JPS6034849B2 - ミユ−テイング回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テープデッキなどのオーディオ機器に用いら
れるミューティング回路に関する。

オーディオ機器の操作時などに、音量調節とは別に一時
的に出力レベルを下げる、いわゆるミューティング回路
においては、その動作上、信号に対して歪を与えないよ
うにしなければならず、切換に伴ってノイズを発生しな
いようなものでなければならない。そのため、主として
電子的に減衰量を切換えるように構成されたものが多く
採用されている。その一例を示すと、第１図のような回
路がある。

この回路はＩＣ化されたもので、１は出力端子６とアー
ス間にコレクタ・ェミッタが並列に接続されたスイッチ
ングトランジスタ、２はＩＣ化に際して不可避的に構成
されてしまう寄生トランジスタ、３はミューティング制
御信号端子、４は信号源５と出力端子６の間に直列に設
けられた抵抗である。端子３の信号が負の電圧であると
きは、ミューティング不動作状態で、トランジスタ１は
オフ状態にある。

このとき、寄生トランジスタ２も同じくオフとなってい
る。したがって、出力端子６とース間にはトランジスタ
１のオフ状態にあるコレクタ・エミツタのインピーダン
スが並列に入り、通常、そのインピーダンスは抵抗４の
抵抗値に比してかなり大きな値となるので、信号源５か
らの信号はほとんど減衰を受けることなく出力端子６に
伝達される。ミューティング動作に切換えるとき‘こは
、端子３の信号を正の電圧にする。

これにより、トランジスターは導通し、そのコレクタ・
ェミッタ間はかなり低いインピーダンスを呈する状態に
切換えられ、出力端子６はこの低いインピーダンスでア
ースに結合される結果となる。この状態にあるトランジ
スタ１のコレクタ・ェミッタ間インピーダンスは抵抗４
の抵抗値に比して充分に小さな値となるので、この抵抗
４とトランジスターのコレクタ・エミツタ間インピーダ
ンスで分割された信号源５からの信号は充分に低いレベ
ルに抑えられて出力端子６に現われ、必要なミュ−ティ
ング動作が得られる。

さて、この第１図の回路において、ミューティングを不
動作にしたとき、すなわち、トランジスタ１がオフ状態
のときの出力端子６における信号の波形を調べてみると
、第２図のように、負の方向でクリップされていること
が判った。

そして、そのクリップレベルはトランジスタ１のベース
・コレクタ間の順方向闘値電圧ＶＦ，および寄生トラン
ジスタ２のベース・コレクタ間の順方向闘値電圧ＶＦ２
で決まる。

このうち、電圧ＶＦ，によるレベルは制御信号端子３を
高インピーダンスで駆動するようにするか、或いはトラ
ンジスターをオフにする信号の負電圧を大きくすること
により下げることができる。しかしながら、ＩＣ化に際
して形成されている寄生トランジスタ２はそのコレクタ
がアースされているため、そのベース・コレクタ間闘値
電圧ＶＦ２によるクリップレベルを下げることができな
い。

したがって、この回路は電圧ＶＦ２より大きな信号に対
しては大きな歪を生じるようになるから、ダイナミック
レンジが狭いという欠点があった。この欠点を除き、充
分なダイナミックレンジが得られるようにしたミューテ
ィング回路として第３図に示すような回路が提案されて
いる。

この第３図の回路においては、第１図の回路に加えて電
圧線７が設けられ、トランジスタ１のェミッタに逆バイ
アス電圧を与えると共に、抵抗８を介して入力信号に対
してもバイアス電圧を与えるようになっている。

この電圧源７の電圧をＶＥとすれば、信号源５からの信
号は、第４図のように、電圧Ｖ８を平均レベルとして変
化するようになるから、電圧ＶＦ２によるクリップレベ
ルからさらに電圧Ｖ８だけ上方に移動した電圧（ＶＥ十
ＶＦ２）の振中の信号までクリツプしないで動作するよ
うになる。

したがって、この第３図の回路によれば、電圧源７の電
圧ＶＥを適当に選定することにより、トランジスター或
いは２の闘値電圧より大きな振中の信号を扱うこができ
、充分なダイナミックレンジを有するミューティング回
路を得ることができる。

ところが、電圧源７は実際の場合、理想的な電圧源で構
成することはできないから、その内部抵抗は事実上零と
することができず、かなりの抵抗値を有することになる
。

このような事情を考慮したより実際的な構成を有する回
路を第５図に示す。

この第５図の回路は、第３図における電圧源７として電
源〜ｃｃの電圧を低抗９と１０で分割し、抵抗９の電圧
降下による電圧Ｖ＾を使用するようにしたもので、１１
は信号に対するバイパス用コンデンサ、１２，１３は直
流分を切って交流的にだけ結合させるようにする結合用
コンデンサ、１４は入力信号端子である。なお、寄生ト
ランジスタ２は省略してある。第３図の回路において説
明したように、制御端子３の電圧Ｖ８が点ｂにおける電
圧ＶＥとトランジスタ１のベース・ェミッタ間の闘値電
圧ＶＦ，の和より低い値のときには、トランジスタ１は
オフの状態に保たれ、入力端子１４からの信号１‘はほ
とんど減衰を受けないで、出力端子６に伝達されて出力
信号１。

となり、そのときに扱える信号１。の最大振中レベルは
電圧Ｖ８によって充分に大きな値に保たれる。しかしな
がら、端子３の制御信号の電圧ＶＢを電圧ＶＥ十ＶＦ，
より高くしてミューティング動作に切換えたときには、
この電圧ＶＢによりトランジスタ１にはべ一電流が流れ
、それがェミッタ電流となって電圧源７を構成する抵抗
９を通り、アースに流れることになる。

このベース電流によってトランジスタ１はオンになり、
ミューテイング動作が行なわれるのであるから、抵抗９
に流れる電流を零にすることはできない。

そのため、この電流ｉｚにより抵抗９の両端に電圧降下
による電圧が現われることになる。いま、電源Ｎｃｃか
ら抵抗９に流れる電流によって発生している電圧をＶ＾
とし、トランジスタＩがオンしたときのェミッタ電流ｉ
２による電圧降下を△Ｖ＾とすれば、電圧Ｖ８はトラン
ジスタ１がオフしたときにはＶＥ＝Ｖ＾、トランジスタ
１がオンのときにはＶＥ＝Ｖ＾＋△Ｖ＾となり、ミュー
ブィング切換えに伴って電圧ＶＥがステップ状に△Ｖハ
だけ変化することになる。

この様子を第６図に示す。

すなわち、端子３の信号を電圧○３らＶＥ十ＶＦ，に変
化させてミューナィング不動作からミューティング動作
に切換えると、トランジスタ１のェミッタ電圧ＶＥは電
圧Ｖ＾から電圧Ｖ＾十△Ｖ人にステップ状に変化するこ
とが判る。トランジスターのコレクタ電圧Ｖｃはェミッ
タ電圧によってほぼ同じように変化するから、ェミッタ
における電圧ＶＥがステップ状に△Ｖ＾だけ変化すれば
コレクタ電圧Ｖｃも△Ｖ＾だけステップ状に変化し、こ
の変化は出力端子６にそのまま伝送されるから、信号中
に大きなショック状のノイズ」一が混入されてしまうこ
とになる。

・したがって、この第３図、第５図の回路こよると、第
１図の回路よりもダイナミックレンジの広い信号を扱う
ことが可能であるが、実際上は切襖時におけるノイズの
発生を少なくすることがかなり困難であるという欠点が
あった。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、信号に対するダイナミックレンジが充分に広く、し
かも簡単な構成でミューティング切換時におけるショッ
ク性のノイズの発生をほぼ完全に防止しうるようにした
ミューティング回路を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、ミューナイング用
のスイッチングトランジスタのバイアス源に流れる電流
が常に一定に保たれるように構成した点を特徴とする。

以下、本発明を図面について詳細に説明する。第７図は
本発明の一実施例を示すもので、トランジスタ１のベー
スにコレクタが接続されたＰＮＰトランジスタ１５と、
トランジスタ１のヱミツタにコレクタが接続されたＰＮ
Ｐトランジスタ１６を有し、これらのトランジスタ１５
と１６のェミッタが共通の定電流源１７に接続され、一
方のトランジスタ１５のベースには制御信号端子１８が
、そして他方のトランジスタ１６のベースには固バイア
ス源１９が接続されて差動増中器を構成している点が第
５図の回路と異なっている。その他の構成については第
５図の場合と同様であり、トランジスタ１のオンによっ
てミューティング動作を行ない、入力端子１４からの入
力信号ｌｉに大きな減衰を与えて出力端子６に出力信号
１。を供給すると共に、トランジスタ１がオフのときに
は抵抗９によるバイアス電圧によって入力信号１：が充
分に大きな振中のものとなっても、クリップされること
なく出力端子６に伝達されるようになっている点も第５
図の場合と同様である。さて、トランジスター５と１６
は、それらのェミッタが共通に定電流源１７に援綾され
、かつ、一方のトランジスタ１６のベースはバイアス源
１９によって一定のバイアス電圧に保たれているから、
全体として定電流型の差敷増中器を構成している。

そこで、制御端子１８の信号の電圧がバイアス源１９の
電圧より高いときは、トランジスタ１５はオフ、トラン
ジスター６はオンに保たれ、したがってそのときにはト
ランジスタ１６のコレクタ電流ｉ，は定電流源１７の電
流ｉ。

に等しく、そしてトランジスタ１５のコレクタ電流ｉ２
は零となっていて、トランジスタ１をオフに保つ。また
、端子１８に加えられる制御信号の電圧がバイアス源１
９の電圧より低くなると、今度はトランジスタ１５がオ
ン、そしてトランジスタ１６はオフに切換り、トランジ
スタ１５のコレクタ電流はｉ２は電流ｉｏに等しく、ト
ランジスタ１６のコレクタ電流ｉ，は零になる。

そして、トランジスタ１６がオンのときには、そのコレ
クタ電流ｉ，が直接電流ｉｚとなって抵抗９に流れ、ト
ランジスタ１５がオンのときにはそのコレクタ電流ｊ２
がトランジスタ１のベースからェミツタに流れてトラン
ジスタ１をオンにし、ミューティング動作を行なわせる
と共に、そのェミッタには電流ｉｚとトランジスターの
コレクタ電流ｉｃとの和ｉｚが流れる。

しかし電流ｉｃはコンデンサ１２を通して伝送された交
流信号であり、コンデンサー１で側略され、抵抗９に流
れるのは電０流ｉｚのみとなるので、結局ｉｚ＝ｉ２と
なる。このように電流ｉ，とｉ２は常にいずれか一方だ
けがｉｚとして流れ、しかもその値は常に等しくかつ定
電流源１７の電流ｉｏと同じである。したがって、抵抗
９に流れる電流は、電源Ｎｃｃから抵抗１０を通って流
れる電流ｉＲと電流ｉｚとの和であり、このうち電流ｉ
Ｒはトランジスタ１のオン・オフとは全く無関係である
から、その影響を受けることなく一定であり、また電流
ｉｚがトランジスタ１のオン・オフにもかかわらず一定
の電流ｉｏであることも上述の通りであるから、結局、
抵抗９に流れる電流ｉｚ＋ｉＲはトランジスターのオン
・オフと無関係に常に一定値に保たれる。

そのため、電流ｉｚによる抵抗９の電圧降下△Ｖ＾も電
流ｉＲによる電圧Ｖ＾も一定でそれらの和であるトラン
ジスタ１のェミッタの電圧ＶＥもまた常に一定に保たれ
るから、ミューティング切換に際してトランジスターの
ェミッタ電圧Ｖ耳が変動してショック性のノイズを出力
信号ｌｏ中に混入する廉れは全くなくなる。

このように、本実施例によれば、ＩＣ化されたミューテ
ィング回路にバイアス電圧を加えてクリップによる歪の
発生を無くし、ダイナミックレンジの広い信号に対して
も適用可能にすると共に、バイアス電源に起因するショ
ック性のノイズの発生を充分に抑えたミューティング回
路を得ることができる。

この第７図の実施例では、バイアス電源として抵抗９に
よる電圧降下を利用しているが、これを第８図に示すよ
うに、ッェナーダィオード２０によるッェナ−電圧によ
ってバイアス電圧を得るよにしてもよく、さらに、この
場合にはッェナーダィオードの低インピーダンス特性を
利用して、第９図に示すように、バイアス用のコンデン
サー１を省略することもでき、第７図の実施例と同等、
もしくはさらに優れた効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ミューテイング
回路の信号に対するダイナミックレンジを充分に広くす
ることができる共に、バイアス電源を簡単な構成のもの
として構成を簡略化することができ、しかもそれによっ
て切換時にショック性ノイズが発生する簾れは全くなく
、優れたミューティング回路を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＩＣ化によるミューティング回路の−例を示す
結線図、第２図はその特性を示す波形図、第３図は信号
に対するダイナミックレンジを広く保つことができるミ
ューティング回路の一例を示す結線図、第４図はその特
性を示す波形図、第５図は第３図をより具体化したミュ
ーティング回路の結線図、第６図はその動作時における
バイアス電圧の変化を示す波形図、第７図は本発明の−
実施例に係るミューティング回路の結線図、第８図およ
び第９図は本発明の他の各実施例に係るミューティング
回路の要部を示す結線図である。 １……ミューテイング用スイッチングトランジスタ、４
・・・・・・抵抗、９・・・・・・バイアス電圧を発生
させるための抵抗、１５，１６・・・・・・差動増中器
を構成する制御用のトランジスタ、１７……定電流源。 オー図矛Ｚ図 汁３図 矛４図 〆Ｓ図 才６図 オウ図 矛８図 汁午図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力と出力間に挿入されたインピーダンス素子と、
   出力にコレクタ又はエミツタが接続されたトランジスタ
   と、このトランジスタのエミツタ又はコレクタと共通電
   位間に設けられたバイアス源とからなるミユーテイング
   回路において、定電流源でエミツタ駆動され差動増巾器
   構成の対をなすトランジスタを設け、一方のトランジス
   タのコレクタを前記トランジスタのベースに接続し、一
   方のトランジスタのベースを制御信号入力端子に接続し
   、他方のトランジスタのベースを固定源に接続し、他方
   のトランジスタのコレクタを前記トランジスタのエミツ
   タ又はコレクタに接続してなることを特徴とするミユー
   テイング回路。