(57)【要約】      （修正有）【課題】スピーカーの駆動力向上とノイズや歪みを抑え、音質向上をもたらし、低コストで、小型、小電力損失、安全、汎用性が良く、簡単に機器に接続または組み込み可能な、電力供給力を高める回路を提供する。【解決手段】ＡＣ電源と機器の間に相互インダクタンス回路２を設け、実効値低下を抑え、波形の立ち上がりが速く最大値の持続性を得ることによって供給する電流波形を太らせる。ＤＣ電源に相互インダクタンス回路を接続し、リップルを抑える。スピーカーに相互インダクタンス回路を接続し、可聴周波数の上限に影響しにくいフィルター特性を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ機器に必要な電力供給ができる定格および電圧端子のトランス仕様を選択することにおいて、トランスの２つのコイル電流方向と電流の設定および位相に関わるコイルの結線または直列素子による相互インダクタンス調整によって、オーディオ機器の電力供給回路のリップルやノイズを抑える特性を求めるオーディオ機器の電力供給の相互インダクタンス回路。
【請求項２】
二つのコイル電流を同方向とする直列結線と二次コイル電圧端子の選択による特性から得る請求項１に記載のオーディオ機器の電力供給の相互インダクタンス回路。
【請求項３】
二つのコイル電流を同方向とする直列回路にコンデンサーを設け、電圧調整を可能とする請求項１に記載のオーディオ機器の電力供給の相互インダクタンス回路。
【請求項４】
二つのコイル電流を逆方向とする直列回路にコンデンサーを設け、電圧調整を可能とする請求項１に記載のオーディオ機器の電力供給の相互インダクタンス回路。
【請求項５】
一次コイルの出力側ではない方に直列の電解コンデンサーを設け、DC電源＋と電解コンデンサー＋の結線を設けた請求項１に記載のオーディオ機器の電力供給の相互インダクタンス回路。
【請求項６】
スピーカーに入力する方形波に現れるオーバーシュートを抑える調整を二次コイル電圧端子の選択によっておこない、可聴周波数の上限に影響しにくいフィルター特性を求めることによる請求項2に記載のオーディオ機器の電力供給の相互インダクタンス回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ機器の音質向上に効果的な電力供給のための、AC電源、整流平滑回路、またはスピーカーにも接続でき、電力供給力の向上とノイズ低減のための相互インダクタンス回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般のオーディオ機器の電源における簡単な音質向上対策として、インダクタもしくはチョークコイル、アイソレーショントランス、LC回路によるノイズフィルター、大容量平滑コンデンサーなが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2016-015662   (段落番号0014、図1)
【特許文献２】特願 2015-136646
【特許文献３】特願 2015-103601
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オーディオ機器へ供給するAC電源要素の乱れによって、整流平滑回路に生じるリップルやノイズを増す原因となる他、アンプ回路やスピーカーへの電力供給に伴うリップルにおいてもノイズを含む尖塔波形などが抑えられる電力供給特性が重要と考える。
また、スピーカーに供給する過渡的な高音では、ボイスコイルのインダクタンスによる逆起電力がスピーカーとアンプ接続回路に生じやすく、過渡的な逆電流が歪み音として生じやすい。
【０００５】
低コストで、小型、小電力損失、安全、汎用性が良く、簡単に機器に接続または組み込み可能な回路によって電力供給力を高め、スピーカーの駆動力向上とノイズや歪みを抑え、音質向上をもたらすことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
AC電源用として、コンセントとオーディオ機器の間に、本発明の相互インダクタンス回路を接続することにより、AC電源波形の最大値への立ち上がり時にインダクタンスを影響させず、最大値でインダクタンスを生じやすくすることによって、時間軸での最大値範囲を増すもしくは尖塔波形を鈍らせることにより、整流平滑回路でのリップルやノイズを小さくする。
【０００７】
DC電源および機器内の整流平滑回路においても、相互インダクタンス回路を接続することにより、負荷変動よるリップルおよびノイズを抑える。
【０００８】
また、スピーカーにも相互インダクタンス回路を接続することによって、可聴周波数域に影響しにくい特性を求め、スピーカーの逆起電力によるノイズを抑える。
【０００９】
このような３つの用途のAC電源用、DC電源用、スピーカー用に使用するトランスは共通でもよく、トランスの必要な定格電流と電圧端子0-100V、0〜6-8-10V、程度を有する2V間隔２カ所以上の既存の複巻き電源トランスが選択できる。
【００１０】
AC電源では、二次コイル端子は低い電圧（2V程度＝許容電圧低下）を選択することにより、許容とする電圧低下を超えないことが可能である。
一次コイルと二次コイルの巻き線を直列に同じ電流方向（和動的）となるように結線する。
その一次コイル端子のもう一方を共通の入出力COM側としたとき、二次コイル端子の入力をHOT側、その一方を出力側とする。
【００１１】
または、一次コイルにコンデンサーを直列接続によって電流調整をすることによって入力電圧と出力電圧を近づけられ、許容電圧低下を更に抑えることも可能とする。
この場合のもう一つの仕様として、一次コイルと二次コイルの巻き線を直列に逆の電流方向（差動的）となるように結線する選択も可能となる。
このような二つのコイル巻き線比の選択または一次コイル電流調整によって、波形要素を変化させ、速く最大値に達しやすくし、最大値の電流持続性を求める。
【００１２】
DC電源におけるバッテリーやスイッチングアダプター出力に接続および機器内の整流平滑回路に相互インダクタンス回路を組み込む場合、上記の同電流方向でコンデンサー接続の仕様でも適する。
DC電源専用仕様として、リップルを打ち消すようにするための、コイル２カ所の2V-2V程度の端子の一方を一次側コイルとし、それに接続する直列の電解コンデンサーのDC基準電圧に反転したリップルを加えことによって、交流負荷に伴うリップル低減を可能とする。
【００１３】
スピーカーに接続する場合、AC電源用のトランスのみの仕様と同様に使用するが、端子電圧を高い方(12V位)も選択範囲として、スピーカー逆起電力による高音の歪み低減を可能とする。
【発明の効果】
【００１４】
このような相互インダクタンス回路に交流が通過するとき、速い立ち上がり特性によって方形波入力でも、そのまま出力されやすいことによって、電圧低下が小さく、また最大値から下降しにくい特性も可能であり、電流波形を太らせる(時間軸の巾を広める)ことによって、最大値は下がるが電圧実効値は維持されることで最大値と実効値の差を小さくでき、変圧、整流を経ても平滑コンデンサーへの充電時間増となりリップル低減につながる。
DC電源や平滑回路でも相互インダクタンス回路の接続によってリップルを打ち消すように作用する。
また、スピーカーに接続しても方形波も伝送できる速い立ち上がり特性によって、可聴周波数の上限に影響しにくく、高音域でのボイスコイルでのインダクタンスによる逆起電力が及びにくい整合性を得られ、ノイズの低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例におけるAC電源用の回路図(1-A)、(1-B)と観測回路(1-C)とその波形(1-D)、(1-E)。
【図２】実施例におけるAC電源用の回路図(2-A)と観測回路(2-B)とその波形(2-C)、(2-D)、(2-E)、(2-F)。
【図３】実施例におけるDC電源用の回路図(3-A)、(3-D)とその観測波形(3-B)、(3-C)、(3-E)、(3-F)。
【図４】実施例におけるスピーカー用の回路図(4-A)とその観測波形(4-B)、(4-C)。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の相互インダクタンス回路の主な構成部品はコイル端子が３カ所以上あることで相互作用として使用できるコイル、またはコデンサー追加で構成され、既存の電源トランスを利用できる。
二つのコイル巻き数の選択および電流バランスにより、相互インダクタンスとしての特性を得る。  
相互インダクタンス回路をオーディオ機器に接続する形態として、AC電源、DC電源や機器内の整流平滑回路、またはスピーカーにも適する。
【００１７】
AC電源100V用でのトランスの容量は、500W負荷で電圧低下3V以内を考慮した場合、電圧比（巻き線比）100:2〜100:3とし、定格電流5A程度が適する。
一次コイル100V表示と二次コイル2V表示の同じ巻き方向に対し同じ電流方向となるように直列の結線とする。また、逆の電流方向の仕様もある。
【００１８】
結線前の確認の一例としては、一次コイル端子にアナログテスターを繋ぎ、二次コイル端子に乾電池1.5Vを導通した瞬間、テスターの針が＋に振れる方と電池の＋側を同極端子（・印）とする。 
巻き数が少ない二次コイル2V程度の端子と巻き数が多い一次コイル100V端子による相互インダクタンスによる作用で出力波形の時間軸での立ち上がりを速く、最大値の下降を遅くする目的である。
それを見極める波形観測において、正弦波では変化傾向がつかみにくいため、電源周波数の方形波を入力することで半サイクルにおける初期立ち上がりの速さと、最大値からの傾斜の様子で判断しやすい。
この波形観測で傾斜の減少や電流増を示せる調整において、一次コイルに直列の抵抗器またはコンデンサーによって電流を減らすことが有効であるが、抵抗器は電力消費と発熱が生じるが、コンデンサーはリアクタンス負荷のため消費発熱がなく好ましい。
【実施例】
【００１９】
実施例の図1〜図4は、本発明の相互インダクタンス回路をオーディオ機器に接続したとき、再生音に反映する効果として、本発明人が認識に至った物である。 
AC電源用、DC電源用、スピーカー用に使用したトランスは共通の物で、一次100V、二次2V間隔の端子3カ所で16V端子を有し容量16VAの仕様を選択した。主電流は、二次2V巻き線を通り2V発生の場合、16/2=8Aで800Wが定格と考えられるが2Vを超えることも考慮する。
【００２０】
AC電源に接続する実施例では、一般のオーディオコンポーネントにおけるアンプ、CDプレーヤーの消費電力の最高500Wを想定した。
使用した既存のトランスサイズは60mm四方程の小型で、価格1,500円以下が選択できた。
【００２１】
図1の実施例における1-Aに示す回路2は最も簡単な仕様であり、トランス1の一次コイルL1と二次コイルL2電流方向I→を同じとなる極性で直列の結線3を設ける。
二次コイル電圧規格2Vによって電圧低下2V〜3V程度となるが電流波形は若干太らせることに反映され、リップルおよびノイズ低減に反映できる。
トランス鳴き（振動音）の発生は連続500W時においても無く、発熱も許容以下であることが確認できる。
二次コイルの入出力のどちら側に一次コイル結線3を繋いでもコイル同士の電流方向は同じであるが、出力側の方が若干（0.5V程）電圧低下を抑えられる。
オーディオ機器に使用し、ノイズ低減が聴感的にも確認でき、回路的にも二次コイル出力に生じるリップルを一次コイル逆方向からの結線3によるリップルで打ち消す位相関係となる。
【００２２】
実施例1-Bに示す回路5は、1-Aでの電圧低下を改善できる方法として、一次コイルにコンデンサー4を直列接続による容量選択(0.1μF〜1μF程度)で下がった実効値を上げる調整が可能である。
観測回路1-Cによる観測波形1-Dは入力の方形波50Hzで1-Eは回路5による出力波形であり、1/4周期aで最大値を下げる作用が得られ、正弦波であっても最大値を下げて実効値は下がりにくい作用を求めることを目的とする。
コンデンサー4の耐電圧は300V以上が適するが小容量のため安価なものが選択できる。
1-Aでの連続500Wを負荷とした場合、1-Bでは電源周波数に起因するトランス鳴きが生じるが、実用上の弊害はないと思われる。
【００２３】
図2の実施例における2-Aに示す回路6では、二次コイルと一次コイル電流を逆向きとし、やはり一次コイルにコンデンサー7を直列接続で実効値調整が可能であるが、図1の実施例とは逆に、上がりすぎた実効値を下げて調整する。
この場合も、二次コイルの入出力のどちら側に一次コイル結線8を繋いでもコイル同士の電流は逆向きであるが、回路的にリップルを打ち消す位相関係となるのは入力側であり、試聴においても過渡特性に優位性があると判断できる。
観測回路2-Bは電流波形とリップル波形を観測し、回路6無しでの電流波形2-Cより2-Dは時間軸での巾が広く、リップル2-Fは回路6無しの2-Eより減少できている。
【００２４】
図3の実施例における3-Aは、機器内の平滑回路に接続する相互インダクタンス回路9であり、図1の1-Bと同様であるが、二つのコイル電圧端子2V:2Vを選択し、一次コイルL1には直列の電解コンデンサー10を接続する。 3-Cの回路9有りは著しいリップル低減が示され、音質にも反映されやすい。
電解コンデンサー10の容量アップや平滑コンデンサーの追加も更に効果的であり、また、変圧整流平滑回路がスイッチング方式であっても、著しいノイズ低減が可能である。
実施例3-Dも、図1の1-Bと同様であるが、コンデンサー12の調整により、回路13無し3-Eに比べ、3-Fは下降が直線的ではなく、やや上に膨らみが得られリップル内の面積が多くでき、電位保持力が向上すると判断できる。
【００２５】
図4の実施例4-Aは、口径7cmフルレンジスピーカー13に接続する相互インダクタンス回路12であり、AC電源に接続する実施例1-Aと同様であるが、二次コイルの6V〜12Vの端子で調整できる。
スピーカーの逆起電力観測4-Aにおいて、その挙動が明瞭に観測しやすい波形として、やはり方形波を入力する。
しかし、アンプの定電圧駆動によりスピーカーからの逆電流は、観測で反映されにくいが重大な歪み要因と考える。
観測時は逆電流を電圧に反映させるための抵抗器14を通す。
ボイスコイルのインダクタンスが及ぼすオーバーシュートが回路15接続無し(直結)4-Bでは発生するが、有り4-Cでは抑えられていることが観測できる。
聴感上においても特に倍音成分が高い歌声でも繊細度を欠くことなくサ行などの刺激音など歪み低減の実感が可能であり、高音用スピーカーにも適する。
【符号の説明】
【００２６】
1, 11  トランス
3, 8  結線を示す
2, 5, 6, 9, 13  本発明の相互インダクタンス回路を示す
4, 7, 10, 12  コンデンサー
a,  波形最大値低下を示す
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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