(57)【要約】【課題】ボリュームを下げ過ぎることなく発熱による装置の破壊を防ぐことができるマルチチャンネルパワーアンプ及びマルチチャンネルオーディオ装置を提供する。【解決手段】Ｄ級増幅方式の増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢは、複数のチャンネルの音声信号をそれぞれ増幅する。スピーカターミナル部５は、増幅された前記複数のチャンネルの音声信号を複数のスピーカに出力する。電源１２は各部に電力を供給する。電流検出部１１は、前記増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢから前記電源への戻り電流を検出する。制御部１７は前記戻り電流が第１の閾値を超えた後に各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させるための制御信号を出力する。信号レベル減衰部２ａ〜２ｆは、前記制御部１７から入力された制御信号に基づいて、各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルの音声信号をそれぞれ増幅するＤ級増幅方式の増幅部と、
前記増幅部により増幅された前記複数のチャンネルの音声信号を複数のスピーカに出力するスピーカターミナル部と、
各部に電力を供給する電源と、
前記増幅部と前記電源のマイナス端子との間に配置され、前記増幅部から前記電源への戻り電流を検出する電流検出部と、
前記戻り電流が第１の閾値を超えた後に前記増幅部に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させるための制御信号を出力する制御部と、
前記制御部から入力された制御信号に基づいて、前記増幅部に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させる信号レベル減衰部と
を備えることを特徴とするマルチチャンネルパワーアンプ。
【請求項２】
前記制御部は、
前記戻り電流が前記第１の閾値を第１の時間超え続けている場合に前記増幅部に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させるための制御信号を出力し、
制御信号を出力した後も前記戻り電流が前記第１の閾値を超え続けている状態が前記第１の時間よりも長い前記第２の時間継続した場合、前記増幅部に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させるための制御信号を再び出力することを特徴とする請求項１記載のマルチチャンネルパワーアンプ。
【請求項３】
第１の回転数及び前記第１の回転数よりも大きい第２の回転数で回転するファンを備え、
前記制御部は、前記戻り電流が第２の閾値を超えた後に前記ファンの回転数を前記第１の回転数から前記第２の回転数へと切り替えるよう制御することを特徴とする請求項１または２に記載マルチチャンネルパワーアンプ。
【請求項４】
前記制御部は、前記ファンの回転数が前記第２の回転数である場合、前記戻り電流が前記第２の閾値よりも小さい第３の閾値を下回ると前記ファンの回転数を前記第２の回転数から前記第１の回転数へと切り替えるよう制御することを特徴とする請求項３記載のマルチチャンネルパワーアンプ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマルチチャンネルパワーアンプと、
前記マルチチャンネルパワーアンプから供給される音声信号を再生する複数のスピーカと
を備えることを特徴とするマルチチャンネルオーディオ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャンネルのオーディオ信号を増幅するマルチチャンネルパワーアンプ、マルチチャンネルパワーアンプと複数のスピーカとを組み合わせたマルチチャンネルオーディオ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカを駆動するパワーアンプにおいてはパワーアンプの出力電力が増大すると発熱により装置が破壊したり、スイッチング電源の出力容量がオーバーして、電源の保護回路により電源出力が切断され、それにより音声が途切れたりする。そこで、パワーアンプの出力電力を制限することが一般的である。
特開２００７−３００４５７号公報（特許文献１）には、増幅部の温度を検出し、過度な発熱があった場合には強制的にボリュームを下げることが記載されている。
【０００３】
また、特開２００５−６５１４１号公報（特許文献２）にはマルチチャンネルパワーアンプにおいて、低音域出力用のサブウーファの増幅部のみ温度検出し、過度な発熱があった場合には強制的にボリュームを下げることが記載されている。
【０００４】
さらに、特開平７−２２６６３３号公報（特許文献３）には増幅部の出力電圧と空冷用ファンのモータ電圧を検出し、増幅部の出力電圧が大きいにもかかわらず、空冷用ファンが動作をしていない時に強制的にボリュームを下げることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３００４５７号公報
【特許文献２】特開２００５−６５１４１号公報
【特許文献２】特開平７−２２６６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、温度を検出してからボリュームを下げる方法では温度が上がってから出力電力を下げるので、ボリュームを下げてから実際に温度が下がるまでに時間がかかってしまう。そのため、この方法ではボリュームを下げ過ぎてしまうことにより、音量感を損なってしまうという問題があった。また、上述した特許文献１〜３のいずれの方法も、マルチチャンネルパワーアンプ及びマルチチャンネルオーディオ装置に対して好適な出力制限の方法ではなく、マルチチャンネルパワーアンプ及びマルチチャンネルオーディオ装置において装置の破壊や電源の容量オーバーを的確に防ぐことができる出力制限方法が必要とされた。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、ボリュームを下げ過ぎることなく発熱による装置の破壊を防ぐことができるマルチチャンネルパワーアンプ及びマルチチャンネルオーディオ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述した従来の技術の課題を解決するため、複数のチャンネルの音声信号をそれぞれ増幅するＤ級増幅方式の増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）と、前記増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）により増幅された前記複数のチャンネルの音声信号を複数のスピーカに出力するスピーカターミナル部（５）と、各部に電力を供給する電源（１２）と、前記増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）と前記電源のマイナス端子との間に配置され、前記増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）から前記電源への戻り電流を検出する電流検出部（１１）と、前記戻り電流が第１の閾値を超えた後に前記増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させるための制御信号を出力する制御部（１７）と、前記制御部（１７）から入力された制御信号に基づいて、前記増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させる信号レベル減衰部（２ａ〜２ｆ）とを備えることを特徴とするマルチチャンネルパワーアンプを提供する。
また、前記制御部（１７）は、前記戻り電流が前記第１の閾値を第１の時間超え続けている場合に前記増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させるための制御信号を出力し、制御信号を出力した後も前記戻り電流が前記第１の閾値を超え続けている状態が前記第１の時間よりも長い前記第２の時間継続した場合、前記増幅部（３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢ）に供給する各チャンネルの音声信号のレベルを減衰させるための制御信号を再び出力することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のマルチチャンネルパワーアンプ及びマルチチャンネルオーディオ装置によれば、ボリュームを下げ過ぎることなく発熱による装置の破壊を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態のマルチチャンネルパワーアンプを示すブロック図である。
【図２】本発明の各実施形態のスピーカシステムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態の整流部の一例を示す回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態の動作例を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態のマルチチャンネルパワーアンプを示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態の電流検出部の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の第２実施形態の動作例を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態の動作の一例について説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のマルチチャンネルパワーアンプ、及び、マルチチャンネルオーディオ装置について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明のマルチチャンネルオーディオ装置の一実施形態はマルチチャンネルパワーアンプ１０とスピーカシステム２０を組み合わせたものである。
【００１２】
＜第１実施形態＞
まず、図２を用いて本実施形態におけるスピーカシステム２０の構成を示す。本実施形態では、音声信号の聴取者９の前方左側に配置するスピーカ８ａ（以下ＦＬスピーカ８ａ）、前方右側に配置するスピーカ８ｂ（以下ＦＲスピーカ８ｂ）、前方中央に配置するスピーカ８ｃ（以下Ｃスピーカ８ｃ）、後方左側に配置するスピーカ８ｄ（以下ＳＬスピーカ８ｄ）、後方右側に配置するスピーカ８ｅ（以下ＳＲスピーカ８ｅ）、及び、主に低音域を再生するためのサブウーファ８ｆ（以下ＳＷ８ｆ）の６つのスピーカからなる５．１チャンネルサラウンドシステムを例とする。なお、低音域は指向性が小さいため、ＳＷ８ｆは基本的にどこに配置しても良い。また、本発明は上述した５．１チャンネルサラウンドシステムに限定されるものではなく、少なくとも２つのスピーカがあればよい。例えば、Ｃスピーカ８ｃを除いた構成でもよい。
【００１３】
また、図２において、ＦＬスピーカ８ａのプラス入力端子８ａＨ、ＦＲスピーカ８ｂのプラス入力端子８ｂＨ、Ｃスピーカ８ｃのプラス入力端子８ｃＨ、ＳＬスピーカ８ｄのプラス入力端子８ｄＨ、ＳＲスピーカ８ｅのプラス入力端子８ｅＨ、ＳＷ８ｆのプラス入力端子８ｆＨと後述するマルチチャンネルパワーアンプ１０のスピーカターミナル部５のプラス出力端子５ａ〜５ｆとがそれぞれケーブルによって接続されている。
さらに、図２におけるＦＬスピーカ８ａのマイナス入力端子８ａＣ、ＦＲスピーカ８ｂのマイナス入力端子８ｂＣ、Ｃスピーカ８ｃのマイナス入力端子８ｃＣ、ＳＬスピーカ８ｄのマイナス入力端子８ｄＣ、ＳＲスピーカ８ｅのマイナス入力端子８ｅＣ、ＳＷ８ｆのマイナス入力端子８ｆＣと、スピーカターミナル部５のマイナス出力端子５ａｇ〜５ｅｇ及び５ｆＢとがそれぞれケーブルによって接続されている。これによって、各スピーカ８ａ〜８ｆがスピーカターミナル部５から入力された各チャンネルの音声信号を発音することになる。
【００１４】
次に、図１を用いて、本実施形態のマルチチャンネルパワーアンプ１０の構成について説明する。図１において、入力端子１ａ〜１ｆはそれぞれ、ＦＬスピーカ８ａで再生するチャンネルの音声信号を入力するＦＬ入力端子、ＦＲスピーカ８ｂで再生するチャンネルの音声信号を入力するＦＲ入力端子、Ｃスピーカ８ｃで再生するチャンネルの音声信号を入力するＣ入力端子、ＳＬスピーカ８ｄで再生するチャンネルの音声信号を入力するＳＬ入力端子、ＳＲスピーカ８ｅで再生するチャンネルの音声信号を入力するＳＲ入力端子、ＳＷ８ｆで再生するチャンネルの音声信号を入力するＳＷ入力端子である。
【００１５】
各入力端子１ａ〜１ｆに入力された音声信号は、それぞれに対応するように設けられた信号レベル減衰部２ａ〜２ｆを経て、増幅部３ａ〜３ｆに入力される。また、本実施形態において、ＳＷ８ｆではＢＴＬ（Bridge Transless）接続を用いているため、ＳＷ８ｆに対応する信号レベル減衰部２ｆを経た音声信号は、位相反転部６にも入力される。位相反転部６は入力された音声信号の位相を反転させ、増幅部３ｆＢへ入力する。ＢＴＬ接続とはこのようにスピーカのマイナス端子へ元の音声信号と逆相の信号を入力し、プラス端子には元の音声信号を入力することで理論的に２倍の出力電圧を得られるようにしたものである。信号レベル減衰部２ａ〜２ｆの動作については後述する。
【００１６】
増幅部３ａ〜３ｆ及び３ｆＢは入力された音声信号を増幅し、スピーカターミナル部５のそれぞれ対応するスピーカのプラス出力端子５ａ〜５ｆ及びＳＷ８ｆのマイナス出力端子５ｆＢへ音声信号を入力する。なお、マイナス出力端子５ａｇ、５ｂｇ、５ｃｇ、５ｄｇ、５ｅｇは接地されている。
【００１７】
また、増幅部３ａ〜３ｆから出力された音声信号は、それぞれ整流部４ａ〜４ｆにも入力される。整流部４ａ〜４ｆには例えば一般的に知られている半波整流回路を用いる。本実施形態では整流部４ａ〜４ｅは同一の回路構成であり、整流部４ｆのみ回路構成を変えてある。整流部４ａ〜４ｆはそれぞれの音声信号を直流信号に変換し、例えばマイクロプロセッサからなる制御部７へ入力する。制御部７は入力された直流信号から直流に変換する前の音声信号の電圧値を計算し、その電圧値から各増幅部３ａ〜３ｆの電力値を計算する。さらに制御部７は計算により求めた電力値を全て合計する。そして、制御部７は各増幅部３ａ〜３ｆの出力電力の合計値を基に信号レベル減衰部２ａ〜２ｆに入力信号を減衰させる制御信号を供給するか否かを判断する。入力信号を減衰させる場合、制御部７は信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ入力信号を減衰させるための制御信号を入力する。信号レベル減衰部２ａ〜２ｆはその入力された制御信号に基づいて入力端子１ａ〜１ｆから入力された音声信号を減衰させる。また、スイッチング電源部１０は信号レベル減衰部２ａ〜２ｆ、増幅部３ａ〜３ｆ、増幅部３ｆＢ、制御部７それぞれに電力を供給する。
【００１８】
次に、各整流部４ａ〜４ｆの動作、及び、出力電力を求める方法について図３を用いて説明する。なお、ＦＬスピーカ８ａ、ＦＲスピーカ８ｂ、Ｃスピーカ８ｃ、ＳＬスピーカ８ｄ、ＳＲスピーカ８ｅのインピーダンスを３Ω、ＳＷ８ｆのインピーダンスを６Ωとする。また、各スピーカ８ａ〜８ｆに対応している整流部４ａ〜４ｆへ入力される音声信号をそれぞれＶｏａ〜Ｖｏｆ、整流部４ａ〜４ｆから出力され、制御部へ入力される直流信号をＶｉａ〜Ｖｉｆとする。なお、Ｖｏａ〜Ｖｏｆは正弦波であるとする。
【００１９】
図３（Ａ）は整流部４ａ〜４ｅの回路構成図である。整流部４ａ〜４ｅはそれぞれ、ダイオード４０２、抵抗４０３，４０５，４０６、コンデンサ４０４で構成されている。抵抗４０３，４０５，４０６の抵抗値は一例として、それぞれ、１ｋΩ、１００ｋΩ、２７ｋΩである。コンデンサ４０４の静電容量値は一例として、１０μＦである。整流部４ａ〜４ｅは共通の構成であるので整流部４ａについて説明する。図３（Ａ）において、増幅部３ａから出力された交流電圧Ｖｏａは整流部４ａの入力端子４０１に入力される。入力された交流電圧Ｖｏａはダイオード４０２によって半波整流され、半波整流された電圧はコンデンサ４０４によって平滑化される。平滑化された直流電圧Ｖｉａは整流部４ａの出力端子４０７から出力され制御部７に入力される。交流電圧Ｖｏａの実効値と直流電圧Ｖｉａの値は正の相関関係にあるため、Ｖｏａの値を変化させた時のＶｉａの値を複数回測定することでその関係が求まる。この関係は計算により求めることも可能であるが、本実施形態では実際に測定した値を元に得た関係式を採用する。実際に測定した結果、以下の（１）式のような関係を求めた。
Ｖｏａ＝３．６１９３Ｖｉａ＋０．４９４７  ……（１）
【００２０】
この関係式は整流部４ａ〜４ｅの回路定数、及び、スピーカインピーダンスによって変化する。整流部の回路定数はスピーカインピーダンスから決定される。制御部７は整流部４ａから入力された直流信号Ｖｉａのレベルを検出することで（１）式から増幅部３ａの出力電圧の実効値を計算する。また、ＳＷ８ｆ以外のスピーカインピーダンスは３Ωなので制御部７は以下の（２）式でＦＬスピーカ８ａに対応する増幅部３ａの出力電力Ｗｏａを求める。
Ｗｏａ＝（Ｖｏａ×Ｖｏａ）／３  ……（２）
ＳＷ８ｆ以外のインピーダンスは全て３Ωであることから、整流部４ａ〜４ｅは同様の構成となっている。そのため、制御部７はＦＲスピーカ８ｂ、Ｃスピーカ８ｃ、ＳＬスピーカ８ｄ、ＳＲスピーカ８ｅそれぞれに対応する増幅部３ｂ〜３ｅの出力電力であるＷｏｂ、Ｗｏｃ、Ｗｏｄ、Ｗｏｅについても同様にして計算する。
【００２１】
図３（Ｂ）は整流部４ｆの回路構成図である。整流部４ｆは、ダイオード４１２、抵抗４１３，４１５，４１６、コンデンサ４１４で構成されている。抵抗４０３，４０５，４０６の抵抗値は一例として、それぞれ、４．７ｋΩ、１００ｋΩ、１８ｋΩである。コンデンサ４０４の静電容量値は一例として、１０μＦである。図３（Ｂ）において、増幅部３ｆから出力された交流電圧Ｖｏｆは整流部４ｆの入力端子４１１に入力される。入力された交流電圧Ｖｏｆ、ダイオード４１２によって半波整流され、半波整流された電圧はコンデンサ４１４によって平滑化される。平滑化された直流電圧Ｖｉｆは整流部４ｆの出力端子４１７から出力され制御部７に入力される。交流電圧Ｖｏｆの実効値と直流電圧Ｖｉｆの値は正の相関関係にあるため、Ｖｏｆの値を変化させた時のＶｉｆの値を複数回測定することでその関係が求まる。この関係は計算により求めることも可能であるが、本実施形態では実際に測定した値を元に得た関係式を採用する。実際に測定した結果、以下の（３）式のような関係を求めた。
Ｖｏｆ＝（５．９３５４Ｖｉｆ＋０．５０１５）×２  ……（３）
【００２２】
ＳＷ８ｆは他のスピーカ８ａ〜８ｅと比べて出力が大きく、また、インピーダンスが６Ωであるため、ＳＷ８ｆに対応する整流部４ｆは他のスピーカ８ａ〜８ｅに対応する整流部４ａ〜４ｅと回路定数を変えてある。また、２倍しているのはＳＷ８ｆではＢＴＬ接続をしているためである。
制御部７は整流部４ｆから入力された直流信号Ｖｉｆのレベルを検出することで（３）式から増幅部３ｆの出力電圧を計算する。また、ＳＷ８ｆのインピーダンスは６Ωなので制御部７は以下の（４）式でＳＷ８ｆに対応した増幅部３ｆの出力電力Ｗｏｆを求める。
Ｗｏｆ＝（Ｖｏｆ×Ｖｏｆ）／６  ……（４）
【００２３】
制御部７は以上のようにして求めた増幅部３ａ〜３ｆから出力される電力Ｗｏａ〜Ｗｏｆの合計値Ｗsumを求める。Ｗsumの値によって、制御部７は信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ入力信号を減衰させるための制御信号を入力するか否かを判断する。
【００２４】
また、本実施形態ではＳＷ８ｆ以外のスピーカ８ａ〜８ｅのインピーダンスを３Ω、ＳＷ８ｆのインピーダンスを６Ωとしたが、あらかじめ指定した最低インピーダンス以上のインピーダンスのスピーカであれば、同様の計算方法、及び、同様のＷsum閾値でも、発熱による装置の破壊を防ぐことができる。ユーザは最低インピーダンス以上のインピーダンスの任意のスピーカと本実施形態のマルチチャンネルパワーアンプ１０を組み合わせて使用することができる。
【００２５】
図４のフローチャートを用いて、本実施形態の信号レベルの減衰を行う際の動作を説明する。なお、本実施形態ではＷsumの閾値を２００Ｗ、閾値を３５０Ｗとする。図４において、装置の電源がオンになったら、ステップＳ１にて制御部７は内部カウンタ値の自然数“ｎ”を０にリセットする。次にステップＳ２にて制御部７は整流部４ａ〜４ｆから入力された直流信号レベルを検出する。制御部７はステップＳ３にて、入力された直流信号レベルを基に増幅部３ａ〜３ｆの出力電力Ｗｏａ〜Ｗｏｆの合計値Ｗsumを計算する。制御部７は次のステップＳ４でＷsumが２００Ｗ未満、２００Ｗ以上３５０Ｗ未満、３５０Ｗ以上の内、どのレベルにあるか判断する。２００Ｗ未満であった場合（Wsum＜２００Ｗ）、制御部７は信号レベルを減衰させる必要はないと判断し、ステップＳ１に戻る。
【００２６】
ステップＳ４にて２００Ｗ以上３５０Ｗ未満であった場合（２００W≦Wsum＜３５０W）、ステップＳ５で制御部７は内部カウンタ値“ｎ”に１を加え、次のステップＳ６で、制御部７は２秒間待機する。制御部７はステップＳ７で内部カウンタ値“ｎ”が３０であるか判断し、３０でなかった場合（Ｎｏ）、ステップＳ２へ戻る。“ｎ”が３０であった場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ８で、制御部７は信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ入力信号を減衰させるための制御信号を入力し、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆはこの制御信号に基づいて、入力信号を１ｄＢ減衰させる。
【００２７】
一方、ステップＳ４においてＷsumが３５０Ｗ以上であった場合（３５０Ｗ≦Ｗsum）、ステップＳ９で制御部７は内部カウンタ値“ｎ”に１を加え、次のステップＳ１０で、制御部７は２秒間待機する。制御部７はステップＳ１１で内部カウンタ値“ｎ”が１０であるか判断し、１０でなかった場合（Ｎｏ）、ステップＳ２へ戻る。“ｎ”が１０であった場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２で、制御部７は信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ入力信号を減衰させるための制御信号を入力し、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆはこの制御信号に基づいて、入力信号を１ｄＢ減衰させる。
以上のようにして、出力電力の合計Ｗsumが２００Ｗ以上３５０Ｗ未満であった場合、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆは入力信号を６０秒に１ｄＢ減衰させ、３００Ｗ以上であった場合、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆは入力信号を２０秒に１ｄＢ減衰させる。
【００２８】
以上のようにマルチチャンネルパワーアンプ１０の出力電力の総和に閾値を設定し、出力制限を行うことでボリュームを下げ過ぎることなく発熱による装置の破壊を防ぐことができる。また、閾値を二段階にし、装置破壊の危険度がより高い場合には増幅部３ａ〜３ｆに入力する音声信号の減衰を早め、装置破壊の危険度がやや低い場合は、増幅部３ａ〜３ｆに入力する音声信号の減衰を遅くすることで、さらに音量感を損ねることが少なくなる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
次に、図５を用いて、本実施形態のマルチチャンネルパワーアンプ５０の構成について説明する。なお、第１実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００３０】
本実施形態はスイッチング電源部１２のマイナス端子ＳＣと、Ｄ級アンプを構成する増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢの各マイナス端子Ｃとを電流検出部１１を介して接続することによって、増幅部１３からスイッチング電源部１２への戻り電流Ｉinを検出し、制御部１７がその戻り電流Ｉinに応じて出力制限を行うようにしたものである。本発明の増幅部１３は例えば、Ｄ級増幅方式の増幅器（Ｄ級アンプ）である。Ｄ級アンプは、電力効率が大きく、入力電力の多くが出力電力となる。一般的にＤ級アンプは入力電力の８５〜９５％が出力電力になり、パワーアンプで熱になる電力は５〜１５％程度である。従って、パワーアンプへの入力電力を検出すれば、その８５〜９５％が出力電力であると推定できる。本実施形態はこのような特徴を持つＤ級アンプを増幅部１３に用いることとする。
【００３１】
また、本実施形態のマルチチャンネルオーディオ装置はマルチチャンネルパワーアンプ５０と、第１実施形態と同様のスピーカシステム２０とを組み合わせたものである。
【００３２】
第１実施形態と同様に各入力端子１ａ〜１ｆに入力された音声信号は、それぞれに対応するように設けられた信号レベル減衰部２ａ〜２ｆを経て、増幅部３ａ〜３ｆの各入力端子ＩＮに入力される。また、ＳＷ８ｆに対応する信号レベル減衰部２ｆを経た音声信号は、位相反転部６にも入力される。位相反転部６は入力された音声信号の位相を反転させ、増幅部３ｆＢの入力端子ＩＮへ入力する。
【００３３】
さらに、本実施形態では、ＳＷ８ｆに加えてＣスピーカ８ｃでもＢＴＬ接続を用いる。そのため、Ｃスピーカ８ｃに対応する信号レベル減衰部２ｃを経た音声信号は、位相反転部６ｃにも入力される。位相反転部６ｃは入力された音声信号の位相を反転させ、増幅部３ｃＢの入力端子ＩＮへ入力する。なお、ＳＷ８ｆ、Ｃスピーカ８ｃでＢＴＬ接続を用いることは本実施形態における必須の構成ではなく、ＳＷ８ｆ、Ｃスピーカ８ｃでＢＴＬ接続を用いない構成にしても良い。
【００３４】
増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢは入力された音声信号を増幅し、各出力端子ＯＵＴから出力する。増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢから出力された音声信号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）部９のそれぞれ対応するＬＰＦ部９ａ〜９ｆ、９ｃＢ及び９ｆＢへ入力される。
なお、本実施形態の増幅部１３は増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢを有するが、１チップで複数の入出力チャンネルを有する増幅部を使用すれば増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢの数は本実施形態よりも少なくすることができる。
【００３５】
ＬＰＦ部９ａ〜９ｆ、９ｃＢ及び９ｆＢは入力された音声信号に含まれるスイッチングキャリアを取り除き、スピーカターミナル部５のそれぞれ対応するスピーカのプラス出力端子５ａ〜５ｆ、Ｃスピーカ８ｃのマイナス出力端子５ｃＢ及びＳＷ８ｆのマイナス出力端子５ｆＢへ音声信号を入力する。なお、マイナス出力端子５ａｇ、５ｂｇ、５ｄｇ、５ｅｇは接地されている。また、送風部であるファン１４は、制御部１７による制御に基づいて、増幅部１３、スイッチング電源部１２などの各部を空冷する。
【００３６】
増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢの各グラウンド端子ＧＮＤはスイッチング電源部１２のグラウンド端子ＳＧＤに接続されている。増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢの各プラス端子Ｈはスイッチング電源部１２のプラス端子ＳＨに接続されている。増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢの各マイナス端子Ｃは、電流検出部１１を介してスイッチング電源部１２のマイナス端子ＳＣに接続されている。スイッチング電源部１２のプラス端子ＳＨは例えば＋２４Ｖの電圧を出力し、スイッチング電源部１２のマイナス端子ＳＣは例えば−２４Ｖの電圧を出力する。このように接続されることで、スイッチング電源部１２は増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢに電力を供給する。また、スイッチング電源部１２のプラス端子Ｖｃｃは制御部１７と接続されており、スイッチング電源部１２は制御部１７に例えば３．３Ｖの電圧を供給する。
【００３７】
また、電流検出部１１は、スイッチング電源部１２のマイナス端子ＳＣと、増幅部３ａ〜３ｆ、３ｃＢ及び３ｆＢの各マイナス端子Ｃとの間に配置されることで、増幅部１３からスイッチング電源部１２への戻り電流Ｉinの値を検出する。電流検出部１１は検出した戻り電流Ｉinの値に応じた電圧値Ｖ0を制御部１７のＡ／Ｄ入力端子へ入力する。電流検出部１１については後に詳細に説明する。
【００３８】
制御部１７は例えば１秒ごとに電流検出部１１が検出する戻り電流Ｉinに応じた電圧値Ｖ0を取得し、その取得した電圧値Ｖ0に基づいてファン１４及び信号レベル減衰部２を制御する。つまり、制御部１７は電流検出部１１が検出する戻り電流Ｉinに基づいてファン１４及び信号レベル減衰部２を制御することとなる。また、制御部１７は内部に図示しないカウンタを有している。
信号レベル減衰部２ａ〜２ｆは、制御部１７から入力された制御信号に基づいて入力端子１ａ〜１ｆから入力された音声信号を減衰させる。複数の入出力チャンネルを有する信号レベル減衰部を使用すれば信号レベル減衰部２ａ〜２ｆの数についても本実施形態より少なくすることができる。
さらに、制御部１７はＤＣ／ＤＣコンバータ１５の動作のオン・オフを制御する。
【００３９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、スイッチング電源部１２のプラス端子ＳＨとGND端子ＳGDとの間の電圧を変換し、その変換した電圧を信号レベル減衰部２や電流検出部１１に供給する。
スイッチング電源部１２は前述のように各部に接続されることで、各部に電力を供給する。
【００４０】
次に、図６を用いて本実施形態における、電流検出部１１の構成について説明する。
本実施形態における電流検出部１１は、検出抵抗Ｒdet及び抵抗Ｒ1〜Ｒ5、トランジスタＴ1，Ｔ2，Ｔ3、オペレーショナル・アンプリファイア（オペアンプ）６０、コンデンサＣ1，Ｃ2で構成されている。なお、オペアンプ６０の入力オフセット電圧と入力バイアス電流は非常に小さいとする。電流検出回路１１は、スイッチング電源部１２のマイナス端子ＳＣと、増幅部１３との間に配置されることで、マイナス側電源電流（戻り電流）を検出する。これにより、オペアンプ６０に一般的な単電源オペアンプが使用することが可能となり、高価なレールツーレールオペアンプを使わなくて済み、コストダウンが図れるようになる。
【００４１】
本実施形態において、検出抵抗Ｒdetは１０ｍΩ、抵抗Ｒ1，Ｒ2は１００Ω、トランジスタＴ1とトランジスタＴ2の特性のばらつきを低減するための抵抗Ｒ3，Ｒ4は１ｋΩ、電流Ｉoutを電圧Ｖ0として検出するための抵抗Ｒ5は１ｋΩである。また、電源デカップリング用コンデンサＣ1は10μＦ、電圧Ｖ0を平滑するためのコンデンサＣ2は１０μＦとする。
また、トランジスタＴ1の特性とトランジスタＴ2の特性は同じであることが望ましく、トランジスタＴ1とトランジスタＴ2とはカレントミラー回路５４を構成している。
【００４２】
接続端５０はスイッチング電源部１２のマイナス端子ＳＣと、接続端５１は増幅部１３と、接続端５２は制御部１７のＡ／Ｄ入力端子と、それぞれ接続されている。接続端５３はＤＣ／ＤＣコンバータ１１のプラス出力端子ＳＳＨと接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から例えば＋５Ｖの電圧が供給される。
【００４３】
次に、本実施形態における電流検出部１１の電流検出動作について説明する。増幅部１３からスイッチング電源部１２への戻り電流をＩin、検出抵抗Ｒdetに生じる電圧をＶdet、抵抗Ｒ1に生じる電圧をＶ1、接続端５２の電位をＶ0、トランジスタＴ3から抵抗Ｒ1へと流れる電流をＩ0、カレントミラー回路５４が出力する電流をＩoutとして説明する。
【００４４】
オペアンプ６０は、非反転入力端子ａの電位と反転入力端子ｂの電位とが等しくなるように出力端子ｃの出力電圧を変化させる。オペアンプの各入力端子ａ，ｂからはバイアス電流が流れるが、非常に小さく、また、抵抗Ｒ1，Ｒ2を等しくしているので、もしバイアス電流が流れたとしてもオペアンプの入力端子ａ，ｂのバイアス電流はほぼ等しいので、バイアス電流による抵抗Ｒ1，Ｒ2に発生する電圧は同じになり無視することができる。ここでは、バイアス電流はゼロとして説明する。
また、トランジスタＴ3のエミッタ電流（Ｉ0）＝コレクタ電流＋ベース電流であるが、ベース電流はコレクタ電流／直流電流増幅率（Ｈｆｅ）であり、非常に小さいので、ここでは、トランジスタＴ3のエミッタ電流（Ｉ0）はコレクタ電流と等しいものとして説明する。
【００４５】
まず、Ｖdet及びＶ1はそれぞれ（１）式及び（２）式のように表される。
Ｖdet＝Ｒdet×Ｉin  ……（１）
Ｖ1＝Ｒ1×Ｉ0  ……（２）
【００４６】
オペアンプ６０は、ＶdetとＶ1とが等しくなるように出力端子ｃの出力電圧を変化させるので、Ｖdet＝Ｖ1とすると、（１）式及び（２）式より、戻り電流Ｉinは（３）式のようになる。
Ｉin＝Ｉ0×（Ｒ1／Ｒdet）……（３）
【００４７】
ところで、トランジスタＴ1とトランジスタＴ2とはカレントミラー回路５４を構成している。このカレントミラー回路５４は、Ｉ0と略等しい電流Ｉoutを出力する。よって、Ｉ0は（４）式のようにも表すことができる。
Ｉ0＝Ｖ0／Ｒ5  ……（４）
なお、抵抗Ｒ3，Ｒ4は、カレントミラー回路５４が発揮するＩ0とＩinとを等しくする効果を増大させる。
【００４８】
（４）式を（３）式に代入すると、（５）式が得られる。
Ｉin＝（Ｖ0／Ｒ5）×（Ｒ1／Ｒdet）……（５）
本実施形態において、Ｒ5＝１ｋΩ、Ｒ1＝１００Ω、Ｒdet＝１０ｍΩであるので、これらの値を（５）式に代入すると、戻り電流Ｉinは（６）式のように求めことができる。
Ｉin＝１０×Ｖ0……（６）
また、コンデンサＣ2は短時間の変動成分を吸収し、電流Ｉoutを平均化する。
【００４９】
以上のように電流検出部１１は、増幅部１３からスイッチング電源部１２への戻り電流Ｉinの値を検出し、その戻り電流Ｉinに応じた電圧値Ｖ0を出力する。制御部１７は例えば１秒ごとに電流検出部１１が検出する戻り電流Ｉinに応じた電圧値Ｖ0を取得し、その取得した電圧値Ｖ0に基づいてファン１４及び信号レベル減衰部２を制御する。
【００５０】
次に、本実施形態における、信号レベル減衰部２及びファン１４の制御方法について図７のフローチャートを用いて説明する。なお、制御部１７が戻り電流Ｉinに応じた電圧値Ｖ0と３つの閾値Ｖ1〜Ｖ3とを比較し、その比較結果に基づいて各部を制御するものとして説明するが、これは、（６）式より、制御部１７が戻り電流Ｉinと閾値Ｖ1×１０，閾値Ｖ2×１０，閾値Ｖ3×１０とを比較し、その比較結果に基づいて各部を制御するのと同義である。
【００５１】
また、閾値Ｖ3は、閾値Ｖ1及び閾値Ｖ2より大きい値であり、閾値Ｖ2は閾値Ｖ1より大きい値とする。一例として閾値Ｖ1を０．２３Ｖ、閾値Ｖ2を０．３３Ｖ、閾値Ｖ3を０．４６Ｖとする。これは、（６）式より、制御部１７が戻り電流Ｉinと２．３Ａ、３．３Ａ、４．６Ａとを比較し、その比較結果に基づいて、信号レベル減衰部２及びファン１４を制御するのと同義である。
【００５２】
また、増幅部１３の電源電圧としてスイッチング電源部１３から±２４Vの電力が供給されるので、戻り電流Ｉinが２．３Ａ、３．３Ａ、４．６Ａであるとき、増幅部３ａ〜３ｆと３ｆＢ，３ｃＢの合計入力電力はそれぞれ１１０．４W、１５８．４W、２２０．８Wであり、増幅部１３の電源効率（入力電力と出力電力の比）を９０％とすると、増幅部１３からの出力電力はそれぞれ、９９．３６Ｗ、１４２．５６Ｗ、１９８．７２Ｗである。さらに、戻り電流Ｉinが２．３Ａ、３．３Ａ、４．６Ａであるとき、増幅部１３での損失（発熱）はそれぞれ、１１．０４Ｗ，１５．８４Ｗ、２２．０８Ｗである。
【００５３】
また、スイッチング電源部１２の効率を８５％とすると、戻り電流Ｉinが２．３Ａ、３．３Ａ、４．６Ａであるとき、スイッチング電源部１２の熱損失は、それぞれ、１９．４８Ｗ、２７．９５Ｗ、３８．９６Ｗであり、増幅部１３とスイッチング電源部１２の損失（発熱）の合計は、それぞれ、３０．５２Ｗ、４３．７９Ｗ、６１．０４Ｗとなる。つまり、制御部１７が電圧値Ｖ0と３つの閾値閾値Ｖ1〜Ｖとを比較し、その比較結果に基づいて、信号レベル減衰部２及びファン１４を制御するということは、制御部１７がスイッチング電源部１２や増幅部１３の発熱を監視しているのと同義である。
【００５４】
また、ファン１４の送風量やセット筐体の大きさや構造、あるいは最大許容温度から、その機器の最大損失が決まる。ファン１４の回転を大きくし送風量を大きくすれば許容できる最大損失を増やすことができる。制御部１７は最大許容損失内に、増幅部１３とスイッチング電源部１２の損失（発熱）の合計が入るように、ファン１４の回転や増幅部の消費電力（電源入力電流）を制御する。
【００５５】
さらに、本実施形態において、制御部１７は、電圧値Ｖ0と３つの閾値Ｖ1〜Ｖ3との比較結果に基づいて、ファン１４を回転数Ｒ1または回転数Ｒ2で動作するように制御する。回転数Ｒ1は回転数Ｒ2よりも小さい回転数である。また、回転数Ｒ1をゼロとしてもよい。つまり、ファン１４が回転数Ｒ1で回転している状態はファン１４が動作していない状態を含む。また、電源が入った直後は、ファン１４は回転数Ｒ1で回転しているものとする。
【００５６】
最初に、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３について説明する。
図７において、装置の電源がオンになると、ステップＳ１０１にて、制御部１７は内部カウンタの値である自然数“Ｍ”，“Ｎ”，“Ｌ”を０にリセットする。次にステップＳ１０２にて制御部１７は、電流検出部１１が検出した増幅部１３からスイッチング電源部１２への戻り電流Ｉinに応じた電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上であるか否かを判断する。電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に移る。電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2より小さい場合（Ｎｏ）、ステップＳ１２２に移る。ステップＳ１２２以降については後述する。
【００５７】
ステップＳ１０３にて、制御部１７は、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上であるか否かを判断する。電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移る。電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3より小さい場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１５に移る。ステップＳ１１５以降については後述する。
【００５８】
次に、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上の場合であるステップＳ１０４〜ステップＳ１１４について説明する。
ステップＳ１０４にて、制御部１７はカウンタの自然数“Ｍ”を０にリセットし、続くステップＳ１０５にて、制御部１７はカウンタの自然数“Ｎ”に１を加える。次のステップＳ１０６にて、制御部１７は１秒間待機する。
続くステップＳ１０７にて、制御部１７は内部カウンタ値“Ｎ”が３以上であるか否か、つまり、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となってから３秒間以上経過したか否かを判断し、３以上でない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０２へ戻る。“Ｎ”が３以上である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に移る。
【００５９】
ステップＳ１０８にて、制御部１７は、カウンタ値“Ｌ”が１以上であるか否かを判断する。カウンタ値“Ｌ”は電源がオンとなった直後は０である。また、後述するステップＳ１１５及びステップＳ１２２においてもカウンタ値“Ｌ”は０にリセットされる。ステップＳ１０８にて、カウンタ値“Ｌ”が１以上でない場合（Ｎｏ）、次のステップＳ１０９にて、制御部１７は、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ、入力信号を例えば１ｄＢ減衰させるための制御信号を入力する。信号レベル減衰部２ａ〜２ｆはこの制御信号に基づいて、入力信号を１ｄＢ減衰させる。その後、ステップＳ１１０にて、制御部１７はカウンタの自然数“Ｎ”を０にリセットし、続くステップＳ１１１にて、制御部１７はカウンタ値“Ｌ”に１を加える。その後、ステップＳ１０２に戻る。
【００６０】
一方、ステップＳ１０８にてカウンタ値“Ｌ”が１以上である場合（Ｙｅｓ）、次のステップＳ１１２にて、制御部１７はカウンタ値“Ｎ”が３０以上であるか否か、つまり、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆが入力信号を１ｄＢ減衰させた後も、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となっている状態が３０秒間以上続いているか否かを判断する。カウンタ値“Ｎ”が３０より小さい場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０２に戻る。カウンタ値“Ｎ”が３０以上である場合（Ｙｅｓ）、制御部１７は、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ、入力信号を例えば１ｄＢ減衰させるための制御信号を入力する。信号レベル減衰部２ａ〜２ｆはこの制御信号に基づいて、入力信号を１ｄＢ減衰させる。次のステップＳ１１４にて、制御部１７はカウンタの自然数“Ｎ”を０にリセットし、その後、ステップＳ１０２に戻る。
【００６１】
以上のように電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上の場合、電源がオンとなってから、最初に、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となっている状態が３秒間続いた場合に、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆは入力信号を１ｄＢ減衰させる。その後、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上である状態が続いた場合、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆは３秒間よりも長い時間である３０秒間ごとに入力信号を１ｄＢ減衰させる。
また、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上かつ閾値Ｖ3より小さい場合であるステップＳ１１５、及び、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2より小さい場合であるステップＳ１２２において、カウンタ値“Ｌ”は０にリセットされるので、一度、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3を下回った場合も、次に信号レベル減衰部２ａ〜２ｆが入力信号を１ｄＢ減衰させるのは、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となっている状態が３秒間以上続いたときとなる。
【００６２】
また、ステップＳ１０７を省略する動作にしても良い。つまり、制御部１７は、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となると直ちに、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ、入力信号を例えば１ｄＢ減衰させるための制御信号を入力する動作にしても良い。このような動作にした場合、ステップＳ１０６はステップＳ１０７の後に実行する。
【００６３】
次に、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上かつ閾値Ｖ3より小さい場合であるステップＳ１１５〜ステップＳ１２１について説明する。
ステップＳ１０３にて、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3より小さい場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１５にて制御部１７は内部カウンタの自然数“Ｎ”，“Ｌ”を０にリセットする。次のステップＳ１１６にて、制御部１７は内部カウンタの自然数“Ｍ”に１を加え、続くステップＳ１１７にて、制御部１７は１秒間待機する。次のステップＳ１１８にて、制御部１７は、内部カウンタ値“Ｍ”が３以上であるか否か、つまり、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上となってから３秒間以上経過したか否かを判断し、３以上でなかった場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０２へ戻る。“Ｍ”が３以上であった場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１９に移る。ステップＳ１１９にて、制御部１７はファン１４が回転数Ｒ1で回転しているか否かを判断し、ファン１４が回転数Ｒ1で回転している場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０に移る。ステップＳ１１９にて、ファン１４が回転数Ｒ1で回転している場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０２へ戻る。
【００６４】
次のステップＳ１２０にて、制御部１７は、ファン１４が回転数Ｒ1よりも大きな回転数である回転数Ｒ2で回転するよう制御する。つまり、制御部１７は、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上かつ閾値Ｖ3より小さい状態が３秒以上続いた場合に、ファン１４の回転数をＲ1からＲ2へ切り替えるよう制御する。その結果、ファン１４は回転数Ｒ2で回転し、増幅部１３、スイッチング電源部１２などの各部を空冷する。その後、ステップＳ１２１にて、制御部１７はカウンタの自然数“Ｍ”を０にリセットし、ステップＳ１０２に戻る。
【００６５】
以上が、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上かつ閾値Ｖ3より小さい場合の動作である。なお、ステップＳ１１８を省略する動作にしても良い。つまり、制御部１７は、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2以上となると直ちに、ファン１４の回転数をＲ1からＲ2へ切り替えるよう制御する動作にしても良い。このような動作にした場合、ステップＳ１１７はステップＳ１２０の後に実行する。
【００６６】
次に、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2より小さい場合であるステップＳ１２２〜ステップＳ１２５について説明する。
ステップＳ１０２にて、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ2より小さい場合（Ｎｏ）、ステップＳ１２２にて制御部１７は内部カウンタの自然数“Ｎ”，“Ｍ”，“Ｌ”を０にリセットする。次のステップＳ１２３にて、制御部１７は、ファン１４の回転数が回転数Ｒ2であるか否かを判断し、回転数Ｒ2でない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０２へ戻る。ステップＳ１２３にて、回転数Ｒ2である場合（Ｙｅｓ）、次のステップＳ１２４にて、制御部１７は、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ1以上であるか否かを判断する。電圧値Ｖ0が閾値Ｖ1以上であった場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に戻る。電圧値Ｖ0が閾値Ｖ1より小さい場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１２５にて、制御部１７は、ファン１４が回転数Ｒ2よりも小さな回転数である回転数Ｒ1で回転するよう制御する。その結果、ファン１４は回転数Ｒ1で回転し、増幅部１３、スイッチング電源部１２などの各部を空冷する。その後、ステップＳ１０２に戻る。
【００６７】
以上のように、ファン１４が回転数Ｒ2で回転している場合、制御部１７は電圧値Ｖ0が閾値Ｖ1より小さくなると、回転数Ｒ2から回転数Ｒ1へと切り替えるようファン１４の回転数を制御する。
【００６８】
次に、図８のタイミングチャートを用いて、第２実施形態の信号レベル減衰部２及びファン１４の制御方法についてさらに説明する。なお、図８中の破線で示すＴ１〜Ｔ９の時刻は、制御部１７が電圧値Ｖ0の値を取得した時刻の一部である。前述したように、制御部１７は、電流検出部１１が検出した電圧値Ｖ0の値を例えば１秒ごとに取得している。
【００６９】
特性Ｘ１は、制御部１７が取得したある期間の電圧値Ｖ0を示し、特性Ｘ２は、ある期間のファン１４の回転数を示している。また、図の横軸は時刻（Ｓ）を示している。また、時刻０において、電源が入ったものとする。
【００７０】
時刻Ｔ１からＴ２の２秒間、電圧値Ｖ0の値が閾値Ｖ2以上となっている。このとき、電圧値Ｖ0の値が閾値Ｖ2以上となっている時間が３秒間以上ではないので（図７のＳ１１８でＮｏ）、制御部１７は、ファン１４の回転数を回転数Ｒ2へと切り替えない。
時刻Ｔ３にて、電圧値Ｖ0が再び閾値Ｖ2以上となり、時刻Ｔ４において、閾値Ｖ2以上となってから３秒間経過した。このとき、電圧値Ｖ0の値が閾値Ｖ2以上となっている時間が３秒以上（図７のＳ１１８でＹｅｓ）、かつ、電源がオンとなってから時刻Ｔ４までの期間は、ファン１４が回転数Ｒ1で回転しているので（図７のＳ１１９でＹｅｓ）、制御部１７は、時刻Ｔ４においてファン１４の回転数を回転数Ｒ1から回転数Ｒ2へと切り替えるよう制御する（図７のＳ１２０）。その後、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ1より小さくなるまで、ファン１４は回転数Ｒ2で回転することとなる。
【００７１】
その後、時刻Ｔ５にて、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となっている。そして、時刻Ｔ６において、閾値Ｖ3以上となってから３秒間経過した。時刻Ｔ６において、電圧値Ｖ0の値が閾値Ｖ3以上となっている時間が３秒以上であり、（図７のＳ１０７でＹｅｓ）、かつ、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となってから一度も入力信号を減衰させていない状態であるので（図７のＳ１０８でＮｏ）、制御部１７は、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ、入力信号を例えば１ｄＢ減衰させるための制御信号を入力し、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆはこの制御信号に基づいて、入力信号を１ｄＢ減衰させる（図７のＳ１０９）。
【００７２】
電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となっている状態が時刻Ｔ６から３０秒間続いている（図７のＳ１１２でＹｅｓ）時刻である時刻Ｔ７、及び、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ3以上となっている状態が時刻Ｔ７からさらに３０秒間続いている（図７のＳ１１２でＹｅｓ）時刻である時刻Ｔ８において、制御部１７は、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆへ、入力信号を例えば１ｄＢ減衰させるための制御信号を入力し、信号レベル減衰部２ａ〜２ｆはこの制御信号に基づいて、入力信号を１ｄＢ減衰させる（図７のＳ１１３）。
【００７３】
その後、時刻Ｔ９において、電圧値Ｖ0が閾値Ｖ1より小さくなり（図７のＳ１２４でＮｏ）、制御部１７は、ファン１４の回転数を回転数Ｒ2から回転数Ｒ1へと切り替えるよう制御する（図７のＳ１２５）。
【００７４】
以上のように増幅部１３からスイッチング電源部１２への戻り電流に閾値を設定し、出力制限を行うことでボリュームを下げ過ぎることなく発熱による装置の破壊を防ぐことができる。また、戻り電流に複数の閾値を設定することで、よりボリュームを下げ過ぎることなく発熱による装置の破壊を防ぐことができる。
【００７５】
本発明は以上説明した各実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。例えば、電流検出部１１には公知の種々の電流検出回路を用いることができる。また、電源はスイッチング電源に限らず公知の種々の電源を用いることができる。また、各実施形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７６】
２ａ〜２ｆ  信号レベル減衰部
３ａ〜３ｆ、３ｃＢ、３ｆＢ  増幅部
５  スピーカターミナル部
１２  スイッチング電源部
１１  電流検出部
１７  制御部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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