(57)【要約】【課題】オーディオ出力装置のための空間セービング且つ費用効果の良いオンチップ解決策を提供し、ボイス、ミュージックおよび呼出信号のような各種のオーディオ入力信号の重ね合わせ動作を可能にする。【解決手段】２以上のオーディオ入力チャンネル、異なる入力オーディオ信号３１、３２を駆動するスイッチ３５、３６の構成、オーディオ信号の各入力線に対する抵抗器３３、３４の構成、および入力と出力を有し重ね合わされたオーディオ信号を制御する出力段としての反転電圧増幅器４０を含んでいる。入力は基準電圧４４と結合され、前記作動されたスイッチによりオーディオ信号を重ね合わせる。出力はラウドスピーカを作動するために使用され得る。回路は、電圧増幅器用の入力抵抗器４１と、出力段の増幅器の利得を設定する手段４２とを含む。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上のオーディオ入力チャンネルと、
異なるオーディオ入力チャンネルを動作するためのスイッチ構成と、
各オーディオ入力チャンネル用の抵抗器の構成と、
入力と出力を有し、重ね合わされたオーディオ信号を出力段として制御する反転電圧増幅器と、前記入力は基準電圧であり、前記作動されるスイッチによりオーディオ信号を重ね合わせ、前記出力はラウドスピーカを駆動するために使用されることができ、
前記電圧増幅器用の入力抵抗器と、
前記増幅器の利得を設定する手段と、
を備えたオーディオ装置の異なるオーディオ信号を重ね合わせる回路。
【請求項２】
ひとつのオーディオ入力チャンネルはボイスであり、他のチャンネルは呼出信号である、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
ひとつのオーディオ入力チャンネルはボイスであり、他のチャンネルはミュージックである、請求項１に記載の回路。
【請求項４】
ひとつのオーディオ入力チャンネルはミュージックであり、他のチャンネルは呼出信号である、請求項１に記載の回路。
【請求項５】
重ね合わされるべき３以上の入力チャンネルがある、請求項１に記載の回路。
【請求項６】
前記オーディオ出力装置は電話である、請求項１に記載の回路。
【請求項７】
前記オーディオ出力装置はＣＤプレイヤーである、請求項１に記載の回路。
【請求項８】
前記オーディオ出力装置は計算装置である、請求項１に記載の回路。
【請求項９】
２以上のオーディオ入力チャンネルと、
異なるオーディオ入力チャンネルを作動するためのスイッチ構成と、
各オーディオ入力チャンネル用の抵抗器の構成と、
入力と出力を有し、重ね合わされたオーディオ信号を出力段として制御する反転電圧増幅器と、前記入力は基準電圧であり、前記作動されるスイッチによりオーディオ信号を重ね合わせ、前記出力はラウドスピーカを駆動するために使用されることができ、
前記電圧増幅器用の入力抵抗器と、
前記出力信号の振幅の設定を画定するための一列の抵抗器および対応する利得スイッチと、前記利得スイッチのひとつそしてひとつだけが閉じて、閉じたスイッチおよび出力ゲート間の一連の抵抗器の抵抗を介して出力信号の振幅を画定する、
を備えたオーディオ出力装置の異なるオーディオ信号を重ね合わせる回路。
【請求項１０】
少電流センス経路が前記出力段の増幅器への入力として使用され、閉じた利得スイッチの抵抗の寄生効果を除去する、請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
ひとつのオーディオ入力チャンネルはボイスであり、他のひとつは呼出信号である、請求項９に記載の回路。
【請求項１２】
ひとつのオーディオ入力チャンネルはボイスであり、他のひとつはミュージックである、請求項９に記載の回路。
【請求項１３】
ひとつのオーディオ入力チャンネルはミュージックそして他のひとつは呼出信号である、請求項９に記載の回路。
【請求項１４】
重ね合わされるべき３以上のオーディオ入力チャンネルがある、請求項９に記載の回路。
【請求項１５】
前記オーディオ出力装置は電話である、請求項９に記載の回路。
【請求項１６】
前記オーディオ出力装置はＣＤプレイヤーである、請求項９に記載の回路。
【請求項１７】
前記オーディオ出力装置は計算装置である、請求項９に記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーディオ出力装置に関し、特にボイス、ミュージックおよび呼出信号のような異なるオーディオ入力チャンネルの重ね合わせ動作に関し、該異なるオーディオ信号は共通の出力段に使用し且つ同時にまたは要求により分離して聴取され得る。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術において、増幅器への入力としての加算ポイント５はボイス、ミュージックおよび呼出信号のような異なるオーディオ入力信号の「ミキシング」を実行する。図１は、例えばボイス信号１と呼出信号２から、入力として２つの信号の重ね合わせ動作の典型的先行技術の実現を示す。両入力信号は、２つのスイッチ３と４により個別または同時の何れかにより作動され得る。ポイント５は、バーチャル・グラウンドの特性をもつこの構成における安定ポイントである。増幅器６の入力は、加算ポイント５と基準電圧８を含む。典型的には、基準電圧８は各段において同一である。抵抗器７は増幅器６の利得を制御する。抵抗器９は次の出力段の入力抵抗を与え、該出力段は増幅器１１、利得調整抵抗１０、基準電圧８およびラウドスピーカの駆動に使用され得る出力電圧を含む。この構成をもって、増幅器６により生じるオフセットは出力段の利得だけ乗算されるであろう。
【０００３】
２００１年、１１月、２７日に提出された出願番号０９１９９５，１９５、同じ発明者Ｋｌａｕｓ　ＧｒａｅｆとＥｄｇａｒ　Ｓｅｘａｕｅｒによる特許出願は、同じ出力段が携帯電話のオーディオ・モードまたは呼出モードの何れかに使用される回路を記載している。利得調整は、呼出モードと同様にオーディオ・モードにおいて抵抗の同一列（ストリング）だけ振幅（大きさ）設定を使用して行われる。異なるオーディオ源の「ミキシング」または重ね合わせ動作は引用された特許出願においてはカバーされて無く且つ示されていない。
【０００４】
Ａｒｎａｕｄによる米国特許５，５４１，５４３は、呼出として作用する音声信号ラウドスピーカに適合する電話セットを開示し、特に呼出信号中にラウドスピーカに与えられる電力を調整する装置を開示している。
【０００５】
Ｗｅｎｄｔ等による米国特許５，８９４，２１２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）回路により制御される一対のスイッチを使用するＤＣ電源からの呼出信号を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、オーディオ出力装置のための空間セービング且つ費用効果の良いオンチップ解決策を提供し、ボイス、ミュージックおよび呼出信号のような各種のオーディオ入力信号の重ね合わせ動作を可能にすることである。
【０００７】
さらに本発明の目的は、電力消費、要求されたチップ面積およびオフセット電圧を減少し、且つＰＳＳＲを改良することである。
本発明のさらなる目的は、出力信号の精密な調整を提供し、ラウドスピーカとしての装置の音量の確実な設定を達成することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的に従って、先行技術よりも少ない増幅器で異なるオーディオ信号の重ね合わせ動作を実行する能力を持った回路が達成される。オーディオ出力装置の異なるオーディオ信号を重ね合わせるための回路は、２以上のオーディオ入力チャンネル、異なる入力オーディオ信号を作動するスイッチの構成、オーディオ信号の各入力線に対する抵抗器の構成、および入力と出力を有し重ね合わされたオーディオ信号を制御する出力段としての反転電圧増幅器を含んでいる。入力は基準電圧と結合され、前記作動されたスイッチによりオーディオ信号を重ね合わせる。出力はラウドスピーカを作動するために使用され得る。回路は、電圧増幅器用の入力抵抗器と、出力段の増幅器の利得を設定する手段とを含む。
【０００９】
本発明のさらなる目的によると、先行技術よりも少ない増幅器で異なるオーディオ信号の重ね合わせ動作を実行する能力を持ち、且つ出力信号の精密な調整を与える能力を持つ回路が達成される。オーディオ出力装置の異なるオーディオ信号を重ね合わせるための回路は、２以上のオーディオ入力チャンネル、異なる入力オーディオ信号を駆動するスイッチの構成、オーディオ信号の各入力線に対する抵抗器の構成、および入力と出力を有し重ね合わされたオーディオ信号を制御する出力段としての反転電圧増幅器を含む。入力は基準電圧と結合され、前記作動されるスイッチによりオーディオ信号を重ね合わせる。出力はラウドスピーカを駆動するために使用され得る。出力段は電圧増幅器用の入力抵抗器と一列（ストリング）の抵抗器と対応する利得スイッチを含み、出力信号の振幅の設定を画定する。前記利得スイッチのひとつそして１つのみが閉じて、該閉じた利得スイッチと出力ゲート間の抵抗器の一連の抵抗を介して出力信号の振幅を画定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
好適な実施形態は、例えば携帯電話のようなオーディオ出力装置の信号処理モジュールにおける異なるオーディオ信号の重ね合わせ動作を可能にする新規な回路を開示する。図２は、携帯電話の受信経路の概略例示を示す。実施形態の示された概念では、携帯電話の受信経路はアンテナ２０、ＲＦ受信器２１、信号処理モジュール２２およびスピーカ２３を含む。オーディオ信号の重ね合わせを可能にする本発明の新規な回路は信号処理モジュール２２に配置されている。
【００１１】
図３は本発明の好適な実施形態を例示する。３１と３２は、例えばミュージック、ボイスのような２つの異なるオーディオ入力信号を表す。３３と３４は一対の並列抵抗器を表し、実際の実施形態においては、１０ＫΩの大きさの抵抗を有する。一対の並列スイッチ３５と３６は入力オーディオ信号のひとつあるいは両方のいずれかを駆動する。入力信号ｘｘ、抵抗器ｙｙおよびスイッチｚｚは何らかの番号の可能な入力段の振幅を表す。一つの実施では、３つの入力段がスピーチ、ミュージックそして何らかの他のオーディオ・シーケンス用に使用されている。３つの入力段は、オーディオ入力装置のユーザのオプションにおいて駆動され得る。典型的には１００−１５０Ωの大きさであるスイッチの抵抗は入力抵抗器の抵抗に比較して小さい。ポイント３７は重ね合わせるための異なる入力信号の加算ポイントである。抵抗器３８は出力段の入力抵抗器である。
【００１２】
図３に示される抵抗器４１の列（ストリング）とスイッチ４２の列（ストリング）は、出力信号４３の振幅設定用に使用される多数のｎ抵抗器と関連するスイッチを表す。数ｎの抵抗器とスイッチは図３に示されるよりも実際には非常に大きい。出力段は、抵抗器４１の列、対応する列の抵抗性利得スイッチ４２、反転増幅器４０、基準電圧４４および出力電圧４３を含む。出力電圧はラウドスピーカ（図示されていない）を作動し得る。ひとつの抵抗性利得スイッチ４２は、各抵抗器４１に割り当てられる。
【００１３】
抵抗性利得スイッチはサイズにおいて最小であり得、製造プロセスおよび温度における許容差は全く重要ではない。
利得スイッチ４２はデジタル的にプログラムされ、故障の無いオペレーションを保証する。スイッチ４２は外部のマイクロコントローラ・インターフェースによりデジタル的に制御される。現存の実施形態における一例として利得抵抗は利得設定を画定するために使用される。例えばラウドスピーカの音量を制御するための、出力信号の振幅の設定は外部のマイクロコントローラにより実行される。
【００１４】
画定された振幅設定に対して、抵抗器４１は、前記列の対応する抵抗性利得スイッチ４２と共に使用される。利得抵抗器の列における抵抗器の数および対応する抵抗性利得スイッチの数は任意の数であり得る。利得抵抗器と利得スイッチが多く使用されるほど、例えばラウドスピーカに対する出力信号の画定がより精密になるであろう。利得スイッチの列の唯一のスイッチは一定の時点で閉成されるであろう。
【００１５】
ポイント３９は、反転された回路の安定ポイントであり、仮想グラウンドとして動作する。このポイントは、スイッチが特定の振幅設定動作のために閉成されることにより画定される。図３において、ポイント３９は、特定の振幅設定動作のためにたまたま閉成される第２のスイッチと隣接している。反転増幅器４０の入力対して閉じている利得スイッチを介してポイント３９からの接続は、小電流高インピーダンスのセンス経路の機能を有し、閉じた利得スイッチの抵抗の寄生効果を削減する。
【００１６】
先行技術と比較すると、本発明は、より低い電流消費、少ないオフセット、要求される小さいチップ面積、および減少した電源除去比（ＰＳＳＲ）の利点を持つ異なるオーディオ信号の重ね合わせに対してより小さいひとつの増幅器を必要とする。先行技術において、重ね合わせのために使用される増幅器のオフセットは、出力段の利得で乗算されるであろう。図１の先行技術に示されるミキシング増幅器６の使用を避けることは、ラウドスピーカ増幅器の入力におけるオフセット源を除去する。オフセットの減少は、より高い出力電力において生じる図３に示されるラウドスピーカ増幅器４０の出力により高いダイナミック・レンジを許容する。それはまた静止電流を減少する。
【００１７】
好適な実施形態に示されたように、新規な回路は先行技術に対して有効且つ製造可能な代替物を提供する。
本発明は好適な実施形態を参照して特に図示され且つ記述されたが、当業者には形態および細部において各種の変更が本発明の趣旨およびは印から逸脱されること無しに為され得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの異なるオーディオ信号を重ね合わせる典型的な回路の先行技術例である。
【図２】ワイアレス電話の受信経路の概略例を例示する。
【図３】異なるオーディオ信号を重ね合わせる回路を示す本発明の好適な実施形態を例示する。
【符号の説明】
３３、３４　　　　抵抗器
３５、３６　　　　スイッチ
３７　　　加算ポイント
４０　　　反転増幅器
４１　　　抵抗器
４２　　　スイッチ
４３　　　出力電圧
４４　　　基準電圧
【図１】
2004007590.tif 000003
【図２】
2004007590.tif 000004
【図３】
2004007590.tif 000005