JPS5924440B2 - 音声信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声信号処理システムに関するものであり、と
りわけより良い音声信号再生のための音声分周波周波数
信号の発生に関するものである。

録音およし送信手段の限界と同様な、公知の録音および
送信技術の限界を含む種々の理由により、低音域周波数
、即ちおよび２０ないし５０Ｈｚの間の信号エネルギー
の大半が録音または送信の後に音声信号を再生する際に
失なわれる。従つてより良質で正確な再生のために音声
プログラムの性質が許す時、即ちオリジナルの録音また
は送信された信号にこのエネルギーがありそうな時には
、この周波数領域の信号エネルギーを合成または製造す
ることが望ましい。既に考案されている１つのシステム
では、オリジナル信号の各成分の周波数を２つに分ける
ために全音声信号を周波数分割器、例えば２進フリツプ
フロツプに送る。従つて入力が１２０Ｈｚの信号成分で
あれば出力は毎秒６０パルスの割のパルス繰返数を有す
るデイジタル信号となる。フリツプフロツプのデイジタ
ル信号出力はそれからオリジナルの音声信号を変調する
ために用いるマルチプライヤへ送られる。この技術はオ
リジナル音声信号が唯１つの周波数成分を含んでいる場
合には適当に機能するけれども、オリジナル信号が多く
の周波数成分を含むことの方が多い。従つて、通常複雑
な波形が２進フリツプフロツプに送られてやや複雑なデ
イジタル信号を生じ、次にこれがより複雑な波形を生ず
るオリジナル信号を変調するのに用いられる。本発明の
目的は音声信号の中の所定の低周波数領域の部分の信号
エネルギーを検出し、該検出された信号エネルギーを整
数分の一の分周波に変換し増幅してオリジナルの音声信
号に加えることにより、録音や送信の際に録音媒体及び
送信媒体等により失なわれてしまう低周波数領域の信号
エネルギーを良好に再生するための音声信号処理システ
ムを提供することである。

本発明のもう１つの目的は該検出された信号エネルギー
を複数個の帯域フイルタにより複数個の周波数帯域に分
け、それぞれを整数分の一の分周波に変換し、増幅して
オリジナルの音声信号を加えることにより更に良好な再
生音声信号を得るための音声信号処理システムを提供す
ることである。

本発明のこれらの目的および他の目的は信号を合成すべ
き周波数領域に依存するあらかじめ定められた周波数領
域内の音声信号の信号エネルギーを感知するシステムに
よつて達成される。感知された信号エネルギーをさらに
複数の分離した非常に幅の狭い周波数帯の成分に分割し
て各々の成分を成分の低調波信号を発生させるために用
いることができるようにする。それからこの分周波信号
をオリジナルの音声信号に加える。本発明の他の目的は
下文でおいおいに明きらかになりまた現れてくるだろう
。

本発明は従つて以下の詳細な開示において例示される構
造と素子の組み合わせおよび部品の配列を持つ装置から
成り、またその出願の範囲は特許請求の範囲において指
示されるであろう。本発明の性質および目的をより一層
理解するために添付図面に関連してなされる以下の詳細
な記述を参照されたい。

異なる図面を通して同様な部品に対しては同じ数字が用
いられている。

本発明の原理を組み入れたモノフオニツク音声信号処理
システムが第１図に示されており、また処理される音声
信号を受信するための入力端子１０を含んでいる。

端子１０は、端子１０における音声信号のあらかじめ選
択された周波数領域（例えば４０−１００Ｈｚ）内の信
号エネルギーを感知し、また感知した信号エネルギーを
複数（即ち、ｎ個）の分離した周波数帯に分けるための
信号感知装置１２に接続している。従つて感知装置１２
は各々特定の周波数帯に属する信号エネルギーを伝導す
る複数の出力を有している。これらの帯域は帯域幅が比
較的細くまた互いに隣接しているのが好ましい。低音域
の信号を発生させる時は、１０Ｈｚの帯域幅が満足のゆ
くものであることが知られている。このようにして、興
昧ある音声信号の一部が４０Ｈｚと１００Ｈｚの間にあ
る時、感知装置１２は感知した部分を各々幅１０Ｈｚの
６個の帯域（即ちｎ＝６）に分ける。（即ち、第１番目
は４０−５０Ｈｚ．２番目は５０−６０Ｈｚ．３番目は
６０−７０Ｈｚ１４番目は７０−８０ｚｓ５番目は８０
−９０Ｈｚ１そして６番目は９０−１００Ｈｚとなる。
）各々の出力は、特定の帯域内の信号エネルギーに応答
してその入力において提供される対応する周波数帯の周
波数の分周波である周波数成分を含む信号を発生させる
信号発生装置１４に接続している。従つて例えば信号発
生装置１４Ａの入力における信号エネルギーが４０−５
０Ｈｚの周波数帯の中にある場合には、信号発生装置１
４Ａの出力信号は４０−５０Ｈｚの分周波である周波数
成分を含むだろう。好ましい実施例において、発生する
分周波は各々本質的には特定の信号発生装置１４の入力
に送られる信号の周波数の２分の１であるが、下文に第
５図に関して記述するように本質的に入力に送られる信
号の周波数の３分の１であるような他の分周波周波数も
発生させることができることが認められるだろう。この
ようにして信号発生装置１４Ａの入力が４０−５０Ｈｚ
の間である好ましい実施例において、出力は２０一２５
Ｈｚの間の周波数を有する信号になるだろう。同様に信
号発生装置１４Ｂの入力が５０−６０１１ｚの間であれ
ば信号発生装置１４Ｂの出力は２５−３０Ｈｚの間にな
るだろう、等々。信号発生装置１４の全ての出力は信号
を結合させるために加算装置１６を通じて加算される。
一般に、点線１８で示されているように加算装置１６の
出力は端子２２の出力において増強された音声信号を提
供するようにオリジナルの音声信号に加算装置１６の出
力信号を加えるための加算装置２０へ直接接続すること
ができる。しかしながら加算装置１６の出力は加算装置
１６の結合した信号出力を増幅するための増幅装置２４
へ接続するのが好ましい。増幅装置２４は加算装置１６
の結合した信号出力を制限回路２６から提供される制御
信号に応答する利得変数によつて増幅する型のものであ
ることが望ましい。制限回路２６は感知装置１２によつ
て感知される音声信号の同じ部分（即ち、周波数帯域ｆ
ｌ−Ｆｎの範囲内の信号エネルギー）を感知するための
感知装置を含み、また振幅に対数的に関連する値、即ち
好ましくは感知した部分の実効値における制御信号を発
生させることが好ましい。増幅装置２４によつて制御信
号のレベルが満足なものであると決定されると、加算装
置１６の出力は制御信号の値に従つて増幅される。音声
信号を入力端子１０に送る際の操作において、感知装置
１２によつてあらかじめ定められた周波数部分が感知さ
れ、また信号のこの部分の実効値は制限回路２６のレベ
ルセンサによつて感知される。

感知装置１２によつて感知された信号は周波数帯域へ分
割され、また信号発生装置１４は各々対応する入力の対
応する周波数の分周波周波数を含む信号を発生させる。
信号発生装置１４の信号出力は加算装置１６によつて加
算され制御回路２６によつて生ずる制御信号に依存する
利得によつて増幅装置２４で増幅される。注目すべきこ
とは制御信号の振幅が加算装置１６の出力の増幅を提供
するために興味ある周波数帯域幅内で感知された信号の
実効値に依存するということである。増幅装置２４の増
幅された出力は次に出力端子２２において増強された音
声信号を提供するために加算装置２０によつて音声信号
に加算される。感知装置１２によつて感知された信号を
複数の分離した細い帯域幅に分割することにより、各々
の信号発生装置１４の入力の波形はかなり単純になり、
そのことは分周波をよりたやすく発生させることを可能
にしている。本発明の原理は音声処理装置において低音
領域を増強するためのステレオ効果のために使用するこ
とができる。

第２図に好ましいステレオシステムが示されており、ま
た各々２つのステレオ音声信号を受信する２つの入力端
子１０Ａおよび１０Ｂを含んでいる。入力１０Ａおよび
１０Ｂはそわぞれ入力緩衝増幅器３０Ａおよび３０Ｂに
接続している。入力緩衝増幅器３０Ａおよび３０Ｂは入
力源のインピーダンスレベルを低減するための絶縁増幅
器であることが好ましい。緩衝増幅器３０Ａおよび３０
Ｂの出力は各々対応する信号加算装置２０Ａおよび２０
Ｂ゛の入力に接続している。緩衝増幅器３０Ａおよび３
０Ｂの出力もまた加算されて合成回路３４の入力と共に
モノフオニツク低音増幅および結合回路の入力にも送ら
れるモノフオニツク信号を提供する。合成回路３４は回
路３２の第２の入力に送られる。興昧ある低音領域にお
ける分周波信号を作成する。回路３２はそれに応じて合
成回路３４により提供される裂造された分周波低音信号
を含むモノフオニツクな出力信号を加算装置２０Ａおよ
び２０Ｂの第２の入カへ送る。加算装置２０Ａおよび２
０Ｂは製造された低音を有するこのモノブオニツクな信
号を各々のステレオチヤネルへ加える。加算装置２０Ａ
および２０Ｂの出力は各々高域フイルタ３６Ａおよび３
６Ｂの入カへ送られる。これらの高域フイルタは処理中
の信号からの「ターンテーブルランブル」に関連する雑
音を除去するのに適し、また出力端子２２Ａおよび２２
Ｂにおいて増強されたステレオ音声信号を提供する［ラ
ンブル］フイルタであることが好ましい。合成回路３４
は緩衝増幅器３０Ａおよび３０Ｂの出力のモノフオニツ
クな和を受けるための低域フイルタ３８を含んでいる。

フイルタ３８は興味ある周波数の上限以上の全てのエネ
ルギーを除くよう設計されている。好ましい実施例にお
いてフイルタ３８は約１００Ｈｚ以上の全ての信号エネ
ルギーを除くように設計されている。分周波を発生させ
るために低域フイルタ３８の出力は複数の分離した細く
て隣接している周波数帯域に分割し、このようにして準
備された信号成分をこれらの特定の信号成分の分周波を
製作するために用いることができるようにする。

即ち、フイルタ３８の出力は各々興昧ある帯域幅に特有
のバンドパスを有する複数の帯域フイルタ１２Ａ，１２
Ｂ・・・・・・１２ｎの入力にも送られる。従ってフイ
ルタ３８の出力が１００Ｈｚ以下の全信号エネルギーで
ある場合には、信号の興味ある部分は約４０−１００Ｈ
ｚであり、また各々の帯域幅は１０Ｈｚで、フイルタ１
２Ａは４０−５０Ｈｚの間の信号エネルギーを通過させ
、フイルタ１２Ｂは５０一６０Ｈｚの間の信号エネルギ
ーを通過させる、等々。フィルタ１２Ａ・・・・・・１
２Ｎの出力は各々フイルタ１２を通つた出力の非常に細
い周波数帯域の部分に対応している同様な複数の分周波
発生器１４の入力に接続している。従つて上の例におい
ては音声信号の一部は６つの帯域に分割されており、各
各本質的にオリジナル周波数の２分の１の分周波周波数
を発生させるための６つの異なる分周波発生器１４を使
用している。第１の分周波発生器１４Ａは約２０−２５
Ｈｚの間の分周波信号を発生するようにフイルタ１２Ａ
からの４０−５０Ｈｚの間のこの信号エネルギーに反応
する。分周波発生器１４Ｂは約２５−３０Ｈｚの間の低
調波信号を発生するようにフイルタ１２Ｂからの約５０
−６０Ｈｚの信号エネルギーに反応する。同様に最後の
４つの分周波発生器は各々３０−３５Ｈｚ，３５−４０
Ｈｚ，４０−４５Ｈｚ１および４５−５０Ｈｚの間の分
周波を発生するように各々６０−７０Ｈｚ，７０−８０
Ｈｚ，８０−９０Ｈｚｓおよび９０−１００Ｈｚの間の
信号エネルギーに反応する。分周波発生器１４の出力は
抵抗器１６の形における加算装置を通じて加算される。
興昧ある分周波の発生に加えて下文で明きらかになるよ
うに、好ましい実施例において分周波発生器１４はオリ
ジナル周波数の２分の３の周波数の信号をも発生する。
従つて分周波発生器１４の出力を加算抵抗器１６を通じ
て加算してから低減フイルタ４２の入カへ送る。低域フ
イルタ４２はフイルタ４２の出力がオリジナル周波数の
２分の１の分周波のみを含むように分周波発生器１４の
出力の２分の３の成分を除くよう設計する。フイルタ４
２の出力は利得制御モジユール２４の形の増幅装置２４
に接続している。増幅装置はフイルタ４２の信号出力の
利得を制限回路２６から提供される重みつき制御信号に
比例して増幅または制御する。制限回路２６は高域フイ
ルタ４４検波器４６、ノンリニアキヤパシタ４８および
制御増幅器５０を含んでいるのが好ましい。制限回路２
６は低域フイルタ３８の出力を受けるように用いられて
いる。

フイルタ３８の出力は興昧ある周波数の最小値（好まし
い実施例においてこの最小周波数は４０Ｈｚである）以
下の全ての信号エネルギーを除く高域フイルタ４４へ送
られる。それ故高域フイルタ４４の出力は興昧ある２つ
の周波数、４０および１００Ｈｚの間の２つのチヤネル
からの信号エネルギーのみである。フイルタ４４の出力
は好ましくはＲＭＳ型のレベル検波器４６へ送られる。

それ故検波器の出力は検波器の入力における興昧ある周
波数帯域内の全てのエネルギーの実効値となる。検波器
４６はノンリニアキヤパシタ４８を通じて制御増幅器５
０へその出力を提供するように設計されている。ノンリ
ニアキヤパシタ４８は正常運転の間ゆつくり変化する信
号に大きな容量値を与える型のものである。低音レベル
に急激な変化が起こつても、ノンリニアキヤパシタは合
成処理における急速な変化を許すためのダイナミツクス
を備え、それ故もし急な変化が起きても早く応答する。
制御増幅器５０は利得制御モジユールの増幅器２４の制
御端子に出力信号を提供する。

ト文においてより明白になるように、制限回路２６は−
モジユールの増幅器２４と共に、興昧ある周波数領域、
即ち４０Ｈｚと１００Ｈｚの範囲内に十分な量のエネル
ギーがあるかどうか測定し、また発生する分周波の増幅
量を制御する。さらに、好ましいＲＭＳ検波器４６は入
力端子１０Ａおよび１０Ｂにおいて音声信号のオリジナ
ルの波形の複雑さにかかわりなく１つの型の増幅制御信
号を提供する。モジユールの増幅器２４の出力は可変抵
抗器５２を通つて高域フイルタ５４の入力に送られる。
可変抵抗器５２は各々のステレオチヤネルにおける信号
に加えるべき製作した分周波の振幅を調整するために備
えられている。高域フイルタ５４は合成回路によつて生
じるかもしれない、製作された低音、即ち２５Ｈｚ以下
のどんな雑音でも除去するよう設計されている。フイル
タ５４の出力は結合回路３２の入力に送られ、その後加
算装置２０Ａおよび２０Ｂを通つて各々のチヤネルへ次
々に加えられる。第２図の好ましい実施例および様々な
付加的な利点は第３Ａ図および第３Ｂ図を参照すればさ
らにはつきり理解されるだろう。

説明を容易にするために、第３図の概略的な回路は３Ａ
および３Ｂの２つの図に分割し、第３Ａ図の概略的な回
路における番号を付けた６角形の点は第３Ｂ図の概略図
における同じ番号の６角形の点に対応している。第３Ａ
図に示されているように、入力１０Ａおよび１０Ｂは一
組の５つの接点のある開閉器のうちの２つの接点９８Ａ
および９８Ｂを通じて緩衝増幅器３０Ａおよび３０Ｂの
入力に接続しており、これらはこんどは共に加えられて
結合回路３２の入力に接続している。後者は抵抗器１０
０および１０２から成る分圧器を含んでいる。抵抗器１
００と１０２の接合部はキヤパシタ１０４に接続し、こ
れは今度は演算増幅器１０６の負の入力に接続している
。増幅器１０６の正の入力は合成回路３４の出力を受け
るために接続している。演算増幅器１０６の負の入力は
キヤパシタ１０８、キヤパシタ１１０および可変抵抗器
１１２の各々の通じてその出力へ接続している。可変抵
抗器の接点は下文に記述する理由のために帰還抵抗の量
を変化させることができるようにするために増幅器１０
６の出力へ直接に接続している。結合回路３２の出力は
聴取者が結合回路３２の出力における製作された低音を
聞けるようにするために抵抗器１１３を通じて出力１１
４および１１６に接続している。結合回路３２の出力は
キヤパシタ１１８を通じて次に（接地されている）抵抗
器１２０と開閉器１２２に接続している。開閉器１２２
は製作された低音が必要ない時に結合回路を接断するた
めに備えられている。開閉器１２２は次に各々のステレ
オチヤネルに製作された低音を加えることができるよう
に加算装置２０Ａおよび２０Ｂに接続している。特に、
結合回路３２の出力は開閉器１２２を経て加算装置２０
Ａおよび２０Ｂの演算増幅器１２４Ａおよび１２４Ｂの
正の入力に各各接続している。正の入力は抵抗器１２６
を経て大地に関してバイアスされている。演算増幅器１
２４Ａおよび１２４Ｂの負の入力はそれぞれ抵抗器１２
８Ａおよび１２８Ｂを経て入力緩衝増幅器３０Ａと３０
Ｂからの音声信号を受け受るために接続されている。演
算増幅器１２４Ａおよび１２４Ｂの負の入力は各々に帰
還抵抗器１３０Ａおよび１３０Ｂを通じてその出力に接
続している。演算増幅器１２４Ａおよび１２４Ｂの出力
は各各高域フイルタ３６Ａおよび３６Ｂの入力に接続し
ている。高域フイルタ３６Ａおよび３６Ｂの出力は各々
開閉器９８Ｃおよび９８Ｄを通して出力端子２２Ａおよ
び２２Ｂに接続している。開閉器９８Ｃおよび９８Ｄは
開閉器９８Ａおよび９８Ｂと一組になつており、この一
組の開閉器が第１の位置にある時は入力端子１０Ａおよ
び１０Ｂにおける入力を出力端子２２Ａおよび２２Ｂに
直接伝達するためのバイパスを提供し、また第２の位置
にある時は全回路を使用するようにする。入力緩衝増幅
器３０Ａおよび３０Ｂの出力もまた各々抵抗器１４０Ａ
および１４０Ｂを通して合成回路３４の低域フイルタの
入カへ加算される。

低域フイルタの入力はキヤパシタ１４２（接地されてい
る）と抵抗器１４４へ接続している。抵抗器１４４は次
にキヤパシタ１４６と抵抗器１４８の両方へ接続してい
る。キヤパシタ１４６は次に演算増幅器１５０の負の入
力に接続し、また直接に演算増幅器１５０の出力にも接
続している。抵抗器１４８は次に増幅器１５０の正の入
力に接続しまたキヤパシタ１５２を通して接地している
。増幅器１５０の出力は（第３Ｂ図に示されているよう
に）フイルタ１２に接続している。各々のフイルタ１２
は対応する分周波発生器１４に接続している。１つのフ
イルタ１２とオリジナル周波数の２分の１の低調波を発
生させるための分周波発生器１４が第４図により詳細に
示されている。

各々のフイルタ１２と分周波発生器１４は興昧ある周波
数帯域に依存する抵抗器やキヤパシタの値のわずかな変
化を除いては等しいことは当業者には明きらかであろう
。特に、第３Ｂ図に示されているようにフイルタ３８の
増幅器１５０の出力はフイルタ１２の入力１６０に送ら
れる。入力１６０は他のフイルタの他の入力に接続して
いる。第４図を参照すると、入力１６０は抵抗器１６２
に接続し、それは次に抵抗器１６４を通して接地し、ま
たキヤパシタ１６６を通して演算増幅器１６８の負の入
力に接続している。増幅器１６８の負の入力はフイート
バツク抵抗器１７０および帰還キヤパシタ１７２を通し
て増幅器１６８の出力に接続している。増幅器１６８の
正の入力は可変抵抗器１７４のタツプに接続している。
抵抗器１７４の一方の側は抵抗器１７６を通して接地し
、また抵抗器１７８を通してそのもう一方の側に接続し
ている。抵抗器１７４のもう一方の側もまた抵抗器１８
０を通して増幅器１６８の出力に接続している。可変抵
抗器１７４はフイルタ１２のＱの調整することができる
。増幅器１６８の出力はフイルタ１２の出力を形成し、
また分周波発生器１４の入力に接続している。分周波発
生器１４の入力はゼロクロツシング検波器１８２に接続
し、また±１利得回路にも接続し、後者は好ましい実施
例において二重平衡変調器１８２の形をとる。

検波器１８２は比較器、スライサ、二乗器または類似の
装置でよい。ゼロクロッシング検波器１８２の入力は次
にキヤパシタ１８８に接続している抵抗器１８６に接続
するのが好ましい。キヤパシタ１８８は次に演算増幅器
１９０の負の入力に接続する。増幅器１９０の負の入力
はフイードバツク抵抗器１９２を通して増幅器の出力に
接続し、一方増幅器の正の入力は抵抗器１９３を通して
演算増幅器１９４の負の入力に接続している。演算増幅
器１９４の正の入力は抵抗器１９６を通して接地され、
また抵抗器１９８を通して増幅器１９４の出力に接続し
ている。増幅器１９４の出力は周波数分割器２００の入
力に接続している。後者は二進フリツプフロツプである
ことが好ましく、これは当技術において公知であるので
詳しくは触れない。一般に、周波数分割器２００はその
出力端子２０４においてその入力端子２０２に提供され
る信号の周波数の２分の１に等しいパルス繰返数を有す
るデイジタル信号を提供する。周波数分割器２００の出
力端子２０４は二重平衡変調器１８４の入力に接続する
。

変調器１８４の入力は抵抗器２１０およびキヤパシタ２
１２を通して切換トランジスタのゲート端子に接続する
。切換トランジスタ２１４は当技術において公知の型の
ものでありまたＦＥＴトランジスタであることが好まし
い。当技術において公知のように、正の制御信号がゲー
ト端子に送られると、トランジスタはその主端子２１６
および２１８の間で伝導性になり、また負の制御信号が
ゲート端子に送られるとトランジスタ２１４は非伝導性
になる。端子２１６は接地され、一方端子２１８は演算
増幅器２２０の正の入力に接続する。平衡変調器１８４
はフイルタ１２からの入力をキヤパシタ２２２を経て抵
抗器２２４（次に接地されている）と抵抗器２２６の接
合へ受け取るのに用いる。後者は演算増幅器２２０の正
の入カへ接続している。キヤパシタ２２２もまた抵抗器
２２８を通して演算増幅器２２０の負の入カへ接続して
いる。増幅器の負の入力はフイードバツク抵抗器２３０
を通して演算増幅器２２０の出力に接続し、後者は次に
出力端子２３２に接続する。出力端子２３２は第３Ｂ図
に示されている加算抵抗器に接続する。再び第３Ｂ図を
参照すると、好ましい実施例において示されているよう
に分周波発生器の二重平衡変調器の各々の出力は対応す
る抵抗器１６を通して低域フイルタ４２の入力に接続す
る。低域フイルタ４２の入力は高周波数成分を大地へ分
流させるためにキヤパシタ２４０に接続する。より大き
い上向き転移を提供するためにフイルタ４２の入力は抵
抗器２４２にも接続し、これは次に抵抗器２４４を通し
て演算増幅器２４６の正の入力に接続し、またキヤパシ
タ２４８を通して演算増幅器２４６の負の入力に接続す
る。演算増幅器２４６の正の入力はキヤパシタ２５０を
経て接地されている。演算増幅器２４６の負の入力は抵
抗器２５２を経て接地され、また抵抗器２５４を通して
モジユール２４の入力に接続する。モジユール２４の入
力はキヤパシタ２６０に接続し、これは次に可変抵抗器
２６２を経て接地し、また抵抗器２６４を通して演算増
幅器２６６の負の入力に接続し、また抵抗器２６８を通
して演算増幅器の正の入力に接続している。

演算増幅器２６６の負の入力は抵抗器２７０を通して可
変抵抗器のタツプに接続し、また抵抗器２７２を経て接
地し、また抵抗器２７４を通してその出力に接続し、こ
の出力は今度はモジユール２４の出力を形成する。モジ
ユール２４の演算増幅器２６６の正の入力はＮＰＮトラ
ンジスタのコレクタに接続している。トランジスタ２７
６のコレクタは抵抗器２７８を通してそのエミツタに接
続している。エミツタは次に接地されている。トランジ
スタ２７６のベースは制限回路２６の制御増幅器５０の
出力を受けるように接続している。第３Ａ図を参照する
と、制限回路は低域フイルタ３８の出力を受けるように
接続している。

より詳しくは、フイルタ３８の演算増幅器１５０の出力
を高域フイルタ４４の入力に接続する。フイルタ４４の
入力はキヤパシタ２９０に接続し、これは次に抵抗器２
９２を経て接地し、またキヤパシタ２９４を通してキヤ
パシタ２９０と抵抗器２９８の接合部に接続する。キヤ
パシタ２９６は次に演算増幅器３００の正の入力に接続
し、また抵抗器３０２を経て接地している。抵抗器２９
８は演算増幅器の負の入力に接続し、帰還抵抗器３０４
を通して増幅器３００の出力に接続し、抵抗器３０６を
通して可変抵抗器３０８のタツプに接続し、また抵抗器
３１０を通して接地する。演算増幅器の出力は可変抵抗
器３０８を経て接地し、またキヤパシタ３１２を通して
第３図に示されているように検波器４６の入力に接続す
る。第３Ｂ図を参照すると、検波器４６はキヤパシタ３
１２の信号レベルの実効値を感知し、またその出力にお
いて、入力での値に依存する制御信号を提供する型のも
のが望ましい。

このような検波器は当技術において公知である。例えば
ＤａｖｌｄＥ．Ｂｌａｃｋｒ］１ｅｒに８月１日付で発
布された米国特許第３６８１６１８号を参照されたい。
だ力（好ましい検波器が第３Ｂ図に示されており、検波
器４６の入力、即ち信号キヤパシタ３１２（第３Ａ図に
示されている）は演算整流器３１３の入力に接続し、抵
抗器３１４は演算増幅器３１６の負の入力に接続する。

検波器４６の入力は整流器３１３の抵抗器３１８を通し
て演算増幅器３２０の負の入力にも接続する。演算増幅
器３２０の負の入力は抵抗器３２２を通してダイオード
３２４のアノードおよび抵抗器３２６に接続し、後者は
演算増幅器３１６の負の入力に接続している。ダイオー
ド３２４のカソードは演算増幅器３２０の出力に接続し
ている。演算増幅器３２０の正の入力は接地している。
さらに、演算増幅器３２０の負の入力は抵抗器３２８を
通して増幅器３２０の出力とダイオード３２４のカソー
ドに接続している。整流器３１３の増幅器３２０の出力
は抵抗器３３２を通してシンセサイザー表示器３３４に
接続し、本実施例の光学的特徴となつている。表示器３
３４はＮＰＮトランジスタ３３６を含みそのベースは検
波器４６の抵抗器３３２に接続し、そのエミツタは抵抗
器３３８を経て接地し、またそのコレクタは抵抗器３４
０を通して光放出ダイオード３４２に接続し、後者は次
に正の電源に接続する。本質的に表示器３３４は分周波
周波数が発生する時にダイオード３４２を励起するよう
設計されている。再び検波器４６を参照すると、演算増
幅器３１６の正の入力は接地し、一方負の入力はトラン
ジスタ３４４のベースおよびコレクタとトランジスタ３
４６のエミツタに接続する。

トランジスタ３４６のベースおよびコレクタは共に結ば
れ、またトランジスタ３４８のエミツタに結ばれている
。トランジスタ３４８および３５０のベースおよびコレ
クタはトランジスタ３４４のエミツタと同様に全て共に
演算増幅器３１６の出力に接続する。トランジスタ３５
０のエミツタは抵抗器３５２を通して負のＤＣバイアス
に接続する。抵抗器３５０のエミツタもまたノンリニア
キャパシタ４８の入力に接続する。後者は安定している
かまたはゆつくり変化する信号に対しては検出器４６の
出力におけるリプルの量を実質的に縮小するように検出
器４６の出力において提供される制御電圧信号に適用す
る非常に長い平滑定数を許し、それにより音声信号に加
えるひずみを非常に小さくする。

また同時に非常に急速な信号の変化がセンサの出力にお
ける同じ制御電圧信号に類似の急速な変化を及ぼすこと
を許し、それにより過渡アタツク信号の増強を許す。ノ
ンリニアキヤパシタ４８はその入力３５４を検波器４６
の出力を受けるのに用いる。接合部３５４は演算増幅器
３５８の負の入力に接続する第１のキヤパシタ３５６に
接続し、演算増幅器３５８の正の入力はシステムグラウ
ンドに接続する。演算増幅器３５８の出力は抵抗器３６
０とキヤパシタ３６２を通してその負の入力に接続する
。演算増幅器３５８の出力はダイオード３６４のアノー
ドとダイオード３６６のカソードにも接続する。２つの
ダイオードはシリコンダイオードが好ましい。

ダイオード３６４のカソードおよびダイオード３６６の
アノードは、次に演算増幅器３５８の負の入力にも接続
する。演算増幅器３５８の出力もキヤパシタ３６８を通
して接合部３５４に接続する。最適の結果をもたらすた
めには、抵抗器０は演算増幅器３５８の負の入力と出力
の間にほどよい電圧バイアスを提供するために比較的大
きい値のものが望ましい。ノンリニアキヤパシタ４８の
演算増幅器３５８の利得（接合部３５４において要求さ
れるリプル電圧に対する増幅器３５８の出力におけるピ
ークピーク電圧の比として定義される利得）はキヤパシ
タ３５６，Ｃ３５６のインピーダンスとキヤパシタ３６
２，Ｃ３６２のインピーダンスとの比であることが認め
られるだろう。

しかしながらこれらのインピーダンスは周波数と共に変
化する。最適動程のためにはキヤパシタンスの比、即ち
Ｃ３５６／Ｃ３６２が約１００より大きいかまたは等し
いことがわかつている。ノンリニアキヤパシタ４８のキ
ヤパシタンスの効果は演算増幅器３５８の利得の関数で
あつて、この利得はまた接合部３５４における電圧レベ
ルがいかに速く変化するかということに関連して変化す
ることが認められるだろう。接合部３５４における安定
状態条件または非常ｌこゆつくり変化する信号レベルに
対してダイオード３６４およびダイオード３６６は実質
的に非伝導性にとどまりまたバイアス抵抗器３６０のた
めに演算増幅器３５８の利得は実質的に高くとどまるの
で、有効キヤパシタンスは大きい。例えば演算増幅器の
利得が１００であれば、接合部３５４における１ｄｂの
変化（約６ミリボルトに等価である）は演算増幅器３５
８の出力において６００ミリボルトの変化を提供し、こ
の変化はダイオード３６４と３６６を伝導性にするには
不十分であり従つて有効キヤパシタンスはかなり大きい
。しかしながら接合部３５４における回転率が増大する
につれ演算増幅器の出力は１００倍に増大しそのゆえに
ダイオードは伝導しはじめる。ダイオードがより一層伝
導性になるにつれ（電圧の変化が正であるか負であるか
によつて）ダイオード３６４かまたは３６６のどちらか
を通る電流が増大し、そのため事実上演算増幅器の利得
はノンリニアキヤパシタ４８の有効キヤパシタンスを下
げるように減少する。ノンリニアキヤパシタ４８の接合
部３５４は制御増幅器５０の演算増幅器３７０の正の入
力に接続する。

演算増幅器３７０の負の入力は抵抗器３７２を経て接地
しまた抵抗器３７４を通して演算増幅器３７０の出力に
接続する。演算増幅器３７０の出力はモジユール２４の
入力に低域フイルタ４２から提供される信号の増幅を６
角形の点３において制御するために利得制御増幅器２４
のトランジスタ２７６のベースにも接続する。第３Ａ図
を参照すると、６角形の点３におけるモジユール２４の
出力は可変抵抗器５２を経て接地する。抵抗器５２のタ
ツプは高域フイルタ５４の入力に接続する。高域フイル
タ５４の入力はキヤパシタ３８０に接続し、これは次に
キヤパシタ３８２を通して増幅器３８４の正の入力に接
続し、また抵抗器３８６を通して演算増幅器３８４の負
の入力に接続する。演算増幅器３８４の正の入力は抵抗
器３８８を通してシステムグラウンドに接続し、一方負
の入力はその出力に接続する。演算増幅器３８４の出力
はキヤパシタ３８７に接続し、これは次に抵抗器３８５
を経て接地し、また開閉器９８Ｅ（後者は開閉器９８Ａ
，９８Ｂ，９８Ｃおよび９８Ｄと一組になつている）を
通して結合回路３２の演算増幅器１０６の正の入力に接
続し、後者の正の入力は抵抗器３９０によつて大地へバ
イアスされている。運転において開閉器９８は各々の入
力端子１０Ａおよび１０Ｂに送られる２チヤネルステレ
オ信号が入力緩衝増幅器３０Ａおよび３０Ｂへ伝導され
るように分周波周波数発生回路の操作のために適当な位
置に置く。

緩衝増幅器３０Ａおよび３０Ｂの出力は結合回路３２の
抵抗器１００と１０２を通して加算され、キヤパシタ１
０４を通して演算増幅器１０６の負の入力端子にモノフ
オニツク信号を提供する。増幅器１０６はこのモノフオ
ニツク信号に合成回路３４によつて増幅器１０６の入力
端子に提供される製作されたベースを加える。それ故増
幅器１０６の出力信号はその負および正の入力端子にお
ける入力信号の和を表わし、また可変抵抗器１１２の設
定に依存する利得によつて増幅される。可変抵抗器１１
２は増幅器の利得を設定するのみならず結合回路の「周
波数ターンオーバー」をも設定する。特に、可変抵抗器
１１２は利得が全く提供されない位置から、最大の利得
が提供される位置までの間で調整可能である。音声信号
にわずかな低周波数成分がある時それは非常に低い周波
数にどんなエネルギーがあるかを示すということが決定
されている。従つて可変抵抗器１１２の抵抗を変化させ
て増幅器１０６の利得を増大させることにより同時に増
幅器１０６の帰還路により提供されるフイルタの周波数
ターンオーバーを低トさせることになる。増幅器１０６
の出力を調整する必要があるとき、また特に抵抗器１１
２を調整することにより信号の輪郭を調整する必要があ
る時、聴取者は容易に出力端子１１４および１１６にお
いて、製作された低音周波数を含んでいる増幅器１０６
のモノフオニツク出力を聴くことができる。緩衝増幅器
３０Ａおよび３０Ｂの出力もまた抵抗器１４０Ａおよび
１４０Ｂを通して低域フイルタ３８の入カへ送られる。
後者は本質的に１００Ｈｚ以上の高周波エネルギーを除
去するよ−う設計さ、れている。低域フイルタの出力は
それから各々の帯域フイルタ１２へ送られ、それは次に
出力を対応するゼロクロツシング検波器１８２および分
周波発生器１４の二重平衡変調器１８４へ提供する。検
波器１８２の出力は本質的にフイルタ１２の出力信号の
周波数に実質的に等しいパルス繰返数を有するデイジタ
ル出力信号である。検出器１８２の出力はフリツプフロ
ツプ２００の入力端子２０２に送られる。フリツプフロ
ツプ２００の出力は検波器１８２の出力のパルス繰返数
の２分の１に等しいパルス繰返数を有するデイジタル信
号である。フリツプフロツプ２００の出力はゲ゛一ト端
子２１４へ送られる。出力が正である時は変調器１８４
の増幅器２２０の正の入力は大地へ分流される。これは
フイルタ１２からのオリジナル入力信号を変調する効果
がある。よく知られているように、二重平衡変調器は搬
送信号、即ちフリツプフロツプ２００の出力信号を抑圧
する装置である。しかしながらこのような変調器の出力
は２つの成分を持ち、１つは入力信号（Ｆｉｎ）の関数
であり、即ちフイルタ１２からの入力信号の周波数プラ
スフリツプフロツプ２００からの搬送信号の周波数であ
り、また第２の成分の周波数は入力信号の周波数マイナ
ル搬送信号の周波数である。この場合搬送入力信号は入
力信号の２分の１の周波数（Ｆｉｎ／２）であるフリツ
プフロツプの出力である。従つて二重平衡変調器１８４
の出力は２つの周波数成分、ＦｉｒＶ２および３ｆｉｎ
／２を持つようになる。各々の二重平衡変調器１４の出
力は抵抗器１６を通して加算され低域フイルタ４２へ送
られる。後者は各々の変調器の出力のＦｉｎ／２成分を
通過させるが３ｆｉＩ１／／２成分を除去するよう設計
する。従つてフイルタ４２の出力は本質的に、発生させ
られた分周波周波数である。これらの成分は利得制御モ
ジユール２４へ送られる。分周波を加算装置２０Ａおよ
び２０Ｂを通して王ステレオチヤネルへ提供するに十分
な低周波数エネルギーが存在するかどうかを測定するた
めに、低域フイルタ３８の出力は制限回路２６にも接続
する。

特に、フィルタ３８の出力は高域フイルタ４４へ送られ
る。後者は４０Ｈｚ以下のすべてのエネルギーを除去す
るので出力は４０Ｈｚと１００Ｈｚの間で検出されるエ
ネルギーになる。注目すべきことはフイルタ４４の臨界
出力は可変抵抗器３０８を通して調整できるということ
である。高域フイルタ４４の出力はそれから検波器４６
へ送られる。この検波器への入力は興昧ある周波数帯域
、即ち４０Ｈｚと１００Ｈｚの間にあるオリジナル信号
からの全エネルギーであるということが認められるだろ
う。このレベルが十分であれば検波器は２つの出力を提
供する。表示器への１つの出力は聴取者に低音の情報が
存在しまた回路が低周波数の分周波を製作していること
を示すために光放出ダイオード３３４を駆動する。当技
術において公知のように、検波器は高域フイルタ４４か
らの出力の信号レベルを低リプルまたはリプルフリーな
実効値ベースで検出するので検波装置の出力はそのデシ
ペルの入力にリニアに関連している。検波器４６の出力
はノンリニアキヤパシタ４８へ送られる。キヤパシタ４
８の有効キヤパシタンスは前述のように接合部３５４に
おける信号のダイナミクスに依存する。接合部３５４に
おける信号は制御増幅器５０へ送られる。制御増幅器５
０は接合部３５４における信号を増幅して増幅した信号
を利得制御モジユール２４のトランジスタ２７６のベー
スに送る。非常にわずかなエネルギーしか存在しない場
合には、制御増幅器５０の増幅器３７０の出力は非常に
小さくなるのでトランジスタ２７６は非伝導性にとどま
る。このような場合抵抗器２６４と抵抗器２６２の値に
対する抵抗器２６８と抵抗器２７８の値は演算増幅器２
６６の信号出力がゼロになるようになつている。特に、
演算増幅器２６６の正および負の端子における信号は実
質的に等しくとどまる。しかしながら信号内に存在する
低音エネルギーの量は増大するので実効値検出器の出力
および増幅器５０の出力は増大してトランジスタ２７６
は伝導し始め、抵抗器２７８が提供する抵抗を減する。
このことは今度は演算増幅器２６６の負の入力端子にお
ける信号レベルを増幅器２６６の正の入力端子における
信号レベルに対して増大させ、増幅器２６６の出力を提
供し、この出力の振幅はこの差の量に依存する。従つて
トランジスタ２７６が伝導性になればなる程、より少な
い電流が抵抗器２７８を通じて流れ、増幅装置２４の演
算増幅器２６６の正の入力端子にますます小さい信号を
提供する。正負の利得はもはや互いにキヤンセルしない
ので、それにより提供される負の利得の入力が存在する
。このようにして、信号エネルギーの量が増大すると信
号増幅の量も増大する。それにより生ずる増幅された分
周波周波数成分の出力は可変抵抗器５２を通して送られ
、後者は製作された低音分周波周波数成分の振幅を調整
するために変化させられる。信号は可変抵抗器５２を通
過して高域フイルタ５４へ行く。後者もまたターンテー
ブルランブルのような低周波数雑音を除去するのに用い
られる。フイルタ５４の出力は結合回路３２の入カへ送
られ、そこで両方のチヤネルに提供されるオリジナル信
号エネルギーのモノフオニツクな和に加えられる。回路
３２の出力は加算装置２０Ａおよび２０Ｂを通じてオリ
ジナルのステレオ信号に加えられる。加算装置２０Ａお
よび２０Ｂの出力は高域フイルタ３６Ａおよび３６Ｂへ
送られ、後者は信号内に存在するような低周波数ラン゛
ブル雑音を除去する。このようにして端子２２Ａおよび
２２Ｂに現れる信号は入力端子１０Ａおよび１０Ｂに送
られるオリジナル信号だけでなく信号内に存在する他の
低周波数情報から導かれ合成回路３４によつて製作され
る分周波信号をも含んでいる。そのためよりリツチでま
たそれ故増強された信号が各々のチヤネルに提供される
。本発明をその好ましい形において記述してきたが、本
発明の範囲を逸脱することなく様々な修正をなし得るこ
とは明きらかである。

例えば±１利得回路は二重平衡変調器１８４の形で記述
したけれども変調器として他の装置を置き換えてもよい
。例として、Ｍｉｌｌｍａｎ，ＪａｃＯｂおよびＴａｕ
ｂ，Ｈｅｒｂｅｒｔ著０Ｐｕ１ｓｅ，Ｄｉｇｉｔａ１，
ａｎｄＳｗｉｔ一ＣｈｉｎｇＷａｖｅｆＯｒｍｓ；Ｄｅ
ｖｉｃｅｓａｎｄＣｌｒｃｎ一ＩｔｓｆＯｒｔｈｅｉｒ
ＧｅｎｅｒａｔｉＯｎａｎｄＰｒＯｃ−Ｅｓｓｉｎｇ″
ＭｃＧｒａｗ′ＩＩｉｌｌＢＯＯｋＣＯｍｐａｎｙ，Ｎ
ｅｗＹＯｒｋ，ｌ９６５，ｐｐ．７３８−７４１におい
て記述されているような再生および変調技術または鎖錠
された正弦発振器を用いた正弦割算器回路は等しく適し
ている。さらに第２図一第４図の実施例はオリジナル周
波数の２分の１の分周波周波数を発生させるために記述
してきたが他の低調波を発生させてオリジナル信号に加
えることができるのは明きらかであろう。例えば第５図
のフイルタ１２′を参照すると、分周波発生器１４′は
第２図一第４図の対応するフイルタ１２および分周波発
生器１４に代用することができ、入力端子１０Ａおよび
１０Ｂに現れるオリジナル信号の成分の周波数の３分の
１の分周波周波数を発生させて合成回路３２および加算
装置２０を通してオリジナル信号に加えることが可能に
なる。

とりわけ第５図を参照すると第２図に示されているフイ
ルタ１２および分周波発生器１４の各々についてフイル
タ１２′および分周波発生器が提供される。図示されて
いるようにフイルタ１２′は各々のフイルタを通過した
成分から必要な分周波周波数が導かれるように各々のフ
イルタ１２′の帯域特性を選んであることを除けばフイ
ルタ１２と同じである。これらの帯域特性は当業者には
明きらかであるようにフイルタ１２′０）特定の構成部
分のあらかじめ定められた値により決定される。フイル
タ１２／（７）増幅器１６８の出力は−２，＋１利得回
路の入力に接続し、またキヤパシタ４０２を通して比較
器４０４の正の入力に接続する。

比較器４０４の正の入力は抵抗器４０６を通して大地へ
バイアスされる。比較器４０４の負の入力はキヤパシタ
４１０を通して接地し、また帰還抵抗器４０８を通して
その出力に接続する。比較器４０４の出力は抵抗器４１
２を通してトランジスタ４１４のベースに接続する。ト
ランジスタ４１４のコレクタは抵抗器４１６を通してト
ランジスタ４１８のベースに接続する。トランジスタ４
１４および４１８のエミツタはシステムグラウンドに接
続し、一方それらのコレクタはそれぞれのバイアス抵抗
器４２０および４２２を通して正の直流バイアス電圧に
接続する。トランジスタ４１４および４１８のコレクタ
は微分器に接続する。特に、各々の微分器はキヤパシタ
とレジスタを含み、トランジスタ４１４のコレクタはキ
ヤパシタ４２６に接続し、それは次に抵抗器４３０を経
て接地し、一方トランジスタ４１８のコレクタはキヤパ
シタ４２４に接続し、それは次に抵抗器４２８を経て接
地する。ト文でより明確になるように、キヤパシタ４２
４と４２６、またレジスタ４２８と４３０の値はフイル
タ１２′の出力に現れるオリジナル信号の１周波の時間
、また特に比較器４０４の出力において提供されるパル
スの長さに比較して相対的に速い放電、例えば１ｍｓｅ
ｃ・を提供するように選ばれている。微分器の出力は０
Ｒゲートの入力に接続する。

特に、キヤパシタ４２４はダイオード４３２のアノード
に接続し、またキヤパシタ４２６はダイオード４３４の
アノードに接続する。ダイオード４３２および４３４の
カソードは（１）０Ｒゲートの出力を形成するよう共に
接続し、（２）抵抗器４３６を経て接地し、（３）６進
カウンタ４３８の入力に接続する。カウンタ４３８はＲ
ＣＡによつて製造されているＣＤ４Ｏ２２Ａ型のような
８進カウンタが好ましく、６番日のカウント出力をその
りセツト入力に接続してカウントが１から６まで数えて
次のカウントにりセツトして１から６までのカウンＺＯ
卜を繰返すようにする。

カウンタ４３８の第２および第５のカウントに対応する
出力は各々ダイオード４４０および４４２のアノードに
接続する。後者のカソードは共に接続して（１）負の直
流バイアス電圧にバイアスし（２）−２，＋１利得回路
の制御端子に接続する。とりわけ、ダイオード４４０お
よび４４２のカソードはキヤパシタ４４６および抵抗器
４４８を通してＦＥＴトランジスタ４５０の制微ゲート
に接続する。

トランジスタ４５０の主端子は接地し、また演算増幅器
４５２の正の入力に接続する。増幅器４５２の正および
負の入力は各々抵抗器０４および４５６を通してフイル
タ１２の出力を受けるように接続する。増幅器４５２の
負の入力は帰還抵抗器４５８を通してその出力に接続す
る。抵抗器４５４，４５６および４５８の値はトランジ
スタ４５０が非伝導性またはオフの時増幅器４５２の利
得が＋１になり、またトランジスタ４５０が伝導性また
はオンの時−２になるように選ぶ。増幅器４５２の出力
は出力端子２３２７こ接続する。出力端子２３２′は第
３Ｂ図の加算抵抗器１６に接続する。第５図に示したフ
イルタおよび分周波発生器回路の運転を第６図のタイミ
ングダイアグラムを参照して記述する。

特に第６図Ａに示される典型的な信号（簡単のために一
定の信号周波数の信号として示されている）がキヤパシ
タ５０２を通して比較器４０４の正の入力に送られる。
第６図Ｂに示されている比較器４０４の出力は本質的に
方形波であつて第６図Ａの信号の波形が正および負にな
るのに対応して正および負になる。第６図Ｂの方形波形
出力は抵抗器４１２を通してトランジスタ４１４のベー
スに送られる。

トランジスタ４１４および４１８、および抵抗器４１６
，４２０，４２２により提供される配列はＲＳフリツプ
フロツプの配列であり、第６図Ｂの方形波形が正の時に
はキヤパシタ４２６と抵抗器４３０によつて正のパルス
が微分器に提供され、方形波形が負の時にはキヤパシタ
４２４と抵抗器４２８によつて正のパルスが微分器に提
供される。微分器の比較的短い時間定数のためにフリツ
プフロツプにより提供されるパルスの各々の正の転換に
対して各々は正のスパイクを提供し、（即ちパルスの立
上り時）、またフリツプフロツプにより提供されるパル
スの各々の負の転換に対して各々は負のスパイクを提供
する（即ちパルスの立下り時）。ダイオード４３２およ
び４３４の性質（即ちそれらは各々のスパイクの正のス
パイクしか伝導しない）のためにダイオードの出力、ま
た従つてカウンタ４３８の入力は第６図Ｃに示されてい
るように一連の正のスパイクであり、第６図Ｂの方形波
形の正および負の両方の転換に対応している。これらの
スパイクの各々は本質的に第６図Ａの信号波形の２分の
１周波を表わしているということが認められるだろう。
スパイクは本質的にカウンタ４３８のカウンテイング入
力を提供するので第６図Ｄおよび第６図Ｅに示されてい
るように１秒毎にまた６つのカウント毎に第２と第５の
カウントでカウンタの出力、即ちダイオード４４０およ
び４４２の出力は１つのパルスを提供する。ダイオード
の出力は第６図Ｆに示されているように加算して＋１−
２利得回路４００の制御端子に送る。前述したようにト
ランジスタ４５０のゲ゛一ト端子に１つのパルスを提供
すると、前者は伝導性になるので増幅器４５２の利得は
−２になる。またパルスが１つも提供されないとトラン
ジスタは非伝導性で増幅器４５２の利得は＋１になる。
従つて第６図Ｇに示されているように増幅器４５２の端
子２３２１こおける出力はオリジナル信号の最初の半波
（正）が増幅器４５２に送られると、端子２３２に同じ
半波の信号を提供するように増幅器４５２の利得が１で
ある波形を提供するだろう。カウント２で１つのパルス
がダイオード４４０を通して提供されトランジスタ４５
０を伝導状態にして増幅器４５２の利得を−２に変える
。今度は信号入力が負なので増幅器４５２の端子２３２
における出力は正になり、入力の振幅の２倍となる。カ
ウント３でトランジスタ４５０は非伝導性になり増幅器
４５２の利得は＋１に変わる。信号入力は今度は正なの
でそれは利得の変化なしに端子２３２べ送られる。カウ
ント４でトランジスタ４５０は非伝導性にとどまり、増
幅器４５２の利得も＋１にとどまる。従つてフイルタ１
２θ）らの信号入力の半波は利得の変化なしに端子２３
２へ送られる。カウント５で１つのパルスがダイオード
４４２を通して提供されトランジスタ４５０を伝導状態
にし、また増幅器４５２の利得を−２に変える。今度は
信号入力が正なので増幅器４５２の端子２３２′ｉｌこ
おける出力は負で入力の振幅の２倍になる。最後にカウ
ント６で、トランジスタ４５０は再び非伝導性になりま
た増幅器４５２の利得は＋１に戻る。信号入力は今度は
負なので利得の変化なしに端子２３２ぺ送られる。次の
カウントはカウント１となるのでこの過程が繰返される
。第６図Ｇに示されているように端子２３２′において
提供される波形の包絡線は第６図Ａのオリジナル信号の
周波数の３分の１の周波数を有する信号である。

第２図に示されまた第３Ｂ図に詳細に示されている低域
フイルタ４２は第６図Ｇに示されている信号の包絡線の
みが伝導されるようにカツトオフする。従つて端子１０
Ａおよび１０Ｂにおける入力から導かれまたフイルタ１
２′を通じてフイルタされると、第５図に関して記述さ
れた型でフイルタからの出力を受ける各々の分周波発生
器は第６図Ｇに示される型の波形を生じる。第２図に示
されているように各々の分周波発生器の各各の波形の出
力は抵抗器１６を通して加算されて低域フイルタ４２へ
送られる。後者は利得制御モジユール２４へ波形の包絡
線を提供する。第２図の残りの部分は前述したのと同様
に働くのでフイルタ１２′により提供される信号の周波
数の３分の１の分周波周波数が加算装置２０Ａおよび２
０Ｂを通じてオリジナルのステレオ信号に加えられる。
以上説明した如く、本発明によれば、オリジナルの音声
信号の所定の低周波数領域の信号エネルギーを検出し、
整数分の一の分周波に変換し、増幅して該オリジナルの
音声信号に加えることにより、本来録音や送信時に大半
が失なわれてしまうであろう低周波数領域の信号エネル
ギーを良好に再生できるという優れた効果を有する。更
に上記の検出された信号エネルギーを複数個の帯域フイ
ルタにより複数個の周波数帯域に分けそれぞれを整数分
の一の分周波に変換し増幅してオリジナルの音声信号に
加えることによつて、更に良好な再生音声信号を得るこ
とができるという効果がある。

ここに記した本発明の範囲を逸脱することなく上述の装
置にある変化を加えることが可能なのでこの記述および
添付図面に含まれる全てのことがらを例証的なものとし
て、また限定的でないものとして解釈されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好まし５い実施例のプロツク線図、第
２図はステレオ信号の低音部を増強するための本発明に
よる好ましい実施例のプロツク線図、第３Ａ図および第
３Ｂ図は第２図の実施例のより詳細な一部プロツク線図
になつている概略図、第４図は第３図の実施例において
オリジナル周波数の２分の１に等しい分周波周波数を発
生させるために有用な帯域フイルタおよび分周波周波数
発振器の１つの実施例の概略図、第５図は第３図の実施
例においてオリジナル周波数の３分の１に等しい低調波
周波数を発生させるために有用な帯域フイルタおよび分
周波周波数発振器のもう１つの実施例の概略図、第６図
は第５図に示した分周波周波数発振器の運転に関連する
タイミングダイアグラムである。 １２・・・・・・信号検出装置；１４・・・・・・分周
波発生装置；２４・・・・・・増幅装置；２０・・・・
・・加算装置；２６・・・・・・制限回路；３２・・・
・・・結合回路；３４・・・・・・合成回路；４２・・
・・・・低域フイルタ；４４・・・・・・高域フイルタ
；４６・・・・・・レベル検出器；４８・・・・・・ノ
ンリニアキヤパシタ；５０・・・・・・制御増幅器：１
８２・・・・・・ゼロクロツシング検出器；１８４・・
・・・・二重平衡変調器；４００・・・・・・−２，＋
１利得回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音声信号から増幅された音声信号を合成するための
   装置であつて、前記音声信号の中の所定の低周波数領域
   の部分の信号エネルギーを検出し、その検出されたエネ
   ルギーを周波数に従つて複数の別々の帯域に分割する装
   置１２、前記各々の帯域の信号エネルギーに応答して各
   各対応する周波数帯域の周波数の分周波である周波数成
   分を含む前記と同じ複数の第２の信号を発生する装置１
   ４Ａ，１４Ｂ…１４Ｎ、前記複数の第２の信号を結合し
   て結合信号を供給する装置１６、および前記結合信号を
   前記音声信号に加えて前記増幅された音声信号を供給す
   る装置２０、の組み合わせから成る装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置であつて、さらに
   前記音声信号の前記部分の振幅に対数的に関連する制御
   信号を発生させるための装置２６と、前記制御信号に応
   答して変化し得る利得によつて前記結合信号を増幅する
   増幅装置２４を含む装置。 ３ １対のステレオ音声信号から１対の増幅された音声
   信号を合成するための装置であつて、前記ステレオ音声
   信号中の所定の低周波数部分内にある前記１対のステレ
   オ音声信号から信号エネルギーを検出する装置３８およ
   び前記検出された信号エネルギーを周波数に従つて複数
   の別々の帯域に分割する装置１２Ａ，１２Ｂ，…１２Ｎ
   、各々の前記帯域内の信号エネルギーに応答して各々が
   対応する周波数帯域の周波数の分周波である周波数成分
   を含む前記と同じ複数の第２の信号を発生する装置１４
   Ａ，１４Ｂ，…１４Ｎ、前記複数の第２の信号を結合し
   て結合信号を供給する装置４２、および前記結合信号を
   各々の前記ステレオ音声信号に加えて前記増幅された音
   声信号を供給する装置２０Ａ，２０Ｂ、の組み合わせか
   ら成る装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の装置であつて、信号エ
   ネルギーを検出するための前記装置１２，３８が前記あ
   らかじめ選択された周波数領域内の前記１対のステレオ
   音声信号の信号エネルギーのモノフオニツクな和を検出
   する装置。 ５ 特許請求の範囲第３項記載の装置であつて、前記別
   々の帯域が連続的である装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の装置であつて、前記別
   々の帯域が各々１０Ｈｚの帯域幅を有する装置。 ７ 特許請求の範囲第３項記載の装置であつて、前記第
   ２の信号を発生させるための前記装置１４Ａ，１４Ｂ，
   …１４Ｎが各々の前記帯域内の信号エネルギーに応答し
   て対応する周波数帯域の周波数の２分の１である周波数
   成分を有する第３の信号を発生させる装置１８２，２０
   ０と、各々の前記周波数帯域内で検出された信号エネル
   ギーを対応する前記第３の信号の１つと共に変調するた
   めの装置１８４とを含む装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の装置であつて、変調す
   るための前記装置が二重平衡変調器１８４を含む装置。 ９ 特許請求の範囲第３項記載の装置であつて、さらに
   前記ステレオ音声信号の前記部分の振幅に対数的に関連
   する制御信号を発生させる装置２６と、前記制御信号に
   応答して変化し得る利得によつて前記結合信号を増幅す
   るための増幅装置２４とを含む装置。 １０ 特許請求の範囲第９項記載の装置であつて、前記
   制御信号が前記ステレオ音声信号の前記部分のモノフオ
   ニツクな和の振幅の実効値に対数的に関連する装置。 １１ 特許請求の範囲第９項記載の装置であつて、さら
   に前記制御信号を発生させる前記装置の出力に結合し、
   前記制御信号を修正して前記制御信号が前記制御信号を
   発生させる装置の出力における変化に非直線的な方法で
   ダイナミックに応答するようにする装置４８を含む装置
   。 １２ 特許請求の範囲第１１項記載の装置であつて、前
   記制御信号を修正するための前記装置４８が、前記制御
   信号が安定状態にあるかまたはゆつくり変化する信号で
   ある時前記制御信号に通用する非常に長い平滑定数を許
   し、また前記制御信号を発生させる前記装置の出力が急
   速に変化する時には前記制御信号における相対的に急速
   な変化をもたらす非常に急速な信号変化を許すようにな
   つている装置。 １３ 特許請求の範囲第９項記載の装置であつて前記増
   幅装置が、負と正の入力を有し前記負と正の入力の利得
   が等しくまた前記制御信号が実質的にゼロである時にそ
   の出力が実質的にゼロになる演算増幅器２６６と、前記
   制御信号の振幅に応答して前記入力端子の１つにおいて
   利得を変化させるための開閉装置２７６とを含んでいる
   装置。 １４ 特許請求の範囲第３項記載の装置であつて前記分
   周波が対応する帯域の周波数の２分の１の周波数である
   装置。 １５ 特許請求の範囲第３項記載の装置であつて前記分
   周波が対応する帯域の周波数の３分の１の周波数である
   装置。 １６ 特許請求の範囲第１５項記載の装置であつて、前
   記第２の信号を発生させるための装置が、各々の前記帯
   域内の信号エネルギーに応答して各々の帯域内の前記信
   号エネルギーを前記信号エネルギーの連続的な６つの半
   周波毎の第１、第３、第４および第６毎にあらかじめ定
   められた第１の利得によつて、また前記信号エネルギー
   の連続的な６つの半周波毎の第２および第５毎に前記所
   定の第１の利得に−２の因子をかけたものに等しい第２
   の利得によつて増幅するための装置４００，４３８を含
   んでいる装置。