JPH0775290B2 - 音響信号増幅装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば自動車などに搭載される音響信号再
生装置などに好適に実施される音響信号増幅装置に関す
る。

従来の技術 第５図（１）には典型的な先行技術の電気的構成が示さ
れ、同図（２）にはそのレベルダイヤグラムが示され
る。自動車などに搭載される音響信号増幅装置１におい
ては、たとえば磁気テープ再生装置などの音響信号源５
からの音響信号がボリウム２でレベル調整され、増幅器
３で増幅された後にスピーカ４で音響化される。一般に
このような音響信号増幅装置１では、ボリウム２のマー
ジンV1が予め定めた範囲内に設定されているときには、
定格入力レベルに対して定格出力レベルを得ることがで
きるように設計されている。

通常、普及型の場合、このような音響信号増幅装置１に
用いられる増幅器３の出力電力は数Ｗ程度であり、スピ
ーカ４から放出される音響において充分満足できる音圧
レベルを得ることができない場合がある。このような課
題を解決するために、さらに他の出力電力の大きい増幅
器を直列に接続するような構成が考えられるけれども、
このような構成では過大な音響信号が入力されると、増
幅器３の出力に歪みが生じてしまう。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、過大入力時においても出力の歪みの発
生を防止することができるとともに、装置全体の出力電
力を格段に高めることができる音響信号増幅装置を提供
することである。

課題を解決するための手段 本発明は、第１の増幅器に直列に接続された第２の増幅
器と、 前記第１の増幅器と前記第２の増幅器との間に接続さ
れ、第２の増幅器の出力と予め定めたレベルに基づき第
２の増幅器への入力信号レベルを抑制するレベル抑制手
段と、 該レベル抑制手段と前記第１の増幅器との間に接続さ
れ、第１の増幅器の出力信号を減衰する減衰手段とを備
えることを特徴とする音響信号増幅装置である。

また本発明は、第１の増幅器に直列に接続された第２の
増幅器と、 前記第１の増幅器と前記第２の増幅器との間に接続さ
れ、第２の増幅器の出力と予め定めたレベルに基づき第
２の増幅器への入力信号レベルを抑制するレベル抑制手
段と、 該レベル抑制手段と前記第１の増幅器との間に接続さ
れ、第１の増幅器の出力信号を減衰する第１の減衰手段
と、 第２の増幅器が第１の増幅器に接続されたことを検出す
る検出手段と、 前記検出手段の出力に応答して第１の増幅器への入力信
号を減衰する第２の減衰手段とを備えることを特徴とす
る音響信号増幅装置である。

作用 本発明に従えば、第１の増幅器と第２の増幅器とを直列
に接続するようにしたので、装置全体の出力電力を格段
に高めることができる。また、第２の増幅器の出力が予
め定めたレベルを超えた場合には、レベル抑制手段によ
つて第２の増幅器への入力信号レベルを抑制することが
できる。これによつて、過大入力時における第２の増幅
器の出力の歪みの発生を防止することができる。

また、本発明に従えば、第２の増幅器が第１の増幅器に
接続されたことを検出手段によつて検出することができ
る。第２の増幅器が接続されたことが検出されると、第
２の減衰手段が前記検出手段の出力に応答し、これによ
つて第１の増幅器への入力信号レベルが減衰される。こ
のような第１減衰手段だけでなく、第２の減衰手段を設
けることによつて、過大入力時における第２の増幅器の
出力の歪みの発生の防止をさらに強化することが可能と
なる。また本発明に従えば、減衰手段（アツテネータ）
を介在させるようにしたので前段の第１の増幅器に大入
力が加わり、大きな歪みが発生した場合においても第１
の増幅器の出力を一旦減衰させることによつて、第２の
増幅器での歪みの発生が抑えられる。また、減衰手段で
減衰された後に、さらにレベル抑制手段（リミツタ）に
よつて、そのレベルが抑制されるので、過大な音響信号
が出力されることなく聴感上好ましい。

実施例 第１図（１）には本発明の一実施例の電気的構成が示さ
れ、同図（２）にはそのレベルダイヤグラムが示され
る。音響信号増幅装置10においては、たとえば磁気テー
プ再生装置などの音響信号源11からの音響信号がボリウ
ム12でレベル調整された後に、第１の増幅器13で増幅さ
れる。第１の増幅器13の出力は、アツテネータ14で減衰
され、後述されるレベル圧縮機能を有するリミツタ15を
介して第２の増幅器16に与えられる。第２の増幅器16の
出力は、スピーカ17によつて音響化されるとともに、前
記リミツタ15に帰還される。以下、アツテネータ14と、
リミツタ15と、第２の増幅器16とを含んで追加増幅装置
18と称する。

同図（２）図示の実線１を参照して、第１の増幅器13
は定格入力レベルに対してボリウム12のマージンV2が予
め定めた範囲内にあるときには、その出力が定格出力レ
ベルとなるような増幅度に設計されている。第１の増幅
器13で得られた定格出力レベルは、アツテネータ14にお
いて減衰される。ここで、第１の増幅器13の出力を、次
のリミツタ15において、扱い易い電圧レベルにしてい
る。アツテネータ14の出力は、リミツタ15を介して第２
の増幅器16で増幅され、第２の増幅器16の定格出力レベ
ルがスピーカ17に与えられ、これが音響化される。

大入力時（同図（２）図示の一点鎖線l2参照）には、第
１の増幅器13の出力がその最大出力レベルを超えてしま
うけれども、アツテネータ14で減衰された後に、さらに
リミツタ15によつてそのレベルが抑制される。すなわ
ち、リミツタ15は、第２の増幅器16の出力レベルが急激
に大きくなるのを防止するように働く。このため、第２
の増幅器16からはその最大出力レベルが導出され、これ
がスピーカ17に与えられる。

前記リミツタ15は、第２の増幅器16の出力レベルが予め
定めたレベル以上になると、瞬時的（たとえば1msec以
内）にその出力レベルを抑制するように作動し、これ以
降300msec程度後までそのレベル抑制機能が作動し続け
る。このようなリミツタ15を設けることによつて、スピ
ーカ17には急激に変化する過大な音響信号が与えられる
ことなく、聴感上において好ましいレベルに抑制され
る。

第２図（１）には本発明の他の実施例の電気的構成が示
され、同図（２）にはそのレベルダイヤグラムが示され
る。本実施例は第１実施例と類似しており、対応する構
成には同一の参照符を付す。本実施例において注目すべ
きは、ボリウム12と第１の増幅器13との間にアツテネー
タ21およびこのアツテネータ21を選択するための切換手
段22とが介在されるとともに、追加増幅装置18が第１の
増幅器13に接続されたか否かを検出する検出手段23を設
けたことである。

すなわち、ボリウム12の出力はアツテネータ21に与えら
れるとともに、切換手段22の一方端子25に与えられる。
アツテネータ21の出力は、切換手段22の他方端子26に与
えられる。切換手段22の共通端子27は、第１の増幅器13
に接続される。この切換手段22の動作は、前記検出手段
23によつて制御される。

たとえば第１の増幅器13に追加増幅装置18が接続されて
いなければ、検出手段23が切換手段22を制御して共通端
子27が一方端子25に接続される。一方、第１の増幅器13
に追加増幅装置18が接続されると、前記検出手段23によ
って切換手段22の共通端子27が他方端子26に接続され
る。すなわち、追加増幅装置18が接続されていなければ
ボリウム12の出力は直接第１の増幅器13に与えられ、追
加増幅器18が接続されるとボリウム12の出力はアツテネ
ータ21を介して第１の増幅器13に与えられるように制御
される。

追加増幅装置18を接続した場合にアツテネータ21を介在
させるのは、以下の理由による。すなわち、追加増幅装
置18に出力の歪みを防止するためのリミツタ15などを設
けても、過大入力時に第１の増幅器13の出力に既に歪み
が生じてしまつた場合には、これを追加増幅装置18で防
止することが不可能となるからである。換言すれば、こ
のアツテネータ21を設けたのは、第１の増幅器13の出力
の歪みが発生することを防止するためである。

たとえば大入力時（同図（２）図示の一点鎖線l3参照）
には、ボリウム12で減衰された入力信号は、アツテネー
タ21においてさらに減衰され、第１の増幅器13の出力に
は、最大出力レベルを超えることなく、定格出力レベル
を得ることができる。したがつて、追加増幅装置18には
歪みの影響は及ばない。

参考のために述べると、第１実施例の大入力時（第１図
（２）図示の一点鎖線l2参照）には、第１の増幅器13の
出力がその最大出力レベルを超えてしまい、このために
歪みが発生することがある。この歪みの影響は、追加増
幅装置18に及ぼされる。しかしながら、第２の実施例で
は、アツテネータ21を介在させるようにしたので、大入
力時においても第１の増幅器13の出力を定格出力レベル
に設定することができ、その歪みが発生するのを防止す
ることが可能となる。

このように第２の実施例では、追加増幅装置18の出力に
歪みを生じさせることなく、装置全体の出力電力を格段
に高めることができる。

第３図は、検出手段23付近の電気的構成の一例を示すブ
ロツク図である。第１の増幅器13は、電源30によつて電
力付勢される。追加増幅装置18が第１の増幅器13に接続
された場合には、第２の増幅器16も検出手段23を介して
前記電源30によつて電力付勢される。このような構成と
することによつて、追加増幅装置18が接続された場合に
は検出手段23に電流が流れ、そうでない場合には電流が
流れない。検出手段23は、この電流の有無を検出するこ
とによつて、追加増幅装置18が接続されたか否かを検出
することができる。

第４図は、検出手段23付近の具体的な電気回路図であ
る。追加増幅装置18が接続されると、電源30からパワー
ダイオード31を介して第２の増幅器16に電流が流れる。
このときPNP型のトランジスタ32のベース電位は、前記
パワーダイオード31および抵抗R1の電圧降下によつてエ
ミツタ電位よりも低くなる。したがつてトランジスタ32
が導通状態となり、抵抗R2を介してNPN型のトランジス
タ33のベース電位が高くなる。これによつてトランジス
タ33が導通状態となり、リレー34のコイル35に電流が流
れ、該リレー34が作動する。このようにして前記切換手
段22の切換制御を行うことができる。

検出手段23を実現する他の構成としては、前記追加増幅
装置18と第１の増幅装置13との間に設けられた接続コネ
クタに、追加増幅装置18が接続されたことを検出する専
用端子を設け、追加増幅装置18が接続されると、この検
出専用端子に予め定めた電圧が印加されるような構成が
考えられる。他の構成としては、前記検出専用端子に予
め電圧を印加しておき、追加増幅装置18が接続されると
接地されるような構成も考えられる。

検出手段23の他の構成としては、追加増幅装置18が接続
されたことを、接続コネクタにおいて機械的に検出し、
たとえばスイツチなどを導通／遮断してこれを検出する
ような構成を用いてもよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、第１の増幅器と第２の増
幅器とを直列に接続するようにしたので、装置全体の出
力電圧を格段に高めることができる。また第２の増幅器
の出力が予め設定したレベルを越えたときは、第１の増
幅器の出力は減衰手段で減衰された後に、さらにレベル
抑制手段によつてレベルが抑制され、第２の増幅器に入
力されるので、減衰手段および抑制手段の２段階で歪み
の発生を防止する。したがつて、過大入力時においても
歪みの発生が防止された高い出力電力を得ることができ
る。

また、減衰手段で減衰された後に、さらにレベル抑制手
段（リミツタ）によつて、そのレベルが抑制されるの
で、過大な音響信号が出力されることなく聴感上好まし
い。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）は本発明の一実施例の電気的構成を示すブ
ロツク図、同図（２）はそのレベルダイヤグラム、第２
図（１）は本発明の他の実施例の電気的構成を示すブロ
ツク図、同図（２）はそのレベルダイヤグラム、第３図
は検出手段23付近の電気的構成を示すブロツク図、第４
図は検出手段23付近の具体的な電気回路図、第５図
（１）は典型的な先行技術の電気的構成を示すブロツク
図、同図（２）はそのレベルダイヤグラムである。 10…音響信号増幅装置、11…音響信号源、12…ボリウ
ム、13…第１の増幅器、14,21…アツテネータ、15…リ
ミツタ、16…第２の増幅器、17…スピーカ、18…追加増
幅装置、22…切換手段、23…検出手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の増幅器に直列に接続された第２の増
   幅器と、 前記第１の増幅器と前記第２の増幅器との間に接続さ
   れ、第２の増幅器の出力と予め定めたレベルに基づき第
   ２の増幅器への入力信号レベルを抑制するレベル抑制手
   段と、 該レベル抑制手段と前記第１の増幅器との間に接続さ
   れ、第１の増幅器の出力信号を減衰する減衰手段とを備
   えることを特徴とする音響信号増幅装置。
2. 【請求項２】第１の増幅器に直列に接続された第２の増
   幅器と、 前記第１の増幅器と前記第２の増幅器との間に接続さ
   れ、第２の増幅器の出力と予め定めたレベルに基づき第
   ２の増幅器への入力信号レベルを抑制するレベル抑制手
   段と、 該レベル抑制手段と前記第１の増幅器との間に接続さ
   れ、第１の増幅器の出力信号を減衰する第１の減衰手段
   と、 第２の増幅器が第１の増幅器に接続されたことを検出す
   る検出手段と、 前記検出手段の出力に応答して第１の増幅器への入力信
   号を減衰する第２の減衰手段とを備えることを特徴とす
   る音響信号増幅装置。