(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ユーザが所望のゲイン設定した瞬間にオーディオアンプの全体ゲインが設定されるオーディオアンプを提供することである。【解決手段】実第１ゲイン決定部４８は、可変出力電圧電源２が供給する電圧の大きさを検出し、当該電圧の大きさによってＤ／Ａ変換部１が実際が実際に発生するゲインの大きさを求める。差分部５０は、ユーザの設定に基づいて第１・２ゲイン決定部４３で決定されたＤ／Ａ変換部１の設定ゲインと、実第１ゲイン４８が求めたゲインとの差を求めている。第２ゲイン決定部５１は、ＤＳＰ３のゲインを上記ゲインの差と第１・２ゲイン決定部４３が決定したＤＳＰ３のゲインとを足し合せて、当該ＤＳＰ３のゲインを計算している。第２ゲイン係数決定部５２は、決定されたゲインで、Ｄ／Ａ変換部１のゲインを補うようにＤＳＰ３を動作させる。【選択図】        図１
2004236203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の強度を変化させてアナログ信号として出力するオーディオアンプであって、
ユーザが前記アナログ信号の強度を所望の強度に設定するための入力手段と、
前記入力信号の強度を動作量に応じて変化させる入力信号ゲイン可変手段と、
前記入力信号ゲイン可変手段から出力される信号の強度を動作量に応じて変化させてアナログ信号として出力する出力信号ゲイン可変手段と、
前記入力手段における前記ユーザの設定に基づいて、前記入力信号ゲイン可変手段の動作量を決定する第１の動作量決定手段と、
前記入力手段におけるユーザの設定に基づいて、前記出力信号ゲイン可変手段の動作量を決定する第２の動作量決定手段と、
前記出力信号ゲイン可変手段を、前記第２の動作量決定手段が決定した動作量で動作させるために電源供給を行う電源供給手段と、
前記電源供給手段が供給した電源の大きさを検出し、検出した電源の大きさによって前記出力信号ゲイン可変手段が動作する動作量と、前記動作量決定手段が決定した前記出力信号ゲイン可変手段の動作量との差を求める差分手段と、
前記差分手段が求めた動作量の差と、前記動作量決定手段が求めた入力信号ゲイン可変手段の動作量とを足し合わせた動作量で、前記入力信号ゲイン可変手段を動作させる入力信号ゲイン制御手段とを備える、オーディオアンプ。
【請求項２】
前記入力信号は、デジタル信号であって、
前記出力信号ゲイン可変手段は、デジタル／アナログ変換器であって、前記入力信号であるデジタル信号を、動作量に応じたＤ／Ａ変換比率によってアナログ信号に変換することで、当該アナログ信号の強度を変化させ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】
前記入力信号は、アナログ信号であって、
前記入力信号であるアナログ信号を、デジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換手段をさらに備え、
前記出力信号ゲイン可変手段は、デジタル／アナログ変換器であって、前記アナログ／デジタル変換手段が変換したデジタル信号を、前記電源供給手段により供給される電源の大きさに応じたＤ／Ａ変換比率によって動作してアナログ信号に変換することで、当該アナログ信号の強度を変化させ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４】
前記入力信号ゲイン可変手段は、外部から入力してきたアナログ信号の強度を変化させ、
前記アナログ／デジタル変換手段は、前記入力信号ゲイン可変手段が強度を変化させたアナログ信号をデジタル信号に変換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。
【請求項５】
前記アナログ／デジタル変換手段は、外部から入力してきたアナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記入力信号ゲイン可変手段は、前記アナログ／デジタル変換手段が変換したデジタル信号の強度を変化させ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。
【請求項６】
前記入力手段からの入力に応じて、時間計測を開始し、時間を計測開始してから所定時間が経過したら、前記差分手段に前記電源の大きさの検出を中止させるタイマー手段をさらに備える、請求項１に記載のオーディオアンプ。
【請求項７】
前記第２の動作量決定手段が決定した動作量で前記電源供給手段が動作するのに必要な前記電源供給手段の電源の大きさを決定する電源決定手段をさらに備え、
前記電源供給手段は、前記電源決定手段が決定した大きさの電源を出力し、
前記電源供給手段から実際に出力される電源の大きさと、前記電圧決定手段が決定した電源の大きさとの差を算出し、当該差が所定値よりも小さくなったときに、前記差分手段に前記電源の大きさの検出を中止させる電源検出手段をさらに備える、請求項１に記載のオーディオアンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、オーディオアンプに関する発明であって、より特定的には、入力信号の強度を変化させてアナログ信号として出力するオーディオアンプに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スイッチング方式のオーディオアンプとしては、図１６に示されるもの存在する。図１６は、従来のスイッチング方式のオーディオアンプの構成を示したブロック図である。
【０００３】
図１６に示される従来のスイッチング方式のオーディオアンプは、Ｄ／Ａ変換部１、可変出力電圧電源２、ＤＳＰ３、入力部５、ＡＤ変換器６およびゲイン制御部６００を備える。
【０００４】
Ｄ／Ａ変換部１は、スイッチング方式のＤ／Ａ変換器であり、入力してくる信号の強度を変化させる第１のゲイン可変手段を備えており、ＰＷＭモジュレータ１１、ドライバ１２、出力段１３およびローパスフィルタ１４を含んでいる。ＰＷＭモジュレータ１１は、ＰＣＭ信号をＰＷＭ信号に変換する。出力段１３は、ＰＷＭ信号で出力段電源をスイッチングして出力する。
【０００５】
可変出力電圧電源２は、スイッチング電源やＤＣ−ＤＣコンバータで構成され、Ｄ／Ａ変換部１の出力段１３に電源を供給する。ＤＳＰ３は、ＰＣＭ信号の信号レベルを演算により任意のレベルに変換させるものであり、第２のゲイン変換手段を備えている。ゲイン制御部６００は、可変出力電圧電源２の出力電圧を制御すると共に、ＤＳＰ３のゲインを制御し、例えばマイコンによって実現される。
【０００６】
それでは、図１７を用いて、上記従来のオーディオアンプの動作について簡単に説明する。図１７は、上記従来のオーディオアンプのゲイン配分を示した図である。当該オーディオアンプでは、Ｄ／Ａ変換部１の第１の変換手段に点線で示されるゲインＧＴ１を持たせ、ＤＳＰ３の第２の変換手段に一点鎖線に示されるゲインＧＴ２を持たせている。そして、ＧＴ１とＧＴ２とが足し合わされることにより、ユーザが所望する全体ゲインＧＡが得られる（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２５７５４７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記可変出力電圧電源２で用いられるスイッチング電源やＤＣ−ＤＣコンバータには、デカップリングコンデンサが設けられている。また、Ｄ／Ａ変換部１の内部にもデカップリングコンデンサが設けられている。このようなデカップリングコンデンサーに一度電荷がチャージされると、電荷が放電されるのにある程度の時間を要する。その為、当該可変出力電圧電源２は、制御電圧に応じた出力電圧の応答速度において、特に出力電圧が下げられる場合に、非常に応答速度が遅いという問題を有する。その為、ユーザのゲインの設定に対して、Ｄ／Ａ変換部１の第１のゲイン可変手段のゲインの変化が遅れ、その結果、オーディオアンプ全体のゲインの変化も遅れるという問題があった。
【０００９】
それでは、以下に、図面を用いて上記問題について具体例を挙げて説明する。図１８は、従来のオーディオアンプにおいて、出力電圧が下げられた場合における各ゲイン可変手段およびオーディオアンプ全体のゲイン制御の様子を示した図である。
【００１０】
まず、図１８の上段は、ユーザが全体のゲインＧＡを−２０ｄＢから−４０ｄＢに変化させたときの各ゲイン可変手段の目標ゲインの時間的変化を示したグラフである。図１８の上段の実線は、ユーザが設定した全体ゲインＧＡの変化を示している。また、上段の点線は、第１のゲイン可変手段の目標ゲインＧ１Ｔを示している。さらに、上段の一点鎖線は、第２ゲイン可変手段の目標ゲインＧ２Ｔを示している。図１８の上段に示されるように、ユーザが設定した全ゲインＧＡが−２０ｄＢから−４０ｄＢに変化した場合には、第１のゲイン可変手段の目標ゲインＧ１Ｔは０ｄＢから−２０ｄＢに変化し、第２ゲイン可変手段の目標ゲインＧ２Ｔは−２０ｄＢのまま変化しない。
【００１１】
一方、図１８の中段は、上記図１８の上段の制御がなされたときの各ゲイン可変手段の実ゲインの時間的変化を示したグラフである。図１８の下段は、上記図１８の上段の制御がなされたときの全体の実ゲインの時間的変化を示したグラフである。上述したように、従来のオーディオアンプでは、第１のゲイン可変手段を制御する可変出力電圧電源２の応答速度が遅いため、第１のゲイン可変手段の実ゲインＧ１が急峻に変化せずに、なだらかに変化している。その為、全体の実ゲインも、急峻に変化することなくなだらかに変化している。すなわち、ユーザのゲイン制御に対して、オーディオアンプ全体のゲイン変化が遅れる現象が発生している。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、ユーザが所望のゲイン設定した瞬間にオーディオアンプの全体ゲインが設定されるオーディオアンプを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記従来の課題を解決するために、本発明のオーディオアンプは、電源供給手段が供給する電源の大きさを検出し、当該電源の大きさによって出力信号ゲイン可変手段が実際に動作する動作量と、ユーザの設定によって定められた出力信号ゲイン可変手段の動作量との差を求め、第１の動作量決定手段が決定した動作量と当該差とが足し合わされた動作量で入力信号ゲイン可変手段を動作させている。これにより、ユーザがオーディオアンプのゲインの大きさを変更した場合に、出力信号ゲイン可変手段でのゲインが入力信号ゲイン可変手段で補われるので、ユーザが所望のゲイン設定した瞬間にオーディオアンプの全体ゲインが設定されるオーディオアンプを提供することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
それでは、以下に本発明の第１の実施形態に係るオーディオアンプについて図面を参照しながら説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るスイッチング方式のオーディオアンプの全体構成を示したブロック図である。
【００１５】
図１に示されるオーディオアンプは、Ｄ／Ａ変換部１、可変出力電圧電源２、ＤＳＰ３、ゲイン制御部４、入力部５およびＡＤ変換器６を備え、入力されてくるデジタル信号の強度を、ユーザの指示にしたがって、ＤＳＰ３およびＤ／Ａ変換部１において変化させて、アナログ信号として出力するものである。
【００１６】
Ｄ／Ａ変換部１は、第１のゲイン可変手段を有するスイッチング方式のＤ／Ａ変換手段であり、一般的にはＰＣＭ信号をＰＷＭ信号に変換するＰＷＭモジュレータ１１と、ドライバ１２と、当該ＰＷＭ信号で出力段電源をスイッチングして出力する出力段１３と、ローパスフィルタ１４とを含む。
【００１７】
可変出力電圧電源２は、スイッチング電源やＤＣ−ＤＣコンバータで構成され、Ｄ／Ａ変換部１の出力段に所望の電源電圧を供給することで、当該Ｄ／Ａ変換部１の第１のゲイン可変手段のゲインを制御する。なお、当該可変出力電圧電源２は、従来技術で説明した可変出力電圧電源２と同様に、応答速度が遅いという問題を有している。
【００１８】
ＤＳＰ３は、第２のゲイン可変手段を含んでおり、ＰＣＭ信号の信号レベルを演算により任意のレベルに変化させることができる。ゲイン制御手段１５は、マイコンにより実現され、Ｄ／Ａ変換部１の出力段電源電圧を制御して第１のゲイン可変手段から所望のゲインを得るために可変出力電圧電源２の出力電圧を制御するとともに、ＤＳＰ３の第２ゲイン可変手段を制御する。
【００１９】
さらに、当該ゲイン制御部４は、可変出力電圧電源２の出力電圧の応答が遅れることによるオーディオアンプ全体の応答が遅れることを防止するために、Ｄ／Ａ変換比率可変手段を有するスイッチング方式のＤ／Ａ変換部１での実ゲインと、Ｄ／Ａ変換部１における所望のゲインとの差を検出して、当該差をＤＳＰ３の第２のゲイン可変手段で補正するように制御している。より具体的には、当該ゲイン制御部４は、可変出力電圧電源２の出力電圧を検出し、その値から、その時点での実際のＤ／Ａ変換部１のゲインを算出し、算出したゲインと第１のゲイン可変手段の所望のゲインとの差を求めて、当該差をＤＳＰ３の第２のゲイン可変手段で補正することで、全体のゲインの応答速度が上がるように制御している。
【００２０】
そこで、上記制御を実現するために、上記ゲイン制御部４は、図１に示されるように、全体ゲイン決定部４１、第１テーブル記憶部４２、第１・２ゲイン決定部４３、第２テーブル記憶部４４、電圧決定部４５、第３テーブル記憶部４６、第４テーブル記憶部４７、実第１ゲイン決定部４８、第５テーブル記憶部４９、差分部５０、第２ゲイン決定部５１および第２ゲイン係数決定部５２を機能ブロックとして含む。
【００２１】
全体ゲイン決定部４１は、入力部５から出力されてくる音量つまみの回転角および方向の情報であるΔθに基づいて、当該オーディオアンプの全体ゲインＧＡを決定する。第１テーブル記憶部４２は、図２に示されるようなΔθとＧＡとの関係が示されたテーブルを格納している。第１・２ゲイン決定部４３は、全体ゲインＧＡに基づいて、Ｄ／Ａ変換部１の第１のゲイン可変手段の設定値Ｇ１ＳおよびＤＳＰ３の第２のゲイン可変手段の設定値Ｇ２Ｓを決定する。第２テーブル記憶部４４は、図３に示されるようなＧＡとＧ１ＳとＧ２Ｓとの関係が示されたテーブルを格納している。電圧決定部４５は、可変出力電圧電源２に出力させる電圧Ｖｏを決定し、当該Ｖｏを可変出力電圧電源２に出力させるために必要な出力電圧ＶｉＳを決定する。第３テーブル記憶部４６は、図４に示されるようなＧ１ＳとＶｏＳとの関係が示されたテーブルを格納している。第４テーブル記憶部４７は、図５に示されるような、ＶｏＳとＶｉＳとの関係が示されたテーブルを格納している。
【００２２】
実第１ゲイン決定部４８は、可変出力電圧電源２から出力される電圧Ｖｏを検出し、当該Ｖｏによって第１のゲイン可変手段で得られるゲインＧ１を決定する。第５テーブル記憶部４９は、図６に示されるようにＶｏとＧ１との関係を示したテーブルを格納している。差分部５０は、第１・２ゲイン決定部４３から得られる第１のゲイン可変手段の設定ゲインＧ１Ｓと第２のゲイン可変手段の実ゲインＧ１との差ΔＧ１を求める。第２ゲイン決定部５１は、第１・２ゲイン決定部４３が決定した第２のゲイン可変手段の目標ゲインＧ２Ｔと、上記ΔＧ１とに基づいて、第１のゲイン可変手段のゲインを補うことができる第２のゲイン可変手段の設定ゲインＧ２Ｓを決定する。第２ゲイン係数決定部５２は、決定された第２のゲイン可変手段の設定ゲインＧ２Ｓに基づいて、ＤＳＰ３の制御を行う信号ａを作成する。
【００２３】
最後に、入力部５は、ユーザがゲインを設定するための装置であり、具体的にはオーディオの音量つまみである。ＡＤ変換器６は、本実施形態に係るオーディオアンプにアナログ信号が入力してきた場合には、ＤＳＰ３に直接アナログ信号を入力するのではなく、当該アナログ信号をデジタル信号に変換してからＤＳＰ３に出力する。
【００２４】
以上のように構成された、オーディオアンプにおいて、以下にその動作について図面を参照しながら説明する。図７および８は、ユーザがゲイン設定をした場合に、本実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部４で行われる処理を示したフローチャートである。
【００２５】
まず、ユーザは、入力部５を操作して、所望のゲインに設定する。応じて、全体ゲイン決定部４１は、当該入力部５からの入力に基づいて、音量つまみの回転角および方向の情報であるΔθをエンコーダボリウムで検出する（ステップＳ５）。次に、当該全体ゲイン決定部４１は、第１テーブル記憶部４２に格納されている図２のテーブルを参照し、検出したΔθに対応する全体ゲインＧＡを算出し（ステップＳ１０）、当該全体ゲインＧＡを第１・２ゲイン決定部４３に出力する。応じて、第１・２ゲイン決定部４３は、全体ゲインＧＡを取得する。
【００２６】
次に、第１・２ゲイン係数決定部１１０は、第２テーブル記憶部４４に格納されている図３のテーブルを参照し、取得した全体ゲインＧＡに対応する第１のゲイン可変手段の目標ゲインＧ１Ｔおよび第２のゲイン可変手段の目標ゲインＧ２Ｔを算出する（ステップＳ１５）。そして、当該第１・２ゲイン係数決定部１１０は、第１のゲイン設定手段の設定ゲインＧ１Ｓの値をＧ１Ｔに設定し、第２のゲイン設定手段の設定ゲインＧ２Ｓの値をＧ２Ｔに設定する（ステップＳ２０）。各設定ゲインを設定した第１・２ゲイン決定部４３は、設定ゲインＧ１Ｓを電圧決定部４５および差分部５０に出力し、設定ゲインＧ２Ｓを第２ゲイン係数決定部５２に出力し、さらに、目標ゲインＧ２Ｔを第２ゲイン決定部５１に出力する。応じて、電圧決定部４５および差分部５０は、設定ゲインＧ１Ｓを取得する。また、第２ゲイン係数決定部５２は、設定ゲインＧ２Ｓを取得し、さらに、第２ゲイン決定部５１は、目標ゲインＧ２Ｔを取得する。
【００２７】
次に、第２ゲイン係数決定部５２は、第１・２ゲイン決定部４３から出力されたＧ２Ｓに基づいて、第２のゲイン可変手段への出力係数ａを算出し（ステップＳ２５）、ＤＳＰ３に出力する（ステップＳ３０）。これにより、ＤＳＰ３の第２のゲイン可変手段のゲインがＧ２Ｓに設定される。そして、当該ＤＳＰ３は、デジタル入力信号の端子から入力してくるデジタル信号またはＡＤ変換器６でデジタル信号に変換されて入力してくるデジタル信号の強度を設定されたゲインで変化させて、Ｄ／Ａ変換部１に出力する。
【００２８】
一方、電圧決定部４５は、第３テーブル記憶部４６に格納されている図４に示されるテーブルを参照して、取得した設定ゲインＧ１Ｓに対応する可変出力電圧電源２の出力電圧ＶｏＳを算出する（ステップＳ３５）。そして、当該電圧決定部４５は、第４テーブル記憶部４７に格納されている図５に示されるテーブルを参照して、算出したＶｏＳを可変出力電圧電源２に出力させるのに必要な入力電圧ＶｉＳを算出し（ステップＳ４０）、当該ＶｉＳを可変出力電圧電源２に出力する（ステップＳ４５）。応じて、可変出力電圧電源２は、当該ＶｉＳを取得する。
【００２９】
上記ＶｉＳを取得した可変出力電圧電源２は、取得したＶｉＳに基づいて、ＶｏＳを出力するように動作する。ここで、当該可変出力電圧電源２は、従来技術において説明したように、応答速度が遅いという特性を有する。その為、当該可変出力電圧電源２は、本来出力しなければならないＶｏＳに対して、実際には、Ｖｏの電圧しかＤ／Ａ変換部１および実第１ゲイン決定部４８に出力できない。応じて、Ｄ／Ａ変換部１は、電圧Ｖｏを印加されて、本来発生しなければならないゲインＧ１Ｓに対して、当該電圧Ｖｏに応じたゲインＧ１を発生し、当該ゲインＧ１でＤＳＰ３から出力される信号の強度を変化させる。一方、実第１ゲイン決定部４８は、出力電圧Ｖｏを検出する（ステップＳ５０）。
【００３０】
出力電圧Ｖｏを取得した実第１ゲイン決定部４８は、第５テーブル記憶部４９に格納されている図６に示されるテーブルを参照し、Ｖｏに対応するＧ１を算出する（ステップＳ５５）。当該処理は、Ｄ／Ａ変換部１にＶｏの電圧が印加された場合に、実際に当該Ｄ／Ａ変換部１で発生する実ゲインＧ１を求めるための処理である。実ゲインＧ１を求めた実第１ゲイン決定部４８は、当該実ゲインＧ１を差分部５０に対して出力する。応じて、差分部５０は、当該実ゲインＧ１を取得する。
【００３１】
実ゲインＧ１を取得した差分部５０は、第１・２ゲイン決定部４３から出力されてくるゲインＧ１Ｓから実ゲインＧ１を引いた値ΔＧ１を算出する（ステップＳ６０）。当該処理は、第１のゲイン可変手段が発生しなければならないゲインＧ１Ｓと、実際に第１のゲイン可変手段が発生しているゲインＧ１との差を求めるための処理である。ΔＧ１を求めた差分部５０は、当該ΔＧ１を第２ゲイン決定部５１に出力する。応じて、第２ゲイン決定部５１は、当該ΔＧ１を取得する。
【００３２】
ΔＧ１を取得した第２ゲイン決定部５１は、第１・２ゲイン決定部４３から取得したＧ２Ｔと当該ΔＧ１とを足し合せた新たなＧ２Ｓを算出する（ステップＳ６５）。当該処理は、第１のゲイン可変手段で不足しているゲインΔＧ１を補正するため、第２のゲイン可変手段に発生させるゲインＧ２ＳをゲインＧ２Ｔ＋ΔＧ１とするものである。新たなゲインＧ２Ｓを算出した第２ゲイン決定部５１は、算出したゲインＧ２Ｓを第２ゲイン係数決定部５２に出力する。応じて、当該第２ゲイン係数決定部５２は、当該Ｇ２Ｓを取得する。
【００３３】
第２ゲイン係数決定部５２は、第２ゲイン決定部５１から取得したＧ２Ｓに応じた、ＤＳＰ３への出力係数ａを算出し（ステップＳ７０）、当該係数ａをＤＳＰ３に対して出力する（ステップＳ７５）。これにより、ＤＳＰ３の第２のゲイン可変手段は、第１のゲイン可変手段でのゲインを補ったゲインＧ２Ｓで、ＤＳＰ３から出力されてくる信号の強度を変化させる。この後、本処理は、ステップＳ３５に戻り、ステップＳ３５からステップＳ７５までの処理が繰り返される。なお、ステップＳ３５からステップＳ７５までの処理が繰り返されている間に、ユーザが入力部５を用いて、ゲインを変更した場合には、本処理は、再度ステップＳ５から始まることになる。
【００３４】
ここで、図７および８に示される制御が行われたときの全体の実ゲインの変化について図面を参照しながら説明する。図９は、ユーザがゲインを急峻に変化させたときに、各ゲイン可変手段および本実施形態に係るオーディオアンプが行うゲイン制御の様子を示した図である。
【００３５】
図９の上段は、ユーザが当該オーディオアンプの全体ゲインＧＡを−２０ｄＢから−４０ｄＢに変化させたときの各ゲイン可変手段の目標ゲインを示した図であり、図１８の上段と同様である。一方、図９の中段は、本実施形態に係るオーディオアンプにおいて、図９の上段に示される制御がなされたときに、第１のゲイン可変手段の実ゲインＧ１および第２のゲイン可変手段の実ゲインＧ２の時間的変化を示したグラフである。図９の下段は、本実施形態に係るオーディオアンプにおいて、図９の上段に示される制御がなされたときに、全体の実ゲインが取る値の時間的変化を示したグラフである。なお、実線は、全体の実ゲインの変化を示し、点線は、第１のゲイン可変手段の実ゲインを示し、一点鎖線は、第２のゲイン可変手段の実ゲインを示している。
【００３６】
図９の中段および下段に示されるグラフによると、ユーザが全体ゲインＧＡを設定すると、図７のフローチャートの処理が開始されて、第１のゲイン可変手段の実ゲインが減少する。これに伴って、全体の実ゲインは、第１のゲイン可変手段の実ゲインの減少と同じ量だけ減少する。そして、図８のフローチャートのステップＳ７５に到達すると、第２のゲイン可変手段の実ゲインＧ２が大きく減少する。それに伴い、全体の実ゲインも−２０ｄＢから−４０ｄＢまで大きく減少する。その後、ステップＳ３５〜ステップＳ７５の処理が繰り返されるごとに、本実施形態に係るオーディオアンプは、第１のゲイン可変手段の実ゲインＧ１の変化に対応するように、第２のゲイン可変手段のゲインを目標ゲインＧ２Ｔに階段状に近づけていく。これにより、第１のゲイン可変手段が発生する実ゲインＧ１と第１のゲイン可変手段の目標ゲインとの差が、第２のゲイン可変手段により補われる。その結果、図９の実線に示されるように、オーディオアンプの全体の実ゲインを急峻に変化させることが可能となる。その結果、ユーザが所望のゲイン設定した瞬間にオーディオアンプの全体ゲインが設定されるオーディオアンプを提供することが可能となる。
【００３７】
ここで、上記第１の実施形態では、図７および８に示される処理が開始されると、その後ステップＳ３５〜７５の処理が繰り返し行われることになる。しかしながら、図９に示されるように、ある一定の時間が経過すれば、オーディオアンプの全体の実ゲインは、目標値に落ち着くので、その後の図７および８に示される処理は不要となる。
【００３８】
そこで、以下に説明する第２の実施形態の目的は、オーディオアンプの上記不要な処理が行われないオーディオアンプを提供することである。
【００３９】
（第２の実施形態）
それでは、以下に、図面を用いて本発明の第２の実施形態に係るスイッチング方式のオーディオアンプについて説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係るスイッチング方式のオーディオアンプの構成を示したブロック図である。本実施形態に係るオーディオアンプは、第１の実施形態のオーディオアンプとゲイン制御部４００の構成が異なる。より具体的には、第１の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部４に対して、タイマー４０２がさらに設けられて、当該タイマー４０２と全体ゲイン決定部４０１とが接続されている。なお、ここでは、第１の実施形態と異なる部分であるタイマー４０２および全体ゲイン決定部４０１についてのみ説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同じ参照番号が付してある。
【００４０】
全体ゲイン決定部４０１は、第１の実施形態と同様の動作を行うと共に、タイマー４０２を起動させる機能を有する。タイマー４０２は、全体ゲイン決定部４０１からの指示に応じて、所定時間の計測を開始し、所定時間が経過したら、実第１ゲイン決定部４８の動作を停止させる。当該タイマー４０２は、ゲイン制御部４のマイコンに内蔵されてもよいし、外部に接続されてもよい。以上のように構成されたオーディオアンプについて、以下にその動作を図面を参照しながら説明する。図１１および１２は、ユーザがゲイン設定をした場合に、本実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部４００で行われる処理を示したフローチャートである。
【００４１】
まず、ステップＳ５で行われる処理は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４２】
Δθを検出した全体ゲイン決定部４０１は、タイマー４０２に所定時間の計測を開始させる（ステップＳ７）。なお、当該所定時間は、図１８において、ユーザがゲインを設定してから第１のゲイン可変手段の実ゲインが目標値Ｇ１Ｓに到達するまでの間に要する時間より長い時間に設定される。なお、本実施形態としては、当該時間の一例として２秒を適用する。
【００４３】
この後、ステップＳ１０〜ステップＳ７５の間に行われる処理は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４４】
ステップＳ７５が終了すると、タイマー４０２は、時間計測を開始してから２秒が経過したか否かを判定する（ステップＳ８０）。２秒が経過した場合には、本処理は終了する。より具体的には、当該タイマー４０２は、実第１ゲイン決定部４８に電圧Ｖｏの検出を中止させる。一方、２秒が経過していない場合には、本処理は、ステップＳ３５に戻り、再度ステップＳ３５〜ステップＳ７５の処理が繰り返される。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係るオーディオアンプによれば、第１の実施形態と同様に、ユーザが所望のゲインを設定した瞬間にオーディオアンプの全体ゲインを所望のゲインに設定させることが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態に係るオーディオアンプは、ユーザがゲインを設定してから所定時間が経過した場合には、当該オーディオアンプ全体のゲインが目標値になったとみなして、処理を終了するので、無駄な処理を行わなくてすむ。その結果、当該オーディオアンプの動作が安定する。
【００４７】
ここで、本実施形態に係るオーディオアンプでは、ユーザがゲインを設定してから所定時間が経過した場合には、当該オーディオアンプ全体のゲインが目標値になったものとみなしているが、当該オーディオアンプ全体のゲインが目標値になったとみなす方法は、これに限られない。
【００４８】
そこで、以下に示す第３の実施形態において、上記第２の実施形態のその他のバリエーションについて説明する。
【００４９】
（第３の実施形態）
それでは、以下に、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態に係るスイッチング方式のオーディオアンプの構成を示したブロック図である。本実施形態に係るオーディオアンプは、第２の実施形態のオーディオアンプとゲイン制御部５００の構成が異なる。より具体的には、第２の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部４００のタイマー４０２の代わりに、電圧検出部５０２がさらに設けられており、当該電圧検出部５０２と、電圧決定部５０１とが接続されている。ここでは、第２の実施形態と異なる部分である電圧検出部５０２および電圧決定部５０１についてのみ説明する。なお、第１の実施形態および第２の実施形態と同様の部分については、同じ参照番号が付してある。
【００５０】
電圧決定部５０１は、算出した可変出力電圧電源２の設定値ＶｏＳを電圧検出部５０２に対して出力する。電圧検出部５０２は、電圧決定部５０１から出力されてくるＶｏＳから可変出力電圧電源２から出力されるＶｏを引き算し、当該差が所定の幅の中に納まったか否かを判定する。そして、当該電圧検出部５０２は、差が所定の幅の中に収まった場合には、処理を終了させる。以上のように構成された本実施形態に係るオーディオアンプについて、以下にその動作を図面を参照しながら説明する。図１４および１５は、ユーザがゲイン設定をした場合に、本実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部５００で行われる処理を示したフローチャートである。
【００５１】
まず、ステップＳ５〜ステップＳ３５までの処理については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５２】
ステップＳ３５においてＶｏＳを算出した電圧決定部５０１は、当該ＶｏＳを電圧検出部５０２に対して出力する（ステップＳ３７）。応じて、電圧検出部５０２は、当該ＶｏＳを取得する。この後、ステップＳ４０およびステップＳ４５で行われる処理は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５３】
次に、電圧検出部５０２は、可変出力電圧電源２から出力されたＶｏを取得する。そして、当該電圧検出部５０２は、ステップＳ３５で取得したＶｏＳからＶｏを引き算し、得られた差が予め定められた値の幅の中に納まっているか否かを判定する（ステップＳ４７）。当該処理は、可変出力電圧電源２が本来出力すべき電圧ＶｏＳを出力できているか否かを判定する処理である。差の値が所定の幅に収まっている場合には、本処理は終了する。より具体的には、当該電圧検出部５０２は、実第１ゲイン決定部４８に電圧Ｖｏの検出を中止させる。一方、差が所定の幅に収まっていない場合には、本処理はステップＳ５０に進む。この後、ステップＳ５０〜ステップＳ７５の間に行われる処理は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係るオーディオアンプによれば、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、ユーザが所望のゲインを設定した瞬間にオーディオアンプの全体ゲインを所望のゲインに設定させることが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態に係るオーディオアンプは、Ｖｏの変動値がＶｏＳから見て所定の幅に収まっている場合には、当該オーディオアンプ全体のゲインが目標値になったとみなして、処理を終了するので、無駄な処理を行わなくてすむ。その結果、当該オーディオアンプの動作が安定する。
【００５６】
なお、第１〜第３実施形態に係るオーディオアンプのＤ／Ａ変換部１の出力段１３は、可変出力電圧電源２から出力される電圧の大きさによって制御されているが、当該出力段１３は、電流の大きさによって制御されることも可能である。この場合には、可変出力電圧電源２は、電圧の変わりに電流を出力する構成を取ることになる。
【００５７】
なお、第１〜第３の実施形態において、第２のゲイン可変手段は、ＤＳＰ３の内部に設けられた一つのみとされているが、当該第２のゲイン可変手段は、複数設けられていてもよい。すなわち、第１〜第３の実施形態に係るオーディオアンプに対して、ＤＳＰ３がさらにもう一つ以上設けられていてもよい。また、アナログ入力信号の入力端子とＡＤ変換器６との間に、アナログ信号用のゲイン可変手段が設けられてもよい。この場合、当該アナログ信号用のゲイン可変手段が、第１〜第３の実施形態のＤＳＰ３と同様に、第１のゲイン可変手段のゲインを補ってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のオーディオアンプによれば、ユーザが所望のゲイン設定した瞬間にオーディオアンプの全体ゲインを所望のゲインに設定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るオーディオアンプの構成を示したブロック図である。
【図２】第１テーブル記憶部に格納されている、ΔθとＧＡとの関係を示したテーブルである。
【図３】第２テーブル記憶部に格納されている、ＧＡとＧ１ＳとＧ２Ｓとの関係を示したテーブルである。
【図４】第３テーブル記憶部に格納されているＧ１ＳとＶｏＳとの関係を示したテーブルである。
【図５】第４テーブル記憶部に格納されているＶｏＳとＶｉＳとの関係を示したテーブルである。
【図６】第５テーブル記憶部に格納されているＶｏとＧ１との関係を示したテーブルである。
【図７】ユーザがゲイン設定をした場合に、第１の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部で行われる処理を示したフローチャートである。
【図８】ユーザがゲイン設定をした場合に、第１の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部で行われる処理を示したフローチャートである。
【図９】ユーザがゲインを急峻に変化させたときに、各ゲイン可変手段および本実施形態に係るオーディオアンプが行うゲイン制御の様子を示した図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るオーディオアンプの構成を示したブロック図である。
【図１１】ユーザがゲイン設定をした場合に、第２の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部で行われる処理を示したフローチャートである。
【図１２】ユーザがゲイン設定をした場合に、第２の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部で行われる処理を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係るオーディオアンプの構成を示したブロック図である。
【図１４】ユーザがゲイン設定をした場合に、第３の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部で行われる処理を示したフローチャートである。
【図１５】ユーザがゲイン設定をした場合に、第３の実施形態に係るオーディオアンプのゲイン制御部で行われる処理を示したフローチャートである。
【図１６】従来のオーディオアンプの構成を示したブロック図である。
【図１７】従来のオーディオアンプのゲイン配分を示した図である。
【図１８】従来のオーディオアンプにおいて、出力電圧が下げられた場合における各ゲイン可変手段およびオーディオアンプ全体のゲイン制御の様子を示した図である。
【符号の説明】
１  Ｄ／Ａ変換部
２  可変出力電圧電源
３  ＤＳＰ
４、４００、５００  ゲイン制御部
５  入力部
６  ＡＤ変換器
１１  ＰＷＭモジュレータ
１２  ドライバ
１３  出力段
１４  ローパスフィルタ
４１、４０１  全体ゲイン決定部
４２  第１テーブル記憶部
４３  第１・２ゲイン決定部
４４  第２テーブル記憶部
４５、５０１  電圧決定部
４６  第３テーブル記憶部
４７  第４テーブル記憶部
４８  実第１ゲイン決定部
４９  第５テーブル記憶部
５０  差分部
５１  第２ゲイン決定部
５２  第２ゲイン係数決定部
４０２  タイマー
５０２  電圧検出部
【図１】
2004236203.tif 000003
【図２】
2004236203.tif 000004
【図３】
2004236203.tif 000005
【図４】
2004236203.tif 000006
【図５】
2004236203.tif 000007
【図６】
2004236203.tif 000008
【図７】
2004236203.tif 000009
【図８】
2004236203.tif 000010
【図９】
2004236203.tif 000011
【図１０】
2004236203.tif 000012
【図１１】
2004236203.tif 000013
【図１２】
2004236203.tif 000014
【図１３】
2004236203.tif 000015
【図１４】
2004236203.tif 000016
【図１５】
2004236203.tif 000017
【図１６】
2004236203.tif 000018
【図１７】
2004236203.tif 000019
【図１８】
2004236203.tif 000020