JPH0352026Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は可変入力信号に応答する電子装置の如
き主増幅器からの交流出力信号を補正する回路に
関するものである。

交流入力信号に応答する電子装置からの交流出
力信号は、その出力信号に係わる負荷、電子装置
に係わる設計上の制約及び出力信号を搬送する装
置によつてピツクアツプされるか、またはその装
置固有の雑音或いは寄生容量の如き外的劣化要因
によつて影響される。これらの各要因は入力信号
から望まれる出力信号の振幅および位相精度を劣
化させる。

出力信号を入力信号に正確に対応させること
は、電子装置の用途にとつてしばしば重要とされ
ることである。これがため、例えば入力信号に対
する出力信号のひずみは増幅器の品質を測定する
上での周知の尺度とされている。

入力信号に対する出力信号の精度が重要となる
増幅器の普通の用途の１つにハイフアイ再生装置
がある。これらの一般的な装置では、録音または
放送音楽（および音声）信号を増幅して、スピー
カを駆動させる。増幅器は入力信号を正確に増幅
して、録音した音をスピーカによつて正確に再生
し得るようにする必要がある。

しかし、コスト的観点および利得の如き技術的
な観点の双方からして、増幅器の設計に当たつて
は、増幅器のコスト、或いは増幅器の利得と信号
再生精度との間で妥協、すなわち折衷策を講ずる
必要がしばしばある。同様に、コストまたはスペ
ースに係わる設計上の観点からして、増幅器の出
力側を出力信号を劣化させる雑音および寄生容量
から完全に遮蔽するのが困難なこともしばしばあ
る。しかしこのような要因は増幅装置の内部にて
殆ど生ずるため、これらは生産者により設計上の
制約事項内で制御することができる。

多くのハイフアイアンプ（増幅器）装置はこの
アンプにより駆動させるスピーカ負荷とは別々に
市販されている。凡ゆるスピーカは同一特性を呈
するものではないため、アンプ装置に結合させる
負荷の正確な特性を予じめ測定することは不可能
である。さらに、スピーカの負荷特性も（ハイフ
アイアンプの設計に当り想定されるように）均一
ではない。例えば多くのスピーカは、これらが再
生する音声周波数の範囲内に、スピーカ負荷の電
気特性に著しく影響を及ぼす共振周波数を有して
いる。さらに、多くのスピーカは、スピーカ内に
おける個々のスピーカアレイ間に周波数応答特性
がクロスオーバする回路網を有しており、これら
の回路網も出力信号の周波数に応答してスピーカ
負荷の電気的特性を変化させる。

本考案の目的は、増幅器の如き電子装置からの
可変入力信号に応答する主増幅器からの交流出力
信号を補正する回路であつて、該回路が： 入力信号の交流分を直接受信する第１入力端子
を有している第１増幅器と： 出力端子が前記主増幅器の入力端子に交流的に
接続される第２増幅器と； 一端が第１増幅器の第１入力端子に接続され、
摺動端が第２増幅器の入力端子に接続される可変
入力抵抗と； 第１増幅器の出力端子を第２増幅器の出力端子
に接続したり、又は切離したりする接続−切離し
手段と； 摺動端が前記主増幅器の出力端子に接続され、
一端が第１増幅器の第２入力端子に接続される可
変抵抗帰還手段； とを具え、前記第１増幅器の第１入力端子と第２
入力端子とに供給される信号の差の交流分を負帰
還信号として前記接続−切離し手段に供給するよ
うにしたことを特徴とする。

第１および第２増幅器からの信号が正確な信号
であることは勿論重要である。しかしこれらの増
幅器は補正回路の作用をするだけであるため、利
得の如き設計上の制約に服する必要はない。さら
に、これら増幅器が駆動させる負荷、すなわち電
子装置の電気的な特性は既知であるため、この電
子装置の負荷特性を設計者は十分に考慮すること
ができ、さらにまた、電子装置は通常高入力イン
ピーダンスに設計されるため、電子装置への信号
の変化はこの装置の負荷特性によつては殆ど影響
されない。これがため、未知の可変スピーカ負荷
に対して高利得増幅器の如き高精度の電子装置を
設計するよりも、補正回路に対する廉価で高精度
の第１及び第２増幅器を設計する方が!?かに簡単
である。

補正回路を適切に動作させれば、負荷の不均一
性および電子装置の動作の不均一性が融通され
る。増幅器（アンプ）とスピーカとを組合わせる
例では、多くのスピーカの負荷特性が不均一であ
ることは既に述べた通りである。また、多数の増
幅器のレスポンスは入力信号周波数の全範囲およ
び増幅器を作動させる利得に関して不均一であ
る。これがため補正回路を作動させるに当つて
は、先ず入力信号の周波数および振幅と、増幅器
（電子装置）が補正回路の第２増幅器（この第２
増幅器は電子装置からの帰還信号を受信しない。）
からの信号にのみ最も正確に応答する利得を決定
する。この場合に、補正回路の第１増幅器への帰
還信号の振幅は、この第１増幅器からの交流信号
が零となるまで調整する。ついで補正回路におけ
る第１および第２増幅器から出力信号を電子装置
への入力用に合成する。

上述したようにしてプリセツトした後の補正回
路の動作はつぎの通りである。入力信号および電
子装置が前述したように設定した最も正確な状態
にある限りは、補正回路の第１増幅器からは交流
信号が発生しなくなる。しかし、入力信号は補正
回路の他の（第２）増幅器にも供給され、この第
２増幅器は電子装置からの出力信号の帰還を受け
ないため、第２増幅器は、電子装置に出力信号を
発生させる信号を供給する。

しかし、入力信号と出力信号との間に大きなひ
ずみが生ずる場合には補正回路の両増幅器が信号
を発生し、しかも、この場合の第１増幅器からの
信号は入力信号と出力信号との差の関数となるた
め、第１増幅器からの信号は出力信号のひずみに
対して逆に変化する。従つて補正回路の両増幅器
からの信号を合成することは、電子装置に出力信
号のひずみを補償する信号を供給することにな
る。

例えば、出力信号が小さ過ぎる場合には、出力
信号の帰還を受ける補正回路の第１増幅器からの
信号が減少して、電子装置への合成信号が増大
し、これにより出力信号を増大させる。出力信号
が大き過ぎ、しかも入力信号から移相している出
力信号は補正回路によつてそれ相当に補正され
る。従つて、補正回路の動作は出力信号の不正確
性（ひずみ）の原因には無関係であり、この補正
回路は例えば電子装置の出力端における雑音また
は寄生フアクタ、或いは電子装置における負荷の
変動によつて電子装置に内部的に生ずるひずみを
補正することができる。

図面につき本考案を説明する。

第１図は本考案による交流出力信号補正回路の
一例を示すものであり、この回路は第１増幅器
（AMP.−１）および第２増幅器（AMP.−２）
１２を具えている。この補正回路によつて補正す
べき出力信号を端子１６に供給する電子装置１４
も、前記増幅器１０および１２と同様に主増幅器
（AMP.−３）として示してある。この電子装置
１４は、例えば市販のハイフアイ再生装置に用い
られる従来形式のアンプ（増幅器）のようなもの
とすることができる。この場合端子１６に到来す
る出力信号に接続する出力負荷（図示せず）はス
ピーカとすることができる。しかし、電子装置１
４は交流入力信号に応答して交流出力信号を発生
するような他の形式の電子装置とすることもでき
る。

端子１６の出力信号は可変抵抗１８を具えてい
る通路を介して補正回路における第１増幅器１０
の入力端子に帰還させる。この場合第１増幅器１
０は、入力端子２２に供給される入力信号と帰還
（出力）信号との差の関数である出力信号を端子
２０に供給する。

端子２２の入力信号を可変抵抗２４を具えてい
る通路を介して補正回路の第２増幅器１２にも供
給する。この第２増幅器１２からの信号を通路２
６を介して主増幅器として電子装置１４に供給す
る。回路動作につき後に詳述するように、第１増
幅器１０からの信号は通路２８を経て第２増幅器
１２からの信号と合成され、第１増幅器１０から
の信号は電子装置１４に対する信号入力の一部と
しても供給される。通路２８は、補正回路を特定
の電子装置１４に対してプリセツトさせる補正手
段の初期設定段階の間はこの通路を開路させ、補
正回路の動作中は通路２６に閉成させるための接
続−切離し手段であることを示すために破線にて
示してある。

第２図は補正回路用の第１および第２増幅器１
０，１２を有する第１図の好適例を一層詳細に示
した回路図である。この第２図に示すように、第
１および第２増幅器は各々単一のトランジスタ増
幅器とし、これらトランジスタ３０，３２はN.
E.C社から市販されている商品番号2AC945なる
形式のものとすることができる。上記各トランジ
スタ３０，３２のベースは端子２２からの入力信
号を受信するように接続すると共に、補正回路の
動作中は通路２６および２８を接続して、上記両
トランジスタ３０，３２のコレクタからの信号を
電子装置１４に合成信号として供給するようにす
る。

抵抗１８の抵抗値のレンジは、電子装置１４の
出力インピーダンスの約10倍、すなわち電子装置
１４として好適な多くの市販されている増幅装置
に対し約100〜300Ωとすることができる。抵抗２
４のレンジは比較的高い値、例えば約500KΩの
レンジとする必要がある。第２図に示す他の抵
抗、コンデンサおよびバイアス電位の値は回路の
設計に応じて適切に設定することができる。

第１増幅器１０および第２増幅器１２を具えて
いる補正回路そのものが端子１６における出力信
号に余分な不正確性（ひずみ）を誘起しないよう
にするために、出力信号が端子２２における入力
信号に最も正確に対応する際に、補正回路が出力
信号に何等影響を及ぼさないようにこの補正回路
をプリセツトするのが好適である。これがため補
正回路をプリセツトするに当つては、先ず例えば
入力信号の周波数および主増幅器１４の利得なら
びに端子１６における出力信号が入力信号に最も
正確に対応する出力負荷の各状態を決定する。出
力端子１６に現われる出力信号を入力信号に最も
正確に対応させるには、或る特定周波数の入力信
号で、しかも増幅器の全利得で達成させることが
しばしばある。しかし最も正確な状態は、例えば
オシロスコープの如き既知の種々の装置および技
法を用いて達成することができる。

この場合には先ず端子１６における出力信号に
最小ひずみを発生する信号を端子２２に供給し、
かつ、増幅器１２から通路２６を介して電子装置
１４に入力される信号の振幅値が適当な値とな
り、端子１６に最小ひずみの出力信号を供給する
ように抵抗２４を調整する。このような動作中は
通路２８を開路させて、電子装置１４には増幅器
１２から通路２６を経る信号だけを供給する。

ついで増幅器１０への帰還信号を抵抗１８を調
整することにより調整して、現時点にて開路され
ている端子２０における交流信号が零となるよう
にする。従つて出力端子１６における出力信号が
端子２２の入力信号に対して殆どひずんでいない
場合には、補正回路はこれが出力信号に何等悪影
響を及ぼさないようにプリセツトされる。これが
ため補正回路は出力信号に余分なひずみを誘起し
得なくなる。

ついで通路２８を通路２６に閉成して、増幅器
１０からの信号を電子装置１４への入力端子に対
する通路２６に供給するようにする。端子２２に
おける入力信号は最早出力信号に最小ひずみを発
生せしめる信号とする必要はなくなる。斯くして
補正回路はプリセツトされて、出力信号は最小ひ
ずみで不変のままとなるが、上述したようにこの
補正回路は出力信号の大きなひずみを補正するよ
うにも配置されている。

入力端子２２における入力信号の周波数および
振幅が端子１６における出力信号に最小ひずみを
提供するようなものである場合には、増幅器１０
からの交流出力信号は零のままである。しかし、
その入力信号は抵抗２４を経て増幅器１２により
増幅されて通路２６を経て電子装置１４に供給さ
れ、出力端子１６に入力信号に極めて正確に対応
する交流出力信号が発生させる。しかし、端子２
２における入力信号が変化する場合には、増幅器
１零および１２の双方が電子装置１４への入力と
して合成される信号を発生して、端子１６に出力
信号を発生させる。

上述したように、電子装置１４はハイフアイ再
生アンプ（増幅器）のようなものであり、このよ
うな増幅器は線形特性を呈するものである。第２
図に符号１０および１２にて示す増幅器も線形特
性を呈するものとする。これがため、端子２２の
入力信号の振幅が増大すると、通路２６には増幅
器１２の利得によつて増幅された信号が発生し、
また端子１６には増幅器１４の利得によつて増幅
された出力信号が発生する。これらの増幅器を１
以上の絶対利得を呈するものとすれば、端子１６
の出力信号の振幅は入力信号の振幅に対して増大
する。出力信号が増幅器１２および１４の利得に
より入力信号の増加に比例して増大しても、増幅
器１０からの交流出力信号は零のままである。し
かし、端子１６における出力信号が、増幅器１４
に係わる設計上の制約、出力負荷（図示せず）の
変化、或いは出力信号を搬送する装置によつてピ
ツクアツプされる雑音の変化等により入力信号に
対して大きくなり過ぎる場合には、増幅器１０へ
の入力信号を最早無効にすることなく、増幅器１
０からの減少交流出力信号を発生させる。この増
幅器１０からの減少信号は通路２６における増幅
器１２からの出力信号と合成され、増幅器１４へ
の信号入力を減少させるため、端子１６の出力信
号はそのひずみに比例して減少する。これに反
し、交流出力信号のひずみが交流入力信号に対し
て交流出力信号を減少させる場合には、抵抗１８
から増幅器１０への帰還出力信号が減少し、増幅
器１０かの信号が増大し、これにより増幅器１４
への入力信号が増大するため出力信号は増大す
る。

従つて上述したように、補正回路は入力信号に
対する出力信号の振幅値を補正し、その振幅レベ
ルが前述したように補正回路がプリセツトされて
いる間の出力信号の最小振幅ひずみのレベルに達
するようにする。同様な動作は出力信号の位相が
相違する場合にも生ずる。出力信号の位相が入力
信号より遅れている場合には、入力信号は帰還信
号よりも早く増幅器１０から信号を発生せしめ、
増幅器１４への通路２６における信号の位相を進
めて、端子１６の出力信号の位相を進める。これ
に反し、出力信号の位相が入力信号よりも進んで
いる場合には、増幅器１０からの出力信号は入力
信号を遅らせ、それに応じて出力信号を調整す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による交流出力信号補正回路の
一例を示すブロツク線図、第２図は同じくその詳
細回路図である。 １０……第１増幅器、１２……第２増幅器、１
４……電子装置（主増幅器）、１６……出力端子、
１８……可変抵抗、２２……入力端子、２４……
可変抵抗、２８……接続−切離し手段、３０，３
２……トランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 可変入力信号に応答する主増幅器からの交流出
   力信号を補正する回路であつて、該回路が： 入力信号の交流分を直接受信する第１入力端子
   を有している第１増幅器と： 出力端子が前記主増幅器の入力端子に交流的に
   接続される第２増幅器と； 一端が第１増幅器の第１入力端子に接続され、
   摺動端が第２増幅器の入力端子に接続される可変
   入力抵抗と； 第１増幅器の出力端子を第２増幅器の出力端子
   に接続したり、又は切離したりする接続−切離し
   手段と； 摺動端が前記主増幅器の出力端子に接続され、
   一端が第１増幅器の第２入力端子に接続される可
   変抵抗帰還手段； とを具え、前記第１増幅器の第１入力端子と第２
   入力端子とに供給される信号の差の交流分を負帰
   還信号として前記接続−切離し手段に供給するよ
   うにしたことを特徴とする交流出力信号補正回
   路。