JPH0472903A - 低音増強回路 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はオーディオ回路に関し、特にオーディオ回路中
の低音増強（バースブースト）回路に関する。

［従来の技術］ オーディオ用アンプにおいては、スピーカから再生され
るオーディオ信号のレベルが低いときには低音成分を増
強することにより聴感補正をするための低音増強（パス
ブースト）回路が用いられるのが一般的である。

従来のかかる低音増強回路の簡単なものとしては第７図
に示すように入力信号のレベル（ボリューム）調整用の
可変抵抗器の中点付近と接地の間にＣＲ直列回路を接続
し、この可変抵抗器の可動片の位置によって、すなわち
ボリューム調整つまみが所定位置よりボリュームの太き
（なる方向へ行ったときには低音増強量を減少している
。これは一般にラウドネス方式と呼ばれているものであ
る。

次に第８図はパワーアンプの出力レベルを検出して、出
力レベルが高いときには低音増強量を少なくするような
フィードバック制御を行うもので、一般にフィードバッ
ク方０式と呼ばれているものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記各従来の低音増強回路には次のような不具合があっ
た。すなわち第７図に示すラウドネス方式にあっては、
低音増強の度合はボリューム調整つまみの位置によって
一律に定められてしまうため、つまみが中点より高い位
置（ボリューム大の方向）にあったときには入力信号レ
ベルには無関係に低音増強量が少なくなってしまい、低
音楽器からの音の余韻など低レベルの信号の増強が十分
にされず、結果として低音域の不足した再生音となるこ
とがあった。又、第８図に示すフィードバック方式にあ
っては、上記低音域の不足感はやや改善されるが、フィ
ードバック経路におけるＣＲによる時定数を十分大きく
設定しておかないと動作が不安定となりリンギングや発
振が生じてしまう。しかし時定数が大き過ぎると強い低
音成分が入力されたとき以降１、低音増強量を少なくし
た状態から低音増強量を多くするまでの復帰に時間がか
かり過ぎることとなり０、その間は低音増強がされない
状態で再生信号が出力されることとなる。

このように従来の低音増強回路は特に小型スピーカを用
いたオーディオ再生システムに広く用いられているもの
の、いずれも自然な音楽再生には不十分なものであった
。

従って本発明は低音増強における低域の不足感がなく、
かつフィードバックをかけることなく適切な低音増強を
行って自然な音楽の再生をすることのできる低音増強回
路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、低音増強した信号か
ら低域レベルを検出し、そのレベルに応じて低音増強し
た信号の低域カットオフ周波数を制御するようにしてい
る。よってフィードバックをかけることなく低域信号レ
ベルに応じて低域増強量を変化させるアクティブ型（ダ
イナミック型）制御を行っている。すなわち本発明によ
れば入力音声信号中の低音成分のみを増強する低域増強
部と、前記低域増強部の出−力信号から低域のレベルを
検出して検出レベルに応じた制御信号を作る低域レベル
検出部と、前記制御信号に応じてカットオフ周波数を制
御して前記低域増強部の出力信号を送出する低域カット
オフ周波数制御部とを有する低音増強回路が提供される
。

［作用］ 本発明の低音増強回路は上記構成となっているので、フ
ィードバックをかけることなく低域信号レベルに応じて
全体として低域増強量を変化させるアクティブ型（ダイ
ナミック型）制御を行うことができる。又、フィードバ
ックを行わないことにより処理時間、すなわち時定数を
従来のフィードバック型の１０分の１以下に設定するこ
とができる。従って入力信号レベルの高いときの低域不
足感を最小とすると共に、時定数が短いので低音増強時
から低音非増強時への遷移時間が短くなりパワーアンプ
における信号増幅における歪感の発生を極力抑えること
ができる。

［実施例コ 以下図面と共に本発明、の実施例について説明する。

第１図は本発明の低域増強回路の１実施例をブロック図
にて示したものであり、各ブーツクの内容は第２図の回
路図に詳しく示されている。第１図に示すように入力オ
ーディオ信号は可変抵抗器ＶＲＩを経て低域増強部ｌＯ
に与えられ、ここで低域が増強されたオーディオ信号は
低域レベル検出部ｚＯと低域カットオフ周波数制御部３
０へ与えられる。低域レベル検出部２０は低域成分のレ
ベルに応じて制御信号を作り、この制御信号が低域カッ
トオフ周波数制御部３０に与えられて低域成分のレベル
が高いほどカットオフ周波数を高くするよう制御される
。こうして低域増幅部１０の出力オーディオ信号は制御
信号に応じて低域カットオフ周波数が制御されたオーデ
ィオ信号として出力され図示省略のパワーアンプへと与
えられる。

第２図は第１図の詳細回路図である。ポリュ−ム調整用
可変抵抗器ＶＲＩを経た入力オーディオ信号はオペ−ン
プＱ１等からなる低域増幅部１０へ入力される。Ｒ１は
オペ−アンプＱ１のバイアス抵抗であり、Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４は低域増加特性及びゲイン設定用の抵抗である。Ｃ
１はカップリングコンデンサであり、Ｃ２は抵抗Ｒ２、
Ｒ３、Ｒ４と共働して低域増加特性を決定するコンデン
サである。オペアンプＱ１の出力信号は低域レベル検出
部２０と低域カットオフ周波数制御部３ｏにそれぞれ与
えられる。なおオペアンプＱｌを用いたのは出力インピ
ーダンスを低くして低域カットオフ周波数制御動作が低
域レベル検出に影響を与えないようにしたものである。

低域レベル検出部２０は抵抗１１１とコンデンサＣ３か
らなるローパスフィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ）を入力部に有し
ていて、低域信号のみが抽出されて整流用ダイオードＤ
１、充電抵抗Ｒ７を介してコンデンサＣ４が充電される
。抵抗Ｒ７は充電電流を制御して充電回路の時定数を定
めるものであり、応答時間（アタックタイム）を制御す
るものである。

この応答時間は短く設定して高速動作を行わせることも
できるが、極端に短いと低域の量感、低音楽器の立ち上
がり感が不−足してしまうので、あまり短くならないよ
う制限する必要があるのである。

抵抗Ｒ９はコンデンサＣ４をＯ■まで放電させるリセッ
ト用抵抗である。なお主たる放電は低域カットオフ周波
数制御部３０を構成するｎｐｎ）ランジスタＱ２のベー
スへ接続されている抵抗Ｒ８を介して行われる。よって
抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９とコンデンサＣ４が充放電回路を
構成している。

抵抗Ｒ５、Ｒ６は分圧回路を構成して低域カットオフ周
波数制御部３０の入力レベルを設定すると共に後段のパ
ワーアンプの入力インピーダンスに対して低インピーダ
ンスとするものである。コンデンサＣ５と抵抗ＲＩＯは
低域カットオフ周波数の上限を決定している。トランジ
スタＱ２は抵抗Ｒ８を介して与えられるベース電流の大
きさに応じてカットオフ周波数が制御される。

本発明の特徴は通常の低音増強くパスブースト）量の変
化を行わせるものとは異なり、大振幅（高＝　８ レベル）信号の入力時には低音増強量の減衰を低域程大
きく行うものであり、音楽再生に重要な比較的高い周波
数成分の減衰がされにくいようになっている。

第３図及び第４図は本発明の低音増強回路の動作を説明
するための周波数特性（ｆ特）図である。

第３図には低域増強部１０のｆ特を点線で、低域カット
オフ周波数制御部３０のｆ特を実線で示している。この
実線が■〜■と複数本示されているのは低域成分の信号
レベルが高いか低いかによっｒｆ特が連続的に変化する
様子を６つの代表カーブで示したものである。第４図は
第３図の２つの特性を合成した総合ｆ特を示すものであ
る。入力信号の低域成分レベルの高いところから低いと
ころへ変化したり又はその逆に変化する過渡状態におい
てｆ特が連続的に変化するよう充放電回路にわずかに時
定数をもたせるべくコンデンサＣ４、抵抗Ｒ７、Ｒ８の
値が選定される。好適な例としてはＣ４は０．０３９μ
’ＦＳＲ７は４７にΩ、Ｒ８は４．７ＭΩ、Ｒ９は４．
７ＭΩである。

次に前述の応答時間（アタックタイム）と歪感との関係
について第６図を参照して検討することとする。

低域成分のみの入力のときは第６図（ａ）のように発生
があまり繰り返されない歪は聴感上大きな歪感はないが
、第６図（ｂ）のように歪の程度（大きさ）が同じでも
、それが繰り返されることにより歪感はやや大きくなる
。第６図（Ｃ）のように低域成分に高域成分が重畳して
いるような場合、アンプのクリップにより高域成分が断
続することになり歪感は最も悪くなる。第６図（ｄ）の
ように高域成分がなくなるのが短時間でかつ連続しない
ようにすれば、歪感はそれほど悪くはならない。このこ
とから充放電回路の応答時間（アタックタイム）はある
程度の長さまでは歪感の極端な悪化をもたらすことはな
い。なお当然であるがアタックタイムをある程度とった
場合はリリースタイムをある程度設けて充電を助ける必
要がでてく　る。

なお上記実施例では低域カットオフ周波数制御のために
１つのｎ　ｐ、ｎ　トランジスタＱ２を用いているが、
もう１つのｎｐｎトランジスタＱ３を抵抗Ｒ１４を介し
て第５図の−ように接続して用いれば大振幅信号の入力
時における歪率を大幅に改善することができる。なお第
５図のような構成とするか否かは次段のパワーアンプの
特性との関係で定められる。

又、第１図中抵抗Ｒ１２、Ｒ１３は別チャンネルの低音
増強回路へ接続されるものである。これは第１図の低域
レベル検出部をり、Ｈの両チャンネルで共用するためで
あるが、Ｌ、Ｒ，別々に設けてもよいことは勿論である
。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したところから明らかなように本発明の
低音増強回路によれば、比較的簡単な構成で従来のフィ
ードバック方式の１０分の１程度の時定数によって高速
処理を行うことによって高レベル信号の入力時における
低域不足感を最小とし、かつ、低音増強の過渡期の歪感
を改善して自然な再生音を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の低音増強回路の実施例のブロック図、
第２図は第１図−の詳細回路図、第３図及び第４図は本
発明の実施例の動作を説明するための周波数特性図、第
５図は第２図の変形例の一部を示す回路図、第６図は本
発明の詳細な説明するための波形図、第７図及び第８図
は従来の低音増強回路を示す回路図である。 １０・・・低域増強部、２０・・・低域レベル検出部、
３ｏ・・・低域カットオフ周波数制御部、Ｃ１，Ｃ２，
Ｃ３Ｃ４，Ｃ５・・・コンデンサ、Ｄｌ・・・ダイオー
ド、Ｑｌ・・・オペアンプ、Ｑ２．Ｑ３・・・ｎｐｎト
ランジスタ、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ
７，Ｒ８，Ｒ９Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１
４・・・抵抗、ＶＲＩ・・・可変抵抗。 発明者　　佐藤博亮 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力音声信号中の低音成分のみを増強する低域増
   強部と、前記低域増強部の出力信号から低域のレベルを
   検出して検出レベルに応じた制御信号を作る低域レベル
   検出部と、前記制御信号に応じてカットオフ周波数を制
   御して前記低域増強部の出力信号を送出する低域カット
   オフ周波数制御部とを有する低音増強回路。
2. （２）前記低域レベル検出部が前記低域増強部の出力信
   号に応答するローパスフィルタと前記ローパスフィルタ
   の出力信号を整流する整流回路と、前記整流回路の出力
   信号を充放電する充放電回路からなり、前記低域カット
   オフ周波数制御部が前記充放電回路中の放電電流によっ
   てカットオフ周波数の制御がされる能動回路からなる請
   求項１記載の低音増強回路。