JP7423046B2

JP7423046B2 - コンプレッサ

Info

Publication number: JP7423046B2
Application number: JP2019231749A
Authority: JP
Inventors: 彰寛三尾; 雅利遠山
Original assignee: Korg Inc
Current assignee: Korg Inc
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2024-01-29
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: JP2021100212A

Description

本発明は、真空管を用いたコンプレッサに関する。

真空管を用い楽音に歪みを与える技術として特許文献１に記載された技術などが知られている。特許文献１では、真空管の前段に配置された歪み量を制御するための第１の電子ボリュームと、真空管の後段に配置された出力される楽音のレベルを制御する第２の電子ボリュームを用いている。また、アンプ用の真空管として、特許文献２、非特許文献１などに示された技術が存在する。

特開２００５－３２１５６６号公報特開２０１６－１３４２９９号公報

ＫＯＲＧ、"Ｎｕｔｕｂｅ"，［令和１年１２月９日検索］、インターネット<https://korgnutube.com/jp/>.

しかしながら、従来技術は楽音のレベルを変えないで歪みを変化させるときに、第１の電子ボリュームと第２の電子ボリュームの両方を制御する必要があるという課題がある。

本発明は、圧縮の程度の調整を真空管に対する１つの制御で行うことを目的とする。

本発明のコンプレッサは、真空管増幅部とコントロール電圧生成部とを備える。真空管増幅部は、熱電子を放出するフィラメントと、増幅対象の信号を入力するグリッドと、アノードを有する真空管を備えている。コントロール電圧生成部は、入力信号のエンベロープの電位が高くなると、アノードに抵抗を介して印加する供給電圧を一定もしくは低く設定する。

本発明のコンプレッサによれば、真空管固有の特性を持ったコンプレッサにおいて、圧縮の程度の調整をアノードへの供給電圧の制御だけで行えるので、真空管に対する１つの制御で行うことができる。

実施例１のコンプレッサの機能構成例を示す図。実施例１の真空管増幅部の構成例を示す図。供給電圧とゲインの関係を示す図。電圧制御部１３３の構成例を示す図。実施例２のコンプレッサの機能構成例を示す図。実施例２の真空管増幅部の構成例を示す図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

図１に実施例１のコンプレッサの機能構成例を示す。また、図２に実施例１の真空管増幅部の構成例を示す。コンプレッサ１００は、少なくとも真空管増幅部１２０とコントロール電圧生成部１３０とを備える。電源部１４０、バッファ１１０，１５０はコンプレッサ１００の内部に配置してもよいし、外部に配置してもよい。電源部１４０は、例えば３０Ｖ，１５Ｖなどの直流電源とすればよい。コンプレッサ１００の圧縮の程度を幅広く設定できるようにするためには、電源部１４０の電圧は高いほうがよい。バッファ１１０は、入力インピーダンスを大きくする必要がある場合に備えればよい。バッファ１５０は、出力能力を向上させたい場合に備えればよい。

真空管増幅部１２０は、真空管１２１を備えている。真空管１２１は、熱電子を放出するフィラメント１２２と、増幅対象の信号ｓを入力するグリッド１２３と、アノード１２４を有する。フィラメント１２２は、ポート１２０_Ｆとポート１２０_Ｇの間に配置され、ポート１２０_Ｆには電圧Ｖ_Ｆが印可され、ポート１２０_Ｇは接地される。フィラメント１２２は例えば６５０度程度まで加熱され、熱電子を放出する。グリッド１２３は、増幅対象の信号ｓが入力されるポート１２０_ｉｎに接続される。抵抗１２５は、ポート１２０_Ｖとアノード１２４の間に配置されている。よって、アノード１２４には、抵抗１２５を介してコントロール電圧生成部１３０から供給電圧ＣＶが印可される。また、アノード１２４は、信号を出力するポート１２０_ＯＵＴに接続される。真空管１２１には特許文献２、非特許文献１に示された真空管を用いればよい。非特許文献１に示された真空管の場合、供給電圧ＣＶを変えると真空管増幅部１２０のゲインを変更できる。例えば、供給電圧とゲインの関係を図３に示す。

コントロール電圧生成部１３０は、入力信号（増幅対象の信号ｓ）のエンベロープの電位が高くなると、アノード１２４にあらかじめ定めた抵抗を介して印加する供給電圧を一定もしくは低く設定する。エンベロープの電位がＥ_Ａのときの供給電圧をＶ_Ａ、エンベロープの電位がＥ_Ｂのときの供給電圧をＶ_Ｂとする。「入力信号のエンベロープの電位が高くなると、供給電圧を一定もしくは低く設定する」とは、Ｅ_Ａ＜Ｅ_Ｂの関係がある場合に、Ｖ_Ａ≧Ｖ_Ｂが成り立つことを意味している。例えば、Ｅ_ＡとＥ_Ｂが低いときはＶ_Ａ＝Ｖ_Ｂとし、Ｅ_Ｂがあらかじめ定めた電位よりも高いときにＶ_Ａ＞Ｖ_Ｂが成り立つようにすればよい。真空管１２１の供給電圧とゲインの関係は図３の関係なので、エンベロープの電位が高いときに供給電圧を低くすれば、信号を圧縮できる。

コントロール電圧生成部１３０は、エンベロープ生成部１３１、コンプレッション設定部１３２、電圧制御部１３３を有する。エンベロープ生成部１３１は、入力信号のエンベロープを生成し、電圧制御部１３３に出力する。エンベロープ生成部１３１は、例えば整流回路と平滑回路（ローパスフィルタ）で構成してもよいし、他の構成でも構わない。コンプレッション設定部１３２は、ユーザの操作に応じて圧縮の程度を設定する。コンプレッション設定部１３２には、例えば可変抵抗などを用い、ユーザが可変抵抗のつまみを操作することで圧縮の程度を調整できるようにすればよい。

電圧制御部１３３は、エンベロープと設定された圧縮の程度に基づいて供給電圧を設定する。図４に電圧制御部１３３の構成例を示す。電圧制御部１３３は、例えばコンデンサ１３４、抵抗１３５、制御回路１３６で構成される。抵抗１３５は、電源電圧Ｖ_ＣＣが印可されるポート１３３_ＶＣＣと真空管増幅部１２０に印可する供給電源ＣＶを出力するポート１３３_ＣＶの間に配置される。コンデンサ１３４は、接地とポート１３３_ＣＶの間に配置される。エンベロープ生成部１３１の出力は、ポート１３３_Ｅから制御回路１３６に入力される。コンプレッション設定部１３２の設定は、ポート１３３_Ｃを介して制御回路１３６での処理に影響を与えるようにすればよい。ポート１３３_Ｃは複数あってもよい。制御回路１３６は、エンベロープ生成部１３１の出力とコンプレッション設定部１３２の設定に基づいて、コンデンサ１３４の電荷を制御することで、供給電圧ＣＶを制御する。例えば、制御回路１３６は、入力信号（増幅対象の信号ｓ）のエンベロープの電位が、コンプレッション設定部１３２が定めた電位を超えると、電位が高いほど供給電圧を下げればよい。あるいは、制御回路１３６は、入力信号（増幅対象の信号ｓ）のエンベロープの電位があらかじめ定めた電位を超えると、コンプレッション設定部１３２の設定に従った割合で、電位が高いほど供給電圧を下げればよい。また、コンプレッション設定部１３２で、圧縮の対象となるエンベロープの電位と圧縮の割合の両方を設定できるようにしてもよい。つまり、「圧縮の程度を設定する」とは、圧縮する電圧の範囲と圧縮の割合の一方を設定する場合もあるし、両方を設定する場合もある。

コンプレッサ１００によれば、真空管固有の特性を持ったコンプレッサにおいて、真空管への供給電圧を制御するだけで圧縮の程度を制御できる。つまり、圧縮の程度の調整を真空管に対する１つの制御で行うことができる。

図５に実施例２のコンプレッサの機能構成例を示す。また、図６に実施例２の真空管増幅部の構成例を示す。コンプレッサ１０１は、真空管増幅部１２０－１，１２０－２とコントロール電圧生成部１３０と差動増幅部１７０を備える。電源部１４０、バッファ１１０－１はコンプレッサ１０１の内部に配置してもよいし、外部に配置してもよい。コントロール電圧生成部１３０と電源部１４０は、実施例１と同じである。バッファ１１０－１は、実施例１のバッファ１１０と同じである。コンプレッサ１０１は、互いに逆位相の第１入力信号ｓ_＋と第２入力信号ｓ_－を入力としてもよい。この場合は、バッファ１１０－２も備えればよい。あるいは、コンプレッサ１０１は位相反転部１６０も備え、第１入力信号ｓ_＋のみを入力とし、位相反転部１６０が第２入力信号ｓ_－を生成してもよい。

真空管増幅部１２０－１，１２０－２は、２組のグリッドとアノードを有する真空管１２１を用いればよい。具体的には、特許文献２、非特許文献１に示された真空管を用いればよい。この真空管は、１つの真空管の中に２組のフィラメント１２２－１，１２２－２と、２組のグリッド１２３－１，１２３－２と、２組のアノード１２４－１，１２４－２を有する。フィラメント１２２－１はポート１２０_Ｆ－１とポート１２０_Ｇの間、フィラメント１２２－２はポート１２０_Ｆ－２とポート１２０_Ｇの間に配置され、ポート１２０_Ｆ－１とポート１２０_Ｆ－２には電圧Ｖ_Ｆが印可され、ポート１２０_Ｇは接地される。フィラメント１２２は例えば６５０度程度まで加熱され、熱電子を放出する。なお、１つのフィラメントを２組のグリッドとアノードで共用する構造でもよい。

グリッド１２３－１は、増幅対象の信号ｓ_＋が入力されるポート１２０_ｉｎ－１に接続される。グリッド１２３－２は、増幅対象の信号ｓ_－が入力されるポート１２０_ｉｎ－２に接続される。抵抗１２５－１はポート１２０_Ｖ－１とアノード１２４－１の間、抵抗１２５－２はポート１２０_Ｖ－２とアノード１２４－２の間に配置されている。よって、アノード１２４－１，１２４－２には、抵抗１２５－１または１２５－２を介してコントロール電圧生成部１３０から供給電圧ＣＶが印可される。つまり、２組のアノード１２４－１，１２４－２には、抵抗を介して同じ供給電圧が印可される。また、アノード１２４－１は信号を出力するポート１２０_ＯＵＴ－１に、アノード１２４－２は信号を出力するポート１２０_ＯＵＴ－２に接続される。実施例１の場合と同様に、非特許文献１に示された真空管の場合、供給電圧ＣＶを変えると真空管増幅部１２０のゲインを変更できる。供給電圧とゲインの関係は図３と同じである。

差動増幅部１７０は、アノード１２４－１からの出力Ｓ_＋とアノード１２４－２からの出力Ｓ_－との差に応じた信号Ｓを出力する。コンプレッサ１０１は、同じ筐体内に配置された真空管を用い、アノードからの出力の差に応じた信号を出力にするので、同相の雑音（２つの真空管に同じように加わる雑音）を除去できるなどの長所がある。また、コンプレッサ１０１によれば、実施例１と同様に、真空管固有の特性を持ったコンプレッサにおいて、真空管への供給電圧を制御するだけで圧縮の程度を制御できる。つまり、圧縮の程度の調整を真空管に対する１つの制御で行うことができる。

１００，１０１コンプレッサ１１０，１５０バッファ
１２０真空管増幅部１２１真空管
１２２フィラメント１２３グリッド
１２４アノード１２５抵抗
１３０コントロール電圧生成部１３１エンベロープ生成部
１３２コンプレッション設定部１３３電圧制御部
１３４コンデンサ１３５抵抗
１３６制御回路１４０電源部
１６０位相反転部１７０差動増幅部

Claims

熱電子を放出するフィラメントと、増幅対象の信号を入力するグリッドと、アノードを有する真空管と、
入力信号のエンベロープの電位が高くなると、前記アノードに抵抗を介して印加する供給電圧を一定に、もしくは、低く設定するコントロール電圧生成部と、
直流電源である電源部と、
を備え、
前記コントロール電圧生成部は、
入力信号のエンベロープを生成するエンベロープ生成部と、
ユーザが圧縮の程度を設定するためのコンプレッション設定部と、
前記供給電圧を設定する電圧制御部と
を有し、
前記電圧制御部は、
前記電源部と前記供給電圧を供給するポートとの間に配置される抵抗と、
接地と前記供給電圧を供給するポートの間に配置されるコンデンサと、
前記コンデンサの電荷を、前記エンベロープと設定された圧縮の程度に基づいて制御する制御回路
を有する
ことを特徴とするコンプレッサ。
請求項１記載のコンプレッサであって、
前記制御回路は、前記エンベロープの電位が、前記コンプレッション設定部が定めた電位を超えると、電位が高いほど前記供給電圧を下げる
ことを特徴とするコンプレッサ。
請求項１または２記載のコンプレッサであって、
差動増幅部も備え、
前記真空管は、２組のグリッドとアノードを有し、それぞれのグリッドには互いに逆相の増幅対象の信号が入力され、それぞれのアノードに抵抗を介して印可する供給電圧は互いに同じであり、
前記差動増幅部は、前記２組のグリッドとアノードのそれぞれのアノードからの出力の差に応じた信号を出力する
ことを特徴とするコンプレッサ。