パッシブトーンコントロール回路：設計、用途、オーディオメリット

トーンコントロール回路

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なぜオーディオトーンコントロール回路が必要なのでしょうか？ 第一に、オーディオパワーアンプに入力される信号の帯域幅を調整できます。帯域幅が制限されていないと、元の信号を得られない可能性があります。第二に、パッシブトーンコントロール回路は音楽を楽しむのに役立ちます。オーディオ信号の周波数を分離したい場合、オーディオトーンコントロール回路が必要です。

二種類あります：パッシブトーンコントロール回路とアクティブコントロール回路。違いは前者にアンプがなく、後者にあることです。

この記事ではパッシブトーンコントロール回路、その動作、用途などに焦点を当てます。

始めましょう！

パッシブトーンコントロールとは？

パッシブシステムには電力は不要です。パッシブ部品にはコンデンサや抵抗などがあります。

一方、アクティブシステムにはオペアンプ、トランジスタなどの集積回路コンポーネントがあり、外部電源でのみ動作します。

集積回路

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また、パッシブトーンコントロールは高周波ロールオフをカットできます。つまり、コンデンサとポテンショメータ（可変抵抗器）を持つローパスフィルターと定義できます。

さらに、パッシブトーンコントロールの回路図は、低ソースインピーダンスを供給し、高負荷インピーダンスに移行しても効果的に動作する可能性を示しています。

ただし、ブーストとカット（コントロールの観点から）を提供するように設定するのは悪い考えかもしれません。回路のパッシブな特性が原因です。

また、トレブルまたはベースブーストを提供するように設定すると、回路に損失が生じる傾向があります。しかし実際には、信号レベルの増加ではなく減衰損失を提供します。したがって、この設計を扱う際は約12dBの基本損失を考慮するのが理想的です。

ヘッドホン出力にパッシブトーンコントロールを使用できますか？ はい、可能です。しかし、いくつかの抵抗値を調整して信号の減衰を減らす必要があります。その結果、回路の応答が調整されます。

パッシブトーンコントロールの動作原理

まず、入力信号を回路の入力に入れます。結果として、音声信号は二つのパスを持ちます。第一のパスはローパスフィルターを通ります。ローパスフィルターはC1、R1、C2、R2で構成されます。

また、ローパスフィルターにはVR1があります。VR1を低周波比ゲインまたはベースに調整できます。

第二のパスはハイパス周波数フィルターを通ります。このセクションはVR2、R5、C4、C5などのコンポーネントで構成。したがって、値を調整してトレブルまたは高周波を制御できます。

その後、ローパスフィルターとハイパス周波数フィルターからの信号がR3とR4を通って出力に渡ります。これにより、ノイズ信号がC3を通って出ます。

パッシブトーンコントロール回路設計

パッシブトーン回路図

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コンポーネント：

• VR1
• R1
• R2
• VR2
• R3
• C1
• C2
• C3
• C4
• C5

定義：

• VR – ポテンショメータ
• R – 抵抗
• C – セラミックコンデンサ

パッシブトーンコントロール回路は二つの部分を持ちます。

第一部分はプリアンプ段（オペアンプベース）。第二部分は回路（パッシブバクサンドルトーンコントロール）。

R2はフィードバック抵抗であり、プリアンプ段はTL072ベースの非反転増幅器です。R2はR1と組み合わせてこの段のゲインを設定。

非反転モードの電圧ゲインを示す式：Av = 1 + (R2/R1)。R3の値はTL072の出力インピーダンスの見積もりで求められます。

C2が低周波カットオフリミットを設定。また、C2はDC遮断コンデンサの入力。一方、R4はアンプ出力のオフセット電圧（出力）の影響を軽減します。

また、R4はオフセット最小化抵抗を表します。R4の値はR1とR2の並列値 (R1 || R2) の見積もりです。

さらに、プリアンプ段はデュアル電源 (±15V) で駆動可能。C3がトーンコントロール段とプリアンプ段を結合。

トーンコントロール段

トーンコントロール段はパッシブバクサンドルトーンコントロール回路を指します。ブーストまたはカット (20dB) を生成するのを助けます。トレブルはPOT R9で、ベースはPOT R6で制御できます。

POT R10とR11の機能は？ POT R10でボリュームを制御、POT R11でバランスを調整。また、R8でトレブルとベース制御段の間にアイソレーションを提供できます。

なぜパッシブバクサンドルトーンコントロール回路が必要？ この段は高品質オーディオアプリケーションに不可欠。トレブルとベースを独立して変更できるからです。回路がパッシブコンポーネントでも性能は比較的優れています。

バクサンドルトーンコントロール回路

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シミュレーション

見たところ、パッシブトーン回路はリニア応答を持ちません。回路を15%に設定するとフラット応答が見られます。つまり、回路は信号増加より減衰に焦点を当てています。

さらに、トレブルとベースを100%に設定すると、中域周波数により多くの減衰が見られます。これにより、トレブルとベースをブーストしたような効果が得られます。したがって、ヘッドホン出力などの高レベルソースに最適です。

注意すべき重要なポイント

• 回路組み立ての最良の選択はPCB。ただし、パーフボードやベロボードも選択可能。
• TL072 (IC1) をホルダーにマウントすることが重要。
• 電圧ゲイン値 (R1とR2) を変更してプリアンプ段を変更可能。
• R2、C1、C2がベースレベルに影響。
• コンデンサを増やし抵抗を減らすとベースレベルが上昇。
• C3とC4でトレブル信号を制御。

オーディオトーンコントロール回路の利点

• かなりポータブル
• 聴覚障害の助けになる
• 回路が安価
• 少ないコンポーネントで使用可能
• 録音の欠点をカバー
• 好みに合わせてサウンドを調整可能

オーディオトーンコントロール回路の用途

オーディオトーンコントロールユニットは以下の用途で使用できます：

• ディスコユニット
• ステレオアンプ
• ヘッドホン出力
• ミュージックプレーヤー
• スピーカー出力

最後に

パッシブトーンコントロール回路はベースとトレブルの調整に効果的。また、高レベルソースでのみ使用可能。回路が信号を減衰させるだけだからです。

ヘッドホン出力でこの回路を使いたい場合、いくつかの抵抗値を変更することが重要。その結果、信号の減衰を減らし、回路の応答を修正します。

このトピックについてどう思われますか？ パッシブトーンコントロール回路でお困りですか？ お気軽にお問い合わせください。