(57)【要約】【課題】ＰＷＭ変調をもとに音声データを増幅するに際し、サンプリングクロックにより発生する不要輻射を低減する。【解決手段】音声データを増幅させて音声として出力する音声出力装置において、サンプリングクロックをもとに前記音声データを変調して増幅するためのＰＷＭ変調部と、前記サンプリングクロックを発生させるとともに、外部端子の接地状態に応じて前記サンプリングクロックの周波数を可変させるサンプリングクロック発生部と、当該音声出力装置を制御するための矩形波を発生させる制御信号発生部と、前記外部端子と、前記制御信号発生部との間に接続されて、前記矩形波の波形変化に応じて、前記接地状態を切り替える切り替え回路と、を有する。【選択図】図２
2011101183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声データを増幅させて音声として出力する音声出力装置において、
サンプリングクロックをもとに前記音声データを変調して増幅するためのＰＷＭ変調部と、
前記サンプリングクロックを発生させるとともに、外部端子の接地状態に応じて前記サンプリングクロックの周波数を可変させるサンプリングクロック発生部と、
当該音声出力装置を制御するための矩形波を発生させる制御信号発生部と、
前記外部端子と、前記制御信号発生部との間に接続されて、前記矩形波の波形変化に応じて、前記接地状態を切り替える切り替え回路と、を有することを特徴とする音声出力装置。
【請求項２】
前記切り替え回路は、前記外部端子とグランドとの間をコレクター／エミッター間で接続し、前記制御信号発生部とベースにて接続するスイッチ素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の音声出力装置。
【請求項３】
前記サンプリングクロックは三角波であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の音声出力装置。
【請求項４】
前記ＰＷＭ変調部と、前記サンプリングクロック発生部と、は１チップのＩＣに実装されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の音声出力装置。
【請求項５】
音声データを増幅させて音声として出力する音声出力部と、映像データにもとづいて映像を出力する映像出力部と、を備える表示装置において、
三角波をもとに前記音声データを変調して増幅するためのＰＷＭ変調部と、
前記三角波を発生させるとともに、外部端子の接地状態に応じて前記三角波の周波数を可変させるサンプリングクロック発生部と、
当該音声出力装置を制御するための矩形波を発生させる制御信号発生部と、
前記外部端子とグランドとの間をコレクター／エミッター間で接続し、前記制御信号発生部とベースにて接続するスイッチ素子を備え、前記パスル波の波形変化に応じて、前記接地状態を切り替える切り替え回路と、を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を出力する音声出力装置に関し、特に、ＰＷＭ変調をもとに音声データを増幅する音声出力装置、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声データをアンプにより増幅して出力する音声出力装置が知られている。また音声出力装置は、Ｄ級アンプを用いて音声データを増幅する。ここで、Ｄ級アンプは、内部で発生させるサンプリングクロックと入力音声データとを比較し、この比較結果に応じて音声データを増幅する。
【０００３】
Ｄ級アンプは、比較結果をＰＷＭ信号として出力し、このＰＷＭ信号の振幅を倍することで増幅を行う。また、Ｄ級アンプで使用されるサンプリングクロックとしては三角波が主に使用され、サンプリングクロックの周波数が高くなるほど、サンプリング間隔が高くなり、入力音声データを最適に増幅させることが可能となる(例えば、特許文献１−４参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０７４４４２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０４２１７号公報
【特許文献３】特開２００５−１３６７１７号公報
【特許文献４】特開２００５−０５１３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、Ｄ級アンプでは、ＰＷＭ変調を行うためにサンプリングクロックを使用するが、サンプリングクロックの周波数が高い場合、このサンプリングクロックによって生じる不要輻射が問題となる。
【０００６】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、ＰＷＭ変調をもとに音声データを増幅するに際し、サンプリングクロックにより発生する不要輻射を低減することが可能な音声出力装置、又は表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、音声データを増幅させて音声として出力する音声出力装置において、サンプリングクロックをもとに前記音声データを変調して増幅するためのＰＷＭ変調部と、前記サンプリングクロックを発生させるとともに、外部端子の接地状態に応じて前記サンプリングクロックの周波数を可変させるサンプリングクロック発生部と、当該音声出力装置を制御するための矩形波を発生させる制御信号発生部と、前記外部端子と、前記制御信号発生部との間に接続されて、前記矩形波の波形変化に応じて、前記接地状態を切り替える切り替え回路と、を有する構成としてある。
【０００８】
上記のように構成された発明では、切り替え回路は、サンプリングクロック発生部が発生させるサンプリングクロックの周波数を変更するための外部端子と、矩形波を出力する制御信号発生部との間に接続されており、矩形波の波形変化に応じて、外部端子の接地状態を切り替える。そのため、矩形波のオン／オフに応じてサンプリングクロックの周波数が変更されるため、特定の高周波帯のピークが変動し、結果として不要輻射を軽減することが可能となる。
【０００９】
また、切り替え回路の構成としては様々なものを想定しうるが、その一例として、前記切り替え回路は、前記外部端子とグランドとの間をコレクター／エミッター間で接続し、前記制御信号発生部とベースにて接続するスイッチ素子を備える構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、スイッチ素子を用いて切り替え回路を構成するため、本発明を簡易な構成で実現することが可能となる。
【００１０】
そして、サンプリングクロックの一例として、前記サンプリングクロックは三角波であってもよい。
上記のように構成された発明では、サンプリングクロックとして三角波を用いたＰＷＭ変調部に対しても本発明を適応することができる。
【００１１】
さらに、前記ＰＷＭ変調部と、前記サンプリングクロック発生部と、は１チップのＩＣに実装され構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、増幅部の構成をコンパクトにすることが可能となる。
【００１２】
そして、本発明の他の一例として、音声データを増幅させて音声として出力する音声出力部と、映像データにもとづいて映像を出力する映像出力部と、を備える表示装置において、三角波をもとに前記音声データを変調して増幅するためのＰＷＭ変調部と、前記三角波を発生させるとともに、外部端子の接地状態に応じて前記三角波の周波数を可変させるサンプリングクロック発生部と、当該音声出力装置を制御するための矩形波を発生させる制御信号発生部と、前記外部端子とグランドとの間をコレクター／エミッター間で接続し、前記制御信号発生部とベースにて接続するスイッチ素子を備え、前記パスル波の波形変化に応じて、前記接地状態を切り替える切り替え回路と、を有する構成としてある。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、ＰＷＭ変調をもとに音声データを増幅するに際し、サンプリングクロックにより発生する不要輻射を低減することが可能となる。
また請求項２にかかる発明によれば、本発明を簡易な構成で実現することが可能となる。
そして請求項３にかかる発明によれば、サンプリングクロックとして三角波を用いたＰＷＭ変調部に対しても本発明を適応することができる。
さらに請求項４にかかる発明によれば、増幅部の構成をコンパクトにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】表示装置１００の構成を説明するためのブロック構成図である。
【図２】音声増幅部６０の構成を説明するための図である。
【図３】サンプリングクロックと、入力音声データと、ＰＷＭ信号との関係を説明するための波形図である。
【図４】Ｄ級アンプ６１をスペクトルアナライザーで測定した時の波形を示す波形図である。
【図５】高周波帯における時間変化を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照しつつ下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）第１の実施形態：
（２）その他の実施形態：
【００１６】
（１）第１の実施形態：
以下、図を参照して、この発明に係る音声出力装置を具体化した第１の実施形態について説明する。なお、この第１の実施形態では、音声出力装置の機能を備える表示装置をもとに説明を行が、音声出力装置としては音声データを増幅して出力するものであれば表示装置に限定されない。
【００１７】
図１は、表示装置１００の構成を説明するためのブロック構成図である。表示装置１００の要部を、下記に示す。符号９０はフロントエンド部であり、図示しない各種アンテナが受信した放送信号を復調する。符号８０は、バックエンド部であり、復調されたデータのスクランブル解除や、圧縮された映像・音声データの復号処理を行なう。符号７０はディスプレイであり、復号された映像データをもとに映像を表示する。符号６０は音声増幅部であり、復号された音声データを増幅する。符号５０はスピーカーであり、増幅された音声を出力する。符号３０は、メインコントローラーであり、表示装置１００の駆動を制御する。
【００１８】
フロントエンド部９０は、各種アンテナが搬送波を受信すると、この搬送波に重畳した放送信号を変調して抽出する。また、フロントエンド部９０は、内部にリモコン装置からの選局信号に応じて作動する切り替え回路を備えており、この切り替え回路により所望のチャンネルに対応した放送信号をバックエンド部８０に出力する。
【００１９】
バックエンド部８０は、フロントエンド部９０で復調されたデータのスクランブル解除を行うとともに、ＭＰＥＧ方式で圧縮された映像・音声データの復号処理を行なう多重分離部を備えている。さらに、バックエンド部８０は、復号処理された映像データを信号処理する映像信号処理部を備えている。
【００２０】
ディスプレイ７０は、バックエンド部８０で復号された映像データをもとに映像を表示する。本実施形態では、ディスプレイ７０は液晶ディスプレイであり、図示しないバックライトからの光を透過させて映像を出力する。
【００２１】
メインコントローラー（制御信号発生部）３０は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えて構成され、ＲＯＭに記憶された各種プログラムにより表示装置１００の駆動を制御する。また、メインコントローラー３０は、表示装置１００を構成するバックライトを調光制御するための矩形波のＢＬ−ＡＤＪ信号や、コモン電圧信号である矩形波のＶＣＯＭ−ＰＷＭ信号をディスプレイ７０に供給する。
【００２２】
上記構成により、表示装置１００は図示しないアンテナが受信した放送信号から映像データ及び音声データを復調及び復号し、ディスプレイ７０により映像を出力し、スピーカー５０により音声を出力する。
また、音声増幅部６０は、サンプリングクロックを内部で発生させ、このサンプリングクロックをもとに入力音声データを増幅するが、このサンプリングクロックの周波数は高周波であるため不要輻射が問題となる。そのため、本実施形態では、音声増幅部６０がサンプリングクロックの周波数を可変させることで、不要輻射を軽減する構成を備えている。
【００２３】
図２は、音声増幅部６０の構成を説明するための図である。また、図３は、サンプリングクロックと、入力音声データと、ＰＷＭ信号との関係を説明するための波形図である。
音声増幅部６０は、バックエンド部８０が復号した音声データを増幅するＤ級アンプ６１と、このＤ級アンプ６１が内部で生成するサンプリングクロックの周波数を変化させる切り替え回路６２と、を備えて構成されている。ここで、Ｄ級アンプ６１は１チップ型のＩＣであり、バックエンド部８０と入力端子６１ａで接続され、スピーカー５０と出力端子６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅで接続されている。そして、Ｄ級アンプ６１は切り替え回路６２と周波数調整端子６１ｆで接続されている。更に、Ｄ級アンプ６１は外部クロック６３とクロック端子６１ｇで接続され、外部クロック６３から供給される所定周期のクロック信号からサンプリングクロックを生成する。
【００２４】
Ｄ級アンプ６１はその内部に、ＰＷＭ信号生成部４０、ドライバー４１，４２、Ｄ級出力段４３，４４、三角波発生部４５と、を備えて構成されている。上記構成により、Ｄ級アンプ６１に入力端子６１ａを通じて音声データが供給されると、ＰＷＭ信号生成部４０は入力音声データと三角波発生部４５から供給されるサンプリングクロックとを比較し、音声データにもとづいたＰＷＭ信号を生成する（図３）。ドライバー４１，４２は、生成されたＰＷＭ信号をもとに、Ｄ級出力段４３，４４をスイッチングさせてＰＷＭ信号を増幅する。その後、増幅されたＰＷＭ信号は、出力端子６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅから出力され、スピーカー５０の図示しないフィルター回路によりアナログ変換された後、音声として出力される。なお、ＰＷＭ信号生成部４０、ドライバー４１，４２、Ｄ級出力段４３，４４により本発明のＰＷＭ変調部を構成する。
【００２５】
なお、本実施形態でのＤ級アンプは二つ以上のスイッチ素子により構成されたＤ級出力段４３，４４を備えるフル・ブリッジ型により構成されるが、これに限定されない。即ち、Ｄ級アンプ６１はハーフブリッジ型であってもよい。また、Ｄ級アンプ６１を１チップ化することで、Ｄ級アンプ６１をコンパクトにすることができる。
【００２６】
更に、切り替え回路６２は、周波数調整端子６１ｆと抵抗Ｒ１を介してコレクター接続され、又エミッターを接地されたスイッチング素子６２ａを備えている。また、スイッチング素子６２ａのベースはメインコントローラー３０と抵抗Ｒ２を介して接続されている。なお、本実施形態では、スイッチング素子６２ａのベースは、メインコントローラー３０がＢＬ−ＡＤＪ信号を出力する出力ラインに並列に接続されており、矩形波のＢＬ−ＡＤＪ信号がハイレベルの際にスイッチング素子６２ａのベースにベース電流が供給される。
【００２７】
Ｄ級アンプ６１の三角波発生部（サンプリングクロック発生部）４５は、周波数調整端子６１ｆに接続される抵抗値に応じて、サンプリングクロックの周波数を変更可能な機能を備えている。例えば、周波数調整端子６１ｆをオープン状態とした場合は、生成するサンプリングクロックの周波数は２８３Ｈｚ付近となる。一方、周波数調整端子６１ｆを接地した場合は、生成するサンプリングクロックの周波数は３７０Ｈｚ付近となる。そのため、本実施形態では、スイッチング素子６２ａのベースに矩形波のＢＬ−ＡＤＪ信号を入力することで、所定周期でスイッチング素子６２ａのオン／オフを切り替え、周波数調整端子６１ｆの接続状態を所定間隔で接地又はオープン状態に切り替える。その結果、サンプリングクロックの周波数は一定値とならず、例えば、２８３Ｈｚ〜３７０Ｈｚで変化する。
【００２８】
図４は、Ｄ級アンプ６１をスペクトルアナライザーで測定した時の波形を示す波形図である。また、図５は、高周波帯における時間変化を説明するための図である。図４に示すように、Ｄ級アンプ６１からの輻射において、１０３Ｈｚ付近の高周波帯でピークが存在していることが示されている。即ち、この高周波帯がＤ級アンプ６１が不要輻射となる。一方、本実施形態にかかるＤ級アンプにおいてこの高周波帯の時間変化を観測した場合、サンプリングクロックの周波数が所定幅において変動するため、高周波のピークが時間に応じて上下に変動している（図５）。そのため、高周波のピーク値を平均化した場合、従来の高周波のピーク値に比べ、その平均値は低くなることが示される。その結果、特定の高周波である不要輻射は小さくなり、不要輻射は軽減される。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態では、スイッチング素子６２ａと、表示装置１００が従来備える矩形波を流用した簡易な構成により、音声増幅部６０からの不要輻射を軽減することが可能となる。
【００３０】
（２）その他の実施形態：
本発明は様々な変形例が存在する。例えば、音声出力装置を実体化した製品は表示装置に限定されない。即ち、本発明にかかる音声出力装置の機能を備える製品であればどのような製品であってもよい。
【００３１】
また、サンプリングクロックとして三角波を用いることは一例であり、サンプリングクロックとしてその他の波形を用いるものであってもよい。
【００３２】
さらに、切り替え回路に供給される信号は、ＢＬ−ＡＤＪ信号に限定されず、矩形波であれば、上記したＶＣＯＭ−ＰＷＭ信号以外にもどのような信号であってもよい。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００３４】
３０…メインコントローラー、４０…ＰＷＭ信号生成部、４１，４２…ドライバー、４３，４４…Ｄ級出力段、４５…三角波発生部、５０…スピーカー、６０…音声増幅部、６１…Ｄ級アンプ、６１ａ…入力端子、６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ…出力端子、６１ｆ…周波数調整端子、６１ｇ…クロック端子、６２…切り替え回路、６２ａ…スイッチング素子、６３…外部クロック、７０…ディスプレイ、８０…バックエンド部、９０…フロントエンド部、１００…表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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