JPH08154292A - Level compression circuit - Google Patents

Level compression circuit

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JPH08154292A
JPH08154292A JP29142294A JP29142294A JPH08154292A JP H08154292 A JPH08154292 A JP H08154292A JP 29142294 A JP29142294 A JP 29142294A JP 29142294 A JP29142294 A JP 29142294A JP H08154292 A JPH08154292 A JP H08154292A
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transistor
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Abstract

PURPOSE: To obtain a level compression circuit in which nonlinear distortion is reduced without causing deterioration in S/N. CONSTITUTION: An input signal ei is fed to a voltage division circuit 12 comprising a resistor 3 and a parallel circuit 13, in which the input signal is divided. After the voltage division signal is amplified by an amplifier circuit 7 and fed to peak rectifier circuits 8A, 8B and positive and negative peak rectifier signals PDa, PDb are fed to bases of transistors(TRs) 5A, 5B of series circuits 13A, 13B being components of the parallel circuit 13 as a control signal and an output signal vo subject to level compression control is obtained from the voltage division circuit 12. Dominant even order harmonic distortion components due to nonlinearity of the TRs 5A, 5B included in currents ia, ib flowing to the series circuits 13A, 13B among even and odd harmonic distortion components are opposite in the polarity to each other, and only the odd order harmonic distortion components are included in a current ip flowing to the parallel circuit 12 in addition to a fundamental component. Only the odd harmonic distortion components in addition to the fundamental component are in existence in the output signal vo and the nonlinear distortion is considerably reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばアンプ内蔵ス
ピーカ装置等に適用して好適なレベル圧縮回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level compression circuit suitable for application to, for example, a speaker device with a built-in amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アンプ内蔵スピーカ装置におい
て、スピーカへの過大入力を防止するためにスピーカの
前段にレベル圧縮回路を設けることが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a speaker device with a built-in amplifier, it has been known to provide a level compression circuit in the preceding stage of the speaker in order to prevent an excessive input to the speaker.

【0003】図5は、従来のレベル圧縮回路の構成を示
している。図において、1a,1bは入力端子であり、
この入力端子1a,1b間には入力音声信号eiが供給
される。入力端子1bは接地されると共に、入力端子1
aは分圧回路2を構成する抵抗器3、抵抗器4およびN
PN形トランジスタ5のコレクタ・エミッタの直列回路
を介して接地される。そして、分圧回路2の出力端子、
従って抵抗器3および抵抗器4の接続点より出力端子6
aが導出されると共に、出力端子6bは接地される。こ
の場合、分圧回路2では、抵抗器3と、抵抗器4および
トランジスタ5のコレクタ・エミッタの直列インピーダ
ンスとでもって音声信号eiが分圧され、その分圧信号
が出力端子6a,6b間に出力音声信号voとして出力
される。
FIG. 5 shows the structure of a conventional level compression circuit. In the figure, 1a and 1b are input terminals,
An input audio signal ei is supplied between the input terminals 1a and 1b. The input terminal 1b is grounded and the input terminal 1b
a is a resistor 3, a resistor 4 and an N which constitute the voltage dividing circuit 2.
The PN transistor 5 is grounded via a collector-emitter series circuit. Then, the output terminal of the voltage dividing circuit 2,
Therefore, from the connection point of the resistors 3 and 4 to the output terminal 6
The output terminal 6b is grounded as a is derived. In this case, in the voltage dividing circuit 2, the audio signal ei is divided by the resistor 3 and the series impedance of the resistor 4 and the collector-emitter of the transistor 5, and the divided signal is output between the output terminals 6a and 6b. It is output as the output audio signal vo.

【0004】また、分圧回路2より出力される分圧信
号、従って音声信号voは増幅回路7で増幅された後
に、ピーク整流回路8に供給される。すなわち、増幅回
路7の出力端子はダイオード9のアノード・カソードお
よびコンデンサ10の直列回路を介して接地される。ま
た、ピーク整流回路8の出力端子、従ってダイオード9
およびコンデンサ10の接続点が抵抗器11を介してト
ランジスタ5のベースに接続され、ピーク整流信号PD
が制御信号としてトランジスタ5のベースに供給され
る。
The voltage division signal output from the voltage division circuit 2, that is, the voice signal vo, is amplified by the amplification circuit 7 and then supplied to the peak rectification circuit 8. That is, the output terminal of the amplifier circuit 7 is grounded via the series circuit of the anode / cathode of the diode 9 and the capacitor 10. Also, the output terminal of the peak rectification circuit 8, and hence the diode 9
And the connection point of the capacitor 10 is connected to the base of the transistor 5 via the resistor 11, and the peak rectification signal PD
Is supplied to the base of the transistor 5 as a control signal.

【0005】以上の構成において、抵抗器3,4の抵抗
値をそれぞれR1,R2、トランジスタ5のコレクタ・エ
ミッタ間のインピーダンス値をRxとすると、入力音声
信号eiのレベルが小さくピーク整流信号PDが約0.6
V以下であるときは、Rx>>R1,R2であるため、出
力音声信号voはほぼ入力音声信号eiに等しくなる。し
かし、入力音声信号eiのレベルが大きくなってピーク
整流信号PDが0.6Vを越えると、トランジスタ5の
コレクタ・エミッタ間のインピーダンス値Rxが指数関
数的に急激に減少するため、分圧回路2によるレベル圧
縮動作によって出力音声信号voのレベル増加が制限さ
れる。
In the above configuration, assuming that the resistance values of the resistors 3 and 4 are R 1 and R 2 , respectively, and the impedance value between the collector and the emitter of the transistor 5 is Rx, the level of the input audio signal ei is small and the peak rectification signal is low. PD is about 0.6
When V or less, Rx >> R 1 and R 2 , and therefore the output audio signal vo becomes substantially equal to the input audio signal ei. However, when the level of the input audio signal ei becomes large and the peak rectified signal PD exceeds 0.6V, the impedance value Rx between the collector and the emitter of the transistor 5 exponentially decreases exponentially. Due to the level compression operation by, the increase in the level of the output audio signal vo is limited.

【0006】図6の実線aは、図5の例のレベル圧縮回
路のレベル圧縮特性を示している。E1はピーク整流信
号PDが約0.6Vとなるための入力信号レベル(圧縮
開始入力レベル)、E2はピーク整流信号PDがトラン
ジスタ5を飽和状態とする電圧となるための入力信号レ
ベルである。この場合、レベル圧縮範囲はE1〜E2の範
囲となるが、このレベル圧縮範囲はR1/R2の値に依存
し、そのR1/R2の値が大きくなるほど広くなる。ま
た、圧縮比はR2の値の大小に依存する。なお、図6の
破線bはトランジスタ5がオフ状態のままで上述したレ
ベル圧縮制御が行われない場合の入出力特性を示してい
る。
A solid line a in FIG. 6 shows the level compression characteristic of the level compression circuit of the example of FIG. E 1 is an input signal level for the peak rectified signal PD to be about 0.6 V (compression start input level), and E 2 is an input signal level for the peak rectified signal PD to be a voltage at which the transistor 5 is saturated. is there. In this case, level compression range is in the range of E 1 to E 2, the level compression range is dependent on the value of R 1 / R 2, it becomes wider as the value of the R 1 / R 2 is greater. The compression ratio depends on the magnitude of the value of R 2 . The broken line b in FIG. 6 shows the input / output characteristics when the level compression control is not performed while the transistor 5 is in the off state.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図5の例の
レベル圧縮回路では、レベル圧縮範囲でトランジスタ5
の非直線性によって出力信号に非直線歪が生じるという
問題点がある。増幅回路7のゲインを上げる等して圧縮
開始入力レベルE1をかなり低くすれば、上述した非直
線歪を充分に小さくとどめることができるが、その場合
にはSN比が劣化する等の問題点が生じる。
By the way, in the level compression circuit of the example of FIG.
There is a problem in that the output signal is distorted due to the non-linearity. If the compression start input level E 1 is made considerably low by increasing the gain of the amplifier circuit 7, the above-mentioned non-linear distortion can be kept sufficiently small, but in that case, there is a problem that the SN ratio deteriorates. Occurs.

【0008】そこで、この発明では、SN比の劣化を生
じることなく、非直線歪を低減し得るレベル圧縮回路を
提供するものである。
Therefore, the present invention provides a level compression circuit capable of reducing non-linear distortion without degrading the SN ratio.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るレ
ベル圧縮回路は、第1の抵抗と、第2の抵抗およびトラ
ンジスタのコレクタ・エミッタの直列回路を2個並列接
続してなる並列回路による合成インピーダンスとで分圧
する分圧手段を有し、2個の直列回路の一方および他方
を構成する上記トランジスタをそれぞれNPN形トラン
ジスタおよびPNP形トランジスタとし、入力信号を分
圧手段に供給して分圧し、分圧手段より出力される分圧
信号をそのまままたは増幅した後に第1および第2のピ
ーク整流手段に供給してピーク整流し、第1のピーク整
流手段より出力される正極性のピーク整流信号を一方の
直列回路を構成するNPN形トランジスタのベースに制
御信号として供給し、第2のピーク整流手段より出力さ
れる負極性のピーク整流信号を他方の直列回路を構成す
るPNP形トランジスタのベースに制御信号として供給
し、分圧手段より出力される分圧信号を出力信号とする
ことを特徴とするものである。
A level compression circuit according to a first aspect of the present invention is a parallel circuit comprising a first resistor, a second resistor and two collector / emitter series circuits connected in parallel. A voltage dividing means for dividing the voltage with the combined impedance of the two, and the transistors forming one and the other of the two series circuits are NPN-type transistors and PNP-type transistors, respectively, and the input signal is supplied to the voltage-dividing means and divided. The voltage-divided signal output from the voltage-dividing means is directly or amplified and then supplied to the first and second peak rectifying means for peak rectification, and the positive peak rectification output from the first peak rectifying means. The signal is supplied as a control signal to the base of the NPN type transistor which constitutes one of the series circuits, and the negative polarity peak output from the second peak rectifying means is supplied. The rectified signal is supplied as a base to a control signal of the PNP type transistor constituting the other series circuit, it is characterized in that the output signal of the divided signal outputted from the voltage dividing means.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の発明においては、分圧手段の並列回
路を構成する一方および他方の直列回路のトランジスタ
のベースに出力信号レベルに対応した制御信号が供給さ
れてインピーダンスが制御されるため、分圧手段では入
力信号レベルに応じたレベル圧縮制御が行われ、この分
圧手段より出力される出力信号はレベル圧縮制御された
ものとなる。
In the invention of claim 1, since the control signal corresponding to the output signal level is supplied to the bases of the transistors of the one and the other series circuits which form the parallel circuit of the voltage dividing means to control the impedance, The voltage dividing means performs level compression control according to the input signal level, and the output signal output from the voltage dividing means is level-compressed.

【0011】この場合、一方および他方の直列回路を流
れる電流には、それぞれレベル圧縮範囲でトランジスタ
の非直線性によって非直線歪が生じる。しかし、一方お
よび他方の直列回路のトランジスタとしてそれぞれNP
N形トランジスタおよびPNP形トランジスタが使用さ
れるため、一方および他方の直列回路を流れる電流に含
まれる偶数次高調波歪成分は互いに極性が逆になり、こ
れら一方および他方の直列回路を流れる電流を合成する
ことで支配的な偶数次高調波歪成分は相殺される。
In this case, the currents flowing through the one series circuit and the other series circuit are nonlinearly distorted due to the nonlinearity of the transistors in the level compression range. However, NP is used as the transistor of the series circuit of one side and the other side, respectively.
Since the N-type transistor and the PNP-type transistor are used, the even harmonic distortion components included in the currents flowing in the one and the other series circuits have polarities opposite to each other, and the currents flowing in the one and the other series circuits are changed. The dominant even harmonic distortion components are canceled by combining.

【0012】したがって、並列回路を流れる電流は基本
波成分の他は奇数次高調波歪成分のみとなり、分圧手段
より出力される出力信号も基本波成分の他は奇数次高調
波歪成分のみとなり、レベル圧縮範囲でトランジスタの
非直線性によって生じる非直線歪を大幅に低減すること
が可能となる。また、従来のように圧縮開始入力レベル
を低くして非直線歪を小さくとどめるものでなく、SN
比の劣化を招くこともない。
Therefore, the current flowing through the parallel circuit has only odd-order harmonic distortion components other than the fundamental wave component, and the output signal output from the voltage dividing means has only odd-order harmonic distortion components other than the fundamental wave component. In the level compression range, it is possible to significantly reduce the non-linear distortion caused by the non-linearity of the transistor. Further, unlike the conventional method, the compression start input level is lowered to keep the non-linear distortion small.
It does not cause deterioration of the ratio.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図1を参照しながら、この発明に係る
レベル圧縮回路の一実施例について説明する。本例は音
声信号のレベル圧縮制御に適用した例である。図1にお
いて、図5と対応する部分には同一符号を付して示して
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the level compression circuit according to the present invention will be described below with reference to FIG. This example is an example applied to the level compression control of an audio signal. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.

【0014】図において、1a,1bは入力端子であ
り、この入力端子1a,1b間には入力音声信号eiが
供給される。入力端子1bは接地される。入力端子1a
は、分圧回路12を構成する抵抗器3および並列回路1
3の直列回路を介して接地される。並列回路13は、抵
抗器4AおよびNPN形トランジスタ5Aのコレクタ・
エミッタの直列回路13Aと抵抗器4BおよびPNP形
トランジスタ5Bのコレクタ・エミッタの直列回路13
Bとが並列接続されて構成される。この場合、直列回路
13Aの抵抗器4Aの抵抗値がR2に設定されるとき、
直列回路13Bの抵抗器4Bの抵抗値もR2に設定され
る。
In the figure, 1a and 1b are input terminals, and an input audio signal ei is supplied between these input terminals 1a and 1b. The input terminal 1b is grounded. Input terminal 1a
Is a resistor 3 and a parallel circuit 1 that constitute the voltage dividing circuit 12.
3 through a series circuit. The parallel circuit 13 is a collector of the resistor 4A and the NPN transistor 5A.
Emitter series circuit 13A and resistor 4B and PNP transistor 5B collector-emitter series circuit 13
B and B are connected in parallel. In this case, when the resistance value of the resistor 4A of the series circuit 13A is set to R 2 ,
The resistance value of the resistor 4B of the series circuit 13B is also set to R 2 .

【0015】分圧回路12の出力端子、従って抵抗器3
および並列回路13の接続点より出力端子6aが導出さ
れると共に、出力端子6bは接地される。この場合、分
圧回路12では、抵抗器3と並列回路13のインピーダ
ンスとでもって入力音声信号eiが分圧され、その分圧
信号が出力端子6a,6b間に出力音声信号voとして
出力される。
The output terminal of the voltage dividing circuit 12, and thus the resistor 3
The output terminal 6a is led out from the connection point of the parallel circuit 13 and the output terminal 6b is grounded. In this case, in the voltage dividing circuit 12, the input audio signal ei is divided by the impedance of the resistor 3 and the parallel circuit 13, and the divided signal is output as the output audio signal vo between the output terminals 6a and 6b. .

【0016】また、分圧回路12より出力される分圧信
号、従って出力音声信号voは増幅回路7で増幅された
後に、ピーク整流回路8Aに供給される。すなわち、増
幅回路7の出力端子はダイオード9Aのアノード・カソ
ードおよびコンデンサ10Aの直列回路を介して接地さ
れる。そして、ピーク整流回路8Aの出力端子、従って
ダイオード9Aおよびコンデンサ10Aの接続点が抵抗
器11Aを介して直列回路13Aを構成するトランジス
タ5Aのベースに接続され、正極性のピーク整流信号P
Daが制御信号としてトランジスタ5Aのベースに供給
される。
Further, the divided voltage signal output from the voltage dividing circuit 12, that is, the output voice signal vo is amplified by the amplifying circuit 7 and then supplied to the peak rectifying circuit 8A. That is, the output terminal of the amplifier circuit 7 is grounded through the series circuit of the anode / cathode of the diode 9A and the capacitor 10A. The output terminal of the peak rectification circuit 8A, that is, the connection point of the diode 9A and the capacitor 10A is connected to the base of the transistor 5A forming the series circuit 13A via the resistor 11A, and the positive peak rectification signal P
Da is supplied to the base of the transistor 5A as a control signal.

【0017】また、分圧回路12より出力される分圧信
号、従って出力音声信号voは増幅回路7で増幅された
後に、ピーク整流回路8Bに供給される。すなわち、増
幅回路7の出力端子はダイオード9Bのカソード・アノ
ードおよびコンデンサ10Bの直列回路を介して接地さ
れる。そして、ピーク整流回路8Bの出力端子、従って
ダイオード9Bおよびコンデンサ10Bの接続点が抵抗
器11Bを介して直列回路13Bを構成するトランジス
タ5Bのベースに接続され、負極性のピーク整流信号P
Dbが制御信号としてトランジスタ5Bのベースに供給
される。
Further, the divided signal output from the voltage dividing circuit 12, that is, the output voice signal vo is amplified by the amplifying circuit 7 and then supplied to the peak rectifying circuit 8B. That is, the output terminal of the amplifier circuit 7 is grounded via the series circuit of the cathode / anode of the diode 9B and the capacitor 10B. The output terminal of the peak rectification circuit 8B, that is, the connection point of the diode 9B and the capacitor 10B is connected to the base of the transistor 5B forming the series circuit 13B via the resistor 11B, and the peak rectification signal P of the negative polarity is generated.
Db is supplied to the base of the transistor 5B as a control signal.

【0018】以上の構成において、抵抗器3の抵抗値を
1、抵抗器4A,4Bの抵抗値をそれぞれR2、トラン
ジスタ5A,5Bのコレクタ・エミッタ間のインピーダ
ンス値をRxa,Rxb、並列回路13のインピーダンス値
をRpとすると、入力音声信号eiのレベルが小さくピー
ク整流信号PDa,PDbの絶対値が約0.6V以下であ
るときは、Rxa,Rxb>>R1,R2であって、Rp>>
1となるため、分圧回路12より出力される分圧信号
はほぼ入力音声信号eiに等しくなる。
In the above configuration, the resistance value of the resistor 3 is R 1 , the resistance values of the resistors 4A and 4B are R 2 , respectively, and the collector-emitter impedance values of the transistors 5A and 5B are Rxa and Rxb. If the impedance value of 13 is Rp and the level of the input audio signal ei is small and the absolute values of the peak rectified signals PDa and PDb are about 0.6 V or less, then Rxa, Rxb >> R 1 and R 2 , Rp >>
Since it becomes R 1 , the divided voltage signal output from the voltage dividing circuit 12 becomes substantially equal to the input audio signal ei.

【0019】しかし、入力音声信号eiのレベルが大き
くなってピーク整流信号PDa,PDbの絶対値が0.6
Vを越えると、トランジスタ5A,5Bのコレクタ・エ
ミッタ間のインピーダンス値Rxa,Rxbが指数関数的に
急激に減少するため、分圧回路12によるレベル圧縮動
作によって分圧信号のレベル増加が制限される。よっ
て、出力端子6a,6b間に得られる出力音声信号vo
は、図5の例と同様にレベル圧縮制御されたものとなる
(図6の実線aに示すレベル圧縮特性参照)。
However, the level of the input audio signal ei increases and the absolute value of the peak rectified signals PDa and PDb becomes 0.6.
When the voltage exceeds V, the impedance values Rxa and Rxb between the collector and the emitter of the transistors 5A and 5B decrease exponentially and exponentially. Therefore, the level compression operation by the voltage dividing circuit 12 limits the level increase of the voltage divided signal. . Therefore, the output audio signal vo obtained between the output terminals 6a and 6b
Is subjected to level compression control as in the example of FIG. 5 (see the level compression characteristic indicated by the solid line a in FIG. 6).

【0020】ところで、分圧回路12の並列回路13を
構成する直列回路13A,13Bを流れる電流をia,
ibとするとき、これら電流ia,ibには、それぞれレ
ベル圧縮範囲でトランジスタ5A,5Bの非直線性によ
って非直線歪が生じるが、分圧回路12より出力される
出力音声信号voは非直線歪が大幅に低減されたものと
なる。
By the way, the current flowing through the series circuits 13A and 13B forming the parallel circuit 13 of the voltage dividing circuit 12 is represented by ia,
When ib is set, the currents ia and ib have nonlinear distortion due to the nonlinearity of the transistors 5A and 5B in the level compression range, but the output audio signal vo output from the voltage dividing circuit 12 has nonlinear distortion. Is greatly reduced.

【0021】図2は、非直線歪の低減原理を示してい
る。トランジスタ5A,5Bの非直線性として、図2B
の実線a、一点鎖線bにそれぞれ示すように2次の非直
線性を想定したものである。この場合、トランジスタ5
A,5Bの2次の非直線性は原点(0,0)を中心とし
て完全な対称形となる。なお、図2Bの実線cは、トラ
ンジスタ5A,5Bの2次の非直線性を合成した特性で
あって直線となる。
FIG. 2 shows the principle of reducing nonlinear distortion. The nonlinearity of the transistors 5A and 5B is shown in FIG.
The second-order nonlinearity is assumed as indicated by the solid line a and the one-dot chain line b. In this case, transistor 5
The quadratic non-linearity of A and 5B is completely symmetrical with respect to the origin (0,0). The solid line c in FIG. 2B is a characteristic that is a characteristic obtained by combining the quadratic nonlinearities of the transistors 5A and 5B and is a straight line.

【0022】図2Aの実線dに示すような入力音声信号
ei(正極性信号)が分圧回路12に供給されるとき、
直列回路13Aを流れる電流iaは図2Cの実線eに示
すように正側で伸張されると共に負側で圧縮されて非対
称な波形歪を有する正極性の電流となり、直列回路13
Bを流れる電流ibは図2Cの一点鎖線fに示すように
正側で圧縮されると共に負側で伸張されて非対称な波形
歪を有する正極性の電流となる。
When an input audio signal ei (positive signal) as shown by the solid line d in FIG. 2A is supplied to the voltage dividing circuit 12,
The current ia flowing through the series circuit 13A is expanded on the positive side and compressed on the negative side as shown by the solid line e in FIG. 2C to become a positive current having an asymmetrical waveform distortion.
The current ib flowing through B is compressed on the positive side and expanded on the negative side as shown by the alternate long and short dash line f in FIG. 2C, and becomes a positive current having asymmetric waveform distortion.

【0023】そのため、並列回路13に流れる電流i
a,ibの合成電流ipは図2Cの実線gに示すように非
対称な波形歪が除去されたものとなり、よって分圧回路
12より出力される出力音声信号voはトランジスタ5
A,5Bの非直線性によって生じる非直線歪が除去され
たものとなる。
Therefore, the current i flowing in the parallel circuit 13
The combined current ip of a and ib is obtained by removing the asymmetrical waveform distortion as shown by the solid line g in FIG. 2C. Therefore, the output voice signal vo output from the voltage dividing circuit 12 is the transistor 5
The non-linear distortion caused by the non-linearity of A and 5B is removed.

【0024】ところで、図2の低減原理ではトランジス
タ5A,5Bの非直線性として2次の非直線性を想定し
たものであり、その場合には非直線歪として偶数次高調
波歪のみが発生する。しかし、実際にはトランジスタ5
A,5Bは完全な2次非直線性を有するものでなく、上
述した非直線歪として主体となる偶数次高調波歪の他
に、奇数次高調波歪も発生する。
By the way, the reduction principle of FIG. 2 assumes a second-order nonlinearity as the nonlinearity of the transistors 5A and 5B. In that case, only even-order harmonic distortion is generated as the nonlinear distortion. . However, in reality, the transistor 5
A and 5B do not have perfect second-order nonlinearity, and in addition to the even-order harmonic distortion that is the main nonlinear distortion described above, odd-order harmonic distortion also occurs.

【0025】この場合、トランジスタ5A,5Bはそれ
ぞれNPN形、PNP形であることから、電流ia,ib
に発生する偶数次高調波歪成分は互いに極性が逆とな
り、これら電流ia,ibを合成することで相殺される。
そのため、並列回路13を流れる電流ipは基本波成分
の他は奇数次高調波歪成分のみとなり、分圧回路12よ
り出力される出力音声信号voも基本波成分の他は奇数
次高調波歪成分のみとなり、レベル圧縮範囲でトランジ
スタ5A,5Bの非直線性によって生じる非直線歪が低
減されたものとなる。
In this case, since the transistors 5A and 5B are NPN type and PNP type, respectively, the currents ia and ib are
The even-order harmonic distortion components generated in 1) have opposite polarities and are canceled by combining these currents ia and ib.
Therefore, the current ip flowing through the parallel circuit 13 has only odd-order harmonic distortion components other than the fundamental wave component, and the output audio signal vo output from the voltage dividing circuit 12 also has odd-order harmonic distortion components other than the fundamental wave component. In this case, the non-linear distortion caused by the non-linearity of the transistors 5A and 5B is reduced in the level compression range.

【0026】例えば、入力音声信号eiがEisinωtな
る正極性の正弦波信号であるとき、直列回路13Aを流
れる電流iaは、(1)式のように表される。ここで、
Eiは正弦波信号の振幅、I1は基本波成分の振幅、
2,I3,I4,・・・はそれぞれ2次、3次、4次、
・・・の高調波歪成分の振幅、φ2,φ3,φ4,・・・
はそれぞれ2次、3次、4次、・・・の高調波歪成分の
位相角を示している。
For example, when the input audio signal ei is a positive sine wave signal of Eisinωt, the current ia flowing through the series circuit 13A is expressed by the equation (1). here,
Ei is the amplitude of the sine wave signal, I 1 is the amplitude of the fundamental wave component,
I 2 , I 3 , I 4 , ... Are secondary, tertiary, quaternary, respectively.
Amplitude of harmonic distortion component of Φ 2 , Φ 3 , Φ 4 ,
Indicate the phase angles of the second, third, fourth, ... Harmonic distortion components, respectively.

【0027】 ia=I1sinωt+I2sin(2ωt+φ2)+I3sin(3ωt+φ3) +I4sin(4ωt+φ4)+I5sin(5ωt+φ5)+・・・ ・・・(1) またこのとき、(1)式がNPN形トランジスタを用い
た場合であるとすると、PNP形トランジスタを用いた
直列回路13Bを流れる電流ibは、(1)式の偶数次
高調波歪成分のみの極性が反転し、(2)式のように表
される。
Ia = I 1 sin ωt + I 2 sin (2ωt + φ 2 ) + I 3 sin (3ωt + φ 3 ) + I 4 sin (4ωt + φ 4 ) + I 5 sin (5ωt + φ 5 ) + ... (1) At this time, (1) Assuming that the equation (1) uses the NPN transistor, the polarity of only the even harmonic distortion component of the current ib flowing in the series circuit 13B using the PNP transistor is inverted, It is expressed as in equation (2).

【0028】 ib=I1sinωt−I2sin(2ωt+φ2)+I3sin(3ωt+φ3) −I4sin(4ωt+φ4)+I5sin(5ωt+φ5)−・・・ ・・・(2) したがって、並列回路13を流れる電流ipは、(3)
式のように表される。すなわち、偶数次高調波歪成分が
相殺され、基本波成分と奇数次高調波歪成分のみとな
る。
Ib = I 1 sin ωt−I 2 sin (2ωt + φ 2 ) + I 3 sin (3ωt + φ 3 ) −I 4 sin (4ωt + φ 4 ) + I 5 sin (5ωt + φ 5 ) −... (2) Therefore, The current ip flowing through the parallel circuit 13 is (3)
It is expressed as an expression. That is, the even harmonic distortion components are canceled out, and only the fundamental wave component and the odd harmonic distortion components are left.

【0029】 ip=2I1sinωt+2I3sin(3ωt+φ3)+2I5sin(5ωt+φ5) +2I7sin(7ωt+φ7)+・・・ ・・・(3) このように本例によれば、並列回路13を流れる電流i
p、従って分圧回路12より出力される出力音声信号vo
は基本波成分と奇数次高調波歪成分のみとなり、レベル
圧縮範囲でトランジスタ5A,5Bの非直線性によって
生じる非直線歪を低減できる。ここで、奇数次高調波歪
は偶数次高調波歪に比べて小さく、偶数次高調波歪成分
が相殺されることにより全高調波歪率を大幅に減少でき
る。
Ip = 2I 1 sin ωt + 2I 3 sin (3ωt + φ 3 ) + 2I 5 sin (5ωt + φ 5 ) + 2I 7 sin (7ωt + φ 7 ) + ... (3) Thus, according to this example, the parallel circuit 13 Current i flowing through
p, therefore the output audio signal vo output from the voltage dividing circuit 12
Is only the fundamental wave component and the odd harmonic distortion component, and it is possible to reduce the non-linear distortion caused by the non-linearity of the transistors 5A and 5B in the level compression range. Here, the odd harmonic distortion is smaller than the even harmonic distortion, and by canceling the even harmonic distortion components, the total harmonic distortion rate can be greatly reduced.

【0030】図3の曲線aは、図4の実線aに示すよう
なレベル圧縮特性を有する場合の図1の実施例における
歪特性の実測例を示している(図4の破線bはレベル圧
縮制御が行われない場合の入出力特性である)。図3の
実線bは図5の従来例における歪特性の実測例である。
図3から明かなように、実施例では全高調波歪率を大幅
に減少できる。なお、このレベル圧縮特性と歪特性は、
オーディオ周波数範囲内ではほとんど変化しない。
A curve a in FIG. 3 shows an example of actual measurement of the distortion characteristic in the embodiment of FIG. 1 in the case of having the level compression characteristic as shown by the solid line a in FIG. 4 (the broken line b in FIG. 4 indicates the level compression). Input / output characteristics when no control is performed). A solid line b in FIG. 3 is an example of actual measurement of distortion characteristics in the conventional example of FIG.
As is clear from FIG. 3, the total harmonic distortion can be greatly reduced in the embodiment. The level compression characteristics and distortion characteristics are
It hardly changes in the audio frequency range.

【0031】なお、上述実施例においては、分圧回路1
2より出力される分圧信号を増幅回路7で増幅した後に
ピーク整流回路8A,8Bに供給するものを示したが、
分圧信号のレベルによっては、この分圧信号を直接ピー
ク整流回路8A,8Bに供給したり、あるいはレベルを
減衰制御した後にピーク整流回路8A,8Bに供給する
ことも考えられる。また、上述実施例においては、2個
のピーク整流回路8A,8Bを有するものを示したが、
ピーク整流回路は1個のみとし、他の極性のピーク整流
信号は極性反転回路を介して得るようにしてもよい。ま
た、上述実施例においては、この発明を音声信号のレベ
ル圧縮制御に適用した例を示したが、その他の信号のレ
ベル圧縮制御にも適用できることは勿論である。
In the above embodiment, the voltage dividing circuit 1
Although the divided voltage signal output from 2 is amplified by the amplifier circuit 7 and then supplied to the peak rectifier circuits 8A and 8B,
Depending on the level of the voltage-divided signal, it is possible to directly supply the voltage-divided signal to the peak rectifier circuits 8A and 8B, or to supply it to the peak rectifier circuits 8A and 8B after the level is attenuated. Further, in the above embodiment, the one having the two peak rectification circuits 8A and 8B is shown.
Only one peak rectification circuit may be provided, and peak rectification signals of other polarities may be obtained through the polarity inverting circuit. Further, in the above-mentioned embodiment, the example in which the present invention is applied to the level compression control of the audio signal is shown, but it goes without saying that the present invention can also be applied to the level compression control of other signals.

【0032】[0032]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、分圧手段の並
列回路を構成する一方および他方の直列回路のトランジ
スタとしてそれぞれNPN形トランジスタおよびPNP
形トランジスタが使用されるため、一方および他方の直
列回路を流れる電流に含まれる偶数次高調波歪成分は互
いに極性が逆になり、これら一方および他方の直列回路
を流れる電流を合成することで支配的な偶数次高調波歪
成分は相殺される。したがって、並列回路を流れる電流
は基本波成分の他は奇数次高調波歪成分のみとなり、分
圧手段より出力される出力信号も基本波成分の他は奇数
次高調波歪成分のみとなり、レベル圧縮範囲でトランジ
スタの非直線性によって生じる非直線歪を大幅に低減で
き、しかも従来のように圧縮開始入力レベルを低くして
非直線歪を小さくとどめるものでなく、SN比の劣化を
招くこともない。
According to the invention of claim 1, an NPN type transistor and a PNP are respectively used as transistors of one and the other series circuits constituting the parallel circuit of the voltage dividing means.
-Type transistors are used, the even harmonic distortion components contained in the currents flowing in one and the other series circuits have opposite polarities, and are controlled by combining the currents flowing in these one and the other series circuits. The even harmonic distortion components are canceled out. Therefore, the current flowing through the parallel circuit has only odd-order harmonic distortion components other than the fundamental wave component, and the output signal output from the voltage dividing means also has only odd-order harmonic distortion components other than the fundamental wave component, and level compression is performed. The non-linear distortion caused by the non-linearity of the transistor can be significantly reduced within the range, and the non-linear distortion is not kept small by lowering the compression start input level as in the past, and the SN ratio is not deteriorated. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係るレベル圧縮回路の一実施例を示
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a level compression circuit according to the present invention.

【図2】実施例の非直線歪の低減原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a principle of reducing nonlinear distortion according to an embodiment.

【図3】実施例と従来例の歪特性の実測例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an example of actual measurement of distortion characteristics of an example and a conventional example.

【図4】実施例のレベル圧縮特性例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of level compression characteristics according to the embodiment.

【図5】従来のレベル圧縮回路を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional level compression circuit.

【図6】レベル圧縮特性の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of level compression characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 入力端子 3,4A,4B 抵抗器 5A NPN形トランジスタ 5B PNP形トランジスタ 6a,6b 出力端子 7 増幅回路 8A,8B ピーク整流回路 12 分圧回路 13 並列回路 13A,13B 直列回路 1a, 1b Input terminal 3, 4A, 4B Resistor 5A NPN type transistor 5B PNP type transistor 6a, 6b Output terminal 7 Amplifying circuit 8A, 8B Peak rectifying circuit 12 Voltage dividing circuit 13 Parallel circuit 13A, 13B Series circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の抵抗と、第2の抵抗およびトラン
ジスタのコレクタ・エミッタの直列回路を2個並列接続
してなる並列回路のインピーダンスとで分圧する分圧手
段を有し、 上記2個の直列回路の一方および他方を構成する上記ト
ランジスタをそれぞれNPN形トランジスタおよびPN
P形トランジスタとし、 入力信号を上記分圧手段に供給して分圧し、 上記分圧手段より出力される分圧信号をそのまままたは
増幅した後に第1および第2のピーク整流手段に供給し
てピーク整流し、 上記第1のピーク整流手段より出力される正極性のピー
ク整流信号を上記一方の直列回路を構成する上記NPN
形トランジスタのベースに制御信号として供給し、 上記第2のピーク整流手段より出力される負極性のピー
ク整流信号を上記他方の直列回路を構成する上記PNP
形トランジスタのベースに制御信号として供給し、 上記分圧手段より出力される分圧信号を出力信号とする
ことを特徴とするレベル圧縮回路。
1. A voltage dividing means for dividing a voltage by a first resistance and an impedance of a parallel circuit formed by connecting two series circuits of a second resistor and a collector / emitter of a transistor in parallel. Of the series circuit of NPN type transistor and PN, respectively.
It is a P-type transistor, the input signal is supplied to the voltage dividing means to divide the voltage, and the divided signal output from the voltage dividing means is supplied to the first and second peak rectifying means as it is or after being amplified, and then the peak is obtained. The NPN that rectifies the positive peak rectified signal output from the first peak rectifying means and constitutes the one series circuit.
Of the negative polarity peak rectification signal supplied from the second peak rectification means as a control signal to the base of the transistor and forming the other series circuit.
A level compression circuit characterized in that it is supplied as a control signal to the base of a transistor and the divided voltage signal output from the voltage dividing means is used as an output signal.
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