(57)【要約】【課題】増幅動作により発生する熱からの保護を、出力音声信号に対して極力悪影響を与えずに行うことができる増幅器の保護回路を提供する。【解決手段】ダイオードの一端に印加される入力信号の振幅が、該ダイオードにおける他端の電圧によって決まる所定の振幅制限値に達する際にダイオードが導通することによって、増幅器に入力される前記入力信号の振幅を前記所定の振幅制限値以下となるように制限する振幅制限回路１４と、前記増幅器の温度に応じて抵抗値が変化する温度検出素子ＴＨと、前記ダイオードにおける他端の電圧を前記温度検出素子の抵抗値の変化に応じてリアルタイムで連続的に変化させる制御電圧を生成し、前記振幅制限回路に供給することにより前記増幅器の温度が所定の温度制限値以上に上昇するのを防止する温度上昇防止回路１２、１３とにより増幅器の保護回路を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオードの一端に印加される音声信号の振幅が、該ダイオードにおける他端の電圧によって決まる所定の振幅制限値に達する際にダイオードが導通することによって、増幅器に入力される前記音声信号の振幅を前記所定の振幅制限値以下となるように制限する振幅制限回路と、
前記増幅器の温度に応じて抵抗値が変化する温度検出素子と、
前記ダイオードにおける他端の電圧を前記温度検出素子の抵抗値の変化に応じてリアルタイムで連続的に変化させる制御電圧を生成し、前記振幅制限回路に供給することにより前記増幅器の温度が所定の温度制限値以上に上昇するのを防止する温度上昇防止回路とを具備することを特徴とする増幅器の保護回路。
【請求項２】
前記温度上昇防止回路は、
前記温度検出素子の抵抗値が、前記増幅器の温度が前記温度制限値以上のときの抵抗値である場合に、該抵抗値の変化に応じて変化する電圧を温度検出信号として出力する温度検出回路と、
前記温度検出信号に基づいて前記制御電圧を出力する制御回路とを有することを特徴とする請求項１に記載の増幅器の保護回路。
【請求項３】
前記振幅制限回路は、
前記増幅器に入力される音声信号がアノードに印加される第１のダイオードと、
該音声信号がカソードに印加される第２のダイオードとを備え、
前記他端の電圧は、前記第１ダイオードのカソードに印加されるプラス電圧及び前記第２ダイオードのアノードに印加されるマイナス電圧であることを特徴とする請求項１又は２に記載の増幅器の保護回路。
【請求項４】
前記制御電圧は前記プラス電圧を変化させるためのプラス側制御電圧及び前記マイナス電圧を変化させるためのマイナス側制御電圧であり、
前記振幅制限回路は、
所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記プラス電圧を生成するプラス電圧生成回路と、
所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記マイナス電圧を生成するマイナス電圧生成回路とを備え、
前記プラス電圧生成回路は、前記プラス側制御電圧に基づいて前記プラス電圧を下降させる第１の電流制限素子を備え、
前記マイナス電圧生成回路は、前記マイナス側制御電圧に基づいて前記マイナス電圧を上昇させる第２の電流制限素子を備えることを特徴とする請求項１から３に記載の増幅器の保護回路。
【請求項５】
前記制御回路は、
所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記プラス側制御電圧を生成する第１の分圧回路と、
所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記マイナス側制御電圧を生成する第２の分圧回路と、
前記第１分圧回路及び第２分圧回路間に介在し、前記温度検出信号に応じて前記プラス側制御電圧及びマイナス側制御電圧を変化させる第３の電流制限素子を備えることを特徴とする請求項４に記載の増幅器の保護回路。
【請求項６】
前記温度検出回路は、前記温度検出素子の抵抗値の変化に応じて変化する電圧を前記温度検出信号として出力する検出信号出力回路と、
前記検出信号出力回路からの温度検出信号の出力をオン・オフ制御する第１のスイッチング素子と、
前記温度検出素子の抵抗値が、前記増幅器の温度が前記温度制限値以上のときの抵抗値である場合に前記温度検出信号の出力がオン状態となるように前記第１スイッチング素子を制御する第２のスイッチング素子とを有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の増幅器の保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅器の温度が所定の温度制限値以上に上昇するのを防止する増幅器の保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用オーディオ装置を大きな出力で動作させているとき、該装置の増幅器の内部温度が上昇し、所定の温度を超えると、装置内部のデバイスが熱により破損するおそれが生じるので、熱からデバイスを保護する必要がある。保護の方法としては従来、次の（１）〜（６）のような方法が知られており、よく用いられる。
【０００３】
すなわち、まず、（１）図４に示すように、増幅器の温度が上昇し、ｔ１時点において温度がＴ１（℃）に達したときにオーディオ装置をシャットダウンして出力をオフとし、その後、増幅器の温度が下降し、ｔ２時点において温度がＴ２（℃）に戻ったときに出力を再開するという動作を繰り返す方法が知られている。
【０００４】
また、（２）オーディオ装置の温度が所定値以上である状態が所定時間継続したとき、増幅回路の増幅度や、ダイナミックレンジ、出力レベルを制限し、その後、所定温度以下である状態が所定時間継続したとき、これらの制限を解除するようにした方法が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
また、（３）増幅器等における温度や電流が所定値以上の場合に音声信号の低域成分や高域成分を中域成分より大きく減衰させるようにした方法が知られている（たとえば特許文献２参照）。
【０００６】
また、（４）増幅器への入力信号の振幅を、電源部の温度に基づき、リミッタ回路により制限するようにした方法が知られている（たとえば特許文献３参照）。同文献においては、リミッタ回路内の信号減衰度を非直線的に変化させ、入力信号の振幅が振幅制限値に漸近すると該減衰度を徐々に増加させるソフトリミッタ処理によって波形歪みの発生を低減させ、振幅制限に伴う聴覚上の不自然さを防止することが記載されている（段落００１５、００１６）。
【０００７】
また、（５）増幅器、電源、スピーカ等における温度の変化率に基づいて、増幅器への入力信号の振幅をリミッタ手段により制限する際の制限値の閾値を制御するようにしたものも知られている（たとえば特許文献４参照）。
【０００８】
また、（６）増幅回路の温度等に基づいてオーディオ信号の供給を制限すべきである場合であって、かつ曲間のように入力オーディオ信号のレベルが所定以下である場合にオーディオ信号の供給を制限することにより、聴取者が違和感を覚えることなくオーディオ信号の供給制限を行うようにした技術が知られている（たとえば特許文献５参照）。
【０００９】
【特許文献１】特許第３４４４８３７号公報
【特許文献２】特開２００４−４０６９４号公報
【特許文献３】特開２００２−１９８７５６号公報
【特許文献４】特開２００６−２８７８４７号公報
【特許文献５】特開２００７−１７４３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述（１）の方法によれば、近年のハイパワー化されたオーディオ装置においては、増幅器が小型化、ハイパワー化し、スピーカが低インピーダンス化する傾向にあるので、出力がオフとなる音切れ現象が多発する傾向がある。すなわち、図４に示すように、オーディオ装置は、時点ｔ１において出力をオフとした後、時点ｔ２に至るまで出力を再開しないので、この間において音切れが発生する。これはユーザにとって好ましい動作ではない。
【００１１】
また、上述（２）の方法によれば、音切れはしないが、出力音やダイナミックレンジが小さくなるため、大音量を楽しむユーザに対し、不満を感じさせることになる。また、上述（３）の方法によれば、音切れはしないが、低域信号レベルが減衰されるので、低音域の音量感やパワー感がなくなる。特に、大音量を楽しむウーハアンプのユーザにとっては満足できないものとなる。
【００１２】
また、上述（４）の方法によれば、入力信号の振幅の制限値が一定レベルに設定されるので、振幅の制限が開始されるときに不自然さが生じる。また、上述（５）の方法によれば、リミッタ量が段階的（たとえば１０秒毎）に設定されているため、かかる段階的変化が出力音に違和感を生じさせる可能性がある。
【００１３】
また、上述（６）の方法によれば、オーディオ信号の供給を制限すべきである場合であっても、オーディオ信号に対応する直流信号が第１の閾値未満にならなければ、オーディオ信号の供給が制限されることがないので、その間における発熱等による危険性を回避することができない。また、オーディオ信号の供給が制限された後、オーディオ信号の供給を制限すべき状態が解消し、かつオーディオ信号に対応する直流信号が第１の閾値未満となるまで制限が解除されることがないので、その間、無音状態が続くことになる。
【００１４】
本発明の目的は、上述従来技術の問題点に鑑み、増幅動作により発生する熱からの保護を、出力音声信号に対して極力悪影響を与えずに行うことができる増幅器の保護回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するため、第１の発明に係る増幅器の保護回路は、ダイオードの一端に印加される音声信号の振幅が、該ダイオードにおける他端の電圧によって決まる所定の振幅制限値に達する際に該ダイオードが導通することによって、増幅器に入力される前記音声信号の振幅を前記所定の振幅制限値以下となるように制限する振幅制限回路と、前記増幅器の温度に応じて抵抗値が変化する温度検出素子と、前記ダイオードにおける他端の電圧を前記温度検出素子の抵抗値の変化に応じてリアルタイムで連続的に変化させる制御電圧を生成し、前記振幅制限回路に供給することにより前記増幅器の温度が所定の温度制限値以上に上昇するのを防止する温度上昇防止回路とを具備することを特徴とする。
【００１６】
第２の発明に係る増幅器の保護回路は、第１発明において、前記温度上昇防止回路は、
前記温度検出素子の抵抗値が、前記増幅器の温度が前記温度制限値以上のときの抵抗値である場合に、該抵抗値の変化に応じて変化する電圧を温度検出信号として出力する温度検出回路と、前記温度検出信号に基づいて前記制御電圧を出力する制御回路とを有することを特徴とする。
【００１７】
第３の発明に係る増幅器の保護回路は、第１又は第２発明において、前記振幅制限回路は、前記増幅器に入力される音声信号がアノードに印加される第１のダイオードと、該音声信号がカソードに印加される第２のダイオードとを備え、前記他端の電圧は、前記第１ダイオードのカソードに印加されるプラス電圧及び前記第２ダイオードのアノードに印加されるマイナス電圧であることを特徴とする。
【００１８】
第４の発明に係る増幅器の保護回路は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記制御電圧は前記プラス電圧を変化させるためのプラス側制御電圧及び前記マイナス電圧を変化させるためのマイナス側制御電圧であり、前記振幅制限回路は、所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記プラス電圧を生成するプラス電圧生成回路と、所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記マイナス電圧を生成するマイナス電圧生成回路とを備え、前記プラス電圧生成回路は、前記プラス側制御電圧に基づいて前記プラス電圧を下降させる第１の電流制限素子を備え、前記マイナス電圧生成回路は、前記マイナス側制御電圧に基づいて前記マイナス電圧を上昇させる第２の電流制限素子を備えることを特徴とする。
【００１９】
第５の発明に係る増幅器の保護回路は、第４発明において、前記制御回路は、所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記プラス側制御電圧を生成する第１の分圧回路と、所定のプラス電源及びマイナス電源間の電圧を分圧して前記マイナス側制御電圧を生成する第２の分圧回路と、前記第１分圧回路及び第２分圧回路間に介在し、前記温度検出信号に応じて前記プラス側制御電圧及びマイナス側制御電圧を変化させる第３の電流制限素子を備えることを特徴とする。
【００２０】
第６の発明に係る増幅器の保護回路は、第２〜第５のいずれかの発明において、前記温度検出回路は、前記温度検出素子の抵抗値の変化に応じて変化する電圧を前記温度検出信号として出力する検出信号出力回路と、前記検出信号出力回路からの温度検出信号の出力をオン・オフ制御する第１のスイッチング素子と、前記温度検出素子の抵抗値が、前記増幅器の温度が前記温度制限値以上のときの抵抗値である場合に前記温度検出信号の出力がオン状態となるように前記第１スイッチング素子を制御する第２のスイッチング素子とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、出力信号に対して極力悪影響を与えることなく、増幅動作により発生する熱から増幅器を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。同図に示すようにこの増幅装置は、入力信号を増幅し、増幅装置の出力信号として出力する増幅器１１、増幅器１１の温度を検出する温度検出回路１２、温度検知回路１２により検出された温度をクリップ量に変換する温度・クリップ量変換回路１３、並びに、温度・クリップ量変換回路１３からのクリップ量に基づき、増幅器１１への入力信号に対してクリップ処理を施すソフトクリッパ回路１４を備える。
【００２３】
ソフトクリッパ回路１４は、温度・クリップ量変換回路１３から与えられるクリップ量に応じて制限された場合の最大振幅値である振幅制限値を超えないように入力信号の振幅を制限（クリップ）するものである。ただし、本来の信号を振幅制限値で直ちにクリップするのではなく、滑らかに振幅制限値に至るような出力波形に変換するものである。つまり、ソフトクリッパ回路１４としては、ダイオードの一端に印加される入力信号の振幅が、該ダイオードにおける他端の電圧によって決まる振幅制限値に達する際に該ダイオードが導通することによって、増幅器１１に入力される入力信号の振幅を振幅制限値以下となるように制限するものが用いられる。これによれば、入力電圧が所定値を超えると出力電圧が徐々に立ち上がるダイオードの特性により、急峻なクリップとはならずに滑らかに振幅制限値に達するソフトクリップを行い、不要な高周波成分を低減させることができる。
【００２４】
温度検出回路１２は、増幅器１１の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ等の温度検出素子を用いて構成され、温度検出素子の抵抗値が、増幅器１１の温度が所定の温度制限値Ｔｃ以上のときの抵抗値である場合に、該抵抗値の変化に応じて変化する電圧を温度検出信号として、温度・クリップ量変換回路１３に供給する。温度・クリップ量変換回路１３は、該温度検出信号に基づき、上述のダイオードにおける他端の電圧を該温度検出素子の抵抗値の変化に応じてリアルタイムで連続的に変化させる制御電圧を、クリップ量を表すものとして生成し、ソフトクリッパ回路１４に供給する。
【００２５】
図２は図１の増幅装置の具体例を示す回路図である。図２中の１５は入力信号Ｖｉｎに所定のゲインを付与するオペアンプである。同図に示すように、温度検出回路１２は電源端子Ｖに一端が接続され、増幅器１１の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタＴＨ、サーミスタＴＨの他端にエミッタが接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ１、電源端子Ｖにコレクタが接続され、エミッタがトランジスタＴｒ１のベースに接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ２、トランジスタＴｒ２のエミッタ及びグラウンド間に接続された抵抗Ｒ１、トランジスタＴｒ１のコレクタに一端が接続された抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ２の他端に一端が接続された抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ３の他端及びグラウンド間に接続された抵抗４、抵抗Ｒ３に並列に接続された電界コンデンサＣ１、並びに、抵抗Ｒ３及びＲ４間の接続点と−１５ボルト電源との間に接続された抵抗Ｒ５を備える。トランジスタＴｒ２は組込み抵抗を有するデジタルトランジスタであり、組込み抵抗の１つを介してベースが電源端子Ｖに接続されている。
【００２６】
クリッパ制御回路（温度・クリップ量変換回路）１３は、抵抗Ｒ２及びＲ３間の接続点に一端が接続された抵抗Ｒ６、抵抗Ｒ６の他端にベースが接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ３、トランジスタＴｒ３のコレクタ及び１５Ｖ電源間に接続された抵抗Ｒ７、＋１５Ｖ電源に一端が接続された抵抗Ｒ８、抵抗Ｒ８の他端及びトランジスタＴｒ３のエミッタ間に接続された抵抗Ｒ９、トランジスタＴｒ３のエミッタ及び−１５ボルト電源間に接続された抵抗Ｒ１０、トランジスタＴｒ３のコレクタに一端が接続された抵抗Ｒ１１、及び抵抗Ｒ１１の他端及び−１５ボルト電源間に接続された抵抗Ｒ１２を備える。
【００２７】
ソフトクリッパ回路１４は、抵抗Ｒ１１及びＲ１２間の接続点にベースが接続され、コレクタが−１５ボルト電源に接続されたＰＮＰトランジスタＴｒ４、トランジスタＴｒ４のエミッタ及び＋１５ボルト電源間に接続された抵抗Ｒ１３、抵抗Ｒ８及びＲ９間の接続点にベースが接続され、コレクタが＋１５ボルト電源に接続されたＮＰＮトランジスタＴｒ５、トランジスタＴｒ５のエミッタ及び−１５ボルト電源間に接続された抵抗Ｒ１４、トランジスタＴｒ４のエミッタに一端が接続された抵抗Ｒ１５、抵抗Ｒ１５の他端にカソードが接続されたダイオードＤ１、トランジスタＴｒ５のエミッタに一端が接続された抵抗Ｒ１６、抵抗Ｒ１６の他端にアノードが接続されたダイオードＤ２、オペアンプ１５の出力端子に一端が接続された抵抗Ｒ１７、抵抗Ｒ１７の他端及び増幅器１１の入力端子間に接続された抵抗Ｒ１８を備える。ダイオードＤ１のアノード及びダイオードＤ２のカソードはともに抵抗Ｒ１７及びＲ１８間の接続点に接続されている。
【００２８】
図３は図１の増幅装置の入出力特性を示す。横軸が増幅装置に入力される入力信号ＶｉｎのレベルＶｉであり、縦軸が増幅装置から出力される出力信号ＶｏｕｔのレベルＶｏである。なお、図３においては、入力信号Ｖｉｎの波形及び出力信号Ｖｏｕｔの波形例を併せて示している。図中のＶｔはソフトクリッパ回路１４によりソフトクリップ処理がなされる場合の出力信号レベルＶｏのピーク値（振幅制限値）である。つまり、出力信号Ｖｏｕｔにおいてはピーク値Ｖｔを超える部分についてクリップされている。Ｖｐ及びＶｍｉｎはピーク値Ｖｔの最大値及び最小値である。すなわちピーク値Ｖｔは、最大ピーク値Ｖｐ及び最小ピーク値Ｖｍｉｎの間で、温度検出回路１２により検出される増幅器１１の温度に応じて変化する。ここでは、最大ピーク値Ｖｐとピーク値Ｖｔとの差ΔＶ（＝Ｖｐ−Ｖｔ）をピーク値がＶｔである場合のクリップ量という。最大ピーク値Ｖｐは、本来の増幅器電源の実力によるクリップのレベルである。最小ピーク値Ｖｍｉｎとしては、クリップによる音量感の変化を感じさせない範囲内での最低のレベルが該当する。
【００２９】
図４は増幅器１１の温度変化を示すグラフである。横軸は時間ｔ、縦軸は増幅器１１の温度Ｔである。図中の４１は時間ｔに対する増幅器１１の温度Ｔの変化を示すグラフ曲線である。破線４２は、ソフトクリッパ回路１４に代えて従来の保護回路を適用した場合における増幅器１１の温度変化を示すグラフ曲線である。Ｔｍａｘは増幅器１１において熱によるデバイスの破損を生じさせない温度範囲の最大値である。Ｔ１は従来の保護回路において、それ以上増幅器１１の温度が上昇するのを防止するために出力をオフ状態とする温度であり、Ｔ２は出力をオフ状態とした後、出力を再開するときの温度である。
【００３０】
図２の回路は次のように動作して、上述図３の入出力特性を実現し、図４のグラフ曲線４１で示されるような増幅機１１の温度変化を達成する。すなわち、動作を開始すると、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃを下回っている間は、サーミスタＴＨの抵抗値は所定値を超えているので、トランジスタＴｒ２はオン状態である。このため、トランジスタＴｒ２のエミッタ電圧Ｖ１はトランジスタＴｒ１をオン状態とするまで下降することはなく、トランジスタＴｒ１はオフ状態を維持する。このとき、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４及びＴｒ５はオフ状態にあり、トランジスタＴｒ３のコレクタ電圧Ｖ３は６[Ｖ]、トランジスタＴｒ４のエミッタ電圧は５[Ｖ]、トランジスタＴｒ５のベース電圧Ｖ５及びエミッタ電圧Ｖ６はそれぞれ−６[Ｖ]及び−５[Ｖ]である。
【００３１】
この後、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃに達すると、サーミスタＴＨの抵抗値は所定値以下となるので、トランジスタＴｒ２はオフ状態となり、電圧Ｖ１が低下し、トランジスタＴｒ１がオン状態となる。さらに増幅器１１の温度ＴがＴｃを超えると、サーミスタＴＨの抵抗値が減少し、トランジスタＴｒ１のコレクタ電流が増加し、電圧Ｖ２が上昇する。すなわち、温度ＴのＴｃからの増大量ΔＴが、電圧Ｖ２の増大量ΔＶ２となって現れることになる。このようにして温度検出回路１２は、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃ以上の場合に、温度Ｔに応じた電圧Ｖ２を、温度検出信号として出力する。
【００３２】
増幅器１１の温度ＴがＴｃに達すると、電圧Ｖ２によってトランジスタＴｒ３がオン状態となる。この状態において電圧Ｖ２がさらに上昇すると、トランジスタＴｒ３のコレクタ電流が増加してコレクタ−エミッタ間電圧が小さくなり、トランジスタＴｒ３のコレクタ電圧Ｖ３が＋６[Ｖ]よりも小さくなるとともに、トランジスタＴｒ５のベース電圧Ｖ５が−６[Ｖ]よりも大きくなる。この電圧Ｖ３は抵抗Ｒ１１を介してトランジスタＴｒ４のベースに対しプラス側制御電圧として印加される。電圧Ｖ５はトランジスタＴｒ５のベースに対しマイナス側制御電圧として印加される。このようにして、クリッパ制御回路１３は、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃ以上の場合に、温度検出回路１２からの温度検出信号Ｖ２のレベルに応じたレベルの制御電圧をソフトクリッパ回路１４に出力する。
【００３３】
電圧Ｖ３が＋６[Ｖ]より小さくなると、トランジスタＴｒ４はオン状態となる。そしてトランジスタＴｒ４の特性に従い、電圧Ｖ３の減少分だけ、電圧Ｖ４は５[Ｖ]よりも小さくなる。同様に、電圧Ｖ５が−６[Ｖ]より大きくなると、トランジスタＴｒ５はオン状態となる。そして、トランジスタＴｒ５の特性に従い、電圧Ｖ５の増加分だけ、電圧Ｖ６は−５[Ｖ]よりも大きくなる。すなわち、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃ以上の場合には、ダイオードＤ１のカソード電圧及びダイオードＤ２のアノード電圧は、増幅器１１の温度Ｔの増加に応じて減少及び増加する。これに伴い、ダイオードＤ１及びＤ２を導通させるダイオードＤ１及びＤ２のアノード及びカソード電圧も減少及び増加する。これに応じて、クリップ量ΔＶが増加する。このようにして、ソフトクリッパ回路１４は、クリッパ制御回路１３からの制御電圧に基づき、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃ以上の場合、増幅器１１の温度Ｔが増加するほど、クリップ量ΔＶを増加させ、ピーク値Ｖｔを減少させる。
【００３４】
これによれば、たとえば図３に示すように、ピークレベルが最大ピーク値Ｖｐである入力信号の波形３１が入力された場合、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃ以下であれば出力信号の波形３２のようにクリップされることはないが、増幅器１１の温度Ｔが温度制限値Ｔｃを超えた場合には、波形３３のように、温度Ｔに対応するクリップ量ΔＶだけクリップされる。クリップの形態は、ダイオードＤ１及びＤ２の特性により、上述のソフトクリップとなる。最大振幅値Ｖｔは温度Ｔが増加するほど低下し、波形３４のように、最小値Ｖｍｉｎまで低下することが可能である。最小値Ｖｍｉｎは抵抗Ｒ１５及びＲ１６により決定することができる。
【００３５】
すなわち温度検出回路１２、クリッパ制御回路１３、及びソフトクリッパ回路１４は、増幅器の１１の温度が温度制限値Ｔｃを超えて上昇することのないように、増幅器１１の温度が温度制限値Ｔｃに達した場合には、増幅器１１の温度に基づいてクリップ量ΔＶを調整し、増幅器１１の温度を温度制限値Ｔｃに維持させるフィードバック制御を行う。
【００３６】
以上説明したように、従来技術によれば、増幅器が所定の温度に達すると、増幅器の入力信号をミュートして出力をオフ状態とし、若しくは増幅器の入力信号レベルをアッテネートし、若しくは入力信号を減衰させ、又は入力信号のレベルを段階的に制限して出力レベルを下げることにより増幅器の温度を下げるようにしていたため、出力信号において音切れや違和感を生じさせていたのに対し、本実施形態によれば、増幅器が所定の温度に達すると、ソフトクリップを掛け始め、その後の温度上昇の度合いに応じて予め設定した深さＶｍｉｎまでのソフトクリップを行うようにしたため、出力信号における音切れや違和感を感じさせることなく、増幅器の温度を一定温度Ｔｃに維持することができる。
【００３７】
すなわち、増幅器１１の温度が温度制限値Ｔｃに達した場合、それ以上の温度の上昇を抑制すべく、増幅器１１の温度に基づき、リアルタイムでクリップ量ΔＶを制御するようにしたため、音切れを発生することなく、増幅器１１の温度が温度制限値Ｔｃ以上に上昇するのを防止することができる。
【００３８】
また、最小ピーク値Ｖｍｉｎを、クリップによる音量感の変化を感じさせないレベルの範囲内で設定するようにしたため、音量感やパワー感をさほど変化させることなく、上記効果を奏することができる。
【００３９】
また、ピーク値を制限するクリップの形態として、ソフトクリップを行うようにしたため、大音量の入力信号の原型を保ちながら、大音量を楽しむユーザに対して音量感の変化や低域におけるパンチ力の劣化をさほど感じさせることなく、上記効果を奏することができる。
【００４０】
また、ソフトクリッパ回路１４を採用するようにしたため、従来の信号レベルを制限するリミッタ回路において増大する傾向にあり、高域用スピーカであるツイータに対する負荷を増大させ、ツイータの破損を生じさせるおそれのある不要な高周波成分を低減させることができる。
【００４１】
なお、本発明は上述実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。たとえば、上述においては言及しなかったが、増幅器１１における発熱量が多すぎるために、クリップ量ΔＶの調整によっては増幅器１１の温度を温度制限値Ｔｃに収束させることができず、増幅器１１の温度が温度制限値Ｔｃを超えてさらにＴ１に達した場合には、従来のように増幅装置をシャットダウンするようにしてもよい。
【００４２】
また、上述においては、１チャンネルの音声信号を増幅する増幅装置について説明したが、これに限らず、４チャンネルや２チャンネルの音声信号を増幅する増幅装置についても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の増幅装置の具体例を示す回路図である。
【図３】図１の増幅装置の入出力特性を示す図である。
【図４】図１の増幅装置における増幅器の温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１１：増幅器、１２：温度検出回路、１３：温度・クリップ量変換回路（クリッパ制御回路）、１４：ソフトクリッパ回路、１５：オペアンプ、３１〜３４：波形、４１，４２：グラフ曲線、Ｃ１：電界コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２：ダイオード、Ｒ１〜Ｒ１８：抵抗、Ｔｒ１〜Ｔｒ５：バイポーラトランジスタ。
【図１】
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【図３】
2010141682.tif 000004
【図４】
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【図２】
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