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JP2590877B2 - Graphic equalizer circuit - Google Patents
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JP2590877B2 - Graphic equalizer circuit - Google Patents

Graphic equalizer circuit

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JP2590877B2
JP2590877B2 JP62110452A JP11045287A JP2590877B2 JP 2590877 B2 JP2590877 B2 JP 2590877B2 JP 62110452 A JP62110452 A JP 62110452A JP 11045287 A JP11045287 A JP 11045287A JP 2590877 B2 JP2590877 B2 JP 2590877B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、オーディオ信号帯域を数分割し、各帯域
の信号成分を独立に強調又は減衰させることができるグ
ラフィックイコライザ回路に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a graphic equalizer circuit capable of dividing an audio signal band into several parts and independently enhancing or attenuating signal components in each band.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明のグラフィックイコライザ回路は、負帰還をか
けている演算増幅器の非反転入力端子に抵抗を介して入
力信号を供給すると共に、この非反転入力端子に、帯域
分割した中心周波数に対して通過特性となる複数のバン
ドパスフィルタを接続し、このバンドパスフィルタの各
々には出力信号を電流出力に変換するような一対の電圧
−電流変換回路を設ける。そして、一対の電圧−電流変
換回路のうち第1の電圧−電流変換回路は前記非反転入
力端子から電流を引き出すように接続し、第2の電圧−
電流変換回路は前記演算増幅器の反転入力端子から電流
を引き出すように接続しているので、第1、及び第2の
電圧−電流変換器の伝達コンダクタンスが互いに差動的
に制御されると、オーディオ信号の選択された任意の帯
域の信号成分を強調し、又は減衰するようなグラフィッ
クイコライザ回路とすることができる。
The graphic equalizer circuit of the present invention supplies an input signal through a resistor to a non-inverting input terminal of an operational amplifier that is applying negative feedback, and supplies a pass characteristic to the non-inverting input terminal with respect to a center frequency obtained by band division. Are connected, and each of the bandpass filters is provided with a pair of voltage-current conversion circuits for converting an output signal into a current output. Then, a first voltage-current conversion circuit of the pair of voltage-current conversion circuits is connected so as to draw current from the non-inverting input terminal, and a second voltage-current conversion circuit is connected.
Since the current conversion circuit is connected so as to draw current from the inverting input terminal of the operational amplifier, when the transfer conductances of the first and second voltage-current converters are controlled differentially with each other, audio A graphic equalizer circuit that enhances or attenuates a signal component in an arbitrary selected band of the signal can be used.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

音源や再生音場の状況、あるいはは聴取者の好みに応
じて、低音、又は高音を任意に強調又は減衰するトーン
コントロール回路は、オーディオ装置には必要不可欠の
回路機能とされている。
A tone control circuit that arbitrarily emphasizes or attenuates a low sound or a high sound according to the situation of a sound source or a reproduction sound field or a listener's preference is an essential circuit function of an audio device.

このようなトーンコントロールに対し、オーディオ帯
域をさらに細かく分割し、分割された各々の帯域を任意
に減衰、または強調するような装置を通称グラフィック
イコライザ回路と呼び、トーンコントロール回路では調
整ができないような複雑な音場の補正を可能とすること
ができる。
For such tone control, a device that divides the audio band more finely and arbitrarily attenuates or emphasizes each divided band is commonly called a graphic equalizer circuit, and cannot be adjusted by the tone control circuit. Complicated sound field correction can be made possible.

このグラフィックイコライザによる分割帯域はオーデ
ィオ機器の機種によっても異なるが、最低3分割から、
一般には5〜7分割とされており、さらに高級なもので
は9分割とするものもある。
The divided band by this graphic equalizer differs depending on the type of audio equipment, but from at least three divisions,
Generally, it is divided into 5 to 7 divisions, and in some higher-grade ones, it is divided into 9 divisions.

そして、従来は一般的に高級機種のみに採用されてい
たが、近年IC化の技術によって家庭用のポータブルヘッ
ドホーンプレーヤ等にも使用されるようになりつつあ
る。この背景にはオーディオ装置の高品質化、高機能化
の要求があり、IC化により比較的ローコストのグラフィ
ックイコライザ回路が容易に得られるようになったこと
が挙げられる。
In the past, generally, only high-end models have been adopted, but in recent years, IC technology has begun to be used in home-use portable headphone players and the like. Behind this is the demand for higher quality and higher functionality of audio devices, and the fact that relatively low-cost graphic equalizer circuits can be easily obtained by using ICs.

第6図は従来技術におけるグラフィックイコライザ回
路の回路構成の一例を示したもので、簡単な例として3
分割グラフィックイコライザ回路が示されている。
FIG. 6 shows an example of a circuit configuration of a graphic equalizer circuit according to the prior art. As a simple example, FIG.
A split graphic equalizer circuit is shown.

この回路で入力信号Viは入力端子1より抵抗Riを介し
て演算増幅器2の非反転入力に加えられており、演算増
幅器2の出力は出力端子3から出力されるが、一部は帰
還抵抗R0を介して反転入力端子に帰還されている。
Input signal V i in this circuit is applied to the non-inverting input of the operational amplifier 2 via the input terminal 1 resistor R i, the output of the operational amplifier 2 is output from the output terminal 3, some of the feedback The signal is fed back to the inverting input terminal via the resistor R0 .

演算増幅器2の反転入力端子と非反転入力端子間に
は、3個のボリュームVR1,VR2,VR3が接続され、さら
に、このボリュームVR1,VR2,VR3の可動片には一端が接
地されたLCRからなる直列共振回路4,5,6が接続されてい
る。
Three volumes VR 1 , VR 2 , VR 3 are connected between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 2, and the movable pieces of the volumes VR 1 , VR 2 , VR 3 have one end. Are connected to series resonance circuits 4, 5, and 6 made of an LCR grounded.

第7図は、この回路の動作を説明するために一つの帯
域のみを取り出した回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing only one band for explaining the operation of this circuit.

ボリュームで分割された抵抗をa・Rv及び(1−a)
Rvとすると、最初にa=1の状態では直列共振回路は演
算増幅器2の反転入力に接続されることになる。演算増
幅器2の開ループ利得が充分に大きいと、反転入力と非
反転入力端子の電位は共にV1となり、抵抗値aRvに流れ
る電流Iiは0となり、入力信号Vi=V1とすることができ
る。
The resistance divided by the volume is a · R v and (1-a)
Assuming that Rv , the series resonance circuit is connected to the inverting input of the operational amplifier 2 when a = 1 at first. When the open loop gain of the operational amplifier 2 is sufficiently large, the potential of the inverting input and the non-inverting input terminal are both V 1, and the current I i flowing through the resistor value aR v 0, and the an input signal V i = V 1 be able to.

したがって、この状態の回路でLCr直列回路のインピ
ーダンスが、反転入力端子に接続されたことになり、直
列共振による直列共振周波数f0付近で利得が上昇し、第
8図に示すように共振周波数f0付近の信号成分を強調す
る特性11を示すことになる。
Therefore, in this state, the impedance of the LCr series circuit is connected to the inverting input terminal, and the gain increases near the series resonance frequency f 0 due to the series resonance. As shown in FIG. This indicates the characteristic 11 that emphasizes the signal components near 0 .

又、a=0のときは、後述するように直列共振回路L,
C,rが非反転入力端子側に接続され、共振周波数f0で減
衰する利得を与えるから、その特性は第8図に示すよう
に共振周波数f0で減衰する特性12となる。
When a = 0, the series resonance circuit L,
C, r is connected to the non-inverting input terminal side, because provide gain for attenuating at the resonance frequency f 0, the characteristics of a characteristic 12 for attenuating at the resonance frequency f 0 as shown in FIG. 8.

この強調特性と減衰特性が対称となるためには入力抵
抗Riと、帰還抵抗R0が等しくなることが必要である。
In order for the enhancement characteristic and the attenuation characteristic to be symmetrical, the input resistance Ri and the feedback resistance R0 need to be equal.

今、R=Ri=R0としてa=1の場合の回路の周波数特
性をT(S)(S=jω:複素角周波数)とすると、 ここで、Z(S)は直列共振回路のインピーダンスで である。したがって、 と定義すると、 この式は、低域(S≪ω)及び高域(S≫ω)で
は利得が1となりS=ωでは利得が(1+R/r)にな
ることを示している。
Now, assuming that the frequency characteristic of the circuit in the case of a = 1 when R = R i = R 0 is T (S) (S = jω: complex angular frequency), Here, Z (S) is the impedance of the series resonance circuit. It is. Therefore, Is defined as This equation shows that to a low-frequency (S«ω 0) and a high (S»ω 0) the gain becomes 1 S = omega 0 the gain is (1 + R / r).

次にa=0の場合の回路の周波数特性を説明する。 Next, the frequency characteristics of the circuit when a = 0 will be described.

この場合はボリュームの抵抗値(1−a)Rvに流れる
電流I0は0となるから、演算増幅器2は電圧ホロワーと
して動作し、共振周波数f0付近で減衰する周波数特性を
示す。すなわち、 と表わされ、前述したωとQを代入すると この式は、前記第(4)式と全く対称的となってお
り、結局、第7図の強調特性と減衰特性がデシベル表示
で完全に対称となることを意味する。
Since this case is current I 0 is 0 flow resistance of the volume (1-a) R v, operational amplifier 2 operates as a voltage Horowa shows a frequency characteristic of attenuation in the vicinity of the resonance frequency f 0. That is, And substituting ω 0 and Q described above, This equation is completely symmetric with the above equation (4), which means that the emphasis characteristic and the attenuation characteristic of FIG. 7 are completely symmetric in decibels.

次に、a=0.5、すなわち、ボリュームの中点につい
て考察すると、この場合も演算増幅器2の開ループ利得
が充分大きいとすれば、ボリュームの両端の電位差は0
となる。
Next, considering a = 0.5, that is, the midpoint of the volume, if the open loop gain of the operational amplifier 2 is sufficiently large in this case as well, the potential difference between both ends of the volume becomes 0.
Becomes

しかし、中点に直列共振回路が接続されているため、
Ii=I0となり、この回路では次式が成立する。
However, since a series resonance circuit is connected to the midpoint,
I i = I 0 , and the following equation holds in this circuit.

Vi=V1+Ri・Ii ‥‥‥(7) V0=V1+R0・I0 ‥‥‥(8) Ri=R0,Ii=I0であるから、Vi=V0となり、この回路
の伝達特性T(S)は1である。
V i = V 1 + R i · I i ‥‥‥ (7) V 0 = V 1 + R 0 · I 0 ‥‥‥ (8) Since R i = R 0 and I i = I 0 , V i = V 0 , and the transfer characteristic T (S) of this circuit is 1.

そして例えば1>a>0.5の領域では第7図の特性11
より小さい強調特性となり、0.5>a>0では特性12よ
り小さい減衰特性を示す。
For example, in the region of 1>a> 0.5, the characteristic 11 in FIG.
A smaller emphasis characteristic is obtained, and when 0.5>a> 0, an attenuation characteristic smaller than the characteristic 12 is exhibited.

第9図はかかるグラフィックイコライザ回路を5分
割、すなわち共振周波数(Hz)が100,300,1K,3K,10Kに
設定されたときの周波数特性を示したもので、5個のボ
リュームによって、各帯域の強調及び減衰が独立して調
整できることを示している。
FIG. 9 shows the frequency characteristics when the graphic equalizer circuit is divided into five, that is, when the resonance frequency (Hz) is set to 100, 300, 1K, 3K, and 10K. Each volume is emphasized by five volumes. And that the attenuation can be adjusted independently.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

以上のように、従来のグラフィックイコライザ回路
は、一個の演算増幅器によって任意の周波数帯域を強調
又は減衰させることができるが、以下に示すような問題
点がある。
As described above, the conventional graphic equalizer circuit can emphasize or attenuate an arbitrary frequency band with one operational amplifier, but has the following problems.

1)インダクタンス(L)が必要になり、高価になる。1) The inductance (L) is required, and the cost is high.

2)分割数が多くなると、インダクタンス値が増大し、
作り難い(特に、Qが高くなると共に中心周波数が低い
方まで拡大されるため) 3)ボリュームに信号成分が流入するため、誘導ノイズ
を拾い、S/Nを劣化する。
2) As the number of divisions increases, the inductance value increases,
Difficult to make (especially because Q is increased and the center frequency is expanded to a lower one) 3) Since a signal component flows into the volume, induced noise is picked up and S / N is deteriorated.

4)小型化が困難になる。4) Miniaturization becomes difficult.

ところで、インダクタンス素子を具体化する回路とし
ては、例えばシュミレートインダクタンス回路を使用す
ることができる。
By the way, as a circuit that realizes the inductance element, for example, a simulated inductance circuit can be used.

第10図はかかるシュミレートインダクタンス回路を使
用した直列共振回路を示したもので、演算回路21と、抵
抗R1,R2コンデンサC2がシュミレートインダクタンス回
路を構成し、端子22より左側をみたインピーダンスが等
価的にインダクタンスを示す。すなわち、端子22より左
側をみたインピーダンスZL(S)は、 ZL(S)はS→0のときR1,S→∞のときR2となるか
ら、第11図の点線で囲った等価回路とみなすことがで
き、 L=C2・R1(R2-R1) ‥‥‥(10) となる。この回路でR2≫R1となるように選ぶと、 L=C2・R1・R2 ‥‥‥(11) となり、コンデンサC1と共に高いQの直列共振回路を形
成することになる。このときに共振周波数ωとQは次
式で与えられる。
Shows a series resonant circuit using FIG. 10 according simulated inductance circuit, an arithmetic circuit 21, resistors R 1, R 2 capacitor C 2 constitute a simulated inductance circuit, the impedance viewed to the left from the terminal 22 It shows inductance equivalently. That is, the impedance ZL (S) as viewed from the left side of the terminal 22 is Since ZL (S) becomes R 1 when S → 0 and R 2 when S → ∞, it can be regarded as an equivalent circuit surrounded by a dotted line in FIG. 11, and L = C 2 · R 1 (R 2 -R 1 ) ‥‥‥ (10). If R 2選 ぶ R 1 is selected in this circuit, L = C 2 RR 1 2R 2 ‥‥‥ (11), and a high Q series resonance circuit is formed together with the capacitor C 1 . At this time, the resonance frequencies ω 0 and Q are given by the following equations.

しかしながら、このようなシュミレートインダクタン
ス回路を使用したときにも、IC化する際にさらに次のよ
うな問題点がある。
However, even when such a simulated inductance circuit is used, there is a further problem in the case of forming an IC.

1)シュミレートインダクタンス回路を使用しても、1
チャンネル1帯域を構成するために、両端が接地されて
いない2個の外付け容量と、1個のボリュームが必要に
なり、分割帯域数が増加するとICのピン数が多くなるた
め、小型化が困難になり、実装上のメリットも少ない。
1) Even if a simulated inductance circuit is used,
To configure one band of channel, two external capacitors that are not grounded at both ends and one volume are required. If the number of divided bands increases, the number of pins of the IC increases, so miniaturization is achieved. It becomes difficult and there is little merit in implementation.

2)IC内蔵の抵抗と、外付け容量で共振周波数が設定さ
れるが、IC内部の抵抗値の精度が悪いため、イコライザ
の特性のバラツキが大きい。
2) The resonance frequency is set by the built-in resistance of the IC and the external capacitance. However, the accuracy of the resistance value inside the IC is poor, so that the characteristics of the equalizer vary widely.

3)ボリュームに信号電流が流れることになるためノイ
ズを拾い易い、又、直流制御方式にすることが困難であ
る。
3) Since a signal current flows through the volume, it is easy to pick up noise, and it is difficult to use a DC control method.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、かかる問題点を解消することを目的として
なされたもので、入力信号が第1の抵抗を介して非反転
入力に接続され、出力信号が第2の抵抗を介して反転入
力端子に帰還されている演算増幅器と、この演算増幅器
の非反転入力端子(又は反転入力端子)に接続されてい
るN個のバンドパスフィルタと、各バンドパスフィルタ
の出力電圧をそれぞれ電流出力に変換する1対の電圧−
電流変換器によりグラフィックイコライザ回路を構成し
たものである。
The present invention has been made to solve such a problem, and an input signal is connected to a non-inverting input via a first resistor, and an output signal is connected to an inverting input terminal via a second resistor. The operational amplifier being fed back, N bandpass filters connected to the non-inverting input terminal (or inverting input terminal) of the operational amplifier, and the output voltage of each bandpass filter converted into a current output 1 Pair voltage-
A graphic equalizer circuit is constituted by a current converter.

〔作用〕[Action]

オーディオ帯域をN分割した各帯域の中心周波数を通
過する各バンドパスフィルタの出力は、それぞれ1対の
電圧−電流変換器によって演算増幅器の非反転入力端
子、及び反転入力端子の電流値を制御するから、前記1
対の電圧−電流変換器の伝達コンダクタンス(gm)を互
いに差動的に変化するように制御することによって、分
割された各周波数帯域の信号を個別に強調し、又は減衰
させることができる。
The output of each band-pass filter that passes through the center frequency of each band obtained by dividing the audio band into N is controlled by a pair of voltage-current converters to control the current values of the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier. From the above 1
By controlling the transconductance (g m ) of the pair of voltage-current converters to change differentially with respect to each other, it is possible to individually emphasize or attenuate the signals in each divided frequency band.

又、直流制御方式が採用できるので、IC化されたグラ
フィックイコライザ回路が容易に実現でき、S/Nを向上
させることができる。
In addition, since a DC control method can be adopted, a graphic equalizer circuit integrated into an IC can be easily realized, and S / N can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明のグラフィックイコライザ回路の原理
図を示すブロック図であって、1は入力信号Viの入力端
子、3は出力信号V0の出力端子、2は反転入力と非反転
入力を備えている演算増幅器である。
Figure 1 is a block diagram showing the principle of a graphic equalizer circuit of the present invention, 1 denotes an input terminal for the input signal V i, 3 an output terminal of the output signal V 0, 2 is the inverting and noninverting inputs It is an operational amplifier provided.

31Aは後述するようにオーディオ帯域をN分割したと
きの中心周波数(ω)を通過する特性を持ったバンド
パスフィルタを示し、32A,33Aは前記バンドパスフィル
タの出力信号を電流変換する1対の電圧−電流変換器で
ある。
Reference numeral 31A denotes a band-pass filter having a characteristic of passing a center frequency (ω 0 ) when the audio band is divided into N, as will be described later. Reference numerals 32A and 33A denote a pair of current-converting output signals of the band-pass filter. Voltage-current converter.

そして、第1の電圧−電流変換器32Aの伝達コンダク
タンスは(1−a)gm、第2の電圧−電流変換器33Aの
伝達コンダクタンスは(1+a)・gmとされており、a
は1<a<−1とする。
The transmission conductance of the first voltage-to-current converter 32A is (1-a) g m , and the transmission conductance of the second voltage-to-current converter 33A is (1 + a) · g m.
Is 1 <a <-1.

なお、このようなバンドパスフィルタ31A及び1対の
電圧−電流変換器32A,33AはN分割のときは点線で示す
ようにN個バンドパスフィルタ31B,31C‥‥‥とされ、
それぞれN対の電圧−電流変換器32B,33B,32C,33C‥‥
‥によって形成されることになるが、以下の説明はバン
ドパスフィルタ31A及び1対の電圧−電流変換器32A,33A
について説明する。
Incidentally, such a band-pass filter 31A and a pair of voltage-current converters 32A, 33A are N band-pass filters 31B, 31C ‥‥‥ as shown by a dotted line in the case of N division,
Each of N pairs of voltage-current converters 32B, 33B, 32C, 33C ‥‥
, The following description is based on a bandpass filter 31A and a pair of voltage-current converters 32A, 33A.
Will be described.

バンドパスフィルタ31の中心周波数をω共振特性を
Qとすると、その伝達特性H(S)は、 で表わされる。
Assuming that the center frequency of the band-pass filter 31 is ω 0 and the resonance characteristic is Q, the transfer characteristic H (S) is Is represented by

又、演算増幅器2の入力端子の電圧をV1とすると、 V1=Vi−RiIi ‥‥‥(15) Ii=Vi(1-a)gm・H(S) ‥‥‥(16) V0=V1+R0I0 ‥‥‥(17) が成立する。上式を整理すると、 また、I0は、 減衰特性と強調特性が対称となるためには、従来技術
と同様にRi=R0=Rである必要から、V0を求めると、 伝達関数T(S)=V0/Viを求めると、 を得る。
Further, when the voltage of the input terminal of the operational amplifier 2 and V 1, V 1 = V i -R i I i ‥‥‥ (15) I i = V i (1-a) g m · H (S) ‥ ‥‥ (16) V 0 = V 1 + R 0 I 0 17 (17) holds. Rearranging the above formula, Also, I 0 is To highlight the characteristics and attenuation characteristics become symmetrical, as in the prior art the need is R i = R 0 = R, when determining the V 0, When the transfer function T (S) = V 0 / V i is obtained, Get.

この式において、a=1とすると、 この第(23)式を前記第(4)式と対比すると、R/r
が2R・gmに置換えられたものである。したがって、振幅
特性は第8図の特性11のように共振周波数ω(ω
2πf0)で強調されたものになりこのときの利得は(1
+2R・gm)となる。
In this equation, if a = 1, then Comparing the equation (23) with the equation (4), R / r
Is replaced by 2R · g m . Therefore, the amplitude characteristic is the resonance frequency ω 00 =
2πf 0 ) and the gain at this time is (1
+ 2R · g m ).

次に、a=−1の状態について第(22)式を再現する
と、 となり、この式はR/rを2・Rgmとおいた前記第(6)式
と等しい。したがって、その振幅特性は第8図の特性12
にみられるようにf0において利得が1/(1+2R・gm)と
なる減衰特性を示す。
Next, when the equation (22) is reproduced for the state of a = -1, , And this expression is equal to the first (6) which at the R / r and 2 · Rg m. Therefore, the amplitude characteristic is the characteristic 12 in FIG.
As can be seen from FIG. 5, the attenuation characteristic at which the gain becomes 1 / (1 + 2R · g m ) at f 0 is shown.

又、中間a=0においてはT(S)=1となり、フラ
ットな特性を示す。
In addition, T (S) = 1 at the intermediate a = 0, which indicates a flat characteristic.

以上の説明から明らかなように、本発明のグラフィッ
クイコライザ回路は、バンドパスフィルタと係数aによ
って差動的にgmが変化する2つの出力を有する電圧−電
流変換器から構成されるが、従来のLCRの直列共振素子
やインダクタンスを回路的に置換したシュミレートイン
ダクタンス回路を用いる従来のグラフィックイコライザ
と等価な動作を成すことがわかる。
As apparent from the above description, the graphic equalizer circuit of the present invention, a voltage having two outputs differentially g m by a band-pass filter and the coefficient a is changed - is composed of a current transformer, conventional It can be seen that the operation is equivalent to that of a conventional graphic equalizer that uses a series resonant element of the LCR and a simulated inductance circuit in which the inductance is replaced in a circuit.

次に、本発明の利点を明確にするために、より具体的
な構成について説明する。第2図は本発明に好適なバン
ドパスフィルタの原理を示している。この方式は状態変
数型、あるいはバイクワッド型と称する能動フィルタ回
路で、加算器と積分器から構成される。
Next, in order to clarify the advantages of the present invention, a more specific configuration will be described. FIG. 2 shows the principle of a band-pass filter suitable for the present invention. This method is an active filter circuit called a state variable type or a biquad type, and includes an adder and an integrator.

この回路で41が入力端子、42,43が加算器、44,45が各
々Q・ω/S及びω/(S・Q)の伝達関数を有する
積分器である。全体の伝達関数を求めると、 を得る。上式を(14)式と対比すると、利得がQ2倍であ
る以外は同一である。
In this circuit, 41 is an input terminal, 42 and 43 are adders, and 44 and 45 are integrators having transfer functions of Q · ω 0 / S and ω 0 / (SQ), respectively. When the overall transfer function is found, Get. When comparing the above equation (14) below, except the gain is twice Q are the same.

第3図は、第2図のバンドパスフィルタを更に詳細に
示した図である。
FIG. 3 shows the bandpass filter of FIG. 2 in more detail.

この図で、51は入力端子41に加えられた入力電圧V
1と、帰還電圧V22の差電圧V11を求めgmの係数をかけ出
力電流I11を与える電圧−電流変換器である。その出力
には容量C11が接続され積分回路を形成する。その電圧V
21と帰還電圧V22との差電圧V12は電圧−電流変換器52に
よって電流に変換される。その出力3個の電圧−電流変
換器52によって、I12,I13,I14の電流出力に変換され、g
m2,(1−a)・gm0,(1+a)・gm0の係数が乗ぜら
れる。I12は容量C12により積分され帰還電圧V22とな
る。I13,I14は各々出力端子53,54を介して演算増幅器2
の反転入力及び非反転入力に接続される。
In this figure, 51 is the input voltage V applied to the input terminal 41.
1, the voltage to provide an output current I 11 multiplied by a factor of g m obtains the difference voltage V 11 of the feedback voltage V 22 - is a current converter. Its capacity C 11 is connected to the output form the integrating circuit. Its voltage V
The difference voltage V 12 between the feedback voltage V 21 and the feedback voltage V 22 is converted into a current by the voltage-current converter 52. Its output is converted into I 12 , I 13 , I 14 current output by three voltage-current converters 52, and g
m2 , (1−a) · g m0 and (1 + a) · g m0 are multiplied. I 12 is integrated by the capacitor C 12 becomes feedback voltage V 22. I 13 and I 14 are connected to the operational amplifier 2 via output terminals 53 and 54, respectively.
Are connected to the inverting input and the non-inverting input.

第4図は、第3図の具体的な構成を示す図である。入
力端子41に加えられた入力信号は差動増幅器61により電
流に変換される。その電流はダイオード対62に流れ込
む。
FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of FIG. The input signal applied to the input terminal 41 is converted into a current by the differential amplifier 61. The current flows into the diode pair 62.

ダイオード対62の両端の電圧はエミッタ結合差動対63
のベース間に加えられ、更に電流ミラー64により出力電
流I11として取り出される。
The voltage across diode pair 62 is the emitter coupled differential pair 63
Applied between the base and further taken out as the output current I 11 by the current mirror 64.

出力電流I11は容量C11により積分され、次段の差動増
幅器65により電流に変換される。その電流はダイオード
対66に流れ込む。ダイオード対66の両端の電圧はエミッ
タ結合差動対67のベース間に加えられ、電流ミラー68に
より出力電流I12として取り出される。電流I12は容量C
12により積分され、差動増幅器61及び65に帰還される。
Output current I 11 is integrated by the capacitor C 11, it is converted into a current by the next stage of the differential amplifier 65. The current flows into the diode pair 66. Voltage across the diode pair 66 is applied between the bases of the emitter-coupled differential pair 67, it is taken out as an output current I 12 by the current mirror 68. Current I 12 is capacitance C
It is integrated by 12 and fed back to the differential amplifiers 61 and 65.

ダイオード対66の両端の電圧は、第1、及び第2の電
圧−電流変換回路を構成するエミッタ結合差動対69,70
の各々のベース間にも加えられている。更にその差動対
のコレクタには電流ミラー71,72が接続され、出力電流I
13,I14が取り出されている。
The voltage between both ends of the diode pair 66 is equal to the emitter-coupled differential pair 69, 70 constituting the first and second voltage-current conversion circuits.
Are also added between each base. Further, current mirrors 71 and 72 are connected to the collector of the differential pair, and the output current I
13 and I 14 are taken out.

エミッタ結合差動対69,70の共通エミッタには、電圧
−電流変換回路の動作電流を決める電流ミラー73,74が
接続され、端子75,76より制御電流ICX,ICが互いに逆方
向(相補的)に増加、および減少するように与えられ
る。端子77,78は各々、正負の電源端子である。制御電
流IC,ICXは例えばボリューム等によって調整される直流
電流が与えられ、グラフイックイコライザの周波数特性
を所望の値に設定する。
Current mirrors 73 and 74 that determine the operating current of the voltage-current conversion circuit are connected to the common emitter of the emitter-coupled differential pair 69 and 70, and control currents ICX and IC are supplied from terminals 75 and 76 in opposite directions (complementary). ) To increase and decrease. Terminals 77 and 78 are positive and negative power supply terminals, respectively. The control currents IC and ICX are supplied with a DC current adjusted by, for example, a volume or the like, and set the frequency characteristic of the graphic equalizer to a desired value.

79はバイアス電流を与えるためのバイアス電圧源であ
る。これは、まずR11を介して電流ミラー80にバイアス
電流を与える。その電流はQ13,Q14,Q25を介して差動増
幅器61,65にバイアス電流を与える。また、バイアス電
圧源79は端子81に取り出され、外付け抵抗R16を介し
て、端子82よりQ19に流れ込む。更に、Q24,Q34を介して
エミッタ共通トランジスタ対63,67にバイアス電流を与
える。
79 is a bias voltage source for applying a bias current. This first biasing current to the current mirror 80 through R 11. The current gives a bias current to the differential amplifiers 61 and 65 via Q 13 , Q 14 and Q 25 . The bias voltage source 79 is taken out to the terminal 81, via an external resistor R 16, it flows into Q 19 from the terminal 82. Further, a bias current is applied to the common emitter transistor pair 63 and 67 via Q 24 and Q 34 .

第4図の回路は第3図の方式を忠実に具現化したもの
である。容量C11,C12は、IC内部に配置することも可能
であり、外付けとすることも可能である。一般的には中
高域の帯域は、IC内蔵とし、低域は容量値が大きくなる
ので外付けとすることが望ましい。
The circuit of FIG. 4 is a faithful implementation of the method of FIG. The capacitors C 11 and C 12 can be arranged inside the IC or can be externally attached. Generally, the middle and high frequency bands are built in the IC, and the low frequency band is desirably external because the capacitance value is large.

この実施例以外の状態変数型バンドパスフィルタも使
用できるが、この方式の利点は容量が接地される形とな
ることで、容量を外付けする場合には好都合である。ト
ランジスタQ19にバイアス電流を与える抵抗R16はIC内蔵
としてもよい。但し、外付けとすることにより中心周波
数の精度が高くなる。ダイオード対62とエミッタ結合差
動対63及びダイオード対66とエミッタ結合差動対67は乗
算回路を形成する。その電流利得はQ24の電流とQ14の電
流の比及びQ34の電流とQ25の電流の比に比例する。一方
差動増幅器61及び65の電圧−電流変換器の伝達コンダク
タンスは、各々R12,R13及びR14,R15によって定まる。R
12,R13,R14,R15はICの内蔵抵抗であり、その絶対値精度
及び温度特性は必ずしもよくない。
Although a state-variable band-pass filter other than this embodiment can be used, the advantage of this method is that the capacitance is grounded, which is convenient for externally attaching a capacitance. Resistor R 16 to give a bias current to the transistor Q 19 may have a built-in IC. However, the accuracy of the center frequency is increased by using an external device. The diode pair 62 and the emitter-coupled differential pair 63 and the diode pair 66 and the emitter-coupled differential pair 67 form a multiplying circuit. Its current gain is proportional to the ratio of the current of the current and Q 25 ratio and Q 34 of the current of the current and Q 14 of Q 24. While the voltage of the differential amplifier 61 and 65 - the transconductance of the current converter are each defined by R 12, R 13 and R 14, R 15. R
12, R 13, R 14, R 15 is a built-in resistance of the IC, the absolute value accuracy and temperature characteristic is not always good.

ところが、Q14及びQ25の電流はR11に依存することか
ら、前記乗算回路の電流利得はR11とR16の比に依存し、
R11とR12,R13,R14,R15,R16の比が一定であれば、差動増
幅器61,65の伝達コンダクタンスのIC内蔵抵抗値への依
存性と乗算回路の電流利得のIC内蔵抵抗値への依存性が
打ち消し合い、その絶対値へは依存しなくなる。したが
って、差動増幅器61,65の入力からI11,I12までの伝達コ
ンダクタンス精度が向上する。すなわち、各帯域の中心
周波数の精度が向上する。
However, the current of Q 14 and Q 25 from relying on R 11, current gain of the multiplier circuit is dependent on the ratio of R 11 and R 16,
If the ratio of R 11 and R 12, R 13, R 14 , R 15, R 16 is constant, the current gain dependency and multiplying circuit to the IC internal resistance of the transconductance of the differential amplifier 61 and 65 The dependence on the IC's built-in resistance cancels out, and the dependence on the absolute value is eliminated. Therefore, the transfer conductance accuracy from the inputs of the differential amplifiers 61 and 65 to I 11 and I 12 is improved. That is, the accuracy of the center frequency of each band is improved.

なお、中心周波数の精度が重要でなければ、R16は内
蔵をしてもよい。
Incidentally, if the critical accuracy of the center frequency, R 16 may be a built-in.

次に端子75,76に供給する制御電流ICX,ICについて第
5図を用いて説明する。
Next, the control currents ICX and IC supplied to the terminals 75 and 76 will be described with reference to FIG.

第5図はX軸に制御電圧を取り、Y軸に制御電流IC,I
CXを取っている。
FIG. 5 shows a control voltage on the X-axis and control currents IC and I on the Y-axis.
Taking CX.

最も一般的な制御電流は91,92に示すように和が一定
となるような特性である。
The most common control current has characteristics such that the sum is constant as shown by 91 and 92.

しかし93,94のような特性でもよい。IC=ICXとなると
ころでその帯域は平坦特性を示し、IC>ICXでは強調特
性、IC<ICXでは減衰特性となる。
However, characteristics such as 93 and 94 may be used. When IC = ICX, the band shows a flat characteristic, and when IC> ICX, it has an emphasis characteristic, and when IC <ICX, it has an attenuation characteristic.

なお、以上の実施例で、第1図に示した本発明の構成
においては、バンドパスフィルタ31A,31B,31C,‥‥‥の
入力は演算増幅器の非反転入力に接続されているが、反
転入力にも同一信号が発生することから反転入力側に接
続されてもよい。
In the above embodiment, in the configuration of the present invention shown in FIG. 1, the inputs of the band-pass filters 31A, 31B, 31C,... Are connected to the non-inverting inputs of the operational amplifiers. Since the same signal is generated at the input, it may be connected to the inverting input side.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明のグラフィックイコライ
ザ回路は、反転入力端子、及び非反転入力端子を有する
演算増幅器と、分割された帯域に対する複数個のバンド
パスフィルタを使用し、このバンドパスフィルタの出力
信号を電流出力に変換して前記演算増幅器の反転入力端
子、及び非反転入力端子に供給することによって各帯域
内の信号成分に対して強調特性、及び減衰特性を与える
ようにしているから、強調特性及び減衰特性が直線的な
制御信号に対してリニヤに変化し、聴感的にも優れた音
場調整が行われる。
As described above, the graphic equalizer circuit of the present invention uses an operational amplifier having an inverting input terminal and a non-inverting input terminal, and a plurality of band-pass filters for the divided bands. Since the signal is converted into a current output and supplied to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier, the emphasis characteristic and the attenuation characteristic are given to the signal components in each band. The characteristics and the attenuation characteristics linearly change with respect to the linear control signal, and the sound field adjustment excellent in audibility is performed.

又、直流制御方式を採用することによって単一のボリ
ュームによりステレオ信号を制御することができるから
小型、簡易化が可能になり、ボリュームに信号成分が流
れないから誘導ノイズを少なくし、S/Nを向上するとい
う効果がある。
In addition, by adopting the DC control method, the stereo signal can be controlled by a single volume, which makes it possible to reduce the size and simplification. There is an effect of improving.

又、回路が接地された容量で形成できるため、IC化が
容易になり、周波数特性のバラツキが少なくなるという
利点がある。
In addition, since the circuit can be formed with a grounded capacitor, there is an advantage that it can be easily integrated into an IC and variations in frequency characteristics are reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のグラフィックイコライザ回路の原理図
を示す回路図、第2図はバンドパスフィルタの一実施例
を示すブロック図、第3図は第2図のブロック図をさら
に具体化した回路図、第4図は第3図の回路をIC化した
実施例を示す回路図、第5図は制御信号の変化例を示す
グラフ、第6図は従来のグラフィックイコライザ回路の
回路図、第7図は第6図の動作を説明するための回路
図、第8図は中心周波数f0に対する強調特性と減衰特性
のグラフ、第9図は5分割グラフィックイコライザ回路
の周波数特性を示すグラフ、第10図はシュミレートイン
ダクタンス回路図、第11図は第10図の等価回路である。 図中、1は入力端子、2は演算増幅器、3は出力端子、
31A,31B,31C‥‥‥はバンドパスフィルタ、32A,32B,32C
‥‥‥は第1の電圧−電流変換器、33A,33B,33C‥‥‥
は第2の電圧−電流変換器を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the principle of a graphic equalizer circuit according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a band-pass filter, and FIG. 3 is a circuit further embodying the block diagram of FIG. FIG. 4, FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment in which the circuit of FIG. 3 is formed into an IC, FIG. 5 is a graph showing an example of a change in a control signal, FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional graphic equalizer circuit, FIG. Figure is a circuit diagram for explaining the operation of FIG. 6, the graph of the emphasis characteristic and the damping characteristic Figure 8 is for the center frequency f 0, Figure 9 is a graph showing a frequency characteristic of a 5-division graphic equalizer circuit, 10 The figure shows a simulated inductance circuit diagram, and FIG. 11 shows an equivalent circuit of FIG. In the figure, 1 is an input terminal, 2 is an operational amplifier, 3 is an output terminal,
31A, 31B, 31C ‥‥‥ are bandpass filters, 32A, 32B, 32C
‥‥‥ is the first voltage-current converter, 33A, 33B, 33C ‥‥‥
Indicates a second voltage-current converter.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力信号が抵抗成分を有する素子を介して
非反転入力端子に接続され、出力信号が抵抗成分を有す
る素子を介して反転入力端子にフィードバックされてい
る増幅回路と、 前記非反転入力端子に接続され、オーディオ帯域をN分
割したときの中心周波数を通過特性とするN個のバンド
パスフィルタ回路と、 前記N個のバンドパスフィルタ回路の出力をそれぞれ電
流出力に変換するN個の第1及び第2の電圧−電流変換
器対と、 前記N個の第1の電圧−電流変換器を前記増幅回路の非
反転入力端子に接続すると共に、前記N個の第2の電圧
−電流変換器を前記増幅回路の反転入力端子に接続する
と共に、前記N個の第1,及び第2の電圧−電流変換器対
の各動作電流をN個の制御信号により制御する制御手段
を備え、 前記制御手段は前記第1の電圧−電流変換器および第2
の電圧−電流変換器の動作電流がそれぞれ互いに逆方向
に増加、減少させるように伝達コンダクタンスを制御す
ることを特徴とするグラフィックイコライザ回路。
1. An amplifier circuit wherein an input signal is connected to a non-inverting input terminal via an element having a resistance component and an output signal is fed back to an inverting input terminal via an element having a resistance component. N band-pass filter circuits connected to an input terminal and having a center frequency when an audio band is divided into N and having a pass characteristic; and N number of N-band pass filter circuits for converting outputs of the N band-pass filter circuits into current outputs, respectively. First and second voltage-current converter pairs, and the N first voltage-current converters are connected to a non-inverting input terminal of the amplifier circuit, and the N second voltage-current converters are connected to each other. Control means for connecting the converter to the inverting input terminal of the amplifier circuit and controlling each operating current of the N first and second voltage-current converter pairs by N control signals; The control means is Serial first voltage - current converter and the second
Wherein the transmission conductance is controlled such that the operating currents of the voltage-current converters increase and decrease in the opposite directions.
【請求項2】N個のバンドパスフィルタが増幅回路の反
転入力端子に接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載のグラフィックイコライザ回路。
2. The graphic equalizer circuit according to claim 1, wherein N bandpass filters are connected to the inverting input terminal of the amplifier circuit.
【請求項3】バンドパスフィルタ及び第1,第2の電圧−
電流変換器は、エミッタ電極間に帰還抵抗(R12-15)を
有する同一導電型の2個のトランジスタからなる第1,第
2の差動増幅器(61、65)と、この第1,第2の差動増幅
器の出力電流が供給されている第1,第2のダイオード対
(62,66)と、 前記第1のダイオード対の電位差をベース電極間に印加
した第1のエミッタ結合差動トランジスタ対(63)と、 前記第2のダイオード対の電位差をベース電極間に印加
した第2,第3,第4のエミッタ結合差動トランジスタ対
(67.69.70)と、 前記第1,第2エミッタ結合差動トランジスタ対の出力側
に設けた第1,第2の積分容量と(C1、C2)と、 前記第3,第4のエミッタ結合トランジスタ対のそれぞれ
の共通エミッタ電流を、制御信号(IC,ICX)に応じて互
いに逆方向に増加、減少させる制御手段(73、74)によ
って構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項に記載のグラフィックイコライザ回路。
3. A band pass filter and first and second voltages.
The current converter includes first and second differential amplifiers (61, 65) each including two transistors of the same conductivity type having a feedback resistor (R12-15) between emitter electrodes, and the first and second differential amplifiers. A first and second diode pair (62, 66) to which the output current of the differential amplifier is supplied, and a first emitter-coupled differential transistor in which a potential difference between the first diode pair is applied between base electrodes. A pair (63); a second, third, and fourth emitter-coupled differential transistor pair (67.69.70) in which a potential difference between the second diode pair is applied between base electrodes; and the first and second emitters. The first and second integration capacitors provided on the output side of the coupled differential transistor pair and (C1, C2), and the common emitter current of each of the third and fourth emitter coupled transistor pairs are controlled by a control signal (IC , ICX) according to the control means (73, 74) for increasing and decreasing in the opposite direction to each other. Claims, characterized in that there first (1) graphic equalizer circuit according to claim.
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