特許 7125956 真空管サブウーファー抽出回路システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-17

(45)【発行日】2022-08-25

(54)【発明の名称】真空管サブウーファー抽出回路システム

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20220818BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 310

【請求項の数】 7

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020042883

(22)【出願日】2020-03-12

(65)【公開番号】P2021007211

(43)【公開日】2021-01-21

【審査請求日】2020-04-22

(31)【優先権主張番号】16/454,310

(32)【優先日】2019-06-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】518310477

【氏名又は名称】名世電子企業股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】陳錫賢

【審査官】堀 洋介

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２０４１３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０１７１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／００９０２６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１７２３８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】Pure Digital Audio 直感アンプ塾：真空管アンプ回路設計の心，[online]，2014年01月14日，第１－３頁，［令和３年４月２７日検索］，インターネット<URL:http://puredigital.jp/blog-entry-918.html>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ ３／００ー ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空管サブウーファー抽出回路システムであって、
フロントエンド回路と、
前記フロントエンド回路に接続された真空管サブウーファー抽出回路と、を備え、
前記真空管サブウーファー抽出回路は、
前記フロントエンド回路から入力信号を受信し、オーディオ信号を出力する小信号増幅真空管と、
前記小信号増幅真空管に接続され、前記オーディオ信号に対してフィルタリング処理を行ってフィルタリングされた信号を出力するように構成された受動フィルタ回路と、を含み、
前記フロントエンド回路は、前記真空管サブウーファー抽出回路の前記小信号増幅真空管に低電圧を供給するスイッチ電源回路を含み、
前記小信号増幅真空管は、前記入力信号に対する利得効果を有していない、真空管サブウーファー抽出回路システム。

【請求項2】

前記小信号増幅真空管は、真空管カソードフォロアとして機能する、請求項１に記載の真空管サブウーファー抽出回路システム。

【請求項3】

前記真空管サブウーファー抽出回路は、
前記受動フィルタ回路の後ろに接続され、前記フィルタリングされた信号を受信して第２のオーディオ信号を出力する第２の小信号増幅真空管を備える、請求項１に記載の真空管サブウーファー抽出回路システム。

【請求項4】

前記第２の小信号増幅真空管は、真空管カソードフォロワとして機能し、前記フィルタリングされた信号に対する利得効果を有していない、請求項３に記載の真空管サブウーファー抽出回路システム。

【請求項5】

前記真空管サブウーファー抽出回路に接続され、前記真空管サブウーファー抽出回路からの出力信号の出力電力を増幅するように構成された増幅回路をさらに備える請求項１に記載の真空管サブウーファー抽出回路システム。

【請求項6】

前記増幅回路は、増幅回路にブリッジして負荷をかける、請求項５に記載の真空管サブウーファー抽出回路システム。

【請求項7】

前記フロントエンド回路は、分圧回路を含み、
前記分圧回路は、前記スイッチ電源回路によって供給される電圧を分圧し、分圧された電圧を前記小信号増幅真空管及び第２の小信号増幅真空管に供給する、請求項１に記載の真空管サブウーファー抽出回路システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、真空管サブウーファー抽出回路システムに関し、より詳細には、スイッチ電源回路を使用する真空管サブウーファー抽出回路システムに関する。

【背景技術】

【0002】

スイッチモード電源（Switch Mode Power Supply : SMPS）は、従来の真空管ループには適用できない。これは、スイッチ電力（switch power）がパルス幅変調（pulse width modulation : PWM）信号を含み、その信号が真空管に高周波ノイズを発生させるためである。そのノイズは最終的に増幅される。さらに、従来の真空管ループは、１００Ｖ ＤＣ～２５０Ｖ ＤＣの電圧で動作し、スイッチ電力を使用できない。このような条件では、単一の高電圧電源は、サブウーファーシステムに対して設計の困難さと高コストという問題を生じさせる。さらに、外部スイッチ電力では電力と安全コストを削減することは不可能である。このため、スイッチ電源回路を使用するだけでなく、発生した高周波ノイズを除去する真空管サブウーファー抽出回路システムが求められている。

【発明の概要】

【0003】

従来技術の前述した欠点を克服するために、本開示の一態様は、スイッチ電源回路を使用するだけでなく、発生した高周波ノイズを除去する真空管サブウーファー抽出回路システムを提供する。

【0004】

上述した態様では、本開示は、真空管サブウーファー抽出回路システムを提供し、該真空管サブウーファー抽出回路システムは、フロントエンド回路と、フロントエンド回路に接続された真空管サブウーファー抽出回路と、を備え、真空管サブウーファー抽出回路は、フロントエンド回路から入力信号を受信し、オーディオ信号を出力する小信号増幅真空管と、小信号増幅真空管に接続され、オーディオ信号に対してフィルタリング処理を行ってフィルタリングされた信号を出力するように構成された受動フィルタ回路と、を含み、フロントエンド回路は、真空管サブウーファー抽出回路に低電圧を供給するスイッチ電源回路を含み、小信号増幅真空管は、入力信号に対する利得効果を有していない。

【0005】

本開示の好ましい実施形態では、小信号増幅真空管は、真空管カソードフォロアとして機能する。
本開示の好ましい実施形態では、真空管サブウーファー抽出回路は、受動フィルタ回路の後ろに接続され、フィルタリングされた信号を受信して第２のオーディオ信号を出力する第２の小信号増幅真空管を備える。

【0006】

本開示の好ましい実施形態では、第２の小信号増幅真空管は、真空管カソードフォロワとして機能し、フィルタリングされた信号に対する利得効果を有していない。
本開示の好ましい実施形態では、真空管サブウーファー抽出回路システムは、真空管サブウーファー抽出回路に接続され、真空管サブウーファー抽出回路からの出力信号の出力電力を増幅するように構成された増幅回路をさらに備える。

【0007】

本開示の好ましい実施形態では、増幅回路は、増幅回路にブリッジして負荷をかける（ブリッジ接続負荷（bridge-tied load））。
本開示の好ましい実施形態では、フロントエンド回路は、分圧回路を含み、分圧回路は、スイッチ電源回路によって供給される電圧を分圧し、分圧された電圧を小信号増幅真空管及び第２の小信号増幅真空管に供給する。

【0008】

本開示は、上述の態様及び他の態様が以下の非限定的な特定の実施形態によって示され且つ添付の図面によって示されることによって、理解可能かつ明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路システムのブロック図である。

【図2】本開示の別の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路システムのブロック図である。

【図3A】本開示の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路の回路図である。

【図3B】本開示の特定の実施形態による小型信号増幅真空管の概略図であり、そのピン番号を示す。

【図4A】本開示の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路のボード線図である。

【図4B】本開示の別の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路のボード線図である。

【図4C】本開示のさらに別の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路のボード線図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１を参照すると、本開示の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路システム（vacuum tube subwoofer extraction circuit system）のブロック図が示されている。図１を参照すると、真空管サブウーファー抽出回路システム１００は、フロントエンド回路１１０、真空管サブウーファー抽出回路１２０、および増幅回路１３０を備える。真空管サブウーファー抽出回路１２０は、フロントエンド回路１１０の後ろに接続されている。増幅回路１３０は、真空管サブウーファー抽出回路１２０の後ろに接続されている。フロントエンド回路１１０はさらに、スイッチ電源（スイッチモード電源、ＳＭＰＳ）回路１１２および分圧回路１１４を備える。真空管サブウーファー抽出回路１２０は、小信号増幅真空管１２２、受動フィルタ回路１２４および第２の小信号増幅真空管１２６をさらに含む。受動フィルタ回路１２４は、小信号増幅真空管１２２の後ろに接続されている。第２の小信号増幅真空管１２６は、受動フィルタ回路１２４の後ろに接続される。特定の実施形態では、真空管サブウーファー抽出回路は、小信号増幅真空管および受動フィルタ回路のみを含む。第２の小信号増幅真空管は、別の回路から独立して配置されている。

【0011】

図１に示す実施形態では、フロントエンド回路１１０の分圧回路１１４は、スイッチ電源回路１１２が真空管サブウーファー抽出回路１２０に供給する電圧を分圧し、分圧された電圧を小信号増幅真空管１２２及び第２の小信号増幅真空管１２６に供給する。小信号増幅真空管１２２は、フロントエンド回路１１０から入力信号を受け取り、入力信号を処理してオーディオ信号を出力する。受動フィルタ回路１２４は、オーディオ信号に対してフィルタリング処理を行って、フィルタリングされた信号を出力する。第２の小信号増幅真空管１２６は、フィルタリングされた信号を受け取って処理して、第２のオーディオ信号を出力する。増幅回路１３０は、真空管サブウーファー抽出回路１２０からの出力信号（本実施形態では、第２の小信号増幅真空管１２６から出力される第２のオーディオ信号）の出力電力を増幅する。特定の実施形態では、スイッチ電源回路１１２が真空管サブウーファー抽出回路１２０の小信号増幅真空管１２２および第２の小信号増幅真空管１２６に供給する電圧は、低電圧である。例えば、スイッチ電源回路１１２によって供給される低電圧は、２０Ｖ未満である。

【0012】

特定の実施形態では、小信号増幅真空管１２２および第２の小信号増幅真空管１２６は、３端子「１２ＡＵ７」真空管であるが、本開示はそれに限定されない。小信号増幅真空管１２２の端子のうちの２つだけを作動させており、いかなる利得効果も有していない。第２の小信号増幅真空管１２６の端子のうちの２つだけを作動させており、いかなる利得効果も有していない。したがって、真空管サブウーファー抽出回路システム１００は、低電圧で動作することができる。別の特定の実施形態では、増幅回路１３０は、ＴＬ０７２チップ、ＴＤＡ７３７５チップおよび／またはＴＤＡ７３７７チップの形態で提供されるが、本開示はそれに限定されない。特定の実施形態では、増幅回路１３０は、増幅回路にブリッジして負荷をかけ（bridges to and loads : BTL）、高電流駆動を使用して動的低域シングレット（dynamic low-pitch singlet）を上昇させ、外部スイッチ電力回路１１２を用いて真空管サブウーファー抽出を実行することを可能にする。

【0013】

図１に示す実施形態では、小信号増幅真空管１２２は、真空管カソードフォロアとして機能し、真空管サブウーファー抽出回路システム１００において、小信号増幅真空管１２２は、入力信号に対する利得効果を有していない。また、第２の小信号増幅真空管１２６は、真空管カソードフォロアとして機能し、真空管サブウーファー抽出回路システム１００において、第２の小信号増幅真空管１２６は、フィルタリングされた信号に対する利得効果を有していない。小信号増幅真空管１２２及び第２の小信号増幅真空管１２６は、真空管サブウーファー抽出回路システム１００において利得機能を有していないので、必要な電圧を最小にし、この回路が、電圧供給器としてスイッチ電源回路１１２を用いることを可能にする。また、真空管サブウーファー抽出回路システム１００の必要な電圧が低いので、安全関連コストを低減することができ、コストを低減することができる。また、小信号増幅真空管１２２および第２の小信号増幅真空管１２６は、それぞれ真空管カソードフォロアとして機能するため、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低いことにより、受動フィルタ回路１２４の設計精度が確保される。

【0014】

図２を参照すると、本開示の他の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路システムのブロック図が示されている。図２に示す実施形態では、真空管サブウーファー抽出回路システム２００は、サブウーファーシステムの使用のためのものである。真空管サブウーファー抽出回路システム２００において、フロントエンド回路２１０は、スイッチ電源回路２１２を用いて電圧を供給する。真空管サブウーファー抽出回路システム２００の真空管サブウーファー抽出回路２２０は、低電圧電源を使用して、「１２ＡＵ７」真空管を構成する。真空管サブウーファー抽出回路２２０は、小信号増幅真空管と、受動ＲＣローパスフィルタと、第２の小信号増幅真空管と、を備える（真空管サブウーファー抽出回路２２０の内部構成は、図１の真空管サブウーファー抽出回路１２０によって例示される）。

【0015】

特定の実施形態では、スイッチ電源回路２１２に含まれるパルス幅変調（pulse width modulation : PWM）信号によって発生した真空管高周波ノイズが増幅されることを防止するために（真空管サブウーファー抽出回路２２０の小信号増幅真空管と第２の小信号増幅真空管は、いかなる利得効果も有しない）、真空管サブウーファー抽出回路システム２００の増幅回路２３０は、真空管サブウーファー抽出回路２２０の出力信号の出力電力を増幅する。真空管サブウーファー抽出回路２２０は、小型信号増幅真空管と第２の小型信号増幅真空管との間に受動フィルタ回路を用いてフィルタリング処理を行い、ＰＷＭ信号により発生した真空管高周波ノイズを除去する。

【0016】

図３Ａを参照すると、本開示の特定の実施形態による真空管サブウーファー抽出回路の回路図が示されている。図３Ａに例示された実施形態では、真空管サブウーファー抽出回路３２０の小信号増幅真空管３２２及び第２の小信号増幅真空管３２６の各々の端子のうちの２つだけを作動させており、いかなる利得効果も有していない。フィルタ回路３２４は、小信号増幅真空管３２２と第２の小信号増幅真空管３２６との間に配置され、小信号増幅真空管３２２からのオーディオ信号に対してフィルタリング処理を行うように構成される。図３Ｂを参照すると、「１２ＡＵ７」の小信号増幅真空管３２２Ａのピンのピン番号を示す概略図が示されている。図３Ａに示す小信号増幅真空管３２２及び第２の小信号増幅真空管３２６のピン番号は、図３Ｂに示す小信号増幅真空管３２２Ａのピン番号に対応している。

【0017】

図４Ａ～図４Ｃを参照すると、異なる特定の実施形態における真空管サブウーファー抽出回路のボード線図が示されている。図３Ａに示されるボード線図４５０Ａは、（１６１．４０６Ｈｚを超える周波数の）高周波信号がフィルタで除去されていることを示している。図３Ｂに示すボード線図４５０Ｂは、（１６７．４２３ｍＨｚ未満の周波数を有する）可聴でない超低周波信号がフィルタで除去されることを示している。図３Ｃに示すボード線図４５０Ｃは、（１００Ｈｚ以上の周波数を有する）高周波信号がフィルタで除去されることを示している。図４Ａ～図４Ｃは、これらの特定の実施形態において、真空管サブウーファー抽出回路がスイッチ電力回路のＰＷＭ信号を大幅に低減することを示す。

【0018】

本開示の真空管サブウーファー抽出回路システムは、上記で説明され、添付の図面によって示されている。本発明の実施形態は、本開示の単なる例示である。当業者は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本開示の実施形態に様々な変更を加えることができ、その変更は、本開示の範囲内に含まれると見なされなければならない。したがって、本発明の実施形態は、本開示を限定するものではない。したがって、本開示の権利保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものとする。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】