JPH0193294A - 音声出力装置 - 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、音声入力装置（以下に、マイクと記す）より
入力した音声信号を拡大出力する音声出力’Ｊｅ　Ｅの
信号の伝送方法及びそのＨａに関する。

〔従来の技術〕

従来、マイクで入力した音声信号を拡大出方する音声出
力装置には、発音体（以下にスピーカと記す）部分を特
殊なホーン形状をした部材で覆ってスピーカとマイクを
明確に分離した一体形状のホー／型拡声器あるいは、ラ
ジオカセット、オーディオ等の、マイク入力端子付の拡
声装置、または、を線、無線等を利用したマイクとスピ
ーカを空間的、物理的に分離形状とした拡声専用器など
があった。

〔発明か鮮決しようとする問題点〕

従来例において、スピーカより発音された音声信号が、
マイクに同相で帰還して発生する発振現象（以下に、ハ
ウリングと記す）は、マイクとスピーカを物理的隔壁を
用いて遮断した上さらに、スピーカを長大なホーン形状
をした筒で覆って、指向性をもたせ見かけ上の音声信号
の同相帰還率を減少させるのがホーン形拡声器である。

他はマイクとスピーカの距離を育線、または無線（主に
Ｆ　Ｍ変調波）を用いて著しくひき点し、音声信号の同
相帰還率を減少させ、あるいは同時に音声信号の通過帯
域制限回路等を用いて、同相帰還信号の範囲を制限する
等の方法が用いられており、前記の各方法が様々に組み
合わされて、いわゆるハウリング防止の手段となってい
た。

またそのようにしてハウリング防止効果を向上したとし
ても、マイクへの同相信号帰還率は系全体の信号増幅率
とともに増大し、一定の限界領域外では必ず、ハウリン
グを発生する為、音の再現性、ハウリング防止効果の両
面から十分な性能を有する装置を得るのは困難である。

またホーン形状という物理的制約からその形状か大型化
し易く、実用性という点で必ずしも満足ゆくものではな
かった。

マイクと有線、あるいはＦ　Ｍ変調を用いた無線でその
伝送経路を形成する系においては、マイクとスピーカの
距離に応じてその系のハウリング防止効果は向上する為
、ホーン形状を用いた装置に比べればはるかにその実用
性は高いといえるが、残念なことに、前記有線、無線の
伝送路を用いた系のハウリング防止効果も完全とはいえ
ず、系全体の増幅率および、マイクとスピーカの位置に
より、特定の条件においてはきわめて容易にハウリング
を発生してしまう。

その為、その使用に際しては、使用者が以下のような諸
点に常に留意しながら使用せねばならなかったＯ ■使用目的に応じて可能な限りマイクとスピーカの距離
を取る。

■常にマイクとスピーカが正対しない位置にそれぞれを
置く。

■使用する場所、達物の構造等を含む系全体の中で許さ
れる適当な信号増幅率での使用を心掛ける。

本発明は、従来の音声出力Ｗ　ｆｉｔの前記各項目のよ
うな諸問題を解決するもので、音声出力装置の物理的形
状を、その必要とする出力を得られるスピーカと出力回
路の物理的形状によってのみ決定でき、しかもその範囲
であれば自由にその形状が設計可能で、マイクとスピー
カの相互の位置関係や系全体の信号増幅率には依存しな
い、ハウリング防止効果があり、使用の際の自由度の大
きな音声出力装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の音声出力装置は、打線あるいは無線伝送手段を
用いて、音声信号を増幅して出力する音声出力装置にお
いて、音声信号入力部と、変調部と、高域通過回路を含
む復調部と、低域通過回路を含む前置増幅部と、主増幅
部と、出力部と、変調部と、復調部の制御を行なう制御
部よりなることを特徴とする。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば、音声信号入力部はマイク
とマイクの信号を波形整形器よりなり、変調部はロック
イアアンプを内蔵した平衡変調／復調型オペアンプＩＣ
を用いた変調器である。

復調部は上記の平衡変調／復調型オペアンプＩＣと高域
通過フィルタを用いた復調器である。

前置増幅部は、その中に必ず低域フィルタを含む前置増
幅回路である。

主増幅部は大出力用の駆動回路で、後段の出力器にＰＺ
Ｔを用いた／圧電スピーカを用いた場合は、高電圧出力
回路を含む構成である。

出力部は、電磁型変換器であるマグネチック・スピーカ
または、動電型のダイナミック・スピーカあるいは、圧
電効果を用いたＰＺＴスピーカである。

制御部は、２つの帯域の重なることのない帯域通過回路
とそれぞれに付随する簡単な電圧制御発器と実効値検出
回路とそれぞれの出力を比較して制御部の内部に含まれ
るキャリア発慶器の動作をコントロールする部分よりな
る。

以下にその動作とハウリング防止のプロセスを説明する
。

入力部の波形整形器は、バンドパスフィルタとバッファ
よりなり、音声信号の帯域を制限し、適切な出力レベル
で信号を送り出す機能をもつ。

平衡変調／復調オペアンプＩＣは、アナログデバイセス
社のＡＤ６３０を用い、搬送波（キャリアと言う）と音
声入力を変調し、キャリアをコントロール信号として用
いて元の信号を復元する機能を存する演算増幅器である
。

以下は説明を簡明にする為変調と復調について同時に論
する。

変調部と復調部はそれぞれＡＤ６３０あるいはそれと同
等の機能を侍つ平衡変調／復調用ＩＣとそれに付随する
回路素子で構成されている。

この変調／復調回路は、キャリアの信号を、ｆ（１）と
し、音声信号を５（ｔ）とすれば、変調゛　された信号
はｆ　（ｔ）・５（ｔ）となり、同一のキャリアと変調
された信号を用いて復調すると復調器の出力はｒ　（ｔ
）　−３（ｔ）より「（ｔ）を再生することかできる。

キャリアにはデユーティ−サイクル０．５の短形波を用
いその周波数は、出力される音声信号中の最高周波数成
分の２倍以上の周波数であれば十分である″か、本発明
による音声出力装置ではハウリ／グ防止効果を得る為に
その周波数を２０ＫＨ２から３０ＫＨｚ程度で用いる。

キャリアは、制御部よりコントロールされるキャリア発
振器で発生される。

制御部は増幅系内部を通過する音声信号を、それぞれ帯
域の重なることのないバンドパスフィルタで分離し、そ
れぞれの出力を周波数−電圧変換と行なって、それぞれ
の周波数帯域中に信号分が含まれているときは、キャリ
ア発振器を、コントロールしてキャリアを発生する働き
をし、もしそれぞれの信号帯域の一方あるいは両方で信
号分が含まれないときはキャリア発振を停止する働きを
している。

上記のことはつまり、音声信号である複数の周波数成分
よりなる信号がマイクに入力されている時はキャリアを
発生し、ハウリングが発生した場合あるいはマイクに音
声信号が入力されていない場合はキャリアが発生しない
ことになる。

ところで前述した変調／復調回路の動作は、キャリアｒ
＜ｔ＞があるときは、復調回路の出力段に音声信号Ｓ　
（ｔ）があられれるが、キャリアｆ（１＞がない場合、
変調器は反転増幅器あるいは非反転増幅器の片方として
のみ働き、変調入力端子に入力された音声信号はそのま
ま増幅されて出力端子にあられれ、復調器の前段にある
バイパスフィルタでほとんど数１０μＶに減衰されて復
調器に入力するため復調出力にはあられれないことにな
る。つまり、ハウリングが発生した瞬間にその信号は減
衰してしまうことになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例における全体構成図であって、
マイクと両側帯域制御回路よりなる１人力部と、平衡変
調／復調型オペアンプＩ　ＣＡＤ６３０あるいは、それ
に類似のＩＣよりなる復調部と、高域通過回路であるバ
イパスフィルタと上記平衡変調／復調用ＩＣからなる復
調部と、低域通０回路と波形整形回路と小利得の増幅器
よりなる前置増幅部と、大利得で十分な負荷能力を持つ
増幅器よりなる主増幅部と、マグネチックスピーカまた
はダイナミックスピーカあるいは圧電スピーカからなる
出力部と、高域両側帯域制限回路とＦ−■変換器と実効
値回路よりなる部分と、低域両側帯域制限回路とＦ−Ｖ
変換器と実効値回路よりなる部と、比較器と、キャリア
発生器よりなる４制御部より構成されている。

１人力部に入った音声信号は分流して変調部と２制御部
に到る。制御部では、音声信号を異なる帯域に分離し、
それぞれの帯域信号をＦ−Ｖ変換器で電圧に変換し、そ
の出力を比較器へ送る。

比較器は、２つの信号を比較して高域および低域に信号
が存在する場合にのみ４制御信号を発生し、キャリア発
生器を動作させて５キヤリアを発生する。キャリア発生
器は例えばタイマＩＣ５５５を用いれば簡単に構成でき
ることは言うまでもないことであろう。またＦ−Ｖ変換
器も内外各社より市販されており例えば析日本無線社の
、Ｎ　Ｊ　Ｍ４１５１Ｖ−Ｆ／Ｆ−Ｖ　　Ｃ０ＮＶＥＲ
ＴＥＲなど用いれば容易に構成できる。

変調部と３復調部は、５キヤリアに同期して働き、［作
用］において説明したように、５キヤリアｆ　（ｔ）が
存在する場合のみ復調出力５（ｔ）を発生し、５キヤリ
アｆ　（ｔ）が存在しないとき言いかえればｆ　（ｔ）
　＝０　（Ｖ）の、とき５（ｔ）＝Ｏ（Ｖ）となる。

前置増幅部は、　復調再生された、音声信号Ｑ（１）に
比較的多く含まれる高調波雑音を除くためのローパスフ
ィルタを必ず含み、必要に応じてトーンコントロール、
前置増幅等を行なう。

増幅部は音声信号の出力用大出力回路であり、信号の出
力レベルに応じて市販の産業用リニアＩＣを用いて構成
すれば簡便である。

出力部は、本実施例に於ては、マグネチックスピーカま
たは、ダイナミックスピーカを用いている。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、音声信号の種類に応
じて音声信号を変調−復調するあるいは変調−復調しな
いことにより、ハウリングの発生を防止し、自由に物理
的形状が決定でき、使用の際の自由度の大きな、ハウリ
ング防止効果のある音声出力装置を提供することができ
゛るという効果を存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の音声出力装置の実施例を示す構成図。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音声信号を増幅して出力する音声出力装置において、音
   声信号入力部と、変調部と、高域通過回路を含む復調部
   と、低域通過回路を含む前置増幅部と、主増幅部と、出
   力部と、前記変調部と前記復調部の制御を行なう制御部
   よりなることを特徴とする音声出力装置。