(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高調波ひずみ率を検出するためのひずみ検出器の出力がオーディオ機器の利得制御入力部にフィードバックされる、前記ひずみ検出器によってオーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法において、ひずみ検出器（３）がオーディオ機器（２）の出力信号の高調波ひずみ率を周波数に依存して検出し、周波数に依存して調節可能な高調波ひずみ率の閾値を上回るときに、オーディオ機器（２）の利得を帯域全体に対して低い値に調節する制御信号を発生することと、高調波ひずみ率の閾値が下側の周波数範囲、特に低音範囲において、上側の周波数範囲よりも大きく選定されていることとを特徴とする方法。
【請求項２】
高調波ひずみ率を検出するためのひずみ検出器の出力がオーディオ機器の利得制御入力部にフィードバックされる、前記ひずみ検出器によってオーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法において、ひずみ検出器（３）がオーディオ機器（２）の出力信号のひずみを周波数に依存して検出し、周波数に依存した高調波ひずみ率の閾値に達するまでオーディオ機器（２）の利得を帯域全体に対して再調節することを特徴とする方法。
【請求項３】
高調波ひずみ率の閾値が下側の周波数範囲において一定に定められ、それに続く中間の周波数範囲においてほぼ線形にあるいは高い周波数の範囲の方へ放物線状に低下し、それに続く上側の周波数範囲において再び一定に定められ、下側周波数範囲の高調波ひずみ率の閾値が上側周波数範囲よりも大きく選定されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
下側と中間の周波数範囲が低音範囲を形成していることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
オーディオ機器と、このオーディオ機器の出力部に設けたひずみ検出器とを備え、このひずみ検出器がオーディオ機器の利得制御入力部にフィードバックされている、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法を実施するための回路装置において、ひずみ検出器（３）が周波数選択性であり、個々の周波数範囲に割り当てられ、高調波ひずみ率のための互いに独立した閾値を有するコンパレータ（４）が、フィードバック経路内に配置されていることを特徴とする回路装置。
【請求項６】
オーディオ機器のための回路装置が自動車に用いられていることを特徴とする請求項５記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ機器のひずみを自動的に制限するための方法およびこの方法を実施するための回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
増幅器の増幅特性は非線形ではないので、入力信号の振幅が非常に小さいときに、ひずみが発生する。ひずみの尺度は高調波ひずみ率である。高調波ひずみ率は出力部での基本波に対する高調波実効値の比を示す。
特にカーラジオにおいてしばしば、出力ステージが過度に制御され、それによって大きな高調波ひずみ率が生じるように、音量が調節される。これは例えば、前もって音量が高調波ひずみ率に関して受入れられる値に調節されているときに、比較的に低い周波数偏移を有するトランスミッタから比較的に高い周波数偏移を有するトランスミッタに切り換えられるときにも発生する。従って、大きすぎる高調波ひずみ率を回避するために、固定された閾値は０．２〜２０パーセントの高調波ひずみ率に調節される。この閾値を上回ると、高調波ひずみ率がその限界値を再び下回るまで、オーディオ機器の利得が低減される。
【０００３】
このような装置は例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４３４０１６７号公報によって知られている。この場合、オーディオ機器の出力ステージで、予め定めた駆動程度を示す信号をピックアップすることができる。積分要素を経て案内された信号は、高調波ひずみ率を表す電圧を形成し、予め定めた特性曲線によって操作量を求める。この操作量はオーディオ信号の利得のための最終制御要素に送られる。この公知の装置は、低音バーストが発生するときに高調波ひずみ率を上回り、オーディオ信号の周波数全体にわたってその出力が低下するという欠点がある。それによって、いわゆる“ブリージング”が生じる。すなわち、オーディオ信号の可聴音量全体が、発生する低音バーストのリズムで変化する。
【０００４】
米国特許第５，２５５，３２４号明細書により、オーディオ機器のひずみに適応する装置が知られている。この場合、“ブリージング”を避けるために低音範囲が選択的に観察可能および制御可能に形成されている。その原理はこの文献の図２に基づいて詳細に説明可能である。高調波ひずみ率のために、周波数に依存する固定された限界値が定められる。任意の信号周波数でオーディオ機器の出力信号が高調波ひずみ率の限界値を上回ると、先ず最初に、低音範囲において高調波ひずみ率の限界値を上回っているかどうか検査される。上回っていると、低音利得だけが低減され、出力信号が限界値よりも大きいかどうか新たに検査される。もしそうであると、低音範囲の限界値をまだ上回っているかどうか検査される。低音範囲の限界値を上回らなくなり、それにもかかわらず出力信号が高調波ひずみ率の限界値をまだ上回っているときに初めて、周波数範囲全体の利得が低減される。この公知装置は制御（調整）が複雑で遅いという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の根底をなす技術的問題は、オーディオ機器のひずみに自動的適応する簡単な方法と、この方法を実施するための回路装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この問題は請求項１，２，７記載の特徴によって解決される。出力信号の高調波ひずみ率を周波数に応じて検出し、高調波ひずみ率の閾値を周波数に応じて調節することにより、面倒な制御を行わずに、オーディオ機器のひずみに適応することができる。更に、高調波ひずみ率の閾値を周波数に依存して調節することにより、使用者の個別的な聴覚要求、音楽およびまたはオーディオ機器の環境に方法をきわめて簡単に適合させることができる。請求項２記載の方法の場合には更に、オーディオ機器が常に最大許容利得で作動する。そのために、高調波ひずみ率の閾値を下回るときには、高調波ひずみ率の閾値が新たに上回るまで、利得が再び自動的に高められる。本発明の他の有利な実施形は従属請求項に記載してある。個々の周波数スロットにおいて高調波ひずみ率の閾値をそれぞれ一定に定めることにより、高調波ひずみ率の閾値を検査するときに低コストのデジタル部品によって方法を実施することができる。人の聴力は低音範囲（＜４００Ｈｚ）でのパルスひずみを感知できないので、低音範囲での高調波ひずみ率の閾値を上側周波数範囲（＞４００Ｈｚ）よりも大きく選択することは音響効果全体にとって有利である。他の実施形では、高調波ひずみ率の閾値が、低音範囲において非常に低い周波数のために大きな閾値によって一定になり、かつ高い周波数の方へ線形にまたは放物線状に減少するように定められている。低音範囲の外では、高調波ひずみ率の閾値は低いレベルで一定になるように再び定められる。それによって、ひずみを感知する人の聴力にほとんど最適に最適に適合する。本発明は自動車のオーディオ機器に有利に使用される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、好ましい実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
回路装置１はオーディオ機器２と周波数選択式ひずみ検出器３とコンパレータ４を備えている。オーディオ機器２は信号入力部５と調節可能な入力利得制御部（入力利得調整部）６と信号出力部７を備えている。信号出力部は周波数選択式ひずみ検出器３の入力部に接続されている。このひずみ検出器の出力部はコンパレータ４の入力部に接続されている。コンパレータ４の出力部８は入力利得制御部６に接続されている。
【０００８】
オーディオ機器２はその信号入力部５からオーディオ信号を得る。このオーディオ信号は例えばアンテナからの周波数変調無線信号である。しかし、本発明にとって復調の過程は重要でないので、簡単にするために、信号は可聴周波数のオーディオ信号であると仮定する。このオーディオ信号は入力利得制御部の調節された利得（ゲイン）に従って増幅され、信号出力部７を経て図示していないスピーカまたはブースタに供給される。信号出力部７の出力信号から、ひずみ検出器３は出力信号のそれぞれの周波数のための個々の高調波ひずみ率を周波数選択式に検出する。それぞれの高調波ひずみ率のための検出された値はコンパレータ４の入力部に進み、そこでこの値は個々の周波数のために予め設定された高調波ひずみ率の閾値と比較される。高調波ひずみ率のための閾値の、このような周波数に依存する設定は、例えば図２に示してある。その際、Ｂは低音範囲（バス範囲）を示している。或る周波数で、高調波ひずみ率の閾値と出力信号の高調波ひずみ率の実際の値との比較が、閾値を超えないことを示すと、セットされた利得が維持されるかまたは要求される場合には高い値に調節される。任意の周波数について高調波ひずみ率の閾値を上回ると、コンパレータ４が操作量を発生し、この操作量は、高調波ひずみ率の閾値をもはや上回らなくなるまで、ゲインを下方値に調節する。個々の周波数のための閾値が上回るかどうかの、コンパレータ４内での個々の出力信号の論理結合は、例えば公知のＯＲ演算によって行われる。周波数選択式ひずみ検出器３とコンパレータ４は好ましくはオーディオ機器２に一体化されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】方法を実施するための回路の概略的なブロック線図である。
【図２】周波数に対する高調波ひずみ率の閾値の関数を示す図である。
【符号の説明】
１                  回路装置
２                  オーディオ機器
３                  ひずみ検出器
４                  コンパレータ
５                  信号入力部
６                  入力利得制御部
７                  信号出力部
８                  出力部
Ｂ                  低音範囲
【図１】
0004018207.tif 000002
【図２】
0004018207.tif 000003