JPS62219897A - 補聴器 - Google Patents
補聴器Info
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- JPS62219897A JPS62219897A JP62055457A JP5545787A JPS62219897A JP S62219897 A JPS62219897 A JP S62219897A JP 62055457 A JP62055457 A JP 62055457A JP 5545787 A JP5545787 A JP 5545787A JP S62219897 A JPS62219897 A JP S62219897A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本弗明は補聴器、殊に補聴器便用者に修正され増幅され
た音をよりコンパクトに経済的にしかも効果的に提供す
る回路に関する。その最も基本的な形では、補聴器は音
響信号を受信して補聴器の使用者に修正された音響信号
を供給することによって補聴器便用者がよく聴き成るこ
とができるようにする装置である。
た音をよりコンパクトに経済的にしかも効果的に提供す
る回路に関する。その最も基本的な形では、補聴器は音
響信号を受信して補聴器の使用者に修正された音響信号
を供給することによって補聴器便用者がよく聴き成るこ
とができるようにする装置である。
聴覚が損なわれた人々はその聴覚損失の程度とパターン
において相当異なっている。このことは彼らのオーディ
オダラムに反映されている。
において相当異なっている。このことは彼らのオーディ
オダラムに反映されている。
オーディオダラムは聴力損失(HTL )対周波数の図
表である。HTLは対数(デシベル)目盛によって測定
され一個人の音検知i絢値を正常な聴覚をもった人たち
のそれと比較するものである。
表である。HTLは対数(デシベル)目盛によって測定
され一個人の音検知i絢値を正常な聴覚をもった人たち
のそれと比較するものである。
オーディオダラムのレベルは正常に近いもの(OdBH
TL)から深刻な損失(100dB)ITL以上)に至
るまでまちまちである。それらのパターンは平坦なオー
ディオダラム(関連する周波数範囲にわたってほぼ等し
いHTL)から鋭く下降するオーディオダラム(周波数
が1オクターブ増加するにつき30 dB以上で大きく
なるHTL、)あるいは上昇するオーディオダラム(周
波数と共に減少するHTI、)に至るまでまちまちであ
る。鋭く下降するオーディオダラムの範ちゅう内ではオ
ーディオダラムが下降し始める時の周波数は個々人につ
いて大きく異なっている。
TL)から深刻な損失(100dB)ITL以上)に至
るまでまちまちである。それらのパターンは平坦なオー
ディオダラム(関連する周波数範囲にわたってほぼ等し
いHTL)から鋭く下降するオーディオダラム(周波数
が1オクターブ増加するにつき30 dB以上で大きく
なるHTL、)あるいは上昇するオーディオダラム(周
波数と共に減少するHTI、)に至るまでまちまちであ
る。鋭く下降するオーディオダラムの範ちゅう内ではオ
ーディオダラムが下降し始める時の周波数は個々人につ
いて大きく異なっている。
聴力損失のパターンもまた主観的に経験されるラウドネ
スと入力音圧レベル間の関係において相当異なる。耳が
知覚できる最低レベル(HTI、)には広範な差異が存
在するだけでなく耳が許容することのできる最高レベル
(ラウドネス不快レベルあるいはLDL)とこれら両極
端値開のラウドネスの増加率にもまた広範な差異が存在
する。ある場合には正常なHTLよυもずっと高いHT
Lが正常なLDLよりも低いLDLと組合わされてずつ
と低いダイナミックレンジの使用可能音のレベルを与え
ることがある。
スと入力音圧レベル間の関係において相当異なる。耳が
知覚できる最低レベル(HTI、)には広範な差異が存
在するだけでなく耳が許容することのできる最高レベル
(ラウドネス不快レベルあるいはLDL)とこれら両極
端値開のラウドネスの増加率にもまた広範な差異が存在
する。ある場合には正常なHTLよυもずっと高いHT
Lが正常なLDLよりも低いLDLと組合わされてずつ
と低いダイナミックレンジの使用可能音のレベルを与え
ることがある。
聴力損失の程度とパターンの相異が大きいため、聴覚を
損なわれた人たちを最適に補助するために必要とされる
補聴器特性も同様にして広い範囲が存在することになる
。補聴器の周波数応答は個々人の聴覚損失について選択
しなければならず、周波数帯域幅内の一般的な形と共に
その周波数帯域幅を選択する高次のa蓼波を必要とする
ことがある。補聴器の利得は聴覚損失の程度に従って選
択する必要がある。
損なわれた人たちを最適に補助するために必要とされる
補聴器特性も同様にして広い範囲が存在することになる
。補聴器の周波数応答は個々人の聴覚損失について選択
しなければならず、周波数帯域幅内の一般的な形と共に
その周波数帯域幅を選択する高次のa蓼波を必要とする
ことがある。補聴器の利得は聴覚損失の程度に従って選
択する必要がある。
補聴器の制限レベルはLDLに従って選択すり
る必要がある。出力制限形式の選択はぎ−ク\リップも
しくは出力自動利得制御部(”AGC”)間で行う必要
がある。出力AGCはその動作が補聴器の出力レベルに
関連づけられる自動利得制御系である。この関係は使用
者によって操作される音量制御の設定からはほぼ無関係
である。
しくは出力自動利得制御部(”AGC”)間で行う必要
がある。出力AGCはその動作が補聴器の出力レベルに
関連づけられる自動利得制御系である。この関係は使用
者によって操作される音量制御の設定からはほぼ無関係
である。
もし耳がずっと小さなダイナミックレンジを有するなら
ば、入力AC)C系が必要とされるかもしれない。入力
A()Cはその動作が補聴器に対する入力レベルに関連
づけられた自動利得制御系である。入力AGCの動作と
入力レベルとの間の関係も、使用者が操作する音量制御
の設定とはほぼ独立している。入力AGCのばあいには
圧縮閾値(A G C*h作が開始される入力レベル)
と圧縮比(入力におけるデシベル変化の出力レベルにお
けるデシベル変化に対する比)についての選択を行わな
ければならない。
ば、入力AC)C系が必要とされるかもしれない。入力
A()Cはその動作が補聴器に対する入力レベルに関連
づけられた自動利得制御系である。入力AGCの動作と
入力レベルとの間の関係も、使用者が操作する音量制御
の設定とはほぼ独立している。入力AGCのばあいには
圧縮閾値(A G C*h作が開始される入力レベル)
と圧縮比(入力におけるデシベル変化の出力レベルにお
けるデシベル変化に対する比)についての選択を行わな
ければならない。
一つの補聴器がこれら種々の特性の調節可能範囲を有し
ていることが望ましい。このことがN喪なのはそれが単
一の補聴器モデルを異なった聴力損失をもった多数の人
たちについて使用することを可能にするだけでな(、最
初に選択した補聴器特性がたとい不正確であってもある
いは使用者の聴力損失が時と共に変化しても補聴器を再
調節することができるからである。
ていることが望ましい。このことがN喪なのはそれが単
一の補聴器モデルを異なった聴力損失をもった多数の人
たちについて使用することを可能にするだけでな(、最
初に選択した補聴器特性がたとい不正確であってもある
いは使用者の聴力損失が時と共に変化しても補聴器を再
調節することができるからである。
補聴器は通常はm部につけるものであるから、それらは
小さくて通常は小さな1個の電池によって長期間動作す
るものでなければならない。
小さくて通常は小さな1個の電池によって長期間動作す
るものでなければならない。
また優れた性能をもち、高い信頼性を備え、像コストで
なければならない。補聴器の種々の機能を提供するため
に使用される電子回路もまたこれらの特性を備えていな
ければならない。もちろん、かかる回路は補聴器以外の
分野で同様な必要性を備えている分野においても有益で
あろう。
なければならない。補聴器の種々の機能を提供するため
に使用される電子回路もまたこれらの特性を備えていな
ければならない。もちろん、かかる回路は補聴器以外の
分野で同様な必要性を備えている分野においても有益で
あろう。
従来の補聴器は上記の必要金満たすうえで種槙の制約を
もっていた。それらは周波数応答を制御するために提供
される濾波の程度が限られていた。入力AGC系を備え
てもそれらは良好に形成された圧縮閾値と圧縮比を与え
ることはなかった。同様にしてそれらはその周波数応答
特性においてもその出力レベル対入力レベルおよびAG
C特性においても必要とされる調整度を与えることもな
かった。
もっていた。それらは周波数応答を制御するために提供
される濾波の程度が限られていた。入力AGC系を備え
てもそれらは良好に形成された圧縮閾値と圧縮比を与え
ることはなかった。同様にしてそれらはその周波数応答
特性においてもその出力レベル対入力レベルおよびAG
C特性においても必要とされる調整度を与えることもな
かった。
従来の電子回路もまた上記必要を満たす上で諸々の制約
をもっていた。規模が小さく約1.3■の低供給電圧で
動作でき供給電流をほとんど流さない回路は優れた性能
を示さす所望の調整特性を与えることがなかった。上記
性能を満たす従来の電子回路は高い供給電圧と電流を必
要とし数多くの素子品を必要とし規模が大きいカベある
いはそれらが単一の制御動作によってv4整できるよう
な形をしていなかった。
をもっていた。規模が小さく約1.3■の低供給電圧で
動作でき供給電流をほとんど流さない回路は優れた性能
を示さす所望の調整特性を与えることがなかった。上記
性能を満たす従来の電子回路は高い供給電圧と電流を必
要とし数多くの素子品を必要とし規模が大きいカベある
いはそれらが単一の制御動作によってv4整できるよう
な形をしていなかった。
補聴器の一般的目的を達成するのに役立つ特殊回路はそ
れ自身の特定の目標をもっている。
れ自身の特定の目標をもっている。
かかる特定の目標は以下に吐しく論することにする。
特殊回路
フィルタ
補聴器の如き多くの電子回路においては入力信号が与え
られる。その後、入力信号を適当なフィルタによって修
正しなけれはならない。これらの修正は入力信号の種々
な周波数成分を異なる程度に減衰させることからなる。
られる。その後、入力信号を適当なフィルタによって修
正しなけれはならない。これらの修正は入力信号の種々
な周波数成分を異なる程度に減衰させることからなる。
そのため、例えば補聴器使用者は低周波数を有する音に
対してよシも高周波数を有する音に対してより深刻な聴
覚の損失を経験するおそれがめる。従って補聴器は低周
波数信号よりも強力に高周波数信号を増幅しなければな
らない。
対してよシも高周波数を有する音に対してより深刻な聴
覚の損失を経験するおそれがめる。従って補聴器は低周
波数信号よりも強力に高周波数信号を増幅しなければな
らない。
その後、適当なフィルタを用いて高周波信号をほぼ不変
の状態で通過させ低周波信号を減衰させる。
の状態で通過させ低周波信号を減衰させる。
上記例のばあい、高周波数信号をほぼそのまま通過させ
ることができるため、そのフィルタは高域フィルタと呼
ばれている。更に低域フィルタは低周波信号のみをほぼ
そのま\通過させることができる。帯域フィルタとして
知られるその他のフィルタは特定の範囲内の周波数を有
する信号をほぼそのま\フィルタを通過させることがで
きる。
ることができるため、そのフィルタは高域フィルタと呼
ばれている。更に低域フィルタは低周波信号のみをほぼ
そのま\通過させることができる。帯域フィルタとして
知られるその他のフィルタは特定の範囲内の周波数を有
する信号をほぼそのま\フィルタを通過させることがで
きる。
補聴器を設計するにあいにはより効果的でしかもコンパ
クトな周波数応答フィルタを使用することが望ましい。
クトな周波数応答フィルタを使用することが望ましい。
従来技術においては周波数応答フィルタが一般に使用さ
れている。高域フィルタもしくは低域フィルタのばあい
、該フィルタのコーナ周波数もしくは特性周波数として
知られる所定周波数がフィルタを通過することを許され
る信号と減衰される信号とをf”iは分割する。種々の
用途に使用される周波数フィルタの′81類の一つはバ
ッタワースフィルタと呼ばれルモのである。例えは低域
バッタワースフィルタのばあい、コーナー鵬波数よりも
少ない周波数をもった信号は該フィルタ金はぼ損なわれ
ることなく通過することが許される。然しなから、コー
ナーの周波数をもった周波数はほぼ3 dBだけ減衰さ
れる。コーナ周波数以上の周波数をもった信号は更に3
dB以上に減衰される。
れている。高域フィルタもしくは低域フィルタのばあい
、該フィルタのコーナ周波数もしくは特性周波数として
知られる所定周波数がフィルタを通過することを許され
る信号と減衰される信号とをf”iは分割する。種々の
用途に使用される周波数フィルタの′81類の一つはバ
ッタワースフィルタと呼ばれルモのである。例えは低域
バッタワースフィルタのばあい、コーナー鵬波数よりも
少ない周波数をもった信号は該フィルタ金はぼ損なわれ
ることなく通過することが許される。然しなから、コー
ナーの周波数をもった周波数はほぼ3 dBだけ減衰さ
れる。コーナ周波数以上の周波数をもった信号は更に3
dB以上に減衰される。
フィルタの性能は更にその極数によって特徴づけること
ができる。極は伝達関数の分母の複素周波数種である。
ができる。極は伝達関数の分母の複素周波数種である。
極数が大きければ大きいほど、コーナ周波数を超えるバ
ッタワースフィルタの減衰比はそれだけ大きくなろう。
ッタワースフィルタの減衰比はそれだけ大きくなろう。
例えば、2極の高域もしくは低域フィルタは1オクター
ブあたり12dBの減衰比をもつことになり、また4極
フイルタは1オクターブあたり24dBの比をもつこと
になろう。多くの用途においては4極フイルタを有する
ことが望ましい。
ブあたり12dBの減衰比をもつことになり、また4極
フイルタは1オクターブあたり24dBの比をもつこと
になろう。多くの用途においては4極フイルタを有する
ことが望ましい。
多くの用途ではフィルタをできる限シコンパクトで効率
的にすることが必要である。例えは補聴器は使用者の耳
の背後もしくは内部に設けるはおいが多い。そのためス
ベースが制限されるために周波数フィルタを含む補聴器
内の回路はすべて小さくする必要がある。従って、各回
路内の素子の数は小さくしなければならない。
的にすることが必要である。例えは補聴器は使用者の耳
の背後もしくは内部に設けるはおいが多い。そのためス
ベースが制限されるために周波数フィルタを含む補聴器
内の回路はすべて小さくする必要がある。従って、各回
路内の素子の数は小さくしなければならない。
同様にして、多くの用途でフィルタのコーナ周波数をi
gU可能にすることが要求される。例えば、補聴器のば
あい、異なる周波数を増幅する必要のある使用者は単に
フィルタのコーナ周波数rm整するだけで同じ補聴器を
使用することができる。500 Hz以上の周波数で信
号を増幅しなけれはならない使用者と、1000Hz以
上に信号を増幅しなければならないもう一人の使用者と
は共に補聴器の周波数応答を決定するフィルタのコーナ
周波数全調整することによって同じ補聴器を便用するこ
とができるわけである。にもかかわらす、かかるi/4
整可能なフィルタは(にできるだけコンパクトなもので
なければならない。
gU可能にすることが要求される。例えば、補聴器のば
あい、異なる周波数を増幅する必要のある使用者は単に
フィルタのコーナ周波数rm整するだけで同じ補聴器を
使用することができる。500 Hz以上の周波数で信
号を増幅しなけれはならない使用者と、1000Hz以
上に信号を増幅しなければならないもう一人の使用者と
は共に補聴器の周波数応答を決定するフィルタのコーナ
周波数全調整することによって同じ補聴器を便用するこ
とができるわけである。にもかかわらす、かかるi/4
整可能なフィルタは(にできるだけコンパクトなもので
なければならない。
更に、フィルタのコーナ周波数を変化させるには、でき
るだけ唯一の制御装置′を便用すべきである。七のこと
によって周波数の調整をよプ容易に行うことができるだ
けでなく補聴器の製作qjtを低く、またより信頼度の
高い補聴器を提供することが可能になる。
るだけ唯一の制御装置′を便用すべきである。七のこと
によって周波数の調整をよプ容易に行うことができるだ
けでなく補聴器の製作qjtを低く、またより信頼度の
高い補聴器を提供することが可能になる。
更に、手動調整式の制御素子はフィルタ回路から難れた
位首に取付けられることが多いから、入力信号がこの制
御素子を通過せずにむしろその制御素子がフィルタのコ
ーナ周波数に間接的に影響を及ぼす制御信号を変化させ
るようにすれは有利である。かかる構成は実際の信号に
影vを及ばずことになる帰還、容量結合、あるいは不都
合な雑音のピックアップの除に遭遇する困難金少なくす
る。更に、制御信号は手wJ調節式のポテンショメータ
によって供給するか、補聴器自体内の他の処理系統のも
とで発生する信号であってもよい。制御信号はコーナ周
波数制御の調節範囲を正確に設定する基阜信号をつくり
だす調整器から発生されなければならない。
位首に取付けられることが多いから、入力信号がこの制
御素子を通過せずにむしろその制御素子がフィルタのコ
ーナ周波数に間接的に影響を及ぼす制御信号を変化させ
るようにすれは有利である。かかる構成は実際の信号に
影vを及ばずことになる帰還、容量結合、あるいは不都
合な雑音のピックアップの除に遭遇する困難金少なくす
る。更に、制御信号は手wJ調節式のポテンショメータ
によって供給するか、補聴器自体内の他の処理系統のも
とで発生する信号であってもよい。制御信号はコーナ周
波数制御の調節範囲を正確に設定する基阜信号をつくり
だす調整器から発生されなければならない。
更に1回路の大きさを更に小さくするために回路の大き
な部分は果槓回路上に形成すべきである。多くのばあい
、必要に応じて相互接続できる多数のほぼ同一の回路素
子を内蔵するセミカスタム集積回路を使用することが望
ましい。
な部分は果槓回路上に形成すべきである。多くのばあい
、必要に応じて相互接続できる多数のほぼ同一の回路素
子を内蔵するセミカスタム集積回路を使用することが望
ましい。
従って、回路の設計においてはかかる同一のトランジス
タをその整数倍たけ多数用いた集積回路を使用すること
が有利である。同様に、かかる整数倍のほぼ同一トラン
ジスタを便用して所期の回路動作の精度を大きくするこ
とができる。
タをその整数倍たけ多数用いた集積回路を使用すること
が有利である。同様に、かかる整数倍のほぼ同一トラン
ジスタを便用して所期の回路動作の精度を大きくするこ
とができる。
補聴器内に使用される多くの回路部品は同一の集積回路
チップの上に形成される。かかるチップ上にトランジス
タと壇輻回路を容易に利用することができ、しかも不相
応なスベース量をとらないのが普通である。しかしなが
ら、抵抗素子はチップ上に大きなスベースをとることに
なる。更に、チップ上に形成される抵抗器の絶対fiL
は狭い許容偏差内に維持するのは困難であるのが普通で
ある。かかる広い許容偏歪のために回路動作の精度はお
ちることになろう。チップと接続される外部ディスクリ
ート抵抗器も使用することができるが、かかるディスク
リート素子もまた補聴器内部に利用可能なスベースの多
くを占め、またチップに対する接続点数會更に必要とす
ることになる。
チップの上に形成される。かかるチップ上にトランジス
タと壇輻回路を容易に利用することができ、しかも不相
応なスベース量をとらないのが普通である。しかしなが
ら、抵抗素子はチップ上に大きなスベースをとることに
なる。更に、チップ上に形成される抵抗器の絶対fiL
は狭い許容偏差内に維持するのは困難であるのが普通で
ある。かかる広い許容偏歪のために回路動作の精度はお
ちることになろう。チップと接続される外部ディスクリ
ート抵抗器も使用することができるが、かかるディスク
リート素子もまた補聴器内部に利用可能なスベースの多
くを占め、またチップに対する接続点数會更に必要とす
ることになる。
コンデンサの如き回路内に使用される他の素子は同一チ
ップ上に製作することは困難である。
ップ上に製作することは困難である。
もちろん、ディスクリートなコンデンサが使用されるば
あいには、それらはディスクリートな抵抗器と同様に補
聴器内にスベース金とるからそれらの数と大きさは最小
限にしなけれはならない。同様にしてチップに対する接
続箇所の数は最小にしなければならない。
あいには、それらはディスクリートな抵抗器と同様に補
聴器内にスベース金とるからそれらの数と大きさは最小
限にしなけれはならない。同様にしてチップに対する接
続箇所の数は最小にしなければならない。
使用されるコンデンサがほぼ等しい値をもっていれは同
じく有益である。こうして、メーカは在庫に少数の品目
を維持していればよい。同様にして、メーカは(異なっ
た種類のコンデンサを小景賜入するよりも)単一種のコ
ンデンサを大量購入した方がコンデンサを低価で得るこ
とができる。従って、メーカと消費者の両方にとっての
コストヲ小さくすることができる。更に唯一つのobの
コンデンサを使用すると不適当なコンデンサが補聴器の
製作に誤使用される危険を小さくすることができる。
じく有益である。こうして、メーカは在庫に少数の品目
を維持していればよい。同様にして、メーカは(異なっ
た種類のコンデンサを小景賜入するよりも)単一種のコ
ンデンサを大量購入した方がコンデンサを低価で得るこ
とができる。従って、メーカと消費者の両方にとっての
コストヲ小さくすることができる。更に唯一つのobの
コンデンサを使用すると不適当なコンデンサが補聴器の
製作に誤使用される危険を小さくすることができる。
その他、各コンデンサの一方側に共用のAC接地配線を
有することが望ましいことが多い。
有することが望ましいことが多い。
かかる構成は回路の雑音感匹を小さくする傾向がある。
更に、そのばあいには回路はコンデンサと集積回路との
間に接続されるパッドを少なくすることができるから回
路のコストを少なく信頼性を太き(することができる。
間に接続されるパッドを少なくすることができるから回
路のコストを少なく信頼性を太き(することができる。
もちろん、フィルタは典型的にはほんの1vオーダの補
聴器バッテリにより供給される電圧レベルによって適当
に動作しなければならない。
聴器バッテリにより供給される電圧レベルによって適当
に動作しなければならない。
らない。
一般に利用可能な多くのフィルタは特定の入力信号に対
して高域出力、低域出力、帯域出力を同時に与えずに高
域か低域か帯域かの伝達機能だけを与えるものである。
して高域出力、低域出力、帯域出力を同時に与えずに高
域か低域か帯域かの伝達機能だけを与えるものである。
同時出力は例えば同一入力信号を高域フィルタと低域フ
ィルタの伝送路に分割するために有効である。
ィルタの伝送路に分割するために有効である。
入力AGC
補聴器の如き多くの用途では信号増幅もしくは信号伝達
系は高レベルの入力信号に対して低レベルの入力信号に
対してよりも低利得を与えることが望ましい。かかる構
成のばあい、大きな範囲の入力信号レベルはもつと小さ
な範囲の出力信号レベルに変換できるからである。
系は高レベルの入力信号に対して低レベルの入力信号に
対してよりも低利得を与えることが望ましい。かかる構
成のばあい、大きな範囲の入力信号レベルはもつと小さ
な範囲の出力信号レベルに変換できるからである。
かかる自動利得制御系は理想的には圧縮閾値と圧縮比に
よって記述することができる。圧縮閾値以下の入力1ぎ
号のばあい信号利得は一定で利得の低下は見られない。
よって記述することができる。圧縮閾値以下の入力1ぎ
号のばあい信号利得は一定で利得の低下は見られない。
圧縮閾値において利得の低下が開始され圧縮閾値を超え
て信号レベルが大きくなると利得は累進的に小さくなる
。
て信号レベルが大きくなると利得は累進的に小さくなる
。
その結果、出力レベルの変化率は入力レベルの変化率よ
りも小さい。圧縮比は圧縮閾値を超える信号レベル群に
関し出力レベルのデシベル変化 −に対す
る比であ る。異なった種類の入力信号や出力信号に関する使用者
の異なる要求を充たすように圧縮閾値と圧縮比を独立に
04節することができることが望ましいばあいが多い。
りも小さい。圧縮比は圧縮閾値を超える信号レベル群に
関し出力レベルのデシベル変化 −に対す
る比であ る。異なった種類の入力信号や出力信号に関する使用者
の異なる要求を充たすように圧縮閾値と圧縮比を独立に
04節することができることが望ましいばあいが多い。
自動利得制御系においては偽応答なしに利得がなめらか
に変化することが重要であることが多い。かかる偽応答
は、たとえば増幅利得を調節するために使用される制御
信号が増幅利得が変化されている間に同時に増幅出力動
作電流もしくは電圧のシフトもしくは1時的オフセット
をつくりだすばあいに生ずる。この種の偽応答は利得が
大きく変化する間に生ずる「サンプ」として聞えるもの
で一般に回避すべきものである。
に変化することが重要であることが多い。かかる偽応答
は、たとえば増幅利得を調節するために使用される制御
信号が増幅利得が変化されている間に同時に増幅出力動
作電流もしくは電圧のシフトもしくは1時的オフセット
をつくりだすばあいに生ずる。この種の偽応答は利得が
大きく変化する間に生ずる「サンプ」として聞えるもの
で一般に回避すべきものである。
同殊に自動利得制御系において信号レベルを゛検知する
ために使用される検波回路は信号の正負の部分の双方に
対して応答することが望ましい。このことによって信号
レベルをよシ正確に判定できることになシ信号のひずみ
は少なくなる。
ために使用される検波回路は信号の正負の部分の双方に
対して応答することが望ましい。このことによって信号
レベルをよシ正確に判定できることになシ信号のひずみ
は少なくなる。
補聴器のばあい、かかるAGC系はマイクロフォンから
レシーバへ至る信号路中に配置することができる。レベ
ル検波器はこの信号路内の使用者操作による音量制御装
置の前の点に適当に配置される。この位置で該系は[入
力AC)CJと呼ばれる。というのはAGCの動作は音
量制御の設定とは独立に入力信号レベルに依存している
からである。
レシーバへ至る信号路中に配置することができる。レベ
ル検波器はこの信号路内の使用者操作による音量制御装
置の前の点に適当に配置される。この位置で該系は[入
力AC)CJと呼ばれる。というのはAGCの動作は音
量制御の設定とは独立に入力信号レベルに依存している
からである。
もし補聴器が広範囲のトーンコントロールもしくは調M
1可能なフィルタも備えているならば、AGCレベル検
波器を信号路内のフィルタ後の一点に配置することも望
ましい。このようにするとAGCは現実に使用中の周波
数範囲に対してのみ作用することになる。それは濾波に
よって聴こえなくされた信号に対しては作用することは
ないであろう。他方、もし例えばAGC検波器が4極高
域フイルタ前で信号レベルを検知したなこ らば、AGC系はそうでない場合には聞えない入力信号
の低周波数成分に対して応答することになろう。その結
果、系は利得の変化を生じさせ、そのことによって同時
に生じている入力信号の高周波数成分に不必要かつ不都
合な影響を及ぼすことになろう。
1可能なフィルタも備えているならば、AGCレベル検
波器を信号路内のフィルタ後の一点に配置することも望
ましい。このようにするとAGCは現実に使用中の周波
数範囲に対してのみ作用することになる。それは濾波に
よって聴こえなくされた信号に対しては作用することは
ないであろう。他方、もし例えばAGC検波器が4極高
域フイルタ前で信号レベルを検知したなこ らば、AGC系はそうでない場合には聞えない入力信号
の低周波数成分に対して応答することになろう。その結
果、系は利得の変化を生じさせ、そのことによって同時
に生じている入力信号の高周波数成分に不必要かつ不都
合な影響を及ぼすことになろう。
かかるAGC系の多数の用途に、おいて、それはできる
限りコンパクトで効率的でなければならない。それはモ
ノリシック集積回路上に製作するのに適した形をしてい
なければならず、またクリップ集積回路外部の部品が殆
んどなく相互接続部が殆んどないことが要求される。そ
れは低供給電圧で動作し供給1!流を殆んど不要とする
ものでなけれはならない。
限りコンパクトで効率的でなければならない。それはモ
ノリシック集積回路上に製作するのに適した形をしてい
なければならず、またクリップ集積回路外部の部品が殆
んどなく相互接続部が殆んどないことが要求される。そ
れは低供給電圧で動作し供給1!流を殆んど不要とする
ものでなけれはならない。
圧伸系
多くの電子装置において高ダイナミツクレンジを有する
信号を制限されたダイナミックレンジを有する1つの回
路もしくは1つの回路素子を経て伝送することが必要で
ある。ダイナミックレンジとは通常ノイズレベルによっ
て決定される最低の有効信号レベルから信号自体の特性
もしくは回路もしくは回路素子の制限レベルもしくはひ
ずみ特性の何れかによって決定される最高有効信号レベ
ルに至る信号レベルの範囲である。
信号を制限されたダイナミックレンジを有する1つの回
路もしくは1つの回路素子を経て伝送することが必要で
ある。ダイナミックレンジとは通常ノイズレベルによっ
て決定される最低の有効信号レベルから信号自体の特性
もしくは回路もしくは回路素子の制限レベルもしくはひ
ずみ特性の何れかによって決定される最高有効信号レベ
ルに至る信号レベルの範囲である。
例えば、補聴器のばあい、調整可能なコーナ周波数を有
する能動フィルタには普通小さなダイナミックレンジを
有する能動回路素子を使用することが必要である。先に
述べた入力AGC系のばあい、能動フィルタは信号路内
の使用者操作による音量コントロールの前の点に配置さ
れる◎それ故、能動フィルタに対する入力信号レベルは
使用者が調節することは不可能である。
する能動フィルタには普通小さなダイナミックレンジを
有する能動回路素子を使用することが必要である。先に
述べた入力AGC系のばあい、能動フィルタは信号路内
の使用者操作による音量コントロールの前の点に配置さ
れる◎それ故、能動フィルタに対する入力信号レベルは
使用者が調節することは不可能である。
もし入力信号がフィルタを通過するとその結果ダイナミ
ックレンジは著しく低下することになろう。
ックレンジは著しく低下することになろう。
この問題は例えば磁気テープの記録再生におけるばあい
のように信号を小さなダイナミックレンジの伝送媒体を
経て伝送する問題に類似しテイル。かかる場合には、ド
ルビーシステムの如く記録前に信号を成る橿の自動利得
制御系によって圧縮して再生後に別のAGC系によって
信号を伸長するものが開発されている。しかしながら、
かかるシステムのばあい、上記二つのAC)C系は互い
に独立に動作する結果、動作開始と復旧時の過渡電圧は
消去されないことになる。
のように信号を小さなダイナミックレンジの伝送媒体を
経て伝送する問題に類似しテイル。かかる場合には、ド
ルビーシステムの如く記録前に信号を成る橿の自動利得
制御系によって圧縮して再生後に別のAGC系によって
信号を伸長するものが開発されている。しかしながら、
かかるシステムのばあい、上記二つのAC)C系は互い
に独立に動作する結果、動作開始と復旧時の過渡電圧は
消去されないことになる。
米国特許第4,377,792号を参照されたい。
必要とされるのは小さなダイナミックレンジの回路に印
加される信号を圧縮し当該回路から出る信号を伸張器の
出力で動作開始と復旧時の過渡電圧を出現させずにほぼ
正確な補足的方法で伸張させるような圧縮−伸張(「圧
伸」)系である。この圧伸系の大きさはコンパクトでし
かも効率的でなければならない。
加される信号を圧縮し当該回路から出る信号を伸張器の
出力で動作開始と復旧時の過渡電圧を出現させずにほぼ
正確な補足的方法で伸張させるような圧縮−伸張(「圧
伸」)系である。この圧伸系の大きさはコンパクトでし
かも効率的でなければならない。
入力A()C系をMする補聴器の如き電子装置はすでに
制御信号によって利得を変化させることのできる増幅器
を内蔵しているかもしれない。
制御信号によって利得を変化させることのできる増幅器
を内蔵しているかもしれない。
このばあいには機能を強化することが有利である。各々
がそれ内片の制御信号によって制御される二個の可変利
得増幅器を備える代9に複合制御信号によって制御され
る単一の可変利得増1M器を使用する方がよい。このた
めには4i故の制御信号を適当な方法で結合するための
コンパクトで効率的な回路が必要になる。
がそれ内片の制御信号によって制御される二個の可変利
得増幅器を備える代9に複合制御信号によって制御され
る単一の可変利得増1M器を使用する方がよい。このた
めには4i故の制御信号を適当な方法で結合するための
コンパクトで効率的な回路が必要になる。
出力制限
補Im器の如き多くの電子装置においては出力信号レベ
ルは無限に増大せずになんらかの方法で制限する必要が
ある。この目的のためにピーククリップと出力AGC制
限という2つの方法が使用されている。何れのばあいに
も調節可能な制限レベルを有することが有益であること
が多い。
ルは無限に増大せずになんらかの方法で制限する必要が
ある。この目的のためにピーククリップと出力AGC制
限という2つの方法が使用されている。何れのばあいに
も調節可能な制限レベルを有することが有益であること
が多い。
多くのばあい、ピーククリッパが最大出力信号レベルを
出力レベルコントロールを調節することによって選択さ
れる制限レベルに制限する必要がある。同時に、e−ク
クリツパは制限レベルを下回ル1W 号レベルの出力レ
ベルコントロールが調節される時にほぼ一定の利得を維
持しなければならない。
出力レベルコントロールを調節することによって選択さ
れる制限レベルに制限する必要がある。同時に、e−ク
クリツパは制限レベルを下回ル1W 号レベルの出力レ
ベルコントロールが調節される時にほぼ一定の利得を維
持しなければならない。
クリッパは成形の正負の部分を対称的にクリップする必
要がある。それはまた容易にa14節可能なりリッピン
グレベルを有すべきである。また、クリッピングレベル
を調節してもクリッピングレベルを下回るもしくはそれ
を十分上回る入力信号レベルに対する周波数応答を変化
させないことが望ましい。
要がある。それはまた容易にa14節可能なりリッピン
グレベルを有すべきである。また、クリッピングレベル
を調節してもクリッピングレベルを下回るもしくはそれ
を十分上回る入力信号レベルに対する周波数応答を変化
させないことが望ましい。
シングルエンドA級出力段を有する多くの補。
聴器のばあい、クリッピングレベルはレシーバと直列な
可変抵抗器によって調整される。この構成は対称的なり
リッピングをしない。Fl 時K、それはクリッピング
レベルと共に変化する補聴器利得とクリッピングレベル
と共に変化する周波数応答を形成する。
可変抵抗器によって調整される。この構成は対称的なり
リッピングをしない。Fl 時K、それはクリッピング
レベルと共に変化する補聴器利得とクリッピングレベル
と共に変化する周波数応答を形成する。
ブツシュゾルAB級出力段を有する多くの補聴器のばあ
い、クリッピングレベルはレシーバのセンタータップと
直列な可変抵抗器によって調節される。このことによっ
て対称的なりリッピングが得られるが高入力信号レベル
のばあいには依然としてクリッピングレベルと共ic
f 化する周波数応答を形成する。この構成のもう一つ
の問題点は高可変抵抗器をセットしたばあいのクリッピ
ングレベルは出力段のバイアス′藏流に対して非常に敏
感であるという点である。このことが起こるのはバイア
ス電流によって形成される抵抗器内の電圧降下がバイア
ス電流L流に応じて変化する全出力電圧範囲の相当部分
を減するからである。
い、クリッピングレベルはレシーバのセンタータップと
直列な可変抵抗器によって調節される。このことによっ
て対称的なりリッピングが得られるが高入力信号レベル
のばあいには依然としてクリッピングレベルと共ic
f 化する周波数応答を形成する。この構成のもう一つ
の問題点は高可変抵抗器をセットしたばあいのクリッピ
ングレベルは出力段のバイアス′藏流に対して非常に敏
感であるという点である。このことが起こるのはバイア
ス電流によって形成される抵抗器内の電圧降下がバイア
ス電流L流に応じて変化する全出力電圧範囲の相当部分
を減するからである。
マグネチックレシーバを駆動する補聴器の出力段の如く
酵導負荷を飽和させる出力段のばあい、出力の電圧は最
低供給電圧以下に変動することがある。コンパクトなサ
イズのばあい、モノリシック集積回路内には出力段が含
まれていることが多い。かかる集積回路においては基板
は最低供給電圧に接続され、集積回路上の回路素子はこ
れら回路素子と基板との間の逆バイアスダイオードによ
って互いに隔離されている。
酵導負荷を飽和させる出力段のばあい、出力の電圧は最
低供給電圧以下に変動することがある。コンパクトなサ
イズのばあい、モノリシック集積回路内には出力段が含
まれていることが多い。かかる集積回路においては基板
は最低供給電圧に接続され、集積回路上の回路素子はこ
れら回路素子と基板との間の逆バイアスダイオードによ
って互いに隔離されている。
もし一つの回路素子にかがる電圧が基板電圧以下に変動
すると、通常状態で逆バイアスをうけた絶縁部は順方向
にバイアスされ、回路素子どうし間の絶縁性を危くする
ことになる。必要とされるのは電圧が基板電圧を相当下
回って変化することを防止するコンパクトで効率的な回
路である。
すると、通常状態で逆バイアスをうけた絶縁部は順方向
にバイアスされ、回路素子どうし間の絶縁性を危くする
ことになる。必要とされるのは電圧が基板電圧を相当下
回って変化することを防止するコンパクトで効率的な回
路である。
多くのばあい、出力AGC系を使用して電子装置の出力
信号レベルを制限することが有益である。もしAGO系
が出力レベルをクリッピングレベル以下に保持すると、
制限するさいに信号ひずみはずっと小さくなる。多くの
ばあい、出力AGC系が出力信号レベルを出力レベルコ
ントロールを調整することによって選択した制限レベル
に制限する一方で制限レベルを下回る信号レベルニラい
て出力レベルコントロールが調整すれるとき一定の利得
を維持することが望ましい。
信号レベルを制限することが有益である。もしAGO系
が出力レベルをクリッピングレベル以下に保持すると、
制限するさいに信号ひずみはずっと小さくなる。多くの
ばあい、出力AGC系が出力信号レベルを出力レベルコ
ントロールを調整することによって選択した制限レベル
に制限する一方で制限レベルを下回る信号レベルニラい
て出力レベルコントロールが調整すれるとき一定の利得
を維持することが望ましい。
同様に、唯一つのスイッチを動作させることによってピ
ーククリッピング動作もしくは出力AGC9作の何れか
を選択することができることが有利である。更にピーク
クリッピングと出力AGCの双方の制限レベルが唯一つ
の出力レベルコントロールによって調節され、出力AG
CII I’Aレベルがピーククリッピングレベルが低
歪みを維持するのに丁度十分なだけピーククリッピング
レベルを下回っていることが望ましいことが多いO 出力段がそのインピーダンスが補聴器のレシーバのよう
な周波数と共に相当変化する負荷を駆動することになる
ばあいには、出力段の飽和が利用可能な出力電圧によっ
て惹き起こされる周波数領域と、出力段の飽和が利用可
能な出力電流によって惹き起こされるその他の周波数領
域が存在するかもし、れない。同様にして、補聴器レシ
ーバの如き負荷を駆動するばあいには、高電流レベルが
レシーバ自体をしてひずみを発生させる虚れがある。以
上の理由から出力段信号電圧と出力段′djL流を共に
検知してこれら検知された信号を出力AGC系に出力信
号を低ひずみを維持するに丁度十分なだけこれら飽和レ
ベルを下回る値に制限するように結合する出力AGO系
を備えることが有利である。
ーククリッピング動作もしくは出力AGC9作の何れか
を選択することができることが有利である。更にピーク
クリッピングと出力AGCの双方の制限レベルが唯一つ
の出力レベルコントロールによって調節され、出力AG
CII I’Aレベルがピーククリッピングレベルが低
歪みを維持するのに丁度十分なだけピーククリッピング
レベルを下回っていることが望ましいことが多いO 出力段がそのインピーダンスが補聴器のレシーバのよう
な周波数と共に相当変化する負荷を駆動することになる
ばあいには、出力段の飽和が利用可能な出力電圧によっ
て惹き起こされる周波数領域と、出力段の飽和が利用可
能な出力電流によって惹き起こされるその他の周波数領
域が存在するかもし、れない。同様にして、補聴器レシ
ーバの如き負荷を駆動するばあいには、高電流レベルが
レシーバ自体をしてひずみを発生させる虚れがある。以
上の理由から出力段信号電圧と出力段′djL流を共に
検知してこれら検知された信号を出力AGC系に出力信
号を低ひずみを維持するに丁度十分なだけこれら飽和レ
ベルを下回る値に制限するように結合する出力AGO系
を備えることが有利である。
発明の要約
本発明を主要な面から考察すると補聴器の改良に関する
ものである。別の面から見ると、それは4極の、調整可
能なコーナ状態変数フィルタを有する補聴器に関するも
のである。その特長の一つは、本発明の補聴器がマイク
ロホンと、フィルタを組合せたレシーバを備えている点
だけである。該フィルタはそれぞれ4極の調整可能なコ
ーナ低域フィルタと、4゛極の調整可能なコーナ高域フ
ィルタと、調整可能なスローfフィルタとから構成され
る。
ものである。別の面から見ると、それは4極の、調整可
能なコーナ状態変数フィルタを有する補聴器に関するも
のである。その特長の一つは、本発明の補聴器がマイク
ロホンと、フィルタを組合せたレシーバを備えている点
だけである。該フィルタはそれぞれ4極の調整可能なコ
ーナ低域フィルタと、4゛極の調整可能なコーナ高域フ
ィルタと、調整可能なスローfフィルタとから構成され
る。
別の面から見ると、本発明は固定利得出力段の前に調整
可能なピーククリツぎング回路が配置された補聴器に関
するものである。更にもう一つの面からみると、レベル
検知器が固定利得出力段の入力端における信号レベルを
検知するv4!可能な出力自動利得制御回路を有する補
聴器に関するものである。更に別の面から見ると、出力
段の電圧と電流の双方を検知する補助的な自動利得制御
検知回路を有する補聴器に関するものである。
可能なピーククリツぎング回路が配置された補聴器に関
するものである。更にもう一つの面からみると、レベル
検知器が固定利得出力段の入力端における信号レベルを
検知するv4!可能な出力自動利得制御回路を有する補
聴器に関するものである。更に別の面から見ると、出力
段の電圧と電流の双方を検知する補助的な自動利得制御
検知回路を有する補聴器に関するものである。
本発明を別の面から見ると、圧縮閾値と圧縮比の両方を
独立にal14卸することのできる入力自動利得制御回
路を備え九補@器に関する。更に別の面から見るとその
ダイナミックレンジを大きくするためにフィルタ付近に
圧縮装置を備えた補聴器に関する。
独立にal14卸することのできる入力自動利得制御回
路を備え九補@器に関する。更に別の面から見るとその
ダイナミックレンジを大きくするためにフィルタ付近に
圧縮装置を備えた補聴器に関する。
更に別の面から見ると、本発明は増幅器の利得を制御す
るための制御回路を備えた補聴器に関する。制御回路の
出力は以下O信号源のうちの少なくとも2つから供給さ
れる信号を合成したものにより決定される。即ち、それ
らの信号源とは圧伸系用の検出器と、入力自動利得制御
検出器と、出力自動利得制御検出器と、使用者が操作す
るボリューム制御部とフィルター節穴利得制御部である
。
るための制御回路を備えた補聴器に関する。制御回路の
出力は以下O信号源のうちの少なくとも2つから供給さ
れる信号を合成したものにより決定される。即ち、それ
らの信号源とは圧伸系用の検出器と、入力自動利得制御
検出器と、出力自動利得制御検出器と、使用者が操作す
るボリューム制御部とフィルター節穴利得制御部である
。
他の主要な面からみると、本発明は抵抗のない可変コー
ナ周波数状態変数フィルタに関する。
ナ周波数状態変数フィルタに関する。
このフィルタは和差増幅回路と、第1および第2の帰還
路と、第1第2の積分回路から構成される。
路と、第1第2の積分回路から構成される。
和差段は第1と第2の帰還路からの信号と共に入力信号
を受は成る。和差段の出力は第1積分回路に接続される
。第1積分回路の出力は第1の帰還線に接続されること
によって入力の1つtn差段に供給する。第1積分回路
の出力は同様にして第2積分回路に接続される。第2積
分回路の出力は第2帰還路に接続されることによって和
差段にもう一つの入力を供給する。
を受は成る。和差段の出力は第1積分回路に接続される
。第1積分回路の出力は第1の帰還線に接続されること
によって入力の1つtn差段に供給する。第1積分回路
の出力は同様にして第2積分回路に接続される。第2積
分回路の出力は第2帰還路に接続されることによって和
差段にもう一つの入力を供給する。
本発明を別の面からみると、状態変数フィルタは制御回
路を内蔵している。制御回路は単一の入力制御信号を受
は取シ、それぞれ2つの制御電流出力を供給する。入力
制御信号が変化するにつれて二つの電流出力間にはほぼ
一定の比が維持される。その結果、フィルタの特性周波
数をフィルタのQ’を大きく変化させることなく変化さ
せることができる。
路を内蔵している。制御回路は単一の入力制御信号を受
は取シ、それぞれ2つの制御電流出力を供給する。入力
制御信号が変化するにつれて二つの電流出力間にはほぼ
一定の比が維持される。その結果、フィルタの特性周波
数をフィルタのQ’を大きく変化させることなく変化さ
せることができる。
別の面からみると、本発明は2極の状態変数フィルタが
縦続接続されている。単一の制御回路が1つの入力制御
信号を受けとり、それぞれ4つの11fIJ#電流出力
を適当な比で供給する。入力制御信号が変化するにつれ
て4つの出力電流間にはほぼ一定の比が維持される。そ
の結果、フィルタの形、即ちQを大きく変化させずとも
フィルタの特性周波数を変化させることができる。
縦続接続されている。単一の制御回路が1つの入力制御
信号を受けとり、それぞれ4つの11fIJ#電流出力
を適当な比で供給する。入力制御信号が変化するにつれ
て4つの出力電流間にはほぼ一定の比が維持される。そ
の結果、フィルタの形、即ちQを大きく変化させずとも
フィルタの特性周波数を変化させることができる。
本発明を更に別の面から見ると出力端子に一定範囲の基
準電圧を提供するための調整器に関するものである。こ
の電圧範囲は整合相互コンダクタンスの入力端子に印加
されたときに相互コンダクタンスから所定範囲の出力t
aを発生するものである。この調整器は例えば先に述べ
た制御回路に対する制御電圧入力として使用することが
できる。調整器は5個の相互コンダクタンスと2個の増
幅器から成る。
準電圧を提供するための調整器に関するものである。こ
の電圧範囲は整合相互コンダクタンスの入力端子に印加
されたときに相互コンダクタンスから所定範囲の出力t
aを発生するものである。この調整器は例えば先に述べ
た制御回路に対する制御電圧入力として使用することが
できる。調整器は5個の相互コンダクタンスと2個の増
幅器から成る。
/j!1と第2の相互コンダクタンスは第1極性の形で
第1と第2の出力電流を供給する。第2相互コンダクタ
ンスの相互コンダクタンス特性は第1相互コンダクタン
スのそれに対してほぼ一定の第1の比を有する。
第1と第2の出力電流を供給する。第2相互コンダクタ
ンスの相互コンダクタンス特性は第1相互コンダクタン
スのそれに対してほぼ一定の第1の比を有する。
第6と第4の相互コンダクタンスは第2の極性の形で第
6と第4の出力電流を供給する。第4の相互コンダクタ
ンスの相互コンダクタンス特性は第6の相互コンダクタ
ンスのそれに対する第2の実質的に一定の比を有する。
6と第4の出力電流を供給する。第4の相互コンダクタ
ンスの相互コンダクタンス特性は第6の相互コンダクタ
ンスのそれに対する第2の実質的に一定の比を有する。
第2と@6の相互コンダクタンスの出力側は共に接続さ
れ入力を第1増幅器に供給する。この増幅器の出力は第
6と第4の相互コンダクタンスの入力側に接続され、帰
還信号として作用して第6出力′峨流を第2出力電流に
ほぼ等しくする。
れ入力を第1増幅器に供給する。この増幅器の出力は第
6と第4の相互コンダクタンスの入力側に接続され、帰
還信号として作用して第6出力′峨流を第2出力電流に
ほぼ等しくする。
第1と第4の相互コンダクタンスの出力は共に接続され
て第2増幅器に入力を供給する。この増幅器の出力側は
第1の相互コンダクタンスの入力側に接続され、帰還信
号として作用して第1出力電流を第4の出力電流にほぼ
等しくする。
て第2増幅器に入力を供給する。この増幅器の出力側は
第1の相互コンダクタンスの入力側に接続され、帰還信
号として作用して第1出力電流を第4の出力電流にほぼ
等しくする。
第5の相互コンダクタンスは第1極性の形である。その
相互コンダクタンス特性は第1相互コンダクタンスのそ
れに対してほぼ一定の比を有する。第5相互コンダクタ
ンスの入力側は第2増幅器の出力側に接続される。第5
相互コンダクタンスの出力側はポテンションメータの抵
抗を経て第2増幅器の出力側に接続される。
相互コンダクタンス特性は第1相互コンダクタンスのそ
れに対してほぼ一定の比を有する。第5相互コンダクタ
ンスの入力側は第2増幅器の出力側に接続される。第5
相互コンダクタンスの出力側はポテンションメータの抵
抗を経て第2増幅器の出力側に接続される。
第5相互コンダクタンスの出力側はポテンショメータの
抵抗を経て第2増幅器の出力側に接続される。基準電圧
出力はポテンショメータの摺動子から取出される。
抵抗を経て第2増幅器の出力側に接続される。基準電圧
出力はポテンショメータの摺動子から取出される。
本発明をもう一つの面から見ると、入力信号を受取9該
入力信号に関連した出力信号を供給するための可変スロ
ープフィルタに関する。このフィルタは入力端子と、差
動相互コンダクタンスと、コンデンサと、単位利得差動
増幅器と、ポテンショメータと、接地線とからなる。
入力信号に関連した出力信号を供給するための可変スロ
ープフィルタに関する。このフィルタは入力端子と、差
動相互コンダクタンスと、コンデンサと、単位利得差動
増幅器と、ポテンショメータと、接地線とからなる。
差動相互コンダクタンス増幅器はその出力から入力信号
と帰還信号を受取り、出力1流を供給する。コンデンサ
は相互コンダクタンス増幅器出力線と接地線との間に接
続される。単位利得差動増幅器は入力端子と相互コンダ
クタンス増幅器の出力側に接続される。単位利得差動増
幅器は入力信号と相互コンダクタンス増幅器信号との間
の差を検出してそれぞれその出力線で出力信号を供給す
る。
と帰還信号を受取り、出力1流を供給する。コンデンサ
は相互コンダクタンス増幅器出力線と接地線との間に接
続される。単位利得差動増幅器は入力端子と相互コンダ
クタンス増幅器の出力側に接続される。単位利得差動増
幅器は入力信号と相互コンダクタンス増幅器信号との間
の差を検出してそれぞれその出力線で出力信号を供給す
る。
ポテンショメータは相互コンダクタンス増幅器の出力線
と単位利得増幅器の出力線との間に接続される。可変ス
ロープフィルタからの出力信号はポテンショメータの摺
動子から取られるが、その摺動子はフィルタを低域フィ
ルタ、高城フィルタ、もしくは平担応答フィルタの何れ
かにするために調節できる。
と単位利得増幅器の出力線との間に接続される。可変ス
ロープフィルタからの出力信号はポテンショメータの摺
動子から取られるが、その摺動子はフィルタを低域フィ
ルタ、高城フィルタ、もしくは平担応答フィルタの何れ
かにするために調節できる。
本発明のもう一つの主要な面は入力信号を受取り圧縮さ
れた出力15号を供給し調節oT能な圧縮閾値と調節可
能な圧縮比を与えるための自動利得制御(AGC)系に
関するものである。AC)C系は1次制御増幅器と、2
次制御増1@器と、閾値検出器と、制御回路と、圧縮閾
値制御部と、圧縮比制御部とを備えている。
れた出力15号を供給し調節oT能な圧縮閾値と調節可
能な圧縮比を与えるための自動利得制御(AGC)系に
関するものである。AC)C系は1次制御増幅器と、2
次制御増1@器と、閾値検出器と、制御回路と、圧縮閾
値制御部と、圧縮比制御部とを備えている。
1次制御増幅器と2次制御増幅器の入力側に入力信号が
加えられる。2次制御増幅器の出力は2次制御増幅器か
らの出力1d号が所定レベルを超えた時を検出する閾値
検出器の入力に加えられる。閾値検出器の出力側は制御
回路に接続されている。
加えられる。2次制御増幅器の出力は2次制御増幅器か
らの出力1d号が所定レベルを超えた時を検出する閾値
検出器の入力に加えられる。閾値検出器の出力側は制御
回路に接続されている。
制御回路は閾値検出器の出力91Q を圧縮比制御部か
らの制御信号と結合し、2次制御増幅器の制御入力側に
加えられる2次制御信号を形成する。このことによって
2次制御増幅器の出力信号レベルが閾値検出器の閾値レ
ベルを超えたときに2次制御増幅器の利得を小さくする
ためほ の帰還系が形成される。このことは、今度圧縮閾値制御
部からの制御信号によって達成される二次楓制御増幅器
に対して入力レベルで生ずる。
らの制御信号と結合し、2次制御増幅器の制御入力側に
加えられる2次制御信号を形成する。このことによって
2次制御増幅器の出力信号レベルが閾値検出器の閾値レ
ベルを超えたときに2次制御増幅器の利得を小さくする
ためほ の帰還系が形成される。このことは、今度圧縮閾値制御
部からの制御信号によって達成される二次楓制御増幅器
に対して入力レベルで生ずる。
同様にして閾値検出器の出力は圧縮比制御部に加えられ
、該制御部はこの出力の調節可能な部分を1次制御増幅
器の制御入力に対して1次制御信号として供給する。こ
の増幅器の出力はAGC系からの圧縮出力信号である。
、該制御部はこの出力の調節可能な部分を1次制御増幅
器の制御入力に対して1次制御信号として供給する。こ
の増幅器の出力はAGC系からの圧縮出力信号である。
別の面から見ると、本発明は、第1と第2の入力端子に
加えられた電圧どうしの間の差が所定閾値を超えたとき
を検出するための差動電圧閾値検出器に関するものであ
る。この検出器は、例えば、先に述べたばかりのAGC
系に使用することができる。その検出器は差動相互コン
ダクタンス段と、第1と第2の1頂部”電流ミラーと、
第1と第2の「底部」電流ミラーと、検出器とから構成
される。
加えられた電圧どうしの間の差が所定閾値を超えたとき
を検出するための差動電圧閾値検出器に関するものであ
る。この検出器は、例えば、先に述べたばかりのAGC
系に使用することができる。その検出器は差動相互コン
ダクタンス段と、第1と第2の1頂部”電流ミラーと、
第1と第2の「底部」電流ミラーと、検出器とから構成
される。
差動相互コンダクタンス段は第1と第2の端子における
電圧差を検出して第1と第2の出力を流を発生する。第
1と第2の「頂部」′#L流ミラーはこれら出力を検出
する。それに応じて各頂sagsラーは2つのミラー信
号を発生する。
電圧差を検出して第1と第2の出力を流を発生する。第
1と第2の「頂部」′#L流ミラーはこれら出力を検出
する。それに応じて各頂sagsラーは2つのミラー信
号を発生する。
各頂部ミラーは頂部電流ミラー信号の1つを検出してそ
れぞれ底部電流ミラー信号を供給する。
れぞれ底部電流ミラー信号を供給する。
検出器は頂部と底部の電流ミラーの双方に接続されてい
る。検出器は第1頂部ミラーからの第2 ’g流ミラー
信号が第2底部ミラーからの信号を相当超過したとき、
あるいは第2頂部ミラーからの第2信号が第1底部ミラ
ーからの信号を相当超過したときを検出する。かかる検
出は2つの入力端子に加えられる電圧が所定値以上変化
するときに行われる。従って、検出器は出力信号を発生
する。
る。検出器は第1頂部ミラーからの第2 ’g流ミラー
信号が第2底部ミラーからの信号を相当超過したとき、
あるいは第2頂部ミラーからの第2信号が第1底部ミラ
ーからの信号を相当超過したときを検出する。かかる検
出は2つの入力端子に加えられる電圧が所定値以上変化
するときに行われる。従って、検出器は出力信号を発生
する。
別の面から見ると、本発明はバイアス′域流補償器に関
する。(米国特許第4.425,551号を参照)この
バイアス1流補償器は例えば先に述べたAGC系内に使
用される制御増幅器と共に使用することができる。バイ
アス?を流補償器は制御信号の変化によって生ずるバイ
アス電流の変化が制御増幅器の出力内に現われるのを防
止する。バイアス電流補償器は電流源と、第1、第2お
よび第6のトランジスタと、帰還増幅器から構成される
。
する。(米国特許第4.425,551号を参照)この
バイアス1流補償器は例えば先に述べたAGC系内に使
用される制御増幅器と共に使用することができる。バイ
アス?を流補償器は制御信号の変化によって生ずるバイ
アス電流の変化が制御増幅器の出力内に現われるのを防
止する。バイアス電流補償器は電流源と、第1、第2お
よび第6のトランジスタと、帰還増幅器から構成される
。
電流源は基準トランジスタにおける既知の複数の所定コ
レクタ電流を供給する。第1トランジスタのエミッタは
電流源に接続され、′g流を受は成る。第2トランジス
タの出力は第1トランジスタのベースに電流を供給する
。第2トランジスタにはその内部の電流が第3トランジ
スタ内の電流に対して所定の関係をとるように第6トラ
ンジスタが接続される。
レクタ電流を供給する。第1トランジスタのエミッタは
電流源に接続され、′g流を受は成る。第2トランジス
タの出力は第1トランジスタのベースに電流を供給する
。第2トランジスタにはその内部の電流が第3トランジ
スタ内の電流に対して所定の関係をとるように第6トラ
ンジスタが接続される。
帰還増幅器に対する入力側は第1トランジスタのエミッ
タに接続される。帰還増幅器の出力側は第2と第3のト
ランジスタの入力側に接続される。この帰還作用によっ
て第1トランジスタのベース’を流は第1トランゾスタ
のエミッタ電流が入力′Ft流源のそれとほぼ等しくな
るように制御される。
タに接続される。帰還増幅器の出力側は第2と第3のト
ランジスタの入力側に接続される。この帰還作用によっ
て第1トランジスタのベース’を流は第1トランゾスタ
のエミッタ電流が入力′Ft流源のそれとほぼ等しくな
るように制御される。
第6トランジスタの出力側は基準トランクスタのベース
に接続される。かくして、基準電流源を制御することに
よって、第6トランジスタによって基準トランジスタの
ベースに供給される電流は正確に制御されることになる
。
に接続される。かくして、基準電流源を制御することに
よって、第6トランジスタによって基準トランジスタの
ベースに供給される電流は正確に制御されることになる
。
本発明は、別の面から見るとわずかなダイナミックレン
ジを有する回路素子のダイナミックレンジを大きくする
ための圧伸系に関するものである。この系は第1の制御
項幅器と、第2の制御増幅器と、閾値検出器と、反転増
幅器とから構成される。
ジを有する回路素子のダイナミックレンジを大きくする
ための圧伸系に関するものである。この系は第1の制御
項幅器と、第2の制御増幅器と、閾値検出器と、反転増
幅器とから構成される。
第1増幅器は入力四号リードと制御リードを備える。第
1の制御増幅器は入力信号を受取シ、制御リードに加え
られる信号に応じて信号を増幅する。この第1増幅器の
出力と「回路素子」の入力側には閾値検出器が接続され
る。検出器は増幅器の出力側が所定レベルを超えたため
回路素子のダイナミックレンジを超えたときに検出する
。こうした事態が生ずると、閾値検出器は第1増幅器の
制御り−げに制御信号を供給することによって第1増幅
器の利得を小さくしその出力における信号レベルのレン
ジを圧縮する。
1の制御増幅器は入力信号を受取シ、制御リードに加え
られる信号に応じて信号を増幅する。この第1増幅器の
出力と「回路素子」の入力側には閾値検出器が接続され
る。検出器は増幅器の出力側が所定レベルを超えたため
回路素子のダイナミックレンジを超えたときに検出する
。こうした事態が生ずると、閾値検出器は第1増幅器の
制御り−げに制御信号を供給することによって第1増幅
器の利得を小さくしその出力における信号レベルのレン
ジを圧縮する。
第2の制御増幅器は回路素子の出力側に接続される。第
2増幅器は入力リードと共に制御リードも備えている。
2増幅器は入力リードと共に制御リードも備えている。
第2増幅器はその制御IJ−ドに供給される制御信号に
従ってその利得を変化させる。
従ってその利得を変化させる。
反転増幅器は閾値検出器の出力リードに接続され、第1
増幅器の利得制御IJ −pによって受けとられる制@
信号を受けとる。しかしながら、その時、反転増幅器は
信号を反転して、それを第2の制御増幅器の制御リーケ
に加え、第二の制御増幅器の利得の増加が第1の制御増
幅器の利得の低下とほぼ等しくなるようにする。かくし
て@2の制御増幅器はその出力において信号レベルのレ
ンジを拡大し、第1の制御増幅器によるレンジの圧縮を
ほぼ補償することになる。
増幅器の利得制御IJ −pによって受けとられる制@
信号を受けとる。しかしながら、その時、反転増幅器は
信号を反転して、それを第2の制御増幅器の制御リーケ
に加え、第二の制御増幅器の利得の増加が第1の制御増
幅器の利得の低下とほぼ等しくなるようにする。かくし
て@2の制御増幅器はその出力において信号レベルのレ
ンジを拡大し、第1の制御増幅器によるレンジの圧縮を
ほぼ補償することになる。
本発明は、別の面から見ると、第1と第2の入力端子に
かかる電圧どうしの間の差に実質上指数関数的関係をも
ち第6の入力端子に加えら些る入力′lit流に実質上
1次関数の関係をもった出力゛電流を供給するための制
#電流源に関する。
かかる電圧どうしの間の差に実質上指数関数的関係をも
ち第6の入力端子に加えら些る入力′lit流に実質上
1次関数の関係をもった出力゛電流を供給するための制
#電流源に関する。
この制御電流源は第1、第2、第3のトランジスタを備
える。
える。
制御電流源は、例えばAGC系と上記圧伸系からの制御
信号を結合するために使用される。このようにして2つ
の増幅器の代シに1つの制御増幅器を使用することがで
きる。第1トランジスタは第6の入力端子に相互接続さ
れて入力電流を受取り、また同様にして第1入力端子に
相互接続されてそれに加えられる電圧を受けとる。
信号を結合するために使用される。このようにして2つ
の増幅器の代シに1つの制御増幅器を使用することがで
きる。第1トランジスタは第6の入力端子に相互接続さ
れて入力電流を受取り、また同様にして第1入力端子に
相互接続されてそれに加えられる電圧を受けとる。
第2トランジスタは帰還段として第1トランゾスタに相
互接続され、dXlと第6のトランジスタのエミッタ電
圧を調節する。
互接続され、dXlと第6のトランジスタのエミッタ電
圧を調節する。
第3トランゾスタは第1トランジスタにも接続される。
第6トランゾスタは第2入力端子の電圧を検出し、それ
に応じて出力電流全供給する。
に応じて出力電流全供給する。
本発明を別の面から見ると、増幅器の所定最大電流を制
御するためのクリッパ回路に関する。
御するためのクリッパ回路に関する。
それは第1と第2の増幅器を組込んでいる。第1の増幅
器は入力端子に接続された信号入力側と、第2増幅器の
出力側に接続された帰還入力側を有する。それに応じて
該増幅器は第1の増幅出力信号を供給する。
器は入力端子に接続された信号入力側と、第2増幅器の
出力側に接続された帰還入力側を有する。それに応じて
該増幅器は第1の増幅出力信号を供給する。
第2増幅器は第1増幅器に接続され、それに応答して出
力信号を供給する。第2増幅器は制御入力側と可変電流
源を備える。第2増幅器の最大動作は制御入力に供給さ
れる電流によって制御される。
力信号を供給する。第2増幅器は制御入力側と可変電流
源を備える。第2増幅器の最大動作は制御入力に供給さ
れる電流によって制御される。
第2増幅器に対する入力は、その閾値が調節可能なりリ
ッピングレベルに直接関連するAGC系に使用するため
に閾値検出器に便宜的に接続することができる。
ッピングレベルに直接関連するAGC系に使用するため
に閾値検出器に便宜的に接続することができる。
更に、別の面からみると、本発明は接続点、殊に業績回
路内における回路点における電圧が基準点、例えば集積
回路基板に対して実質的に負となることによって不都合
な回路動作を惹き起こすことがないように防止するため
の電圧フランジに関するものである。このフランジは基
準電圧源と、電圧センサと、電圧供給源を備えている。
路内における回路点における電圧が基準点、例えば集積
回路基板に対して実質的に負となることによって不都合
な回路動作を惹き起こすことがないように防止するため
の電圧フランジに関するものである。このフランジは基
準電圧源と、電圧センサと、電圧供給源を備えている。
電圧センサは電圧供給入力側と検出入力側間に可変導通
度を与えるために回路点に接続される。基準電圧源は基
準点に対してほぼ一定の基準電圧を供給する。供給電圧
は導通度の変化によって所要電流を検出点に供給する。
度を与えるために回路点に接続される。基準電圧源は基
準点に対してほぼ一定の基準電圧を供給する。供給電圧
は導通度の変化によって所要電流を検出点に供給する。
一般的目的
本発明の全体的な目的は改良補聴器を提供することであ
る。もう一つの目的はその周波数応答に対して広範な制
御範囲をもった補聴器を提供することである。更に別の
目的はその出力レベル対入力レベルの特性に対する広範
な制御範囲を有する補聴器を提供することである。
る。もう一つの目的はその周波数応答に対して広範な制
御範囲をもった補聴器を提供することである。更に別の
目的はその出力レベル対入力レベルの特性に対する広範
な制御範囲を有する補聴器を提供することである。
本発明の目的は、更に、広範なダイナミックレンジと、
低ひずみとぶシー買した動作を有し、低い供給電圧のも
とて有効に動作し、コンパクトで信頼性があり使用上経
済的で製作費が安くつく補聴器を提供することである。
低ひずみとぶシー買した動作を有し、低い供給電圧のも
とて有効に動作し、コンパクトで信頼性があり使用上経
済的で製作費が安くつく補聴器を提供することである。
特殊目的
フィルタ
本発明の目的は、更に、そのコーナ周波数をフィルタの
周波数応答曲線の形(“Qつを変化させずに容易に変化
させることのできるフィルタを提供することである。そ
の他の目的は唯一つの制御部、即ち「ポテンショメータ
」を調節することによってそのコーナ周波数を変化させ
ることができる改良フィルタを提供することである。
周波数応答曲線の形(“Qつを変化させずに容易に変化
させることのできるフィルタを提供することである。そ
の他の目的は唯一つの制御部、即ち「ポテンショメータ
」を調節することによってそのコーナ周波数を変化させ
ることができる改良フィルタを提供することである。
更にもう一つの目的はそのコーナ周波数を制御信号によ
って容易に変化させることのできるフィルタを提供する
ことである。更にもう一つの目的はほぼ等価のコンデン
サをよシ少なくしかつ使用していないフィルタを提供す
ることである。もう一つの目的は各コンデンサの一端が
共通の交流(” ACつ接地に接続されるコンデンサを
使用した改良フィルタを提供することである。
って容易に変化させることのできるフィルタを提供する
ことである。更にもう一つの目的はほぼ等価のコンデン
サをよシ少なくしかつ使用していないフィルタを提供す
ることである。もう一つの目的は各コンデンサの一端が
共通の交流(” ACつ接地に接続されるコンデンサを
使用した改良フィルタを提供することである。
もう一つの目的は抵抗器を全く必要としないフィルタを
提供することである。
提供することである。
更に別の目的は単一電池のttSからの低電圧動作全可
能にし低い使用1流のフィルタを提供することである。
能にし低い使用1流のフィルタを提供することである。
更にもう一つの目的はセミカスタム集積回路上に容易に
製作可能なフィルタを提供することである。更にもう一
つの目的はその応答曲線の形が並列に接続された整数の
ほぼ同一のトランジスタ群によって大きく決定されるフ
ィルタを提供することである。もう一つの目的は低域フ
ィルタ出力と、帯域フィルタ出力と、高域フィルタ出力
を同時に、より好適に供給することのできるフィルタを
提供することである。
製作可能なフィルタを提供することである。更にもう一
つの目的はその応答曲線の形が並列に接続された整数の
ほぼ同一のトランジスタ群によって大きく決定されるフ
ィルタを提供することである。もう一つの目的は低域フ
ィルタ出力と、帯域フィルタ出力と、高域フィルタ出力
を同時に、より好適に供給することのできるフィルタを
提供することである。
更に本発明の目的は、例えばフィルタコーナ周波数を制
御するために使用される如き電流源をよシ正確に制御で
き、所定範囲にわたってよシ容易に調節できる出力を供
給し、基準電流が単一の抵抗器を使用してよシ良好、に
設定され、該範囲が整数の、はぼ同一のトランジスタ群
を並列に使用することによって正確に規定でき、トラン
ジスタのベータに対する感度が低く、低供給電圧で動作
し、少ない供給電流しか要せず、よりコンパクトな改良
調整器を提供することである。
御するために使用される如き電流源をよシ正確に制御で
き、所定範囲にわたってよシ容易に調節できる出力を供
給し、基準電流が単一の抵抗器を使用してよシ良好、に
設定され、該範囲が整数の、はぼ同一のトランジスタ群
を並列に使用することによって正確に規定でき、トラン
ジスタのベータに対する感度が低く、低供給電圧で動作
し、少ない供給電流しか要せず、よりコンパクトな改良
調整器を提供することである。
更に別の目的は共通の「交流」アースに接続された1つ
の端子を有する丁度1個のコンデンサしか必要とせず、
中間の平担応答によって単一極の低域フィルタから単一
極の高域フィルタへ11節することができ、ポテンショ
メータ以外の抵抗器を要せず、よシ正確な周波数制御を
可能にし、低電圧、低″1taで動作し、よりコンパク
トで製作費が割安な改良された可変スロープフィルタを
提供することである。
の端子を有する丁度1個のコンデンサしか必要とせず、
中間の平担応答によって単一極の低域フィルタから単一
極の高域フィルタへ11節することができ、ポテンショ
メータ以外の抵抗器を要せず、よシ正確な周波数制御を
可能にし、低電圧、低″1taで動作し、よりコンパク
トで製作費が割安な改良された可変スロープフィルタを
提供することである。
入力AGC
更に別の目的は圧縮閾値をよシ正確に制御し、圧縮比を
よシ正確に制御し単一の制御によって圧縮閾値を独立に
調節することができ、単一の制御によって圧縮比をより
独立に調節することができ低電圧と低電流によって動作
し、よりコンパクトでよシ割安な入力自動利得制御回路
を提供することである。
よシ正確に制御し単一の制御によって圧縮閾値を独立に
調節することができ、単一の制御によって圧縮比をより
独立に調節することができ低電圧と低電流によって動作
し、よりコンパクトでよシ割安な入力自動利得制御回路
を提供することである。
本発明の更にもう一つの目的は、低電圧閾値をより正確
に決定し、差動入力をよシ有効に使用でき本質的に全波
検出器である改良された閾値検出器を提供することであ
る。
に決定し、差動入力をよシ有効に使用でき本質的に全波
検出器である改良された閾値検出器を提供することであ
る。
更にもう一つの目的は、低供給電圧で動作し、よシ正確
で信頼できる動作を与えるバイアス電流補償回路を提供
することである。
で信頼できる動作を与えるバイアス電流補償回路を提供
することである。
圧伸系
本発明のもう一つの目的は、他の回路素子のダイナミッ
クレンジをより有効に大きくシ、単一の閾値検出器(も
しくはレベル検出器)ならびに検出フィルタをより有効
に使用し、動作開始と復旧中の優れた過渡特性を与え、
低供給電圧と低供給電流を使用し、よりコンパクトな改
良された圧伸系を提供することである。
クレンジをより有効に大きくシ、単一の閾値検出器(も
しくはレベル検出器)ならびに検出フィルタをより有効
に使用し、動作開始と復旧中の優れた過渡特性を与え、
低供給電圧と低供給電流を使用し、よりコンパクトな改
良された圧伸系を提供することである。
本発明の目的は更に、利得制御悟号を単一の複合制御信
号に結合することを可能にし、必要とされる可変利得増
幅器数を少なくシ、一次間数制御入力部と指数関数的制
御入力部を共に有するフレキシブルな制御醸流源を与え
る改良された電圧制御式の指数関数形1!流源を提供す
ることである。
号に結合することを可能にし、必要とされる可変利得増
幅器数を少なくシ、一次間数制御入力部と指数関数的制
御入力部を共に有するフレキシブルな制御醸流源を与え
る改良された電圧制御式の指数関数形1!流源を提供す
ることである。
出力制限
本発明の目的は、更に、以下のものを提供することであ
る。即ち、 正ピークと負ピークをより対称的にクリッピングする改
良された調節可能なピーククリッパと、 クリッピングレベルが調節されるときに′6圧利得がよ
シ一定にとどまることを可能にするクリッパと、 そのクリッピングレベルが供給電圧とほぼ独立したクリ
ッパと、 接合電圧に基づかないクリッピングレベルを与えるクリ
ッパと、 閾値検出器がクリッピングレベルに[スるAGC制御信
号を与える出力信号を提供するクリッパと、 固定利得出力段前に設定されたクリッピングおよび(も
しくは) AGCレベルを容易に可能にし、クリッピン
グレベルが調節されるときに一定の周波数応答を与える
回路と、 クリッピングとAGC系を異なる種類の出力段に使用す
ることを容易に可能にする回路。
る。即ち、 正ピークと負ピークをより対称的にクリッピングする改
良された調節可能なピーククリッパと、 クリッピングレベルが調節されるときに′6圧利得がよ
シ一定にとどまることを可能にするクリッパと、 そのクリッピングレベルが供給電圧とほぼ独立したクリ
ッパと、 接合電圧に基づかないクリッピングレベルを与えるクリ
ッパと、 閾値検出器がクリッピングレベルに[スるAGC制御信
号を与える出力信号を提供するクリッパと、 固定利得出力段前に設定されたクリッピングおよび(も
しくは) AGCレベルを容易に可能にし、クリッピン
グレベルが調節されるときに一定の周波数応答を与える
回路と、 クリッピングとAGC系を異なる種類の出力段に使用す
ることを容易に可能にする回路。
もう一つの目的は、出力電圧と出力電流の双方をよ)正
確に検出することによって最大出力を出力段もしくは負
荷の何れにせよひずみを発生する電圧と電流のレベル以
下にAC)Cにょシ制御するようにするためのAGC検
出器を有する出力段に関する。
確に検出することによって最大出力を出力段もしくは負
荷の何れにせよひずみを発生する電圧と電流のレベル以
下にAC)Cにょシ制御するようにするためのAGC検
出器を有する出力段に関する。
本発明の目的は、更に、電圧変動(誘導負荷のばあい)
が動作を撹乱する集積回路の基板電圧よりも相当低い値
に降下することを妨げる改良された電圧クランプを提供
することである。
が動作を撹乱する集積回路の基板電圧よりも相当低い値
に降下することを妨げる改良された電圧クランプを提供
することである。
本発明の以上の目的ならびKその他の目的は以下の実施
例に関する詳細な説明を参照することによってよシ十分
に理解されるはずである。
例に関する詳細な説明を参照することによってよシ十分
に理解されるはずである。
第1図〜第60図についてのべると、全体を参照番号2
0として示した本発明の改良補聴器の実施例が示されて
いる。重要な点は、ここに図示された回路の多くは種々
の異なる用途に使用できるという点である。しかしなが
ら、本発明の最も望ましい実施例は補聴器に関するもの
である。そのため、本発明は補聴器について記述したも
のである。
0として示した本発明の改良補聴器の実施例が示されて
いる。重要な点は、ここに図示された回路の多くは種々
の異なる用途に使用できるという点である。しかしなが
ら、本発明の最も望ましい実施例は補聴器に関するもの
である。そのため、本発明は補聴器について記述したも
のである。
第1図により明瞭に図示されているように、補聴器(図
示せず)は信号源もしくはマイクロホン22と、「圧伸
器」24、フィルタ即ち「音質調節回路」26ならびに
それと関連した外部制御部28と、入力自動利得制御(
AGC)系27ならびにそれと関連した外部制御部35
と、主電流制御増幅器32(以下OCAと云う)ならび
にそれと関連した外部制御部34、出力信号プロセッサ
36ならびに外部制御部38と、レシーバもしくは出力
トランスジューサ40とを備えている。
示せず)は信号源もしくはマイクロホン22と、「圧伸
器」24、フィルタ即ち「音質調節回路」26ならびに
それと関連した外部制御部28と、入力自動利得制御(
AGC)系27ならびにそれと関連した外部制御部35
と、主電流制御増幅器32(以下OCAと云う)ならび
にそれと関連した外部制御部34、出力信号プロセッサ
36ならびに外部制御部38と、レシーバもしくは出力
トランスジューサ40とを備えている。
いくつかの図において、選択された回路部品のまわりに
破線が引かれている。かかる回路部品の区分けは幾分恣
意的にかつ本発明を理解する上で役立つように行ったも
のである。
破線が引かれている。かかる回路部品の区分けは幾分恣
意的にかつ本発明を理解する上で役立つように行ったも
のである。
第1図と第2図に示すように、マイクロホン22は空気
中の音信号を受信しそれに応じて第1図と第2図に太線
として示した信号路42に沿ってnt電気信号伝達する
。成る回路部品は回路部品の動作に制御することによっ
て現実の信号それ自体よ−りもむしろ電気信号に間接に
制御する。かかる回路部品からの信号は第1図と第2図
に示した細線44によって示された制御路を介して送ら
れる。
中の音信号を受信しそれに応じて第1図と第2図に太線
として示した信号路42に沿ってnt電気信号伝達する
。成る回路部品は回路部品の動作に制御することによっ
て現実の信号それ自体よ−りもむしろ電気信号に間接に
制御する。かかる回路部品からの信号は第1図と第2図
に示した細線44によって示された制御路を介して送ら
れる。
マイクロホン22により発生させられた電気信号は比較
的小さな振幅をもち、圧伸器24により受信される。圧
伸器24は入力電流制御増幅器46と、「圧伸」検出器
48と、「圧伸」フィルタ50と、入力電流制御増幅器
制御部52を備え、’!I!流制御増幅器46の利得を
変化させる。
的小さな振幅をもち、圧伸器24により受信される。圧
伸器24は入力電流制御増幅器46と、「圧伸」検出器
48と、「圧伸」フィルタ50と、入力電流制御増幅器
制御部52を備え、’!I!流制御増幅器46の利得を
変化させる。
電流+IJIJ (ill増幅器46は単に所定の方法
でマイクロホン信号の振幅を大きくするだけで、以後は
補聴器回路20の残部によって処理される。
でマイクロホン信号の振幅を大きくするだけで、以後は
補聴器回路20の残部によって処理される。
「圧伸」検出器48は、電流制御増幅器46の出力がフ
ィルタ26のダイナミックレンジ外に所定レベルを超え
たときにそれを検出する。
ィルタ26のダイナミックレンジ外に所定レベルを超え
たときにそれを検出する。
「圧伸」検出器48が電流制御増幅器46からのかかる
大きな信号を検出したとき、それは信号を「圧伸」フィ
ルタ50に送る。「圧伸」フィルタ50は平滑化された
圧伸検出信号を発し、該信号は電流制御増幅制御部52
と、主1迂流補制御増幅器制御部6B(以下CCA制御
部68と称する)と、2次OCA制御部706の双方に
よって受信される。その後、入力電流制御増幅器制御部
52は、それが入力電流制御増幅器46に供給する制御
電流を少なくし増幅器46によって実行される増幅度を
小さくする。
大きな信号を検出したとき、それは信号を「圧伸」フィ
ルタ50に送る。「圧伸」フィルタ50は平滑化された
圧伸検出信号を発し、該信号は電流制御増幅制御部52
と、主1迂流補制御増幅器制御部6B(以下CCA制御
部68と称する)と、2次OCA制御部706の双方に
よって受信される。その後、入力電流制御増幅器制御部
52は、それが入力電流制御増幅器46に供給する制御
電流を少なくし増幅器46によって実行される増幅度を
小さくする。
入力゛4流制御増幅器制御部52からの制御・(流は、
「圧伸」フィルタ50から受ける信号の振幅に対して指
数関数的な関係を有する。主CCA部66が受けとる制
御′dL流は入力CCA 46に対する制御電流に対し
て逆比例している。主CCA S 6の利得はそのため
入力CCA 46の利得に逆比例する。このようにして
系全体の利得は一定であるが音質制御回路26内のフィ
ルタはよシ狭いダイナミックレンジの信号レベルに対し
て動作する。
「圧伸」フィルタ50から受ける信号の振幅に対して指
数関数的な関係を有する。主CCA部66が受けとる制
御′dL流は入力CCA 46に対する制御電流に対し
て逆比例している。主CCA S 6の利得はそのため
入力CCA 46の利得に逆比例する。このようにして
系全体の利得は一定であるが音質制御回路26内のフィ
ルタはよシ狭いダイナミックレンジの信号レベルに対し
て動作する。
を流制御増幅器46の出力は音質制御回路26に供給さ
れる。音質制御回路26は、4極高域フイルタ56に信
号を供給する4極低域フイルタ54を備える。二つのフ
ィルタ54゜56はそれぞれポテンショメータ、もしく
は制御部58.60によって制御される。ポテンショメ
ータ58,60の設定調整が低域フィルタ54と高域フ
ィルタ56が受信信号に実質的な影響を与えはじめると
きの周波数を決定する。
れる。音質制御回路26は、4極高域フイルタ56に信
号を供給する4極低域フイルタ54を備える。二つのフ
ィルタ54゜56はそれぞれポテンショメータ、もしく
は制御部58.60によって制御される。ポテンショメ
ータ58,60の設定調整が低域フィルタ54と高域フ
ィルタ56が受信信号に実質的な影響を与えはじめると
きの周波数を決定する。
低域フィルタと高域フィルタ54.56からの信号は可
変スロープフィルタ62に供給さ粗該フィルタ62は更
に信号の周波数スペクトルを成形する。可変スロープフ
ィルタ62は、高周波信号、低周波信号を更に減衰する
か、あるいは全周波数を等しく通過させるように調節す
ることの可能な可変スロープ制御部64に2つの信号を
供給する。
変スロープフィルタ62に供給さ粗該フィルタ62は更
に信号の周波数スペクトルを成形する。可変スロープフ
ィルタ62は、高周波信号、低周波信号を更に減衰する
か、あるいは全周波数を等しく通過させるように調節す
ることの可能な可変スロープ制御部64に2つの信号を
供給する。
可変スロープ制御部64は入力AGC回路27と主増幅
器32に対して信号を供給する。主増幅器32は主lI
L流制御増幅器66と主電流制御増幅制御部68を備え
る。2つの外部調節部すなわち使用者の操作による$
+7ユ一ム制御部70−と、フル・オン利得制御部72
は主電流制御増幅制御部68に相互接続される。制御部
68はまた主電流制御増幅器66の利得を制御するため
に使用される圧伸器24と、出力信号プロセッサ36と
、入力AGC系27から入力を受成る。
器32に対して信号を供給する。主増幅器32は主lI
L流制御増幅器66と主電流制御増幅制御部68を備え
る。2つの外部調節部すなわち使用者の操作による$
+7ユ一ム制御部70−と、フル・オン利得制御部72
は主電流制御増幅制御部68に相互接続される。制御部
68はまた主電流制御増幅器66の利得を制御するため
に使用される圧伸器24と、出力信号プロセッサ36と
、入力AGC系27から入力を受成る。
かくして、圧伸器24が動作している時、それは主電流
制御増幅器制御部68に一つの信号を送シ、主増幅器3
2に対する入力がそれが入力′4流制御増幅器46によ
り圧縮されたのと同じ程度に伸張されるようにする。
制御増幅器制御部68に一つの信号を送シ、主増幅器3
2に対する入力がそれが入力′4流制御増幅器46によ
り圧縮されたのと同じ程度に伸張されるようにする。
主電流制御増幅器66が示す利得レベルは、使用者の操
作によるメリューム制御部70の設定調整を含めて制御
部6Bに対する入力によって部分的に決定される。使用
者の操作式de IJユ−ム制御部10をフル・オンに
したときに得られる最大利得は部分的にフル・オン利得
制御部72の設定調整によって部分的に確定される。
作によるメリューム制御部70の設定調整を含めて制御
部6Bに対する入力によって部分的に決定される。使用
者の操作式de IJユ−ム制御部10をフル・オンに
したときに得られる最大利得は部分的にフル・オン利得
制御部72の設定調整によって部分的に確定される。
入力AGC系27は2次CCA 700と、AGC検出
器702と、AGCフィルタ704と、2次OCA制御
部706と、AGO閾値制御部710とAGCOR・(
圧縮比制御部)712とを含むそれに関連する外部制御
部35を備えている。更に、主CCA 66と、主CC
A制御部68の一部を含む主増幅器32の諸部分が使用
されている。
器702と、AGCフィルタ704と、2次OCA制御
部706と、AGO閾値制御部710とAGCOR・(
圧縮比制御部)712とを含むそれに関連する外部制御
部35を備えている。更に、主CCA 66と、主CC
A制御部68の一部を含む主増幅器32の諸部分が使用
されている。
入力AGC系は帰還系を使用して制御信号を形成し、こ
の制御信号は主ccAB 6に順方向に送られる。2次
OCA 70 Gは可変スロープ制御部64からの信号
を増幅し、この増幅された信号をAGC検出器702に
送る。AGCg!、出器702は、2次CCA 700
の出力がAGC検出閾値レベルと呼ばれる所定レベルを
超えたときにそれを検出する。
の制御信号は主ccAB 6に順方向に送られる。2次
OCA 70 Gは可変スロープ制御部64からの信号
を増幅し、この増幅された信号をAGC検出器702に
送る。AGCg!、出器702は、2次CCA 700
の出力がAGC検出閾値レベルと呼ばれる所定レベルを
超えたときにそれを検出する。
AGC検出器702が閾値レベルに達する、もしくはそ
れを超える入力によってトリガされると、それはAGC
フィルタ704に一つの信号を送り、そのフィルタは2
次CCA1ff1J御部706に供給される平滑化され
たAGC検出信号(Vclと呼ぶ)を発する。2次OC
A制御部706は2次ccA700に対して制御電流を
供給し、その利得を制御する。この制御′It流は平滑
検出信号(Vcl )と、外部制御部と、AC)C閾値
制御部710によって制御される。検出信号(Vcl
)は制御1狐流を小さくシ、そのことによって2次CC
A 700の利得が小さくなって、その出力1M号の振
幅がAC)C検出閾値レベルを実質的に超えないように
する。
れを超える入力によってトリガされると、それはAGC
フィルタ704に一つの信号を送り、そのフィルタは2
次CCA1ff1J御部706に供給される平滑化され
たAGC検出信号(Vclと呼ぶ)を発する。2次OC
A制御部706は2次ccA700に対して制御電流を
供給し、その利得を制御する。この制御′It流は平滑
検出信号(Vcl )と、外部制御部と、AC)C閾値
制御部710によって制御される。検出信号(Vcl
)は制御1狐流を小さくシ、そのことによって2次CC
A 700の利得が小さくなって、その出力1M号の振
幅がAC)C検出閾値レベルを実質的に超えないように
する。
AGC検出器γ02をトリガするのに必要なマイクロホ
ンからの信号レベルは入力AC)C閾値と呼ばれる。同
様に、AGC閾値制御部710は入力AGC閾値を変化
させるように2次CCA 700の利得を変化させる。
ンからの信号レベルは入力AC)C閾値と呼ばれる。同
様に、AGC閾値制御部710は入力AGC閾値を変化
させるように2次CCA 700の利得を変化させる。
2欠CCA制御tfls706もまた、圧伸フィルタ5
0から反転制御信号を受けとり、可変スロープ制御部6
4の出力側に存在するあらかじめ圧縮された信号を伸張
する。このようにすると、圧伸作用は検出信号Vclに
影響を及ぼすことはなく、圧伸器は入力AGC系によっ
ては「見」られることはないであろう。
0から反転制御信号を受けとり、可変スロープ制御部6
4の出力側に存在するあらかじめ圧縮された信号を伸張
する。このようにすると、圧伸作用は検出信号Vclに
影響を及ぼすことはなく、圧伸器は入力AGC系によっ
ては「見」られることはないであろう。
もしこの平滑検出信号(’/cl )が主CCA制御部
68に加えられると、その結果、AGC系はAGC閾値
金上廻上履常に高い不変圧縮比を有することになろう。
68に加えられると、その結果、AGC系はAGC閾値
金上廻上履常に高い不変圧縮比を有することになろう。
可変スロープ圧縮を可能にするために、AGCフィルタ
704からの検出信号(Vcl )は可変制御部すなわ
ちAGCCR制御部712を通過する。AGCCR制御
部712は調節可能な検出信号部分を主CCA制御部6
8に供給し、該制御部6Bは主CCA 66の利得を制
御する。このように、AGC閾値を超える入力レベルの
ばあい、入力AGC系が主CCA 66に対して実行す
る利得低下値はAC)OCR?1flJ 1IlI部7
12によって変化するため、閾値金上履る入出力曲線の
スロー7°′lr、変化させることになる。
704からの検出信号(Vcl )は可変制御部すなわ
ちAGCCR制御部712を通過する。AGCCR制御
部712は調節可能な検出信号部分を主CCA制御部6
8に供給し、該制御部6Bは主CCA 66の利得を制
御する。このように、AGC閾値を超える入力レベルの
ばあい、入力AGC系が主CCA 66に対して実行す
る利得低下値はAC)OCR?1flJ 1IlI部7
12によって変化するため、閾値金上履る入出力曲線の
スロー7°′lr、変化させることになる。
主電流制御増幅器66の出力は、出力信号プロセッサ3
6に供給される。出力信号プロセッサ36はクリッパ7
4と、出力増幅器76と、出力電流検出器78と、出力
電圧検出器80と、AGC検出器86と、内部自動利得
制御スイッチ82と、AGCフィルタ84とを備えてい
る。外部AGCスイッチ88とパワーレベル制御部90
とは出力信号プロセッサ36に相互接続されている。
6に供給される。出力信号プロセッサ36はクリッパ7
4と、出力増幅器76と、出力電流検出器78と、出力
電圧検出器80と、AGC検出器86と、内部自動利得
制御スイッチ82と、AGCフィルタ84とを備えてい
る。外部AGCスイッチ88とパワーレベル制御部90
とは出力信号プロセッサ36に相互接続されている。
クリッパ74は主電流制御増幅器66から受取った信号
がパワーレベル制御部90により&定された所定の出力
レベルを上履るのを防止する。クリッパT4の出力は出
力増幅器76に送られ、2次出力は自動利得制御検出器
86によって検出される。
がパワーレベル制御部90により&定された所定の出力
レベルを上履るのを防止する。クリッパT4の出力は出
力増幅器76に送られ、2次出力は自動利得制御検出器
86によって検出される。
出力増幅器76は、それがレシーバ4oに送られる前に
クリッパT4から受は取った信号を更に増幅する。電流
ならびに電圧の検出器78゜80は出力電流と゛電圧を
検出して、出カ′屯流もしくは出力′1圧の何れか一方
がそれぞれの所定レベルを超えたときに出力信号をAG
Cスイッチ82に供給する。
クリッパT4から受は取った信号を更に増幅する。電流
ならびに電圧の検出器78゜80は出力電流と゛電圧を
検出して、出カ′屯流もしくは出力′1圧の何れか一方
がそれぞれの所定レベルを超えたときに出力信号をAG
Cスイッチ82に供給する。
自動利得制御スイッチ82は外部AGCスイッチ88と
共にスイッチオンすることができる。
共にスイッチオンすることができる。
電流および(または)亀圧恢出器78,80からの信号
、もしくは自動利得制御検出器86からの信号は回路2
0の出力が大きすぎることを意味する。かくして、かか
る信号は自動利得制御フィルタ84に伝送され、該フィ
ルタ84はこれらの信号を平滑化し結合しそれらを主′
屯流制御増幅器制御部68にフィードバックさせ、主[
A制御増幅器66がその時作動中の利得値を小さくする
。
、もしくは自動利得制御検出器86からの信号は回路2
0の出力が大きすぎることを意味する。かくして、かか
る信号は自動利得制御フィルタ84に伝送され、該フィ
ルタ84はこれらの信号を平滑化し結合しそれらを主′
屯流制御増幅器制御部68にフィードバックさせ、主[
A制御増幅器66がその時作動中の利得値を小さくする
。
出力増幅器76からの信号はレシーバ40に加えられ、
該レシーバ40は電気信号を音に変換する。この音はそ
の後補聴器着用者によって聞きとられることになる。
該レシーバ40は電気信号を音に変換する。この音はそ
の後補聴器着用者によって聞きとられることになる。
系構成
本発明の系の利点の多くは、種々の部品の構成もしくは
配置から生ずるものである。特に、電圧制御フィルタの
対向側に圧縮回路と伸張回路が配置されて系のダイナミ
ックレンジを太きくする。更に、固定利得出力段もしく
は出力増幅器76前には調節可能なピーククリツぎング
回路もしくはクリッパ74が配置される。その結果、非
対称形のクリッピングや出力段バイアス電流に対する感
度の如き、出力段の出力で調節可能なりリツぎングを可
能にするという先に述べた設計問題は回避することがで
きる。
配置から生ずるものである。特に、電圧制御フィルタの
対向側に圧縮回路と伸張回路が配置されて系のダイナミ
ックレンジを太きくする。更に、固定利得出力段もしく
は出力増幅器76前には調節可能なピーククリツぎング
回路もしくはクリッパ74が配置される。その結果、非
対称形のクリッピングや出力段バイアス電流に対する感
度の如き、出力段の出力で調節可能なりリツぎングを可
能にするという先に述べた設計問題は回避することがで
きる。
更に、調節可能な出力自動利得制御回路が固定利得出力
段の前に配置される。その結果、出力自動利得制御部を
クリッパ74に接続しパワーレベル制御部90にAGC
と非AGC方式の両方における出力制限レベルを決定さ
せることができる。更に、補助的自動利得制御部は出力
段で出力電流演出系と出力電流演出系80.78の双方
を使用する。
段の前に配置される。その結果、出力自動利得制御部を
クリッパ74に接続しパワーレベル制御部90にAGC
と非AGC方式の両方における出力制限レベルを決定さ
せることができる。更に、補助的自動利得制御部は出力
段で出力電流演出系と出力電流演出系80.78の双方
を使用する。
出力段の出力に固定振幅検出系を追加することによって
、出力自動利得制御部を使用中出力段からの大きな歪ん
でいない最大出力レベルを安全に得られるようにするこ
とができる。これは出力段利得と共に出力段の入力に生
ずる検出レベルの許容差のために出力レベル制御部が最
大値に設定され九ときに出力段中に生ずるクリッピング
を防止するために検出ノベルを低く設定する必要がない
からである。その代わり、検出レベルは出力増幅器の振
幅の完全な利用を実質的に保証するに十分な高さに設定
でき、出力段の出力側における固定振幅の検出は出力レ
ベル制御部が最大値に設定されたとき出力段の入力側で
の検出を不要にする。
、出力自動利得制御部を使用中出力段からの大きな歪ん
でいない最大出力レベルを安全に得られるようにするこ
とができる。これは出力段利得と共に出力段の入力に生
ずる検出レベルの許容差のために出力レベル制御部が最
大値に設定され九ときに出力段中に生ずるクリッピング
を防止するために検出ノベルを低く設定する必要がない
からである。その代わり、検出レベルは出力増幅器の振
幅の完全な利用を実質的に保証するに十分な高さに設定
でき、出力段の出力側における固定振幅の検出は出力レ
ベル制御部が最大値に設定されたとき出力段の入力側で
の検出を不要にする。
出力′(圧慣出は出力段トランジスタのコレクターエミ
ッタ間電圧が飽和状態に近づくと出力自動利得制aSを
単にトリガすることによってクリッピングとその結果生
ずるひずみを防止する。
ッタ間電圧が飽和状態に近づくと出力自動利得制aSを
単にトリガすることによってクリッピングとその結果生
ずるひずみを防止する。
出力電流検出は受信機に分配される電流を監視すると同
時に、所定の電流制限値を超えたばあいに出力自動利得
制御部をトリガする。このことはハイパワーの補聴器で
ある実施例において大きな利益を有する。受信機の設計
技術の現在の状況はある周波数のもとて平均インをダン
ス値に比較して非常に低、く低下する広く変動するイン
ピーダンス対周波数を有する受信機を生産している。受
信機が公称インピーダンスを示す最大レベルに受信機を
駆動することのできる増幅器によって駆動されたとき、
受信機は、受信機インピーダンスがずっと低い周波数帯
域で低ひずみ動作のための受信機自牙の電流制限値を超
過するかあるいは、同様にひずみを大きくするおそれの
ある増幅器の線形動作の何れかを超過するような過大′
1流を増幅器から引受ける。このため、電流と電圧の検
出部を両方有するばあいには系の周波数領域全体にわた
って増幅器−受信機系の最大出力性能を使用することに
なる。
時に、所定の電流制限値を超えたばあいに出力自動利得
制御部をトリガする。このことはハイパワーの補聴器で
ある実施例において大きな利益を有する。受信機の設計
技術の現在の状況はある周波数のもとて平均インをダン
ス値に比較して非常に低、く低下する広く変動するイン
ピーダンス対周波数を有する受信機を生産している。受
信機が公称インピーダンスを示す最大レベルに受信機を
駆動することのできる増幅器によって駆動されたとき、
受信機は、受信機インピーダンスがずっと低い周波数帯
域で低ひずみ動作のための受信機自牙の電流制限値を超
過するかあるいは、同様にひずみを大きくするおそれの
ある増幅器の線形動作の何れかを超過するような過大′
1流を増幅器から引受ける。このため、電流と電圧の検
出部を両方有するばあいには系の周波数領域全体にわた
って増幅器−受信機系の最大出力性能を使用することに
なる。
更に、入力自動利得制御回路は圧縮閾値を圧縮比を独立
に調節する方法を使用してお9画調節間の相互作用なし
にこれらの要素のそれぞれを正確に調節することができ
る。
に調節する方法を使用してお9画調節間の相互作用なし
にこれらの要素のそれぞれを正確に調節することができ
る。
更に、入力自動利得i11Jig1回路のためのレベル
検出部は音質(もしくは周波数成形)制御部26の後で
しかも利得制御部前に配置される。
検出部は音質(もしくは周波数成形)制御部26の後で
しかも利得制御部前に配置される。
出願人はかかる構成はAGC系が*P:的に受信機に供
給される信号によって動作し補聴器20の着用者によっ
て「@取する」ためにより望ましい信号を与えるという
ことを発見した。他の構成のばあい、AGC系はフィル
タもしくは音質制制部によってまだ成形されていない信
号によって動作する。
給される信号によって動作し補聴器20の着用者によっ
て「@取する」ためにより望ましい信号を与えるという
ことを発見した。他の構成のばあい、AGC系はフィル
タもしくは音質制制部によってまだ成形されていない信
号によって動作する。
通常のばあい、フィルタを通過しない、従って補聴器に
よって増幅されるように意図されていない音信号の選択
された周波数は補聴器の動作に影響を及ばさないことが
望ましい。本発明のAGC系はかかる信号によって動作
しないため、それらがフィルタによっては有効に減衰さ
れないため、かかる外生ノイズはAGC系の動作に重要
な影#を及ぼすことはないであろう。
よって増幅されるように意図されていない音信号の選択
された周波数は補聴器の動作に影響を及ばさないことが
望ましい。本発明のAGC系はかかる信号によって動作
しないため、それらがフィルタによっては有効に減衰さ
れないため、かかる外生ノイズはAGC系の動作に重要
な影#を及ぼすことはないであろう。
そのため、例えば、重機械により発せられた低周数音の
如き低周波数信号がフィルタによって実質的に減衰され
るようにフィルタを調節することができる。
如き低周波数信号がフィルタによって実質的に減衰され
るようにフィルタを調節することができる。
もしAGCレベルの検出がフィルタ前において行われる
ならば、これらの信号はAGC系をして応答させ高い周
波数の所望信号のための利得を小さくするおそれがあろ
う。しかしながら、本発明のAGCはフィルタ通過域外
にあるときこれら低周波信号に対して応答させることは
ないであろう。
ならば、これらの信号はAGC系をして応答させ高い周
波数の所望信号のための利得を小さくするおそれがあろ
う。しかしながら、本発明のAGCはフィルタ通過域外
にあるときこれら低周波信号に対して応答させることは
ないであろう。
更に、主電流制御増幅器は諸倍号の複合である制御信号
を使用している。複合信号は補聴器の異なる部分からの
複数の入力に由来するものである。信号は圧伸器24と
、入力AGC系27と、出力信号プロセッサ36と、使
用者操作によるボリウム制御部70と、フルーオン利得
制御部72からの信号から構成される。かかる複合信号
を使用することによって、一連の増幅器でなく、単一の
電流制御増幅器66を使用することができる。このこと
によって回路をより割安に作ることができるとともに、
発生するノイズと回路の複雑さを減することができる。
を使用している。複合信号は補聴器の異なる部分からの
複数の入力に由来するものである。信号は圧伸器24と
、入力AGC系27と、出力信号プロセッサ36と、使
用者操作によるボリウム制御部70と、フルーオン利得
制御部72からの信号から構成される。かかる複合信号
を使用することによって、一連の増幅器でなく、単一の
電流制御増幅器66を使用することができる。このこと
によって回路をより割安に作ることができるとともに、
発生するノイズと回路の複雑さを減することができる。
補聴器回路20は異なる複数の小回路から構成される。
全体の補聴器回路20のためのこれら小回路のうちの幾
つかは以下〜個別的に詳しく論することにする。
つかは以下〜個別的に詳しく論することにする。
調節可能な状態変数フィルタ
第3図ないし第14図についてみると、本発明の一面は
全体を参照番号410で示した改良された調節可能な2
極状態変数フイルタに関するものである。第6図に示し
たフィルタは単位利得和差増幅器411と、それぞれが
それぞれコンデンサ424.426’に負荷したコンデ
ンサ負荷相互コンダクタンス演算増幅器(OTA )4
16.418を備えた第1と第2の可変積分器413.
415と、第1と第2の帰還113142G、422と
、入力端子42Bと、アース&429と、高域フィルタ
帯域通過フィルタおよび低域フィルタ出力端子430,
432.434′t″備えている。
全体を参照番号410で示した改良された調節可能な2
極状態変数フイルタに関するものである。第6図に示し
たフィルタは単位利得和差増幅器411と、それぞれが
それぞれコンデンサ424.426’に負荷したコンデ
ンサ負荷相互コンダクタンス演算増幅器(OTA )4
16.418を備えた第1と第2の可変積分器413.
415と、第1と第2の帰還113142G、422と
、入力端子42Bと、アース&429と、高域フィルタ
帯域通過フィルタおよび低域フィルタ出力端子430,
432.434′t″備えている。
入力端子からの入力信号は和差増幅器411に対する正
入力である。第1の帰還線420は第2の正入力であり
、第2の帰還線422は負入力である。和差増幅器41
1の出力は回路410の残余と相俟って和差増幅器41
1の出力側に部域通過信号を生じさせる。
入力である。第1の帰還線420は第2の正入力であり
、第2の帰還線422は負入力である。和差増幅器41
1の出力は回路410の残余と相俟って和差増幅器41
1の出力側に部域通過信号を生じさせる。
増幅器411の出力は高域フィルタ出力端子430に相
互接続される。該出力側は同時に第1積分器413の負
入力側にも相互接続される。
互接続される。該出力側は同時に第1積分器413の負
入力側にも相互接続される。
第1積分器413は部域フィルタ信号金堂けと9、それ
に応じてその出力に、帯域通過信号に対応し帯域フィル
タ出力端子432に相塩接続された第1積分信号を供給
する。それはまた、この信号を第1の帰還線420に供
給し、正入力の一つを和差増幅器に供給する。
に応じてその出力に、帯域通過信号に対応し帯域フィル
タ出力端子432に相塩接続された第1積分信号を供給
する。それはまた、この信号を第1の帰還線420に供
給し、正入力の一つを和差増幅器に供給する。
第1積分器413の出力は同様にして第2積分器415
に入力として供給される。それに応じて第2槓分益41
5は出力低域フィルタ端子434と第2帰R線422に
供給される出力全供給する。第2帰還線422が和差増
幅器411に対して負入力全供給するとはいうまでもな
い。
に入力として供給される。それに応じて第2槓分益41
5は出力低域フィルタ端子434と第2帰R線422に
供給される出力全供給する。第2帰還線422が和差増
幅器411に対して負入力全供給するとはいうまでもな
い。
理想OTAの動作は次の式によって与えられる。
gm −h(Ix)
但し、gmはOTAの相互コンダクタンス(あるいは利
得)、hは特定のOTAの定数、エエはOTAに供給さ
れる割側HIE流。OTAの出力電流は次の式により与
えられる。
得)、hは特定のOTAの定数、エエはOTAに供給さ
れる割側HIE流。OTAの出力電流は次の式により与
えられる。
1゜Uゆut −gm((””)−(V勺〕但し、1゜
utputは出力電流、■“とV−とはそれぞれOTA
の差動入力側に印加される正負電圧値である。第22図
にはバイポーラトランジスタを使用した簡単なOTAが
示されている。電、流ミラー負荷と差動対用のエミッタ
電流を供紹する電流源工xを備えた差動トランジスタ対
を含むこの構成のばあい、gm−Iz/2VTである。
utputは出力電流、■“とV−とはそれぞれOTA
の差動入力側に印加される正負電圧値である。第22図
にはバイポーラトランジスタを使用した簡単なOTAが
示されている。電、流ミラー負荷と差動対用のエミッタ
電流を供紹する電流源工xを備えた差動トランジスタ対
を含むこの構成のばあい、gm−Iz/2VTである。
但し、VTは@度−KT/q 6の等価ボルトである。
例えはR,グレイ& R,マイヤー著「アナログ集積回
路の解析と設計」(ジョン ウィリー&サンズ社、19
77年)′に参照されたい。
路の解析と設計」(ジョン ウィリー&サンズ社、19
77年)′に参照されたい。
フィルタの出力信号がフィルタに加えられる任意の入力
信号に対していかなる関係を有するかt示すためのフィ
ルタのための等式が与えられることが多い。かかる等式
は「伝達関数」として知られている。一般的にいってコ
ーナ周数数を越える信号の減衰対周波数曲線の勾配が急
であればある程、フィルタに対する伝達関数の「極数」
は多くなる。極は理崗的伝達関数の分母が与えられた入
力信号周波数のはらいに実質的に零に達する位に’に規
定するものである。
信号に対していかなる関係を有するかt示すためのフィ
ルタのための等式が与えられることが多い。かかる等式
は「伝達関数」として知られている。一般的にいってコ
ーナ周数数を越える信号の減衰対周波数曲線の勾配が急
であればある程、フィルタに対する伝達関数の「極数」
は多くなる。極は理崗的伝達関数の分母が与えられた入
力信号周波数のはらいに実質的に零に達する位に’に規
定するものである。
第3図に示した回路の出力を示す等式を以下に列挙する
。
。
単位利得
和差増幅器:v2郷V1+V3−V4
可変槓分器” v3(gmx/jwc1)v2Va−(
gms+/j WO2)V5 但しj−−1”、W−信号周波数の2倍WOは特定周波
数として知られており、Qはキュー(もしくは減衰率の
逆数)として知られている。
gms+/j WO2)V5 但しj−−1”、W−信号周波数の2倍WOは特定周波
数として知られており、Qはキュー(もしくは減衰率の
逆数)として知られている。
gmx=hIxx ;およびgmJ−hIX2但し、
hは特定の相互コンダクタンス増幅器の定数である。
hは特定の相互コンダクタンス増幅器の定数である。
もしC1=”C2−Cとすると、WO−(h/’C)
5、またo、−梧;万■となる。
5、またo、−梧;万■となる。
本発明は抵抗器を用いずに最小限の数の部品を使用して
実施することが可能である。更に、フィルタの特性周波
数とキューは、第1と第2oo′rA、416.418
の相互コンダクタンスを設定するエエlとIX2の大き
さとその間の比を変えることによって変化させることが
できる。
実施することが可能である。更に、フィルタの特性周波
数とキューは、第1と第2oo′rA、416.418
の相互コンダクタンスを設定するエエlとIX2の大き
さとその間の比を変えることによって変化させることが
できる。
本発明は第3図に示した実施例以外のものによって実施
できることにいうまでもない。そのため他の実施例金弟
4図と第5図に示しである。
できることにいうまでもない。そのため他の実施例金弟
4図と第5図に示しである。
同様にして、第6図に示した和差増幅器411と、積分
器413.415、および制御回路は種々の実施例のも
のを示すことができる。単位利得和差増幅器の6つの相
異なる、しかし等測的な図が第6図、第7図および第8
図に示されている。第6図は2つの正入力端子と1つの
負入力端子を有する和差機能の記号図である。出力電圧
Vdは入力と以下の如き関係?有する。
器413.415、および制御回路は種々の実施例のも
のを示すことができる。単位利得和差増幅器の6つの相
異なる、しかし等測的な図が第6図、第7図および第8
図に示されている。第6図は2つの正入力端子と1つの
負入力端子を有する和差機能の記号図である。出力電圧
Vdは入力と以下の如き関係?有する。
Vd−Va−Vb+Vcこの図は第6図において411
の香号を付けである。
の香号を付けである。
第7図は制御電流工xaと工よりが相互コンダクタンス
値gmaとgmb ’に設定する演算相互コンダクタン
ス増幅器412,414に用いてこの機能を実現したも
のである。もしIxa−Iよりならはgma −gmb
= gmとなる。
値gmaとgmb ’に設定する演算相互コンダクタン
ス増幅器412,414に用いてこの機能を実現したも
のである。もしIxa−Iよりならはgma −gmb
= gmとなる。
もし増幅器414の出力側に対する負荷が無視できる(
すなわち、出力Kmが非常に小さい)ならば、1oa
”−1obとなり、gm(”a−”b) −gm(Vc
−”d) (!: ’lす、Vd −Va−Vl)+V
0となる。
すなわち、出力Kmが非常に小さい)ならば、1oa
”−1obとなり、gm(”a−”b) −gm(Vc
−”d) (!: ’lす、Vd −Va−Vl)+V
0となる。
第8図は第22図に示した2つのOTAが簡単な形に組
甘わされた第7図のトランジスタ回路でるる。第8図に
おいて、トランジスタ472゜474のコレクタ電流の
差(La−1b)とトランジスl 480 、478(
D:+ vクタ’!fifiJ]c7)差(ic−1d
)はそれぞれ第7図の霜5流1゜0と101)に対応す
る。これらの差は第22図に構成したよりな差動NPN
灼の標準的なPNP を流ミラー負荷によってつくりだ
すことができる。しかしながら、第7図において105
Lとlobとは合算される、それ故、ica+iob
−(ia−1b)+(ic−idJとな9、それはio
a十iob −(ia+1c)−(ib−)−1d)と
なるように再構成することが可能であり、それはトラン
ジスタ474と478のコレクタを流が最初に(並列接
続することによって9合算され、その入力がトランジス
タ472と480のコレクタ電流の(並列接続による〕
和である単一のPNP’tlL流ミラーの出力電流と結
合されるということを示す。かくして堆一つのPNP
ミラー(2コレクタトランジスタ496)だけしか必要
でない。
甘わされた第7図のトランジスタ回路でるる。第8図に
おいて、トランジスタ472゜474のコレクタ電流の
差(La−1b)とトランジスl 480 、478(
D:+ vクタ’!fifiJ]c7)差(ic−1d
)はそれぞれ第7図の霜5流1゜0と101)に対応す
る。これらの差は第22図に構成したよりな差動NPN
灼の標準的なPNP を流ミラー負荷によってつくりだ
すことができる。しかしながら、第7図において105
Lとlobとは合算される、それ故、ica+iob
−(ia−1b)+(ic−idJとな9、それはio
a十iob −(ia+1c)−(ib−)−1d)と
なるように再構成することが可能であり、それはトラン
ジスタ474と478のコレクタを流が最初に(並列接
続することによって9合算され、その入力がトランジス
タ472と480のコレクタ電流の(並列接続による〕
和である単一のPNP’tlL流ミラーの出力電流と結
合されるということを示す。かくして堆一つのPNP
ミラー(2コレクタトランジスタ496)だけしか必要
でない。
同様にして、3f*の異なる、しかし等測的な可変、t
Ilt分器が第9図と、第10図および第11図に示さ
れている。例えば第9図に示した差動可変積分器の記号
図のはあい、出力は次式で与見られる。
Ilt分器が第9図と、第10図および第11図に示さ
れている。例えば第9図に示した差動可変積分器の記号
図のはあい、出力は次式で与見られる。
時間領域のはあい
但し、rxは制御電流でKは比例定数である。
周波数領域のはあい
VC−(Klz/jw)(Va−Vb)第10図に示し
た積分器はコンデンサ負荷を有するOTAである。OT
Aの出力電流は次の式で与えられる。
た積分器はコンデンサ負荷を有するOTAである。OT
Aの出力電流は次の式で与えられる。
io ”” gm(’Va−Vb) ;但しgm −h
lxコンデンサの電圧はコンデンサを流れる電流の時間
積分に等しい。すなわち周波数領域のはあいVc −m
i□/jWcとなる。それ故、他に負荷を有しないコ
ンデンサを有するOTA を負荷すると第11図に示し
た積分器のばあい、第22図に示した等価トランジスタ
を有するOTAが夷視された。式を以下に示す。
lxコンデンサの電圧はコンデンサを流れる電流の時間
積分に等しい。すなわち周波数領域のはあいVc −m
i□/jWcとなる。それ故、他に負荷を有しないコ
ンデンサを有するOTA を負荷すると第11図に示し
た積分器のばあい、第22図に示した等価トランジスタ
を有するOTAが夷視された。式を以下に示す。
外部負荷が存在しないと電流ioはすべてコンデンサ内
に流れる。
に流れる。
最後に、集12図と第12a図には制御回路の第1と第
2の実施例501,503が示されている。第12図に
示した制御回路501の実施例は1.で示した周波数制
御電流上受けとり、それぞれそれに関連した制御1に流
IXIとIX2を供給する。制御回路501は相互に接
続されたベースとコレクタを有するトランジスタ505
全備える。トランジスタ505はトランジスタ5050
ベースとコレクタに加えられる周波数制御電流に関連し
たベースエミッタ間電圧上つくシだす。
2の実施例501,503が示されている。第12図に
示した制御回路501の実施例は1.で示した周波数制
御電流上受けとり、それぞれそれに関連した制御1に流
IXIとIX2を供給する。制御回路501は相互に接
続されたベースとコレクタを有するトランジスタ505
全備える。トランジスタ505はトランジスタ5050
ベースとコレクタに加えられる周波数制御電流に関連し
たベースエミッタ間電圧上つくシだす。
制御回路501はまた、第1と第2の制御トランジスタ
507.509ft備える。トランジスタ507.50
9はそれぞれトランジスタ505によってつくりだされ
たベース・エミッタ間電圧上受けとり、それぞれIXI
とhczで示したコレクタII流全供給する。
507.509ft備える。トランジスタ507.50
9はそれぞれトランジスタ505によってつくりだされ
たベース・エミッタ間電圧上受けとり、それぞれIXI
とhczで示したコレクタII流全供給する。
第12図に示すように、トランジスタ507〜509は
それぞれ単一の素子となっている。
それぞれ単一の素子となっている。
第1、第2の制御トランジスタ507.509のコレク
タ電流は、それぞれ、制御電流Iwにほぼ等シいトラン
ジスタ505のコレクタ電流のn1倍とn2倍である。
タ電流は、それぞれ、制御電流Iwにほぼ等シいトラン
ジスタ505のコレクタ電流のn1倍とn2倍である。
このことはセミカスタム集積回路上に得られるほぼ同一
のトランジスタだけを用いて、第1制御トランジスタ5
07の代わりにn1個の素子金並列に接続し、第2制御
トランジスタ509の代わりにn2個の素子を並列に接
続することによって達成することができる。その代わり
に、トランジスタ505と第1、第2の制御トランジス
タのエミッタ領域は互いに、それぞれl : nl :
n2の関係tとることができる。
のトランジスタだけを用いて、第1制御トランジスタ5
07の代わりにn1個の素子金並列に接続し、第2制御
トランジスタ509の代わりにn2個の素子を並列に接
続することによって達成することができる。その代わり
に、トランジスタ505と第1、第2の制御トランジス
タのエミッタ領域は互いに、それぞれl : nl :
n2の関係tとることができる。
従って、もしトランジスタ505,507゜509がそ
れぞれ尚電流増II@特a(“ベータ“)を有するなら
ばI z z=n IIy 、 IX 2−n2工wと
なる。
れぞれ尚電流増II@特a(“ベータ“)を有するなら
ばI z z=n IIy 、 IX 2−n2工wと
なる。
電流IX1とrxzはそのときフィルタのコーナ周波数
が胸波数制御篭流1wVC線形の関係全もち周波数制御
電流が変化するときにQが一定にとどまるようにフィル
タの動作全制御する。
が胸波数制御篭流1wVC線形の関係全もち周波数制御
電流が変化するときにQが一定にとどまるようにフィル
タの動作全制御する。
第12a図に示した制御回路503の実施例はvwで表
わした周波数制御電圧全受けとり、それぞれそれに関連
した制御′#i流工xlとIX2’を供給する。制御回
路503は第1と第2のトランジスタ511.513を
備える。各トランジスタは周波数制御電圧を受けとるた
めのベースを備える。その後、トランジスタ511.5
13鉱それぞれコレクタ電流IXlとエエ2を供給する
。
わした周波数制御電圧全受けとり、それぞれそれに関連
した制御′#i流工xlとIX2’を供給する。制御回
路503は第1と第2のトランジスタ511.513を
備える。各トランジスタは周波数制御電圧を受けとるた
めのベースを備える。その後、トランジスタ511.5
13鉱それぞれコレクタ電流IXlとエエ2を供給する
。
更に、二つのトランジスタ511,513のコレクタ電
θtは基準電流の倍数とすることができる。第12a図
にnlとn2で表わしたかかる倍数は同様のトランジス
タ金並列に使用するカへあるいはトランジスタ511
、513のエミッタ・ベース接合領域を制御することに
よって実塊することができることはいうまでもない。
θtは基準電流の倍数とすることができる。第12a図
にnlとn2で表わしたかかる倍数は同様のトランジス
タ金並列に使用するカへあるいはトランジスタ511
、513のエミッタ・ベース接合領域を制御することに
よって実塊することができることはいうまでもない。
コレクタ寛流工x】とIX2は先に述べたようにフィル
タを制御する。これらの電流は以下の等式により実買上
記述することができる。
タを制御する。これらの電流は以下の等式により実買上
記述することができる。
lX1= n1I8 eXp(VW/′t/T)IX2
= n2工5eXp (VW/VT)但し、vTは先
に定義したように再びトランジスタの熱電圧であり、工
sはIC工程と温度に依存する定数である。しかしなが
ら、単一の集槓回路上に形成されたトランジスタどうし
が良く整合する点に注意されたい。そのためIX2のI
xlに対する比はn2/n1となる。
= n2工5eXp (VW/VT)但し、vTは先
に定義したように再びトランジスタの熱電圧であり、工
sはIC工程と温度に依存する定数である。しかしなが
ら、単一の集槓回路上に形成されたトランジスタどうし
が良く整合する点に注意されたい。そのためIX2のI
xlに対する比はn2/n1となる。
Ixk十分に制御するために、vwは同一チップ上の調
節器から得るべきである。例えば、第24図に示した可
変基準出力を有する14tItJ器を参照されたい。
節器から得るべきである。例えば、第24図に示した可
変基準出力を有する14tItJ器を参照されたい。
その時、電流IcxとIX2はフィルタのコーナ周波数
が周波数制御電圧vwと指数関数的な関係含有し、周波
数制御電圧が変化する時にキューが一定にとどまるよう
にフィルタの動作を制御する。2極バツタワースフイル
タのばあい、Q−1/2となるC1−02鱈Cのばあい
、Q−一ゾIX、シ丁=となる。IXL−2工X2のと
き、定義によりQ−1/2で、フィルタは典型的なバッ
タワース応答を与える。この条件の下ではWo ” (
h/C) IX21 となる。
が周波数制御電圧vwと指数関数的な関係含有し、周波
数制御電圧が変化する時にキューが一定にとどまるよう
にフィルタの動作を制御する。2極バツタワースフイル
タのばあい、Q−1/2となるC1−02鱈Cのばあい
、Q−一ゾIX、シ丁=となる。IXL−2工X2のと
き、定義によりQ−1/2で、フィルタは典型的なバッ
タワース応答を与える。この条件の下ではWo ” (
h/C) IX21 となる。
第16図と第14図により詳しく示されているように、
本発明は2他フィルタ410を備える。第13図にはフ
ィルタ410、すなわち高次フィルタの基本的構成ブロ
ックがより詳細な形で示されている。この図では第7図
に示した単位利得和差増幅器の表示が第6図に示しfc
単位利得和差増幅器41のより一般的な表示にて示され
ている。
本発明は2他フィルタ410を備える。第13図にはフ
ィルタ410、すなわち高次フィルタの基本的構成ブロ
ックがより詳細な形で示されている。この図では第7図
に示した単位利得和差増幅器の表示が第6図に示しfc
単位利得和差増幅器41のより一般的な表示にて示され
ている。
jiliL14図にはフィルタ410のより評細な形が
示されている。この図では、第8図に示した単位利得和
差増幅器411の表示と、第11図に示したコンデンサ
金負荷しt相互コンダクタンス演算増幅器413.41
5の表示が第3図に示したより一般的な表示に示されて
いる。
示されている。この図では、第8図に示した単位利得和
差増幅器411の表示と、第11図に示したコンデンサ
金負荷しt相互コンダクタンス演算増幅器413.41
5の表示が第3図に示したより一般的な表示に示されて
いる。
各コンデンサの一方側が電流アース線に相互接続されて
いる点に注意されたい。全コンデンサの一端は共通の接
続点に接続されている。その結果、パッド接続の数は少
なくなっている。
いる点に注意されたい。全コンデンサの一端は共通の接
続点に接続されている。その結果、パッド接続の数は少
なくなっている。
2極フイルタ410は、もちろん、第15囚と第16図
に示すようにタンデム形に相互接続して、それぞれ4極
高域フイルタもしくは4極低域フイルタ全実机するよう
にすることができる。第17図と第18図には、かかる
フィルタと共に使用することのできるフィルタ制御回路
が示されているが、それらは第12図と第12a図の2
種制御回路と同じで制御電流IX3とEx4に第2の2
億フイルタ部分に供給するためにXn3とxn4で衷わ
したトランジスタ全追加している。そのため、第16図
の4極低域フイルタのはあい、低域フィルタ端子434
は第6図に示したフィルタと構造的に類似したもう一つ
のフィルタの入力線に相互接続されている。この第2の
2億フイルタの低域フィルタ出力端子は、その時、4極
の低域フィルタ応答を供給する。
に示すようにタンデム形に相互接続して、それぞれ4極
高域フイルタもしくは4極低域フイルタ全実机するよう
にすることができる。第17図と第18図には、かかる
フィルタと共に使用することのできるフィルタ制御回路
が示されているが、それらは第12図と第12a図の2
種制御回路と同じで制御電流IX3とEx4に第2の2
億フイルタ部分に供給するためにXn3とxn4で衷わ
したトランジスタ全追加している。そのため、第16図
の4極低域フイルタのはあい、低域フィルタ端子434
は第6図に示したフィルタと構造的に類似したもう一つ
のフィルタの入力線に相互接続されている。この第2の
2億フイルタの低域フィルタ出力端子は、その時、4極
の低域フィルタ応答を供給する。
同様に、フィルタ410の高域出力端子436は第2フ
イルタの入力端子に相互接続することができる。(第2
フイルクが第6図に示したフィルタと梅迫的に類似して
いることはいうまでもない)そのとき、第2フイルタの
高域フィルタ出力端子は4極の高域応答を与える。第6
図に示したような2個のフィルタもまた、筒様にして相
互接続して4極の蛍域応答を供給するようにすることが
できるのはいうまでもない。
イルタの入力端子に相互接続することができる。(第2
フイルクが第6図に示したフィルタと梅迫的に類似して
いることはいうまでもない)そのとき、第2フイルタの
高域フィルタ出力端子は4極の高域応答を与える。第6
図に示したような2個のフィルタもまた、筒様にして相
互接続して4極の蛍域応答を供給するようにすることが
できるのはいうまでもない。
2個の縦続接続した2極フイルタから構成された4@I
!のバッタワースフィルタのばおい、W】−IW。
(h −0,5411W2− W□ Q2−1.3
06 縦続接続の順序は周波数応答には影*を及はさない。
!のバッタワースフィルタのばおい、W】−IW。
(h −0,5411W2− W□ Q2−1.3
06 縦続接続の順序は周波数応答には影*を及はさない。
もしC1”−C3mc3”C,gcとすると、電流値は
工、2/Ixl−Ql”−[1,2928、 IX4/Ix3”Q2”ml 、706w1−w2−(
h/c、) & −(h/C) &Ixx(0,541
1)−Ex3(1,306)IX、1/IX3−2.4
14 となるように設定できるが、それは電流IX1eIx2
m工z2.およびIX&との間の正確な整数比を与える
ことはできない。とれらの比は、カスタム集積回路設計
において、トランジスタXn1ないしXn、のエミッタ
・ベース接合領域が非整数比でつくれないはあい、得る
ことができる。
工、2/Ixl−Ql”−[1,2928、 IX4/Ix3”Q2”ml 、706w1−w2−(
h/c、) & −(h/C) &Ixx(0,541
1)−Ex3(1,306)IX、1/IX3−2.4
14 となるように設定できるが、それは電流IX1eIx2
m工z2.およびIX&との間の正確な整数比を与える
ことはできない。とれらの比は、カスタム集積回路設計
において、トランジスタXn1ないしXn、のエミッタ
・ベース接合領域が非整数比でつくれないはあい、得る
ことができる。
4極バツタワースフイルタを整数比に近づけるために
Ex、−5工x2Q、−i−”0.5772IX3−I
X4 ci2−■万一 1.414とする。
X4 ci2−■万一 1.414とする。
多くのばあい、これはパンタヮース応答に対する許容可
能な近似値である。
能な近似値である。
それは整数のトランジスタを並列に接続することによっ
て標準的な集積回路上に実境できる整数倍の選択電流に
よって得ることができる。
て標準的な集積回路上に実境できる整数倍の選択電流に
よって得ることができる。
近似値として、Iw?r単一の制御回路トランジスタに
よって供給される制御電流としよう。そのばあいには、 IXI−(7)(If) 、Ixz−<2)(Ivt)
。
よって供給される制御電流としよう。そのばあいには、 IXI−(7)(If) 、Ixz−<2)(Ivt)
。
Q、−グー0.5345
Ex3−(3)(IWJ 、 Ix4=(5XIw)
。
。
Q2−■耳−1,291
低域フィルタと高域フィルタ54.56の出力は可変ス
ロープフィルタ62に供給される。
ロープフィルタ62に供給される。
フィルタ54.56.62は回路20の周波数応答を修
正するから全体として音質制御部と呼ぶことにする。
正するから全体として音質制御部と呼ぶことにする。
可変スロープフィルタ62
補聴器回路20は、更に低素子カウントと、全体的に可
変スロープフィルタ62として述べられる連続的に変化
するスロープ応答成形器金備えている。入力信号に対す
るフィルタ62の応答は高域フィルタから平坦応答を経
て低域フイルタへと連続的に変化する。第25図に示す
ように、フィルタ62は入力端子178と、アース!1
80と、第1、第2、第3の相互コンダクタンス増幅器
182,184.186と、低域フィルタ、可変スロー
プならびに高域フィルタ出力端子188,190.19
2と、ポテンショメータ194と、コンデンサ196e
備える。ポテンショメータ194は第2図に示した可変
スロープ制御部ら4である。
変スロープフィルタ62として述べられる連続的に変化
するスロープ応答成形器金備えている。入力信号に対す
るフィルタ62の応答は高域フィルタから平坦応答を経
て低域フイルタへと連続的に変化する。第25図に示す
ように、フィルタ62は入力端子178と、アース!1
80と、第1、第2、第3の相互コンダクタンス増幅器
182,184.186と、低域フィルタ、可変スロー
プならびに高域フィルタ出力端子188,190.19
2と、ポテンショメータ194と、コンデンサ196e
備える。ポテンショメータ194は第2図に示した可変
スロープ制御部ら4である。
フィルタ62は入力端子178で入力信号金堂けとる。
第1相互コンダクタンス増幅器182は第1もしくは正
入力側と第2もしくは負入力側198.200と出力側
202を備える。増幅器182の正入力側は入力端子1
78に相互接続され、入力信号を受けとる。それに応じ
て増1嘔器182はその出力側202で第1相互コンダ
クタンス信号會供給する。
入力側と第2もしくは負入力側198.200と出力側
202を備える。増幅器182の正入力側は入力端子1
78に相互接続され、入力信号を受けとる。それに応じ
て増1嘔器182はその出力側202で第1相互コンダ
クタンス信号會供給する。
xi相互コンダクタンス増幅器182の出力側とアース
線180との間にはコンデンサ196が接続されている
。第1相互コンダクタンス増幅器182に対する第2の
すなわち負入力200はその出力側202に接続されて
いる。高周波入力信号はコンデンサ196を経てアース
に分路さ1Lる。そのため、増幅器182とコンデンサ
196は単極低域フィルタ全形成する。
線180との間にはコンデンサ196が接続されている
。第1相互コンダクタンス増幅器182に対する第2の
すなわち負入力200はその出力側202に接続されて
いる。高周波入力信号はコンデンサ196を経てアース
に分路さ1Lる。そのため、増幅器182とコンデンサ
196は単極低域フィルタ全形成する。
第2→釡相互コンダクタンス増幅器184もまた、第1
(すなわち正)入力側204と第2(すなわち負)入力
側206と出力側208を備える。第1入力端もま次入
力端子178に接続される。第2入力端206は第1相
互コンダクタンス増幅器202の出力側202に接続さ
れている6第2相互コンダクタンス増幅器の出力側20
8は高域フィルタ端子192に接続されている。
(すなわち正)入力側204と第2(すなわち負)入力
側206と出力側208を備える。第1入力端もま次入
力端子178に接続される。第2入力端206は第1相
互コンダクタンス増幅器202の出力側202に接続さ
れている6第2相互コンダクタンス増幅器の出力側20
8は高域フィルタ端子192に接続されている。
第3相互コンダクタンス増幅器186は第1(すなわち
正)入力側210と第2(すなわち負ン入力側212と
共に出力側214全備える。
正)入力側210と第2(すなわち負ン入力側212と
共に出力側214全備える。
第1入力端210は基準電圧に接続される。出力側21
4と第2入力端212は242相互コンダクタンス増幅
器184の出力側208と高域フィルタ端子192とは
相互接続されている。
4と第2入力端212は242相互コンダクタンス増幅
器184の出力側208と高域フィルタ端子192とは
相互接続されている。
第6増幅器186は増幅器184の電圧利得がAv+z
−gms/gmsとなるようにはぼ1 / 8m3の負
荷インピーダンスを第2増幅器184に与える。
−gms/gmsとなるようにはぼ1 / 8m3の負
荷インピーダンスを第2増幅器184に与える。
もしgm2と8m3が等しく設定されると、Av2−1
となる。この能動負荷法はその非線形特性が負荷される
増幅器の非線形特性をけは補完する負荷を増幅器に設け
ることによって漏信号振幅に対してよシ艮い線形特性を
つくりだす。
となる。この能動負荷法はその非線形特性が負荷される
増幅器の非線形特性をけは補完する負荷を増幅器に設け
ることによって漏信号振幅に対してよシ艮い線形特性を
つくりだす。
ポテンショメータ194は摺動子216を備える。ポテ
ンショメータ194の端部端子はそれぞれ高域フィルタ
と低域フィルタ端子188゜192に相互接続され、可
変スロープ端子190はポテンショメータ194の摺動
子216に相互接続される。ポテンショメータ1940
−mから他端に摺動子216を動かすことによってフィ
ルタ62の出力は低域フィルタのそれから高域フイノシ
タのそれへ次第に変化する。中央部にあるとき、端子1
90は程良く平坦な応答出力全供給する。低域フィルタ
端子18Bと入力端子178の電圧の比は以下の式によ
って与えられる。
ンショメータ194の端部端子はそれぞれ高域フィルタ
と低域フィルタ端子188゜192に相互接続され、可
変スロープ端子190はポテンショメータ194の摺動
子216に相互接続される。ポテンショメータ1940
−mから他端に摺動子216を動かすことによってフィ
ルタ62の出力は低域フィルタのそれから高域フイノシ
タのそれへ次第に変化する。中央部にあるとき、端子1
90は程良く平坦な応答出力全供給する。低域フィルタ
端子18Bと入力端子178の電圧の比は以下の式によ
って与えられる。
但し、:J−j、”Nは信号周波数の2倍、Cはコンデ
ンサ196の値、gmiは第1相互コンダクタンス増m
器182の相互コンダクタンスである。
ンサ196の値、gmiは第1相互コンダクタンス増m
器182の相互コンダクタンスである。
低域フィルタは次式に示すコーナ周波数fc會有する。
但し、gmlは第1相互コンダクタンス(もしくは増幅
器9182の利得で、Cはコンデンサ196の値である
。もし第2、第3の相互コンダクタンス増幅器184.
186の利得がほぼ等しけれは、高域フィルタ端子電圧
は入力端子電圧から低域フィルタ端子電圧を差し引いた
ものに等しくなる。
器9182の利得で、Cはコンデンサ196の値である
。もし第2、第3の相互コンダクタンス増幅器184.
186の利得がほぼ等しけれは、高域フィルタ端子電圧
は入力端子電圧から低域フィルタ端子電圧を差し引いた
ものに等しくなる。
入力電圧で割った高域フィルタ端子電圧の比は次の式で
与えられる。
与えられる。
(、、j W)に
のフィルタのコーナ周波数もそのときfca=−2πC
ポテンショメータ194は回路上の抵抗器の負荷を小さ
くする九めに低域フィルタと高域フィルタの出力端子1
88,192において見られる出力インピーダンスと比
較して比較的大きな値を有する。かかる負荷が理想的な
高域フィルタと低域フィルタ応答からの偏差を生じさせ
ることはい′)までもない。摺動子216における出力
は烏城フィルタ端子電圧と低域フィルタ端子電圧との可
変加ム和である。
くする九めに低域フィルタと高域フィルタの出力端子1
88,192において見られる出力インピーダンスと比
較して比較的大きな値を有する。かかる負荷が理想的な
高域フィルタと低域フィルタ応答からの偏差を生じさせ
ることはい′)までもない。摺動子216における出力
は烏城フィルタ端子電圧と低域フィルタ端子電圧との可
変加ム和である。
フィルタ176はコンデンサ196とポテンショメータ
19402個のディスクリート部品だけ全使用するのが
望ましい。そのようにして本願発明の実施例は所要素子
と回路の大きさを小さくするものである。
19402個のディスクリート部品だけ全使用するのが
望ましい。そのようにして本願発明の実施例は所要素子
と回路の大きさを小さくするものである。
丈に、フィルタ62は高域フィルタ出力と低域フィルタ
出力の両方全同時に考慮している。
出力の両方全同時に考慮している。
更に、ポテンショメータ194を変化させると、中央点
の「平坦な」設定部における全周波数に若干の減衰が存
在するため固定ボリュームに近づく。中央点から制御部
上回転していくと同時に周改数スペクトルの一端におけ
る出力が小さくなる一方、周改数ス(クトルの反対端に
おける出力が大きくなる。
の「平坦な」設定部における全周波数に若干の減衰が存
在するため固定ボリュームに近づく。中央点から制御部
上回転していくと同時に周改数スペクトルの一端におけ
る出力が小さくなる一方、周改数ス(クトルの反対端に
おける出力が大きくなる。
「圧伸」検出器48は入力電流制御増幅器46により送
出され九電圧が「圧伸」回路が動作するに十分に増大し
たことを判定する必要がある。「圧伸」検出器48は適
切な動作のために数十ミリボルトの範囲の非常にホブな
電圧を正確に検出する必要がある。そのため、感度の高
い電圧閾値検出回路が必要となる。
出され九電圧が「圧伸」回路が動作するに十分に増大し
たことを判定する必要がある。「圧伸」検出器48は適
切な動作のために数十ミリボルトの範囲の非常にホブな
電圧を正確に検出する必要がある。そのため、感度の高
い電圧閾値検出回路が必要となる。
従来の電圧閾値検出回路は回路が測定電圧を標準的な基
準電圧と比較する方式を用いることが多かった。例えば
0.6もしくは0.7vのダイオード電圧降下が基準電
圧値として多く用いられた。しかしながら数10mVオ
ーダの感度を実親するために、従来方式は検出に先立っ
て測定信号を@置増幅する必要があることが多かった。
準電圧と比較する方式を用いることが多かった。例えば
0.6もしくは0.7vのダイオード電圧降下が基準電
圧値として多く用いられた。しかしながら数10mVオ
ーダの感度を実親するために、従来方式は検出に先立っ
て測定信号を@置増幅する必要があることが多かった。
この前置増幅のために糸の複雑さと規模が増加すること
になった。
になった。
東に、閾値の検出に先立って検出すべき信号の差動全波
整流は糸の複雑さを著しく増すことになる。そのため、
第19図に示すように、本発明は第1と第2の端子94
.96間の電圧差上検出し、電圧差が所定レベル音速え
たときに出力端子97で出力信号を供給するために差動
電圧閾値検出器92を使用している。
整流は糸の複雑さを著しく増すことになる。そのため、
第19図に示すように、本発明は第1と第2の端子94
.96間の電圧差上検出し、電圧差が所定レベル音速え
たときに出力端子97で出力信号を供給するために差動
電圧閾値検出器92を使用している。
第19図と第20図に示す如く、検出器92は1つの差
動相互コンダクタンス段90と、第1、第2の2個の「
頂部」11流ミラー102゜104と、第1、$2の「
底部」電流ミラー106.108と、検出器110と、
基準電流源115とを備えている。差動入力側を有する
差動相互コンダクタンス段は、それぞれベース112.
114と、コレクタ116.118と、エミッタ120
.1221−有する一対の差動NPN トランジスタ1
11.113の形をとることができる。エミッタ120
.122は(第20図に示されるようなトランジスタ1
17の如き)単一の基準電流源115に接続される。
動相互コンダクタンス段90と、第1、第2の2個の「
頂部」11流ミラー102゜104と、第1、$2の「
底部」電流ミラー106.108と、検出器110と、
基準電流源115とを備えている。差動入力側を有する
差動相互コンダクタンス段は、それぞれベース112.
114と、コレクタ116.118と、エミッタ120
.1221−有する一対の差動NPN トランジスタ1
11.113の形をとることができる。エミッタ120
.122は(第20図に示されるようなトランジスタ1
17の如き)単一の基準電流源115に接続される。
ベース112.114はその間の電圧差が検出されるべ
き2つの入力端子94.96に相互接続される。
き2つの入力端子94.96に相互接続される。
トランジスタ111はそのコレクタ116とエミッタ1
20を経て第1電流(工。で示す)を流す。トランジス
タ113はそのコレクタ118とエミッタ122會経て
第2宵、流(、Ibで示す)を流す。2個のトランジス
タ111゜113は差動対として相互接続される。その
九め、入力端子94,96、従ってトランジスタ111
.113のベース112.114間の電。
20を経て第1電流(工。で示す)を流す。トランジス
タ113はそのコレクタ118とエミッタ122會経て
第2宵、流(、Ibで示す)を流す。2個のトランジス
タ111゜113は差動対として相互接続される。その
九め、入力端子94,96、従ってトランジスタ111
.113のベース112.114間の電。
111のコレクタ116に接続される。第1の1次ミラ
ー102は’71:&Iaを検出して電流Iaの倍数で
おる2つの電流を送出する。第19図において、これら
の電流はそれぞれXIaとYIaとして示されている。
ー102は’71:&Iaを検出して電流Iaの倍数で
おる2つの電流を送出する。第19図において、これら
の電流はそれぞれXIaとYIaとして示されている。
第2の頂部電流ミラー104は同様に第2のトランジス
タ113のコレクタ118に接続されている。第2の1
次ミラー104i1C電4rb紮検出して電流rbの倍
数である電流を送出する。かかる電流はそれぞれXIt
)とYII)として示されている。
タ113のコレクタ118に接続されている。第2の1
次ミラー104i1C電4rb紮検出して電流rbの倍
数である電流を送出する。かかる電流はそれぞれXIt
)とYII)として示されている。
閾値検出器92は第1と第2の底部tc流ミラー106
.108全備える。第1の紙部′FJL流ミラー106
は、電流YIb’(5受成るように、笛19図に示すよ
うな頂部電流ミラー102゜104に接続されている。
.108全備える。第1の紙部′FJL流ミラー106
は、電流YIb’(5受成るように、笛19図に示すよ
うな頂部電流ミラー102゜104に接続されている。
同様にして、第2の底部電匹ミラー108は電びi、
YIaを受成るように、第19図に示したような第1、
第2の頂部電流ミラー102.104に接続されている
。
YIaを受成るように、第19図に示したような第1、
第2の頂部電流ミラー102.104に接続されている
。
電流YIbの供給に応答して第1底部を流ミラー106
は第2図にZYよりとして示した電流Yよりの倍数の電
流を流す。1;流X工aとZY工1)全供給するリード
は第1接続点124で接続されている。
は第2図にZYよりとして示した電流Yよりの倍数の電
流を流す。1;流X工aとZY工1)全供給するリード
は第1接続点124で接続されている。
同様にして、電流YIaが供給される第2の底部電流ミ
ラー108は第2脂にZYIaとして示した電流YIa
の倍数の電流を流す。電流XよりとZYIa1ft供給
するリードは第2に読点126で掻上されている。第1
と第2の接続点124゜126は検出器110に接続さ
れている。同様にして、検出器110は病理N0Rf−
)と類似の作用をする。ただし、出力のタイプもしくは
出力インピーダンスが崗J11NOR’F”−)のそれ
と異なっていても差し支えないことはいうまでもない。
ラー108は第2脂にZYIaとして示した電流YIa
の倍数の電流を流す。電流XよりとZYIa1ft供給
するリードは第2に読点126で掻上されている。第1
と第2の接続点124゜126は検出器110に接続さ
れている。同様にして、検出器110は病理N0Rf−
)と類似の作用をする。ただし、出力のタイプもしくは
出力インピーダンスが崗J11NOR’F”−)のそれ
と異なっていても差し支えないことはいうまでもない。
その結果、を流XIaが電流ZYIbよりも大きいかそ
れと等しいときに、電圧は接続点124と検出器110
0入力側で大きく変化する。同様にして、電圧はXII
)が電流ZYIaよシも大きいかそれと等しいはあいに
は接続点126と、検出器110の他方の入力端で大き
く、変化する。
れと等しいときに、電圧は接続点124と検出器110
0入力側で大きく変化する。同様にして、電圧はXII
)が電流ZYIaよシも大きいかそれと等しいはあいに
は接続点126と、検出器110の他方の入力端で大き
く、変化する。
そのため、差動トランジスタ111,113ノヘース1
12.114に加えられる電圧の差が大きな値を超える
と、電圧は接続点124゜126の1つで大きく変化し
、閾値検出器92はその次めにその出力端子97で電流
tタンクさせることが可能になる。かかる信号は2つの
入力端子間の電圧の差が所定レベルを超えたということ
?意味する。
12.114に加えられる電圧の差が大きな値を超える
と、電圧は接続点124゜126の1つで大きく変化し
、閾値検出器92はその次めにその出力端子97で電流
tタンクさせることが可能になる。かかる信号は2つの
入力端子間の電圧の差が所定レベルを超えたということ
?意味する。
検出器92のトランジスタ回路構成を示すより詳細な回
路図が第20図に示されている。第20図において、を
流ミラー102.104゜106.108はトランジス
タで形成され、電流ミラー比” * Y e zはそれ
ぞれ、1.2.1に設定される。頂部ミラー102,1
04はそのコレクタにほぼ等しい*fj’Lが供給され
る2コレクタPNP 素子(セミカスタムIcで一般的
に利用できる〕によって構成され、1つのPNP素子に
対して必要とされるスベース内でベースとエミッタと共
に2個のPNP素子の働きをする。
路図が第20図に示されている。第20図において、を
流ミラー102.104゜106.108はトランジス
タで形成され、電流ミラー比” * Y e zはそれ
ぞれ、1.2.1に設定される。頂部ミラー102,1
04はそのコレクタにほぼ等しい*fj’Lが供給され
る2コレクタPNP 素子(セミカスタムIcで一般的
に利用できる〕によって構成され、1つのPNP素子に
対して必要とされるスベース内でベースとエミッタと共
に2個のPNP素子の働きをする。
上記ミラー比のはあい、検出はIa 211)もしく
はIb 2Iaのときおこなわれる。
はIb 2Iaのときおこなわれる。
閾値検出器92内の亀充Iaとよりの比は次の式によっ
て近似的に求めることができる。
て近似的に求めることができる。
但し、vbeはトランジスタ111.113のベース1
12.114間の電圧差である。検出に対しテΔv1r
e > VTl n(2)あるいはΔvbμvT1n(
1/2)である。それ故、室温の下で検出はベース・エ
ミッタ電圧間の差がほぼ18ynVを超えたとき行われ
ることになる。
12.114間の電圧差である。検出に対しテΔv1r
e > VTl n(2)あるいはΔvbμvT1n(
1/2)である。それ故、室温の下で検出はベース・エ
ミッタ電圧間の差がほぼ18ynVを超えたとき行われ
ることになる。
かくして閾値検出器92内の検出器110は、2個の端
子94.96に加えられる電圧の差がほぼ18mvi超
えたときに出力信号全供給する。
子94.96に加えられる電圧の差がほぼ18mvi超
えたときに出力信号全供給する。
かくして、本発明の閾値検出器92は差動対のコレクタ
電流の比を比較する動作をする。この構成は他に回路全
必賛とせず、固有走動/全阪動作を行う。更に、はぼ1
v程の電圧源を検出器92を動作させるために使用する
ことができる。
電流の比を比較する動作をする。この構成は他に回路全
必賛とせず、固有走動/全阪動作を行う。更に、はぼ1
v程の電圧源を検出器92を動作させるために使用する
ことができる。
む〕
第21図と第22図を参照されたい。圧伸系51はフィ
ルタ26に対する入力信号振鴨1’ ?!II限するた
めの圧縮回路128と、フィルタ後方の伸張回路とを−
備えている。伸張回路は線形の入出力振#A@@係を回
復し、過負荷とそれに続くフィルタ26の全全防止する
ことによってフィルタのダイナミックレンジを大きくす
る。
ルタ26に対する入力信号振鴨1’ ?!II限するた
めの圧縮回路128と、フィルタ後方の伸張回路とを−
備えている。伸張回路は線形の入出力振#A@@係を回
復し、過負荷とそれに続くフィルタ26の全全防止する
ことによってフィルタのダイナミックレンジを大きくす
る。
第21図に示す如く、圧縮回路128は相互コンダクタ
ンス演算増+11益(OTA ) 132と、閾値検出
器134と、負荷抵抗器136と、帰還バイパスコンデ
ンサ138と、検出器フィルタコンデンサ140と、入
力リード141と、利得制御端子152と、アース線1
42全備えている。本発明に使用される典型的なOTA
のトランジスタ回wlr構成の詳細な回路図が第22図
に示されている。
ンス演算増+11益(OTA ) 132と、閾値検出
器134と、負荷抵抗器136と、帰還バイパスコンデ
ンサ138と、検出器フィルタコンデンサ140と、入
力リード141と、利得制御端子152と、アース線1
42全備えている。本発明に使用される典型的なOTA
のトランジスタ回wlr構成の詳細な回路図が第22図
に示されている。
「伸張」回路は第2のO’I’A増幅缶144と、負荷
抵抗器146と、反転増幅器148と、帰還バイパスコ
ンデンサ150と、利得制御端子154を備えている。
抵抗器146と、反転増幅器148と、帰還バイパスコ
ンデンサ150と、利得制御端子154を備えている。
補聴器回路においては第1、第2の増幅器132.14
4はそれぞれ入力11.流制御増幅器46と主増幅器3
2内に内蔵されることが望ましい。電圧閾値検出器は上
記の差動電圧検出器92により構成される。
4はそれぞれ入力11.流制御増幅器46と主増幅器3
2内に内蔵されることが望ましい。電圧閾値検出器は上
記の差動電圧検出器92により構成される。
本発明の説明をわかりやすくするために、入力電流制御
増幅器46と主増幅器32は第21図の第1と第2の増
幅器132.144に相当する。In2様にして、コン
デンサ138.150は実際にはそれぞれ$2図に示し
た入力CCA46と主CCA 66の一部triしてい
る。また、圧伸フィルタ50は検出器フィルタコンデン
サ140から構成される。更に、2つの負荷抵抗136
.146が第21図にディスクリートな負荷抵抗として
象徴的に示されているが、第2図に示した増幅器46.
32はこれらの抵抗を備えている。更に、トランジスタ
145 、147は電圧制御指数関数1!流源に相当す
る。かくして、トランジスタ145は入力CCA制御部
52の機能全実行しトランジスタ147は、反転増幅器
148と共に、主CCA制御部6Bの働きの一部を実行
する。指数関数電流源は更に以下の節において説明する
。例えば第26図を参照されたい。
増幅器46と主増幅器32は第21図の第1と第2の増
幅器132.144に相当する。In2様にして、コン
デンサ138.150は実際にはそれぞれ$2図に示し
た入力CCA46と主CCA 66の一部triしてい
る。また、圧伸フィルタ50は検出器フィルタコンデン
サ140から構成される。更に、2つの負荷抵抗136
.146が第21図にディスクリートな負荷抵抗として
象徴的に示されているが、第2図に示した増幅器46.
32はこれらの抵抗を備えている。更に、トランジスタ
145 、147は電圧制御指数関数1!流源に相当す
る。かくして、トランジスタ145は入力CCA制御部
52の機能全実行しトランジスタ147は、反転増幅器
148と共に、主CCA制御部6Bの働きの一部を実行
する。指数関数電流源は更に以下の節において説明する
。例えば第26図を参照されたい。
入力リード141に対して入力信号が加えられる。その
後、信号は第1増幅器132によって増幅され、電圧制
御フィルタ131に供給される。第1増幅6132によ
って供給される信号が電圧制御フィルタ131の適当な
ダイナミックレンジを超える程大きければ閾値検出器1
34がそれt検出する。もし事態がその通りでめれば、
閾値検出器134が第1増幅器132の利得制御端子1
52と伸張回路130の双方に対して利得制御信号を送
出する。
後、信号は第1増幅器132によって増幅され、電圧制
御フィルタ131に供給される。第1増幅6132によ
って供給される信号が電圧制御フィルタ131の適当な
ダイナミックレンジを超える程大きければ閾値検出器1
34がそれt検出する。もし事態がその通りでめれば、
閾値検出器134が第1増幅器132の利得制御端子1
52と伸張回路130の双方に対して利得制御信号を送
出する。
利得制御端子152を介して供給された信号は第1増幅
器132の利得を小さくする。かくして、例えば第1増
幅器132の出力が1827!Vの如き所定振幅を越え
たことを検出すると、閾値検出器134はトランジスタ
145のベース149に対して信号を送出する。今度は
、トランジスタ145が(ベース149に加えられる制
御電圧に対して指数関数的関係を有する〕Ixx k第
1増幅器132の利得リード152に対して供給する。
器132の利得を小さくする。かくして、例えば第1増
幅器132の出力が1827!Vの如き所定振幅を越え
たことを検出すると、閾値検出器134はトランジスタ
145のベース149に対して信号を送出する。今度は
、トランジスタ145が(ベース149に加えられる制
御電圧に対して指数関数的関係を有する〕Ixx k第
1増幅器132の利得リード152に対して供給する。
従って、第1増幅器132の出力は所定振幅を大幅に上
まわらないレベルにまで小さくされる。
まわらないレベルにまで小さくされる。
第1増幅器132は利得制御電fi(I工、)に比例す
る利得を供給する可変相互コンダクタンス増1隔器(第
22図1−参照され丸い)であることが望lしい。第1
増IIQ!器の利得はgmユと呼ぶことにする。検出器
134がトリガされないはあい、gmlはvcがVRE
Fとほぼ等しくなるように、抵抗器141’ を介して
ベース149に加えられる利得基準電圧(VREF)
143によって決定される。
る利得を供給する可変相互コンダクタンス増1隔器(第
22図1−参照され丸い)であることが望lしい。第1
増IIQ!器の利得はgmユと呼ぶことにする。検出器
134がトリガされないはあい、gmlはvcがVRE
Fとほぼ等しくなるように、抵抗器141’ を介して
ベース149に加えられる利得基準電圧(VREF)
143によって決定される。
第1増幅器132の出力は音質制御フィルタ26に供給
され修正された後、伸張回路130に供給される。第2
増幅器144は、第1増幅器132と同様に、その利得
(gms )がトランジスタ147によって供給される
IX2によって制御される利得制御リード154を有す
る相互コンダクタンス増幅器であることが望ましい。
され修正された後、伸張回路130に供給される。第2
増幅器144は、第1増幅器132と同様に、その利得
(gms )がトランジスタ147によって供給される
IX2によって制御される利得制御リード154を有す
る相互コンダクタンス増幅器であることが望ましい。
反転増幅器148はトランジスタ145のベース149
に加えられると同じ信号を受けとり、この電圧(vc)
と”REFとの間の差金反転しvEX−VREF +
(”RgF−vc)となるようにトランジスタ147の
ベースリード151に信号vEX k供給する。その後
、第2増幅器144は第1増幅器132に供給される利
得制御信号の反転信号を受けとる。従って、第2増幅器
144 (gm+)の信号によって与えられる利得制御
「機能」は第1増幅器によって与えられる機能の逆にな
る。
に加えられると同じ信号を受けとり、この電圧(vc)
と”REFとの間の差金反転しvEX−VREF +
(”RgF−vc)となるようにトランジスタ147の
ベースリード151に信号vEX k供給する。その後
、第2増幅器144は第1増幅器132に供給される利
得制御信号の反転信号を受けとる。従って、第2増幅器
144 (gm+)の信号によって与えられる利得制御
「機能」は第1増幅器によって与えられる機能の逆にな
る。
かくして、利得gm2と、利得gmxとを乗じた積は実
質上定数に等しくなる。2つの利得のこの積は反転増幅
器148によって一定に保たれる。
質上定数に等しくなる。2つの利得のこの積は反転増幅
器148によって一定に保たれる。
第2増幅器144の出力は出力端子146′とアース線
142間に加えられる。コンデンサ138.150はそ
れぞれ負荷抵抗器136゜146から取出された帰還信
号を又訛バイパスさせ、増幅器132.144のために
ほぼ開ループのAC特性tもった直流帰還を形成する。
142間に加えられる。コンデンサ138.150はそ
れぞれ負荷抵抗器136゜146から取出された帰還信
号を又訛バイパスさせ、増幅器132.144のために
ほぼ開ループのAC特性tもった直流帰還を形成する。
圧縮回路128の検出器フィルタコンデンザ140は、
制御電圧(vc〕、従って利得がなめらかに変化して増
幅される信号の過度のひずみを防止するように閾値検出
器134の出力中の鋭いスパイクを平滑化する。同時に
このコンデンサは作用開始時定数を決定し、抵抗器14
1′と共に利得変化の復旧時定数全決定する。
制御電圧(vc〕、従って利得がなめらかに変化して増
幅される信号の過度のひずみを防止するように閾値検出
器134の出力中の鋭いスパイクを平滑化する。同時に
このコンデンサは作用開始時定数を決定し、抵抗器14
1′と共に利得変化の復旧時定数全決定する。
単一の閾値検出器48と検出器フィルタコンデンサ14
01に使用すると、入力増幅器132と出力増幅器14
4の利得がほぼ同時に変化するため、復旧時間中にすこ
ぶる艮好な入出力過渡特性を得ることができる。糸51
は更に良好な立上9過渡特性を提供する。
01に使用すると、入力増幅器132と出力増幅器14
4の利得がほぼ同時に変化するため、復旧時間中にすこ
ぶる艮好な入出力過渡特性を得ることができる。糸51
は更に良好な立上9過渡特性を提供する。
第26図に示した指数関数電流源14Bは電圧を差動的
に結合し指数関数的な関係をもった出力′at流を発生
するための手段を飼えている。
に結合し指数関数的な関係をもった出力′at流を発生
するための手段を飼えている。
この電流は同時に入力電流に対して線形の関係を有する
。電流源148は複雑な制御機能全果たすための構成ブ
ロックとして使用することができる。
。電流源148は複雑な制御機能全果たすための構成ブ
ロックとして使用することができる。
例えは、電流制御主増幅器の制御部68は種々の制御機
能を結合して、単一の利得制御電流を、制御電圧の組合
せに対して指数関数的な関係を有する電流制御主増幅器
66に対して供給する。
能を結合して、単一の利得制御電流を、制御電圧の組合
せに対して指数関数的な関係を有する電流制御主増幅器
66に対して供給する。
1流源148は第1トランジスタ161と、出力トラン
ジスタ163と、#還トランゾスタ156を備えている
。
ジスタ163と、#還トランゾスタ156を備えている
。
コレクタ158とベース160とエミッタ162を有す
る第1 NPN トランジスタ161は、第23図に示
すような入力電流11nt”受けとり、該電流はその後
N!還トランジスタ156に供給される。入力電流を受
けとることによって、第1トランジスタ161は以下の
式によって与えられるベース・エミッタ間電圧が加わる
。
る第1 NPN トランジスタ161は、第23図に示
すような入力電流11nt”受けとり、該電流はその後
N!還トランジスタ156に供給される。入力電流を受
けとることによって、第1トランジスタ161は以下の
式によって与えられるベース・エミッタ間電圧が加わる
。
但し、工、はトランジスタの飽和電流である。
出力トランジスタ163もまた、コレクタ164と、ベ
ース166と、エミッタ16B金有するNPNトランジ
スタである。第1トランジスタ161と出力トランジス
タ163のエミッタ162.168は相互に接続されて
いる。従って、第1トランジスタ161と出力トランジ
スタ163とは差動対全形成することになる。
ース166と、エミッタ16B金有するNPNトランジ
スタである。第1トランジスタ161と出力トランジス
タ163のエミッタ162.168は相互に接続されて
いる。従って、第1トランジスタ161と出力トランジ
スタ163とは差動対全形成することになる。
帰還トランジスタ156はコレクタ172とベース17
4とエミッタ176を有するNPNトランジスタである
。帰還トランジスタのベースは第1トランジスタ161
のコレクタ15Bに接続されている。帰還トランジスタ
156のコレクタ172は、第1トランジスタ161と
出力トランジスタ163のエミッタ162 、168に
接続されている。第1トランジスタ161と出力トラン
ジスタ163とのベース160゜166間には制御電圧
(vin)が加えられる。
4とエミッタ176を有するNPNトランジスタである
。帰還トランジスタのベースは第1トランジスタ161
のコレクタ15Bに接続されている。帰還トランジスタ
156のコレクタ172は、第1トランジスタ161と
出力トランジスタ163のエミッタ162 、168に
接続されている。第1トランジスタ161と出力トラン
ジスタ163とのベース160゜166間には制御電圧
(vin)が加えられる。
第1トランジスタ161のコレクタ158を流れる入力
電流Cl1n) (#還トランジスタ156の負の小さ
なベース電流)は必然的に帰還トランジスタ156のコ
レクタ172に流れる。帰還トランジスタ156は第1
トランジスタのコレクタ1!流が入力電流とほぼ等しく
なるように第1トランジスタ161のベース管エミッタ
間電圧を制御する。第1と第2のベース160゜166
間の電圧差の線形変化は出力トランジスタ163のコレ
クタ164 (IO,?)とエミッタ168を流れる電
流が指数−数的に変化しなければならないということを
必然的に意味する。
電流Cl1n) (#還トランジスタ156の負の小さ
なベース電流)は必然的に帰還トランジスタ156のコ
レクタ172に流れる。帰還トランジスタ156は第1
トランジスタのコレクタ1!流が入力電流とほぼ等しく
なるように第1トランジスタ161のベース管エミッタ
間電圧を制御する。第1と第2のベース160゜166
間の電圧差の線形変化は出力トランジスタ163のコレ
クタ164 (IO,?)とエミッタ168を流れる電
流が指数−数的に変化しなければならないということを
必然的に意味する。
#還トランジスタのコレクタ172はまた出力トランジ
スタ163のエミッタ168からの電流を受成る。
スタ163のエミッタ168からの電流を受成る。
Xは出力トランジスタ163のエミッタ168の面′&
ヲ第1トランジスタ161のエミッタ162の面積によ
って割った比である。
ヲ第1トランジスタ161のエミッタ162の面積によ
って割った比である。
電流源148は単一の集積回路上に形成されることが望
ましい。従って、第1トランジスタ161と出力トラン
ジスタ163は所定比のエミッタ領域を有することがで
きる。かくして、出力電流は次の式によって与えること
ができる。
ましい。従って、第1トランジスタ161と出力トラン
ジスタ163は所定比のエミッタ領域を有することがで
きる。かくして、出力電流は次の式によって与えること
ができる。
但し、VBE2は出カド2ンゾスタ163のベース16
6とエミッタ168間の電圧、”BEIは第1トランジ
スタ161のベース160とエミッタ162間の盲、圧
、Xは出力トランジスタ163のエミッタ16Bの面積
を第1トランジスタ161のエミッタ面積によって割っ
た比である。
6とエミッタ168間の電圧、”BEIは第1トランジ
スタ161のベース160とエミッタ162間の盲、圧
、Xは出力トランジスタ163のエミッタ16Bの面積
を第1トランジスタ161のエミッタ面積によって割っ
た比である。
電流源148は出力トランジスタ163のベース166
と第1トランジスタ161のベース160との間の線形
に変化する電圧に対して出力電流上指数関数的変化を供
給するものである。
と第1トランジスタ161のベース160との間の線形
に変化する電圧に対して出力電流上指数関数的変化を供
給するものである。
電流源148は電流源14Bの如き付加的な電流源に対
して入力電流を供給して2つ以上の電圧の組付わせに出
力電流を指数関数的に制御することを可能ならしめるた
めに使用される。それ故、かかる構成は、電流制御主増
幅器66の利得を制偶1するために使用することができ
る。
して入力電流を供給して2つ以上の電圧の組付わせに出
力電流を指数関数的に制御することを可能ならしめるた
めに使用される。それ故、かかる構成は、電流制御主増
幅器66の利得を制偶1するために使用することができ
る。
同様にして、電流源148は「知覚される」「音の大き
さ」の線形的な増大が音の振幅においてほぼ指数関数的
増加を必要とするために多くの他の補聴器用途において
も使用することができる。そのため、本発明のばあい、
線形ポテンショメータ七回転することによって補聴器の
使用者は明白なボリュームの線形的変化(および振偏の
指数開数的変化)を実親することができる。
さ」の線形的な増大が音の振幅においてほぼ指数関数的
増加を必要とするために多くの他の補聴器用途において
も使用することができる。そのため、本発明のばあい、
線形ポテンショメータ七回転することによって補聴器の
使用者は明白なボリュームの線形的変化(および振偏の
指数開数的変化)を実親することができる。
更に、出願人の発明の本実施例はわずかの数の部品しか
含まないため、回路tよりコンパクトにすることができ
る。更に電流源148は1V程度のすこぶる低い供給電
圧によって動作することが可能である。
含まないため、回路tよりコンパクトにすることができ
る。更に電流源148は1V程度のすこぶる低い供給電
圧によって動作することが可能である。
第24図に示す調整器218はmlと第2の出力端子2
82.284で一対の基準定電圧全供給する。調整器2
18はまた上述の一対の基準電圧間の所定範囲にわたる
ベース・エミッタ電圧を電流源として使用される一連の
トランジスタに供給するために使用される可変vBOu
、11L圧基準出力端子280を伽えている。かかる調
整器218は例えば第18図に示された高域フィルタな
らひに低域フィルタコーナ制御回路によって高域フィル
タならひに低域フィルタ54゜56に供給された電流を
工x1゜工XSI e IX3+ 工X4全正確に制御
するために使用される。
82.284で一対の基準定電圧全供給する。調整器2
18はまた上述の一対の基準電圧間の所定範囲にわたる
ベース・エミッタ電圧を電流源として使用される一連の
トランジスタに供給するために使用される可変vBOu
、11L圧基準出力端子280を伽えている。かかる調
整器218は例えば第18図に示された高域フィルタな
らひに低域フィルタコーナ制御回路によって高域フィル
タならひに低域フィルタ54゜56に供給された電流を
工x1゜工XSI e IX3+ 工X4全正確に制御
するために使用される。
特に、集積回路上では各トランジスタのコレクタ電流が
所望の大きさとなるように一つもしくは一連のトランジ
スタ・ベースにバイアスをかけることがしばしば賞賛で
ある。このことを実親するために所定の電流を流す基準
トランジスタが設けられる。そのとき、この基準トラン
ジスタを駆動するために必要な同じベース・エミッタ間
電圧を用いて適当なベース・エミッタ間電圧を供給する
ことによって同様な電流が他の同様なトランジスタを流
れるようにする。
所望の大きさとなるように一つもしくは一連のトランジ
スタ・ベースにバイアスをかけることがしばしば賞賛で
ある。このことを実親するために所定の電流を流す基準
トランジスタが設けられる。そのとき、この基準トラン
ジスタを駆動するために必要な同じベース・エミッタ間
電圧を用いて適当なベース・エミッタ間電圧を供給する
ことによって同様な電流が他の同様なトランジスタを流
れるようにする。
第24図に示すように、調整器218は第1と第2の頂
部トランジスタ220.222と、第1と第2の非反転
増幅器224.226と、第1と第2の紙部トランジス
タ228.230と% (”5et) 232の最大
抵抗を有するポテンショメータと、電a基準トランゾス
タ234を俯χる。PNP形の第1とをJJ2の頂部ト
ランジスタ220.222は第24図に示すように相互
接続されている。
部トランジスタ220.222と、第1と第2の非反転
増幅器224.226と、第1と第2の紙部トランジス
タ228.230と% (”5et) 232の最大
抵抗を有するポテンショメータと、電a基準トランゾス
タ234を俯χる。PNP形の第1とをJJ2の頂部ト
ランジスタ220.222は第24図に示すように相互
接続されている。
トランジスタ220.222はコレクタ236゜238
と、相互に接続されたベース240゜242と、相互に
接続されたエミッタ244゜246全備えている。第1
増禍器224は正負の入力側+248.250と、出力
側252r有する。出力1111」252は2個のトラ
ンジスタ220゜222のベース240.242に相互
に接続され、それら七同じよりに駆動する。
と、相互に接続されたベース240゜242と、相互に
接続されたエミッタ244゜246全備えている。第1
増禍器224は正負の入力側+248.250と、出力
側252r有する。出力1111」252は2個のトラ
ンジスタ220゜222のベース240.242に相互
に接続され、それら七同じよりに駆動する。
第1と第2の頂部トランジスタ220,222は単一の
チップ上に形成されることが最も望ましい。かくして、
それらは緊密に制御される煙例字的形を有し、第2 ]
311部トランジスタ22のエミッタ246の面積は第
1頂部トランジスタ220のエミッタ244の面積より
もX倍大きい。出願人が用いた有利な実施例においては
Xは6である。
チップ上に形成されることが最も望ましい。かくして、
それらは緊密に制御される煙例字的形を有し、第2 ]
311部トランジスタ22のエミッタ246の面積は第
1頂部トランジスタ220のエミッタ244の面積より
もX倍大きい。出願人が用いた有利な実施例においては
Xは6である。
第1頂部トランジスタ220のコレクタ236を流れる
電流を卯で示す。第24図に示すように、l3142頂
部トランジスタ222のコレクタ238會流れる電流は
(X)(Ip)に等しい8第1と第2の底部トランジス
タ228.230はそれぞれコレクタ260.262と
、ベース264.266と、相互に接続されたエミッタ
268.270を備える。第2底部トランジスタ230
のエミッタ270の面積は第1底部トランジスタ228
のエミッタ268の面積よりもY倍大きい。出願人が使
用した有利な実施例ではYは2に等しい。第1と第2の
底部トランジスタ228.230のコレクタ260 、
262はそれぞれ第2と第1の頂部トランジスタのコレ
クタ238.236に相互に接続されている。
電流を卯で示す。第24図に示すように、l3142頂
部トランジスタ222のコレクタ238會流れる電流は
(X)(Ip)に等しい8第1と第2の底部トランジス
タ228.230はそれぞれコレクタ260.262と
、ベース264.266と、相互に接続されたエミッタ
268.270を備える。第2底部トランジスタ230
のエミッタ270の面積は第1底部トランジスタ228
のエミッタ268の面積よりもY倍大きい。出願人が使
用した有利な実施例ではYは2に等しい。第1と第2の
底部トランジスタ228.230のコレクタ260 、
262はそれぞれ第2と第1の頂部トランジスタのコレ
クタ238.236に相互に接続されている。
第1])1部トランジスタ220のコレクタ236にお
ける電圧は第1増1ltiI器224の正入力端248
に相互に接続され、基準電圧が第1増幅器224の負入
力側250をバイアスする。かくして第1増幅器224
はトランジスタ220のコレクタ236とベース240
間の帰還ルーf全形成し、第1頂部トランジスタ220
のコl/クタ236を流れる電流(I、で表わす)が第
2の底部トランジスタ230 (工Naで衣わす)′に
流れる電流とほぼ等しくなるようにする。
ける電圧は第1増1ltiI器224の正入力端248
に相互に接続され、基準電圧が第1増幅器224の負入
力側250をバイアスする。かくして第1増幅器224
はトランジスタ220のコレクタ236とベース240
間の帰還ルーf全形成し、第1頂部トランジスタ220
のコl/クタ236を流れる電流(I、で表わす)が第
2の底部トランジスタ230 (工Naで衣わす)′に
流れる電流とほぼ等しくなるようにする。
第2増幅器226は正負入力側254 、256と、第
1出力端子282を駆動する出力側258全備えている
。第1底部トランジスタ228のコレクタ260は正入
力側254に接続され、基準電圧が第2増幅器226に
対する負入力側にバイアスtかけている。出力側25
Bは、双方ともvBE】のベース・エミッタ間電圧を有
する第1底部トランジスタ228と基準トランジスタ2
34のベース264.274を駆動するように接続され
ている。かくして、第2増幅器はトランジスタ228の
コレクタ260とベース264間に帰還ルーfを形成し
、トランジスタ228のコレクタ電流(INl)が第2
頂部トランジスタ222のコレクタ電流(x都)とほぼ
等しくなるようにする。それ故、工N工/lN2−XI
p/I、 −Xとなる。
1出力端子282を駆動する出力側258全備えている
。第1底部トランジスタ228のコレクタ260は正入
力側254に接続され、基準電圧が第2増幅器226に
対する負入力側にバイアスtかけている。出力側25
Bは、双方ともvBE】のベース・エミッタ間電圧を有
する第1底部トランジスタ228と基準トランジスタ2
34のベース264.274を駆動するように接続され
ている。かくして、第2増幅器はトランジスタ228の
コレクタ260とベース264間に帰還ルーfを形成し
、トランジスタ228のコレクタ電流(INl)が第2
頂部トランジスタ222のコレクタ電流(x都)とほぼ
等しくなるようにする。それ故、工N工/lN2−XI
p/I、 −Xとなる。
電流赫準トランジスタ234はコレクタ272と、ベー
ス274と、エミッタ276全備えている。エミッタ2
760面積の第1底部トランジスタ228のエミッタ2
68の面積に対する比はZである。(すでに示した望ま
しい実施例のはあいz−2である。)それ故、基準トラ
ンジスタ234のコレクタ電流ほぼホz工Nニー2工旧
に等しい。ポテンショメータ232のための種々の最大
抵抗値をとれるようにzを選ぶことができるのはいうま
でもない。
ス274と、エミッタ276全備えている。エミッタ2
760面積の第1底部トランジスタ228のエミッタ2
68の面積に対する比はZである。(すでに示した望ま
しい実施例のはあいz−2である。)それ故、基準トラ
ンジスタ234のコレクタ電流ほぼホz工Nニー2工旧
に等しい。ポテンショメータ232のための種々の最大
抵抗値をとれるようにzを選ぶことができるのはいうま
でもない。
端部を第1と第2の出力端子282.284間に接続し
たポテンショメータ232は端子280 (、VBO,
、)に接続された摺動子アーム27fl−有する。
たポテンショメータ232は端子280 (、VBO,
、)に接続された摺動子アーム27fl−有する。
′rlL流源トランジスタ234のコレクタ272とエ
ミッタ276間の電圧(VBE2)が第2底部トランゾ
スタ230のベース266を駆動するために設けられ、
第2出力端子284において得られる。
ミッタ276間の電圧(VBE2)が第2底部トランゾ
スタ230のベース266を駆動するために設けられ、
第2出力端子284において得られる。
INx/lN2− X Irx VBEI ”lz
−VTln(XY) Oはあいにのみ成立可能である。
−VTln(XY) Oはあいにのみ成立可能である。
但し、VBElとVBE 2はそれぞれ第1と第2の底
部トランジスタ228,230のベース・エミッタ間電
圧である。ポテンショメータ232の端部ハベース26
4とベース270との間に接続されているから、 VBEI−VBE2− Rset (ZINx)となり
一従って、ポテンショメータ232の摺動子上の出力端
子280における電圧(vBout)は一定範囲の値に
調節できる。頂部の最大値は第1出力端子282におけ
る出力電圧に等しく、また第1底部トランジスタ228
全体に電流INI ’に有するようにそれ全駆動するに
十分なりBElに等しい。この同じ出力電圧はまた、そ
れ故、補聴器回路20内の何処の他の同様な(「スレイ
ブ」と称するノトランジスタ(すなわち、同じエミッタ
面積を有する)にこの電流上流す上でも十分である。
部トランジスタ228,230のベース・エミッタ間電
圧である。ポテンショメータ232の端部ハベース26
4とベース270との間に接続されているから、 VBEI−VBE2− Rset (ZINx)となり
一従って、ポテンショメータ232の摺動子上の出力端
子280における電圧(vBout)は一定範囲の値に
調節できる。頂部の最大値は第1出力端子282におけ
る出力電圧に等しく、また第1底部トランジスタ228
全体に電流INI ’に有するようにそれ全駆動するに
十分なりBElに等しい。この同じ出力電圧はまた、そ
れ故、補聴器回路20内の何処の他の同様な(「スレイ
ブ」と称するノトランジスタ(すなわち、同じエミッタ
面積を有する)にこの電流上流す上でも十分である。
ポテンショメータ232の摺動子が下部方向に*流基準
トランジスタ234の方向にその最低値まで移動すると
、摺動子の電圧は第2底部トランジスタ230のベース
266に供給され流を流すのに十分な第2出力端子28
4の電圧C”BE2)に等しくなる。
トランジスタ234の方向にその最低値まで移動すると
、摺動子の電圧は第2底部トランジスタ230のベース
266に供給され流を流すのに十分な第2出力端子28
4の電圧C”BE2)に等しくなる。
X−3,Y−2の有利な実施例においてポテンショメー
タ232の摺動子kW化させることによってベース・エ
ミッタ間電圧全スレイブトランジスタがINIとIN1
/6の間のIIt流を有するようにそれtlK動するの
に十分なものとすることが望ましい。
タ232の摺動子kW化させることによってベース・エ
ミッタ間電圧全スレイブトランジスタがINIとIN1
/6の間のIIt流を有するようにそれtlK動するの
に十分なものとすることが望ましい。
かくして、出力リード(vBout) 280の電圧に
対するII御によってそのベースが出力リード280に
接続されそのエミッタがアース腺286に接続された他
の任意の同種トランジスタに流れるiIr、#、をけは
厳格に制御することが可能になる。電流調整器218は
基m電流(INz) l:ポテンショメータ232の最
大抵抗のみによって設定し、使用する必要のあるかさは
ったスベースをとる抵抗器の数を最小限にすることを可
能にする。
対するII御によってそのベースが出力リード280に
接続されそのエミッタがアース腺286に接続された他
の任意の同種トランジスタに流れるiIr、#、をけは
厳格に制御することが可能になる。電流調整器218は
基m電流(INz) l:ポテンショメータ232の最
大抵抗のみによって設定し、使用する必要のあるかさは
ったスベースをとる抵抗器の数を最小限にすることを可
能にする。
更に、単にトランジスタの構成のみによって決定できる
正確に規定された調整範囲が存在する。付加的なトラン
ジスタは付加的な電流源全駆動するためにそのベース・
エミッタ接合部ヲスレイブトランジスターのそれと並列
に配置することもできることはいうlでもない。スレイ
ブトランジスタはまた、YのX倍に等しい比にわたる範
囲にわたって全て調整可能な種々の相異なる電流を提供
するために独立に予め決定されたエミツタ面横比を有す
ることができる。付加的なポテンショメータはポテンシ
ョメータ232と並列に配置しくそれらの並列抵抗値は
Rset、 VC# I、い)先の同じta:範囲にわ
たって同時的な、独立に調整可能な出力を供給すること
ができる。
正確に規定された調整範囲が存在する。付加的なトラン
ジスタは付加的な電流源全駆動するためにそのベース・
エミッタ接合部ヲスレイブトランジスターのそれと並列
に配置することもできることはいうlでもない。スレイ
ブトランジスタはまた、YのX倍に等しい比にわたる範
囲にわたって全て調整可能な種々の相異なる電流を提供
するために独立に予め決定されたエミツタ面横比を有す
ることができる。付加的なポテンショメータはポテンシ
ョメータ232と並列に配置しくそれらの並列抵抗値は
Rset、 VC# I、い)先の同じta:範囲にわ
たって同時的な、独立に調整可能な出力を供給すること
ができる。
第1と第2の頂部トランジスタ220 、222′に駆
動する第1増幅器224を設けることによって基準電流
218會第1と第2の頂部トランジスタ220.222
の’![利得特性(“ベータ“)に対して殆んど影響ヲ
受けないようにする。このことは通常の集積回路におけ
るPNP トランジスタの典型的に低く許容偏差の大き
なベータに対して有益でらる。
動する第1増幅器224を設けることによって基準電流
218會第1と第2の頂部トランジスタ220.222
の’![利得特性(“ベータ“)に対して殆んど影響ヲ
受けないようにする。このことは通常の集積回路におけ
るPNP トランジスタの典型的に低く許容偏差の大き
なベータに対して有益でらる。
丈に、電流工pも制御されるから、[スレイブj PN
P )ランジスタは第1頂部トランジスタ220のエミ
ッタ244に対してベース240からとジだされた電圧
によってバイアスされ、トランジスタ220とスレイブ
PNP )ランジスタとの間のエミツタ面積比によって
卯と関連した電Rk供給する。
P )ランジスタは第1頂部トランジスタ220のエミ
ッタ244に対してベース240からとジだされた電圧
によってバイアスされ、トランジスタ220とスレイブ
PNP )ランジスタとの間のエミツタ面積比によって
卯と関連した電Rk供給する。
第1とw12の増幅器224.226の評細な実施例を
それぞれ第24a図と第24b図に示す。第24図に示
したような差動入力増幅器は適当な動作にとって不買的
なものではなく(このはめい、vREFは「γ−ス」と
考えることができる。)、詳述した増幅器は非常に低い
供給電圧(はぼIV)で動作することができる点に注目
すべきである。
それぞれ第24a図と第24b図に示す。第24図に示
したような差動入力増幅器は適当な動作にとって不買的
なものではなく(このはめい、vREFは「γ−ス」と
考えることができる。)、詳述した増幅器は非常に低い
供給電圧(はぼIV)で動作することができる点に注目
すべきである。
第2図と第26図に示したように、クリッパ74は入力
信号を受けとり、所定の最大振1隔の出力信号を供給す
る。従って、補聴器はその危用者にとって不快な制置信
号を発生することがない。
信号を受けとり、所定の最大振1隔の出力信号を供給す
る。従って、補聴器はその危用者にとって不快な制置信
号を発生することがない。
クリッパ74は第1と第2の相互コンダクタンス差動演
算増幅器282.284と、入力端子288と、電圧か
準線290(図示された実施例のはあい、はぼ0.8
V )と、出力端子292と、負荷抵抗293と、補助
出力端子295と、調整可能な電流源297を備えてい
る。
算増幅器282.284と、入力端子288と、電圧か
準線290(図示された実施例のはあい、はぼ0.8
V )と、出力端子292と、負荷抵抗293と、補助
出力端子295と、調整可能な電流源297を備えてい
る。
第1と第2の相互コンダクタンス増幅器282゜284
はそれぞれ第1の正入力#J294 、296と、第2
の負入力1411300 、302と、出力側306.
308に軸えている。第1相互コンダクタンス増+il
器282の正入力III 294は入力端子288に接
続され、電流制御主増幅器66から入力信号を受けとる
。負入力側300は出力端子292と第2相互コンダク
タンス増幅器284の出力側308に接続されている。
はそれぞれ第1の正入力#J294 、296と、第2
の負入力1411300 、302と、出力側306.
308に軸えている。第1相互コンダクタンス増+il
器282の正入力III 294は入力端子288に接
続され、電流制御主増幅器66から入力信号を受けとる
。負入力側300は出力端子292と第2相互コンダク
タンス増幅器284の出力側308に接続されている。
第1相互コンダクタンス増幅器282の出力側306は
第2相互コンダクタンス増幅、器284の正入力側29
6に接続されている。負入力端302は基準線290に
接続されている。
第2相互コンダクタンス増幅、器284の正入力側29
6に接続されている。負入力端302は基準線290に
接続されている。
第2相互コンダクタンス増幅器284は第22図に示す
ように標準的な相互コンダクタンス演算増#A器であっ
て、調整可能な電流源297が接続されていて相互コン
ダクタンス(8m2) を制御するようになっている。
ように標準的な相互コンダクタンス演算増#A器であっ
て、調整可能な電流源297が接続されていて相互コン
ダクタンス(8m2) を制御するようになっている。
電流源297によって供給される電流の大きさが、第2
相互コンダクタンス増幅器284が負荷抵抗器293に
供給できる電流(IL)のピーク値を設定する。
相互コンダクタンス増幅器284が負荷抵抗器293に
供給できる電流(IL)のピーク値を設定する。
従ってクリッパ74の出力側292の電圧クリッピング
レベルを設定する。電流源297は第1図に示した出力
制御部90の一部として含まれている。ループ利得が相
当高いと、(すなわち帰還値が太きいと)、クリッパ7
4の電圧利得の全体の変化は電流制御部が変化するにつ
れ相当小さくなる。
レベルを設定する。電流源297は第1図に示した出力
制御部90の一部として含まれている。ループ利得が相
当高いと、(すなわち帰還値が太きいと)、クリッパ7
4の電圧利得の全体の変化は電流制御部が変化するにつ
れ相当小さくなる。
第2増幅益284の実施例は一対のバイポーラ差動トラ
ンジスタを備えている。回路の開ルーツ利得は第2増幅
器284の利得端子に供給される制御電流が変化すると
きにかなシ一定にとどまる傾向がある。このことが生ず
るのは第2増−器284の入力インピーダンスが制御電
流とほぼ逆に変化するためでおる。
ンジスタを備えている。回路の開ルーツ利得は第2増幅
器284の利得端子に供給される制御電流が変化すると
きにかなシ一定にとどまる傾向がある。このことが生ず
るのは第2増−器284の入力インピーダンスが制御電
流とほぼ逆に変化するためでおる。
このインピーダンスは第1増11Qfig282で最も
優勢な負荷であるから、第1増幅器の電圧利得はこのイ
ンピーダンスにはぼ比例して、かつ第2増幅器284の
電圧利得と逆に変化することになる。その結果、1gJ
W!r74はかなり一定の開ループ電圧利得を与えるこ
とになる。かくして、不同w1は対称的で調節可能な電
圧制限(クリッピング)を可能にする一方、(供給電圧
からほぼ独立した)はぼ一定の電圧利得を維持する。
優勢な負荷であるから、第1増幅器の電圧利得はこのイ
ンピーダンスにはぼ比例して、かつ第2増幅器284の
電圧利得と逆に変化することになる。その結果、1gJ
W!r74はかなり一定の開ループ電圧利得を与えるこ
とになる。かくして、不同w1は対称的で調節可能な電
圧制限(クリッピング)を可能にする一方、(供給電圧
からほぼ独立した)はぼ一定の電圧利得を維持する。
装置により設定されたクリツビンダレベルはクリッパT
4内のトランジスタの飽和電圧降下もしくは[源電圧に
はほぼ胸係がないかほとんど影響を受けることはない。
4内のトランジスタの飽和電圧降下もしくは[源電圧に
はほぼ胸係がないかほとんど影響を受けることはない。
丈に、クリッパ74は1v程度の低供給電圧レベルで動
作する。
作する。
第2増幅器284の入力端子296.302の電圧は本
節においては以下VBEと称することにする。所与のV
BEは第2増幅器284のために選択した増幅率(gm
2)から独立な一対のバイポーラ差動トランジスタ円の
2つのコレクタ電流間に常に一定の地金形成する。従っ
て、負荷抵抗4293に流れる電流のピーク有効負荷電
流(あるいはクリッピングレベル)に対する比はほぼV
BEに依をする。
節においては以下VBEと称することにする。所与のV
BEは第2増幅器284のために選択した増幅率(gm
2)から独立な一対のバイポーラ差動トランジスタ円の
2つのコレクタ電流間に常に一定の地金形成する。従っ
て、負荷抵抗4293に流れる電流のピーク有効負荷電
流(あるいはクリッピングレベル)に対する比はほぼV
BEに依をする。
この′電圧(VBw)はまた他の用途において有益であ
って補助出力端子295において得ることができる。負
荷抵抗器293に流れる電流(IL)のピーク有効狛荷
′#M流(IPEAK)に対する比はvBEに関して次
の通りである。
って補助出力端子295において得ることができる。負
荷抵抗器293に流れる電流(IL)のピーク有効狛荷
′#M流(IPEAK)に対する比はvBEに関して次
の通りである。
本発明のはあい、VBEは出力圧縮系のAGC検出器8
6kBA動するために用いられる。検出器86は第20
図に示した閾値検出器の形をしており、はぼ18mV(
7)ml:圧検出閾値を有する。
6kBA動するために用いられる。検出器86は第20
図に示した閾値検出器の形をしており、はぼ18mV(
7)ml:圧検出閾値を有する。
それ故、出力AGC系は次の条件のばあいに作動する。
以上の値は(デシベルで表埃したとき)はぼ−9,6d
Bとなる。このことはクリッピングが開始される信号レ
ベルに対して約−9,6dBでるる信号レベルは、外部
AGCスイッチ8Bがオンになったときに出力圧縮作用
全開始させるということ1に:意味する。(第2図を参
照されたヘフかかる用途において出力圧縮レベルは一定
比によって上述の電圧クリッピングレベル以下をとる。
Bとなる。このことはクリッピングが開始される信号レ
ベルに対して約−9,6dBでるる信号レベルは、外部
AGCスイッチ8Bがオンになったときに出力圧縮作用
全開始させるということ1に:意味する。(第2図を参
照されたヘフかかる用途において出力圧縮レベルは一定
比によって上述の電圧クリッピングレベル以下をとる。
このようにして自動利得制御動作開始中の「オーバーシ
ュート」は圧縮中の定常状態出力に対して一定比に制限
され、出力制御部90も出力AGC動作が選択されると
きに動作する。
ュート」は圧縮中の定常状態出力に対して一定比に制限
され、出力制御部90も出力AGC動作が選択されると
きに動作する。
(例えは出力増幅器16内の)電圧クランプ集積回路上
のトランジスタのコレクタの電圧が最低チップポテンシ
ャル(基板の電化)以下の接合部降下(0,6V )に
近い値だけでも降下すると、周囲のチツf構成部品に対
する絶縁性が失なわれて不確定な動作条件をつくりだす
ことになるためにチップ全体にとって好ましくない動作
結果を来たす虞れがある。電圧クランプ314は集積回
路内の接続点の電圧変化が基板に対して実質的に負とな
って不都合な動作音生じさせる事態を防止する。第27
図を参照されたい。
のトランジスタのコレクタの電圧が最低チップポテンシ
ャル(基板の電化)以下の接合部降下(0,6V )に
近い値だけでも降下すると、周囲のチツf構成部品に対
する絶縁性が失なわれて不確定な動作条件をつくりだす
ことになるためにチップ全体にとって好ましくない動作
結果を来たす虞れがある。電圧クランプ314は集積回
路内の接続点の電圧変化が基板に対して実質的に負とな
って不都合な動作音生じさせる事態を防止する。第27
図を参照されたい。
かくして、例えは本発明のレシーバ40は磁界を加えて
ダイヤフラムを動かして補聴器使用者に音響出力を発生
するセンタタップインダクタ316を備える。かくして
レシーバ40はそれを駆動する出力増幅器76に対して
肪導負荷となる。
ダイヤフラムを動かして補聴器使用者に音響出力を発生
するセンタタップインダクタ316を備える。かくして
レシーバ40はそれを駆動する出力増幅器76に対して
肪導負荷となる。
センタタップインダクタ316の両生分間の相互インダ
クタンスはレシーバ40を駆動する出力トランジスタ3
18.320の一方もしくは他方に対して父互に負のコ
レクタ・エミッタ間電圧スパイクを生じさせる。そして
今度は、これはコレクタをi板322に対して順方向に
バイアスして周囲素子に対して寄生ラテラ\トランジス
タ作用をひきおこすおそれがある。
クタンスはレシーバ40を駆動する出力トランジスタ3
18.320の一方もしくは他方に対して父互に負のコ
レクタ・エミッタ間電圧スパイクを生じさせる。そして
今度は、これはコレクタをi板322に対して順方向に
バイアスして周囲素子に対して寄生ラテラ\トランジス
タ作用をひきおこすおそれがある。
周囲素子においてかかる予期しえない動作が生するのt
遊けるために、本発明の補聴器回路20は出力増幅器3
6内にクランプ314を備える。クランf314はNP
N形の第1と第2の電圧検出トランジスタ324.32
6と、バイアスダイオード接続のNPN トランジスタ
329を含む基準電圧源328と、増幅電流ミラー36
0とを備えている。
遊けるために、本発明の補聴器回路20は出力増幅器3
6内にクランプ314を備える。クランf314はNP
N形の第1と第2の電圧検出トランジスタ324.32
6と、バイアスダイオード接続のNPN トランジスタ
329を含む基準電圧源328と、増幅電流ミラー36
0とを備えている。
第27図に示した実施例にはセンタタップ316がそれ
ぞれコレクタ366.368を有する第1と第2の出力
トランジスタ318゜320に接続されたレシーバ40
が示されている。コレクタ366.368はそれぞれの
接続点340.342でインダクタ316に接続されて
いる。クランプ314は接続点340゜342の電圧が
Ov以下に大きく降下すること上動げる。
ぞれコレクタ366.368を有する第1と第2の出力
トランジスタ318゜320に接続されたレシーバ40
が示されている。コレクタ366.368はそれぞれの
接続点340.342でインダクタ316に接続されて
いる。クランプ314は接続点340゜342の電圧が
Ov以下に大きく降下すること上動げる。
第1と第2の出力トランジスタ318 、320はチッ
プの基板322に直接接続されたエミッタを有する。基
準電圧源328はコレクタ344とエミッタ346に接
続されたベース345を有するNPNダイオード接続の
トランジスタ329を備えている。エミッタ346は基
板322に接続されている。コレクタ344は第1と第
2の電圧検出トランジスタ324.326のベースに接
続されている。
プの基板322に直接接続されたエミッタを有する。基
準電圧源328はコレクタ344とエミッタ346に接
続されたベース345を有するNPNダイオード接続の
トランジスタ329を備えている。エミッタ346は基
板322に接続されている。コレクタ344は第1と第
2の電圧検出トランジスタ324.326のベースに接
続されている。
第1と第2の出力トランジスタ318 、320のコレ
クタ366.368はそれぞれトランジスタ324.3
26のエミッタ325.327に接続されている。両方
のコレクタ366゜368がt’tは07以上の電圧を
有するばあいにハ、トランジスタ324.326のベー
ス・エミッタ接置は逆バイアスされるか、あるいは、せ
いぜいごく備かに順方向にバイアスされることになる。
クタ366.368はそれぞれトランジスタ324.3
26のエミッタ325.327に接続されている。両方
のコレクタ366゜368がt’tは07以上の電圧を
有するばあいにハ、トランジスタ324.326のベー
ス・エミッタ接置は逆バイアスされるか、あるいは、せ
いぜいごく備かに順方向にバイアスされることになる。
従って、基準電圧源328は第1と第2の電圧検出トラ
ンジスタ324.326をはぼ%f流を流さない、非導
通状態に保持することになる。
ンジスタ324.326をはぼ%f流を流さない、非導
通状態に保持することになる。
接続点340.342の一つにおける電圧がOv付近に
降下すると、第1もしくは第2トランジスタ324.3
26のベース・エミッタ間電圧(vBEl、”BF2)
Il’l’cレソレ約G−6V K11t太L、その
第1もしくは第2トランゾスタ324゜326を導通状
態に変化させることによってトランジスタ324もしく
は326の(相互接続された)コレクタ361もしくは
363に電流<IBENSE) ?流すことになる。”
8ENSgは以下の式で与えられる。
降下すると、第1もしくは第2トランジスタ324.3
26のベース・エミッタ間電圧(vBEl、”BF2)
Il’l’cレソレ約G−6V K11t太L、その
第1もしくは第2トランゾスタ324゜326を導通状
態に変化させることによってトランジスタ324もしく
は326の(相互接続された)コレクタ361もしくは
363に電流<IBENSE) ?流すことになる。”
8ENSgは以下の式で与えられる。
l5ENSE=IOexp (VBgx/vT)+ e
xp (VBg2/’t7r)増幅電流ミラーはトラン
ジスタ348 、350゜352から成る。2コレクタ
PNP I’ランジスタ348は従来の電流ミラー全同
様に接続されrsgNsEを受取り1この電流をIBE
NSE ′t″増幅することができる第1と第2の高電
流トランジスタ350.352の相互接続されたベース
へ供給する。
xp (VBg2/’t7r)増幅電流ミラーはトラン
ジスタ348 、350゜352から成る。2コレクタ
PNP I’ランジスタ348は従来の電流ミラー全同
様に接続されrsgNsEを受取り1この電流をIBE
NSE ′t″増幅することができる第1と第2の高電
流トランジスタ350.352の相互接続されたベース
へ供給する。
第1もしくは第2の電圧検出トランジスタ324.32
6におけるコレクタ・エミッタ間電圧がOv附近に降下
したこと全検出するや否や、2コレクタPNP トラン
ジスタ348はオンとなり2つの高を流トランジスタ3
50、−352のベースに電流を供給する。その後、高
電流トランジスタ350.352は接続点340゜34
2に直接、電流(I CLAMP Xと工CLAMP2
) ’fc供給する。
6におけるコレクタ・エミッタ間電圧がOv附近に降下
したこと全検出するや否や、2コレクタPNP トラン
ジスタ348はオンとなり2つの高を流トランジスタ3
50、−352のベースに電流を供給する。その後、高
電流トランジスタ350.352は接続点340゜34
2に直接、電流(I CLAMP Xと工CLAMP2
) ’fc供給する。
クランプ314hには2つの負帰還ループが形成される
。第1のループはトランジスタ324゜348.350
によって形成され、エミッタ325が入力側となり、高
を流トランジスタ350のエミッタが出力側となってい
る。第2のループはトランジスタ326 、348 、
352によって形成され、エミッタ327が入力側とな
り、高IwL流トランジスタ352のエミッタが出力側
となっている。両級読点がOv附近に下がる場合でも両
ループがPNP トランジスタ348を共有しており、
たとい両ループが同時に動作することがあっても、本実
施例の用途では、出力トランジスタの導通状態が父互に
切換わるために一度に唯一つの接続点をクランプするこ
としか必要でない。トランジスタ350.352のベー
スは相互に接続されている。従って、これらトランジス
タのエミッタによって接続点340.342に流れる電
流の比は次のようにこれら2つの接続点(vDIFF)
間の電圧差に依存することになる。
。第1のループはトランジスタ324゜348.350
によって形成され、エミッタ325が入力側となり、高
を流トランジスタ350のエミッタが出力側となってい
る。第2のループはトランジスタ326 、348 、
352によって形成され、エミッタ327が入力側とな
り、高IwL流トランジスタ352のエミッタが出力側
となっている。両級読点がOv附近に下がる場合でも両
ループがPNP トランジスタ348を共有しており、
たとい両ループが同時に動作することがあっても、本実
施例の用途では、出力トランジスタの導通状態が父互に
切換わるために一度に唯一つの接続点をクランプするこ
としか必要でない。トランジスタ350.352のベー
スは相互に接続されている。従って、これらトランジス
タのエミッタによって接続点340.342に流れる電
流の比は次のようにこれら2つの接続点(vDIFF)
間の電圧差に依存することになる。
工CLAMPx/工CLAMPz ” elXp(VD
IFF/vT)vDIFFは、1つの接続点がクランプ
されている時、2vより大きいのが普通であるから、他
の接続点に接続された筒電流トランジスタ350もしく
は352は効果的にオフ状態になる。
IFF/vT)vDIFFは、1つの接続点がクランプ
されている時、2vより大きいのが普通であるから、他
の接続点に接続された筒電流トランジスタ350もしく
は352は効果的にオフ状態になる。
クランプされる接続点は接続点が基板に対してほぼ負と
なるのt妨げるために景するほどの大きさの電流(以下
に述べる限界ImaX 2での値)を受けとる。電流源
トランジスタ350゜352の電流定格を超えない限シ
、接続点340゜342に供給される最大電流(工ma
x)は(β)2(IREF)にほぼ等しい。但し、β(
ベータ)はトランジスタ324,350.352の電流
利得で、工REFは(クランプ314のスタンバイ電流
でもある〕抵抗器354會流れる電流である。
なるのt妨げるために景するほどの大きさの電流(以下
に述べる限界ImaX 2での値)を受けとる。電流源
トランジスタ350゜352の電流定格を超えない限シ
、接続点340゜342に供給される最大電流(工ma
x)は(β)2(IREF)にほぼ等しい。但し、β(
ベータ)はトランジスタ324,350.352の電流
利得で、工REFは(クランプ314のスタンバイ電流
でもある〕抵抗器354會流れる電流である。
典型的なβ値は100もしくはそれより大きいは丁だか
ら、上述のクランf314はクランプ314の最大電流
発生能力に対して非常に低いスタンバイ電流ドレーンを
使用する。東に、クランプ作用は回路に供給される最も
低いポテンシャルに非常に近接したところで生ずる。そ
の他に、クランプ314は1v程度の低い供給電圧で動
作することができる。
ら、上述のクランf314はクランプ314の最大電流
発生能力に対して非常に低いスタンバイ電流ドレーンを
使用する。東に、クランプ作用は回路に供給される最も
低いポテンシャルに非常に近接したところで生ずる。そ
の他に、クランプ314は1v程度の低い供給電圧で動
作することができる。
クランプ314は、増幅電流ミラー360と共にあるい
はそれなしでも単にISEN8gが検出信号となるよう
な最も低い(もしくは回路極性が反転したぼろいには最
高の)供給ポテンシャルに近接した電圧レベルを検出す
るためにも使用することができる。かかる用途の1つに
おいては、増幅電流ミラー360は回路から除去され、
基準電圧源328は0.9vの電圧源に変化する。かく
して変形された回路は出力電圧を検出して第2図の[出
力増幅器、クリッパおよび出力AGCJ内に内蔵された
出力自動利得制御回路のための第2図に示した″”ou
t検出器″80の機能を実行するために使用することが
できる。
はそれなしでも単にISEN8gが検出信号となるよう
な最も低い(もしくは回路極性が反転したぼろいには最
高の)供給ポテンシャルに近接した電圧レベルを検出す
るためにも使用することができる。かかる用途の1つに
おいては、増幅電流ミラー360は回路から除去され、
基準電圧源328は0.9vの電圧源に変化する。かく
して変形された回路は出力電圧を検出して第2図の[出
力増幅器、クリッパおよび出力AGCJ内に内蔵された
出力自動利得制御回路のための第2図に示した″”ou
t検出器″80の機能を実行するために使用することが
できる。
トランジスタのベースバイアス電流がトランジスタのベ
ースをm動する回路に対して有する負荷効果金小さくす
る必要があることが多い。
ースをm動する回路に対して有する負荷効果金小さくす
る必要があることが多い。
第28図に示したように、ベースバイアス電流補償器3
58はさもなくば基準トランジスタのベースと関連した
他の回路によって供給されなけれはならない基準トラン
ジスタ362の基準ベースバイアス電流上はぼ供給する
。基準トランジスタはそのコレクタを経てほぼ既知の基
準電流(工。)を流し、もう1つのトランジスタと良く
整合することができるベータ(もしくは電流rイン)を
有する。これは普通、与えられた集積回路のはあいにあ
てはまる。
58はさもなくば基準トランジスタのベースと関連した
他の回路によって供給されなけれはならない基準トラン
ジスタ362の基準ベースバイアス電流上はぼ供給する
。基準トランジスタはそのコレクタを経てほぼ既知の基
準電流(工。)を流し、もう1つのトランジスタと良く
整合することができるベータ(もしくは電流rイン)を
有する。これは普通、与えられた集積回路のはあいにあ
てはまる。
第28図に示すように、補償器35Bは、サンプリング
トランジスタ364、第1、第2のミラートランジスタ
368.366、帰還トランジスタ370と共に電流源
360と基準トランジスタ362を備える。有利な実施
例ではダイオード接続トランジスタ372と、付加的な
ミラートランジスタ374と、付加の基準トランジスタ
376を備えている。
トランジスタ364、第1、第2のミラートランジスタ
368.366、帰還トランジスタ370と共に電流源
360と基準トランジスタ362を備える。有利な実施
例ではダイオード接続トランジスタ372と、付加的な
ミラートランジスタ374と、付加の基準トランジスタ
376を備えている。
トランジスタを全て同一の集積回路チップ上に集積する
ことが望ましい。そのため、NPNトランジスタのエミ
ッタ面積と、電流利得特性と、相互コンダクタンス特性
とはそれらが互いに所定の関係【有するように制御する
ことができる。
ことが望ましい。そのため、NPNトランジスタのエミ
ッタ面積と、電流利得特性と、相互コンダクタンス特性
とはそれらが互いに所定の関係【有するように制御する
ことができる。
同じことはPNP トランジスタについてもあてはする
。 。
。 。
基準トランジスタ362は第28図にICとして表示し
たほぼ公知のコレクタ・エミッタ間基準電流を処理する
。IC/BREFに等しいベース電流IB (但し、B
RgF’はトランジスタ362の電流利得である〕は、
さもなくはトランジスタ362のベースと共働する他の
回路によって供給されるバイアス電流をほぼ打消すよう
に基準トランジスタ362に供給する必要がある。
たほぼ公知のコレクタ・エミッタ間基準電流を処理する
。IC/BREFに等しいベース電流IB (但し、B
RgF’はトランジスタ362の電流利得である〕は、
さもなくはトランジスタ362のベースと共働する他の
回路によって供給されるバイアス電流をほぼ打消すよう
に基準トランジスタ362に供給する必要がある。
電流源360は基準電流に対してほぼ既知の比でXIC
として示した電流全供給する。電流源360はその電流
の大半を(はぼBREFに等しいベータを有する)サン
プリングトランジスタ364へ供給する。サンプリング
トランジスタ3640ベースに供給された電流は(トラ
ンジスタ362.364がほぼ等しい電流利得を有する
ものと仮定する)はぼXIBに等しい。サンプリングト
ランジスタ364のベースに供給される′lL流は第1
トランジスタ368のコレクタから供給される。
として示した電流全供給する。電流源360はその電流
の大半を(はぼBREFに等しいベータを有する)サン
プリングトランジスタ364へ供給する。サンプリング
トランジスタ3640ベースに供給された電流は(トラ
ンジスタ362.364がほぼ等しい電流利得を有する
ものと仮定する)はぼXIBに等しい。サンプリングト
ランジスタ364のベースに供給される′lL流は第1
トランジスタ368のコレクタから供給される。
(第28図に示すように相互接続された)帰還トランジ
スタ370はサンプリングトランジスタ364と共に一
対の差動トランジスタを形取して、サンプリングトラン
ジスタ364のコレクタを流がXI。から帰還トランジ
スタ370のコレクタ電流(工FB) k差し引いたも
のにほぼ等しくなるように第1ミラートランジスタ36
8のコレクタ電流を調節する働きをする0 トランジス
タ370のベースは第28図に示すように基準電圧VR
EFによってバイアスを加えられる。
スタ370はサンプリングトランジスタ364と共に一
対の差動トランジスタを形取して、サンプリングトラン
ジスタ364のコレクタを流がXI。から帰還トランジ
スタ370のコレクタ電流(工FB) k差し引いたも
のにほぼ等しくなるように第1ミラートランジスタ36
8のコレクタ電流を調節する働きをする0 トランジス
タ370のベースは第28図に示すように基準電圧VR
EFによってバイアスを加えられる。
第1ミラートランジスタ368のベース・エミッタ接合
と並列なダイオード接続トランジスタ372を組込んで
PNPベータ(1F流利得〕が工FBに対して及はす影
411−小さくすることが望ましい。以上示した実施例
のはあい、IFBほぼ捻XIB K埠しい。それ故、X
IC/XIBはほぼサンプリングトランジスタ364の
電流利得に等しXIC(1−1/B)會サンプリングト
ランジスタ364に供給することになる。典型的なベー
タのはあい、(i−1/B)は1に非常に近くなる。
と並列なダイオード接続トランジスタ372を組込んで
PNPベータ(1F流利得〕が工FBに対して及はす影
411−小さくすることが望ましい。以上示した実施例
のはあい、IFBほぼ捻XIB K埠しい。それ故、X
IC/XIBはほぼサンプリングトランジスタ364の
電流利得に等しXIC(1−1/B)會サンプリングト
ランジスタ364に供給することになる。典型的なベー
タのはあい、(i−1/B)は1に非常に近くなる。
第2のミラートランジスタ366はそれぞれ第1のミラ
ートランジスタ368のベースとエミッタに相互接続さ
れたベースとエミッタを有する。第1と第2のミラート
ランジスタ368゜366のエミツタ面&を決めること
によって、第2ミラートランジスタ366勿流れる電流
は第1ミラートランジスタ368のコレクタ電流れる電
流に対して所定の北上とるように設定することができる
。この所定比は1/Xに等しく設定することができる。
ートランジスタ368のベースとエミッタに相互接続さ
れたベースとエミッタを有する。第1と第2のミラート
ランジスタ368゜366のエミツタ面&を決めること
によって、第2ミラートランジスタ366勿流れる電流
は第1ミラートランジスタ368のコレクタ電流れる電
流に対して所定の北上とるように設定することができる
。この所定比は1/Xに等しく設定することができる。
第1ミラートランジスタ368のコレクタ上流れる電流
はほぼXIBに等しいから、第2ミラート2ンジスタ3
66のコレクタ會流れる電流は基準トランジスタ362
にとって望ましいほぼベース電流であるXもしくはxB
によって割った(X) (IB)にほぼ等しい。
はほぼXIBに等しいから、第2ミラート2ンジスタ3
66のコレクタ會流れる電流は基準トランジスタ362
にとって望ましいほぼベース電流であるXもしくはxB
によって割った(X) (IB)にほぼ等しい。
1つもしくはそれ以上のミラートランジスタ(トランジ
スタ374のような〕は第1と第2のミラートランジス
タ368,368のベース・エミッタ接合と並列に配置
されたベース・エミッタ接合ケ有する。そのため、トラ
ンジスタ376のような付加の基準トランジスタも同様
に供給されたそれらのベース電流を必要とする。
スタ374のような〕は第1と第2のミラートランジス
タ368,368のベース・エミッタ接合と並列に配置
されたベース・エミッタ接合ケ有する。そのため、トラ
ンジスタ376のような付加の基準トランジスタも同様
に供給されたそれらのベース電流を必要とする。
比Xとミラートランジスタのエミッタ面積の比を変化さ
せることによって任意の比tもったベース補償電流が可
能となる。本願発明はベース電流會はぼ打消したりある
いはそれを補償することが必要なはあいの如く非常に広
範な種類の用途を提供するものである。更に、補償器は
1v8!度の非常に低い供給電圧で動作する。
せることによって任意の比tもったベース補償電流が可
能となる。本願発明はベース電流會はぼ打消したりある
いはそれを補償することが必要なはあいの如く非常に広
範な種類の用途を提供するものである。更に、補償器は
1v8!度の非常に低い供給電圧で動作する。
第29図にはより##lな入力自動利得制御(AGC)
系600が示されている。理解しやすいように第2図の
一定の回路素子は第29図においても同一番号が付けで
ある。
系600が示されている。理解しやすいように第2図の
一定の回路素子は第29図においても同一番号が付けで
ある。
1次信号路は1次電流制御増幅器CCCA) 602を
通る。1次CCA 602は抵抗器RLP 63 Gで
負荷されておff、RLp630とコンデンサ634と
の接続点から取出されたDC帰還を有する。
通る。1次CCA 602は抵抗器RLP 63 Gで
負荷されておff、RLp630とコンデンサ634と
の接続点から取出されたDC帰還を有する。
コンデンサ634は効果的にAC帰還をバイパスし、は
ぼ開ループのAC動作を提供する。
ぼ開ループのAC動作を提供する。
第2図の主CCA S 6として素子602 、630
゜634が含まれている。仮?fM604で示した1路
のバランスに1次CCA 602のための1次制御1流
(I、C)をつくりだす。第23図には第29図にEX
pとして示した差動電圧制御指数関数形電流#612.
624.626が示されており、先に述べたように次の
式に従って入力電流Cl1n)と制御電圧(vc )に
関係する出力電流(工。ut、) t″供給る。
゜634が含まれている。仮?fM604で示した1路
のバランスに1次CCA 602のための1次制御1流
(I、C)をつくりだす。第23図には第29図にEX
pとして示した差動電圧制御指数関数形電流#612.
624.626が示されており、先に述べたように次の
式に従って入力電流Cl1n)と制御電圧(vc )に
関係する出力電流(工。ut、) t″供給る。
但し、又は先に述べたエミッタ面積比であり、VC=
vBgg ”BEI テロ ル。
vBgg ”BEI テロ ル。
第22図に示されているように、電流制御増幅器602
.606は相互コンダクタンス演算増幅話(0’rA
)である。
.606は相互コンダクタンス演算増幅話(0’rA
)である。
2次CCA 606は抵抗器RLS 632によって負
荷され、Rt、5632とコンデンサ636との接続点
から取出され7j DC帰還を有する。コンデンサ63
6はAC帰還を効果的にバイパスし、はぼ開ルーフ°A
C動作會させる。素子606゜632.636が第2図
に2択CCA 700として示されている。
荷され、Rt、5632とコンデンサ636との接続点
から取出され7j DC帰還を有する。コンデンサ63
6はAC帰還を効果的にバイパスし、はぼ開ルーフ°A
C動作會させる。素子606゜632.636が第2図
に2択CCA 700として示されている。
(第2図において可変スロープ制御部64から到来する
)入力信号(vin)は、2択CCA 606によって
増幅される。この2択CCA 606のRLS 632
間で取出された出力電圧は第20図に示す検出回路から
成る閾値検出器702に加えられる。検出器702の出
力はAGCフィルタコンデンサ704によって平滑化さ
れ制御信号■c1會つくジだす。
)入力信号(vin)は、2択CCA 606によって
増幅される。この2択CCA 606のRLS 632
間で取出された出力電圧は第20図に示す検出回路から
成る閾値検出器702に加えられる。検出器702の出
力はAGCフィルタコンデンサ704によって平滑化さ
れ制御信号■c1會つくジだす。
測定された制御41信号は基準電圧”refに関連して
2択CCA 606のための2次制御電流(工。C)と
して、指数関数形電流源612を介して帰還する。もし
、入力信号レベルが非常に低けれは、たとい2択CCA
606によって増幅されてもその信号レベルは閾値検
出器608の閾値以下で、制御信号Δvoよけ苓となる
。
2択CCA 606のための2次制御電流(工。C)と
して、指数関数形電流源612を介して帰還する。もし
、入力信号レベルが非常に低けれは、たとい2択CCA
606によって増幅されてもその信号レベルは閾値検
出器608の閾値以下で、制御信号Δvoよけ苓となる
。
この状況の下では、AGCフィルタコンデンサ704間
の電圧は検出器702の出力側とVREFとの間に接続
されたRLIMIT 622と圧縮比制御部(CR)
620から構成される一連の抵抗器によってほぼVRE
Fに保たれることになる。
の電圧は検出器702の出力側とVREFとの間に接続
されたRLIMIT 622と圧縮比制御部(CR)
620から構成される一連の抵抗器によってほぼVRE
Fに保たれることになる。
2択CCA 606の利得Asはその利得制御入力側6
42に加えられる電流(Isc)によって決定される。
42に加えられる電流(Isc)によって決定される。
Δvo1−〇のときの利得A8はA80と規定される。
(Exp2に対する入力電流である) Expx 62
4(ITH)の!流出力は次の通りである。
4(ITH)の!流出力は次の通りである。
但L s K21hVcx Ja ’を (D 端子2
>E vRgF トI’I’HRESH値會有する固定
電流源618に接続された抵抗RTHRESH’に有す
るポテンショメータ616の摺動子638における電圧
である。それ故、K2ΔvC2はポテンショメータ61
6によってOVから”02− ”THRESH・”TH
RIESH(K2 B Oカら1まで変化するから)ま
で変化することができる。xlは電流源Expx 62
4のエミツタ面積比定数であり、”8REFは固定電流
源62Bによって供給される。
>E vRgF トI’I’HRESH値會有する固定
電流源618に接続された抵抗RTHRESH’に有す
るポテンショメータ616の摺動子638における電圧
である。それ故、K2ΔvC2はポテンショメータ61
6によってOVから”02− ”THRESH・”TH
RIESH(K2 B Oカら1まで変化するから)ま
で変化することができる。xlは電流源Expx 62
4のエミツタ面積比定数であり、”8REFは固定電流
源62Bによって供給される。
(2択CCA 606の制御電流である) Exp26
12 (工sc)からの電流は次のとおりである。
12 (工sc)からの電流は次のとおりである。
但し、X2は電流源EXp2612のエミツタ面積比で
ある。それ故、 かくしてΔvolがOV (AGC閾値以下の信号レベ
ル)のばあい、 また、閾値制御部616の設定値を変化させると2択C
CAの利得A80が変化し、従って閾値検出器をトリガ
するのに必要なVlnの振幅が変化する。
ある。それ故、 かくしてΔvolがOV (AGC閾値以下の信号レベ
ル)のばあい、 また、閾値制御部616の設定値を変化させると2択C
CAの利得A80が変化し、従って閾値検出器をトリガ
するのに必要なVlnの振幅が変化する。
閾値検出器702の閾値VTHはAsoVin”VTH
のときに達せられる。このことは以下の条件のばあいに
生ずる。
のときに達せられる。このことは以下の条件のばあいに
生ずる。
従って、閾値はに2、即ち閾値制御部616の設定値に
よって指数関数的に調節される。
よって指数関数的に調節される。
閾値を超えると、閾値検出器702はフィルタコンデン
サ704を放電し、vclはゼロから減少して2択CC
A 606の利得(As)を小さくする。このことによ
って帰還系が形成され、ループ利得が高いと、系は2択
CCA 606の出力を検出閾値VTHに非常に近いと
ころに維持することになる。そのとき、閾値点を上履る
入力レベルのはあい、 となる。
サ704を放電し、vclはゼロから減少して2択CC
A 606の利得(As)を小さくする。このことによ
って帰還系が形成され、ループ利得が高いと、系は2択
CCA 606の出力を検出閾値VTHに非常に近いと
ころに維持することになる。そのとき、閾値点を上履る
入力レベルのはあい、 となる。
圧縮比制御部(ポテンショメータ)620の摺動子アー
ム640から取った制御信号ΔvC1の調節可能な部分
(K1△vcl)はフィードフォワード信号として使用
され1次CCA 602の利得を調節する。K1は制御
部60を調節することによって0から1まで(おるいは
RLIMIT 622によって決定されfc、 1より
小さな他の予め選択された限界値まで)変化する。K1
Δv01はt流源EXp3626の電圧入力側へ加えら
れ、固定644に附与される) Ipcで表わしたEx
p 3からの出力電流は次の式で与えられる。
ム640から取った制御信号ΔvC1の調節可能な部分
(K1△vcl)はフィードフォワード信号として使用
され1次CCA 602の利得を調節する。K1は制御
部60を調節することによって0から1まで(おるいは
RLIMIT 622によって決定されfc、 1より
小さな他の予め選択された限界値まで)変化する。K1
Δv01はt流源EXp3626の電圧入力側へ加えら
れ、固定644に附与される) Ipcで表わしたEx
p 3からの出力電流は次の式で与えられる。
但し、K3はt流源EXp3626のエミツタ面積比定
数である。
数である。
1次CCA 5 Q 2の利得Apは次の式によって与
えられる。
えられる。
Ap −((Apo))(eXp(KxΔvc1/vT
)〕閾閾値下ではvCl ”” 0となり、CCA 6
02は固定利得ApOk有する。閾値以上では利得は次
の式によって与えられる。
)〕閾閾値下ではvCl ”” 0となり、CCA 6
02は固定利得ApOk有する。閾値以上では利得は次
の式によって与えられる。
出力信号は”OU’F(Apo)(Vin)でろる。デ
シベル単位でめられすとLが振幅(dB表示)、aが利
得(dB表示)のばあい、Lln−20tog(Vin
)LoUT−201og(voUT)、およびGp。−
20tog(Apo) トなる。5A値以下だとLOU
T””Li n+Gp□となる。閾イ直以上だと LOU?Gpo+Linth+(1−Kx)(Lin−
Linih)但し、Linthは閾値に対応する入力レ
ベルであり、次の式によって与えられる。
シベル単位でめられすとLが振幅(dB表示)、aが利
得(dB表示)のばあい、Lln−20tog(Vin
)LoUT−201og(voUT)、およびGp。−
20tog(Apo) トなる。5A値以下だとLOU
T””Li n+Gp□となる。閾イ直以上だと LOU?Gpo+Linth+(1−Kx)(Lin−
Linih)但し、Linthは閾値に対応する入力レ
ベルであり、次の式によって与えられる。
Linth−20tOg(vTH/Ago)−これらの
特性は820図に示した入出力関係に示されている。
特性は820図に示した入出力関係に示されている。
同様にして、第28図の先に論じたベースバイアス補償
回路は1次と2次のCCA 602 。
回路は1次と2次のCCA 602 。
606の正負入力側に相互に接続され、はぼそれらの赫
隼入カベース電流を供給することが望ましい。このため
CCAの信号路内への利得制御電流IpCII!Eのフ
ィードスルー(feed thru )が減少する。か
かるフィードスルーはAC)C動作の動作開始と減衰特
甲に過渡的な信号の振幅の変調上ひきおこすと共に、信
号中に不都合なりリックとサンプを生じさせる。
隼入カベース電流を供給することが望ましい。このため
CCAの信号路内への利得制御電流IpCII!Eのフ
ィードスルー(feed thru )が減少する。か
かるフィードスルーはAC)C動作の動作開始と減衰特
甲に過渡的な信号の振幅の変調上ひきおこすと共に、信
号中に不都合なりリックとサンプを生じさせる。
更に、”REFの代わりにEXpz(612)の負入力
側には圧伸制御電圧(第21図においてはVc)が印加
され圧伸系を形成しマイクロホン出力側22と検出器7
020入力端との間に直線的な入出力関係を与えること
が望ましい。
側には圧伸制御電圧(第21図においてはVc)が印加
され圧伸系を形成しマイクロホン出力側22と検出器7
020入力端との間に直線的な入出力関係を与えること
が望ましい。
本文中において本発明の柚々の実施例を説明したが、%
計悄求の範囲の精神を逸脱することなく種々変形実施で
きるのはいうまでもない。
計悄求の範囲の精神を逸脱することなく種々変形実施で
きるのはいうまでもない。
第1図は本発明の補聴器の実施例のブロック線図、
第2図は第1図の補聴器のより詳細なブロック線図、
第3図は第1図に示した実施例のための調整可能な状態
変数フィルタのブロック線図、第4図は第6図のフィル
タの別の実施例の調節可能な状態変数フィルタのブロッ
ク線図、第5図は第6図のフィルタのもう一つの別の実
施例の調節可能な状態変数フィルタのブロック線図、 第6図は第3図のフィルタの実施例に使用される単位利
得和差増幅器の記号図、 第7−は第3図の実施例に使用される単位利得和差増幅
器の路線図、 第8図は第3図の実施例に使用される単位利得和差増幅
器のより詳細な路線図、 第9図は第3囚の実施例に使用される積分器の記号図、 第10図は第6図の実施例に使用される積分器の路線図
、 第11図は第6図の実施例に使用される積分器のより詳
細な路線図、 第12図は第6図の実施例に使用される制御回路の路線
図、 第12a図は第12図の制御回路の変形実施例の略称図
、 第13図は第3図のフィルタの路線図、第14図は第6
図のフィルタのより詳細な路線図、 第15図は第6図の実施例の2他フイルタをどのように
して4極の^域フィルタを作るために使用するかを示す
ブロック船医、 第16図は第6図の2祢フイルタtいかにして4極低域
フィルタ會作るために使用するかを示すブロック線図、 第17図は第15図の実施例に使用される制御回路の路
線図、 第18図は第17図の回路の別の実施例を示す゛制御回
路の路線図、 第19図は第1図の実施例用の差動閾値検知器の路線図
、 第20図は第19図の差動閾値検出器のより詳細な路線
図、 第21図は第1図の実施例のためのダイナミックレンジ
全人きくするための系の路線図、第22図は第1図の実
施例にて使用される相互コンダクタンス演算増幅器の路
線図、第26図は第1図の実施例に使用される制御電流
源のw@崗図、 第24図は第1図の実施例用の調整器の略奪図、 81424 a図は第24図の調整器に使用される第1
増幅器の略奪図、 第241)図は第24図のVIaW器に使用される第2
増幅器の路線図、 第25図は第1図の実施例の可変スロープフィルタの路
線図、 第26図は第1図の実施例用のクリッパ回路の路線図、 第27図は第1図の実施例用の電圧クランプの路線図、 第28図は第1図の実施例用のバイアス電流補償回路の
路線図、 第29図は第1図の実施例用の入力自動利得制御系のブ
ロック1M図、 第60図は第29図の自動利得制御系の効果を示す線図
。 22・・・マイクロホン、24・・・圧伸器、26・・
・音質制御回路、27・・・入力自動利得制御系、36
・・・出力n−e、sロセッサ、4o・・・レシーバ、
46・・・入力電流制御増幅器、52・・・大刀電流制
御増#16制御部、54.56・・・フィルタ、62・
・・可変スロープフィルタ。 ラ、21 、// J
変数フィルタのブロック線図、第4図は第6図のフィル
タの別の実施例の調節可能な状態変数フィルタのブロッ
ク線図、第5図は第6図のフィルタのもう一つの別の実
施例の調節可能な状態変数フィルタのブロック線図、 第6図は第3図のフィルタの実施例に使用される単位利
得和差増幅器の記号図、 第7−は第3図の実施例に使用される単位利得和差増幅
器の路線図、 第8図は第3図の実施例に使用される単位利得和差増幅
器のより詳細な路線図、 第9図は第3囚の実施例に使用される積分器の記号図、 第10図は第6図の実施例に使用される積分器の路線図
、 第11図は第6図の実施例に使用される積分器のより詳
細な路線図、 第12図は第6図の実施例に使用される制御回路の路線
図、 第12a図は第12図の制御回路の変形実施例の略称図
、 第13図は第3図のフィルタの路線図、第14図は第6
図のフィルタのより詳細な路線図、 第15図は第6図の実施例の2他フイルタをどのように
して4極の^域フィルタを作るために使用するかを示す
ブロック船医、 第16図は第6図の2祢フイルタtいかにして4極低域
フィルタ會作るために使用するかを示すブロック線図、 第17図は第15図の実施例に使用される制御回路の路
線図、 第18図は第17図の回路の別の実施例を示す゛制御回
路の路線図、 第19図は第1図の実施例用の差動閾値検知器の路線図
、 第20図は第19図の差動閾値検出器のより詳細な路線
図、 第21図は第1図の実施例のためのダイナミックレンジ
全人きくするための系の路線図、第22図は第1図の実
施例にて使用される相互コンダクタンス演算増幅器の路
線図、第26図は第1図の実施例に使用される制御電流
源のw@崗図、 第24図は第1図の実施例用の調整器の略奪図、 81424 a図は第24図の調整器に使用される第1
増幅器の略奪図、 第241)図は第24図のVIaW器に使用される第2
増幅器の路線図、 第25図は第1図の実施例の可変スロープフィルタの路
線図、 第26図は第1図の実施例用のクリッパ回路の路線図、 第27図は第1図の実施例用の電圧クランプの路線図、 第28図は第1図の実施例用のバイアス電流補償回路の
路線図、 第29図は第1図の実施例用の入力自動利得制御系のブ
ロック1M図、 第60図は第29図の自動利得制御系の効果を示す線図
。 22・・・マイクロホン、24・・・圧伸器、26・・
・音質制御回路、27・・・入力自動利得制御系、36
・・・出力n−e、sロセッサ、4o・・・レシーバ、
46・・・入力電流制御増幅器、52・・・大刀電流制
御増#16制御部、54.56・・・フィルタ、62・
・・可変スロープフィルタ。 ラ、21 、// J
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 4極の調整可能なコーナ低域フィルタと4極の調整可能
なコーナ高域フィルタを備え、該マイクロホン信号を受
取り成形し濾波された信号を供給するためのフィルタと
、 該濾波された信号を受けとり、増幅した信号を供給する
ための増幅器と、 該増幅された信号を受取り相応した音信号を供給するた
めのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 2、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 4極の調整可能なコーナ低域フィルタと調整可能なスロ
ープフィルタとを含み、該マイクロホン信号を受取り成
形して濾波された信号を供給するためのフィルタと、 該濾波された信号を受けとり、増幅した信号を供給する
増幅器と、 該増幅された信号を受けとり、相応した音信号を供給す
るためのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 3、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を受けとり成形して濾波された信号
を供給する、4極の調整可能なコーナ低域フィルタと、
4極の調整可能なコーナ高域フィルタと、調整可能なス
ロープフィルタを有するフィルタと、 該濾波された信号を受けとり、増幅した信号を供給する
ための増幅器と、 該増幅された信号を受けとり、相応した音信号を供給す
るためのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 4、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を受けとり成形し濾波された信号を
供給する、4極の調節可能なコーナ高域フィルタと調節
可能なスロープフィルタと、 該濾波された信号を受けとり増幅した信号を供給するた
めの増幅器と、 該増幅された信号を受けとり、相応した音信号を供給す
るためのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 5、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を受けとり成形し、濾波された信号
を供給するための4極の調節可能なコーナ低域フィルタ
を備えたフィルタと、該濾波された信号を受けとり増幅
した信号を供給するための増幅器と、 該増幅された信号を受けとり相応した音信号を供給する
ためのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 6、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を受けとり成形するための、4極の
調節可能なコーナ高域フィルタを備えたフィルタと、 該濾波された信号を受けとり、増幅信号を供給するため
の増幅器と、 該増幅信号を受けとり相応した音信号を供給するための
レシーバと から成ることを特徴とする補聴器。 7、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を圧縮し圧縮信号を供給するための
圧縮増幅器と、 該圧縮信号を受けとり濾波された信号を供給するための
フィルタと、 該濾波された信号を受けとり、相応して伸張された信号
を供給するための伸張増幅器と、該圧縮信号を受けとる
ための検出器を備え、該圧縮回路と伸張回路を逆に動作
させるための制御回路と、 該伸張信号を受けとり、それに相応した音信号を供給す
るためのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 8、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を受けとり、それに相応してクリッ
プされた信号を供給するための調節可能なピークワリッ
ピング回路と、 該クリップされた信号を受けとり出力信号を供給するた
めの固定利得出力段と、 該出力信号を受けとり、それに相応した音信号を供給す
るためのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 9、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給するた
めのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を受けとりそれに相応した変形信号
を供給するための調節可能な自動利得制御回路と、 該変形信号を受けとり出力信号を供給するための固定利
得出力段と、 該出力信号を受けとりそれに応じて音信号を供給するた
めのレシーバと、 から成ることを特徴とする補聴器。 10、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給する
ためのマイクロホンと、 該マイクロホン信号を受けとり、それに相応した変形信
号を供給するための調節可能な自動利得制御回路と、該
変形信号を受けとり出力信号を供給するための固定利得
出力段と、該出力段の出力電圧と出力電流を検出しそれ
に相応して該調節可能な自動利得制御回路を調節するた
めの補助的自動利得制御回路と、該出力信号を該出力段
から受けとりそれに相応した音信号を供給するためのレ
シーバと、から成ることを特徴とする補聴器。 11、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給する
ためのマイクロホンと、入力自動利得制御回路とを備え
、該制御回路は、 該マイクロホン信号を受けとり該マイクロホン信号に応
答して1次増幅信号を供給するための1次制御信号によ
り制御される可変利得を有する1次増幅器と、 該マイクロホン信号を受けとり、該マイクロホン信号に
応答して2次増幅信号を供給するための2次制御信号に
よつて制御される可変利得を有する2次増幅器と、 該2次増幅信号が所定レベルを超えたことを検出しそれ
に相応して検出信号を発生するための閾値検出器と、 該検出信号を受けとりそれに相応して該検出信号の一部
を該1次制御信号として該1次増幅器へ供給するための
可変圧縮比制御部と、閾値制御信号を供給するための可
変圧縮閾値制御部とを有しており、該閾値制御信号と該
検出信号が共働して前記2次増幅器のための2次制御信
号を形成することによつて前記1次増幅器の圧縮閾値と
圧縮比が独立に制御できるようになつており、 前記1次増幅信号を受けとりそれに相応した音信号を供
給するためのレシーバとを備えることを特徴とする補聴
器。 12、マイクロホン信号の周波数スペクトルを受けとり
成形して濾波信号を送出するためのフィルタを更に備え
、該フィルタがマイクロホンと入力自動利得制御系との
間に設け該入力自動利得制御系が該濾波信号を受けとる
ことを特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の補聴
器。 13、入力信号を受けとりマイクロホン信号を供給する
マイクロホンと、該マイクロホン信号を受けとり増幅信
号を供給するための、2次制御信号により利得が制御さ
れる可変利得増幅器と、 少なくとも2つの機能上区別される1次制御信号を受け
とりそれに相応して2次制御信号を供給するための制御
信号結合回路と、 該増幅信号を受けとりそれに相応した音信号を供給する
ためのレシーバと、 から成る補聴器。 14、入力自動利得制御回路と出力自動利得制御回路と
を備え、1次制御信号が該入力自動利得制御回路からの
入力自動利得制御信号と、該出力自動利得制御回路から
の出力自動利得制御信号とから成ることを特徴とする特
許請求の範囲第13項に記載の補聴器。 15、使用者操作による利得制御部と圧伸系とを備え、
1次制御信号が該利得制御部からの使用者操作による利
得制御信号と、該圧伸系からの圧伸系制御信号とから成
ることを特徴とする特許請求の範囲第13項に記載の補
聴器。 16、入力信号と2つの帰還信号とを受けとり結合して
出力信号を供給するための和差増幅器と、 該出力信号を該和差増幅器から受けとり第1の積分信号
を供給するための第1積分器と、該第1積分信号を受け
とり第2の積分信号を供給するための第2積分器と、 該第1と第2の積分信号を該和差増幅器に供給するため
の第1と第2の帰還路と、 から成り、該和差増幅器の出力が高域濾波出力信号を供
給し、該第1の積分信号が帯域濾波出力信号を供給し、
該第2の積分信号が低域濾波出力信号を供給することを
特徴とする、入力信号を受けとり濾波出力信号を供給す
るための周波数フィルタ。 17、各積分器が接地コンデンサによつて負荷された出
力側を有する相互コンダクタンス増幅器から構成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第16項に記載のフィ
ルタ。 18、各相互コンダクタンス増幅器が相互コンダクタン
スを決定し、更に制御電流を該相互コンダクタンス増幅
器の少なくとも1つに供給するための制御路を少なくと
も1つ設けることによつて相互コンダクタンスが該制御
電流によつて変化しその特性周波数とキューを変化させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第17項に記載のフ
ィルタ。 19、制御信号入力と該制御信号入力に関連する2つの
制御電流出力を供給するための制御手段とを有する制御
回路を更に備え、該制御手段が該制御信号入力が変化す
るときに該2つの制御電流の間にほぼ一定の比を維持す
ることによつて、そのキューを変化させずにその特性周
波数を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第1
8項に記載のフィルタ。 20、制御回路が唯一の入力制御電流によつて供給され
る2出力電流ミラーから構成されることを特徴とする特
許請求の範囲第19項に記載のフィルタ。 21、制御回路が相互コンダクタンス素子を内蔵し、該
素子のそれぞれが単一の入力制御電圧源に接続された入
力端子を備えることを特徴とする特許請求の範囲第19
項に記載のフィルタ。 22、2つの出力制御電流間の比が並列に接続された整
数個の同一の相互コンダクタンス素子によつて固定され
ることを特徴とする特許請求の範囲第21項に記載のフ
ィルタ。 23、入力信号を受けとり濾波出力信号を供給するため
の4極周波数フィルタにおいて、 入力フィルタ回路網と、該入力フィルタ回路網に縦続接
続された出力フィルタ回路網と、1つの制御信号入力と
該制御信号入力に関連した4つの制御電流出力とを有す
る制御回路であつて、制御信号入力が変化するときに該
4つの制御電流出力間に一定の比を維持することによつ
てフィルタの特性周波数をフィルタ形状を変えずに変化
させることが可能な制御回路とから成り、 前記入力フィルタ回路網が 入力信号と2つの帰還信号を受けとり結合し出力信号を
供給するための入力和差増幅器と、該出力信号を該和差
増幅器から受けとり、第1制御電流を受けとり第1積分
信号を供給するための第1入力積分器と、 該第1積分信号を受けとりかつ第2制御信号を受けとり
第2積分信号を供給するための第2入力積分器と、 第1と第2の積分信号を該入力和差増幅器に供給するた
めの第1と第2の入力帰還路とからなり、 前記出力フィルタ回路網が 前記入力信号回路網から1つの信号と2つの帰還信号を
受けとり1つの出力信号を供給するための出力和差増幅
器と、 該出力和差増幅器から該出力信号を受けとりかつ第3の
制御信号を受けとり第1の積分信号を供給するための第
1出力積分器と、該第1積分信号を受けとりかつ第2制
御電流を受けとり第2の検分信号を供給するための第2
出力積分器と、第1と第2の積分信号を該和差増幅器に
供給するための第1と第2の出力帰還路と、 から成ることを特徴とするフィルタ。 24、入力信号を受けとり濾波出力信号を供給するため
の周波数フィルタにおいて、 第1フィルタ回路網と、該第1フィルタ回路網に縦続接
続され少なくとも1つの制御電流を受けとる第2フィル
タ回路網と、1つの制御信号入力側と該制御信号入力に
関連した少なくとも2つの制御電流出力側を有する制御
回路とから成り、 該第1フィルタ回路網が、 入力信号と2つの帰還信号を受けとり出力信号を供給す
るための和差増幅器と、 該和差増幅器から該出力信号を受けとりかつ第1制御信
号を受けとり第1の積分信号を供給するための第1積分
器と、該第1の積分信号を受けとりかつ第2制御電流を
受けとり、第2積分信号を供給するための第2積分器と
、第1と第2の積分信号を該和差増幅器へ供給するため
の第1と第2の入力帰還路とから成り、 該制御回路が制御信号入力が変化するときに該制御電流
出力間に一定の比を維持することによつてフィルタの特
性周波数がフィルタの形状を変えずに変化できるように
したことを特徴とするフィルタ。 25、制御回路が唯一つの入力制御電流によつて供給さ
れる4極出力籠流ミラーを備えることを特徴とする特許
請求の範囲第23項に記載のフィルタ。 26、制御回路が相互コンダクタンス素子を備え、該素
子の各々が単一の入力制御電圧源に接続された入力端子
を備えることを特徴とする特許請求の範囲第23項に記
載のフィルタ。 27、相互コンダクタンス手段が更に並列に接続された
整数個の相互コンダクタンス素子から成り、該4つの出
力制御電流がほぼ一定の比からなる振幅を形成すること
を特徴とする特許請求の範囲第26項に記載のフィルタ
。 28、入力と、基準相互コンダクタンス特性に対してほ
ぼ所定の基準比にある相互コンダクタンス特性を有する
スレイブ相互コンダクタンス手段が第1の基準電圧が該
入力に加えられる間に第1のほぼ所定のスレイブ出力電
流値をつくりだし、第2の基準電圧が該入力側に加えら
れる間に第2のほぼ所定のスレイブ出力電流値をつくり
だすことになる第1と第2の基準電圧をつくりだすため
の調整器において、 特定の極性をもち、基準電流である第1出力電流を供給
する第1出力端子と、第1入力端子と第1共通端子を有
し、 第1相互コンダクタンス特性が該基準相互コンダクタン
ス特性であるような第1相互コンダクタンス手段と、 第1相互コンダクタンス手段と同一の極性をもち、第2
出力電流を供給する第2出力端子と、第2入力端子と、
該第1共通端子に相互接続された第2共通端子を有し、
第2相互コンダクタンス特性が該相互コンダクタンス特
性に対して第1のほぼ所定の比にあるような第2相互コ
ンダクタンス手段と、 前記第1相互コンダクタンス手段と反対の極性をもち、
第6の出力電流を供給する前記第2出力端子に相互接続
された第3の出力端子と、第3の入力端子と、第3の共
通端子とを有し、第3の相互コンダクタンス特性を有す
る第3相互コンダクタンス手段と、 該第3相互コンダクタンス手段と同じ極性をもち、第4
出力電流を供給し前記第1出力端子に相互接続された第
4出力端子と、前記第3入力ポートに相互接続された第
4の入力端子と、第3の共通端子に相互接続された第4
の共通端子とを有し、第4の相互コンダクタンス特性が
該第3の相互コンダクタンス特性に対して第2のほぼ所
定の比をなし、前記第4出力電流が前記第3の出力電流
に対して前記第2のほぼ所定の比をなした第4の相互コ
ンダクタンス手段と、 第2と第3の出力端子に相互接続された第1増幅器入力
と、第3と第4の入力端子に相互接続された第1の増幅
器出力とを有し、相応して該第3と第4の相互コンダク
タンス手段を駆動して前記第3出力電流が前記第2出力
電流とほぼ等しくなるようにする第1増幅手段と、 第1相互コンダクタンス手段と同一の極性をもち、第5
の出力電流を供給し前記第2の入力端子に相互接続され
た第5の出力端子と、それぞれ前記第1入力端子と第1
共通端子に相互接続された第5の入力端子と第5の共通
端子とを有し、第5の相互コンダクタンス特性が第1相
互コンダクタンス特性と第5のほぼ所定の比をなし、前
記第5の出力電流が第1の出力電流に対して第3のほぼ
所定の比をなす第5相互コンダクタンス手段と、 前記第4と第1の出力端子に相互接続された第2増幅器
入力と、前記第1と第5の入力端子に相互接続され相応
して第1と第5の相互コンダクタンス手段を駆動するこ
とによつて前記第1の出力電流が前記第4の出力電流と
ほぼ等しくなるようにする第2増幅器出力側を有する第
2増幅手段と、 第5入力端子に相互接続され第1基準電圧を供給するた
めの第1基準電圧出力と、第5出力端子に相互接続され
第2基準電圧を提供するための第2基準電圧出力を有す
る抵抗手段と、 から成ることを特徴とする調整器。 29、抵抗手段が第1基準電圧と第2基準電圧との間の
値にほぼ設定可能な可変出力基準を与えるための摺動子
アームを備えたポテンショメータ手段を備えることを特
徴とする特許請求の範囲第28項に記載の調整器。 30、相互コンダクタンスがすべてトランジスタであつ
て、前記相互コンダクタンス手段の入力端子であるトラ
ンジスタベースと、相互コンダクタンス手段の共通端子
であるトランジスタエミッタと、相互コンダクタンス手
段の出力端子であるトランジスタコレクタを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第28項に記載の調整器。 31、第1増幅手段が、 第1相互コンダクタンス手段と同一の極性を有しほぼ差
動対として相互接続された第1と第2のトランジスタと
、第2トランジスタベースに相互接続されて該第2トラ
ンジスタベースにバイアス電圧を与えるためのバイアス
手段とから成り、第2トランジスタが第1増幅器入力側
に相互接続され第2と第3の出力電流を検出するベース
を有し、第2トランジスタが第1増幅器出力側に相互接
続され相応して第3と第4の相互コンダクタンス手段を
駆動するコレクタと第2トランジスタベースとを有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第28項に記載の調整
器。 32、第2増幅手段が、 第1相互コンダクタンスと同一の極性であり、第2増幅
器へ相互接続された第1と第4の出力電流を検出するた
めの第1トランジスタベースと、それに相応して第1の
コレクタ電流を流す第1トランジスタコレクタとを有す
る第1トランジスタと、 第1トランジスタと反対の極性であり、それぞれ第1ト
ランジスタコレクタへ相互接続される第2のトランジス
タベースと第2のトランジスタコレクタと、第2のトラ
ンジスタエミッタとを有する第2のトランジスタと、 第2トランジスタと同一の極性であり、それぞれ第2の
トランジスタベースと第2のトランジスタエミッタに相
互接続された第3のトランジスタベースと第3のトラン
ジスタエミッタと、第2増幅器出力側に相互接続されそ
れに相応して第1コレクタ電流を供給するための第3の
トランジスタコレクタとを有する第3トランジスタとか
ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第28項に記載
の調整器。 36、第2相互コンダクタンスの第1相互コンダクタン
スに対する第1のほぼ所定の比がほぼ2〜1であり、 第4相互コンダクタンスの第3相互コンダクタンスに対
する第2のほぼ所定の比がほぼ3〜1であることによつ
て、第1と第2のほぼ所定の比がスレイブ相互コンダク
タンス手段に、第1基準電圧出力側に相互接続される間
に第1スレイブ出力電流値を供給し、また第2基準電圧
出力側に相互接続される間に第2スレイブ出力電流値を
供給することを特徴とする特許請求の範囲第28項に記
載の調整器。 34、第1入力端子と第2入力端子上の電圧間の差の正
負値がほぼ所定の閾値を超えたことを検出するための差
動電圧閾値検出器において、第1と第2の差動出力側を
有し、該第1と第2の入力端子の電圧を検出しそれに応
じて第1と第2の出力電流を送出するための差動相互コ
ンダクタンス段と、 第1の差動出力側に相互接続され第1出力電流を検出し
てそれぞれ第1と第2のミラー出力側から第1と第2の
ミラー電流を発生するための第1頂部電流ミラーであつ
て、該第1、第2のミラー電流がそれぞれ該第1出力電
流に対してほぼ所定の第1と第2の比をなす第1頂部電
流ミラーと、 第2差動出力側に相互接続され第2出力電流を検出し第
3と第4のミラー出力側からそれぞれ第3、第4のミラ
ー電流を発生するための第2頂部電流ミラーであつて該
第3と第4のミラー電流がそれぞれ第2出力電流に対し
てほぼ所定の第3と第4の比をなす第2頂部電流ミラー
と、 第2頂部電流ミラーに相互接続され、第4ミラー電流を
受けとり第5のミラー出力側から第5のミラー電流を流
すための第1底部電流ミラーであつて、該第5のミラー
電流が第4のミラー電流に対してほぼ所定の第5の比を
なす第1底部電流ミラーと、 第1頂部電流ミラーに相互接続され第2のミラー電流を
受けとり第6のミラー出力側から第6のミラー電流を流
すための第2底部電流ミラーであつて、該第6のミラー
電流が第2のミラー電流に対してほぼ所定の比をなす第
2底部電流ミラーと、 該頂部、底部電流ミラーに相互接続され(1)第1のミ
ラー電流が第1底部電流ミラーからの第5ミラー電流を
超えたことを検出するや出力信号を発生し、(2)第2
頂部電流ミラーからの第3ミラー電流が第2底部電流ミ
ラーからの第6ミラー電流を超えたことを検出すると、
出力信号を発生するための検出手段、とを備えることを
特徴とする検出器。 35、第1と第3の比がほぼ1:1で、第2と第4の比
がほぼ2:1で第5と第6の比がほぼ1:1であること
を特徴とする特許請求の範囲第34項に記載の差動電圧
検出器。 36、検出手段が、 第1ミラー出力側と第5ミラー出力側の双方に対して相
互接続された第1入力端子と、第1出力端子と、第1共
通端子とを有する第1相互コンダクタンスと、 第3ミラー出力側と第6ミラー出力側の双方に接続され
た第2入力端子と、第1出力端子と共通端子とにそれぞ
れ相互接続され出力信号を発生する第2出力端子と共通
端子とを有する第2相互コンダクタンスとを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第34項に記載の差動電圧
検出器。 37、第1と第2の相互コンダクタンスがトランジスタ
であり、入力端子と共通端子と出力端子がそれぞれ該ト
ランジスタのベース端子と、エミッタ端子とコレクタ端
子であることを特徴とする特許請求の範囲第36項に記
載の差動電圧検出器。 38、第1入力端子と第2入力端子との電圧間の差にほ
ぼ指数関数的関係を有し、第3入力端子に加えられる入
力電流にほぼ線形の関係を有する出力電流を供給するた
めの電流源において、 コレクタとベースとエミッタを有し、該コレクタが第3
入力端子相互接続され、該ベースが第1入力端子にかか
る電圧を検出し第1のベース・エミッタ間電圧を有する
第1トランジスタと、 第1トランジスタのコレクタに相互接続された第2トラ
ンジスタベースと、第1トランジスタのエミッタに相互
接続され帰還手段としてベース・エミッタ間電圧を調整
する第2トランジスタコレクタとを有し、該第1トラン
ジスタコレクタ電流が入力電流に実質的に等しい第2ト
ランジスタと、 第1トランジスタのエミッタに相互接続された第3トラ
ンジスタエミッタと、第2入力端子上の電圧を検出する
ための第3トランジスタベースと、それに応じて出力電
流を流すための第3トランジスタコレクタとを有する第
3トランジスタとから成る電流源。 39、入力端子で入力信号を受けとり該入力信号に一定
の関係を有する出力信号を供給するための可変スロープ
フィルタにおいて、 該入力端子に接続された入力側を有し入力信号を受けと
りそれに応じて第1出力線へ第1増幅信号を供給し、更
に該第1出力線に接続された帰還入力側を有する第1相
互コンダクタンス手段と、 アース線と、 第1出力線とアース線との間に接続されたコンデンサと
、入力端子と第1出力線に相互接続され、入力信号と第
1増幅信号を受けとり第2出力線で第2増幅信号を供給
するための第2増幅手段と、 第1と第2の出力線間に接続され、調整するための摺動
子を備え、該摺動子が該出力信号を供給するポテンショ
メータとから成ることを特徴とするフィルタ。 40、入力端子において入力信号を受けとり入力信号に
一定の関係を有する出力信号を供給する可変スロープフ
ィルタにおいて、 入力端子に接続され入力信号を受けとり第1出力線へ第
1増幅信号を供給し、更に第1出力線に接続された帰還
入力側を有する第1相互コンダクタンスと、 アース線と、 第1出力線とアース線間に接続されたコンデンサと、入
力端子と第1出力線間に相互接続された入力側を有し入
力信号と第1増幅信号を受けとり第2の出力線へ第2の
増幅信号を供給するための差動モードの第2相互コンダ
クタンス手段と、 基準電圧供給部と、 第2出力線と1つの入力側に接続された出力側を有し、
他の入力側が基準電圧供給部に接続され、 第2差動相互コンダクタンス手段のために負荷インピー
ダンスを供給するための差動第3相互コンダクタンス手
段と、 該第1と第2の出力線間に接続され調整するための摺動
子を備え、該摺動子が該出力信号を供給するポテンショ
メータから成ることを特徴とするフィルタ。 41、入力端子において入力信号を受けとり、出力端子
においてほぼ所定の最大振幅を有する出力信号を供給す
る電圧クリッピング回路において、 入力端子に接続された入力側と出力端子に接続された帰
還入力側とを有し第1増幅信号を供給する第1増幅手段
と、 第1増幅信号を受けとり出力信号を供給する第2増幅手
段とを備え、 該第2増幅手段が、最大増幅動作を制限するための制御
入力側と、所定の大きさの制御電流を該制御入力側に供
給して第2増幅手段によつて供給される出力を制限する
ための可変電流源とを備えることを特徴とする電圧クリ
ッピング回路。 42、第2増幅手段が、その最大振幅が制御入力によつ
て制御される出力電流を供給する相互コンダクタンス増
幅器と、出力端子とアース線との間に相互接続される負
荷抵抗器とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
41項に記載の電圧クリッピング回路。 43、第2増幅手段に対する入力側が補助的な入力側で
あり、電圧閾値検出器によつて検出される第1増幅信号
が供給されることを特徴とする特許請求の範囲第42項
に記載の電圧クリッピング回路。 44、信号振幅に依存する回路素子のダイナミックレン
ジを大きくするための圧伸系であつて、該回路素子が圧
縮入力信号を受けとるための入力リードと素子出力信号
を供給するための出力リードを備える圧伸系において、 入力信号リードと、利得制御リードと、該回路素子入力
リードに接続された出力リードとを有し、入力信号の振
幅を第1の設定された関数によつて圧縮し素子入力リー
ドにおいて圧縮入力信号を供給される、入力信号を受け
とるための第1増幅手段と、 該索子入力リードに接続された入力リードと、第1増幅
手段の利得制御リードに接続された出力リードを有し圧
縮入力信号がほぼ所定の振幅レベルを超えたときにそれ
を検出して閾値信号を第1増幅手段の利得制御リードへ
供給することによつて該第1増幅手段に第1係数だけ該
振幅を減ずることを可能ならしめる閾値検出器と、 入力信号リードと、利得制御リードと、出力リードとを
備え該素子の出力リードから信号を受けとり第2の設定
された関数によつて該信号を伸張し該出力リードに伸張
信号を供給するための第2増幅手段と、 閾値検出器の出力リードと第2増幅手段の利得制御リー
ドとの間に接続され、閾値信号を受けとり第2増幅手段
の利得制御リードにほぼ反転した閾値信号を供給するこ
とによつて出力信号の振幅が該第1係数の逆数にほぼ等
しい第2係数だけ第2増幅手段によつて大きくするため
の反転増幅器とからなることを特徴とする圧伸系。 45、第1と第2の増幅手段がそれぞれ抵抗負荷と利得
制御リードを有する可変相互コンダクタンス段から構成
されることを特徴とする特許請求の範囲第44項に記載
の回路素子のダイナミックレンジを大きくするための圧
伸系。 46、第1と第2の増幅手段が利得制御リードに印加さ
れる電圧とほぼ指数関数的な関係を有する利得を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第45項に記載のダイ
ナミックレンジを大きくするための圧伸系。 47、指数関数関係が、その印加されるベース・エミッ
タ間電圧が利得制御リードに印加される電圧とほぼ等し
くそのコレクタがそれに応じて利得制御電流を可変相互
コンダクタンス段が利得制御電流に対してほぼ線形の関
係を有するような可変相互コンダクタンス段に供給する
トランジスタから成る系によつて発生させられることを
特徴とする特許請求の範囲第46項に記載のダイナミッ
クレンジを大きくするための圧伸系。 48、回路素子が電圧制御フィルタであることを特徴と
する特許請求の範囲第44項に記載の回路素子のダイナ
ミックレンジを大きくするための圧伸系。 49、検出点における電圧が基準点に対してほぼ負とな
ることを妨げる電圧クランプであり検出点が少なくとも
2つの回路素子において接続点からなる電圧クランプに
おいて、 該基準点に接続され基準出力点を有するほぼ一定の基準
電圧源と、 バイアスをかける目的で基準出力点に接続された基準入
力側と、該基準点に接続された検出点と、電圧供給入力
点とを有し、電圧供給入力点と検出入力点との間に可変
導通性を与えるための電圧センサであつて該検出点にお
ける電圧が基準点に対して小さな正電圧よりも大きい間
は導通が無視しうるものであり、該検出点における電圧
が基準点に対してほぼゼロに等しい間は大きくなり、導
通性が、該基準点に対して大きく負であるような検出点
における電圧に対しては累進的に大きくなる電圧センサ
と、電圧センサの電圧供給入力側に接続された、可変導
通性によつて検出点に所要電流を供給するための電圧供
給手段と、から成ることを特徴とする電圧クランプ。 50、検出接続点がインダクタとトランジスタのコレク
タとの接続点であることを特徴とする特許請求の範囲第
49項に記載の電圧クランプ。 51、基準電圧源が双方とも基準出力点に接続された第
1トランジスタベースとコレクタと、該基準点に接続さ
れた第1トランジスタエミッタと有し、該第1トランジ
スタが所定のコレクタ電流で動作し、電圧センサが第2
トランジスタであつて基準入力側に接続された第2トラ
ンジスタのベースと、検出入力側に接続された第2トラ
ンジスタのエミッタと、電圧供給入力側に接続された第
2トランジスタのコレクタとを備えることを特徴とする
特許請求の範囲第49項に記載の電圧クランプ。 52、検出点における電圧が基準点に対してほぼ負とな
ることを防止するための電圧クランプであつて該検出点
で少なくとも2つの回路索子が接続されるものにおいて
、 該基準点に接続され基準出力点を有する基準電圧源と、 バイアスをかける目的で該基準出力点に接続された基準
入力側と、検出点に接続された検出入力側と、検出出力
電流を供給するための検出出力側とを有する電圧センサ
を有する電圧センサであつて、該検出出力電流が検出点
における電圧が基準点に対して小さな正電圧よりは大き
い間はほぼ無視しうるものであつて該検出点における該
電圧が該基準点に対してほぼゼロに等しい間は該検出出
力が大きくなり、該検出出力電流が該基準点に対して大
きく負となつた該検出点における電圧のばあいには累進
的に大きくなる電圧センサと、 検出出力電流を受けとるために検出出力側に接続された
ミラー入力側と、検出点に電流を供給するために検出点
に接続された増幅ミラー出力側とを有する増幅電流ミラ
ー手段とから成る電圧クランプ。 56、基準電圧源が第1トランジスタであつて特定の極
性と、基準出力点に接続された第1トランジスタのベー
スとコレクタと、該基準点に接続された第1トランジス
タのエミッタを有し、該第1トランジスタが所定のコレ
クタ電流で動作し、 電圧センサが該第1トランジスタと同一極性をもつた第
2トランジスタであつて基準入力に相互接続された第2
トランジスタのベースと、検出入力側に接続された第2
トランジスタのエミッタと、検出出力側に接続された第
2トランジスタのコレクタとを有し、 増幅電流ミラー手段が、 第1トランジスタと反対の極性を有し、ミラー入力側に
接続された第3のトランジスタのベースとコレクタと、
第3のトランジスタのエミッタを有する第3トランジス
タと、 第3トランジスタと同一の極性を有し、それぞれ第3ト
ランジスタのベースに接続された第4のトランジスタの
ベースとエミッタと、第4のトランジスタコレクタとを
有する第4トランジスタと、 第1トランジスタと同一の極性をもち、第4トランジス
タのコレクタに接続された第5のトランジスタのベース
と、増幅ミラー出力側に接続された第5のトランジスタ
のエミッタとを有する第5トランジスタと、から成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第52項に記載の電圧ク
ランプ。 54、少なくとも一つの付加的な検出ノードと、第2ト
ランジスタと同じ極性をもち、基準入力側に接続された
第2の付加トランジスタのベースと、付加的検出点に接
続された第2の付加的なトランジスタのエミッタと、検
出出力側に接続された第2の付加的トランジスタのコレ
クタとを有する少なくとも一つの第2の付加トランジス
タと、 第5トランジスタと同一の極性をもち、それぞれ第5ト
ランジスタのベースとコレクタに接続された第5の付加
的トランジスタのベースとコレクタと、付加の検出点に
接続された第5の付加トランジスタのエミッタとを有す
る少なくとも1つの第5の付加トランジスタとを有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第53項に記載の電圧
クランプ。 55、さもなけれは関連回路によつて供給されなければ
ならないであろう基準トランジスタの所要ベース電流を
供給するためのベースバイアス電流補償器であつて基準
トランジスタが特定の極性をもち、所定のコレクタ電流
で動作し、ベースをもち、基準電流利得特性を有するも
のであつて、 所定のコレクタ電流に対し一定の比をもつた電流を供給
するための電流源と、 基準トランジスタと反対の極性を有し、該電流源に対し
て接続され該所定のコレクタ電流に対して一定の比をも
つた該電流を受けとり、該基準電流利得特性に関係を有
する電流利得特性を有し、所定コレクタ電流の所定部分
を流す第1トランジスタのベースを有する第1トランジ
スタと、 基準トランジスタと反対の逆極性を有し、第2コレクタ
電流を第1トランジスタベースに供給するために第1ト
ランジスタのベースに接続される第2トランジスタのコ
レクタを有し、第2の所定の相互コンダクタンス特性と
、第2トランジスタのベースとエミッタとを有する第2
トランジスタと、 第2トランジスタと同一の極性を有し、基準トランジス
タのベースに所定のベース電流を供給するために該基準
トランジスタのベースに接続された第3のトランジスタ
のコレクタを有し、該第3トランジスタがそれぞれ第2
トランジスタのベースとエミッタに接続されたベースと
エミッタを有し、第2相互コンダクタンス特性に対して
ほぼ所定の比をなした第3の所定相互コンダクタンス特
性を有することによつて、第3のコレクタ電流が第2コ
レクタ電流に対して所定の比を成した基準トランジスタ
のベースに供給される第3のトランジスタと、 第1トランジスタエミッタに接続された入力側と第2と
第3のトランジスタのベースに接続された出力側を有す
ることによつて第2コレクタ電流が所定コレクタ電流の
所定細分を第1トランジスタのベースに供給するように
調節でき、また第3コレクタ電流が基準トランジスタの
ベースにほぼ基準トランジスタに必要とされる量だけ供
給され所定のコレクタ電流を供給する帰還増幅器、 とから成ることを特徴とするベースバイアス電流補償器
。 56、更に、少なくとも一つの付加的調整用トランジス
タと基準トランジスタとから成り、該付加トランジスタ
が基準トランジスタと同一極性を有し付加の所定コレク
タ電流で動作し、ベースを有し、ほぼ所定の比を基準電
流利得特性に対して有する付加的な基準電流利得特性を
有し、付加的な調整用トランジスタが第2トランジスタ
と同一の極性を有し、該付加的な基準トランジスタのベ
ースに付加的な所定ベース電流を供給するコレクタを有
し、該付加的な調整用トランジスタがそれぞれ該第2、
第3のトランジスタのベースとエミッタに接続されたベ
ースとエミッタを有し、該第2の相互コンダクタンス特
性に対して付加的な所定の比を成す所定の相互コンダク
タンス特性を有することを特徴とする特許請求の範囲第
55項に記載のベースバイアス電流補償器。 57、帰還増幅器が、 第1トランジスタと同一極性を備え、それぞれ第1トラ
ンジスタのエミッタと第2トランジスタのベースに接続
された第4のトランジスタエミッタとコレクタを有する
第4トランジスタと、第4のトランジスタベースに接続
されたバイアス源とを有することを特徴とする特許請求
の範囲第55項に記載のベースバイアス電流補償器。 58、第2トランジスタと同一極性を備え、第2トラン
ジスタのベースに接続される第5のトランジスタのベー
スとコレクタと、第2トランジスタのエミッタに接続さ
れる第5のトランジスタエミッタとを有することによつ
て第3コレクタ電流が該第2と第3のトランジスタの電
流利得特性の変化により少なくしか影響を受けなくなる
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第55項に
記載のベースバイアス電流補償器。 59、入力端子において入力信号を受けとり出力端子に
おいて圧縮されたダイナミックレンジを有する出力信号
を供給するための圧縮系において、 入力信号リードと、出力リードと、一次利得制御端子と
を備え該入力信号リードが入力端子から入力信号を受け
とり、該出力リードが出力信号を供給し、該一次利得制
御端子に加えられる1次制御信号によつて制御される1
次可変利得を有する1次増幅器と、 入力信号リードと、出力リードと、2次利得制御端子を
備え、入力信号リードが入力端子から入力信号を受けと
り、出力リードが2次増幅信号を供給し、2次利得制御
端子に加えられる2次制御信号によつて制御される2次
可変利得を有する2次増幅器と、 2次増幅器の出力リードに接続された入力リードを有し
、2次増幅信号がほぼ所定の振幅レベルを超えそれに応
じて検出信号を供給したことを検出するための閾値検出
手段と、 閾値制御信号を供給するための可変閾値制御部と、少な
くとも2つの入力側と制御出力側を有し、該入力側で閾
値信号と検出信号の双方を受けとり、該制御出力側で制
御出力信号を供給するための制御信号結合回路網であつ
て、該制御出力側が2次利得制御端子に接続され2次制
御信号を供給し、該2次制御信号が検出信号と閾値信号
の組合せとから構成されることによつて閾値制御信号が
圧縮閾値を形成し、2次制御信号の検出信号部分が2次
増幅信号が所定振幅レベルをほぼ超えないように2次可
変利得を小さくするようにした制御信号結合回路網と、 該検出信号を受けとり、それに応じて該検出信号の一部
を1次利得制御手段に供給するための可変圧縮比制御部
であつて、1次制御信号が検出信号の該一部分から成り
圧縮閾値と圧縮比がほぼ独立に調節可能した可変圧縮比
制御部とから成る圧縮系。 60、1次と2次の増幅手段がそれぞれ抵抗負荷と利得
制御端子を有する可変相互コンダクタンス段から成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第59項に記載の圧縮系
。 61、1次と2次の増幅器が利得制御端子に加えられる
電圧とほぼ指数関数的関係を有する利得を有することを
特徴とする特許請求の範囲第60項に記載の圧縮系。 62、印加されたベース・エミッタ間電圧が利得制御端
子に加えられた電圧とほぼ等しく、そのコレクタが可変
相互コンダクタンス段に利得制御電流を供給するトラン
ジスタから成る系によつて指数関数的関係が、発生させ
られることによつて該可変コンダクタンスの利得が該利
得制御電流とほぼ線形の関係を有することになることを
特徴とする特許請求の範囲第61項に記載の圧縮系。
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