JPS634724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、BTL（Balanced Transfomer
Less）増幅によつてステレオ信号等の信号成分
の合成やステレオ信号の再生を選択的に行う増幅
回路に関する。

ステレオの再生はステレオ用ヘツドホンのみで
行い、内蔵スピーカはモノラル用のみに設定され
た超小型のポータブル用のテープレコーダやラジ
オ等では、スピーカに駆動入力を与える増幅回路
にBTL回路が用いられ、その前段にはステレオ
信号をモノラル化する信号合成回路が設置されて
いる。

第１図、従来のBTL回路及び信号合成回路を
示す。この場合、BTL回路は、単一入力に設定
されているため、ステレオ信号の左信号Ｌ及び右
信号Ｒは、予め合成したモノラル化する必要があ
り、信号合成器（MIX）２及び合成タイミング
用のスイツチ回路４が設けられている。そして、
BTL増幅は、電力増幅器６，８及び位相反転器
１０によつて行われ、負荷１２に加えられる各増
幅器６，８の出力の合成によつて行われるもので
ある。この従来回路ではBTL増幅に対してステ
レオ信号の合成が別回路で行われているため、回
路構成が複雑化して高価になるとともに、信頼性
が低くなる欠点があつた。

また、ステレオ用ヘツドホンの駆動入力は、前
記回路とは別に増幅回路が設置されており、回路
構成及び切換回路をより複雑化する欠点があつ
た。

そこで、この発明は、BTL増幅によつてステ
レオ信号のモノラル化を行うとともに、ステレオ
信号の左右信号の個別増幅を可能にし、出力側の
負荷の接続形態に応じてモノラル再生及びステレ
オ再生の各モードを自動的に切換え、回路構成の
簡略化とともに信頼性の高い信号合成を実現した
ものである。

この発明の増幅回路は、ステレオ信号の右信号
又は左信号の何れか一方を第１の信号、他方を第
２の信号とし、第１の信号の位相を反転する位相
反転器と、第１の信号、又は、位相反転器で位相
を反転した第１の信号を増幅する第１の増幅器
と、第２の信号を増幅する第２の増幅器と、第１
及び第２の増幅器の出力端子間、又は、第１及び
第２の増幅器の出力端子毎に接続される負荷の接
続切換えによつて生じた電圧変化を検出し、電圧
変化の検出に基づいて、各増幅器の出力端子に対
する負荷の接続切換えに応じた制御信号を発生す
る切換制御回路と、第１の増幅器に対して加える
べき、第１の信号、又は、位相反転器で位相を反
転させた第１の信号の何れか一方を、切換制御回
路からの制御信号に基づいて選択する切換回路と
を備え、第１及び第２の増幅器の出力端子に対す
る負荷の接続形態に応じてステレオ信号又はモノ
ラル信号を取り出すようにしたものである。

以下、この発明を図面に示した実施例に基づき
詳細に説明する。

第２図は、この発明の増幅回路の実施例を示
す。

増幅回路２０は、ステレオ信号のモノラル化出
力や、ステレオ信号の左信号及び右信号の各出力
を取り出すものであり、入力端子２２Ａ，２２Ｂ
が設けられている。ステレオ信号の右信号Ｒ又は
左信号Ｌの何れか一方を第１の信号、他方を第２
の信号とし、入力端子２２Ａに第１の信号、入力
端子２２Ｂに第２の信号が加えられる。端子２３
は、各入力信号の基準となる基準レベル端子
（GND）である。

入力端子２２Ａに加えられた第１の信号は、位
相反転器２４でその位相が反転され、この位相反
転器２４で得られる位相反転された第１の信号
は、位相反転されていない第１の信号とともに個
別に切換回路２６に入力される。切換回路２６
は、制御入力端子２８に与えられる切換制御回路
３０からの制御信号に基づいて、第１の信号又は
位相反転後の第１の信号の何れか一方を選択して
出力し、スイツチングトランジスタ等で構成され
るアナログスイツチを用いることができ、増幅回
路２０のIC内部に形成される。

この切換回路２６の信号出力は、第１の増幅器
として設置された電力増幅器３２に入力されて増
幅され、その増幅出力は出力端子３４Ａから取り
出される。

また、入力端子２２Ｂに加えられた第２の信号
は、第２の増幅器として設置された電力増幅器３
６に入力されて増幅され、その増幅出力が出力端
子３４Ｂから取り出される。なお、端子３４Ｃ
は、出力の基準レベルを設定する基準レベル端子
（GND）である。

各電力増幅器３２，３６の出力側にはステレオ
ヘツドホン等の接続に用いられるジヤツク３８と
ともに、セツトに内蔵されるスピーカ４０が設け
られており、ジヤツク３８はプラグの着脱によつ
てスピーカ４０又はステレオヘツドホン等の外部
負荷の接続を切換える切換スイツチを構成してい
る。即ち、出力端子３４Ａ，３４Ｂにはプラグと
接触する接触端子４２Ａ，４２Ｂが直流成分をカ
ツトするためのコンデンサ４４，４６を介して接
続され、プラグの挿入時、接触端子４２Ａ，４２
Ｂから切離してオフ状態になる接点４８Ａ，４８
Ｂの間にスピーカ４０が接続されている。

そして、接点４８Ｂには接点４８Ｂの接触端子
４８Ｂとのオン、オフ、即ち出力端子３４Ａ，３
４Ｂに対する負荷の接続形態の変更を電圧変化で
検出し、負荷の接続形態に応じた制御信号を発生
する切換制御回路３０が接続されている。この切
換制御回路３０は、コンパレータ５０、ダイオー
ド５２、コンデンサ５４，５６及び抵抗５８，６
０，６２から構成されている。即ち、接点４８Ｂ
より電位設定用の抵抗６２に与えられた信号出力
をダイオード５２で整流しかつ平滑し、抵抗５８
で得られる直流電圧がコンパレータ５０の非反転
入力端子（＋）に加えられ、この電圧入力に基づ
くコンパレータ５０のオン、オフ出力で制御信号
が形成される。

第３図は、ジヤツク３８にプラグを介して接続
される負荷を示す。即ち、負荷６４Ａ，６４Ｂは
１対のスピーカ又はステレオ用ヘツドホンを表
し、プラグ６６の挿入によつて接触端子４２Ａ又
は４２Ｂと接地端子６８に負荷６４Ａ，６４Ｂが
接続され、この場合、接点４８Ａ，４８Ｂは接触
端子４２Ａ，４２Ｂから離れるため、スピーカ４
０の接続は解除される。

以上の構成において、ジヤツク３８にプラグ６
６が挿入されない場合、スピーカ４０は、接点４
８Ａ，４８Ｂ及び接触端子４２Ａ，４２Ｂを介し
て電力増幅器３２，３６の各出力端子３４Ａ，３
４Ｂの間に接続される。このとき、電力増幅器３
２，３６の各出力が発生すると、その出力信号が
切換制御回路３０の抵抗６２に与えられ、ダイオ
ード５２の整流及びコンデンサ５４の平滑作用
で、抵抗５８に現れる直流電圧はコンパレータ５
０に与えられ、このとき得られるコンパレータ５
０の高レベル出力が制御信号として制御入力端子
２８に印加される。この制御入力によつて切換回
路２６の接点２６Ｐが、実線で示すように切換え
られる。

ここで、入力端子２２Ａに第１の信号としてス
テレオ信号の例えば、第４図のＡに示す右信号Ｒ
が加えられ、他方の入力端子２２Ｂに第２の信号
としてステレオ信号の例えば、第４図のＢに示す
左信号Ｌが加えられ、各左信号Ｌ及び右信号Ｒの
最大振幅をe₁，e₂とする。

入力端子２２Ａに加えられた右信号Ｒは、位相
反転器２４で位相反転され、第４図のＣに示す波
形に変換される。一方、入力端子２２Ｂに加えら
れた左信号Ｌは、電力増幅器３６で直接増幅さ
れ、出力端子３４Ｂには第４図のＤに示す出力と
なつて現れる。この左信号Ｌ側の出力波形の振幅
は、電力振幅器３６の増幅利得ＫによつてＫ・e₂
となる。

また、位相反転器２４で得られた右信号Ｒの位
相反転信号は、電力増幅器３２で増幅され、出力
端子３４Ａには第４図のＥに示す出力が発生し、
その振幅は、電力増幅器３２の利得Ｋによつて
Ｋ・（−e₁）となる。

各出力端子３４Ａ，３４Ｂに得られた出力は、
スピーカ４０に反対方向の端子より加えられるた
め、スピーカ４０は第４図のＦに示すように、両
出力を加算した合成信号で駆動され、その振幅は
Ｋ・（e₁＋e₂）となる。

また、このようにBTL増幅を行う場合におい
て、入力端子２２Ａに左信号成分ΔLを含んだ右
信号（Ｒ＋ΔL）を加え、また、入力端子２２Ｂ
に右信号成分ΔRを含んだ左信号（Ｌ＋ΔR）を
加えた場合、位相反転器２４で右信号（Ｒ＋ΔL）
の反転信号｛−（Ｒ＋ΔL）｝が得られるため、各
電力増幅器３２，３６の利得Ｋを便宜上、Ｋ＝１
とすると、スピーカ40に加えられる出力V₀の信
号成分は｛−（Ｒ＋ΔL）｝と（Ｌ＋ΔR）とを加算
したものとなる。即ち、出力V₀は、両信号の加
算｛Ｌ＋ΔR−（−Ｒ−ΔL）｝によつて、（Ｌ＋Ｒ
＋ΔL＋ΔR）となり、ステレオ信号の和信号が形
成されてモノラル化される。従つて、入力端子２
２Ａ，２２Ｂに個別に加えられたステレオ信号は
モノラル化され、スピーカ４０からステレオ信号
のモノラル化出力が再生される。なお、各入力端
子２２Ａ，２２Ｂにモノラル信号Ａが加えられた
場合には、第４図のＡないしＦより明らかなよう
に、BTL増幅によつて、出力V₀は、｛Ａ−（−Ａ）
＝2A｝となり、この出力V₀がスピーカ４０に加
えられて再生される。

また、第３図に示すように、ジヤツク３８に負
荷６４Ａ，６４Ｂを有するプラグ６６が挿入され
た場合、接点４８Ａ，４８Ｂは接触端子４２Ａ，
４２Ｂから離れ、スピーカ４０の接続が解除され
ることになる。この結果、切換制御回路３０に与
えられる信号入力が無くなるため、切換制御回路
３０が発生する制御信号出力は低レベル出力に移
行し、切換回路２６の接点２６Ｐは破線のように
切換えられる。

そこで、入力端子２２Ａに加えられた右信号
（Ｒ＋ΔL）は、電力増幅器３２で増幅された後、
出力端子３４Ａよりジヤツク３８及びプラグ６６
を介して負荷６４Ａに加えられる。また、入力端
子２２Ｂに加えられた左信号（Ｌ＋ΔR）は、電
力増幅器３６で増幅された後、出力端子３４Ｂよ
り負荷６４Ｂに加えられる。即ち、各負荷６４
Ａ，６４Ｂは、電力増幅器３２，３６の出力で個
別に駆動され、ステレオ用ヘツドホン等のステレ
オ再生用の負荷６４Ａ，６４Ｂによつてステレオ
信号の再生が行われる。

このような増幅回路２０によれば、負荷の接続
切換えをジヤツク３８及びプラグ６６によつて行
い、これに伴う信号変化に応じて制御信号を形成
し、各負荷に応じてステレオ信号の右信号及び左
信号の出力、又は、ステレオ信号のモノラル化出
力を得ることができる。また、従来回路で必要と
していた信号合成器等の省略に加えて、ステレオ
再生時にもBTL回路中の電力増幅器３２，３６
を用いるので、信号成分の合成回路系統の簡略化
とともにシステム全体の簡略化が図られ、BTL
増幅によつて信頼性の高い信号合成が行われる。

次に、第５図及び第６図は、この発明の増幅回
路の他の実施例を示す。切換制御回路３０′は、
非反転入力端子（＋）に抵抗７０を介して電源電
圧Vccを印加し、かつ反転入力端子（−）を接地
したコンパレータ７２で構成されている。また、
ジヤツク３８′にはプラグの挿入で接地（GND）
側に接続される接触端子４２Ｃを有するものが使
用され、この接触端子４２Ｃは、コンパレータ７
２の非反転入力端子（＋）に接続されている。即
ち、第６図に示すように、プラグ６６の挿入によ
つて接触端子４２Ｃがプラグ６６の電極部を介し
て接地されると、コンパレータ７２の反転入力端
子（−）の電位が低レベルに変更され、この結
果、コンパレータ７２の作動が反転し、制御入力
端子２８にはコンパレータ７２より制御入力とし
て低レベル出力が与えられる。この場合、切換回
路２６は、この制御入力に応動して接点２６Ｐを
実線で示す位置に切換えるものとする。

なお、この発明は、ラジオ、テープレコーダ等
各種のオーデイオ機器、その他の信号処理回路に
おいて信号成分の合成に利用でき、負荷に応じた
信号出力を取り出すことができる。

以上説明したように、この発明によれば、
BTL増幅によつてステレオ信号のモノラル化を
実現できるとともに、負荷に応じてステレオ信号
出力、又は、ステレオ信号のモノラル化出力を得
ることができ、しかも、従来の信号合成器の省略
等によつて回路構成の簡略を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のBTL回路を示すブロツク図、
第２図はこの発明の増幅回路の実施例を示すブロ
ツク図、第３図はジヤツク部の接続回路を示す説
明図、第４図は第２図に示した増幅回路の動作波
形を示す説明図、第５図はこの発明の増幅回路の
他の実施例を示すブロツク図、第６図はジヤツク
部の接続回路を示す説明図である。 ２０……増幅回路、２４……位相反転器、２６
……切換回路、３０……切換制御回路、３２……
電力増幅器（第１の増幅器）、３４Ａ，３４Ｂ…
…出力端子、３６……電力増幅器（第２の増幅
器）、４０……スピーカ（負荷）、６４Ａ，６４Ｂ
……負荷。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ステレオ信号の右信号又は左信号の何れか一
   方を第１の信号、他方を第２の信号とし、第１の
   信号の位相を反転する位相反転器と、 第１の信号、又は、位相反転器で位相を反転し
   た第１の信号を増幅する第１の増幅器と、 第２の信号を増幅する第２の増幅器と、 第１及び第２の増幅器の出力端子間、又は、第
   １及び第２の増幅器の出力端子毎に接続される負
   荷の接続切換えによつて生じた電圧変化を検出
   し、電圧変化の検出に基づいて、各増幅器の出力
   端子に対する負荷の接続切換えに応じた制御信号
   を発生する切換制御回路と、 第１の増幅器に対して加えるべき、第１の信
   号、又は、位相反転器で位相を反転させた第１の
   信号の何れか一方を、切換制御回路からの制御信
   号に基づいて選択する切換回路とを備え、 第１及び第２の増幅器の出力端子に対する負荷
   の接続形態に応じてステレオ信号又はモノラル信
   号を取り出す増幅回路。