JPH05259784A - 音響装置 - Google Patents

音響装置

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JPH05259784A
JPH05259784A JP5768892A JP5768892A JPH05259784A JP H05259784 A JPH05259784 A JP H05259784A JP 5768892 A JP5768892 A JP 5768892A JP 5768892 A JP5768892 A JP 5768892A JP H05259784 A JPH05259784 A JP H05259784A
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JP
Japan
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signal
level
distortion
output
microcomputer
Prior art date
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Application number
JP5768892A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Moriwaki
寛 森脇
Hironobu Ueno
浩信 上野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電子ボリュウムを用いた音響装置に
関するもので、どのようなレベルのソースでも、ボリュ
ウムを最大にした時の歪率を一定にする。 【構成】 異なるレベルのソースが入力された場合、信
号の大小を検出する信号レベル検出回路5と、電源電圧
を検出する電源電圧検出回路7により、信号レベルと電
源電圧の情報を、予めパワーアンプ3の増幅度を記憶し
ているマイコン6に入力し、マイコン6で電源飽和によ
り、信号がクリップするレベルを計算し、電子ボリュウ
ム2を最大に上げた時、マイコンからの情報により、電
子ボリュウム2をコントロールし、パワーアンプ3の出
力の歪を一定とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音楽または音声信号を
パワーアンプで増幅する際に、信号レベルの大小に関係
なく、音量ボリュウムを最大にした時、歪を一定にする
事ができる音響装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、音響装置に於いて音楽または音声
信号をパワーアンプで増幅して、スピーカを鳴らす際
に、使用者がパワーアンプ前に設けた音量ボリュウムを
調整する事により任意の音量を得ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の音響装置では、音楽または音声信号のレベ
ルの大小にかかわらず、一定の増幅度で増幅している関
係から、大音量でスピーカを鳴らそうとして、音量ボリ
ュウムを最大にすると、パワーアンプの電源飽和により
信号がクリップし、音割れを生じ、音響装置としての品
位を落としたり、又信号レベルが小さいと(例えばクラ
シック等の場合)、音量ボリュウムを最大にしても、ク
リップレベルよりもはるかに小さくしか音量がでなかっ
たりという問題点を有していた。
【0004】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、大音
量で聞こうとする時、音量ボリュウムを最大にした時、
ソースの大小にかかわらず歪を一定に保つ(聴感的な歪
を全くなくす事も可能)事のできる音響装置を提供する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の音響装置は、パワーアンプの入力信号レベ
ル、電源電圧を検出し、マイコンに入力し、電子ボリュ
ウムを、パワーアンプの入出力特性及び電源電圧特性に
基づき、マイコンでコントロールする事により、パワー
アンプへの入力信号レベルを出力信号歪が一定になるレ
ベルに制限するようにしたものである。
【0006】
【作用】本発明の音響装置は、大音量で音楽または音声
を鳴らす場合、信号レベルの大小にかかわらず、パワー
アンプの電源飽和による歪を一定に保ってスピーカを鳴
らすことができ、スピーカを大音量で鳴らす時、品位を
落とすような歪音もなく、また信号レベルが小さい時で
も大音量でスピーカを鳴らすことが可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面ととも
に詳細に説明する。図1は本実施例のブロック図で、1
は入力端子で例えばCD再生音、テープ再生音、マイク
音等の入力が入ってくる端子である。2はこの入力信号
の音量を調整する電子ボリュウムで、その出力はパワー
アンプ3に入力され、電圧及び電力増幅され、スピーカ
4を鳴らすように構成されている。5は信号レベル検出
回路で、標本化周波数を例えば40kHzとして量子化を
3ビットで行ない、ピークレベルを検出するように構成
している。6はマイクロコンピュータ、いわゆるマイコ
ンで、その入力端には信号レベル検出回路5が接続され
ていると共に、電源(Vcc)13の電源電圧を検出す
る電源電圧検出回路7の出力が接続されている。マイコ
ン6の出力端は、電子ボリュウム2を調整できるように
電子ボリュウム2に接続されている。8はパワーアンプ
3の出力信号の歪を検出する歪検出回路で、第1のスイ
ッチ10の一方の固定端bに接続されている。9は入力
信号を整流する整流回路で、第1のスイッチ10の他方
の固定端aに接続されている。スイッチ10の可動接点
cは、コンパレータとLEDドライブが一緒になってい
る、コンパレータLEDドライブ回路11に接続され、
この回路11の出力は、入力信号の大小によって表示さ
れる複数の発光ダイオード(LED)12に接続されて
いる。図2は、図1で示した信号検出回路5でピーク検
出をする手法を示しており、量子化を3ビットで行なう
時の状態を示す。図3は電源電圧検出回路7の具体的回
路で、電源13に接続している第1の抵抗14と第2の
抵抗15を介しアース17に接続され、第1及び第2の
抵抗14,15の接続点にコンパレータ16の入力端が
接続されており、その出力端はマイコン6に接続されて
いる。(表1)は、信号レベル検出回路5からの出力と
電源電圧検出回路7からの出力とをマイコン6に加えた
時のマイコン6の出力の真理値表である。
【0008】
【表1】
【0009】図4は、マイコン6からの出力により、電
子ボリュウムをコントロールする状態を示しており、1
8は第1の可変抵抗器で、その一端は電源13に、他端
はアース17に接続され、可動端子は第2のスイッチ1
9の可動接点cに接続されている。又第2のスイッチ1
9の固定接点a,bは第3の抵抗20と第2の可変抵抗
21にそれぞれ接続されている。22〜41は第4から
第23の抵抗を示す。42〜51は第1から第10のア
ナログスイッチを示す。
【0010】図5は歪検出回路8の具体例で、52は直
流カット用の第1のコンデンサ、53〜55は第24か
ら第26の抵抗を示し、56はトランジスタ、57は整
流用の第2のコンデンサを示す。図6は、図5の回路が
動作をした場合の信号の状態を示す。
【0011】次に動作について説明する。図1の入力端
子1からの信号は電子ボリュウム2を介しパワーアンプ
3で増幅され、スピーカ4を鳴らす。又、入力信号は信
号整流回路9に入り、交流信号から直流信号に変換され
る。第1のスイッチ10は、a側に倒れているので、信
号整流回路9の出力信号は、コンパレータLEDドライ
ブ回路11に入り、LED12を点灯させる。信号レベ
ルが極端に小さいとどのLEDも点灯しないが、信号レ
ベルが大きくなるにつれて、左側より右側に点灯するL
EDの数が増えていく。このLED点灯用のコンパレー
タLED駆動回路11に関しては、ごく一般の回路であ
るので詳しい説明は省略する。又、入力信号は信号レベ
ル検出回路5に入り、ここではサンプリング周波数を4
0kHzで3ビットでACをDCに変換する。その状態を
図2に示すが、図の様な信号がはいった時、クロックで
波形を打ちぬき、その時のレベルを3ビットで表わした
ものである。振幅に応じて出力が出てくる。例えば高い
位置のレベルは7であり、3ビット出力は111が出て
くる。この出力はマイコン6に送られる。次にその時の
電圧を電源電圧検出回路7で検出するが、図3に示すよ
うに電源電圧13を第1及び第2の抵抗14,15で分
割し、その分割電圧をコンパレータ16で読み出力を出
す。判定電圧はコンパレータ選定電圧で、ここでは3段
階に分けている。電源電圧が最も高くなると、コンパレ
ータ16の出力端子a,bが共に“L”で、電圧がセン
ター付近であると、b側が“H”、a側は“L”とな
り、電圧が低くなるとa,b共“H”が出力されるよう
に構成している。この出力はマイコン6に入力される。
マイコン6に入力された2つの信号は、(表1)に示し
た真理値表に基づき、マイコン出力端子C0〜C9(図
4参照)に“H”電圧が出力され、ラッチされる。例え
ば信号レベルの振幅が4で電源電圧が高い場合は、信号
レベル検出回路5の出力は100で、この信号がマイコ
ンに入力され、電源電圧検出回路7の出力は00で、こ
の信号がマイコンに入力される。それを真理値表では斜
線部であり、マイコン出力はC4が“H”となり、
“H”がラッチされる。そして常時、信号レベルと電源
電圧を検出し、次に信号レベル6で電源電圧がセンター
とすると、信号レベル検出回路5の出力は110とな
り、電圧検出回路7は01と出力され、真理値表より横
線部のC7が“H”となる。よって先ほどのC4は解除
されC7がラッチされる。常に、C0からC9まで数が
大きくなると大きい方がラッチされる。次に図4に示す
回路上で説明すると、第1の可変抵抗18からの電圧
は、第2のスイッチ19のa側を介し第3の抵抗20を
介し、第4,6,8,10,12,14,16,18,
20,22の抵抗22,24,26,28,30,3
2,34,36,38,40を介し電子ボリュウム2に
電圧が供給され、電子ボリュウム2は、その電圧に基づ
き入力対出力のレベルを決定する。ここで電子ボリュウ
ムについては、一般的に使用されているので具体的説明
は省略する。次に先ほどのマイコン6からの出力はC4
が“H”になった状態では、第5のアナログスイッチ4
6がオンとなり第13の抵抗31が第12の抵抗30と
第14の抵抗32の接続点とアース17との間にはい
り、電子ボリュウム2に加わる電圧が下がる。次にC7
が“H”になりC4が“L”に変わると、第7のアナロ
グスイッチがオンになり、C4の時よりも電子ボリュウ
ム2に加わる電圧が下がる。
【0012】ここで説明をし易くする為に第1の可変抵
抗を用い、電源13から電圧を供給したが、実際には、
他の素子からの出力電圧で駆動するのが通常である。次
に第2のスイッチをa側からb側に切り換えると電子ボ
リュウム2に加わる電圧は第2の可変抵抗21を介し加
わるようになり、第2の可変抵抗21の調整により、電
子ボリュウムの印加電圧を変えることができる。次に図
5について説明すると歪検出回路8の具体例であるが、
パワーアンプは1/2Vccをセンタにして上下に信号
が振れているので第1のカップリングコンデンサ52で
直流分をカットし、スピーカ4に交流分だけを与えてス
ピーカ4を駆動している。パワーアンプ3出力を第24
の抵抗53を介しトランジスタ56をコントロールして
いるが、信号が小さい場合や、信号がない場合は、直流
分でトランジスタ56をスイッチングオンし、コレクタ
は“L”電位となり、出力端子は“L”である。次に信
号レベルが高くパワーアンプが電源飽和しクリップする
程度の信号があると、トランジスタ56はオフし、コレ
クタには、図6のBに示すように“H”のパルスが得ら
れる(第2のコンデンサ57のない場合)。これを第2
のコンデンサ57により平滑化し、図6のCに示すよう
に直流電圧として発生させる。図1に示す第1のスイッ
チ10をオンしa側からb側に切り換えると、歪に相当
する電圧をコンパレータLEDドライブ回路11に印加
でき、そのレベルに伴い、LED12を点灯する事がで
きる。よって図4に示す第2のスイッチをONさせ、第
2の可変抵抗を調整する時、歪の程度をLED12で確
認しながら調整すれば良い。
【0013】尚、本発明の一実施例として説明をし易く
する為に、電子ボリュウムの電圧を変化させたが、これ
は、パワーアンプゲインでも良く、又、ソースから、ス
ピーカまで行く経路のどこでやってもいいことである。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、音量ボリ
ュウムを上げた時の音の歪をなくす事が可能となり、又
歪の程度も調整でき、入力レベルの大小に関係なく音量
を一定にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図
【図2】同実施例における信号レベル検出手段の一動作
例を示す図
【図3】同実施例における電圧検出手段の一例の回路図
【図4】同実施例における電子ボリュウムコントロール
部の一例の回路図
【図5】同実施例における歪検出回路の一例の回路図
【図6】図5の回路の動作を説明するための信号流れ図
【符号の説明】
2 電子ボリュウム 3 パワーアンプ 5 信号レベル検出回路 6 マイコン 7 電源電圧検出回路 8 歪検出回路 10 第1のスイッチ 11 コンパレータLED駆動回路 12 LED 19 第2のスイッチ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】信号レベルを検出する信号レベル検出手段
    と、電源電圧の高さを検出する電圧検出手段と、信号を
    増幅する増幅手段と、前記増幅手段の増幅度をコントロ
    ールするコントロール手段とを有し、前記信号レベル検
    出手段と前記電圧検出手段の出力により、前記コントロ
    ール手段のレベルを設定するように構成した事を特徴と
    する音響装置。
  2. 【請求項2】第1のスイッチと、レベルを可変させる可
    変手段を有し、第1のスイッチをONする事により歪を
    調整可能とした事を特徴とする請求項1記載の音響装
    置。
  3. 【請求項3】パワーアンプ出力の歪を検出する歪検出手
    段と、表示手段を設け、前記歪検出手段の出力に応じた
    表示手段を動作せしめるように構成した事を特徴とする
    請求項2記載の音響装置。
  4. 【請求項4】第2のスイッチと、パワーアンプに至る前
    の信号レベルを整流する整流手段とを有し、歪の表示と
    レベル表示とを1つの表示手段にて表示するように構成
    した事を特徴とする請求項3記載の音響装置。
JP5768892A 1992-03-16 1992-03-16 音響装置 Pending JPH05259784A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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