JPH0422204A - オーディオ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 バッテリー等の電源により駆動されるオーディオ装置に
おける各種のオーディオ信号を増幅器に入力し、この増
幅器の特定の周波数での利得を調整して上記オーディオ
信号の周波数特性を補正する場合、上記電源の電圧レベ
ルを電圧レベル検出部により検出し、この検出電圧が予
め定められた基準電圧より低（なったときに両電圧の差
分を比較部により検知し、この差分が太き（なるに従い
上記増幅器の特定の周波数での利得を利得可変部により
低くするオーディオ回路であって、電源電圧の低下によ
りオーディオ信号がクリップされて波形歪みが発生する
のを防止することが可能となる。

（産業上の利用分野〕 本発明はオーディオ装置における各種のオーディオ信号
の周波数特性を補正して所望の音質を有する音楽等の音
声を再生するためのオーディオ回路に関する。

さらに詳しく言えば、本発明は、カセットテープレコー
ダやチューナ等のオーディオソースからのオーディオ信
号が入力される増幅器における特定の周波数での利得を
適当に調整することにより上記オーディオ信号の周波数
特性を補正する機能を備えたオーディオ回路について言
及するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のオーディオ回路の一例を示すブロック図
である。ここでは、カセットテープレコーダ等のオーデ
ィオソース７から取り出される各種のオーディオ信号３
　Ｆのレベル（音声の音量レベル）を調整するボリュー
ム等のレベル調整部８が設けられている。さらに、この
レベル調整部８からのオーディオ信号Ｓｉを一方の入力
（非反転入力）とするオペアンプ等の増幅器１が設けら
れている。さらに、この増幅器１の他方の入力（反転入
力）側には、コンデンサ、コイルおよび抵抗からなる複
数段のＬＣＲ共振回路を有する周波数特性補正部２およ
び１個の帰還抵抗１０が接続されており、この帰還抵抗
１０の帰還抵抗値Ｒｅと周波数特性補正部２のインピー
ダンスとの比により上記増幅器１の利得が決定される。

さらに詳しく説明すると、上記複数段のＬＣＲ共振回路
の各共振周波数に相当する特定の周波数では、周波数特
性補正部２のインピーダンスが最小になって増幅器１の
入力側への帰還量も最小になるので、他の周波数領域に
比べて相対的に利得が高くなる。また一方で、上記の他
の周波数領域では、上記インピーダンスが帰還抵抗ＭＲ
ｆに比べてずっと大きくなって増幅器１の出力側の信号
がほとんどすべて反転入力側に帰還されるので、利得は
ほぼ１になりオーディオ信号Ｓｉが増幅器１をそのまま
通過する。すなわち、周波数特性補正部２内のＬＣＲ共
振回路により、特定の周波数におけるオーディオ信号成
分が選択的に増幅されることになる。したがって、上記
ＬＣＲ共振回路の回路定数を適当に選定すれば、オーデ
ィオ信号Ｓ、の周波数特性が補正されて所望の特性（例
えば、はぼ平坦な周波数特性）を有する補正信号Ｓ０が
増幅器１から出力される。なお、上記周波数特性補正部
２の回路構成の詳細に関しては、実施例の項で述べるこ
ととする。

上記オーディオ回路の中で増幅器１、帰還抵抗１０およ
び周波数特性補正部２から構成される部分は、特にイコ
ライザ回路とよばれている。このイコライザ回路により
周波数特性補正がなされた補正信号Ｓ０をパワーアンプ
９により一定のレベルにまで増幅した後にスピーカ１９
に入力すれば、最終的にこのスピーカ１９から、目的と
する音質を有する音声を再生することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のとおり、従来のオーディオ回路においては、周波
数特性補正部２内のＬＣＲ共振回路等により、オペアン
プ等の増幅器１における特定の周波数での利得が高くな
るように調整してオーディオ信号の周波数特性を補正し
ていた。

ところで、車載用オーディオ装置等においては、オーデ
ィオ回路の増幅器１やパワーアンプ９等を駆動するため
の電源電圧Ｖ　ｃｃを供給する電源Ｐ（第４図）として
、車内のバッテリーがそのまま使用される場合がある。

この場合に、上記バッテリーの充電状態および負荷条件
により電源電圧Ｖ　ｃｃが低下したときは増幅器１等の
最大出力電力が低下してその最大出力レベルも下降して
（る。

例えば第５図に示すように、電源電圧Ｖ　ｃｃが正常な
状態（例えば、Ｖｃｃ＝１４Ｖ）では、複数種の共振周
波数（ただし、第５図では１箇所の共振周波数ｉｏのみ
を代表して示す）の近傍も含むすべての周波数において
、増幅器１から出力されるオーディオ信号の出力レベル
、すなわち補正信号５つのレベルが最大出力レベル内に
あるので、上記補正信号Ｓ０がクリップされることはな
い。しかし、バッテリーの充電状態等により電源電圧Ｖ
　ｃｃが１１Ｖ程度にまで低下した場合は、増幅器１の
最大出力レベルが下降しく第５図中の破線）、共振周波
数ｆｏの近傍では上記補正信号Ｓ０がクリップされて波
形歪みが発生する。この結果、スピーカ１９より音楽等
の音声が正確に再生されないという問題が生じてくる。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、車載
用オーディオ装置等において、バッテリーから供給され
る電源電圧が低下した場合でもオーディオ信号がクリッ
プされて波形歪みが発生ずることのないオーディオ回路
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図である。た
だし、ここでは、増幅器１の入力側および出力側に接続
されるレベル調整部８やパワーアンプ９等を省略して示
すこととする。なお、前述した構成要素と同様のものに
ついては、同一の参照番号を付して表わす。

第１図においては、電源Ｐ（第４図）の電圧レベルを検
出する電圧レベル検出部３を設けている。

さらに、この電圧レベル検出部３の出力側に比較部４を
設けている、この比較部４は、上記の検出された電圧レ
ベルを示す検出電圧■、が予め定められた基準電圧■１
より低くなったときに上記検出電圧■６と上記基準電圧
■、との差分を検知するものである。さらに、上記比較
部４の出力側と増幅器１との間に利得可変部５を設けて
いる。この利得可変部５は、上記差分が大きくなるに従
い増幅器１の特定の周波数での利得を低くするものであ
る。

〔作　用〕

本発明のオーディオ回路においては、電源電圧Ｖ　ｃｃ
の電圧レベルを常に監視し、この電圧レベルが低下した
場合は、この電圧レベル低下の程度に応じて増幅器１の
特定の周波数（共振周波数）での利得を下げるようにし
ている。すなわち、電源電圧Ｖ　Ｃｅが低下しても増幅
器１からの補正信号Ｓ０の出力レベルが上記電源電圧に
おける最大出力レベル内に収まるように利得を自動的に
変化させ、オーディオ信号Ｓ、の周波数特性補正による
音質調整範囲を制限している。このようにすれば、オー
ディオ信号Ｓ、の増幅器１への入力レベルが最大になっ
たときでも増幅器１からの出力信号（補正信号Ｓ０）が
クリップされることはなくなる。

かくして、本発明では、電源電圧が低下してオーディオ
信号がクリップされることにより発生する波形歪みを防
止することが可能となる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す回路図である。

ここでは、本発明の構成要素を説明する前に、周波数特
性補正部２の具体的な回路構成について説明することと
する。上記周波数特性補正部２においては、複数個のコ
イル２０−１〜２０−ｎ、複数個のコンデンサ２１−１
〜２１−ｎおよび複数個の利得調整抵抗２２−１〜２２
−ｎが各段毎に直列に接続されてｎ段のＬＣＲ直列共振
回路を形成している。

これらのｎ段のＬＣＲ直列共振回路における各コイルお
よび各コンデンサの定数を適当に設定することによりｎ
種の共振周波数を選定することができる。さらに、上記
の各共振回路の一端はすべてアースに接続され、かつ、
その他端は、複数個の可変抵抗２３−１〜２３−ｎの摺
動端子にそれぞれ接続されている。さらに、これらの各
可変抵抗２３−１〜２３−ｎの固定端子ａ、ｂは、オペ
アンプ等の増幅器１の非反転入力端子と反転入力端子と
の間に接続され、かつ、そのセンタータップはアースに
接続されている。もし、上記摺動端子が一方の固定端子
ａ側にあれば（例えば、１段目のＬＣＲ直列共振回路参
照）、ＬＣＲ直列共振回路が増幅器１の帰還回路に挿入
される形になり、共振周波数での帰還量が最小になって
この共振周波数に相当する特定の周波数での利得が他の
周波数領域よりも高くなる。さらに、上記摺動端子を各
段毎に他方の固定端子すの方向へ任意の距離だけ移動さ
せて上記帰還量を増加させることにより各共振周波数で
の利得を予め調整することができるので、可変抵抗２３
−１〜２３−ｎによりユーザの要求に適うようにオーデ
ィオ信号Ｓｚの周波数特性を設定することが可能となる
。なお、この場合、オーディオ信号Ｓ、は入力抵抗１１
を介して増幅器Ｉに。

力される。ついで、本発明の構成要素の具体例４ついて
述べていく。

まず初めに、電圧レベル検出部３は、電源Ｐ（第４図）
とアースとの間に互いに直列に接続上れた第１分圧抵抗
３１および第２分圧抵抗３２から半成される０次に、比
較部４として、上記第２分Ｆ抵抗３２の両端子間の電圧
が検出電圧■４としてツカされるバッファアンブエ４を
設けている。このノッファアンブ１４によりインピーダ
ンス変換が行オれた後に電源電圧Ｖ　ｃｃに比例した正
確な検出部Ｅｖ５が生成される。さらに、電源電圧■。

の変（＋に関係なく一定の電圧を生成するレギュレータ
Ｃにより基準電圧Ｖ、、（例えば、８Ｖ）が生成さ才る
。さらに、利得可変部５としてホトカプラ１５苓設けて
いる。このホトカプラ１５は、上記検出部■Ｖ５が基準
電圧ｖ１より低くなったときに両部Ｈの差分に応じて順
方向の発光強度が変化する発情ダイオード２５と、この
発光ダイオード２５の発光勇度に応じて抵抗値が変化す
るＣｄＳ等の光導電算子３５とから構成される。さらに
、上記発光ダイオード２５に流れる電流Ｉを調整すると
共に過電流による上記発光ダイオード２５の破壊を防止
するための保護抵抗１６を付設している。なお、検出電
圧Ｖ二が基準電圧ｖ１以上になった場合は、発光ダイオ
ード１６が逆方向に接続された状態になって電流Ｉはほ
ぼ零になる。一般に、上記ホトカプラ１５内の光導電素
子３５の抵抗値Ｒ，は、第３図に示すように、電流Ｉ、
すなわち、検出電圧■二と基準電圧ｖｒとの差分が大き
くなるにつれて小さくなっていり、シたがって、上記光
導電素子３５を増幅器１の帰還抵抗として用いれば、上
記差分に応じて増幅器１の利得を制御することができる
。

ついで、本実施例（第２図）における電源電圧低下時の
動作をさらに詳しく説明する。ただし、この場合は、周
波数特性補正部２として、１段目のＬＣＲ直列共振回路
および可変抵抗２３−１が増幅器１に接続されており、
かつ、摺動端子が一方の固定端子ａ側にある場合を代表
して説明することとする。ここで、上記ＬＣＲ直列共振
回路内の利得調整抵抗２２−１の抵抗値をＲ１とし、上
記ＬＣＲ直列共振回路全体のインピーダンスをＺとする
と、共振周波数では、Ｚ＝Ｒ，となるので、増幅器１の
利得Ｇは のように表される。この場合、（１）式かられがるよう
に、利得Ｃは１よりも大きな値になる。−方、共振周波
数以外の周波数領域では、インピーダンスＺの値が抵抗
値Ｒつよりもずっと大きくなり、 Ｇ中１　　　　　　　　　　　　　（２）となる、電源
電圧■。が正常な状態（例えば、Ｖ、、＝１４Ｖ）では
、検出電圧ｙ５と基準電圧Ｖｒとが一致しているために
ホトカプラ１５内の発光ダイオード２５を流れる電流Ｉ
が零になっており、既に第３図に示したように、抵抗値
Ｒ８は最も大きな値になっている０次に、バッテリーの
放電等により電源電圧■。が低下した場合、この電源電
圧ｙ　ｃｃに比例した検出電圧Ｖ５がバッファアンプ１
４から出力される。このため、検出電圧Ｖ二が基準電圧
Ｖ、よりも低くなって電流Ｉが流れる。この電流Ｉが大
きくなるに従い抵抗値Ｒ８が小さくなるので、（１）式
に示す利得Ｇが下がっていく。

すなわち、電源電圧Ｖ　ｃｃが低下した場合には、ホト
カプラ１５により増幅器ｌの共振周波数での利得も低く
抑えることによってオーディオ信号がクリップされない
ようにしている。さらに、共振周波数以外の周波数領域
では、利得Ｇは（２）式のように抵抗値Ｒｘに関係なく
ほぼ１のままなので、補正信号Ｓ０のレベルはほとんど
変わらない。したがって、本実施例（第２図）では、従
来（第４図）と同程度の音量レベルを維持した状態でオ
ーディオ信号のクリップによる波形歪みを防止すること
が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、車載用オーディオ
装置等において、バッテリーから供給される電源電圧が
低下した場合にイコライザ回路の増幅器の利得が低くな
るように制御しているので、オーディオ信号がクリップ
されることにより発生ずる波形歪みを防止することが可
能となる。この結果、波形歪みのない良好な音楽等がス
ピーカから再生される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示す回路図、第３図はホトカブラの
特性を示す図、 第４図は従来のオーディオ回路の一例を示すブロック図
、 第５図は従来の問題点を説明するための図である。 図において、 １・・・増幅器、　　　　　２・・・周波数特性補正部
、３・・・電圧レベル検出部、 ４・・・比較部、　　　　　５・・・利得可変部、９・
・・パワーアンプ、　　　１９・・・スピーカ。 本発明の原理構成を示すブロック図 第 図 本発明の一実施例を示す回路図 第 図 フォトカプラの特性を示す図 第 図 従来のオーディオ回路の一例を示すブロック図第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電源（Ｐ）により駆動されるオーディオ装置におけ
   る各種のオーディオ信号（Ｓ＿ｉ）が入力される増幅器
   （１）と、該増幅器（１）の特定の周波数での利得を調
   整して前記オーディオ信号（Ｓ＿ｉ）の周波数特性を補
   正する周波数特性補正部（２）とを有するオーディオ回
   路において、前記電源（Ｐ）の電圧レベルを検出する電
   圧レベル検出部（３）と、 該検出された電圧レベルを示す検出電圧（Ｖ＿ｄ）が予
   め定められた基準電圧（Ｖ＿ｒ）より低くなったときに
   前記検出電圧（Ｖ＿ｄ）と前記基準電圧（Ｖ＿ｒ）との
   差分を検知する比較部（４）と、該差分が大きくなるに
   従い前記特定の周波数での利得を低くする利得可変部（
   ５）とを備えることを特徴とするオーディオ回路。