JPH0541626A - 音量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気音響信号の音量を調節するオーディオア
ンプの音量調整装置において、能率の異なるスピーカに
は同じラウドネス補正を行うことができないという問題
点を解決し、スピーカの能率に影響されずにラウドネス
特性の補正を行うことのできる音量調整装置を提供する
ことを目的とするものである。 【構成】 入力信号の利得を可変する第一の可変抵抗器
３、中点タップを持つ第二の可変抵抗器５と、第一の可
変抵抗器３の摺動子を出力とし、この出力を入力とする
入力信号の周波数に対して利得が変化する時定数回路４
の出力を第二の可変抵抗器５の中点タップに接続し、第
二の可変抵抗器５の摺動子を出力端として、第一の可変
抵抗器と第二の可変抵抗器を個々に動作させて利得を調
整することにより、スピーカの能率に影響されずにラウ
ドネス特性の補正を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気音響信号の音量を調
節するオーディオアンプなどの音量調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりオーディオアンプやスピーカな
ど音響再生機器の周波数特性は、可聴周波数帯域内にお
いて平坦であることが望ましいとされているが、人間の
耳は音が小さくなると低音と高音が聞こえ難くなるとい
う周波数特性を持っており、再生される出力音圧レベル
が低音から高音まで均一であっても、実際には同じ音の
大きさに聞こえない。この現象を測定したものとして、
フレッチャー・マンソンの等ラウドネス曲線があり、人
間の音に対するラウドネス特性として一般によく知られ
ている。そこでオーディオアンプには小音量のとき、こ
のラウドネス特性を補正して低音域と高音域の利得を上
げて耳の感度を補正し、再生される音を聞きやすくする
音量調整装置が設けられている。

【０００３】以下従来の音量調整装置について説明す
る。図６は従来の音量調整装置を示したものである。１
は可変抵抗器、２は時定数回路である。以上の各構成要
素の関係と動作について説明する。まず、入力信号は可
変抵抗器１と時定数回路２に分配される。時定数回路２
に入力される信号は図７に示すように、低域と高域が中
域に対して１０ｄＢ利得差のある周波数特性を持ち、可
変抵抗器１の中点タップに出力される。一方、可変抵抗
器１に入力される信号は、摺動子の位置により利得が可
変され、時定数回路２の出力と合成された信号が出力さ
れる。出力される信号の利得周波数特性は図８に示され
るように、可変抵抗器１の出力レベルの設定によって異
なり、入力信号の利得を下げるほど特性の変化する割合
が大きくなる。これがラウドネス特性を補正する音量調
整装置の動作の仕組みである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、可変抵抗器１による出力レベルの設定に
よって利得周波数特性の変化する割合、すなわちラウド
ネス補正の割合が決定されてしまい、スピーカの能率に
よって調整することはできない。実際にオーディオアン
プにスピーカを接続して再生を行う場合、能率の低いス
ピーカは、能率の高いスピーカに較べ、同じ入力を加え
ても小さな音しか出せないため、出力レベルを上げて使
用する機会が多くなるが、能率の低いスピーカほどラウ
ドネス補正を行う必要があるにもかかわらず、出力レベ
ルを上げる結果、補正がかかりにくいといった逆の現象
が起こっている。

【０００５】一般に、スピーカは容積や構造、電気音響
変換方式などの違いで能率が異なり、加える電気音響信
号の入力に対して出力も違ってくる。スピーカに加える
入力をＷ〔Ｗ〕、出力音圧をＰｒ〔ｄＢ〕、能率をＰｏ
〔ｄＢ〕とすると、入力と出力音圧の関係は（１式）で
与えられるが、能率の異なるスピーカで同じ出力音圧を
得るようにするにはオーディオアンプから加える入力、
すなわち音量調整装置の出力レベルを変えてやる必要が
ある。こうすると、ラウドネス補正の割合もそれぞれ異
なってくる。

【０００６】 Ｐｒ＝Ｐｏ＋１０ｌｏｇＷ 〔ｄＢ〕・・・（１） 例として、いま大型スピーカの能率を９６ｄＢとし、小
型スピーカの能率を８８ｄＢとすると、同じ出力音圧を
得るためには（１式）から、小型スピーカには大型スピ
ーカより８ｄＢ大きい入力をオーディオアンプから加え
る必要がある。大型スピーカに加える入力が図８におい
て−４０ｄＢ入力時の出力特性であると、小型スピーカ
に加える入力は、図８より−３０ｄＢ入力時の出力特性
になる。この二つの出力特性からもわかるように、能率
の異なるスピーカで同じ出力音圧を得るようにすると、
出力レベルが違うのでラウドネス補正の割合もそれぞれ
異なってしまう。このように、従来の音量調整装置では
能率の異なるスピーカに同じラウドネス補正を与えるこ
とができないという問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、スピーカの能率に影響されずにラウドネス特性の補
正を行うことのできる音量調整装置を提供することを目
的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の音量調整装置は、入力信号の利得を可変する
第一の可変抵抗器と、中点タップを持つ第二の可変抵抗
器と、この第一の可変抵抗器の摺動子に出力が接続さ
れ、第一の可変抵抗器の摺動子からの出力を入力とする
入力信号の周波数に対して利得が変化する時定数回路と
で構成され、この時定数回路の出力を第二の可変抵抗器
の中点タップに接続し、第二の可変抵抗器の摺動子を出
力端とするものである。

【０００９】

【作用】上記構成の音量調整装置は、第一の可変抵抗器
は単純に時定数回路への入力レベルを変化するものであ
り、第二の可変抵抗器は出力レベルを変化させるととも
に、入力信号と時定数回路からの出力信号の合成の比率
を変化させるものである。すなわち、第一の可変抵抗器
により独立に出力レベルが調整でき、第二の可変抵抗器
で独立に入力信号と時定数回路からの出力信号の合成比
率が調整できる。そのためスピーカの能率に影響される
ことなく、一様にラウドネス特性の補正を行うことので
きる音量調整装置を提供することができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における音
量調整装置の構成図である。図１に示すように構成要素
として３は第一の可変抵抗器、４は時定数回路、５は中
点タップを持つ第二の可変抵抗器である。以上の各構成
要素の関係と動作を説明する。まず、入力信号は第一の
可変抵抗器３と第二の可変抵抗器５に分配される。第一
の可変抵抗器３に入力される信号は時定数回路４によっ
て、低域と高域が中域に対して１０ｄＢの利得差のある
周波数特性を持ち、第二の可変抵抗器５の中点タップに
接続される。この時定数回路４の出力は、第一の可変抵
抗器３の摺動子を動作させることによって図２に示すよ
うに利得を可変することができる。また、分配されたも
う一方の入力信号は、第二の可変抵抗器５に接続され、
摺動子の位置により利得を可変されて、時定数回路４の
出力と合成された信号が出力される。

【００１１】次に、出力される信号を能率の異なる３つ
のスピーカに与える場合を例にとって説明する。まず、
この音量調整装置の出力を再生するスピーカの能率が８
８ｄＢであるときの出力の一例として、図３の−４０ｄ
Ｂ入力時の出力特性を示す。いまここで、能率が８０ｄ
Ｂのスピーカを用いて、８８ｄＢのスピーカと同じ出力
音圧が出るように再生を行うには、能率差を補正するた
めに音量調整装置の出力を８ｄＢ上昇させる必要があ
る。そうすると、出力は図３に示す−３０ｄＢ入力時の
出力特性になり、利得周波数特性が変化してしまい、同
じラウドネス補正を行えない。そこで、この場合第二の
可変抵抗器５はそのままの状態で、第一の可変抵抗器３
の摺動子を動作させ、時定数回路４の出力の利得を８ｄ
Ｂ上げる。すると、図４に示す−３０ｄＢ入力時の出力
特性が得られる。つまり、図３の−４０ｄＢ入力時の出
力特性と同じラウドネス補正を行うことができる。この
ように第一の可変抵抗器３の摺動子と、第二の可変抵抗
器５の摺動子を個別に制御する制御手段が設けられてお
り、スピーカの能率に応じて制御することができる。

【００１２】これと同様に、能率が９６ｄＢのスピーカ
を用いて、先ほどの８８ｄＢのスピーカと同じ出力音圧
が出るようにするには、逆に音量調整装置の出力を８ｄ
Ｂ下げる必要がある。そうすると出力は図３の−５０ｄ
Ｂ入力時の出力特性になり、利得周波数特性が変化して
しまう。そこで、この場合、第二の可変抵抗器５はその
ままの状態で、第一の可変抵抗器３の摺動子を制御手段
により動作させ、時定数回路４の出力の利得を８ｄＢ下
げる。すると、図５に示す−５０ｄＢ入力時の出力特性
が得られる。つまり、図３の−４０ｄＢ入力時の出力特
性と同じラウドネス補正を行うことができる。

【００１３】以上のように本実施例によれば、入力信号
の利得を可変する第一の可変抵抗器と、中点タップを持
つ第二の可変抵抗器と、第一の可変抵抗器の摺動子を出
力とし、この出力を入力とする上記入力信号の周波数に
対して利得が変化する時定数回路の出力を第二の可変抵
抗器の中点タップに接続し、第二の可変抵抗器の摺動子
を出力端として、第一の可変抵抗器と第二の可変抵抗器
を個々に動作させて利得を調整することにより、能率の
異なる３つスピーカにそれぞれ同じラウドネス補正を行
うことができる。

【００１４】なお、本実施例において時定数回路４は、
低域と高域が中域に対して１０ｄＢの利得差のある周波
数特性を持つように構成したが、時定数回路４は、１０
ｄＢ以外の利得差の周波数特性を持つように構成しても
よい。また、ラウドネス特性を持たせる必要がないとき
には第一の可変抵抗器の摺動子を接地し、時定数回路に
信号が入力されないようにすればよい。この場合、本実
施例の音量調整装置は入力信号に対して出力される信号
の利得だけを調整し、周波数特性に変化を与えない通常
のボリュームとして使用することができる。さらに、本
実施例において第一の可変抵抗器で信号の利得を±８ｄ
Ｂ増減させたが、これはもちろん接続されるスピーカの
能率に合わせて適時調整すればよいことは言うまでもな
い。また制御手段がスピーカの出力の音圧レベルに応じ
て自動的に制御するように設計することも容易である。

【００１５】

【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明は入力信号の利得を可変する第一の可変抵抗
器と、中点タップを持つ第二の可変抵抗器と、第一の可
変抵抗器の摺動子を出力とし、この出力を入力とする上
記入力信号の周波数に対して利得が変化する時定数回路
の出力を第二の可変抵抗器の中点タップに接続し、この
第二の可変抵抗器の摺動子を出力端とすることで、スピ
ーカの能率の違いに影響されずにラウドネス特性の補正
を行うことのできる音量調整装置を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における音量調整装置の構成を
示すブロック図

【図２】同実施例の第一の可変抵抗器と時定数回路によ
る利得周波数特性を示すグラフ

【図３】同実施例の動作を説明するためのスピーカに対
する出力特性を示すグラフ

【図４】同実施例の動作を説明するためのスピーカに対
する出力特性を示すグラフ

【図５】同実施例の動作を説明するためのスピーカに対
する出力特性を示すグラフ

【図６】従来の音量調整装置の構成を示すブロック図

【図７】従来の音量調整装置の時定数回路の利得周波数
特性図

【図８】同従来例の動作を説明するためのスピーカに対
する出力特性を示すグラフ

【符号の説明】

３ 第一の可変抵抗器 ４ 時定数回路 ５ 第二の可変抵抗器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号の利得を可変する第一の可変抵抗
   器と、前記第一の可変抵抗器の摺動子に入力が接続され
   前記入力信号の周波数に対して利得が変化する時定数回
   路と、前記時定数回路の出力が中間タップに接続された
   第二の可変抵抗器を具備し、前記第二の可変抵抗器の一
   端が前記入力信号の入力端となるとともに、前記第二の
   可変抵抗器の摺動子が出力端子となるようにした音量調
   整装置。
2. 【請求項２】第一の可変抵抗器の摺動子と第二の可変抵
   抗器の摺動子を個別に摺動する制御手段を有する請求項
   １記載の音量調整装置。