(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応するオーディオスピーカでのオーディオ電力を発生するために、対応するオーディオ信号にそれぞれ応答する複数のオーディオ増幅器を備える音声再生装置であって、
サラウンドサウンド動作モードにおいて前記複数のオーディオ増幅器全てが動作し前記複数のオーディオ増幅器のうちの第２のオーディオ増幅器でオーディオ電力が発生され、サラウンドサウンド動作モードで小電力の供給電圧を前記複数のオーディオ増幅器のうちの第１のオーディオ増幅器に印加し、ステレオ動作モードにおいて前記複数のオーディオ増幅器の一部のみが動作し前記第２のオーディオ増幅器でオーディオ電力が発生されず、ステレオ動作モードで大電力の供給電圧を前記第１のオーディオ増幅器に印加する手段を備える、
ことを特徴とする音声再生装置。
【請求項２】
前記サラウンドサウンド動作モードでは前記第２のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生を可能にし、前記ステレオ動作モードでは前記第２のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生を不可能にする手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１記載の音声再生装置。
【請求項３】
前記第２のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生は、前記サラウンドサウンド動作モードで可能となり、モノラル動作モードと前記ステレオ動作モードの少なくとも一方で不可能となる、
ことを特徴とする請求項２記載の音声再生装置。
【請求項４】
前記第１のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生は、前記サラウンドサウンド動作モードと、前記モノラル動作モード及び前記ステレオ動作モードのうち少なくとも一方との両者で可能となる、
ことを特徴とする請求項３記載の音声再生装置。
【請求項５】
前記の供給電圧を印加する手段は、前記サラウンドサウンド動作モードでは第１の供給電圧源を前記第１のオーディオ増幅器の電力供給入力に接続し、前記ステレオ動作モードでは第２の供給電圧源を前記第１のオーディオ増幅器の電力供給入力に接続するスイッチを備える、
ことを特徴とする請求項１記載の音声再生装置。
【請求項６】
対応するオーディオ信号にそれぞれ応答する複数のオーディオ増幅器を設け、対応するオーディオスピーカにおいてオーディオ電力を発生するステップと、
サラウンドサウンド動作モードにおいて前記複数のオーディオ増幅器全てが動作し前記複数のオーディオ増幅器のうちの第２のオーディオ増幅器でオーディオ電力が発生され、サラウンドサウンド動作モードで小電力の供給電圧を前記複数のオーディオ増幅器のうちの第１のオーディオ増幅器に印加し、ステレオ動作モードにおいて前記複数のオーディオ増幅器の一部のみが動作し前記第２のオーディオ増幅器でオーディオ電力が発生されず、ステレオ動作モードで大電力の供給電圧を前記第１のオーディオ増幅器に印加するステップと、
を備えることを特徴とする音声再生方法。
【請求項７】
前記サラウンドサウンド動作モードで前記第２のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生を可能にするステップと、前記ステレオ動作モードで前記第２のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生を不可能にするステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の音声再生方法。
【請求項８】
前記サラウンド動作モードで前記第２のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生を可能にするステップと、モノラル動作モード及び前記ステレオ動作モードの少なくとも一方で前記第２のオーディオ増幅器でのオーディオ電力の発生を不可能にするステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の音声再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音声再生装置に関し、特に、本発明は、たとえば、ステレオモードとサラウンド サウンドモードの間でのスイッチングについて、オーディオ増幅器が選択的に作動されるモード間でスイッチ可能なシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
交流の供給電圧間のスイッチング増幅器は、ある状況において有効であることが知られており、不使用の素子への供給電圧をスイッチオフにすることも有効であり、不必要な電力消費及び発熱を回避することができる。
【０００３】
たとえば、SGS Thomson Microelectronics TDA 7294 クラスＧ電力増幅器は、デュアル バイポーラ供給電圧向けに規定されている。比較的小さな振幅の正及び負の供給電圧は、増幅器の電力出力ステージに通常接続される。入力電圧の振幅が閾値を超えるとき、小さな振幅の電圧に代えて、大きな振幅の供給電圧に自動的にスイッチされる。
【０００４】
これにより、クリッピングすることなしに、増幅器の出力電圧における必要なスイングを受け入れ、増幅器の平均電力消費が減少される。これは、小さな振幅での所与の出力電流について、出力トランジスタ間に小さな電圧降下が存在し、大きな振幅の供給電圧での場合よりも少ない電力消費となるからである。効果的に、TDA 7294増幅器は、２つの異なる定格電力を有しており、２つの定格電力間で自動調節する。
【０００５】
家庭用娯楽システムが知られており、複数のオーディオ出力が設けられ、各種動作モードを有する場合があるスピーカを駆動する。モノラルオーディオ信号は１つのスピーカを必要とし、ステレオ信号は横方向に通常配置され、視聴者又は他の聴衆の前に配置される２つのスピーカを有している。また、サラウンド サウンド構成は、聴衆の前に横方向に配置される少なくとも１つのスピーカのペアを有しており、第２のペアは、聴衆の背後に横方向に配置される。
【０００６】
これらスピーカへのオーディオ信号は、時には微妙なやり方で異なる信号により駆動される。これは、チャネル分離、整相及びエコーの組合せを使用して、聴衆における演技の参列を現実的に真似ることができるリスニング効果、又は番組プロバイダにより望まれるような他の効果を提供することによる。
【０００７】
サラウンド サウンド信号を提供することが可能であるために、娯楽システムは、それぞれのモードにおけるスピーカの位置のそれぞれについて、オーディオ増幅器及びスピーカを必要とする。典型的に、左前、中央前、左後及び右後を含めて、少なくとも５つのチャネル、増幅器及びスピーカが存在する。
【０００８】
すべてのプログラミングがサラウンド サウンド信号を含んでいる訳ではない。ユーザは、たとえば、必要なスピーカ及び配線が設置されていない場合、プログラミングがステレオ又はサラウンド サウンド動作が可能な場合であっても、ステレオモード又はモノラルモードで動作することを選択する場合がある。システムがこれらモード間でスイッチ可能であることが好ましい。
【０００９】
通常、現在利用可能なホームシアターシステムのような娯楽システムは、内蔵されたステレオ電力増幅器及び筐体に搭載されたスピーカを少なくとも有している。サラウンド サウンド動作が可能なシステムは、追加の内蔵されたオーディオ電力及び外部スピーカを駆動するためのコネクタ結合を有している。
【００１０】
増幅器及びスピーカは、内部のフロントスピーカと使用するために、外部の左後及び右後のサラウンドスピーカをサポートすることができ、又は、ユーザは、代わりに、必然的に外部の後スピーカに加えて、左前、右前及び中央前のチャネル信号を搬送するために、外部スピーカを使用することを選択する場合がある。これは、多数の増幅器を必要とする。
【００１１】
メニュー選択等により、ユーザは、システムを機器構成して、使用される動作モードを反映することができる。たとえば、ユーザは、後ろのスピーカが取り付けられていない場合に、サラウンド サウンド機能を不可能にすることができる。
【００１２】
最適なシステム性能について、マルチチャネルシステムのそれぞれのアクティブなチャネルの平均電力出力が等しくなければならないことは、オーディオ分野において一般に認められている。それぞれのチャネル又はそれぞれのスピーカに印加されるオーディオ出力レベルが等しい場合、チャネル及びスピーカを使用しないモードから、多くのチャネル及びスピーカを使用するモードへのスイッチングにより、放出される音声出力電力を有効に増加させる。
【００１３】
典型的に、ユーザメニュー選択又は他の制御により、マルチプル アクシス ボリューム、及び一方又は他方の動作モードに適用可能なバランス調節が可能となる（たとえば、左／右バランス及び前／後の音が消えていくこと）。それぞれの増幅器への入力信号の振幅は、モード変化のときに自動的にスイッチすることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述されたような従来のシステムに向けられる、以下のような様々な必要性が存在する。例えば、ステレオモードやサラウンドサウンドモードなどの、より多くの或いはより少ないスピーカを用いるモード間のスイッチングを可能にすることや、モードを変化させる際の出力ボリュームの調節性である。しかし、かかる従来のシステムは、モード間のスイッチングにより生じる無駄な電力消費を管理するための有効な技術を提供することができなかった。
【００１５】
これまでのシステムは、ある動作モードでは完全に使用されないようなオーディオ電力増幅器にも無駄に電源電圧を供給したり、かつ／或いは、選択されたモードの機能として必要とされる出力電力に（モード間の）差があるにもかかわらず、その差を考慮せずに各モードにおいてオーディオ電力増幅器に同じ電源及びバイアスレベルを供給することにより電源を浪費しているという問題点があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
発明的な解決策は、複数の増幅器を有するオーディオシステムについて提供される。それぞれの増幅器は、オーディオスピーカの選択及び／又はオーディオスピーカの要求電力出力がモード間で異なる、少なくとも２つの動作モードのうちの１つに従いオーディオスピーカを駆動するために、供給入力、オーディオ入力及びオーディオ出力を有している。本発明は、たとえば、内部スピーカ及び外部スピーカ、並びにステレオモードとサラウンド サウンドモード間をスイッチするための関連する増幅器を有する娯楽システムにおいて使用することができる。
【００１７】
少なくとも２つの個別の電力供給電圧源は、増幅器について設けられ、スイッチ素子は、モード間のスイッチングに応じて動作し、一方又は他方の個別の電力供給電圧源を、少なくとも２つの増幅器のうちのそれぞれ１つの電力供給入力に接続する。
【００１８】
好ましくは、スイッチ素子は、１つ以上のモードにおいて不使用の増幅器から、全ての電圧源を接続解除する。これにより、増幅器による電力消費が減少又は除去され、増幅器の出力レベルが効果的に調節される。たとえば、２つのステレオ出力から５つのサラウンド サウンド出力へのスイッチングのときに、システムのオーディオ全出力が増加されない。
【００１９】
本発明は、ユーザ選択又は他の理由に対してスイッチ又は応答して、特定のモードを収容することができ、不使用の内部及び外部スピーカについて、増幅器から電力を接続解除することができる。
【００２０】
発明の１態様によれば、上述されたようなオーディオシステムは、それぞれのオーディオモードで使用されるそれぞれの増幅器について、交流の電力供給レベルが供給される。入力電圧を増幅器にスイッチすることにより、それぞれのチャネルの出力振幅が調節され、それぞれのモードに特定のボリュームレベル調節をサポートするための必要が減少又は除去される。
【００２１】
システムは、外部スピーカを使用したステレオモードでのオーディオ全出力電力に対して、内部スピーカを使用したステレオモードで同じオーディオ全出力電力を有することが好ましく、５つのスピーカを使用したサラウンド サウンドモードで同じオーディオ全出力電力を有する。特別なチャネルを使用しないモードへのスイッチングのとき、この同じ増幅器による電力スイッチング技術により、選択されないチャネルの増幅器により、電力消費が除去される。
【００２２】
本発明の１態様を具現化する音声再生装置は、複数のオーディオ増幅器を含んでおり、それぞれの増幅器は、対応するオーディオスピーカでのオーディオ電力を発生するために、対応するオーディオ信号に応答する。この複数のオーディオ増幅器のうちの第２のオーディオ増幅器で発生される供給電圧が高いとき、第１の動作モードにおいて、小振幅の供給電圧は、複数のオーディオ増幅器のうちの第１のオーディオ増幅器に印加される。第２のオーディオ増幅器で発生される供給電圧が低いとき、第２の動作モードにおいて、供給電圧は大振幅となる。これは、動作モードにおける変化が生じたときに、発生されるオーディオ全電力における変動が減少されるような方式による。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、例示的な家庭用娯楽システム２０には、中央のステレオスピーカ（センタスピーカ）２６、左のステレオスピーカ（レフトスピーカ）２４及び右のステレオスピーカ（ライトスピーカ）２５のような内臓のオーディオスピーカ、キャビネット２２に一般的に設けられている。娯楽システム２０は、キャビネット２２の外部にある追加のスピーカ３２を駆動するための能力を好ましくは含んでいる。
【００２４】
サラウンド サウンド オーディオモードのために、キャビネットのスピーカ２４，２５（及び任意に２６）は、ユーザ又は聴衆により通常占有される領域４０の背後に配置される後部にあるスピーカ（リアスピーカ）３２により追加される。ユーザは、追加又はキャビネット２２に設けられるスピーカ２４，２５の代わりに使用される外部にある前部のスピーカ（フロントスピーカ）２７，２８を使用するような選択を有していることが好ましい。
【００２５】
娯楽システムに設けられるスピーカは、左対右、及び前及び後のカテゴリに一般にグループ分けされ、スピーカ出力がユーザの好みにバランスされる制御（図示せず）を受ける。典型的に、バランス制御は、レフトスピーカ対ライトスピーカの出力レベルを変化させる。フェーダコントロールは、フロントスピーカ対リアスピーカの出力レベルを同様に変化することができる。
【００２６】
組合せて、たとえば、センタスピーカのみを使用、又はキャビネットのレフトスピーカ２４及びライトスピーカ２５の両者を互いに使用した（又は同じ信号から駆動されるスピーカのグループを使用した）モノラルモードにおいて、又は、分離されたチャネル信号を使用したレフト及びライトスピーカの１つ以上のペアを使用いたステレオモードにおいて、スピーカは動作することができる。
【００２７】
好適な実施の形態では、モノラルプログラミングでは、そのモードにおいて同じ信号を与えるキャビネットのレフトスピーカ２４及びライトスピーカ２５に接続される。ステレオは、外部にあるフロント レフトスピーカ２７及びフロント ライトスピーカ２８を使用して与えられる。サラウンド サウンドモードでは、スピーカは、５つの分離されたチャネル信号、すなわちフロント ライト、フロント レフト、フロント センタ、リア ライト及びリア レフトのチャネル信号により通常駆動される。後者の２つは、外部にあるリアスピーカ３２に接続される。
【００２８】
サラウンド サウンド モードでは、リアスピーカ３２は、娯楽システム２０により受信又は再生されているプログラムに含まれている追加の分離された左及び右のリアチャネル信号により駆動される場合がある。
【００２９】
代替的に、リアスピーカ３２は、フロントスピーカ２７，２８に接続される分離された左及び右のステレオ信号の処理の結果である信号により駆動される場合がある。その場合には、フロントスピーカ４２の領域に配置されるが、音響経路が上記処理の結果として提供される信号に類似したフェージング及びエコー作用を生じる講堂及び大きな空間に与えられる音源の作用が提供されるように、フェージング、遅延又はエコー作用が含まれる。
【００３０】
全てのスピーカは、図２で一般に示されるオーディオ増幅器５２，５４及び５６の出力から駆動される。オーディオ増幅器は、ペアにグループ分けされるが、それぞれのチャネルは、潜在的に個別の信号を有しており、この場合では、個別の増幅器又はチャネルが必要とされる。
【００３１】
増幅器５２，５４及び５６は、電力増幅器又は出力増幅器であり、スピーカを駆動する。本発明は、カスケード接続構成における出力増幅器のアップストリームに配置される増幅器ステージの振幅を制御するために適用される場合もある。図示される実施の形態における増幅器５２，５４及び５６は、たとえば、Thomson Microelectronics model TDA7265又はその等価構成とすることができる。
【００３２】
オーディオ電力増幅器は、バイポーラの供給電圧で動作することができ、又は、図示される実施の形態におけるようにユニポーラとすることができる。本発明をバイポーラ供給構成に調整するために、図示されるシングルサイド構成は、実質的な鏡像スイッチング配置により提供され、スイッチしたときに負の供給電圧及び正の供給電圧の両者に関する供給電圧を変える。
【００３３】
利得制御（図示せず）は、ボリューム、バランス及びフェードについて、公知の手法において提供され、ユーザは、ボリュームレベルを設定し、相対的なボリュームレベルを前後左右にバランスする。利得制御は、ポテンショメータ等のような手動で動作する制御要素を含むことができ、音源として図示されるようなシステムコントローラと接続することができる。
【００３４】
このシステムコントローラは、赤外線リモート制御シグナリングユニット等を介して、メニュー技法で行われたユーザ選択に応答してレベルを調節し、図２において信号バスにより一般に示されているスイッチングマトリクスにより、要求される信号を要求される増幅器に接続する。かかるユーザ選択は、ステレオモードとサラウンド サウンドモードの間で本発明の回路をスイッチする信号を発生するための基本とすることもできる。
【００３５】
本発明によれば、オーディオシステムは、それぞれが電力供給入力を有している増幅器５２，５４及び５６を少なくとも有している。図示される実施の形態では、左の増幅器（Ｌ）と右の増幅器（Ｒ）は、それぞれのデュアルアンプパッケージに対する１つの電力供給入力を有するペアをなしている（サラウンドペア、フロントペア及びリアペア）。
【００３６】
それぞれのペア（すなわち、それぞれの増幅器）のそれぞれのチャネルは、スピーカを駆動するためのオーディオ信号入力及びオーディオ信号出力を有している。キャビネット（「内部の」スピーカ）に永続的に搭載される、スピーカ２４，２５のための増幅器は、図２で示されるようなそれぞれのオーディオ信号に直接接続される。
【００３７】
図示される実施の形態における残りの増幅器５４，５６は、適切なコネクタにより外部のスピーカ２７，２８及び３２に個別に接続可能である。増幅器５２，５４及び５６は、関連するオーディオスピーカを駆動して、それぞれの増幅器の利得の関数であるオーディオ電力出力レベル、及び増幅器に接続される入力信号の振幅を供給する。
【００３８】
オーディオシステムは、少なくとも２つのモードを有している。この２つのモードでは、オーディオスピーカが使用可能となる選択のうちの一方又は両方、及びオーディオスピーカの要求される電力出力の選択がモード間で異なる。増幅器の要求される電力出力、したがって、オーディオスピーカの要求される電力出力は、増幅器に接続される供給電圧の部分的な関数である。
【００３９】
本発明の態様によれば、少なくとも２つの個別の電力供給電圧源は、ある増幅器について少なくとも設けられている。図示される実施の形態では、外部のリアスピーカを駆動するための、サラウンド サウンドのアンプパッケージに対する電力供給電圧が設定され、所定の電圧Ｖccで変更不可能である。この電圧は、サラウンド サウンドモードにおいてのみ印加されることが好ましく、他のモードにおいて、又はユニット全体がオフされて電力投入されない場合には印加されない。
【００４０】
内部又はメインのレフト及びライトスピーカ（キャビネットスピーカ）について、増幅器５４に印加される電圧、及び外部のフロント レフト及びフロント ライトスピーカについて、増幅器５６に印加される電圧は変更可能である。特に、２つの異なる供給電圧Ｖ1又はＶ2、及びＶ3又はＶ4のそれぞれが供給され、少なくとも１つのスイッチ素子６２は、モード間のスイッチに応じた制御６４に応答して動作し、個別の電力供給電圧源のうちの１つをそれぞれの増幅器又は増幅器のペアの電力供給入力に接続する。
【００４１】
スイッチ素子６２は、システムのモードのうちの少なくとも１つにおいて動作可能であり、全ての電圧源を少なくとも１つの増幅器から接続解除する。これにより、増幅器により電力消費が除去される。
【００４２】
代替的な実施の形態によれば、増幅器及びスピーカは、少なくとも２つのモード及び追加のモードにおいて作動することができる。図３は、娯楽システム２０のオーディオ増幅器及びスイッチされる電力供給構成を例示しており、図１及び図２に図示される電力供給源−増幅器−スピーカ構成を例示している。同じ記号及び参照符号は、同じ構成要素又は機能を示している。
【００４３】
図２及び図３で示される例示的な実施の形態によれば、モードは、モノラル動作モード、ステレオ動作モード及びサラウンド サウンド動作モードが含まれる。このモードには、セットアップ手順により入力される１つ以上のモードを選択的に含めることができる。
【００４４】
セットアップ手順では、一方又は他方の外部スピーカ入力に外部スピーカが接続されていないことを示すメニューからオプションを選択し、このとき、対応する増幅器への電圧供給をスイッチオフすることができる。たとえば、ユーザがサラウンド サウンドモードを使用することをオプションで選択することを可能にするが、使用されるフロントスピーカ、及びリアスピーカのための外部のスピーカ３２について、内部（キャビネット）のメインのレフトスピーカ２４及びライトスピーカ２５（及びキャビネットのセンタスピーカ２６）を使用して、上記選択を可能にするので、このモードは有効な場合がある。
【００４５】
スイッチ素子は、サラウンド サウンドモードのように比較的多くの増幅器及びスピーカが使用される少なくとも１つのかかるモードにおいて、増幅器を低電力供給電圧に接続し、比較的少ない増幅器及びスピーカを使用する少なくとも他のモードにおいて、少なくとも１つの増幅器を高電力供給電圧に接続するために動作可能である。これにより、低供給電圧で比較的多くの増幅器及びスピーカを使用するモードにおいて、スピーカ当りのオーディオ電力出力が低減されるという作用を有する。
【００４６】
発明の機能を実行することにおいて、スピーカ当りの電力出力を低くすることが使用され、たとえば、使用される全てのスピーカからの全電力出力が実質的に増加することなしに、より多く分散されたアレイにおいて、比較的多くのスピーカを作動して使用することができる。固定された最大の定格電力を有する図示しない１つの電力供給源から電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ４及びＶccが生成される場合がある。より多くのスピーカ及び増幅器が電圧印加されたときに、低電圧レベルを供給し、より少ないスピーカ及び増幅器が電圧印加されたときに、高電圧レベルを供給することにより、同じ固定された最大定格電力が効果的に維持される。
【００４７】
たとえば、２つのスピーカを使用することから４つのスピーカを使用することにスイッチしたとき、及び元の２つのスピーカが使用されることになる４つのスピーカのうちにあることを仮定すると、スイッチ素子は、元の２つのスピーカを駆動する増幅器に低電圧を接続する。スイッチ素子は、使用されることになる他の２つのスピーカについての増幅器に供給電圧を任意に接続又は接続解除することができ、他の動作モードにおいて予め電力投入されていないときに、これらの増幅器に電力投入することができる。
【００４８】
代替的に、それら追加されたスピーカは、常に電力投入される増幅器に接続することができるが、追加された２つのスピーカを有するモードにおいて、作動信号のみが印加される。この場合では、その入力信号がアクティブでない場合に最小限の電力が消散されるように、追加されたスピーカの増幅器は選択されるべきである。
【００４９】
２つの元の増幅器への供給電圧は、それらの増幅器が使用され、異なる数のスピーカのメンバに電力投入されるときに変化する（少数のアクティブチャネルから多数のアクティブチャネルへのスイッチング時に減少し、多数のアクティブチャネルから少数のアクティブチャネルへのスイッチング時に増加する）。
【００５０】
このようにして、小グループにおけるスピーカのオーディオ全電力出力は、大グループにおけるスピーカのオーディオ全電力出力と近似的に同じであり、大グループにおけるスピーカのそれぞれは、強制的に駆動されない。この構成は、元のスピーカへの電力供給電圧が低減されない類似の構成と比較して電力を保持する。供給がスイッチされる増幅器への入力信号の振幅が、オーディオ出力のボリュームを調節するための手段として信号の振幅を使用するように調節される場合であっても、電力供給の節約が生じる。これは、出力又は増幅器のドライバステージ間で小さな電圧降下が存在し、少ない電力消費となるためである。
【００５１】
上述したように、より多くのスピーカ及び増幅器に電圧印加されたとき、低電圧レベルを供給し、より少ないスピーカ及び増幅器に電圧印加されたとき、高電圧レベルを供給することにより、同じ固定された最大定格電力が有効に維持される。したがって、それぞれの動作モードにおいて、高い定格電力により電力を供給する必要がない。
【００５２】
本発明の好適な実施の形態では、ステレオモードからサラウンド サウンドモードへのスイッチングであるが、アクティブに使用されるスピーカ数及び増幅器数における変化がなされる他の状況に同じ技法を適用することができる。好適な実施の形態では、オーディオシステムは、主要な２つのチャネル増幅器及び関連するスピーカを有しており、外部の２つのチャネル増幅器は、外部スピーカに接続可能なオーディオ出力を有している。
【００５３】
別の実施の形態は、フロントステレオスピーカに接続可能なオーディオ出力を有する主要な２つのチャネル増幅器を有するオーディオシステムであり、２つのサラウンドチャネル増幅器は、リアステレオスピーカに接続可能なオーディオ出力を有している。オーディオシステムは、増幅器のうちで選択可能な少なくとも１つにより駆動される中央のチャネルスピーカを任意に有することができる。典型的に、中央のチャネルが使用されて、サラウンド サウンドモード両方のキャビネットスピーカをモノラル的に駆動し、フロント及びリア サラウンド サウンド信号は、外部のスピーカのフロントペア及びリアペアに向けられる。
【００５４】
図１で示されるようなオーディオシステム２０は、テレビジョンシャーシ家庭用娯楽システムとすることができ、異なる機器構成をサポートする図２及び図３に示されるような３つのステレオオーディオ電力増幅器を含んでいる。第１の動作モード、すなわち内部ステレオモードでは、チャネルステレオ増幅器５４当り（すなわち、２つのチャネル増幅器）１２．５ワットが接続され、２つの自己内蔵又はキャビネットスピーカ２４，２５を駆動する。
【００５５】
さらに、チャネルステレオ増幅器５６当りの１２．５ワットは、ユーザの選択で、フロントスピーカ（図１参照）として使用されることになる２つの外部スピーカ２７，２８に接続するために供給される。外部スピーカが使用されて内部のスピーカが動作不可能とされた場合に、外部スピーカの使用により、主要な内部ステレオモードに比較される第２の動作モード（外部ステレオモード）を設けることができる。
【００５６】
又は、ユーザがキャビネットスピーカ及び外部フロントスピーカを同時に使用することを選択し、２つのステレオ増幅器が４つのスピーカに電力投入し、内部モードにおいて、同じ定格ワットの１つのステレオ増幅器が存在して２つのキャビネットスピーカを駆動するために、オーディオ全電力レベルは倍にされる。
【００５７】
第３の動作モードは、５チャンネル サラウンドモードである。このモードでは、２つの内部スピーカ２４，２５が中央のフロントチャネル信号を搬送する。フロント外部スピーカ２７，２８は、フロント レフト信号及びフロント ライト信号を搬送する。第３の増幅器５２は、レフト リア サラウンドスピーカ及びライト リア サラウンドスピーカ３２に電力投入する。
【００５８】
好ましくは、ユーザは、適切なメニュー選択によりスイッチ入力等を選択する場合があり、サラウンドモード又はステレオモード、或いは内部及び外部スピーカ使用の各種組合せで動作する。かかる選択は、与えられているプログラムにおいて、又はフロントスピーカ信号の処理バージョンとして、リアスピーカ３２を駆動するために信号を利用可能な場合であっても、有効な場合がある。たとえば、ユーザは、サラウンド サウンドをサポートするためにシステムを配線していない場合がある。又は、既に配線されている場合、ユーザは、全ての能力を使用して可能となることよりも制限されたやり方で、システムを使用することを単に選択する。
【００５９】
完全な５チャンネル サラウンド サウンドモードでは、外部にあるフロントスピーカ及びリアスピーカを考慮して、及びセンタスピーカ信号のための２つの内蔵（キャビネット）スピーカ２４，２５を使用して、上述したチャネルステレオ増幅器当り１２．５ワットにより、両増幅器に電力投入するための同じ公称供給電圧を使用して、メインで内部のステレオ増幅器５４及び外部にあるフロントスピーカ増幅器５６に電力投入することが可能である。
【００６０】
第３ステレオ増幅器５２に同じ１２．５ワット定格電力が印加され、公称供給電圧から駆動されて、リアサラウンドスピーカに電力投入し、ステレオモードからサラウンドモードへの変化が音声電力出力を３倍も増加させる。センタチャネルの相対的な電力レベルは、いずれか他の１つのチャネルのレベルの２倍となる。これにより、オーディオレベルの調整が必要とされる。自動調整を仮定したとしても、電力供給は、適用について効果的にオーバデザインとなる。
【００６１】
この問題への本発明のアプローチによれば、増幅器への電力供給レベルは、交流の高電圧と低電圧の間でスイッチされ、チャネルの相対的な電力出力を調節し、電力の浪費が低減される。図３で示されるように、このことは、サラウンドモードにおけるのと同じオーディオ全出力電力及び全電力条件を有するように、達成することができる。さらに、本発明の解法によれば、チャネル当りの電力出力は、全ての５つのチャネルについて、サラウンド サウンドモードにおいて等しくすることができ、電力供給の能力は、両モードにおいて完全に使用される。
【００６２】
図３のメインのステレオ増幅器５４（すなわち、内部又はキャビネットスピーカ増幅器）は、飽和バイポーラトランジスタＱ２を通して、＋３４ボルトの直流電圧が供給される。スイッチＱ２は、ステレオモードのみで導通、すなわち「オン」し、このモードにおいて、ベース−エミッタ間電圧降下のために、メインのステレオ増幅器５４の電力供給端子１１１に＋３４ボルトの直流供給電圧を接続する。
【００６３】
スイッチＱ２は、スイッチ素子６２のシステム制御ネットワークの出力により、ステレオモードにスイッチされる。制御素子は、ステレオモードと他のモードの間のスイッチングが可能である音源に接続することができる。好ましくは、制御素子の出力は、ステレオ動作のプリセットに関連して、ユーザの選択で設定可能である。
【００６４】
＋１６ボルト直流電圧での別の供給電圧は、ダイオードＤ１を通して主要なステレオ増幅器５４の電力供給端子に接続される。したがって、ダイオードＤ１は、ステレオモードにおいて逆バイアスされ、＋３４ボルト供給から＋１６ボルト供給までの導通を阻止する。
【００６５】
ステレオモードでは、主要なステレオ増幅器５４は、＋３４ボルト供給のために、１２．５ワットのチャネル当りのオーディオ電力を、２つのキャビネットに内部搭載された８オームのスピーカ２４，２５に供給する。このステレオモードにおける全電力出力は２５ワットである。
【００６６】
サラウンド サウンドモードでは、スイッチＱ２がスイッチオフされ、主要なステレオ増幅器から＋３４ボルト供給が接続解除される。ダイオードＤ１は、順バイアスとなり、ダイオードによる電圧降下をより少なくして、＋１６ボルトをメインのステレオ増幅器に供給する。
【００６７】
この供給電圧で、メインのステレオ増幅器５４は、チャネル当り２．５ワットのみ又は全体で５ワットを供給する。このモードでは、メインのステレオ増幅器５４における両者の並列な増幅器への信号入力は、同じモノラル信号、すなわち音源からのサラウンド サウンドモードにおけるセンタチャネル信号であることが好ましい。
【００６８】
外部のステレオ増幅器５６には、別の飽和されたバイポーラトランジスタスイッチＱ３を通して、＋３４ボルトが供給される。別のブロッキングダイオードＤ２は、＋２４ボルトの追加の直流供給電圧に同様に接続される。（ステレオモードのみにおいて）スイッチＱ３がオンのとき、飽和におけるトランジスタスイッチＱ３のベース−エミッタ間の電圧降下をより少なくして、外部にあるステレオ増幅器５６に＋３４ボルトが印加される。
【００６９】
ダイオードＤ２が逆バイアスされ、これにより、＋３４ボルト供給から＋２４ボルト供給までの導通が防止される。外部ステレオ増幅器５６は、ステレオモードにおいて２５ワットの全出力電力をチャネル当り１２．５ワットをそれぞれ外部の８オームのスピーカに供給する。
【００７０】
トランジスタスイッチＱ３は、サラウンド サウンドモードにおいてスイッチオフされる。＋３４ボルト供給電圧は、外部のステレオ増幅器への電流を導通することができない。ダイオードＤ２は、順バイアスとなり、外部のステレオ増幅器５６の電圧供給端子に＋２４ボルトを供給する。この供給電圧は、それぞれのチャネルに対して５ワットを供給し、すなわち全体で１０ワットとなる。
【００７１】
本実施の形態では、第３の増幅器、すなわちサラウンド増幅器５２には、＋２４ボルトが供給され、モード間の変化のときに電圧レベル間でスイッチされない。電圧は、追加のスイッチ手段（図示せず）により任意にオン及びオフすることができるが、この増幅器５２は、サラウンド サウンドモードにおいてのみ使用され、メインのステレオ増幅器及び外部のステレオ増幅器５４，５６の場合のように異なる電力レベルを受けるためにスイッチされる必要がない。
【００７２】
示された２４ボルトの供給電圧で、サラウンド増幅器５２は、レフト及びライトスピーカ、リア又はサラウンドスピーカについて、チャネル当り５ワットを発生する。
【００７３】
上述された実施の形態によれば、上述したモードにおいて動作している増幅器の全出力電力は、２５ワットである。比較的多くの増幅器チャネル及びスピーカがアクティブであるとき、電力供給電圧が減少され、比較的少ない増幅器チャネル及びスピーカがアクティブであるとき、電力供給電圧が増加されるので、本発明は、過度な電力消費を防止する有効な出力レベル制御を提供する。システムが２チャネル ステレオモードにあるか、又は５チャネル サラウンドモードにあるかにより電力供給が十分に安定化され、これらモードの両者における出力電力レベルが同じになる。
【００７４】
上記したような基本的な電力供給スイッチ構成に加えて、図３に示される本発明の実施の形態は、それぞれのデュアル増幅器パッケージ５２，５４，５６の供給電圧端子と、電力供給電圧における変動から増幅器を接続解除するためのグランドとの間に接続されているフィルタキャパシタＣ１、Ｃ２及びＣ３を備えている。
【００７５】
さらに、増幅器への供給電圧入力のそれぞれは、抵抗Ｒa，Ｒbにより画定される、グランドに対する電圧分割器に接続される。抵抗Ｒa，Ｒbの接続は、増幅器のバイアス入力に接続され、抵抗Ｒbは、キャパシタＣbと並列に接続される。すなわち、抵抗Ｒbは、バイアス入力とグランドの間に接続される。低い供給電圧から高い供給電圧に変わるとき、キャパシタＣbは、レジスタＲaを通して電圧が印加され、電圧分割器により画定される、供給電圧の半分に等しい基準電圧までバイアス入力電圧を滑らかに上昇させる。
【００７６】
デュアル増幅器パッケージ５２，５４及び５６のそれぞれは、たとえば、増幅器パッケージ５４の非反転増幅器５４ａであるオーディオ増幅器のペアを含んでいる。増幅器５４ａの利得は、従来のやり方で、フィードバックレジスタ２０１及び２０２のペアにより確立される。抵抗２０２は、キャパシタ２０２を介して、グランドに交流結合される。
【００７７】
入力端子Biasで発生される半分の供給電圧は、増幅器５４ａの非反転入力端子に直流結合される。抵抗２０２はグランドに対して直流結合されていないので、増幅器５４ａの直流利得は１である。結果として、出力端子２０４での直流成分電圧は、入力端子Biasで発生される半分の供給電圧に等しい。これにより、シングルエンド電力供給が使用されて、供給電圧の半分に等しい直流成分電圧を有する出力電圧が端子２０４で生成される。
【００７８】
トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３を含むスイッチ素子のそれぞれは、サラウンドサウンドモードにおいてオフにされ、ステレオモードにおいてオンにされ、電圧スイッチングを制御する。スイッチ素子は、ステレオ動作対サラウンド サウンド動作のユーザ選択の関数として発生される場合があるコントローラの状態出力に応答する。
【００７９】
例示目的に示されたスイッチ素子に加えて、追加のスイッチ素子（図示せず）を使用して、たとえば、ユーザ選択及び他の要素に従いモード又は増幅器を互いに不可能にすることができ、たとえば、上述した標準的な組合せ以外の内部及び外部のスピーカを組み合わせることができる。
【００８０】
Dolby Pro Logic surroundのような幾つかのサラウンドプログラムソースタイプについて、ユニークな署名を与えるプログラムマテリアルにおいて固有なものはなく、この場合、ユーザの選択により選択を行うことができる。他方では、ＡＣ−３のようなデジタルソースは、オーディオ信号が符号化されるモードを表す信号を搬送するこの能力を有しており、ステレオモードとサラウンドモードの間で自動的にスイッチすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】オーディオスピーカの異なる結合を選択的に採用している複数のオーディオモードを有する、本発明による娯楽システム等の物理的なレイアウトを示す図である。
【図２】本発明の１態様による電力供給スイッチング構成を例示する図である。
【図３】図２に一般的に例示されるような、本発明に実施の形態を例示する詳細な回路図である。
【符号の説明】
２０：家庭用娯楽システム
２２：キャビネット
２４：左のステレオスピーカ
２５：右のステレオスピーカ
２６：中央のスピーカ
２７，２８：外部のフロントスピーカ
３２：追加のリアスピーカ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３：スイッチ素子
【図１】
0004751562.tif 000002
【図２】
0004751562.tif 000003
【図３】
0004751562.tif 000004