(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＰＦに起因する音質低下要因の影響を除去して高音質のＤ級増幅装置等を提供する。【解決手段】増幅部９及びＬＰＦ１０を備えるＤ級アンプＳにおいて、音圧特性平坦化用の試験信号Ｓｔ及び位相特性補償用の試験信号Ｓｔを夫々生成する試験信号生成部８と、各試験信号Ｓｔに対応する音を集音して得られる集音信号Ｓmcと、そのときのＬＰＦ１０の出力段からの出力信号Ｓｓｔと、のいずれか一方を用いて、Ｄ級アンプＳとしての音圧特性を補正すると共に位相特性を補償する比較部１４及び制御部１２と、を備える。【選択図】図２
2006121529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音信号を増幅手段により増幅し、高域雑音除去用のローパスフィルタ手段を介してスピーカに出力するＤ級増幅装置において、
予め設定された一定振幅の連続波形を有する音圧試験信号を生成して前記増幅手段に出力する音圧試験信号生成手段と、
前記ローパスフィルタ手段のカットオフ周波数に対応して予め設定された周波数を有し且つ一又は複数波長分のみの信号である位相試験信号を生成して前記増幅手段に出力する位相試験信号生成手段と、
前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段及び前記ローパスフィルタ手段を介して夫々前記スピーカに出力されることで当該スピーカから放音された音を集音し、集音信号を生成する集音手段と、
前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段を介して前記ローパスフィルタ手段に出力されることで当該ローパスフィルタ手段から前記スピーカに出力されるフィルタ出力信号と、前記集音信号と、を切り換える切換手段と、
前記切換手段から出力された前記フィルタ出力信号又は前記集音信号のいずれか一方を用いて、前記Ｄ級増幅装置としての音圧特性を少なくとも補正する補正手段と、
を備えることを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＤ級増幅装置において、
前記補正手段は、
前記音圧試験信号に対応する前記集音信号を用いて前記音圧特性を平坦化する音圧平坦化手段と、
前記位相試験信号に対応する前記集音信号を用いて前記Ｄ級増幅装置としての位相特性における位相回転を補正する位相補正手段と、
により構成されていることを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＤ級増幅装置において、
前記位相試験信号生成手段は、前記位相回転が発生すると予測される周波数を有する前記位相試験信号である第一位相試験信号と、前記位相回転が発生しないと予測される周波数を有する前記位相試験信号である第二位相試験信号と、を夫々別個に生成して前記増幅手段に出力すると共に、
前記位相補正手段は、前記第一位相試験信号に対応する前記集音信号と前記第二位相試験信号に対応する前記集音信号との位相差を用いて前記位相回転を補正することを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項４】
請求項２に記載のＤ級増幅装置において、
前記スピーカと前記集音手段との間の距離を入力するために用いられる入力手段を更に備え、
前記位相試験信号生成手段は、前記位相回転が発生すると予測される周波数を有する前記位相試験信号を生成して前記増幅手段に出力すると共に、
前記位相補正手段は、当該位相試験信号に対応する前記集音信号の位相と前記距離とに基づいて前記位相回転を補正することを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項５】
請求項１に記載のＤ級増幅装置において、
前記補正手段は、
前記音圧試験信号に対応する前記フィルタ出力信号を用いて前記音圧特性を平坦化する音圧平坦化手段により構成されていることを特徴とするＤ級増幅装置。
【請求項６】
音信号を増幅手段により増幅し、雑音除去用のローパスフィルタ手段を介してスピーカに出力するＤ級増幅装置に含まれるコンピュータを、
予め設定された一定振幅の連続波形を有する音圧試験信号を生成して前記増幅手段に出力する音圧試験信号生成手段、
前記ローパスフィルタ手段のカットオフ周波数に対応して予め設定された周波数を有し且つ一又は複数波長分のみの信号である位相試験信号を生成して前記増幅手段に出力する位相試験信号生成手段、
前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段及び前記ローパスフィルタ手段を介して夫々前記スピーカに出力されることで当該スピーカから放音された音を集音して得られる集音信号と、前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段を介して前記ローパスフィルタ手段に出力されることで当該ローパスフィルタ手段から前記スピーカに出力されるフィルタ出力信号と、を切り換える切換手段、及び、
前記切換手段から出力された前記フィルタ出力信号又は前記集音信号のいずれか一方を用いて、前記Ｄ級増幅装置としての位相特性を少なくとも補正する補正手段、
として機能させることを特徴とする増幅制御プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の増幅制御プログラムが前記コンピュータで読取可能に記録されていることを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、Ｄ級増幅装置、増幅制御プログラム及び情報記録媒体の技術分野に属し、より詳細には、デジタル信号又はアナログ信号のいずれかである音信号を、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式により変調して得られた変調信号を増幅するＤ級増幅装置及び当該Ｄ級増幅装置において動作する増幅制御プログラム並びに当該増幅制御プログラムを記録した情報記録媒体の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オーディオ製品用の増幅装置（以下、適宜アンプと称する）としては、当該増幅装置を構成するトランジスタにおけるバイアス電圧の設定方法により、Ａ級アンプ、Ｂ級アンプ又はＣ級アンプ等の種類がある。そして、これら以外に、特にその効率の高さに着目したＤ級アンプ（この他に、一般には、「スイッチングアンプ」とか「ＰＷＭアンプ」と称される場合もある）と称されるアンプの開発が盛んに行われている。このとき、当該効率としては、例えば、アナログアンプが約４０％であるのに対して、Ｄ級アンプは９０％程度の効率を有することが知られている。
【０００３】
ここで、当該Ｄ級アンプは、デジタル信号又はアナログ信号のいずれかである音信号に対してＰＷＭ方式により変調処理を施し、当該変調処理により得られる変調信号を矩形波のまま増幅し、その後ＬＰＦ（Low Pass Filter）を介してスピーカに出力するアンプである。
【０００４】
このとき、当該ＬＰＦは、ＰＷＭ方式を用いて変調処理が実行されることに起因して必然的に発生するキャリア周波数成分及びその高調波成分を除去して音質を高めるものとして、Ｄ級増幅装置としては必須の要件とされているものであり、具体的には、コイル及びコンデンサを用いたＬＣフィルタとして実現されるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようにキャリア周波数成分等の除去により音質の向上に資するＬＰＦではあるが、このＬＰＦが存在することに起因して逆に音質を低下させることとなる以下の二つの問題点があり、従来からも指摘されている。
【０００６】
すなわち、第一の問題点として、上述したようにＬＰＦがＬＣフィルタとして構成されていることに起因して、図１（ａ）に示すようにそのカットオフ周波数（図１（ａ）に示す場合は２０キロヘルツ）の約十分の一の周波数近辺から、通過する信号におけるその周波数成分の位相が回転し始め、当該カットオフ周波数近辺では約１８０度まで回転してしまうのである。そして、この位相回転が生じると、例えば同時に演奏されている高音用の楽器の音が低音用の楽器の音よりも遅れて聴取者の位置に到達してしまい、音の定位や臨場感が損なわれることになる。
【０００７】
また、第二の問題点としては、同様にＬＣフィルタとしてＬＰＦが構成されているため、当該ＬＰＦの出力端に接続されるスピーカの負荷インピーダンスの変動によりその周波数特性の平坦性が損なわれてしまうのである。すなわち、Ｄ級増幅装置の設計時においては接続されるスピーカの負荷インピーダンスをある一定値と想定し、その負荷インピーダンスに最適化してコイルのインダクタンスやコンデンサの容量等を決定する。しかしながら、一般には負荷インピーダンスには複数の種類があり、よって設計時に想定されていた負荷インピーダンス以外の負荷インピーダンスを有するスピーカが接続されると、図１（ｂ）に示すように音圧の周波数特性が平坦にならないのである。より具体的には、図１（ｂ）に示すように想定される負荷インピーダンス（図１（ｂ）の場合は４オーム）よりも高い負荷インピーダンス（図１（ｂ）の場合は８オーム）を有するスピーカが接続された場合はそのカットオフ周波数周辺で周波数特性にピークが生じてしまい、一方想定される負荷インピーダンスよりも低い負荷インピーダンス（図１（ｂ）の場合は２オーム）を有するスピーカが接続された場合は、逆にカットオフ周波数より低い周波数で音圧レベルの減衰が始まってしまうのである。そして、このピーク又はレベル減衰が発生すると、再生されるべき音の倍音が強調されてしまったり或いは欠落してしまうという音質的問題が生じるのである。
【０００８】
そこで、本願は上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その目的の一例は、Ｄ級増幅装置として必須のＬＰＦに起因する音質低下要因の影響を除去して高音質のＤ級増幅装置及び当該Ｄ級増幅装置において動作する増幅制御プログラム並びに当該増幅制御プログラムを記録した情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、音信号を増幅部等の増幅手段により増幅し、高域雑音除去用のＬＰＦ等のローパスフィルタ手段を介してスピーカに出力するＤ級増幅装置において、予め設定された一定振幅の連続波形を有する音圧試験信号を生成して前記増幅手段に出力する試験信号生成部等の音圧試験信号生成手段と、前記ローパスフィルタ手段のカットオフ周波数に対応して予め設定された周波数を有し且つ一又は複数波長分のみの信号である位相試験信号を生成して前記増幅手段に出力する試験信号生成部等の位相試験信号生成手段と、前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段及び前記ローパスフィルタ手段を介して夫々前記スピーカに出力されることで当該スピーカから放音された音を集音し、集音信号を生成するマイクロフォン等の集音手段と、前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段を介して前記ローパスフィルタ手段に出力されることで当該ローパスフィルタ手段から前記スピーカに出力されるフィルタ出力信号と、前記集音信号と、を切り換えるスイッチ等の切換手段と、前記切換手段から出力された前記フィルタ出力信号又は前記集音信号のいずれか一方を用いて、前記Ｄ級増幅装置としての音圧特性を少なくとも補正する比較部等の補正手段と、を備える。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、音信号を増幅部等の増幅手段により増幅し、高域雑音除去用のＬＰＦ等のローパスフィルタ手段を介してスピーカに出力するＤ級増幅装置に含まれるコンピュータを、予め設定された一定振幅の連続波形を有する音圧試験信号を生成して前記増幅手段に出力する音圧試験信号生成手段、前記ローパスフィルタ手段のカットオフ周波数に対応して予め設定された周波数を有し且つ一又は複数波長分のみの信号である位相試験信号を生成して前記増幅手段に出力する位相試験信号生成手段、前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段及び前記ローパスフィルタ手段を介して夫々前記スピーカに出力されることで当該スピーカから放音された音を集音して得られる集音信号と、前記音圧試験信号及び前記位相試験信号が前記増幅手段を介して前記ローパスフィルタ手段に出力されることで当該ローパスフィルタ手段から前記スピーカに出力されるフィルタ出力信号と、を切り換える切換手段、及び、前記切換手段から出力された前記フィルタ出力信号又は前記集音信号のいずれか一方を用いて、前記Ｄ級増幅装置としての位相特性を少なくとも補正する補正手段、として機能させる。
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の増幅制御プログラムが前記コンピュータで読取可能に記録されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本願を実施するための最良の形態について、図２及び図３を用いて説明する。
【００１３】
なお、以下に説明する各実施形態は、デジタル信号又はアナログ信号のいずれかである音信号をＰＷＭ方式により変調した後に増幅するＤ級アンプ（当該音信号自体の音量及び音色等を調整するプリアンプを含む）に対して本願を適用した場合の実施の形態である。
【００１４】
また、図２は実施形態に係るＤ級アンプの概要構成を示すブロック図であり、図３はその動作を示す図である。
【００１５】
（ｉ）実施形態
図２に示すように、実施形態に係るＤ級アンプＳは、入力端子１に接続されたプリアンプ２と、モジュレータ３と、イコライザ４と、ＤＴＣ（Dead Time Controller）５と、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）型のフィルタ６と、ハーフブリッジ部７と、音圧試験信号生成手段及び位相試験信号生成手段としての試験信号生成部８と、増幅部９と、コイル１０Ａ及びコンデンサ１０ＢからなりＬＣフィルタとして機能するローパスフィルタ手段としてのＬＰＦ１０と、制御部１２と、入力手段としての操作部１３と、補正手段、音圧平坦化手段及び位相補正手段としての比較部１４と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）コンバータ１５と、スイッチ１６と、切換手段としてのスイッチ１８と、集音手段としてのマイクロフォン１７と、により構成されており、当該ＬＰＦ１０からの出力信号Ｓspがスピーカ１１に出力されるように構成されている。
【００１６】
また、増幅部９は、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Silicon）型でｎ型のＦＥＴ（Field Effect Transistor）２０及び２１と、直流電源Ｖ1及びＶ2と、により構成されている。
【００１７】
このとき、増幅部９においては、ＦＥＴ２０のソース端子が直流電源Ｖ1の正極に接続されており、直流電源Ｖ1の負極が直流電源Ｖ2の正極に接続されており、直流電源Ｖ2の負極がＦＥＴ２１のドレイン端子に接続されており、更に、ＦＥＴ２１のソース端子がＦＥＴ２０のドレイン端子に接続されている。そして、ＦＥＴ２０とＦＥＴ２１との間にＬＰＦ１０への接続点が設けられており、直流電源Ｖ1とＶ2との間は接地されている。
【００１８】
ここで、上記ＤＴＣ５は、対応する増幅部９に含まれているＦＥＴ２０が必ずオンからオフに遷移し終わってからＦＥＴ２１をオフからオンに遷移させ、更にＦＥＴ２１が必ずオンからオフに繊維し終わってからＦＥＴ２０をオフからオンに遷移させるものである。このＤＴＣ５の機能により、ＦＥＴ２０とＦＥＴ２１とが同時にオンとなることによる大電流の発生を防止するのである。
【００１９】
また、上記ハーフブリッジ回路７は、増幅部９に含まれているＦＥＴ２０及び２１の双方にｎ型のＦＥＴを使用するための切換回路である。
【００２０】
次に、動作を説明する。
【００２１】
（Ａ）音圧特性平坦化のための補正値及び位相特性補正値の演算動作
初めに、スピーカ１１が接続された状態におけるＤ級アンプＳとしての音圧特性を平坦化し更に位相特性を補正するための設定を行う初期設定動作について説明する。なお、当該初期設定動作は、Ｄ級アンプＳを用いて実際に音を再生・出力する前に実行されるものである。
【００２２】
当該初期設定動作が実行される場合に、スイッチ１６は制御部１２からの制御信号Ｓcsw1に基づいて比較部１４及び試験信号生成部８側に接続されており、一方、スイッチ１８は、制御部１２からの制御信号Ｓcsw2に基づいてマイクロフォン１７側に接続されている。
【００２３】
この状態において、Ｄ級アンプＳの音圧特性を平坦化する場合、試験信号生成部８は、予め設定された振幅を有する連続正弦波である試験信号Ｓtを生成し、スイッチ１６を介してスイッチ信号Ｓswとしてイコライザ４へ出力する。
【００２４】
ここで、当該試験信号Ｓtの周波数は、音圧特性を平坦化すべき周波数帯域に含まれる周波数全てについて当該平坦化処理を実行するべく、当該周波数帯域内において継時的に単調増加又は単調減少するように試験信号生成部８において制御されている。
【００２５】
そして、初期設定状態とされているイコライザ４は、当該スイッチ信号Ｓsw（すなわち試験信号Ｓtそのもの）をそのままイコライザ信号Ｓvとしてフィルタ６へ出力する。
【００２６】
次に、初期設定状態とされているフィルタ６は、当該イコライザ信号Ｓv（同様に試験信号Ｓtそのもの）をそのままフィルタ信号ＳfrとしてＤＴＣ５へ出力する。
【００２７】
更に、ＤＴＣ５は、上述したＦＥＴ２０及び２１の動作が実現されるようにフィルタ信号Ｓfrを制御した後、制御フィルタ信号Ｓdとしてハーフブリッジ回路７へ出力する。
【００２８】
そして、ハーフブリッジ回路７は、出力されてきた制御フィルタ信号Ｓdに対して予め当該ハーフブリッジ回路７として設定されている処理を施し、駆動信号Ｓdd1及びＳdd2としてＦＥＴ２０のゲート端子及びＦＥＴ２１のゲート端子に夫々別個に出力する。
【００２９】
これ以後、実際の音の再生時と同様のＦＥＴ２０及び２１のオン／オフ動作により、直流電源Ｖ1及びＶ2を用いたＤ級増幅動作が実行され、その結果としての増幅信号ＳoがＬＰＦ１０へ出力される。
【００３０】
そして、ＬＰＦ１０において、増幅信号Ｓoに対する高域遮断処理が施され、スピーカ１１に対する出力信号Ｓspとして当該スピーカ１１に出力され対応する放音が実行される。
【００３１】
次に、当該放音された音は、マイクロフォン１７において集音され、対応する集音信号Ｓmcが当該マイクロフォン１７からスイッチ１８へ出力される。そして、スイッチ１８を介してスイッチ信号Ｓck（すなわち、集音信号Ｓmcそのもの）としてＡ／Ｄコンバータ１５へ出力され、アナログ信号からデジタル信号に変換された後、デジタル集音信号Ｓdmcとして比較部１４に出力される。
【００３２】
これらにより、比較部１４は、上記試験信号Ｓtの周波数が必要な周波数帯域内で変化するのに伴って出力されてくるデジタル集音信号Ｓdmcの音圧を検出し、その周波数に対する変化を制御信号Ｓcmとして制御部１２へ出力する。
【００３３】
そして、制御部１２は、スピーカ１１が接続されている状態での当該音圧特性に基づき、実際の音の出力時において当該音圧特性を平坦なものとするために各周波数毎の音圧を制御するイコライザ４を制御するための制御信号Ｓceの値を設定する。
【００３４】
このとき、当該制御部１２の動作としてより具体的には、例えば、Ｄ級アンプＳがスピーカ１１の負荷インピーダンスが４オームであることを前提として設計されているにも拘らず、負荷インピーダンスが８オームでるスピーカ１１が接続されていることに起因して図１（ｂ）に符号「８Ω」として示すような凸部を有する音圧特性がデジタル集音信号Ｓdmcとして得られた場合、制御部１２は、その凸部を相殺するような音圧制御特性（すなわち、当該凸部が現れる周波数において当該凸部を相殺するだけの凹部を有する音圧制御特性）を発揮するようにイコライザ４を制御するための上記制御信号Ｓceを設定する。また、同じく、Ｄ級アンプＳがスピーカ１１の負荷インピーダンスが４オームであることを前提として設計されているにも拘らず、負荷インピーダンスが２オームでるスピーカ１１が接続されていることに起因して図１（ｂ）に符号「２Ω」として示すような早期に低減してしまう音圧特性がデジタル集音信号Ｓdmcとして得られた場合、制御部１２は、高周波数領域の音圧を増大させるような音圧制御特性を発揮するようにイコライザ４を制御するための上記制御信号Ｓceを設定する。
【００３５】
以上の一連の動作により、スピーカ１１が実際に接続されたときのＤ級アンプＳの音圧特性を平坦化するための試験動作が終了し、その結果得られた制御信号Ｓceが制御部１２内の図示しないメモリ内に格納される。
【００３６】
次に、Ｄ級アンプＳの位相特性を補正する場合、試験信号生成部８は、予め設定された振幅を有すると共に当該位相特性における位相回転が発生しない周波数として予め設定されている周波数（例えば、ＬＰＦ１０のカットオフ周波数が２０キロヘルツである場合は１００ヘルツ）を有し且つ一波長分のみの信号である試験信号Ｓt（図３（ａ）符号Ｓt参照）と、同様の振幅を有すると共に当該位相回転が発生する周波数として予め設定されている周波数（例えば、同様にカットオフ周波数が２０キロヘルツである場合は１０キロヘルツ）を有し且つ一波長分のみの信号である試験信号Ｓt（図３（ｂ）符号Ｓt参照）と、を夫々別個に時間差を設けて生成し、比較部１４に出力すると共に、スイッチ１６を介してスイッチ信号Ｓswとしてイコライザ４へ出力する。なお、この場合、試験信号Ｓtとしえは、一波長分のみの信号に限られるものではなく、各試験信号Ｓtとしての開始タイミングが夫々判別できるのであれば、複数波長分の信号であってもよい。
【００３７】
そして、初期設定状態とされているイコライザ４及びフィルタ６、並びにＤＴＣ５、ハーフブリッジ回路、増幅部９及びＬＰＦ１０は、上述した音圧特性を補正する場合と同様に機能し、これにより、スピーカ１１から出力信号Ｓsp（二種類の試験信号Ｓtが増幅された結果としての出力信号Ｓsp）に対応する放音が実行される。
【００３８】
次に、当該放音された音は、マイクロフォン１７において集音され、対応する集音信号Ｓmcが当該マイクロフォン１７からスイッチ１８を介してスイッチ信号ＳckとしてＡ／Ｄコンバータ１５へ出力され、アナログ信号からデジタル信号に変換された後、デジタル集音信号Ｓdmcとして比較部１４に出力される。
【００３９】
これらにより、比較部１４は、二種類の試験信号Ｓtの夫々につき、元の試験信号Ｓtと、対応するデジタル集音信号Ｓdmcとを位相比較し、その位相差を抽出する。ここで、当該位相差抽出処理としてより具体的には、図３（ａ）に示すように、先ず位相回転が発生しない周波数を有する試験信号Ｓtとこれに対応するデジタル集音信号Ｓdmcとを位相比較することでスピーカ１１とマイクロフォン１７との間の距離に起因する位相遅れΔｔ（図３（ａ）参照）を検出し、次に、位相回転が発生する周波数を有する試験信号Ｓtとこれに対応するデジタル集音信号Ｓdmcとを位相比較することでスピーカ１１とマイクロフォン１７との間の距離に起因する位相遅れΔｔに対して補正されるべき位相回転に起因する位相遅れΔｔ’（図３（ｂ）参照）が加算された位相遅れ（Δｔ＋Δｔ’）を検出する。そして、比較部１４において夫々の位相遅れの差を演算する（より具体的には、位相遅れ（Δｔ＋Δｔ’）から位相遅れΔｔを減算する）ことにより、補正されるべき位相回転に起因する位相遅れΔｔ’を検出する。そして、当該位相遅れΔｔ’として検出された位相回転を補正するようにフィルタ６の特性を制御するための制御信号Ｓcfの値を設定する。
【００４０】
以上の一連の動作により、スピーカ１１が接続されたときのＤ級アンプＳの位相特性（位相回転）を補正するための試験動作が終了し、その結果得られた制御信号Ｓcfが制御部１２内の図示しないメモリ内に格納される。
【００４１】
（Ｂ）再生時における音圧特性及び位相特性の補正動作
次に上述して求められた制御信号Ｓce及びＳcfの値を用いて行われる、音の再生時における各補正動作について説明する。
【００４２】
実際の音の再生時においては、先ず、操作部１３においてＤ級アンプＳ全体の動作を設定又は変更するための操作が使用者により実行されると、当該操作に対応する操作信号Ｓopを生成して制御部１２に出力する。
【００４３】
これにより、操作部１２は、スイッチ１６をモジュレータ３側に切り換えるように制御信号Ｓcsw1を制御してスイッチ１６に出力する。なお、このとき、スイッチ１８はいずれの端子側に切り換えられていてもよい。
【００４４】
これと並行して、制御部１２は、上述した音圧特性平坦化動作により取得した音圧特性平坦化用の制御信号Ｓceをメモリから読み出してイコライザ４に出力し、音圧特性を平坦化させるような周波数特性を有するように当該イコライザ４を設定すると共に、上述した位相特性補正動作により取得した位相特性補正用の制御信号Ｓcfをメモリから読み出してフィルタ６に出力し、当該フィルタ６を位相特性補正用のフィルタ特性を有するように設定する。
【００４５】
この状態でプリアンプ２は、音信号Ｓinに対して使用者の操作に基づく波形変形や音量調整等の処理を施し、処理信号Ｓpとしてモジュレータ１３に出力する。
【００４６】
次に、モジュレータ１３は、当該処理信号Ｓpに対して予め設定されているＰＷＭ方式の変調処理を施して変調信号Ｓpwを生成し、スイッチ１６を介してスイッチ信号Ｓswとしてイコライザ４へ出力する。
【００４７】
そして、音圧特性平坦化用に設定されているイコライザ４は、当該スイッチ信号Ｓswに対して制御信号Ｓceにより示される音圧特性平坦化処理を施し、イコライザ信号Ｓvとしてフィルタ６へ出力する。
【００４８】
次に、位相特性補正用に設定されているフィルタ６は、当該イコライザ信号Ｓvに対して位相特性補正用のフィルタ処理を施し、フィルタ信号ＳfrとしてＤＴＣ５へ出力する。
【００４９】
更に、ＤＴＣ５は、上述したＦＥＴ２０及び２１の動作が実現されるようにフィルタ信号Ｓfrを制御した後、制御フィルタ信号Ｓdとしてハーフブリッジ回路７へ出力する。
【００５０】
そして、ハーフブリッジ回路７は、出力されてきた制御フィルタ信号Ｓdに対して予め当該ハーフブリッジ回路７として設定されている処理を施し、駆動信号Ｓdd1及びＳdd2としてＦＥＴ２０のゲート端子及びＦＥＴ２１のゲート端子に夫々別個に出力する。
【００５１】
これ以後、実際の音の再生時と同様のＦＥＴ２０及び２１のオン／オフ動作により、直流電源Ｖ1及びＶ2を用いたＤ級増幅動作が実行され、その結果としての増幅信号ＳoがＬＰＦ１０へ出力される。
【００５２】
そして、ＬＰＦ１０において、増幅信号Ｓoに対する高域遮断処理が施され、スピーカ１１に対する出力信号Ｓspとして当該スピーカ１１に出力され対応する放音が実行される。
【００５３】
以上のようにして、音圧平坦化処理及び位相特性補正処理が施された状態でＤ級増幅動作を伴う実際の音の再生が実行されることとなる。
【００５４】
以上説明したように、第１実施形態に係る音圧特性平坦化処理及び位相特性補正処理によれば、各試験信号Ｓtに対応するデジタル集音信号Ｓdmcを用いてＤ級アンプＳとしての音圧特性を平坦化するので、スピーカ１１の負荷インピーダンスを含めた実際の音環境に応じて音圧特性を平坦化することができ、良好な音質を有するＤ級アンプＳを実現することができる。
【００５５】
また、試験信号Ｓtに対応するデジタル集音信号Ｓdmcを用いて位相回転をも補正するので、音圧と位相の両面から音質の改善を図ることができる。
【００５６】
更に、位相特性補正処理につき、図３に示す二種類の試験信号Ｓt夫々に対応するデジタル集音信号Ｓdmc同士の位相差を用いて位相回転を補正するので、周波数に依存する位相回転を効率的に補正することができる。
【００５７】
（II）変形形態
次に、本願に係る変形形態について説明する。
【００５８】
先ず、第一の変形形態として、上述した実施形態においては、位相特性補正用の制御信号Ｓcfを求めるに際し、図３（ａ）及び（ｂ）に夫々示す二種類の試験信号Ｓtを用いる場合について説明したが、これ以外に、図３（ｂ）に示すような位相回転が発生する周波数を有する試験信号Ｓtのみを用いて当該制御信号Ｓcfを算出することもできる。
【００５９】
この場合は、スピーカ１１からマイクロフォン１７までの距離を予め使用者が測定し、その測定値を操作部１３を用いて入力することが必要となる。すなわち、この距離の測定値を用いれば図３（ｂ）に示す位相遅れΔｔを別途算出することができるので、これを、上述したように位相回転が発生する周波数を有する試験信号Ｓtとこれに対応するデジタル集音信号Ｓdmcとを位相比較して検出された位相遅れ（Δｔ＋Δｔ’）から減算すれば、補正されるべき位相回転に起因する位相遅れΔｔ’が検出できるのである。そして、当該位相遅れΔｔ’として検出された位相回転を補正するようにフィルタ６の特性を制御するための制御信号Ｓcfの値を設定する。
【００６０】
以上説明したように、第一の変形形態によれば、位相回転が発生すると予測される周波数を有する試験信号Ｓtに対応するデジタル集音信号Ｓdmcの位相とスピーカ１１―マイクロフォン１７間の距離とに基づいて位相回転を補正するので、効果的な位相特性の改善を少ない試験信号Ｓtを用いて実行することができる。
【００６１】
次に、第二の変形形態として、上述した実施形態においては、マイクロフォン１７から出力されてくる集音信号Ｓmcを用いて各補正動作を実行する場合について説明したが、このような補正動作は、例えばＤ級アンプＳが搭載された製品を購入した使用者が、実際の使用を開始する前にスピーカ１１を接続した状態で実行する補正動作である。
【００６２】
これに対して、例えばＤ級アンプＳの製品としての出荷時において、スイッチ１８をＬＰＦ１０側に接続し、出力信号ＳspをそのままＡ／Ｄコンバータ１５でデジタル化した信号を用いて音圧平坦化処理のための制御信号Ｓceの値を求めることもできる。
【００６３】
この場合は、スピーカ１１が販売後に接続されるべき端子には、例えば予め設定された負荷インピーダンス（例えば８Ω）を有するダミーロードを接続することで、擬似的にスピーカ１１が接続された状態を再現することができる。
【００６４】
そして、この状態で上述した音圧特性平坦化処理用の連続正弦波である試験信号Ｓt、すなわち、その周波数が、音圧特性を平坦化すべき周波数帯域内において継時的に単調増加又は単調減少する試験信号Ｓtをイコライザ４に出力し、それに対応してＬＰＦ１０から出力される出力信号Ｓspを用いて、音圧特性平坦化用の制御信号Ｓceを生成する。
【００６５】
なお、第二の変形形態においては、フィルタ６としては、予め設定された任意の位相遅れ時間に対応するフィルタ特性を有するように設定することになる。
【００６６】
以上説明したように、第二の変形形態によれば、音圧特性平坦化用の試験信号Ｓtに対応してＬＰＦ１０から出力される出力信号Ｓspを用いて音圧特性を平坦化するので、スピーカ１１からの音が集音できない状態（例えば製品出荷時における試験段階）であっても音圧特性の改善により音質を向上させることができる。
【００６７】
更に、第三の変形形態として、上述した制御部１２及び比較部１４としての補正制御処理に対応するプログラムをフレキシブルディスク又はハードディスク等の情報記録媒体に記録しておき、又はインターネット等を介して取得して記録しておき、これらを汎用のコンピュータで読み出して実行することにより、当該コンピュータを実施形態に係る制御部１２及び比較部１４として活用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来技術の問題点を示す図であり、（ａ）は位相特性としての問題点を示す図であり、（ｂ）は音圧特性としての問題点を示す図である。
【図２】実施形態のＤ級アンプの概要構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態のＤ級アンプの動作を示す図であり、（ａ）は位相特性補正動作を説明する図（Ｉ）であり、（ｂ）は位相特性補正動作を説明する図（II）である。
【符号の説明】
【００６９】
１    入力端子
２    プリアンプ
３    モジュレータ
４    イコライザ
５    ＤＴＣ
６    フィルタ
７    ハーフブリッジ部
８    試験信号生成部
９    増幅部
１０    ＬＰＦ
１１    スピーカ
１２    制御部
１３    操作部
１４    比較部
１５    Ａ／Ｄコンバータ
１６、１８    スイッチ
１７    マイクロフォン
２０、２１    ＦＥＴ
Ｖ1、Ｖ2    直流電源
【図１】
2006121529.tif 000003
【図２】
2006121529.tif 000004
【図３】
2006121529.tif 000005