KR900008748Y1 - 음향기기의 스피커 절환회로 - Google Patents

음향기기의 스피커 절환회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

음향기기의 스피커 절환회로
첨부된 도면은 본 고안의 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원트랜지스포머 2 : 정류회로
3 : 파워앰프 4 : 정전압회로
5 : 스피커보호회로 RY1-RY3: ,릴레이
SW1, SW2: 스피커선택스위치
SW3-4Ω : 스피커 고정선택용 스위치
본 고안은 음향기기의 스피커 절환회로에 관한 것으로서, 특히 소정의 용량을 갖는 스피커와, 그의 1/2 용량을 갖는 스피커로 선택적으로 동작되도록 하기 위한 음향기기의 스피커절환 회로에 관한 것이다.
종래의 음향기기의 스피커 구동회로는 하이브리디 집적회로(Hybrid I.C)로 된 파워앰프를 사용하는바, 이 파워앰프는 8Ω의 용량을 갖는 스프커에 적합하게 설계 되어 있기 때문에 그의 1/2인 4Ω의 스피커를 사용하고자 하는 경우는 4Ω 부하에 임피던스가 맞도록 앰프설계를 다시 하거나, 2개의 8Ω 스피커를 병렬로 연결하여 동시에 사용하게 되는바, 이 경우, 임피던스는 4Ω으로 되기 때문에 역시 파워앰프를 다시 설계해야만 하였다. 또한, 4Ω 부하의 임피던스에 맞게 설계된 앰프는 8Ω 부하에 대한 앰프에 비해 그의 출력은 절반으로 떨어지게 되는 결점이 있었다.
따라서, 본 고안은 이러한 문제점을 감안하여 암출한 것으로서, 2개의 8Ω 스피커를 병렬로 연결하여 8Ω의 스피커에 적합한 하이브리드 집적회로를 사용한 파워앰프를 이용하여 8Ω의 스피커는 물론 그의 1/2 용량인 4Ω 스피커로 효율적으로 작동시킬 수 있도록한 음향기기의 스피커 절환회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 본 고안에 따른 음향기기의 스피커 절환회로도인바, 본 고안은 교류전압을 강압시키기 위한 전원 트랜스포머(1)와, 강압된 전압을 직류 전압으로 정류하기 위한 정류회로(2)와, 정류된 직류전압 신호에 의해 동작하여 음향신호를 증폭시키기 위한 소정용량(예컨대 8Ω)의 파워앰프(3)와, 직류전압을 정전압으로 유하기 위한 정전압회로(4) 및, 파워 앰프의 출력단에 연결되어 스피커(SP11)(SP12)를 보호하기 위한 스피커 보호회로(5)로된 음향기기의 스피커 절환회로로서, 본 고안은 정전압회로(4)의 출력단에 연결되어 파워앰프(3)로부터 출력되는 오디오 신호를 스피커(SP11)(SP12)에 제공하기 위해 스위치(SW1) 및 릴레이(RY1)로된 제1스피커 구동부와, 스위치(SW2) 및 릴레이(RY2)로된 제2스피커 구동부를 포함하는 스피커 구동회로와, 스피커(SP11, SP12)가 8Ω 스피커일 경우 스위치(SW1)(SW2)가 각각 작동할시 전원트랜스포머(1)의 입력 임피턴스를 8Ω으로 고정시켜 스피커(SP11)(SP12)를 8Ω부하로 작동시키고, 스위치(SW11)(SW12)가 동시에 작동할 경우에는 트랜스포머(1)의 입력임피던스를 4Ω으로 고정시켜 스피커(SP11) (SP12)를 4Ω 부하로 작동시키기 위해 노아게이트(NOR)와 트랜지스터(Q1) 및, 릴레이(RY3)로된 제 1 절환회로 및, 스피커(SP11) (SP12)가 4Ω용량의 스피커일 경우 전원트랜스포머(1)의 입력임피던스를 4Ω으로 고정시키고, 상기 제 2 스피커구동부의 동작을 오프시켜 스피커(SP12)만을 작동시키기 위한 스위치(SW3), 트랜지스터(Q2)(Q3)로된 제 2 절환회로로 구성 시켜서 된 것이다.
이렇게 구성된 본 고안의 동작을 상세히 설명한다. 스피커(SP11, SP12)가 8Ω 부하 스피커일 경우, 사용자가 전원스위치(10)을 온시키면, 110V 또는 220V 전압을 선택하도록 위치된 전환스위치(11)에 의해 교류전원이 트랜스포머(1)의 1차 권선에 인가된다. 제 1 도에 도시한 회로에 있어서 릴레이(RY3)의 접점은 8Ω 단자에 위치되어 스피커가 8Ω 부하로서 작동하는 것으로 가장한다.
릴레이(RY3)의 접점이 8Ω 단자에 위치되면, 트랜스포머(1)의 2차권선에 유기된 전압은 정류회로(2)에 의해 직류전압으로 변환되어 파워앰프(3)에 전원을 공급한다. 이때 파워앰프(3)는 입력되는 음향신호를 증폭시켜 좌측채널의 음향신호를 발생시킨다.
한편, 정류회로(2)에서 정류된 직류전압 신호는 저항(R1, R2)과 콘덴서(C1), 제너다이오드(DZ) 및 트랜지스터(Q4)로된 정전압회로(4)에 인가되는바, 트랜지스터(Q4)의 에미터단자에서는 항상 일정한전압(B+)이 발생된다. 여기에서 제너다이오드(DZ)는 급격한 전압변동에 대비하기 위한 것이다.
이렇게 발생된 전압(B+)은 저항(R3)과 저항(R4)을 경유하여 트랜지스터(Q5)의 베이스와 콜렉터단자에 인가 된다. 이때 트랜지스터(Q5)는 턴온되어 트랜지스터(Q6)를 턴온시킨다. 그리고, 전압(B+)은 스위치(SW1)의 전원단자에 인가됨과 동시에 저항(R5)을 통해 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q3)를 턴온시켜 스위치(SW2)의 전원단자에 전원을 공급토록 한다.
한편, 파워앰프(3)에서 증폭 출력된 좌측채널의 음향신호(SL)는 저항(R6)을 통해 차동증폭기를 구성하는 트랜지스터(Q7)(Q8)를 온시키게 된다. 이 경우 스피커보호회로(5)는 일반적으로 사용되는 것으로서 파워앰프(3)에서 출력되는 음향신호는 교류신호이므로 이신호는 콘덴서(C2, C3)를 통해 흐르게 된다. 그리고 저항(Rn)에는 도시하지 않은 파워앰프로부터 증폭된 우측채널 음향신호(SR)가 인가된다. 따라서, 음향기기에 이상이 발생되었을 경우 저항(R6, R7)에는 직류전압이 인가되므로 트렌지스터(Q7)의 베이스에 베이어스가 걸리게 되어 트랜지스터(Q7)는 틴온된다. 트랜지스터(Q7)가 틴온되면 트랜지스터(Q5)의 베이스에는 로우상태의 바이어스가 인가되어 트랜지스터(Q5)와 트랜지스터(Q6)가 턴오프된다. 그러므로 이후 상술하는 바와같이 스위치(SW1,SW2)가 온(ON)되더라도 릴레이(RY1, RY2)의 릴레이코일에 전류가 흐르지 않게 되므로 릴레이접점은 오프된 상태를 유지하여 스피커(SP11, SP12)를 보호하게 된다.
한편, 정상적인 오디오신호가 파워앰프(3)에 의해 출력될 경우 사용자가 스위치(SW1)만은 온시키고, 스위치(SW2)를 오프시킨 경우, 저항(R5)을 경유하여 릴레이(RT1)의 코일에는 전류가 흐른다. 즉 정상의 경우에 트렌지스터(Q6)와 트렌지스터(Q5)는 전압(B+)에 의해 턴온상태에 있으므로 전류는 릴레이(RY1)의 코일을 경유하여 트랜지스터(Q6)에 의해 접지되는바, 이때 릴레이(RY1)접점은 온되어 스피커(SP11)에는 파워 앰프(3)로부터 출력된 오디오 신호(SL)가 릴레이(PY1)의 접점을 통해 인가된다. 그러나, 스위치(SW2)는 오프되어 있으므로 저항(R9)에는 전압이 인가되지 않게 되어 릴레이(RY2)가 작동하지 않는다. 따라서, 릴레이(RY2)의 접점은 오프상태가 되어 스피커(SP12)에는 출력신호가 인가되지 않는다.
이와는 반대로 스위치(SW1)가 오프되고, 스위치(SW2)가 온될 경우 릴레이(RY1)는 동작하지 않는 대신 릴레이(RY2)가 작동하게 되어 스피커(SP12)만이 음향신호를 출력하게 된다.
결국, 릴레이(RY3)의 접점이 8Ω 단자에 유지된 상태에서 사용자가 스위치(SW1)를 온시키고, 스위치(SW2)를 오드시키면 스피커(SP11)만이 8Ω 부하로서 작동하고, 스위치(SW1)를 온시키고, 스위치(SW2)를 오프시키면 스피커(SP11)만이 8Ω 부하로서 작동하고, 스위치(SW1)를 오프시키고, 스위치(SW2)를 온시키면, 스피커(SP12)만이 8Ω 부하로서 작동할 수가 있다.
한편, 스위치(SW1, SW2)를 모두 온시키면, 전술한 바와 유사하게 스위치(SW1, SW2)에 의해 릴레이(RY1, RY2)가 작동하여 릴레이 접점들은 모두 온되어 스피커(SP11, SP12)가 모두 작동하는바, 이 경우 8Ω스피커(SP11, SP12)의 합성임피던스는 병렬 연결상태에 있으므로 그의 전반인 4Ω이 된다.
그런데, 스위치(SW1, SW2)가 모두 온될 경우 노아게이트(NOR)는 하이상태의 신호를 출력하여 저항(R10)을 경유하여 트렌지스터(Q1)의 베이스에 인가한다. 이때 트랜지스터(Q1)가 턴온되므로 저항(R11)에는 전압(B+)에 의한 전류가 흐르게 되고, 그에따라 릴레이(RY3)의 코일이 작동하게 된다. 따라서, 릴레이(RY3) 접점은 4Ω단자로 절환되므로 파워앰프(3)는 4Ω 대응부하를 작동시키도록 동작하게 된다.
결국, 스위치(SW1, SW2)가 모두 온되면, 릴레이(RY3)의 접점이 4Ω 단자로 절환되고, 용량이 8Ω인 스피커(SP11, SP12)는 병렬로 연결되므로 실제로는 4Ω의 부하로서 작동하게 됨을 알 수 있다.
그 다음, 스피커(SP11, SP12)를 4Ω 스피커 전용으로 사용하고자 할 경우, 4Ω 스피커가 각각 연결되어야 한다. 이럴 경우, 스위치(SW1, SW2)를 각각 작동시키면 스피커(SP11) 또는 (SP12)가 전술한 바와같이 선택적으로 작동하여 4Ω 부하로서 각각 작동된다. 그러나, 스위치(SW1, SW2)가 모두 작동될 경우에는 스피커(SP11, SP12)가 모두 작동하여 4Ω의 병렬 임피던스인 2Ω 부하로서 작동되므로 오동작을 할 수가 있는 문제점이 발생될 수가 있다.
이를 해결하기 위해서, 본 고안은 스위치(SW3)를 설치하였다. 즉, 스위치(SW1, SW2)가 모두 눌려지더라도 사용자가 스위치(SW3)를 온시키면, 우선 저항(R12)을 통해 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 릴레이(RY3)의 접점은 4Ω 단자로 이동되지만, 스위치(SW3)의 온에 따라 저항(R13)을 경유하여 트랜지스터(Q2)가 턴온되므로 트랜지스터(Q3)는 턴오프된다. 트랜지스터(Q3)가 오프되면, 비록 스위치(SW2)가 온되어 있을지라도 저항(R9)을 경유하여 릴레이(RY2)에는 전류가 흐르지 않게되므로 릴레이(RY2)의 접점이 오프되어 스피커(SP12)는 작동하지 않게된다.
결국, 스위치(SW3)가 온되어 있는 상태에서 사용자가 스위치(SW1, SW2)를 누르더라도 스피커(SP11)만이 4Ω 부하로서 작동하고, 스피커(SP11)는 작동하지 않게됨을 알수있다.
제 1 도중 스피커(SP11, SP12)는 스테레오 음향기기의 좌측채널의 스피커를 표시한 것이고, SP21, SP22는 그의 우측채널의 스피커를 도시한 것이다. 따라서, 스피커(SP21, SP22)를 위해서는 파워앰프(3)가 한개 더 존재할수 있는 것으로 가정하였는바, 그의 상세한 설명은 명세서 및 도면의 간략화를 위해 생략한다.
이와같이 동작하는 본 고안은 파워앰프(3)가 8Ω 용량의 것일 경우 스피커(SP11, SP12)가 각각 8Ω 이더라도 스위치(SW3)를 오프시킨 상태에서 스위치(SW1) 또는 (SW2)를 각각 온시키면 스피커(SP11, SP12)는 8Ω 부하로서 각각 동작하고, 스위치(SW1) 및 (SW2)를 모두 온시킬 경우 스피커(SP11, SP12)는 8Ω의 병렬 합성 임피던스인 4Ω 부하로서 작동될 수가 있다. 또한, 스피커(SP11, SP12)를 4Ω 전용스피커로 대치할경우에는 스위치(SW3)를 온시킨상태에서 스위치(SW1) 또는 (SW2)를 온시키면 스피커(SP11, SP12)는 4Ω 부하로서 각각 동작하고, 스위치(SW1)(SW2)를 모두 온시킬경우에는 스피커(SP11)만이 4Ω부하로서 작동하고 스피커(SP12)는 작동하지 않게 되는바, 이러한 결과는 표-Ⅰ에 요약하였다.
[표 Ⅰ 스위치(SW1-SW3)의 작동에 따른 스피커의 상태]
전술한 바와 같이 본 고안은 간단한 회로구성으로서 2개의 8Ω 스피커를 병렬로 연결하여 8Ω의 스피커에 적합한 하이브리드 집적회로를 사용한 파워앰프를 가지고 8Ω의 스피커는 물론 그의 1/2용량인 4Ω 부하 스피커로 효율적으로 작동시킬 수 있는 특징으로 지닌 것이다.

Claims (1)

  1. 교류전압을 강압시키기 위한 전원트랜스포머(1)와, 상기의 강압된 전압을 직류전압으로 정류하기 위한 정류회로(2)와, 정류된 직류전압신호에 의해 동작하여 음향신호를 증폭시키기 위한 소정용량의 파워앰프(3)와, 상기의 직류전압을 정전압으로 유지하기 위한 정전압회로(4) 및, 상기의 파워앰프의 출력단에 연결되어 2개의 스피커(SP11)(SP12)를 보호하기 위한 스피커 보호회로(5)로된 음향기기의 스피커 절환회로에 있어서, 상기 정전압회로(4)의 출력단에 연결되어 파워앰프(3)로부터 출력되는 오디오신호를 스피커(SP11)(SP12)에 제공하기 위해 스위치(SW1) 및 릴레이(RY1)로된 제 1 스피커구동부와, 스위치(SW2) 및 릴레이(RY2)로된 제 2 스피커구동부를 포함하는 스피커 구동회로와, 상기의 스피커(SP11,SP12)가 8Ω 스피커일 경우 상기의 스위치(SW1)(SW2)가 각각 작동할시 상기 전원트랜스포머(1)의 입력임피던스를 8Ω으로 고정시켜 상기의 스피커(SP11)(SP12)를 8Ω 부하로 작동시키고, 상기 스위치(SW1)(SW2)가 동시에 작동할 경우에는 상기 트랜스포머(1)의 입력임피던스를 4Ω으로 고정시켜 상기 스피커(SP11)(SP12)를 4Ω 부하로 작동시키기 위해 노아게이트(NOR)와 트랜지스터(Q) 및, 릴레이(RY3)로된 제 1 절환회로 및, 상기의 스피커(SP11)(SP12)가 4Ω 용량의 스피커일 경우 상기의 전원 트랜지스포머(1)의 입력임피던스를 4Ω으로 고정시키고, 상기 제 2 스피커 구동부의 동작을 오프시켜 상기 스피커(SP11)만을 작동시키기 위한 스위치(SW3), 트랜지스터(Q2)(Q3)로된 제 2 절환회로로 구성시켜서됨을 특징으로 하는 음향기기의 스피커 절환회로.
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