(57)【要約】【課題】接続端子数や負荷インピーダンスの異なるヘッドホンが接続されても出力性能の低下を回避することのできるオーディオアンプを提供する。【解決手段】アンプ５０において、オーディオ出力端子１５〜１８にヘッドホンが接続されると、右チャネルの入力端子１１から、端子数判定用信号を入力する。端子数判定用信号が左チャネル側へ伝達されなければ負荷判定部２０の判定アンプ５の出力はローレベルとなるので、左チャネル側と右チャネル側とが電気的に分離されていると判断し、４端子のヘッドホンが接続されたと判定する。端子数判定用信号が左チャネル側へ伝達されれば負荷判定部２０の判定アンプ５の出力はハイレベルとなるので、オーディオ出力端子１６とオーディオ出力端子１８とが短絡していると判断し、３端子のヘッドホンが接続されたと判定する。【選択図】  図１
2004328320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を非反転増幅する非反転増幅手段と、上記入力信号を反転増幅する反転増幅手段とを２チャネル分備え、上記非反転増幅手段の出力から導出した第１出力と上記反転増幅手段の出力から導出した第２出力との差を１チャネル分のオーディオ信号としてチャネルごとに生成し、上記第１出力の端子と上記第２出力の端子とからなる一対の端子から上記オーディオ信号を、両チャネルの上記一対の端子に接続された負荷に出力するオーディオアンプにおいて、
上記負荷が、両チャネル間で上記一対の端子どうしを電気的に分離するように接続される４端子のものであるか、両チャネル間で上記一対の端子を構成する上記第１出力の端子と上記第２出力の端子とのうちの所定の一方の端子どうしを短絡するように接続される３端子のものであるかを、上記負荷が接続された状態で判定する負荷判定手段を備えていることを特徴とするオーディオアンプ。
【請求項２】
上記負荷判定手段は、一方のチャネルから所定の信号が上記入力信号と同様に入力されたときに、他方のチャネルに上記所定の信号が伝達されるか否かを判定することにより、上記負荷が４端子のものであるか、３端子のものであるかを判定することを特徴とする請求項１に記載のオーディオアンプ。
【請求項３】
上記負荷判定手段が上記負荷が４端子のものであると判定したときと、３端子のものであると判定したときとで、各チャネルの上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との組に対して、各電源への片電源および正負両電源の選択適用の仕方、および、入出力の接続状態を変えることを特徴とする請求項１または２に記載のオーディオアンプ。
【請求項４】
上記負荷判定手段が上記負荷が４端子のものであると判定したときには、上記組に対して、上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との両方に片電源を用い、上記入力信号が上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との両方に入力される入出力の接続状態のままとし、
上記負荷判定手段が上記負荷が３端子のものであると判定したときには、上記組に対して、上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記所定の一方の端子と対をなす他方の端子の出力を導出する方に正負両電源を用い、上記入力信号が上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記他方の端子の出力を導出する方にのみ入力され、上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記所定の一方の端子に出力を導出する方の入力が接地され、上記所定の一方の端子が接地される入出力の接続状態とすることを特徴とする請求項３に記載のオーディオアンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高音質な１ビットオーディオアンプ回路などのヘッドホンアンプに代表されるオーディオアンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヘッドホンアンプとしての１ビットオーディオアンプは高音質を実現するため、４端子で出力することを前提とした設計をしており、通常左チャネルと右チャネルとは共通グランドを持たない独立した出力形態を取っている。図４に、特許文献１に記載されているこのような１ビットオーディオアンプ１００の構成を示す。１ビットオーディオアンプ１００は、左チャネル入力信号である２値量子化信号ＳＬが非反転増幅部１０１および反転増幅部１０２に入力され、右チャネル入力信号である２値量子化信号ＳＲが非反転増幅部１０３および反転増幅部１０４に入力される平衡出力型アンプとなっている。
【０００３】
左チャネル用回路において、非反転増幅部１０１からの出力信号はローパスフィルタ回路１０５でアナログ信号に変換され、左チャネル正相出力端子１０９から出力信号ＳＬ＋として出力される。反転増幅部１０２からの出力信号はローパスフィルタ回路１０６でアナログ信号に変換され、左チャネル逆相出力端子１１０から出力信号ＳＬ−として出力される。そして、この１ビットオーディオアンプ１００に４端子のヘッドホンが接続されると、左チャネル正相出力端子１０９と左チャネル逆相出力端子１１０との間には、ヘッドホンの左チャネルの負荷インピーダンスである抵抗Ｒ１０１が接続され、両出力の差が抵抗Ｒ１０１に加わることとなる。
【０００４】
また、右チャネル用回路において、非反転増幅部１０３からの出力信号はローパスフィルタ回路１０７でアナログ信号に変換され、右チャネル正相出力端子１１１から出力信号ＳＲ＋として出力される。反転増幅部１０４からの出力信号はローパスフィルタ回路１０８でアナログ信号に変換され、右チャネル逆相出力端子１１２から出力信号ＳＲ−として出力される。そして、この１ビットオーディオアンプ１００に４端子のヘッドホンが接続されると、右チャネル正相出力端子１１１と右チャネル逆相出力端子１１２との間には、ヘッドホンの右チャネルの負荷インピーダンスである抵抗Ｒ１０３が接続され、両出力の差が抵抗Ｒ１０３に加わることとなる。この場合には、左チャネル用回路と右チャネル用回路とは電気的に分離されている。
【０００５】
次に、この１ビットオーディオアンプ１００に仮に３端子のヘッドホンが接続されるとすると、左チャネル逆相出力端子１１０と右チャネル逆相出力端子１１２とが、ヘッドホン端子によって接続されて短絡状態になる。このような接続がなされてもアンプが破損したり大きなクロストークが発生したりしないように、３端子のヘッドホンが接続されることを考慮したときの１ビットオーディオアンプ１００では、図５に示すように、ローパスフィルタ回路１０６と左チャネル逆相出力端子１１０との間に抵抗Ｒ１０１と抵抗値の等しい抵抗Ｒ１０２が、ローパスフィルタ回路１０８と右チャネル逆相出力端子１１２との間に抵抗Ｒ１０３と抵抗値の等しい抵抗Ｒ１０４が、それぞれ設けられる。
【０００６】
このようにして、３端子のヘッドホンが接続されることによる性能悪化（チャネルセパレーション）の防止や、左チャネル逆相出力端子１１０−右チャネル逆相出力端子１１２間（あるいは左チャネル正相出力端子１０９−右チャネル正相出力端子１１１間）短絡による破壊防止を図っている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−８７０６４号公報
（公開日：平成１５年（２００３）３月２０日）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した１ビットオーディオアンプ１００では、接続する３端子のヘッドホンの負荷インピーダンスが多数ある事や、負荷インピーダンス値のそれぞれにばらつきがあるため、全ての抵抗を準備してマッチングをとることは難しい状況であった。このため、性能劣化が極力少なくなるような中間的な抵抗を挿入して抵抗値を固定とし、３端子のヘッドホンが接続されても４端子のヘッドホンが接続されても、また、３端子のどのような負荷インピーダンスのヘッドホンが接続されても、平均的なある一定の性能が確保されるようにしている。従って、１ビットオーディオアンプ１００では、３端子のヘッドホンを使用する場合に、出力に接続される負荷インピーダンスの違いやばらつきによる性能悪化（チャネルセパレーション）の影響をやはり受けてしまうとともに、４端子のヘッドホンを使用する場合に、３端子用に挿入した抵抗によって出力電圧が低下する。
【０００９】
このように、１ビットオーディオアンプ１００には、４端子のヘッドホンが接続される場合にも、３端子のヘッドホンが接続される場合にも、出力性能が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、接続端子数や負荷インピーダンスの異なるヘッドホンが接続されても出力性能の低下を回避することのできるオーディオアンプを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のオーディオアンプは、上記課題を解決するために、入力信号を非反転増幅する非反転増幅手段と、上記入力信号を反転増幅する反転増幅手段とを２チャネル分備え、上記非反転増幅手段の出力から導出した第１出力と上記反転増幅手段の出力から導出した第２出力との差を１チャネル分のオーディオ信号としてチャネルごとに生成し、上記第１出力の端子と上記第２出力の端子とからなる一対の端子から上記オーディオ信号を、両チャネルの上記一対の端子に接続された負荷に出力するオーディオアンプにおいて、上記負荷が、両チャネル間で上記一対の端子どうしを電気的に分離するように接続される４端子のものであるか、両チャネル間で上記一対の端子を構成する上記第１出力の端子と上記第２出力の端子とのうちの所定の一方の端子どうしを短絡するように接続される３端子のものであるかを、上記負荷が接続された状態で判定する負荷判定手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
上記の発明によれば、両チャネルの一対の端子にヘッドホンなどの負荷が接続されると、負荷判定手段は負荷が接続された状態で、この負荷が４端子のものであるか、３端子のものであるかを判定する。従って、４端子の負荷であることが分かれば、両チャネル間で第１出力の端子と第２出力の端子とからなる一対の端子どうしは電気的に分離されることが分かるため、これに合わせて４端子の負荷に適した出力性能を得ることができるようなアンプ構成をとることができる。また、３端子の負荷であることが分かれば、両チャネル間で一対の端子を構成する所定の一方の端子、すなわち第１出力の端子と第２出力の端子とのうちの定められた方どうしが短絡していることが分かるため、これに合わせて３端子の負荷に適した、さらには３端子の任意の負荷インピーダンスに適した出力性能を得ることができるようなアンプ構成をとることができる。
【００１３】
すなわち、平均的なある一定の出力性能を確保しようとして予め抵抗挿入を行っていた場合には、様々な負荷が接続されても、抵抗挿入の形態に固定されたアンプ構成でしか負荷にオーディオ信号を出力していなかったが、上記の発明では負荷が４端子のものであるか３端子のものであるかを判定するので、判定後にその負荷に応じた最適な出力性能を発揮するようにアンプ構成を選択することができる。
【００１４】
以上により、接続端子数やインピーダンスの異なるヘッドホンが接続されても出力性能の低下を回避することのできるオーディオアンプを提供することができる。
【００１５】
さらに本発明のオーディオアンプは、上記課題を解決するために、上記負荷判定手段は、一方のチャネルから所定の信号が上記入力信号と同様に入力されたときに、他方のチャネルに上記所定の信号が伝達されるか否かを判定することにより、上記負荷が４端子のものであるか、３端子のものであるかを判定することを特徴としている。
【００１６】
上記の発明によれば、一方のチャネルから所定の信号が、入力信号と同様に非反転増幅手段および反転増幅手段に入力されると、４端子の負荷が接続されているときには両チャネル間で一対の端子どうしは電気的に分離されるので、他方のチャネルに所定の信号は伝達されず、３端子の負荷が接続されているときには両チャネル間で所定の一方の端子どうしが短絡するので他方のチャネルに所定の信号が伝達される。負荷判定手段は、この所定の信号の伝達の有無によって、負荷が４端子のものであるか、３端子のものであるかを判定する。所定の信号としては、所定の一方の端子どうしが短絡していても出力が破壊されないレベルの小信号とすればよい。
【００１７】
これにより、負荷が４端子のものであるか、３端子のものであるかを容易に判定することができる。
【００１８】
さらに本発明のオーディオアンプは、上記課題を解決するために、上記負荷判定手段が上記負荷が４端子のものであると判定したときと、３端子のものであると判定したときとで、各チャネルの上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との組に対して、各電源への片電源および正負両電源の選択適用の仕方、および、入出力の接続状態を変えることを特徴としている。
【００１９】
上記の発明によれば、負荷判定手段が負荷が４端子のものであると判定したときと、３端子のものであると判定したときとで、各チャネルの非反転増幅手段と反転増幅手段との組に対して、各電源に片電源および正負両電源をどのように用いるかという選択適用の仕方を変えることにより、また、入出力の接続状態を変えることにより、入力信号に対するアンプ構成を変化させる。これにより、４端子用の平衡出力型アンプ以外の構成もとることが容易になり、それぞれの負荷に最適な出力性能が実現しやすくなる。
【００２０】
さらに本発明のオーディオアンプは、上記課題を解決するために、上記負荷判定手段が上記負荷が４端子のものであると判定したときには、上記組に対して、上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との両方に片電源を用い、上記入力信号が上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との両方に入力される入出力の接続状態のままとし、上記負荷判定手段が上記負荷が３端子のものであると判定したときには、上記組に対して、上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記所定の一方の端子と対をなす他方の端子の出力を導出する方に正負両電源を用い、上記入力信号が上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記他方の端子の出力を導出する方にのみ入力され、上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記所定の一方の端子に出力を導出する方の入力が接地され、上記所定の一方の端子が接地される入出力の接続状態とすることを特徴としている。
【００２１】
上記の発明によれば、負荷判定手段が負荷が４端子のものであると判定したときには、各チャネルの非反転増幅手段と反転増幅手段との組に対して、非反転増幅手段および反転増幅手段の両方に片電源を用い、入力信号が非反転増幅手段と反転増幅手段との両方に入力される入出力の接続状態のままとし、平衡出力型アンプとして負荷へオーディオ信号を出力する。これにより、４端子の負荷に適した出力性能を得ることができる。
【００２２】
また、負荷判定手段が負荷が３端子のものであると判定したときには、各チャネルの非反転増幅手段と反転増幅手段との組に対して、非反転増幅手段および反転増幅手段のうち所定の一方の端子と対をなす他方の端子の出力を導出する方に正負両電源を用いる。さらに、入力信号が非反転増幅手段および反転増幅手段のうち他方の端子の出力を導出する方にのみ入力され、非反転増幅手段および反転増幅手段のうち所定の一方の端子に出力を導出する方の入力が接地され、所定の一方の端子が接地される入出力の接続状態とする。すなわち、平衡出力型アンプ以外のアンプ構成とし、短絡する端子を接地して非反転増幅手段または反転増幅手段で片電源のときの２倍のレベル変動幅の出力信号を得る。これと、抵抗挿入を行わないこととを併せれば、３端子の負荷に対して、負荷インピーダンスが負荷ごとに異なっていても、４端子の負荷に対する平衡出力型アンプと同等の出力性能を得ることができる。
【００２３】
以上により、４端子の負荷が接続されても、３端子の負荷が接続されても、４端子の負荷に対する平衡出力型アンプの出力性能と同じ高いレベルの出力性能を実現することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２５】
図１に、本実施の形態に係るオーディオアンプとしての１ビットオーディオアンプ５０（以下、アンプ５０と略す）の構成を示す。アンプ５０は、左チャネル用回路および右チャネル用回路の２チャネル分の増幅回路を備えている。
【００２６】
左チャネル用回路は、非反転増幅部１、反転増幅部２、ローパスフィルタ回路６・７、入力端子１０、オーディオ出力端子１５・１６を備えている。
【００２７】
入力端子１０は２値量子化信号である１ビットオーディオ信号（入力信号）ＬＩＮが入力される端子である。非反転増幅部（非反転増幅手段）１および反転増幅部（反転増幅手段）２は演算増幅器であり、入力端子１０は、非反転増幅部１の非反転入力端子および反転増幅部２の反転入力端子の両方に接続されている。なお、後述するように、入力端子１０と反転増幅部２の反転入力端子との間は遮断することも可能である。また、非反転増幅部１の反転入力端子および反転増幅部２の非反転入力端子は接地されている。ローパスフィルタ回路６は、抵抗およびコンデンサからなる積分回路であり、非反転増幅部１の出力端子からの出力信号をアナログ信号に変換し、出力信号（第１出力）ＬＯＵＴ＋としてオーディオ出力端子（第１出力の端子）１５に出力する。ローパスフィルタ回路７は、抵抗およびコンデンサからなる積分回路であり、反転増幅部２の出力端子からの出力信号をアナログ信号に変換し、出力信号（第２出力）ＬＯＵＴ−としてオーディオ出力端子（第２出力の端子）１６に出力する。
【００２８】
右チャネル用回路は、非反転増幅部３、反転増幅部４、ローパスフィルタ回路８・９、入力端子１１、オーディオ出力端子１７・１８を備えている。
【００２９】
入力端子１１は２値量子化信号である１ビットオーディオ信号（入力信号）ＲＩＮが入力される端子である。非反転増幅部（非反転増幅手段）３および反転増幅部（反転増幅手段）４は演算増幅器であり、入力端子１１は、非反転増幅部３の非反転入力端子および反転増幅部４の反転入力端子の両方に接続されている。なお、後述するように、入力端子１１と反転増幅部２の反転入力端子との間は遮断することも可能である。また、非反転増幅部３の反転入力端子および反転増幅部４の非反転入力端子は接地されている。ローパスフィルタ回路８は、抵抗およびコンデンサからなる積分回路であり、非反転増幅部３の出力端子からの出力信号をアナログ信号に変換し、出力信号（第１出力）ＲＯＵＴ＋としてオーディオ出力端子（第１出力の端子）１７に出力する。ローパスフィルタ回路９は、抵抗およびコンデンサからなる積分回路であり、反転増幅部４の出力端子からの出力信号をアナログ信号に変換し、出力信号（第２出力）ＲＯＵＴ−としてオーディオ出力端子（第２出力の端子）１８に出力する。
【００３０】
上記構成のアンプ５０に４端子のヘッドホンが接続される場合、図１に示すように、オーディオ出力端子１５が４端子のヘッドホンのプラグ１３に設けられた正端子Ｌ＋に、オーディオ出力端子１６がプラグ１３に設けられた負端子Ｌ−にそれぞれ接続される。また、オーディオ出力端子１７がプラグ１３に設けられた正端子Ｒ＋に、オーディオ出力端子１８がプラグ１３に設けられた負端子Ｒ−にそれぞれ接続される。このように、オーディオ出力端子１５・１６が左チャネルの一対の端子として、負荷である４端子のヘッドホンの左チャネルの負荷インピーダンスに接続され、オーディオ出力端子１７・１８が右チャネルの一対の端子として、負荷である４端子のヘッドホンの右チャネルの負荷インピーダンスに接続される。上記各正端子および各負端子は互いに電気的に分離されていて、左右両チャネルは共通グランドを有していない。従って、４端子のヘッドホンがアンプ５０に接続されるときには、オーディオ出力端子１５・１６の端子対と、オーディオ出力端子１７・１８の端子対とは電気的に分離される。
【００３１】
また、上記構成のアンプ５０に３端子のヘッドホンが接続される場合、図１に示すように、オーディオ出力端子１５が３端子のヘッドホンのプラグ１４に設けられた正端子Ｌ＋に、オーディオ出力端子１６がプラグ１４に設けられた共通端子Ｅにそれぞれ接続される。また、オーディオ出力端子１７がプラグ１４に設けられた正端子Ｒ＋に、オーディオ出力端子１８がプラグ１４に設けられた共通端子Ｅにそれぞれ接続される。このように、オーディオ出力端子１５・１６が左チャネルの一対の端子として、負荷である３端子のヘッドホンの左チャネルの負荷インピーダンスに接続され、オーディオ出力端子１７・１８が右チャネルの一対の端子として、負荷である３端子のヘッドホンの右チャネルの負荷インピーダンスに接続されるが、共通グランド用に設けられた共通端子Ｅによりオーディオ出力端子１６とオーディオ出力端子１８とが短絡する。
【００３２】
そして、アンプ５０には、このように接続されたヘッドホンが４端子のものであるか、３端子のものであるかを判定する負荷判定部（負荷判定手段）２０がさらに設けられている。負荷判定部２０は、判定アンプ５および抵抗Ｒ１〜Ｒ４を備えている。判定アンプ５は演算増幅器である。抵抗Ｒ１の一端はオーディオ出力端子１６に接続されており、他端は抵抗Ｒ２の一端に接続されている。また、この抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点は判定アンプ５の非反転入力端子に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は接地されている。抵抗Ｒ３の一端は判定アンプ５の反転入力端子に接続されており、他端は接地されている。抵抗Ｒ４の一端は判定アンプ５の出力端子に接続されており、他端は判定アンプ５の反転入力端子に接続されている。
【００３３】
アンプ５０では、オーディオ出力端子１５〜１８にヘッドホンが接続されると、まず右チャネルの入力端子１１から端子数判定用信号が入力される。この端子数判定用信号は、オーディオ出力端子１６とオーディオ出力端子１８とが短絡していても、すなわち第２出力の端子どうしが短絡していても出力が破壊されないレベルの小信号である。
【００３４】
４端子のヘッドホンが接続された状態では、入力端子１１から入力された端子数判定用信号は、オーディオ出力端子１５・１６の端子対とオーディオ出力端子１７・１８の端子対とが電気的に分離されていることにより左チャネル側へは伝達されない。これにより、判定アンプ５の出力はローレベルとなり、負荷判定部２０は、この信号を判定結果出力端子１２に出力することにより、接続されたヘッドホンが４端子であると判定したことになる。
【００３５】
また、３端子のヘッドホンが接続された状態では、入力端子１１から入力された端子数判定用信号は、オーディオ出力端子１６とオーディオ出力端子１８とが短絡されていることにより、左チャネル側へ伝達される。これにより、判定アンプ５の出力はハイレベルになり、負荷判定部２０は、この信号を判定結果出力端子１２に出力することにより、接続されたヘッドホンが３端子であると判定したことになる。
【００３６】
次に、負荷判定部２０が、接続されたヘッドホンが４端子のものであるか、３端子のものであるかを判定した後の、アンプ５０の動作について説明する。
【００３７】
負荷判定部２０が、接続されたヘッドホンが４端子のものであると判定したときには、アンプ５０は回路構成を図２の状態とする。左右両チャネルの構成は同じであるので、図２では片チャネル側の構成のみを示してある。図２の構成は図１と同じであり、４端子のヘッドホンが接続されているので両チャネルは独立しており、アンプ５０を平衡出力型アンプとして構成するようにしている。左チャネルにおける非反転増幅部１と反転増幅部２との組、右チャネルにおける非反転増幅部３と反転増幅部４との組のそれぞれに対して、非反転増幅部と反転増幅部との両方に高電位側がＶｃ＝＋Ｂで低電位側がＶｓ＝ＧＮＤとなる片電源を用いる。そして、各組における入出力の接続状態を、左チャネルにおいて入力端子１０が非反転増幅部１と反転増幅部２との両方に接続されたままの状態、右チャネルにおいて入力端子１１は非反転増幅部３と反転増幅部４との両方に接続されたままの状態とする。
【００３８】
これにより、左チャネルでは、１ビットオーディオ信号ＬＩＮは非反転増幅部１によりＧＮＤ〜＋Ｂのレベル範囲で非反転増幅され、反転増幅部２によりＧＮＤ〜＋Ｂのレベル範囲で反転増幅される。各増幅信号はローパスフィルタ回路６・７でアナログ信号に変換されるが、このようにして非反転増幅部１の出力から導出された出力信号ＬＯＵＴ＋と、反転増幅部２の出力から導出された出力信号ＬＯＵＴ−とは位相が逆になる。すなわち、オーディオ出力端子１５は正相出力端子、オーディオ出力端子１６は逆相出力端子となる。これにより、ヘッドホンの各チャネルの負荷インピーダンスＺ１（図４のＲ１０１、Ｒ１０３に相当）に、ＬＯＵＴ＋−ＬＯＵＴ−として生成される、レベル変動幅が２倍になった１チャネル分のオーディオ信号が出力される。右チャネルも同様の動作である。
【００３９】
負荷判定部２０が、接続されたヘッドホンが３端子のものであると判定したときには、アンプ５０は回路構成を図３の状態とする。左右両チャネルの構成は同じであるので、図３では片チャネル側の構成のみを示してある。図３の構成は、３端子と判定した結果に従って、図１から変化させたものである。
【００４０】
左チャネルにおける非反転増幅部１と反転増幅部２との組、右チャネルにおける非反転増幅部３と反転増幅部４との組に対して、非反転増幅部には高電位側がＶｃ＝＋Ｂで低電位側がＶｓ＝−Ｂとなる正負両電源を用い、反転増幅部には引き続き高電位側がＶｃ＝＋Ｂで低電位側がＶｓ＝ＧＮＤとなる片電源を用いる。＋Ｂと−Ｂとは大きさが等しい。そして、左チャネルにおける非反転増幅部１と反転増幅部２との組の入出力の接続状態を、入力端子１０と反転増幅部２の反転入力端子との接続を遮断して入力端子１０を非反転増幅部１のみに接続するとともに、反転増幅部２の反転入力端子およびオーディオ出力端子１６を接地する状態とする。また、右チャネルにおける非反転増幅部３と反転増幅部４との組の入出力の接続状態を、入力端子１１を非反転増幅部３にのみ接続するとともに反転増幅部４の反転入力端子およびオーディオ出力端子１８を接地する状態とする。
【００４１】
これにより、左チャネルでは、１ビットオーディオ信号ＬＩＮは非反転増幅部１により−Ｂ〜＋Ｂのレベル範囲で非反転増幅され、この出力信号がローパスフィルタ回路６でアナログ信号に変換される。このようにして非反転増幅部１の出力から導出された出力信号ＬＯＵＴ＋は、オーディオ出力端子１５に出力される。このとき、反転増幅部２の入力およびオーディオ出力端子１６は接地されているため、反転増幅部２の出力から導出された出力信号ＬＯＵＴ−はＧＮＤレベルとなる。これにより、ヘッドホンの各チャネルの負荷インピーダンスＺ２（図５のＲ１０１、Ｒ１０３に相当）に、ＬＯＵＴ＋−ＬＯＵＴ−として生成される１チャネル分のオーディオ信号が出力される。このオーディオ信号は、非反転増幅部１で片電源のときの２倍のレベル変動幅で増幅が行われたものであることから、これと、抵抗挿入を行わないこととを併せれば、３端子のヘッドホンに対して、負荷インピーダンスＺ２がヘッドホンごとに異なっていても、４端子のヘッドホンに対する平衡出力型アンプと同等の出力性能を得ることができる。右チャネルも同様の動作である。
【００４２】
なお、以上の説明では３端子のヘッドホンが接続されるときに、オーディオ出力端子１６とオーディオ出力端子１８とが短絡する場合について述べたが、オーディオ出力端子１５とオーディオ出力端子１７とが短絡する場合にも本実施の形態を応用することができることは容易に分かる。
【００４３】
このように、アンプ５０では、負荷判定部２０により、接続されたヘッドホンが４端子のものであることが分かれば、これに合わせて平衡出力型アンプなどの、４端子のヘッドホンに適した出力性能を得ることができるようなアンプ構成をとることができる。また、接続されたヘッドホンが３端子のものであることが分かれば、これに合わせて３端子のヘッドホンに適した、さらには３端子の任意の負荷インピーダンスに適した出力性能を得ることができるようなアンプ構成をとることができる。
【００４４】
すなわち、平均的なある一定の出力性能を確保しようとして予め抵抗挿入を行っていた場合には、様々なヘッドホンが接続されても、抵抗挿入の形態に固定されたアンプ構成でしかヘッドホンにオーディオ信号を出力していなかったが、本実施の形態ではヘッドホンが４端子のものであるか３端子のものであるかを判定するので、判定後にそのヘッドホンに応じた最適な出力性能を発揮するようにアンプ構成を選択することができる。
【００４５】
上述の例ではこのアンプ構成の選択により、３端子のヘッドホンを使用する場合に、出力に接続される負荷インピーダンスの違いやばらつきによる性能悪化（チャネルセパレーション）の影響を受けないようにすることができるとともに、３端子用に抵抗挿入を行わずに済むので、４端子のヘッドホンを使用する場合に抵抗によって出力電圧が低下することがない。
【００４６】
以上により、アンプ５０は、接続端子数や負荷インピーダンスの異なるヘッドホンが接続されても出力性能の低下を回避することのできるオーディオアンプとなる。
【００４７】
また、アンプ５０では、上述のように一方のチャネルから端子数判定用信号を１ビットオーディオ信号ＬＩＮ・ＲＩＮと同様に入力し、その信号が他方のチャネルに伝達されるか否かにより、４端子のヘッドホンであるか３端子のヘッドホンであるかを判定するので、ヘッドホンが４端子のものであるか、３端子のものであるかを容易に判定することができる。
【００４８】
また、アンプ５０では、負荷判定部２０がヘッドホンが４端子のものであると判定したときと、３端子のものであると判定したときとで、各チャネルの非反転増幅部と反転増幅部との組に対して、各電源に片電源および正負両電源をどのように用いるかという選択適用の仕方を変えることにより、また、入出力の接続状態を変えることにより、１ビットオーディオ信号ＬＩＮ・ＲＩＮに対するアンプ構成を変化させる。これにより、４端子用の平衡出力型アンプ以外の構成もとることが容易になり、それぞれのヘッドホンに最適な出力性能が実現しやすくなる。特に上述のアンプ構成例では、４端子のヘッドホンが接続されても、３端子のヘッドホンが接続されても、４端子のヘッドホンに対する平衡出力型アンプの出力性能と同じ高いレベルの出力性能を実現することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のオーディオアンプは、以上のように、上記負荷が、両チャネル間で上記一対の端子どうしを電気的に分離するように接続される４端子のものであるか、両チャネル間で上記一対の端子を構成する上記第１出力の端子と上記第２出力の端子とのうちの所定の一方の端子どうしを短絡するように接続される３端子のものであるかを、上記負荷が接続された状態で判定する負荷判定手段を備えている構成である。
【００５０】
それゆえ、負荷が４端子のものであるか３端子のものであるかを判定するので、判定後にその負荷に応じた最適な出力性能を発揮するようにアンプ構成を選択することができる。以上により、接続端子数やインピーダンスの異なるヘッドホンが接続されても出力性能の低下を回避することのできるオーディオアンプを提供することができるという効果を奏する。
【００５１】
さらに本発明のオーディオアンプは、以上のように、上記負荷判定手段は、一方のチャネルから所定の信号が上記入力信号と同様に入力されたときに、他方のチャネルに上記所定の信号が伝達されるか否かを判定することにより、上記負荷が４端子のものであるか、３端子のものであるかを判定する構成である。
【００５２】
それゆえ、負荷が４端子のものであるか、３端子のものであるかを容易に判定することができるという効果を奏する。
【００５３】
さらに本発明のオーディオアンプは、以上のように、上記負荷判定手段が上記負荷が４端子のものであると判定したときと、３端子のものであると判定したときとで、各チャネルの上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との組に対して、各電源への片電源および正負両電源の選択適用の仕方、および、入出力の接続状態を変える構成である。
【００５４】
それゆえ、４端子用の平衡出力型アンプ以外の構成もとることが容易になり、それぞれの負荷に最適な出力性能が実現しやすくなるという効果を奏する。
【００５５】
さらに本発明のオーディオアンプは、以上のように、上記負荷判定手段が上記負荷が４端子のものであると判定したときには、上記組に対して、上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との両方に片電源を用い、上記入力信号が上記非反転増幅手段と上記反転増幅手段との両方に入力される入出力の接続状態のままとし、上記負荷判定手段が上記負荷が３端子のものであると判定したときには、上記組に対して、上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記所定の一方の端子と対をなす他方の端子の出力を導出する方に正負両電源を用い、上記入力信号が上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記他方の端子の出力を導出する方にのみ入力され、上記非反転増幅手段および上記反転増幅手段のうち上記所定の一方の端子に出力を導出する方の入力が接地され、上記所定の一方の端子が接地される入出力の接続状態とする構成である。
【００５６】
それゆえ、４端子の負荷が接続されても、３端子の負荷が接続されても、４端子の負荷に対する平衡出力型アンプの出力性能と同じ高いレベルの出力性能を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るオーディオアンプの構成を示す回路図である。
【図２】図１のオーディオアンプにおいて４端子のヘッドホンが接続されたときのアンプ構成例を示す回路図である。
【図３】図１のオーディオアンプにおいて３端子のヘッドホンが接続されたときのアンプ構成例を示す回路図である。
【図４】４端子のヘッドホンが接続されたときの従来のオーディオアンプの回路状態を示す回路図である。
【図５】３端子のヘッドホンが接続されたときの、従来の抵抗挿入済のオーディオアンプの回路状態を示す回路図である。
【符号の説明】
１、３                非反転増幅部（非反転増幅手段）
２、４                反転増幅部（反転増幅手段）
１５、１７            オーディオ出力端子（第１出力の端子）
１６、１８            オーディオ出力端子（第２出力の端子）
２０                  負荷判定部（負荷判定手段）
５０                  １ビットオーディオアンプ（オーディオアンプ）
ＬＩＮ、ＲＩＮ          入力信号
ＬＯＵＴ＋、ＲＯＵＴ＋    出力信号（第１出力）
ＬＯＵＴ−、ＲＯＵＴ−    出力信号（第２出力）
【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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