JP2709984B2 - オーディオ増幅回路およびオーディオシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、増幅回路およびオー
ディオシステムに関し、詳しくは、オーディオ機器に接
続されたスピーカ，ヘッドホン等を駆動することが可能
であり、しかも、ＩＣ化にも適する、オーディオ増幅回
路およびオーディオシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の増幅回路の構成を採用し
たステレオカセットテープレコーダの再生回路部の回路
図である。ステレオ対応なので左右２つのスピーカを駆
動するために、この例の回路には２組の再生回路が併存
している。これらの２組の回路は全く同様なので１組に
ついてのみ詳述し、他の一組みについては対応する符号
のみを括弧内に併記する。なお、出力段増幅器を以下パ
ワーアンプと記す。この再生回路は記録済みの信号を読
み取る再生ヘッド６ａ（６ｂ）と、その読み取られた信
号を周波数に応じた増幅率で増幅するイコライザー５ａ
（５ｂ）と、イコライザー５ａ（５ｂ）で増幅後の信号
のうちの交流成分のみを後段のパワーアンプ３ａ（３
ｂ）に伝える入力側カップリングコンデンサ４ａ（４
ｂ）と、入力側カップリングコンデンサ４ａ（４ｂ）か
ら伝えられた信号を電力増幅して出力端子２ａ（２ｂ）
へ出力するパワーアンプ３ａ（３ｂ）と、パワーアンプ
３ａ（３ｂ）からの出力のうちの交流成分のみを負荷ス
ピーカ１ａ（１ｂ）へ送る出力側カップリングコンデン
サ７ａ（７ｂ）とからなる。負荷スピーカ１ａ（１ｂ）
の一端が出力側カップリングコンデンサ７ａ（７ｂ）に
接続され、他の一端が出力端子２ｃに接続されており、
その出力端子２ｃは接地電位ＧＮＤに接続されている。

【０００３】この例のようなオーディオ信号用の増幅回
路は、イコライザー５ａ（５ｂ）がグラフィックイコラ
イザーに換わったり、再生ヘッド６ａ（６ｂ）がコンパ
クトディスク用ピックアップに換わったり、さらに、信
号を加工するための回路が付加されたりして、よく用い
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のオーデ
ィオ用の増幅回路には、出力側カップリングコンデンサ
７ａ（７ｂ）として大容量のコンデンサを用いる必要が
あるため、コストがかかり、しかもサイズが大きくてＩ
Ｃ化に劣るという欠点がある。さらに、負荷スピーカ１
ａ（１ｂ）が接地電位ＧＮＤを基準にして交流結合され
ているため、電源に重畳する雑音の影響を排除するため
の回路や電源投入時のポップ音を抑制するための回路が
複雑になりがちであり、価格や信頼性の面からも好まし
くないという問題点がある。この発明の目的は、このよ
うな従来技術の問題点を解決するためのものであって、
出力側カップリングコンデンサを用いることなく負荷ス
ピーカを出力端子に直接接続して駆動することができ、
しかも、電源投入時のポップ音の発生を抑制することが
できるＩＣ化に適するオーディオ増幅回路、および前記
オーディオ増幅回路によりスピーカを駆動するオーディ
オシステムを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
のこの発明のオーディオ増幅回路の構成は、信号読み取
り回路あるいは信号読み取り器あるいは信号入力端子
と、前段の増幅回路と、出力段の増幅回路とを備え、特
に出力段の増幅回路の部分が、増幅率を定めるための抵
抗が接続された第１および第２のパワーアンプを有し、
さらに、前段増幅回路からの入力信号の交流成分のみを
伝えるための入力側カップリングコンデンサの一端が第
１のパワーアンプに接続されているものである。第１の
パワーアンプにおいては、入力側カップリングコンデン
サの一端が第１のパワーアンプの非反転入力端子に接続
され、第１の抵抗の一端が基準電圧の端子に接続され他
端が第１のパワーアンプの反転入力端子に接続され、第
２の抵抗の一端が第１の出力端子に接続され他端が第１
のパワーアンプの反転入力端子に接続され、第１のパワ
ーアンプの出力が第１の出力端子に接続される。第２の
パワーアンプにおいては、第２のパワーアンプの非反転
入力端子が前記基準電圧の端子に接続され、第３の抵抗
の一端が基準電圧の端子に接続され他端が第２のパワー
アンプの反転入力端子に接続され、第４の抵抗の一端が
第２の出力端子に接続され他端が第２のパワーアンプの
反転入力端子に接続され、第２のパワーアンプの出力が
第２の出力端子に接続される。ここで、第１の出力端子
と第２の出力端子との間にはコンデンサを介さずにスピ
ーカが接続され、第１の出力段増幅器での入力信号の増
幅についての正転か反転かの位相と第２の出力段増幅器
での基準電圧の増幅について前記の位相とが一致するそ
れぞれの出力段増幅器が動作し、しかも、基準電圧が第
２の出力端子の電圧を接地電位以外の電圧に設定するよ
うになっている。そして、第１の抵抗の値と第２の抵抗
の値との比が、第３の抵抗の値と第４の抵抗の値との比
にほぼ等しくなるように、第１の抵抗の値，第２の抵抗
の値，第３の抵抗の値，第４の抵抗の値を設定する。た
だし、実際の抵抗の値には規格や製造時の要因に起因す
る分布があり前記の比を厳密に一致させることは困難な
ので、実際に制作，製造された回路においてはわずかな
値の違いが前記の比に現れることがある。なお、以上の
場合、反転入力と非反転入力は相対的なものであって相
互に入れかえることができる。この目的を達成するため
のオーディオシステムの構成は、前記オーディオ増幅回
路とスピーカとを備え、第１，第２の出力端子とスピー
カの第１，第２の入力端子とがそれぞれ接続されてい
る。

【０００６】

【作用】以上のような構成によれば、第１のパワーアン
プは、入力側カップリングコンデンサを経由して非反転
入力端子に入力信号の交流成分のみを受け、第１の抵抗
と第２の抵抗の比に応じて前記入力信号を電力増幅し第
１の出力端子へ出力する。第２のパワーアンプは、基準
電圧を非反転入力端子に受け、前記基準電圧を電力増幅
し第２の出力端子へ出力する。そこで、第２の出力端子
は常に一定電圧になるように制御される。その結果、第
１の出力端子の電位が第２の出力端子の電位より高いと
きは第１の出力端子から第２の出力端子への電流が制御
され、第１の出力端子の電位が第２の出力端子の電位よ
り低いときは第２の出力端子から第１の出力端子への電
流が制御される。このように、接地電位ではなく電力増
幅された基準電位で第２の出力端子を一定電圧になるよ
うに動作させることにより、負荷のスピーカ等を第１，
第２の出力端子の間に直接接続して駆動することが可能
であり、出力端子と負荷のスピーカ等との間に出力側カ
ップリングコンデンサを設けることが不要になる。さら
に、第１のパワーアンプに接続された第１の抵抗の値と
第２の抵抗の値との比によって、第１のパワーアンプの
増幅率が定まり、第２のパワーアンプに接続された第３
の抵抗の値と第４の抵抗の値との比によって、第２のパ
ワーアンプの増幅率が定まるが、これらの比の値が第１
のパワーアンプと第２のパワーアンプとで同じ値になる
ように各抵抗値が設定されるので、第１のパワーアンプ
の増幅率と第２のパワーアンプの増幅率とが等しくな
る。したがって、電源を投入した直後に、第１，第２の
出力端子へ出力される過渡状態の電圧がほとんど等しく
なるので、負荷のスピーカ等に余分な電流を流すことが
なく、他に特別な対策を設けなくてもポップ音を抑制す
ることができる。なお、リップル等の電源電圧変動の影
響による不所望な出力電流に対しても、同様に、第１の
出力端子からの出力と第２の出力端子からの出力とが相
殺しあうので、他に特別な対策を設けなくても十分に抑
制することができる。また、このオーディオ信号の増幅
回路の特徴である部分は、パワーアンプとそれに接続さ
れた抵抗とからなるものであり、出力用コンデンサが不
要になるため、ＩＣ化も容易である。

【０００７】以上、この発明の特徴であるオーディオ増
幅回路の出力段の増幅回路の一組みについて詳しく述べ
てきたが、ステレオ等ではオーディオ増幅回路が複数組
併存するし、さらに前記以外の、磁気ヘッド、入力端子
及び出力端子、電源回路、保護回路、フィルタ、イコラ
イザー、差動増幅段、ミキサー、書込みのための回路等
が、独立に、あるいは、この発明になる回路部分とも互
いに関連しあって、この発明のオーディオ増幅回路に存
在したとしても、この発明の特徴を何ら損なうものでは
ない。なお、オーディオシステムにあっても同様の作用
である。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照して詳細に説明する。図１はこの発明のオーディオ
増幅回路の構成を採用したステレオカセットテープレコ
ーダの再生回路部の回路図である。従来例の図２と異な
るのは、出力側カップリングコンデンサ７ａ（７ｂ）が
なくて負荷スピーカ１ａ（１ｂ）の駆動端子の一端が出
力端子２ａ（２ｂ）に直接接続されていることと、出力
端子２ｃが接地電位ＧＮＤに接地されずにパワーアンプ
３ｃからの出力に接続されていることである。この再生
回路は記録済みの信号を読み取る再生ヘッド６ａ（６
ｂ）と、その読み取られた信号を周波数に応じた増幅率
で増幅するイコライザー５ａ（５ｂ）と、イコライザー
５ａ（５ｂ）で増幅後の信号のうちの交流成分のみを後
段のパワーアンプ３ａ（３ｂ）に伝える入力側カップリ
ングコンデンサ４ａ（４ｂ）と、入力側カップリングコ
ンデンサ４ａ（４ｂ）から伝えられた信号を電力増幅し
て出力端子２ａ（２ｂ）へ出力するパワーアンプ３ａ
（３ｂ）と、基準電圧Ｖrefを電力増幅して出力端子２
ｃへ出力するパワーアンプ３ｃとからなる。負荷スピー
カ１ａ（１ｂ）の一端が出力端子２ａ（２ｂ）に接続さ
れ、他の一端は出力端子２ｃに接続されいる。さらに、
パワーアンプ３ａ（３ｂ）においては、入力側カップリ
ングコンデンサ４ａ（４ｂ）の一端が非反転入力端子に
接続され、抵抗Ｒ11（Ｒ21）の一端が基準電圧Ｖref に
接続され他端がパワーアンプ３ａ（３ｂ）の反転入力端
子に接続され、抵抗Ｒ12（Ｒ22）の一端が出力端子２ａ
（２ｂ）に接続され他端がパワーアンプ３ａ（３ｂ）の
反転入力端子に接続され、パワーアンプ３ａ（３ｂ）の
出力が出力端子２ａ（２ｂ）に接続されている。この実
施例では、抵抗ＲBa，ＲBbの一端が基準電圧Ｖref に接
続され他端がパワーアンプ３ａ（３ｂ）の非反転入力端
子に接続されてその抵抗により入力バイアス電圧が与え
られている。この図１では、基準電圧Ｖref とパワーア
ンプ３ｃの非反転入力端子とが直接に接続されている
が、これらの間にも入力バイアス電圧を与えるための抵
抗が接続されていてもよい。パワーアンプ３ｃにおいて
は、パワーアンプ３ｃの非反転入力端子が基準電圧Ｖre
f に接続され、抵抗Ｒ31の一端が基準電圧Ｖref に接続
され他端がパワーアンプ３ｃの反転入力端子に接続さ
れ、抵抗Ｒ32の一端が出力端子２ｃに接続され他端がパ
ワーアンプ３ｃの反転入力端子に接続され、パワーアン
プ３ｃの出力が出力端子２ｃに出力されている。ここ
で、Ｒ11：Ｒ12＝Ｒ31：Ｒ32＝Ｒ21：Ｒ22となるように
それぞれの抵抗の値が設定されている。

【０００９】この回路の動作を説明すると、再生ヘッド
６ａ（６ｂ）が記録済みの信号を読み取り、イコライザ
ー５ａ（５ｂ）が再生ヘッド６ａ（６ｂ）から伝えられ
た信号を周波数に応じた増幅率で増幅し、その増幅後の
信号のうちの交流成分のみを入力側カップリングコンデ
ンサ４ａ（４ｂ）が後段のパワーアンプ３ａ（３ｂ）に
伝える。パワーアンプ３ａ（３ｂ）は、入力側カップリ
ングコンデンサ４ａ（４ｂ）を経由して非反転入力端子
に入力信号の交流成分のみを受け、抵抗Ｒ11と抵抗Ｒ12
の比に応じて前記入力信号を電力増幅し出力端子２ａ
（２ｂ）へ出力する。パワーアンプ２ｃは、基準電圧Ｖ
ref を非反転入力端子に受け、それを電力増幅し出力端
子２ｃへ出力する。これにより出力端子２ｃは、動作状
態においても基準電圧Ｖref をパワーアンプ３ｃで増幅
した一定電圧Ｖｃに維持される。出力端子２ａ（２ｂ）
の電位が出力端子２ｃの電位Ｖｃより高いときは出力端
子２ａ（２ｂ）から出力端子２ｃへの電流が制御され、
出力端子２ａ（２ｂ）の電位が出力端子２ｃの電位Ｖｃ
より低いときは出力端子２ｃから出力端子２ａ（２ｂ）
への電流が制御される。このように、接地電位ではなく
電力増幅された基準電位Ｖref に出力端子２ｃを維持す
るように動作させることにより、負荷スピーカ１ａ（１
ｂ）を出力端子２ａ（２ｂ）と出力端子２ｃとの間に直
接接続して駆動することが可能であり、出力側カップリ
ングコンデンサが不要である。さらに、Ｒ11：Ｒ12＝Ｒ
31：Ｒ32＝Ｒ21：Ｒ22となるようにそれぞれの抵抗の値
が設定されているので、パワーアンプ３ａ（３ｂ）での
増幅率とパワーアンプ３ｃでの増幅率とはほぼ等しくな
り、特に電源投入時等にそれぞれのパワーアンプが追従
し、あるいは同調して動作することになるので、リップ
ル等の電源電圧変動の影響による不所望な出力電流や電
源投入時のポップ音を抑制することができる。なお、各
パワーアンプ３ａ，３ｂ，３ｃの特性を揃えると前記の
性能がさらによくなる。ところで、図１においては、増
幅器での電源との接続や接地との接続，オフセット調整
のための接続等はこの発明の説明には必要がないので省
略した。さらに、抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ31，Ｒ32，Ｒ21，
Ｒ22，ＲB は単一の純抵抗のみでなく、複数の抵抗の組
み合わせでもよく、コンデンサ等のリアクタンス成分を
含んでいてもよい。以上、ステレオ系で説明してきた
が、この発明は、モノラルの１チャネル系だけであって
も適用できる。

【００１０】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明にあって
は、出力側カップリングコンデンサを用いることなく負
荷スピーカを出力端子に直接接続して駆動することがで
き、さらに、電源に重畳する雑音の影響を排除するため
の回路や電源投入時のポップ音を抑制するための回路と
いった性能保持のための複雑な回路を用いないでも、ポ
ップ音や雑音を抑制でき、ＩＣ化に適して、回路全体の
サイズを縮小でき、コストを低減でき、信頼性を向上さ
せるオーディオ増幅回路が実現できるという効果があ
る。なお、このようなオーディオ増幅回路によりスピー
カを駆動するオーディオシステムにあっても同様の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の増幅回路の構成を採用した一実施例
であって、ステレオカセットテープレコーダの再生回路
部の回路図である。

【図２】従来の増幅回路の構成を採用したステレオカセ
ットテープレコーダの再生回路部の回路図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 負荷スピーカ ２ａ〜２ｃ 出力端子 ３ａ〜３ｃ 差動増幅器 ４ａ，４ｂ 入力側カップリングコンデンサ ５ａ，５ｂ イコライザー ６ａ，６ｂ 再生ヘッド ７ａ，７ｂ 出力側カップリングコンデンサ Ｖｃ 出力端子２ｃの電位 Ｖref 基準電位 ＧＮＤ 接地電位

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１，第２の入力端子を有し、入力信号を
   第１の入力端子に受け、第１の入力端子と逆位相となる
   第２の入力端子に基準電圧を受け、前記入力信号を増幅
   して、第１の出力端子へ出力する第１の出力段増幅器
   と、第３，第４の入力端子を有し、前記基準電圧を第３
   の入力端子に受けて増幅し、第２の出力端子へ出力する
   第２の出力段増幅器とを備え、第１の出力端子から第２
   の出力端子への電流および第２の出力端子から第１の出
   力端子への電流を前記入力信号に応じて制御する増幅回
   路であって、第１の抵抗の一端が前記基準電圧の端子に
   接続され他端が第２の入力端子に接続され、第２の抵抗
   の一端が第１の出力端子に接続され他端が第２の入力端
   子に接続され、第３の抵抗の一端が前記基準電圧の端子
   に接続され他端が第４の入力端子に接続され、第４の抵
   抗の一端が第２の出力端子に接続され他端が第４の入力
   端子に接続され、第１の抵抗の値と第２の抵抗の値との
   比が、第３の抵抗の値と第４の抵抗の値との比に等しい
   かほぼ等しくなるように、第１の抵抗の値，第２の抵抗
   の値，第３の抵抗の値，第４の抵抗の値が設定され、第
   １の出力段増幅器での前記入力信号の増幅についての正
   転か反転かの位相と第２の出力段増幅器での前記基準電
   圧の増幅について前記位相とが一致し、前記基準電圧
   は、第２の出力端子の電圧を接地電位以外の電圧に設定
   するものであり、第１の出力端子と第２の出力端子との
   間にコンデンサを介さずにスピーカが接続されることを
   特徴とするオーディオ増幅回路。
2. 【請求項２】第１，第２の入力端子を有し、入力信号を
   第１の入力端子に受け、第１の入力端子と逆位相となる
   第２の入力端子に基準電圧を受け、前記入力信号を増幅
   して、第１の出力端子へ出力する第１の出力段増幅器
   と、第３，第４の入力端子を有し、前記基準電圧を第３
   の入力端子に受けて増幅し、第２の出力端子へ出力する
   第２の出力段増幅器とを備え、第１の出力端子から第２
   の出力端子への電流および第２の出力端子から第１の出
   力端子への電流を前記入力信号に応じて制御する増幅回
   路であって、第１の抵抗の一端が前記基準電圧の端子に
   接続され他端が第２の入力端子に接続され、第２の抵抗
   の一端が第１の出力端子に接続され他端が 第２の入力端
   子に接続され、第３の抵抗の一端が前記基準電圧の端子
   に接続され他端が第４の入力端子に接続され、第４の抵
   抗の一端が第２の出力端子に接続され他端が第４の入力
   端子に接続され、第１の抵抗の値と第２の抵抗の値との
   比が、第３の抵抗の値と第４の抵抗の値との比に等しい
   かほぼ等しくなるように、第１の抵抗の値，第２の抵抗
   の値，第３の抵抗の値，第４の抵抗の値が設定され、第
   １の出力段増幅器での前記入力信号の増幅についての正
   転か反転かの位相と第２の出力段増幅器での前記基準電
   圧の増幅について前記位相とが一致しているオーディオ
   増幅回路と、第１の出力端子と第２の出力端子との間に
   コンデンサを介さずに接続されたスピーカとを備え、前
   記基準電圧は、第２の出力端子の電圧を接地電位以外の
   電圧に設定するものであるオーディオシステム。