JP3899904B2 - オートマチックレベルコントロール回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスーパーウーファー等の低周波信号を扱うオーディオ機器に使用されるオートマチックレベルコントロール回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ機器で使用されているオートマチックレベルコントロール回路（以下、略してＡＬＣ回路とも称する。）は、簡単化の理由でフィードバック方式によって音量レベルを一定に押え込む手段を採用する回路が一般的である。例えば、図３の回路図に示されるＡＬＣ回路１０のように、入力ＩＮから入った低周波信号Ｖｓは制御用のＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタＱと抵抗で構成される可変減衰器１を通過してアンプ３で増幅されて出力ＯＵＴに至るが、さらに検波回路４にて検波された後に、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１で構成される時定数回路５に入力され、その充電電圧Ｖ０をバッファアンプ６を通して前記可変減衰器１に制御信号Ｓとして入力するといったフィードバック型の回路構成となっているのが一般的である。
【０００３】
ところで、上記時定数回路５の時定数τ１は取り扱う周波数に対して十分に大きくしないと検波された低周波信号のリップルが可変減衰器１の制御信号Ｓ中に残り、歪みを発生させる原因となることが知られている。
【０００４】
したがって、スーパーウーファーのように低い信号周波数（１５Ｈｚ〜）を取り扱うオーディオ装置においては、時定数τ１を小さく設定することができないことになる。
【０００５】
ところが上記のような低周波信号Ｖｓを取り扱うスーパーウーファーに大レベル信号が入力され、前記ＡＬＣ回路１０によってレベルが抑圧された直後に入力信号レベルが急激に小さくなってしまった場合、大きな時定数τ１の時定数回路５のコンデンサＣ１が放電するまでのしばらくの間、ＡＬＣ回路１０が復帰せずに小さな入力信号に対しても減衰が懸かって無音のような状態を作り出してしまうことがあった。
【０００６】
そこでこれを改善することを目的に、図４の回路図に示されるＡＬＣ回路２０のように、破線枠９内の検波回路（ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３）と次数を上げたＣＲ時定数回路兼バッファアンプの回路構成で生成される制御信号Ｓ′を可変減衰器１に入力する方式が提案され既に商品化されている。このＡＬＣ回路２０は時定数回路の次数を上げてリップルの除去率を悪化させることなく時定数を小さく抑えられるように改善したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記破線枠９内のような次数を上げた時定数回路の手段では、次数を上げることでリップル除去率／時定数を改善できるが、より高い性能を目指すと回路規模が大きくなりコストアップや実装面積の増大を引き起こすので現実的でない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、歪み性能を維持したまま大レベル入力後の復帰時間を短くできるようにした全く新規な構成のＡＬＣ回路を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フィードバック方式のオートマチックレベルコントロール回路において、可変減衰器１と、前記可変減衰器１を通過させた低周波信号Ｖｓを増幅するアンプ３と、増幅した低周波信号Ｖ１を検波する２つの検波回路４ａ、４ｂと、検波された各低周波信号電圧Ｖ２、Ｖ２′でそれぞれ充電される短時定数回路１４及び放電加速スイッチ１９付きの長時定数回路１５と、前記短時定数回路１４側の電圧Ｖ２と前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ４とを比較するレベル比較器１７と、前記レベル比較器１７の出力が供給されて前記短時定数回路１４側の電圧Ｖ２に対し前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ２′が所定電位差よりも大きい状態の継続時間が所定時間Ｔ１以上になると前記長時定数回路１５の放電加速スイッチ１９を導通させるタイマ回路１８と、を備えるとともに、前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ３ のみを前記可変減衰器１の制御信号Ｓとして入力する構成を特徴とするオートマチックレベルコントロール回路３０を提供することにより、上記課題を達成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＡＬＣ回路の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明に係るＡＬＣ回路のブロック図の例であり、図２は本発明に係る具体的なＡＬＣ回路図の例である。
【００１２】
先ず、図１に示される本発明のＡＬＣ回路３０の実施の形態はフィードバック方式のＡＬＣ回路を前提とする。その構成は図３の従来例で示したＡＬＣ回路１０と比較すると、可変減衰器１及びアンプ３を共通とするが、その他の図１における一点鎖線で囲まれた制御信号Ｓを生成する回路部分３１は全く新規な回路構成である。
【００１３】
即ち、ＡＬＣ回路３０の入力ＩＮに入った低周波信号Ｖｓは可変減衰器１を通過した後、アンプ３で増幅されて出力ＯＵＴに至るが、さらに２つの検波器４ａ、４ｂで検波され、検波後に一方は比較的短い時定数τ２（０．０５秒程度）の短時定数回路１４を充電し、他方は比較的長い時定数τ３（２０秒程度）の長時定数回路１５を充電する。そして前記短時定数回路１４側の電圧Ｖ２（＝充電電圧）と前記長時定数回路１５の充電電圧Ｖ２′のバッファアンプ１６、レベルシフト１１を経た電圧Ｖ４がこれらに接続されたレベル比較器１７に入力される。レベル比較器１７の出力はタイマ回路１８に接続されて前記短時定数回路１４の電圧Ｖ２に対し前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ２′が所定電位差Ｖｄｅｆ（０．２Ｖ程度に設定）よりも大きい状態の継続時間が所定時間Ｔ１以上になると前記長時定数回路１５の放電加速スイッチ１９を導通させるように構成されている。そして上記長時定数回路１５のバッファアンプ１６を通した電圧Ｖ３が制御信号Ｓとして可変減衰器１に入力される。
【００１４】
より具体的には、図２のＡＬＣ回路３０の回路図に示されるように、２つの検波回路４ａ、４ｂはダイオードＤ１とＤ２で構成され、短時定数回路１４は抵抗Ｒ２（１０ＫΩ）とコンデンサＣ２（４．７μＦ）によって構成され、長時定数回路１５は抵抗Ｒ３（４．７ＭΩ）とコンデンサＣ３（４．７μＦ）によって構成されている。また、バッファアンプ１６とレベル比較器１７は汎用オペアンプで構成され、レベル比較器１７の出力電圧はＨが＋１３Ｖ、Ｌが−１３Ｖを取る。また、上記レベル比較器１７の後に接続されたタイマ回路１８は２つのダイオードとコンデンサＣｔ（０．１μＦ）と抵抗Ｒｔ（４．７ＭΩ）で構成されており、レベル比較器１７が２つの時定数回路１４、１５の電圧差Ｖｄｅｆを検出してから長時定数回路１５の電荷を加速放電させるまでの時間を前記所定時間Ｔ１に相等するように時定数が設定されている。そして、上記コンデンサＣｔの電圧が長時定数回路１５に付加されている放電加速スイッチ１９のトランジスタのベースに接続されている。
【００１５】
上記ＡＬＣ回路３０の動作は、（イ）音量レベル（低周波信号Ｖｓ強度）が上昇中もしくは増加も減少もしていない場合、もしくは僅かづつ減衰している場合は、前記レベル比較器１７に入力される２つの電圧Ｖ２、Ｖ４は近接した値となり、タイマ回路１８は働かず長時定数回路１５の時定数τ３に依存する充電電圧Ｖ２′をバッファアンプ１６に通した電圧Ｖ３が制御信号Ｓとして可変減衰器１に入力される。（ロ）音量レベルが急速に減少した場合は、短時定数回路１４と長時定数回路１５のそれぞれの電荷はそれぞれの時定数τ２、τ３にしたがって放電していくため、短時定数回路１４側の電圧Ｖ２よりも長時定数回路１５側の電圧Ｖ２′が大きい値をとる。そしてこの電圧Ｖ２に対して電圧Ｖ２′が所定電位差Ｖｄｅｆよりも大きい状態がある設定された時間Ｔ１だけ継続した場合は音量が急速に減衰したと判定して、長時定数回路１５に設けられた放電加速スイッチ１９を導通させ、長時定数回路１５のコンデンサＣ３の電荷を急速に放電させる。すると長時定数回路１５の電圧Ｖ２′は時定数τ３よりも速く下がり、そのバッファアンプ１６を通した電圧Ｖ３の制御信号Ｓによって可変減衰器１は減衰しない状態に速やかに復帰することができる。
【００１６】
なお、図１、図２中の回路例の中でレベル比較器１７のプラス端子側入力部に設けられたレベルシフト１１は２つの短／長時定数回路１４、１５の電圧に含まれるリップル成分を不感にする目的とＶｄｅｆを作る目的で設けられている。
【００１７】
以上のように本発明はフィードバック型のＡＬＣ回路の時定数回路について、低周波信号レベルの変化（増加／一定／減少）を判定し、低周波信号レベルの急激な減少時には、これを自動的に判定して時定数を短く切り替える回路を付加することによって、歪み性能を維持したまま大レベル入力後の復帰時間を短くすることができるのである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係るＡＬＣ回路は上記のように構成されているため、低周波信号を扱うフィードバック型のＡＬＣ回路の時定数回路に、低周波信号レベルの変化（増加／一定／減少）を判定し、信号レベルの急激な減少時は時定数を短く切り替える回路を付加することによって、歪み性能を維持したまま大レベル入力後の復帰時間を短くできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＡＬＣ回路ブロック図の例である。
【図２】本発明に係るＡＬＣ回路の具体的な回路図の例である。
【図３】従来のＡＬＣ回路図の第１例である。
【図４】従来のＡＬＣ回路図の第２例である。
【符号の説明】
１ 可変減衰器
３ アンプ
４、４ａ、４ｂ 検波回路
６、１６ バッファアンプ
１４ 短時定数回路
１５ 長時定数回路
１７ レベル比較器
１８ タイマ回路
１９ 放電加速スイッチ
１０、２０、３０ ＡＬＣ回路
Ｓ 制御信号
τ１、τ２、τ３ 時定数
Ｖｓ 低周波信号
【発明の属する技術分野】
本発明はスーパーウーファー等の低周波信号を扱うオーディオ機器に使用されるオートマチックレベルコントロール回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ機器で使用されているオートマチックレベルコントロール回路（以下、略してＡＬＣ回路とも称する。）は、簡単化の理由でフィードバック方式によって音量レベルを一定に押え込む手段を採用する回路が一般的である。例えば、図３の回路図に示されるＡＬＣ回路１０のように、入力ＩＮから入った低周波信号Ｖｓは制御用のＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタＱと抵抗で構成される可変減衰器１を通過してアンプ３で増幅されて出力ＯＵＴに至るが、さらに検波回路４にて検波された後に、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１で構成される時定数回路５に入力され、その充電電圧Ｖ０をバッファアンプ６を通して前記可変減衰器１に制御信号Ｓとして入力するといったフィードバック型の回路構成となっているのが一般的である。
【０００３】
ところで、上記時定数回路５の時定数τ１は取り扱う周波数に対して十分に大きくしないと検波された低周波信号のリップルが可変減衰器１の制御信号Ｓ中に残り、歪みを発生させる原因となることが知られている。
【０００４】
したがって、スーパーウーファーのように低い信号周波数（１５Ｈｚ〜）を取り扱うオーディオ装置においては、時定数τ１を小さく設定することができないことになる。
【０００５】
ところが上記のような低周波信号Ｖｓを取り扱うスーパーウーファーに大レベル信号が入力され、前記ＡＬＣ回路１０によってレベルが抑圧された直後に入力信号レベルが急激に小さくなってしまった場合、大きな時定数τ１の時定数回路５のコンデンサＣ１が放電するまでのしばらくの間、ＡＬＣ回路１０が復帰せずに小さな入力信号に対しても減衰が懸かって無音のような状態を作り出してしまうことがあった。
【０００６】
そこでこれを改善することを目的に、図４の回路図に示されるＡＬＣ回路２０のように、破線枠９内の検波回路（ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３）と次数を上げたＣＲ時定数回路兼バッファアンプの回路構成で生成される制御信号Ｓ′を可変減衰器１に入力する方式が提案され既に商品化されている。このＡＬＣ回路２０は時定数回路の次数を上げてリップルの除去率を悪化させることなく時定数を小さく抑えられるように改善したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記破線枠９内のような次数を上げた時定数回路の手段では、次数を上げることでリップル除去率／時定数を改善できるが、より高い性能を目指すと回路規模が大きくなりコストアップや実装面積の増大を引き起こすので現実的でない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、歪み性能を維持したまま大レベル入力後の復帰時間を短くできるようにした全く新規な構成のＡＬＣ回路を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フィードバック方式のオートマチックレベルコントロール回路において、可変減衰器１と、前記可変減衰器１を通過させた低周波信号Ｖｓを増幅するアンプ３と、増幅した低周波信号Ｖ１を検波する２つの検波回路４ａ、４ｂと、検波された各低周波信号電圧Ｖ２、Ｖ２′でそれぞれ充電される短時定数回路１４及び放電加速スイッチ１９付きの長時定数回路１５と、前記短時定数回路１４側の電圧Ｖ２と前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ４とを比較するレベル比較器１７と、前記レベル比較器１７の出力が供給されて前記短時定数回路１４側の電圧Ｖ２に対し前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ２′が所定電位差よりも大きい状態の継続時間が所定時間Ｔ１以上になると前記長時定数回路１５の放電加速スイッチ１９を導通させるタイマ回路１８と、を備えるとともに、前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ３ のみを前記可変減衰器１の制御信号Ｓとして入力する構成を特徴とするオートマチックレベルコントロール回路３０を提供することにより、上記課題を達成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＡＬＣ回路の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明に係るＡＬＣ回路のブロック図の例であり、図２は本発明に係る具体的なＡＬＣ回路図の例である。
【００１２】
先ず、図１に示される本発明のＡＬＣ回路３０の実施の形態はフィードバック方式のＡＬＣ回路を前提とする。その構成は図３の従来例で示したＡＬＣ回路１０と比較すると、可変減衰器１及びアンプ３を共通とするが、その他の図１における一点鎖線で囲まれた制御信号Ｓを生成する回路部分３１は全く新規な回路構成である。
【００１３】
即ち、ＡＬＣ回路３０の入力ＩＮに入った低周波信号Ｖｓは可変減衰器１を通過した後、アンプ３で増幅されて出力ＯＵＴに至るが、さらに２つの検波器４ａ、４ｂで検波され、検波後に一方は比較的短い時定数τ２（０．０５秒程度）の短時定数回路１４を充電し、他方は比較的長い時定数τ３（２０秒程度）の長時定数回路１５を充電する。そして前記短時定数回路１４側の電圧Ｖ２（＝充電電圧）と前記長時定数回路１５の充電電圧Ｖ２′のバッファアンプ１６、レベルシフト１１を経た電圧Ｖ４がこれらに接続されたレベル比較器１７に入力される。レベル比較器１７の出力はタイマ回路１８に接続されて前記短時定数回路１４の電圧Ｖ２に対し前記長時定数回路１５側の電圧Ｖ２′が所定電位差Ｖｄｅｆ（０．２Ｖ程度に設定）よりも大きい状態の継続時間が所定時間Ｔ１以上になると前記長時定数回路１５の放電加速スイッチ１９を導通させるように構成されている。そして上記長時定数回路１５のバッファアンプ１６を通した電圧Ｖ３が制御信号Ｓとして可変減衰器１に入力される。
【００１４】
より具体的には、図２のＡＬＣ回路３０の回路図に示されるように、２つの検波回路４ａ、４ｂはダイオードＤ１とＤ２で構成され、短時定数回路１４は抵抗Ｒ２（１０ＫΩ）とコンデンサＣ２（４．７μＦ）によって構成され、長時定数回路１５は抵抗Ｒ３（４．７ＭΩ）とコンデンサＣ３（４．７μＦ）によって構成されている。また、バッファアンプ１６とレベル比較器１７は汎用オペアンプで構成され、レベル比較器１７の出力電圧はＨが＋１３Ｖ、Ｌが−１３Ｖを取る。また、上記レベル比較器１７の後に接続されたタイマ回路１８は２つのダイオードとコンデンサＣｔ（０．１μＦ）と抵抗Ｒｔ（４．７ＭΩ）で構成されており、レベル比較器１７が２つの時定数回路１４、１５の電圧差Ｖｄｅｆを検出してから長時定数回路１５の電荷を加速放電させるまでの時間を前記所定時間Ｔ１に相等するように時定数が設定されている。そして、上記コンデンサＣｔの電圧が長時定数回路１５に付加されている放電加速スイッチ１９のトランジスタのベースに接続されている。
【００１５】
上記ＡＬＣ回路３０の動作は、（イ）音量レベル（低周波信号Ｖｓ強度）が上昇中もしくは増加も減少もしていない場合、もしくは僅かづつ減衰している場合は、前記レベル比較器１７に入力される２つの電圧Ｖ２、Ｖ４は近接した値となり、タイマ回路１８は働かず長時定数回路１５の時定数τ３に依存する充電電圧Ｖ２′をバッファアンプ１６に通した電圧Ｖ３が制御信号Ｓとして可変減衰器１に入力される。（ロ）音量レベルが急速に減少した場合は、短時定数回路１４と長時定数回路１５のそれぞれの電荷はそれぞれの時定数τ２、τ３にしたがって放電していくため、短時定数回路１４側の電圧Ｖ２よりも長時定数回路１５側の電圧Ｖ２′が大きい値をとる。そしてこの電圧Ｖ２に対して電圧Ｖ２′が所定電位差Ｖｄｅｆよりも大きい状態がある設定された時間Ｔ１だけ継続した場合は音量が急速に減衰したと判定して、長時定数回路１５に設けられた放電加速スイッチ１９を導通させ、長時定数回路１５のコンデンサＣ３の電荷を急速に放電させる。すると長時定数回路１５の電圧Ｖ２′は時定数τ３よりも速く下がり、そのバッファアンプ１６を通した電圧Ｖ３の制御信号Ｓによって可変減衰器１は減衰しない状態に速やかに復帰することができる。
【００１６】
なお、図１、図２中の回路例の中でレベル比較器１７のプラス端子側入力部に設けられたレベルシフト１１は２つの短／長時定数回路１４、１５の電圧に含まれるリップル成分を不感にする目的とＶｄｅｆを作る目的で設けられている。
【００１７】
以上のように本発明はフィードバック型のＡＬＣ回路の時定数回路について、低周波信号レベルの変化（増加／一定／減少）を判定し、低周波信号レベルの急激な減少時には、これを自動的に判定して時定数を短く切り替える回路を付加することによって、歪み性能を維持したまま大レベル入力後の復帰時間を短くすることができるのである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に係るＡＬＣ回路は上記のように構成されているため、低周波信号を扱うフィードバック型のＡＬＣ回路の時定数回路に、低周波信号レベルの変化（増加／一定／減少）を判定し、信号レベルの急激な減少時は時定数を短く切り替える回路を付加することによって、歪み性能を維持したまま大レベル入力後の復帰時間を短くできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＡＬＣ回路ブロック図の例である。
【図２】本発明に係るＡＬＣ回路の具体的な回路図の例である。
【図３】従来のＡＬＣ回路図の第１例である。
【図４】従来のＡＬＣ回路図の第２例である。
【符号の説明】
１ 可変減衰器
３ アンプ
４、４ａ、４ｂ 検波回路
６、１６ バッファアンプ
１４ 短時定数回路
１５ 長時定数回路
１７ レベル比較器
１８ タイマ回路
１９ 放電加速スイッチ
１０、２０、３０ ＡＬＣ回路
Ｓ 制御信号
τ１、τ２、τ３ 時定数
Ｖｓ 低周波信号
Claims (1)
- フィードバック方式のオートマチックレベルコントロール回路において、
可変減衰器と、
前記可変減衰器を通過させた低周波信号を増幅するアンプと、
増幅した低周波信号を検波する２つの検波回路と、
検波された各低周波信号電圧でそれぞれ充電される短時定数回路及び放電加速スイッチ付きの長時定数回路と、
前記短時定数回路側の電圧と前記長時定数回路側の電圧とを比較するレベル比較器と、
前記レベル比較器の出力が供給されて前記短時定数回路側の電圧に対し前記長時定数回路側の電圧が所定電位差よりも大きい状態の継続時間が所定時間以上になると前記長時定数回路の放電加速スイッチを導通させるタイマ回路と、
を備えるとともに、前記長時定数回路側の電圧のみを前記可変減衰器の制御信号として入力する構成を特徴とするオートマチックレベルコントロール回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351124A JP3899904B2 (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | オートマチックレベルコントロール回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351124A JP3899904B2 (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | オートマチックレベルコントロール回路 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003152483A JP2003152483A (ja) | 2003-05-23 |
| JP3899904B2 true JP3899904B2 (ja) | 2007-03-28 |
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ID=19163482
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001351124A Expired - Fee Related JP3899904B2 (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | オートマチックレベルコントロール回路 |
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-
2001
- 2001-11-16 JP JP2001351124A patent/JP3899904B2/ja not_active Expired - Fee Related
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