JPS62202607A

JPS62202607A - パワ−増幅システム

Info

Publication number: JPS62202607A
Application number: JP62039993A
Authority: JP
Inventors: ジョージ・ビー・ドッドソン・ザ・サード; ジョン・エイ・ナンガーロイ
Original assignee: Bose Corp
Current assignee: Bose Corp
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1987-09-07

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】 ←）利用分野本発明は、一般には、等化及び増幅に関し、更に詳細に
は、特に自動車に有用な高パワー・レベルのステレオφ
パワー増幅であって、その内の信号スペクトル成分が過
負荷を生じさせ得る周波数範囲における等化特性を、他
の周波数範囲の等化特性を維持しながら、変化させる新
規なダイナミック等化を含む新規な回路技術により比較
的低コストのものを提供することに関する。

（ロ）従来技術及びこの発明が解決しようとする問題点自動車に於いては、１２ボルトＤ、Ｃ，電源から直接的
にステレオφパワー・アンプを付勢することは一般的方
法である。Ｄ、Ｃ，電源がラウドスピーカ・ダイヤフラ
ムを中心からずれてバイアスすることを防止するため、
これらのアンプは典型的に各アンプ・チャネルと夫々の
ラウドスピーカとの間に接続される高価な大きなコンデ
ンサを必要とする。

また、等化が使用されると、等化回路によってかなり上
昇されるスペクトル成分を受信するときアンプは過負荷
となる可能性があり、従って不所望な可聴歪みを発生さ
せ、装置のサウンド・パワー出力を制限する。

従って、本発明の重要な目的は、改良された増幅及び（
又は）等化（イコライゼーション）を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、コストに対する可聴歪みのないパ
ワー出力の比を増加させながら前記目的を達成すること
である。

本発明の他の目的は、イコライゼーションを行ないなが
ら前記目的を達成することである。

本発明の更に他の目的は、スペクトル成分が増幅され可
聴過負荷を生じさせる周波数範囲の部分を除き、所望の
イコライゼーション曲線を維持するダイナミック・イコ
ライゼーションをもって前記目的を達成することである
。

Ｑ９　　問題点を解決するための手段本発明によれば、アクティブ・イコライゼーション装置
において、パワー増幅装置により供給されその出力信号
を表示する信号に応答して周波数範囲の選択された部分
でのアクティブ・イコライザーのゲインを変化させる装
置がある。前記周波数範囲において、比較的低レベルを
増幅するときゲインは最大となり他の周波数範囲と実用
−１〕同一のイコライゼーションを提供すると共に、増
幅して比較的高レベルを提供するときの増幅器のクリッ
ピングによる可聴歪を防止する。この特徴に従い、光感
知抵抗性装置が周波数感知回路網に結合され、パワー増
幅器からのフィードバック信号の大きさに関係する強さ
の光を供給するＬＥＤのような光源によって光を受ける
。

本発明を以下実施例に従って詳細に説明する。

（→実施例第１図を参照すると、本発明による装置の論理的配置を
示すブロック図が示される。第１図においては、１つの
出力カップリング・コンデンサが省略され、もう１つの
カップリング・コンデンサがり、Ｃ，阻止の機能を果し
、また、非常に小さな値から成り、それによって、サイ
ズ及びコストを従来の装置に通常使用されていた２つの
阻止コンデンサ（ブロッキング・コンデンサ）のどちら
よりも下げている。本装置は、左側及び右側チャネルの
増幅器１０及び１１を含み、夫々左側及び右側ラウドス
ピーカ１２及び１３に、左側及び右側チャネルの増幅器
１０及び１１の出力＋及び−と直列に結合され、他の出
力端子は接地される。ブロッキング・コンデンサ１４は
、左側スピーカ１２と右側スピーカ１３との接続点と、
接地との間に接続される。左側及び右側ラウドスピーカ
１２及び１３は実質的に同じインピーダンスであり、左
側及び右側チャネルの増幅器１０及び１１は実質的に同
じもので構成され入力信号がないときはり、Ｃ，がどち
らのラウドスピーカを介しても流れず、ボイス・コイル
はエア・ギャップの中心に維持される。カットオフ周波
数以下の低周波信号が現われると、コンデンサ１４は効
果的にはオープン回路となり、左側チャネル及び右側チ
ャネル増幅器１０及び１１の接地されてない出力端子の
電位が上昇して、直列接続された左側及び右側スピーカ
１２及び１３を介して電流が流れ、同相でダイヤフラム
を駆動しモノラル的に低周波信号を供給する。低周波信
号は必然的に無指向性であり、それ程ステレオ効果をも
たらさないので、この回路構成はリスナーによって感知
されるステレオ感に可聴的変化を及ぼさない。

より高い周波数において、コンデンサ１４は左側スピー
カ１２及び右側スピーカ１３の接続点を効果的に接地し
、それによってスピーカは高周波数では独立して駆動さ
れて左側及び右側の信号をリスナーに供給しステレオ感
を感知させる。レスポンスがほぼ一定のクロスオーバー
周波数以」二の範囲からレスポンスが３ｄｂ低いクロス
オーバー周波数は、コンデンサ１４のキャパシタンスの
半分の容量性リアクタンスがラウドスピーカ１２又は１
３のインピーダンスと等しい周波数にほぼ一致する。

８００１１ｚのクロスオーバー周波数で０．５オームの
インピーダンスを有するスピーカ（典型的には並列に接
続される各チャネルに対して１オームの前面及び後面ス
ピーカを有することにより達成される）に対して、コン
デンサ１４の値は１０００Ｍ　Ｆ　Ｄであり、従来にお
いては２つのブロッキング・コンデンサの１０分の１の
値が典型的に使用されていた。

第２図を参照すると、本発明によりダイナミック的にイ
コライズされるラウドスピーカ装置の論理的構成を示す
ブロック図が示される。ラウドスピーカ装置２１は、入
力端子２２の入力信号を、パワー増幅器２３の過負荷に
より生じる可聴歪のない比較的高サウンド・レベルで再
生する。入力端子２２には演算増幅器が接続され、そこ
には増幅器２６の出力から加算点２７へのフィードバッ
ク路にある可変パラメータ素子２５によってシャントさ
れる固定パラメータ等化回路２４が付加される。パワー
増幅器２３がフィードバック信号をフィードバック・バ
ス３４を介してＬＥＤ３２に伝送し、パワー増幅器２３
によって供給されるフィードバック信号の大きさに比例
する強、さの光を光電変換器２５に与える。

次に動作原理について説明する。イコライズさたラウド
スピーカ装置におい、て、パワー増幅器は等化ゲインが
最高の周波数範囲（通常バス及びトレブル領域）の信号
スペク・トル成分に応答して通常過負荷となる。従来技
術の解決方法は、圧縮器とカスケードされたスタティッ
ク・イコライザを組み入れ、廻負荷を発生するスペクト
ル成分応答と無関係に、信号レベルが」二昇するとき周
波数と独立して伝送チャネルのゲインを一様に減少させ
る。歌手にバスドラムによって伴奏が付けられる場合を
考えると、圧縮器がなければバスドラム信号は装置を過
負荷とするであろう。過負荷を防止するため、従来技術
の圧縮器は、チャネルのゲインを下げてバスドラムの音
の大きさばかりでなく歌手の声の大きさをも低下させる
。本発明はバスドラムのレベルを下げて増幅器の過負荷
を防止すると共に、歌手の感知される音レベルは木質的
に同じとする。

本発明は、前記の結果を第２図の装置によって達成する
。最大にイコライズされたゲインは、増幅器２６の周囲
のフィードバック回路のコンダクタンスが最大となる周
波数で発生する。光電変換器２５は、暗いときのコンダ
クタンスは無視し得るものであり、等化は固定等化回路
２４によって決定される。パワー増幅器２３の過負荷に
応答してＬＥＤ３２が付勢されると、光電変換器２５の
コンダクタンスは過負荷が解消するまで等化ゲインを低
下させるに充分な程増加する。装置を非常な過負荷にす
る試みの限度では、光電変換器２５のコンダクタンスが
固定等化回路２４のコンダクタンスに比較して非常に高
くなって、チャネルの周波数応答が一定となり、装置は
一定応答の増幅器及び圧縮器とし゛　　て作用する。

第３図を参照すると、イコライザの応答を示すグラフが
示され、曲線Ａ、Ｂ、Ｃは夫々０．５ｄｂ　。

２０ｄｂの圧縮をしたときの特性である。光電変換器２
５の抵抗が１００　ｋオームでの５ｄｂ圧縮を示す曲線
Ｂは、２００Ｈｚから８．０００１１ｚまでは圧縮なし
の応答曲線Ａより約１デシベルしか低くないが、５０１
１ｚでは６ｄｂ、　１５ｋｌｌｚでは８ｄｂ低い。光電
変換器２４の抵抗が１０にオームでの２０ｄｂ圧縮を示
す曲線Ｃでは、周波数応答は５０１１ｚから１５ｋｌｌ
ｚまでほぼ一定である。

第４図を参照すると、本発明の好適実施例の具体値を示
す回路図が示される。当業者は第４図の回路を組立てる
ことにより本発明を実施可能であので、以下の説明は動
作原理を理解するに助力となる範囲に限定する。

トランジスタＱ１及び関連の回路は、回路装置に適切な
り、Ｃ，電位を供給する装置を含む。端子Ｐ１６は通常
プログラム・ソース例えば関連の自動車ラジオφ′チュ
ーナに接続され、ソースをターン・オンさせたとき通常
不導通のトランジスタＱ１を介して電流を引き出し適切
な付勢電位を各回路に供給すると共に、トランジスタＱ
１のコレクタの電位がツェナー・ダイオードＤ４によっ
て確立される１６ボルトを超えることを防止する。左及
び右チャネルは等しいので右チャネルのみを詳細に示す
。

トランジスタＱ２０３は、パワー増幅器が過負荷の場合
を除いて通常不導通である。これが導通すると、ＬＥＤ
３２を介して電流を流し、過負荷の程度に比例して光電
変換器２５を照明する。

図示される特別の出力回路接続は前面又はＡラウドスピ
ーカ及び後面又はＢラウドスピーカに適合させるためで
あり、これらの左及び右のスピーカ対は並列に接続され
る。左チャネルφラウドスピーカのドライバのプラス（
→端子は出力トランジスタのコレクタに共に接続され、
一方布チャネルφラウドスピーカの方のマイナスＯ端子
は出力トランジスタＱ２０６及びＱ２０７のコレクタに
共通に接続される。左側ラウドスピーカの一端子と右側
ラウドスピーカの子端子は、共にコンデンサ１４に接続
される。コンデンサ１４は、典型的には図示されるよう
に１．ＯＯＯＭＦＤであり、並列に接続される１オーム
のラウドスピーカの対によりほぼ０．５オームのインピ
ーダンスに対し８００１１ｚのｌ値電力クロスオーバー
周波数を確立する。好適なラウドスピーカのドライバの
様式はＢＯ５Ｅ９０１（登録商標）シリーズエラウドス
ピーカ・システムに使用され、更に、米国特許第４．０
６１，８９０に記載されている。チューナのような高レ
ベル・ソースに対しては高入力があり、テープ・ヘッド
のような低入力に対しては低入力がある。

（ホ）効　果以上の如く、比較的安価でコンパクトな回路を有する高
音響パワー出力を供給する新規な装置及び技術が示され
た。回路は、マルチ出力カップリング・コンデンサを削
減し、はとんど聞えない程の歪で異なった再生音間の良
好なバランスを維持するワイドな各種プログラム構成要
素が要求されるとき増幅器がその最高に近いところで動
作することを可能とする。本発明の思想から逸脱しない
範囲で本実施例を変更可能であることは当業者には明ら
かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるパワー増幅システムのブロック
図である。第２図は、本発明による他のパワー増幅システムのブロ
ック図である。第３図は、各種圧縮に対する等化レスポンスを表わすグ
ラフである。第４図は、本発明の好適実施例の回路図である。（符号説明）１０・・・左チヤネル増幅器　１１・・・右チヤネル増
幅器１２・・・左側スピーカ　１３・・・右側スピーカ
２１・・・ラウドスピーカ　２３・・・パワー増幅器２
４・・・固定パラメータ等化回路２６・・・増幅器特許出願人　　ポーズ・コーポレーション（外１名）レスイ〉ス（ｄり受吾ｅジ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ラウドスピーカ装置を付勢するパワー増幅装置と
、入力オーディオ信号に応答してイコライズされたオー
ディオ信号を前記パワー増幅装置に供給してパワー増幅
システムの放射音パワー応答をより一様にするアクティ
ブ・イコライズ装置と、を有する前記パワー増幅システ
ムに於いて、前記パワー増幅装置からのフィードバック信号に応答し
て少なくとも１つの所定の周波数範囲における前記シス
テムのゲインを他の周波数範囲のゲインに関係して変化
させるゲイン可変装置と、前記パワー増幅装置が過負荷であるときにのみ前記フィ
ードバック信号を供給するために、過負荷が始まる該パ
ワー増幅装置に応答する装置と、そして前記パワー増幅装置からの前記フィードバック信号を前
記ゲイン可変装置に結合して相対ゲインを変化させ、前
記所定の周波数範囲の前記入力オーディオ信号のスペク
トル成分に応答して前記増幅装置の可聴過負荷を防止す
る結合装置と、から構成されるパワー増幅システム。
（２）前記ゲイン可変装置が前記アクティブ・イコライ
ズ装置を含むところの特許請求の範囲第（１）項記載の
パワー増幅システム。
（３）前記ゲイン可変装置が可変抵抗から成るところの
特許請求の範囲第（２）項記載のパワー増幅システム。
（４）前記アクティブ・イコライズ装置が、前記可変抵
抗によりシャントされるフィードバック路に周波数感知
回路を有する演算増幅器から成るところの特許請求の範
囲第（３）項記載のパワー増幅システム。
（５）前記抵抗が光感知形であり、前記結合装置が前記
抵抗を照明する光源から成るところの特許請求の範囲第
（３）項記載のパワー増幅システム。
（６）前記光源がＬＥＤから成るところの特許請求の範
囲第（５）項記載のパワー増幅システム。
（７）前記光源が、前記パワー増幅装置が過負荷となり
始めるまで消されているところの特許請求の範囲第（５
）項記載のパワー増幅システム。
（８）前記アクティブ・イコライザ装置が、前記光感知
抵抗によりシャントされるフィードバック路に周波数感
知回路を有する演算増幅器から成るところの特許請求の
範囲第（４）項記載のパワー増幅システム。
（９）前記光源が、前記パワー増幅装置が過負荷となり
始めるまで消されているところの特許請求の範囲第（８
）項記載のパワー増幅システム。
（１０）前記光源が、前記パワー増幅装置に直接結合さ
れるＬＥＤから成るところの特許請求の範囲第（９）項
記載のパワー増幅システム。
（１１）前記ＬＥＤが、前記パワー増幅装置が導通し始
めるときにのみ導通するトランジスタのコレクタに結合
されるところの特許請求の範囲第（１０）項記載のパワ
ー増幅システム。