JPH0837435A - オーディオ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】Ｓ／Ｎ比の良いオーディオ装置を実現する。 【構成】音質調整が強調状態のときに動作する電子ボリ
ューム３０と、音質調整が強調状態と減衰状態のときに
動作する音調信号発生回路４０とがオーディオ信号Ｂの
ラインに対して並列に設けられて特定周波数帯域での減
衰から強調に亙る音質調整が行われ、オーディオ信号Ｄ
のラインに直列に電子ボリューム５が設けられて音量調
整が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オーディオ装置に関
し、詳しくは、グラフィックイコライザやサラウンド等
の音質調整機能と全音量についての音量調整機能とを有
しこれらの機能を果たす回路におけるＳ／Ｎ比のよいオ
ーディオ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のオーディオ装置の例とし
てのカセットテーププレーヤの説明図である。図は１チ
ャネル分の再生回路の概要を示しており、この再生回路
は、オーディオ信号について、全周波数帯域に亙る音量
調整と、特定周波数帯域での減衰から強調に亙る音質調
整とを行う機能を有するものである。ここで、１は読取
ヘッド、２はプリアンプ、３は電子ボリューム、４は特
定周波数帯域での減衰から強調に亙る音質調整を行う音
質調整回路（音調回路）、５は電子ボリューム、６はメ
インアンプ、７はスピーカ、８は制御回路である。ま
た、ＶＲ１は音量調整用ボリューム、ＶＲ２は音質調整
用ボリュームである。

【０００３】ボリュームＶＲ１は、設定位置が下方か上
方かに対応して音量を絞るべきか否かを示す。そこで、
ボリュームＶＲ１の設定が入力された制御回路８は、ボ
リュームＶＲ１の設定に応じた電流値の制御信号Ｖ３を
発生しこれを電子ボリューム５へその制御信号として出
力する。電子ボリューム５は制御信号Ｖ３に従ってボリ
ューム動作を行い音量調整機能を担う。

【０００４】ボリュームＶＲ２は、設定位置が中点かこ
れより下方かこれより上方かに対応して、音質調整が無
調整状態であるか、中点からのずれに応じた程度の減衰
状態であるか、強調状態であるかを示す。そこで、ボリ
ュームＶＲ２の設定も入力された制御回路８は、ボリュ
ームＶＲ２の設定に応じた電流値の制御信号Ｖ２を発生
しこれを音調回路４へその制御信号として出力する。音
調回路４は、特定周波数帯域に対応するフィルタと電子
ボリュームとを有しており、この電子ボリュームが制御
信号Ｖ２に従ってボリューム動作を行って特定周波数帯
域を特に減衰させたり強調させる音質調整機能を担う。

【０００５】さらに、制御回路８は、ボリュームＶＲ２
の設定位置が中点より上方のとき、すなわち音質調整が
強調状態のときだけ、ボリュームＶＲ２の設定に応じた
電流値の制御信号Ｖ１を発生しこれを電子ボリューム３
へその制御信号として出力する。電子ボリューム３は、
制御信号Ｖ１に従ってボリューム動作を行い、音質調整
が強調状態のときだけ音調回路４での音質調整に先立っ
て音質調整の程度に応じた音量調整を行う。

【０００６】このような構成の再生回路は次のように動
作する。テープ（図示せず）から読取ヘッド１を介して
オーディオ信号Ａが読み取られ、これがプリアンプで初
期増幅等されてオーディオ信号Ｂが生成される。この増
幅により、オーディオ信号Ｂは、信号レベルが信号処理
回路におけるダイナミックレンジほぼいっぱいになるよ
うにされる。そして、音質調整が無調整又は減衰状態の
ときには、オーディオ信号Ｂが電子ボリューム３を介し
てそのままオーディオ信号Ｃとされ、音質調整が強調状
態のときには後に音調回路４で強調される分だけ予めオ
ーディオ信号Ｂが電子ボリューム３によって減衰されて
オーディオ信号Ｃとされる。

【０００７】さらに、オーディオ信号Ｃが音調回路４に
よって音質調整されてオーディオ信号Ｄとされる。この
オーディオ信号Ｄも、信号処理回路におけるダイナミッ
クレンジほぼいっぱいの信号レベルが保たれている。そ
して、音質調整の済んだオーディオ信号Ｄが電子ボリュ
ーム５によって音量調整されて所望の信号レベルのオー
ディオ信号Ｅとされ、これがメインアンプ６でパワー増
幅された後、スピーカ４から最終的な音響として装置外
へ出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のオー
ディオ装置では、直接操作されるボリュームからの配線
引き回しによるノイズ対策や制御の容易性等の観点から
電子ボリュームが採用されているが、音量調整用の電子
ボリュームの前に音質調整用の音調回路が配されてい
る。この理由は、信号波形が歪まない範囲内でＳ／Ｎ比
を最大限に良くするためであり、このためにはオーディ
オ信号をダイナミックレンジほぼいっぱいの信号レベル
に保った状態で音質調整を行う必要があるからである。

【０００９】さらに、音調回路の前には、音質調整が強
調状態のときだけオーディオ信号を減衰させる電子ボリ
ュームが配されている。この理由は、音質調整が強調状
態のときには特定周波数帯域が強調のために増幅されて
何等手当てしないと信号レベルがダイナミックレンジを
越えんとして信号波形が歪んでしまうが、このような不
都合を防止するためである。これにより、音質調整が減
衰状態や無調整状態のときばかりでなく、強調状態のと
きでも、信号波形が歪むことなく、ダイナミックレンジ
ほぼいっぱいの信号レベルに保った状態で音質調整が行
われる。従来は上述の構成がＳ／Ｎ比の最も良いものと
されたいた。

【００１０】しかし、オーディオ装置の性能の向上を求
める要求は厳しく、特に音質に対する改善要求は留まる
ところを知らない。したがって、音量調整回路に加えて
音質調整回路を有するオーディオ装置にあっても、より
一層のＳ／Ｎ比の向上が必要とされる。この発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決するものであっ
て、Ｓ／Ｎ比の良いオーディオ装置を実現することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
のこの発明のオーディオ装置の構成は、オーディオ信号
について、全周波数帯域での音量調整と、特定周波数帯
域での減衰から強調に亙る音質調整とを行うオーディオ
装置において、オーディオ信号を入力とし、音質調整が
強調状態のときのみ前記音質調整に応じたボリューム動
作と出力を行う第１の電子ボリュームと、オーディオ信
号（又は前記オーディオ信号が音質調整された信号）を
受け、音質調整に応じたボリューム動作と前記特定周波
数帯域に対応する濾波とを行うものであって、音質調整
が強調状態のときにはオーディオ信号（又はオーディオ
信号が音質調整された信号）から第１の電子ボリューム
の出力分減衰した信号について音質調整した同相の信号
を発生し、音質調整が減衰状態のときにはオーディオ信
号（又はオーディオ信号が音質調整された信号）につい
て音質調整した逆位相の信号を発生し、音質調整が無調
整状態のときには零レベルの信号を発生する又は信号を
発生しない信号発生回路と、この信号発生回路の出力を
受けて音量調整に応じたボリューム動作を行う第２の電
子ボリュームとを備えるものである。

【００１２】

【作用】減衰から強調等に亙る音質調整と音量調整とを
行うオーディオ装置では、従来は強調時の波形歪み防止
用の電子ボリュームと特定周波数帯域対応の音質調整回
路と音量調整用の電子ボリュームとがこの順で直列にオ
ーディオ信号のラインに挿入されていた。このため、こ
れら全ての回路で発生するノイズが常時オーディオ信号
に重畳していた。これに対し、上述のようなこの発明の
構成では、オーディオ信号のラインに直列に挿入されて
いるのは音量調整用の第２の電子ボリュームだけであ
り、他の回路の大部分はオーディオ信号のラインに並列
に設けられている。

【００１３】すなわち、強調時の波形歪み防止用の第１
の電子ボリュームと、音質調整回路として機能する回路
の主要部を占める信号発生回路とが、オーディオ信号の
ラインに対し並列となっている。しかも、第１の電子ボ
リュームは、音質調整が強調状態のときだけ動作するの
で、その他のときにはノイズが発生しない。また、信号
発生回路は、音質調整が強調状態か減衰状態のときだけ
動作するので、その他のときにはノイズが発生しない。
さらに、音質調整が強調状態以外のときには、それぞれ
の状態で信号経路が最短となり、外部からの干渉などを
受け難い。

【００１４】これにより、音質調整が減衰状態のときに
は音質調整のための信号発生回路と音量調整のための第
２の電子ボリュームからのノイズしかオーディオ信号に
影響せず、さらに音質調整が無調整状態のときには第２
の電子ボリュームからのノイズしかオーディオ信号に影
響しない。したがって、この発明のオーディオ装置は、
従来のものよりもＳ／Ｎ比が改善されている。

【００１５】

【実施例】以下、この発明のオーディオ装置の一実施例
としてのカセットテーププレーヤについて図面を参照し
て説明する。図１は、このカセットプレーヤにおける１
チャネル分の再生回路の概要を示す。これは、従来の図
４に対応しており、同様な構成要素を同一の符号で示し
ている。そこで、これらの説明は割愛し、以下、相違点
を中心に説明する。ここで、２０は、プリアンプ２から
のオーディオ信号Ｂを受けてこれに電子ボリューム３０
からの信号を減算して、オーディオ信号Ｂ’を発生する
加減算回路である。この減算は、電子ボリューム３０が
動作する強調状態のときに行われ、それ以外では、この
加減算回路２０は、スルーの状態と同じになる。この回
路は、加減算回路５０と同様な回路であり、減算は、電
子ボリューム３０からオーディオ信号Ｂに対して逆相の
信号を受けて行われる。

【００１６】３０は、第１の電子ボリュームであり、加
減算回路２０の出力であるオーディオ信号Ｂ’（あるい
はオーディオ信号Ｂ，強調状態以外はＢ＝Ｂ’）を受け
て逆相の出力信号を発生して加減算回路２０に加える。
４０は信号発生回路としての音調信号発生回路であっ
て、加減算回路２０の出力であるオーディオ信号Ｂ’と
加減算回路５０の出力Ｄを受けて音質調整後の出力Ｃ’
を加減算回路５０に送出する。５０は、オーディオ信号
Ｂ’と音調信号発生回路４０の出力Ｃ’とを加算する加
減算回路である。なお、電子ボリューム５が第２の電子
ボリュームに該当する。

【００１７】電子ボリューム３０は、基本的には図４に
おける電子ボリューム３とほぼ同様のものであるが、制
御信号Ｖ１によって音質調整が強調状態であることが示
されているときだけ動作しその他のときには動作しない
点が異なる。このような機能は、電子ボリュームにおい
て制御信号と比較される基準電圧を異なる値に設定する
こと等によって達成される。その結果、音質調整が減衰
状態又は無調整状態のときは出力Ｃにノイズが含まれな
いこととなる。

【００１８】音調信号発生回路４０は、電子ボリューム
とフィルタとを有する。この電子ボリュームは、制御信
号Ｖ２に従ってボリューム動作を行う。フィルタは、特
定周波数帯域に対応する濾波を行う。そして、制御信号
Ｖ２によって音質調整が強調状態であることが示されて
いるときにはオーディオ信号Ｂ’から同位相の信号Ｃ’
を発生し、制御信号Ｖ２によって音質調整が減衰状態で
あることが示されているときにはオーディオ信号Ｄから
逆位相の信号Ｃ’を発生し、制御信号Ｖ２によって音質
調整が無調整状態であることが示されているときには零
レベルの信号を発生し、発生した信号Ｃ’を加減算回路
５０に送出する。そこで、出力Ｃ’には、音質調整が無
調整状態のときノイズが含まれない。

【００１９】図２（ａ）に、音調信号発生回路４０の具
体的な構成を示す。これは、音質調整が強調状態のとき
に電子ボリューム３０の出力Ｃにより減算されたオーデ
ィオ信号Ｂ’を入力とし、強調状態のときだけ動作する
電子ボリューム４１と、オーディオ信号Ｄを入力とし音
質調整が減衰状態のときだけ動作する電子ボリューム４
２と、電子ボリューム４１の出力をそのまま入力し電子
ボリューム４２の出力を反転入力してこれらを加え合わ
せる加算回路４３と、加算回路４３の出力を入力としフ
ィルタ特性によって定まる特定の周波数帯域の周波数成
分だけを出力しその帯域以外の周波数成分を遮断するフ
ィルタ４４と、からなるものである。

【００２０】図２（ｂ）には、音調信号発生回路４０の
他の構成例を示す。これは、音質調整が強調整状態のと
きには電子ボリューム３０の出力Ｃにより減算されたオ
ーディオ信号Ｂ’を入力とし、音質調整が減衰状態のと
きにはオーディオ信号Ｄの反転信号を入力して選択的に
出力するスイッチ回路４５と、音質調整が減衰状態及び
強調状態の何れかのときだけ動作する電子ボリューム４
１と、電子ボリューム４１の出力を入力としフィルタ特
性によって定まる特定の周波数帯域の周波数成分だけを
出力しその帯域以外の周波数成分を遮断するフィルタ４
４と、からなるものである。

【００２１】加減算回路５０は、加減算回路２０の出力
であるオーディオ信号Ｂ’（＝オーディオ信号Ｂ，強調
状態以外のとき）と信号発生回路４０の出力Ｃ’とを入
力とし、オーディオ信号Ｂ’に対して信号発生回路４０
の出力Ｃ’を加算してオーディオ信号Ｄを発生する。そ
して、オーディオ信号Ｄを、音量調整用の電子ボリュー
ム５に出力する。このように、プリアンプ２から加減算
回路２０を経てオーディオ信号Ｂ’（オーディオ信号
Ｂ）を加減算回路５０に直接入力することで、電子ボリ
ューム３０と音調信号発生回路４０とがオーディオ信号
のラインに対し並列の接続状態となる。なお、電子ボリ
ューム５の具体的な構成例を図２（ｃ）に示すが、他の
電子ボリュームも概ね同様である。

【００２２】このような構成の下での動作を説明する。
装置全体の動作については従来例で既に説明したので、
ここでは特に音質調整に関する動作について図３を参照
しながら説明する。先ず、音質調整が強調状態とされて
いるときは、制御信号Ｖ１により電子ボリューム３０が
動作し、さらにこれの出力Ｃが加減算回路２０へ入力さ
れて電子ボリューム３０の出力分が減算された減衰信号
としてオーディオ信号Ｂ’が生成される。そして、これ
を音調信号発生回路４０と加減算回路５０とに送出す
る。これにより、オーディオ信号のレベルが音質調整に
応じて減衰されるので、次の強調のための信号Ｃ’が加
算されてもオーディオ信号Ｄはレベルがダイナミックレ
ンジを越えることがない。

【００２３】さらに、強調状態のときには、電子ボリュ
ーム３０の出力分減衰されたオーディオ信号Ｂ’が音調
信号発生回路４０によって特定の周波数帯域だけ増幅さ
れた信号Ｃ’が生成される。そして、これが加減算回路
５０でオーディオ信号Ｂ’等に加えられ、オーディオ信
号Ｄとして出力される。これにより、加えられた方の信
号はその分だけ信号レベルが大きくなる。したがって、
この状態におけるオーディオ信号Ｄは、特定の周波数帯
域だけが強調調整される。そして、オーディオ信号Ｄは
電子ボリューム５によって音量調整される（図３（ａ）
参照）。

【００２４】さらに、具体的に説明すると、音調信号発
生回路４０で強調動作させたときに、それと同量のゲイ
ンで減衰動作を電子ボリューム３０で行うとする。音調
信号発生回路４０のゲインをＮとするとオーディオ信号
Ｂ’，Ｃ’は、 Ｂ’＝Ｂ／（Ｎ＋１） Ｃ’＝αＮＢ’ ただし、αは、帯域制限された周波数
である。そこで、信号Ｄは、 Ｄ＝Ｂ’＋Ｃ’＝Ｂ／（Ｎ＋１）＋αＮＢ’ ＝Ｂ／（Ｎ＋１）＋αＮＢ／（Ｎ＋１） ＝Ｂ×（１＋αＮ）／（Ｎ＋１） になる。そこで、制御信号Ｖ3 にＮ＋１倍に増幅する信
号を発生させて信号Ｄを電子ボリューム５でＮ＋１倍に
する。その結果、 Ｅ＝Ｄ（Ｎ＋１） ＝Ｂ（１＋αＮ） となる。このように、電子ボリューム３０と音調信号発
生回路４０と電子ボリューム５が全て動作する強調状態
では、従来と同様のＳ／Ｎ比である。

【００２５】次に、減衰状態とされているときは、電子
ボリューム３０が動作を停止し、音調信号発生回路４０
がオーディオ信号Ｄを入力として動作する。そこで、オ
ーディオ信号Ｄが音調信号発生回路４０の入力に戻さ
れ、音調信号発生回路４０によって減衰及び位相反転さ
れた特定周波数帯域の成分だけが、加減算回路５０でオ
ーディオ信号Ｂに加えられるというフィードバック系が
機能する。このように位相反転された信号を加えると、
加えられた方の信号はその分だけ信号レベルが小さくな
る。

【００２６】したがって、この状態におけるオーディオ
信号Ｄは、特定の周波数帯域だけが減衰調整される。さ
らに、オーディオ信号Ｄは電子ボリューム５によって音
量調整される（図３（ｂ）参照）。このように、電子ボ
リューム３０が動作せず音調信号発生回路４０と電子ボ
リューム５だけが動作する減衰状態では、電子ボリュー
ム３０の動作に起因するノイズが発生しないので、従来
よりＳ／Ｎ比が改善される。

【００２７】最後に、無調整状態では、電子ボリューム
３０と音調信号発生回路４０が共に動作を停止する。そ
こで、オーディオ信号Ｂが加減算回路５０を介してその
ままオーディオ信号Ｄとされる。そして、オーディオ信
号Ｄは電子ボリューム５によって音量調整される（図３
（ｃ）参照）。このように、電子ボリューム３０と音調
信号発生回路４０とが動作せず電子ボリューム５だけが
動作する無調整状態では、電子ボリューム３０と音調信
号発生回路４０との動作に起因するノイズが発生しない
ので、従来より一層Ｓ／Ｎ比が改善される。すなわち、
音質調整が強調状態以外のときには、それぞれの状態で
信号経路が最短となり、外部からの干渉などを受け難
い。

【００２８】なお、図１の構成は、１チャネルだけのオ
ーディオ信号について１つの周波数帯域だけを調整する
回路を示しているが、これは基本となる最小の構成を示
しているに過ぎない。したがって、他の周波数帯域につ
いての音調信号発生回路等によって構成される音質調整
のための回路を、上述の音質調整のための回路（３０，
４０）に並列に設けてもよい。グラフィックイコライザ
では、このような音質調整のための回路が５つから７つ
程度並列に設けられることが多い。また、２チャネル、
４チャネルの装置の場合、制御信号が連動すること等を
除き基本的には、上述の回路がチャネル数だけ並列に設
けられる。いずれにしても、この発明を複数回実施して
いるに過ぎない。

【００２９】ところで、実施例では、音質強調状態のと
きに、電子ボリューム３０の値を減算した減衰信号に対
して音調信号発生回路で音量調整した同相の信号を発生
しているが、電子ボリューム３０の信号を直接受けて音
量調整した信号を発生した後にオーディオ信号（又はこ
のオーディオ信号が音質調整された信号）に加えるとき
に同時にオーディオ信号（又はこのオーディオ信号が音
質調整された信号）に電子ボリューム３０の信号のレベ
ルに応じた分の減算を行い、これを電子ボリューム５に
入力するようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明のオーディオ装置にあっては、音質調整が強調状態
のときに動作する第１の電子ボリュームと、音質調整が
強調状態と減衰状態のときに動作する信号発生回路とが
オーディオ信号のラインに対して並列に設けられて特定
周波数帯域での減衰から強調に亙る音質調整が行われ、
オーディオ信号のラインに直列に第２の電子ボリューム
が設けられて音量調整が行われる。これにより、音質調
整が減衰状態と無調整状態のときには、電子ボリューム
３０等が動作しない分だけ、従来よりもＳ／Ｎ比が向上
するという効果が得られる。その結果、Ｓ／Ｎ比の良い
オーディオ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の構成のオーディオ装置の一
実施例としてのカセットテーププレーヤについて、その
概要を示す説明図である。

【図２】図２は、その音調信号発生回路等の詳細図であ
る。

【図３】図３は、この発明の構成のオーディオ装置の動
作説明図である。

【図４】図４は、従来のカセットテーププレーヤの概要
図である。

【符号の説明】

１ 読取ヘッド ２ プリアンプ ３ 電子ボリューム ４ 音質調整回路（音調回路） ５ 電子ボリューム ６ メインアンプ ７ スピーカ ８ 制御回路 ３０ 電子ボリューム ４０ 音調信号発生回路 ４１，４２ 電子ボリューム ４３ 加算回路 ４４ フィルタ ４５ スイッチ回路 ５０ 加減算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オーディオ信号について、音量調整と、特
   定周波数帯域での減衰から強調に亙る音質調整とを行う
   オーディオ装置において、前記オーディオ信号を入力と
   し、前記音質調整が強調状態のときのみ前記音質調整に
   応じたボリューム動作と出力を行う第１の電子ボリュー
   ムと、前記オーディオ信号（又は前記オーディオ信号が
   音質調整された信号）を受け、前記音質調整に応じたボ
   リューム動作と前記特定周波数帯域に対応する濾波とを
   行うものであって、前記音質調整が強調状態のときには
   前記オーディオ信号（又は前記オーディオ信号が音質調
   整された信号）から前記第１の電子ボリュームの出力分
   減衰した信号について音質調整した同相の信号を発生
   し、前記音質調整が減衰状態のときには前記オーディオ
   信号（又は前記オーディオ信号が音質調整された信号）
   について音質調整した逆位相の信号を発生し、前記音質
   調整が無調整状態のときには零レベルの信号を発生する
   又は信号を発生しない信号発生回路と、この信号発生回
   路の出力を受けて前記音量調整に応じたボリューム動作
   を行う第２の電子ボリュームと、を備えることを特徴と
   するオーディオ装置。
2. 【請求項２】前記音質調整が強調状態のときには、前記
   信号発生回路は、第１の電子ボリュームの出力を受けて
   音量調整した同相の信号を発生し、前記音質調整が強調
   状態のときには、前記第２の電子ボリュームには、前記
   信号発生回路の出力と前記第１の電子ボリュームの出力
   分減算する出力とが加えられることを特徴とする請求項
   １記載のオーディオ装置。