JPH09107256A - オーディオ信号増幅装置 - Google Patents
オーディオ信号増幅装置Info
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- JPH09107256A JPH09107256A JP8148497A JP14849796A JPH09107256A JP H09107256 A JPH09107256 A JP H09107256A JP 8148497 A JP8148497 A JP 8148497A JP 14849796 A JP14849796 A JP 14849796A JP H09107256 A JPH09107256 A JP H09107256A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
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- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/181—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
- H03F3/183—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/187—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】外付けコンデンサの容量を低減しても低域を犠
牲にすることなく再生ができるオーディオ信号増幅装置
を提供することにある。 【解決手段】ICに設けられた前記電力増幅回路の出力
端子と、この出力端子以外の前記ICのある端子と前記
電力増幅回路の負帰還入力側との間に接続された抵抗
と、前記出力端子とスピーカとの間に挿入された第1の
コンデンサと、前記ICのある端子と前記出力端子から
前記スピーカに至る配線経路との間に挿入された第2の
コンデンサとからなり、前記第2のコンデンサと前記抵
抗の時定数により決定される低域周波数の増幅特性の増
加量により前記第1のコンデンサと前記スピーカのイン
ピーダンスからなる低域周波数の減衰特性を補正するも
のである。
牲にすることなく再生ができるオーディオ信号増幅装置
を提供することにある。 【解決手段】ICに設けられた前記電力増幅回路の出力
端子と、この出力端子以外の前記ICのある端子と前記
電力増幅回路の負帰還入力側との間に接続された抵抗
と、前記出力端子とスピーカとの間に挿入された第1の
コンデンサと、前記ICのある端子と前記出力端子から
前記スピーカに至る配線経路との間に挿入された第2の
コンデンサとからなり、前記第2のコンデンサと前記抵
抗の時定数により決定される低域周波数の増幅特性の増
加量により前記第1のコンデンサと前記スピーカのイン
ピーダンスからなる低域周波数の減衰特性を補正するも
のである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、オーディオ信号
増幅装置に関し、詳しくは、ポータブル磁気テーププレ
ーヤやポータブルCDプレーヤなどの小型化、薄型化が
要求される携帯用オーディオ装置の出力アンプにおい
て、そのICに対する外付けコンデンサの大きさを低減
できるような携帯用の音響機器に関する。
増幅装置に関し、詳しくは、ポータブル磁気テーププレ
ーヤやポータブルCDプレーヤなどの小型化、薄型化が
要求される携帯用オーディオ装置の出力アンプにおい
て、そのICに対する外付けコンデンサの大きさを低減
できるような携帯用の音響機器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のヘッドホーンステレオやDCC、
DATなどのポータブル磁気テーププレーヤやMD、C
Dなどのポータブルディスクプレーヤは、乾電池で駆動
され、その本数は、1本から2本程度である。従って、
オーディオ回路の電源電圧は、1.2Vあるいは2.4
V程度でしかない。しかも、小型化と薄型化が要求され
るとともに高音質、低周波領域の大出力が要求されてい
る。このようなポータブル形の音響機器では、駆動電源
を電池1本とするような要請が強く、長時間演奏を実現
する要請も多い。さらに、最近の回路では、低域ブース
トアンプを備えていて、低域が強調できるようになって
いる。
DATなどのポータブル磁気テーププレーヤやMD、C
Dなどのポータブルディスクプレーヤは、乾電池で駆動
され、その本数は、1本から2本程度である。従って、
オーディオ回路の電源電圧は、1.2Vあるいは2.4
V程度でしかない。しかも、小型化と薄型化が要求され
るとともに高音質、低周波領域の大出力が要求されてい
る。このようなポータブル形の音響機器では、駆動電源
を電池1本とするような要請が強く、長時間演奏を実現
する要請も多い。さらに、最近の回路では、低域ブース
トアンプを備えていて、低域が強調できるようになって
いる。
【0003】図6は、外部に出力カップリング用コンデ
ンサ(アウトプットコンデンサ)を取付けるシングルエ
ンドの出力段を有する電力増幅回路4を内蔵したこの種
のIC1である。ステレオの場合には、このような回路
が2系統あるが、説明を簡単にするために、その右チャ
ネルあるいは左チャネル一系統だけを示す。Coは、出
力端子6に接続されるアウトプットコンデンサであり、
IC1に外付けされる。この種の回路において、通常、
オーディオ信号の増幅では、再生低域限界周波数fLを
十数Hzに設定すると、スピーカ2のインピーダンスR
Lに応じて4Ω〜32Ωの範囲では、3300μFから
330μFコンデンサが必要になる。なお、オペアンプ
(OP)3のRfは、帰還抵抗であり、Rsは、基準バイ
アス抵抗である。また、5は入力端子、7は、入力信号
源であり、8は、そのカップリングコンデンサである。
ンサ(アウトプットコンデンサ)を取付けるシングルエ
ンドの出力段を有する電力増幅回路4を内蔵したこの種
のIC1である。ステレオの場合には、このような回路
が2系統あるが、説明を簡単にするために、その右チャ
ネルあるいは左チャネル一系統だけを示す。Coは、出
力端子6に接続されるアウトプットコンデンサであり、
IC1に外付けされる。この種の回路において、通常、
オーディオ信号の増幅では、再生低域限界周波数fLを
十数Hzに設定すると、スピーカ2のインピーダンスR
Lに応じて4Ω〜32Ωの範囲では、3300μFから
330μFコンデンサが必要になる。なお、オペアンプ
(OP)3のRfは、帰還抵抗であり、Rsは、基準バイ
アス抵抗である。また、5は入力端子、7は、入力信号
源であり、8は、そのカップリングコンデンサである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】再生低域限界周波数f
Lに対しては、通常、次の式により外付けコンデンサCo
の容量が求められる。 fL≒159×103/RL×Co ただし、RLは、スピーカの内部インピーダンス、Coは
外付けコンデンサの容量である。また、出力電圧Vo
は、 Vo=sCoRL×Vp/(1+sCoRL) である。ただし、s=jωであり、Vpは、IC1の出
力端子6の電圧である。さて、携帯用のオーディオ装置
では、アウトプットコンデンサCoの配置場所が問題に
なる。特に、装置が薄型化された場合にこの電解コンデ
ンサは、耐圧と容量とがその大きさ(体積)に比例する
関係にあるため、100μFを越えるものでは、収納で
きないことにもなりかねない。しかし、これを小さくし
た場合には、せっかく低域をブーストしたとしてもヘッ
ドホーン等で再生された音には、低域部分が十分な出力
でなくなる難点がある。
Lに対しては、通常、次の式により外付けコンデンサCo
の容量が求められる。 fL≒159×103/RL×Co ただし、RLは、スピーカの内部インピーダンス、Coは
外付けコンデンサの容量である。また、出力電圧Vo
は、 Vo=sCoRL×Vp/(1+sCoRL) である。ただし、s=jωであり、Vpは、IC1の出
力端子6の電圧である。さて、携帯用のオーディオ装置
では、アウトプットコンデンサCoの配置場所が問題に
なる。特に、装置が薄型化された場合にこの電解コンデ
ンサは、耐圧と容量とがその大きさ(体積)に比例する
関係にあるため、100μFを越えるものでは、収納で
きないことにもなりかねない。しかし、これを小さくし
た場合には、せっかく低域をブーストしたとしてもヘッ
ドホーン等で再生された音には、低域部分が十分な出力
でなくなる難点がある。
【0005】また、回路規模と電源電圧に余裕あるいは
制限がない、コンポーネントステレオなどのオーディオ
装置に比べて、低電圧駆動となるポータブル音響装置
は、通常、音質が犠牲になり、それが落ちるものとして
許容されてきたが、最近では、多機能化とともに、高音
質化の傾向にある。しかし、低電圧駆動での高音質の要
求は、一般のオーディオ装置に比べて装置の大きさなど
も含めて厳しいのが現状である。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、外
付けコンデンサの容量を低減しても低域を犠牲にするこ
となく再生ができるオーディオ信号増幅装置を提供する
ことにある。
制限がない、コンポーネントステレオなどのオーディオ
装置に比べて、低電圧駆動となるポータブル音響装置
は、通常、音質が犠牲になり、それが落ちるものとして
許容されてきたが、最近では、多機能化とともに、高音
質化の傾向にある。しかし、低電圧駆動での高音質の要
求は、一般のオーディオ装置に比べて装置の大きさなど
も含めて厳しいのが現状である。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、外
付けコンデンサの容量を低減しても低域を犠牲にするこ
となく再生ができるオーディオ信号増幅装置を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための第1の発明のオーディオ信号増幅装置の特徴
は、シングルエンドの電力増幅回路を出力段に有するI
Cを内蔵するオーディオ信号増幅装置において、ICに
設けられた前記電力増幅回路の出力端子と、この出力端
子以外のICのある端子と電力増幅回路の負帰還入力側
との間に接続された抵抗と、出力端子とスピーカとの間
に挿入された第1のコンデンサと、ICのある端子と出
力端子からスピーカに至る配線経路との間に挿入された
第2のコンデンサとからなり、第2のコンデンサと抵抗
の時定数により決定される低域周波数の増幅特性の増加
量により第1のコンデンサとスピーカのインピーダンス
からなる低域周波数の減衰特性を補正するものである。
また、第2の発明の特徴は、第2のコンデンサがICの
ある端子と出力端子との間に接続されていて、第2のコ
ンデンサと抵抗の時定数により決定される低域周波数の
増幅特性の増加量と第1のコンデンサとスピーカのイン
ピーダンスからなる時定数で決定される低域周波数の減
衰特性の減衰量とがほぼ相殺されるように第1のコンデ
ンサと第2のコンデンサの容量が選択されているもので
ある。これにより、第1のコンデンサ(アウトプットコ
ンデンサ)の容量を低減してかつ低域を増強できる。さ
らに、第3の発明の特徴は、第2のコンデンサが第1の
コンデンサのスピーカ接続側とICのある端子との間に
接続されていて、第2のコンデンサと抵抗の時定数によ
り決定される低域周波数の増幅特性の増加量により第1
のコンデンサとスピーカのインピーダンスからなる低域
周波数の減衰量が補正されるように第1のコンデンサと
第2のコンデンサの容量が選択されているものである。
これにより、前記と同様に第1のコンデンサ(アウトプ
ットコンデンサ)の容量を低減してかつ低域を増強でき
る。
るための第1の発明のオーディオ信号増幅装置の特徴
は、シングルエンドの電力増幅回路を出力段に有するI
Cを内蔵するオーディオ信号増幅装置において、ICに
設けられた前記電力増幅回路の出力端子と、この出力端
子以外のICのある端子と電力増幅回路の負帰還入力側
との間に接続された抵抗と、出力端子とスピーカとの間
に挿入された第1のコンデンサと、ICのある端子と出
力端子からスピーカに至る配線経路との間に挿入された
第2のコンデンサとからなり、第2のコンデンサと抵抗
の時定数により決定される低域周波数の増幅特性の増加
量により第1のコンデンサとスピーカのインピーダンス
からなる低域周波数の減衰特性を補正するものである。
また、第2の発明の特徴は、第2のコンデンサがICの
ある端子と出力端子との間に接続されていて、第2のコ
ンデンサと抵抗の時定数により決定される低域周波数の
増幅特性の増加量と第1のコンデンサとスピーカのイン
ピーダンスからなる時定数で決定される低域周波数の減
衰特性の減衰量とがほぼ相殺されるように第1のコンデ
ンサと第2のコンデンサの容量が選択されているもので
ある。これにより、第1のコンデンサ(アウトプットコ
ンデンサ)の容量を低減してかつ低域を増強できる。さ
らに、第3の発明の特徴は、第2のコンデンサが第1の
コンデンサのスピーカ接続側とICのある端子との間に
接続されていて、第2のコンデンサと抵抗の時定数によ
り決定される低域周波数の増幅特性の増加量により第1
のコンデンサとスピーカのインピーダンスからなる低域
周波数の減衰量が補正されるように第1のコンデンサと
第2のコンデンサの容量が選択されているものである。
これにより、前記と同様に第1のコンデンサ(アウトプ
ットコンデンサ)の容量を低減してかつ低域を増強でき
る。
【0007】
【発明の実施の形態】このように、2つの外付けコンデ
ンサにより、低域周波数の増幅特性の増加量と減衰特性
の減衰量とが実質的に相殺されるようにそれぞれの時定
数の値を選択することで、低域周波数領域をより低域方
向に拡大することができる。そこで、アウトプットコン
デンサは、相殺前の減衰特性を持つ容量のコンデンサで
済むことになる。したがって、低域カットオフ周波数を
従来の回路よりも高いところに設定でき、その容量が小
さくて済む。例えば、従来と同様に再生低域限界周波数
fLを十数Hzに設定したとしても、前記の2つのコン
デンサは、第2のコンデンサとして0.01μF〜0.
05μF程度の小さなコンデンサを追加するだけで、第
1のアウトプットコンデンサの容量を、例えば、従来の
数分の1程度の100μF以下の小さなものにすること
が可能である。
ンサにより、低域周波数の増幅特性の増加量と減衰特性
の減衰量とが実質的に相殺されるようにそれぞれの時定
数の値を選択することで、低域周波数領域をより低域方
向に拡大することができる。そこで、アウトプットコン
デンサは、相殺前の減衰特性を持つ容量のコンデンサで
済むことになる。したがって、低域カットオフ周波数を
従来の回路よりも高いところに設定でき、その容量が小
さくて済む。例えば、従来と同様に再生低域限界周波数
fLを十数Hzに設定したとしても、前記の2つのコン
デンサは、第2のコンデンサとして0.01μF〜0.
05μF程度の小さなコンデンサを追加するだけで、第
1のアウトプットコンデンサの容量を、例えば、従来の
数分の1程度の100μF以下の小さなものにすること
が可能である。
【0008】
【実施例】図1は、この発明のオーディオ信号増幅装置
を適用した一実施例のオーディオ電力出力回路ICを中
心としたブロック図であり、図2は、その低域特性を説
明するための説明図、図3は、この発明のオーディオ信
号増幅装置を適用した他の実施例のオーディオ出力回路
を中心としたブロック図、図4は、アウトプットコンデ
ンサの内部抵抗による低域利得についての誤差の説明
図、そして図5は、図3の実施例と図1の実施例との特
性の差を表すグラフ図である。なお、図6と同一の構成
は同一の符号で示す。図1において、10は、シングル
エンドのオペアンプOPで構成される電力増幅回路11
を出力段として内蔵するICであって、12はその入力
端子であり、13はその出力端子である。オペアンプ3
は、帰還抵抗(Rf)としてRf=100kΩ、基準側の
バイアス抵抗(Rs)としてRs=2kΩを有している。
を適用した一実施例のオーディオ電力出力回路ICを中
心としたブロック図であり、図2は、その低域特性を説
明するための説明図、図3は、この発明のオーディオ信
号増幅装置を適用した他の実施例のオーディオ出力回路
を中心としたブロック図、図4は、アウトプットコンデ
ンサの内部抵抗による低域利得についての誤差の説明
図、そして図5は、図3の実施例と図1の実施例との特
性の差を表すグラフ図である。なお、図6と同一の構成
は同一の符号で示す。図1において、10は、シングル
エンドのオペアンプOPで構成される電力増幅回路11
を出力段として内蔵するICであって、12はその入力
端子であり、13はその出力端子である。オペアンプ3
は、帰還抵抗(Rf)としてRf=100kΩ、基準側の
バイアス抵抗(Rs)としてRs=2kΩを有している。
【0009】さらに、この電力増幅回路11は、ICの
端子14とオペアンプ3の−入力(負帰還側入力)との
間に第2の帰還抵抗Ra=43kΩを有している。そし
て、外付けコンデンサとして出力端子13と端子14と
の間に0.033μFのフィルムあるいはタンタルコン
デンサCaが設けられ、出力端子13とスピーカ3との
間には、アウトプットコンデンサCoとして、容量10
0μFの電解コンデンサが設けられている。ここでの帰
還抵抗(Rf)として100kΩは、図6における帰還
抵抗Rfより大きな値である。全体の増幅率としては、
帰還抵抗Ra=43kΩと併せた総合帰還量が従来の帰
還抵抗Rfの帰還量に対応している。また、この第2の
帰還抵抗Raを含めた増幅率が従来の図6の電力増幅回
路4の増幅率に対応する。したがって、この電力増幅回
路11は、コンデンサCaによる低域でのインピーダン
スの増加に応じてその増幅率が従来よりも増加するよう
になっている。
端子14とオペアンプ3の−入力(負帰還側入力)との
間に第2の帰還抵抗Ra=43kΩを有している。そし
て、外付けコンデンサとして出力端子13と端子14と
の間に0.033μFのフィルムあるいはタンタルコン
デンサCaが設けられ、出力端子13とスピーカ3との
間には、アウトプットコンデンサCoとして、容量10
0μFの電解コンデンサが設けられている。ここでの帰
還抵抗(Rf)として100kΩは、図6における帰還
抵抗Rfより大きな値である。全体の増幅率としては、
帰還抵抗Ra=43kΩと併せた総合帰還量が従来の帰
還抵抗Rfの帰還量に対応している。また、この第2の
帰還抵抗Raを含めた増幅率が従来の図6の電力増幅回
路4の増幅率に対応する。したがって、この電力増幅回
路11は、コンデンサCaによる低域でのインピーダン
スの増加に応じてその増幅率が従来よりも増加するよう
になっている。
【0010】この電力増幅回路11の低域の周波数特性
を増幅器の出力とスピーカ2の出力との関係で個別的に
示すのが図2である。まず、出力端子13の出力電圧V
pは、入力信号の電圧をVinとしたときに次の式で与え
られる。 Vp={1+Rf‖(Ra+1/sCa)/Rs}×Vin ただし、Rf‖*は、抵抗Rfと抵抗*とが並列接続され
たものとしてこれら抵抗値Rfと*との全抵抗値を算出
することを意味する。そして、スピーカ2への出力電圧
Voは、先に説明したように、 Vo=sCoRL×Vp/(1+sCoRL) である。これらの式に従って入力に対するゲインGを縦
軸に採り、その周波数特性をグラフにすると、図2(a)
のようになり、スピーカ2に対する低周波領域の出力総
合特性は、図(b)のようになる。なお、図中、再生低域
限界周波数fLは、 fL=1/2πCa(Rf+Ra) 遮断周波数fcは、 fc=1/2πCaRa になる。
を増幅器の出力とスピーカ2の出力との関係で個別的に
示すのが図2である。まず、出力端子13の出力電圧V
pは、入力信号の電圧をVinとしたときに次の式で与え
られる。 Vp={1+Rf‖(Ra+1/sCa)/Rs}×Vin ただし、Rf‖*は、抵抗Rfと抵抗*とが並列接続され
たものとしてこれら抵抗値Rfと*との全抵抗値を算出
することを意味する。そして、スピーカ2への出力電圧
Voは、先に説明したように、 Vo=sCoRL×Vp/(1+sCoRL) である。これらの式に従って入力に対するゲインGを縦
軸に採り、その周波数特性をグラフにすると、図2(a)
のようになり、スピーカ2に対する低周波領域の出力総
合特性は、図(b)のようになる。なお、図中、再生低域
限界周波数fLは、 fL=1/2πCa(Rf+Ra) 遮断周波数fcは、 fc=1/2πCaRa になる。
【0011】図2(a)の特性における増幅率が増加する
特性Aの傾斜と増幅率が減衰する特性Bの傾斜とは、相
殺関係にあって、傾斜特性Aは、コンデンサCaと抵抗
Raとの時定数で決定され、傾斜特性Bは、コンデンサ
Coとスピーカ2のインピーダンスである抵抗RLとの時
定数で決定される。これらは、例えば、100μF×1
6Ω=1600[μF・Ω]と、0.033μF×43
000Ω=1419[μF・Ω]とほぼ等しいことから
理解できよう。
特性Aの傾斜と増幅率が減衰する特性Bの傾斜とは、相
殺関係にあって、傾斜特性Aは、コンデンサCaと抵抗
Raとの時定数で決定され、傾斜特性Bは、コンデンサ
Coとスピーカ2のインピーダンスである抵抗RLとの時
定数で決定される。これらは、例えば、100μF×1
6Ω=1600[μF・Ω]と、0.033μF×43
000Ω=1419[μF・Ω]とほぼ等しいことから
理解できよう。
【0012】図1の実施例において、スピーカ2のイン
ピーダンスを16Ω(例えば、ヘッドホーンスピーカに
相当)とした場合について従来のアウトプットコンデン
サCoの容量との差について具体例を挙げると、外付け
コンデンサCoの値は、例えば、従来、47μF必要で
あった外付けコンデンサは、15μF程度で済み、10
0μFのものが33μF、220μFのものが75μ
F、そして、330μFのものが100μF程度にな
る。すなわち、この発明では、外付けコンデンサCoの
値を3割程度まで低減できる。しかも、第2の帰還コン
デンサCaの容量は、帰還抵抗Raとの積で決定されるも
のであり、このコンデンサの容量は比較的自由に選択で
き、小さな大きさのコンデンサであって、装置のどこに
でも収納可能である。さらに、スピーカ4のインピーダ
ンスが大きくなれば、それだけアウトプットコンデンサ
の容量は小さくできる。特に、ヘッドホーンスピーカな
どは、32Ω以上の高抵抗のものも存在するので、この
種のスピーカを使用する装置にあっては、装置のより薄
型化が可能になる。
ピーダンスを16Ω(例えば、ヘッドホーンスピーカに
相当)とした場合について従来のアウトプットコンデン
サCoの容量との差について具体例を挙げると、外付け
コンデンサCoの値は、例えば、従来、47μF必要で
あった外付けコンデンサは、15μF程度で済み、10
0μFのものが33μF、220μFのものが75μ
F、そして、330μFのものが100μF程度にな
る。すなわち、この発明では、外付けコンデンサCoの
値を3割程度まで低減できる。しかも、第2の帰還コン
デンサCaの容量は、帰還抵抗Raとの積で決定されるも
のであり、このコンデンサの容量は比較的自由に選択で
き、小さな大きさのコンデンサであって、装置のどこに
でも収納可能である。さらに、スピーカ4のインピーダ
ンスが大きくなれば、それだけアウトプットコンデンサ
の容量は小さくできる。特に、ヘッドホーンスピーカな
どは、32Ω以上の高抵抗のものも存在するので、この
種のスピーカを使用する装置にあっては、装置のより薄
型化が可能になる。
【0013】図1の実施例では、アウトプットコンデン
サCoの直流抵抗やスピーカ2の直流抵抗値が考慮され
ていない理論値である。したがって、これら直流抵抗の
影響を受けて実際には低域が多少減衰する。これを避け
るのが図3の実施例である。図3では、低域補正用のコ
ンデンサCaの一端を出力端子13ではなく、アウトプ
ットコンデンサCoと16Ωのヘッドホーンスピーカ2
との間の接続点に接続している。これにより帰還電圧
は、ヘッドホーンスピーカ2の端子に発生する電圧にな
り、この分低域の帰還量が低下して増幅率が向上する。
アウトプットコンデンサCoの直流抵抗値をrとし、負
荷抵抗値(スピーカ2の直流抵抗値)をRLとし、説明
を簡単にするために、コンデンサCaとコンデンサCoの
低域でのインピーダンスを無視して低域利得についての
誤差を検討すると次のようになる。内部抵抗rがないと
した場合のゲインGaは、 になる。内部抵抗rがあるとした場合のゲインGrは、 になる。よって、ゲイン誤差EGは、 これを前記図3の例で計算すると、RL=16Ω、r=
2Ωとして、 になる。これを図示すると、図4に示すように、点線分
だけ利得が低下することになる。
サCoの直流抵抗やスピーカ2の直流抵抗値が考慮され
ていない理論値である。したがって、これら直流抵抗の
影響を受けて実際には低域が多少減衰する。これを避け
るのが図3の実施例である。図3では、低域補正用のコ
ンデンサCaの一端を出力端子13ではなく、アウトプ
ットコンデンサCoと16Ωのヘッドホーンスピーカ2
との間の接続点に接続している。これにより帰還電圧
は、ヘッドホーンスピーカ2の端子に発生する電圧にな
り、この分低域の帰還量が低下して増幅率が向上する。
アウトプットコンデンサCoの直流抵抗値をrとし、負
荷抵抗値(スピーカ2の直流抵抗値)をRLとし、説明
を簡単にするために、コンデンサCaとコンデンサCoの
低域でのインピーダンスを無視して低域利得についての
誤差を検討すると次のようになる。内部抵抗rがないと
した場合のゲインGaは、 になる。内部抵抗rがあるとした場合のゲインGrは、 になる。よって、ゲイン誤差EGは、 これを前記図3の例で計算すると、RL=16Ω、r=
2Ωとして、 になる。これを図示すると、図4に示すように、点線分
だけ利得が低下することになる。
【0014】ゲイン誤差EGを補正するために補正回路
の遮断周波数fcを3倍程度にとり、前記の場合には、
fc=3/2πCaRa程度に設定する。その結果とし
て、補正前の抵抗Raの値を、ここでは、例えば、16
kΩとし、コンデンサCaの容量を0.1μF程度(前
記と同じく、CaRa=1600[μF・Ω])とする
と、図3における補正後の抵抗値は、図示するように、
抵抗Raの値をそのままとすれば、コンデンサCaの容量
がほぼ3倍程度の0.33μFになる。なお、各部品は
統計上の数値であらかじめ決められている値、例えば、
計算上の0.3μFに近い値として0.33μFが選択
されている。このような場合の図3における補正前の図
1と同様な回路(回路定数が図3と同じで接続状態が図
1になっているもの)における低域利得との相違を示し
たのが図5である。図5に示される特性Cが補正前の回
路のものであり、特性Dが補正後の図3の回路のもので
ある。これにみるように、40Hz〜60Hzの低域が
さらに改善されていることが分かる。
の遮断周波数fcを3倍程度にとり、前記の場合には、
fc=3/2πCaRa程度に設定する。その結果とし
て、補正前の抵抗Raの値を、ここでは、例えば、16
kΩとし、コンデンサCaの容量を0.1μF程度(前
記と同じく、CaRa=1600[μF・Ω])とする
と、図3における補正後の抵抗値は、図示するように、
抵抗Raの値をそのままとすれば、コンデンサCaの容量
がほぼ3倍程度の0.33μFになる。なお、各部品は
統計上の数値であらかじめ決められている値、例えば、
計算上の0.3μFに近い値として0.33μFが選択
されている。このような場合の図3における補正前の図
1と同様な回路(回路定数が図3と同じで接続状態が図
1になっているもの)における低域利得との相違を示し
たのが図5である。図5に示される特性Cが補正前の回
路のものであり、特性Dが補正後の図3の回路のもので
ある。これにみるように、40Hz〜60Hzの低域が
さらに改善されていることが分かる。
【0015】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあ
っては、2つの外付けコンデンサにより、低域周波数の
増幅特性の増加量と減衰特性の減衰量とが実質的に相殺
されるようにそれぞれの時定数の値を選択することで、
低域周波数領域をより低域方向に拡大することができ
る。そこで、アウトプットコンデンサは、相殺前の減衰
特性を持つ容量のコンデンサで済むことになる。したが
って、低域カットオフ周波数を従来の回路よりも高いと
ころに設定でき、その容量が小さくて済む。その結果、
従来のアウトプットコンデンサのような大きな容量のコ
ンデンサを使用しなくても済み、小型、薄型の装置に内
蔵できるような大きさのコンデンサが使用できるように
なる。
っては、2つの外付けコンデンサにより、低域周波数の
増幅特性の増加量と減衰特性の減衰量とが実質的に相殺
されるようにそれぞれの時定数の値を選択することで、
低域周波数領域をより低域方向に拡大することができ
る。そこで、アウトプットコンデンサは、相殺前の減衰
特性を持つ容量のコンデンサで済むことになる。したが
って、低域カットオフ周波数を従来の回路よりも高いと
ころに設定でき、その容量が小さくて済む。その結果、
従来のアウトプットコンデンサのような大きな容量のコ
ンデンサを使用しなくても済み、小型、薄型の装置に内
蔵できるような大きさのコンデンサが使用できるように
なる。
【図1】図1は、この発明のオーディオ信号増幅装置を
適用した一実施例の電池駆動のオーディオ出力回路を中
心としたブロック図である。
適用した一実施例の電池駆動のオーディオ出力回路を中
心としたブロック図である。
【図2】図2は、図1に示す回路の低音増強特性を示す
グラフ図であって、(a)は、その出力電圧と出力から先
のスピーカの電圧についての個別特性の説明図、(b)
は、その総合特性の説明図である。
グラフ図であって、(a)は、その出力電圧と出力から先
のスピーカの電圧についての個別特性の説明図、(b)
は、その総合特性の説明図である。
【図3】図3は、この発明のオーディオ信号増幅装置を
適用した他の実施例のオーディオ出力回路を中心とした
ブロック図である。
適用した他の実施例のオーディオ出力回路を中心とした
ブロック図である。
【図4】図4は、アウトプットコンデンサの内部抵抗に
よる低域利得についての誤差の説明図である。
よる低域利得についての誤差の説明図である。
【図5】図5は、図3の実施例と図1の実施例との特性
の差を表すグラフ図である。
の差を表すグラフ図である。
【図6】図6は、従来の電池駆動の音響機器のオーディ
オ出力回路を中心としたブロック図である。
オ出力回路を中心としたブロック図である。
1,10…IC、2…スピーカ、3…オペアンプ(O
P)、4,11…電力出力回路、Rf,Ra…帰還抵抗、
Rs…基準抵抗、Co…アウトプットコンデンサ、RL…
スピーカのインピーダンス。
P)、4,11…電力出力回路、Rf,Ra…帰還抵抗、
Rs…基準抵抗、Co…アウトプットコンデンサ、RL…
スピーカのインピーダンス。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年8月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【発明の実施の形態】このように、2つの外付けコンデ
ンサにより、低域周波数の増幅特性の増加量と減衰特性
の減衰量とが実質的に相殺されるようにそれぞれの時定
数の値を選択することで、低域周波数領域をより低域方
向に拡大することができる。そこで、アウトプットコン
デンサは、相殺前の減衰特性を持つ容量のコンデンサで
済むことになる。したがって、低域カットオフ周波数を
従来の回路よりも高いところに設定でき、その容量が小
さくて済む。例えば、従来と同様に再生低域限界周波数
fLを十数Hzに設定したとしても、前記の2つのコン
デンサは、第2のコンデンサとして0.01μF〜0.
33μF程度の小さなコンデンサを追加するだけで、第
1のアウトプットコンデンサの容量を、例えば、従来の
数分の1程度の100μF以下の小さなものにすること
が可能である。
ンサにより、低域周波数の増幅特性の増加量と減衰特性
の減衰量とが実質的に相殺されるようにそれぞれの時定
数の値を選択することで、低域周波数領域をより低域方
向に拡大することができる。そこで、アウトプットコン
デンサは、相殺前の減衰特性を持つ容量のコンデンサで
済むことになる。したがって、低域カットオフ周波数を
従来の回路よりも高いところに設定でき、その容量が小
さくて済む。例えば、従来と同様に再生低域限界周波数
fLを十数Hzに設定したとしても、前記の2つのコン
デンサは、第2のコンデンサとして0.01μF〜0.
33μF程度の小さなコンデンサを追加するだけで、第
1のアウトプットコンデンサの容量を、例えば、従来の
数分の1程度の100μF以下の小さなものにすること
が可能である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】この電力増幅回路11の低域の周波数特性
を増幅器の出力とスピーカ2の出力との関係で個別的に
示すのが図2である。まず、出力端子13の出力電圧V
pは、入力信号の電圧をVinとしたときに次の式で与え
られる。 Vp={1+Rf‖(Ra+1/sCa)/Rs}×Vin ただし、Rf‖*は、抵抗Rfと抵抗*とが並列接続され
たものとしてこれら抵抗値Rfと*との全抵抗値を算出
することを意味する。そして、スピーカ2への出力電圧
Voは、先に説明したように、 Vo=sCoRL×Vp/(1+sCoRL) である。これらの式に従って入力に対するゲインGを縦
軸に採り、その周波数特性をグラフにすると、図2(a)
のようになり、スピーカ2に対する低周波領域の出力総
合特性(出力電圧Voの利得特性)は、図(b)のようにな
る。図2(a)において、傾斜特性Aは、出力端子13の
出力電圧Vpについて電圧利得特性であり、傾斜特性B
は、出力電圧Vpに対するスピーカ2の出力電圧Vo、す
なわち、Vo/Vpについての電圧利得特性である。な
お、図中、再生低域限界周波数fLは、 fL=1/2πCa(Rf+Ra) 遮断周波数fcは、 fc=1/2πCaRa になる。
を増幅器の出力とスピーカ2の出力との関係で個別的に
示すのが図2である。まず、出力端子13の出力電圧V
pは、入力信号の電圧をVinとしたときに次の式で与え
られる。 Vp={1+Rf‖(Ra+1/sCa)/Rs}×Vin ただし、Rf‖*は、抵抗Rfと抵抗*とが並列接続され
たものとしてこれら抵抗値Rfと*との全抵抗値を算出
することを意味する。そして、スピーカ2への出力電圧
Voは、先に説明したように、 Vo=sCoRL×Vp/(1+sCoRL) である。これらの式に従って入力に対するゲインGを縦
軸に採り、その周波数特性をグラフにすると、図2(a)
のようになり、スピーカ2に対する低周波領域の出力総
合特性(出力電圧Voの利得特性)は、図(b)のようにな
る。図2(a)において、傾斜特性Aは、出力端子13の
出力電圧Vpについて電圧利得特性であり、傾斜特性B
は、出力電圧Vpに対するスピーカ2の出力電圧Vo、す
なわち、Vo/Vpについての電圧利得特性である。な
お、図中、再生低域限界周波数fLは、 fL=1/2πCa(Rf+Ra) 遮断周波数fcは、 fc=1/2πCaRa になる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】図1の実施例では、アウトプットコンデン
サCoの直流抵抗やスピーカ2の直流抵抗値が考慮され
ていない理論値である。したがって、これら直流抵抗の
影響を受けて実際には低域が多少減衰する。これを避け
るのが図3の実施例である。図3では、低域補正用のコ
ンデンサCaの一端を出力端子13ではなく、アウトプ
ットコンデンサCoと16Ωのヘッドホーンスピーカ2
との間の接続点に接続している。これにより帰還電圧
は、ヘッドホーンスピーカ2の端子に発生する電圧にな
り、この分低域の帰還量が低下して増幅率が向上する。
アウトプットコンデンサCoの直流抵抗値をrとし、負
荷抵抗値(スピーカ2の直流抵抗値)をRLとし、説明
を簡単にするために、コンデンサCaとコンデンサCoの
低域でのインピーダンスを無視して低域利得についての
誤差を検討すると次のようになる。内部抵抗rがないと
した場合のゲインGaは、 になる。内部抵抗rがあるとした場合のゲインGrは、 になる。よって、ゲイン誤差EGは、 これを前記図3の例で計算すると、RL=16Ω、r=
2Ωとして、 になる。これを図示すると、図4に示すように、点線G
aと実線Grで示すように実線Grが利得EGだけ低下
することになる。
サCoの直流抵抗やスピーカ2の直流抵抗値が考慮され
ていない理論値である。したがって、これら直流抵抗の
影響を受けて実際には低域が多少減衰する。これを避け
るのが図3の実施例である。図3では、低域補正用のコ
ンデンサCaの一端を出力端子13ではなく、アウトプ
ットコンデンサCoと16Ωのヘッドホーンスピーカ2
との間の接続点に接続している。これにより帰還電圧
は、ヘッドホーンスピーカ2の端子に発生する電圧にな
り、この分低域の帰還量が低下して増幅率が向上する。
アウトプットコンデンサCoの直流抵抗値をrとし、負
荷抵抗値(スピーカ2の直流抵抗値)をRLとし、説明
を簡単にするために、コンデンサCaとコンデンサCoの
低域でのインピーダンスを無視して低域利得についての
誤差を検討すると次のようになる。内部抵抗rがないと
した場合のゲインGaは、 になる。内部抵抗rがあるとした場合のゲインGrは、 になる。よって、ゲイン誤差EGは、 これを前記図3の例で計算すると、RL=16Ω、r=
2Ωとして、 になる。これを図示すると、図4に示すように、点線G
aと実線Grで示すように実線Grが利得EGだけ低下
することになる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】ゲイン誤差EGを補正するためにコンデン
サCaと抵抗Raからなる補正回路の遮断周波数fcを3
倍程度にとり、前記の場合には、fc=3/2πCaRa
程度に設定する。その結果として、補正前の抵抗Raの
値を、ここでは、例えば、16kΩとし、図1における
コンデンサCaの容量を0.1μF程度(前記と同じ
く、CaRa=1600[μF・Ω])とすると、図3に
おける補正後の抵抗値は、図示するように、抵抗Raの
値をそのまま16kΩとすれば、コンデンサCaの容量
が0.1μFに対してそのほぼ3倍程度の0.33μF
になる。なお、各部品は統計上の数値であらかじめ決め
られている値、例えば、計算上の0.3μFに近い値と
して0.33μFが選択されている。このような場合の
図3における補正前の回路として図1の抵抗Ra=16
kΩ,Ca=0.1μFを用いた回路に対して、補正後
の図3における抵抗Ra=16kΩ,Ca=0.33μF
を用いた回路との低域利得の相違を示したのが図5であ
る。図5に示される特性Cが補正前の図1の回路のもの
であり、特性Dが補正後の図3の回路のものである。こ
れにみるように、40Hz〜60Hzの低域がさらに改
善されていることが分かる。
サCaと抵抗Raからなる補正回路の遮断周波数fcを3
倍程度にとり、前記の場合には、fc=3/2πCaRa
程度に設定する。その結果として、補正前の抵抗Raの
値を、ここでは、例えば、16kΩとし、図1における
コンデンサCaの容量を0.1μF程度(前記と同じ
く、CaRa=1600[μF・Ω])とすると、図3に
おける補正後の抵抗値は、図示するように、抵抗Raの
値をそのまま16kΩとすれば、コンデンサCaの容量
が0.1μFに対してそのほぼ3倍程度の0.33μF
になる。なお、各部品は統計上の数値であらかじめ決め
られている値、例えば、計算上の0.3μFに近い値と
して0.33μFが選択されている。このような場合の
図3における補正前の回路として図1の抵抗Ra=16
kΩ,Ca=0.1μFを用いた回路に対して、補正後
の図3における抵抗Ra=16kΩ,Ca=0.33μF
を用いた回路との低域利得の相違を示したのが図5であ
る。図5に示される特性Cが補正前の図1の回路のもの
であり、特性Dが補正後の図3の回路のものである。こ
れにみるように、40Hz〜60Hzの低域がさらに改
善されていることが分かる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
フロントページの続き (72)発明者 山本 勲 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】シングルエンドの電力増幅回路を出力段に
有するICを内蔵するオーディオ信号増幅装置におい
て、前記ICに設けられた前記電力増幅回路の出力端子
と、この出力端子以外の前記ICのある端子と前記電力
増幅回路の負帰還入力側との間に接続された抵抗と、前
記出力端子とスピーカとの間に挿入された第1のコンデ
ンサと、前記ICのある端子と前記出力端子から前記ス
ピーカに至る配線経路との間に挿入された第2のコンデ
ンサとからなり、前記第2のコンデンサと前記抵抗の時
定数により決定される低域周波数の増幅特性の増加量に
より前記第1のコンデンサと前記スピーカのインピーダ
ンスからなる低域周波数の減衰特性を補正するオーディ
オ信号増幅装置。 - 【請求項2】シングルエンドの電力増幅回路を出力段に
有するICを内蔵するオーディオ信号増幅装置におい
て、前記ICに設けられた前記電力増幅回路の出力端子
と、この出力端子以外の前記ICのある端子と前記電力
増幅回路の負帰還入力側との間に接続された抵抗と、前
記出力端子とスピーカとの間に接続された第1のコンデ
ンサと、前記ICのある端子と前記出力端子との間に接
続された第2のコンデンサとからなり、前記第2のコン
デンサと前記抵抗の時定数により決定される低域周波数
の増幅特性の増加量と前記第1のコンデンサと前記スピ
ーカのインピーダンスからなる時定数で決定される低域
周波数の減衰特性の減衰量とがほぼ相殺されるように前
記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの容量が選
択されているオーディオ信号増幅装置。 - 【請求項3】シングルエンドの電力増幅回路を出力段に
有するICを内蔵するオーディオ信号増幅装置におい
て、前記ICに設けられた前記電力増幅回路の出力端子
と、この出力端子以外の前記ICのある端子と前記電力
増幅回路の負帰還入力側との間に接続された抵抗と、前
記出力端子とスピーカとの間に接続された第1のコンデ
ンサと、この第1のコンデンサの前記スピーカ接続側と
前記ICのある端子との間に接続された第2のコンデン
サとからなり、前記第2のコンデンサと前記抵抗の時定
数により決定される低域周波数の増幅特性の増加量によ
り前記第1のコンデンサと前記スピーカのインピーダン
スからなる低域周波数の減衰量が補正されるように前記
第1のコンデンサと前記第2のコンデンサの容量が選択
されているオーディオ信号増幅装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14849796A JP3258906B2 (ja) | 1995-08-09 | 1996-05-21 | オーディオ信号増幅装置 |
US08/698,153 US5787182A (en) | 1995-08-09 | 1996-08-07 | Audio signal amplifier circuit and a portable audio equipment using the same |
DE19632067A DE19632067B4 (de) | 1995-08-09 | 1996-08-08 | Niederfrequenzsignal-Verstärkerschaltung |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-224815 | 1995-08-09 | ||
JP22481595 | 1995-08-09 | ||
JP14849796A JP3258906B2 (ja) | 1995-08-09 | 1996-05-21 | オーディオ信号増幅装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09107256A true JPH09107256A (ja) | 1997-04-22 |
JP3258906B2 JP3258906B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=26478676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14849796A Expired - Fee Related JP3258906B2 (ja) | 1995-08-09 | 1996-05-21 | オーディオ信号増幅装置 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US5787182A (ja) |
JP (1) | JP3258906B2 (ja) |
DE (1) | DE19632067B4 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100084983A (ko) * | 2009-01-19 | 2010-07-28 | 미쓰미덴기가부시기가이샤 | 반도체 집적회로 및 영상신호 출력회로 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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AU3712300A (en) | 1999-06-11 | 2001-01-02 | Liberate Technologies | Hierarchical open security information delegation and acquisition |
JP2002009566A (ja) * | 2000-04-17 | 2002-01-11 | Rohm Co Ltd | オーディオ信号増幅回路およびこの増幅回路を用いる携帯型の電話機および携帯型電子機器 |
JP2003047086A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Yamaha Corp | ヘッドフォンアンプ |
CN1486120A (zh) * | 2002-09-27 | 2004-03-31 | 颜聪裕 | 5.1声道数码环绕耳机 |
CN101350598B (zh) * | 2007-07-19 | 2010-05-19 | 展讯通信(上海)有限公司 | 双路反馈单电源音频功率放大器 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1034831B (it) * | 1975-04-04 | 1979-10-10 | Ates Componenti Elettron | Amplificatore di potenza in bassa frequenza in circuito integrato monolitico con circutto esterno combinato per la reiezione alla linea e la determinazione del guadagno |
HU174108B (hu) * | 1976-11-19 | 1979-11-28 | Budapesti Radiotechnikai Gyar | Ehlektroskhema dlja uluchshenija chastotnoj kharakteristiki integral'nykh usilitelej mohhnosti gromkogovoritelej, i dlja uluchshenija zapisnoj i proigryvatel'noj kharakteristiki magnitofona |
NL8203428A (nl) * | 1982-09-02 | 1984-04-02 | Philips Nv | Inrichting voor het omzetten van een elektrisch signaal in een akoestisch signaal. |
US5412733A (en) * | 1990-01-19 | 1995-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acoustic reproducing apparatus |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP14849796A patent/JP3258906B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-07 US US08/698,153 patent/US5787182A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-08 DE DE19632067A patent/DE19632067B4/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100084983A (ko) * | 2009-01-19 | 2010-07-28 | 미쓰미덴기가부시기가이샤 | 반도체 집적회로 및 영상신호 출력회로 |
JP2010166493A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体集積回路、映像信号出力回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19632067A1 (de) | 1997-02-13 |
JP3258906B2 (ja) | 2002-02-18 |
US5787182A (en) | 1998-07-28 |
DE19632067B4 (de) | 2006-07-06 |
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