JP2020184655A - Surround circuit and acoustic system using the surround circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スピーカーマトリクス方式のサラウンド回路及びそのサラウンド回路を利用した音響システムに関する。 The present invention relates to a speaker matrix surround circuit and an audio system using the surround circuit.
従来より、左右チャンネルのステレオ信号を、部屋の前側から流すとともに、それらステレオ信号をマトリクス処理した音声信号を部屋の後側から流して、サラウンド再生することが知られている。 Conventionally, it has been known that stereo signals of left and right channels are sent from the front side of a room, and audio signals obtained by matrix-processing the stereo signals are sent from the rear side of the room for surround reproduction.
サラウンド再生はアナログアンプ（アンバランスアンプ）を使用した場合には特に問題なく行うことができるが、デジタルアンプ（バランスアンプ）を使用した場合には、デジタルアンプ（バランスアンプ）の各チャンネルの正極より出力された音声信号に電位差（不平衡）が生じた状態となり、デジタルアンプ（バランスアンプ）における各チャンネルの負極に流れる帰還電流が相互間でバランスが異なった状態で各チャンネルの負極よりアンプ内に返る状態となる。
これを平衡に保つために、デジタルアンプの回路内のＬＳＩやパワーＭＯＳＦＥＴドライバなどに過剰な負荷がかかり異常処理が発生してデジタルアンプ内部の増幅回路が焼き切れるといった問題がある。
Surround playback can be performed without any problem when an analog amplifier (unbalanced amplifier) is used, but when a digital amplifier (balanced amplifier) is used, it can be performed from the positive electrode of each channel of the digital amplifier (balanced amplifier). A potential difference (unbalance) has occurred in the output audio signal, and the feedback current flowing through the negative electrode of each channel in the digital amplifier (balanced amplifier) has a different balance between each other and enters the amplifier from the negative electrode of each channel. It will be in a state of returning.
In order to keep this in balance, there is a problem that an excessive load is applied to the LSI and the power MOSFET driver in the circuit of the digital amplifier, an abnormal process occurs, and the amplifier circuit inside the digital amplifier is burnt out.
そのため、過去のアナログアンプ（アンバランスアンプ）で行うことができたマトリクスサラウンド結線が、近年登場したデジタルアンプ（バランスアンプ）では行うことができず、マトリクスサラウンドを聴くためにはアンバランスタイプの旧式のアナログアンプを入手してスピーカーに接続するしか手段がない状態となっていた。 Therefore, the matrix surround connection that could be done with the analog amplifier (unbalanced amplifier) in the past cannot be done with the digital amplifier (balanced amplifier) that has appeared in recent years, and it is an old-fashioned unbalanced type for listening to the matrix surround. I had no choice but to obtain an analog amplifier from the above and connect it to a speaker.
これに対して、サラウンド時にはパワーアンプへの供給電圧を非サラウンド時より小さくすることでパワーアンプの出力制限を行うようにしたもので、特に切替え回路を必要とすることなく入力側にリミッタ回路を設けたサラウンド回路が開示されている（例えば、特許文献１）。 On the other hand, in surround, the supply voltage to the power amplifier is made smaller than in non-surround to limit the output of the power amplifier, and a limiter circuit is installed on the input side without the need for a switching circuit. The provided surround circuit is disclosed (for example, Patent Document 1).
特許文献１に記載の発明によれば、サラウンド時の出力制限を簡単な回路構成で行うことができる。
しかしながら、サラウンド時には出力が制限されるので臨場感が溢れた迫力のあるサウンドを聴くことができない。
According to the invention described in Patent Document 1, output limitation during surround can be performed with a simple circuit configuration.
However, since the output is limited during surround, it is not possible to hear a powerful sound full of presence.
そこで、本発明の目的とするところは、特に出力を制限することなくデジタルアンプでもマトリクスサラウンドを聴くことのできるサラウンド回路及びそのサラウンド回路を利用した音響システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a surround circuit capable of listening to matrix surround even with a digital amplifier without particularly limiting the output, and an audio system using the surround circuit.
上記の目的を達成するために、本発明に係るサラウンド回路は、
入力端子（１１，１２）から左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）が入力される第一デジタルアンプ（１０）の出力端子（１３，１４）に接続された第一スピーカー（２１）と第二スピーカー（２２）と、
入力端子（３１，３２）から前記左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）が入力される第二デジタルアンプ（３０）の出力端子（３３，３４）に接続された第一サラウンドスピーカー（４１）と第二サラウンドスピーカー（４２）と、
前記第二デジタルアンプ（３０）の入力端子（３１，３２）と前記左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）の間に、外部電源を要することなく設けられ、前記左右チャンネルの差異信号（Ｓ）を生成する差異信号抽出回路（１００，２００）を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the surround circuit according to the present invention is
The first speaker (21) and the second speaker (21) connected to the output terminals (13, 14) of the first digital amplifier (10) to which the audio signals (L, R) of the left and right channels are input from the input terminals (11, 12). With speaker (22)
With the first surround speaker (41) connected to the output terminals (33, 34) of the second digital amplifier (30) to which the audio signals (L, R) of the left and right channels are input from the input terminals (31, 32). With the second surround speaker (42),
An external power supply is not required between the input terminals (31, 32) of the second digital amplifier (30) and the audio signals (L, R) of the left and right channels, and the difference signal (S) of the left and right channels is provided. It is characterized by including a difference signal extraction circuit (100, 200) for generating the above.
また、本発明は、前記差異信号抽出回路（１００）は、巻数及び巻線比が同一で同じ極性を持つアイソレーショントランス（１１０，１２０）を２個使用し、それらの第一アイソレーショントランス（１１０）の一次巻線（１１１）の一方端子（Ｘ）と第二アイソレーショントランス（１２０）の一次巻線（１２１）の一方端子（Ｘ）を接続するとともに、第一アイソレーショントランス（１１０）の二次巻線（１１２）の一方端子（Ｘ）と第二アイソレーショントランス（１２０）の二次巻線（１２２）の一方端子（Ｘ）を接続し、第二アイソレーショントランス（１２０）の二次巻線（１２２）の他方端子（Ｙ）をグランド（ＧＮＤ）に接続したもので、
前記左チャンネルの音声信号（Ｌ）を、第二アイソレーショントランス（１２０）の一次巻線（１２１）の他方端子（Ｙ）に入力するとともに、前記右チャンネルの音声信号（Ｒ）を、第一アイソレーショントランス（１１０）の一次巻線（１１１）の他方端子（Ｙ）に入力し、前記差異信号（Ｓ）を、第一アイソレーショントランス（１１０）の二次巻線（１１２）の他方端子（Ｙ）から出力するようにしたことを特徴とする。
Further, in the present invention, the difference signal extraction circuit (100) uses two isolation transformers (110, 120) having the same number of turns and winding ratio and having the same polarity, and the first isolation transformers (110, 120) thereof. One terminal (X) of the primary winding (111) of 110) and one terminal (X) of the primary winding (121) of the second isolation transformer (120) are connected, and the first isolation transformer (110) is connected. One terminal (X) of the secondary winding (112) of the second isolation transformer (120) and one terminal (X) of the secondary winding (122) of the second isolation transformer (120) are connected to the second isolation transformer (120). The other terminal (Y) of the secondary winding (122) is connected to the ground (GND).
The left channel audio signal (L) is input to the other terminal (Y) of the primary winding (121) of the second isolation transformer (120), and the right channel audio signal (R) is first. The difference signal (S) is input to the other terminal (Y) of the primary winding (111) of the isolation transformer (110), and the difference signal (S) is transmitted to the other terminal (112) of the secondary winding (112) of the first isolation transformer (110). It is characterized in that it is output from (Y).
また、本発明は、前記第一アイソレーショントランスの一次巻線の一方端子（Ｘ）と第二アイソレーショントランスの一次巻線の一方端子（Ｘ）を接続したものをグランド（ＧＮＤ）に接続し、第二アイソレーショントランスの二次巻線の他方端子（Ｙ）にも接続したことを特徴とする。 Further, in the present invention, one terminal (X) of the primary winding of the first isolation transformer and one terminal (X) of the primary winding of the second isolation transformer are connected to the ground (GND). , It is also characterized in that it is also connected to the other terminal (Y) of the secondary winding of the second isolation transformer.
また、本発明は、前記差異信号抽出回路（２００）は、巻数及び巻線比が同一で同じ極性を持つアイソレーショントランス（２１０，２２０）を２個使用し、それらの第一アイソレーショントランス（２１０）の二次巻線（２１２）の一方端子（Ｘ）と第二アイソレーショントランス（２２０）の二次巻線（２２２）の一方端子（Ｘ）を接続し、第二アイソレーショントランス（２２０）の二次巻線（２２２）の他方端子（Ｙ）をグランド（ＧＮＤ）に接続したもので、
前記左チャンネルの音声信号（Ｌ）のプラス極及びマイナス極を、第二アイソレーショントランス（２２０）の一次巻線（２２１）の他方端子（Ｙ）及び一方端子（Ｘ）にそれぞれ入力するとともに、前記右チャンネルの音声信号（Ｒ）のプラス極及びマイナス極を、第一アイソレーショントランス（２１０）の一次巻線（２１１）の他方端子（Ｙ）及び一方端子（Ｘ）にそれぞれ入力し、前記差異信号（Ｓ）を、第一アイソレーショントランス（２１０）の二次巻線（２１２）の他方端子（Ｙ）から出力するようにしたことを特徴とする。
Further, in the present invention, the difference signal extraction circuit (200) uses two isolation transformers (210, 220) having the same number of turns and winding ratio and having the same polarity, and the first isolation transformers (210, 220) thereof. Connect one terminal (X) of the secondary winding (212) of 210) to one terminal (X) of the secondary winding (222) of the second isolation transformer (220), and connect the second isolation transformer (220). The other terminal (Y) of the secondary winding (222) of) is connected to the ground (GND).
The positive and negative poles of the left channel audio signal (L) are input to the other terminal (Y) and one terminal (X) of the primary winding (221) of the second isolation transformer (220), respectively. The positive and negative poles of the audio signal (R) of the right channel are input to the other terminal (Y) and the one terminal (X) of the primary winding (211) of the first isolation transformer (210), respectively. The difference signal (S) is output from the other terminal (Y) of the secondary winding (212) of the first isolation transformer (210).
また、本発明に係るサラウンド回路を利用した音響システムは、前記請求項１乃至３のうちいずれか一つのサラウンド回路において、
前記第一スピーカー（２１）を部屋（１）の前方左側に、前記第二スピーカー（２２）を前記部屋（１）の前方右側に配置するとともに、
前記第一サラウンドスピーカー（４１）を前記部屋（１）の後方左側に、前記第二サラウンドスピーカー（４２）を前記部屋（１）の後方右側に配置したことを特徴とする。
Further, the acoustic system using the surround circuit according to the present invention is the surround circuit according to any one of claims 1 to 3.
The first speaker (21) is arranged on the front left side of the room (1), and the second speaker (22) is arranged on the front right side of the room (1).
The first surround speaker (41) is arranged on the rear left side of the room (1), and the second surround speaker (42) is arranged on the rear right side of the room (1).
なお、括弧内の記号は、図面および後述する発明の実施の形態に記載された対応要素または対応事項を示す。 The symbols in parentheses indicate the corresponding elements or corresponding items described in the drawings and the embodiments of the invention described later.
本発明のサラウンド回路によれば、第一デジタルアンプに接続された第一スピーカーと第二スピーカーからは左右チャンネルの音声信号によって通常のステレオサウンドが流れる。
同時に、左右チャンネルの音声信号は、第一サラウンドスピーカーと第二サラウンドスピーカーが接続された第二デジタルアンプの前段に設けられた差異信号抽出回路によって左右チャンネルの差異信号が生成され、その差異信号は、第一サラウンドスピーカーと第二サラウンドスピーカーから流されるので、デジタルアンプを使用した場合であっても容易にステレオ信号をマトリクス処理した音声信号を流してサラウンド再生することができる。
According to the surround circuit of the present invention, normal stereo sound flows from the first speaker and the second speaker connected to the first digital amplifier by the audio signals of the left and right channels.
At the same time, for the audio signals of the left and right channels, the difference signal of the left and right channels is generated by the difference signal extraction circuit provided in front of the second digital amplifier to which the first surround speaker and the second surround speaker are connected, and the difference signal is generated. , Since it is played from the first surround speaker and the second surround speaker, it is possible to easily flow an audio signal obtained by matrix processing a stereo signal and perform surround reproduction even when a digital amplifier is used.
特に、この差異信号抽出回路は、第二デジタルアンプの入力端子と左右チャンネルの音声信号の間に、外部電源を要することなく設けられたものであるので、回路そのものを小型化することができ、構成を簡素化することができる。
また、従来例で示したように特に出力を制御することなく、しかもデジタルアンプに故障を誘発することなくマトリクスサラウンドを出力することができる。
In particular, since this difference signal extraction circuit is provided between the input terminal of the second digital amplifier and the audio signals of the left and right channels without requiring an external power supply, the circuit itself can be miniaturized. The configuration can be simplified.
Further, as shown in the conventional example, the matrix surround can be output without particularly controlling the output and without inducing a failure in the digital amplifier.
また、本発明によれば、差異信号抽出回路を、巻数及び巻線比が同一で同じ極性を持つアイソレーショントランスを２個使用し、それぞれの一次巻線と二次巻線の配線を工夫したものであるので、非常に単純な構成である。
また、差異信号抽出回路に、左右チャンネルの音声信号が入力される場合であっても、左右チャンネルの音声信号のプラス極及びマイナス極が入力される場合であっても対応することができる。左右チャンネルの音声信号のプラス極及びマイナス極が入力される場合とは、音響機器間でＧＮＤを共有しないものであり、例えば、シンセサイザーなどの電子楽器が入力される場合である。
この場合、左右チャンネルに入力された電気的な信号の位相のズレを抽出（検出）することが可能となる。
Further, according to the present invention, the difference signal extraction circuit uses two isolation transformers having the same number of turns and the winding ratio and the same polarity, and the wiring of the primary winding and the secondary winding of each is devised. Since it is a thing, it has a very simple structure.
Further, it is possible to deal with the case where the audio signals of the left and right channels are input to the difference signal extraction circuit and the case where the positive and negative poles of the audio signals of the left and right channels are input. The case where the positive and negative poles of the audio signals of the left and right channels are input is a case where the GND is not shared between the audio devices, and for example, an electronic musical instrument such as a synthesizer is input.
In this case, it is possible to extract (detect) the phase shift of the electrical signals input to the left and right channels.
また、本発明によれば、第一アイソレーショントランスの一次巻線の一方端子と第二アイソレーショントランスの一次巻線の一方端子を接続したものをグランド（ＧＮＤ）に接続し、第二アイソレーショントランスの二次巻線の他方端子にも接続することにより一方の出力をＧＮＤとして共有することによりノイズを防止することができる。 Further, according to the present invention, one terminal of the primary winding of the first isolation transformer and one terminal of the primary winding of the second isolation transformer are connected to the ground (GND), and the second isolation is performed. Noise can be prevented by sharing one output as GND by connecting it to the other terminal of the secondary winding of the transformer.
また、本発明のサラウンド回路を利用した音響システムによれば、一般家庭の部屋や、カラオケルームなどに対して、第一スピーカーを部屋の前方左側に、第二スピーカーを部屋の前方右側に配置するとともに、第一サラウンドスピーカーを部屋の後方左側に、第二サラウンドスピーカーを部屋の後方右側に配置することで、ユーザは部屋の真中の位置において、例えば、コンサートライブの音声を聴いた場合、ライブホールの反響音（歓声）やマイクの残響（リバーブ）だけを聴き、臨場感のあるマトリクスサラウンドを聴くことができる。
また、マイクからの音声が聴こえる位置に移動することで、ユーザはコンサート会場の観客席で音楽を聴くと同様の感覚を得ることもできる。
Further, according to the sound system using the surround circuit of the present invention, the first speaker is arranged on the front left side of the room and the second speaker is arranged on the front right side of the room with respect to a general household room or a karaoke room. At the same time, by arranging the first surround speakers on the rear left side of the room and the second surround speakers on the rear right side of the room, the user can be placed in the center of the room, for example, when listening to live concert sound, the live hall. You can listen to the reverberation (cheers) and the reverberation (reverb) of the microphone, and listen to the realistic matrix surround.
In addition, by moving to a position where the sound from the microphone can be heard, the user can get the same feeling as listening to music in the audience seats of the concert venue.
なお、このような差異信号抽出回路を設けることについては、特許文献１にはまったく記載されていない。 It should be noted that the provision of such a difference signal extraction circuit is not described at all in Patent Document 1.
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るサラウンド回路について説明する。 The surround circuit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
本発明の実施形態に係るサラウンド回路は、図１に示すように、左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒを、第一デジタルアンプ１０及び第二デジタルアンプ３０で増幅して４個のスピーカー２１，２２，４１，４２から流すものである。 In the surround circuit according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the audio signals L and R of the left and right channels are amplified by the first digital amplifier 10 and the second digital amplifier 30, and the four speakers 21 and 22 , 41, 42.
第一デジタルアンプ１０の入力端子１１，１２には、左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒが入力され、第一デジタルアンプ１０の出力端子１３，１４には第一スピーカー２１と第二スピーカー２２が接続されている。
これにより、第一スピーカー２１からは左チャンネルの音声信号Ｌが出力され、第二スピーカー２２からは右チャンネルの音声信号Ｒが出力され、通常のステレオサウンドが流れるように構成される。
Left and right channel audio signals L and R are input to the input terminals 11 and 12 of the first digital amplifier 10, and the first speaker 21 and the second speaker 22 are connected to the output terminals 13 and 14 of the first digital amplifier 10. Has been done.
As a result, the left channel audio signal L is output from the first speaker 21, and the right channel audio signal R is output from the second speaker 22, so that normal stereo sound flows.
また、第二デジタルアンプ３０と、左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒの間には左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒの差異信号Ｓを生成する差異信号抽出回路１００が設けられている。
第二デジタルアンプ３０の入力端子１１，１２には、差異信号抽出回路１００で生成された差異信号Ｓが入力され、第二デジタルアンプ３０の出力端子３３，３４には第一サラウンドスピーカー４１と第二サラウンドスピーカー４２が接続されている。
また、差異信号抽出回路１００には左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒが直接入力されている。
ここでは、第一デジタルアンプ１０と第二デジタルアンプ３０は、同じ規格のものを使用した。
Further, a difference signal extraction circuit 100 that generates a difference signal S between the left and right channel audio signals L and R is provided between the second digital amplifier 30 and the left and right channel audio signals L and R.
The difference signal S generated by the difference signal extraction circuit 100 is input to the input terminals 11 and 12 of the second digital amplifier 30, and the first surround speaker 41 and the first surround speaker 41 and the third are input to the output terminals 33 and 34 of the second digital amplifier 30. Two surround speakers 42 are connected.
Further, the audio signals L and R of the left and right channels are directly input to the difference signal extraction circuit 100.
Here, as the first digital amplifier 10 and the second digital amplifier 30, the same standard was used.
差異信号抽出回路１００は、特に外部電源を要することなく設けられたもので、簡易な回路によって左右チャンネルの差異信号Ｓを生成するものである。
より具体的には、差異信号抽出回路１００は、図２に示すように、巻数及び巻線比が同一で同じ極性を持つ、６００Ω：６００Ω（数値は一例であり、特に限定されるものではない）のアイソレーショントランス１１０，１２０を２個使用したものである。
The difference signal extraction circuit 100 is provided without requiring an external power supply, and generates a difference signal S for the left and right channels by a simple circuit.
More specifically, as shown in FIG. 2, the difference signal extraction circuit 100 has the same number of turns and winding ratio and has the same polarity. 600Ω: 600Ω (numerical values are examples and are not particularly limited. ), Two isolation transformers 110 and 120 are used.
第一アイソレーショントランス１１０の一次巻線１１１の一方端子Ｘと第二アイソレーショントランス１２０の一次巻線１２１の一方端子Ｘを接続するとともにグランドＧＮＤに接続し、第一アイソレーショントランス１１０の二次巻線１１２の一方端子Ｘと第二アイソレーショントランス１２０の二次巻線１２２の一方端子Ｘを接続し、第二アイソレーショントランス１２０の二次巻線１２２の他方端子ＹをグランドＧＮＤに接続している。 One terminal X of the primary winding 111 of the first isolation transformer 110 and one terminal X of the primary winding 121 of the second isolation transformer 120 are connected and connected to the ground GND to connect the secondary of the first isolation transformer 110. One terminal X of the winding 112 and one terminal X of the secondary winding 122 of the second isolation transformer 120 are connected, and the other terminal Y of the secondary winding 122 of the second isolation transformer 120 is connected to the ground GND. ing.
そして、左チャンネルの音声信号Ｌを、第二アイソレーショントランス１２０の一次巻線１２１の他方端子Ｙに入力するとともに、右チャンネルの音声信号Ｒを、第一アイソレーショントランス１１０の一次巻線１１１の他方端子Ｙに入力し、差異信号Ｓを、第一アイソレーショントランス１１０の二次巻線１１２の他方端子Ｙから出力するようにしたものである。 Then, the audio signal L of the left channel is input to the other terminal Y of the primary winding 121 of the second isolation transformer 120, and the audio signal R of the right channel is input to the primary winding 111 of the first isolation transformer 110. It is input to the other terminal Y and the difference signal S is output from the other terminal Y of the secondary winding 112 of the first isolation transformer 110.
なお、ここでは、第一アイソレーショントランス１１０の一次巻線１１１の一方端子Ｘと第二アイソレーショントランス１２０の一次巻線１２１の一方端子Ｘを接続するとともにグランドＧＮＤに接続し、これを第二アイソレーショントランス１２０の二次巻線１２２の他方端子Ｙに接続することで、一層、ノイズ防止を図ることができるようにしたが、図３に示すように、第一アイソレーショントランス１１０の一次巻線１１１の一方端子Ｘと第二アイソレーショントランス１２０の一次巻線１２１の一方端子Ｘを接続したものを特にグランドＧＮＤに接続しないようにすることもできる。
さらには、図２に示すように、切替えスイッチ５０を、第一アイソレーショントランス１１０の一次巻線１１１の一方端子Ｘと第二アイソレーショントランス１２０の一次巻線１２１の一方端子Ｘを接続するとともにグランドＧＮＤに接続したものを、第二アイソレーショントランス１２０の二次巻線１２２の他方端子Ｙに接続する回線に設けて、切替えスイッチ５０のオンでＧＮＤ回路を共有接続してノイズ防止を図り、オフでＧＮＤ回路の共有接続を切断するように構成することもできる。
Here, one terminal X of the primary winding 111 of the first isolation transformer 110 and one terminal X of the primary winding 121 of the second isolation transformer 120 are connected and connected to the ground GND, and this is connected to the second. By connecting to the other terminal Y of the secondary winding 122 of the isolation transformer 120, noise can be further prevented. However, as shown in FIG. 3, the primary winding of the first isolation transformer 110 It is also possible not to connect the one terminal X of the wire 111 and the one terminal X of the primary winding 121 of the second isolation transformer 120 to the ground GND.
Further, as shown in FIG. 2, the changeover switch 50 is connected to one terminal X of the primary winding 111 of the first isolation transformer 110 and one terminal X of the primary winding 121 of the second isolation transformer 120. The one connected to the ground GND is provided on the line connected to the other terminal Y of the secondary winding 122 of the second isolation transformer 120, and the GND circuit is sharedly connected by turning on the changeover switch 50 to prevent noise. It can also be configured to disconnect the shared connection of the GND circuit when it is off.
また、差異信号抽出回路１００では、左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒがそれぞれ一つずつ入力される場合を示したが、左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒのプラス極及びマイナス極が入力される場合には、図４に示すような、差異信号抽出回路２００を適用することができる。 Further, in the difference signal extraction circuit 100, the case where the audio signals L and R of the left and right channels are input one by one is shown, but the case where the positive and negative poles of the audio signals L and R of the left and right channels are input. The difference signal extraction circuit 200 as shown in FIG. 4 can be applied to the above.
差異信号抽出回路２００も、差異信号抽出回路１００と同様に、特に外部電源を要することなく設けられたもので、簡易な回路によって左右チャンネルの差異信号Ｓを生成するものである。
より具体的には、差異信号抽出回路２００は、図４に示すように、巻数及び巻線比が同一で同じ極性を持つ、６００Ω：６００Ω（数値は一例であり、特に限定されるものではない）のアイソレーショントランス２１０，２２０を２個使用したものである。
Like the difference signal extraction circuit 100, the difference signal extraction circuit 200 is also provided without requiring an external power supply, and generates the difference signal S of the left and right channels by a simple circuit.
More specifically, as shown in FIG. 4, the difference signal extraction circuit 200 has the same number of turns and winding ratio and has the same polarity. 600Ω: 600Ω (numerical values are examples and are not particularly limited. ) Two isolation transformers 210 and 220 are used.
第一アイソレーショントランス２１０の二次巻線２１２の一方端子Ｘと第二アイソレーショントランス２２０の二次巻線２２２の一方端子Ｘを接続し、第二アイソレーショントランス２２０の二次巻線２２２の他方端子ＹをグランドＧＮＤに接続している。 One terminal X of the secondary winding 212 of the first isolation transformer 210 and one terminal X of the secondary winding 222 of the second isolation transformer 220 are connected, and the secondary winding 222 of the second isolation transformer 220 is connected. On the other hand, the terminal Y is connected to the ground GND.
そして、左チャンネルの音声信号Ｌのプラス極及びマイナス極を、第二アイソレーショントランス２２０の一次巻線２２１の他方端子Ｙ及び一方端子Ｘにそれぞれ入力するとともに、右チャンネルの音声信号Ｒのプラス極及びマイナス極を、第一アイソレーショントランス２１０の一次巻線２１１の他方端子Ｙ及び一方端子Ｘにそれぞれ入力し、差異信号Ｓを、第一アイソレーショントランス２１０の二次巻線２１２の他方端子Ｙから出力するようにしたものである。 Then, the positive and negative poles of the audio signal L of the left channel are input to the other terminal Y and the one terminal X of the primary winding 221 of the second isolation transformer 220, respectively, and the positive pole of the audio signal R of the right channel is input. And the negative pole are input to the other terminal Y and the one terminal X of the primary winding 211 of the first isolation transformer 210, respectively, and the difference signal S is input to the other terminal Y of the secondary winding 212 of the first isolation transformer 210. It is output from.
以上のように構成されたサラウンド回路によれば、第一デジタルアンプ１０に接続された第一スピーカー２１と第二スピーカー２２から通常のステレオサウンドが流され、それと同時に、第二デジタルアンプ３０に接続された第一サラウンドスピーカー４１と第二サラウンドスピーカー４２から、第二デジタルアンプ３０の前段に設けられた差異信号抽出回路１００，２００によって生成された差異信号が流されるので、デジタルアンプ１０，３０を使用した場合であっても容易にステレオ信号をマトリクス処理した音声信号を流してサラウンド再生することができる。 According to the surround circuit configured as described above, normal stereo sound is played from the first speaker 21 and the second speaker 22 connected to the first digital amplifier 10, and at the same time, they are connected to the second digital amplifier 30. Since the difference signal generated by the difference signal extraction circuits 100 and 200 provided in front of the second digital amplifier 30 is passed from the first surround speaker 41 and the second surround speaker 42, the digital amplifiers 10 and 30 are used. Even when it is used, it is possible to easily carry out surround reproduction by flowing an audio signal obtained by matrix processing a stereo signal.
特に、この差異信号抽出回路１００，２００は、第二デジタルアンプ３０の入力端子３１，３２と左右チャンネルの音声信号Ｌ，Ｒの間に、外部電源を要することなく設けられたものであるので、回路そのものを小型化することができ、構成を簡素化することができる。
また、従来例で示したように特に出力を制御することもない。そして、デジタルアンプ１０，３０に故障を誘発することなくマトリクスサラウンドを出力することができる。
In particular, the difference signal extraction circuits 100 and 200 are provided between the input terminals 31 and 32 of the second digital amplifier 30 and the audio signals L and R of the left and right channels without requiring an external power supply. The circuit itself can be miniaturized and the configuration can be simplified.
Further, as shown in the conventional example, the output is not particularly controlled. Then, the matrix surround can be output to the digital amplifiers 10 and 30 without inducing a failure.
次に、このようなサラウンド回路を利用した音響システムの一例を図５に示す。
これは、一般家庭の部屋（カラオケルームなどであってもよい）１に対して、第一スピーカー２１を部屋１の前方左側に、第二スピーカー２２を部屋１の前方右側に配置するとともに、第一サラウンドスピーカー４１を部屋１の後方左側に、第二サラウンドスピーカー４２を部屋１の後方右側に配置することで、ユーザは部屋の真中の位置において、例えば、コンサートライブの音声を聴いた場合、ライブホールの反響音（歓声）やマイクの残響（リバーブ）だけを聴き、臨場感のあるマトリクスサラウンドを聴くことができる。
また、マイクからの音声が聴こえる位置に移動することで、ユーザはコンサート会場の観客席で音楽を聴くと同様の感覚を得ることもできる。
さらに、ユーザは聴く位置を色々と変えることで音色の強弱あるいは音の有無により様々な音を楽しむことができる。
Next, FIG. 5 shows an example of an acoustic system using such a surround circuit.
In this method, the first speaker 21 is arranged on the front left side of the room 1 and the second speaker 22 is arranged on the front right side of the room 1 with respect to the room 1 of a general household (which may be a karaoke room or the like). By arranging the one surround speaker 41 on the rear left side of the room 1 and the second surround speaker 42 on the rear right side of the room 1, the user can live in the center of the room, for example, when listening to the sound of a concert live. You can listen only to the reverberation (cheers) of the hall and the reverberation (reverb) of the microphone, and listen to the realistic matrix surround.
In addition, by moving to a position where the sound from the microphone can be heard, the user can get the same feeling as listening to music in the audience seats of the concert venue.
Further, the user can enjoy various sounds depending on the strength of the timbre or the presence or absence of the sound by changing the listening position in various ways.
なお、差異信号抽出回路１００，２００から出力される差異信号Ｓは、モノラル出力であるので、モノラルバランスアンプのスピーカーが１個のみの環境においてもマトリクスサラウンドを聴くことができる。 Since the difference signal S output from the difference signal extraction circuits 100 and 200 is a monaural output, the matrix surround can be heard even in an environment where the monaural balance amplifier has only one speaker.
１ 部屋
１０ 第一デジタルアンプ
１１ 入力端子
１２ 入力端子
１３ 出力端子
１４ 出力端子
２１ 第一スピーカー
２２ 第二スピーカー
３０ 第二デジタルアンプ
３１ 入力端子
３２ 入力端子
３３ 出力端子
３４ 出力端子
４１ 第一サラウンドスピーカー
４２ 第二サラウンドスピーカー
５０ 切替えスイッチ
１００ 差異信号抽出回路
１１０ 第一アイソレーショントランス
１１１ 一次巻線
１１２ 二次巻線
１２０ 第一アイソレーショントランス
１２１ 一次巻線
１２２ 二次巻線
２００ 差異信号抽出回路
２１０ 第一アイソレーショントランス
２１１ 一次巻線
２１２ 二次巻線
２２０ 第一アイソレーショントランス
２２１ 一次巻線
２２２ 二次巻線
Ｌ 左チャンネルの音声信号
Ｒ 右チャンネルの音声信号
Ｓ 左右チャンネルの差異信号
1 room 10 1st digital amplifier 11 input terminal 12 input terminal 13 output terminal 14 output terminal 21 1st speaker 22 2nd speaker 30 2nd digital amplifier 31 input terminal 32 input terminal 33 output terminal 34 output terminal 41 1st surround speaker 42 Second surround speaker 50 Changeover switch 100 Difference signal extraction circuit 110 First isolation transformer 111 Primary winding 112 Secondary winding 120 First isolation transformer 121 Primary winding 122 Secondary winding 200 Difference signal extraction circuit 210 First Isolation transformer 211 Primary winding 212 Secondary winding 220 Primary isolation transformer 221 Primary winding 222 Secondary winding L Left channel audio signal R Right channel audio signal S Left and right channel difference signal
上記の目的を達成するために、本発明に係るサラウンド回路は、
入力端子（１１，１２）から左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）が入力される第一デジタルアンプ（１０）の出力端子（１３，１４）に接続された第一スピーカー（２１）と第二スピーカー（２２）と、
入力端子（３１，３２）から前記左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）が入力される第二デジタルアンプ（３０）の出力端子（３３，３４）に接続された第一サラウンドスピーカー（４１）と第二サラウンドスピーカー（４２）と、
前記第二デジタルアンプ（３０）の入力端子（３１，３２）と前記左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）の間に、外部電源を要することなく設けられ、前記左右チャンネルの差異信号（Ｓ）を生成する差異信号抽出回路（１００，２００）を備えるとともに、
前記差異信号抽出回路（１００）は、巻数及び巻線比が同一で同じ極性を持つアイソレーショントランス（１１０，１２０）を２個使用し、それらの第一アイソレーショントランス（１１０）の一次巻線（１１１）の一方端子（Ｘ）と第二アイソレーショントランス（１２０）の一次巻線（１２１）の一方端子（Ｘ）を接続するとともに、第一アイソレーショントランス（１１０）の二次巻線（１１２）の一方端子（Ｘ）と第二アイソレーショントランス（１２０）の二次巻線（１２２）の一方端子（Ｘ）を接続し、第二アイソレーショントランス（１２０）の二次巻線（１２２）の他方端子（Ｙ）をグランド（ＧＮＤ）に接続したもので、
前記左チャンネルの音声信号（Ｌ）を、第二アイソレーショントランス（１２０）の一次巻線（１２１）の他方端子（Ｙ）に入力するとともに、前記右チャンネルの音声信号（Ｒ）を、第一アイソレーショントランス（１１０）の一次巻線（１１１）の他方端子（Ｙ）に入力し、前記差異信号（Ｓ）を、第一アイソレーショントランス（１１０）の二次巻線（１１２）の他方端子（Ｙ）から出力するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the surround circuit according to the present invention is
The first speaker (21) and the second speaker (21) connected to the output terminals (13, 14) of the first digital amplifier (10) to which the audio signals (L, R) of the left and right channels are input from the input terminals (11, 12). With speaker (22)
With the first surround speaker (41) connected to the output terminals (33, 34) of the second digital amplifier (30) to which the audio signals (L, R) of the left and right channels are input from the input terminals (31, 32). With the second surround speaker (42),
An external power supply is not required between the input terminals (31, 32) of the second digital amplifier (30) and the audio signals (L, R) of the left and right channels, and the difference signal (S) of the left and right channels is provided. It is equipped with a difference signal extraction circuit (100, 200) that generates
The difference signal extraction circuit (100) uses two isolation transformers (110, 120) having the same number of turns and winding ratio and having the same polarity, and the primary winding of the first isolation transformer (110) thereof. The one terminal (X) of (111) and the one terminal (X) of the primary winding (121) of the second isolation transformer (120) are connected, and the secondary winding of the first isolation transformer (110) ( The one terminal (X) of the second isolation transformer (120) is connected to the one terminal (X) of the secondary winding (122) of the second isolation transformer (120), and the secondary winding (122) of the second isolation transformer (120) is connected. The other terminal (Y) of) is connected to the ground (GND).
The left channel audio signal (L) is input to the other terminal (Y) of the primary winding (121) of the second isolation transformer (120), and the right channel audio signal (R) is first. The difference signal (S) is input to the other terminal (Y) of the primary winding (111) of the isolation transformer (110), and the difference signal (S) is transmitted to the other terminal (112) of the secondary winding (112) of the first isolation transformer (110). It is characterized in that it is output from (Y) .
また、本発明は、入力端子（１１，１２）から左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）が入力される第一デジタルアンプ（１０）の出力端子（１３，１４）に接続された第一スピーカー（２１）と第二スピーカー（２２）と、
入力端子（３１，３２）から前記左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）が入力される第二デジタルアンプ（３０）の出力端子（３３，３４）に接続された第一サラウンドスピーカー（４１）と第二サラウンドスピーカー（４２）と、
前記第二デジタルアンプ（３０）の入力端子（３１，３２）と前記左右チャンネルの音声信号（Ｌ，Ｒ）の間に、外部電源を要することなく設けられ、前記左右チャンネルの差異信号（Ｓ）を生成する差異信号抽出回路（１００，２００）を備えるとともに、
前記差異信号抽出回路（２００）は、巻数及び巻線比が同一で同じ極性を持つアイソレーショントランス（２１０，２２０）を２個使用し、それらの第一アイソレーショントランス（２１０）の二次巻線（２１２）の一方端子（Ｘ）と第二アイソレーショントランス（２２０）の二次巻線（２２２）の一方端子（Ｘ）を接続し、第二アイソレーショントランス（２２０）の二次巻線（２２２）の他方端子（Ｙ）をグランド（ＧＮＤ）に接続したもので、
前記左チャンネルの音声信号（Ｌ）のプラス極及びマイナス極を、第二アイソレーショントランス（２２０）の一次巻線（２２１）の他方端子（Ｙ）及び一方端子（Ｘ）にそれぞれ入力するとともに、前記右チャンネルの音声信号（Ｒ）のプラス極及びマイナス極を、第一アイソレーショントランス（２１０）の一次巻線（２１１）の他方端子（Ｙ）及び一方端子（Ｘ）にそれぞれ入力し、前記差異信号（Ｓ）を、第一アイソレーショントランス（２１０）の二次巻線（２１２）の他方端子（Ｙ）から出力するようにしたことを特徴とする。
Further, in the present invention, the first speaker connected to the output terminals (13, 14) of the first digital amplifier (10) to which the audio signals (L, R) of the left and right channels are input from the input terminals (11, 12). (21), the second speaker (22),
With the first surround speaker (41) connected to the output terminals (33, 34) of the second digital amplifier (30) to which the audio signals (L, R) of the left and right channels are input from the input terminals (31, 32). With the second surround speaker (42),
An external power supply is not required between the input terminals (31, 32) of the second digital amplifier (30) and the audio signals (L, R) of the left and right channels, and the difference signal (S) of the left and right channels is provided. It is equipped with a difference signal extraction circuit (100, 200) that generates
The difference signal extraction circuit (200) uses two isolation transformers (210, 220) having the same number of turns and winding ratio and having the same polarity, and the secondary winding of the first isolation transformer (210) thereof. Connect one terminal (X) of the wire (212) to the one terminal (X) of the secondary winding (222) of the second isolation transformer (220), and connect the secondary winding of the second isolation transformer (220). The other terminal (Y) of (222) is connected to the ground (GND).
The positive and negative poles of the left channel audio signal (L) are input to the other terminal (Y) and one terminal (X) of the primary winding (221) of the second isolation transformer (220), respectively. The positive and negative poles of the audio signal (R) of the right channel are input to the other terminal (Y) and the one terminal (X) of the primary winding (211) of the first isolation transformer (210), respectively. The difference signal (S) is output from the other terminal (Y) of the secondary winding (212) of the first isolation transformer (210).
Claims (5)
入力端子から前記左右チャンネルの音声信号が入力される第二デジタルアンプの出力端子に接続された第一サラウンドスピーカーと第二サラウンドスピーカーと、
前記第二デジタルアンプの入力端子と前記左右チャンネルの音声信号の間に、外部電源を要することなく設けられ、前記左右チャンネルの差異信号を生成する差異信号抽出回路を備えることを特徴とするサラウンド回路。 The first speaker and the second speaker connected to the output terminal of the first digital amplifier to which the audio signals of the left and right channels are input from the input terminal,
The first surround speaker and the second surround speaker connected to the output terminal of the second digital amplifier to which the audio signals of the left and right channels are input from the input terminal,
A surround circuit characterized in that a difference signal extraction circuit is provided between the input terminal of the second digital amplifier and the audio signals of the left and right channels without requiring an external power supply and generates a difference signal of the left and right channels. ..
前記左チャンネルの音声信号を、第二アイソレーショントランスの一次巻線の他方端子に入力するとともに、前記右チャンネルの音声信号を、第一アイソレーショントランスの一次巻線の他方端子に入力し、前記差異信号を、第一アイソレーショントランスの二次巻線の他方端子から出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のサラウンド回路。 The difference signal extraction circuit uses two isolation transformers having the same number of turns and winding ratio and having the same polarity, and one terminal of the primary winding of the first isolation transformer and the primary of the second isolation transformer. While connecting one terminal of the winding, connect one terminal of the secondary winding of the first isolation transformer and one terminal of the secondary winding of the second isolation transformer, and connect the secondary winding of the second isolation transformer. The other terminal of the wire is connected to the ground (GND).
The audio signal of the left channel is input to the other terminal of the primary winding of the second isolation transformer, and the audio signal of the right channel is input to the other terminal of the primary winding of the first isolation transformer. The surround circuit according to claim 1, wherein the difference signal is output from the other terminal of the secondary winding of the first isolation transformer.
前記左チャンネルの音声信号のプラス極及びマイナス極を、第二アイソレーショントランスの一次巻線の他方端子及び一方端子にそれぞれ入力するとともに、前記右チャンネルの音声信号のプラス極及びマイナス極を、第一アイソレーショントランスの一次巻線の他方端子及び一方端子にそれぞれ入力し、前記差異信号を、第一アイソレーショントランスの二次巻線の他方端子から出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のサラウンド回路。 The difference signal extraction circuit uses two isolation transformers having the same number of turns and winding ratio and having the same polarity, and one terminal of the secondary winding of the first isolation transformer and the second isolation transformer. One terminal of the secondary winding is connected, and the other terminal of the secondary winding of the second isolation transformer is connected to the ground (GND).
The positive and negative poles of the left channel audio signal are input to the other terminal and one terminal of the primary winding of the second isolation transformer, respectively, and the positive and negative poles of the right channel audio signal are input to the first and negative poles. The claim is characterized in that the difference signal is input to the other terminal and one terminal of the primary winding of the one isolation transformer, respectively, and the difference signal is output from the other terminal of the secondary winding of the first isolation transformer. The surround circuit according to 1.
前記第一スピーカーを部屋の前方左側に、前記第二スピーカーを前記部屋の前方右側に配置するとともに、
前記第一サラウンドスピーカーを前記部屋の後方左側に、前記第二サラウンドスピーカーを前記部屋の後方右側に配置したことを特徴とするサラウンド回路を利用した音響システム。 In the surround circuit of any one of claims 1 to 4,
The first speaker is arranged on the front left side of the room, and the second speaker is arranged on the front right side of the room.
An acoustic system using a surround circuit, wherein the first surround speakers are arranged on the rear left side of the room, and the second surround speakers are arranged on the rear right side of the room.
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