(57)【要約】  【課題】  オーディオ増幅器の動作開始時のボツ音の発生を防止する。  【解決手段】  電源投入時に、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１が徐々に立ち上がると、その電圧がしきい値未満では制御回路ＣＴＬによって信号増幅器ＡＭＰ１が動作せず電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ２が動作する。このとき、出力端子ＯＵＴ１の出力電圧Ｖｏ１として電圧Ｖ１が現れ、出力端子ＯＵＴ２の出力電圧Ｖｏ２としても電圧Ｖ１が現れるので、負荷ＲＬの両端には電位差は生ぜず、ボツ音は発生しない。電圧Ｖ１がしきい値以上になると、制御回路ＣＴＬによって信号増幅器ＡＭＰ１が動作し電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ２が動作しなくなり、出力端子ＯＵＴ１にはオーディオ信号源ＳＩＧの信号電圧がＶｏ１として現れ、出力端子ＯＵＴ２にはこの電圧Ｖｏ１を反転した電圧Ｖｏ２が現れる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力側が負荷の片端に接続される第１の出力端子に共通接続され、一方が選択動作される電圧ホロワ増幅器および信号増幅器を有し、且つ前記信号増幅器は前記第１の出力端子から反転入力端子に帰還がかけられたスイッチオペアンプとしての第１の増幅器と、
出力側が前記負荷の他端に接続される第２の出力端子に接続され、前記第１の増幅器の出力電圧を反転入力端子に入力する第２の増幅器と、
電源投入時に充電回路として働き、出力電圧を前記第１の増幅器の信号増幅器および電圧ホロワ増幅器の非反転入力端子と前記第２の増幅器の非反転入力端子に入力する第１の積分回路と、
前記第１の積分回路の出力電圧に応じて前記第１の増幅器の前記電圧ホロワ増幅器と前記信号増幅器の一方を選択する制御回路とを具備し、
該制御回路は、前記第１の積分回路の出力電圧がしきい値未満のとき前記第１の増幅器の前記電圧ホロワ増幅器を選択して前記第１の積分回路の出力電圧を前記第１および第２の出力端子に出力し、前記第１の積分回路の出力電圧が前記しきい値以上のとき前記第１の増幅器の前記信号増幅器を選択するようにしたことを特徴とするオーディオ増幅器。
【請求項２】
出力側が負荷の片端に接続される第１の出力端子に共通接続され、一方が選択動作される電圧ホロワ増幅器および信号増幅器を有し、且つ前記信号増幅器は前記第１の出力端子から反転入力端子に帰還がかけられたスイッチオペアンプとしての第３の増幅器と、
出力側が前記負荷の他端に接続される第２の出力端子に共通接続され、一方が選択動作される電圧ホロワ増幅器および信号増幅器を有するスイッチオペアンプとしての第４の増幅器と、
動作開始時に充電回路として働き、出力電圧を前記第３および第４のスイッチ増幅器の信号増幅器および電圧ホロワ増幅器の非反転入力端子に入力する第２の積分回路と、
動作開始時に充電回路として働き、前記第３および第４の増幅器に前記電圧ホロワ増幅器と前記信号増幅器を切り替える制御信号として入力する第３の積分回路とを具備し、
前記第３の積分回路の出力電圧がしきい値未満のとき前記第３および第４の増幅器の前記電圧ホロワ増幅器が選択されて前記第２の積分回路の出力電圧が前記第１および第２の出力端子に出力し、前記第３の積分回路の出力電圧がしきい値以上のとき前記第３および第４のスイッチ増幅器の前記信号増幅器が選択されるようにしたことを特徴とするオーディオ増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作開始時に発生するボツ音の防止を図ったオーディオ増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より使用されているブリッジ型オーディオ増幅器の基本的な構成を図４にそって概略的に説明する。図４において、ＡＭＰ７，ＡＭＰ８は増幅器、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、ＲＬはスピーカやヘッドホン等の負荷、ＳＷ５はスイッチ、ＳＤは動作モード制御端子、ＳＩＧはオーディオ信号源、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２は出力端子である。
【０００３】
このオーディオ増幅器では、動作モード制御端子ＳＤをＨレベルにすると、スイッチＳＷ５がオンして、コンデンサＣ１の電圧Ｖａが０Ｖから立ち上がる。また、増幅器ＡＭＰ７，ＡＭＰ８も電流源Ｉ３，Ｉ４が動作して動作状態となる。このとき、増幅器ＡＭＰ７，ＡＭＰ８は反転端子の電圧Ｖｂ，Ｖｃはオペアンプの特性により、電圧Ｖａと同電位になるので、Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｃとなる。ここで、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ３の共通接続点の電圧Ｖｄは、コンデンサＣ２へのチャージにより、Ｖｄ＜Ｖｂとなる。
【０００４】
以上より、増幅器ＡＭＰ７の出力電圧Ｖｏ１は、
Ｖｏ１＝Ｖａ＋（Ｖｂ−Ｖｄ）・（Ｒ４／Ｒ３）
＝Ｖａ＋（Ｖａ−Ｖｄ）・（Ｒ４／Ｒ３）                    (1)
となる。
【０００５】
この出力電圧Ｖｏ１は増幅器ＡＭＰ８の反転入力信号となるので、その増幅器ＡＭＰ８の出力電圧Ｖｏ２は、
Ｖｏ２＝Ｖａ＋（Ｖｃ−Ｖｏ１）・（Ｒ６／Ｒ５）
＝Ｖａ＋（Ｖａ−Ｖｏ１）・（Ｒ６／Ｒ５）                  (2)
となる。式(2)に式(1)のＶｏ１を代入すると、
Ｖｏ２＝Ｖａ＋[Ｖａ−Ｖａ−（Ｖａ−Ｖｄ）・（Ｒ４／Ｒ３）]・（Ｒ６／Ｒ５）
＝Ｖａ−（Ｖａ−Ｖｄ）・（Ｒ４／Ｒ３）・（Ｒ６／Ｒ５）      (3)
となる。
【０００６】
よって出力電圧Ｖｏは、
Ｖｏ＝Ｖｏ１−Ｖｏ２
＝（Ｖａ−Ｖｄ）・（Ｒ４／Ｒ３）＋（Ｖａ−Ｖｄ）・（Ｒ４／Ｒ３）・（Ｒ６／Ｒ５）
＝（Ｖａ−Ｖｄ）・（Ｒ４／Ｒ３）[１＋（Ｒ６／Ｒ５）]        (4)
となる。すなわち、Ｖａ（Ｖｂ）＝Ｖｄとなるまでは、２個の出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２が異なったレベルの電圧となるので、信号を入力せずとも負荷ＲＬに所定の電位差が加わり、それがボツ音となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、図４に示したオーディオ増幅器では、負荷ＲＬを接続する出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２間に動作開始時に電位差が生じて、負荷ＲＬであるスピーカあるいはヘッドホンからボツ音が発生する問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、動作の開始時にボツ音が発生しないようにしたオーディオ増幅器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明のオーディオ増幅器は、出力側が負荷の片端に接続される第１の出力端子に共通接続され、一方が選択動作される電圧ホロワ増幅器および信号増幅器を有し、且つ前記信号増幅器は前記第１の出力端子から反転入力端子に帰還がかけられたスイッチオペアンプとしての第１の増幅器と、出力側が前記負荷の他端に接続される第２の出力端子に接続され、前記第１の増幅器の出力電圧を反転入力端子に入力する第２の増幅器と、電源投入時に充電回路として働き、出力電圧を前記第１の増幅器の信号増幅器および電圧ホロワ増幅器の非反転入力端子と前記第２の増幅器の非反転入力端子に入力する第１の積分回路と、前記第１の積分回路の出力電圧に応じて前記第１の増幅器の前記電圧ホロワ増幅器と前記信号増幅器の一方を選択する制御回路とを具備し、該制御回路は、前記第１の積分回路の出力電圧がしきい値未満のとき前記第１の増幅器の前記電圧ホロワ増幅器を選択して前記第１の積分回路の出力電圧を前記第１および第２の出力端子に出力し、前記第１の積分回路の出力電圧が前記しきい値以上のとき前記第１の増幅器の前記信号増幅器を選択するようにしたことを特徴とする
【００１０】
請求項２にかかる発明のオーディオ増幅器は、出力側が負荷の片端に接続される第１の出力端子に共通接続され、一方が選択動作される電圧ホロワ増幅器および信号増幅器を有し、且つ前記信号増幅器は前記第１の出力端子から反転入力端子に帰還がかけられたスイッチオペアンプとしての第３の増幅器と、出力側が前記負荷の他端に接続される第２の出力端子に共通接続され、一方が選択動作される電圧ホロワ増幅器および信号増幅器を有するスイッチオペアンプとしての第４の増幅器と、動作開始時に充電回路として働き、出力電圧を前記第３および第４のスイッチ増幅器の信号増幅器および電圧ホロワ増幅器の非反転入力端子に入力する第２の積分回路と、動作開始時に充電回路として働き、前記第３および第４の増幅器に前記電圧ホロワ増幅器と前記信号増幅器を切り替える制御信号として入力する第３の積分回路とを具備し、前記第３の積分回路の出力電圧がしきい値未満のとき前記第３および第４の増幅器の前記電圧ホロワ増幅器が選択されて前記第２の積分回路の出力電圧が前記第１および第２の出力端子に出力し、前記第３の積分回路の出力電圧がしきい値以上のとき前記第３および第４のスイッチ増幅器の前記信号増幅器が選択されるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上から本発明のオーディオ増幅器によれば、動作開始時には、２個の出力端子の出力電圧が同じレベルに制御されながら立ち上がるので、その２個の出力端子に接続されたスピーカあるいはヘッドホンからボツ音が発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明では、動作開始時には２個の出力端子の電圧が同じレベルになるように制御して、負荷に電位差が生じないようにする。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明のオーディオ増幅器の実施例１の構成を示すブロック図である。図１において、ＡＭＰ１は信号増幅器、ＡＭＰ２は電圧ホロワ増幅器、ＡＭＰ３はバッファ増幅器、ＡＭＰ４は増幅器、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、ＲＬはスピーカやヘッドホン等の負荷、ＳＤは動作モード制御端子、ＳＩＧはオーディオ信号源、ＣＴＬは制御回路、ＯＵＴ１，ＯＵＴ２は負荷ＲＬが接続される出力端子である。
【００１４】
請求項との関連では、増幅器ＡＭＰ１とＡＭＰ２がスイッチオペアンプとしての第１の増幅器を構成し、増幅器ＡＭＰ４が第２の増幅器を構成し、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ１が第１の積分回路を構成する。
【００１５】
さて、電源スイッチ（図示せず）をオンさせて電源電圧Ｖ＋が立ち上がると、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１が所定の時定数で緩慢に立上る。このとき制御回路ＣＴＬは、電圧Ｖ１がしきい値未満では電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ２を動作させ、信号増幅器ＡＭＰ１は非動作にする。なお、バッファ増幅器ＡＭＰ３は電源電圧Ｖ＋が印加されている限り常時動作する。これにより、電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ２は、出力電圧Ｖｏ１として、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１を出力する。また、増幅器ＡＭＰ４も出力電圧Ｖｏ２としてコンデンサＣ１の電圧Ｖ１を出力する。つまり、Ｖ１＝Ｖｏ１＝Ｖｏ２となる。
【００１６】
以上から、出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２としては、緩慢に立ち上がるコンデンサＣ１の電圧Ｖ１が現れるので、負荷ＲＬの両端には電位差が生ぜず、ボツ音は発生しない。このとき、オーディオ信号源ＳＩＧに接続された信号増幅器ＡＭＰ１は動作しておらず、その出力は出力電圧Ｖｏ１に影響を与えていない。
【００１７】
そして、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１がしきい値以上に達すると、制御回路ＣＴＬによって電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ２を非動作にし、信号増幅器ＡＭＰ１を動作させる。これにより、オーディオ信号源ＳＩＧからの信号が増幅器ＡＭＰ１、ＡＭＰ３で増幅されて出力電圧Ｖｏ１として出力端子ＯＵＴ１から負荷ＲＬの片端に供給され、負荷ＲＬの他端にはその出力電圧Ｖｏ１を増幅器ＡＭＰ４で反転した出力電圧Ｖｏ２が出力端子ＯＵＴ２から供給される。よって、負荷ＲＬに印加される電圧は、「Ｖｏ１−Ｖｏ２」で表される大きな振幅となる。なお、ＡＭＰ２→ＡＭＰ１への切り替えは電流源を切り替えることにより行われるが、電流源がＡＭＰ１，ＡＭＰ２の両者に同時に接続される期間が存在するよう緩慢に行われ、しかもＡＭＰ１，ＡＭＰ４には抵抗Ｒ３とＲ４，Ｒ５とＲ６で帰還がかかっているので、その切り替え時にノイズが発生することはない。
【実施例２】
【００１８】
図２は本発明のオーディオ増幅器の実施例２の構成を示すブロック図である。図２において、ＡＭＰ５、ＡＭＰ６はスイッチオペアンプとしての増幅器、Ｒ１〜Ｒ８は抵抗、Ｃ１〜Ｃ３はコンデンサ、ＳＷ１〜ＳＷ４はスイッチ、ＲＬはスピーカやヘッドホン等の負荷、ＳＤは動作モード制御端子、ＳＩＧはオーディオ信源、ＯＵＴ１，ＯＵＴ２は出力端子である。
【００１９】
請求項との関連では、増幅器ＡＭＰ５は、信号増幅器ＡＭＰ５１と電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ５２と電流源Ｉ１とスイッチＳＷ３からなる第３の増幅器を構成し、増幅器ＡＭＰ６は、信号増幅器ＡＭＰ６１と電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ６２と電流源Ｉ２とスイッチＳＷ４からなる第４の増幅器を構成し、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ１、スイッチＳＷ１は第２の積分回路を構成し、抵抗Ｒ７，Ｒ８、コンデンサＣ３、スイッチＳＷ２は第３の積分回路を構成する。
【００２０】
さて、動作開始時は、動作モード制御端子ＳＤがＨレベルになる。これにより、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンし、コンデンサＣ１，Ｃ３の電圧Ｖ１，Ｖ２が０Ｖから緩慢に立ち上がる。スイッチＳＷ３，ＳＷ４は電圧Ｖ２がしきい値未満であるので電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ５２、ＡＭＰ６２側に切り替わっており、緩慢に立ち上がるコンデンサＣ１の電圧Ｖ１を出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２として出力端子ＯＵＴ１，ＯＵＴ２に出力する。よって、負荷ＲＬの両端には電位差が生ぜず、ボツ音は発生しない。このとき、オーディオ信号源ＳＩＧに接続された信号増幅器ＡＭＰ５１，ＡＭＰ６１は動作しておらず、その出力は出力電圧Ｖｏ１に影響を与えていない。
【００２１】
そして、コンデンサＣ３の電圧Ｖ２がしきい値以上に達すると、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が電圧ホロワ増幅器ＡＭＰ５２、ＡＭＰ６２側から信号増幅器ＡＭＰ５１、ＡＭＰ６１側に切り替える。信号増幅器ＡＭＰ５１はオーディオ信号源ＳＩＧからの信号を増幅して出力電圧Ｖｏ１として出力端子ＯＵＴ１から負荷ＲＬの片端に供給する。負荷ＲＬの他端にはその出力電圧Ｖｏ１を信号増幅器ＡＭＰ６１で反転した出力電圧Ｖｏ２が出力端子ＯＵＴ２から供給される。よって、負荷ＲＬに印加される電圧は、「Ｖｏ１−Ｖｏ２」で表される大きな振幅となる。
【００２２】
なお、このＡＭＰ５２→ＡＭＰ５１、ＡＭＰ６２→ＡＭＰ６１への切り替えはスイッチＳＷ３，ＳＷ４により電流源Ｉ１，Ｉ２を切り替えることにより行われるが、電流源Ｉ１がＡＭＰ５１，ＡＭＰ５２の両者に同時に接続される期間が存在し、電流源Ｉ２がＡＭＰ６１，ＡＭＰ６２の両者に同時に接続される期間が存在するよう緩慢に行われ、しかもＡＭＰ５１，６１には抵抗Ｒ３とＲ４，Ｒ５とＲ６で帰還がかかっているので、その切り替え時にノイズが発生することはない。
【００２３】
以上の動作の波形を図３に示した。ＡＭＰ５１電流、ＡＭＰ５２電流はそれぞれ動作電流である。時刻Ｔ１で動作モード制御端子ＳＤがＨレベルになると、時刻Ｔ２でスイッチＳＷ３が切り替わり始め、電圧Ｖ１が出力電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２としてゆっくり立ち上がる。なお、図示しないが、ＡＭＰ６１電流、ＡＭＰ６２電流も同じ波形である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のオーディオ増幅器の実施例１のブロック図である。
【図２】本発明のオーディオ増幅器の実施例２のブロック図である。
【図３】図２のオーディオ増幅器の動作波形図である。
【図４】従来のオーディオ増幅器のブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
ＡＭＰ１：信号増幅器
ＡＭＰ２：電圧ホロワ増幅器
ＡＭＰ３：バッファ増幅器
ＡＭＰ４：増幅器
ＡＭＰ５：スイッチオペアンプとしての増幅器、ＡＭＰ５１：信号増幅器、ＡＭＰ５２：電圧ホロワ増幅器、
ＡＭＰ６：スイッチオペアンプとしての増幅器、ＡＭＰ６１：信号増幅器、ＡＭＰ５６：電圧ホロワ増幅器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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