JPS5810800A - 音響信号を振幅制御で発生させるための回路 - 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】 本発明は電気音響変換器を制御するアナログ信号パター
ンに変換され、周波数スペク）Ａ／等を生じるデジタル
信号列によって音響信号を振幅制御で発生させるための
回路に関する。

音響信号の周波数スペクトルないしデジタル信号の形の
音響の周波数スペクトルを記憶し、このデジタル信号に
よって決定される音響信号を発生させるためにデジタル
信号をその都度周期的に読み出してアナログ信号列に変
換することは既に知られている。このアナログ信号列は
次いで増幅され、電気音響変換器としての拡声器を介し
て再生することができる。

種々のデジタル値に応じて段階に分かれた、基準電圧源
によって供電される電流分路をその入力側に接続するこ
とができる安定負帰還演算増幅器と一緒に動作する回路
がデ・シタルーアナログ変換用として知られている。こ
の演算増幅器の出力側には、入力側にその都度供給され
る電流に比例した電圧が啄えられる。

デジタル−アナログ変換及び引続いて音響信号の増幅を
行うこの公知原理では比較的高い動作電圧が必要とされ
る。この原理は積分回路に供電するだめの小型装置で用
いられる約１〜２■の低い値の電圧の場合適当でない。

この原理の適した用途は腕時計において信号発信のため
に音響を発生させることである。

本発明の目的は１ｖの僅かな動作電圧で十分に動作し、
更に積分技術による構成にも適した、音響信号を振幅制
度で発生させるための回路を提供することである。

この目的は本発明により冒頭に記載した回路においてデ
ジタル−信号に対応する値のアナログ電流を電気音響変
換器と直列に接続された二極トランジスタの基電流とし
て接続するのを各デジタル信号が制御するようにするこ
とによって達成される。

本発明による回路では低動作電圧で十分な音響変換器の
入力が得られる。この変換器が８オームの内部抵抗を有
する拡声器である場合、トランジスタとの直列接続で１
．２ｖの動作電圧で約０．１２５ｍＷの入力となる。こ
れは音響信号を良好に聴取し得るように生ぜしめるのに
十分である。二極トランジスタの制御は本発明によシ適
当な値のアナログ電流をデジタル信号で接続することに
より行う。

その場合、デジタル信号で選択される種々の値の電流の
接続可能な電源も重要である。これにより特別の基準電
圧源は不要となる。二極トランジスタを制御する際に電
流の値を切り換えるのには、この二極トランジスタの使
用電流を適宜変化させるために電流の絶対値ではなく、
その比が重要となるからである。

従って本発明による回路は積分回路技術によ多構成する
のに特に適している。例数なら本回路は簡単な回路要素
から成り、高い動作電圧を必要としないからである。デ
ジタル−アナログ変換を行うための特別の演算増幅器も
必要でない。

本発明の他の実施態様では、幾つかの異なる値の電流を
流すために、その都度所定の基電流の値に対応した値の
４抗を有する幾つかの選択的に有効に接続し得る基電流
分路を設ける。この実施態様によれば、基電流分路の抵
抗値を所定の基電流の値に対応させることによって二極
トランジスタの非直線性を補償することが可能である。

基電流分路に例えばオーム抵抗を設けた場合、その抵抗
値を適当に選択することによってこの補償を行う。

オーム抵抗の代りにそれに対応して寸法を決めたトラン
ジスタを使用することも可能であり、そのためこのトラ
ンジスタによってその時々の電流分路を接続するための
抵抗機能及び回路機能が同一の要素で実現される。

本発明による回路は基電流分路において音響信号の発生
のみならず、その減衰又は増大も可能となるように大き
くすることができる。この目的のために、その都度ｎな
いしｍ個の電解の抵抗に属し、これらの抵抗のうちの一
方の群はその抵抗の所定の順序で音響信号の減衰又は増
大に応じて有効に接続でき、残りの群はデジタル信号列
によって有効に接続できるような２個の抵抗をその都度
有効に接続可能な基電流分路が有するように本発明回路
を更に発展させる。この発展した実施態様で例えば最初
に記載したような基電流分路を周期的に接続するための
計数器とこの基電流分路の抵抗、を大きな値に連続的に
上げて行くと、第二番目に記載した電流分路におけるデ
ジタル信号による振幅制御に加えて、計数器が最初に記
載した電流分路を選択する特性に応じて音響信号の減衰
又は増大に対応した振幅制御が行われる。

本発明のその他の特徴及び利点並びに可能な実施態様は
以下の図面につき行う説明から明らかとなろう。

第１図に音響信号を振幅制御で発生させるための回路を
示し、この回路は実質的にアナログ−デジタル変換器と
して動作し、専用読取り記憶装置ないし定値記憶装置Ｒ
ＯＭによって制御される。この記憶装置ＲＯＭはデジタ
ル値の形でそれ自体公知の方法で記憶される音響スペク
トルを有する。デジタル値は出力側１−ｎで周期的に読
み取られ、その際この読取りの順序はアドレス計数器Ａ
ＤＯによって制御される。読取り速度を変えることによ
りデジタル値の形で記憶される音響スペクトルの周波数
をずらｊすことかできるが、これも既にそれ自体公知で
ある。

出力側１〜ｎで読み取られたデジタル信号を変換するた
めに、Ｒ１−Ｒｎとこの抵抗に直列に接続された伝送格
子０１〜Ｇｎとから成る回路網が用いられる。この回路
網はトランジスタＴの差電流回路に配置され、この回路
と直列に拡声器りが動作電圧Ｖないし基準電位に接続さ
れる。記憶装置ＲＯＭの出力側１〜ｎの一つにおけるデ
ジタル信号によって伝送格子０１〜Ｇｎを制御するとそ
の時々の伝送格子０１〜Ｇｎが接続され、そのためその
都度１個の抵抗Ｒ１、Ｒ２・・・・・・・又はＲｎを有
する１個又は複数の電流分路がトランジスタＴの差電流
回路に接続される。これによって差電流回路で切換え可
能な電源の効果が生じ、トランジスタＴの基電流が接続
された抵抗Ｒ１〜Ｒｎに応じて変化し、拡声器を通るコ
レクタ電流が対応してアナログ可変パターンを有する。

第１図に示した回路は例えば１．２Ｖの動作電圧で動作
し、そのため拡声器りは８オームの内部抵抗で１２５ｍ
Ｗの入力を有する。この回路は構造が簡単なため積分技
術による構成に非常に好適である。

次いで伝送格子Ｇ１〜Ｇｎは例えば０ＭＯ８技術で形成
することができる。当業者にはこれに適した解決方法が
知られている。各電流分路にその都度１個のオーム抵抗
Ｒ１、Ｒ２・・・・・・・又はＲｎ及び１個の伝送格子
Ｇｌ、Ｇ２・・・・・・・・・又は・Ｇｎの代りに切換
えトランジスタを設けることも可能であり、このトラン
ジスタは記憶装置ＲＯＭの出力側１〜ｎにおけるデジタ
ル値によって制御され、その内部抵抗はその都度必要な
抵抗値に対応した値になっている。このような解決方法
も当業者によって積分技術で容易に実現することができ
る。

抵抗Ｒ１〜Ｒｎは夫々１：２：４・・・−・・・２の比
の抵抗値を有する。このようにして二重値又は自然二進
化十進値の変換を可能にするデジタル−アナログ変換器
が得られる。この抵抗値の比から偏移して抵抗Ｒ１〜Ｒ
ｎをこれらの抵抗によってトランジスタＴの増幅の非直
線性が顧慮されるような寸法とするのが好ましい。この
非直線性は即ち抵抗値を適当に選択することにより補償
することができる。

第２図に、抵抗Ｒ１ｂ　−Ｒｎｂ及び伝送格子Ｇｌｂ〜
Ｇｎｂを有する下部が第１図に示した回路に相当し、上
部が音響信号を制御しつつその増大又は減衰を可能なら
しめる回路を示す。音響、例えば鐘又は打たれる棒の音
を電子的に作シ出す場合、音響信号の振幅が模倣すべき
機械的原物の振幅パターンに正確に対応するようにこの
音、響信号の振幅を時間に従って制御することが必要で
ある。音響信号を減衰させるためにコンデンサ放電を利
用し、増幅器の増幅定数を放電電流又は放電電圧で制御
することは既に知られている。第２図に示した回路は抵
抗Ｒ１ａ　−Ｆｌｍａ及び伝送格子Ｇｌａ　−Ｇｍａか
ら成る上部の回路網で下部の回路網におけるデジタル−
アナログ変換の制御を可能ならしめ、そのため拡声器り
で再生される音響信号の増大又は減衰が可能となる。こ
の目的のため出力側１〜Ｉｎを有する減衰計数器ＴＣを
設ける。この計数器は例えばシフトレジスタであっても
よい。この計数器は出力側１〜ｍの出力信号で伝送格子
Ｇｌａ　−Ｇｍａを順次制御し、これによ９１個又は複
数の抵抗Ｒ１ａ〜Ｒｍａの接続を引続いて行う。抵抗Ｒ
１ａ　−Ｒｍａの抵抗値が連続的に増加する場合、第２
図に示した抵抗Ｒ１ｂ　−Ｒｎｂ及び伝送格子Ｇｌｂ　
−Ｇｎｂを有する下部の回路網で抵抗Ｒ１ａ　−Ｒｍａ
と直列に接続した伝送格子Ｇｌａ　％　Ｇｍａを連続的
に制御すると、連続的に低くなっている電圧が降下する
。これによって、第２図に示した下部の回路網で記憶装
置ＲＯＭに記憶されたデジタル値から生ぜしめられる音
響を、抵抗Ｒ１ａ　ｙ　Ｒｍａが計数器Ｔｃによってい
かなる順序で効果的に接続され−るかに応じて段階的に
増大又は減衰せしめることが可能となる。ある接続段階
から他の接続段階への移行は、両回路網の接続点とトラ
ンジスタＴのエミッタないし基準電圧との間に接続され
たコンデンサＣで平滑にされる。

個々の接続段階の間の移行はコンデンサＣの容量、下部
の回路網のその都度有効な抵抗Ｒ１ｂ　−Ｒｎｂ及び上
部の回路網のその都度有効な抵抗Ｒ１ａ　−Ｒｍａによ
って決定される時間定数で行われる。次に特産好ましい
減衰曲線のパターンを得るために抵抗Ｒ１ａ　−Ｒｍａ
の寸法を決める方法を第４図につき説明する。

第２図に示した原理を具体化する回路をブロック図で第
３図に示す。但しこの回路では音響を発生させるために
読取り一記憶装置ＲＯＭ及びデジタル−アナログ変換器
から成る数個の回路を順次並列に接続し、この回路は共
通のアドレス計数器ＡＤＣによって制御する。図示した
実施例ではこの種の３個の回路が設けられている。これ
らの回路は機械的物体で生ぜしめられる音響が可能な限
り忠実に再現されるという利点を有する。この種の物体
は、ある音を出すと減少した振幅のその他の音をも生ぜ
しめるという特性を有する。更に、次の音が出ると最初
に生じた音は急速に消失せず、フェードアウト挙動を示
す。音響記憶装置ＲＯＭ及びデジタル−アナログ変換装
置Ｄ／Ａから成る数個の回路を使用し、同時に１本の減
衰曲線のみをこれらの数個の回路に重ねると、順次並列
に接続された装置の振幅比を互いに適宜適合させた場合
自然界に生じるような音響パターンか得られる。第３図
に記憶装置ＲＯＭ及びデジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａ
から成る３個の回路の並列接続部の前方に減衰曲線又は
増加曲線を生ぜしめるための共通の回路網を接続する。

この回路網も同様にデジタル−アナログ変換器Ｄ／Ａで
あり、第２図に示したように減衰計数器ＴＧＫよって制
御される。減衰段階の間の移行を円滑にするためのコン
デンサＣをトランジスタＴのエミッタと基電流回路との
間に接続する。

第２図及び第３図の回路で得ることができる減衰曲線を
示す。時間に従って拡声器電流Ｊは最大り 値から出発して幾つかの段階を経て非常に僅小な値に低
下し、最後に零の値になる。例えば、減衰段階が８ある
場合、最初の４つの段階でその都度拡声器の出力電圧を
５ｄＢだけ下げ、次の４つの段階で拡声器の出力電圧を
３ｄＢだけ低下させることが可能である。個々の段階の
間の移行はその都度設けた平滑コンデンサＧＫよって補
償されるので、聴取不能である。

その場合後の減衰段階は平滑コンデンサＣの放電で達成
することができ、その際トランジスタＴの基電流回路に
無限に大きいか又は零の減衰回路網の抵抗が接続される
。このように制御°された一連の音のうちの最後の音は
急速には消失せず、除徐に消える。単調な減衰移行な生
ぜしめることではなく、本発明による原理で作られた音
響を何回も太きくし、下げることも可能であり、これに
よってうなりを再現することができる。

減衰回路のために設けた幾つかの抵抗、従って第２図に
示した回路の抵抗Ｒ１ａ　−Ｒｍａを同時に有効に接続
することによって、比較的小さな抵抗で多段減衰曲線を
実現することができる。例えば５つの抵抗値で９段階の
減衰を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はデジタル
値をアナログ値に変換するための本発明による回路の１
実施例を示す図、第２図は第１図の回路に類似した、但
し生じた音響信号の減衰又は増大を行うことが付加的に
可能な本発明による回路の他の実施例を示す図、第３図
は第２図に示した原理で動作し、但し数個の音響信号な
いし音を音響として同時に生ぜしめることができる本発
明による回路の更に別の実施例のブロック図、第４図は
第２図及び第３図の実施例で実現し得る減衰時性曲線を
示す図である。 Ｔ・・二極トランジスタ、Ｌ・・・電気音響変換器、Ｒ
１ａ〜Ｒｎａ・・・抵抗、Ｒ１−Ｒｎ・・・オーム抵抗
、Ｇ１〜Ｇｎ・・伝送格子。 特許出願人　　オイロージル・グー・エム・ベー・バー ほか１名 手続補正書（病へ） 昭和５７年７　月３０日 特許庁長官殿 （特許庁審査官　　　　　　　　殿） １、事件の表示 昭和５７年特許願第１１５３２９号 ２、発明の名称 音響信号を振幅制御で発生させるための回路３、補正を
する者 事件との関係　出願人 氏名（名称）　　　オイロージル・グー・エム・バー・
−・−４、代理人 住所　東京都港区南青山−丁目１番１号５、　補正命令
の日付（自発）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　電気音響変換器を制御するアナログ信号パタ
   ーンに変換され、周波数スペクトル等を生じるデジタル
   信号列によシ音響信号を振幅制御で発生させるための回
   路において、デジタル信号に対応する値のアナログ電流
   を電気音響変換器（Ｌ）と直列に接続された二極トラン
   ジスタ（Ｔ）の基電流として接続することを各デジタル
   信号が制御することを特徴とする、音響信号を振幅制御
   で発生させるための゛回路。
2. （２）数個の異なる値の電流を接続するために数個の選
   択的に有、効に接続可能な基電流分路を設け、この基電
   流分路の抵抗をその都度所定の基電流の値に対応した値
   にすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   回路。
3. （３）その都度有効に接続可能な基電流分路が２個の抵
   抗を有し、これらの抵抗が、その都度一群の抵抗口ない
   しｍに属し、これらの抵抗のうちの一方の群が抵抗（Ｒ
   ｌａ　−Ｒｎａ　）の所定の順序で音響信号の減衰又は
   増大に対応して有効に接続可能であり、他方の群がデジ
   タル信号列（１〜ｎ）によって有効に接続可能であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の回路。
4. （４）基電流回路をコンデンサ（Ｃ）と接続することを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の回路。
5. （５）その時々の基電流分路がオーム抵抗（Ｒ１−Ｒｎ
   ）及び伝送格子（Ｇｌ〜Ｇｎ）の直列接続回路を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の回路。
6. （６）その時々の基電流分路がその都度所定の基電流の
   値に対応した値の内部抵抗を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第２〜４項のうちのいずれかに記載の回路
   。