(57)【要約】      （修正有）【課題】保証外インピーダンス負荷時には、その不適切な接続を検出し、不感帯領域で使用されることを未然に防ぐことができるパワーアンプ保護装置を提供する。【解決手段】  スピーカ３６を駆動する駆動手段３０と、前記スピーカ３０が接続されるスピーカ端子３２と３４と、前記スピーカ３６が接続された該スピーカ端子３２と３４に検出用直流電流を供給する電源部４６ａを有し、当該検出用直流電流に基づく前記スピーカ端子３２と３４間の電圧を検出電圧信号として出力する負荷インピーダンス検出手段４６と、前記検出電圧が所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段４２と、前記駆動手段３０と前記スピーカ端子３２と３４との間に設けられ、前記判定信号に基づいて、前記駆動手段３０と前記スピーカ端子３２と３４との間をオンオフ制御するオンオフ制御手段３８と、を備える。【選択図】  図４
2006121426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカを駆動する駆動手段と、
前記スピーカが接続されるスピーカ端子と、
前記スピーカが接続された該スピーカ端子に検出用直流電流を供給する電源部を有し、当該検出用直流電流に基づく前記スピーカ端子間の電圧を検出電圧信号として出力する負荷インピーダンス検出手段と、
前記検出電圧が所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
前記駆動手段と前記スピーカ端子との間に設けられ、前記判定信号に基づいて、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間をオンオフ制御するオンオフ制御手段と、を備え、
前記オンオフ制御手段は、前記検出電圧が所定範囲以外であると前記判定手段が判定した際に、当該判定手段からの判定信号に基づいて、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間をオフ状態にすることを特徴とするパワーアンプ保護装置。
【請求項２】
請求項１記載のパワーアンプ保護装置において、
前記判定手段は、前記検出電圧が所定閾値以下であるか否かを判定し、
前記オンオフ制御回路は、前記検出電圧が所定閾値以下であると判定手段が判定した際に、当該判定手段からの判定信号に基づいて、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間をオフ状態にすることを特徴とするパワーアンプ保護装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のパワーアンプ保護装置において、
前記検出用直流電流は、前記スピーカ端子に接続されるスピーカに影響を与えないような電流値として予め設定されている微弱な電流値を有する電流であることを特徴とするパワーアンプ保護装置。
【請求項４】
請求項１、２、又は３のいずれか一項記載のパワーアンプ保護装置において、
前記オンオフ制御回路は、前記駆動手段への電源電圧投入後の予め設定された時間、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間をオフ状態に維持しており、
更に、前記検出電圧が所定範囲以外であると前記判定手段が判定した際に、前記予め設定された時間の経過後であっても、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間をオフ状態に維持することを特徴とするパワーアンプ保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、パワーアンプ保護装置の技術分野に属し、より詳細には、パワーアンプ回路への過電流を防止するパワーアンプ保護回路の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
パワーアンプ回路に過電流が流れると、パワーアンプ回路内のパワートランジスタ素子が損傷する可能性があるため、パワーアンプ回路を過電流から保護するためにパワーアンプ保護装置が設けられている。
【０００３】
図１（Ａ）には、従来のパワーアンプ保護装置の回路が示されている。
【０００４】
図１（Ａ）において、パワーアンプ回路１０のスピーカ端子１２、１４には、スピーカ１６が接続されるようになっている。パワーアンプ回路１０とスピーカ端子１２との間には、パワーアンプ回路１０を保護するための保護リレー１８が設けられており、該保護リレー１８は、パワーアンプ回路１０とスピーカ端子１２すなわちスピーカ１６との間をオンオフ制御する。すなわち、パワーアンプ回路１０への過電流が検出回路(該検出回路については後述する)により検出されない場合には、保護リレー１８は、パワーアンプ回路１０とスピーカ端子１２すなわちスピーカ１６との間をオン状態にし、パワーアンプ回路１０からの出力をスピーカ１６に供給し、一方、パワーアンプ回路１０への過電流が検出回路により検出されると、保護リレー１８は、パワーアンプ回路１０とスピーカ端子１２すなわちスピーカ１６との間をオフ状態にし、パワーアンプ回路１０を保護する。
【０００５】
図１（Ｂ）には、上記従来のパワーアンプ保護装置において時間の経過による保護リレーの状態が示されている。
【０００６】
図１（Ｂ）において、パワーアンプ回路１０への電源投入後の数秒間、例えば５秒間、保護リレー１８は、パワーアンプ回路１０と前記スピーカ端子１２すなわちスピーカ１６との間をオフ状態に維持する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のパワーアンプ保護装置において、パワーアンプ回路の過電流を検出する検出回路としては、電流及び電圧の両者を検出するブリッジ検出回路、及び、電流のみを検出する過電流検出回路がある。以下、これらのブリッジ検出回路、及び、過電流検出回路について説明し、更に、その問題を説明する。
【０００８】
まず、図２（Ａ）には、ブリッジ検出回路の回路が示されている。
【０００９】
図２（Ａ）において、パワートランジスタ１０ａ及び１０ｂを有するパワーアンプ回路１０は、保護リレー１８を介してスピーカ端子１２に接続されており、該スピーカ端子１２及びスピーカ端子１４には、スピーカ１６が接続されている。符号２０は、ブリッジ検出回路を示し、該ブリッジ検出回路２０は、パワートランジスタ１０ａのコレクタ電流及びコレクタエミッタ間電圧の両者を検出する。このブリッジ検出回路２０は、検出電圧及び検出電流が正常である場合には、保護リレー１８をオン状態にし、パワーアンプ回路１０からの出力をスピーカ１６に供給し、一方、ブリッジ検出回路２０は、検出電圧及び検出電流が異常である場合には、保護リレー１８をオフ状態にし、パワーアンプ回路１０を保護する。
【００１０】
図２（Ｂ）には、上記ブリッジ検出回路の動作特性がグラフにて示されている。
【００１１】
図２（Ｂ）において、横軸及び縦軸は、それぞれ、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流を示し、線Ｌ１は、ブリッジ検出回路２０の動作線を示す。この動作線Ｌ１より上方の領域では、該ブリッジ検出回路２０は、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流が異常であると検出し、一方、動作線Ｌ１より下方の領域では、該ブリッジ検出回路２０は、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流が共に正常であると検出する。
【００１２】
図２（Ｂ）内の線Ｌ２は、パワートランジスタ１０ａの動作保証状態すなわち保証インピーダンス負荷時の動作負荷線を示し、該保証インピーダンス負荷時の線Ｌ２は、ブリッジ検出回路２０の動作線Ｌ１より下方にあるため、該ブリッジ検出回路２０は、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流が共に正常であると検出する。
【００１３】
図２（Ｂ）内の線Ｌ３は、スピーカケーブルをショートさせたり、あるいは、複数のスピーカを並列接続するというパワーアンプ回路１０の動作保証外状態すなわち保証外インピーダンス負荷時の動作負荷線を示し、このような保証外インピーダンス負荷時には、ブリッジ検出回路２０は、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流が異常であると検出すべきである。そして、保証外インピーダンス負荷時の線Ｌ３のうち上方部分Ｌ３ａは、ブリッジ検出回路２０の動作線Ｌ１より上方にあるため, ブリッジ検出回路２０は、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流が異常であると検出することができる。
【００１４】
これに対し、保証外インピーダンス負荷時の線Ｌ３のうち下方部分Ｌ３ｂは、ブリッジ検出回路２０の動作線Ｌ１より下方にあるため、ブリッジ検出回路２０は、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流が正常と検出してしまうため、接続が不適切であることを検出できず、パワートランジスタ１０ａの接合部温度が異常に上昇してしまうという問題がある。この問題の詳細については、後述する。なお、この保証外インピーダンス負荷時の線Ｌ３のうち下方部分Ｌ３ｂは、不感帯領域と称される。
【００１５】
次に、図３（Ａ）には、過電流検出回路の回路が示されている。
【００１６】
図３（Ａ）において、図２（Ａ）と同様に、パワートランジスタ１０ａ及び１０ｂを有するパワーアンプ回路１０は、保護リレー１８を介してスピーカ端子１２に接続されており、該スピーカ端子１２及びスピーカ端子１４には、スピーカ１６が接続されている。符号２２は、過電流検出回路を示し、該過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０ａの電流のみを検出する。この過電流検出回路２２は、検出電流が正常であることを検出した場合には、保護リレー１８をオン状態にし、パワーアンプ回路１０からの出力をスピーカ１６に供給し、一方、過電流検出回路２２は、検出電流が異常であることを検出した場合には、保護リレー１８をオフ状態にし、パワーアンプ回路１０を保護する。
【００１７】
図３（Ｂ）には、上記過電流検出回路の動作特性がグラフにて示されている。
【００１８】
図３（Ｂ）において、横軸及び縦軸は、それぞれ、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流を示し、線Ｌ４は、過電流検出回路２２の動作線を示す。この動作線Ｌ４より上方の領域では、該過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０ａのコレクタ電流が異常であると検出し、一方、動作線Ｌ４より下方の領域では、該過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０ａのコレクタ電流が正常であると検出する。
【００１９】
図３（Ｂ）内の線Ｌ５は、パワーアンプ回路１０の動作保証状態すなわち保証インピーダンス負荷時の負荷線を示し、該保証インピーダンス負荷時の線Ｌ５は、過電流検出回路２２の動作線Ｌ４より下方にあるため、該過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０ａの電流が正常であると検出する。
【００２０】
図３（Ｂ）内の線Ｌ６は、スピーカケーブルをショートさせたり、あるいは、複数のスピーカを並列接続するというパワーアンプ回路１０の動作保証外状態すなわち保証外インピーダンス負荷時の負荷線を示し、このような保証外インピーダンス負荷時には、過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０aの電流が異常であると検出すべきである。そして、保証外インピーダンス負荷時の線Ｌ６のうち上方の部分Ｌ６ａは、過電流検出回路２２の動作線Ｌ４より上方にあるため、過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０ａの電流が異常であると検出することができる。
【００２１】
これに対し、保証外インピーダンス負荷時のラインＬ６のうち下方部分Ｌ６ｂは、過電流検出回路２２の動作ラインＬ４より下方にあるため、過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０ａの電流を正常と検出してしまうため、接続が不適切であることを検出できない。なお、この保証外インピーダンス負荷時の線Ｌ６のうち下方部分Ｌ６ｂは、不感帯領域と称される。
【００２２】
以上説明したように、図２（Ａ）のブリッジ検出回路及び図３（Ａ）の過電流検出回路においては、図２（Ｂ）の動作特性及び図３（Ｂ）の動作特性に示されるように、不感帯領域Ｌ３ｂ及び不感帯領域Ｌ６ｂが生じる。このような不感帯領域Ｌ３ｂ及び不感帯領域Ｌ６ｂにおいては、ブリッジ検出回路２０及び過電流検出回路２２は、パワートランジスタ１０ａのコレクタエミッタ間電圧及びコレクタ電流が検知スレッショルド以下であり、正常と検出する為、接続が不適切であることを検出できないという問題がある。このため、パワーアンプ回路１０内のパワートランジスタ１０ａ及び１０ｂの接合部温度が上昇し、当該パワートランジスタ１０ａ及び１０ｂが損傷する可能性がある。
【００２３】
なお、通常の設計では、パワーアンプ回路１０が不感帯領域Ｌ３ｂ及び不感帯領域Ｌ６ｂで使用されたとしても、パワートランジスタ１０ａ及び１０ｂの接合部温度が定格を超えないように、パワートランジスタ１０ａ及び１０ｂの放熱器を大きくしたり、パワートランジスタ１０ａ及び１０ｂに温度検出回路を設ける等の手段を講じているが、コストの上昇を生じたり、製品小型化を阻害する等の要因になっている。
【００２４】
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、スピーカケーブルをショートさせたり、あるいは、複数のスピーカを並列接続するというパワーアンプ回路の動作保証外状態すなわち保証外インピーダンス負荷時には、その不適切な接続を検出し、上記不感帯領域で使用されることを未然に防ぐことができるパワーアンプ保護装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、スピーカを駆動する駆動手段と、前記スピーカが接続されるスピーカ端子と、前記スピーカが接続された該スピーカ端子に検出用直流電流を供給する電源部を有し、当該検出用直流電流に基づく前記スピーカ端子間の電圧を検出電圧信号として出力する負荷インピーダンス検出手段と、前記検出電圧が所定範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間に設けられ、前記判定信号に基づいて、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間をオンオフ制御するオンオフ制御手段と、を備え、前記オンオフ制御手段は、前記検出電圧が所定範囲以外であると前記判定手段が判定した際に、当該判定手段からの判定信号に基づいて、前記駆動手段と前記スピーカ端子との間をオフ状態にすることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本願を実施するための最良の形態について、図４及び図５を用いて説明する。
【００２７】
図４には、本願の第１実施形態によるパワーアンプ保護装置の回路が示されている。
【００２８】
図４において、符号３０は、パワーアンプ回路を示し、該パワーアンプ回路３０は、パワートランジスタ３０ａ及び３０ｂを有する。パワーアンプ回路３０のスピーカ端子３２、３４には、スピーカ３６が接続されるようになっている。パワーアンプ回路３０とスピーカ端子３２との間には、パワーアンプ回路３０を保護するための保護リレー３８が設けられており、該保護リレー３８は、パワーアンプ回路３０とスピーカ端子３２すなわちスピーカ３６との間をオンオフ制御する。すなわち、パワートランジスタ３０ａの過電流が検出回路(該検出回路については後述する)により検出されない場合には、保護リレー３８は、パワーアンプ回路３０とスピーカ端子３２すなわちスピーカ３６との間をオン状態にし、パワーアンプ回路３０からの出力をスピーカ３６に供給し、一方、パワートランジスタ３０ａの過電流が検出回路により検出されると、保護リレー３８は、パワーアンプ回路３０とスピーカ端子３２すなわちスピーカ３６との間をオフ状態にし、パワーアンプ回路３０を保護する。
【００２９】
前記パワーアンプ回路３０には、過電流検出回路４０が接続されており、該過電流検出回路４０からの検出信号１００は、マイコン４２に供給される。マイコン４２は、検出信号１００に基づき過電流であると判定しない場合には、判定信号１０２をＨレベルとし、これにより、トランジスタ４４はオン状態である。トランジスタ４４がオン状態であることにより、保護リレー３８内では、コイル３８aが励磁され、スイッチ３８ｂはオン状態であり、このため、保護リレー３８はオン状態である。一方、マイコン４２は、検出信号１００に基づき過電流であると判定する場合には、判定信号１０２をＬレベルとし、これにより、トランジスタ４４はオフ状態である。トランジスタ４４がオフ状態であることにより、保護リレー３８内では、コイル３８ａが励磁されることがなく、スイッチ３８ｂはオフ状態であり、このため、保護リレー３８はオフ状態である。
【００３０】
次に、本願の第１実施形態によるパワーアンプ保護装置の特徴的な構成について説明する。
【００３１】
符号４６は、スピーカ端子３２の負荷インピーダンスを検出するための負荷インピーダンス検出回路を示す。この負荷インピーダンス検出回路４６は、検出用直流電圧を供給する電源部４６ａと、該電源部４６ａに接続され検出用直流電流をスイッチ４７を介してスピーカ端子３２に供給する抵抗部４６ｂと、を含み、検出用直流電流とスピーカ端子３２に接続されたスピーカ３６のボイスコイル直流抵抗値との積で得られる電圧を検出電圧信号１０４として出力する。なお、電源部４６ａからの検出用直流電流は、スピーカ端子３２に接続されるスピーカ３６に影響を与えないような微弱な電流であることが好ましい。
【００３２】
前記負荷インピーダンス検出回路４６から出力される検出電圧信号１０４は、マイコン４２に供給され、該マイコン４２は、検出電圧が所定閾値以下であるか否かを判定する。検出電圧が所定閾値以下であるとマイコン４２が判定したときには、マイコン４２からの判定信号１０２はＬレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオフ状態である。一方、検出電圧が所定閾値よりも高いとマイコン４２が判定したときには、マイコン４２からの判定信号１０２はＨレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオン状態である。
【００３３】
以下、負荷インピーダンス検出回路４６及びマイコン４２の動作を更に説明する。
【００３４】
負荷インピーダンス検出回路４６は、例えば、１ｍＡの電流を出力すると仮定し、スピーカ端子３２に接続されるスピーカ３６の負荷インピーダンスは、例えば、４Ω乃至８Ωである。この場合、スピーカ端子３２にスピーカ３６が接続されているときには、スピーカ端子３２の電圧すなわち検出電圧信号１０４の電圧は、１ｍＡ×４Ω乃至８Ω＝４ｍＶ乃至８ｍＶとなる。そこで、マイコン４２における所定閾値を４ｍＶ乃至８ｍＶより低い例えば２ｍＶに設定する。なお、前記所定閾値について、一般的に説明すると、電源部４６aの電圧をＥ１とし、抵抗部４６ｂの抵抗値をＲ１とし、スピーカ３６のインピーダンスをＲｘとすると、所定閾値は、Ｅ１×（Ｒｘ/（Ｒ１＋Ｒｘ））よりも低く設定する。
【００３５】
このようにマイコン４２の所定閾値を設定した場合、スピーカ端子３２にスピーカ３６が接続されているときには、検出電圧信号１０４の電圧は４ｍＶ乃至８ｍＶであり、マイコン４２は、検出電圧が所定閾値２ｍＶよりも高いと判定する。従って、マイコン４２からの判定信号１０２はＨレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオン状態である。一方、スピーカ端子３２にスピーカ３６が適切に接続されておらず、スピーカ端子３２とスピーカ端子３４とが例えばショートしているときには、検出電圧信号１０４の電圧は０Ｖであり、マイコン４２は、検出電圧が所定閾値２ｍＶ以下であると判定する。従って、マイコン４２からの判定信号１０２はＬレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオフ状態であり、スピーカ端子３２とスピーカ端子３４とがショートした場合であっても、パワーアンプ回路３０が保護されることとなる。
【００３６】
なお、スイッチ４７は、保護リレー３８が閉じる前に、オフ状態になり、これにより、保護リレー３８のオン動作時に、パワーアンプ回路３０からの出力がマイコン４２に供給されるのを防止する。
【００３７】
また、符号４８は、出力ＤＣ検出回路を示し、この出力ＤＣ検出回路４８は、抵抗を介してパワーアンプ回路に接続されている。
【００３８】
次に、図５には、本願の第２実施形態によるパワーアンプ保護装置の回路が示されている。なお、図５において、前記図４のパワーアンプ保護装置の回路と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図５において、前記パワーアンプ回路３０には、過電流検出回路４０が接続されており、該過電流検出回路４０からの検出信号１０６は、トランジスタ５０に供給される。トランジスタ５０は、検出信号１０６に基づき過電流であると判定しない場合には、オフ状態である。トランジスタ５０がオフ状態であることにより、トランジスタ４４はオン状態である。これにより、保護リレー３８内では、コイル３８ａが励磁され、スイッチ３８ｂはオン状態であり、このため、保護リレー３８はオン状態である。一方、トランジスタ５０は、検出信号１０６に基づき過電流であると判定する場合には、オン状態である。トランジスタ５０がオン状態であることにより、トランジスタ４４はオフ状態である。これにより、保護リレー３８内では、コイル３８ａが励磁されることがなく、スイッチ３８ｂはオフ状態であり、このため、保護リレー３８はオフ状態である。
【００４０】
次に、本願の第２実施形態によるパワーアンプ保護装置の特徴的な構成について説明する。
【００４１】
符号５２は、スピーカ端子３２の負荷インピーダンスを検出するための負荷インピーダンス検出回路を示す。この負荷インピーダンス検出回路５２は、検出用直流電圧を供給する電源部５４と、該電源部５４に接続された抵抗部５８及び抵抗部６０と、を含む。抵抗部５８の他端は、比較器６２の＋入力端子に接続されている。抵抗部６０の他端は、比較器６２の−入力端子に接続されるとともに、抵抗部６４を介して接地されている。なお、電源部５４からの検出用直流電流は、スピーカ端子３２に接続されるスピーカ３６に影響を与えないような微弱な電流であることが好ましい。なお、符号６８は、スイッチを示す。
【００４２】
前記比較器６２は、負荷インピーダンス検出回路５２内の抵抗部５８から出力される検出電圧信号１０８の検出電圧が所定範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、比較器６２は、抵抗部５８から出力される検出電圧信号１０８の検出電圧と抵抗部６０からの検出電圧信号１１０の検出電圧とを比較判定し、比較判定結果に基づいて、判定信号１１２を出力する。すなわち、検出電圧信号１０８の検出電圧が検出電圧信号１１０の検出電圧より高い場合には、比較器６２からの判定信号１１２は、Ｈレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオン状態である。一方、検出電圧信号１０８の検出電圧が検出電圧信号１１０の検出電圧より低い場合には、比較器６２からの判定信号１１２は、Ｌレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオフ状態である。
【００４３】
以下、負荷インピーダンス検出回路５２及び比較器６２の動作を更に説明する。
【００４４】
負荷インピーダンス検出回路５２は、例えば、１ｍＡの電流を出力すると仮定し、スピーカ端子３２に接続されるスピーカ３６の負荷インピーダンスは、例えば、４Ω乃至８Ωである。この場合、スピーカ端子３２にスピーカ３６が接続されているときには、スピーカ端子３２の電圧すなわち検出電圧信号１０８の電圧は、１ｍＡ×４Ω乃至８Ω＝４ｍＶ乃至８ｍＶとなる。そこで、比較器６２の−入力端子に供給される検出電圧信号の所定閾値を４ｍＶ乃至８ｍＶより低い例えば２ｍＶに設定する。これは、抵抗６４の抵抗値を２Ωに設定することにより、達成される。なお、前記所定閾値について、一般的に説明すると、電源部５４の電圧をＥ１とし、抵抗部５８、６０、６４の抵抗値をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３とし、スピーカ３６のインピーダンスをＲｘとすると、比較器６２の＋入力端子に入力される電圧Ｅ１×（Ｒｘ/（Ｒ１＋Ｒｘ））と−入力端子に入力される電圧Ｅ１×（Ｒ３/（Ｒ２＋Ｒ３））との大小を比較することになり、比較器６２の−入力端子の所定閾値としては、例えば、前述したように、２ｍＶに設定される。
【００４５】
このように比較器６２の所定閾値を設定した場合、スピーカ端子３２にスピーカ３６が接続されているときには、検出電圧信号１０８の電圧は４ｍＶ乃至８ｍＶであり、比較器６２は、検出電圧が所定閾値２ｍＶよりも高いと判定する。従って、比較器６２からの判定信号１１２はＨレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオン状態である。一方、スピーカ端子３２にスピーカ３６が適切に接続されておらず、スピーカ端子３２とスピーカ端子３４とがショートしているときには、検出電圧信号１０８の電圧は０Ｖであり、比較器６２は、検出電圧が所定閾値２ｍＶ以下であると判定する。従って、比較器６２からの判定信号１１２はＬレベルであり、これにより、前述したように、保護リレー３８はオフ状態であり、スピーカ端子３２とスピーカ端子３４とがショートした場合であっても、パワーアンプ回路３０が保護されることとなる。
【００４６】
なお、スイッチ６８は、保護リレー３８が閉じる前に、オフ状態になり、これにより、保護リレー３８のオン動作時に、パワーアンプ回路３０からの出力が比較器６２に供給されるのを防止する。
【００４７】
以上説明した本願の第１実施形態及び第２実施形態によるパワーアンプ保護装置によれば、スピーカケーブルをショートさせたり、あるいは、複数のスピーカを並列接続するというパワーアンプ回路１０の動作保証外状態すなわち保証外インピーダンス負荷時には、その不適切な接続を検出し、上記不感帯領域で使用されることを未然に防ぐことができ、これらの条件下でのパワーアンプ回路内パワートランジスタの損傷を防止することができる。
【００４８】
また、第１実施形態及び第２実施形態によるパワーアンプ保護装置によれば、構成回路部品としては、既に製品に使用されているものをほとんど共用することができ、コストの大幅な上昇を抑えることができる。
【００４９】
更に、第１実施形態及び第２実施形態によるパワーアンプ保護装置によれば、保護リレーは、パワーアンプ回路への電源投入後の数秒間、例えば５秒間、パワーアンプ回路とスピーカ端子との間をオフ状態に維持し、この５秒間に検出電圧が所定範囲以外であるとマイコンあるいは比較器が判定した際には、保護リレーは、前記電源投入後の５秒間の後であっても、パワーアンプ回路とスピーカ端子との間をオフ状態に維持するように構成することことが好ましい。このように電源投入後、保護リレーがオン状態になるまでの数秒間(例えば５秒間)を利用して、パワーアンプ保護装置による検出、保護動作を行うと、従来製品の動作と変わるところがなく、使用者に操作の違和感や煩雑さを与えることがない。
【００５０】
上記説明では、電源投入後保護リレーがオン状態になるまでの時間を数秒間、例えば５秒間に設定しているが、以下、この理由を説明する。
【００５１】
パワーアンプ回路では、通常の場合、電源投入後保護リレーがオン状態になるまでの時間を３乃至８秒に設定しており、この３乃至８秒の時間は、電源投入後内部回路の動作が安定するまでの時間＋αに基づくものである。なお、電源投入後内部回路の動作が安定した後、パワーアンプ保護装置が検出、保護動作を行うのに、通常の場合、１秒もかからない。そこで、上記説明では、電源投入後保護リレーがオン状態になるまでの時間として、３乃至８秒の平均値である５秒を例として使用したものであり、電源投入後保護リレーがオン状態になるまでの時間としては、５秒に限られないことを理解すべきである。なお、電源投入後保護リレーがオン状態になるまでの時間は、パワーオン時間とも称されるので、上記説明は、パワーオン時間を利用して、パワーアンプ保護装置が検出、保護動作を行うと称することもできる。
【００５２】
次に、第１実施形態及び第２実施形態によるパワーアンプ保護装置において、負荷インピーダンス検出回路からスピーカに供給される電流は、例えば、１ｍＡに設定されている。このように１ｍＡの電流としたのは、使用者が感知できるレベルのノイズがスピーカから発生するのを避けるためであり、以下、この理由を説明する。
【００５３】
まず、スピーカに直流電流を流すと、スピーカ内の振動板が一瞬動くため、ボコッという異音が発生し、スピーカの性能にもよるが、当該直流電流が１０ｍＡ以下であれば、このような異音を使用者が感知できないことが経験的に理解されている。従って、スピーカに供給する直流電流を１０ｍＡの更に１/１０である１ｍＡに設定することにより、上述したスピーカからの異音の問題は生じないものと考えられる。
【００５４】
また、前述したように、パワーアンプ回路への電源投入後の数秒間、例えば５秒間、保護リレーはオフ状態であり、この５秒間に、負荷インピーダンス検出回路からスピーカに１ｍＡの電流が供給されることが好ましい。そして、スピーカに約５秒間直流電流を流した場合に当該スピーカが損傷に至る直流電流の値は、数Ａあるいはそれ以上のオーダーであり、上記で設定された１ｍＡの直流電流を約５秒間スピーカに供給したとしても、スピーカが損傷に至る可能性はないものと理解される。
【００５５】
以上の説明から、スピーカに供給する直流電流を１ｍＡに設定するのが好ましいが、直流電流は、これに限られず、例えば１０ｍＡ以下に設定してもよい旨を理解すべきである。
【００５６】
なお、本願の第２実施形態によるパワーアンプ保護装置においては、マイコンを使用しておらず、マイコンを使用していない製品に適用するのが特に好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来のパワーアンプ保護装置を示し、（Ａ）は、従来のパワーアンプ保護装置の回路図であり、（Ｂ）は、従来のパワーアンプ保護装置における時間の経過による保護リレーの状態を示すグラフ図である。
【図２】ブリッジ検出回路を示し、（Ａ）は、ブリッジ検出回路の回路図であり、（Ｂ）は、ブリッジ検出回路の動作特性を示すグラフ図である。
【図３】過電流検出回路を示し、（Ａ）は、過電流検出回路の回路であり、（Ｂ）は、過電流検出回路の動作特性を示すグラフ図である。
【図４】本願の第１実施形態によるパワーアンプ保護装置の回路図である。
【図５】本願の第２実施形態によるパワーアンプ保護装置の回路図である。
【符号の説明】
【００５８】
３０  パワーアンプ回路
３２、３４  スピーカ端子
３６  スピーカ
３８  保護リレー
４２  マイコン
４６  負荷インピーダンス検出回路
５２  負荷インピーダンス検出回路
６２  比較器
【図１】
2006121426.tif 000003
【図２】
2006121426.tif 000004
【図３】
2006121426.tif 000005
【図４】
2006121426.tif 000006
【図５】
2006121426.tif 000007