(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、
前記入力された音声信号の入力信号レベルに応じて、前記スイッチング素子をスイッチ動作させる信号のデッドタイムおよびこのデッドタイムに関連付けられた前記直流電源電圧の電圧値を設定するコントロール部を備えたことを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項２】
複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、
前記入力された音声信号の信号レベルを入力信号レベル情報として出力する入力信号レベル検出部と、前記入力された音声信号をＰＷＭ信号に変換して出力するＰＷＭ変換部と、前記ＰＷＭ変換部が出力したＰＷＭ信号に対してデッドタイムを設定するデッドタイム生成部と、前記複数のスイッチング素子に対して電圧値を可変に電源供給する可変電源部と、前記入力信号レベル情報に基づいて目標電圧情報を設定して該目標電圧情報を前記可変電源部へ出力し、前記入力信号レベル情報に基づいて前記目標電圧情報に関連付けられた目標デッドタイム情報を設定して該目標デッドタイム情報をデッドタイム生成部へ出力するコントロール部とを備え、
前記デッドタイム生成部は、前記目標デッドタイム情報に対応したデッドタイムを前記ＰＷＭ信号に対して設定し、前記可変電源部は前記目標電圧情報に対応した電圧値にて電源供給することを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項３】
前記コントロール部は、前記入力された音声信号の入力信号レベルが小さくなるほど前記デッドタイムを小さく、なおかつ前記電源電圧を小さく設定し、前記入力された音声信号の入力信号レベルが大きくなるほど前記デッドタイムを大きく、なおかつ前記電源電圧を大きく設定することを特徴とした請求項１または請求項２に記載のＤ級増幅装置。
【請求項４】
複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、
自装置が出力する出力信号レベルを調整するためのボリューム調整情報に応じて、前記スイッチング素子をスイッチ動作させる信号のデッドタイムおよびこのデッドタイムに関連付けられた前記直流電源電圧の電圧値を設定するコントロール部を備えたことを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項５】
複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、
自装置が出力する出力音声信号レベルを調整するためのボリューム調整情報を出力するボリューム調整部と、前記入力された音声信号をＰＷＭ信号に変換して出力するＰＷＭ変換部と、前記ＰＷＭ変換部が出力したＰＷＭ信号に対してデッドタイムを設定するデッドタイム生成部と、前記複数のスイッチング素子に対して電圧値を可変に電源供給する可変電源部と、前記ボリューム調整情報に基づいて目標電圧情報を設定して該目標電圧情報を前記可変電源部へ出力し、前記ボリューム調整情報に基づいて目標デッドタイム情報を設定して該目標デッドタイム情報をデッドタイム生成部へ出力するコントロール部とを備え、
前記デッドタイム生成部は、前記目標デッドタイム情報に対応したデッドタイムを前記ＰＷＭ信号に対して設定し、前記可変電源部は前記目標電圧情報に関連付けられた前記目標電圧情報に対応した電圧値にて電源供給することを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項６】
前記コントロール部は、前記ボリューム調整情報が示す自装置の出力音声信号レベルが小さくなるほど前記デッドタイムを小さく、なおかつ前記電源電圧を小さく設定し、前記ボリューム調整情報が示す自装置の出力音声信号レベルが大きくなるほど前記デッドタイムを大きく、なおかつ前記電源電圧を大きく設定することを特徴とした請求項４または請求項５に記載のＤ級増幅装置。
【請求項７】
複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、
前記入力された音声信号の入力信号レベルに応じて、前記直流電源電圧の電圧レベルを設定するコントロール部と、前記直流電源電圧の出力電圧レベルに応じて前記スイッチング素子をスイッチ動作させる信号のデッドタイムを設定する変換制御部とを備えたことを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項８】
複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、
前記入力された音声信号の信号レベルを入力信号レベル情報として出力する入力信号レベル検出部と、前記入力された音声信号をＰＷＭ信号に変換して出力するＰＷＭ変換部と、前記ＰＷＭ変換部が出力したＰＷＭ信号に対してデッドタイムを設定するデッドタイム生成部と、前記複数のスイッチング素子に対して電圧値を可変に電源供給する可変電源部と、前記入力信号レベル情報に基づいて目標電圧情報を設定して該目標電圧情報を前記可変電源部へ出力するコントロール部と、前記可変電源部から出力される出力電圧情報を目標デッドタイム情報に変換して該目標デッドタイム情報を前記デッドタイム生成部へ出力する変換制御部とを備え、
前記デッドタイム生成部は、前記目標デッドタイム情報に対応したデッドタイムを前記ＰＷＭ信号に対して設定し、前記可変電源部は前記目標電圧情報に対応した電圧値にて電源供給することを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項９】
前記入力された音声信号の入力信号レベルが小さくなるほど、前記コントロール部が前記電源電圧を小さく設定し且つ前記デッドタイムは小さく設定され、前記入力された音声信号の入力信号レベルが大きくなるほど前記コントロール部が前記電源電圧を大きく設定し且つ前記デッドタイムが大きく設定されることを特徴とした請求項７または請求項８に記載のＤ級増幅装置。
【請求項１０】
前記ＰＷＭ変換部は、デジタル信号をＰＷＭ信号に変換する処理を行うことを特徴とした請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載のＤ級増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対とされたスイッチング素子に対してデッドタイムを設定して、このデッドタイムを入力信号の状態に応じて可変させることにより良好なオーディオ特性を得るＤ級増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＤ級増幅装置においては、ＭＯＳ電界効果トランジスタ等の高速スイッチング素子で構成されたハーフブリッジ回路により、直流電源から得られる定電圧をスイッチングして（ＯＮ／ＯＦＦして）得た出力信号である、出力ＰＷＭ信号をローパスフィルタ(ＬＰＦ)に入力してアナログ音声信号に復調して音声を再生する。【０００３】
このハーフブリッジ回路の高電位電源側に配されるハイサイドと低電位電源（またはグラウンド）側に配されるローサイドとの高速スイッチング素子（ＭＯＳ電界効果トランジスタ等）は、スイッチングの立ち上がりや立下りにおいて、素子の入力容量特性やバラツキにより遅延が発生する。このため、対とされたスイッチング素子が同時にＯＮとなることによる貫通電流を低減するために、ハイサイドとローサイドのスイッチング素子のゲートに入力されるスイッチング素子駆動用ＰＷＭ信号の立ち上がりや立下り時に双方がＯＦＦとなるように意図的にデッドタイムを設けていた。【０００４】
ただし、発熱を抑えるためにデッドタイムを大きくすると、低い出力電圧付近では入力信号として検出されない不感帯が発生してしまう。これにより、音声出力振幅が減少して歪となり音質に大きな影響を与えてしまう。すなわち、貫通電流により発生する発熱とデッドタイムにより発生する歪による音質劣化とは、トレードオフの関係にある。【０００５】
従来のＤ級増幅装置として、デッドタイムを柔軟に制御することで小音量再生時の再生信号の歪みを抑えつつ、大音量再生時のブリッジ回路に流れる貫通電流を抑制するために、デッドタイム制御部は音量制御部と連動させて、音量制御部のボリューム位置制御に連動して、音量制御部で小音量再生とした時にはデッドタイムが小さくするように、また大音量再生とした時には、デッドタイムが大きくするように制御を行っているデジタルスイッチングアンプが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００４−１７９９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のＤ級増幅装置においては、スイッチング素子の電源供給側に加えられる電源電圧が一定のため、スイッチング素子間の一定電圧値と貫通電流により求められる発熱量を一定量以下に抑えることが出来ず、デッドタイムを小さくすることに制限が存在してしまうという課題があった。【０００８】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、貫通電流による発熱量を抑えつつ、デッドタイムを最小化して歪を低減することのできるＤ級増幅装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＤ級増幅装置は、複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、前記入力された音声信号の入力信号レベルに応じて、前記スイッチング素子をスイッチ動作させる信号のデッドタイムおよびこのデッドタイムに関連付けられた前記直流電源電圧の電圧値を設定するコントロール部を備えた構成を有している。
【００１０】
また、本発明のＤ級増幅装置は複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、自装置が出力する出力信号レベルを調整するためのボリューム調整情報に応じて、前記スイッチング素子をスイッチ動作させる信号のデッドタイムおよびこのデッドタイムに関連付けられた前記直流電源電圧の電圧値を設定するコントロール部を備えた構成を有している。
【００１１】
そして、本発明のＤ級増幅装置は複数のスイッチング素子で構成されたブリッジ回路を備え、前記ブリッジ回路のスイッチング素子を制御することで直流電源電圧をスイッチングして自装置に入力された音声信号を電力増幅するＤ級増幅装置において、前記入力された音声信号の入力信号レベルに応じて、前記直流電源電圧の電圧レベルを設定するコントロール部と、前記直流電源電圧の出力電圧レベルに応じて前記スイッチング素子をスイッチ動作させる信号のデッドタイムを設定する変換制御部とを備えた構成を有している。【００１２】
この構成により、小入力信号レベル時に、直流電源電圧値を低くすることでスイッチング素子での発熱量を抑えることが可能となり、なおかつ直流電源電圧値に関連付けした値での小さなデッドタイムを選択することで歪率を改善できることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、音声信号の入力信号レベルに応じて、スイッチング素子をスイッチ動作させる信号のデッドタイムおよび直流電源電圧の出力電圧値を設定するコントロール部を設けることにより、特に小入力信号レベル時に、直流電源電圧値を低くすることでスイッチング素子での発熱量を抑えることが可能であり、かつ、直流電源電圧値に関連付けした値での小さなデッドタイムを選択することで歪率を改善でき、高音質化と高効率化の両立がなされるＤ級増幅装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＤ級増幅装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるデータテーブル情報を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるデータテーブル情報を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるデータテーブル情報を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるデッドタイム生成方法を説明するための回路図
【図６】本発明の第１の実施の形態における、他の例を示すＤ級増幅装置のブロック図
【図７】本発明の第２の実施の形態におけるＤ級増幅装置のブロック図
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるデータテーブル情報を示す図
【図９】本発明の第２の実施の形態における、他の例を示すＤ級増幅装置のブロック図
【図１０】本発明の第３の実施の形態におけるＤ級増幅装置のブロック図
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるデータテーブル情報を示す図
【図１２】本発明の第３の実施の形態における、他の例を示すＤ級増幅装置のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態のＤ級増幅装置について、図面を用いて説明する。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態のＤ級増幅装置を図１に示す。
【００１８】
図１において、Ｄ級増幅装置１０は、ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤなどの外部機器から入力されるアナログ音声信号をＰＷＭ信号に変換して出力するＰＷＭ変換部１０１と、入力された音声信号の信号レベルを入力信号レベル情報として出力する入力信号レベル検出部１０２、入力信号レベル検出部１０２が出力した入力信号レベル情報が入力され、入力された情報に対応した各種制御を行うコントロール部１０３と、コントロール部１０３が出力した目標電圧情報に追従して可変制御された電圧レベルにて高速スイッチング素子に対して電力供給する可変電源部１０４と、コントロール部１０３が出力した目標デッドタイム情報に追従してＰＷＭ信号にデッドタイムを設定する制御を行うデッドタイム生成部１０５と、デッドタイム生成部１０５によってデッドタイムが設定されたスイッチング素子駆動用ＰＷＭ信号によって高速スイッチング素子をドライブするドライバ部１０６と、ハイサイドとローサイドの高速スイッチング素子１０７ａ、１０７ｂにより構成されるハーフブリッジ回路１０７と、可変電源部１０４から出力された可変出力電源電圧をデッドタイムが設定されたスイッチング素子駆動用ＰＷＭ信号に対応してスイッチング動作することで得られた出力ＰＷＭ信号を音声信号に復調するローパスフィルタ部１０８とを備えている。
【００１９】
以上のように構成されたＤ級増幅装置について、その動作を説明する。例えばテレビやラジオ、あるいはＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤなど、Ｄ級増幅装置１０に接続された外部機器から出力されたアナログ音声信号がＤ級増幅装置１０へ入力されると、ＰＷＭ変換部１０１が、入力された音声信号に対してＰＷＭ変調を行い、ＰＷＭ信号を出力する。
【００２０】
同時に、入力信号レベル検出部１０２は、入力された音声信号の振幅情報を含む入力信号レベル情報を作成して、コントロール部１０３へ出力する。例えば、デジタルシグナルプロセッサやマイクロコンピュータ等で構成されるコントロール部１０３は、コントロール部１０３内部にあらかじめ設定されたデータテーブル情報の中から、入力信号レベル検出部１０２から入力された入力信号レベル情報に対応した目標電圧情報と目標デッドタイム情報を選択して、可変電源部１０４に対して設定すべき電圧値の目標値を示す情報である、目標電圧情報を出力するとともに、デッドタイム生成部１０５に対して設定すべきデッドタイムの目標値を示す情報である、目標デッドタイム情報を出力する。
【００２１】
ここで、デッドタイムの値として、デッドタイムに求められる、スイッチング素子１０７ａ、１０７ｂを破壊に至らしめないための必要な値は、スイッチング素子１０７ａ、１０７ｂの入力容量等の物理特性から決定される立ち上がり波形の遅延時間、および素子に供給される出力電源電圧値やスイッチング素子で許容される発熱量と、これらのバラツキを考慮した上で定められる。
【００２２】
上述のデータテーブル情報は、このようにして定められた必要なデッドタイムの値を基準として、小入力信号レベル時には出力電源電圧を下げつつデッドタイムを小さい値とするように、なおかつ、大入力信号レベル時には出力電源電圧を上げつつデッドタイムを大きい値とするように構成される。
【００２３】
例えば、目標デッドタイム情報は、図２から図４に示すように、単位時間や抵抗値や電圧値等の形式であり、デッドタイム生成部１０５のデッドタイム生成方法に対応してあらかじめ選択すればよい。
【００２４】
さらに、目標デッドタイム情報は、図示しないサーミスタ等の温度検出素子を用いて、温度検出素子からコントロール部１０３が得ることができる情報としての、スイッチング素子の周囲温度等の情報に対応して、いくつかの係数を設定して選択することも可能である。例えば、図２ないし図４において周囲温度の低い時は係数ａに対応した各値を選択し、周囲温度の高い時は係数ｂに対応した各値を選択するようにしても良く、コントロール部１０３は、選択された係数に設定される目標デッドタイム情報をデッドタイム生成部１０５に出力する。
【００２５】
コントロール部１０３が、上述のように構成されたデータテーブル情報から選択した目標電圧情報を可変電源部１０４へ出力すると、可変電源部１０４が、目標電圧情報に追従して可変制御した出力電圧の値にて電源電力を高速スイッチング素子１０７ａおよび１０７ｂに対して供給する。
【００２６】
さらに、デッドタイム生成部１０５が、コントロール部１０３から入力された目標デッドタイム情報に追従して、ＰＷＭ変換部１０１から出力されたＰＷＭ信号にデッドタイムを設定する制御を行う。
【００２７】
ここで、デッドタイム生成部１０５によるデッドタイム生成方法については、幾つかのデッドタイム生成方法がすでに公開されている技術文献で提示されているものを用いてよい。
【００２８】
本実施の形態においては、一例として抵抗値を可変する方式を用いている。この方式について、図５を用いて説明する。デッドタイム生成部１０５は、ＰＷＭ変換部１０１から出力されたＰＷＭ信号をハイサイド側とローサイド側の２つの（対の）スイッチング素子１０７ａおよび１０７ｂを駆動するための、スイッチング素子駆動用ＰＷＭ信号に変換する。
【００２９】
２つのスイッチング素子駆動用ＰＷＭ信号が、信号伝送線に直列に接続された可変可能な抵抗素子とＧＮＤ接地点との間に接続されたコンデンサで形成されるそれぞれのフィルタ回路に入力される。このフィルタ回路が持つ時定数により、立ち上がり時には遅延が発生する。可変可能な抵抗素子と並列に接続されたダイオードにより、立ち下がり時には抵抗素子の影響を受けないため、時定数による遅延が発生しない。これにより、ハイサイドとローサイドの２つのスイッチング素子駆動用ＰＷＭ信号に遅延によるタイミングのずれが発生してデッドタイムが形成される。この可変可能な抵抗素子の抵抗値を変えることで、デッドタイム値の可変が可能となる。
【００３０】
次に、ドライバ部１０６はデッドタイムが設定されたスイッチング素子駆動用ＰＷＭ信号に対応して高速スイッチング素子１０７ａ、１０７ｂをスイッチング制御する。ハイサイドとローサイドの高速スイッチング素子１０７ａ、１０７ｂとしてＮｃｈＭＯＳ電界効果トランジスタにより構成されたハーフブリッジ回路１０７は、可変電源部１０４から供給される可変出力電源電圧をスイッチングして得られた出力ＰＷＭ信号を、ローパスフィルタ部１０８に出力する。この出力ＰＷＭ信号がローパスフィルタ部１０８を通過することで、音声信号に復調され、スピーカが、復調された音声信号を駆動することで音声が再生される。
【００３１】
以上説明したとおり、本発明のＤ級増幅装置１０は、コントロール部１０３が、入力音声信号レベル情報に対応した目標電圧情報と目標デッドタイム情報を、データテーブル情報から選択して、可変電源部１０４へ目標電圧情報を出力し、この目標電圧情報に関連付けされた目標デッドタイム情報をデッドタイム生成部１０５に出力することにより、ハーフブリッジ回路１０７において入力音声信号レベルに応じた出力電源電圧とデッドタイムが実現されることが特徴であり、これによると、特に小入力信号レベル時に、出力電源電圧値を低くすることで高速スイッチング素子での発熱量を抑えることが可能であり、かつ、出力電源電圧値に関連付けした値での小さなデッドタイムを選択することで歪率を改善できる。
【００３２】
また、以上の説明において、アナログ音声信号の代わりにＰＣＭ等のデジタル音声信号が入力される場合には、図６に示すように、ＰＷＭ変換部１０１をデジタル音声入力信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭ変換部としての、ＰＣＭ−ＰＷＭ変換部１０１ａに置き換えた構成とすることで、上記実施形態と同様に実施が可能であり、同様の効果が得られるものである。
【００３３】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態のＤ級増幅装置について、図面を用いて説明する。
【００３４】
本発明の第２の実施の形態のＤ級増幅装置を図７に示す。
【００３５】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態を示した図１のＤ級増幅装置に、再生される出力音声信号の大きさ（出力音声信号レベル）を調整するためのボリューム調整部２０１を加えて構成される。
【００３６】
以上のように構成されたＤ級増幅装置について、その動作を説明する。ただし、第１の実施の形態と同様の構成とされる部分については、その説明を省略する。図２において、ボリューム調整部２０１は、自装置が出力する出力音声信号の大きさを調整するための情報として、例えばＳｔｅｐ数等で表されるボリューム調整情報をコントロール部１０３に出力する。
【００３７】
コントロール部１０３は、コントロール部１０３内部にあらかじめ設定されたデータテーブル情報の中から、ボリューム調整部２０１から入力されたＳｔｅｐ数等のボリューム情報に対応した目標電圧情報と目標デッドタイム情報を選択して、可変電源部１０４に対して目標電圧情報を出力するとともに、デッドタイム生成部１０５に対して目標デッドタイム情報を出力する。
【００３８】
上述の第２の実施の形態におけるデータテーブル情報は、第１の実施の形態において定められた値と同様にして定められた、必要なデッドタイムの値を基準としており、図８に示すようにボリュームが小さく選択された時には出力電源電圧を下げつつデッドタイムを小さい値とするように、なおかつ、ボリュームが大きく選択された時には出力電源電圧を上げつつデッドタイムを大きい値とするように構成される。
なお、第１の実施の形態と同様に、例えば、目標デッドタイム情報は、図８で示したような抵抗値を用いた形式に限定されず、単位時間や電圧値等の形式を用いるなどしてデッドタイム生成部１０５のデッドタイム生成方法に対応してあらかじめ選択することが可能であり、さらに、周囲温度に応じて係数ａ、係数ｂを使い分けることが可能である。
【００３９】
このように構成されたデータテーブル情報をもちいることで、ボリューム情報に対応した目標電圧情報と目標デッドタイム情報を、データテーブル情報から選択して、可変電源部１０４へ目標電圧情報を出力し、この目標電圧情報に関連付けされた目標デッドタイム情報をデッドタイム生成部１０５に出力することにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
以上説明したとおり、本発明のＤ級増幅装置１０は、コントロール部１０３が、ボリューム情報に対応した目標電圧情報と目標デッドタイム情報を、データテーブル情報から選択して、可変電源部１０４へ目標電圧情報を出力し、この目標電圧情報に関連付けされた目標デッドタイム情報をデッドタイム生成部１０５に出力することにより、ハーフブリッジ回路１０７においてボリューム情報に応じた出力電源電圧とデッドタイムが実現されることが特徴であり、これによると、特にボリュームが小さく選択された時に、出力電源電圧値を低くすることで高速スイッチング素子での発熱量を抑えることが可能であり、かつ、出力電源電圧値に関連付けした値での小さなデッドタイムを選択することで歪率を改善できる。
【００４１】
また、以上の説明において、アナログ音声信号の代わりにＰＣＭ等のデジタル音声信号が入力される場合には、図９に示すように、ＰＷＭ変換部１０１をＰＣＭ−ＰＷＭ変換部１０１ａに置き換えた構成とすることで、上記実施形態と同様に実施が可能であり、同様の効果が得られるものである。
【００４２】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態のＤ級増幅装置について、図面を用いて説明する。
【００４３】
本発明の第３の実施の形態のＤ級増幅装置を図３に示す。
【００４４】
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態を示した図１のＤ級増幅装置に、出力電圧情報を目標デッドタイム情報に変換制御する変換制御部３０１を加えて構成される。
【００４５】
以上のように構成されたＤ級増幅装置について、その動作を説明するにあたり、第１の実施の形態と同様の構成とされる部分については、説明を省略する。
【００４６】
図３において、変換制御部３０１は、可変電源部１０４から出力される出力電圧値等の出力電圧情報を、その出力電圧に対応した目標デッドタイム情報に変換する変換回路を含み、デッドタイム生成部１０５に対しては、変換した目標デッドタイム情報を出力する。変換回路は、図１１に示すように、出力電圧と例えば抵抗値で表される目標デッドタイム情報で構成されるデータテーブル情報の関係を維持するよう変換することが特徴であり、出力電圧が小さい時には、デッドタイムを小さい値とし、出力電圧が大きい時には、デッドタイムを大きい値とするように、出力電圧値から目標デッドタイム情報に変換制御する。
なお、第１の実施の形態と同様に、例えば、目標デッドタイム情報は、図１１で示したような抵抗値を用いた形式に限定されず、単位時間や電圧値等の形式を用いるなどしてデッドタイム生成部１０５のデッドタイム生成方法に対応してあらかじめ選択することが可能であり、さらに、周囲温度に応じて係数ａ、係数ｂ、さらには係数ｃ、係数ｄ・・・を使い分けることが可能である。
【００４７】
これによると、特に小さい出力電源電圧が供給された時に、高速スイッチング素子での発熱量を抑えることが可能であり、かつ、出力電源電圧値から変換して求められる小さなデッドタイム値を設定することで歪率を改善できる。
【００４８】
また、以上の説明において、アナログ音声信号の代わりにＰＣＭ等のデジタル音声信号が入力される場合には、図１２に示すようにＰＷＭ変換部１０１をＰＣＭ−ＰＷＭ変換部１０１ａに置き換える構成とすることで、上記実施形態と同様に実施が可能であり、同様の効果が得られるものである。
【００４９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００５０】
本出願は、2009年6月29日出願の日本特許出願（特願2009−153392）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかるＤ級増幅装置は、特に小入力信号レベル時に、直流電源電圧値を低くすることでスイッチング素子での発熱量を抑えることが可能であり、かつ、直流電源電圧値に関連付けした値での小さなデッドタイムを選択することで歪率を改善でき、高音質化と高効率化の両立がなされるという効果を有し、良好なオーディオ特性を得るＤ級増幅器等として有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  Ｄ級増幅装置
１０１  ＰＷＭ変換部
１０１ａ  ＰＣＭ−ＰＷＭ変換部
１０２  入力信号レベル検出部
１０３  コントロール部
１０４  可変電源部
１０５  デッドタイム生成部
１０６  ドライバ部
１０７  ハーフブリッジ回路
１０７ａ、１０７ｂ  スイッチング素子
１０８  ＬＰＦ部
２０１  ボリューム調整部
３０１  変換制御部
【図１】
0005430025.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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