(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ボリュームの制御量に応じて電圧が変化する可変基準電圧源と、
前記可変電圧源の電圧が一端に印加される抵抗と、
定電圧源と、
前記可変電圧源の電圧と前記定電圧源の電圧との差に応じて前記抵抗に流れる電流と等しい電流を出力する電流発生回路と、
この電流発生回路の出力電流に応じて動作する差動増幅回路と、
この差動増幅回路の出力信号に応じて入力信号のレベルを調整するゲイン制御増幅回路と、
エミッタに第１の抵抗を介して前記可変基準電圧源の電圧が印加されベースに第１の基準電圧が印加されコレクタが前記差動増幅回路の出力に接続された第１のトランジスタと、
エミッタに第２の抵抗を介して前記可変基準電圧源の電圧が印加されベースに前記第１の基準電圧よりも低い第２の基準電圧が印加されコレクタが前記差動増幅回路の出力に接続された第２のトランジスタと、
を備え、前記可変基準電圧源の電圧が第１の所定値になったときに前記第１のトランジスタがオンし、第２の所定値になったときに前記第２のトランジスタがオンすることにより、前記差動増幅回路の出力信号の状態を段階的に切り替えるようにしたことを特徴とする電子ボリューム回路。
【請求項２】
前記第２の抵抗の抵抗値は、前記第１の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電子ボリューム回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御信号のレベルに応じて入力信号のレベルを調整する電子ボリューム回路に関するものであり、特に、音量の高い領域での感度を落として音量の微調整を可能とすると共に、音声信号のレベルがゼロとみなされる最小レベルポイント（−１００ｄＢ）を確保することを可能にした電子ボリューム回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の音響機器や映像機器では複数のＩＣを機器内に備えるが、このＩＣのコントロールは機器内のマイクロコンピュータから出力されるデジタル信号により行われるのが一般的である。電子ボリュームにおいては、このようなデジタル信号をＤ／Ａ変換し、そのＤ／Ａ変換されたアナログ信号によって可変基準電圧源を制御し、この可変基準電圧源から発生する電圧の変化に応じて、制御回路から発生する制御信号のレベルを変化させ、ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）の利得を変化させている。これにより、電子ボリュームは、ＧＣＡに入力される音声入力信号のレベルを電子的に調整することを可能にするものである。
【０００３】
図５は、従来の電子ボリューム回路の特性を示す図であり、可変基準電源の電圧（ＶＣＴＬ）の変化に応じて、レスポンス（利得）が変化する様子を示している。
【０００４】
なお、この分野の先行技術としては、例えば、特開平９−２３８０３６号公報に記載された電子ボリューム回路がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子ボリューム回路では、利得が−１００ｄＢとなる最小レベルポイントを十分確保するためには、図５に示す特性カーブの感度（カーブの傾き）を高くしなければならない。しかしながら、感度が高すぎるとユーザーが音量を設定しにくいという問題があった。
【０００６】
すなわち、図５において、感度は、電子ボリューム回路の電流発生回路の入力抵抗Ｒによって変えることができるが、抵抗Ｒを低くして感度を下げると、最小レベルポイントが確保できなくなり、一方、抵抗を大きくして感度を上げると、音量の高い領域での微調整が困難になる。
【０００７】
さらに、近年のＩＣの電源電圧は５Ｖから３Ｖへと低電圧化してきたことに伴い、電子ボリュームの感度も高くなり、その微調整が困難となっている。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、特に、電子ボリュームの音量の高い領域での感度を落とし、ユーザーが音量を微調整することを可能にすると共に、最小レベルポイントを十分確保した電子ボリューム回路を提供することを目的としている。
【０００９】
なお、特開平９−２３８０３６号公報に記載された電子ボリューム回路では、可変基準電源の電圧が所定の電圧以下になったときに、強制的にミュート状態に切り替える制御回路を備えたものであるが、ミュートにすると急に音が消え、ユーザーに違和感を与えるという問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子ボリューム回路は、電子ボリュームの制御量に応じて電圧が変化する可変基準電圧源と、前記可変電圧源の電圧が一端に印加される抵抗と、
定電圧源と、前記可変電圧源の電圧と前記定電圧源の電圧との差に応じて前記抵抗に流れる電流と等しい電流を出力する電流発生回路と、この電流発生回路の出力電流に応じて動作する差動増幅回路と、この差動増幅回路の出力信号に応じて入力信号のレベルを調整するゲイン制御増幅回路と、エミッタに第１の抵抗を介して前記可変基準電圧源の電圧が印加されベースに第１の基準電圧が印加されコレクタが前記差動増幅回路の出力に接続された第１のトランジスタと、エミッタに第２の抵抗を介して前記可変基準電圧源の電圧が印加されベースに前記第１の基準電圧よりも低い第２の基準電圧が印加されコレクタが前記差動増幅回路の出力に接続された第２のトランジスタと、を備え、前記可変基準電圧源の電圧が第１の所定値になったときに前記第１のトランジスタがオンし、第２の所定値になったときに前記第２のトランジスタがオンすることにより、前記差動増幅回路の出力信号の状態を段階的に切り替えるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、上記第１及び第２のトランジスタを備え、差動増幅回路の出力信号の状態を段階的に切り替えるようにしたので、音量の高い領域での感度を落とし、ユーザーが音量を微調整することを可能にすると共に、最小レベルポイントを十分確保した電子ボリューム回路を提供することができる。
【００１２】
また、前記第２の抵抗の抵抗値は、前記第１の抵抗の抵抗値よりも小さいことを特徴としている。可変基準電圧源の電圧が第２の所定値より下がると、第及び第２のトランジスタが両方ともオンし、第１及び第２の抵抗が並列に差動増幅回路の出力に接続されることにより、電子ボリュームの感度は第１の抵抗と第２の抵抗によって決定されるようになり、その感度はより大きくなる。ここで、第２の抵抗の抵抗値を、第１の抵抗の抵抗値よりも小さくすれば、並列接続された第１及び第２の抵抗の抵抗値は全体として下がり、電子ボリュームの感度をさらに大きくすることが可能となり、最小レベルポイントをさらに容易に確保できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態に係る電子ボリューム回路について、図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００１４】
（９）は、一端に可変基準電圧源（７）の電圧が印加される抵抗、（１０）は、可変基準電圧源（７）の電圧と基準電圧ＶＥとの差に応じて抵抗（９）に流れる電流Ｉと等しい電流を発生する電流発生回路である。この電流発生回路  （１０）は、具体的には図２に示す回路例のように、エミッタが抵抗（９）の他の端に接続されベースが定電圧ＶＥが印加されるトランジスタ（１１）と定電流源（１２）（１３）と電流ミラー回路（１４）を含む。
【００１５】
（１５）は、電流発生回路（１０）の出力電流に応じて動作する差動増幅回路である。（１６）は、差動増幅回路（１５）の出力信号に応じて信号源（１７）からの音声入力信号のレベルを調整するゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）である。ＧＣＡは、電流分配器を内蔵した一対のアンプ（Ａ）（Ｂ）から構成され、差動増幅回路（１５）の出力信号に応じて出力端子（３）に伝達する電流量を変化させる。ＧＣＡの具体的な回路例を図３に示す。
【００１６】
差動増幅回路（１５）の出力は、入力端子（１９）（２０）に接続される。出力端子（３）における交流信号のレベルは、トランジスタ（２８）のコレクタ電流の分流比で決まる。
【００１７】
分流比は、差動増幅回路（２９）のトランジスタ（３０）（３１）に流れる電流で変わる。入力端子（１９）の信号レベルが高く、トランジスタ（２８）のコレクタ電流がすべてトランジスタ（３１）に流れれば、利得は１（０ｄＢ）となる。逆に入力端子（１９）の信号レベルが低く、トランジスタ（２８）のコレクタ電流がすべてトランジスタ（３０）に流れれば、利得は０（−∞ｄＢ）となる。
【００１８】
本発明の特徴とする点は、エミッタに第１の抵抗（Ｒ１）を介して可変基準電圧源（７）の電圧が印加されベースに第１の基準電圧（Ｖ１）が印加されコレクタが差動増幅回路（１５）の出力に接続された第１のトランジスタ（ＴＲ１）と、エミッタに第２の抵抗（Ｒ２）を介して可変基準電圧源（７）の電圧が印加されベースに前記第１の基準電圧（Ｖ１）よりも低い第２の基準電圧（Ｖ２）が印加されコレクタが差動増幅回路（１５）の出力に接続された第２のトランジスタ（ＴＲ２）と、を備え、可変基準電圧源（７）の電圧が第１の所定値（ＶＣＴＬ１）になったときに第１のトランジスタ（ＴＲ１）がオンし、第２の所定値（ＶＣＴＬ２）になったときに第２のトランジスタ（ＴＲ２）がオンすることにより、差動増幅回路（１５）の出力信号の状態を段階的に切り替えるようにしたことである。
【００１９】
上記の回路における可変基準電圧源（７）の電圧（ＶＣＴＬ）とＧＣＡ（１６）の利得の関係を図４に示す。ＶＣＴＬが高い領域では、第１、第２のトランジスタ（ＴＲ１）はオフしており、図４に示す特性カーブ（実線）は、抵抗（９）の抵抗値Ｒで決定される。この抵抗値Ｒを大きくすることで、感度（特性カーブの傾き）が下げられる。そして、ＶＣＴＬが下がり、基準電圧Ｖ１との関係で定まる第１の所定値ＶＣＴＬ１になると、第１のトランジスタ（ＴＲ１）がオンし、特性カーブの傾きは大きくなる。その傾きは、実質的に第１の抵抗（Ｒ１）によって決まる。
【００２０】
そして、さらにＶＣＴＬが下がり、基準電圧Ｖ２との関係で定まる第２の所定値ＶＣＴＬ２になると、第２のトランジスタ（ＴＲ２）もオンし、第１及び第２の抵抗（Ｒ１）（Ｒ２）が並列に差動増幅回路の出力に接続されることにより、感度（特性カーブの傾き）は第１の抵抗（Ｒ１）と第２の抵抗（Ｒ２）によって決定されるようになり、特性カーブの傾きはさらに大きくなる。なお、比較のため、従来例の特性カーブを破線にて示した。
【００２１】
このようにして、上記の電子ボリューム回路によれば、音量の大きい領域（ＶＣＴＬ＞ＶＣＴＬ１）において、電子ボリュームの感度を下げることができ、しかもＶＣＴＬ＜ＶＣＴＬ１の領域では、段階的に感度を上げることで、最小レベルポイントを十分確保できる。
【００２２】
以下で、上記の電子ボリューム回路の動作について、さらに詳しく説明する。まず、可変基準電源（７）の電圧が、第１の所定値ＶＣＴＬ１よりも大きい場合について説明する。この場合は、第１、第２のトランジスタ（ＴＲ１）（ＴＲ２）はいずれもオフしている。いま、電流発生回路（１０）の定電圧源（２１）の電圧ＶＥに対して可変基準電圧源（７）の電圧が等しいとすると、抵抗（９）には、電流は流れない。
【００２３】
そうすると、定電流源（１２）の電流がトランジスタ（１１）に流れ、更に電流ミラー回路（１４）に流れる。定電流源（１２）の電流と定電流源（１３）の電流は等しくなるように設定されているので、端子（２２）に電流は流れない。端子（２２）に電流が流れなければ、差動増幅回路（１５）を構成するトランジスタ（２３）（２４）のベースには基準電圧源（２５）から等しい電圧が印加される。トランジスタ（２３）（２４）のベース電圧が等しければ出力端子（１９）（２０）の出力信号のレベルも等しくなり、よってＧＣＡ（１６）の利得は中間値となる。そのため、信号源（１７）からの入力信号のレベルが中間値の利得で増幅されて出力端子（３）に得られる。
【００２４】
この状態から、可変基準電圧源（７）の電圧を上げたとすると、抵抗（９）から電流ΔＩが定電流源（１２）に流れる。すると、トランジスタ（１１）のエミッタ電流が電流ΔＩだけ減少し、電流ミラー回路（１４）の端子（２７）の電流もΔＩだけ減る。その結果、基準電圧源（２５）から電流ΔＩが端子（２２）を介して定電流源（１３）に流れ、トランジスタ（２３）のベース電圧が低下する。すると、出力端子（１９）の出力信号レベルが上がり、出力端子（２０）の出力信号のレベルが下がる。すると、ＧＣＡ（１６）の利得が上昇し、信号源（１７）からの入力信号のレベルが高い利得で増幅されて出力端子（３）に得られる。上記の動作領域（ＶＣＴＬ＞ＶＣＴＬ１）では、図４に示す特性カーブの傾きは、抵抗（９）の抵抗値Ｒで決定される。したがって、この抵抗値Ｒを大きくすることで、感度を自由に下げられる。
【００２５】
次に、可変基準電圧源（７）の電圧ＶＣＴＬが第１の所定値ＶＣＴＬ１以下になると、第１のトランジスタ（ＴＲ１）がオンする。これにより、可変基準電圧源（７）の電圧ＶＣＴＬは、第１の抵抗（Ｒ１）を介して差動増幅回路（１５）に接続され、図４に示す特性カーブの傾きは、実質的に第１の抵抗（Ｒ１）によって決まるようになる。
【００２６】
そして、可変基準電圧源（７）の電圧ＶＣＴＬが第２の所定値ＶＣＴＬ２以下になると、第２のトランジスタ（ＴＲ２）も同時にオンする。この領域での特性カーブの傾きは、第２の抵抗（Ｒ２）を第１の抵抗（Ｒ１）よりも小さくすることで、感度（特性カーブの傾き）はさらに大きくなり、最小レベルポイントを十分確保できるようになる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子ボリューム回路によれば、音量の高い領域での感度を落とし、ユーザーが音量を微調整することを可能にすると共に、最小レベルポイントを十分確保した電子ボリューム回路を提供することができる。
【００２８】
また、本発明の電子ボリューム回路では、強制的にミュート状態に切り替えるのではなく、段階的に感度を調整しているので、ユーザーに違和感を与えることがないという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電子ボリューム回路を示す全体回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電流発生回路の具体的な構成を示す回路図である。
【図３】ゲインコントロールアンプの具体的な構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子ボリューム回路の特性を示す図である。
【図５】従来の電子ボリューム回路の特性を示す図である。
【符号の説明】
（７）    可変基準電圧源
（９）    抵抗
（１０）  （）  電流発生回路
（１５）  差動増幅回路
（１６）  （）  ＧＣＡ
ＴＲ１    第１のトランジスタ
ＴＲ２    第２のトランジスタ
【図１】
0003545239.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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