(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された音声信号の内、低音成分を抽出するＬＰＦと、前記ＬＰＦ出力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の後段に配設され信号レベルを整流する整流回路と、整流された信号レベルの立ち上がりを検出する微分回路と、前記微分回路で出力されたパルス幅を所定の時間幅に調整する積分回路と、前記ＬＰＦ出力をレベル調整するボリュームコントロールアンプとを備え、前記増幅器と整流回路と微分回路と積分回路を直列に接続して低音立ち上がり検出制御回路を構成し、前記立ち上がり検出制御回路の積分回路で得られた低音の立ち上がり部のパルス幅の期間に、前記ＬＰＦを通過した低音成分を、入力された音声信号に加算して低音増強を図るようにしたことを特徴とする低音増強回路。
【請求項２】
入力された音声ＬＲ信号を加算する加算器と、前記加算器の後段に配設され低音成分を抽出するＬＰＦと、前記ＬＰＦ出力信号を増幅する増幅器と、信号レベルを整流する整流回路と、整流された信号レベルの立ち上がりを検出する微分回路と、前記微分回路で出力されたパルス幅を所定の時間幅に調整する積分回路と、前記ＬＰＦ出力をレベル調整する前記ボリュームコントロールアンプとを備え、前記増幅器と整流回路と微分回路と積分回路を直列に接続して低音立ち上がり検出制御回路を構成し、前記立ち上がり検出制御回路の積分回路で得られた低音の立ち上がり部のパルス幅の期間に、前記ＬＰＦを通過した低音成分を、入力された音声ＬＲ信号にそれぞれ加算して低音増強を図るようにしたことを特徴とする低音増強回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声再生の、低音域増強に関するものである。とりわけ、低音再生の貧弱なＴＶセットの低音再生に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＶセットに搭載されているスピーカは、大きさや形状の制約から充分な低音成分が再生できず、ＢＳ（衛星放送）やハイビジョン等のデジタル高性能の音楽ソースが放送されているにもかかわらず、貧弱な低音再生しか楽しめないという問題を有していた。また最近では、ＣＤ、ＬＤ等の外部ソース機器と接続する機会が増え、更に、低音再生の必要性が望まれている。通常、低音を増強するには、音質制御回路（トーンコントロール）で低音をブーストすれば良いが、通常、この音質制御回路はＩＣ化されていることが多く、ＩＣの使用電源から、ダイナミックレンジが決定され、おのずと、ブーストする量が限られてくる。この欠点を補う為、実開平４−１１２５９９号公報に示すように、パワーアンプの前段で音声ＬＲ信号の低音成分のみを加算増幅して、それぞれＬＲ信号に加算し、低音を増強する音声再生方法が知られている。以下、図４を参照しながら低音増強の一例について説明する。
【０００３】
図４において、符号１０は低音成分を抽出するＬＰＦ及び、高音成分を抽出するＨＰＦからなるフィルターブロック、１１は音声ＬＲ信号の内、低音成分のみを加算する加算器、１２は信号レベルを増幅する増幅器、１３は増幅された低音成分を入力された音声ＬＲ信号の高音成分と加算する加算器、１４は電力増幅するパワーアンプ、１５はスピーカである。
【０００４】
以上のように構成された低音増強について、その動作を説明する。入力された音声ＬＲ信号はフィルターブロック１０で、低音成分及び高音成分に分離され、低音成分のみを加算器１１で加算する。加算された低音成分は増幅器１２で効果に応じて増幅され、加算器１３を通して、音声ＬＲ信号の高音成分とそれぞれ加算し、低音が増強された全帯域の音声信号がパワーアンプ１４で電力増幅され、スピーカ１５から再生される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の構成では、トーンコントロールの低音増強と同じであり、トーンコントロールのブースト量を大きくすれば、解決できる方法であり、ＩＣの電源対策、ダイナミックレンジ拡大方法を検討すればよい。しかしながら、低音増強の効果はあるが、いずれもパワーアンプへの負担が増加する。すなわち、パワーアンプに印加される低音信号が大となり、パワーアンプの発熱問題が発生する。ＴＶセットに使用されているパワーアンプは１０Ｗ程度の出力しか装備してなく、熱による破壊が心配される。また、常に低音をブーストしているので、もごついた低音となり、かえって、こもった音となり、明瞭さのない聴きづらい音になる問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の低音増強回路は、低音の立ち上がり部のみの低音信号レベルを増強させ再生することで、はぎれの良い、しかも低電力ですむ低音増強を図ることを特徴としたものであり、入力された音声信号の内、低音成分を抽出するＬＰＦと、前記ＬＰＦ出力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の後段に配設され信号レベルを整流する整流回路と、整流された信号レベルの立ち上がりを検出する微分回路と、前記微分回路で出力されたパルス幅を所定の時間幅に調整する積分回路と、前記ＬＰＦ出力をレベル調整するボリュームコントロールアンプとを備え、前記増幅器と整流回路と微分回路と積分回路を直列に接続して低音立ち上がり検出制御回路を構成し、前記立ち上がり検出制御回路の積分回路で得られた低音の立ち上がり部のパルス幅の期間に、前記ＬＰＦを通過した低音成分を、入力された音声信号に加算して低音増強を図るようにしたものである。
【０００７】
本発明によれば、低音のアタック感による心理効果を有効に利用し、低音の立ち上がり部分のみをレベル増強し、はぎれのよい低音が増強再生され、しかも、全時間低音増強する必要がなくなるので、パワーアンプへの負担も軽減できる低音増強回路を提供できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の低音増強回路は、入力された音声信号の内、低音成分を抽出し、低音の立ち上がり部のみの低音信号レベルを増強させ再生することを特徴としたものであり、はぎれの良い、しかも低電力ですむ低音増強を実現しうるものである。
【０００９】
本発明の請求項１に記載された低音増強回路は、入力された音声信号の内、低音成分を抽出するＬＰＦと、前記ＬＰＦ出力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の後段に配設され信号レベルを整流する整流回路と、整流された信号レベルの立ち上がりを検出する微分回路と、前記微分回路で出力されたパルス幅を所定の時間幅に調整する積分回路と、前記ＬＰＦ出力をレベル調整するボリュームコントロールアンプ（以下ＶＣＡと略す）とを備え、前記増幅器と整流回路と微分回路と積分回路を直列に接続して低音立ち上がり検出制御回路を構成し、前記立ち上がり検出制御回路の積分回路で得られた低音の立ち上がり部のパルス幅の期間に、前記ＬＰＦを通過した低音成分を、入力された音声信号に加算して低音増強を図るようにしたものである。
【００１０】
つぎに、本発明の請求項２に記載された低音増強回路は、入力された音声ＬＲ信号を加算する加算器と、前記加算器の後段に配設され低音成分を抽出するＬＰＦと、前記ＬＰＦ出力信号を増幅する増幅器と、信号レベルを整流する整流回路と、整流された信号レベルの立ち上がりを検出する微分回路と、前記微分回路で出力されたパルス幅を所定の時間幅に調整する積分回路と、前記ＬＰＦ出力をレベル調整する前記ボリュームコントロールアンプとを備え、前記増幅器と整流回路と微分回路と積分回路を直列に接続して低音立ち上がり検出制御回路を構成し、前記立ち上がり検出制御回路の積分回路で得られた低音の立ち上がり部のパルス幅の期間に、前記ＬＰＦを通過した低音成分を、入力された音声ＬＲ信号にそれぞれ加算して、低音増強を音声ＬＲの２チャンネル信号で実現しうるものである。
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
（実施の形態１）
以下に、本発明の請求項１に記載された発明の実施の形態について、図１、図２を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例における低音増強回路のブロック構成図を示す。図１において、１は低音成分を抽出するＬＰＦ、２は低音立ち上がり検出制御回路であり、３は前記ＬＰＦで抽出された信号レベルを増幅する増幅器、４は信号レベルを整流する整流回路、５は整流された信号レベルの立ち上がりを検出する微分回路、６は前記微分回路で出力されたパルス幅を調整する積分回路、７は前記ＬＰＦで抽出された低音成分の信号レベルを調整するＶＣＡ、８は入力された音声信号と低音部を加算する加算器である。
【００１３】
以上のように構成された低音増強回路について、その動作を説明する。入力された音声信号はＬＰＦ１により低音成分のみを抽出し、増幅器３で信号増幅される。増幅された低音成分は整流回路４により、整流され、そのエンベロープレベルが出力される。つぎにエンベロープの立ち上がりを検出する為、微分回路５で微分し、立ち上がりパルスを生成させる。この立ち上がりパルス幅を効果に応じて適当に伸張させる為、積分回路６を使用する。適当に時間伸張されたパルスを使用して、このパルスがＨレベルの時のみ、前記ＬＰＦ１で抽出された低音成分をＶＣＡ７で通過させ、加算器８で、入力された音声信号と加算することによって、低音成分の内、立ち上がり部のみの信号レベルが増加される。具体的に説明すると、以下のようになる。
【００１４】
通常、低音を再生する楽器としてベースが代表的な楽器であり、ベースをボンボンボンと弾く場合を考える（ベースランニングと呼ぶ）。この場合、ベースの一音は数サイクルの波形が出現し、ブランクがあって、つぎの一音がまた、数サイクル来る。つまり、このベース一音の数サイクルの波形の内、立ち上がりの数サイクル分だけ、信号レベルを増加させ、アタック感を強めるのが、本発明の意図である。
【００１５】
図２は図１に示す低音増強回路の各部の時系列波形を示すものであり、正弦波を入力した時の説明図である。すなわち、入力された音声信号を低音のみとし、（ａ）波形が入力されると、増幅器３の出力は（ｂ）に示すクリップされた波形となる。クリップされた音声波形は整流回路４で（ｃ）に示すごとく、積分され、エンベロープ信号が取り出せる。つまり、信号の有り無し区間を判別する。これを微分回路５で微分すると、（ｄ）波形を得る。（ｄ）波形は、無信号から有信号の立ち上がり部を検出するもので、パルス幅が狭い。これを、積分回路６で効果の出る時間幅に時間幅τを設定し、（ｅ）波形を得る。時間幅τは実験によれば、数１００ｍｓ程度で充分である。この積分回路６のＨ区間のみ、低音成分をＶＣＡから通過させ、入力された信号と加算することにより、（ｆ）信号波形が最終出力されることになる。  このように、低音成分の立ち上がり部のみ低音の信号レベル増加させることで低音の増強が図れる。
【００１６】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の請求項２に記載された発明の実施の形態について、図３を用いて説明する。なお、前述した実施の形態と同じ構成につては、同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１７】
図３は、本発明の一実施例における低音増強回路のブロック構成図を示す。図３において、９は音声ＬＲ信号を加算する加算器、１は低音成分を抽出するＬＰＦ、２は低音立ち上がり検出制御回路であり、３は前記ＬＰＦで抽出された信号レベルを増幅する増幅器、４は信号レベルを整流する整流回路、５は整流されたレベルの立ち上がりを検出する微分回路、６は前記微分回路で出力されたパルス幅を調整する積分回路、７は前記ＬＰＦで抽出された低音成分の信号レベルを調整するＶＣＡ、８は入力された音声信号と低音成分をそれぞれＬＲに加算する加算器である。
【００１８】
以上のように構成された低音増強回路について、その動作を説明する。入力された音声ＬＲ２チャンネルの信号は加算器９で加算される。通常低音成分は２チャンネル時はＬＲ同相信号である為、加算する事ができる。加算された信号の内、低音成分を抽出するＬＰＦ１を通して、前述の実施の形態１と同様の構成で、低音の立ち上がり部を検出し、ＶＣＡ７で立ち上がり部のみ低音成分を通過させ、加算器８でＬＲにそれぞれ加算することで、回路の簡略化が図れ、同じ低音増強が図れる。
【００１９】
実施の形態１、２でＶＣＡ７により、低音の立ち上がり部のみを低音成分通過制御を行っているが、簡単な電子スイッチ、ミュート回路でも容易に実現でき、また、効果に応じて、低音加算の量も調整する必要があることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の低音増強回路は、低音の立ち上がり部のみの低音信号レベルを増強させ再生することで、めりはりのついたはぎれのよい低音が再生され、しかも、全時間低音増強しないので、パワーアンプへの負担も軽減でき、熱発生も極力、抑えることができる低音増強回路を提供することが可能となる。
【００２１】
また、スピーカの応答性が貧弱な場合は、立ち上がり波形がなまり、低音のきれが悪くなるが、立ち上がり波形のなまり分を、本発明の低音増強回路で予め、補完してやれば、原音波形に忠実なスピーカによる低音再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における低音増強回路のブロック構成図
【図２】図１の各部の動作を説明する波形図
【図３】本発明の実施の形態２における低音増強回路のブロック構成図
【図４】従来低音増強回路のブロック構成図
【符号の説明】
１  ＬＰＦ
２  低音立ち上がり検出制御回路
３  増幅器
４  整流回路
５    微分回路
６  積分回路
７  ボリュームコントロールアンプ（ＶＣＡ）
８  加算器
９  加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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