JP4269725B2 - Level control circuit - Google Patents

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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレベル制御回路に係り、特に、入力信号レベルを制御するためのレベル制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より下限レベル制御用演算増幅器により出力信号レベルと下限レベルとを比較し、その差分に応じて下限レベル制限用トランジスタを制御して、入力信号が下限レベルより大きくなるように制限を行い、かつ、上限レベル制御用演算増幅器により出力信号レベルと上限レベルとを比較し、その差分に応じて上限レベル制限用トランジスタを制御して、入力信号が上限レベルより小さくなるように制限を行なうリミッタ回路が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−321562号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の従来のリミッタ回路は、単に、入力信号レベルを上限レベルと下限レベルとの間に制限するものであった。
【0005】
一方、オーディオ信号に応じてヘッドフォン及びスピーカを駆動するオーディオ用IC(integrated circuit)が存在する。このようなオーディオ用ICでは、通常、出力音を制御するためのボリュームコントロール機能と出力音の上限及び下限を制限するリミッタ機能とが内蔵されている。
【0006】
このとき、従来のリミッタは、上記のように単に、入力信号レベルを上限レベルと下限レベルとの間に制限するものであったため、ボリュームコントロール機能とリミッタ機能とを内蔵するオーディオ用ICに提供する場合、ボリュームコントロール機能を実現するためのボリュームコントロール回路とリミッタ回路とを別々に設ける必要があり、回路構成が複雑になるなどの問題点があった。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な回路構成でレベル制御及び振幅制限を行なえるレベル制御回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バイアス電圧(V biasR 、V biasL )により直流バイアスされた入力信号のレベルを制御するレベル制御回路(22)において、前記入力信号の振幅を、上限レベル及び下限レベルに制限する振幅制限回路(32L、32R)と、基準レベル(V 0 )を生成する基準レベル生成回路(R 11 〜R 15 、C 11 )と、一つの制御信号(Vvol)と基準レベル生成回路(R 11 〜R 15 、C 11 )で生成された基準レベル(V 0 )との差に応じて入力信号の上限レベル及び下限レベルを制御する制限レベル制御回路(31)とを有することを特徴とする。
【0009】
また、前記制限レベル制御回路(31)は、前記基準レベル(V 0 )に応じて、前記振幅制限回路(32L、32R)で制限する上限レベル及び下限レベルを設定し、前記振幅制限回路(32L、32R)は、前記入力信号レベルと前記下限レベルとの差を検出し、該差に応じて前記入力信号レベルが前記下限レベルより大きくなるように制御する下限レベル制限回路(51L、Q21)と、前記入力信号レベルと前記上限レベルとの差を検出し、該差に応じて前記入力信号レベルが前記上限レベルより小さくなるように制御する上限レベル制限回路(52L、Q22)とを有することを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、入力信号のレベル制御と、振幅制限を同時に行なえるため、回路構成を簡略化できる。
【0011】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲が制限されるものではない。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
【0013】
本実施例のオーディオシステム1は、オーディオ用IC11、電源12、左オーディオ信号源13L、右オーディオ信号源13R、バイアス電源14L、14R、可変直流電圧回路15、左入力抵抗RINL、右入力抵抗RINR、ヘッドフォン(HP)16、スピーカ(SP)17、HP/SP切替スイッチ18、19、コンデンサC1〜C5を含む構成とされている。
【0014】
オーディオ用IC11には、直流電圧制御電子ボリューム機能及びステレオヘッドフォン駆動機能並びにモノラルスピーカ駆動機能が内蔵されている。
オーディオ用IC11には、電源端子Tvcc、左オーディオ信号制御端子Tlcont、右オーディオ信号制御端子Trcont、ボリューム端子Tvol、左オーディオ信号入力端子Tlin、右オーディオ信号入力端子Trin、左オーディオ信号出力端子Tlout、右オーディオ信号出力端子Trout、スピーカ出力端子Tspout、HP/SP切替端子Tsw、GND端子Tgndを含む構成とされている。
【0015】
オーディオ用IC11の電源端子Tvccには、電源12から駆動電圧Vccが印加される。電源端子Tvccに印加された駆動電圧Vccは、電源回路21に印加される。電源回路21は、駆動電圧Vccからボリュームコントロール回路22で使用する電源電圧Vcc1などを生成する。
【0016】
左オーディオ信号制御端子Tlcontには、左オーディオ信号源13Lから入力抵抗RINLを通して左オーディオ信号が供給される。左オーディオ信号は、バイアス電源14Lによりバイアス電圧VbiasLだけ直流バイアスされている。左オーディオ信号制御端子Tlcontに供給された左オーディオ信号は、オーディオ用IC11内部でボリュームコントロール回路22に供給される。
【0017】
右オーディオ信号制御端子Trcontには、右オーディオ信号源13Rから入力抵抗RINRを通して右オーディオ信号が供給される。右オーディオ信号は、バイアス電源14Rによりバイアス電圧VbiasRだけ直流バイアスされている。右オーディオ信号制御端子Trcontに供給された右オーディオ信号は、オーディオ用IC11内部でボリュームコントロール回路22に供給される。
【0018】
ボリューム端子Tvolには、可変直流電圧回路15からボリューム制御電圧Vvolが印加される。ボリューム端子Tvolに印加されたボリューム制御電圧Vvolは、オーディオ用IC11内部でボリュームコントロール回路22に供給される。
【0019】
ここで、ボリュームコントロール回路22について説明する。
【0020】
図2はボリュームコントロール回路22の回路構成図を示す。
【0021】
ボリュームコントロール回路22は、上下限レベル設定回路31及び左オーディオ信号制限回路32L、右オーディオ信号制限回路32Rから構成されている。
【0022】
上下限レベル設定回路31は、抵抗R11〜R15、コンデンサC11、差動アンプ41、42から構成されており、上限レベル及び下限レベルの設定を行なう回路である。
【0023】
抵抗R11、R12には、電源回路21で生成される電源電圧Vcc1が印加され、電源電圧Vcc1を分圧し、基準電圧V0を生成する。なお、抵抗R12にはコンデンサC11が並列に接続されており、電源電圧Vcc1の変動を吸収する。抵抗R11と抵抗R12とで分圧され、生成された基準電圧V0は、差動アンプ41、42の反転入力端子に印加される。
【0024】
一方、差動アンプ41の非反転入力端子には、上限レベル電圧が印加されている。差動アンプ41は、基準電圧V0と上限レベル電圧との差に応じた電圧を出力する。差動アンプ41の出力は、トランジスタQ11のゲートに供給される。
【0025】
トランジスタQ11は、Pチャネル電界効果トランジスタから構成されており、差動アンプ41の出力に応じてソース−ドレインに流れる電流が制御される。トランジスタQ11の出力電流は、直列接続された抵抗R13、R14に供給される。
【0026】
また、差動アンプ42の非反転入力端子には、下限レベル電圧が印加されている。差動アンプ42は、基準電圧V0と下限レベル電圧との差に応じた電圧を出力する。差動アンプ42の出力は、トランジスタQ12のゲートに供給される。
【0027】
トランジスタQ12は、Nチャネル電界効果トランジスタから構成されており、差動アンプ42の出力に応じてソード−ドレインに流れる電流が制御される。トランジスタQ12は、直列接続された抵抗R13、R14からの引き込み電流を制御する。
【0028】
また、直列接続された抵抗R13、R14には、ボリューム制御端子Tvolから抵抗R15を介してボリューム制御信号に応じた電流が供給される。抵抗R13、R14の両端の電圧は、ボリューム制御端子Tvolに供給されたボリューム制御信号により制御されており、流れる電流が大きい程大きくなり、流れる電流が小さい程小さくなる。
【0029】
直列接続された抵抗R13、R14に発生する電圧のうちの高電位側は上限レベル電圧として左オーディオ信号制限回路32L及び左オーディオ信号制限回路32Rに供給され、低電位側は下限レベル電圧として右オーディオ信号制限回路32L及び右オーディオ信号制限回路32Rに供給される。
【0030】
左オーディオ信号制限回路32Lは、差動アンプ51L、52L、トランジスタQ21、Q22から構成されている。差動アンプ51Lの反転入力端子には、上下限レベル設定回路31から下限レベル電圧が印加され、差動アンプ51Lの非反転入力端子は、左オーディオ信号制御端子Tlcontに接続されている。
【0031】
差動アンプ51Lは、左オーディオ信号制御端子Tlcontに供給される左オーディオ信号制御端子Tlcontと上下限レベル設定回路31からの下限レベル電圧との差に応じた電圧を出力する。差動アンプ51Lの出力電圧は、トランジスタQ21のゲートに印加されている。
【0032】
トランジスタQ21は、Pチャネル電界効果トランジスタから構成され、差動アンプ51Lの出力が負極性のときにオンし、差動アンプ51Lの出力電圧に応じた電流を左オーディオ信号制御端子Tlcontに供給する。
【0033】
これにより、左オーディオ信号制御端子Tlcontに供給される左オーディオ信号レベルが下限レベル電圧より小さくなると、トランジスタQ21により左オーディオ信号制御端子Tlcontに電流が供給され、左オーディオ信号レベルが下限レベル電圧以下にならないように制御される。
【0034】
差動アンプ52Lの反転入力端子には、上下限レベル設定回路31から上限レベル電圧が印加され、差動アンプ52Lの非反転入力端子は左オーディオ信号制御端子Tlcontに接続されている。
【0035】
差動アンプ52Lは、左オーディオ信号制御端子Tlcontに供給される左オーディオ信号制御端子Tlcontと上下限レベル設定回路31からの上限レベル電圧との差に応じた電圧を出力する。差動アンプ52Lの出力電圧は、トランジスタQ22のゲートに印加されている。
【0036】
トランジスタQ22は、Nチャネル電界効果トランジスタから構成され、差動アンプ52Lの出力が正極性のときにオンし、差動アンプ52Lの出力電圧に応じた電流を左オーディオ信号制御端子Tlcontから引き込む。
【0037】
これにより、左オーディオ信号制御端子Tlcontに供給される左オーディオ信号レベルが上限レベル電圧より大きくなると、トランジスタQ22により左オーディオ信号制御端子Tlcontから電流が引き込まれ、左オーディオ信号レベルが上限レベル電圧以上にならないように制御される。
【0038】
図3、図4はボリュームコントロール回路22の動作波形図を示す。
【0039】
図3はボリューム制御電圧Vvolに応じたオーディオ信号の振幅の特性を示している。また、図4はオーディオ信号の時間に応じたレベル変化を示している。
【0040】
上下限レベル設定回路31に供給されるボリューム制御電圧Vvolを上昇させ、閾値電圧Vthを超えると、ボリューム制御電圧Vvolに応じて左オーディオ信号制限回路32L及び右オーディオ信号制限回路32Rに供給される上限レベル電圧と下限レベル電圧との電圧差を変化させることができる。ボリューム制御電圧Vvolを閾値電圧Vth以上で制御することによりオーディオ信号の振幅を可変できる。
【0041】
また、本実施例によれば、オーディオ信号は上限レベル電圧V1及び下限レベル電圧V2によって図4に示すように所定の振幅ΔV(V1−V2)に制限される。 このため、オーディオ信号レベルに制限をかける必要がなくなる。したがって、リミッタを削除できる。
【0042】
なお、右オーディオ信号制限回路32Rは、右オーディオ信号に対して上記の左オーディオ信号制限回路32Lと動作を行なうものであり、その構成及び動作は左オーディオ信号制限回路32Lと同じであるので、その説明は省略する。
【0043】
本実施例のボリュームコントロール回路22は、上記の構成によりボリュームコントロールと、レベル制限を同じ回路で実行できる。これによってオーディオ用IC11の回路構成を、簡略化できる。
【0044】
なお、左オーディオ信号制御端子Tlcontで制御されたオーディオ信号は、オーディオ用IC11の端子Tlcont、Tlin1、Tlin2及び接地間に外付けされた抵抗R1L、R2L、コンデンサC11L、C12L、C13Lと、オーディオ用IC11に内蔵された1倍アンプ23Lとから構成されるアクティブフィルタを介してミュート回路24Lに供給される。
【0045】
ミュート回路24Lは、ボリュームコントロール回路22でのボリュームが零レベルのときにボリュームコントロール回路22からの指示に応じて動作して、左オーディオ信号の出力を停止する。
【0046】
ミュート回路24Lを通過した左オーディオ信号は、演算増幅回路25L及び抵抗R11L、R12Lから構成される非反転増幅回路に供給される。
【0047】
演算増幅回路25L及び抵抗R11L、R12Lから構成される非反転増幅回路は、制御回路28からのHP/SP切替制御信号に応じて動作しており、ヘッドフォン駆動選択時にミュート回路24Lからの左オーディオ信号を非反転増幅して左オーディオ信号出力端子Tloutに供給する。左オーディオ信号出力端子Tloutには、ヘッドフォン16の左側アクチュエータ16Lが接続される。ヘッドフォン16の左側アクチュエータ16Lは左オーディオ信号出力端子Tloutからの左オーディオ信号に応じて駆動され、左オーディオ信号に応じた音を出力する。
【0048】
また、右オーディオ信号制御端子Trcontで制御されたオーディオ信号は、オーディオ用IC11の端子Trcont、Trin1、Trin2及び接地間に外付けされた抵抗R1R、R2R、コンデンサC11R、C12R、C13Rと、オーディオ用IC11に内蔵された1倍アンプ23Rとから構成されるアクティブフィルタを介してオーディオ用IC11に内蔵されたミュート回路24Rに供給される。ミュート回路24Rは、ミュート回路24Lと同様に、ボリュームコントロール回路22でのボリュームが零レベルのときにボリュームコントロール回路22からの指示に応じて右オーディオ信号の出力を停止する。
【0049】
ミュート回路24Rを通過したオーディオ信号は、演算増幅回路25R、抵抗R11R、R12Rから構成される非反転増幅回路に供給される。演算増幅回路25R、抵抗R11R、R12Rから構成される非反転増幅回路は、制御回路28からのHP/SP切替制御信号に応じて動作しており、ヘッドフォン(HP)動作が選択された時にミュート回路24Rからのオーディオ信号を非反転増幅して右オーディオ信号出力端子Troutに供給する。右オーディオ信号出力端子Troutには、ヘッドフォン16の右側アクチュエータ16Rが接続される。ヘッドフォン16の右側アクチュエータ16Rは右オーディオ信号出力端子Troutからの右オーディオ信号に応じて駆動され、右オーディオ信号に応じた音を出力する。
【0050】
また、ミュート回路24Lから出力される左オーディオ信号及びミュート回路24Rから出力される右オーディオ信号は、加算器26に供給される。加算器26は、ミュート回路24Lからの左オーディオ信号とミュート回路24Rからの右オーディオ信号とを加算する。
【0051】
加算器26で加算されたオーディオ信号は、演算増幅回路27、抵抗R13、R14から構成される非反転増幅回路に供給される。演算増幅回路27、抵抗R13、R14から構成される非反転増幅回路は、制御回路28からのHP/SP切替制御信号に応じて動作しており、スピーカ(SP)動作が選択された時に加算器26からのオーディオ信号を増幅してスピーカ出力端子Tspoutに供給する。スピーカ出力端子Tspoutには、スピーカ17が接続されている。スピーカ17は、演算増幅回路27、抵抗R13、R14から構成される非反転増幅回路からスピーカ出力端子Tspoutを介して供給されるオーディオ信号に応じて駆動され、オーディオ信号に応じた音を出力する。
【0052】
なお、制御回路28は、HP/SP切替端子Tswの状態に応じてHP/SP切替信号を生成している。また、HP/SP切替端子Tswは、HP/SP切替スイッチ18を介して接地されている。HP/SP切替スイッチ18がオンのとき、HP/SP切替端子Tswは接地電位とされ、HP/切替スイッチ18がオフのときには開放状態とされる。制御回路28は、例えば、HP/SP切替端子Tswが接地電位のときには演算増幅回路25L、25Rに供給するHP/SP切替制御信号をローレベルとし、演算増幅回路27に供給するHP/SP切替制御信号をハイレベルにする。これによって、演算増幅回路25L、25Rの動作が停止し、演算増幅回路27が動作状態となり、スピーカ(SP)駆動とされる。
【0053】
また、HP/SP切替端子Tswが開放状態のときには演算増幅回路25L、25Rに供給するHP/SP切替制御信号をハイレベルとし、演算増幅回路27に供給するHP/SP切替制御信号をローレベルにする。これによって、演算増幅回路25L、25Rが動作状態となり、演算増幅回路27が停止し、ヘッドフォン(HP)駆動とされる。
【0054】
なお、本実施例では、本発明のレベル制御回路をオーディオ用ICのボリュームコントロール回路として適用しているが、これに限定されるものではなく、入力信号のレベル及び振幅制限を行なうレベル制御回路一般に適用できることは言うまでもない。
【0055】
また、本実施例では、回路をCMOSトランジスタで構成したが、これに限定されるものではなく、バイポーラトランジスタで構成することも可能である。
【0056】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、入力信号のレベル制御と、振幅制限を同時に行なえるため、回路構成を簡略化できる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図2】 ボリュームコントロール回路22の回路構成図である。
【図3】 ボリュームコントロール回路22の動作波形図である。
【図4】 ボリュームコントロール回路22の動作波形図である。
【符号の説明】
1 オーディオシステム
11 オーディオ用IC
12 駆動電源、13L 左オーディオ信号源、13R 右オーディオ信号源
14L、14R バイアス電源、15 可変直流電圧回路
16 ヘッドフォン、16L 左アクチュエータ、16R 右アクチュエータ
17 スピーカ、18、19 HP/SP切替スイッチ
21 電源回路、22 ボリュームコントロール回路
23L、23R バッファアンプ、24L、24R ミュート回路
25L、25R、27 演算増幅回路、26 加算器、28 制御回路
31 上下限レベル設定回路、32L 左オーディオ信号制限回路
32R 右オーディオ信号制限回路
41、42、51L、51R、52L、52R 差動アンプ
Q11、Q12、Q21、Q22、Q31、Q32 トランジスタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a level control circuit, and more particularly to a level control circuit for controlling an input signal level.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the lower limit level control operational amplifier compares the output signal level with the lower limit level, controls the lower limit level limiting transistor according to the difference, and limits the input signal to be larger than the lower limit level, and A limiter circuit that compares the output signal level with the upper limit level by the upper limit level control operational amplifier and controls the upper limit level limiting transistor according to the difference to limit the input signal to be smaller than the upper limit level. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-321562
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional limiter circuit simply limits the input signal level between the upper limit level and the lower limit level.
[0005]
On the other hand, there are audio ICs (integrated circuits) that drive headphones and speakers in response to audio signals. Such an audio IC usually has a built-in volume control function for controlling the output sound and a limiter function for limiting the upper and lower limits of the output sound.
[0006]
At this time, since the conventional limiter simply limits the input signal level between the upper limit level and the lower limit level as described above, it is provided to an audio IC incorporating a volume control function and a limiter function. In this case, it is necessary to separately provide a volume control circuit and a limiter circuit for realizing the volume control function, and there is a problem that the circuit configuration becomes complicated.
[0007]
The present invention aims to provide a has been made in view of the above, perform level control circuits of the level control and amplitude limitation with a simple circuit configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the level control circuit (22) for controlling the level of an input signal that is DC-biased by bias voltages (V biasR and V biasL ) , the present invention limits the amplitude of the input signal to an upper limit level and a lower limit level. A circuit (32L, 32R), a reference level generation circuit (R 11 to R 15 , C 11 ) for generating a reference level (V 0 ) , one control signal (Vvol) and a reference level generation circuit (R 11 to R) 15 and C 11 ), and a limit level control circuit (31) for controlling the upper limit level and the lower limit level of the input signal in accordance with the difference from the reference level (V 0 ) generated in C 11 ) .
[0009]
The limit level control circuit (31) sets an upper limit level and a lower limit level to be limited by the amplitude limit circuit (32L, 32R) according to the reference level (V 0 ), and the amplitude limit circuit (32L). 32R) detects a difference between the input signal level and the lower limit level, and controls a lower limit level limiting circuit (51L, Q21) to control the input signal level to be higher than the lower limit level according to the difference. And an upper limit level limiting circuit (52L, Q22) for detecting a difference between the input signal level and the upper limit level and controlling the input signal level to be smaller than the upper limit level according to the difference. Features.
[0010]
According to the present invention, since the level control of the input signal and the amplitude limitation can be performed simultaneously, the circuit configuration can be simplified.
[0011]
In addition, the said reference code is a reference to the last, and a claim is not restrict | limited by this.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a system configuration diagram of an embodiment of the present invention.
[0013]
The audio system 1 of this embodiment includes an audio IC 11, a power supply 12, a left audio signal source 13L, a right audio signal source 13R, bias power supplies 14L and 14R, a variable DC voltage circuit 15, a left input resistor LINL, a right input resistor LINR, The headphone (HP) 16, the speaker (SP) 17, the HP / SP changeover switches 18 and 19, and capacitors C 1 to C 5 are included.
[0014]
The audio IC 11 incorporates a DC voltage control electronic volume function, a stereo headphone drive function, and a monaural speaker drive function.
The audio IC 11 includes a power terminal Tvcc, a left audio signal control terminal Tlcont, a right audio signal control terminal Trcont, a volume terminal Tvol, a left audio signal input terminal Tlin, a right audio signal input terminal Trin, a left audio signal output terminal Tlout, and a right. The audio signal output terminal Trout, the speaker output terminal Tspout, the HP / SP switching terminal Tsw, and the GND terminal Tgnd are included.
[0015]
The drive voltage Vcc is applied from the power supply 12 to the power supply terminal Tvcc of the audio IC 11. The drive voltage Vcc applied to the power supply terminal Tvcc is applied to the power supply circuit 21. The power supply circuit 21 generates a power supply voltage Vcc1 used in the volume control circuit 22 from the drive voltage Vcc.
[0016]
The left audio signal control terminal Tlcont is supplied with the left audio signal from the left audio signal source 13L through the input resistor LINL. The left audio signal is DC-biased by the bias voltage VbiasL by the bias power supply 14L. The left audio signal supplied to the left audio signal control terminal Tlcont is supplied to the volume control circuit 22 inside the audio IC 11.
[0017]
The right audio signal control terminal Trcont is supplied with the right audio signal from the right audio signal source 13R through the input resistor RINR. The right audio signal is DC-biased by the bias voltage VbiasR by the bias power supply 14R. The right audio signal supplied to the right audio signal control terminal Trcont is supplied to the volume control circuit 22 inside the audio IC 11.
[0018]
The volume control voltage Vvol is applied from the variable DC voltage circuit 15 to the volume terminal Tvol. The volume control voltage Vvol applied to the volume terminal Tvol is supplied to the volume control circuit 22 inside the audio IC 11.
[0019]
Here, the volume control circuit 22 will be described.
[0020]
FIG. 2 shows a circuit configuration diagram of the volume control circuit 22.
[0021]
The volume control circuit 22 includes an upper / lower limit level setting circuit 31, a left audio signal limiting circuit 32L, and a right audio signal limiting circuit 32R.
[0022]
The upper and lower limit level setting circuit 31 includes resistors R11 to R15, a capacitor C11, and differential amplifiers 41 and 42, and is a circuit for setting an upper limit level and a lower limit level.
[0023]
A power supply voltage Vcc1 generated by the power supply circuit 21 is applied to the resistors R11 and R12, and the power supply voltage Vcc1 is divided to generate a reference voltage V0. Note that a capacitor C11 is connected in parallel to the resistor R12 to absorb fluctuations in the power supply voltage Vcc1. The reference voltage V0 generated by dividing by the resistors R11 and R12 is applied to the inverting input terminals of the differential amplifiers 41 and 42.
[0024]
On the other hand, the upper limit level voltage is applied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 41. The differential amplifier 41 outputs a voltage corresponding to the difference between the reference voltage V0 and the upper limit level voltage. The output of the differential amplifier 41 is supplied to the gate of the transistor Q11.
[0025]
The transistor Q11 is composed of a P-channel field effect transistor, and the current flowing through the source and drain is controlled according to the output of the differential amplifier 41. The output current of the transistor Q11 is supplied to resistors R13 and R14 connected in series.
[0026]
A lower limit level voltage is applied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 42. The differential amplifier 42 outputs a voltage corresponding to the difference between the reference voltage V0 and the lower limit level voltage. The output of the differential amplifier 42 is supplied to the gate of the transistor Q12.
[0027]
The transistor Q12 is composed of an N-channel field effect transistor, and the current flowing through the sword-drain is controlled according to the output of the differential amplifier 42. The transistor Q12 controls the current drawn from the resistors R13 and R14 connected in series.
[0028]
Further, currents corresponding to the volume control signal are supplied from the volume control terminal Tvol to the resistors R13 and R14 connected in series via the resistor R15. The voltage across the resistors R13 and R14 is controlled by the volume control signal supplied to the volume control terminal Tvol, and increases as the flowing current increases, and decreases as the flowing current decreases.
[0029]
Of the voltages generated in the resistors R13 and R14 connected in series, the high potential side is supplied as an upper limit level voltage to the left audio signal limiting circuit 32L and the left audio signal limiting circuit 32R, and the low potential side is supplied as a lower limit level voltage to the right audio. The signal is supplied to the signal limiting circuit 32L and the right audio signal limiting circuit 32R.
[0030]
The left audio signal limiting circuit 32L includes differential amplifiers 51L and 52L and transistors Q21 and Q22. The lower limit level voltage is applied from the upper / lower limit level setting circuit 31 to the inverting input terminal of the differential amplifier 51L, and the non-inverting input terminal of the differential amplifier 51L is connected to the left audio signal control terminal Tlcont.
[0031]
The differential amplifier 51L outputs a voltage corresponding to the difference between the left audio signal control terminal Tlcont supplied to the left audio signal control terminal Tlcont and the lower limit level voltage from the upper and lower limit level setting circuit 31. The output voltage of the differential amplifier 51L is applied to the gate of the transistor Q21.
[0032]
The transistor Q21 is composed of a P-channel field effect transistor, and is turned on when the output of the differential amplifier 51L is negative, and supplies a current corresponding to the output voltage of the differential amplifier 51L to the left audio signal control terminal Tlcont.
[0033]
Thus, when the left audio signal level supplied to the left audio signal control terminal Tlcont becomes smaller than the lower limit level voltage, a current is supplied to the left audio signal control terminal Tlcont by the transistor Q21, and the left audio signal level becomes lower than the lower limit level voltage. It is controlled not to become.
[0034]
The upper limit level voltage is applied from the upper / lower limit level setting circuit 31 to the inverting input terminal of the differential amplifier 52L, and the non-inverting input terminal of the differential amplifier 52L is connected to the left audio signal control terminal Tlcont.
[0035]
The differential amplifier 52L outputs a voltage corresponding to the difference between the left audio signal control terminal Tlcont supplied to the left audio signal control terminal Tlcont and the upper limit level voltage from the upper and lower limit level setting circuit 31. The output voltage of the differential amplifier 52L is applied to the gate of the transistor Q22.
[0036]
The transistor Q22 is composed of an N-channel field effect transistor and is turned on when the output of the differential amplifier 52L is positive, and draws a current corresponding to the output voltage of the differential amplifier 52L from the left audio signal control terminal Tlcont.
[0037]
Thus, when the level of the left audio signal supplied to the left audio signal control terminal Tlcont becomes larger than the upper limit level voltage, current is drawn from the left audio signal control terminal Tlcont by the transistor Q22, and the left audio signal level becomes equal to or higher than the upper limit level voltage. It is controlled not to become.
[0038]
3 and 4 show operation waveform diagrams of the volume control circuit 22.
[0039]
FIG. 3 shows the characteristics of the amplitude of the audio signal according to the volume control voltage Vvol. FIG. 4 shows the level change according to the time of the audio signal.
[0040]
When the volume control voltage Vvol supplied to the upper / lower limit level setting circuit 31 is increased and exceeds the threshold voltage Vth, the upper limits supplied to the left audio signal limiting circuit 32L and the right audio signal limiting circuit 32R according to the volume control voltage Vvol. The voltage difference between the level voltage and the lower limit level voltage can be changed. By controlling the volume control voltage Vvol at a threshold voltage Vth or higher, the amplitude of the audio signal can be varied.
[0041]
Further, according to the present embodiment, the audio signal is limited to the predetermined amplitude ΔV (V1−V2) as shown in FIG. 4 by the upper limit level voltage V1 and the lower limit level voltage V2. This eliminates the need to limit the audio signal level. Therefore, the limiter can be deleted.
[0042]
The right audio signal limiting circuit 32R operates with the left audio signal limiting circuit 32L on the right audio signal, and the configuration and operation thereof are the same as those of the left audio signal limiting circuit 32L. Description is omitted.
[0043]
The volume control circuit 22 of this embodiment can execute volume control and level restriction by the same circuit as described above. As a result, the circuit configuration of the audio IC 11 can be simplified.
[0044]
The audio signal controlled by the left audio signal control terminal Tlcont is connected to the terminals Tlcont, Tlin1, Tlin2 of the audio IC 11 and resistors R1L, R2L, capacitors C11L, C12L, C13L externally connected to the ground, and the audio IC11. Is supplied to the mute circuit 24L through an active filter composed of a 1 × amplifier 23L incorporated in the circuit.
[0045]
The mute circuit 24L operates in response to an instruction from the volume control circuit 22 when the volume in the volume control circuit 22 is at a zero level, and stops outputting the left audio signal.
[0046]
The left audio signal that has passed through the mute circuit 24L is supplied to a non-inverting amplifier circuit composed of an operational amplifier circuit 25L and resistors R11L and R12L.
[0047]
The non-inverting amplifier circuit composed of the operational amplifier circuit 25L and the resistors R11L and R12L operates in response to the HP / SP switching control signal from the control circuit 28, and the left audio signal from the mute circuit 24L when headphone driving is selected. Is inverted and supplied to the left audio signal output terminal Tlout. The left actuator 16L of the headphone 16 is connected to the left audio signal output terminal Tlout. The left actuator 16L of the headphone 16 is driven according to the left audio signal from the left audio signal output terminal Tlout, and outputs a sound according to the left audio signal.
[0048]
The audio signal controlled by the right audio signal control terminal Trcont is connected to the terminals Trcont, Trin1, Trin2 of the audio IC 11 and resistors R1R, R2R, capacitors C11R, C12R, C13R externally connected to the ground, and the audio IC11. Is supplied to a mute circuit 24R built in the audio IC 11 through an active filter composed of a 1 × amplifier 23R built in the audio IC. Similar to the mute circuit 24L, the mute circuit 24R stops the output of the right audio signal in response to an instruction from the volume control circuit 22 when the volume in the volume control circuit 22 is at a zero level.
[0049]
The audio signal that has passed through the mute circuit 24R is supplied to a non-inverting amplifier circuit composed of an operational amplifier circuit 25R and resistors R11R and R12R. A non-inverting amplifier circuit composed of an operational amplifier circuit 25R and resistors R11R and R12R operates in response to an HP / SP switching control signal from the control circuit 28, and a mute circuit when a headphone (HP) operation is selected. The audio signal from 24R is non-inverted and amplified and supplied to the right audio signal output terminal Trout. The right actuator 16R of the headphone 16 is connected to the right audio signal output terminal Trout. The right actuator 16R of the headphone 16 is driven according to the right audio signal from the right audio signal output terminal Trout, and outputs a sound according to the right audio signal.
[0050]
The left audio signal output from the mute circuit 24L and the right audio signal output from the mute circuit 24R are supplied to the adder 26. The adder 26 adds the left audio signal from the mute circuit 24L and the right audio signal from the mute circuit 24R.
[0051]
The audio signal added by the adder 26 is supplied to a non-inverting amplifier circuit composed of an operational amplifier circuit 27 and resistors R13 and R14. The non-inverting amplifier circuit composed of the operational amplifier circuit 27 and the resistors R13 and R14 operates according to the HP / SP switching control signal from the control circuit 28, and is added when the speaker (SP) operation is selected. 26 amplifies the audio signal from 26 and supplies it to the speaker output terminal Tspout. A speaker 17 is connected to the speaker output terminal Tspout. The speaker 17 is driven according to an audio signal supplied from a non-inverting amplifier circuit composed of an operational amplifier circuit 27 and resistors R13 and R14 via a speaker output terminal Tspout, and outputs a sound corresponding to the audio signal.
[0052]
The control circuit 28 generates an HP / SP switching signal according to the state of the HP / SP switching terminal Tsw. The HP / SP switching terminal Tsw is grounded via the HP / SP switching switch 18. When the HP / SP switch 18 is on, the HP / SP switch terminal Tsw is set to the ground potential, and when the HP / SP switch 18 is off, the HP / SP switch 18 is opened. For example, when the HP / SP switching terminal Tsw is at the ground potential, the control circuit 28 sets the HP / SP switching control signal supplied to the operational amplifier circuits 25L and 25R to a low level and supplies the operational amplifier circuit 27 with the HP / SP switching control. Set the signal to high level. As a result, the operation of the operational amplifier circuits 25L and 25R is stopped, the operational amplifier circuit 27 enters the operating state, and the speaker (SP) is driven.
[0053]
When the HP / SP switching terminal Tsw is open, the HP / SP switching control signal supplied to the operational amplifier circuits 25L and 25R is set to high level, and the HP / SP switching control signal supplied to the operational amplifier circuit 27 is set to low level. To do. As a result, the operational amplifier circuits 25L and 25R are activated, the operational amplifier circuit 27 is stopped, and the headphone (HP) is driven.
[0054]
In this embodiment, the level control circuit of the present invention is applied as a volume control circuit for an audio IC. However, the present invention is not limited to this, and is generally a level control circuit for limiting the level and amplitude of an input signal. Needless to say, it can be applied.
[0055]
In this embodiment, the circuit is constituted by a CMOS transistor. However, the present invention is not limited to this, and can be constituted by a bipolar transistor.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the level control of the input signal and the amplitude limitation can be performed simultaneously, the circuit configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a volume control circuit 22;
FIG. 3 is an operation waveform diagram of the volume control circuit 22;
4 is an operation waveform diagram of the volume control circuit 22. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Audio System 11 Audio IC
12 Driving power supply, 13L Left audio signal source, 13R Right audio signal source 14L, 14R Bias power supply, 15 Variable DC voltage circuit 16 Headphone, 16L Left actuator, 16R Right actuator 17 Speaker, 18, 19 HP / SP changeover switch 21 Power supply circuit , 22 Volume control circuit 23L, 23R Buffer amplifier, 24L, 24R Mute circuit 25L, 25R, 27 Operation amplifier circuit, 26 Adder, 28 Control circuit 31 Upper / lower limit level setting circuit, 32L Left audio signal limit circuit 32R Right audio signal limit Circuits 41, 42, 51L, 51R, 52L, 52R Differential amplifiers Q11, Q12, Q21, Q22, Q31, Q32 Transistors

Claims (4)

バイアス電圧により直流バイアスされた入力信号のレベルを制御するレベル制御回路において、
前記入力信号の振幅を、上限レベル及び下限レベルに制限する振幅制限回路と、
基準レベルを生成する基準レベル生成回路と、
一つの制御信号と前記基準レベル生成回路で生成された前記基準レベルとの差に応じて前記入力信号の上限レベル及び下限レベルを制御する制限レベル制御回路とを有することを特徴とするレベル制御回路。
In a level control circuit that controls the level of an input signal that is DC biased by a bias voltage ,
An amplitude limiting circuit for limiting the amplitude of the input signal to an upper limit level and a lower limit level ;
A reference level generation circuit for generating a reference level;
A level control circuit comprising: a limit level control circuit that controls an upper limit level and a lower limit level of the input signal according to a difference between one control signal and the reference level generated by the reference level generation circuit .
前記制限レベル制御回路は、前記基準レベルに応じて、前記振幅制限回路で制限する上限レベル及び下限レベルを設定し、
前記振幅制限回路は、前記入力信号レベルと前記下限レベルとの差を検出し、該差に応じて前記入力信号レベルが前記下限レベルより大きくなるように制御する下限レベル制限回路と、
前記入力信号レベルと前記上限レベルとの差を検出し、該差に応じて前記入力信号レベルが前記上限レベルより小さくなるように制御する上限レベル制限回路とを有することを特徴とする請求項1記載のレベル制御回路。
The limit level control circuit sets an upper limit level and a lower limit level to be limited by the amplitude limit circuit according to the reference level ,
The amplitude limiting circuit detects a difference between the input signal level and the lower limit level, and controls the input signal level to be larger than the lower limit level according to the difference;
2. An upper limit level limiting circuit that detects a difference between the input signal level and the upper limit level and controls the input signal level to be smaller than the upper limit level according to the difference. The level control circuit described.
前記制限レベル制御回路は、一端に前記一つの制御信号が供給される第1の抵抗と、The limit level control circuit includes a first resistor to which the one control signal is supplied at one end;
一端に前記第1の抵抗の他端が接続される第2の抵抗と、  A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor;
一端に前記第2の抵抗の他端が接続される第3の抵抗と、  A third resistor having one end connected to the other end of the second resistor;
前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点が非反転入力端子に接続され、前記基準レベル生成回路で生成された基準電圧が反転入力端子に印加され、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点の電圧と前記基準電圧との差に応じた電圧を出力する第1の差動アンプと、  A connection point between the first resistor and the second resistor is connected to a non-inverting input terminal, a reference voltage generated by the reference level generation circuit is applied to an inverting input terminal, and the first resistor and the A first differential amplifier that outputs a voltage corresponding to a difference between a voltage at a connection point with a second resistor and the reference voltage;
前記第1の差動アンプの出力がゲートに供給され、前記第1の差動アンプの出力に応じた電流を前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点に供給する第1のトランジスタと、  An output of the first differential amplifier is supplied to a gate, and a current corresponding to the output of the first differential amplifier is supplied to a connection point between the first resistor and the second resistor. A transistor,
前記第2の抵抗と前記第3の抵抗との接続点が非反転入力端子に接続され、前記基準電圧生成回路で生成された前記基準電圧が反転入力端子に印加され、前記第2の抵抗と前記第3の抵抗との接続点の電圧と前記基準電圧との差に応じた電圧を出力する第2の差動アンプと、  A connection point between the second resistor and the third resistor is connected to a non-inverting input terminal, the reference voltage generated by the reference voltage generating circuit is applied to the inverting input terminal, and the second resistor and A second differential amplifier that outputs a voltage corresponding to a difference between a voltage at a connection point with the third resistor and the reference voltage;
前記第2の差動アンプの出力がゲートに供給され、前記第2の差動アンプの出力に応じた電流を前記第3の抵抗の他端から引き込む第2のトランジスタとを有し、  An output of the second differential amplifier is supplied to a gate; and a second transistor that draws a current corresponding to the output of the second differential amplifier from the other end of the third resistor;
前記第1の抵抗と、前記第2の抵抗と、前記第1のトランジスタとの接続点から前記上限レベル電圧を出力し、前記第3の抵抗と前記第2のトランジスタとの接続点から前記下限レベル電圧を出力する請求項2記載のレベル制御回路。  The upper limit level voltage is output from a connection point between the first resistor, the second resistor, and the first transistor, and the lower limit from a connection point between the third resistor and the second transistor. 3. The level control circuit according to claim 2, which outputs a level voltage.
前記振幅制限回路は、前記下限レベル電圧が反転入力端子に供給される第3の差動アンプと、The amplitude limiting circuit includes a third differential amplifier in which the lower limit level voltage is supplied to an inverting input terminal;
前記第3の差動アンプの出力がゲートに供給され、前記第3の差動アンプの出力により出力電流が制御される第3のトランジスタと、  A third transistor in which an output of the third differential amplifier is supplied to a gate, and an output current is controlled by the output of the third differential amplifier;
前記上限レベル電圧が反転入力端子に供給される第4の差動アンプと、  A fourth differential amplifier in which the upper limit level voltage is supplied to an inverting input terminal;
前記第4の差動アンプの出力がゲートに供給され、前記第4の差動アンプの出力により前記第3のトランジスタの出力電流を引き込む第4のトランジスタとを有し、  An output of the fourth differential amplifier is supplied to the gate, and a fourth transistor draws an output current of the third transistor by the output of the fourth differential amplifier,
前記第3のトランジスタと前記第4のトランジスタの接続点は、前記第3及び第4の差動アンプの非反転入力端子に接続され、前記第3のトランジスタと前記第4のトランジスタの接続点に供給又は引き込まれる電流により前記入力信号レベルを前記下限レベル又は前記上限レベル内に制御する請求項3記載のレベル制御回路。  A connection point between the third transistor and the fourth transistor is connected to a non-inverting input terminal of the third and fourth differential amplifiers, and a connection point between the third transistor and the fourth transistor. 4. The level control circuit according to claim 3, wherein the input signal level is controlled within the lower limit level or the upper limit level by a current supplied or drawn.
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