(57)【要約】【課題】構造が簡単でかつ製造コストも安価な増幅装置を提供すること。【解決手段】外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段１５０と、増幅手段１５０が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段１２０と、及び電圧検出手段１２０によって検出された複数の電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき給電遮断信号を増幅手段１５０が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段１３０とを備えるように構成する。【選択図】　図１
2004146949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段と、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき前記給電遮断信号を前記増幅手段が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段とを備え、前記給電遮断端子から前記給電遮断信号が入力されたとき、前記増幅手段は、前記外部装置から給電される電力を遮断することを特徴とする増幅装置。
【請求項２】
前記電圧検出手段は、ツェナーダイオードからなり、前記ツェナーダイオードは、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたことを検出することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記所定の電圧値は、前記増幅手段に給電される電源電圧値の２分の１から電源電圧値までの値であることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の増幅装置。
【請求項４】
前記増幅装置は、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電流が前記電圧検出手段から流入することを阻止する流入阻止手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の増幅装置。
【請求項５】
前記流入阻止手段は、複数のダイオードからなることを特徴とする請求項４に記載の増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過電流の発生によるパワーアンプを含む増幅手段の破損を防止する増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の増幅装置は、電気信号などを増幅する１つの増幅回路と、増幅回路から発生する過電流を検出する検出回路と、検出回路によって過電流が検出されたとき所定の出力端子に電流が流れることを抑止する保護回路とを備えていた（例えば、特許文献１参照。）。
また、電気信号などを増幅する複数の増幅回路と、複数の増幅回路から発生する過電流をそれぞれ検出する複数の検出回路と、検出回路によって過電流がそれぞれ検出されたとき所定の出力端子から他の端子に電流を流すキャンセル回路とを備えたものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−０６９７３２号公報（１９段落目〜３５段落目、図１）
【特許文献２】
特開平６−３３８７３３号公報（１５段落目〜２３段落目、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の増幅装置では、複数の増幅回路から発生する過電流をそれぞれ検出する複数の検出回路を具備しているため、従来の増幅装置の構造が複雑になり、またその製造コストも高くなってしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、構造が簡単でかつ製造コストも安価な増幅装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の増幅装置は、外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段と、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき前記給電遮断信号を前記増幅手段が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段とを備え、前記給電遮断端子から前記給電遮断信号が入力されたとき、前記増幅手段は、前記外部装置から給電される電力を遮断することを備えた構成を有している。
この構成により、増幅手段によってそれぞれ増幅された複数の電気信号を表す電圧を１つの電圧検出手段が検出するため、構造が簡単でかつ製造コストも安価にすることができる。
【０００６】
また、本発明の増幅装置は、外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段と、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき前記給電遮断信号を前記増幅手段が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段とを備え、前記給電遮断端子から前記給電遮断信号が入力されたとき、前記増幅手段は、前記外部装置から給電される電力を遮断することを備え、さらに、前記電圧検出手段は、ツェナーダイオードからなり、前記ツェナーダイオードは、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたことを検出する構成を有している。
この構成により、ツェナーダイオードが所定の電圧値を超えたことを検出するため、構造が簡単でかつ製造コストも安価にすることができる。
【０００７】
また、本発明の増幅装置は、外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段と、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき前記給電遮断信号を前記増幅手段が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段とを備え、前記給電遮断端子から前記給電遮断信号が入力されたとき、前記増幅手段は、前記外部装置から給電される電力を遮断することを備え、さらに、前記所定の電圧値は、前記増幅手段に給電される電源電圧値の２分の１から電源電圧値までの値である構成を有している。
この構成により、所定の電圧値を増幅手段に供給される電源電圧の２分の１以上となる余裕をもった値にすれば、ノイズ等による誤検出を防止することができる。
【０００８】
また、本発明の増幅装置は、外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段と、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき前記給電遮断信号を前記増幅手段が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段とを備え、前記給電遮断端子から前記給電遮断信号が入力されたとき、前記増幅手段は、前記外部装置から給電される電力を遮断することを備え、さらに、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電流が前記電圧検出手段から流入することを阻止する流入阻止手段を備えた構成を有している。
この構成により、増幅手段によって増幅された電気信号を表す電流が電圧検出手段から他の部位、例えば、スピーカなどに流入することを阻止するため、クロストークを防止することができる。
【０００９】
また、本発明の増幅装置は、外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段と、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された複数の前記電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき前記給電遮断信号を前記増幅手段が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段とを備え、前記給電遮断端子から前記給電遮断信号が入力されたとき、前記増幅手段は、前記外部装置から給電される電力を遮断することを備え、さらに、前記増幅手段が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の前記電気信号を表す電流が前記電圧検出手段から流入することを阻止する流入阻止手段を備え、さらに、前記流入阻止手段は、複数のダイオードからなる構成を有している。
この構成により、増幅手段によって増幅された電気信号を表す電流が電圧検出手段から他の部位に流入することをダイオードが阻止するため、クロストークを防止する構造が簡単でかつ製造コストも安価にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態の増幅装置のブロック構成図である。本発明の実施の増幅装置１００は、外部装置から給電される電力を遮断するための給電遮断信号が入力される給電遮断端子及び複数の電気信号をそれぞれ増幅して出力するための複数の出力端子を有する増幅手段１５０、増幅手段１５０が有する複数の出力端子からそれぞれ出力された複数の電気信号を表す電圧を検出する電圧検出手段１２０、及び電圧検出手段１２０によって検出された複数の電気信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき給電遮断信号を増幅手段１５０が有する給電遮断端子に出力する給電遮断手段１３０を含むように構成される。なお、コンデンサＣ３、コンデンサＣ４、コンデンサＣ５、コンデンサＣ６は、ＤＣカット用のコンデンサである。
【００１１】
増幅手段１５０は、オーディオ信号を増幅するパワーアンプ１１０を複数系統備え、外部装置から電源供給する端子、給電遮断信号が入力されるＳＴＡＮＤＢＹ−ＩＮ端子、及びオーディオ信号を増幅して出力するための複数の出力端子を有している。なお、オーディオ信号は、本発明における電気信号を構成するものである。ＳＴＡＮＤＢＹ−ＩＮ端子は、本発明における給電遮断端子を構成するものである。
【００１２】
図２は、パワーアンプ１１０のブロック構成図である。パワーアンプ１１０は、図２に示すように、ＰＮＰトランジスタＴＲ１とＮＰＮトランジスタＴＲ２とを組み合わせて構成され、音量を制御する出力段回路１３、音質を制御する初段回路１４、出力段回路１３と初段回路１４とを制御するドライブ段回路１２、電源制御回路１７によって出力される給電遮断信号に応じて給電される電力を遮断するスタンバイ電源回路１５を含むように構成される。なお、スタンバイ電源回路１５は、本発明における電力遮断回路を構成する。コンデンサＣ１、コンデンサＣ２は、ＤＣカット用のコンデンサであり、スピーカインピーダンスＲ２は、スピーカ１８の入力端の抵抗である。また、各パワーアンプ１１０が有するスタンバイ電源回路１５には、給電遮断信号が入力され、各スタンバイ電源回路１５は、入力された給電遮断信号に応じて給電される電力を遮断するようになっている。
【００１３】
各パワーアンプ１１０には、オーディオ信号出力回路１６から出力された複数のオーディオ信号が入力され、各パワーアンプ１１０は、入力されたオーディオ信号を初段回路１４、出力段回路１３を介してそれぞれ増幅するようになっている。
【００１４】
増幅手段１５０は、各パワーアンプ１１０から増幅されたオーディオ信号を各出力端子を介してスピーカ１８および電圧検出手段１２０に出力するようになっている。また、給電遮断手段１３０によって給電遮断信号がＳＴＡＮＤＢＹ−ＩＮ端子に入力されたとき、増幅手段１５０は、給電遮断信号を各パワーアンプ１１０が有するスタンバイ電源回路１５に入力して外部装置から給電される電力を遮断するようになっている。
【００１５】
なお、本発明によれば、増幅手段１５０に電力が給電されているとき、ＳＴＡＮＤＢＹ−ＩＮ端子の電位がＨｉｇｈレベルであり、給電遮断手段１３０によって出力された給電遮断信号が入力されたとき、ＳＴＡＮＤＢＹ−ＩＮ端子の電位がＬｏｗレベルになる。Ｌｏｗレベルになったとき、増幅手段１５０は給電される電力を遮断させるようにしてもよい。
【００１６】
電圧検出手段１２０には、パワーアンプ１１０によって出力された複数のオーディオ信号が入力され、電圧検出手段１２０は、入力された複数のオーディオ信号を表す電圧を検出し、検出された複数のオーディオ信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定の電圧値を超えたとき電圧検出信号を給電遮断手段１３０に出力するようになっている。
【００１７】
また、電圧検出手段１２０は、ツェナーダイオードＤ１によって構成され、ツェナーダイオードＤ１は、複数のオーディオ信号を表す電圧のうち何れか１つの電圧が所定のツェナー電圧値を超えたとき、電圧検出信号を給電遮断手段１３０に出力するようになっている。
なお、本発明によれば、図１に示したように電圧検出手段１２０は、流入阻止手段１４０を含むように構成にしてもよい。
【００１８】
電圧検出手段１２０によって出力された電圧検出信号が入力されたとき、給電遮断手段１３０は、複数のパワーアンプ１１０に給電される電力を遮断させるようになっている。また、給電遮断手段１３０は、複数のパワーアンプ１１０に給電される電力を遮断するための給電遮断信号を生成するトランジスタＴＲ３およびプルアップ抵抗Ｒ３を含むように構成され、電圧検出手段１２０によって出力された電圧検出信号が入力されたとき、給電遮断手段１３０が有するトランジスタＴＲ３は、給電遮断信号を表す電流を生成し、給電遮断信号を増幅手段１５０に出力するようになっている。
【００１９】
流入阻止手段１４０は、複数のパワーアンプ１１０によってそれぞれ増幅された複数のオーディオ信号を表す電流が電圧検出手段１２０から複数のスピーカ１８に流入することを阻止するようになっている。また、流入阻止手段１４０は、複数のダイオードから構成されており、増幅手段１５０が有する複数の出力端子と接続されるようにダイオードＤ２とダイオードＤ３とを設ける。各ダイオードは、カソード側がツェナーダイオードＤ１と接続されるように設ける。
なお、本発明によれば、流入阻止手段１４０はダイオードに限定されず、パワーアンプ１１０に外部から電流が流入することを阻止する手段であれば如何なるものでもよい。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る増幅装置１００の動作について、図１を参照して説明する。
まず、外部装置から増幅手段１５０を介して各パワーアンプ１１０に電源が供給される。
【００２１】
次に、オーディオ信号出力回路１６によって出力された複数のオーディオ信号がパワーアンプ１１０によってそれぞれ増幅され、増幅されたオーディオ信号が複数の出力端子からスピーカ１８に出力される。
【００２２】
一方、各パワーアンプ１１０から複数のオーディオ信号を表す電流がダイオードＤ２、ダイオードＤ３を介してツェナーダイオードＤ１に流れる。
【００２３】
ところで、本発明によれば、図２に示したように、トランジスタＴＲ１およびトランジスタＴＲ２に流れる電流をＩ、電源電圧をＶｄ、トランジスタＴＲ１の飽和電圧をＶｆ、スピーカインピーダンスＲ２となりうる抵抗値をＲｐとして表し、スピーカインピーダンスＲ２が一般的に、電源電圧Ｖｄの中間地点にあるＶｄ／２の端子との間に接続されるため、電流Ｉの最大電流Ｉｍａｘは、以下の式で表される。
Ｉｍａｘ　＝　（Ｖｄ／２−Ｖｆ）／Ｒｐ
【００２４】
トランジスタＴＲ１およびトランジスタＴＲ２の電流許容範囲が個々のパワーアンプ１１０によって異なっており、電流許容範囲が最大電流Ｉｍａｘの２倍以下であるような狭い電流許容範囲のトランジスタが用いられたときに増幅手段１５０の出力端子に電源電圧Ｖｄが印加されると、トランジスタＴＲ２に流れる電流が最大電流Ｉｍａｘの約２倍となるため、トランジスタＴＲ１に流れるコレクタ電流が電流許容範囲を超えてしまい、パワーアンプ１１０が破損することがある。
【００２５】
また、図１では、一般的に増幅手段１５０が有する出力端子の出力電圧Ｖｏｕｔ１およびＶｏｕｔ２の基準電圧は、電源電圧Ｖｄの１／２であるため、出力電圧Ｖｏｕｔ１およびＶｏｕｔ２のピーク電圧は、電源電圧Ｖｄを超えることはない。同様に、ＤＣカット用のコンデンサＣ４およびコンデンサＣ６の後段の電圧Ｖｏｕｔ３およびＶｏｕｔ４の基準電圧はＧＮＤとなるため、ＧＮＤを基準とした正電圧側の電圧値はＶｄ／２を超えない。
【００２６】
理論的に、電圧検出手段１２０は、増幅手段１５０が有する出力端子の電位がＶｄ／２を超えたときに短絡として検出するようにしてもよい。このように、ツェナーダイオードＤ１のツエナー電圧値をＶｄ／２としてもよいが、ただし、ノイズ等による誤検出を防止するために所定値αを加算してＶｄ／２＋αとする。ここでの例としては、所定値αを１００ｍＶ、２Ｖなどの値とする。所定値αは、パワーアンプ１１０を構成するトランジスタの電流許容範囲に応じて定められるのでもよい。本発明では、増幅手段１５０が有する出力端子と電圧検出手段１２０との間がコンデンサを介して接続されているとき、ツェナー電圧値は、外部装置からパワーアンプ１１０に供給される電源電圧の２分の１以上とする。
【００２７】
ここで、増幅手段１５０の出力端子の電位、すなわち、出力電圧Ｖｏｕｔ３又はＶｏｕｔ４がツェナーダイオードＤ１のツエナー電圧値とするＶｄ／２＋αを超えたとき、電圧検出信号を表す電流がツェナーダイオードＤ１から給電遮断手段１３０が有するトランジスタＴＲ３のベース端子に流れる。このとき、給電遮断信号が給電遮断手段１３０のトランジスタＴＲ３によって生成され、増幅手段１５０が有するＳＴＡＮＤＢＹ−ＩＮ端子に出力される。給電遮断手段１３０から出力された給電遮断信号が増幅手段１５０を介して各パワーアンプ１１０のスタンバイ電源回路１５に入力され、給電遮断信号に応じて各パワーアンプ１１０に給電される電力が遮断される。
【００２８】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る増幅装置は、増幅手段によってそれぞれ増幅された複数の電気信号を表す電圧を１つの電圧検出手段が検出するため、構造が簡単でかつ製造コストも安価にすることができる。
また、所定の電圧値を増幅手段に供給される電源電圧の２分の１以上となる余裕をもった値にすれば、ノイズ等による誤検出を防止することができる。
また、増幅手段によって増幅された電気信号を表す電流が電圧検出手段から他のスピーカに流入することを阻止するため、クロストークを防止することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、増幅手段によってそれぞれ増幅された複数の電気信号を表す電圧を１つの電圧検出手段が検出するため、構造が簡単でかつ製造コストも安価にすることができる増幅装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の増幅装置のブロック構成図
【図２】パワーアンプのブロック構成図
【符号の説明】
１２　ドライブ段回路
１３　出力段回路
１４　初段回路
１５　スタンバイ電源回路
１６　オーディオ信号出力回路
１７　電源制御回路
１８　スピーカ
１００　増幅装置
１１０　パワーアンプ
１２０　電圧検出手段
１３０　給電遮断手段
１４０　流入阻止手段
１５０　増幅手段
【図１】
2004146949.tif 000003
【図２】
2004146949.tif 000004