JP7079952B1 - Multi-stage attenuator - Google Patents

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Abstract

【課題】多段のアッテネータを機械式に同期して切り替える構成とすることで、広範囲の信号レベルの減衰量を得ることを可能とする。【解決手段】共通電極と分割された複数の電極パターンが同心円状に配置され、軸の回転により前記共通電極と前記分割された電極パターンとを接続する摺動接点5、13が設けられている、第1の電極基板1と第2の電極基板2とから構成された多段アッテネータであって、前記第1の電極基板の前記分割された複数の電極パターン3、4等は抵抗R11等を介して隣接する電極パターンと接続されており、前記第1の電極基板に形成された前記共通電極が前記第2の電極基板に形成された前記複数の電極パターン8、9等のうち端部の電極パターン8に接続され、前記第1の電極基板に形成された前記複数の電極パターンのうち端部の電極パターン3を入力14とし、前記第2の電極基板に形成された前記共通電極を出力15とするように構成した。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a wide range of signal level attenuation by setting a configuration in which a multi-stage attenuator is mechanically and synchronously switched. SOLUTION: A common electrode and a plurality of divided electrode patterns are arranged concentrically, and sliding contacts 5 and 13 for connecting the common electrode and the divided electrode pattern by rotation of a shaft are provided. , A multi-stage attenuator composed of a first electrode substrate 1 and a second electrode substrate 2, and the divided plurality of electrode patterns 3, 4, etc. of the first electrode substrate are via resistors R11 and the like. The common electrode formed on the first electrode substrate is connected to an adjacent electrode pattern, and the electrode at the end of the plurality of electrode patterns 8, 9 and the like formed on the second electrode substrate. Of the plurality of electrode patterns connected to the pattern 8 and formed on the first electrode substrate, the electrode pattern 3 at the end is set as the input 14, and the common electrode formed on the second electrode substrate is output 15. It was configured to be. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、音響機器において音量等の調節に用いられる多段アッテネータに関するものである。 The present invention relates to a multi-stage attenuator used for adjusting the volume and the like in an audio device.

従来の機械式アッテネータは、直列に抵抗を接続し、その抵抗の減衰比によって減衰させる、いわゆるP型アッテネータが知られている。P型アッテネータでN個の減衰量を得るためには、N+1個の抵抗を直列に接続する必要があり、かつ、N接点の切り替えができるスイッチが必要となる。このため、このようなタイプのアッテネータでは、もっぱら、20からせいぜい30通りの切り替えのものが実用化されているにすぎない。
一方、音響機器では、1dB間隔で最大-60dB程度の減衰量が要求されるため、機械式切り替えによるアッテネータでは必要とされる仕様を満たすことはできなかった。
As a conventional mechanical attenuator, a so-called P-type attenuator is known in which resistors are connected in series and attenuated by the attenuation ratio of the resistors. In order to obtain N attenuations with the P-type attenuator, it is necessary to connect N + 1 resistors in series, and a switch capable of switching N contacts is required. For this reason, in this type of attenuator, only 20 to 30 switching attenuators have been put into practical use.
On the other hand, in audio equipment, a maximum attenuation amount of about -60 dB is required at 1 dB intervals, so that the attenuator by mechanical switching cannot meet the required specifications.

特許文献1に開示されているアッテネータは、ロジック回路により制御されるスイッチにより、10dBステップの複数の抵抗と1dBステップの複数の抵抗がそれぞれ切り替えられて、所望の減衰量が得られるように構成されている。ここで、10dBステップの複数の抵抗と1dBステップの複数の抵抗は、バッファアンプを介して接続されており、インピーダンス変換が行われて、次段の抵抗に与える影響を防止している。 The attenuator disclosed in Patent Document 1 is configured so that a plurality of resistances in 10 dB steps and a plurality of resistances in 1 dB steps are switched by a switch controlled by a logic circuit to obtain a desired attenuation amount. ing. Here, the plurality of resistances in the 10 dB step and the plurality of resistances in the 1 dB step are connected via a buffer amplifier, and impedance conversion is performed to prevent the influence on the resistance of the next stage.

しかしながら、デジタル制御されるスイッチとして、リレーやアナログスイッチが用いられているが、機械式スイッチと比較して接点の抵抗が大きくなるとともに、歪の問題も生じてくる。また、10dBステップの抵抗と1dBステップの抵抗が同時に切り替わる際に、スイッチのタイミングが少しでもずれると瞬間的に聴感上の大きなノイズとなる恐れがあるが、このようなタイミングを調整することは容易ではない。 However, although relays and analog switches are used as digitally controlled switches, the resistance of the contacts becomes larger than that of mechanical switches, and the problem of distortion also arises. Further, when the resistance of the 10 dB step and the resistance of the 1 dB step are switched at the same time, if the timing of the switch is deviated even a little, there is a possibility that a large audible noise may be instantaneously generated, but such timing is easy to adjust. is not.

さらに、10dBステップと1dBステップの2つのアッテネータを用いるためには、後段の並列抵抗による減衰量の誤差を抑制するために、その間にバッファアンプを挿入することが必須である。しかしながら、高級な音響機器を構成する場合、音質調節器の後段には高音質な増幅器が設置されるが、特許文献1のように、音質調節器の内部にさらにバッファアンプが挿入されることは、全体として音質劣化の要因となり好ましい構成ではなかった。同様の問題は特許文献2においても同様である。 Further, in order to use the two attenuators of the 10 dB step and the 1 dB step, it is essential to insert a buffer amplifier between them in order to suppress an error in the amount of attenuation due to the parallel resistance in the subsequent stage. However, in the case of configuring a high-class audio device, a high-quality sound amplifier is installed after the sound quality controller, but as in Patent Document 1, a buffer amplifier may be further inserted inside the sound quality controller. As a whole, it was a factor of sound quality deterioration and was not a preferable configuration. The same problem is found in Patent Document 2.

また、近年では、これらの抵抗をIC(集積回路)に内蔵して、その切り替えをリレーやアナログスイッチ等で電子的に行うデバイスも開発されている(例えば、テキサスインスツルメンツ製PGA2320)。しかしながら、これらの電子デバイスでは、接点の抵抗が、機械式スイッチでは数mΩであるのに対して、アナログスイッチでは数Ωから数10Ωと大きく、かつ、その内部抵抗に非直線性があるため信号に歪を発生させる恐れがあるという欠点があった。さらに、デジタル制御が行われるため、クロック信号などからパルスノイズが発生し、音質劣化の原因にもなりやすいという欠点もあった。 Further, in recent years, a device has been developed in which these resistances are built in an IC (integrated circuit) and the switching is performed electronically by a relay, an analog switch, or the like (for example, PGA2320 manufactured by Texas Instruments). However, in these electronic devices, the contact resistance is several mΩ in the mechanical switch, whereas it is as large as several Ω to several tens Ω in the analog switch, and the internal resistance is non-linear, so that the signal is signaled. Has the drawback that it may cause distortion. Further, since digital control is performed, pulse noise is generated from a clock signal or the like, which tends to cause deterioration of sound quality.

実開昭59-67032号公報Jitsukaisho 59-67032 Gazette 実開昭62-164414号公報Jikkai Sho 62-164414 Gazette

解決しようとする問題点は、音響機器用の微小間隔で広範囲にレベル調整が必要とされるアッテネータが、機械式切り替えでは実用的ではなく、デジタル制御では高音質を劣化させているという点である。 The problem to be solved is that attenuators that require a wide range of level adjustments at minute intervals for audio equipment are not practical for mechanical switching and deteriorate high sound quality with digital control. ..

本発明は、粗調整用の電極基板と微調整用の電極基板から構成した機械式切り替えのアッテネータであり、それぞれの電極基板に設けた電極パターンを軸の回転に同期して切り替えられる構成としたことを主要な特徴とする。 The present invention is a mechanical switching attenuator composed of an electrode substrate for rough adjustment and an electrode substrate for fine adjustment, and has a configuration in which the electrode pattern provided on each electrode substrate can be switched in synchronization with the rotation of the shaft. That is the main feature.

本発明の多段アッテネータは、機械式切り替えとしたことで、アナログスイッチなどの電子デバイスを使用する場合と比較して、接点の抵抗が小さく、かつ、歪による影響も少ない。各段からの切り替えタイミングによるノイズも防止できる。また、マイコンなどのデジタルデバイスが不要なため、プログラミング等の工数が必要とされないほか、デジタル信号、クロック信号などによるパルスノイズが原理的に混入しないため、これらのノイズによる音質劣化の心配がない。さらに、電極パターンを構成する部品が共通に利用できるようにしたため、少ない構成部品により広範囲なレベル調整を可能としたものである。 Since the multi-stage attenuator of the present invention is mechanically switched, the resistance of the contacts is small and the influence of distortion is small as compared with the case of using an electronic device such as an analog switch. Noise due to switching timing from each stage can also be prevented. In addition, since a digital device such as a microcomputer is not required, no programming work is required, and pulse noise due to digital signals, clock signals, etc. is not mixed in principle, so that there is no concern about deterioration of sound quality due to these noises. Furthermore, since the components constituting the electrode pattern can be used in common, a wide range of level adjustment is possible with a small number of components.

本発明に係る多段アッテネータの回路構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the circuit structure of the multi-stage attenuator which concerns on this invention. 本発明に係る多段アッテネータの第1の電極基板を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st electrode substrate of the multi-stage attenuator which concerns on this invention. 本発明に係る多段アッテネータの第2の電極基板を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd electrode substrate of the multi-stage attenuator which concerns on this invention. 第2の電極基板の要部を拡大した説明図である。It is an enlarged explanatory view of the main part of the 2nd electrode substrate. 第1の電極基板における抵抗値の計算方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the resistance value in the 1st electrode substrate.

多段アッテネータを機械的に連動して切り替える構成とし、最小の部品点数により、ノイズの発生を抑えた広範囲の信号レベルの調整を実現した。 The multi-stage attenuator is mechanically interlocked and switched, and the minimum number of parts enables adjustment of a wide range of signal levels while suppressing the generation of noise.

以下、図面により本発明の多段アッテネータを詳細に説明する。
図1は、本発明に係る多段アッテネータの回路構成を示す説明図であって、1は多段アッテネータを構成する第1の電極基板(粗調整用)であり、2は第2の電極基板(微調整用)である。3、4は第1の電極基板1に設けられている電極パターンであり、電極パターン3は入力端子14と抵抗R11に接続されている。電極パターン4は、抵抗R11と抵抗R12との接続点に接続されている。すなわち、隣接する電極パターンが抵抗を介して接続された構成になっている。以下同様にして、抵抗が直列に接続されており、各接続点に電極パターンが接続されて、本実施例では、6つの抵抗R11~R16と6つの電極パターンから構成されている。なお、最後の抵抗R16の端部は、接地されている。
Hereinafter, the multi-stage attenuator of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a circuit configuration of a multi-stage attenuator according to the present invention, in which 1 is a first electrode substrate (for rough adjustment) constituting the multi-stage attenuator, and 2 is a second electrode substrate (fine). For adjustment). Reference numerals 3 and 4 are electrode patterns provided on the first electrode substrate 1, and the electrode pattern 3 is connected to the input terminal 14 and the resistor R11. The electrode pattern 4 is connected to the connection point between the resistance R11 and the resistance R12. That is, the adjacent electrode patterns are connected via a resistor. In the same manner below, the resistors are connected in series, and the electrode patterns are connected to each connection point. In this embodiment, the resistors are composed of six resistors R11 to R16 and six electrode patterns. The end of the last stand R16 is grounded.

また、第1の電極基板1には、後述する摺動接点5が設けられており、これと接触している共通電極16(図2)に接続された端子6が第2の電極基板2の端子7と接続されている。端子7は端部の電極パターン8及び抵抗R21と接続されており、抵抗R21と直列に接続されている抵抗R22から以降R30までの接続点にそれぞれ電極パターン9から最後の電極パターン10までが接続されている。すなわち、10個の抵抗R21~R30と10個の電極パターンから構成されている。なお、最後の抵抗R30の端部は、接地されている。
第2の電極基板2には、第1の電極基板1と同様に摺動接点13が設けられており、これと接触する共通電極17(図3)に端子15が接続されている。
Further, the first electrode substrate 1 is provided with a sliding contact 5 described later, and the terminal 6 connected to the common electrode 16 (FIG. 2) in contact with the sliding contact 5 is the second electrode substrate 2. It is connected to the terminal 7. The terminal 7 is connected to the electrode pattern 8 and the resistor R21 at the end, and the electrode pattern 9 to the last electrode pattern 10 are connected to the connection points from the resistor R22 connected in series with the resistor R21 to the subsequent R30, respectively. Has been done. That is, it is composed of 10 resistors R21 to R30 and 10 electrode patterns. The end of the last stand R30 is grounded.
Similar to the first electrode substrate 1, the second electrode substrate 2 is provided with a sliding contact 13, and the terminal 15 is connected to the common electrode 17 (FIG. 3) in contact with the sliding contact 13.

第1の電極基板1の摺動接点5と第2の電極基板2の摺動接点13は、後述するように共通の回転軸18に取り付けられているため、同期して回動し、摺動接点5は、摺動接点13が電極パターン8から最後の電極パターン10まで移動する間、同一の電極パターン3と接触するように構成されている。また、電極パターン4などその他5つの電極パターンについても同様に、第2の電極基板2の電極パターン11、12など、それぞれ10個の電極パターンが対応して構成されている。 Since the sliding contact 5 of the first electrode substrate 1 and the sliding contact 13 of the second electrode substrate 2 are attached to a common rotating shaft 18 as described later, they rotate and slide in synchronization with each other. The contact 5 is configured to be in contact with the same electrode pattern 3 while the sliding contact 13 moves from the electrode pattern 8 to the last electrode pattern 10. Similarly, for the other five electrode patterns such as the electrode pattern 4, ten electrode patterns such as the electrode patterns 11 and 12 of the second electrode substrate 2 are correspondingly configured.

ここで、電極パターン11は電極パターン8に接続され、電極パターン12は電極パターン9に接続されている。すなわち、電極パターン4に対応する第2の電極基板2の10個の電極パターンは、隣接する電極パターンが抵抗を介することなく、直接、電極パターン8から最後の電極パターン10までの10個の電極パターンと、それぞれ接続されている。
以下、同様に、本実施例では50個の電極パターンが、10個ずつ、電極パターン8から最後の電極パターン10と順次接続されている。
Here, the electrode pattern 11 is connected to the electrode pattern 8, and the electrode pattern 12 is connected to the electrode pattern 9. That is, in the 10 electrode patterns of the second electrode substrate 2 corresponding to the electrode pattern 4, the 10 electrodes from the electrode pattern 8 to the last electrode pattern 10 are directly formed without the adjacent electrode patterns passing through a resistor. It is connected to each pattern.
Hereinafter, similarly, in this embodiment, 50 electrode patterns are sequentially connected from the electrode pattern 8 to the last electrode pattern 10 by 10 each.

このようにすることで、第1の電極基板1の電極パターンが切り替わるたびに、抵抗R21~R30に接続された電極パターンが順次繰り返して接続される構成となる。
したがって、本実施例では、第2の電極基板2に60個の電極パターン(接点)が形成されているが、実際に配置される抵抗数は10個で足りることになる。第1の電極基板1には6個配置されているため、必要とされる抵抗の総数は16個である。
By doing so, each time the electrode pattern of the first electrode substrate 1 is switched, the electrode patterns connected to the resistors R21 to R30 are sequentially and repeatedly connected.
Therefore, in this embodiment, 60 electrode patterns (contacts) are formed on the second electrode substrate 2, but 10 resistors are actually arranged. Since 6 pieces are arranged on the first electrode substrate 1, the total number of resistances required is 16.

端子14を入力とし、端子15を出力とすることで、本実施例では60個の接点を持った機械式切り替えを行うアッテネータを構成することができ、広範囲な減衰量を要求される音響機器に適用が可能である。 By using the terminal 14 as an input and the terminal 15 as an output, it is possible to configure an attenuator that performs mechanical switching with 60 contacts in this embodiment, and for audio equipment that requires a wide range of attenuation. Applicable.

図2は、本発明に係る多段アッテネータの第1の電極基板1を示す説明図であり、第1の電極基板1に軸18を中心として、同心円状に共通電極16及び電極パターン3などの6つの電極パターンが配置されている。軸18は手動で回転させることができ、軸18には摺動接点5が固定されており、その先端部19は、共通電極16と電極パターン3などの6つの電極パターンとを接続するために導体で構成されている。また、端部の電極パターン3は入力用の端子14が接続されており、共通電極16には端子6が接続されている。軸18を介して摺動接点5を回動することで、共通電極16と電極パターン3などの6つの電極パターンとが切り替って接続される。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a first electrode substrate 1 of the multi-stage attenuator according to the present invention, and 6 such as a common electrode 16 and an electrode pattern 3 concentrically centered on a shaft 18 on the first electrode substrate 1. Two electrode patterns are arranged. The shaft 18 can be rotated manually, and a sliding contact 5 is fixed to the shaft 18, the tip portion 19 thereof for connecting the common electrode 16 and six electrode patterns such as the electrode pattern 3. It is composed of conductors. Further, the terminal 14 for input is connected to the electrode pattern 3 at the end portion, and the terminal 6 is connected to the common electrode 16. By rotating the sliding contact 5 via the shaft 18, the common electrode 16 and six electrode patterns such as the electrode pattern 3 are switched and connected.

図3は、本発明に係る多段アッテネータの第2の電極基板2を示す説明図である。図中、共通電極17及び電極パターン8、9などは、第1の電極基板1と同様に、共通の軸18を中心として同心円状に配置されている。また、軸18に固定されている摺動接点13も第1の電極基板1の摺動接点5と同様に、先端部20が共通電極17と電極パターン8などの60個の電極パターンと接続することができる。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second electrode substrate 2 of the multi-stage attenuator according to the present invention. In the figure, the common electrode 17, the electrode patterns 8, 9, and the like are arranged concentrically around the common shaft 18 as in the first electrode substrate 1. Further, the sliding contact 13 fixed to the shaft 18 also has a tip portion 20 connected to the common electrode 17 and 60 electrode patterns such as the electrode pattern 8 in the same manner as the sliding contact 5 of the first electrode substrate 1. be able to.

第1の電極基板1と第2の電極基板2は軸18の周りに固定されており、軸18を回動することで、第1の電極基板1の摺動接点5と第2の電極基板2の摺動接点13が同一の方向に向けて、第2の電極基板2の電極パターンを1つずつ移動するように同期して回転する。第1の電極基板1の各1つの電極パターンは、第2の電極基板2の10個の電極パターンと重なるような位置関係にして配置されており、第2の電極基板2の摺動接点13がこの10個の電極パターンを切り替わる間、第1の電極基板1の摺動接点5は同一の電極パターンと接触されながら回動する。 The first electrode substrate 1 and the second electrode substrate 2 are fixed around the shaft 18, and by rotating the shaft 18, the sliding contact 5 of the first electrode substrate 1 and the second electrode substrate 2 are fixed. The sliding contact 13 of 2 rotates synchronously so as to move the electrode pattern of the second electrode substrate 2 one by one toward the same direction. Each one electrode pattern of the first electrode substrate 1 is arranged in a positional relationship so as to overlap with the ten electrode patterns of the second electrode substrate 2, and the sliding contact 13 of the second electrode substrate 2 is arranged. While switching between these 10 electrode patterns, the sliding contact 5 of the first electrode substrate 1 rotates while being in contact with the same electrode pattern.

図4は、第2の電極基板2の要部を拡大した説明図であり、端部の電極パターン8は端子7に接続されている。また、隣接する電極パターン8、9などが抵抗R21、R22などを介して接続されており、10番目の電極パターン10は抵抗R30を介して接地されている。ここで、電極パターン8は11番目の電極パターン11に、電極パターン9は12番目の電極パターン12に直接接続され、同様にして、10番目の電極パターン10まで順次接続されて、以降も11番目の電極パターン11が21番目の電極パターンに接続されるようにして、60番目の電極パターンまで繰り返されて接続されている。
このようにすることで、1番目の電極パターン8から10番目の電極パターン10までが、繰り返して5回配置されているとみなすことができ、60個分の抵抗を10個の抵抗で代替することができる。したがって、従来、機械式のP型アッテネータで0dBから59dBまでを1dB間隔で60段階の減衰量を得るためには、60個の抵抗が必要となり、スペースの問題などから実用化は困難を伴っていたが、本発明の技術を採用することにより、第1の電極基板1に使用される抵抗を含め、16個の抵抗で実現できて、微小間隔で広範囲の信号レベルの調整が可能になる。
FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a main part of the second electrode substrate 2, and the electrode pattern 8 at the end is connected to the terminal 7. Further, adjacent electrode patterns 8 and 9 are connected via resistors R21, R22 and the like, and the tenth electrode pattern 10 is grounded via the resistor R30. Here, the electrode pattern 8 is directly connected to the eleventh electrode pattern 11, the electrode pattern 9 is directly connected to the twelfth electrode pattern 12, and similarly, the tenth electrode pattern 10 is sequentially connected to the eleventh electrode pattern 10 thereafter. The electrode pattern 11 of the above is connected to the 21st electrode pattern, and is repeatedly connected to the 60th electrode pattern.
By doing so, it can be considered that the first electrode pattern 8 to the tenth electrode pattern 10 are repeatedly arranged five times, and 60 resistors are replaced by 10 resistors. be able to. Therefore, conventionally, in order to obtain 60 steps of attenuation from 0 dB to 59 dB at 1 dB intervals with a mechanical P-type attenuator, 60 resistors are required, which is difficult to put into practical use due to space problems and the like. However, by adopting the technique of the present invention, it can be realized with 16 resistors including the resistor used for the first electrode substrate 1, and a wide range of signal levels can be adjusted at minute intervals.

次に、本実施例の多段アッテネータにおける減衰量について説明する。初段のアッテネータに相当する第1の電極基板1に配置された電極パターンでは、抵抗R11からR16により、0dBからー10dB、-20dB、-30dBのようにー50dBまで、10dB間隔で減衰させ、これらの電極パターンに接続されている2段目のアッテネータに相当する第2の電極基板2では、抵抗R21からR30により、0dBからー1dB、-2dB、-3dBのようにー9dBまで、1dB間隔で減衰させて、各電極パターンから出力が取り出される。
したがって、本実施例では、1dB間隔で0dBからー59dBまでの60段階の減衰量が得られるように構成されている。
Next, the amount of attenuation in the multi-stage attenuator of this embodiment will be described. In the electrode pattern arranged on the first electrode substrate 1 corresponding to the attenuator of the first stage, the resistors R11 to R16 attenuate the electrodes from 0 dB to -10 dB, -20 dB, -30 dB, and so on at intervals of 10 dB. In the second electrode substrate 2 corresponding to the second-stage attenuator connected to the electrode pattern of the above, from 0 dB to -1 dB, -2 dB, -3 dB and so on at 1 dB intervals due to the resistors R21 to R30. Attenuated and the output is taken from each electrode pattern.
Therefore, in this embodiment, it is configured to obtain 60 steps of attenuation from 0 dB to −59 dB at 1 dB intervals.

前述のように、第1の電極基板1の端子6と第2の電極基板2の端子7との間が、直接接続される場合、従来のようにインピーダンス調整用のバッファアンプ等を設けていないため、初段(第1の電極基板1)の減衰量を設定するに当たっては、後段(第2の電極基板2)に接続されている抵抗の影響を考慮してR11からR16の抵抗値を求める必要がある。 As described above, when the terminal 6 of the first electrode board 1 and the terminal 7 of the second electrode board 2 are directly connected, a buffer amplifier or the like for impedance adjustment is not provided as in the conventional case. Therefore, when setting the attenuation amount of the first stage (first electrode substrate 1), it is necessary to obtain the resistance values of R11 to R16 in consideration of the influence of the resistance connected to the second stage (second electrode substrate 2). There is.

図5は、第1の電極基板1における抵抗値の計算方法を説明する図である。
最初に、後段の抵抗を無視してR11からR16の抵抗値を求め、その後、後段の抵抗として一定の抵抗値(10kΩ)の抵抗を順次並列に接続して、R11からR16の各接続点での減衰量が所定の減衰量となるように、R12から順次抵抗値を最適値に修正していく。そして、修正したことで抵抗値が当初から変ったことにより、各接続点での減衰量も変わるため、再度、R12から適正な減衰量となるように、同様にして抵抗値を順次修正する。これを、コンピューターを用いて逐次繰り返して計算し、減衰量の誤差が許容範囲になるまで繰り返して、各抵抗値を最適化する。なお、本発明の最適化方法はこれに限定されるものではない。
また、本実施例では、第1の電極基板1の端子6と第2の電極基板2の端子7との間を直接接続する場合について説明したが、バッファアンプを介して接続することもできる。この場合には、上記のような、最適化は必要がない。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of calculating a resistance value in the first electrode substrate 1.
First, the resistance value of R11 to R16 is obtained by ignoring the resistance of the subsequent stage, and then the resistance of a constant resistance value (10 kΩ) is sequentially connected in parallel as the resistance of the subsequent stage, and at each connection point of R11 to R16. The resistance value is sequentially corrected to the optimum value from R12 so that the attenuation amount of the above becomes a predetermined attenuation amount. Then, since the attenuation value at each connection point also changes due to the change in the resistance value due to the correction, the resistance value is sequentially corrected in the same manner so as to have an appropriate attenuation amount from R12 again. This is repeatedly calculated using a computer, and repeated until the attenuation error is within the allowable range, and each resistance value is optimized. The optimization method of the present invention is not limited to this.
Further, in this embodiment, the case where the terminal 6 of the first electrode substrate 1 and the terminal 7 of the second electrode substrate 2 are directly connected has been described, but the connection can also be made via a buffer amplifier. In this case, the optimization as described above is not necessary.

また、例えば、-9dBからー10dBに切り替わる場合、第1の電極基板1を摺動する摺動接点5が電極パターン4に、第2の電極基板2を摺動する摺動接点13が電極パターン11に同時に切り替わる必要があるが、摺動接点13の方が早く切り替わると、-9dB→0dB→10dBのように切り替わり、一時的に過大なノイズが発生することになる。このため、本実施例では、このように同時に切り替わる際に、摺動接点5の方が摺動接点13よりも、常に先に切り替わるように、電極パターンの位置をずらして配置している。
すなわち、摺動接点が電極パターン10から電極パターン11に切り替わる前に、電極パターン3から電極パターン4に切り替わるように配置している。以後、同様に、第2の電極基板2の20番目、30番目、40番目、50番目の電極パターンが次の電極パターンに切り替わる前に、第1の電極基板1の電極パターンが次の電極パターンに切り替わるように、重なる位置関係から少しずらすような位置関係にして電極パターンが配置されている。
なお、電極パターンの位置をずらす代わりに、摺動接点の方向を相互に変えるなどの構成にしても同様の効果が得られ、聴感上のノイズを防止できる。
Further, for example, when switching from -9 dB to -10 dB, the sliding contact 5 sliding on the first electrode substrate 1 is the electrode pattern 4, and the sliding contact 13 sliding on the second electrode substrate 2 is the electrode pattern. It is necessary to switch to 11 at the same time, but if the sliding contact 13 switches earlier, it switches in the order of −9 dB → 0 dB → 10 dB, and excessive noise is temporarily generated. Therefore, in this embodiment, the positions of the electrode patterns are staggered so that the sliding contact 5 always switches before the sliding contact 13 when switching at the same time.
That is, the sliding contacts are arranged so as to switch from the electrode pattern 3 to the electrode pattern 4 before switching from the electrode pattern 10 to the electrode pattern 11. After that, similarly, before the 20th, 30th, 40th, and 50th electrode patterns of the second electrode substrate 2 are switched to the next electrode pattern, the electrode pattern of the first electrode substrate 1 is the next electrode pattern. The electrode patterns are arranged so as to be slightly offset from the overlapping positional relationship so as to switch to.
It should be noted that the same effect can be obtained by a configuration in which the directions of the sliding contacts are changed to each other instead of shifting the position of the electrode pattern, and audible noise can be prevented.

また、軸18をステッピングモータで回転駆動させる構成とし、第2の電極基板2の各電極パターンを、このステッピングモータの駆動角の整数倍の位置に配置すれば、例えば、遠隔操作で、多段アッテネータを駆動させる場合に、制御が容易になる。本実施例では、ステッピングモータの駆動角1.8度に対して3倍の5.4度毎に電極パターンが配置されるようにしている。
更に、軸18の回転駆動として、キー溝とキーを組み合わせた駆動機構にすることで、回転角の位置精度を高めることができる。
また、本実施例では、1つの共通の回転軸18により、摺動接点5と摺動接点13を回転駆動するように構成したが、これに限られるものではなく、別々の回転軸を設けて、それぞれタイミングプーリーやタイミングベルトを介して回転駆動するように構成することもできる。
Further, if the shaft 18 is rotationally driven by a stepping motor and each electrode pattern of the second electrode substrate 2 is arranged at a position that is an integral multiple of the drive angle of the stepping motor, for example, a multi-stage attenuator can be remotely controlled. When driving, control becomes easy. In this embodiment, the electrode pattern is arranged every 5.4 degrees, which is three times as large as the drive angle of the stepping motor of 1.8 degrees.
Further, by using a drive mechanism that combines a key groove and a key as the rotational drive of the shaft 18, the position accuracy of the rotation angle can be improved.
Further, in the present embodiment, the sliding contact 5 and the sliding contact 13 are rotationally driven by one common rotating shaft 18, but the present invention is not limited to this, and separate rotating shafts are provided. , Each can be configured to be rotationally driven via a timing pulley or timing belt.

本発明の技術を採用することで、多段アッテネータの減衰量を切り替えるために駆動電力が不要となり、音響機器の音量調節用に限らず、広範囲に信号レベルを減衰させることが要求される分野にも、単独の部品として供給することができて、産業上の利用可能性が高い。 By adopting the technique of the present invention, drive power is not required to switch the attenuation amount of the multi-stage attenuator, and not only for adjusting the volume of acoustic equipment but also in fields where signal level attenuation is required in a wide range. , Can be supplied as a single component and has high industrial applicability.

1 第1の電極基板
2 第2の電極基板
3、4 電極パターン
5、13 摺動接点
6、7 端子
8、9、10、11、12 電極パターン
14 入力端子
15 出力端子
16、17 共通電極
18 軸
1 1st electrode board 2 2nd electrode board 3, 4 Electrode pattern 5, 13 Sliding contact 6, 7 Terminal 8, 9, 10, 11, 12 Electrode pattern 14 Input terminal 15 Output terminal 16, 17 Common electrode 18 shaft

Claims (8)

共通電極と分割された複数の電極パターンが同心円状に配置され、軸の回転により前記共通電極と前記分割された電極パターンとを接続する摺動接点が設けられている、第1の電極基板と第2の電極基板とから構成された多段アッテネータであって、
前記第1の電極基板の前記分割された複数の電極パターンは抵抗を介して隣接する電極パターンと接続されており、前記第1の電極基板に形成された前記共通電極が前記第2の電極基板に形成された前記複数の電極パターンのうち端部の電極パターンに接続され、前記第1の電極基板に形成された前記複数の電極パターンのうち端部の電極パターンを入力とし、前記第2の電極基板に形成された前記共通電極を出力とするように構成された多段アッテネータ。
A first electrode substrate in which a common electrode and a plurality of divided electrode patterns are arranged concentrically, and a sliding contact for connecting the common electrode and the divided electrode pattern by rotation of a shaft is provided. A multi-stage attenuator composed of a second electrode substrate,
The plurality of divided electrode patterns of the first electrode substrate are connected to adjacent electrode patterns via resistors, and the common electrode formed on the first electrode substrate is the second electrode substrate. The second electrode pattern is input to the electrode pattern at the end of the plurality of electrode patterns formed on the first electrode substrate, which is connected to the electrode pattern at the end of the plurality of electrode patterns formed in the first electrode substrate. A multi-stage attenuator configured to output the common electrode formed on the electrode substrate.
前記第1の電極基板及び前記第2の電極基板に設けられている前記摺動接点は、前記軸の回転に同期して同一方向に回転することを特徴とする請求項1に記載の多段アッテネータ。 The multi-stage attenuator according to claim 1, wherein the sliding contact provided on the first electrode substrate and the second electrode substrate rotates in the same direction in synchronization with the rotation of the shaft. .. 前記第2の電極基板の前記分割された複数の電極パターンは、抵抗を介して隣接する電極パターンと接続された所定数の電極パターンと、これらの各々の電極パターンに接続されている複数の電極パターンとから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の多段アッテネータ。 The divided plurality of electrode patterns of the second electrode substrate include a predetermined number of electrode patterns connected to adjacent electrode patterns via resistors, and a plurality of electrodes connected to each of these electrode patterns. The multi-stage attenuator according to claim 1, wherein the attenuator is composed of a pattern. 前記所定数の電極パターンは、前記第1の電極基板の前記分割された電極パターンの1つと重なる位置関係に配置され、前記所定数の電極パターンに接続されている前記複数の電極パターンが前記第1の電極基板の前記分割された電極パターンの他の1つと重なる位置関係に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の多段アッテネータ。 The predetermined number of electrode patterns are arranged in a positional relationship overlapping with one of the divided electrode patterns of the first electrode substrate, and the plurality of electrode patterns connected to the predetermined number of electrode patterns are the first. The multi-stage attenuator according to claim 3, wherein the electrode substrate of 1 is arranged in a positional relationship overlapping with the other one of the divided electrode patterns. 前記所定数の電極パターン及び前記所定数の電極パターンに接続されている前記複数の電極パターンが前記第1の電極基板の前記分割された各電極パターンとずれた位置で重なるような位置関係に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の多段アッテネータ。 The predetermined number of electrode patterns and the plurality of electrode patterns connected to the predetermined number of electrode patterns are arranged in a positional relationship so as to overlap each of the divided electrode patterns of the first electrode substrate at a position shifted from each other. The multi-stage attenuator according to claim 4, wherein the attenuator is provided. 前記第1の電極基板の電極パターンに接続されている前記抵抗の抵抗値は、前記第2の電極基板の電極パターンと接続されて所定の減衰量となるように、予め定められていることを特徴とする請求項1に記載の多段アッテネータ。 The resistance value of the resistor connected to the electrode pattern of the first electrode substrate is predetermined so as to be connected to the electrode pattern of the second electrode substrate and have a predetermined attenuation amount. The multi-stage attenuator according to claim 1, which is characterized. 前記軸をステッピングモータで回転駆動させる構成とし、前記第2の電極基板の各電極パターンを、当該ステッピングモータの駆動角の整数倍の位置に配置したことを特徴とする請求項1に記載の多段アッテネータ。 The multistage according to claim 1, wherein the shaft is rotationally driven by a stepping motor, and each electrode pattern of the second electrode substrate is arranged at a position that is an integral multiple of the drive angle of the stepping motor. Attenuator. 前記軸の回転駆動機構として、前記軸のキー溝とキーを組み合わせた構成としたことを特徴とする請求項1に記載の多段アッテネータ。 The multi-stage attenuator according to claim 1, wherein the rotation drive mechanism of the shaft is configured by combining a key groove and a key of the shaft.
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