(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力したオーディオ信号に対して小さな減衰量を小減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する小減衰部と、前記入力したオーディオ信号に対して大きな減衰量を大減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する大減衰部と、前記小減衰部の出力信号と前記大減衰部の出力信号の一方を選択して出力する第１スイッチと、前記大減衰部によって大きな減衰量が設定されたときに前記小減衰部の出力側を接地端子に接続する第２スイッチとを備え、
前記大減衰部の出力側は接地端子との間が常時開放され、
前記第２スイッチは、前記小減衰スイッチ群のスイッチおよび前記大減衰スイッチ群のスイッチを構成するトランジスタと同一特性のトランジスタで構成されていることを特徴とする電子ボリウム。
【請求項２】
入力したオーディオ信号に対して小さな減衰量を小減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する小減衰部と、前記入力したオーディオ信号に対して中程度の減衰量を中減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する中減衰部と、前記入力したオーディオ信号に対して大きな減衰量を大減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する大減衰部と、前記小減衰部の出力信号と前記中減衰部の出力信号と前記大減衰部の出力信号のいずれか１つを選択して出力する第１スイッチと、前記中減衰部又は前記大減衰部によって減衰量が設定されたときに前記小減衰部の出力側を接地端子に接続する第２スイッチと、前記大減衰部によって大きな減衰量が設定されたときに前記中減衰部の出力側を接地端子に接続する第３スイッチとを備え、
前記大減衰部の出力側は接地端子との間が常時開放され、
前記第２スイッチおよび前記第３スイッチは、前記小減衰スイッチ群のスイッチ、前記中減衰スイッチ群のスイッチおよび前記大減衰スイッチ群のスイッチを構成するトランジスタと同一特性のトランジスタで構成されていることを特徴とする電子ボリウム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子ボリウムにおいて、
前記小減衰部は、入力側の接続端子と、出力側の接続端子と、前記入力側の接続端子と接地端子との間に直列接続した複数個の抵抗と、該複数個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由する経路を選択して前記出力側の接続端子に接続する前記小減衰スイッチ群を有する減衰回路を備え、
前記大減衰部は、入力側の接続端子と、出力側の接続端子と、前記入力側の接続端子と接地端子との間に直列接続した複数個の抵抗と、該複数個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由する経路を選択して前記出力側の接続端子に接続する前記大減衰スイッチ群を有する減衰回路を備えることを特徴とする電子ボリウム。
【請求項４】
請求項２に記載の電子ボリウムにおいて、
前記中減衰部は、入力側の接続端子と、出力側の接続端子と、前記入力側の接続端子と接地端子との間に直列接続した複数個の抵抗と、該複数個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由する経路を選択して前記出力側の接続端子に接続する前記中減衰スイッチ群を有する減衰回路を備えることを特徴とする電子ボリウム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰量増大時における高周波数領域でのオーディオ信号の漏れの抑制を図った電子ボリウムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ボリウムには、ＶＣＡ（電圧制御増幅）形式、抵抗ラダー形式、抵抗ラダーをシリーズ接続した形式などが用いられている。また、特許文献１に示すように、オーディオ信号の伝達経路を減衰量の違いにより２経路以上用意した抵抗ラダーのハイブリッド形式もある。低歪、低雑音など高性能を求められるオーディオセットには、抵抗ラダー形式が一般的に選ばれている。
【０００３】
図４に抵抗Ｒ７１〜Ｒ７ｒ（ｒは２以上の整数）と多入力スイッチＳ７０で構成される減衰部７０の出力側にバッファ増幅器６０を接続した抵抗ラダー形式の電子ボリウムを示し、図５に抵抗ラダー形式の２個の減衰回路７０，８０をシリーズに接続した電子ボリウムを示す。減衰回路８０は抵抗Ｒ８１〜Ｒ８ｓ（ｓは２以上の整数）と多入力スイッチＳ８０で構成されている。
【０００４】
このような電子ボリウムでは、大きな減衰量を設定するときは、減衰回路７０，８０の接地端子ＧＮＤに近い後段側の抵抗を選択することになるため、前段側の抵抗を選択するスイッチは非導通状態となっている。そして、そのスイッチの入出力間には寄生容量が存在する。
【０００５】
非導通状態のスイッチの入出力間の寄生容量は、通常の周波数のオーディオ信号では無視できる値であるが、オーディオ信号の高周波成分については、その寄生容量を介して出力側に信号漏れが発生し、高音域の減衰が不十分となる。
【０００６】
これに対する対策として、図６のように、抵抗Ｒ９１〜Ｒ９ｔ（ｔは２以上の整数）と多入力スイッチＳ９０で構成される減衰回路９０において、減衰量を零に設定するラインに２入力選択用のスイッチＳ９１を接続し、スイッチＳ９０によって減衰量が零（スルー）以外の接点が選択されたときに、スイッチＳ９１の出力接点が接地端子ＧＮＤに接続されるようにした電子ボリウムを採用することが考えられる。
【０００７】
この電子ボリウムによれば、大きな減衰量に設定したとき、つまりスイッチＳ９０で接地端子ＧＮＤ側に近い抵抗に接続される接点（Ｓ９０−ｔなど）が選択されたとき、スイッチＳ９１によってスイッチＳ９０の接点Ｓ９０−１が接地端子ＧＮＤに短絡されるので、スイッチＳ９０の接点Ｓ９０−１と出力側の接点Ｓ９０−０との間の寄生容量による影響を防止でき、オーディオ信号の高周波成分が出力側に漏れることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−０２８２４３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしこの手法では、追加したスイッチＳ９１によってチャージインジェクションおよびフィードスルーによるスイッチングノイズが新たに発生する懸念が生じる。また特許文献１に記載の電子ボリウムの場合、大きな減衰量に設定したときは非導通状態の２つのスイッチがシリーズ接続されるため、２つのスイッチによって生じる寄生容量の合計値が半減するが、オーディオ信号の高周波成分の漏洩防止は不十分である。
【００１０】
本発明の目的は、大減衰時におけるオーディオ信号の高周波数成分の出力側への漏れを抑制するとともにスイッチ切替時のノイズの発生も抑制した電子ボリウムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明の電子ボリウムは、入力したオーディオ信号に対して小さな減衰量を小減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する小減衰部と、前記入力したオーディオ信号に対して大きな減衰量を大減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する大減衰部と、前記小減衰部の出力信号と前記大減衰部の出力信号の一方を選択して出力する第１スイッチと、前記大減衰部によって大きな減衰量が設定されたときに前記小減衰部の出力側を接地端子に接続する第２スイッチとを備え、前記大減衰部の出力側は接地端子との間が常時開放され、前記第２スイッチは、前記小減衰スイッチ群のスイッチおよび前記大減衰スイッチ群のスイッチを構成するトランジスタと同一特性のトランジスタで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２にかかる発明の電子ボリウムは、入力したオーディオ信号に対して小さな減衰量を小減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する小減衰部と、前記入力したオーディオ信号に対して中程度の減衰量を中減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する中減衰部と、前記入力したオーディオ信号に対して大きな減衰量を大減衰スイッチ群のスイッチの切り替えで設定する大減衰部と、前記小減衰部の出力信号と前記中減衰部の出力信号と前記大減衰部の出力信号のいずれか１つを選択して出力する第１スイッチと、前記中減衰部又は前記大減衰部によって減衰量が設定されたときに前記小減衰部の出力側を接地端子に接続する第２スイッチと、前記大減衰部によって大きな減衰量が設定されたときに前記中減衰部の出力側を接地端子に接続する第３スイッチとを備え、前記大減衰部の出力側は接地端子との間が常時開放され、前記第２スイッチおよび前記第３スイッチは、前記小減衰スイッチ群のスイッチ、前記中減衰スイッチ群のスイッチおよび前記大減衰スイッチ群のスイッチを構成するトランジスタと同一特性のトランジスタで構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の電子ボリウムにおいて、前記小減衰部は、入力側の接続端子と、出力側の接続端子と、前記入力側の接続端子と接地端子との間に直列接続した複数個の抵抗と、該複数個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由する経路を選択して前記出力側の接続端子に接続する前記小減衰スイッチ群を有する減衰回路を備え、前記大減衰部は、入力側の接続端子と、出力側の接続端子と、前記入力側の接続端子と接地端子との間に直列接続した複数個の抵抗と、該複数個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由する経路を選択して前記出力側の接続端子に接続する前記大減衰スイッチ群を有する減衰回路を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４にかかる発明は、請求項２に記載の電子ボリウムにおいて、前記中減衰部は、入力側の接続端子と、出力側の接続端子と、前記入力側の接続端子と接地端子との間に直列接続した複数個の抵抗と、該複数個の抵抗の内の任意の数の抵抗を経由する経路を選択して前記出力側の接続端子に接続する前記中減衰スイッチ群を有する減衰回路を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１にかかる発明の電子ボリウムによれば、大減衰部が選択されたとき、小減衰スイッチ群のスイッチの寄生容量から漏れるオーディオ信号の高周波成分が第２スイッチによって接地端子に短絡されるので、大減衰時におけるオーディオ信号の高周波数成分の出力側への漏れを抑制することができる。また、第２スイッチを小減衰スイッチ群のスイッチおよび大減衰スイッチ群のスイッチを構成するトランジスタと同一特性のトランジスタで構成し、同じタイミングで切り替えを行うことで、それらのスイッチに生じるチャージインジェクションやフィードスルーによるスイッチングノイズを抑制することができる。
【００１６】
請求項２にかかる発明の電子ボリウムによれば、大減衰部が選択されたとき、小減衰スイッチ群のスイッチの寄生容量から漏れるオーディオ信号の高周波成分が第２スイッチによって接地端子に短絡されると同時に、中減衰スイッチ群のスイッチの寄生容量から漏れるオーディオ信号の高周波成分が第３スイッチによって接地端子に短絡されるので、大減衰時におけるオーディオ信号の高周波数成分の出力側への漏れを抑制することができる。また、中減衰部が選択されたとき、小減衰スイッチ群のスイッチの寄生容量から漏れるオーディオ信号の高周波成分が第２スイッチによって接地端子に短絡されるので、中減衰部時におけるオーディオ信号の高周波数成分の出力側への漏れを抑制することができる。さらに、第２スイッチや第３スイッチを小減衰スイッチ群のスイッチ、中減衰スイッチ群のスイッチおよび大減衰スイッチ群のスイッチを構成するトランジスタと同一特性のトランジスタで構成し、同じタイミングで切り替えを行うことで、それらのスイッチに生じるチャージインジェクションやフィードスルーによるスイッチングノイズを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例の電子ボリウムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例の電子ボリウムの回路図である。
【図３】第２の実施例の電子ボリウムの構成を示すブロック図である。
【図４】従来の抵抗ラダー形式の電子ボリウムの回路図である。
【図５】従来の抵抗ラダー形式の電子ボリウムの回路図である。
【図６】従来の抵抗ラダー形式の電子ボリウムの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施例＞
図１に本発明の実施例の電子ボリウムのブロックを示し、図２にその具体的回路を示す。１０は第１減衰回路、２０は第２減衰回路、３０は第３減衰回路、６０はバッファ増幅器、Ｓ１は２入力切替用の第１スイッチ、Ｓ２は第２スイッチである。請求項との関係では、第１減衰回路１０は小減衰部を構成し、第１減衰回路１０と第２減衰回路２０と第３減衰回路３０の組み合わせは大減衰部を構成する。
【００１９】
第１減衰回路１０は、オーディオ信号Ｖｉｎが入力する入力側の接続端子１１と接地端子ＧＮＤとの間にシリーズ接続されたｎ個（ｎは２以上の整数）の抵抗Ｒ１１〜Ｒ１ｎと、ＣＭＯＳトランジスタで構成されたｎ個のスイッチＳ１１〜Ｓ１ｎとで構成されている。これらのスイッチＳ１１〜Ｓ１ｎは、入力側が抵抗Ｒ１１〜Ｒ１ｎに接続され、出力側が接続端子１２に接続されている。
【００２０】
第２減衰回路２０は、第１減衰回路１０の接地側の接続端子１３に接続される入力側の接続端子２１と接地端子ＧＮＤとの間にシリーズに接続されたｍ個（ｍは２以上の整数）の抵抗Ｒ２１〜Ｒ２ｍと、ＣＭＯＳトランジスタで構成されたｍ個のスイッチＳ２１〜Ｓ２ｍとで構成されている。これらのスイッチＳ２１〜Ｓ２ｍは、入力側が抵抗Ｒ２１〜Ｒ２ｍに接続され、出力側が接続端子２２に接続されている。
【００２１】
第３減衰回路３０は、第２減衰回路２０の接続端子２２に接続される入力側の接続端子３１と接地端子ＧＮＤとの間にシリーズに接続されたｑ個（ｑは２以上の整数）の抵抗Ｒ３１〜Ｒ３ｑと、ＣＭＯＳトランジスタで構成されたｑ個のスイッチＳ３１〜Ｓ３ｑとで構成されている。これらのスイッチＳ３１〜Ｓ３ｑは、入力側が抵抗Ｒ３１〜Ｒ３qに接続され、出力側が接続端子３２に接続されている。
【００２２】
第１スイッチＳ１は、切替接点Ｓ１−１が第１減衰回路１０の接続端子１２に接続され、切替接点Ｓ１−２が第３減衰回路３０の接続端子３２に接続され、出力接点Ｓ１−０がバッファ増幅器６０の入力側に接続されている。第２スイッチＳ２は、第１減衰回路１０の接続端子１２と接地端子ＧＮＤとの間に接続されている。この第２スイッチＳ２は、前記スイッチＳ１１〜Ｓ１ｎ，Ｓ２１〜Ｓ２ｍ，Ｓ３１〜Ｓ３ｑを構成するＣＭＯＳトランジスタと同一特性のＣＭＯＳトランジスタで構成されている。
【００２３】
第１減衰回路１０のスイッチＳ１１〜Ｓ１ｎは、そのいずれか１つが導通状態に設定され残りは非導通状態に設定されるか、あるいはすべてが非導通状態に設定される。第２減衰回路２０のスイッチＳ２１〜Ｓ２ｍは、そのいずれか１つが導通状態に設定され残りは非導通状態に設定されるか、あるいはすべてが非導通状態に設定される。第３減衰回路３０は、スイッチＳ３１〜Ｓ３ｑのいずれか１つが導通状態に設定され残りは非導通状態に設定されるか、あるいはすべてが非導通状態に設定される。
【００２４】
スイッチＳ１１〜Ｓ１ｎ，Ｓ２１〜Ｓ２ｍ，Ｓ３１〜Ｓ３ｑ，Ｓ２は、そのいずれかが導通状態から非導通状態に切り替わり、対応して別のいずれかが非導通状態から導通状態に切り替わるとき、同時に切り替わる。スイッチＳ１もその切替時は、スイッチＳ１１〜Ｓ１ｎ，Ｓ２１〜Ｓ２ｍ，Ｓ３１〜Ｓ３ｑ，Ｓ２と同時に切り替わる。
【００２５】
さて、電子ボリウムの減衰量を比較的小さい値に設定するときは、第１スイッチＳ１が切替接点Ｓ１−１に切り替えられ、且つ第２スイッチＳ２は非導通状態に設定される。このとき、第１減衰回路１０のスイッチＳ１１を導通状態にしたときは減衰量が零になり、スイッチＳ１２を導通状態にしたときは減衰量が最低になる。接続端子１３に近いスイッチを導通状態にするほど減衰量は大きくなる。また、第２減衰回路２０のスイッチＳ２１〜Ｓ２ｍや第３減衰回路３０のスイッチＳ３１〜Ｓ３ｑによって、より細かい減衰量を設定することができる。
【００２６】
次に、電子ボリウムの減衰量を比較的大きい値に設定するときは、第１スイッチＳ１が切替接点Ｓ１−２に切り替えられ、第２スイッチＳ２が導通状態に設定される。このため、第１減衰回路１０の接続端子１２と第１スイッチＳ１の切替接点Ｓ１−１がそれぞれ接地端子ＧＮＤに接続される。よって、入力するオーディオ信号Ｖｉｎが第１減衰回路１０の非導通状態にあるスイッチの寄生容量や、第１スイッチＳ１の切替接点Ｓ１−１と接点Ｓ１−０の間の寄生容量を経由して出力されることはなくなる。このときの電子ボリウムの具体的な減衰量は、第１減衰回路１０、第２減衰回路２０、第３減衰回路３０において、導通状態に設定するスイッチによって決定される。
【００２７】
また、第２スイッチＳ２が第１乃至第３減衰回路１０〜３０のスイッチＳ１１〜Ｓ１ｎ，Ｓ２１〜Ｓ２ｍ，Ｓ３１〜Ｓ３ｑを構成するＣＭＯＳトランジスタと同じ特性のＣＭＯＳトランジスタで構成されているので、それらの切替を同じタイミングで実施することによって、それらのスイッチに生じるチャージインジェクションやフィードスルーによるスイッチングノイズを抑制することができる。
【００２８】
＜第２の実施例＞
図３に第２の実施例の電子ボリウムのブロック図を示す。ここでは、第１の実施例の電子ボリウムの構成に加えて、第２減衰回路２０の接続端子２３に第４減衰回路４０の入力側の接続端子４１を接続し、その第４減衰回路４０の出力側の接続端子４２を第５減衰回路５０の入力側の接続端子５１に接続している。第４および第５減衰回路４０，５０の内部回路は、第１〜第３減衰回路１０〜３０と同様な抵抗ラダー形式の構成である。そして、第１スイッチＳ１を３入力切替用のスイッチＳ１ａに置き換え、その第３の入力接点Ｓ１−３を第５減衰回路５０の接続端子に接続している。さらに、第３減衰回路３０の接続端子３２と接地端子ＧＮＤとの間に、第３スイッチＳ３を接続している。
【００２９】
請求項との関係では、第１減衰回路１０は小減衰部を構成し、第１減衰回路１０と第２減衰回路２０と第３減衰回路３０の組み合わせは中減衰部を構成し、第１減衰回路１０と第２減衰回路２０と第３減衰回路３０と第４減衰回路４０と第５減衰回路５０の組み合わせは大減衰部を構成する。
【００３０】
本実施例では、小さい減衰量に設定するときは、第１スイッチＳ１ａが切替接点Ｓ１−１に切り替えられ、且つ第２スイッチＳ２は非導通状態に設定される。第３スイッチＳ３は導通状態でも非導通状態でもよい。
【００３１】
中程度の減衰量に設定するときは、スイッチＳ１ａが入力接点Ｓ１−２に切り替えられ、且つスイッチＳ２が導通状態に設定される。スイッチＳ３は非導通状態に設定される。
【００３２】
大減衰量に設定するときは、スイッチＳ１ａが入力接点Ｓ１−３に切り替えられ、且つスイッチＳ２、Ｓ３が導通状態に設定される。
【００３３】
以上のように、第２の実施例の電子ボリウムにおいても、減衰量に応じてスイッチＳ２，Ｓ３の非導通状態と導通状態を切り替えることで、入力するオーディオ信号Ｖｉｎの高周波成分がスイッチの寄生容量を経由して出力側に漏れ出ることを防止することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０：第１減衰回路、２０：第２減衰回路、３０：第３減衰回路、４０：第４減衰回路、５０：第５減衰回路、６０：バッファ増幅器
Ｓ１：第１スイッチ、Ｓ２：第２スイッチ、Ｓ３：第３スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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