JPS6336683B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は増幅度を可変になされた増幅器の、増
幅度の変化量と入力信号の音圧レベルによりラウ
ドネス特性に応じた補正を行うラウドネス補正回
路に関する。楽音信号を種々の伝送媒体（レコー
ドとかテープ録音）を通じ再生する場合録音時に
大音量で収音された信号（原音）を小音量で受聴
する際、聴感上、低音不足を感じることが良く知
られている。これは音の大きさの等感特性を示す
ラウドネス特性が原音での受聴時のものとと小音
量での受聴時のものと異なるためである。この受
聴時に音圧レベルを原音に対して減衰させること
によつて生ずる両ラウドネス特性の差は特に低域
周波数において顕著で、その差は受聴時の音圧レ
ベルと原音の音圧レベルの差に依存して変化す
る。この為従来より種々なるラウドネス補正回路
が提案されているが減衰量に応じて補正特性は一
律に定まつてしまうものである為、必ずしも入力
信号の各レベルに対して最適の補正が行われると
はいえなかつた。 そこで最近減衰量と共に入力信号のレベルも考
慮して補正特性を定める試みがなされている。即
ち第１図はS.S.STevensが“PerceivedLevel of
Noise by Mark Vlland Decibels(E)”、J.
Acoust.Soc.Am.、vol.575−601（1972）．で発表
している等感特性の低域周波数での特性の一部で
ある。図においてP100、P80及びP60はそれぞれ
実線イ，ロ及びハで示す100dB、80dB及び60dB
の等感特性の40Hzにおける値で、それぞれ
115.8dB、97.9dB及び83.9dBである。今増幅度を
可変になされた増幅器で入力信号を増幅し、スピ
ーカを駆動して受聴している場合、増幅度を規定
の増幅度に設定しておくと、スピーカからの音圧
レベル即ち入力信号の音圧レベルは原音の音圧レ
ベルと等しくなるものとする。この様な状態で
80dBの等感特性ロにのつている音を20dBレベル
を減衰して受聴すれば点線ハ′の如く平行移動し
て40Hzの音は77.9dBとなる。しかるに20dB減衰
した60dBでの本来の等感特性ハにおける40Hzの
値は83.9dBであるから、上述の様に単に80dBの
等感特性を20dB平行移動しただけでは6.0dBだけ
減衰させすぎることになる。従つてこの6.0dBだ
け大きく補正してやれば聴感上の差はなくなり、
バランスのとれた再生が可能となるわけである。
逆に80dBの音（97.9dB）を20dB大きくして受聴
すれば同様に平行移動して40Hzにおいて117.9dB
となり100dBの等感特性の40Hzに対する値
115.8dBに対して2.1dBの差を生ずる。従つて40
Hzにおいては2.1dBだけ小さく補正してやれば聴
感上の差がなくなる。

【表】 この関係を表示すれば表１の様になる。表１は
原音の音圧レベル、即ち入力信号を規定増幅度で
再生して得られる入力信号の音圧レベルの種々な
る値に対して5dB、10dB及び15dBの減衰を与え
て受聴する場合に必要な各周波数に対する補正量
を示すものである。この表１の減衰量5dBの項か
ら周波数20Hzで入力信号の音圧レベル85dB又
80dBの音を5dB減衰させた場合はそれぞれ1.6dB
又は1.8dBの補正が必要であることがわかる。尚
このことから入力信号の音圧レベル85dBの音を
10dR減衰させた場合は上述の1.6dBと1.8dBを加
えた3.4dBの補正が必要であることがわかる。こ
の様にして減衰量5dBの場合の表から減衰量
10dB、15dBあるいはそれ以上の減衰量に対する
補正量を算出することが出来るが、一応参考まで
に減衰量10dB及び15dBの場合の補正量について
も上記表中に示す。しかしながら、この様な補正
を施すにはきわめて複雑な制御回路を必要とする
欠点があつた。 本発明は上述の様なラウドネス補正の量を簡易
な回路で減衰量と入力信号の音圧レベルの両方に
基づいて定めるもので、以下実施例に従つて詳細
に説明する。 第２図は本発明の一実施例である。 図において左チヤンネルの入力端子１は加算器
５に接続されると共に、可変減衰器３を介して補
正回路２１及び加算器１１に接続される。右チヤ
ンネルの入力端子２は加算器５に接続されると共
に、可変減衰器４を介して補正回路２４及び加算
器１１に接続される。補正回路２１及び２４の出
力は増幅器２２及び２５により増幅され左及び右
のスピーカ２３及び２６に接続される。加算器５
及び１１の出力はそれぞれフイルタ６及び１２を
介して検波器７及び１３に印加され、その検波出
力はそれぞれコンパレータ８及び１４に接続され
る。コンパレータ８及び１４は、それぞれ非反転
入力端子が共通に信号端子に接続された差動増幅
器８−１〜８−９及び１４−１〜１４−８と、基
準電源端子８−２１及び１４−２１に接続された
分圧用の直列抵抗８−１１〜８−１９及び１４−
１１〜１４−１８とからなり、基準電源端子及び
各直列抵抗の接続点はそれぞれ各差動増幅器の反
転入力端子に順次接続された周知のものであるか
ら詳細な説明は省略する。コンパレータ８及び１
４の基準電源端子には基準電源２９及び抵抗３０
を介して前記検波器７の出力端子がそれぞれ接続
される。差動増幅器８−１〜８−７の出力はそれ
ぞれアンド回路群９のアンド回路９−１〜９−７
の一方の入力端子に接続され、差動増幅器８−８
及び８−９の出力はそれぞれ加算器１０の加算抵
抗１０−８及び１０−９に接続される。各アンド
回路９−１〜９−７の出力はそれぞれ加算器１０
の加算抵抗１０−１〜１０−７に加えられて加算
される。差動増幅器１４−１〜１４−８の出力は
加算器１５の加算抵抗１５−１〜１５−８に加え
られ、各加算抵抗は共通に加算器１５の差動増幅
器１５−１２の反転入力端子に接続されると共に
抵抗１５−９を介して負電源１５−１１に接続さ
れる。差動増幅器１５−１２の非反転入力端子は
接地され、出力は抵抗１５−１０を介して反転入
力端子に負帰還される。差動増幅器１４−１〜１
４−７の出力はそれぞれインバータ１６−７〜１
６−１を介してアンド回路９−７〜９−１の他方
の入力端子に接続される。加算器１０及び１５の
出力は加算器１８の加算抵抗１９及び２０に加え
られて加算され、制御出力信号１７となつて補正
回路２１及び２４の制御端子に加えられる。 以上の構成による動作を説明する。 加算器５により加算された入力信号は次段の中
心周波数1KHz帯域幅1KHzのバンドパスフイルタ
により帯域制限されて検波器７により検波され
る。この検波出力は、コンパレータ８によりレベ
ル比較され、減衰器３及び４の減衰度がゼロの場
合に左右のスピーカ２３及び２６から得られる音
圧の合計レベルに換算される。音圧合計115dB以
上では差動増幅器８−１〜８−９のすべてがオン
になり、従つてアンド回路９−１〜９−７の一方
の入力端子は高レベルとなる。この状態から音圧
が5dB減ずる毎に差動増幅器８−１より順次オフ
となり、音圧が75dB以下ではすべてオフとなる。
又加算器１０はアンド回路９−１〜９−９のうち
オンとなるものが増えるに従つて出力電圧はゼロ
から次第に負へ増加して、すべてがオンとなると
−2.7.Vとなる様に調整されている。 次に減衰器３及び４の出力は前述と同様に加算
され帯域制限されて検波され、コンパレータ１４
に加えられ、前記左右の入力信号とレベル比較さ
れて減衰器３と４との平均減衰度が測定され、減
衰度が5dB以下であれば差動増幅器１４−１〜１
４−８のすべてがオンとなる。又この状態から減
衰度が5dB増加する毎に差動増幅器は１４−１か
ら順次オフとなつて、減衰度が40dB以上では差
動増幅器１４−１〜１４−８のすべてがオフとな
る。ここで差動増幅器１４−１〜１４−８はオフ
状態では接地レベル、オン状態では正電圧となる
ものとし、加算器１５は上記差動増幅器１４−１
〜１４−８のうち次第にオンとなるものが増える
に従つて出力電圧は5.7Vから0.3Vづつ減少して
すべてがオンとなると3.6Vになる様に各抵抗１
５−１〜１５−１０は調整されている。 ここで減衰器３及び４の減衰量が35dB以上で
あれば、差動増幅器１４−１〜１４−７はオフで
ある。従つてインバータ１６−１〜１６−７の出
力は高レベルとなるのでアンド回路９−１〜９−
７の他方の入力端子はすべて高レベルになる。減
衰量が30dB〜35dBになると差動増幅器１４−７
がオンになり、従つてアンド回路９−１の他方の
入力端子のみが低レベルとなる。この状態から減
衰量が5dBづつ低下する毎に、差動増幅器１４−
６〜１４−１の順序で順次差動増幅器がオンとな
つていき、減衰量が5dB以下ではすべての差動増
幅器がオンとなる。従つてアンド回路は９−２〜
９−７の順序で順次その他方の入力端子が低レベ
ルとなる。この様にアンド回路９−１〜９−７の
他方の入力端子のレベルは減衰量に応じて定まる
ことになる。 次に左右の入力信号の音圧レベルが75dB以下
では差動増幅器８−１〜８−９は低レベルである
からアンド回路出力は高レベルとならず、従つて
加算器１０の出力はゼロである。上記音圧レベル
が増加するにつれて差動増幅器８−９の出力から
順次高レベルとなり、80〜85dBでは加算器１０
の出力は−0.6Vとなる。ここで例えば前記減衰
量が35dB以上であれば前記各アンド回路の他方
の入力端子は高レベルとなるから、仮りに音圧レ
ベルが85dB以上となりさらに5dBづつ増加する
につれて、アンド回路９−７よりその出力が順次
高レベルとなり加算器１０の出力も−0.3Vづつ
加算され、音圧レベルが115dB以上では−2.7Vと
なる。又減衰量が35dB以下となりさらに5dBづ
つ減少していく毎に、アンド回路９−１から順次
その他方の入力端子は低レベルとなり、減衰量が
5dB以下ではすべてのアンド回路の他方の入力端
子が低レベルとなる。従つて減衰量に応じて加算
器１０の出力電圧の負方向の最大値は制限され
る。 こうして得られた加算器１０の負出力と加算器
１５の正出力は加算器１８で加算されて表２に示
す様な制御電圧が得られる。 この制御電圧は補正回路２１に加えられてスピ
ーカ２３から得られる音声信号の周波数特性を制
御する。 ここで前記表１ついてさらに説明するに、減

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 増幅度が可変になされた増幅器と、該増幅器
   の入力信号のレベルを検出して出力を発生する互
   いに検出レベルの異なる複数のレベル検出手段
   と、基準増幅度に対する上記増幅度の減少度に応
   じた増幅度対応出力を得る手段と、上記複数のレ
   ベル検出手段のうちの検出レベルが所定値以上に
   なされているレベル検出手段の出力を上記増幅度
   対応出力に応じてオンオフさせる手段と、上記複
   数のレベル検出手段の出力と増幅度対応出力とを
   加算して制御出力を得る手段と、上記制御出力に
   より上記増幅器の低域の周波数特性を制御するこ
   とを特徴とするラウドネス補正回路。