JPH0136314B2 - - Google Patents

Description

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

自動車に於いては、12ボルトD.C.電源から直接
的にステレオ・パワー・アンプを付勢することは
一般的方法である。D.C.電源がラウドスピーカ・
ダイヤフラムを中心からずれてバイアスすること
を防止するため、これらのアンプは典型的に各ア
ンプ・チヤネルと夫々のラウドスピーカとの間に
接続される高価な大きなコンデンサを必要とす
る。また、等化が使用されると、等化回路によつ
てかなり上昇されるスペクトル成分を受信すると
きアンプは過負荷となる可能性があり、従つて不
所望な可聴歪みを発生させ、装置のサウンド・パ
ワー出力を制限する。

従つて、本発明の重要な目的は、改良された増
幅及び（又は）等化（イコライゼーシヨン）を提
供することである。

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

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

本発明の他の目的は、コンデンサの容積及びコ
ストを削減すると共に前記目的を達成することで
ある。

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

本発明の特徴によれば、左及び右のパワー増幅
装置によつて付勢される第１及び第２のラウドス
ピーカを有するシステムに於いて、第１と第２の
パワー増幅装置との間に直列に結合される第１と
第２のラウドスピーカと、基準又はグランド端子
と第１及び第２のラウドスピーカの接続点との間
に接続され両ラウドスピーカからのD.C.を阻止す
るコンデンサと、から構成される。好適には、第
１及び第２のパワー増幅装置はラウドスピーカと
協動して、低周波においては第１及び第２パワー
増幅装置により供給される信号和によつて駆動さ
れるラウドスピーカと、キヤパシタンス及びラウ
ドスピーカのインピーダンスに関連の所定のクロ
スオーバー周波数以上においては第１及び第２パ
ワー増幅装置からの夫々の信号によつて駆動され
るラウドスピーカと、協動してブリツジを形成す
る。

本発明を以下実施例に従つて詳細に説明する。

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

より高い周波数において、コンデンサ１４は左
側スピーカ１２及び右側スピーカ１３の接続点を
効果的に接地し、それによつてスピーカは高周波
数では独立して駆動されて左側及び右側の信号を
リスナーに供給しステレオ感を感知させる。レス
ポンスがほぼ一定のクロスオーバー周波数以上の
範囲からレスポンスが3db低いクロスオーバー周
波数は、コンデンサ１４のキヤパシタンスの半分
の容量性リアクタンスがラウドスピーカ１２又は
１３のインピーダンスと等しい周波数にほぼ一致
する。600Hzのクロスオーバー周波数で0.5オーム
のインピーダンスを有するスピーカ（典型的には
並列に接続される各チヤンネルに対して１オーム
の前面及び後面スピーカを有することにより達成
される）に対して、コンデンサ１４の値は
1000MFDであり、従来においては２つのブロツ
キング・コンデンサの10分の１の値が典型的に使
用されていた。

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

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

本発明は、前記の結果を第２図の装置によつて
達成する。最大にイコライズされたゲインは、増
幅器２６の周囲のフイードバツク回路のコンダク
タンスが最大となる周波数で発生する。光電変換
器２５は、暗いときのコンダクタンスは無視し得
るものであり、等化は固定等化回路２４によつて
決定される。パワー増幅器２３の過負荷に応答し
てLED３２が付勢されると、光電変換器２５の
コンダクタンスは過負荷が解消するまで等化ゲイ
ンを低下させるに充分な程増加する。装置を非常
な過負荷にする試みの限度では、光電変換器２５
のコンダクタンスが固定等化回路２４のコンダク
タンスに比較して非常に高くなつて、チヤネルの
周波数応答が一定となり、装置は一定応答の増幅
器及び圧縮器として作用する。

第３図を参照すると、イコライザの応答を示す
グラフが示され、曲線Ａ，Ｂ，Ｃは夫々０、
5db、20dbの圧縮をしたときの特性である。光電
変換器２５の抵抗が100Kオームでの5db圧縮を示
す曲線Ｂは、200Hzから8000Hzまでは圧縮なしの
応答曲線Ａより約１デシベルしか低くないが、50
Hzでは6db、15KHzでは8db低い。光電変換器２
４の抵抗が10Kオームでの20db圧縮を示す曲線Ｃ
では、周波数応答は50Hzから15KHzまでほぼ一定
である。

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

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

トランジスタＱ２０３は、パワー増幅器が過負
荷の場合を除いて通常不導通である。これが導通
すると、LED３２を介して電流を流し、過負荷
の程度に比例して光電変換器２５を照明する。

図示される特別の出力回路接続は前面又はＡラ
ウドスピーカ及び後面又はＢラウドスピーカに適
合させるためであり、これらの左及び右のスピー
カ対は並列に接続される。左チヤネル・ラウドス
ピーカのドライバのプラス（＋）端子は出力トラ
ンジスタのコレクタに共に接続され、一方右チヤ
ネル・ラウドスピーカの方のマイナス（−）端子
は出力トランジスタＱ２０６及びＱ２０７のコレ
クタに共通に接続される。左側ラウドスピーカの
−端子と右側ラウドスピーカの＋端子は、共にコ
ンデンサ１４に接続される。コンデンサ１４は、
典型的には図示されるように1000MFDであり、
並列に接続される１オームのラウドスピーカの対
によりほぼ0.5オームのインピーダンスに対し600
Hzの半値電力クロスオーバー周波数を確立する。
好適なラウドスピーカのドライバの様式は
BOSE901（登録商標）シリーズラウドスピー
カ・システムに使用され、更に、米国特許
4061890に記載されている。チユーナのような高
レベル・ソースに対しては高入力があり、テー
プ・ヘツドのような低入力に対しては低入力があ
る。

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

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパワー増幅システムのブ
ロツク図である。第２図は、本発明による他のパ
ワー増幅システムのブロツク図である。第３図
は、各種圧縮に対する等化レスポンスを表わすグ
ラフである。第４図は、本発明の好適実施例の回
路図である。 （符号説明）、１０：左チヤネル増幅器、１
１：右チヤネル増幅器、１２：左側スピーカ、１
３：右側スピーカ、２１：ラウドスピーカ、２
３：パワー増幅器、２４：固定パラメータ等化回
路、２６：増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 共通端子と、第１及び第２オーデイオ入力信
   号に相応する第１及び第２音信号を供給する第１
   及び第２ラウドスピーカ装置と、前記第１及び第
   ２オーデイオ入力信号を夫々増幅する第１及び第
   ２パワー増幅装置と、を有するパワー増幅システ
   ムに於いて、 前記第１及び第２パワー増幅装置間に前記第１
   及び第２ラウドスピーカを相互に接続する装置
   と、前記共通端子と前記第１及び第２ラウドスピ
   ーカ装置の接続点との間に接続されるD.C.阻止用
   の容量性装置であつて、前記第１及び第２ラウド
   スピーカ装置を介してD.C.が流れることを防止す
   ると共に、前記容量性装置と前記第１及び第２ラ
   ウドスピーカ装置との値によつて決定される所定
   のクロスオーバー周波数以上の周波数に於いて、
   前記第１及び第２オーデイオ入力信号に相応する
   スペクトル成分を夫々前記第１及び第２ラウドス
   ピーカ装置を介し前記共通端子に前記容量性装置
   を通過させる容量性装置と、から成り、前記クロ
   スオーバー周波数以下の周波数範囲内の前記第１
   及び第２オーデイオ入力信号のスペクトル成分を
   同相で音響エネルギーとして放射するよう前記第
   １及び第２ラウドスピーカ装置が相互接続される
   パワー増幅システム。 ２ 前記第１及び第２ラウドスピーカ装置が前記
   第１及び第２パワー増幅装置間に直接接続され、
   前記パワー増幅システムのための電源が輸送機関
   のD.C.電源に接続する端子と、前記システムに前
   記D.C.電源を直接結合する装置と、を含むところ
   の特許請求の範囲第１項記載のパワー増幅システ
   ム。 ３ 前記ラウドスピーカ装置の各々により示され
   D.C.インピーダンスが１オーム又はそれ以下のオ
   ーダーであり、前記容量性装置が前記第１及び第
   ２ラウドスピーカ装置と協働してほぼ600Hzのク
   ロスオーバー周波数を確立するところの特許請求
   の範囲第２項記載のパワー増幅システム。 ４ 前記容量性装置の値がほぼ1000マイクロフア
   ラドであるところの特許請求の範囲第３項記載の
   パワー増幅システム。