JPS5811764B2 - ステレオ増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ＦＭステレオ受信機の左右ステレオ信号を増
幅する為の回路に係り、特に左右ステレオ信号を単一の
増幅器によって増幅することの出来る新規な構成のステ
レオ増幅器に関する。

従来のＦＭステレオ受信機においては、受信信号をステ
レオマルチプレックス回路で左右ステレオ信号に分離し
、その後２系統の増幅器によって前記分離された左右ス
テレオ信号をそれぞれ増幅していた。

同様にステレオレコードプレーヤ等においても左右２系
統の増幅器を必要としていた。

その為高価な増幅器が２つ必要であり、しかも画壇幅器
の特性を揃えなげればならないという不都合があった。

又、従来のリニア増幅器は、Ａ級、Ｂ級等その使用形態
により様々なものがあるが、いずれも効率が悪く（例え
ばＡ級増幅器は効率が５０％以下）更にＢ級増幅器は、
クロスオーバー歪を発生する等の欠点を有していた。

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、様々な欠点を
有するリニア増幅器を使用せず、かつ単一の増幅器で左
右ステレオ信号を増幅することの出来るステレオ増幅器
を提供せんとするものである。

以下実施例に基き、図面を参照しながら説明する。

第１図において、１は検波されたステレオコンポジット
信号が印加された入力端子、λは該ステレオコンポジッ
ト信号から左右のステレオ信号を分離する為のステレオ
マルチプレックス回路、３は分離された左ステレオ信号
を増幅する為の左増幅回路、４は分離された右ステレオ
信号を増幅する為の右増幅回路、５は前記左増幅回路３
の出力信号をサンプリングする為の第１サンプリング回
路、６は右増幅回路４の出力信号をサンプリングする為
の第２サンプリング回路、７は前記第１及び第２サンプ
リング回路５及び６の出力信号を混合し、連続信号を作
成する為の混合回路、８は該混合回路７の出力信号をパ
ルス幅変調（ＰＷＭ）する為の変調回路、９は該変調回
路８の出力信号であるパルス列を増幅する為のパルス増
幅回路、１０は該パルス増幅回路９の出力信号から左信
号に和尚する信号を分離する為の第１スイッチング回路
、１１は前記出力信号から右信号に和尚する信号を分離
する為の第２スイッチング回路、１２は前記第１スイッ
チング回路１０の出力信号を低周波信号に変換する為の
第１０−バスフィルター、１３は前記第２スイッチング
回路１１の出力信号を低周波信号に変換する為の第２０
−バスフィルター、１４は左スピーカ、及び１５は右ス
ピーカである。

又、１６はクロック信号発生回路、１７はスイッチング
信号発生回路、及び１８は比較信号発生回路である。

次に動作を第２図及び第３図に示す波形図により説明す
る。

左右増幅回路３及び４の出力信号は、それぞれ第１及び
第２サンプリング回路５及び６でサンプリングされる。

前記第１及び第２サンプリング回路５及び旦のサンプリ
ング信号は、スイッチング信号発生回路１７から得られ
る。

クロックパルス発生回路１６の出力信号周波数は、１０
０〜５００ＫＨｚに設定しておく。

そして、前記スイッチング信号発生回路１７は、前記ク
ロックパルス発生回路１６の出力信号を１／２分周し、
その周波数における正逆２通りの出力信号を発生出来る
ように設定されており、具体的にはフリップフロップ回
路等が用いられる。

従って、第１サンプリング回路シのサンプリング信号（
周期Ｔ１ ）は、例えば第２図ｇに示す如く、周波数が
２５０ＫＨｚの矩形波となり、第２サンプリング回路６
のサンプリング信号（周期Ｔ１）は同図すに示す如く、
ａとは逆相の矩形波となる。

第１及び第２サンプリング回路５及び６としては、電界
効果トランジスタやダイオードブリッジ回路等が用いら
れる。

前記ａに示されるサンプリング信号により、第２図ｃに
示す如き左ステレオ信号をサンプリングし、同じく前記
すに示されるサンプリング信号により、第２図ｄに示す
如き右ステレオ信号をサンプリングし、両者を混合回路
７で混合すると、第２図ｅに示す如き連続パルス信号と
なる。

第２図においては、説明をわかりやすくする為、サンプ
リング信号周波数と、左右ステレオ信号周波数との比を
、大きくとっであるが、実際には、サンプリング周波数
が略２５０ＫＨｚ、低周波信号は最大２０ＫＨｚ程度で
あるから、第２図ｃ及びｄに示される低周波信号に対し
、第２図ｇ及びｂのサンプリング信号のパルス幅は、図
の状態よりずっと狭くなる。

第２図ｅで示される連続パルス信号は、礼変調回路８に
印加されパルス幅変調される。

前記変調回路８は、比較器であり、２つの入力信号のレ
ベルを比較し、一方の信号が他方の信号よりも大となっ
ている間のみ出力信号が得られる構成となっている。

そして、比較用の基準信号としては、比較信号発生回路
１８からの三角波が用いられる。

前記三角波は、クロックパルス発生回路１６の出力信号
（第２図ｆ）を微分して第２図ｇに示す如き信号（負側
波形は省略）を得、該信号を基に作成するもので、その
周波数はクロックパルス（第２図ｆ）の周波数と等しく
なる。

パルス幅変調は、上述の如き三角波（第２図ｇ）と連続
パルス信号（第２図ｅ）とを用いて行なわれる。

そして、三角波の１／２レベルの点を基準とし、それ以
下では、パルス幅が全体Ｔ２の１／２よりも小となり、
それ以上ではパルス幅が全体の１／２よりも大となるよ
うなパルス幅変調を行う。

従って、第２図ｅに示される連続パルス信号のうち、正
信号は、１／２Ｔ２よりも大なるパルス幅を有し、負信
号は１／２Ｔ２よりも小なるパルス幅を有するようにな
る。

変調回路８の出力信号であるＰＷＭ波を第２図ｉに示す
。

以上の処理によって、左右ステレオ信号は、２系統のア
ナログ信号から、一系統のＰＷＭ波に変換された事にな
る。

そして、その後再び左右ステレオ信号に分離される迄、
信号系路は１系統で済むことになる。

ＰＷＭ波（第２図ｉ）は、パルス増幅回路皐に印加され
、該パルス増幅回路旦で十分なる大きさに増幅される。

前記パルス増幅回路９は、いわゆるＤ級増幅回路によっ
て構成される。

すなわち、Ｄ級増幅回路は無信号時零、有信号時所定値
の出力を発生する２値増幅回路であり、中間の値をとら
ないものであるから、その動作は簡単であり、種々の特
徴を備えるものである。

特にパルス増幅回路１は有信号時の出力トランジスタの
ＶＣＥ（コレクタ・エミッタ間電圧）が零、無信号時の
ＩＥ（エミッタ電流）が零であり、又増幅器の消費電力
Ｗは、 Ｗ＝ＶＣＥ・ＩＥ で設定されるから、理想的には消費電力が常に零である
という高効率の増幅回路を提供出来る。

第３図ｇに示す波形は、パルス増幅回路旦の出力信号で
ある。

前記出力信号は、パルス増幅回路旦の出力端で２系統に
分離され、一方は左ステレオ信号を再生する為の第１ス
イッチング回路１０に印加され、他方は右ステレオ信号
を再生する為の第２スイッチング回路１１に印加される
。

前記第１スイッチング回路１０のスイッチング信号は、
スイッチング信号発生回路上ｌから得られ、第１サンプ
リング回路互のサンプリング信号と全く同一の信号とな
り、前記第２スイツチング向路１１のスイッチング信号
は、第２サンプリング回路旦のサンプリング信号と全く
同一の信号となる。

前記第１スイッチング回路１０のスイッチング信号を第
３図すに、又第２スイッチング回路１１のスイッチング
信号を第３図ｄに示す。

増幅されたＰＷＭ波（第３図ｇ）は、第１スイッチング
回路１０でスイッチング信号（第３図ｂ）により第３図
Ｃに示される如く、左ステレオ信号に対応する部分のみ
の連続パルス信号に変換される。

同様に第２スイッチング回路１１で、第３図ｅに示す如
く、右ステレオ信号に対応する部分のみの連続パルス信
号に変換される。

そして、前記左ステレオ信号に対応する連続パルス信号
は、第１０−パスフィルター１２で第３図ｆに示される
如き低周波信号に変換された後、左スピーカ１４に印加
され、前記右ステレオ信号に対応する連続パルス信号は
、第２０−パスフィルター１３で第３図ｇに示される如
き低周波信号に変換された後、右スピーカ１５に印加さ
れる。

従って、系全体としてはステレオマルチプレックス回路
Ｉの出力信号である左右ステレオ信号が増幅されて左右
スピーカ１４及び１５に印加されることになる。

本発明に係るステレオ増幅器は、左右ステレオ信号を単
一の増幅回路によって増幅出来るという大きな特徴を有
する。

しかして、単一の増幅回路しか必要としないので、左右
２系統の回路のバランス調整等を全く必要としないとい
う利点を有するとともに、コスト等を半減出来るという
利点を有する。

又、本発明に用いられるパルス増幅回路は、Ｄ級動作の
為、理想的には消費電力が零の高効率増幅器を提供出来
るという利点を有する。

更に、本発明においては、低周波音声信号をパルス化す
るに際し、パルス幅変調を行っているので、量子化歪等
が全く発生しないという利点を有する。

以上述べた如く、本発明に係るステレオ増幅器は、全く
新規な考えに基き行なわれたもので、種種の特徴を有す
る優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図及び第
３図は第１図に示す回路の各部の波形を示す波形図であ
る。 主な図番の説明、５，６・・・・・・サンプリング回路
、８・・・・・・変調回路、９・・・・・・パルス増幅
回路、１０゜１１・・・・・・スイッチング回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 左ステレオ信号をサンプリングする第１サンプリン
   グ回路と、右ステレオ信号を前記第１サンプリング回路
   のサンプリング信号と逆相の信号によってサンプリング
   する第２サンプリング回路と、前記第１及び第２サンプ
   リング回路の出力信号を混合し連続信号を作成する混合
   回路と、前記混合回路の出力信号をパルス幅変調する為
   の回路と、前記パルス幅変調された連続パルス信号を増
   幅する単一のパルス増幅回路と、該パルス増幅回路の出
   力信号を２系統に分離し、その一方の出力信号を前記第
   １サンプリング回路のサンプリング信号と等しい信号に
   よってスイッチングし、左ステレオ信号に相当するパル
   ス信号を発生する第１スイッチング回路と、他方の出力
   信号を前記第２サンプリング回路のサンプリング信号と
   等しい信号によってスイッチングし、右ステレオ信号に
   相当するパルス信号を発生する第２スイッチング回路と
   、前記第１スイッチング回路の出力に接続され、左ステ
   レオ信号を発生する第１０−パスフィルターと、前記第
   ２スイッチング回路の出力に接続され、右ステレオ信号
   を発生する第２０−パスフィルターとから成るステレオ
   増幅器。 ２ 前記第１及び第２サンプリング回路のサンプリング
   信号周波数は、前記パルス幅変調する為の回路の比較信
   号周波数の％倍としたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のステレオ増幅器。 ３ 前記パルス幅変調する為の回路の比較信号は、三角
   波であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ステレオ増幅器。