JPS6153810A - オ−デイオ増幅器の音質調整装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオーディオ増幅器の音質調整装置に関する。本
発明の音質調整装置は、例えばカーステレオ等のような
増幅器のダイナミックレンジを高くとれないオーディオ
装置に用いるに適している。

〔従来の技術〕

オーディオ用の増幅器は、一般にＢＡＳＳ　（低音）お
よびＴＲＥＢＬＥ　（高音）調整用ツマミ、あるいはグ
ラフインクイコライザ等を備えており、それらを操作す
ることによって自分の好みや音楽ソースに応じて演奏音
の低音域特性あるいは高音域特性等を強調して音質を調
整できるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

例えばカーステレオ等のオーディオ増幅器は、電源とし
て自動車に搭載されたバッテリを用いるので、電源電圧
が１３Ｖ程度に限られる。このため、パワーアンプの最
大出力電圧は低く制限されてしまい、ダイナミックレン
ジを高くとることができない。

このようなダイナミックレンジの低い増幅器を用いて低
音域（あるいは高音域等）強調をした場合のレスポンス
特性が第２図に示される。第２図において、横軸は周波
数〔Ｉ（Ｚ〕、縦軸はレスポンス（ｄＢ　）をあられす
。回申に破線ａで示したものは増幅器のダイナミックレ
ンジであり、実線ｂ１で示したものは小音量時のレスポ
ンス特性、実′ａｂ２で示したものは大音量時のレスポ
ンス特性である。

第２図からも明らかなように、小音量時の場合には低音
域を強調してもレスポンス特性ｂ１はグイナミソクレン
ジａを超えないので、歪は生じない。一方、十分な音量
があるときには、レスポンス特性ｂ２中の強調周波数帯
域部分がグイナミソクレンジａを超えてしまうので、そ
の超過部分（第２図中の斜線部分）が実際にはクリ・ノ
ブされ、そのため再生音が歪んでしまうという問題点が
ある。

この時の音は非常に聞きづらいものであるので、操作者
は全体の音量を下げるか、あるいは強調特性の再調整を
行うかして歪を低減させることになるが、この操作は手
間がかかり煩わしいものである。特に自動車に搭載され
るカーステレオなどの場合にはこの操作は運転者が行う
ことになるが、運転中にこのような操作を行うことは交
通安全上の観点からも好ましくない。

〔問題点を解決するための手段〕 上述の問題点を解決するために、本発明においては、オ
ーディオ信号を増幅する増幅手段、該増幅手段の出力音
量を調整する音量調整手段、該増幅手段出力の所定周波
数帯域を強調する強調手段、および、該音量調整手段に
連動されて音量の増大に従って該強調手段の強調度合を
減小させる強調調整手段を具備するオーディオ増幅器の
音質調整装置が提供される。

〔作　用〕

音量調整手段に強調調整手段を連動させるように構成し
、音量調整手段で出力音量を増大させるに従い強調調整
手段で所定周波数帯域の強調度合を減小させる。これに
より出力音量が大きくなった場合にも強調部分のレスポ
ンス特性はグイナミソクレンジを超えることがなくなり
、音が歪むことを防止できる。

〔実施例〕

本発明の一実施例としてのオーディオ増幅器の音質調整
装置の基本的な回路構成が第１図に示される。第１図に
おいて、増幅器１は入力端子２に入力されるオーディオ
信号を増幅するためのものである。演算増幅器１の非反
転入力端子側には該増幅器１の出力音量を調整するため
の音量調整ボリューム３が接続される。

増幅器１の反転入力端子側はゲイン調整ボリューム４、
スイッチ５、共振回路による帯域通過フィルタ６を介し
て接地される。帯域通過フィルタ６は共振周波数が１６
０　Ｈｚ前後に設定されており、増幅器１出力の低音域
特性を強調する作用を有する。ゲイン調整ボリューム４
は帯域通過フィルタ６の共振周波数付近でのゲインを調
整するものであって、音量調整ボリューム３に連動され
ており、音量調整ボリューム３を上げるとゲイン調整ボ
リューム４の抵抗値が大きくなって共振周波数付近での
ゲインが下がるようになっている。なお、抵抗器７は帰
還抵抗である。

第１図装置の動作が第３図を参照しつつ以下に説明され
る。第３図には第１図装置のレスポンス特性が示される
。第３図において、横軸は周波数ＣＨ２）　、Ｎ軸はレ
スポンス・レベル（ｄＢ　）をあられす。図中の破線ａ
は増幅器のグイナミソクレンジ、各実線Ｃ１〜Ｃ４はレ
スポンス特性であり、音量が大きくなるに従ってレスポ
ンス特性はＣ１から０４へ変化する。

音量調整ボリューム３を下げて音量を小さくした場合に
は、ゲイン調整ボリューム４の抵抗値が小さくなり、帯
域通過フィルタ６による低音域強調作用が大きくなるの
で、低音域が強調されたレスポンス特性ＣＩが得られる
。音量調整ボリューム３を上げるに従ってゲイン調整ボ
リューム４の抵抗値が大きくなり、低音域強調は次第に
抑制されていく。したがって、レスポンス特性Ｃ４から
も明らかなように、音量が十分に大きくなった場合にも
低音域部分の特性がグイナミソクレンジａを超えること
がなくなり、再生音が歪むことを防止できる。

第４図には本発明の他の実施例が示される。この実施例
は低音域強調の他に高音域強調および自動強調もできる
ように構成したものである。

′　第４図において、入力端子４１に入力されたオーデ
ィオ信号は音量調整器ＶＲＩを介して増幅器４２の非反
転入力端子に導かれる。増幅器４２の反転入力端子は音
量調整器ＶＲＩに連動されるゲイン調整器ＶＲ２に接続
されており、ゲイン調整器ＶＲ２はアナログスイッチ４
４に接続される。

アナログスイッチ４４は接点Ａ、Ｂ、Ｃを備えており、
各接点Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ制御入力端子ＴＡ、ＴＢ　
、ＴＣに入力される制御信号Ｓ　（Ａ）　。

ｓ　（Ｂ）　　、　ｓ　（ｃ）によって開閉制御される
。ゲイン調整器ＶＲ２はこのアナログスイッチの接点Ａ
、Ｂをそれぞれ介して聴感補正用共振回路４５、低音域
共振回路４６にそれぞれ接続される。また増幅器４２の
反転入力端子は接点Ｃを介して高音域共振回路４７に接
続される。

低音域共振回路４６はレスポンス特性の低音域部分を強
調するための回路であって、共振周波数は１６０Ｈｚ付
近に設定される。同じ（高音域共振回路４７は高音域部
分を強調するための回路であって、共振周波数は５．５
ｋＨｚ付近に設定される。

聴感補正用共振回路４５は聴感補正を自動調整するため
の回路であって共振周波数は６７Ｈｚ付近である。

第４図装置の動作が以下に説明される。

アナログスイッチ４４に入力される制御信号Ｓ　（Ａ）
　、　　Ｓ　（Ｂ）　　、Ｓ　（Ｃ）の電位レベルを下
記の第１表のように選択して接点Ａ、Ｂ、Ｃを開閉する
ことにより、それぞれ低音域強調モード、高音域強調モ
ード、低高音域強調モード、聴感補正用モードを選択す
ることができる。なお、第１表中、Ｈは電源電位レベル
、Ｌは接地電位レベルをあられしている。

上記各モードにおけるレスポンス特性が第５図〜第８図
に示される。第５図は低音域強調モード、第６図は高音
域強調モード、第７図は低高音域強調モード、第８図は
聴感補正用モードである。第５図〜第８図において、横
軸は周波数（Ｈｚ　）、縦軸はレスポンス・レベル（ｄ
Ｂ　）をあられし、各特性は図中を上にいくほど音量が
大きいときの特性となる。

低音域強調モードでは接点Ｂのみが閉じられて低音域共
振回路４６がゲイン調整器ＶＲ２を介して増幅器４２の
入力側に接続される。これにより音量小のときには第５
図に特性ｄ１で示すように低音域が強調される。音量調
整器ＶＲＩを上げて大音量にすると、それに従いゲイン
調整器ＶＲ２の抵抗値が大きくなって強調効果が抑制さ
れ、最終的には特性ｄ５のようになって歪の発生を抑制
できる。

第６図の高音域強調モードでは接点Ｃのみが閉じられて
高音域共振回路４７がゲイン調整器ＶＲ２を経ずに増幅
器４２に接続される。これにより高音域部分が強調され
るが、回路はゲイン調整器ＶＲ２を介していないので、
音量調整器ＶＲＩによる音量の変化にかかわらず、特性
ｅ１〜ｅ５はほぼ同一のパターンとなる。

第７図の低高音域強調モードは低音域強調モードおよび
高音域強調モードを組み合わせたものである。また第８
図の聴感補正用モードは接点Ａを閉してゲイン調整器Ｖ
Ｒ２を介してオート共振回路４５を増幅器４２に接続し
たものであって、この場合にも音量の増大に従って強調
効果が抑制され、特性ｇ１〜ｇ５のようになる。

上述の実施例では低音域側の強調度合のみを音量の変化
に応じて変化させるようにし、一方、高音域側の強調度
合は不変としているが、これは下記の理由による。

すなわち、第９図には同一聴感曲線の周波数特性が示さ
れる。第９図において横軸は周波数［ＫＨｚ］、（Ｉ軸
は音圧レベル（ｄＲ）である。第９図からも明らかなよ
うに、一般に人間の聴感は音圧レベルが低いときには中
音に比べて低音が特に聴こえにくい。このため、再生音
量が低いとき（すなわち音圧レベルが低いとき）には低
音域を十分に強調しないと聴感で強調されたことがわが
らないが、再生音量が高いときにはあまり強調を行わな
くとも音質が変化したことが十分にわかる。

したがって、低音域では小音量時に十分な強調を行い、
大音量となるに従い強調効果を減小させても聴感上の違
和感はなく、しかも歪の発生を防止できる。

一方、第１０図には一般的なオーディオ信号のスペクト
ル特性が示される。第１０図において横軸は周波数〔Ｈ
２〕、縦軸は長時間平均実効音圧レベル（ｃｉＢ）をあ
られす。第１０図からも明らかなように、一般の音楽成
分は中音域（５００〜３０００Ｈｚ）に比べて高音域の
成分が約１０ｄＢも低い分布をしているので、音量が十
分に大きいときでも高音域のレベルはかなり低いことと
なり、高音域強調度合を再生音量の増大に応じて減小さ
せなくとも音は歪まないといえる。したがって、高音域
では音量変化に応じてその強調度合を変化さく１１） せる必要は必ずしもなく、本実施例のように不変として
もよい。勿論、低音域と同様に変化させることも可能で
ある。

上記の第４図装置によれば、アナログスイッチの切替え
によって、所定の周波数特性パターンを音楽ソースや好
みに応じてワンタッチで選択設定できるので、音楽ソー
スを変えたときに低音および高音調整ツマミ等で再び手
間のかかる調整をする煩わしさがなくなる。そして、音
量を変化させた場合にはその音量に応じた適切な周波数
特性パターンに自動的に調整されるので、大音量時に強
調に起因して音が歪むことを防止できる。これらの利点
は運転者自身が調整操作をするカーステレオ等に第４図
装置を用いた場合、交通安全上の観点からも特に望まし
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、所定周波数帯域の強調を行っている状
態で音量を十分に大きくしても、その音量変化に応じて
強調度合が自動的に調整されるので、強調を行っている
ことに起因して音が歪むことを防止できる。したがって
、音量を変える毎に音質調整ツマミを再調整する煩わし
さがなくなる。

このことは、本発明装置を自動車搭載のカーステレオ等
に用いられた場合に交通安全上の観点からも特に有益で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのオーディオ増幅器の
音質調整装置の回路図、第２図は従来形のレスポンス特
性図、第３図は第１図装置によるレスポンス特性図、第
４図は本発明の他の実施例としてのオーディオ増幅器の
音質調整装置の回路図、第５．第６．第７および第８回
は第４図装置によるそれぞれ低音域強調モード、高音域
強調モード、低高音域強調モード、聴感補正用モードの
レスポンス特性図、第９図は同一聴感曲線の周波数特性
図、第１０図は一般的なオーディオ信号のスペクトル特
性図である。 １．４２・・・増幅器、　３・・・音Ｍ調整ボリューム
、４・・・ゲイン調整ボリューム、 ６・・・帯域１１１１過フイルタ、 ＶＲＩ・・・音量調整器、ＶＲ２・・・ゲイン調整器、
４４・・・アナログスイッチ、 ４５・・・聴感補正用共振回路、 ４６・・・低域共振回路、 ４７・・・高域共振回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オーディオ信号を増幅する増幅手段、該増幅手段の出力
   音量を調整する音量調整手段、該増幅手段出力の所定周
   波数帯域を強調する強調手段、および、該音量調整手段
   に連動されて音量の増大に従って該強調手段の強調度合
   を減小させる強調調整手段を具備するオーディオ増幅器
   の音質調整装置。