(57)【要約】【課題】１ビットアンプを搭載する機器の仕様や状態に応じた、様々な情報に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御することが可能な１ビットアンプを提供する。【解決手段】本発明の１ビットアンプ１は、第１の電気信号を積分する積分器群１１と、積分器群１１からの信号を、２つの閾値で量子化し、３値デジタル信号を出力する量子化器１２と、量子化器１２からの３値デジタル信号の電力を増幅し、出力するスイッチング回路２０と、量子化器の２つの閾値を変更する閾値変更回路４０とを備えた信号処理装置であって、閾値変更回路４０は、外部からの２つの閾値を設定するための元信号に基づいて、量子化器１２の２つの閾値を設定する。【選択図】図１
2008193159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気信号を積分する積分回路と、
上記積分回路からの信号を、２つの閾値で量子化し、３値デジタル信号を出力する量子化器と、
上記量子化器からの３値デジタル信号の電力を増幅し、出力するスイッチング回路と、
上記量子化器の２つの閾値を変更する閾値変更回路とを備えた信号処理装置であって、
上記閾値変更回路は、外部からの上記２つの閾値を設定するための元信号に基づいて、上記量子化器の２つの閾値を設定することを特徴とする、信号処理装置。
【請求項２】
少なくとも上記積分回路と量子化器とから構成されるΔΣ変調回路を有しており、
上記第１の電気信号は、ΔΣ変調回路の外部から入力される第２の電気信号と量子化器またはスイッチング回路からの出力信号とを減算して求められるものであり、
外部からの上記２つの閾値を変更するための元信号として、上記閾値変更回路には、上記第２の電気信号を減衰または増幅する、上記第２の電気信号の減衰率または増幅率が入力されるようになっており、
上記減衰率または増幅率のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備え、
上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された減衰率または増幅率に対応する、２つの閾値に設定することを特徴とする、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、
上記減衰率が大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となり、
上記増幅率が大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴とする、請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
外部からの上記２つの閾値を変更するための元信号として、上記閾値変更回路には、上記信号処理装置を搭載する機器のバッテリー残量を示す信号が入力されるようになっており、
上記バッテリー残量を示す信号のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備え、
上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力されたバッテリー残量を示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴とする、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、
上記バッテリー残量が少なければ少ないほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴とする、請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項６】
第１の電気信号を積分する積分回路と、
上記積分回路からの信号を、２つの閾値で量子化し、３値デジタル信号を出力する量子化器と、
上記量子化器からの３値デジタル信号の電力を増幅し、出力するスイッチング回路と、
上記量子化器の２つの閾値を変更する閾値変更回路とを備えた信号処理装置であって、
上記閾値変更回路は、上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号を入力し、その信号に基づいて、上記量子化器の２つの閾値を設定することを特徴とする、信号処理装置。
【請求項７】
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路におけるスイッチング回数を測定するスイッチング回数測定回路と、
上記スイッチング回数測定回路にて測定された、スイッチング回数を示す信号のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段とを備え、
上記閾値変更回路には、上記スイッチング回数測定回路より、上記スイッチング回数を示す信号が入力されるようになっており、
上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記スイッチング回数を示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴とする、請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、
上記スイッチング回数が少なければ少ないほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となることを特徴とする、請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項９】
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路における温度を測定する温度センサーと、
上記温度センサーで測定された、上記スイッチング回路における温度のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段とを備え、
上記閾値変更回路には、上記温度センサーより、上記スイッチング回路の温度を示す信号が入力されるようになっており、
上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記スイッチング回路の温度に対応する、２つの閾値に設定することを特徴とする、請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、
上記スイッチング回路の温度が高ければ高いほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴とする、請求項９に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルを測定するノイズ測定回路と、
上記ノイズ測定回路で測定された、上記ノイズレベルのそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録した記録手段とを備え、
上記閾値変更回路には、上記ノイズ測定回路より、上記ノイズレベルを示す信号を入力するようになっており、
上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記ノイズレベルの値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴とする、請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、
上記ノイズレベルが高ければ高いほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となることを特徴とする、請求項１１に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
少なくとも上記積分回路と量子化器とから構成されるΔΣ変調回路を有しており、
上記第１の電気信号は、ΔΣ変調回路の外部から入力される第２の電気信号と量子化器またはスイッチング回路からの出力信号とを減算して求められるものであり、
基準信号を生成する基準信号生成回路と、
上記ΔΣ変調回路に入力する信号として、上記第２の電気信号または上記基準信号を選択可能なセレクタとを備えたことを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の信号処理装置。
【請求項１４】
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路より出力される信号の波形の歪みを測定する歪み測定回路と、
上記歪み測定回路で測定された上記波形の歪みを示す信号のそれぞれの値に対応する、複数の閾値を記録する記録手段とを備え、
上記閾値変更回路には、上記歪み測定回路より、上記波形の歪みを示す信号を入力するようになっており、
上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記波形の歪みを示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴とする、請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項１５】
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、
上記波形の歪みが大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴とする、請求項１４に記載の信号処理装置。
【請求項１６】
少なくとも上記積分回路と量子化器とから構成されるΔΣ変調回路を有しており、
上記第１の電気信号は、ΔΣ変調回路の外部から入力される第２の電気信号と量子化器またはスイッチング回路からの出力信号とを減算して求められるものであり、
基準信号を生成する基準信号生成回路と、
上記ΔΣ変調回路に入力する信号として、上記第２の電気信号または上記基準信号を選択可能なセレクタとを備えたことを特徴とする、請求項１４または請求項１５に記載の信号処理装置。
【請求項１７】
デジタル信号を積分する積分回路と、
上記積分回路からの信号を、２つの閾値で量子化し、３値デジタル信号を出力する量子化器と、
上記量子化器からの３値デジタル信号の電力を増幅し、出力するスイッチング回路と、
上記量子化器の２つの閾値を変更する閾値変更回路と、
上記デジタル信号のビット精度を測定するビット精度測定回路と、
上記ビット精度のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段とを備え、
上記閾値変更回路には、上記ビット精度測定回路より、上記ビット精度を示す信号を入力するようになっており、
上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力されたビット精度を示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴とする、信号処理装置。
【請求項１８】
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、
上記ビット精度が高ければ高いほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となることを特徴とする、請求項１７に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された外部からの電気信号を、ΔΣ変調を用いて、３値デジタル信号に変調し、該３値デジタル信号の電力を増幅して、アナログ信号を出力する信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、１ビットアンプと呼ばれる、ΔΣ変調方式を採用したスイッチングアンプは、変換効率や集積回路での実現性が優れていることから、広く使用されている。
【０００３】
上記１ビットアンプにおいては、アナログオーディオ信号またはデジタルオーディオ信号である電気信号を、ΔΣ変調することにより、デジタル信号を生成し、このデジタル信号を、スイッチング回路で所定の振幅に増幅する方法が利用されている。
【０００４】
ここで、図１５を参照して、ΔΣ変調を用いた、１ビットアンプを説明する。
図１５は、ΔΣ変調回路、およびスイッチング回路を備えた、１ビットアンプの構成の一例を示すブロック図である。
【０００５】
同図に示すように、１ビットアンプ１００は、ΔΣ変調回路１１０と、スイッチング回路１２０とにより構成されており、さらに、ΔΣ変調回路１１０は、積分器群１１１と、量子化器１１２とから構成される。
【０００６】
以下に、１ビットアンプ１００における制御について説明する。入力部（図示せず）からのアナログオーディオ信号またはデジタルオーディオ信号である電気信号は、ΔΣ変調回路１１０に入力される。ΔΣ変調回路１１０に入力された電気信号は、積分器群１１１により積分され、積分されたデータを、量子化器１１２が量子化し、３値デジタル信号に変調する。次に、ΔΣ変調回路１１０で生成された３値デジタル信号は、スイッチング回路１２０に入力される。スイッチング回路１２０は、入力した３値デジタル信号の値に基づいて、内部に備えたスイッチのＯＮ・ＯＦＦを切り替え、３値デジタル信号の電力を増幅し、スピーカー１３０に出力している。
【０００７】
なお、量子化器１１２は、内部に２つの閾値であるＨｉｇｈ側スレッショールド（以下、閾値Ａとする）およびＬｏｗ側スレッショールド（以下、閾値Ｂとする）を有し、積分器群１１１からの信号に対して、この２つの閾値Ａおよび閾値Ｂで量子化して、３値デジタル信号を生成している。
【０００８】
ここで、外部からΔΣ変調回路１１０へ入力されたオーディオ信号をＳ（ｔ）とし、積分器群１１１から量子化器１１２への出力信号をＸ（ｔ）とする。さらに、Ｓ（ｔ）がフルスイングのオーディオ信号であった場合の、Ｘ（ｔ）から出力される信号を「−２＜Ｘ（ｔ）＜２」とすると、例えば、
Ｘ（ｔ）≦−（２／３）  の場合、量子化器１１２より出力される３値デジタル信号の値は、『−１』となり、
−（２／３）＜Ｘ（ｔ）＜（２／３）の場合、量子化器１１２より出力される３値デジタル信号の値は、『０』となり、
（２／３）≦Ｘ（ｔ）の場合、量子化器１１２より出力される３値デジタル信号の値は、『＋１』となる。このとき、量子化器１１２における２つの閾値は、閾値Ａが（２／３）であり、閾値Ｂが−（２／３）としている。
【０００９】
ここで、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくした場合、たとえば、閾値Ａを（４／３）とし、閾値Ｂを−（４／３）とした場合、量子化器１１２において、『０』を出力する範囲を広くすることになる。このとき、ΔΣ変調回路１１０に、たとえ振幅が大きい信号が入力された場合でも、量子化器１１２からの出力は、『０』となりやすくなる。結果、量子化器１１２における２つの閾値の差を大きくすることにより、３値デジタル信号の値は、『０』から『−１』や『＋１』に切り替わりにくくなり、３値デジタル信号に基づいてスイッチのＯＮ・ＯＦＦを切り替える、スイッチング回路１２０のスイッチング周波数が低くなる。
【００１０】
一方、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくした場合、たとえば、閾値Ａを（１／３）とし、閾値Ｂを−（１／３）とした場合、ΔΣ変調回路１１０に、振幅が小さい信号が入力された場合でも、量子化器１１２からの出力値は、『＋１』または『−１』に切り替わりやすくなる。結果、量子化器１１２における２つの閾値の差を小さくすることにより、３値デジタル信号の値は切り替わりやすくなり、３値デジタル信号に基づいてスイッチのＯＮ・ＯＦＦ切り替える、スイッチング回路１２０のスイッチング周波数が高くなる。
【００１１】
ここで、１ビットアンプ１００では、量子化器１１２における２つの閾値の差を小さくし、スイッチング周波数を高くするほど、積分器群１１１からの出力信号に対する、時間分解能が上がり、オーディオ性能が向上することになる。
【００１２】
しかしながら、オーディオ性能が向上することに反して、スイッチング周波数が高くなると、スイッチング回路１２０より出力される信号のＴＨＤ（Ｔｏｔａｌ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）や、スイッチング回路１２０における発熱、不要輻射および消費電力が問題となる。なお、上記ＴＨＤは、信号波形の歪みの度合いを数値化したものである。
【００１３】
具体的には、スイッチング周波数が高くなると、スイッチング回路１２０で発生する非線型成分や、オーバーシュートなどの波形崩れの、１つのスイッチングパルスあたりの影響が、相対的に大きくなり、ＴＨＤが悪化することになる。
【００１４】
また、スイッチング回路１２０内のスイッチがＯＮからＯＦＦへ、またはＯＦＦからＯＮへの切り替わる際に、スイッチの電力損失が発生する。この電力損失は熱に変換され、スイッチング周波数が高くなるにつれ、スイッチの切り替え回数が多くなるため、消費される電力と、スイッチによって発せられる熱とが高くなるという問題が発生する。
【００１５】
さらに、スイッチング周波数が高くなることの、もう１つの弊害として、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：電磁障害）を引き起こす不要輻射等の電磁波ノイズが増えるという問題がある。この不要輻射等の電磁波ノイズは、国際的な規格によって、ある一定のレベルに抑えることに決められている。したがって、上記不要輻射等の電磁波ノイズを対策するためには、新たな部品等がオーディオ機器に必要となり、さらなるコストアップにつながるという問題が発生する。
【００１６】
以上のように、１ビットアンプ１００のオーディオ性能と、ＴＨＤ、発熱、不要輻射、および消費電力とは、相反する関係となる。
【００１７】
なお、特許文献１では、ΔΣ変調回路に入力されるオーディオ信号の波高値に基づいて、量子化器の閾値を設定する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１３１８８１号（平成７年５月１９日  公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
１ビットアンプ１００は、様々な種類の機器に搭載されるため、搭載される機器の仕様や状態に応じた、様々な情報に基づいて、スイッチング回路１２０のスイッチング周波数を制御する必要がある。
【００１９】
しかしながら、特許文献１においては、ΔΣ変調回路１１０に入力される情報は、オーディオ信号の波高値のみであるため、１ビットアンプ１００を搭載する機器の仕様や状態に応じて、スイッチング回路１２０のスイッチング周波数を制御していることができない。
【００２０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、信号処理装置を搭載する機器の仕様や状態に応じた、様々な情報に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御することが可能な、信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る信号処理装置は、上記課題を解決するために、
第１の電気信号を積分する積分回路と、上記積分回路からの信号を、２つの閾値で量子化し、３値デジタル信号を出力する量子化器と、上記量子化器からの３値デジタル信号の電力を増幅し、出力するスイッチング回路と、上記量子化器の２つの閾値を変更する閾値変更回路とを備えた信号処理装置であって、上記閾値変更回路は、外部からの上記２つの閾値を設定するための元信号に基づいて、上記量子化器の２つの閾値を設定することを特徴としている。
【００２２】
上記の構成によれば、信号処理装置は、入力した第１の電気信号を、積分回路によって積分する。次に、積分回路によって積分されたデータは、上記量子化器によって、量子化器における２つの閾値で量子化され、３値デジタル信号に変調される。次に、スイッチング回路は、量子化器で変調された３値デジタル信号の値に基づいて、スイッチング回路内のスイッチの切り替えを行い、３値デジタル信号の電力を増幅して出力している。
【００２３】
さらに、上記信号処理装置は、量子化器における２つの閾値を変更する、閾値変更回路を備えている。閾値変更回路は、外部からの２つの閾値を設定するための元信号に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定している。
【００２４】
ここで、閾値変更回路は、外部から入力した元信号に基づいて、量子化器における２つの閾値を変更することで、量子化器より出力される３値デジタル信号の周波数は変化し、結果、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を変更することとなる。閾値変更回路が、量子化器における２つの閾値を、２つの閾値の差が小さくなるような値に設定することにより、スイッチング回路のスイッチング周波数を高くすることになる。さらに、閾値変更回路の２つの閾値を、２つの閾値の差が小さくなるような値に設定することにより、量子化器から出力される３値デジタル信号の周波数は高くなり、量子化器によって発生する量子化ノイズを低減することができる。結果、量子化器より出力される信号の理論ＳＮＲの値は大きくなり、理論ＳＮＲの値が大きい高性能の信号を、信号処理装置は出力できることになる。
【００２５】
一方、閾値変更回路が、量子化器における２つの閾値を、２つの閾値の差が大きくなるような値に設定することにより、スイッチング回路のスイッチング周波数を低くすることになる。結果、スイッチング周波数を低くすると、スイッチング回路におけるスイッチのＯＮ，ＯＦＦの切り替えによって発生する電力損失を抑えることになり、スイッチング回路における発熱や消費電力を抑えることとなる。さらには、スイッチング回路のスイッチング周波数を低くすることにより、スイッチング回路から出力される信号の波形の歪みであるＴＨＤを低減することになり、また、不要輻射を低減することにもなる。
【００２６】
以上のように、上記信号処理装置は、外部からの量子化器の２つの閾値を設定するための元信号に基づいて、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を制御することが可能となる。ここで、外部より信号処理装置に入力される元信号を、信号処理装置が搭載される機器の仕様や状態に応じて変化させることにより、信号処理装置が搭載される機器の仕様や状態に応じた、様々な情報に基づいて、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御することが可能となる効果を奏する。
【００２７】
例えば、信号処理装置を搭載する機器が、携帯型の機器であった場合、低消費電力を目的とした仕様になる。このような場合は、外部より信号処理装置に入力される元信号として、量子化器における２つの閾値の差を大きくする信号を、信号処理装置に入力することで、閾値変更回路は、量子化器における２つの閾値の差を大きくし、スイッチング周波数を低くする。結果、信号処理装置の消費電力を低減することが可能となる。
【００２８】
また、例えば、信号処理装置を備える機器がオーディオ機器であり、ユーザーが信号処理装置の出力先であるスピーカーを、異なる機種のスピーカーに交換した場合、信号処理装置の出力先となるスピーカーのインピーダンス等の特性が変わる。これに伴い、量子化器における２つの閾値の、最適な値も変わることになる。このような場合も、外部より信号処理装置に入力される元信号として、交換したスピーカーの機種に応じた２つの閾値を、信号処理装置に入力することにより、量子化器における２つの閾値を、最適な値に設定することが可能となる。
【００２９】
以上のように、本発明の信号処理装置は閾値変更回路を備え、かつ、閾値変更回路が、外部からの２つの閾値を設定するための元信号に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御している。さらに、上記元信号を、信号処理装置を搭載する機器の仕様や状態に応じて変化させることにより、信号処理装置は、信号処理装置を搭載する機器の仕様や状態に応じた、様々な情報に基づき、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御することが可能となる効果を奏する。
【００３０】
本発明に係る信号処理装置は、
少なくとも上記積分回路と量子化器とから構成されるΔΣ変調回路を有しており、
上記第１の電気信号は、ΔΣ変調回路の外部から入力される第２の電気信号と量子化器またはスイッチング回路からの出力信号とを減算して求められるものであり、外部からの上記２つの閾値を変更するための元信号として、上記閾値変更回路には、上記第２の電気信号を減衰または増幅する、上記第２の電気信号の減衰率または増幅率が入力されるようになっており、上記減衰率または増幅率のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備え、上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された減衰率または増幅率に対応する、２つの閾値に設定することを特徴としている。
【００３１】
上記信号処理装置を搭載する機器は、上記信号処理装置に入力される第２の電気信号に、減衰率または増幅率を掛けており、この減衰率または増幅率を調整することで、出力する信号のボリュームを調整している。つまり、信号処理装置を搭載する機器が、ユーザーよりボリュームを小さくする指示を受けた場合、信号処理装置を搭載する機器は、第２の電気信号に掛ける減衰率を大きくして、信号処理装置に入力される第２の電気信号の振幅を小さくする。一方、信号処理装置を搭載する機器が、ユーザーよりボリュームを大きくする指示を受けた場合、信号処理装置を搭載する機器は、第２の電気信号に掛ける増幅率を大きくして、信号処理装置に入力される第２の電気信号の振幅を大きくする。
【００３２】
ここで、閾値変更回路は、第２の電気信号を減衰または増幅する、減衰率または増幅率を入力している。さらに、閾値変更回路は、第２の電気信号に掛ける減衰率または増幅率のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備えている。閾値変更回路は、入力された減衰率または増幅率に対応する２つの閾値を、記録手段より取得する。次に、閾値変更回路は、記録手段から取得した２つの閾値を、量子化器に出力することにより、量子化器の２つの閾値を設定している。
【００３３】
以上のように、上記信号処理装置は、第２の電気信号を減衰または増幅する、減衰率または増幅率に基づき、量子化器の２つの閾値を変更することができ、結果、スイッチング回路のスイッチング周波数を調整することが可能となる。よって、上記信号処理装置は、量子化器の２つの閾値を、減衰率または増幅率に応じた、最適な値に設定できるという効果を奏する。
【００３４】
さらに、本発明に係る信号処理装置は、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記減衰率が大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となり、上記増幅率が大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴としている。
【００３５】
ここで、第２の電気信号を減衰する減衰率が大きい場合、言い換えれば、信号処理装置に入力される第２の電気信号の振幅が小さくなる場合には、量子化器から出力される信号の理論ＳＮＲが小さくなり、結果、オーディオ性能が悪くなる。これは、信号処理装置に入力される第２の電気信号の振幅が小さい場合には、量子化器から出力される３値デジタル信号の周波数が低くなることに起因する。この問題を解決するためには、信号処理装置に入力される第２の電気信号の振幅が小さくなる場合には、量子化器における２つの閾値の差を小さい値に変更して、量子化器から出力される３値デジタル信号の周波数の低下を、言い換えれば、スイッチング回路のスイッチング周波数の低下を防ぐ必要がある。
【００３６】
ここで、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記減衰率が大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となり、上記増幅率が大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となっている。
【００３７】
したがって、第２の電気信号を減衰する減衰率が大きい場合には、閾値変更回路は、量子化器の２つの閾値を、量子化器の２つの閾値の差が小さくなるような値に設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数が低下することを防ぐことができる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数の低下を防ぐことにより、オーディオ性能の低下を防止することができるという効果を奏する。
【００３８】
また、第２の電気信号を増幅する増幅率が大きい場合には、閾値変更回路は、量子化器の２つの閾値を、量子化器の２つの閾値の差が大きくなるような値に設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を増加させることができる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数を増加させることにより、スイッチング回路における発熱や消費電力や不要輻射を低減する効果を奏する。
【００３９】
本発明に係る信号処理装置は、
外部からの上記２つの閾値を変更するための元信号として、上記閾値変更回路には、上記信号処理装置を搭載する機器のバッテリー残量を示す信号が入力されるようになっており、上記バッテリー残量を示す信号のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備え、上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力されたバッテリー残量を示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴としている。
【００４０】
上記の構成によれば、閾値変更回路は、信号処理装置が搭載された機器のバッテリー残量を示す信号を入力している。さらに、閾値変更回路は、入力されたバッテリー残量に対応する２つの閾値を、記録手段より取得する。次に、閾値変更回路は、記録手段より取得した２つの閾値を、量子化器に出力することにより、量子化器の２つの閾値を設定している。
【００４１】
以上のように、上記信号処理装置は、信号処理装置が搭載された機器のバッテリー残量の情報に基づき、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御することができる。よって、上記信号処理装置は、量子化器の２つの閾値を、搭載された機器のバッテリー残量に応じた、最適な値に設定できるという効果を奏する。
【００４２】
さらに、本発明に係る信号処理装置は、
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記バッテリー残量が少なければ少ないほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴している。
【００４３】
上記の構成を備えたことにより、信号処理装置が搭載された機器のバッテリー残量が少ない場合、閾値変更回路は、量子化器における２つの閾値の差を大きくして、スイッチング周波数を低減することができる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数を低減することにより、スイッチング回路における消費電力を低減することが可能となる効果を奏する。
【００４４】
また、信号処理装置が搭載された機器のバッテリー残量が多い場合、閾値変更回路は、量子化器における２つの閾値の差を小さくして、スイッチング周波数を増加させることができる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数を増加させたことにより、オーディオ性能を向上させることができるという効果を奏する。
【００４５】
本発明に係る信号処理装置は、
第１の電気信号を積分する積分回路と、上記積分回路からの信号を、２つの閾値で量子化し、３値デジタル信号を出力する量子化器と、上記量子化器からの３値デジタル信号の電力を増幅し、出力するスイッチング回路と、上記量子化器の２つの閾値を変更する閾値変更回路とを備えた信号処理装置であって、上記閾値変更回路は、上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号を入力し、その信号に基づいて、上記量子化器の２つの閾値を設定することを特徴としている。
【００４６】
上記の構成を備えたことにより、信号処理装置は、スイッチング回路からの情報に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定している。ここで、スイッチング回路からの情報を、信号処理装置が搭載される機器の仕様や状態に応じて変化させることにより、信号処理装置は、スイッチング回路からの様々な情報に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定することができ、さらに、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御できるという効果を奏する。
【００４７】
本発明に係る信号処理装置は、
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路におけるスイッチング回数を測定するスイッチング回数測定回路と、上記スイッチング回数測定回路にて測定された、スイッチング回数を示す信号のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段とを備え、上記閾値変更回路には、上記スイッチング回数測定回路より、上記スイッチング回数を示す信号が入力されるようになっており、上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記スイッチング回数を示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴としている。
【００４８】
上記の構成によれば、信号処理装置は、スイッチング回路におけるスイッチング回数を測定するスイッチング回数測定回路を備えている。ここで、閾値変更回路は、スイッチング回数測定回路より、スイッチング回路からの情報として、スイッチング回路のスイッチング回数を示す信号を入力している。さらに、閾値変更回路は、スイッチング回数を示す信号のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備えている。よって、閾値変更回路は、入力されたスイッチング回数に対応する２つの閾値を、記録手段より取得する。次に、閾値変更回路は、記録手段より取得した２つの閾値を、量子化器に出力することにより、量子化器の２つの閾値を変更している。
【００４９】
以上のように、上記信号処理装置は、スイッチング回路におけるスイッチング回数の情報に基づき、量子化器の２つの閾値を変更し、スイッチング回路におけるスイッチング回数を制御できる。よって、上記信号処理装置は、量子化器の２つの閾値を、スイッチング回路におけるスイッチング回数に応じた、最適な値に設定できるという効果を奏する。
【００５０】
さらに、本発明に係る信号処理装置は、
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記スイッチング回数が少なければ少ないほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となることを特徴としている。
【００５１】
上記構成を備えたことにより、信号処理装置は、スイッチング回路におけるスイッチング回数が大きい場合、閾値変更回路によって、量子化器における２つの閾値の差を大きくして、スイッチング回数を低減できる。結果、信号処理装置は、スイッチング回路における発熱や消費電力や不要輻射を抑えることが可能となる効果を奏する。
【００５２】
また、信号処理装置は、スイッチング回路におけるスイッチング回数が小さい場合、閾値変更回路によって、量子化器における２つの閾値の差を小さくして、スイッチング回数を増加させることができる。結果、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルを低減することが可能となる効果を奏する。
【００５３】
本発明に係る信号処理装置は、
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路における温度を測定する温度センサーと、上記温度センサーで測定された、上記スイッチング回路における温度のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段とを備え、上記閾値変更回路には、上記温度センサーより、上記スイッチング回路の温度を示す信号が入力されるようになっており、上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記スイッチング回路の温度に対応する、２つの閾値に設定することを特徴としている。
【００５４】
上記の構成によれば、信号処理装置は、スイッチング回路における温度を測定する温度センサーを備えている。ここで、閾値変更回路は、温度センサーより、スイッチング回路からの情報として、スイッチング回路における温度の情報を入力している。さらに、閾値変更回路は、スイッチング回路の温度のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備えている。ここで、閾値変更回路は、入力されたスイッチング回路の温度に対応する２つの閾値を、記録手段より取得する。次に、閾値変更回路は、記録手段より取得した２つの閾値を、量子化器に出力することにより、量子化器の２つの閾値を設定している。
【００５５】
以上のように、信号処理装置は、温度センサーからのスイッチング回路の温度の情報を、閾値変更回路に入力することにより、スイッチング回路の温度に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御できる。よって、信号処理装置は、量子化器の２つの閾値を、スイッチング回路の温度に応じた、最適な値に設定できるという効果を奏する。
【００５６】
さらに、本発明の信号処理装置は、
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記スイッチング回路の温度が高ければ高いほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴としている。
【００５７】
上記構成を備えたことにより、信号処理装置は、スイッチング回路における温度が高い場合、閾値変更回路によって、量子化器の２つの閾値を、量子化器における２つの閾値の差が大きくなるように値を設定して、スイッチング回路におけるスイッチング回数を低減させることができる。
【００５８】
スイッチング回路の温度は、スイッチング回数が高くなることに伴い、上昇するため、スイッチング回数を低くすることにより、スイッチング回路の温度は低下する。
【００５９】
したがって、上記信号処理装置は、スイッチング回路における温度が高い場合、量子化器の２つの閾値の差を大きくして、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を低減できる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数を低減することにより、スイッチング回路における温度を低下させる効果を奏する。
【００６０】
また、上記信号処理装置は、スイッチング回路における温度が低い場合、量子化器の２つの閾値の差を小さくして、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を増加させることができる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数を増加させることにより、オーディオ性能を向上させることができるという効果を奏する。
【００６１】
さらに、スイッチング回路を構成する回路部品は、自身の発熱で破壊することがある。このような場合においても、閾値変更回路は、スイッチング回路の温度に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路の温度を調整することができるため、発熱による回路部品の破壊を防ぐ効果も奏する。
【００６２】
本発明に係る信号処理装置は、
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルを測定するノイズ測定回路と、上記ノイズ測定回路で測定された、上記ノイズレベルのそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録した記録手段とを備え、
上記閾値変更回路には、上記ノイズ測定回路より、上記ノイズレベルを示す信号を入力するようになっており、上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記ノイズレベルの値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴としている。
【００６３】
上記の構成によれば、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルを測定する、ノイズ測定回路を備えている。閾値変更回路は、ノイズ測定回路によって測定されたノイズレベルの値を入力している。さらに、閾値変更回路は、ノイズレベルのそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備えている。ここで、閾値変更回路は、入力されたノイズレベルの値に対応する２つの閾値を、記録手段より取得する。閾値変更回路は、記録手段より取得した２つの閾値を、量子化器に出力することにより、量子化器の２つの閾値を変更している。
【００６４】
以上のように、上記信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルであるノイズレベルに基づき、量子化器の２つの閾値を変更し、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を制御できる。よって、上記信号処理装置は、量子化器の２つの閾値を、ノイズレベルに応じた、最適な値に設定できるという効果を奏する。
【００６５】
さらに、本発明に係る信号処理装置は、
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記ノイズレベルが高ければ高いほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となることを特徴としている。
【００６６】
上記の構成を備えたことにより、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルが高い場合、閾値変更回路によって、量子化器の２つの閾値の差を小さくして、スイッチング周波数を増加させることができる。結果、スイッチング回路より出力されるノイズレベルを低減することができるという効果を奏する。
【００６７】
また、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルが低い場合、閾値変更回路によって、量子化器の２つの閾値の差を大きくして、スイッチング周波数を低減できる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数を低減することにより、スイッチング回路における発熱や消費電力や不要輻射を低減する効果を奏する。
【００６８】
本発明に係る信号処理装置は、
少なくとも上記積分回路と量子化器とから構成されるΔΣ変調回路を有しており、上記第１の電気信号は、ΔΣ変調回路の外部から入力される第２の電気信号と量子化器またはスイッチング回路からの出力信号とを減算して求められるものであり、基準信号を生成する基準信号生成回路と、上記ΔΣ変調回路に入力する信号として、上記第２の電気信号または上記基準信号を選択可能なセレクタとを備えていることが好ましい。
【００６９】
上記の構成を備えたことにより、ノイズ測定回路によって、スイッチング回路から出力される信号のノイズレベルを測定する際に、ΔΣ変調回路に基準信号を入力することができる。
【００７０】
ここで、ノイズ測定回路によって、スイッチング回路より出力される出力信号のノイズレベルを測定する場合、基準信号測定回路からの基準信号を用いて測定することにより、ノイズ測定回路は、出力信号のノイズレベルを正確に測定することができる。これは、通常の第２の電気信号のように不確定な信号ではなく、予め定められた基準信号をΔΣ変調回路に入力することにより、ノイズ測定回路は、ノイズ成分と、基準信号との判別を容易に行うことができるためである。
【００７１】
したがって、上記信号処理装置は、正確に測定したノイズレベルに基づいて、量子化器の２つの閾値を変更することにより、量子化器の２つの閾値を、最適な値に正確に設定することが可能となる効果を奏する。
【００７２】
本発明に係る信号処理装置は、
上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号として、上記スイッチング回路より出力される信号の波形の歪みを測定する歪み測定回路と、上記歪み測定回路で測定された上記波形の歪みを示す信号のそれぞれの値に対応する、複数の閾値を記録する記録手段とを備え、上記閾値変更回路には、上記歪み測定回路より、上記波形の歪みを示す信号を入力するようになっており、上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力された上記波形の歪みを示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴としている。
【００７３】
上記の構成によれば、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号の波形の歪み測定する、歪み測定回路を備えている。閾値変更回路は、歪み測定回路によって測定された波形の歪みを示す信号を入力している。さらに、閾値変更回路は、波形の歪みを示す信号のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備えている。ここで、閾値変更回路は、入力された波形の歪みの値に対応する２つの閾値を、記録手段より取得する。閾値変更回路は、記録手段より取得した２つの閾値を、量子化器に出力することにより、量子化器の２つの閾値を変更している。
【００７４】
以上のように、上記信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号の波形の歪みに基づき、量子化器の２つの閾値を変更し、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を制御できる。よって、上記信号処理装置は、量子化器の２つの閾値を、波形の歪みに応じた、最適な値に設定できるという効果を奏する。
【００７５】
さらに、本発明に係る信号処理装置は、
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記波形の歪みが大きければ大きいほど、上記量子化器の２つの閾値の差が大きくなる値となることを特徴としている。
【００７６】
上記の構成を備えたことにより、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号の波形の歪みが大きい場合、閾値変更回路によって、量子化器の２つの閾値の差を大きくして、スイッチング周波数を低減できる。結果、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号の波形の歪みを低減することができるという効果を奏する。
【００７７】
また、信号処理装置は、スイッチング回路より出力される信号の波形の歪みが小さい場合、閾値変更回路によって、量子化器の２つの閾値の差を小さくし、スイッチング周波数を増加させることができる。結果、信号処理装置は、スイッチング周波数を増加させることにより、オーディオ性能を向上させることができる。
【００７８】
本発明に係る信号処理装置は、
少なくとも上記積分回路と量子化器とから構成されるΔΣ変調回路を有しており、上記第１の電気信号は、ΔΣ変調回路の外部から入力される第２の電気信号と量子化器またはスイッチング回路からの出力信号とを減算して求められるものであり、基準信号を生成する基準信号生成回路と、上記ΔΣ変調回路に入力する信号として、上記第２の電気信号または上記基準信号を選択可能なセレクタとを備えていることが好ましい。
【００７９】
上記の構成を備えたことにより、ノイズ測定回路によって、スイッチング回路から出力される信号の波形の歪みを測定する際に、ΔΣ変調回路に基準信号を入力することができる。
【００８０】
ここで、歪み測定回路によって、スイッチング回路より出力される出力信号の波形の歪みを測定する場合、基準信号測定回路からの基準信号を用いて測定することにより、歪み測定回路は、出力信号の波形の歪みを正確に測定することができる。
【００８１】
したがって、上記信号処理装置は、正確に測定した波形の歪みの情報に基づいて、量子化器の２つの閾値を変更することにより、量子化器の２つの閾値を、最適な値に正確に設定することが可能となる効果を奏する。
【００８２】
本発明に係る信号処理装置は、
デジタル信号を積分する積分回路と、上記積分回路からの信号を、２つの閾値で量子化し、３値デジタル信号を出力する量子化器と、上記量子化器からの３値デジタル信号の電力を増幅し、出力するスイッチング回路と、上記量子化器の２つの閾値を変更する閾値変更回路と、上記デジタル信号のビット精度を測定するビット精度測定回路と、上記ビット精度のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段とを備えた信号処理装置であって、上記閾値変更回路には、上記ビット精度測定回路より、上記ビット精度を示す信号を入力ようになっており、上記閾値変更回路は、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力されたビット精度を示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定することを特徴としている。
【００８３】
上記の構成によれば、信号処理装置は、入力されたデジタル信号のビット精度を読取るビット精度読取回路を備えている。ここで、閾値変更回路は、ビット精度読取回路より、デジタル信号のビット精度の情報を入力している。さらに、閾値変更回路は、ビット精度のそれぞれの値に対応する、２つの閾値が複数組記録された記録手段を備えている。ここで、閾値変更回路は、入力されたビット精度に対応する２つの閾値を、記録手段より取得する。次に、閾値変更回路は、記録手段より取得した２つの閾値を、量子化器に出力することにより、量子化器の２つの閾値を設定している。
【００８４】
以上のように、上記信号処理装置は、積分回路に入力されるデジタル信号のビット精度に基づき、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御することができる。よって、上記信号処理装置は、量子化器の２つの閾値を、ビット精度に応じた、最適な値に設定できるという効果を奏する。
【００８５】
さらに、本発明に係る信号処理装置は、
上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値は、上記ビット精度が高ければ高いほど、上記量子化器の２つの閾値の差が小さくなる値となることを特徴している。
【００８６】
ここで、入力されたデジタル信号が高いビット精度であった場合は、信号処理装置より出力される信号のノイズレベルを低減し、高いビット精度に見合う、性能の高い信号を出力することが好ましい。一方、入力されたデジタル信号が低いビット精度であった場合は、スイッチング回路より出力される信号のノイズレベルを低減しても、元のデジタル信号のビット精度が低いため、信号処理装置より出力される信号のノイズレベルを低減することができない。
【００８７】
以上より、信号処理装置に入力されたデジタル信号のビット精度が高い場合、閾値変更回路は、量子化器における２つの閾値の差を小さくして、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を高くすることができる。結果、信号処理装置は、高いビット精度に見合う、ノイズレベルを低減した信号を出力することが可能となる効果を奏する。
【００８８】
一方、入力されたデジタル信号のビット精度が低い場合、閾値変更回路は、量子化器における２つの閾値の差を大きくして、スイッチング回路におけるスイッチング周波数を必要以上に低減することを抑えることができる。結果、信号処理装置は、スイッチング回路における発熱や、消費電力、不要輻射を低減する効果を奏する。
【発明の効果】
【００８９】
本発明の信号処理装置は、以上のように、閾値変更回路が、外部からの量子化器の２つの閾値を設定するための元信号に基づいて、上記量子化器の２つの閾値を設定している。
【００９０】
また、本発明の信号処理装置は、以上のように、閾値変更回路が、上記スイッチング回路の動作状態を反映した信号を入力し、その信号に基づいて、上記量子化器の２つの閾値を設定している。
【００９１】
また、本発明の信号処理装置は、以上のように、上記閾値変更回路が、上記量子化器の２つの閾値を、上記記録手段に記録された複数組の２つの閾値のうち、入力されたビット精度を示す信号の値に対応する、２つの閾値に設定している。
【００９２】
従って、本発明の信号処理装置は、該信号処理装置を搭載する機器の仕様や状態に応じた、様々な情報に基づいて、量子化器の２つの閾値を設定し、スイッチング回路のスイッチング周波数を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９３】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して以下に説明する。
【００９４】
（１ビットアンプの構成）
まず、本実施形態に係る１ビットアンプの構成について、図１を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る１ビットアンプ１の基本的な構成を示すブロック図である。
【００９５】
同図に示すように、１ビットアンプ１（特許請求の範囲に記載の、信号処理装置に相当）は、例えば、オーディオ機器や大型液晶テレビに用いることができ、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路４０とにより構成されている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、減算器と、積分器群１１（特許請求の範囲に記載の、積分回路に相当）と、量子化器１２とを備えている。
【００９６】
ΔΣ変調回路１０へ入力される信号が特許請求の範囲に記載の第２の電気信号であり、積分回路へ入力される減算器からの信号が、特許請求の範囲に記載の第１の電気信号であるが、本実施の形態では、説明の便宜上、共に電気信号と称する。
【００９７】
（１ビットアンプ１の制御動作）
以下に、１ビットアンプ１における動作制御について説明する。入力部（図示せず）からのアナログオーディオ信号またはデジタルオーディオ信号である電気信号は、減算器において減算され、ΔΣ変調回路１０に入力される。ΔΣ変調回路１０に入力された電気信号は、積分器群１１により積分され、積分されたデータを、量子化器１２が量子化し、３値デジタル信号に変調する。次に、ΔΣ変調回路１０で生成された３値デジタル信号は、スイッチング回路２０に入力される。スイッチング回路２０は、入力した３値デジタル信号に基づいて、内部に備えたスイッチのＯＮ・ＯＦＦを切り替え、３値デジタル信号の電力を増幅し、スピーカー３０に出力している。
【００９８】
また、１ビットアンプ１においては、量子化器１２より出力された３値デジタル信号を減算器を介して、積分器群１１にフィードバックを行っている。これは、積分器群１１および量子化器１２において発生した量子化ノイズを含む３値デジタル信号を、積分器群１１にフィードバックすることになる。積分器群１１は、量子化ノイズを含む３値デジタル信号から、上記量子化ノイズ成分を抽出し、量子化ノイズ成分を打ち消す信号を、入力部からの電気信号に合わせて量子化器１２に出力する。このように、量子化器１２からの３値デジタル信号を、積分器群１１にフィードバックすることにより、１ビットアンプ１は、上記３値デジタル信号の量子化ノイズを軽減している。
【００９９】
なお、図１に示した１ビットアンプ１は、量子化器１２から出力される３値デジタル信号を積分器群１１にフィードバックしているが、本発明に係る１ビットアンプは、これに限るものでなく、スイッチング回路２０からの出力信号を積分器群１１にフィードバックしてもよい。
【０１００】
（量子化器１２の閾値変更）
次に、量子化器１２は、内部に２つの閾値であるＨｉｇｈ側スレッショールド（以下、閾値Ａとする）およびＬｏｗ側スレッショールド（以下、閾値Ｂとする）を有し、積分器群１１からの信号に対して、この２つの閾値Ａおよび閾値Ｂで量子化し、３値デジタル信号を生成している。さらに、閾値変更回路４０は、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの値を変更することが可能である。
【０１０１】
上記閾値変更回路４０は、１ビットアンプ１を搭載する機器の仕様や状態に応じた情報として、外部からの２つの閾値を設定するための元信号を入力している。ここで、上記閾値変更回路４０は、外部より入力された元信号に基づいて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを設定している。
【０１０２】
（閾値とスイッチング周波数との関係）
以下に、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値と、スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数との関係を説明する。
【０１０３】
ここで、外部からΔΣ変調回路１０への入力されたオーディオ信号をＳ（ｔ）とし、積分器群１１から量子化器１２への出力信号をＸ（ｔ）とする。さらに、Ｓ（ｔ）がフルスイングのオーディオ信号であった場合の、Ｘ（ｔ）から出力される信号を「−２＜Ｘ（ｔ）＜２」とすると、例えば、
Ｘ（ｔ）≦−（２／３）の場合、量子化器１２より出力される３値デジタル信号の値は、『−１』となり、
−（２／３）＜Ｘ（ｔ）＜（２／３）の場合、量子化器１２より出力される３値デジタル信号の値は、『０』となり、
（２／３）≦Ｘ（ｔ）の場合、量子化器１２より出力される３値デジタル信号の値は、『＋１』となる。このとき、量子化器１２における２つの閾値は、閾値Ａが（２／３）であり、閾値Ｂが−（２／３）としている。
【０１０４】
ここで、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくした場合、たとえば、閾値Ａを（４／３）とし、閾値Ｂを−（４／３）とした場合、量子化器１２において、『０』を出力する範囲を広くすることになる。このとき、ΔΣ変調回路１０に、振幅が大きい信号が入力された場合でも、量子化器１２からの出力は、『０』となりやすくなる。つまり、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくすることにより、３値デジタル信号の値は、『０』から『−１』や『＋１』に切り替わりにくくなる。結果、３値デジタル信号の周波数が低くなることにより、３値デジタル信号に基づいてスイッチのＯＮ・ＯＦＦを切り替える、スイッチング回路２０のスイッチング周波数は低くなる。
【０１０５】
一方、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくした場合、たとえば、閾値Ａを（１／３）とし、閾値Ｂを−（１／３）とした場合、ΔΣ変調回路１０に、振幅が小さい信号が入力された場合でも、量子化器１１２からの出力値は、『＋１』または『−１』に切り替わりやすくなる。つまり、量子化器１２の２つの閾値の差を小さくすることにより、３値デジタル信号の値は、『０』から『−１』や『＋１』に切り替わりやすくなる。結果、３値デジタル信号の周波数が高くなることにより、３値デジタル信号に基づいてスイッチのＯＮ・ＯＦＦ切り替える、スイッチング回路２０のスイッチング周波数は高くなる。
【０１０６】
以下に、具体的な、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値と、スイッチング周波数と、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）との関係を、図２を参照して説明する。尚、ここでは、説明の簡略化のため、スイッチング回路２０からの出力信号に現れる、理論ＳＮＲ以外の他のノイズ要因を排除し、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲの値が大きくなれば、スイッチング回路２０より出力される信号の実際のＳＮＲの値も大きくなるものとする。さらに上記理論ＳＮＲとは、ΔΣ変調回路において発生した量子化ノイズに対する、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の比率を示すものである。
【０１０７】
図２は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを、異なる複数の値に設定した際の、スイッチング回路２０のスイッチング回数、およびΔΣ変調回路１０から出力された信号の理論ＳＮＲの関係を示す説明図である。
【０１０８】
同図においては、一定周波数となるオーディオ信号を、ΔΣ変調回路１０に入力した場合の、各閾値に対応するスイッチング回数および理論ＳＮＲを示している。なお、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の大きさは、−０．９ｄＢおよび−２０．０ｄＢの２つの場合をとする。さらに、同図におけるスレッショールドは、閾値Ａおよび閾値Ｂの値を示しており、＋の値が閾値Ａに対応し、−の値が閾値Ｂに対応している。また、理論ＳＮＲの値が大きくなるほど、信号に対するノイズの値が小さいことを示し、言い換えれば、ΔΣ変調回路１０からの出力信号のノイズが少ないことを示し、結果、オーディオ性能が向上していることを示す。
【０１０９】
同図に示すように、閾値の差を小さくするほど、単位時間あたりのスイッチング回路２０内のスイッチング回数は多くなる。つまり、スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数が高くなっている。また、閾値の差を小さくするほど、量子化器より出力される３値デジタル信号の周波数は高くなり、言い換えれば、スイッチング回路におけるスイッチング周波数が高くなり、理論ＳＮＲの値は大きくなる。具体的には、閾値の絶対値が０．３３であり、入力されたオーディオ信号の大きさが−０．９ｄＢであった場合、単位時間あたりのスイッチング回数は６６９回であり、理論ＳＮＲは、１１５．４ｄＢとなっている。ここで、閾値の絶対値が１．５０であり、入力されたオーディオ信号の大きさが−０．９ｄＢであった場合、単位時間あたりのスイッチング回数は３４７回であり、理論ＳＮＲは、１０７．１ｄＢとなっている。
【０１１０】
さらに、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の大きさを、−０．９ｄＢから−２０．０ｄＢに小さくした場合、スイッチング回数は低下し、理論ＳＮＲの値は小さくなっている。具体的には、閾値Ａおよび閾値Ｂの値を±０．３３とした場合の、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の値が、−０．９ｄＢとなるときと、−２０．０ｄＢとなるときとを比較すると、オーディオ信号の値が−０．９ｄＢのとき、理論ＳＮＲの値は−１１５．４ｄＢとなっており、−２０．０ｄＢのとき、理論ＳＮＲの値は−１１３．１ｄＢとなっている。つまり、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の値が小さくなるほど、理論ＳＮＲの値が小さくなり、オーディオ性能が低下していることがわかる。
【０１１１】
次に、１ビットアンプ１における、ΔΣ変調回路１０の出力信号の周波数特性を示すシミュレーション結果を図３（ａ）および（ｂ）に示す。
図３（ａ）は、量子化器１２の閾値Ａを＋０．２とし、閾値Ｂを−０．２とし、ΔΣ変調回路１０に１ｋＨｚのオーディオ信号を入力した場合の、ΔΣ変調回路１０からの出力信号の周波数成分を示す説明図であり、同図（ｂ）は、閾値Ａを＋１．０とし、閾値Ｂを−１．０とし、その他は同図（ａ）と同条件とした場合の、ΔΣ変調回路１０からの出力信号の周波数成分を示す説明図である。
【０１１２】
まず、同図（ａ）においては、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを±０．２としており、このときのスイッチング回路２０における、単位時間当たりのスイッチング回数は７２２ｋ回／ｓｅｃとなる。一方、同図（ｂ）においては、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを±１．０にしており、このときのスイッチング回路２０における、単位時間当たりのスイッチング回数は１２０ｋ回／ｓｅｃとなる。
【０１１３】
同図の（ａ）と（ｂ）とを比較すると、同図（ａ）においては、図中に矢印で示した、１ｋＨｚ付近のノイズフロアレベルは、約−１３０ｄＢとなっている。一方、同図（ｂ）においては、図中に矢印で示した、１ｋＨｚ付近のノイズフロアレベルは、約−１２０ｄＢとなっている。これは、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、±０．２から±１．０に変更したことにより、ノイズフロアレベルが上がったことがわかる。つまり、量子化器の閾値Ａおよび閾値Ｂの差を、大きくしたことにより、ΔΣ変調回路１０の出力信号におけるスイッチング周波数が低下し、結果、オーディオ性能の低下に繋がっていることが分かる。
【０１１４】
以上より、閾値変更回路４０は、閾値Ａおよび閾値Ｂを変更することにより、ΔΣ変調回路１０の出力信号、ひいては、スイッチング回路２０における、単位時間あたりのスイッチング周波数を制御することができるとともに、オーディオ性能の一基準となる理論ＳＮＲの値を左右することになる。
【０１１５】
（スイッチング周波数と、１ビットアンプに影響を及ぼす各要素との関係）
次に、スイッチング周波数と、１ビットアンプ１に影響を及ぼす要素毎との関係を、図４を参照して説明する。
図４は、閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくした場合と、小さくした場合とにおける、１ビットアンプに影響を及ぼす要素毎の関係を示した説明図である。
【０１１６】
同図においては、閾値Ａおよび閾値Ｂを変更して、スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数を変更した際の、ΔΣ変調回路１０から出力される信号の理論ＳＮＲと、ＴＨＤ（Ｔｏｔａｌ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）と、スイッチング回路２０における発熱量と、消費電力と、不要輻射との関係を示している。なお、同図における網掛けされた箇所は、１ビットアンプ１において、負の影響となることを示している。また、上記ＴＨＤは、信号の歪みの度合いを数値化したもとのである。
【０１１７】
さらに、同図において、
閾値の差は、閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくした場合を、下降を表す右下の矢印で示し、閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくした場合を、上昇を表す右上の矢印で示しており、
スイッチング周波数は、周波数が高くなる場合を、上昇を表す右上の矢印で示し、周波数が低くなる場合を、下降を表す右下の矢印で示しており、
理論ＳＮＲは、値が大きくなる場合を、上昇を表す右上の矢印で示し、値が小さくなる場合を、下降を表す右下の矢印で示しており、
ＴＨＤは、値が大きくなる場合を、上昇を表す右上の矢印で示し、値が小さくなる場合を、下降を表す右下の矢印で示しており、
発熱量は、発熱が大きくなる場合を、上昇を表す右上の矢印で示し、発熱が小さくなる場合を、下降を表す右下の矢印で示しおり、
消費電力は、消費電力が大きくなる場合を、上昇を表す右上の矢印で示し、小さくなる場合を、下降を表す右下の矢印で示しており、
不要輻射は、不要輻射が多くなる場合を、上昇を表す右上の矢印で示し、少なくなる場合を、下降を表す右下の矢印で示している。
【０１１８】
同図に示すように、閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくすることにより、スイッチング周波数は高くなり、さらに、理論ＳＮＲは大きくなりオーディオ性能が向上する。しかしながら、スイッチング周波数が高くなることで、スイッチング回路２０から出力される信号の波形の歪みを示すＴＨＤの値は大きくなる。さらに、スイッチング周波数が高くなることで、スイッチング回路２０における発熱量、および消費電力が大きくなり、また、不要輻射も多くなってしまう。
【０１１９】
一方、閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくすることにより、スイッチング周波数は低くなり、さらに、理論ＳＮＲは小さくなりオーディオ性能が低下する。しかしながら、スイッチング周波数が低くなることで、スイッチング回路２０から出力される信号の波形の歪みを示すＴＨＤの値は小さくなる。さらに、スイッチング周波数が低くなることで、スイッチング回路２０における発熱量、および消費電力が小さくなり、また、不要輻射も少なくなる。
【０１２０】
以上のように、閾値Ａおよび閾値Ｂの変更において、オーディオ性能を示す理論ＳＮＲと、ＴＨＤ・発熱量・消費電力・不要輻射とは、相反する関係となる。したがって、１ビットアンプ１を搭載する機器の仕様や状態に応じて、閾値Ａおよび閾値Ｂを変更することが必要となる。
【０１２１】
具体的には、１ビットアンプ１を搭載する機器が、高いオーディオ性能を求めるものであれば、理論ＳＮＲとＴＨＤとが最良となるように、閾値Ａおよび閾値Ｂを設定する必要がある。
【０１２２】
一方、１ビットアンプ１を備える機器が、高いオーディオ性能よりも、低いコストで製造されることを目的とする場合には、発熱や不要輻射をおさえるように閾値Ａおよび閾値Ｂを設定する必要がある。これにより、発熱や不要輻射を対策する追加部品を極力抑えることができる。
【０１２３】
以上が、第１の実施形態に係る、１ビットアンプ１の基本的な構成である。
【０１２４】
さらに、第１の実施形態に係る、１ビットアンプ１は、記録手段を備えていることが好ましい。
【０１２５】
図５の示すように、第１の実施形態に係る１ビットアンプ１は、閾値変更回路４０の内部に記録手段４２が設けられている。
【０１２６】
以下に、記録手段を備えた第１の実施形態に係る１ビットアンプ１ついて、図５を参照して説明する。
同図に示すように、閾値変更回路は、１ビットアンプ１が搭載された機器の仕様や状態に応じた情報である、外部からの閾値Ａおよび閾値Ｂを変更する元信号を入力している。さらに、閾値変更回路４０は記録手段４２を備えている。
【０１２７】
上記記録手段４２には、外部からの閾値Ａおよび閾値Ｂを変更する元信号の、それぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。ここで、上記閾値変更回路４０は、上記量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力された元信号の値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定している。具体的には、上記閾値変更回路４０は、入力された元信号の値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段４２から読み出す。さらに、閾値変更回路４０は、記録手段４２より読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを、量子化器１２に出力し、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを変更している。
【０１２８】
以上のように、外部から入力した元信号が、閾値を表すの信号以外であっても、入力された元信号に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段４２に予め記録していることにより、閾値変更回路４０は、入力された情報に基づき、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを設定することが可能となる。
【０１２９】
つまり、記録手段４２に記録する情報を書き換えることにより、閾値変更回路４０は、様々な情報に基づいて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を設定することが可能となる。
【０１３０】
ここで、本実施の形態においては、外部より量子化器１２の２つの閾値を設定するための、上記元信号を入力する手段として、閾値変更回路４０にマイコン５０が接続されている。閾値変更回路４０は、ユーザーからの指示をマイコン５０からの信号として入力する。さらに、閾値変更回路４０は、マイコン５０からの信号に基づき、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを設定することができる。
【０１３１】
例えば、スイッチング回路２０の出力先に設けられたスピーカー３０は、ユーザーが異なる機種のスピーカー３０に交換することも考えられる。このとき、スピーカー３０の機種が交換された場合、スイッチング回路２０における出力先のインピーダンス等の特性が変わる。このような場合、図４に示す１ビットアンプに影響を及ぼす各要素のバランスも変わり、結果、量子化器１２における最適な閾値の値も変わることになる。したがって、このような場合も、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを変更することが必要となる。
【０１３２】
このとき、ユーザーがマイコン５０を介して、新たに交換したスピーカー３０に対応する２つの閾値を、閾値変更回路４０に入力することにより、閾値変更回路４０は、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを最適な値に設定することができる。
【０１３３】
さらに、閾値変更回路４０は、記録手段４２を備えている。ここで、記録手段４２に、予めスピーカー３０の様々な機種の機種名または機種番号に対応した閾値Ａおよび閾値Ｂの値を記録しておく。これにより、１ビットアンプ１の出力先に設けられたスピーカー３０を異なる機種に交換した場合に、閾値変更回路４０に、スピーカー３０の機種名または機種番号を入力するだけで、閾値変更回路４０は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを、最適な値に変更することが可能となる。
【０１３４】
なお、記録手段４２は、閾値変更回路４０の内部に備えられていることに限定されるものではなく、閾値変更回路４０の外部に備えられてもよい。
【０１３５】
また、記録手段４２の代わりに演算回路を設けてもよい。具体的には、本実施の形態においては、閾値変更回路４０に入力される信号のそれぞれの値に対応する、複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂを、閾値変更回路４０が、記録手段４２より読み出して、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを設定しているが、本実施の形態の構成はこれに限るものではない。つまり、閾値変更回路４０に入力される信号のそれぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂを、演算回路によって算出し、閾値変更回路４０が、演算回路によって算出された閾値Ａおよび閾値Ｂを入力して、量子化器１２に出力し、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを設定してもよい。
【０１３６】
さらに、本実施の形態では、積分器群１１に入力される信号をオーディオ信号としたが、本発明はこれに限るものではなく、オーディオ信号以外のアナログまたはデジタルの電気信号であってもよい。
【０１３７】
以下、実施形態２から１０に示す構成は、実施形態１の変形例となる。具体的には、実施形態１において、閾値変更回路に入力されたマイコンからの情報を、１ビットアンプを搭載する機器の仕様および状態に応じた、様々な情報に変化させたものである。
【０１３８】
なお、以下の実施形態２から１０では、上記の実施形態１と異なる箇所について説明し、重複する箇所についてはその説明を省略する。
【０１３９】
〔実施形態２〕
本発明に係る第２の実施形態における、１ビットアンプ２の具体的な構成ついて、図６を参照して以下に説明する。
【０１４０】
本実施の形態では、搭載する機器の仕様に応じた、外部からの２つの閾値を設定するたもの元信号として、搭載する機器の音響のボリュームの情報を用いている。
【０１４１】
同図に示すように、１ビットアンプ２を搭載する機器には、スピーカー３０より出力する音響のボリュームを調整する、ボリューム調整手段２５０を備えている。
【０１４２】
上記ボリューム調整手段２５０は、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号を減衰または増幅するための、減衰率または増幅率を、該オーディオ信号に掛けており、この減衰率または増幅率を調整することで、スピーカー３０より出力される音響の大きさを調整している。
【０１４３】
具体的には、スピーカー３０より出力される音響のボリュームを、ユーザーが調整する場合、ユーザーはボリューム調整手段２５０に指示を与える。このとき、ボリューム調整手段２５０が、ユーザーよりボリュームを大きくする指示を受けた場合は、ボリューム調整手段２５０は、上記オーディオ信号に掛ける増幅率を大きくし、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の振幅を大きくする。一方、ボリューム調整手段２５０が、ユーザーからのボリュームを小さくする指示を受けた場合は、ボリューム調整手段２５０は、上記オーディオ信号に掛ける減衰率を大きくし、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の振幅を小さくする。このように、ユーザーからの指示に従って、ボリューム調整手段２５０が、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の振幅を変更することにより、スピーカー３０から出力する音響の大きさは調整される。
【０１４４】
以上のように、スピーカー３０より出力する音響の大きさの調整を、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の振幅を調整して行うことにより、ユーザーがボリュームを小さく設定した場合、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の値を小さくすることになる。ここで、図２で示したように、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号を小さくなることより、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲは小さくなる。
【０１４５】
ここで、閾値変更回路２４０は、ボリューム調整手段２５０より出力される減衰率または増幅率を、外部からの閾値Ａおよび閾値Ｂを設定するための元信号として入力している。また、記録手段２４２には、ボリューム調整手段２５０より出力される減衰率または増幅率のそれぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。このとき、閾値変更回路２４０は、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段２４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力された減衰率または増幅率に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定している。
【０１４６】
具体的には、閾値変更回路２４０は、減衰率または増幅率に対応する閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段２４２より読み出す。次に、閾値変更回路２４０は、記録手段２４２より読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを量子化器１２に出力し、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを設定する。
【０１４７】
また、記録手段２４２には、減衰率が大きければ大きいほど、上記量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が小さくなるような値となり、増幅率が大きければ大きいほど、上記量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が大きくなるような値となる、複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂが記録されている。
【０１４８】
したがって、ユーザーがボリュームを小さくした場合、言い換えれば、ボリューム調整手段２５０を介して、ΔΣ変調回路１０に入力されるオーディオ信号の振幅を小さくした場合、閾値変更回路２４０は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくすることで、ΔΣ変調回路１０から出力される信号の理論ＳＮＲが低下することを防止している。
【０１４９】
また、ユーザーがボリュームを大きくした場合、言い換えれば、ボリューム調整手段２５０により、ΔΣ変調回路１０に入力さえるオーディオ信号を大きくした場合、閾値変更回路２４０は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくすることで、スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数が、必要以上に高くなることを抑えている。つまり、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲが規定以上の値であれば、必要以上にスイッチング周波数を高くする必要はないため、スイッチング周波数を低く抑えることで、スイッチング回路２０において発生する熱や消費電力を抑えていることになる。
【０１５０】
〔実施形態３〕
本発明に係る第３の実施形態について、図７を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１５１】
同図に示すように、１ビットアンプ４は、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路４４０と、バッテリー残量測定回路４５０とにより構成されている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路４４０は記録手段４４２とを備えている。また、１ビットアンプ４を搭載する機器は、該機器に電力を供給するバッテリー４６０を備えている。
【０１５２】
ここで、バッテリー４６０のバッテリー残量が、少なくなった場合、１ビットアンプ４を搭載する機器の消費電力を抑える必要がある。このとき、図４に示したように、スイッチング回路２０でのスイッチング周波数が高くなることに伴い、１ビットアンプ４における消費電力は増加する。したがって、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくし、スイッチング回路２０でのスイッチング周波数を低くすることにより、１ビットアンプ４における消費電力を抑えることになる。一方、バッテリー４６０のバッテリー残量が多い場合には、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくし、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲを大きくすることで、オーディオ性能を良くすることになる。
【０１５３】
ここで、バッテリー４６０より出力される電圧は、バッテリー４６０のバッテリー残量によって変動する。また、１ビットアンプ４は、バッテリー４６０より出力される電源の電圧を、バッテリー残量を示す信号として、閾値変更回路４４０に入力している。また、記録手段４４２には、バッテリー残量を示す信号の値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。このとき、閾値変更回路４４０は、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段４４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力されたバッテリー残量に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定している。
【０１５４】
具体的には、閾値変更回路４４０は、バッテリー４６０のバッテリー残量に対応する閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段４４２より読み出す。次に、閾値変更回路４４０は、記憶手段４４２より読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを量子化器１２に出力し、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを設定している。
【０１５５】
また、記録手段４４２に記録されている複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂは、バッテリー４６０のバッテリー残量が少なければ少ないほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が大きくなるような値となり、バッテリー残量が多ければ多いほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が小さくなるような値となっている。
【０１５６】
このように、バッテリー４６０のバッテリー残量に応じて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を変更することにより、上記バッテリー残量が少ない場合、閾値変更回路４４０は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくして、スイッチング回路２０のスイッチング周波数を低くしている。結果、スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数を低くすることで、１ビットアンプ５における消費電力を低減することができる。
【０１５７】
一方、バッテリー４６０のバッテリー残量が大きい場合、閾値変更回路４４０は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくして、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲを大きくし、高いオーディオ性能を実現することができる。
【０１５８】
〔実施形態４〕
本発明に係る第４の実施形態について、図８を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１５９】
同図に示すように、１ビットアンプ３は、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路３４０と、スイッチング回数測定回路３５０とにより構成されている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路３４０は記録手段３４２を備えている。
【０１６０】
上記スイッチング回路２０におけるスイッチは、量子化器１２より出力される３値デジタル信号の値に基づいて、ＯＮ・ＯＦＦの切替を行っている。したがって、３値デジタル信号の値の変化回数が、スイッチング回路２０におけるスイッチング回数となる。
【０１６１】
上記スイッチング回数測定回路３５０は、量子化器１２から出力される３値デジタル信号を入力し、３値デジタル信号の値の変化を検知することで、スイッチング回路２０における単位時間あたりのスイッチング回数を測定している。
【０１６２】
ここで、スイッチング回数測定回路３５０は、測定した単位時間あたりのスイッチング回数を表す信号を、閾値制御回路３４０に出力する。閾値変更回路３４０は、スイッチング回数測定回路３５０からの、スイッチング回数の情報である信号を入力する。なお、記録手段３４２には、スイッチング回数測定回路３５０より出力されるスイッチング回数のそれぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。このとき、閾値変更回路３４０は、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段３４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力されたスイッチング回数に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定する。
【０１６３】
具体的には、閾値変更回路３４０は、スイッチング回数測定回路３５０からのスイッチング回数に対応する閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段３４２より読み出す。次に、閾値変更回路３４０は、記録手段３４２より読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを量子化器１２に出力し、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを設定している。
【０１６４】
また、記録手段３４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂは、スイッチング回数が多ければ多いほど、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂの差が大きくなるような値となり、スイッチング回数が少なければ少ないほど、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂの差が小さくなるような値となる。
【０１６５】
したがって、閾値変更回路３４０は、スイッチング回数が多い場合には、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくして、スイッチング回路２０における消費電力や発熱を抑えることができる。一方、閾値変更回路３４０は、スイッチング回数が少ない場合には、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を小さくして、ΔΣ変調回路１０から出力される信号の理論ＳＮＲを大きくし、オーディオ性能を向上させることができる。
【０１６６】
以上のように、１ビットアンプ３は、スイッチング回数測定回路３５０で測定したスイッチング回数の情報を基に、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを変更することができる。
【０１６７】
このように、スイッチング回路２０におけるスイッチング回数を測定し、このスイッチング回数に応じて、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂの値を変更することにより、スイッチング回数増加に伴う、スイッチング回路２０における消費電力の増加や、発熱の増加を低減することができる。
【０１６８】
〔実施形態５〕
本発明に係る第５の実施形態について、図９を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１６９】
同図に示すように、１ビットアンプ６は、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路６４０と、温度センサー６５０とを備えている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路６４０は記録手段６４２を備えている。
【０１７０】
スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数が高くなることに伴い、スイッチング回路２０において、スイッチング損失を原因とする発熱が増加する。
【０１７１】
ここで、１ビットアンプ６は、スイッチング回路２０における温度を測定する、温度センサー６５０を備えている。温度センサー６５０は、測定したスイッチング回路２０における温度の情報を、閾値変更回路６４０に出力する。次に、閾値変更回路６４０は、温度センサー６５０からの、スイッチング回路２０における温度を表す入力信号を入力する。また、記録手段６４２には、温度センサー６５０より出力されるスイッチング回路２０の温度のそれぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。このとき、閾値変更回路６４０は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段６４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力されたスイッチング回路２０の温度に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定している。
【０１７２】
具体的には、閾値変更回路６４０は、スイッチング回路２０における温度に対応する閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段６４２より読み出す。次に、閾値変更回路６４０は、記録手段６４２より読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを、量子化器１２に出力し、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを設定している。
【０１７３】
また、記録手段６４２に記録されている複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂは、スイッチング回路２０の温度が低ければ低いほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が小さくなるような値となり、スイッチング回路２０の温度が高ければ高いほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が大きくなるような値となっている。
【０１７４】
このように、スイッチング回路２０における温度に応じて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を変更することにより、スイッチング回路２０における温度が高い場合には、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくして、スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数を低くする。結果、スイッチング周波数を低くすることで、スイッチング回路２０における温度を低くすることができる。
【０１７５】
一方、スイッチング回路２０における温度が低い場合には、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくして、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲを大きくし、高いオーディオ性能を実現することができる。
【０１７６】
また、スイッチング回路２０を構成する電子部品は、自身が発生する発熱によって破壊されることがある。このような場合でも、１ビットアンプ６は、スイッチング回路２０の温度を温度センサー６５０で測定し、スイッチング回路２０のスイッチング周波数を制御することで、スイッチング回路２０を構成する電子部品の破壊を防止することも可能となる。
【０１７７】
〔実施形態６〕
本発明に係る第６の実施形態について、図１０を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１７８】
同図に示すように、１ビットアンプ７ａは、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路７４０と、ノイズ測定回路７５０とを備えている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路７４０記録手段７４２を備えている。
【０１７９】
ここで、１ビットアンプ７ａは、スイッチング回路２０より出力される信号のノイズレベルであるＳＮＲを測定する、ノイズ測定回路７５０を備えている。さらに、閾値変更回路７４０は、ノイズ測定回路７５０からの、ノイズレベル、もしくはノイズレベルから計算されるＳＮＲを示す信号を入力している。また、記録手段７４２には、ノイズ測定回路７５０より出力されるノイズレベル又はＳＮＲのそれぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。ことのき、閾値変更回路７４０は、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段７４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力されたノイズレベル又はＳＮＲに対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定している。
【０１８０】
具体的には、閾値変更回路７４０は、ノイズ測定回路より入力されたノイズレベル又はＳＮＲに対応する閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段７４２より読み出す。次に、閾値変更回路７４０は、読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを、量子化器１２に出力し、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を設定している。
【０１８１】
また、記録手段７４２に記録されている複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂは、ノイズレベルが小さい、すなわち、ＳＮＲの値が大きければ大きいほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が大きくなるような値となり、ノイズレベルが大きい、すなわち、ＳＮＲが小さければ小さいほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が小さくなるような値となっている。
【０１８２】
このように、スイッチング回路２０より出力される信号のノイズレベル又はＳＮＲに応じて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを変更することにより、ノイズレベルが大きい場合、すなわち、ＳＮＲの値が小さい場合は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくして、ノイズレベルを小さく、すなわち、ＳＮＲを大きくし、オーディオ性能の向上させることができる。一方、ノイズレベルが小さい場合、すなわち、ＳＮＲが大きい場合は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくして、スイッチング回路２０における発熱や消費電力を低減することができる。
【０１８３】
〔実施形態７〕
本発明に係る第７の実施形態について、図１１を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１８４】
同図に示すように、１ビットアンプ７ｂは、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路７４０と、ノイズ測定回路７５０と、基準信号生成回路７６０と、セレクタ７７０とを備えている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路７４０は記録手段７４２を備えている。
【０１８５】
また、上記基準信号生成回路７６０で生成される基準信号は、例えば、１ｋＨｚおよび０ｄＢとなる正弦波などの、一定の周波数であることが好ましい。
【０１８６】
ここで、１ビットアンプ７ｂは、スイッチング回路２０より出力される信号のＳＮＲを測定する際に、ΔΣ変調回路１０に、基準信号生成回路７６０によって生成された基準信号を入力している。また、ΔΣ変調回路１０に入力される信号は、セレクタ７７０によって、外部からの電気信号から、基準信号生成回路７６０からの基準信号に、切り替えられている。
【０１８７】
次に、上記ΔΣ変調回路１０に基準信号を入力した際の、スイッチング回路２０より出力される信号のＳＮＲを、ノイズ測定回路７５０が測定する。ノイズ測定回路７５０によって測定されたＳＮＲの情報は、閾値変更回路７４０に出力される。さらに、閾値変更回路７４０は、入力したＳＮＲの情報に基づいて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを変更する。
【０１８８】
このように、一定周波数で、かつ、単純な信号である基準信号を、ΔΣ変調回路１０に入力した場合、ノイズ測定回路７５０における、ＳＮＲの測定を正確に行うことが可能となる。したがって、１ビットアンプ７ｂにおけるオーディオ性能を正確に測定することになる。結果、正確に測定されたＳＮＲの情報に基づいて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを変更することにより、最適な閾値Ａおよび閾値Ｂを設定することが可能となる。
【０１８９】
また１ビットアンプ単体でＳＮＲを測定することが可能となり、従って、特別な機器を用いることなく、ユーザーの手元でのＳＮＲ測定が可能となる。
【０１９０】
〔実施形態８〕
本発明に係る第８の実施形態について、図１２を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１９１】
同図に示すように、１ビットアンプ８ａは、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路８４０と、歪み測定回路８５０とを備えている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路８４０は記録手段８４２を備えている。
【０１９２】
ここで、１ビットアンプ８ａは、スイッチング回路２０より出力される信号の、波形の歪みを示すＴＨＤを測定する、歪み測定回路８５０を備えている。歪み測定回路８５０によって測定されたＴＨＤの情報は、閾値変更回路８４０に出力される。また、記録手段８４２には、歪み測定回路８５０より出力されるＴＨＤのそれぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。このとき、閾値変更回路８４０は、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段８４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力されたＴＨＤに対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定している。
【０１９３】
具体的には、閾値変更回路８４０は、ＴＨＤに対応する閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段８４２より読み出す。次に、閾値変更回路８４０は、読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを、量子化器１２に出力し、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを設定している。
【０１９４】
また、記録手段８４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂは、ＴＨＤの値が高ければ高いほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が大きくなるような値となり、ＴＨＤの値が低ければ低いほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が小さくなるような値となっている。
【０１９５】
このように、スイッチング回路２０より出力される信号のＴＨＤに応じて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを設定することにより、ＴＨＤの値が高い場合は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくして、ＴＨＤを小さくし、一方、ＴＨＤの値が低い場合は、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくして、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲの値を大きくする。このように、ＴＨＤと理論ＳＮＲとのバランスをとるように、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を変更することにより、最適なオーディオ性能を実現することが可能となる。
【０１９６】
〔実施形態９〕
本発明に係る第９の実施形態について、図１３を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１９７】
同図に示すように、１ビットアンプ８ｂは、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路８４０と、歪み測定回路８５０と、基準信号生成回路８６０と、セレクタ８７０とを備えている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路８４０は記録手段８４２を備えている。
【０１９８】
また、上記基準信号生成回路８６０で生成される基準信号は、例えば、１ｋＨｚおよび０ｄＢとなる正弦波などの、一定の周波数であることが好ましい。
【０１９９】
ここで、１ビットアンプ８ｂは、スイッチング回路２０より出力される信号のＴＨＤを測定する際に、ΔΣ変調回路１０に、基準信号生成回路８６０によって生成された基準信号を入力している。また、ΔΣ変調回路１０に入力される信号は、セレクタ８７０によって、外部からの電気信号から、基準信号生成回路８６０からの基準信号に、切り替えられている。
【０２００】
次に、上記ΔΣ変調回路１０に基準信号を入力した際の、スイッチング回路２０より出力される信号のＴＨＤを、ノイズ測定回路８５０が測定する。歪み測定回路８５０によって測定されたＴＨＤの情報は、閾値変更回路８４０に出力される。さらに、閾値変更回路８４０は、歪み測定回路８５０からの、上記ＴＨＤの情報である入力信号を入力する。閾値変更回路８４０は、ノイズ測定回路８５０より入力した、上記ＴＨＤの情報に基づいて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を変更する。
【０２０１】
このように、一定周波数で、かつ、単純な信号である基準信号を、ΔΣ変調回路１０に入力した場合、歪み測定回路における、ＴＨＤの測定を正確に行うことが可能となる。したがって、１ビットアンプ８ｂにおけるオーディオ性能を正確に測定することになり、この正確に測定されたＴＨＤの情報に基づいて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを変更することにより、最適な閾値Ａおよび閾値Ｂを設定することが可能となる。
【０２０２】
また１ビットアンプ単体でＴＨＤを測定することが可能となり、従って、特別な機器を用いることなく、ユーザーの手元でのＴＨＤ測定が可能となる。
【０２０３】
〔実施形態１０〕
本発明に係る第１０の実施形態について、図１４を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する部材については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０２０４】
同図に示すように、１ビットアンプ５は、ΔΣ変調回路１０と、スイッチング回路２０と、閾値変更回路５４０と、ビット精度読取回路５５０とを備えている。さらに、ΔΣ変調回路１０は、積分器群１１と、量子化器１２とを備え、閾値変更回路５４０は記録手段５４２を備えている。
【０２０５】
１ビットアンプ５に入力されるオーディオ信号がデジタルオーディオ信号であった場合、このデジタルオーディオ信号は、高いビット精度でオーディオ信号を細かく表現したものもあれば、低いビット精度でオーディオ信号を荒く表現したものもある。
【０２０６】
ここで、１ビットアンプ５に入力されたデジタルオーディオ信号が、高いビット精度であった場合は、入力したデジタルオーディオ信号の高いビット精度に見合う、高いオーディオ性能を実現することが好ましい。したがって、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲを大きくする必要がある。このためには、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくし、図３（ａ）および（ｂ）で示した、スイッチング回路２０より出力される信号のノイズフロアを低く抑えることが必要となる。
【０２０７】
一方、１ビットアンプ５に入力されたデジタルオーディオ信号が、低いビット精度であった場合は、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲを、必要以上に大きくする必要がない。これは、１ビットアンプ５に入力されるデジタルオーディオ信号のビット精度が低い場合は、ΔΣ変調回路１０より出力される信号のノイズフロアが、量子化器１２で発生する量子化ノイズではなく、デジタルオーディオ信号そのものに含まれる量子化ノイズにより決定され、理論ＳＮＲが小さくなるため、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくしても、高いオーディオ性能を実現することができないためである。
【０２０８】
ここで、１ビットアンプ５は、入力されたデジタルオーディオ信号のビット精度を読取る、ビット精度読取回路５５０を備えている。さらに、閾値変更回路５４０は、ビット精度読取回路５５０からの、上記ビット精度を示す信号を入力している。また、記録手段５４２には、ビット精度測定回路５５０より出力されるビット精度のそれぞれの値に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂが複数組記録されている。このとき、閾値変更回路５４０は、量子化器１２の閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段５４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂのうち、入力されたビット精度に対応する、閾値Ａおよび閾値Ｂに設定している。
【０２０９】
具体的には、閾値変更回路５４０は、ビット精度に対応する閾値Ａおよび閾値Ｂを、記録手段５４２より読み出す。次に、閾値変更回路５４０は、読み出した閾値Ａおよび閾値Ｂを、量子化器１２に出力することで、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂを設定している。
【０２１０】
また、記録手段５４２に記録された複数組の閾値Ａおよび閾値Ｂは、ビット精度が高ければ高いほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が小さくなるような値となり、ビット精度が低ければ低いほど、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの差が大きくなるような値となる。
【０２１１】
このように、１ビットアンプ５に入力されるデジタルオーディオ信号のビット精度に応じて、量子化器１２における閾値Ａおよび閾値Ｂの値を変更することにより、上記ビット精度が高い場合には、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの差を小さくして、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲを大きくする。結果、ΔΣ変調回路１０より出力される信号の理論ＳＮＲを大きくすることで、１ビットアンプ５に入力されたデジタルオーディオ信号に見合う、高いオーディオ性能を実現することができる。
【０２１２】
一方、上記ビット精度が低い場合には、上記閾値Ａおよび閾値Ｂの差を大きくして、スイッチング回路２０におけるスイッチング周波数を低くする。結果、スイッチング周波数を低くすることで、スイッチング回路２０における発熱や消費電力を低減する低減することができる。
【０２１３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２１４】
本発明は、１ビットアンプにおいて、量子化器における２つの閾値を、１ビットアンプを搭載する機器の仕様に応じて変更することで、１ビットアンプからの出力信号の理論ＳＮＲを重視したものや、低消費電力および低コストを目的としたものなど、様々な仕様に応じた１ビットアンプを提供することができ、特に、１ビットアンプを備えたオーディオ機器や、携帯電話、大型液晶テレビ等の音声を出力する機器において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、量子化器における閾値と、スイッチング回路のスイッチング周波数との関係を示す説明図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る、量子化器における閾値の差を変更した際の、スイッチング回路より出力される信号のスペクトル分布を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、量子化器における閾値と、１ビットアンプにおける各種の性能との関係を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、閾値変更回路に記録手段を備えた、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、ボリューム調整手段からの情報に基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、バッテリーのバッテリー残量の情報に基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る、スイッチング回路におけるスイッチング回数に基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る、スイッチング回路の温度の情報に基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、スイッチング回路からの出力信号のノイズレベルに基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る、ΔΣ変調回路に基準信号を入力した際の、スイッチング回路からの出力信号のノイズレベルに基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る、スイッチング回路からの出力信号の波形の歪みに基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る、ΔΣ変調回路に基準信号を入力した際の、スイッチング回路からの出力信号の波形の歪みに基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る、ΔΣ変調回路に入力されるデジタルオーディオ信号のビット精度に基づき、量子化器における閾値を変更する、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【図１５】従来例における、１ビットアンプの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１６】
１      １ビットアンプ（信号処理装置）
２      １ビットアンプ（信号処理装置）
３      １ビットアンプ（信号処理装置）
４      １ビットアンプ（信号処理装置）
５      １ビットアンプ（信号処理装置）
６      １ビットアンプ（信号処理装置）
７ａ    １ビットアンプ（信号処理装置）
７ｂ    １ビットアンプ（信号処理装置）
８ａ    １ビットアンプ（信号処理装置）
８ｂ    １ビットアンプ（信号処理装置）
９      １ビットアンプ（信号処理装置）
１０    ΔΣ変調回路
１１    積分器群（積分器）
１２    量子化器
２０    スイッチング回路
４０    閾値変更回路
４２    記録手段
２４０  閾値変更回路
２４２  記録手段
２５０  ボリューム調整手段
３４０  閾値変更回路
３４２  記録手段
３５０  スイッチング回路測定回路
４４０  閾値変更回路
４４２  記録手段
４５０  バッテリー残量測定回路
５４０  閾値変更回路
５４２  記録手段
５５０  ビット精度読取回路
６４０  閾値変更回路
６４２  記録手段
６５０  温度センサー
７４０  閾値変更回路
７４２  記録手段
７５０  ノイズ測定回路
７６０  基準信号生成回路
７７０  セレクタ
８４０  閾値変更回路
８４２  記録手段
８５０  歪み測定回路
８６０  基準信号生成回路
８７０  セレクタ
９４０  閾値変更回路
９４２  記録手段
【図１】
2008193159.tif 000003
【図２】
2008193159.tif 000004
【図３】
2008193159.tif 000005
【図４】
2008193159.tif 000006
【図５】
2008193159.tif 000007
【図６】
2008193159.tif 000008
【図７】
2008193159.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008193159.tif 000011
【図１０】
2008193159.tif 000012
【図１１】
2008193159.tif 000013
【図１２】
2008193159.tif 000014
【図１３】
2008193159.tif 000015
【図１４】
2008193159.tif 000016
【図１５】
2008193159.tif 000017