JPH0722436B2 - Sound reproduction device - Google Patents
Sound reproduction deviceInfo
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- JPH0722436B2 JPH0722436B2 JP1513186A JP1513186A JPH0722436B2 JP H0722436 B2 JPH0722436 B2 JP H0722436B2 JP 1513186 A JP1513186 A JP 1513186A JP 1513186 A JP1513186 A JP 1513186A JP H0722436 B2 JPH0722436 B2 JP H0722436B2
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Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカーステレオなどに用いられる音響再生装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound reproducing device used for a car stereo or the like.
従来の技術 一般に音響再生装置において、低音の再生能力を向上さ
せるためには音響的にコントロールする場合と電気的に
コントロールする場合との2つの方法がある。2. Description of the Related Art Generally, in a sound reproducing device, there are two methods for improving the reproduction capability of low-pitched sound: acoustic control and electric control.
音響系で見ると、大口径の低音再生用スピーカ(ウー
ハ)を大容量のボックスに取付けることにより重低音を
再生できるが、このような大形のボックスでは設置のた
めに大きなスペースが必要となるため、ホームオーディ
オ用としては問題が少ないがポータブルタイプのシステ
ムや車の中に設置するカーオーディオ用としては全く実
用的でない。即ち車の中に設置するスピーカボックスは
そのスペースが限られており、小型であることが条件と
なる。小型のスピーカシステムの低域再生能力は低く、
たとえば12cm口径のスピーカを1.5のボックスに入れ
た場合、o(最低共振周波数)は第4図に示すように
150〜180Hz程度に上昇する。このため小型のシステムで
100Hz以下の音圧を上げることは困難であり、従って電
気的に補正することが必要となってくる。Looking at the acoustic system, heavy bass can be played by installing a large-diameter bass speaker (woofer) in a large-capacity box, but such a large box requires a large space for installation. Therefore, there are few problems for home audio, but it is not practical for a portable system or a car audio installed in a car. That is, the speaker box installed in the car has a limited space and must be small. The low frequency reproduction capability of a small speaker system is low,
For example, if a speaker with a diameter of 12 cm is put in a box of 1.5, o (minimum resonance frequency) is as shown in Fig. 4.
It rises to about 150-180Hz. So in a small system
It is difficult to raise the sound pressure below 100Hz, so it becomes necessary to electrically correct it.
電気的に補正する機能としては従来トーンコントロール
による低域ブーストやラウドネスコントロール等があ
る。人間の耳の特性(Fletcher−Munsonなどの等ラウド
ネス曲線)によって音量が低くなると低音域が聞こえに
くくなるため、この補正を目的としたものがラウドネス
コントロールである。このラウドネスコントロールは50
0Hz以下の帯域を盛り上げているものが多いが、500Hzま
でを盛り上げると音声(人の声)も音色が変化し、こも
った太い声になってしまうため使用されないことの方が
多い。As a function of electrically correcting, there are conventional low-frequency boost by tone control and loudness control. The loudness control is aimed at this correction because the low range becomes difficult to hear when the volume becomes low due to the characteristics of the human ear (equal loudness curve such as Fletcher-Munson). This loudness control is 50
There are many things that excite the band below 0Hz, but when you enliven up to 500Hz, the voice (human voice) also changes the timbre, and it is often not used because it becomes a thick and thick voice.
従来のトーンコントロールやラウドネスコントロールで
低域の補正はある程度可能であるが、それはアンプの出
力電力が大きい場合であり、ポータブルシステムやカー
オーディオの場合など、電源電圧が6〜12V程度と低い
場合は出力電力不足で補正することができない。たとえ
ばカーオーディオ用として用いられるパワーアンプの出
力は通常18〜20W程度が上限であるDC−DCコンバータを
使用して電源電圧を上げれば出力は大きいが、コスト面
及び取付スペースの問題が大きく、極く一部を除いては
用いられていない。アンプで低域の補正を行うために
は、たとえば第4図の例で70Hzの出力音圧レベルを150H
zの出力音圧レベルと同等にするためには70Hzで+12dB
以上の増幅度が必要である。さらにラウドネス補正も付
加すると合計20dB以上の増幅度が必要となってくるが、
これだけ増幅することはアンプの出力が限られているた
め不可能である。つまり音楽ソースのピークレベルは平
均レベルに対し+6dB以上も高いため、アンプで20dB以
上も増幅していると少しゲインを上げただけでパワーア
ンプの出力がクリップしてしまい、異常音を生じると共
にスピーカが破壊する場合もある。It is possible to correct the low range to some extent with conventional tone control and loudness control, but that is when the output power of the amplifier is large, and when the power supply voltage is as low as 6 to 12 V, such as in portable systems and car audio systems. It cannot be corrected due to insufficient output power. For example, the output of a power amplifier used for car audio is usually 18 to 20 W, but if the power supply voltage is increased by using a DC-DC converter, the output is large, but there are problems of cost and mounting space. It is not used except for some parts. In order to correct the low range with the amplifier, for example, in the example of Fig. 4, the output sound pressure level of 70Hz is 150H.
+12 dB at 70 Hz to equalize the output sound pressure level of z
The above amplification degree is necessary. Furthermore, if loudness correction is added, a total amplification of 20 dB or more is required,
It is impossible to amplify this much because the output of the amplifier is limited. In other words, the peak level of the music source is higher than the average level by more than +6 dB, so if the amplifier is amplifying more than 20 dB, the output of the power amplifier will clip even if the gain is increased a little, and an abnormal sound is produced and the speaker May be destroyed.
発明が解決しようとする問題点 ポータブルシステムやカーオーディオのような小型のボ
ックスを用いたスピーカシステムで、さらにアンプの出
力が限られている条件下で大音量時にも又小音量時にも
十分な低音を再生し、さらに、大入力時にもアンプのク
リップがなく、即ち異常音のない音響再生装置は従来に
は前記のような問題点により実現できていなかった。Problems to be Solved by the Invention In a speaker system using a small box such as a portable system or a car audio system, sufficient bass at both high and low volumes under conditions where the output of the amplifier is limited. In addition, a sound reproducing device which reproduces the above-mentioned sound, and has no amplifier clip even at the time of a large input, that is, has no abnormal sound, has not been realized in the past due to the above problems.
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決し小型のスピーカシステムで
十分な低音を再生するため、スピーカボックスの中にア
ンプ回路を組込み、このアンプ回路にオートラウドネス
コントロール機能と、さらに大入力時の異常音を抑える
リミッタ機能を有するものである。Means for Solving the Problems The present invention solves the above problems and reproduces a sufficient bass in a small speaker system. Therefore, an amplifier circuit is incorporated in a speaker box, and an auto loudness control function is provided in the amplifier circuit. Further, it has a limiter function for suppressing an abnormal sound at the time of a large input.
作用 このような構成でアンプ回路は、入力信号を低音域部と
中高音域部に分割し、低音域部に対数圧縮形の増幅回路
を挿入し、その後低音域部と中高音域部を混合して1つ
の信号として電力増幅を行っている。このため、低音域
部と中高音域部の増幅度を比較すると、低音域部のレベ
ルの変化は中高音域部の1/2となっておりこれによって
ラウドネス補正を行っている。又、大入力時に対しては
圧縮度が非常に大となっているためパワーアンプへの入
力が制限されアンプがクリップすることもないものとな
る。Operation With such a configuration, the amplifier circuit divides the input signal into the bass range and the mid-high range, inserts a logarithmic compression type amplification circuit in the low range, and then mixes the low range and the mid-high range. Then, power amplification is performed as one signal. For this reason, when comparing the amplification levels of the bass and mid-high range parts, the change in the level of the bass range is 1/2 that of the mid-to-high range part, and the loudness is corrected by this. Further, since the degree of compression is very large for a large input, the input to the power amplifier is limited and the amplifier does not clip.
実施例 以下、本発明の音響再生装置について実施例を用いて説
明する。Examples Hereinafter, the sound reproducing device of the present invention will be described with reference to examples.
本発明の一実施例を第1図に示す。One embodiment of the present invention is shown in FIG.
まず、ハイパスフィルタ(H.P.F)1、バンドパスフィ
ルタ(B.P.F)2によって入力信号を低音域部と中高音
域部に分割する。対数圧縮アンプ3は入力信号を対数的
に圧縮するアンプで最大入力時よりやや低い入力の時の
入出力ゲインを1としてある。ローパスフィルタ(L.P.
F)4はfc(カットオフ周波数)を150Hzとしてある。混
合回路6は低音域部と中高音域部をミックスする回路で
ある。まず入力信号はバンドパスフィルタ2で6dB増幅
される。このバンドパスフィルタ2の帯域及び増幅度は
使用するスピーカやボックスの容量、取付位置等によっ
て決定される。次に信号は対数圧縮アンプ3によってダ
イナミックレンジが圧縮される。即ち、基準レベル(入
出力のゲインが1となるレベル)以下の信号はそのレベ
ルが低くなる程相対的に増幅度が高くなるように動作
し、又、逆に基準レベル以上の信号はそのレベルが高く
なる程増幅度が低くなるように動作する。この対数圧縮
アンプ3により入力のダイナミックレンジに対し出力の
ダイナミックレンジは対数的に1/2となる。この対数圧
縮アンプ3の入出力特性を第2図に示す。最大入力より
低いレベルを基準レベルに設定すると、それ以上の入力
に対してはリミッタとして動作することになる。First, the high-pass filter (HPF) 1 and the band-pass filter (BPF) 2 divide the input signal into a low sound range part and a mid-high range part. The logarithmic compression amplifier 3 is an amplifier that logarithmically compresses an input signal, and has an input / output gain of 1 when the input is slightly lower than the maximum input. Low-pass filter (LP
F) 4 has fc (cutoff frequency) of 150 Hz. The mixing circuit 6 is a circuit for mixing the low-pitched sound range portion and the mid-high-pitched sound range portion. First, the input signal is amplified by the bandpass filter 2 by 6 dB. The band and amplification factor of the bandpass filter 2 are determined by the capacity of the speaker or box used, the mounting position, and the like. Next, the dynamic range of the signal is compressed by the logarithmic compression amplifier 3. That is, a signal below the reference level (a level at which the input / output gain is 1) operates so that the amplification degree becomes relatively higher as the level becomes lower, and conversely, a signal above the reference level operates at that level. Operates so that the higher the value becomes, the lower the amplification degree becomes. By the logarithmic compression amplifier 3, the output dynamic range is logarithmically halved with respect to the input dynamic range. The input / output characteristics of the logarithmic compression amplifier 3 are shown in FIG. When the level lower than the maximum input is set as the reference level, it operates as a limiter for the input higher than that.
この低音域部の入出力特性の非直線性により、信号レベ
ルが低い時は相対的に低音の音量が大きくなり、また入
力信号が大きくなってフルパワー近くになると低音の音
量と中高音の音量は同じレベルとなる。即ち聴感補正を
行うことができるものである。この回路のfcは150Hzで
あり、従来のラウドネスコントロールによって生じる声
音の不自然さ等の問題は生じない。ステレオ再生におい
て、音の方向感は150Hz以下の低い周波数ではほとんど
なくなるという点から、150Hz以下をブーストして左右
の低音のレベルが接近してもステレオ感は失なわないも
のである。さらに、バンドパスフィルタ2のブースト周
波数及びブースト量により、中心周波数が早くリミッタ
が働くため、低レベルの出力時は、その音圧周波数特性
は三角形の形をしているが、出力レベルが高くなるにつ
れて、山が圧縮され、次第に台形の形となってくる。こ
れは限られた出力のパワーアンプで低出力時にブースト
量が大のために低音のダイナミックレンジが狭いと感じ
る問題を解決するため、大出力時にブーストする帯域を
広げることによって聴感上低音が増加したと感じるよう
にコントロールを行うためである。Due to the non-linearity of the input / output characteristics of the bass range, the bass volume becomes relatively loud when the signal level is low, and when the input signal becomes loud and near full power, the bass and mid-treble volumes are loud. Are on the same level. That is, the auditory sense can be corrected. Since the fc of this circuit is 150 Hz, problems such as unnatural voice sound caused by conventional loudness control do not occur. In stereo playback, the sense of direction of the sound almost disappears at low frequencies below 150 Hz, so even if the bass levels of 150 Hz or below are boosted and the left and right bass levels approach, the stereo feeling is not lost. Further, since the center frequency becomes faster and the limiter works due to the boost frequency and the boost amount of the bandpass filter 2, at the time of low level output, the sound pressure frequency characteristic has a triangular shape, but the output level becomes high. As the mountains are compressed, they gradually become trapezoidal. This is a power amplifier with limited output, which solves the problem that the bass dynamic range is narrow due to the large boost amount at low output, so by expanding the range to boost at high output, the bass increased in hearing. This is because the control is performed so that it feels like.
本発明の回路を用い12cm口径のスピーカユニットを1.5
のボックスに取付け自動車内に配置した音響再生装置
の音響特性を第3図に示す。この図でわかるように小音
量時は低音が20dB近くも盛り上っており、又、フルパワ
ー時は全帯域でフラットな特性となっている。Using the circuit of the present invention, a speaker unit having a diameter of 12 cm is 1.5
FIG. 3 shows the acoustic characteristics of the sound reproducing device attached to the box of FIG. As you can see from this figure, the low-pitched sound rises up to nearly 20 dB when the volume is low, and it has flat characteristics over the entire band when full power.
発明の効果 以上述べてきたように、本発明はポータブルシステムや
車載用システム等限られた出力のパワーアンプを使用す
る小形のスピーカシステムの場合に問題となる重低音の
不足を解決すると共に人間の耳の聴感補正を極めて自然
に行うオートラウドネスコントロール機能と、異常音の
発生を制御するリミッタ機能を同時に得ることができる
小形で高性能の音響再生装置を低コストで実現できるも
のである。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention solves the shortage of heavy bass, which is a problem in the case of a small speaker system using a power amplifier with limited output such as a portable system or an in-vehicle system, and it is possible to solve the problem of human beings. It is possible to realize a small-sized, high-performance sound reproducing device at a low cost, which can simultaneously obtain an auto-loudness control function that very naturally corrects the audibility of the ear and a limiter function that controls the generation of abnormal sound.
第1図は本発明の音響再生装置の一実施例によるアンプ
回路のブロック図、第2図は本発明に用いる対数圧縮回
路の入出力特性図、第3図は本発明の音響再生装置の出
力音圧周波数特性図、第4図は従来例として小型のスピ
ーカシステムの出力音圧周波数特性図である。 1……ハイパスフィルタ(H.P.F)、2……バンドパス
フィルタ(B.P.F)、3……対数圧縮アンプ、4……ロ
ーパスフィルタ(L.P.F)、5……リニアアンプ、6…
…混合回路。FIG. 1 is a block diagram of an amplifier circuit according to an embodiment of the sound reproducing apparatus of the present invention, FIG. 2 is an input / output characteristic diagram of a logarithmic compression circuit used in the present invention, and FIG. 3 is an output of the sound reproducing apparatus of the present invention. FIG. 4 is a sound pressure frequency characteristic diagram, and FIG. 4 is an output sound pressure frequency characteristic diagram of a small speaker system as a conventional example. 1 ... High-pass filter (HPF), 2 ... Band-pass filter (BPF), 3 ... Logarithmic compression amplifier, 4 ... Low-pass filter (LPF), 5 ... Linear amplifier, 6 ...
… Mixed circuit.
Claims (1)
音声帯域増幅器が、入力信号を低音域部と中高音域部に
分割する回路と、上記低音域部の出力に接続された非線
系の対数圧縮アンプと、この対数圧縮アンプの出力に接
続されたローパスフィルタと、このローパスフィルタの
出力と上記中高音域部の出力を合成する混合回路を有し
ていることを特徴とする音響再生装置。1. A circuit having a built-in speaker and a voice band amplifier, said voice band amplifier dividing an input signal into a bass range part and a middle and high range part, and a non-linear system connected to an output of said bass range part. , A logarithmic compression amplifier, a low-pass filter connected to the output of the logarithmic compression amplifier, and a mixing circuit for synthesizing the output of the low-pass filter and the output of the mid-high range part. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1513186A JPH0722436B2 (en) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | Sound reproduction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1513186A JPH0722436B2 (en) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | Sound reproduction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62172899A JPS62172899A (en) | 1987-07-29 |
| JPH0722436B2 true JPH0722436B2 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=11880268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1513186A Expired - Lifetime JPH0722436B2 (en) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | Sound reproduction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722436B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5664508A (en) * | 1979-10-29 | 1981-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Low-band compensating circuit |
| JPS6019397A (en) * | 1983-07-13 | 1985-01-31 | Hitachi Ltd | speaker drive device |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP1513186A patent/JPH0722436B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62172899A (en) | 1987-07-29 |
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|---|---|---|---|
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