JPH0117854Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、たとえばテープレコーダの録音レベ
ルを自動調節するような自動利得制御回路に関
し、特に、入力信号レベルが極めて小さくなつた
ときのノイズの増大を防止するものである。

従来において、たとえばテープレコーダの録音
レベルを自動調節する自動利得制御回路、いわゆ
るAGC回路として、たとえば第１図のような特
性を有するものが知られている。この第１図にお
いて、基準入力レベルＰのときの利得をG₀とす
るとき、このレベルＰよりも大レベルの入力信号
に対しては、利得をG₀よりも小さくし、レベル
Ｐより小レベル入力時には、利得をG₀よりも大
くすることにより、入力信号のレベル変化にかか
わらず、第２図に示すような一定の出力レベルＳ
を得るようにしている。このような一定の出力レ
ベルＳが得られるのは、たとえば上記基準入力レ
ベルＰから12dB低い入力レベルＱまでの範囲
（これを定出力レベル範囲という。）であり、この
レベルＱ以下の入力レベルに対しては、一定の利
得G_Mを持つ。したがつて、出力信号のレベルは、
第２図の入力レベルＱ以下の範囲に示すように、
入力レベルに比例して変化する。ここで、基準入
力レベル時の基準利得G₀で固定したときの入出
力特性は、第２図の破線のように表わされる。

ところで、このような特性の従来のAGC回路
においては、音の品位を良くするために、アタツ
ク、リカバリ特性の改善や、第１アタツク、第２
アタツク等の新設によるクリツク音等に対する悪
影響の改善や、ステレオにおいてアタツク時定数
の分離印加によるステレオ性の改善等がなされて
いるが、入力レベルが極めて小さい時や無入力時
におけるノイズレベルの上昇については、何ら対
策がなされていないのが現状である。

この入力レベルが極めて小さいときのノイズレ
ベル上昇は、基準利得における入出力特性（第２
図破線参照）に対して、入力レベルＱ以下の範囲
ではAGC回路の出力レベルがｇだけ持ち上がつ
ていることが原因であり、このｇは、上記基準の
利得G₀と低レベル時の一定利得G_Mとの差（ｇ＝
G_M−G₀）である。

本考案は、このような従来の実情に鑑みてなさ
れたものであり、必要とする最低入力レベルを下
まわるような極めて低いレベルの信号が入力され
るときには、利得を上記基準の利得G₀あるいは
G₀より小さく制御することによりノイズレベル
の上昇を抑え、さらにこのときの動作に対して
は、例えば一般のAGC回路と同程度の応答特性、
特にリカバリ特性を持たせることにより音の品位
の低下を防ぐような自動利得制御回路の提供を目
的とするものである。

ここで、上記必要とする最低入力レベルとは、
自動利得制御回路の目的に応じて決定されるもの
であるが、たとえば会話録音用テープレコーダに
適用する場合には、最も速い発言者の通常の音声
をマイクロホン等で収音したときの入力レベルを
上記最低入力レベルとすればよい。これを第１
図、第２図の点Ｒで示す。この最低入力レベルＲ
より低いレベルの入力信号は、録音する必要の無
い信号である。

次に、本考案の実施例の説明に先立ち、上述の
ような目的を達成するための手段、あるいは基本
構成について、第３図及び第４図を参照しながら
説明する。これらの第３図及び第４図において、
増幅器１２，１３等を含む信号伝送路に挿入さ
れ、制御端子に供給される制御信号によつてイン
ピーダンスが変化する可変インピーダンス素子と
なる例えばトランジスタ３１を有し、そのインピ
ーダンスの変化に応じて利得が変化する可変利得
回路（トランジスタ３１、分圧抵抗等）と、第一
の基準レベル（第４図のレベルＱ）を設定すると
共に上記信号伝送路の信号レベルを検出して第一
の検出信号を出力する第一のレベル検出回路（コ
ンデンサ３２、ダイオード３３，３４、可変抵抗
器３５）と、この第一のレベル検出装置よりの上
記第一の検出信号が供給され、この第一の検出信
号に基づいて、上記信号レベルが増大するとき上
記可変利得回路の利得が減少し、上記信号レベル
が減少するとき上記可変利得回路の利得が増大
し、上記信号レベルが上記第一の基準レベルより
小さいとき上記可変利得回路の利得が最大（第４
図の最大利得G_M）となるような第一の制御信号
を出力し、上記可変インピーダンス素子の制御端
子に供給する第一の制御信号形成回路（トランジ
スタ３６、ダイオード３７、コンデンサ４１，４
２、抵抗４３）とは、通常の一般的なAGC（自動
利得制御）回路を構成している。このAGC回路
に有機的に結合された本考案の要部となる回路部
２は、上記第１基準レベルよりも低い第二の基準
レベル（第４図のレベルＲ）を設定すると共に上
記信号レベルを検出して第二の検出信号を出力す
る第二のレベル検出回路（増幅器２１、コンデン
サ２２、ダイオード２３，２４、抵抗２５、コン
デンサ２６）と、上記第二のレベル検出回路より
の上記第二の検出信号が供給され、この第二の検
出信号に基づいて、上記信号レベルが上記第二の
基準レベルを超えない範囲で、上記信号レベルが
増大するとき上記可変利得回路の利得が増大し、
上記信号レベルが減少するとき上記可変利得回路
の利得が減少するような第二の制御信号を出力
し、上記可変インピーダンス素子の制御端子に供
給する第二の制御信号形成回路（トランジスタ２
７、抵抗２８、可変抵抗２９、ダイオード３０）
とより成つている。

以下、本考案に係る好ましい実施例について、
図面を参照しながら説明する。

第３図は、本考案の一実施例として、たとえば
一般のテープレコーダに用いられる自動利得回路
（AGC回路）１を示す回路図である。この第３図
において、破線で囲つた回路部２が本考案の要部
となるものであり、この回路部は、説明を簡略化
するために、通常のAGC回路の構成をそのまま
用いている。

すなわち、まず通常のAGC回路の構成として、
入力端子１１には、たとえばマイクロホン等で収
音された音声信号が供給されており、この入力信
号は、いわゆるマイクアンプとなる増幅器１２で
増幅され、コンデンサや抵抗等を介して、いわゆ
るラインアンプとなる増幅器１３に送られ、この
増幅器１３からの出力信号は、コンデンサ１４を
介して出力端子１５から取り出される。また、増
幅器１２と１３との間の途中の接続点に、抵抗等
と共に可変利得回路を構成するための可変インピ
ーダンス素子あるいは可変抵抗素子としてのトラ
ンジスタ３１のコレクタが接続され、このトラン
ジスタ３１のエミツタは接地されている。さら
に、上記ラインアンプとしての増幅器１３からの
出力は、コンデンサ３２、ダイオード３３，３
４、および可変抵抗器３５から成る検波平滑回路
により、そのレベルが検出される。可変抵抗器３
５からのレベル検出出力は、第１の制御回路の主
要部となるトランジスタ３６のベースに供給さ
れ、このトランジスタ３６のエミツタ出力をダイ
オード３７を介して上記可変抵抗素子としてのト
ランジスタ３１のベースに送ることにより、上記
出力レベルに応じてトランジスタ３１の抵抗値を
変化させている。なお、第一の制御信号形成回路
のトランジスタ３６のエミツタは、第１アタツク
用のコンデンサ４１を介して接地され、第２アタ
ツク用の抵抗４３とコンデンサ４２の直列接続回
路を介して接地されている。

以上までの構成における動作は、入力端子１１
の入力レベルが大のとき、トランジスタ３６は導
通側に動作し、ダイオード３７を介して比較的大
電流がトランジスタ３１のベースに供給されるか
ら、トランジスタ３１の抵抗値が小さくなつて、
入力端子１１と出力端子１５間の回路系の全体の
利得が小さく制御される。また、小レベル入力時
には、トランジスタ３６が遮断側に動作するため
トランジスタ３１の抵抗値が大きくなり、全体の
利得は大きく制御される。また、入力信号が小レ
ベルから大レベルに急激に変化した場合には、コ
ンデンサ４１，４２の充電時定数により決定され
る応答速度のアタツク特性が得られ、大レベルか
ら小レベルへの変化時には、コンデンサ４１，４
２の放電時定数によるリカバリ特性が得られる。

次に、本考案の要部となる回路部２について説
明する。上記マイクアンプとしての増幅器１２の
出力の一部は、コンデンサを介して回路部２の増
幅器２１に供給され、この増幅器２１からの出力
は、コンデンサ２２、ダイオード２３，２４、抵
抗２５、コンデンサ２６等から成る検波整流回路
に送られて、信号のレベル検出が行なわれる。こ
のレベル検出出力は、第２の制御回路の主要部と
なるトランジスタ２７のベースに送られ、このト
ランジスタ２７のコレクタ出力が、ダイオード３
０を介し、上記可変抵抗素子としてのトランジス
タ３１のベースに送られる。また、トランジスタ
２７のコレクタには、抵抗２８と可変抵抗２９と
の分圧回路の分圧出力が供給されている。なお、
上記マイクアンプの増幅器１２からの出力の代わ
りに、上記ラインアンプの増幅器１３からの出力
を、コンデンサを介して回路部２の増幅器２１に
供給してもよい。

この回路部２において、増幅器２１はトランジ
スタ２７のホールド用であり、前述した必要とす
る最低入力レベルＲ以上の入力レベルにおいて
は、トランジスタ２７をオン状態に保ち、このと
きトランジスタ２７のコレクタはほぼ接地電位で
あるから、ダイオード３０は遮断状態となり、ト
ランジスタ３１への回路部２の影響を遮断する。
したがつて、上記最低入力レベルＲ以上の入力レ
ベルの範囲では、前述した通常のAGC動作が行
なわれる。

次に、入力端子１１の入力レベルが、上記必要
とする最低入力レベルＲを下まわつた場合には、
トランジスタ２７のインピーダンスと可変抵抗２
９の並列回路と抵抗２８との分圧回路からの分圧
出力が、ダイオード３０を介してトランジスタ３
１のベースに供給される。

第４図は、上記最低入力レベルＲより低い入力
レベルのときの利得を上記基準の利得G₀に設定
したときの入力−利得特性を示しており、入力レ
ベルが０に近い場合トランジスタ２７はオフ（遮
断）するため、分圧回路の分圧出力は最大とな
り、入力レベルが上記最低レベルＲに近づくにつ
れ分圧出力は小さくなる。従つて、利得は第４図
に示されるように、入力レベルに比例して大きく
なるが、このときトランジスタ２７の非直線性に
よつて、その特性は非線形となる。そして、従来
のAGC回路の特性（第４図破線参照）に比べて
利得を最大上記ｇだけ抑え、ノイズレベルの上昇
を防止していることがわかる。従つて、トランジ
スタ３６の出力電圧が極めて低くなつても、トラ
ンジスタ３１の抵抗値が低い値で抑えられ、入出
力端子１１，１５間の利得は、最大のG_Mより低
い値に制限される。この利得の変化は、分圧回路
の可変抵抗２９により任意に設定でき、たとえば
上記基準となる利得G₀、あるいはG₀以下に設定
することが、ノイズレベル上昇の防止対策上好ま
しい。

また、入力レベルが上記最低入力レベルＲより
低いレベルとレベルＱを越えるレベルとの間で急
激に変化するときの応答特性については、コンデ
ンサ４１，４２の充放電特性をそのまま利用して
いる。すなわち、入力レベルが上記レベルＱより
大きい状態からＲより小さい状態に急激に変化し
た直後には、ダイオード３０を介して一定の電位
の信号がトランジスタ３１のベースに供給される
が、コンデンサ４１，４２の放電特性により、一
定のリカバリ時定数をもつて下降する電位の信号
がダイオード３７を介してトランジスタ３１のベ
ースに供給されるため、このダイオード３７から
の信号の電位が上記一定電位に達するまでの間
は、トランジスタ３１の動作はダイオード３７か
らの信号によりほぼ支配される。また、これと逆
に急激に入力レベルが上昇した直後は、ダイオー
ド３０は遮断状態となるため、ダイオード３７を
介した信号に応じたアタツク特性となる。すなわ
ち、スイツチング動作的な高速応答ではなく、例
えば通常のAGC回路の時定数程度の応答特性を
もたせて利得を変化させることにより、音質の劣
化も防止している。

また第５図は、横軸に時間をとつた応答特性を
示すものであり、第５図Ａのような入力レベルの
変化に対応して、第５図Ｂの利得変化が得られ
る。この第５図Ｂの破線は、従来のAGC回路の
応答を示しており、時刻t₁以降において入力レベ
ルが上記最低入力レベルＲより低下したとき（第
５図Ａ参照）に、利得が最大のG_Mにまで達する
のに対し、本考案（第５図Ｂの実線）によれば、
基準入力時の利得G₀で制限されている。また、
リカバリ特性は、ほぼ従来例と同程度の時定数を
持ち、音質的にも何ら悪影響が生じない。

以上の説明からも明らかなように、本考案に係
る自動利得制御回路（AGC回路）によれば、従
来の問題点であつた極めて低い入力レベルまたは
入力無しのときのノイズレベルの上昇を、必要と
する最低入力レベルより低い入力レベルに対して
利得を小さく抑えることにより解決している。

なお、本考案は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、たとえば通常のAGC回路の応答時
定数とは別個に、第二の制御信号形成回路に時定
数回路を設けることにより、最低入力レベルより
低い入力レベルに対する利得制御の応答時定数を
持たせるように構成してもよい。この他、本考案
の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例における入力−利
得特性、および入力−出力特性をそれぞれ示すグ
ラフである。第３図は本考案に係る一実施例を示
す回路図、第４図は第３図の回路入力−利得特性
を示すグラフ、第５図Ａ，Ｂは第３図の回路の応
答を示すタイムチヤートである。 １１…入力端子、１５…出力端子、２７…トラ
ンジスタ、２９…可変抵抗、３０，３７…ダイオ
ード、３１…可変抵抗素子としてのトランジス
タ、４１，４２…応答時定数決定用コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 信号伝送路に挿入され、制御端子に供給される
   制御信号によつてインピーダンスが変化する可変
   インピーダンス素子を有し、そのインピーダンス
   の変化に応じて利得が変化する可変利得回路と、 第一の基準レベルを設定すると共に上記信号伝
   送路の信号レベルを検出して第一の検出信号を出
   力する第一のレベル検出回路と、 この第一のレベル検出回路よりの上記第一の検
   出信号が供給され、この第一の検出信号に基づい
   て、上記信号レベルが増大するとき上記可変利得
   回路の利得が減少し、上記信号レベルが減少する
   とき上記可変利得回路の利得が増大し、上記信号
   レベルが上記第一の基準レベルより小さいとき上
   記可変利得回路の利得が最大となるような第一の
   制御信号を出力し、上記可変インピーダンス素子
   の制御端子に供給する第一の制御信号形成回路と
   を有する自動利得制御回路において、 上記第一基準レベルよりも低い第二の基準レベ
   ルを設定すると共に上記信号レベルを検出して第
   二の検出信号を出力する第二のレベル検出回路
   と、 上記第二のレベル検出回路よりの上記第二の検
   出信号が供給され、この第二の検出信号に基づい
   て、上記信号レベルが上記第二の基準レベルを超
   えない範囲で、上記信号レベルが増大するとき上
   記可変利得回路の利得が増大し、上記信号レベル
   が減少するとき上記可変利得回路の利得が減少す
   るような第二の制御信号を出力し、上記可変イン
   ピーダンス素子の制御端子に供給する第二の制御
   信号形成回路とより成ることを特徴とする自動利
   得制御回路。