説明

フォノイコライザ回路

【課題】 フォノイコライザ回路において、全周波数帯域で負帰還量を一定にし、オープンループゲインとクローズドループゲインの切り替えを容易にする。
【解決手段】
フォノイコライザ回路において、入力されたオーディオ信号の電圧を電流に変換しオープンループゲインとクローズドループゲインを切り替えるV/I変換抵抗回路と、前記V/I変換抵抗回路が変換した電流を増幅するカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路が増幅した電流を電圧に変換しRIAA周波数特性を持たせる第1のRIAA回路と、前記第1のRIAA回路がRIAA周波数特性を持たせた信号を負帰還させる第2のRIAA回路とを備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アナログレコード盤の再生に用いられるRIAA(Record Industry Association of America)特性を持つフォノイコライザ回路に関する。
【背景技術】
【0002】
RIAAによって規格化された周波数特性に基づいて記録されたアナログレコード盤の再生は、記録時の周波数特性と逆の周波数特性を持ったフォノイコライザ回路を通して行われる。フォノイコライザ回路には、コンデンサと抵抗の組合せによるCR型と負帰還回路によるNFB(Negative FeedBack)型がある(特許文献1、非特許文献1参照)。
【0003】
図3は、従来のNFB型フォノイコライザ回路の構成の一例を示すブロック図である。平坦な周波数特性を持つ増幅回路8にRIAA特性を有するRIAA回路9を通して負帰還をかけ、クローズドループゲインがRIAA特性を持つようにしたものである。図2は、1kHzのゲインを基準0dBとして再生時に用いられるRIAA周波数特性を表したグラフである。
【0004】
【特許文献1】実開昭63−174712号公報
【非特許文献1】柴崎功、オンキョーの最新デジタル技術と実装技術、MJ無線と実験、日本国、誠文堂新光社、2006年2月1日発行(2006年2月号 )、第93巻、第2号、第84ページ〜第91ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
図3に示したNFB型フォノイコライザ回路において、RIAA回路9は、平坦な周波数特性を持つ増幅回路8に、信号周波数に応じて異なる量の帰還をかけることによってRIAA特性を実現していたため、再生される音質に悪影響があった。
【0006】
図3において、増幅回路8のオープンループゲインをAo、RIAA回路のインピーダンスをZo、抵抗器R12の抵抗値をRcとすると、この回路のクローズドループゲインAは、次式(1)で表される。
A=Ao/(1+Ao(Rc/Zo)) ・・・(1)
増幅回路8に十分大きなAoを持ったものを用いれば、次式(2)のように近似できる。
A=Zo/Rc ・・・(2)
【0007】
ここで、ZoにRIAA特性を持つ回路を用いているので、AもRIAA特性を持つ。この回路において、オープンループゲインは、増幅回路8として用いるデバイスの性能に依存して決定されるため、設計者が自由に設定することはできなかった。
【0008】
特許文献1のイコライザ回路においては、オープンループゲインにRIAA特性を持たせ、定抵抗を介して負帰還をかけているため、RIAA特性を示さず、信号周波数によって帰還量が異なるため、再生される音質の悪影響を防止することはできなかった。
【0009】
非特許文献1のフォノイコライザ回路においては、レコード盤の再生にMM(Moving Magnet)型カートリッジを使用する場合に、オーディオ信号の全周波数帯域にわたって一定の負帰還量を保つようにしているが、MC(Moving Coil)型カートリッジを使用する場合には対応されていなかった。
【0010】
本発明の目的は、フォノイコライザ回路において、オーディオ信号の全周波数帯域にわたって負帰還量を一定とし、MM型カートリッジとMC型カートリッジの双方に対応することができる回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明に係るフォノイコライザ回路は、入力されたオーディオ信号の電圧を電流に変換しオープンループゲインとクローズドループゲインを切り替えるV/I変換抵抗回路と、前記V/I変換抵抗回路が変換した電流を増幅するカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路が増幅した電流を電圧に変換しRIAA周波数特性を持たせる第1のRIAA回路と、前記第1のRIAA回路がRIAA周波数特性を持たせた信号を負帰還させる第2のRIAA回路とを備えたものである。
また、本発明に係るフォノイコライザ回路は、前記V/I変換抵抗回路は、第1の抵抗器と、第2の抵抗器と、第1の抵抗器と第2の抵抗器とを並列に接続するか否かを切り替えるスイッチとを備え、前記スイッチによってオープンループゲインとクローズドループゲインを切り替えるものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明のフォノイコライザ回路によれば、全周波数帯域で負帰還量を一定にし、V/I変換抵抗回路の抵抗値を変えるだけで、オープンループゲインとクローズドループゲインの両方を同時に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図1は、本発明のフォノイコライザ回路の一実施例の構成を示すブロック図である。
アナログレコード盤から再生されたオーディオ信号は、入力バッファ回路1に入力される。入力バッファ回路1は、電圧増幅は行わず、出力には入力と同じレベルの信号が現れる。入力バッファ回路1は、電流源I1、I2、ダイオードD1、D2、トランジスタTR1、TR2、抵抗R2、R3、R4、R5で構成されている。
【0014】
V/I変換抵抗回路2は、入力バッファ回路1から入力されたオーディオ信号の電圧を電流に変換する。V/I変換抵抗回路2は、抵抗R10、R11、スイッチSW1を備え、スイッチSW1によって、R11単独の抵抗値とするかR10とR11の合成抵抗値とするかを切り替えることができる。入力信号をei、V/I変換抵抗回路2の抵抗値をRとすれば、変換された電流値iは、次式(3)で表される。
i=ei/R ・・・(3)
【0015】
カレントミラー回路3、4は、V/I変換抵抗回路2によってV/I変換された電流を増幅する。カレントミラー回路3は、抵抗S6、S8、トランジスタTR3、TR5で構成され、カレントミラー回路4は、抵抗S7、S9、トランジスタTR4、TR6で構成されている。電流比(電流の増幅率)を1とすれば、流れる電流i1は、先に式(1)で求めた電流iとなる。
RIAA回路5は、CR型ネットワークで構成され、カレントミラー回路3、4から出力された電流i1を電圧に変換し、信号にRIAA特性を持たせる。RIAA回路5のインピーダンスをZ1とすれば、変換された電圧値eは、次式(4)で表される。
e=Z1i=Z1/R・ei ・・・(4)
【0016】
出力バッファ回路6は、回路全体の出力インピーダンスを下げるために用いられ、電圧増幅は行わない。出力バッファ回路の出力電圧eoは、次式(5)で表される。
o=e=Z1i=Z1/R・ei ・・・(5)
すなわち、オープンループゲインAoは、次式(6)で表される。
o=Z1/R ・・・(6)
【0017】
RIAA回路7は、CR型ネットワークで構成され、負帰還回路として用いられる。RIAA回路7のインピーダンスをZ2とすれば、帰還率βは次式(7)で表される。
β=R/(R+Z2)=1/(1+Z2/R) ・・・(7)
ここで、Z2が十分に大きな値であれば、次式(8)で表される。
β≒R/Z2 ・・・(8)
すなわち、βは、逆のRIAA特性を持つ。
【0018】
フォノイコライザ回路のクローズドループゲインAcは、Ao及びβを用いて、次式(9)で表される。
c=Ao/(1+Aoβ) ・・・(9)
信号周波数が20Hz、1kHz、20kHzであるとき、Aoをそれぞれ80dB、60dB、40dBとし、βをそれぞれ-60dB、-40dB、-20dBとして、Acを計算すると、それぞれ59.2dB、39.2dB、19.2dBとなり、帰還量Ao−Acは、いずれも20.8dBで一定となる。
【0019】
また、上式(8)のβに関する近似を用いてAcを計算すると、次式(10)となる。
c=(1/R)(Z1・Z2/(Z1+Z2)) ・・・(10)
つまり、V/I変換抵抗回路2の値を、スイッチSW11や図示しないリレーを用いて、R11単独の抵抗値とするか、R10とR11の合成抵抗値とするかを切り替えるだけで、オープンループゲインとクローズドループゲインとを変更することができる。このことを利用して、MM型カートリッジ使用時のゲインと、MM型カートリッジ使用時に対して10倍のゲインを必要とするMC型カートリッジ使用時のゲインとの切替をV/I変換抵抗回路2の切替だけで実行することができ、MM型カートリッジとMC型カートリッジに容易に対応することができるようになった。
【0020】
本実施例のフォノイコライザ回路によれば、オーディオ信号の全周波数帯域で負帰還量を一定にし、V/I変換抵抗回路2の抵抗値を変えるだけで、オープンループゲインとクローズドループゲインを切り替えることができる。従って、全周波数帯域内のオーディオ信号のどの周波数であっても同等の再生音質を得ることができ、音質の劣化を防止することができる。
なお、以上に述べた実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、本発明は、これに限定されずに実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明のフォノイコライザ回路の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図2】RIAA周波数特性を表すグラフである。
【図3】従来のNFB型フォノイコライザ回路の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0022】
1:入力バッファ回路
2:V/I変換抵抗回路
3,4:カレントミラー回路
5,7,9:RIAA回路
6:出力バッファ回路
8:増幅回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力されたオーディオ信号の電圧を電流に変換しオープンループゲインとクローズドループゲインを切り替えるV/I変換抵抗回路と、
前記V/I変換抵抗回路が変換した電流を増幅するカレントミラー回路と、
前記カレントミラー回路が増幅した電流を電圧に変換しRIAA周波数特性を持たせる第1のRIAA回路と、
前記第1のRIAA回路がRIAA周波数特性を持たせた信号を負帰還させる第2のRIAA回路とを備えた
ことを特徴とするフォノイコライザ回路。
【請求項2】
請求項1に記載のフォノイコライザ回路であって、
前記V/I変換抵抗回路は、
第1の抵抗器と、
第2の抵抗器と、
第1の抵抗器と第2の抵抗器とを並列に接続するか否かを切り替えるスイッチとを備え、
前記スイッチによってオープンループゲインとクローズドループゲインを切り替える
ことを特徴とするフォノイコライザ回路。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−81640(P2009−81640A)
【公開日】平成21年4月16日(2009.4.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−249177(P2007−249177)
【出願日】平成19年9月26日(2007.9.26)
【出願人】(303009467)株式会社ディーアンドエムホールディングス (274)
【Fターム(参考)】