JPS61192198A - 聴感補正回路 - Google Patents

聴感補正回路

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JPS61192198A
JPS61192198A JP60032309A JP3230985A JPS61192198A JP S61192198 A JPS61192198 A JP S61192198A JP 60032309 A JP60032309 A JP 60032309A JP 3230985 A JP3230985 A JP 3230985A JP S61192198 A JPS61192198 A JP S61192198A
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JP
Japan
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circuit
output
gain
microphone
level
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Pending
Application number
JP60032309A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihito Sawai
利仁 澤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/16Automatic control
    • H03G5/165Equalizers; Volume or gain control in limited frequency bands

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定音域に対する利得を同一聴感となるよう
に自動的に補正する聴感補正回路に関する。
〔従来の技術〕
一般に人間の聴感は音圧レベルの低下に伴ない低音域が
聞こえにくくなる特性を有する。そこで、これを補正す
るために聴感補正回路が用いられる。
第7図はその一例で、fa)は回路図、(blは周波数
特性図である。この聴感補正回路はボリュームVRによ
る減衰量が増加するにつれて中音域(I K Hzを中
心に考える)を低、高音域(それぞれ100Hzと10
KHzを中心に考える)に対し低下させるように容量C
1,C2と抵抗R1を用いた簡易なラウドネス回路であ
る。
第8図はこの聴感補正回路の使用例で、1はテープデツ
キ、2はラジオ受信機、3はオーディオソース切換スイ
ッチ、4はパワーアンプ、5はスピーカである。図示の
ようにデツキ1を選択して例えばOdBを基準として録
音されたカセソトテ−ブを再生する場合、音量調整ボリ
ュームVRを最大(減衰量0)にしたときにスピーカ5
から100dBSPLの音圧が得られたとすると(S 
P Lは5ound Pressure Levelの
略)、ボリュームVRを30dB絞った時は第9図に示
す聴感補正カーブ(ロヒンソンーダノトソンの同一聴感
曲線)に従い、100 Hzのレベルを]KHz  (
70dB)より6dB高い値(76d B)に補正する
ようにCI、C::、R1の各定数を設定すればよいこ
とになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら第7図のIU!感補正補正回路幅機能はな
いので、第8図のシステムで一20dBを基準に録音さ
れたカセットテープを再生する場合、ボリューム最大と
しても80clBSPL (LKHz)の音圧しか得ら
ない。しかも、この場合にボリュームを30dB絞ると
1KHzの音圧は50dBSPLに低下し、第9図の補
正カーブに従えば100Hzを1. Od B高い値(
60d B)にしなければならない。しかし、前述のよ
うにCI、C2,RIがOdB基準の録音レベルに適合
するように設定されていると、100H2のレベルをI
KHzに対し6dBLか上昇させることができず、4d
Bの音圧不足となる。
同様のことはラジオ2についても言える。例えば変調度
30%に対して回路設定数C1,C2゜RIを最適設定
すると、変調度50%の信号受信時には第9図の聴感補
正カーブから外れてしまう。
さらには第8図のようにスイッチ3でオーディオソース
を切換える場合には、デツキ1かラジオ2かの相違によ
っても再生レベルに差が生じる。
本発明は、このような録音レベル、変調度、オーディオ
機器等の違いによる各オーディオ機器の出力レベル差も
考慮して聴感補正しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、特定音域の利得を選択的に可変できる利得可
変回路を備えたグラフィックイコライザを音量調整ボリ
ュームとパワーアンプの間に挿入してなる聴感補正回路
において、該イコライザの利得可変回路を電子的なもの
とすると共に、該パワーアンプの出力で駆動されるスピ
ーカの再生音圧を電気信号に変換するマイクロフォンと
、該マイクロフォンの出力レベルを検出する回路を設け
、そして該レベル検出回路の出力によって該利得可変回
路の値を変化させて該特定音域の聴感補正をするように
してなることを特徴とするものである。
〔作用〕
第1図に示す基本的な音響再生システムを考えたとき、
予めスピーカ5の能率とパワーアンプ4の利得が判明し
ていれば、アンプ4の入力電圧にス41−るスピーカ5
の出力音圧を計算で求めることができる。例えばスピー
カ5の能率(IWの消費電力でどれだけの音圧が得られ
るか)を90dBSPL/IW、そのインピダンスを4
Ω、パワーアンプ4の利得を10倍(’20dB)と仮
定すると、パワー了ンプ4の入力レベル(電圧)とスピ
ーカ5の再生音圧レベルの間には第2図に示す変換特性
が得られる。従って、音量調整ボリュームとパワーアン
プの間にグラフィックイコライザを挿入すると共に、そ
の特定音域の利得可変回路を電子的なものにし、更に該
ボリュームの出力レベルを検出するレベル検出回路を設
けてその出力で該利得可変回路を制御すれば、該ボリュ
ームの入力(オーディオ機器の出力)レベルの差と該ボ
リュームによる音量調整の結果の双方を加味した聴感補
正を同時に行うことができる。
しかしながら、パワーアンプ4の利得やスピーカ5の能
率が不明な場合には第2図の変換特性を予め知ることが
できず、従って上述した方法は採用できない。また経年
変化で第2図の特性自体が変わる場合にも違従できない
。本発明はこの点を加味した聴感補正回路を提供しよう
とするもので、第1図の6は本発明に係る聴感補正回路
、7はマイクロフォンである。
このマイクロフォン7はスピーカ5の再生音圧を電気信
号に変換するので、その出力レベルの変化は自ずと第2
図の特性を含む。従ってこの出力レベルを聴感補正回路
6に与えれ、ばパワーアンプ4の利得とスピーカ5の性
能を加味した@惑補正ができる。以下、図示の実施例を
参照しながらこれを詳細に説明する・ 〔実施例〕 第3図は本発明の一実施例を示ず聴感補正回路6のブロ
ック図で、61はボリュームVRに接続される入力端子
、62はパワーアンプ4に接続される出力端子、63は
オーディオ入力INの特定音域を強調するグラフィック
イコライザ、64はマイクロフォン7の出力レベルを検
出するレベル検出回路である。グうフィックイコライザ
63は可変利得増幅器として用いられるオペアンプ(演
算増幅器)OPlと、その利得を設定する帰還抵抗RF
および分圧抵抗Rf、それに利得可変音域を例えば]、
 ’o OHzを中心に限定する直列共振回路RESを
備える。抵抗RDを含む利得可変回路PCは電子的なも
ので、本例ではここにフォトカップラを用いである。こ
の他に電子ボリュームを用いることができるが、PCが
フォトカップラの場合にはRDは受光素子(例えばCd
5)で、発光素子D1 (例えば発光ダイオ−ド)と対
になる。
電界効果トランジスタFETはこの発光素子D1の駆動
用で、負のゲート電圧VGに応して駆動電流を変化させ
る。
一方、レベル検出回路64はマイクロフォン7の出力を
増幅する7ンブAMPと、その出力を負検波する整流回
路RECとを備え、整流回路RECの出力VGをトラン
ジスタFETのゲート電圧とする。第4図はこのゲー]
・電圧VGと抵抗RDの関係を示す特性図である。この
特性図は、マイクロフォン7の出力レベルが低下して電
圧vGが減少(0に近づく)すると、トランジスタFE
Tの導通度が増して発光素子D1に流れる電流値が増加
し、この結果抵抗値RDが減少して共振回路RESの共
振周波数における利得が上昇する特性を、RDとVGの
関係で示したものである。どの程度利得を上昇させるか
は第9図の特性曲線により決定される。つまり同図によ
れば入カレベルが100dBのときは100Hzを+3
dB上昇させ、80 d、 Bのときは+5dB上昇さ
せ、以下同様にすれば同じ聴感が得られることを示して
いるので、ゲート電圧■6を第2図の変換特性に従う音
圧レベルと考えれば、これと対応する抵抗RDの変化が
第4図に実線で示すように非線形になることで、音圧レ
ベルの低下(VGのo−・の接近)に伴ない100Hz
に対する利得(破線で示す)は非線形に上昇する。それ
故この非線形性が聴感補正カーブのIQOHz上の利得
変化に対応すればよいことになる。
以上が本例の主要動作であり、マイクロフォン7の出力
レベルに現われる変化がボリュームVR(第1図す照)
の調整によるものであっても、該ボリュームへの入力変
化そのものであっても同様に聴感補正をすることができ
る。尚、音源をテープとする場合は曲間と呼ばれる無信
号区間がある。
このときVG=OとなってオペアンプOP+の利得が最
大になると、次に始まる曲の低音域が異常にブーストさ
れて音割れが生ずるので、これを防止するために曲間検
出回路DETを設け、曲間検知時にはトランジスタTR
をオンにしてスイッチSWを閉じ、DC−DCコンバー
タCNVから一定電圧を出力してゲート電圧VG、従っ
てオペアンプOP+の利得を一定値に保つようにする。
この一定電圧は周波数特性をフラットにするもの(例え
ば−200mV)であり、ラジオのミュート期間にも有
効である。
尚、マイクロフォン7の設置場所はリスナの近くが好ま
しい。これはスピーカ5からリスナまでの空間による音
圧の低下をも含めて補正できるからである。反面、リス
ナに近すぎるとリスナの話し声等によって再生音圧が変
動してしまうことが考えられる。従って、理想的には指
向性の強いマイクロフォン、例えばカーディオイト又は
ハイパー・カーディオイド型の屯−1旨向性マイクロフ
オンをスピーカに向けてリスナ付近に置くのか良い。
勿論、ここまで厳密に考えずに通常のマイクロフォンを
スピーカ近傍に設置して外乱を避けるようにしても実用
上問題はない。
第5図は具体例で、共振回路RESはオペアンプOP2
を用いたアクティブフィルタである。つまり抵抗R2,
R3およびコンデンサCJとオペアンプOP2で半導体
L (インダクタンス)が構成され、これにコンデンサ
C4と抵抗R2が直列接続されて例えば100Hzのバ
ンドパスフィルタとなる。この種の共振回路を並設して
高音域も補償することができる。アンプAMPはオペア
ンプ○P1の利得を固定したものであり、また負検波整
流回1t’3 RE CはダイオードD2.D3、抵抗
Rd、コンデンサ05等でアンプAMPの出力の負の半
波を整流するものである。ここで平滑回路定数、R4,
C5等は、ボリュームVR(第1図参a、<4 )の変
化には寸分に追従でき、且つ曲のアタック、リカバリ等
にはあまり応答しない時定数(5〜l、Qsec)を持
つように設定する。DC−D CコンバータCNVはイ
ンバータ■1〜■3を含む発振回路とその出力を検波・
整流する回路D=、D5.R5,C6等からなる。曲間
検出回路DETは専用ノIC(例えばBA338)を用
いたものであり、またPSは各電圧を供給する電源回路
である。
第6図はスピーカの再生音圧をパラメータとしだ本聴感
補正回路の出力レベルの周波数特性図で、補正周波数を
62.5 Hzにした例である。再生音圧が1.10 
d Bのときはフラン1−であるが、低下するに従い6
2.5 Hzのレベルが上昇し、例えば再生音圧が70
dBまで低下すると62.5 Hzに対する利得はオペ
アンプOP+により+12.49dB上昇する。尚、再
生音圧OdBの周波数特性がフラットであるのは前述し
た曲間ヰ★知機能によるものである。
〔発明の効果〕
以上述べた本発明の聴感補正回路には次の利点がある。
(1)スピーカの再生音圧を検出してラウドネスが動作
するので、録音レベル差、変調度の違いによって、得ら
れる音圧が低下しても、たえずその音圧に応じた聴感補
正ができる。(2)電子ボリュームのようにセンタータ
ップを有しない場合にもラウドネス効果が得られる。(
3)アンプ付スピーカを考えた場合、パワーアンプの利
得、スピーカの能率が不明でもスピーカの再生音圧が判
るので、その音圧レベルに応じて聴感補正ができ、小音
量時でも豊かな低音が得られる。(4)ラジオ本体にラ
ウドネスが付加されていなくても後付けでラウドネス効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の原理説明図、第3図は本
発明の一実施例を示す構成図、第4図は利得可変回路の
特性図、第5図は第3図の具体例を示す回路図、第6図
はその周波数特性図、第7図は従来の聴感補正回路の一
例を示す説明図、第8図はその使用例を示すブロック図
、第9図は聴感補正カーブを示す周波数特性図である。 図中、4はパワーアンプ、5はスピーカ、6は聴感補正
回路、7はマイクロフォン、VRは音量調整ボリューム
、63はグラフィックイコライザ、PCは利得可変回路
、RESは共振回路、64はレベル検出回路、DETは
曲間検出回路である。 出 願 人  冨士通テン株式会社 代理人弁理士  青 柳    稔 第1図 第2図 パワーアンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)特定音域の利得を選択的に可変できる利得可変回
    路を備えたグラフィックイコライザを音量調整ボリュー
    ムとパワーアンプの間に挿入してなる聴感補正回路にお
    いて、該イコライザの利得可変回路を電子的なものとす
    ると共に、該パワーアンプの出力で駆動されるスピーカ
    の再生音圧を電気信号に変換するマイクロフォンと、該
    マイクロフォンの出力レベルを検出する回路を設け、そ
    して該レベル検出回路の出力によって該利得可変回路の
    値を変化させて該特定音域の聴感補正をするようにして
    なることを特徴とする聴感補正回路。
  2. (2)レベル検出回路は無信号区間に対しては周波数特
    性を平坦にする一定レベルの出力を生ずるものであるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の聴感補正
    回路。
JP60032309A 1985-02-20 1985-02-20 聴感補正回路 Pending JPS61192198A (ja)

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