JPH041525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステレオ再生装置の出力回路等に使用
して好適な自動レベル制御回路に関し、特に大レ
ベルの信号が供給されたときにスピーカーシステ
ムのツイータが破損するのを防止すると共に常に
歪の少ない良好な信号を得ることができる様に
し、更に出力信号レベルの最大値を任意に設定で
きるようにしたものである。

一般にステレオ再生装置に於いて出力増幅回路
に大レベル信号が供給され、この出力増幅回路が
飽和し、この出力信号がクリツプしたときは、こ
の出力増幅回路の出力信号の周波数成分は高い周
波数側に片寄り、スピーカーシステムのツイータ
ーに供給される成分が多くなり、このツイーター
に許容電力（一般には全システムで100Wのとき
はツイーターは10W程度である。）以上の大電力
が連続的に供給されることがあり、このツイータ
ーが破損することがあつた。又小電力の出力増幅
回路に於いてもその出力信号の尖頭部がクリツプ
されるので信号の歪が多く音が濁る欠点があつ
た。

斯る点に鑑み先に大レベルの信号が供給された
ときにスピーカーシステムのツイーターが破損す
るのを防止する様にすると共に常に歪の少ない良
好な信号を得ることができる様にしたものが提案
されている。

以下第１図及び第２図を参照しながらこれにつ
き説明しよう。

第１図に於いて、１は例えば検波回路よりの音
声信号が供給される音声信号入力端子を示し、こ
の音声信号入力端子１に供給される音声信号を利
得制御回路２を介して電圧増幅回路３の入力側に
供給する。この利得制御回路２としては例えば第
１図に示す様に入力端子１を抵抗器２ａを介して
電圧増幅回路３の入力側に接続し、この抵抗器２
ａ及び電圧増幅回路３の入力側の接続点をｎチヤ
ンネルの電界効果トランジスタ２ｂのドレインに
接続し、この電界効果トランジスタ２ｂのソース
を接地し、この電界効果トランジスタ２ｂのゲー
トに利得制御信号を供給する様にしたものを使用
する。この電圧増幅回路３の出力側を電力増幅回
路４を介して例えば低音再生専用のウーハー、中
音再生専用のミツドレンジ、高音再生専用のツイ
ーターより成るスピーカーシステムに音声信号を
供給する音声出力端子５に接続する。この電力増
幅回路４の出力側を負帰還回路６を介して電圧増
幅回路３の負帰還信号入力端子に接続する。之等
電圧増幅回路３、電力増幅回路４及び負帰還回路
６は従来周知の如く構成する。

本例に於いては電圧増幅回路３及び電力増幅回
路４の接続点をこの電力増幅回路４の動作状態を
検出する検出回路７の入力側に接続する。この検
出回路７としては例えば第１図に示す如く構成す
る。即ちこの電圧増幅回路３及び電力増幅回路４
の接続点ａを抵抗器７ａを介して接地すると共に
この接続点ａを正側信号の比較回路を構成する演
算増幅回路７ｂの正入力端子及び負側信号の比
較回路を構成する演算増幅回路７ｃの負入力端子
に夫々接続し、この演算増幅回路７ｂの負入力
端子を抵抗器７ｄを介して正の直流電圧が供給
される正電源端子＋Ｂに接続すると共にこの負入
力端子を抵抗器７ｅを介して負の直流電圧が供
給される負電源端子−Ｂに接続し、この抵抗器７
ｄ及び７ｅの夫々の抵抗値を選定し、接続点ａの
正側の電圧レベルが電力増幅回路４を飽和する電
圧レベル以上となつたときにこの演算増幅回路７
ｂの出力側にその大きさに応じた正の信号が得ら
れる様にし、更に演算増幅回路７ｃの正入力端子
を抵抗器７ｆを介して正電源端子＋Ｂに接続す
ると共にこの正入力端子を抵抗器７ｇを介して
負電源端子−Ｂに接続し、この抵抗器７ｆ及び７
ｇの夫々の抵抗値を選定し、接続点ａの負側の電
圧レベルの絶対値が電力増幅回路４を飽和する電
圧レベル以上となつたときにこの演算増幅回路７
ｃの出力側にその絶対値の大きさに応じた正の信
号が得られる様にする。

この演算増幅回路７ｂ及び７ｃの夫々の出力側
を夫々正の信号のみを通過する様に接続されたダ
イオード７ｈ及び７ｉを介して演算増幅回路７ｊ
の正入力端子に接続する。このダイオード７ｈ
及び７ｉの接続点と演算増幅回路７ｊの正入力端
子との間に所定時間後に徐々に元の状態に複元
する様になす為の時定数回路７ｋを設ける。この
時定数回路７ｋは演算増幅回路７ｊの正入力端子
をコンデンサ７ｌと抵抗器７ｍ及び可変抵抗器
７ｎの直列回路との並列回路を介して接地するこ
とにより構成する。この時定数回路７ｋの時定数
はコンデンサ７ｌの容量値、抵抗器７ｍ及び可変
抵抗器７ｎの夫々の抵抗値で決定され、可変抵抗
器７ｎの抵抗値を調整することによりこの時定数
を調整できる。この演算増幅回路７ｊの負入力端
子及び出力端子間に接続されている抵抗器７ｏ
とこの負入力端子及び正電源端子＋Ｂ間に接続
されている抵抗器７ｐとは検出回路７の出力信号
が無い時に電界効果トランジスタ２ｂのゲートを
負にバイアスし利得制御回路２が有効に働く様に
するものである。

この演算増幅回路７ｊの出力信号即ち検出回路
７の出力信号を制御信号として抵抗器８を介して
利得制御回路２を構成する電界効果トランジスタ
２ｂのゲートに供給する。

第１図では上述の如く構成されているので電力
増幅回路４が飽和しない通常のレベルの音声信号
が入力端子１に供給されているときには検出回路
７の出力側には制御信号が得られず、電界効果ト
ランジスタ２ｂは不動作であり、このインピーダ
ンスは無限大であるので入力端子１に供給される
音声信号のレベルは制御されず、電圧増幅回路
３、電力増幅回路４及び負帰還回路６は従来同様
に動作をし、出力端子５に良好な音声信号を得る
ことができる。

今入力端子１に供給される音声信号のレベルが
第２図Ａに示す如く大きくなり電力増幅回路４が
飽和領域で動作をするとこの電力増幅回路４の出
力信号は第２図Ｂに示す如く尖頭部がクリツプさ
れる。このときは出力信号レベルが入力信号レベ
ルに応じたレベルとならないので負帰還回路６を
介して電圧増幅回路３の負帰還端子に供給される
負帰還量が入力信号レベルに応じた量よりも少な
いのでこの電圧増幅回路３の出力信号３ａは第２
図Ｃに示す如く突然に大きくなり、これが検出回
路７の入力側に供給され、演算増幅回路７ｂの出
力側（負側信号であるときは演算増幅回路７ｃの
出力側）に第２図Ｄに示す如き検出信号が得ら
れ、これが時定数回路７ｋのコンデンサ７ｌに供
給され、所定時間保持されるので演算増幅回路７
ｊの出力側即ち検出回路７の出力側に第２図Ｅに
示す如き制御信号７Ｓが得られ、この制御信号７
Ｓにより利得制御回路２を構成する電界効果トラ
ンジスタ２ｂが制御され、電圧増幅回路３の入力
側に供給される信号のレベルが第２図Ａに破線で
示す如く小さくなり、この為電力増幅回路４がリ
ニア領域で動作する如くなる。

従つて第１図に依れば電力増幅回路４の出力信
号は尖頭部がクリツプされた信号が連続して得ら
れることがないのでスピーカーシステムのツイー
ターに許容電力以上の電力が連続的に供給される
ことがなく、このツイーターを破損することがな
い。又第１図を小電力の出力増幅回路に使用した
場合に於いても出力増幅回路が飽和領域で動作し
ない様に動作するので出力信号の尖頭部がクリツ
プされ信号が歪んで音が濁つたり歪んだりする不
都合を防止できる。又第１図に於いては電圧増幅
回路３と電力増幅回路４との間の信号により検出
する様にしており、この信号によれば電源条件、
負荷条件を含めて電力増幅回路４が飽和領域で動
作するかどうかを検知することができるので極め
て有効に制御することができる。更に第１図に依
れば利得制御回路２を制御する制御信号７Ｓは電
力増幅回路４が飽和領域で動作する様になるまで
得られず、この利得制御回路２はそれまで動作し
ないので、この電力増幅回路４の能力を100％引
き出すことができる。

然しながら第１図に示す如き自動レベル制御回
路に於いては電力増幅回路４の能力より使用する
スピーカーシステムの許容電力が小のとき例えば
電力増幅回路４の能力が150Wであり、何等かの
事情によりスピーカーシステムの許容電力が
100Wのものを使用しなければならないときはこ
のスピーカーシステムを破損する虞れがあつた。

本発明は斯る点に鑑み、上述の如き自動レベル
制御回路に於いて電力増幅回路４の出力信号の最
大レベルを任意に設定することができる様にした
ものである。以下第３図を参照しながら本発明自
動レベル制御回路の一実施例にき説明しよう。こ
の第３図に於いて第１図に対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。本例に於
いては第１図に示す如き電力増幅回路４の動作状
態を検出する検出回路７の出力側即ち演算増幅回
路７ｊの出力側をオア回路９の一方の入力端子に
接続する。又電力増幅回路４の出力信号をレベル
検出回路１０を介して比較回路１１の一方の入力
端子に供給し、この比較回路１１の他方の入力端
子に出力レベル設定回路１２のレベル設定信号を
供給する如くする。この出力レベル設定回路１２
は手動にて最大出力レベルを任意に設定できる如
くし、その出力側にこの最大出力レベルの設定に
応じたレベル設定信号が得られる如くなされてい
る。又この比較回路１１は出力レベル設定回路１
２のレベル設定信号とレベル検出回路１０の出力
側に得られる出力増幅回路４の出力信号レベルと
を比較し、この出力信号レベルが設定レベルより
小さいときはこの比較回路１１の出力側には何等
制御信号は得られず、この出力信号レベルが設定
レベルより大となつたときは第２図Ｅに示す如き
所定時間の時定数を有する制御信号が得られる如
くなされている。この比較回路１１の出力端子を
オア回路９の他方の入力端子に接続し、このオア
回路９の出力端子を抵抗器８を介して利得制御回
路２を構成する電界効果トランジスタ２ｂのゲー
トに接続する。その他は第１図と同様に構成す
る。

本発明は上述の如く構成されているので出力レ
ベル設定回路１２の最大出力レベル設定が、電力
増幅回路４の能力以上のときは大レベル信号が供
給されたとき電力増幅回路４の動作状態を検出す
る検出回路７のみが動作するので第１図と同様の
動作をし、第１図と同様の作用効果が得られる。

又使用する例えばスピーカーシステムの許容電
力が電力増幅回路４の能力例えば150W以下の例
えば100Wであるときにはこの出力レベル設定回
路１２により最大出力レベル設定が100Wとなる
如く設定する。このときは電力増幅回路４の出力
信号レベルが100Wを越えたときは比較回路１１
の出力側に第２図Ｅに示す如き制御信号が得ら
れ、この制御信号により利得制御回路２を構成す
る電界効果トランジスタ２ｂが制御され、電圧増
幅回路３の入力側に供給される信号のレベルが第
２図Ａに破線で示す如く小さくなり、この為電力
増幅回路４の出力信号レベルを設定レベル以下例
えば100W以下とすることができスピーカーシス
テムを破損することがない。この出力レベル設定
回路１２で他のレベルを設定したときも上述同様
に動作する。

以上述べた如く本発明に依れば第１図と同様の
作用効果が得られると共に出力レベル設定回路１
２のレベル設定を行うことにより出力端子５に得
られる出力信号の最大レベルを任意して設定で
き、この為使用するスピーカーシステムの許容電
力が何等かの事情に依り電力増幅回路４の能力例
えば150W以下の例えば100Wのときは電力増幅回
路４の最大出力信号レベルを100Wとすることが
でき、このスピーカーシステムを破損する虞れが
ない利益がある。

尚、本発明はステレオ再生装置の出力回路ばか
りでなくラジオ受信機等の小出力電力の出力回
路、その他の出力回路に使用できることは容易に
理解できよう。又本発明は上述実施例に限らず本
発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成
が取り得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動レベル制御回路の例を示す構成
図、第２図は本発明の説明に供する線図、第３図
は本発明自動レベル制御回路の一実施例を示す構
成図である。 １は入力端子、２は利得制御回路、３は電圧増
幅回路、４は電力増幅回路、５は出力端子、６は
負帰還回路、７は電力増幅回路４の動作状態検出
回路、９はオア回路、１０はレベル検出回路、１
１は比較回路、１２は出力レベル設定回路であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力端子を利得制御回路、電圧増幅回路及び
   電力増幅回路の直列回路を介して出力端子に接続
   すると共に上記電力増幅回路の出力側を負帰還回
   路を介して上記電圧増幅回路の負帰還信号入力端
   子に接続し、上記電圧増幅回路及び電力増幅回路
   の接続点を上記電力増幅回路の動作状態を検出す
   る検出回路の入力側に接続すると共に上記電力増
   幅回路の出力側を出力レベル検出回路に接続し、
   該出力レベル検出回路の出力信号を出力レベル設
   定回路の出力信号と比較する比較回路に供給し、
   上記検出回路及び比較回路の夫々の出力信号によ
   り上記利得制御回路の利得を制御する様にしたこ
   とを特徴とする自動レベル制御回路。