JPS58148509A - 増幅器の動作制御方式 - 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】 本発明は増幅器の動作制御方式に係り、さらに詳しくは
デジタル信号復調により得られたアナログ信号を増幅す
るアナログ増幅量をデジタル信号中の信号レベル情報（
振幅情報）に基づいて動作制御するものである。

従来周知の如く店等のデジタル伝送方式はアナレグ伝送
方式と比較して、 ■　ダイナミックレンジの大幅な向上（ＰＣＭ方式のダ
イナミックレンジ・・・８０ｄＢ以上、アナログ方式の
ダイナミックレンジ・・・６０ｄＢ）。

■　外来ノイズの影響を受けにいく。

■　定められた周波数帯域内では周波数特性が７ラツト
０ ■低歪率。

等の優れた特長を有する伝送方式である。

ところでこのデジタル方式で伝送された信号を音圧とし
て再生し、聴取者に伝達するためＫは、原信号であるア
ナログ信号に変換した後増幅を行なってからスピーカで
音圧に変換する操作、すなわちアナログ伝送系による増
幅再生操作を行う必要がある。この場合用いられるアナ
ログ伝送系はデジタル伝送されてきた高品質の信号を劣
化させることなく、かつ効率良く再生するものでなけれ
ばならない。

例えばアナログ変換した信号を増幅するアナｑグ増幅器
に関しては、上述のように従来より２０ｄＢもグイナン
ツクレンジが拡大されてお夛このような信号を忠実に増
幅するためには従来よりも１００倍のパワー（電力増幅
）が必要となり、電源回路が大型化して、消費電力も大
幅に増加する。

しかし、実際のプログラムソースではダイナミックレン
ジの上限に近いピークレベル信号の到来は稀であ夛、通
常の平均レベル信号では従来のアナログ伝送系でも十分
対応できるレベルにある。したがってデジタル伝送系の
ダイナミックレンジに合わせてアナログ増幅器を設計す
れば通常その能力をフルに使用する機会は少なく、かえ
って消費電力ロスとなり効率が大幅に悪化する。又、大
出力を必要とするアナログ増幅器にはＡＢ級あるいはＢ
級の５ＥＰＰ（シングルエンディッドプッシェプル）電
力増幅器が性能、効率のバランスにおいて最適であるが
、これら方式の電力増幅器では信号レベルが所定値以上
になると増幅素子に供給されていたバイアス電圧が減少
して増幅素子をカットオフさせてしまいスイッチング歪
、クロスオーバ歪を発生する危険性があシ、信号の品質
を劣化させることになり兼ねない。

又、Ｄ／Ａ変換で得たアナログ信号をアナログテープレ
コーダに記録する場合、アナログテープレコーダのダイ
ナミックレンジは磁気テープＱダイナミックレンジに限
定されてしまい５５ｄＢ租度であるため、テープレコー
ダの記録増幅部（電圧増幅）が十分なダイナミックレン
ジを備えていたとしても実質的にはデジタル伝送系のダ
イナミックレンジに遠く及ばず音質の劣化は免れないも
のであり、記録増幅部での適切なダイナミックレンジ処
理が望まれている。

上述した諸問題については、アナログ伝送系のみの場合
も関連するもので、アナログ増幅器単体としてずでＫい
くつかの解決方法が提案されている。

例えば、入力信号による増幅器の動作状態を検出して増
幅器の電源回路の供給電流量を制御したシ、アナログテ
ープレコーダの記録増幅部に記録すべき信号のダイナミ
ックレンジを圧縮する圧縮器を設け、記録増幅部の出力
信号レベルを検出して信号レベルに応・じた圧縮率を決
定し、磁気テープのダイナミックレンジに適応するよう
に圧縮する（再生時には信号レベルを伸長することによ
）原信号のダイナミックレンジに戻す）もの等がある。

しかしこれら従来方式は帰還方式と同様の後追い制御方
式であるため高速でレベル変化する信号に対して十分追
随できず、−幅器への信号入力時期と増幅器を制御する
時期とが一致せず制御タイミングがずれて制御不能とな
る欠点を有するため、上述欠点を解消し、なシ且つデジ
タル伝送系とアナログ伝送系という方式の異る信号伝送
系を用いる複合伝送方式において上述諸問題を総合的に
解決する方法が望まれている。

本発明は複合伝送系において上述欠点を解消し且つ上述
諸問題を総合的に解決するものである０すなわち、デジ
タル伝送は元々アナログ信号の振幅（信号レベル）を離
散的にサンプリングし、これを符号化してデジタル信号
としたものであるから、再生時にデジタル信号の段階で
前もってアナログ増幅器に入力されるアナログ信号の信
号レベルを知ることは容易である。そこで本発明ではア
ナログ増幅器に入力される信号のレベルをあらかじめデ
ジタル信号より検出してこの検出情報に基づいてアナロ
グ増幅器の動作を制御することによりアナログ増幅器を
入り信号に適した動作状態となすようにした本のである
。

以下図示の実施例に基づいて本発明を説明する０ 第１図は本発明のアナログ増幅器動作制御方式の一実施
例を示すブ四ツク図で、あらかじめ読み取った信号振幅
データに基づきアナログ電力増幅器の定電圧電源回路の
電流量を制御することにより振幅値（信号レベル）に適
応する電流を増幅器に供給して電源回路の定電圧を維持
するとともに電力ロスを防止するものである。

１は復号回路で、ビット数変換等の変調を受けているデ
ジタル信号を元の形に復号するものである０２はデータ
制御及び誤り訂正を行う回路（以下誤シ訂正回路と称す
）で、復号回路１からのデジタルデータの訂正を行うと
ともにメモリー３に−Ｈデータを書き込み、水晶発振器
４からの正確な読み出しクロックによってデジタルデー
タを整列させながら読み出すものである。

５はデジタル−アナログ変換器で（以下Ｄ／Ａ変換器と
称す）、メモリー３より読み出されたデジタル信号をア
ナログ信号に変換する。６は増幅器で、Ｄ／Ａ変換器５
からのアナログ信号を増幅してスピーカ（図示なし）を
駆動するための信号となす。６Ａは電流制御式電源回路
であり、第２図に示すように整流器９と平滑コンデンサ
１０との間に電子制御スイッチ１１を含む定電圧回路構
成で、電子スイッチ１１の開閉で増幅器６が必要とする
電流を供給して電源電圧を一定に保つものである。

次に第１図において、７紘コ一ド検出回路でメモリー３
に一旦記憶されたデジタル信号から信号振幅データ（原
アナログ信号の振幅を示すデータ）を読み出し振幅指示
信号を出力する。

８はマイクロコンピュータで、増幅器６の入力力特性よ
シ求めた入力信号に対応する消費電流のデータをあらか
じめ記憶させておき、コード検出回路７からの振幅指示
信号を入力してこの指示信号に対応する電流量を決定し
、電子制御スイッチ１１の開閉時間を制御する。

構成は以上のようであり、次に動作説明を行→・ 復号回路１、誤り訂正回路２を介してメモリー３に記憶
されたデジタル信号は水晶発振器４からのロックパルス
により一定周期で順次読み出され再生信号としてＤ／Ａ
変換器５に入力されアナログ信号に変換した後増幅器６
に入力される０又、デジタル信号がメモ！Ｊ−３に記憶
されている時点でコード検出回路７によりデジタル信号
の示す原アナログ信号振幅値を読み取り、振幅指示信号
を出力する。この振幅指示信号によりマイクロコンビエ
ータ８で増幅器６に必要な電流量を決定し、電子制御ス
イッチ１１の閉状態（第２図実線）時間を制御すること
によシ、増幅器６に入力されたアナログ信号のレベル（
振幅）Ｋ適応する電流を増幅器６に供給する０したがっ
て第２図ａ点電圧は一定に保たれ、かつ増幅器６の動作
に不必要な電流が供給されない０又、信号レベルを読み
出してから電子制御スイッチ１１を制御するまで多少時
間を要するが、振幅値を読み堰ったデジタル信号も再生
信号として一旦メモリー３に記憶させた後、所定間隔で
読み取られるため遅延されるから、増幅器６へのアナロ
グ信号入力に先行してコンピュータ８により電子制御ス
イッチ１１が制御され、アナログ信号の入力と同時に増
幅器６の電流制御を行うことが可能でタイミングズレが
なく制御不能にならない。

尚、増幅器６のアナログ入力量を調整する音量調整器１
設けた場合には、コード検出回路７で読み取った信号レ
ベルと実際に増幅器６に入力されるアナログ信号のレベ
ルとが音量調整を受けた分だけ異るので、この場合には
コンビエータ８に音量調整器の信号減衰量を常にチェッ
クさせて、減衰量を考慮した上で電流量を決定させれば
問題ない。

上述実施例ではあらかじめデジタル信号の段階で信号レ
ベルを確認してアナログ増幅器の電源電流を制御する例
について説明したが、本発明はこれに限ることなく、例
えば、アナログ増幅の電力増幅部に可変バイアス回路を
設はデジタル信号の段階であらかじめ検出した信号レベ
ル情報に基づいて可変バイアス回路を制御することによ
シミ力増幅部の増幅素子をカットオフさせないように制
御すること、あるいは、アナログテープレコーダの記録
増幅部に信号レベル圧縮器を設け、あらかじめ検出した
信号レベル情報に基づいて圧縮器の圧縮率を設定するこ
とによシ記鍮すべき信号のダイナミックレンジを磁気テ
ープのダイナミックレンジに適合さ゛せること等、アナ
ログ増幅器及びアナログ増幅器に含まれる部分の動作制
御を行うものである。又、本発明はデジタル復調部とア
ナログ復調部とが一体の場合、デジタル復調部とアナ四
グ増幅部とが別々の場合いずれにも適用できること言う
までもない。

以上述べたように本発明はデジタル信号のアナログ変換
で得たアナログ信号を増幅する増幅器の動作制御方式で
あって、増幅器に入力されるアナログ信号のレベルをあ
らかじめデジタル信号より検出し、この検出情報に基づ
いてアナログ信号が入力される以前に前記増幅器の動作
制御を指示することによシ前記増幅器をアナログ信号の
信号レベルに適した動作状態としたので、入力信号のレ
ベルに応じてアナログ増幅器を効率よく動作させること
ができると共にアナログ信号がアナログ増幅器に入力さ
れる以前にあらかじめ検出した信号レベル情報に基づい
てアナログ増幅器の動作制御指令を行うため、従来の帰
還方式のような後追い制御方式のように高速でレベル変
化する信号に対して追随できず制御不能となるようなこ
とがなく、さらに再生信号系に信号遅延手段を付加する
必要がないので音質劣化させる危険性がないという数々
の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図、第２
図は第１図の回路ブロック図の一部を具体的にしたブロ
ック図を示す。 符号の説明

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. デジタル信号のアナログ変換で得たアナログ信号を増幅
   する増幅器の動作制御方式であって、増幅器に入力され
   るアナログ信号のレベルをあらかじめデジタル信号より
   検出し、この検出情報に基づいて、アナログ信号が入力
   される以前に前記増幅器の動作制御を指示することによ
   り前記増幅器を前記アナログ信号のレベルに適した動作
   状態に設定するようにしたことを特徴とする増幅器の動
   作制御方式。