(57)【要約】【課題】  パワーアンプ集積回路の信号出力端子から、他の集積回路へ直接入力可能な電圧を有する信号を出力すること。【解決手段】  パワーアンプ集積回路３の信号入力端子４３には、所定のレベルに保持される信号が入力される。基準電圧生成回路４６は、信号入力端子４３に接続され、信号入力端子４３に入力される電圧より低い電圧を有する基準電圧を生成する。アナログ演算増幅回路３３は、基準電圧が入力され、基準電圧を基準として変化する電圧波形を有する信号を出力する。信号出力端子３８は、アナログ演算増幅回路３３により生成された信号を出力する。【選択図】  図２
2006319428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、
上記信号入力端子に接続され、上記信号入力端子に入力される電圧より低い電圧を有する基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
上記基準電圧が入力され、上記基準電圧を基準として変化する電圧波形を有する信号を出力するアナログ演算増幅回路と、
上記アナログ演算増幅回路により生成された信号を出力する信号出力端子と、
を有することを特徴とするパワーアンプ集積回路。
【請求項２】
前記基準電圧生成回路は、前記信号入力端子にベースが接続される入力段ＮＰＮトランジスタを有し、
上記入力段ＮＰＮトランジスタのエミッタにベースが接続され、且つ、エミッタが前記信号出力端子に接続されるリミッタ用ＰＮＰトランジスタを有すること、
を特徴とする請求項１記載のパワーアンプ集積回路。
【請求項３】
前記アナログ演算増幅回路の出力と前記信号出力端子との間に接続される抵抗素子を有することを特徴とする請求項１記載のパワーアンプ集積回路。
【請求項４】
前記信号出力端子に接続される診断用スイッチング素子を有し、当該パワーアンプ集積回路の異常あるいは当該パワーアンプ集積回路の入出力信号の異常を検出すると、上記診断用スイッチング素子をオン状態に制御する診断回路を有することを特徴とする請求項３記載のパワーアンプ集積回路。
【請求項５】
前記信号入力端子に接続され、前記信号入力端子の入力電圧が所定の電圧以上である場合に当該パワーアンプ集積回路を起動する起動回路を有することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載のパワーアンプ集積回路。
【請求項６】
所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、
信号出力端子と、
上記信号入力端子と上記信号出力端子との間に接続される抵抗素子と、
上記信号出力端子に接続される診断用スイッチング素子を有し、当該パワーアンプ集積回路の異常あるいは当該パワーアンプ集積回路の入出力信号の異常を検出すると、上記診断用スイッチング素子をオン状態に制御する診断回路と、
を有することを特徴とするパワーアンプ集積回路。
【請求項７】
所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、
信号出力端子と、
上記信号入力端子と上記信号出力端子との間に接続される第一スイッチング素子と、
上記信号出力端子とグランドとの間に接続される第二スイッチング素子と、
当該パワーアンプ集積回路に入出力される波形信号あるいは当該パワーアンプ集積回路内部の波形信号に基づいて、上記第一スイッチング素子および上記第二スイッチング素子を個別にオンオフ制御するデジタル波形出力回路と、
を有することを特徴とするパワーアンプ集積回路。
【請求項８】
車両のバッテリに接続される請求項１から７のうちのいずれか１項記載のパワーアンプ集積回路と、
前記パワーアンプ集積回路の前記信号入力端子および前記信号出力端子が接続され、前記信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、
を有することを特徴とする車載オーディオシステム。
【請求項９】
車両のバッテリに接続される請求項３記載のパワーアンプ集積回路と、
前記パワーアンプ集積回路の前記信号入力端子および前記信号出力端子が接続され、前記信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、
前記信号入力端子に接続され、前記パワーアンプ集積回路の前記基準電圧生成回路と略同じ電圧を外部基準電圧として生成する外部基準電圧生成回路と、
一端が前記パワーアンプ集積回路の前記信号出力端子および前記制御用集積回路に接続され、他端が上記外部基準電圧生成回路の出力に接続されるコンデンサと、
を有することを特徴とする車載オーディオシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーアンプ集積回路および車載オーディオシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、オーディオパワーアンプＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）を開示する。このオーディオパワーアンプＩＣは、待機信号の電圧レベルに応じてバイアス電圧の生成を制御するバイアス電圧生成回路を有する。このオーディオパワーアンプＩＣは、バイアス電圧生成回路の他にも、基準電圧生成回路、比較器、電圧検出回路などを有する。これらオーディオパワーアンプＩＣの内部回路は、オーディオパワーアンプＩＣのＶＣＣに供給される車載バッテリの電圧（１２Ｖなど）により動作する。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８８０６６号公報（要約、発明の詳細な説明、図面）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パワーアンプ集積回路には、それに入力されるオーディオ信号などにしたがって変化する波形信号を出力するものがある。また、パワーアンプ集積回路には、その出力端子同士の短絡などの異常を検出し、異常検出信号を出力するものがある。そして、パワーアンプ集積回路が出力するこれらの信号は、たとえばパワーアンプ集積回路の起動停止を制御する制御用集積回路に入力される。制御用集積回路は、これらの信号に基づいてパワーアンプ集積回路の動作状態を判断し、パワーアンプ集積回路の起動停止を制御する。
【０００５】
しかしながら、パワーアンプ集積回路は、特許文献１に例示されるように、車載バッテリの電圧（１２Ｖなど）で動作する一方、制御用集積回路などの一般的な集積回路は、たとえば５Ｖ以下の電圧で動作する。パワーアンプ集積回路の内部回路により生成される信号は、制御用集積回路などの一般的な集積回路の信号の入力電圧範囲を超えてしまう。
【０００６】
そのため、パワーアンプ集積回路が出力する信号を制御用集積回路へ入力する場合、パワーアンプ集積回路と制御用集積回路との間に、パワーアンプ集積回路が出力する信号の電圧レベルを制御用集積回路へ入力可能な電圧レベルへシフトする回路や、パワーアンプ集積回路が出力する信号の振幅を制御用集積回路へ入力可能な電圧範囲へ変換する回路などを設ける必要がある。
【０００７】
なお、パワーアンプ集積回路は、デジタル値を出力する場合、出力段としてオープンコレクタあるいはオープンドレインを採用することが多い。しかしながら、この場合には、パワーアンプ集積回路と制御用集積回路との間に、出力段のオンオフに応じた電圧変化を生成するためにプルアップ抵抗素子を設けなければ、制御用集積回路に有意な電圧レベルを有する信号を入力することができない。
【０００８】
本発明は、パワーアンプ集積回路の信号出力端子から、他の集積回路へ直接入力可能な電圧を有する信号を出力することができるパワーアンプ集積回路および車載オーディオシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、信号入力端子に接続され、信号入力端子に入力される電圧より低い電圧を有する基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、基準電圧が入力され、基準電圧を基準として変化する電圧波形を有する信号を出力するアナログ演算増幅回路と、アナログ演算増幅回路により生成された信号を出力する信号出力端子と、を有するものである。
【００１０】
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の構成に加えて、基準電圧生成回路が、信号入力端子にベースが接続される入力段ＮＰＮトランジスタを有し、入力段ＮＰＮトランジスタのエミッタにベースが接続され、且つ、エミッタが信号出力端子に接続されるリミッタ用ＰＮＰトランジスタを有するものである。
【００１１】
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の各構成に加えて、アナログ演算増幅回路の出力と信号出力端子との間に接続される抵抗素子を有するものである。
【００１２】
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の各構成に加えて、信号出力端子に接続される診断用スイッチング素子を有し、当該パワーアンプ集積回路の異常あるいは当該パワーアンプ集積回路の入出力信号の異常を検出すると、診断用スイッチング素子をオン状態に制御する診断回路を有するものである。
【００１３】
本発明に係るパワーアンプ集積回路は、上述した発明の各構成に加えて、信号入力端子に接続され、信号入力端子の入力電圧が所定の電圧以上である場合に当該パワーアンプ集積回路を起動する起動回路を有するものである。
【００１４】
本発明に係る他のパワーアンプ集積回路は、所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、信号出力端子と、信号入力端子と信号出力端子との間に接続される抵抗素子と、信号出力端子に接続される診断用スイッチング素子を有し、当該パワーアンプ集積回路の異常あるいは当該パワーアンプ集積回路の入出力信号の異常を検出すると、診断用スイッチング素子をオン状態に制御する診断回路と、を有するものである。
【００１５】
本発明に係る第三のパワーアンプ集積回路は、所定のレベルに保持される信号が入力される信号入力端子と、信号出力端子と、信号入力端子と信号出力端子との間に接続される第一スイッチング素子と、信号出力端子とグランドとの間に接続される第二スイッチング素子と、当該パワーアンプ集積回路に入出力される波形信号あるいは当該パワーアンプ集積回路内部の波形信号に基づいて、第一スイッチング素子および第二スイッチング素子を個別にオンオフ制御するデジタル波形出力回路と、を有するものである。
【００１６】
本発明に係る車載オーディオシステムは、車両のバッテリに接続される上述した発明に係る各構成のパワーアンプ集積回路と、パワーアンプ集積回路の信号入力端子および信号出力端子が接続され、信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、を有するものである。
【００１７】
本発明に係る他の車載オーディオシステムは、車両のバッテリに接続され、アナログ演算増幅回路の出力と信号出力端子との間に接続される抵抗素子を有する上述した発明に係るパワーアンプ集積回路と、パワーアンプ集積回路の信号入力端子および信号出力端子が接続され、信号入力端子に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力させる制御用集積回路と、信号入力端子に接続され、パワーアンプ集積回路の基準電圧生成回路と略同じ電圧を外部基準電圧として生成する外部基準電圧生成回路と、一端がパワーアンプ集積回路の信号出力端子および制御用集積回路に接続され、他端が外部基準電圧生成回路の出力に接続されるコンデンサと、を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、パワーアンプ集積回路の信号出力端子から、他の集積回路へ直接入力可能な電圧を有する信号を出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係るパワーアンプ集積回路および車載オーディオシステムを、図面に基づいて説明する。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。車載オーディオシステムは、自動車、オートバイなどの車両に搭載されるオーディオシステムである。自動車、オートバイなどの車両は、１２Ｖ（ボルト）あるいは２４Ｖの電圧を出力するバッテリ１や図示外の発電機を有する。
【００２１】
車両のバッテリ１や図示外の発電機は、車載オーディオシステムの電源回路２と、パワーアンプ集積回路３と、に接続される。電源回路２およびパワーアンプ集積回路３は、車両のバッテリ１のプラス端子とマイナス端子とに直接に接続され、バッテリ電圧で動作する。なお、バッテリ１のマイナス端子は、一般的に、車両アース４に接続される。
【００２２】
電源回路２は、バッテリ１のマイナス端子を基準として、たとえば＋５Ｖなどの所定の安定した電圧を生成し、電源電圧として出力する。電源回路２が生成した電源電圧は、車載オーディオシステムのパワーアンプ集積回路３以外の各回路（以下、内部回路とよぶ。）、たとえばラジオ受信機５、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）プレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８、入力デバイス９、制御用集積回路１０、外部基準電圧生成回路１１などに供給される。
【００２３】
ラジオ受信機５は、ラジオ電波を受信し、音声信号をソースセレクタ７へ出力する。ＣＤプレーヤ６は、ＣＤに記録されたデータを読み込み、読み込みデータに基づく音声信号をソースセレクタ７へ出力する。ラジオ受信機５やＣＤプレーヤ６は、音源装置である。ソースセレクタ７は、これらラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６などの複数の音源装置の中から１つを選択し、その選択した音源装置の音声信号をパワーアンプ集積回路３へ出力する。
【００２４】
表示デバイス８は、複数の音源装置のリストなどを表示する。入力デバイス９は、ユーザに操作される複数の入力キーを有し、操作された入力キーに対応する入力信号を出力する。
【００２５】
電源回路２から供給される電圧で動作する制御用集積回路１０は、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ１２、入出力ポート１３などを有する。ＡＤコンバータ１２は、入力される信号の電圧レベルをサンプリングし、その電圧レベルに応じたデジタル値を出力する。入出力ポート１３は、入力される信号を所定の閾値で判断し、その判断結果に応じた０または１の値を出力する。また、入出力ポート１３は、０または１の値が設定されると、その設定値に応じた電圧レベルを出力する。入出力ポート１３は、０の値に基づいてたとえばグランド電位に近い電圧を出力し、１の値に基づいてたとえば制御用集積回路１０の電源電圧に近い電圧を出力する。
【００２６】
制御用集積回路１０の入出力ポート１３には、ラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８、入力デバイス９、パワーアンプ集積回路３などが接続される。ＡＤコンバータ１２には、パワーアンプ集積回路３が接続される。
【００２７】
図２は、図１中のパワーアンプ集積回路３を示す回路図である。パワーアンプ集積回路３は、４チャンネル分の音声信号出力端子２１を有する。なお、パワーアンプ集積回路３の音声信号出力端子２１は、２チャンネル分であっても、５．１チャンネル分であってもよい。
【００２８】
各チャンネルの音声信号出力端子２１は、２つの音声信号出力端子２１からなる。２つの音声信号出力端子２１の間には、図１に示すように、車両のドアなどに内蔵されるスピーカ１４が接続される。パワーアンプ集積回路３は、それに入力される音声信号を増幅し、各チャンネルの音声信号出力端子２１から出力する。
【００２９】
各チャンネルの２つの音声信号出力端子２１の間には、４つの抵抗素子２２が直列に接続される。４つの抵抗素子２２は、スピーカ１４と並列に接続される。各抵抗素子２２には、パワーアンプ集積回路３がスピーカ１４へ供給する音声信号の約四分の一の振幅の電圧が発生する。なお、この抵抗素子２２の個数は、１から３個であっても、５個以上であってもよい。
【００３０】
４つの抵抗素子２２の中の１つの抵抗素子２２の両端は、チャンネル別回路２３に接続される。チャンネル別回路２３は、２つの入力バッファ２４，２５を有する。抵抗素子２２の両端は、２つの入力バッファ２４，２５に接続される。
【００３１】
一方の入力バッファ２４の出力には、入力抵抗素子２６の一端が接続される。入力抵抗素子２６の他端には、オペアンプ２７の反転入力端子に接続される。オペアンプ２７の反転入力端子と出力端子との間には、出力抵抗素子２８が接続される。
【００３２】
他方の入力バッファ２５の出力には、チャンネル別第一分圧抵抗素子２９の一端が接続される。チャンネル別第一分圧抵抗素子２９の他端には、チャンネル別第二分圧抵抗素子３０の一端が接続される。チャンネル別第二分圧抵抗素子３０の他端は、基準電圧バッファ３１の出力に接続される。基準電圧バッファ３１には、後述する基準電圧生成回路４６から出力される基準電圧が入力される。
【００３３】
チャンネル別第一分圧抵抗素子２９とチャンネル別第二分圧抵抗素子３０との接続点は、オペアンプ２７の非反転入力端子に接続される。
【００３４】
このような回路構成とすることで、チャンネル別回路２３は、２つの入力バッファ２４，２５に接続される抵抗素子２２の電圧を、基準電圧バッファ３１に入力される基準電圧を基準とする所望の電圧レベルへレベルシフトし、入力抵抗素子２６、オペアンプ２７および出力抵抗素子２８により構成される差動増幅回路により増幅して出力する。
【００３５】
チャンネル別回路２３のオペアンプ２７の出力端子には、加算回路３２が接続される。加算回路３２は、アナログ演算増幅回路としてのオペアンプ３３と、チャンネルと同数（ここでは４つ）の入力抵抗素子３４と、出力抵抗素子３５と、を有する。各入力抵抗素子３４は、各チャンネル別回路２３の出力と、オペアンプ３３の反転入力端子との間に接続される。出力抵抗素子３５は、オペアンプ３３の反転入力端子と出力端子との間に接続される。加算回路３２の非反転入力端子には、後述する基準電圧生成回路４６から出力される基準電圧が入力される。加算回路３２は、非反転入力端子に入力される電圧を基準として、複数の入力抵抗素子３４に入力される複数の電圧を加算した電圧に追従してそれと逆相で変化する出力電圧を、オペアンプ３３の出力端子から出力する。
【００３６】
加算回路３２の出力には、抵抗素子としてのローパスフィルタ用抵抗素子３７の一端が接続される。ローパスフィルタ用抵抗素子３７の他端は、信号出力端子３８に接続される。
【００３７】
パワーアンプ集積回路３は、上述したチャンネル数分の音声信号出力端子２１および信号出力端子３８の他に、電源端子４１、グランド端子４２、信号入力端子としての起動停止信号入力端子４３、デジタル信号専用出力端子４４などを有する。４チャンネルのパワーアンプ集積回路３の端子数は、通常２０〜３５本程度である。なお、パワーアンプ集積回路３の電源端子４１は、バッテリ１のプラス端子に接続される。グランド端子４２は、バッテリ１のマイナス端子に接続される。パワーアンプ集積回路３は、バッテリ１の出力電圧で動作する。
【００３８】
起動停止信号入力端子４３は、基準電圧生成回路４６に接続される。基準電圧生成回路４６は、入力段ＮＰＮトランジスタ４７を有する。起動停止信号入力端子４３は、入力段ＮＰＮトランジスタ４７のベースに接続される。入力段ＮＰＮトランジスタ４７のコレクタは、電源端子４１に接続される。入力段ＮＰＮトランジスタ４７のエミッタには、第一分圧抵抗素子４８の一端が接続される。第一分圧抵抗素子４８の他端は、第二分圧抵抗素子４９の一端に接続される。第二分圧抵抗素子４９の他端は、ダイオード５０のアノードに接続される。ダイオード５０のカソードは、グランド端子４２に接続される。
【００３９】
基準電圧生成回路４６の第一分圧抵抗素子４８と第二分圧抵抗素子４９とが接続されるノードの電圧は、基準電圧となる。このノードの電圧は、起動停止信号入力端子４３に入力される電圧の約半分の電圧となる。そして、当該ノードは、４つのチャンネル別回路２３の基準電圧バッファ３１と、加算回路３２のオペアンプ３３の非反転入力端子と、に接続される。
【００４０】
なお、当該ノードに基準電圧バッファを接続し、基準電圧生成回路４６はその基準電圧バッファの出力電圧を基準電圧として出力するようにしてもよい。この場合、４つのチャンネル別回路２３の基準電圧バッファ３１は、不要とすることが可能である。
【００４１】
基準電圧生成回路４６の入力段ＮＰＮトランジスタ４７のエミッタには、また、リミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１のベースが接続される。リミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１のエミッタは、信号出力端子３８に接続される。リミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１のコレクタは、抵抗素子５２を介してグランド端子４２に接続される。
【００４２】
信号出力端子３８には、上述したローパスフィルタ用抵抗素子３７およびリミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１の他にも、診断回路としての短絡検出回路５６と、ウィンドウコンパレータ５７とが接続される。
【００４３】
短絡検出回路５６は、診断用スイッチング素子としての診断用ＮＰＮトランジスタ５９を有する。信号出力端子３８には、保護抵抗素子５８を介してこの診断用ＮＰＮトランジスタ５９のコレクタが接続される。診断用ＮＰＮトランジスタ５９のエミッタは、グランド端子４２に接続される。短絡検出回路５６は、４チャンネル分の音声信号出力端子２１を監視し、いずれかの音声信号出力端子２１の短絡を検出すると、診断用ＮＰＮトランジスタ５９をオン状態に制御する。それ以外の状態では、短絡検出回路５６は、診断用ＮＰＮトランジスタ５９をオフ状態に制御する。
【００４４】
なお、短絡検出回路５６が検出する短絡としては、たとえば、各チャンネルの一対の音声信号出力端子２１同士の短絡、音声信号出力端子２１と電源端子４１との短絡、音声信号出力端子２１とグランド端子４２との短絡などがある。
【００４５】
ウィンドウコンパレータ５７は、ローパスフィルタ用抵抗素子３７の他端の電位と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。なお、ローパスフィルタ用抵抗素子３７の他端の電位は、後述するように信号出力端子３８の外部にローパスフィルタ用コンデンサ１５が接続された場合、チャンネル毎の一対の信号出力端子２１の電圧差を複数のチャンネル分加算した電圧波形から、高周波成分を取り除いた電圧となる。つまり、複数組のチャンネルから出力される直流的なオフセット電圧の総和に応じた電圧となる。そして、ローパスフィルタ用抵抗素子３７の他端の電位が、予め設定される所定の電圧範囲外になると、ウィンドウコンパレータ５７は、デジタル信号専用出力端子４４をローレベルへ制御する。
【００４６】
起動停止信号入力端子４３には、上述した基準電圧生成回路４６の入力段ＮＰＮトランジスタ４７の他にも、起動回路６０が接続される。起動回路６０は、パワーアンプ集積回路３の内部回路の起動および停止を制御するものである。内部回路には、上述した複数のチャンネル別回路２３、チャンネル別回路２３のオペアンプ２７、加算回路３２のオペアンプ３３、短絡検出回路５６、ウィンドウコンパレータ５７などがある。そして、起動回路６０は、起動停止信号入力端子４３の入力電圧がたとえば１．５Ｖなどの所定の電圧以上になると、これらの内部回路を起動する。起動回路６０は、起動停止信号入力端子４３の入力電圧が所定の電圧より低くなると、パワーアンプ集積回路３の内部回路を停止させる。なお、起動回路６０は、たとえば、これら内部回路の電源端子４１への接続を制御することで、内部回路の起動停止を制御する。
【００４７】
以上の構成を有するパワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３、信号出力端子３８およびデジタル信号専用出力端子４４は、図１に示すように、制御用集積回路１０に接続される。制御用集積回路１０は、上述したようにＡＤコンバータ１２や入出力ポート１３などを有する。
【００４８】
パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８は、具体的には、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２に直接に接続される。また、信号出力端子３８には、コンデンサとしてのローパスフィルタ用コンデンサ１５の一端が接続される。
【００４９】
パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３は、具体的には、ローパスフィルタ回路（ＬＰＦ）１６を介して、制御用集積回路１０の入出力ポート１３に接続される。制御用集積回路１０の入出力ポート１３から出力される信号は、ローパスフィルタ回路１６を介して起動停止信号入力端子４３へ入力される。
【００５０】
また、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３には、外部基準電圧生成回路１１が接続される。外部基準電圧生成回路１１は、パワーアンプ集積回路３の基準電圧生成回路４６と同様の回路構成を有する。つまり、外部基準電圧生成回路１１は、図２に示すように、外部ＮＰＮトランジスタ６１を有する。起動停止信号入力端子４３は、外部ＮＰＮトランジスタ６１のベースに接続される。外部ＮＰＮトランジスタ６１のコレクタは、電源回路２に接続される。外部ＮＰＮトランジスタ６１のエミッタには、外部第一分圧抵抗素子６２の一端が接続される。外部第一分圧抵抗素子６２の他端は、外部第二分圧抵抗素子６３の一端に接続される。外部第二分圧抵抗素子６３の他端は、外部ダイオード６４のアノードに接続される。外部ダイオード６４のカソードは、バッテリ１のマイナス端子に接続される。
【００５１】
また、外部基準電圧生成回路１１の外部第一分圧抵抗素子６２と外部第二分圧抵抗素子６３とが接続されるノードには、ローパスフィルタ用コンデンサ１５の他端が接続される。ローパスフィルタ用コンデンサ１５の一端は、上述したように信号出力端子３８に接続される。このローパスフィルタ用コンデンサ１５は、パワーアンプ集積回路３の内部において信号出力端子３８に接続されるローパスフィルタ用抵抗素子３７とともに、ローパスフィルタ回路を構成する。
【００５２】
パワーアンプ集積回路３のデジタル信号専用出力端子４４は、具体的には、制御用集積回路１０の入出力ポート１３に接続される。パワーアンプ集積回路３のデジタル信号専用出力端子４４から出力される信号は、制御用集積回路１０の入出力ポート１３に入力される。
【００５３】
次に、以上の構成を有する実施の形態１に係る車載オーディオシステムの動作を説明する。まず、車載オーディオシステムを起動する場合について説明する。
【００５４】
なお、起動前には、制御用集積回路１０は、入出力ポート１３を用いて、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３をローレベルに制御しているものとする。起動停止信号入力端子４３がローレベルである場合、パワーアンプ集積回路３の起動回路６０は、パワーアンプ集積回路３の内部回路を停止する。
【００５５】
制御用集積回路１０は、入出力ポート１３から表示デバイス８へ音源装置リストの選択画面データを出力する。表示デバイス８は、たとえばラジオ、ＣＤなどといった音源装置のリストを表示する。ユーザは、表示デバイス８の表示に基づいて、入力デバイス９に対して所定の音源装置を選択させるための操作を行う。入力デバイス９は、操作に応じた入力信号を入出力ポート１３へ出力する。制御用集積回路１０は、入力デバイス９からの入力信号に基づいて、所定の音源装置を選択する。
【００５６】
音源装置を選択した後、制御用集積回路１０は、入出力ポート１３から選択した音源装置へ起動信号を出力する。起動信号が出力された音源装置は、動作を開始し、音声信号を出力する。
【００５７】
また、制御用集積回路１０は、入出力ポート１３からソースセレクタ７へ、選択した音源装置をソースとして選択させる選択信号を出力する。ソースセレクタ７は、選択信号により指定された音源装置を選択し、その選択した音源装置から入力される音声信号をパワーアンプ集積回路３へ出力する。
【００５８】
さらに、制御用集積回路１０は、入出力ポート１３を用いて、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３をハイレベルへ制御する。起動停止信号入力端子４３の電圧は、制御用集積回路１０の電源電圧に近い電圧に制御される。パワーアンプ集積回路３の起動回路６０は、起動停止信号入力端子４３の入力電圧が所定の電圧以上になると、パワーアンプ集積回路３の内部回路を動作させる。これにより、パワーアンプ集積回路３の複数のチャンネル別回路２３、チャンネル別回路２３のオペアンプ２７、加算回路３２のオペアンプ３３、短絡検出回路５６、ウィンドウコンパレータ５７などが動作を開始する。
【００５９】
内部回路が動作しているパワーアンプ集積回路３は、ソースセレクタ７から入力される音声信号を増幅し、各チャンネルの音声信号出力端子２１から出力する。スピーカ１４は、パワーアンプ集積回路３により駆動され、音声を出力する。
【００６０】
以上の制御用集積回路１０による一連の制御により、制御用集積回路１０がユーザ操作に基づいて選択した音源装置からの音声などが、スピーカ１４から出力される。
【００６１】
このように、パワーアンプ集積回路３は、制御用集積回路１０により起動停止信号入力端子４３がハイレベルに制御されると、各チャンネルの音声信号出力端子２１から音声信号を出力する。
【００６２】
その一方で、パワーアンプ集積回路３の各チャンネル別回路２３は、各チャンネルの２つの音声信号出力端子２１の間に接続された抵抗素子２２の電圧を、基準電圧を基準とする電圧へレベルシフトし、オペアンプ２７を有する差動増幅回路により増幅して出力する。各チャンネル別回路２３は、各チャンネルからスピーカ１４へ供給される音声信号に従って変化する電圧を有する波形検出信号を出力する。
【００６３】
なお、基準電圧生成回路４６は、起動停止信号入力端子４３に入力される電圧の半分の電圧を、基準電圧として非反転入力端子へ出力する。そのため、各チャンネル別回路２３は、抵抗素子２２の電圧を、起動停止信号入力端子４３に入力される電圧の半分の電圧を中心として、且つ、抵抗素子２２の電圧に従って変化する波形の電圧へレベルシフトして出力する。
【００６４】
各チャンネル別回路２３から出力される波形検出信号は、加算回路３２に入力される。加算回路３２のオペアンプの非反転入力端子には、基準電圧生成回路４６が生成する基準電圧が入力される。オペアンプ３３は、基準電圧を基準として、複数のチャンネル別回路２３から出力される波形検出信号の電圧を加算し、出力する。加算回路３２は、基準電圧を基準として変化する、４チャンネル分の波形が加算された波形検出信号を出力する。
【００６５】
加算回路３２から出力される加算された波形検出信号は、ローパスフィルタ用抵抗素子３７を介して、信号出力端子３８からパワーアンプ集積回路３の外部へ出力される。信号出力端子３８には、ローパスフィルタ用コンデンサ１５と、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２とが接続される。ローパスフィルタ用抵抗素子３７とローパスフィルタ用コンデンサ１５とは、加算回路３２の出力信号に対して、ローパスフィルタ回路として機能する。したがって、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２には、加算回路３２から出力される加算された波形検出信号から、高周波成分を除いた信号が入力される。ＡＤコンバータ１２は、入力信号をサンプリングする。
【００６６】
ところで、加算回路３２から出力される加算された波形検出信号は、パワーアンプ集積回路３内で生成される基準電圧を基準として変化する電圧を有する。この基準電圧は、起動停止信号入力端子４３に入力される電圧の約半分の電圧である。起動停止信号入力端子４３は、制御用集積回路１０の入出力ポート１３によりハイレベルに制御される。この制御用集積回路１０が入出力ポート１３から出力するハイレベルの電圧は、制御用集積回路１０の電源電圧以下の電圧である。そのため、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８から出力される電圧は、基本的に、制御用集積回路１０の電源電圧以下の範囲において変化する。
【００６７】
また、リミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１のベースは、入力段ＮＰＮトランジスタ４７のエミッタに接続されている。入力段ＮＰＮトランジスタ４７のベースは、起動停止信号入力端子４３に接続されている。そのため、何らかの原因により、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８の電圧が、起動停止信号入力端子４３に入力される電圧を超えると、リミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１はオン状態になる。また、起動停止信号入力端子４３の電圧は、制御用集積回路１０の電源電圧以下である。そのため、信号出力端子３８の電圧は、制御用集積回路１０の電源電圧以下の範囲において変化する。パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８の電圧が定常的に、制御用集積回路１０の電源電圧を超えてしまうことはない。
【００６８】
また、パワーアンプ集積回路３の短絡検出回路５６は、各チャンネルの一対の音声信号出力端子２１同士の短絡、音声信号出力端子２１と電源端子４１との短絡、音声信号出力端子２１とグランド端子４２との短絡などを検出すると、診断用ＮＰＮトランジスタ５９をオン状態に制御する。診断用ＮＰＮトランジスタ５９がオン状態になると、ローパスフィルタ用抵抗素子３７が接地状態となる。信号出力端子３８の電圧は、加算回路３２の出力電圧に関係なく、グランド電圧に近いローレベルの電圧となる。
【００６９】
その結果、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８に直接に接続される制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２は、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８から出力される電圧をサンプリングすることができる。ＡＤコンバータ１２は、その入力電圧範囲において変化する加算回路３２の出力に基づく電圧、短絡検出回路５６により生成されるローレベルの電圧、ならびに、リミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１がオン状態になっているときのハイレベルの電圧をサンプリングすることができる。
【００７０】
また、パワーアンプ集積回路３のウィンドウコンパレータ５７は、ローパスフィルタ用抵抗素子３７の他端の電圧と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。ローパスフィルタ用抵抗素子３７の他端の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲外になると、ウィンドウコンパレータ５７は、デジタル信号専用出力端子４４をローレベルへ制御する。デジタル信号専用出力端子４４は、制御用集積回路１０の入出力ポート１３が接続される。入出力ポート１３は、デジタル信号専用出力端子４４から入力される電圧に基づいて、１または０のデジタル値を生成する。
【００７１】
制御用集積回路１０は、ＡＤコンバータ１２がサンプリングした電圧値や、入出力ポート１３がその入力電圧に基づいて生成したデジタル値に基づいて、パワーアンプ集積回路３の動作状態を判断する。
【００７２】
たとえば、制御用集積回路１０は、ＡＤコンバータ１２がサンプリングした電圧値がグランド電位に近い値である場合、パワーアンプ集積回路３の出力が短絡していると判断する。そして、制御用集積回路１０は、入出力ポート１３を用いて、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３をローレベルへ制御する。
【００７３】
パワーアンプ集積回路３の起動回路６０は、起動停止信号入力端子４３の入力電圧が所定の電圧より低くなると、パワーアンプ集積回路３の内部回路を停止する。これにより、パワーアンプ集積回路３の複数のチャンネル別回路２３、チャンネル別回路２３のオペアンプ２７、加算回路３２のオペアンプ３３、短絡検出回路５６、ウィンドウコンパレータ５７などは、その動作を停止する。また、パワーアンプ集積回路３は、複数の音声信号出力端子２１からスピーカ１４へ音声信号を出力しなくなる。スピーカ１４は、音声を出力しなくなる。
【００７４】
他にもたとえば、制御用集積回路１０は、ＡＤコンバータ１２がサンプリングした電圧値が、制御用集積回路１０の電源電圧の半分の値より所定値分ずれていたら、直流的な電圧がスピーカ１４に供給されていると判断する。そして、制御用集積回路１０は、その直流的な電圧を抑制するための制御を実行する。
【００７５】
他にもたとえば、制御用集積回路１０は、入出力ポート１３が生成したデジタル値に基づいて、異常な直流電圧がスピーカ１４へ供給されていると判断したら、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３をローレベルへ制御する。これにより、パワーアンプ集積回路３の内部回路は停止する。スピーカ１４は、音声を出力しなくなる。
【００７６】
以上のように、この実施の形態１によれば、制御用集積回路１０は、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３に、自分の電源電圧以下の電圧に保持されるハイレベルの信号を入力する。パワーアンプ集積回路３の加算回路３２から出力される波形信号は、この起動停止信号入力端子４３に入力される電圧の略半分の基準電圧を基準として変化するものになる。
【００７７】
したがって、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８と制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２とを直接に接続し、その波形信号をパワーアンプ集積回路３から制御用集積回路１０へ直接に入力することができる。
【００７８】
また、たとえば制御用集積回路１０が故障し、その故障した制御用集積回路１０を新しい制御用集積回路１０へ交換する場合において、それらの制御用集積回路１０の電源電圧がたとえば５Ｖと３．３Ｖとのように異なるときであっても、検出信号のインタフェースは維持される。交換された制御用集積回路１０は、パワーアンプ集積回路３からの検出信号に基づいて、パワーアンプ集積回路３などを制御することができる。
【００７９】
また、この実施の形態１のパワーアンプ集積回路３において、信号出力端子３８と起動停止信号入力端子４３との間には、基準電圧生成回路４６の入力段ＮＰＮトランジスタ４７とリミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１とが接続されている。したがって、信号出力端子３８の電圧が起動停止信号入力端子４３の電圧以上になろうとすると、リミッタ用ＰＮＰトランジスタ５１がオン状態になり、信号出力端子３８の電圧が起動停止信号入力端子４３に入力される電圧や、制御用集積回路１０の電源電圧を超え難くなる。パワーアンプ集積回路３は、制御用集積回路１０へ、制御用集積回路１０の電源電圧を超える過大な電圧を出力しないようになる。
【００８０】
また、この実施の形態１のパワーアンプ集積回路３では、加算回路３２の出力と信号出力端子３８との間に、ローパスフィルタ用抵抗素子３７が接続されている。したがって、信号出力端子３８の外部にローパスフィルタ用コンデンサ１５を接続するだけで、加算回路３２の出力信号から高周波成分を除去するローパスフィルタ回路を構成することができる。
【００８１】
また、この実施の形態１のパワーアンプ集積回路３は、短絡検出回路５６を有する。この短絡検出回路５６は、信号出力端子３８にコレクタが接続される診断用ＮＰＮトランジスタ５９を有し、パワーアンプ集積回路３の短絡を検出すると、診断用ＮＰＮトランジスタ５９をオン状態に制御する。したがって、１つの信号出力端子３８から、加算回路３２が出力する波形信号と、短絡検出回路５６によるデジタルの検出信号とを出力することができる。
【００８２】
しかも、短絡検出回路５６の診断用ＮＰＮトランジスタ５９は、信号出力端子３８とローパスフィルタ用抵抗素子３７との間に接続されている。したがって、信号出力端子３８の外部にローパスフィルタ用コンデンサ１５が接続されてローパスフィルタ回路が構成されている場合であってもその影響をうけることなく、信号出力端子３８の電圧レベルは、診断用ＮＰＮトランジスタ５９のオンオフ制御により０または１に相当する電圧レベルへ速やかに変化する。
【００８３】
また、この実施の形態１のパワーアンプ集積回路３において、その内部回路の起動停止を制御する起動回路６０は、起動停止信号入力端子４３の入力電圧が所定の電圧以上である場合に内部回路を起動し、その入力電圧がその所定の電圧より低い場合に内部回路を停止する。したがって、制御用集積回路１０により起動停止信号入力端子４３へ供給されるハイレベルの電圧が、制御用集積回路１０の電源電圧あるいはそれ以下の電圧であるとしても、起動回路６０は、内部回路の起動停止を制御することができる。起動停止信号入力端子４３は、基準電圧を生成するための電圧を入力する端子として兼用することができる。パワーアンプ集積回路３のピン数を増加させることなく、信号出力端子３８から出力される電圧を制限することができる。
【００８４】
また、この実施の形態１では、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３には、外部基準電圧生成回路１１が接続され、その外部基準電圧生成回路１１は、パワーアンプ集積回路３の基準電圧生成回路４６と略同じ基準電圧を生成し、ローパスフィルタ用コンデンサ１５の他端はその外部基準電圧生成回路１１に接続されている。
【００８５】
そのため、パワーアンプ集積回路３が停止しているとき、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２には、基準電圧に略等しい電圧が入力される。パワーアンプ集積回路３が起動されると、制御用集積回路１０に入力される信号の電圧は、この基準電圧に略等しい電圧から変化を開始する。したがって、制御用集積回路１０には、パワーアンプ集積回路３の起動直後から、加算回路３２が出力する信号から高周波成分を取り除いた電圧が入力される。
【００８６】
これに対して、ローパスフィルタ用コンデンサ１５の他端が、たとえばバッテリ１のマイナス端子などに接続されている場合、パワーアンプ集積回路３が停止しているときに、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２には、そのマイナス端子などの電圧が入力される。ローパスフィルタ用コンデンサ１５は、たとえば、パワーアンプ集積回路３が起動された後にまず基準電圧まで充電されてから、加算回路３２が出力する信号に追従するようになる。したがって、制御用集積回路１０に入力される信号の電圧は、パワーアンプ集積回路３が起動されてから、そのローパスフィルタ用コンデンサ１５の時定数に応じた充電時間が経過した後でなければ、パワーアンプ集積回路３が信号出力端子３８から出力する電圧に追従する電圧とはならない。制御用集積回路１０は、少なくともその充電時間の間、ＡＤコンバータ１２の出力を利用することができない。制御用集積回路１０は、パワーアンプ集積回路３の出力において短絡が生じている場合であっても、少なくともその充電時間の間は、パワーアンプ集積回路３を停止するように制御することはできない。
【００８７】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。車載オーディオシステムは、パワーアンプ集積回路３、電源回路２、ラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８、入力デバイス９、制御用集積回路１０を有する。なお、ラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８および入力デバイス９は、実施の形態１の同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、実施の形態１と同一の符号を付して図示および説明を省略する。
【００８８】
パワーアンプ集積回路３および電源回路２は、車両のバッテリ１に接続される。電源回路２は、ラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８、入力デバイス９、制御用集積回路１０に所定の電圧を供給する。
【００８９】
パワーアンプ集積回路３は、起動停止信号入力端子４３を有する。起動停止信号入力端子４３には、起動回路６０と、抵抗素子としての内蔵プルアップ抵抗素子７１の一端とが接続される。内蔵プルアップ抵抗素子７１の他端には、信号出力端子３８と、保護抵抗素子５８の一端が接続される。保護抵抗素子５８の他端には、短絡検出回路５６の診断用ＮＰＮトランジスタ５９のコレクタが接続される。保護抵抗素子５８は、診断用ＮＰＮトランジスタ５９の過電流による損傷を予防する。
【００９０】
また、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８は、制御用集積回路１０の入出力ポート１３に接続される。
【００９１】
パワーアンプ集積回路３の上述したもの以外の構成要素は、実施の形態１と同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、その説明を省略する。
【００９２】
次に、以上の構成を有する実施の形態２に係る車載オーディオシステムの動作を説明する。
【００９３】
制御用集積回路１０により起動停止信号入力端子４３がハイレベルへ制御されると、起動回路６０は、短絡検出回路５６などの内部回路を動作させる。これにより、パワーアンプ集積回路３は、動作を開始し、ソースセレクタ７から入力される音声信号を増幅して、音声信号出力端子２１からスピーカ１４へ出力する。
【００９４】
短絡検出回路５６は、各チャンネルの一対の音声信号出力端子２１同士の短絡、音声信号出力端子２１と電源端子４１との短絡、音声信号出力端子２１とグランド端子４２との短絡などを検出すると、診断用ＮＰＮトランジスタ５９をオン状態に制御する。
【００９５】
診断用ＮＰＮトランジスタ５９がオン状態になると、内蔵プルアップ抵抗素子７１に電流が流れる。信号出力端子３８の電圧は、グランド電圧に近いローレベルの電圧となる。
【００９６】
なお、診断用ＮＰＮトランジスタ５９がオフ状態である場合、内蔵プルアップ抵抗素子７１に電流は流れない。信号出力端子３８の電圧は、起動停止信号入力端子の電圧となる。
【００９７】
この信号出力端子３８に直接に接続される制御用集積回路１０は、信号出力端子３８から入出力ポート１３へ入力される電圧を監視する。そして、入出力ポート１３からローレベルに対応するデジタル値が出力されると、パワーアンプ集積回路３の出力が短絡していると判断する。そして、制御用集積回路１０は、入出力ポート１３を用いて、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３をローレベルへ制御する。
【００９８】
パワーアンプ集積回路３の起動回路６０は、起動停止信号入力端子４３の入力電圧が所定の電圧より低くなると、パワーアンプ集積回路３の内部回路を停止する。これにより、パワーアンプ集積回路３の内部回路は、動作を停止する。また、パワーアンプ集積回路３は、複数の音声信号出力端子２１からスピーカ１４へ音声信号を出力しなくなる。スピーカ１４は、音声を出力しなくなる。
【００９９】
実施の形態２に係る車載オーディオシステムの上述した以外の動作は、実施の形態１のものと同様であり、その説明を省略する。
【０１００】
以上のように、この実施の形態２によれば、制御用集積回路１０は、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力する。
【０１０１】
短絡検出回路５６の診断用ＮＰＮトランジスタ５９がオフ状態にあるときには、信号出力端子３８は、内蔵プルアップ抵抗素子７１を介して、起動停止信号入力端子４３に接続される。信号出力端子３８の電圧は、制御用集積回路１０のハイレベルの電圧と略同じになる。
【０１０２】
短絡検出回路５６の診断用ＮＰＮトランジスタ５９がオン状態になると、信号出力端子３８の電圧は、グランド端子４２の電位に近いローレベルの電圧になる。この電圧は、制御用集積回路１０のローレベルの電圧と略同じである。
【０１０３】
したがって、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８を制御用集積回路１０の入出力ポート１３に直接に接続し、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８のハイレベルの電圧およびローレベルの電圧を制御用集積回路１０へ直接に入力することができる。
【０１０４】
なお、この実施の形態２では、短絡検出回路５６の診断用ＮＰＮトランジスタ５９と、起動停止信号入力端子４３との間に、内蔵プルアップ抵抗素子７１を接続している。この他にもたとえば、短絡検出回路５６の出力段トランジスタをＰＮＰ型とし、このＰＮＰトランジスタのコレクタと、グランド端子との間に内蔵プルダウン抵抗素子を接続し、さらに、ＰＮＰトランジスタのエミッタを起動停止信号入力端子４３に接続するようにしてもよい。
【０１０５】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。車載オーディオシステムは、パワーアンプ集積回路３、電源回路２、ラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８、入力デバイス９、制御用集積回路１０を有する。なお、ラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８および入力デバイス９は、実施の形態１の同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、実施の形態１と同一の符号を付して図示および説明を省略する。
【０１０６】
パワーアンプ集積回路３および電源回路２は、車両のバッテリ１に接続される。電源回路２は、ラジオ受信機５、ＣＤプレーヤ６、ソースセレクタ７、表示デバイス８、入力デバイス９、制御用集積回路１０に所定の電圧を供給する。
【０１０７】
パワーアンプ集積回路３は、起動停止信号入力端子４３を有する。起動停止信号入力端子４３には、起動回路６０と、第一スイッチング素子８１の一端が接続される。第一スイッチング素子８１の他端には、保護抵抗素子８３の一端と、第二スイッチング素子８２の一端とが接続される。第二スイッチング素子８２の他端は、グランド端子に接続される。
【０１０８】
保護抵抗素子８３の他端は、信号出力端子３８に接続される。パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８は、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２に接続される。
【０１０９】
また、パワーアンプ集積回路３は、デジタル波形出力回路としてのウィンドウコンパレータ８４を有する。ウィンドウコンパレータ８４は、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。そして、その複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりプラス側になると、ウィンドウコンパレータ８４は、第一スイッチング素子８１を閉じる。複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりマイナス側になると、ウィンドウコンパレータ８４は、第二スイッチング素子８２を閉じる。
【０１１０】
パワーアンプ集積回路３の上述したもの以外の構成要素は、実施の形態１と同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、その説明を省略する。
【０１１１】
次に、以上の構成を有する実施の形態２に係る車載オーディオシステムの動作を説明する。
【０１１２】
制御用集積回路１０により起動停止信号入力端子４３がハイレベルへ制御されると、起動回路６０は、短絡検出回路５６などの内部回路を動作させる。これにより、パワーアンプ集積回路３は、動作を開始し、ソースセレクタ７から入力される音声信号を増幅して、音声信号出力端子２１からスピーカ１４へ出力する。
【０１１３】
ウィンドウコンパレータ８４は、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧と、予め設定される所定の電圧範囲とを比較する。そして、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりプラス側になると、ウィンドウコンパレータ８４は、第一スイッチング素子８１を閉じる。
【０１１４】
第一スイッチング素子８１が閉じられると、保護抵抗素子８３の一端は、起動停止信号入力端子４３に接続される。信号出力端子３８の電位は、保護抵抗素子８３の抵抗値と信号出力端子３８に接続される配線容量などとで決まる時定数に従って、起動停止信号入力端子４３の電圧に近い電圧まで変化する。定常時には、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２には、起動停止信号入力端子４３の電圧より若干低い電圧が入力される。
【０１１５】
また、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が、予め設定される所定の電圧範囲よりマイナス側になると、ウィンドウコンパレータ８４７は、第二スイッチング素子８２を閉じる。
【０１１６】
第二スイッチング素子８２が閉じられると、保護抵抗素子８３の一端は、グランド端子４２に接続される。信号出力端子３８の電位は、保護抵抗素子８３の抵抗値と信号出力端子３８に接続される配線容量などとで決まる時定数に従って、グランド端子４２に近い電圧まで変化する。定常時には、制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２には、グランド端子４２の電圧より若干高い電圧が入力される。
【０１１７】
信号出力端子３８に直接に接続される制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２は、信号出力端子３８の電圧をサンプリングし、その電圧値を出力する。制御用集積回路１０は、この電圧値に基づいて、パワーアンプ集積回路３などの動作を制御する。
【０１１８】
実施の形態３に係る車載オーディオシステムの上述した以外の動作は、実施の形態１のものと同様であり、その説明を省略する。
【０１１９】
以上のように、この実施の形態３によれば、制御用集積回路１０は、パワーアンプ集積回路３の起動停止信号入力端子４３に、自分の電源電圧以下の電圧に保持される信号を入力する。パワーアンプ集積回路３のウィンドウコンパレータ８４は、複数組のチャンネルから出力される電圧の総和の電圧が予め設定される所定の電圧範囲よりプラス側になると、第一スイッチング素子８１を閉じ、マイナス側になると、第二スイッチング素子８２を閉じる。信号出力端子３８の電圧は、起動停止信号入力端子４３の入力電圧より若干低い電圧から、グランド端子４２の電圧より若干高い電圧までの範囲で変化する。
【０１２０】
したがって、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８を制御用集積回路１０のＡＤコンバータ１２に直接に接続し、パワーアンプ集積回路３の信号出力端子３８のハイレベルの電圧およびローレベルの電圧を制御用集積回路１０へ直接に入力することができる。
【０１２１】
ところで、従来あるように、信号出力端子３８への出力段をオープンコレクタあるいはオープンドレイン構成とし、この信号出力端子３８にプルアップ抵抗素子を接続する場合、信号出力端子３８の電圧がローレベルからハイレベルへ変化する時間と、ハイレベルからローレベルへ変化する時間とは、互いに異なる時間となる。一般的に、ローレベルからハイレベルへ変化する時間は、プルアップ抵抗素子と配線容量などとの関係で決まる時定数により、ハイレベルからローレベルへ変化する時間に比べて長くなる。そのため、信号出力端子３８への出力段をオープンコレクタあるいはオープンドレイン構成とした場合には、信号のハイレベル期間とローレベル期間との割合などで決まる信号の粗密波により情報を出力することはできない。
【０１２２】
これに対して、この実施の形態３のように、第一スイッチング素子８１と第二スイッチング素子８２との接続点と、信号出力端子３８との間に保護抵抗素子８３を配設することで、信号出力端子３８の電位がローレベルからハイレベルへ変化する時間と、ハイレベルからローレベルへ変化する時間とは、略一致する。したがって、パワーアンプ集積回路３は、制御用集積回路１０との間に波形を成形するための回路などを設けることなく、制御用集積回路１０に直接に接続して、この制御用集積回路１０に対して、信号のハイレベル期間とローレベル期間との割合などで決まる信号の粗密波により情報を出力することが可能となる。
【０１２３】
以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。
【０１２４】
上記各実施の形態では、車両のバッテリ１に直接接続されるパワーアンプ集積回路３から、バッテリ電圧より低い電圧で動作する制御用集積回路１０へ、波形信号や各種の検出信号を出力する場合を例として説明している。この他にもたとえば、車両のバッテリ１に直接接続される電源回路２がバッテリ１の異常や自分の出力電圧の異常などを検出し、この検出信号を制御用集積回路１０へ出力する場合においても、本願発明の構成を適用することで、電源回路２と制御用集積回路１０とを直接に接続することが可能となる。
【０１２５】
上記各実施の形態は、車載オーディオシステムを例として説明している。このほかにもたとえば、車載オーディオシステムの機能を有する車両ナビゲーションシステムや、家庭などで使用するオーディオシステムにおいて、パワーアンプ集積回路と制御用集積回路とを直接に接続する場合に適用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、車両のバッテリに接続される車載オーディオシステムなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。
【図２】図２は、図１中のパワーアンプ集積回路を示す回路図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態３に係る車載オーディオシステムを示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  バッテリ
３  パワーアンプ集積回路
１０  制御用集積回路
１１  外部基準電圧生成回路
１５  ローパスフィルタ用コンデンサ（コンデンサ）
３３  オペアンプ（アナログ演算増幅回路）
３７  ローパスフィルタ用抵抗素子（抵抗素子）
３８  信号出力端子
４３  起動停止信号入力端子（信号入力端子）
４６  基準電圧生成回路
４７  入力段ＮＰＮトランジスタ
５１  リミッタ用ＰＮＰトランジスタ
５６  短絡検出回路（診断回路）
５９  診断用ＮＰＮトランジスタ（診断用スイッチング素子）
６０  起動回路
７１  内蔵プルアップ抵抗素子（抵抗素子）
８１  第一スイッチング素子
８２  第二スイッチング素子
８４  ウィンドウコンパレータ（デジタル波形出力回路）
【図１】
2006319428.tif 000003
【図２】
2006319428.tif 000004
【図３】
2006319428.tif 000005
【図４】
2006319428.tif 000006