(57)【要約】  【課題】サブウーファ用利得可変増幅部を含む複数のチャンネル各々に対応する複数の増幅部を有するマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプにおいて、過大な出力による発熱によって破壊する虞を確実に防止しつつ、ＩＣにより構成できるようにする。  【解決手段】  一つのＩＣチップの内部に、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔを検出する検出部６とその検出温度Ｔと、第１の基準温度Ｔ１及び第２の基準温Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）とを比較する比較部８を少なくとも有する。  検出温度Ｔが第２の基準温度Ｔ２より高いときは、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得Ｇを初期値Ｇ１から所定量ΔＧ低める（ｇａｉｎＧ＝Ｇ１−ΔＧ）。  検出温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１より低くなったときサブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得Ｇを元の利得Ｇ１に戻す（高める：ｇａｉｎＧ＝Ｇ１）。【選択図】    図１
2005065141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブウーファ用利得可変増幅部を含め複数のチャンネル各々に対応する複数の増幅部を有するマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプにおいて、
一つのＩＣチップ内に構成され、
上記ＩＣチップの内部に、上記サブウーファ用利得可変増幅部の温度を検出する温度検出部と、
上記温度検出部により検出された検出温度と、破壊を回避できる許容限度の温度として予め設定された基準温度とを比較する比較手段と、
を少なくとも有し、
上記比較手段から検出温度の方が上記基準温度より高いことを示す信号が発生したとき上記サブウーファ用利得可変増幅部の利得を所定量低めるようにしてなる
ことを特徴とするマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ。
【請求項２】
サブウーファ用利得可変増幅部を含め複数のチャンネル各々に対応する複数の増幅部を有するマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプにおいて、
一つのＩＣチップ内に構成され、
上記ＩＣチップの内部に、上記サブウーファ用利得可変増幅部の温度を検出する温度検出部と、
上記温度検出部により検出された検出温度と破壊を回避できる許容限度の温度よりも低い第１の基準温度及びその第１の基準温度よりも高いところの破壊を回避できる許容限度の温度として予め設定された第２の基準温度とを比較する比較手段と、
を少なくとも有し、
上記比較手段から検出温度が上記第２の基準温度より高いという比較結果が得られたとき上記サブウーファ用利得可変増幅部の利得を低め、上記第１の基準温度より低くなったという比較結果が得られたとき該上記サブウーファ用利得可変増幅部の利得を低める前の利得に高めるようにされてなる
ことを特徴とするマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ、特にサブウーファ用利得可変増幅部を含め複数のチャンネル各々に対応する複数の増幅部を有するマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載オーディオ機器はより一層の高性能化が要求されており、その高性能化は徒に高価格化することなく実現することが要求される傾向にある。そして、そのような車載オーディオ機器の高性能化の一つとしてマルチチャンネル化があり、例えば４チャンネル等のマルチチャンネル車載オーディオ装置が開発されるに至っている。４チャンネル車載オーディオ装置は、車内の前左、後左、前右、後左それぞれにスピーカを配置し、前左、後左のスピーカに左側オーディオ信号を、前右、後右のスピーカに右側オーディオ信号を印加して音声再生をするようにしたものである。
【０００３】
更に、音響の低音を強調して迫力及び深さのある音響が得られるように、車載オーディオ装置にもサブウーファのスピーカを搭載することも検討されている。このサブウーファ付きのオーディオ装置は、サブウーファに左右のオーディオ信号の低域成分を印加して低域成分の音声の再生をさせることとし、その音量は他のスピーカとは独立して単独で制御できるようにしたものである。
【０００４】
尚、サブウーファのスピーカを備えた車載用マルチチャンネルオーディオ装置用の集積回路として、特開２０００−１５２３６９号公報により、入力されたオーディオ信号を処理して前方、後方及びサブウーファ用スピーカに出力する前出力信号、後出力信号及びサブウーファ出力信号が得られるようにしたものが紹介されている。
【特許文献１】特開２００１−１５２３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車載用サブウーファ付きマルチチャンネルオーディオ装置においては、パワーアンプが熱により破壊する虞をなくすようにすることが重要であり、且つ難しい。
というのは、元々、車載用マルチチャンネルのオーディオ装置は、サブウーファ付きか否かを問わず、自動車内という普通の家庭よりも劣悪な環境、特に高温になりやすいという傾向にある環境で使用される上に、低音の音量を高めて迫力及び深さのある音響が得られるようにして音楽等の鑑賞しようとするドライバが多く、しかも、サブウーファは単独でその音量を調整することができるので、ドライバが音響効果を強めるために、サブウーファの音量を高めてしまい、過大な出力になり易いからである。
【０００６】
更に、音声信号を周波数的にみると高周波に比較して低周波側が大振幅なるという傾向があるので、サブウーファ付きの場合には、サブウーファ用の増幅部の発熱が激しくなる虞が強くなるのである。
そのため、従来においては、車載用サブウーファ付きオーディオ装置のパワーアンプの低価格化に有効なＩＣ化が難しかった。
【０００７】
即ち、パワーアンプは、マルチチャンネルオーディオ装置が高性能化するに伴って高性能化する必要があり、そのため、高価格化し易いが、その高価格化を可能な限り避ける必要があり、それには、全スピーカに対応する各パワーアンプをＩＣ（：Integrate Circuit:集積回路）に一体化することが有効である。
しかるに、車載用サブウーファ付きオーディオ装置の場合、上述したように、過大な出力になり易いという要因が多いので、発熱による破壊という面を考慮すると、パワーアンプをＩＣに一体に構成するということは、従来においては難しかったのである。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決すべく為されたもので、サブウーファ用利得可変増幅部を含む複数のチャンネル各々に対応する複数の増幅部を有するマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプにおいて、過大な出力による発熱によって破壊する虞を確実に防止しつつＩＣチップ内に構成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１のマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプは、一つのＩＣチップで構成され、該ＩＣチップの内部に、上記サブウーファ用利得可変増幅部の温度を検出する温度検出部と、該温度検出部により検出された検出温度と予め設定された基準温度とを比較する比較部を有し、該比較部から検出温度の方が上記基準温度より高いという判定結果が生じたとき上記サブウーファ用利得可変増幅部の利得を低める利得制御をするようにしたことを特徴とする。
【００１０】
従って、請求項１のマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプによれば、サブウーファ用利得可変増幅部の温度の検出結果が基準温度より高くなったときそのサブウーファ用利得可変増幅部の利得を下げるので、サブウーファ用利得可変増幅部が基準温度より実質的に高い温度になることを回避することができる。
依って、マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプを、過大な出力による発熱によって破壊する虞を確実に防止しつつＩＣチップに一体化して構成することが可能になる。
【００１１】
請求項２のマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプは、一つのＩＣチップで構成され、該ＩＣチップの内部に、サブウーファ用利得可変増幅部の温度を検出する温度検出部と該温度検出部により検出された検出温度と、第１の基準温度及びその第１の基準温度よりも高い第２の基準温度とを比較する比較部を少なくとも有し、該比較部から検出温度が上記第２の基準温度より高いことを示す信号が生じたとき上記サブウーファ用利得可変増幅部の利得を低め、上記第１の基準温度より低いという信号が生じたとき該上記サブウーファ用利得可変増幅部の利得を低める前の利得に高める（戻す）ようにされてなることを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項２のマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプによれば、サブウーファ用利得可変増幅部の温度を検出し、その検出結果と、予め設定された第１と第２の基準温度とを比較し、その検出結果が二つの基準温度の間の範囲より高くなったときはそのサブウーファ用利得可変増幅部の利得を下げ、低くなったときはその利得を上げるようにサブウーファ用利得可変増幅部の利得を制御することができる。
依って、マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプを、過大な出力による発熱によって破壊する虞を確実に防止することなく、ＩＣに一体化して構成することが可能になる。
そして、第１と第２の基準温度間の温度領域から下がった場合には、元の利得に戻すので、徒にドライバの欲するサブウーファの音量が叶えられない状態が継続することを回避することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１のマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプによれば、オーディオ装置のユーザー（例えばドライバ）がどのようにサブウーファの音量を大きくする音量制御をしたとしても、サブウーファ用利得可変増幅部の温度が予め設定された基準温度を越えると自動的に利得が低下せしめられるので、マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプを、過大な出力による発熱によって破壊するという虞を防止することができる。
そして、マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプをＩＣチップにより構成したので、マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプの低価格化を図ることができる。
【００１４】
請求項２のマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプによれば、サブウーファ用利得可変増幅部の温度が第２の基準温度より高ければその利得を下げて過大出力状態を回避することができる。
また、利得が下がった結果としてサブウーファ用利得可変増幅部の温度が第１の基準温度よりも低くなればその利得を元に戻してユーザー（例えばドライバ）の欲するサブウーファの音量に戻すことができ、徒にユーザーの欲するサブウーファの音量が叶えられないという状態が継続することを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１の形態は、一つのＩＣチップ内にマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプを構成してなり、そして、サブウーファ用利得可変増幅部の温度を検出する温度検出部と、該温度検出部により検出された検出温度と、予め設定された基準温度とを比較する比較部を有し、検出温度の方が上記基準温度より高いとき上記サブウーファ用利得可変増幅部の利得を低めるよう制御するようにしたものである。
その基準温度は、破壊を回避できる許容限度の温度として適切な温度を選ぶべきであり、通常のＩＣ、即ち、シリコン半導体基板に形成したＩＣの場合、その耐熱性等を勘案して１５０〜１７０℃の範囲内温度、例えば１５０℃に設定するのが好ましいと言える。
【００１６】
本発明の第２の形態は、基準温度として第１とそれより高い第２の二つの基準温度を設定し、サブウーファ用利得可変増幅部の温度が第１の基準温度よりも低いときはサブウーファ用利得可変増幅部の利得を元の大きさに戻し、第２の基準温度よりも高いときはそのサブウーファ用利得可変増幅部の利得を強制的に低下させるようにするというものである。
第２の基準温度は上記第２の実施の形態における基準温度と同様に、破壊を回避できる許容限度の温度として適切な温度を選ぶべきであり、通常のＩＣ、即ち、シリコン半導体基板に形成したＩＣの場合、その耐熱性等を勘案して１５０〜１７０℃の範囲内温度、例えば１５０℃に設定するのが好ましいと言える。
【００１７】
また、第１の基準温度は、その第２の基準温度よりも低い温度であって、サブウーファ用利得可変増幅部の発熱によるＩＣチップの破壊の虞が全くなくその増幅部の利得を強制低下以前の利得に戻しても良いといえる温度を選ぶのが好ましいと言える。具体的には、第２の基準温度よりも例えば１０〜３０℃低い温度に設定すると良い。
因みに、第２の基準温度よりも第１の基準温度を低く設定しすぎると、ユーザー（例えばドライバ等）が好むサブウーファからの音量を強制的に低めた状態が徒に長く継続する可能性があり、また、第２の基準温度に近い温度にし過ぎて設定すると、音量が利得変化により頻繁に変化し、音響の安定性が損なわれるという問題がある。従って、その両方の問題を勘案して第１の基準温度を設定することが好ましいとも言える。
【００１８】
本発明は、車内の前左、後左、前右、後左それぞれにスピーカを配置し、前左、後左のスピーカに左側オーディオ信号を、前右、後右のスピーカに右側オーディオ信号を、適宜な場所（音響効果上車内にあればどの場所でも良い。）のサブウーファのスピーカに、左側オーディオ信号と右側オーディオ信号の低域成分（ローパスフィルタでフィルタリングしたオーディオ信号）を印加して音声再生をするようにした４．１チャンネル車載オーディオ装置用のものに適用するのが良好な実施形態といえる。
しかし、必ずしもそれには限定されず、サブウーファを有するマルチチャンネルオーディオ装置用のアンプ一般に本発明を適用でき、更に車載用のものにも限定されない。
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。
図１及び図２は本発明マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプの第１の実施例を示すもので、図１は回路図、図２はサブウーファ用利得可変増幅部の利得制御動作を示すフローチャートである。
図において、２は本実施例のマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ、４ＦＬ、４ＲＬ、４ＳＷ、４ＲＲ、４ＦＲは該マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ２を構成する増幅部で、４ＦＬは左前のスピーカへのオーディオ信号ＳＦＬを増幅する増幅部、４ＲＬは後左のスピーカへのオーディオ信号ＳＲＬを増幅する増幅部である。
【００２０】
４ＳＷはサブウーファのスピーカへのローパスフィルタＬＰＦを通過したサブウーファ信号ＳＳＷを増幅する増幅部であり、例えば電圧等の利得制御信号で利得（ゲイン）を制御できるようにされており、特許請求の範囲におけるサブウーファ用利得可変増幅部に相当する。該増幅部４ＳＷの利得は例えば０〜４０ｄＢの範囲で制御可能である。
４ＲＲは後右のスピーカへのオーディオ信号ＳＲＲを増幅する増幅部、４ＦＲは前右のスピーカへのオーディオ信号ＳＦＲを増幅する増幅部である。尚、増幅部４ＳＷ以外の各増幅部４ＦＬ、４ＲＬ、４ＲＲ、４ＦＲは利得が一定に、例えばＢＴＬ接続（Bridged Transless）で２６ｄＢに設定されている。
【００２１】
６は上記サブウーファ用の増幅部４ＳＷの温度を検出する温度検出部（温度センサ）、８は該温度検出部６により検出された温度、即ち検出温度Ｔと、予め設定された第１の基準温度Ｔ１及び第２の基準温度Ｔ２とを比較する比較回路である。該比較回路８において、検出温度Ｔと比較される第１の基準温度Ｔ１は、発熱による破壊の虞がなく増幅部４ＳＷの利得を強制低下以前の利得に戻しても良い温度として設定されたものである。本実施例においては、１４０℃ に設定されている。
【００２２】
第２の基準温度Ｔ２はサブウーファ用利得可変増幅部の発熱によるＩＣチップの破壊の心配があり、利得を落として発熱を抑える必要があるといえる温度として設定された温度であり、本実施例においては、１５０℃に設定されている。
１０は上記比較回路８の比較結果に基づいて上記増幅部４ＳＷの利得を制御する利得制御回路である。
このマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ２は一つのシリコンＳｉによるＩＣチップ内に形成されている。
【００２３】
次に、図２を参照してそのマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプのサブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷに対する利得制御動作を説明する。
（１）「ｇａｉｎＧ＝Ｇ１」
サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得ｇａｉｎは予め設定された初期利得Ｇ１になっている。
（２）「Ｔ＞Ｔ２？」
サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔを検出し、その検出温度Ｔが第２の基準温度Ｔ２より高いか否かを判定する。
その判定結果がＮｏの場合は、Ｙｅｓという判定結果が得られるまでこの判定を繰り返す。
【００２４】
（３）「ｇａｉｎＧ＝Ｇ−ΔＧ」
上記（２）の判定結果がＹｅｓの場合、即ち、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔが第２の基準温度Ｔ２よりも高い場合、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得ＧをＧ１から所定の量ΔＧ強制的に低める［ｇａｉｎＧ（Ｇ１）−ΔＧ］。
このステップ（３）により利得Ｇが初期値Ｇ１から強制的にΔＧ低められる（Ｇ１−ΔＧになる）ので、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの出力は低下し、当然のことながら発熱量は少なくなり、温度が低下し始めることになる。
【００２５】
（４）「Ｔ＜Ｔ１？」
ステップ（３）が終わると、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔを検出し、その検出温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１より低いか否かを判定する。
その判定結果がＮｏの場合は、ステップ（２）に戻る。
（５）「ｇａｉｎＧ＝Ｇ１」
上記（４）の判定結果がＹｅｓの場合、即ち、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１よりも低い場合、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得ＧをｇａｉｎＧ−ΔＧから元のＧ１（初期値）に戻す。その後、ステップ（２）に戻す。
【００２６】
このように、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１よりも低い場合には、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得Ｇを強制的にΔＧ低められた値から元の初期値Ｇ１に戻すので、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔが破壊する虞のないＴ１以下なのにドライバ等の意に反した状態が継続するのを防止することができる。
即ち、ＩＣチップの破壊を回避するために強制的にサブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得Ｇを低めることはやむを得ないが、それによりドライバ等の意思に反してサブウーファについての音量を低めた状態になる。従って、その後発熱が減ってＩＣチップが発熱による破壊の虞がなくなったにも拘わらず、ドライバ等の意思に反した状態を継続することは好ましくない。そこで、検出温度Ｔが第１の基準温度Ｔ１より低くなったときは利得Ｇを元のＧ１に戻してドライバ等の意思に沿った状態に戻すのである。
【実施例２】
【００２７】
図３は本発明の第２の実施例のサブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得制御動作を説明するフローチャートである。本実施例は基準温度として一つの温度Ｔstaのみ設定したものであり、この基準温度Ｔstaは破壊を回避できる許容限度の温度として適切な温度が選ばれるものであり、第１の実施例の第２の基準温度Ｔ２に相当する。第１の実施例における第１の基準温度Ｔ１に相当するものは本実施例（第２の実施例）には存在しないのである。
【００２８】
図３を参照してそのサブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得制御動作を説明する。
（１）「ｇａｉｎＧ＝Ｇ１」
サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得ｇａｉｎは予め設定された初期利得ＧＩになっている。
（２）「Ｔ＞Ｔsta（Ｔ２）？」
サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔを検出し、その検出温度Ｔが基準温度Ｔsta（Ｔ２）より高いか否かを判定する。
【００２９】
（３）「ｇａｉｎＧ＝Ｇ−ΔＧ」
上記（２）の判定結果がＹｅｓの場合、即ち、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔが基準温度Ｔsta（Ｔ２）よりも高い場合、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得ＧをＧ１から所定の量ΔＧ強制的に低める［ｇａｉｎ（Ｇ−ΔＧ）］。
このステップ（３）により利得Ｇが強制的にＧ１からΔＧ低められるので、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの出力は低下し、当然のことながら発熱量は少なくなり、温度が低下し始めることになる。
【００３０】
（４）「ｔ計測」
ステップ（３）が終わると、一定の時間ｔ（例えば数十秒〜数分）を計測し、その後、ステップ（２）に戻る。これは、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得制御におけるハンチングを防止し、利得が頻繁に変動することを防止するために、一旦、利得Ｇ１を下げたらその状態を少なくともその時間ｔだけ継続させるために行う。
（５）「ｇａｉｎＧ＝Ｇ１」
上記（２）の判定結果がＮｏの場合、即ち、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔが基準温度Ｔsta（Ｔ２）よりも低い場合、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの利得Ｇをｇａｉｎ（Ｇ−ΔＧ）から元のＧ１（初期値）に戻す。その後、ステップ（２）に戻す。
【００３１】
このステップ（５）により、サブウーファ用利得可変増幅部４ＳＷの温度Ｔが破壊する虞のない基準温度Ｔsta（Ｔ２）以下なのに強制的に利得Ｇを低めてドライバ等の意思に反してサブウーファについての音量を低めた状態が長く継続することを回避し、ドライバ等の意思に沿った音量の状態を取り戻すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、サブウーファ用利得可変増幅部を含む複数のチャンネル各々に対応する複数の増幅部を有するマルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ一般に利用可能性があり、必ずしも車載用に限定されず、例えば家庭用のものにも利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプの第１の実施例の回路図である。
【図２】上記第１の実施例の利得制御動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプの第２の実施例の利得制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
２・・・マルチチャンネルオーディオ装置用オーディオアンプ、、４ＦＲ、４ＲＲ、４ＦＬ、４ＲＬ、４ＳＷ・・・各チャンネルの増幅部、６・・・温度検出部、８・・・比較回路、１０・・・利得制御回路。
【図１】
2005065141.tif 000003
【図２】
2005065141.tif 000004
【図３】
2005065141.tif 000005