JPH01251908A - 低周波電力増幅回路 - 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、広帯域電力増幅器の出力を整合トランスを介
して送出する低周波電力増幅回路に関し、特に、非常放
送や構内放送用として好適な低周波電力増幅回路に関す
る。

［従来の技術］ 非常放送や構内放送用として用いられる低周波電力増幅
回路は、負荷として多数のスピーカが接続され、また各
スピーカと比較的長い信号線を介して接続されるため、
出力端に整合トランスを用いて信号線のインピーダンス
を高く設定することにより、信号線による減衰および損
失を低減している。

［発明が解決しようとする課題〕 ところで、広帯域電力増幅器の出力を整合トランスを介
して送出する低周波電力増幅回路においては、低域信号
が高レベルで人力すると整合トランスが飽和し、飽和の
程度が過度の場合、上記広帯域電力増幅器に過大な飽和
電流が流れ、終段の増幅素子が破懐または劣化してしま
うという不都合があった。

そして、これを防止するために、低域でも飽和しない大
形の整合トランスを用いると回路が高価になり、また、
小形の整合トランスを用いてローコストにすると周波数
特性を狭帯域化してしまうという不都合があった。

すなわち、従来、このような低周波電力増幅回路は、低
域でも飽和しない大形出カドランスを使用して「高価な
製品」とするか、または帯域幅を狭くして性能を落し「
普及形の製品」とするかの二者択一であった。

本発明の目的は、上述の課題に鑑み、広帯域電力増幅器
の出力を整合トランスを介して送出する低周波電力増幅
回路において、広帯域化、ローコスト化および軽量小形
化を図ることにある。

［課題を解決するための手段〕 上記目的を解決するため本発明の第１の態様では、広帯
域電力増幅器の出力に整合トランスを備えた低周波電力
増幅回路において、上記広帯域電力増幅器の入力段にス
イッチング回路、低域減衰回路、および該低域減衰回路
をバイパスするバイパス回路を設けるとともに、上記出
力マツチングトランスの飽和電流を検出する飽和電流検
出回路、および上記広帯域電力増幅器の入力として通常
出力時には上記バイパス回路側を選択し、飽和電流検出
時には上記低域減衰回路側を選択するスイッチング回路
を設けている。

また、本発明の第２の態様では、広帯域電力増幅器の出
力に整合トランスを備えた低周波電力増幅回路において
１、上記広帯域電力増幅器の入力信号の低域成分のレベ
ルを検出するレベル検出回路と、該レベル検出回路の出
力に基づいて上記広帯域電力増幅器の利得を制御する利
得制御回路とを設けである。

［作　用］ 上記第１の態様の構成によれば、整合トランスに飽和電
流が流れると上記広帯域増幅器の入力信号（したがって
出力信号）の低域成分が減衰され、整合トランスの過度
の飽和が防止される。この場合、減衰されるのは、整合
トランスの飽和に影響する低域信号のみであり、聴感上
音圧として最も有効な３００Ｈｚ〜６ｋＨｚの音は減衰
させない。

このため、聴感に対する影響は小さい。

また、第２の態様の構成においては、入力信号のレベル
が所定レベルを超えると、上記広帯域増幅器の利得が低
下し、出力信号レベルが低下して飽和、または過度の飽
和には至らない。

［効果］ したがって、本発明によると、整合トランスの飽和また
は過度の飽和が防止でき、通常出力レベル時の周波数特
性を広帯域に保ったまま、トランスの小形化、軽量化を
図ることができる。または、広帯域性能と高出力化を両
立させることができる。

さらに、過度の飽和による過大電流が流れないため、出
力段の増幅素子、例えばトランジスタを小形化すること
ができる。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る低周波電力増幅回路
の構成を示す。同図の回路は、従来の広帯域電力増幅器
（出力アンプ）１と整合用の出カドランス２とからなる
低周波電力増幅回路に対し、その入力段に、ＨＰＦ　（
バイパスフィルタ、遮断周波数は例えば１００Ｈｚ）３
、バイパス回路４およびスイッチング回路５を設けると
とともに、出カドランス２の一次巻線の飽和電流を検出
するための飽和電流検出抵抗６および飽和検出アンプ７
、ならびに上記スイッチング回路５を駆動するための制
御信号発生回路８を設けたものである。

次に、第１図の回路の動作を説明する。

通常出力レベル時には、スイッチング回路５は、バイパ
ス回路４側を選択し、このバイパス回路４を介して入力
信号を出力アンプ１の入力端に供給する。この場合の周
波数特性等は、第２図に実線で示すように、従来の回路
と何等差異はない。

出カドランス２が飽和する程度に高レベルの信号が人力
すると、飽和電流検出抵抗６にパルシブなピークを有す
る飽和電流が流れる。飽和検出アンプ７は、この飽和電
流検出抵抗６の端子電圧を増幅し、制御信号発生回路８
は、飽和検出アンプ７の出力が所定の検出レベルを超え
たことにより、出カドランス２が飽和したことを検出し
てスイッチ切換信号を発生する。スイッチング回路５は
、このスイッチ切換信号に基づいて、出力アンプ１の入
力端をＨＰＦＢ側に切り換え、このＨＰＦ３により低域
を減衰させた入力信号を出力アンプ１に供給する。これ
により、この低周波増幅回路の周波数特性は、ＨＰＦ３
の特性に応じた第２図破線のような低域の下がったもの
となる。

出カドランス２が飽和するのは、低域信号が大振幅で入
力した場合である。高域信号であれば、出力アンプ１が
飽和するレベルでも出カドランス２は飽和しない。した
がって、上述のように飽和検出時に低域信号を減衰させ
ることにより、出カドランス２の飽和を防止することが
でき、トランス２の小形化および軽量化を図ることがで
きる。

また、ここでは、飽和に関係のある低域信号（例えば２
００Ｈｚ〜３００Ｈｚ以下）のみを減衰させるようにし
てあり、聴感上、音圧として最も有効な３００Ｈｚ〜６
ｋＨｚの音の減衰を伴なわないため、聴感に対して大き
な影響はない。さらに、出カドランス２はそのままで、
通常の出力レベルにおける周波数特性を充分な広さに設
定し、かつこの場合の最低周波数で出カドランスが飽和
する直前のレベルに上記飽和検出レベルを設定すれば、
広帯域性能と高出力化とを両立させることができる。

なお、出カドランス２が飽和して出力アンプ１の入力端
がＨＰＦＢ側に切り換わると、出カドランス２は飽和し
なくなって出力アンプ１の入力端はバイパス回路側４に
切り換わり、出カドランス２が再度飽和するというよう
なチャタリングを防止するためには、制御信号発生回路
８において、上記飽和検出レベルにヒステリシス特性を
持たせるか、上記スイッチング回路５をＨＰＦ３側から
バイパス回路４に切り換えるスイッチ切換信号を適当に
遅延して発生するようにすればよい。

第３図は、本発明の他の実施例に係る低周波電力増幅回
路の構成を示す。同図の回路は、従来の出力アンプ１と
出カドランス２とからなる低周波電力増幅回路に対し、
出力アンプ１として利得制御可能なものを用いるととも
に、出力アンプ１の入力端とＡＧＣ（利得制御）信号入
力端子との間＋：ＬＰＦ（ローパスフィルタ、遮断周波
数は例えば２００Ｈｚ）１１および制御信号発生回路１
２を設けたものである。

次に、第３図の回路の動作を説明する。

出力アンプ１の入力端からＬＰＦＩＩを介して制御信号
発生回路１２に供給される低域信号のレベルが所定の検
出レベル以下である場合、制御信号発生回路１２はＡＧ
Ｃ信号を発生しない。したがって、この場合の周波数特
性等は、第４図（ａ）に示すように、第４図（ｂ）に示
す従来の回路のものと何等差異はない。

上記ＬＰＦＩＩを介して制御信号発生回路１２に供給さ
れる低域信号のレベルが上記所定の検出レベルを超える
と、制御信号発生回路１２からこの低域信号レベルに応
じたＡＧＣ信号が発生し、これが出力アンプ１のＡＧＣ
信号入力端子に供給される。これにより、出力アンプ１
においては、ＡＧＣ信号に応じて利得が低減され、出力
レベルが抑圧されて出カドランス２の飽和が防止される
。

第４図（ａ）の破線は、この低周波増幅回路の最大振幅
性を示す。

音声、楽音等の音響信号は、各種の周波数成分を含み、
音を歪なく再生する場合においては、信号波形のピーク
がクリップしない領域で増幅される。したがって、第５
図に示すように、最初にクリップするのは高域の音であ
って、一般の使用状態において、低域の音が最大振幅−
杯まで増幅されることはない。このため、低域の音を最
大振幅の数分の一程度に制限するように構成しても再生
音にはほとんど影響しない。従来構成では、信号を単一
正弦波として扱い、再生周波数帯域全域に亘って最大出
力を得るようにしていたため、低域で出カドランスが飽
和するという欠点があった。

ここでは、最大出力より数ｄＢ以上低い通常の使用領域
では、周波数特性を平坦（フラット）にし、かつ高中域
の最大出力は従来通りとし、低域信号の最大出力のみを
利得制御により抑圧するようにしたため、実際に使用す
る信号波形には影響することなく出カドランスを小形化
して高出力、広帯域化を図ることができる。また、飽和
による過大電流が流れないため、出力段トランジスタも
小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る低周波電力増幅回路
の回路図、 第２図は、第１図の低周波電力増幅回路の周波数特性図
、 第３図は、本発明の他の実施例に係る低周波電力増幅回
路の回路図、 第４図（ａ）は、第３図の低周波電力増幅回路の周波数
特性および最大振幅特性図、 第４図（ｂ）は、第３図の低周波電力増幅回路の周波数
特性図、 第５図は、音響信号波形の説明図である。 １：出力アンプ、２：出カドランス、 ３：ＨＰＦ（バイパスフィルタ）、 ４：バイパス回路、５ニスイツチング回路、６：＠和電
流検出用抵抗、７：飽和検出アンプ、８：制御信号発生
回路、 １１：ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、 １２：制御信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、広帯域電力増幅器と、該増幅器により駆動される出
   力整合トランスとを具備する低周波電力増幅回路におい
   て、 上記広帯域電力増幅器の入力段に、入力信号の低域を減
   衰させる低域減衰回路と該低域減衰回路をバイパスする
   バイパス回路とを設けるとともに、上記出力整合トラン
   スの飽和電流を検出する飽和検出回路と、該飽和検出回
   路の出力に基づいて通常出力時には上記バイパス回路の
   出力を選択し、飽和電流検出時には上記低域減衰回路の
   出力を選択して上記広帯域電力増幅器へ入力するスイッ
   チング回路とを設けたことを特徴とする低周波電力増幅
   回路。 ２、広帯域電力増幅器と、該増幅器により駆動される出
   力整合トランスとを具備する低周波電力増幅回路におい
   て、 上記広帯域電力増幅器の入力信号の低域成分のレベルを
   検出するレベル検出回路と、該レベル検出回路の出力に
   基づいて上記広帯域電力増幅器の利得を制御する利得制
   御回路とを設けたことを特徴とする低周波電力増幅回路
   。