JPS58104513A - 振幅制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、音響装置に使用する振幅制限装置に関し、大
入力時に、アンプのクリップやスピーカの飽和等により
発生する高調波歪みや混変調歪みを除去することを目的
とする。

オーディオアンプやスピーカ等、オーディオ信号を取扱
う装置は、すべてその取扱う信号レベルに限界があシ、
それ以上の信号に対しては飽和し。

歪みを発生する。

一般に、オーディオ信号には１色々の周波数成分の信号
が含筐れているため、それが飽和すると。

元の信号とは無関係の音、すなわち混変調歪みが発生し
、非常に不快な音になる。

発明者は、このような問題を改善するために、第１図に
示すように、入力端子１に印加された信号？帯域分割手
段２で複数の周波数帯域に分割し、振幅制限手段３でそ
れぞれの分割された信号の振幅を制限し、振幅制限によ
って生じた歪み成分を除去するために、帯域合成手段４
でもう一度同じ帯域のフィルタを通した後それらを合成
して出力端子５に出力する振幅制限装置を提案した０（
同一出願人による昭和６６年１１月１２日付特許願（４
７）「振幅制限装置」参照。） ここで、振幅制限手段３の制限レベルを、後続のアンプ
やスピーカ等の飽和レベルよりも低目に設定しておけば
、出力端子６のレベルは制限され、アンプやスピーカの
飽和を防止することができるという効果がある。

しかし、この方法では、入力レベルが小さく各振幅制限
手段の制限レベル以内である場合には。

入力に対する出力の周波数特性は平坦にならなければな
らないが、それぞれの帯域では、フィルタを２度ずつ通
過するため、それによる位相ずれがあシ、合成した周波
数特性を千暇にすることが非常にむづかしいという問題
がある。

本発明は１以上の問題を解決し、小入力時には入出力間
の周波数特性がｍになるようにした振幅制限装置を提供
するものである。

本発明の基本構成は、各分割された帯域において、まず
、振幅制限された信号に、入力信号からその周波数帯域
成分を引いたものを加えることによって、小入力時に対
しては平坦となる信号を作シ、つぎに、それをもう一度
同じ帯域を通過させるフィルタに通した後、上記入力信
号からその周波数帯域成分を引いたものと加え合せるこ
とにより、小入力時に対しては平旦となる出力を得るよ
うにしたものである。

第２図に、単一の帯域分割による本発明の第１の実施例
を示す。

第２図において、６は帯域通過フィルタ、７は入力信号
から帯域通過フィルタ６の出力信号を減算する減算器、
８は振幅制限器、９は減算器７の出力信号と振幅制限器
８の出力信号とを加算する加算器で、帯域合成手Ｒ４は
、フィルタ６に対応する周波数帯域でインピーダンスが
低くなる２端子回路網１ｏと抵抗１１との直列接続回路
で構成されている。

第２図の実施例において、入力端子１に、フィルタ６０
通過帯域の大レベルの信号が加わると。

フィルタ６の出力信号は、振幅制限器８でクリップされ
、入力信号からフィルタ６の通過帯域成分を引いたもの
に加算されるため、加算器９の出力の信号レベルは、入
力信号レベルよりも小さくなっている。しかしこの信号
には、振幅制限器８でクリップすることによって発生し
た歪み成分が含まれている。この歪み成分は、フィルタ
６の帯域内の信号成分の整数倍または和、差成分である
ため、大部分はフィルタ６の通過帯域外に分布する。

％Ｋ、フィルタ６の通過帯域が１オクタ−７’以内の場
合は、歪成分はすべて帯域外になる。

そこで、加算器９の出力信号と入力信号とを、帯域合成
手段４で合成することによシ、加算器９の出力信号のう
ちの、はとんど歪みを含まない帯域成分のみを取出し、
帯域外の信号については抵抗１１を介して入力側から補
給する。

このようにすれば、出力端子６には、入力信号からフィ
ルタ６の通過帯域成分を減衰させ、しかも歪みを除、去
した信号が得られる。

つぎに、小入力時について考えてみる。いま、入力信号
をムとじ、フィルタ６の伝達関数をＦとし、２端子回路
網１０のインピーダンスをＸとし。

抵抗１１の値をＲとおくと、フィルタ６の出力信号はム
・Ｆ、減算器７の出力信号はム・（１−Ｆ）となり、小
入力時には、振幅制限器８の出力信号もム・Ｆとなるた
め、加算器９の出力信号はム（１−Ｆ＋Ｆ）−ムとなる
。加算器９の出力信号Ｘ＋ＲＸ＋”Ｆｉ となって、入力信号と同じになり、平坦な入出力周波数
特性が得られる。

第２図の実施例は、単一の帯域分割による振幅制限装置
であるが、これを複数個並列、または縦続に接続し、そ
れぞれの通過帯域を順次ずらせて構成することにより、
広い周波数帯域に亘って。

効果的な振幅制限特性を得ることができる。

第２図の振幅制限装置を複数個並列に接続した本発明の
第２の実施例を第３図に示す。

また、帯域合成手段４を他の構成で実現した本発明の第
３の実施例を第４図に示す。

第４図文は、加算器９の出力信号と、入力信号とを、抵
抗１２と、フィルタ６に対応する周波数帯域でインピー
ダンスが高くなる２端子回路網とで合成するようにした
ものである。このようにしても第２図の実施例と同様の
動作を行う。

以上説明したように、本発明によれば、大入力信号に対
しては、レベルの大きな周波数成分のみを、歪が発生し
ないように振幅制限することができ、後続のアンプやス
ピーカの飽和を効果的に防止することができると共に、
小入力信号に対しては、入出力間の周波数特性が千財に
なるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振幅制限装置のブロック図、第２図は本
発明の第１の実施例のブ０７り図、第３図は本発明の第
２の実施例のブロック図、第４図は本発明の第３の実施
例のブロック図である。 ４・・・・・・帯域合成手段、６・・・・・・フィルタ
手段、７・・・・・・減算手段、８・・・・・・振幅制
限手段、９・・・・・・加算手段、１０・・・・・・２
端子回路網、１１．１２・・・・・・抵抗、１３・・・
・−・２端子回路網。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名Ｉ　
１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入力端子に印加された入力信号の一部の周波数成
   分を取出すフィルタ手段と、入力信号から上記フィルタ
   手段の出力信号を減算する減算手段と、上記フィルタ手
   段の出力信号の振幅を制限する振幅制限手段と、上記減
   算手段の出力信号と上記振幅制限手段の出力信号を加算
   する加算手段と、上記加算手段の出力信号のうち上記フ
   ィルタ手段の周波数帯域に対応する周波数帯域成分と入
   力信号のうち上記周波数帯域を除く成分とを合成する帯
   域合成手段とで構成された振幅制限ブロックを有する振
   幅制限装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、帯域合成手段が
   、一端が加算手段の出力に接続され、その対応する周波
   数帯域でインピーダンスが低くなる２端子回路網と、上
   記２端子回路網の他端と入力端子との間に接続された抵
   抗とで構成されたことを特徴とする振幅制限装置。 （３）特許請求の範囲第１項において、帯域合成手段が
   、一端が加算手段の出力に接続された抵抗と、上記抵抗
   の他端と入力端子との間に接続され、その対応する周波
   数帯域でインピーダンスが高くなる２端子回路網とで構
   成されたことを特徴とする振幅制限装置。 （４）特許請求の範囲第１項において１周波数帯域の互
   いに異なる振幅制限ブロックを複数個並列または縦続接
   続したことを特徴とする振幅制限装置。