JPH01231410A - 車載用自動音量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばＡ　Ｓ　Ｌ　（Ａｕｔｏ　５ｏｕｎｄ
　Ｌｅｖｅｒｉｚｅｒ）と呼ばれ、車載用オーディオ機
器に用いられる自動音量調整装置に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕車載用
オーディオ装置においては、エンジンからの騒音或いは
タイヤと路面との間で発生する、いわゆるロードノイズ
等の影響を受け、これらの騒音が再生音に対してマスキ
ング効果を与えるため騒音量に応じて音量調整を行う必
要が生ずる。

第３図は従来の車載用自動音量調整装置を示したもので
あり、１はオーディオ信号を受ける信号ライン、２はオ
ーディオ信号を入力とする音量制御部、３は音量制御部
２の出力を電力増幅するパワーアンプ、４はパワーアン
プ３の出力を増幅信号に変換するスピーカである。又５
は騒音検出用のマイクロホンであり、６は該マイクロホ
ン５の出力を入力とする騒音検出部、７は騒音検出部６
の出力端にカソードが、音量制御部２の制御信号入力端
にアノードが接続されたダイオード、８はこのダイオー
ドに並列に接続された抵抗、９は音量制御部２の制御信
号入力端と基準電位点（アース）との間に挿入されたコ
ンデンサである。

以上の構成において信号ラインｌより入力されたオーデ
ィオ信号は音量制御部２において音量を制御され、パワ
ーアンプ３によって電力増幅された後、スピーカ４によ
って発音される。マイクロホン５によって得られる騒音
電圧によって音量制御部２の増幅率を制御すると、音量
の変動が激しく、非常に聴感上異和感を生ずることにな
るため、抵抗８およびコンデンサ９より成るローパスフ
ィルタにより時定数を持たせ、コンデンサ９に生ずる変
動のゆるやかな電圧を音量制御部２の制御電圧としてい
る。しかし抵抗８およびコンデンサ９より成るフィルタ
の時定数のみにおいては騒音の上昇時と下降時では同一
の特性となる。

ここで騒音の上昇時に比べ下降時の時定数を短くした方
が聴感上の異和感が少ないことが知られており、従って
騒音が上昇した時、騒音検出部６の出力電圧が上昇する
ものとして抵抗８に対してダイオード７が図示のとおり
並列に接続されている。

このため騒音検出部６の出力上昇時にはダイオード７が
逆バイアスとなり、ダイオード７はオフとなる。従って
騒音上昇時の時定数は抵抗８とコンデンサ９によって決
定され、騒音の下降時はダイオード７がオンされるため
、抵抗日の抵抗値が等価的に減少する。このため、騒音
の下降時における時定数は上昇時の時定数より短くなる
。

第３図に示した従来例においては確かに騒音上昇時には
騒音がゆるやかに上昇し、騒音下腎時には音量が速やか
に下降する。しかしながらその時定数は抵抗分とコンデ
ンサ容量によって定まり、かつ音量制御部に制御信号と
して加わる電圧変化はエキスポネンシ＋ル（ｅｘｐ）な
カーフ゛となる。

騒音の微小変化範囲内では聴感上大きな異和感はないが
、車を急停車させた場合のように大きな騒音変化（低下
）があった場合には音量変化の初期と終了部での音量変
化スピードが異なる様子が目立ち、異和感を生ずる。こ
れはコンデンサと抵抗からなるＣＲ時定数によるｅｘｐ
カーブ特性によるものである。また騒音減少時、ダイオ
ードのオン状態の低インピーダンス特性を利用し、コン
デンサ９の端子電圧を放電するが、コンデンサ９の端子
電圧が、その時点の騒音電圧に近づ（につれてダイオー
ド７の動作電流が減少し、ダイオード７の両端インピー
ダンスが上界するという作用と、前記したｅｘｐカーブ
の最終状態での変化率減少が相乗的に作用し、騒音減少
時は前記した異和感が特に目立ってしまうという不都合
が生ずる。

よって本発明は、上記した従来のものの不都合を除去す
るために成されたものであり、ＣＲ時定数から来るｅｘ
ｐカーブによる前記した不都合の発生を防止し、異和感
の少ない音量制御を実現することができる車載用自動音
量調整装置を従供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明によりなされた車載用自
動音量調整装置は、騒音を検出し騒音量に応じた電気的
検出出力を発生する騒音検出部と、この騒音検出部の出
力を入力とし制御出力を発生する時定数回路と、オーデ
ィオ信号を入力とし前記時定数回路からの制御出力を制
御信号入力端に受けて前記オーディオ信号の出力レベル
を調整する音量制御部とを備えたものにおいて、前記時
定数回路は前記騒音検出部からもたらされる検出出力と
前記音量制御部に加わる制御出力とを比較するコンパレ
ータと、このコンパレータ出力により制御され前記音量
制御部の制御信号入力端と基準電位点との間に挿入され
たコンデンサに対して定電流をもって充電又は放電させ
る電流源部とを具備したことを特徴とする。

〔作　用〕

以上の構成において、コンパレータが騒音検出部よりも
たらされる検出出力と、音量制御部に加わる制御出力と
を比較し、このコンパレータ出力に基づいて電流源部が
音量制御部の制御信号入力端と基準電位点との間に挿入
されたコンデンサに対して定電流をもって充電又は放電
させるので、騒音変化に対して音量変化は上昇時又は下
降時に一定（リニア）となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例を示したものであり、特
に第３図におけるダイオード７、抵抗８およびコンデン
サ９から成る時定数回路Ａに対応する部分のみを示した
ものである。従って端子Ｂは騒音検出部６の出力端に、
又端子Ｃは音量制御部２の制御信号入力端に接続される
関係となる。

この第１図の実施例においては基本的には比較部１８、
電流源部１９および制御電圧発生部２０より構成されて
いる。比較部１８はコンパレータ１０より成り、このコ
ンパレータ１０の負入力端は騒音検出部６からの検出出
力を受け、その正入力端は制御電圧出力端、すなわち音
量制御部２の制御信号入力端Ｃに接続されている。又こ
のコンパレータ１０の出力端は電流源部１９に印加され
る。電流源部１９は電源ラインにアノードが接続された
ダイオード１１と、このダイオード１１のカソードに一
端が接続された抵抗１３と、この抵抗の他端にその一端
が接続され、その他端がダイオード１２のアノードに接
続された抵抗１４を備え、ダイオード１２のカソードは
アースに接続されている。そして前記コンパレータ１０
の出力端は抵抗１３と１４の接続点に接続されている。

又上記電流源部１９にはエミッタが電源ラインに、ベー
スが上記ダイオード１１と抵抗１３の接続点に、コレク
タがコンパレータ１０の負入力端に接続されたＰＮＰ型
トランジスタ１５と、コレクタがコンパレータ１０の負
入力端に、ベースが上記抵抗１４とダイオード１２の接
続点に、又エミッタが基準電位点にそれぞれ接続された
ＮＰＮ型トランジスタ１６を具備している。さらに制御
電圧発生部２０はコンデンサ１７より成り、上記トラン
ジスタ１５と１６の両コレクタ接続点と基準電位点、例
えば中点電位点との間に接続され、このコンデンサ１７
の端子電圧Ｖｃが音猾制御電圧となる。

以上の構成においてコンパレータ１０の負入力端に入力
される騒音検出出力（Ｂ点電位）はこの実施例では騒音
上昇により中点電位より増加する方向とし、又その時制
御電圧（Ｃ点電位）は中点電位より上昇するものとする
。

騒音検出出力ｖｂ、制御電圧をＶｃとすると、ある一定
騒音によりＶｂ　、Ｖｃが共に、略一定値にある時から
、騒音が上昇して、ｖｂが増加したとする。この時、Ｖ
ｂ＞Ｖｃであるから、コンパレータｌＯの出力は、負の
最大振幅、つまり略０■とする。この時、ダイオード１
２のアノードも０■となり、オフ状態であり、ダイオー
ド１２の両端には電圧が発生しない。従ってダイオード
１２のアノードにベースが接続されているトランジスタ
１６もカットオフとなり、トランジスタ１６のコレクタ
は、Ｖｃに何ら影響を与えない０次に抵抗１３は、一端
がＯｖ電位となり、他端がダイオード１１を通じて電源
ラインに接続されている為、電位降下が発生し、ダイオ
ード１１にも電位降下が発生する。この時、ダイオード
１１、抵抗１３に流れる電流Ｉえは、電源ラインの電源
電圧をＶＣＣ、ダイオード１１の順方向降下電圧を０．
６Ｖ、抵抗１３の抵抗値をＲｉとすると、ＩＩＩ！＝：
（Ｖｃｃ　　Ｏ，６）／Ｒ＊　　”　’　（１）となる
。ここで、トランジスタ１５のベース、エミッタ間電位
もダイオード１１の順方向降下電位と同一であり、トラ
ンジスタ１５とダイオード１１に同一特性のものを用い
れば、ダイオード１１に流れる電流と、トランジスタ１
５に流れる電流は等しくなる。そして前述の様にトラン
ジスタ１６はカットオフとなっているので、トランジス
タ１５のコレクタ電流はコンデンサ１７に流れ、コンデ
ンサ１７の電位はそれにより、１ｔ＝ｃＶから、 の一定上昇率で増加する。コンデンサ１７の電位はＶｃ
であり、Ｖｃが上昇して、ｖｂを越えると、コンパレー
タｌｄの出力は反転して、Ｖｃの上昇は止まる。つまり
、Ｖｃは、ｖｂの上昇率にかかわらず、Ｖｃと一致する
まで、一定上昇率で、増加する。

逆に、ｖｂがＶｃより、下がった場合、今度はトランジ
スタ１５がカットオフ、トランジスタ１６がオンとなり
、抵抗１４とダイオード１２に流れる電流■、は抵抗１
４の抵抗値をＲｒとすると、ＩＦ　！＝ｉ　（ＶｅＣ−
０，６）／ＲＦ　　・・・　（３）の電流をコンパレー
タ１７より引き込む事になり、やはり、Ｖｂ＝Ｖｃとな
るまで、一定減少率で降下する。

以上のとおり、第１図に示した実施例においてはトラン
ジスタ１５、ダイオード１１および抵抗１３による第１
の定電流回路によりコンデンサ１７への充電回路を構成
し、トランジスタ１６、ダイオード１２および抵抗１４
による第２の定電流回路によりコンデンサ１７の放電回
路を構成しており、この充電および放電作用をコンパレ
ータ１０による出力で司るよう成されており、その充電
電流並びに放電電流は上記２つの抵抗１３および１４の
抵抗値の比によって定められる。

従って騒音の変動に対してその増加時、減少時共に独立
かつ一定の変化率で制御電圧が変化することになる。又
前述したとおり騒音の上昇時に比べ下降時の時定数を短
くした方が聴感上異和惑が少ないことは知られており、
この第１図の実施例においてはその比を１００以上、す
なわち抵抗１３および１４の抵抗値をそれぞれＲｉおよ
びＲ１とした時、Ｒｌ　／　ＲＦ≧１００とすることで
、良好な聴感結果が得られる事がｈ′α認できた。

第２図はこの発明の他の実施例を示したものであり、こ
の実施例においてはコンパレータによって制御される１
つの定電流源と、常に動作する定電流源との組合せによ
りコンデンサへの充電および放電作用を行わせるもので
ある。

すなわち第２図において、第１図の実施例と異なる部分
は符号１９で示す電流源部のみである。

ここで抵抗２１〜２３およびトランジスタ２４がコンパ
レータｌＯにより制御される電流源であり、ＦＥＴ２５
が常に動作する電流源である。

この第２図において騒音上昇時に騒音検出出力ｖｂおよ
び制御電圧Ｖｃが共に降下する方向の動作をするとして
以下その作用を説明する。

先ず、騒音が増加した場合、Ｖ　ｂ　＜　Ｖ’ｃである
ので、コンパレータｌＯの出力は零電位となり、トラン
ジスタ２４はヘース、エミッタ共に同電位となりカット
オフされる。そこでＶｃすなわちコンデンサ１７の端子
電圧はＦＥＴ２５より成る定電流源によって放電し、Ｖ
ｄ＝Ｖｃとなるまでコンデンサ１７の端子電圧を降下さ
せる。

又騒音が減少してＶｄが上昇するとＶｄ＞Ｖｃとなり、
コンパレータ１０の出力は■。、となる。

従って抵抗２１〜２３によって定められたトランジスタ
２４のヘース、エミッタ間電位に応じた定電流が、その
コレクタよりコンデンサ１７に充電される。これはＶｃ
＝Ｖｂとなるまで継続される。

ここでトランジスタ２４のコレクタ電流をＦＥ１゛２５
による定電流値に対し１００倍以上とするには、 （Ｒ２１／（Ｒ２１＋Ｒ２２）ＸＶＣ（−０，６）　／
Ｒ２：ｌ＝　ｌ　Ｆ・・・　（４） が１００倍以上となるように各抵抗ＲＺ　＋　’＝　Ｒ
２３の値を設定すればよいことになる。

以上説明したように、一定の変化率、つまり定電流をコ
ンデンサに充放電した際に発生する直線的な電圧を制御
電圧としているため、制御卸される音量等の変化も滑ら
かとなり、聴感的に良好な動作となる。

特に、騒音量が上昇する際充電用電流源を動作さ−Ｕて
コンデンサに充電し、発生電圧を一定の傾きで上昇し、
これを制御電圧とするので、音量は一定に上昇する。騒
音下降時は放電用電流源を動作させてコンデンサを放電
し、発生電圧は一定の顛きで下降する。このとき、上昇
時と下降時の傾きの比を規定することで、下降時のスピ
ードを速く、すなわち下降時の電流源値を上昇時の１０
０倍以上とすると、上昇時のスピードや騒音検出信号の
変化するスピードに比べ充分に速くなり、騒音下降時は
ほぼ騒音検出信号に追従して変化するようになり、また
上昇時は騒音の上昇するスピードによらず、はぼ一定の
傾きで変化する。これは音が変化するのは基本的にはゆ
っくりした方が騒音の検出がし易く、かつ聴感的にも良
好なためと、成る大きな騒音発生下から急ブレーキ等で
停止した場合、騒音が無くなっても音量が大きいままに
なるという状況が発生して不快感を伴うので、騒音減少
時は変化率を太き（した方がよいためである。

しかし、上述のように上場時と下降時の傾きの比を１０
０：１以上とした場合、騒音減少時にはほぼ騒音の下降
に追従して音量が下がるが、聴感的には一定の騒音レベ
ルでも瞬間的に検出信号が低下することが稀にある。こ
のとき、比が上述のようにｉｏｏ：ｉ以上であると、音
量もこれに応じて落ちてしまい、また音量レベルが元に
復帰するのに長い時間がかかってしまうという現象が発
生ずる。このため、この現象が起こりにく（、かつ上述
のような不快感、すなわち音量が突然下がる異和感が発
生しないようにするには、上記比をｔｏｏ１以上とする
ことが適当であることが、実装試聴により確かめられた
。

なお、上述の実施例では、騒音量の上昇時に電流源によ
りコンデンサに充電し、騒音量の下降時に電流源により
コンデンサから放電するようにし、このとき発生する電
圧を制御電圧としているが、これと逆に、騒音量の上昇
時に電流源によりコンデンサから放電し、騒音量の上昇
時に電流源によりコンデンサに充電するようにし、この
とき発生する電圧を制御電圧としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、騒音変化に対して
音量変化は上昇時および下降時共に一定（リニア）とな
り、従来のもののようにｅｘｐ特性により音量変化する
場合に比べ、実装試聴において格段の聴感改善があるこ
とが確認された。又同時にコンデンサに対する騒音の上
昇時の充放電電流に対し騒音の下降時における充放電電
流を１００倍以上或いは１０倍にする方がさらに良好で
あることが確認されたが、本発明によると容易にこの電
流比を設定させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示した要部結線図、 第２図はこの発明の第２の実施例を示した要部結線図、 第３図は従来の実施例を示したブロック図である。 ２・・・音量制御部、３・・・パワーアンプ、６・・・
騒音検出部、ＩＯ・・・コンパレータ、１７・・・コン
デンサ、１８・・・比較部、１９・・・電流源部、２０
・・・制御電圧。 発生部、２５・・・定電流源。 特許出願人　　パイオニア株式会社 第１図 第２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）騒音を検出し騒音量に応じた電気的検出出力を発
   生する騒音検出部と、この騒音検出部の出力を入力とし
   制御出力を発生する時定数回路と、オーディオ信号を入
   力とし前記時定数回路からの制御出力を制御信号入力端
   に受けて前記オーディオ信号の出力レベルを調整する音
   量制御部とを備えたものにおいて、 前記時定数回路は前記騒音検出部からもたらされる検出
   出力と前記音量制御部に加わる制御出力とを比較するコ
   ンパレータと、このコンパレータ出力により制御され前
   記音量制御部の制御信号入力端と基準電位点との間に挿
   入されたコンデンサに対して定電流をもって充電又は放
   電させる電流源部とを具備したことを特徴とする車載用
   自動音量調整装置。
2. （２）前記電流源部は、前記コンデンサに対する騒音量
   の上昇時の充放電電流に対して騒音量の下降時の充放電
   電流を一定の倍率を持たせたことを特徴とする請求項（
   １）記載の車載用自動音量調整装置。
3. （３）前記コンデンサに対する騒音量の上昇時の充放電
   電流に対して騒音量の下降時の充放電電流を１００倍以
   上にしたことを特徴とする請求項（２）記載の車載用自
   動音量調整装置。
4. （４）前記コンデンサに対する騒音量の上昇時の充放電
   電流に対する騒音量の下降時の充放電電流を１０倍以上
   にしたことを特徴とする請求項（２）記載の車載用自動
   音量調整装置。
5. （５）騒音を検出し騒音量に応じた電気的検出出力を発
   生する騒音検出部と、この騒音検出部の出力を入力とし
   制御出力を発生する時定数回路と、オーディオ信号を入
   力とし前記時定数回路からの制御出力を制御信号入力端
   に受けて前記オーディオ信号の出力レベルを調整する音
   量制御部とを備えたものにおいて、 前記時定数回路は前記騒音検出部からもたらされる検出
   出力と前記音量制御部に加わる制御出力とを比較するコ
   ンパレータと、このコンパレータ出力により制御され前
   記音量制御部の制御信号入力端と基準電位点との間に挿
   入されたコンデンサに対して定電流をもって充電させる
   電流源部と、前記コンデンサより定電流をもって放電さ
   せる定電流源部とを具備したことを特徴とする車載用自
   動音量調整装置。
6. （６）前記電流源部により前記コンデンサに対して充放
   電させる電流と、前記定電流源部により前記コンデンサ
   に対して充放電する電流との間に一定比を持たせたこと
   を特徴とする請求項（５）記載の車載用自動音量調整装
   置。