(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅または減衰させる出力信号変換装置であって、
電流増幅率Ａｃを有する電流増幅器と電圧増幅率Ａｖを有する電圧増幅器とを前記真空管アンプからの信号入力に対して直列に接続して構成され、
前記電圧増幅器と電流増幅器との接続点とグランドとの間に、スピーカを配置し、
更に、前記電流増幅率Ａｃと電圧増幅率Ａｖとは、Ａｃ＊Ａｖ＝−ｋ（ｋは定数）なる関係を有することを特徴とする真空管アンプの出力信号変換装置。
【請求項２】
前記電流増幅器と電圧増幅器との直列接続回路と、前記真空管アンプとの間に出力トランスを設置し、該出力トランスの２次側は、電流増幅器の入力端及び電圧増幅器の出力端にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１記載の真空管アンプの出力信号変換装置。
【請求項３】
前記スピーカは、一端が前記電流増幅器と電圧増幅器との間に接続され、他端がグランドに接地されたことを特徴とする請求項１記載の真空管アンプの出力信号変換装置。
【請求項４】
半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプとは出力トランスを介して接続されて該真空管アンプの出力信号を、信号特性を維持したまま増幅または減衰させる出力信号変換装置であって、
電圧増幅率Ａｖを有する電圧増幅器、スピーカ、電流増幅率Ａｃを有する電流増幅器を直列に接続し、電圧増幅器の入力端と電流増幅器の出力端とを短絡させ、且つ、この短絡点を前記出力トランスの２次側の一端に接続すると共に、他端を接地した構成を有し、
更に、前記電流増幅率Ａｃと電圧増幅率Ａｖとは、Ａｃ＊Ａｖ＝−ｋ（ｋは定数）なる関係を有することを特徴とする真空管アンプの出力信号変換装置。
【請求項５】
半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅または減衰させる出力信号変換装置であって、
それぞれ増幅率が無限大に設定された第１、第２の電圧増幅器と、倍率ｍの係数器との直列接続からなり、且つ、第１の電圧増幅器に対して並列的に負荷（Ｚ１）を配置し、前記第１の電圧増幅器と第２の電圧増幅器との間に負荷（Ｚ３）を配置し、更に、前記第２の電圧増幅器に対して並列的にスピーカ（Ｚ２）を配置し、「ｍ＊Ｚ１／Ｚ３＝−ｋ（ｋは定数）」なる関係を有することを特徴とする真空管アンプの出力信号変換装置。
【請求項６】
前記真空管アンプへ駆動電圧を供給する電源回路、及び前記電流増幅器、電圧増幅器へ駆動電圧を供給する電源回路は、それぞれ独立に配置されることを特徴とする請求項１、４、５のいずれかに記載の真空管アンプの出力信号変換装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気、電子楽器用アンプやオーディオに使用されるアンプに係り、特に、真空管アンプの後段側に設置し、真空管アンプの特性を維持したまま、出力信号を増幅または減衰させ、大出力から小出力まで変換することのできる出力信号変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体技術の進歩に伴い、電子楽器やオーディオに使用されるアンプは従来より主として使用されていた真空管に変わり、トランジスタ等の半導体デバイスを使用したものが使用されている。しかし、真空管を使用したアンプはその独特な出力特性を持つことから現在でも根強い人気があり、少数ではあるが真空管アンプは製造販売されている。
【０００３】
ところが、周知のように真空管は半導体デバイスと比較すると寿命が短く信頼性が低い、部品が重く且つ大きいので収納性が悪い、発熱量が多い、高電圧が必要である、コストが高い、等の各種の問題点があるので、真空管アンプを使用したいという要望があっても実際には使用できないことが殆どである。そこで、このような問題を解消するため、半導体デバイスを使用して真空管アンプの出力特性を擬似的に再生するものが従来より多数考案され、実用に共されている。しかし、半導体デバイスを使用して真空管アンプの出力を真似することは限界があり、実際には真空管アンプの出力特性とほぼ同一の特性を持つアンプを、半導体デバイスにて再現することは不可能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来においては、半導体デバイスを使用してあたかも真空管を使用しているような出力特性を得るものは多数考案されているが、実際にはある程度のギャップがあり、実際に真空管アンプの特性を忠実に再現し得るものは存在していなかった。
【０００５】
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、真空管アンプにて得られる特性を保ったまま、この出力信号を半導体デバイスを使用して増幅または減衰させることにより、必要最小限の真空管を用いて大出力から小出力まで任意の出力信号を得ることのできる出力信号変換装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅または減衰させる出力信号変換装置であって、電流増幅率Ａｃを有する電流増幅器と電圧増幅率Ａｖを有する電圧増幅器とを前記真空管アンプからの信号入力に対して直列に接続して構成され、前記電圧増幅器と電流増幅器との接続点とグランドとの間に、スピーカを配置し、更に、前記電流増幅率Ａｃと電圧増幅率Ａｖとは、Ａｃ＊Ａｖ＝−ｋ（ｋは定数）なる関係を有することが特徴である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記電流増幅器と電圧増幅器との直列接続回路と、前記真空管アンプとの間に出力トランスを設置し、該出力トランスの２次側は、電流増幅器の入力端及び電圧増幅器の出力端にそれぞれ接続されることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、前記スピーカは、一端が前記電流増幅器と電圧増幅器との間に接続され、他端がグランドに接地されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプとは出力トランスを介して接続されて該真空管アンプの出力信号を、信号特性を維持したまま増幅または減衰させる出力信号変換装置であって、電圧増幅率Ａｖを有する電圧増幅器、スピーカ、電流増幅率Ａｃを有する電流増幅器を直列に接続し、電圧増幅器の入力端と電流増幅器の出力端とを短絡させ、且つ、この短絡点を前記出力トランスの２次側の一端に接続すると共に、他端を接地した構成を有し、更に、前記電流増幅率Ａｃと電圧増幅率Ａｖとは、Ａｃ＊Ａｖ＝−ｋ（ｋは定数）なる関係を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、半導体デバイスを使用して構成され、真空管アンプの出力信号を、該出力信号の特性を維持したまま増幅または減衰させる出力信号変換装置であって、それぞれ増幅率が無限大に設定された第１、第２の電圧増幅器と、倍率ｍの係数器との直列接続からなり、且つ、第１の電圧増幅器に対して並列的に負荷（Ｚ１）を配置し、前記第１の電圧増幅器と第２の電圧増幅器との間に負荷（Ｚ３）を配置し、更に、前記第２の電圧増幅器に対して並列的にスピーカ（Ｚ２）を配置し、「ｍ＊Ｚ１／Ｚ３＝−ｋ（ｋは定数）」なる関係を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、前記真空管アンプへ駆動電圧を供給する電源回路、及び前記電流増幅器、電圧増幅器へ駆動電圧を供給する電源回路は、それぞれ独立に配置されることを特徴とする。
【００１１】
上述の如く構成された本願請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、電流増幅率がＡｃの電流増幅器と電圧増幅率がＡｖの電圧増幅器を、真空管アンプから出力される信号に対して直列に接続し、且つ、Ａｃ＊Ａｖ＝−ｋなる関係を有するので、真空管アンプから負荷側（信号出力変換装置）をみたインピーダンスはスピーカのインピーダンスのｋ倍になり、且つ出力電流は電流増幅率Ａｃ倍になる。
【００１２】
ここで、ｋ＝１、即ち、Ａｃ＊Ａｖ＝−１となるように電流増幅器、電圧増幅器の各増幅率を設定すると、真空管アンプから負荷側をみたインピーダンスは、該真空管アンプに直接スピーカを接続したときのインピーダンスと等しくなる。同様に、スピーカから出力信号変換装置を見たときのインピーダンスは、直接この真空管アンプを接続したときのインピーダンスと等しくなる。言い換えると、スピーカは真空管アンプ部に直接接続されたように見える。また、出力は電流増幅率Ａｃ倍（電力値ではＡｃの２乗倍）される。
【００１３】
従って、真空管より出力される信号は、その信号の特性を維持したまま当該出力信号変換装置にて増幅または減衰されることになるので、真空管アンプの出力特性を忠実に再現した出力変換装置を半導体デバイスを使用して構成することができる。なお、定数ｋを２とすると出力信号変換装置の入力インピーダンスはスピーカのインピーダンスの２倍となり、大出力化の為に同じ特性を有するスピーカを２ヶ並列に接続した場合でも、真空管アンプ部から出力変換装置をみるとスピーカ１ヶをドライブする事と等価なインピーダンスにすることができるので、真空管アンプ部の動作に影響を与えない。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、増幅率が無限大の電圧増幅器を２個使用して入力インピーダンスとスピーカのインピーダンスとが等しくなるように設定しているので、真空管アンプの特性を忠実に再現して大出力信号、または小出力信号を得ることができるようになる。
【００１５】
更に、請求項６に記載の発明では、真空管アンプの電源と電圧増幅器及び電流増幅器の電源とがそれぞれ独立して配置されているので、真空管アンプの負荷変動に伴う電源電圧の変動の影響を含め、真空管アンプの動特性をも保ったまま増幅あるいは減衰させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された出力信号変換装置の一実施形態の構成を示す回路図であり、同図に示すように、この出力信号変換装置は、例えば出力管６ＢＱ５を１本使用して構成される真空管アンプ５の出力側に設置され、この出力信号を取り出すトランス１と、該トランス１の二次側プラス端子に接続される電流増幅器２と、この電流増幅器２の出力側に接続され、出力端がトランス１の二次側マイナス端子と接続される電圧増幅器３と、から構成されている。また、真空管アンプ５及び出力信号変換装置を駆動させるための電源として、電源回路６が使用される。
【００１７】
また、この信号変換装置の後段側に接続されるスピーカ４は、一端が電流増幅器２と電圧増幅器３との接続点に接続され、他端がグランドに接地されている。そして、本実施形態に係る出力信号変換装置では、電流増幅器２における電流増幅率Ａｃと電圧増幅器３における電圧増幅率Ａｖとの間で、Ａｃ＊Ａｖ＝−１なる関係を持たせることにより、真空管アンプ５から負荷側を見た時のインピーダンスと、当該出力信号変換装置から負荷側（スピーカ４）を見た時のインピーダンスを略同一とし、あたかも真空管アンプ５が直接スピーカ４に接続されているように設定し、これにより、真空管アンプ５の出力特性を維持しながら所望のレベルに増幅または減衰させることができるものである（減衰させる目的については後述する）。即ち、出力電力は電流増幅器２における電流増幅率Ａｃの２乗に比例するので、仮にＡｃ＝−３．１６、Ａｖ＝０．３１６とすれば、出力電力は−３．１６の２乗、即ち１０となり、１０倍の出力を得ることができるようになる。また、これとは反対に電流増幅率Ａｃを０に近づけると、手本となる真空管アンプ５の特性を保ったまま、最大出力を限りなく減衰させることもできる。なお、上記では、Ａｃ＊Ａｖ＝−１なる関係としたが、これはスピーカ４が１個であることによるものであり、仮にスピーカ４が２個並列に接続されていれば、Ａｃ＊Ａｖ＝−２とし、スピーカ４が２個直列に接続されている場合では、Ａｃ＊Ａｖ＝−１／２とすれば良い。即ち、一般的に記載すれば、Ａｃ＊Ａｖ＝−ｋ（ｋは定数）ということになる。
【００１８】
図２は、上記した電流増幅器２の具体的な構成を示す回路図であり、同図に示すように、電流増幅器２は４つの接合トランジスタＱ１〜Ｑ４、及びダイオード、抵抗等により構成され、電源＋Ｖｃｃと−Ｖｅｅとの間に配置されている。
【００１９】
電流の入力側では、トランジスタＱ１（ＮＰＮ型）のエミッタとトランジスタＱ２（ＰＮＰ型）のエミッタとが抵抗Ｒ９，Ｒ１０を介して連結され、トランジスタＱ１のコレクタはダイオードＤ１、抵抗Ｒ１を介して＋Ｖｃｃに接続されている。また、トランジスタＱ２のコレクタはダイオードＤ２、抵抗Ｒ２を介して−Ｖｅｅに接続されている。また、＋Ｖｃｃと−Ｖｅｅとの間には、抵抗Ｒ３、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ４の直列接続回路が接続されており、抵抗Ｒ３とＲ５との間はトランジスタＱ１のベースに接続され、抵抗Ｒ６とＲ４との間はトランジスタＱ２のベースが接続されている。更に、トランジスタＱ１のコレクタはトランジスタＱ３（ＰＮＰ型）のベースとも接続されており、同様にトランジスタＱ２のコレクタはトランジスタＱ４（ＮＰＮ型）のベースに接続されている。そして、トランジスタＱ３のコレクタとトランジスタＱ４のコレクタとが接続され、トランジスタＱ３のエミッタは抵抗Ｒ７を介して電源＋Ｖｃｃに接続されている。一方、トランジスタＱ４のエミッタは抵抗Ｒ８を介して電源−Ｖｅｅに接続されている。
【００２０】
そして、トランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタ間に配置された抵抗Ｒ９、Ｒ１０との間に入力電流Ｉinが供給されるようになっている。また、抵抗Ｒ５、Ｒ６間はグランドに接続され、トランジスタＱ３、Ｑ４の各コレクタ間にて出力電流Ｉout が出力されるようになっている。
【００２１】
図３は、電圧増幅器３の具体的な構成を示す回路図であり、同図に示すように、この電圧増幅器は、４個の接合トランジスタＱ１１〜Ｑ１４と、複数個の抵抗により構成されており、電源＋Ｖｃｃと−Ｖｅｅから電源を供給されて動作するようになっている。＋Ｖｃｃと−Ｖｅｅとの間には、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４の直列接続回路が配置されており、この回路中の抵抗Ｒ１１，Ｒ１２間の接続点は２系統に分岐され、このうち一方はトランジスタＱ１１（ＮＰＮ型）のベースに接続され、他方は抵抗Ｒ１５を介して−Ｖｅｅに接続されている。同様に、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４間はトランジスタＱ１２（ＰＮＰ型）のベース、及び抵抗Ｒ１６を介して＋Ｖｃｃに接続されている。
【００２２】
また、トランジスタＱ１１のコレクタは＋Ｖｃｃに接続され、エミッタはトランジスタＱ１３（ＮＰＮ型）のベースに接続されている。同様に、トランジスタＱ１２のコレクタは−Ｖｅｅに接続され、エミッタはトランジスタＱ１４（ＰＮＰ型）のベースに接続されている。更に、トランジスタＱ１３のコレクタは＋Ｖｃｃに接続され、トランジスタＱ１４のコレクタは−Ｖｅｅに接続され、各トランジスタＱ１３，Ｑ１４のエミッタ間は微小抵抗Ｒ１７，Ｒ１８を介して連結されている。そして、抵抗Ｒ１２とＲ１３との接続点（この場合はスピーカ４の端子電圧ＶSP）が入力電圧の供給点とされ、抵抗Ｒ１７とＲ１８との接続点（この場合は電圧−Ｖin）が電圧の出力点となっている。
【００２３】
次に、上記の如く構成された本実施形態の動作について説明する。図２に示した電流増幅器２では、−ＶｅｅとＧＮＤ間に配置された２個の抵抗Ｒ４，Ｒ６により、トランジスタＱ２のベースに印加される電圧は、分圧の法則から｛Ｒ４／（Ｒ４＋Ｒ６）｝＊（−Ｖｅｅ）となる。そして、この電圧がトランジスタＱ２のベースに印加されることにより、該トランジスタＱ２のコレクタ、エミッタ間には電流が流れ、この電流値は入力電流Ｉinとほぼ等しい。従って、抵抗Ｒ２の両端の電圧は、ダイオードＤ２による電圧降下を無視すれば、Ｒ２＊Ｉinとなる。また、この電圧はトランジスタＱ４のベースに印加されるので、抵抗Ｒ８の両端の電圧もまたこの電圧値Ｒ２＊Ｉinとなる。これにより、トランジスタＱ４のエミッタに流れる電流は（Ｒ２＊Ｉin／Ｒ８）となるので、この電流はトランジスタＱ４のコレクタ側に引き込まれるようになる。そして、コレクタ側に引き込まれる電流値は、出力電流Ｉout であるから、符号が反転し次の（１）式が成立することになる。
Ｉout ＝−（Ｒ２／Ｒ８）＊Ｉin              ・・・（１）
上記（１）式より、電流増幅器２の出力電流Ｉout は、入力電流Ｉinの−（Ｒ２／Ｒ８）倍となり、この抵抗値を適宜変更することにより増幅率を決めることができる。なお、上記では図２における下側の回路（即ち、トランジスタＱ２，Ｑ４等からなる回路）について説明したが、上側の回路（即ち、トランジスタＱ１，Ｑ３等からなる回路）についても同様に動作するのでその動作説明を省略する。そして、入力信号の極性により、上側の回路、下側の回路が適宜使用されて入力電流を増幅する。
【００２４】
ここで、図２に示す回路の具体的な構成例としては、例えば以下のように決定することができる。
Ｒ１，Ｒ２＝５Ω
Ｒ３，Ｒ４＝１５０Ω
Ｒ５，Ｒ６＝５Ω
Ｒ７，Ｒ８＝２．５Ω
Ｒ９，Ｒ１０＝０．５Ω
＋Ｖｃｃ＝＋２０Ｖ
−Ｖｅｅ＝−２０Ｖ
そして、上記のような設定では、Ｒ２／Ｒ８＝２となるから、電流増幅率は２倍ということになる。なお、抵抗Ｒ９，Ｒ１０及び２個のダイオードＤ１，Ｄ２は回路の動作を安定させるために使用する素子である。
【００２５】
次に、図３に示す電圧増幅器３における動作について説明する。ここで、電圧増幅器３の入力電圧はスピーカ４に印加される電圧ＶSPであり、出力電圧はＶinである。図３に示されるように、プラス側の電源＋Ｖｃｃとマイナス側の電源−Ｖｅｅとの間には、抵抗Ｒ１１とＲ１５との直列接続回路が配置されているので、この抵抗Ｒ１１，Ｒ１５間の接続点の電圧はこの抵抗の大きさで分圧した値となる。いま、具体的な抵抗値として、以下に示すように設定する。
Ｒ１１，Ｒ１４＝１８９Ω
Ｒ１２，Ｒ１３＝１００Ω
Ｒ１５，Ｒ１６＝２１３Ω
すると、前記の抵抗Ｒ１１とＲ１５との接続点の電圧は＋１．２Ｖとなり、この電圧がトランジスタＱ１１のベースに印加されることになる。また、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１５の並列抵抗はほぼ１００Ωとなり、抵抗Ｒ１２が１００Ωであることから抵抗Ｒ１１とＲ１２との接続点、即ち、トランジスタＱ１１のベースには、入力電圧ＶSPを１／２に減少させた信号が与えられることになり、エミッタフォロアとして動作するトランジスタＱ１１，Ｑ１３を介してこの電圧は出力電圧Ｖinとして出力されることになる。即ち、入力電圧ＶSPに対して出力電圧Ｖinは１／２倍となり、電圧増幅率が１／２ということになる。なお、トランジスタＱ２，Ｑ４等から構成される図面の下側の回路については、極性が異なるのみであり、上記と同様に動作するのでその説明を省略する。
【００２６】
上記したように、電流増幅率Ａｃ＝２倍の電流増幅器２及び電圧増幅率Ａｖ＝１／２倍である電圧増幅器３を構成することができ、出力電力は電流増幅率Ａｃの２乗で効くのでこの場合は出力電力は４倍となる。なお、電流増幅率Ａｃを１よりも小さくし、０に近づけるように設定すれば、出力電力を減衰させることができる。そして、これらの電流増幅器２及び電圧増幅器３を図１の如く接続すると、Ａｃ＊Ａｖ＝−１なる関係を得ることができるので、真空管アンプ５から負荷側を見たときのインピーダンスが、該真空管アンプ５に直接スピーカ４を接続したときのインピーダンスと等しくなり、一方、スピーカ４から電源側を見たときのインピーダンスが、直接真空管アンプ５を取り付けたときのインピーダンスと等しくなるので、真空管アンプ５から得られる出力特性がそのまま増幅されてスピーカ４に供給されることになり、結果として、あたかも大出力または小出力の真空管アンプを使用したときの如くの出力特性を得ることができる。
【００２７】
このようにして、本実施形態に係る出力信号変換装置では、少ない個数の真空管を使用して構成される真空管アンプ５の出力を、トランジスタ等の半導体デバイスを使用することで、その出力特性を維持したまま増幅することができ、多数の真空管を使用せずに、大出力の真空管アンプを使用したときとほぼ同一の出力特性を得ることができるようになる。これにより、寿命が短い、発熱量が多い、高電圧が必要である、コストが高い、等の欠点を有する真空管を必要最小限だけ使用して、大出力の真空管アンプを構成することができ、電子ギターのアンプやオーディオ機器として使用する際には極めて有用である。また、従来より考案されている半導体デバイスのみを使用して擬似的に真空管アンプの出力特性を得ようとするものと比較すると、より真空管アンプの出力特性に忠実な特性を得ることができるという利点がある。
【００２８】
また、本実施形態の出力信号変換装置では、真空管アンプ５の出力を減衰させることもできる。以下、出力信号を減衰させる目的について説明する。例えば、エレキギターを例にとると、実演奏の際に臨場感や迫力を得るため、故意に出力音を歪ませることが多々行われる。従って、実演奏に先だって練習する際においても実演奏と同様に出力音を歪ませることが望ましい。ところが、出力音を歪ませるためには、ギターの演奏音を大音量で出力させなければならず、練習用のスタジオ等では、非常に耳触りであり、周囲に雑音を放つのでトラブルの原因となっていた。そこで、本実施形態の出力信号変換装置では、真空管アンプ５の出力を減衰させることもできるで、歪ませた音を低音量で出力させることができ、上記のような場合においては、極めて有用となる。
【００２９】
更に、上記した実施形態では、真空管アンプ５を駆動させるための電源と、電流増幅器２及び電圧増幅器３を駆動させるための電源として、同一の電源回路６を使用する例について説明したが、それぞれ独立に配置する構成とすることもできる。この場合には、真空管アンプ５の負荷変動に伴う電源電圧変動の影響を含め、真空管アンプの動特性をもそのまま増幅あるいは減衰させることができる。
【００３０】
図４は、上記した第１の実施形態の変形例を示す説明図である。同図に示すように該変形例では、電圧増幅器３の出力端と電流増幅器２の入力端との間にスピーカ４が直列に設置され、且つ、電流増幅器２の出力端と電圧増幅器３の入力端との接続点は出力トランス１の２次側の一端に接続されている。そして、このような構成においても、上記した実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は第２の実施形態に係る出力信号変換装置の構成を示す回路図であり、この実施形態では、増幅率が無限大である第１、第２の電圧増幅器１１，１２及び係数器１３を使用して構成されている。即ち、出力トランス１の２次側には第１の電圧増幅器１１，負荷Ｚ３，第２の電圧増幅器１２及びｍ倍の係数器１３が直列に接続されて配置され、更に、第１の増幅器１１に対して並列に負荷Ｚ１が配置され、第２の増幅器１２に対して並列に負荷Ｚ２が配置されている。そして、出力トランス１の２次側における入力電流をＩin、入力電圧をＶinとすると、以下の（２）式が成立する。
Ｉin＊Ｚ１＊（Ｚ２／Ｚ３）＊ｍ＋Ｖin＝０      ・・・（２）
上記（２）式より、入力インピーダンスＺinは、以下の（３）式にて示される。
0003539856.tif 000002
ここで、Ｚin＝Ｚ２とすると、ｍ＊（Ｚ１／Ｚ３）＝−１なる関係が必要になり、更に、負荷Ｚ２をスピーカ４とすれば、スピーカ４の両端の電圧ＶSPは次の（４）式にて示されることになる。
ＶSP＝Ｉin＊Ｚ１＊Ｚ２／Ｚ３          ・・・（４）
そして、増幅度はＶSP／Ｖinで与えられ、この値は上式より−１／ｍに等しくなる。ここで、例えばｍ＝０．３１６とすると、例えばＺ１＝−１、Ｚ３＝０．３１６となり、出力レベルは１／ｍの２乗で効くので、（１／０．３１６）＊（１／０．３１６）＝１０となり、１０倍の出力を得ることができる。また、上記したように、Ｚin＝Ｚ２であり、Ｚ２をスピーカとしているので、当該出力信号変換装置の入力インピーダンスＺ２と、スピーカ４のインピーダンスとが等しいことになり、前記した第１の実施形態と同様に、出力トランス１の前段に配置される真空管アンプ５の特性を維持した状態で増幅または減衰させることができるようになり、スピーカ４ではあたかも真空管を使用した大出力のアンプまたは小出力アンプにより増幅された如くの出力を得ることができるようになる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の出力信号変換装置によれば、真空管アンプにて出力される信号を、該信号特性を維持したまま増幅または減衰させることができるので、必要最小限の真空管を使用して、大出力または小出力の特性を得ることができる。従って、真空管を使用することによる欠点を最小限に押さえ、且つ真空管アンプの出力を忠実に得ることができるので、電子楽器の増幅、減衰やオーディオ等に使用する場合の効果は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る出力信号変換装置の構成を示す回路図。
【図２】電流増幅器の具体的な回路構成を示す説明図。
【図３】電圧増幅器の具体的な回路構成を示す説明図。
【図４】第１の実施形態の変形例の構成を示す回路図。
【図５】第２の実施形態に係る変換装置の構成を示す回路図。
【符号の説明】
１  出力トランス
２  電流増幅器
３  電圧増幅器
４  スピーカ
５  真空管アンプ
６  電源回路
【図１】
0003539856.tif 000003
【図２】
0003539856.tif 000004
【図３】
0003539856.tif 000005
【図４】
0003539856.tif 000006
【図５】
0003539856.tif 000007