(57)【要約】【課題】従来の、オーディオ増幅器では、ピーク検出回路が３回路必要で構成が複雑となり、電源電圧が２段階可変の為電力効率向上性能が劣る。【解決手段】全体ゲイン決定部４１は入力部５からの入力に基づいて第１テーブル記憶部４２から全体ゲインＧａを算出し、出力ピークレベル決定部４３と第２ゲイン決定部５１とに出力する。一方で、出力ピークレベル決定部４３は、ピークレベル検出手段１６から入力信号のピークレベルの情報であるＶｉｐを検出し、Ｖｉｐと全体ゲインＧａの値に基づいて出力ピークレベルＶｏｐを決定する。制御電圧決定部４７は可変出力電圧電源２が電源電圧Ｖｓｏとなる制御電圧Ｖｓｉを決定する。第１ゲイン決定部４９は可変出力電圧電源２の電源電圧Ｖｓｏに基づいて第１ゲインＧ１を決定し、第２ゲイン係数決定部５２は、第２ゲイン決定部５１の第２ゲインＧ２から第２のゲイン可変手段のゲインをＧ２とする係数αを決定する。【選択図】図１
2005192067.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増幅器であって、
ユーザが前記アナログ信号の強度を所望の強度とする動作量を設定する為の入力手段と、
入力信号のピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、
印加する出力段電源電圧とその動作量が比例して変化する出力信号ゲイン可変手段と、
前記出力信号ゲイン可変手段の出力段に必要とする電圧を供給することができる可変出力電圧電源と、
前記出力信号ゲイン可変手段以外の少なくとも1個の入力信号ゲイン可変手段と、
前記入力信号のピークレベルと前記動作量とから出力されるアナログ信号のピークレベルを決定する出力信号ピークレベル決定手段と、
前記出力信号ピークレベルから、ピークレベルを出力するに必要な前記出力信号ゲイン可変手段の電源電圧を決定する電源電圧決定手段と、
前記電源電圧から前記出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前記ユーザの設定に基づく動作量と前記出力信号ゲイン可変手段の動作量との差を基として、前記入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を備えるオーディオ増幅器。
【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増幅器。
【請求項３】
前記入力信号は、符号化されたデジタル信号であって、
前記出力ゲイン可変手段は、デジタル／アナログ変換器であって、前記入力信号である符号化されたデジタル信号を復号した後の信号のピークレベルを検出することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ増幅器。
【請求項４】
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、入力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増幅器。
【請求項５】
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るものであり、前記アナログ／デジタル変換手段は前記入力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４に記載のオーディオ増幅器。
【請求項６】
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４に記載のオーディオ増幅器。
【請求項７】
前記ピークレベル検出手段による、入力信号のピークレベル検出後に、信号の遅延手段を設けることで、アナログ信号として出力を遅らせることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１に記載のオーディオ増幅器。
【請求項８】
前記動作量のある範囲で、入力信号のピークレベル検出による制御を行わないことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１に記載のオーディオ増幅器。
【請求項９】
前記出力信号のピークレベルのある範囲で、前記出力信号ゲイン可変手段の電源電圧をある一定の電圧に固定することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１に記載のオーディオ増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ増幅器に関する発明であって、より特定的には、出力信号のピークレベルを予測し、出力段の電源電圧を適切に変化させることにより、その電力変換効率、残留ノイズを改善することを目的としたオーディオ増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出力信号のピークレベルを予測し、出力段の電源電圧を適切に変化させることにより、その電力変換効率、残留ノイズを改善することを目的としたオーディオ増幅器としては、例えば特許文献１に記載されているようなオーディオ増幅器が知られている。
【０００３】
以下図１９を用いてその動作を説明する。図１９は、出力信号のピークレベルを予測し、出力段の電源電圧を適切に変化させることにより、オーディオ増幅器の電力変換効率、残留ノイズを改善することを目的とした従来のオーディオ増幅器の全体のブロック図である。
【０００４】
符号６１はデジタル信号が供給される入力端子、同６２はＤＩＲ、同６３は遅延回路、同６４はＤ／Ａコンバータ、同６５はアナログボリウム、同６６は増幅回路、同６７は出力端子、同６８は制御回路である。入力されたデジタル信号はＤＩＲ６２により受信され、遅延回路６３により遅延された後Ｄ／Ａコンバータ６４によりアナログ信号に変換される。このアナログ信号をアナログボリウム６５により音量調節した後、増幅回路６６により信号増幅し出力端子６７に出力する。
【０００５】
また入力されたデジタル信号をＤ／Ａコンバータ６９でアナログ変換した後のピークレベルＰ１を第1のピーク検出回路７０により電圧Ｖ１を検出すると共に、入力されたデジタル信号を遅延回路６３により遅延させた後Ｄ／Ａコンバータ６４によりアナログ変換し、この点でのピークレベルＰ２を第２のピーク検出回路７１により電圧Ｖ２を検出する。アナログ変換後アナログボリウム６５により音量を調節した後、増幅回路６６により増幅し、出力信号を出力する。この出力点でのピークレベルＰを第３のピーク検出回路７２により電圧Ｖ３検出する。
【０００６】
割算回路７３によりＶ３をＶ２で割り算することにより、アナログボリウム６５及び増幅回路６６のゲインＸを得ることが出来る。掛算回路７４によりＶ１にこのゲインＸを掛算することでその時点での入力デジタル信号のピークレベルに対する、出力ピークレベルが予測できる。この出力ピークレベルをある適当なレベルと比較回路７５により比較し、ドライバ回路７５で可変電源７７の出力電圧を制御することにより、出力レベルが小さいときには増幅回路６６の印加電圧を低くし、出力レベルが大きいときには増幅回路６６の印加電圧を高くすることで電力変換効率を改善することができる。
【０００７】
図２０は前記動作を行ったときの各部の波形を示した図である。図２０（ａ）は入力信号の波形を示し、ユーザがアナログボリウム６５で設定したゲイン分だけ増幅して図２０（ｂ）のごとく出力する。この出力信号のピークレベルをある閾値と比較し、それよりも大きければ、図２０（ｃ）のように電源電圧を高くし、それよりも小さければ電源電圧を低くすることで電力変換効率を改善することができる。
【特許文献１】特公平６−８３０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示のオーディオ増幅器は、３個のピーク検出回路を必要としその構成を実現する為には全体の構成が複雑になる。また比較回路により電源電圧の制御を行う為、変化が２段階であり電力変換効率、残留ノイズの改善できる入力信号レベルが限定される。という課題がある。
【０００９】
本発明は、かかる課題を解決し、１個のピークレベル検出回路で実現する為全体の構成が簡単で、また電源電圧の変化が多段階または連続である為電力変換効率、残留ノイズの改善できる入力信号ピークレベルが限定されないオーディオ増幅器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明のオーディオ増幅器は、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ものであって、ユーザが前記アナログ信号の強度を所望の強度とする動作量を設定する為の入力手段と、入力信号のピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、印加する出力段電源電圧とその動作量が比例して変化する出力信号ゲイン可変手段と、前記出力信号ゲイン可変手段の出力段に必要とする電圧を供給することができる可変出力電圧電源と、前記出力信号ゲイン可変手段以外の少なくとも1個の入力信号ゲイン可変手段と、前記入力信号のピークレベルと前記動作量とから出力されるアナログ信号のピークレベルを決定する出力信号ピークレベル決定手段と、前記出力信号ピークレベルから、ピークレベルを出力するに必要な前記出力信号ゲイン可変手段の電源電圧を決定する電源電圧決定手段と、前記電源電圧から前記出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前記ユーザの設定に基づく動作量と前記出力信号ゲイン可変手段の動作量との差を基として、前記入力信号ゲイン可変手段の動作量を決定する第２の動作量決定手段を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のオーディオ増幅器は、上記の構成により１個のピークレベル検出回路で目的を実現する為全体の構成が容易でまた電源電圧の変化が多段階または連続的である為電力変換効率、残留ノイズの改善できる入力信号ピークレベルが限定されないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のオーディオ増幅器の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
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増幅器の全体構成を示したブロック図である。
【００１４】
図１に示されるオーディオ増幅器はＤ／Ａ変換部１、可変出力電圧電源２、ＤＳＰ、ゲイン制御部４、入力手段である入力部５、Ａ／Ｄ変換器６及びＤＩＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ    Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）７を備え、入力されてくるデジタル信号、またはアナログ信号で入力され、ＡＤ変換器６で変換されたデジタル信号の強度をユーザの指示にしたがって、ＤＳＰ３及び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。
【００１５】
Ｄ／Ａ変換部１は、出力信号のゲインを可変するための第１のゲイン可変手段である出力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。
【００１６】
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。
【００１７】
ＤＳＰ３は、入力信号のゲインを可変するための第２のゲイン可変手段である信号処理部１５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することができる。また、入力信号のピークレベル検出手段１６を含んでおり、ＰＣＭ信号の信号レベルのピーク値を出力することができる。
【００１８】
ゲイン制御部４は、マイクロコンピュータにより実現され、Ｄ／Ａ変換部１の出力段電源電圧を制御して第１のゲイン可変手段である出力段１３から動作量である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、入力信号のゲインを可変する第２のゲイン可変手段である信号処理部を制御する。
【００１９】
さらに、当該ゲイン制御部４は、Ｄ／Ａ変換部１の出力段電源電圧を必要以上に高くすることで、電力変換効率を悪化したり、残留ノイズを増加したりすることを防止するために、入力信号ピークレベルを検出し、それに入力部５から入力された全体のゲインを掛け合わせることで出力ピークレベルを決定し、その出力ピークレベルを出力するに必要なＤ／Ａ変換部１の出力段電圧を決定する。
【００２０】
また、Ｄ／Ａ変換部１の出力段電圧から、第１のゲイン可変手段である出力段１３のゲインを決定し、入力部５から入力された全体のゲインと第１のゲイン設定手段のゲインとの差から、第２のゲイン設定手段のゲインを決定し制御している。」
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、出力信号ピークレベル決定手段である出力ピークレベル決定部４３、第２テーブル記憶部４４、電源電圧決定部４５、第３テーブル記憶部４６、電源電圧決定手段である制御電圧決定部４７、第４テーブル記憶部４８、第１の動作量決定手段である第１ゲイン決定部４９、第５テーブル記憶部５０、第２の動作量決定手段である第２ゲイン決定部５１、第２ゲイン係数決定部５２、第６テーブル記憶部５３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、当該オーディオ増幅器の全体ゲインＧａを決定する。
【００２２】
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。
【００２３】
出力ピークレベル決定部４３は、ＤＳＰ３のピーク検出手段１６から入力信号のピークレベルの情報であるＶｉｐと全体ゲインＧａとに基づいて出力ピークレベルＶｏｐを決定する。
【００２４】
第２テーブル記憶部４４は、図３に示されるようなＧａとその倍率Ｘとの関係が示されたテーブルを格納しており、Ｖｉｐにこの倍率Ｘを掛ける演算を行うことによりＶｏｐを決定している。
【００２５】
電源電圧決定部４５は、出力ピークレベルＶｏｐに基づいて、可変出力電圧電源２の電源電圧Ｖｓｏを決定する。
【００２６】
第３テーブル記憶部４６は図４に示されるようなＶｏｐとＶｓｏとの関係が示されたテーブルを格納している。
【００２７】
制御電圧決定部４７は電源電圧決定部４５の電源電圧Ｖｓｏに基づいて可変出力電圧電源２が電源電圧Ｖｓｏとなる可変出力電圧電源２の制御電圧Ｖｓｉを決定する。
【００２８】
第４テーブル記憶部４８は図５に示されるようなＶｓｏとＶｓｉとの関係が示されたテーブルを格納している。
【００２９】
第１ゲイン決定部４９は電源電圧Ｖｓｏに基づいて第１ゲインＧ１を決定する。
【００３０】
第５テーブル記憶部５０は図６に示されるようなＶｓｏとＧ１との関係が示されたテーブルを格納している。
【００３１】
第２ゲイン決定部５１は全体ゲインＧａと第１ゲインＧ１に基づいて第２ゲインＧ２を決定する。第２ゲインＧ２はＧａとＧ１の差として決定される。
【００３２】
第２ゲイン係数決定部５２は、第２ゲインＧ２から第２のゲイン可変手段１５のゲインをＧ２とする係数αを決定する。
【００３３】
第６テーブル記憶部５３は図７に示されるようなＧ２とαとの関係が示されたテーブルを格納している。
【００３４】
以上のように構成された本実施形態のオーディオ増幅器において、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８はユーザがあるゲイン設定行った状態のときに、入力信号が入力された場合に、本実施形態に係るオーディオ増幅器のゲイン制御部４で行われる処理を示したフローチャートである。
【００３５】
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及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。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Ｓ５）、出力ピークレベル決定部４３と第２ゲイン決定部５１とに出力する。
【００３６】
一方で、出力ピークレベル決定部４３は、ＤＳＰ３のピークレベル検出手段１６から入力信号のピークレベルの情報であるＶｉｐを検出し（ステップＳ１０）、Ｖｉｐと全体ゲインＧａの値に基づいて出力ピークレベルＶｏｐを決定する（ステップＳ１５）。
【００３７】
次に電源電圧決定部４５は、出力ピークレベルＶｏｐに基づいて、可変出力電圧電源２の電源電圧Ｖｓｏを決定する（ステップＳ２０）。
【００３８】
制御電圧決定部４７は可変出力電圧電源２の電源電圧Ｖｓｏに基づいて可変出力電圧電源２が電源電圧Ｖｓｏとなる制御電圧Ｖｓｉを決定する（ステップＳ２５）。
【００３９】
第１ゲイン決定部４９は可変出力電圧電源２の電源電圧Ｖｓｏに基づいて第１ゲインＧ１を決定する（ステップＳ３０）。
【００４０】
第２ゲイン決定部５１は全体ゲインＧａと第１ゲインＧ１に基づいて第２ゲインＧ２を決定する（ステップＳ３５）。
【００４１】
第２ゲイン係数決定部５２は、第２ゲインＧ２から第２のゲイン可変手段のゲインをＧ２とする係数αを決定する（ステップＳ４０）。
【００４２】
この後本処理は、全体ゲインの変更がなければステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０からステップＳ４０までの処理が繰り返される。
【００４３】
なお、ステップＳ１０からステップＳ４０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。
【００４４】
ここで図８に示される制御が行われたときの各部の波形について図面を参照しながら説明する。図９は、本オーディオ増幅器にある信号が入力されたときの各部の様子を示した図である。
【００４５】
図９（ａ）は入力信号、及びそのピークレベルを示す。入力された信号は図９（ｂ）のようにユーザが設定した全体ゲイン分だけ振幅が大きくなり出力される。一方前記出力信号を出力するためには図９（ｃ）に示すような電源電圧が出力段に印加されている必要がある。一方図９（ｃ）に示すような電源電圧が出力段に印加された場合第１のゲイン可変手段のゲインは図９（ｄ）の破線で示す様になり、ユーザが設定した全体ゲインを実現するためには、同図の一点鎖線で示した第２のゲイン可変手段のゲインのごとくゲイン設定する必要がある。
【００４６】
（実施の形態２）
以下に本発明の実施の形態２に係るオーディオ増幅器について図面を参照しながら説明する。ここで図１０は、本実施形態に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図である。
【００４７】
実施の形態１の図１に比べ入力信号のピークレベルを検出した後でかつＤ／Ａ変換部１の前に遅延手段１７を更に備えている。可変出力電圧電源２の出力電圧応答が、可変出力電圧電源２の制御入力に比べ遅い場合、遅延手段により出力信号を遅延させると共に、遅延させた時間以上のピークレベルを保持することで、可変出力電圧電源２の電圧応答が遅い場合でも信号クリップなどを起こさないで正常な波形を再現することができる。その他、実施の形態１の図１と同じ機能の部分には同じ符号を付けて詳細説明を省く。
【００４８】
以上のように構成された本実施形態のオーディオ増幅器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１１は本実施形態のオーディオ増幅器にある信号が入力されたときの各部の信号の様子を示した図である。
【００４９】
図１１（ａ）は入力信号、及びそのピークレベルを示す。入力された信号は図１１（ｂ）のようにユーザが設定した全体ゲイン分だけ振幅が大きくなるが信号遅延手段１７で遅延された時間だけ遅れて出力される。
【００５０】
可変出力電圧電源２の電圧応答が遅い場合、可変出力電圧電源２の制御入力を図１１（ｃ）の破線の様な出力電圧になるよう制御したとしても一点鎖線のように、直ぐには所望の電圧にならない。可変出力電圧電源２の電圧応答が、ある時間遅れるとした場合に、その時間だけ、入力信号を遅延させ、可変出力電圧電源２の電圧が所望の電圧になった時点で信号出力することで信号クリップを起こさないようにすることができる。
【００５１】
（実施の形態３）
以下に本発明の実施の形態３に係るオーディオ増幅器について図面を参照しながら説明する。ここで図１２は、本実施形態に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図である。実施の形態２の図１０に比べ入力ピークレベルVipを入力ピークレベル判定部５４で監視し、ある入力信号ピークレベル以下の場合に、可変出力電圧電源２の出力電圧を固定するような制御を行っている。可変出力電圧電源２の出力電圧は、回路構成により、可変範囲が限定され、出力可能な最低電圧が規定される場合がある。ユーザが設定する全体のゲインと入力信号のピークレベルの値によっては、出力信号はこの最低電圧以下の電源電圧で出力できる範囲が決まるので、ある全体のゲインのとき、入力信号のピークレベルの値がある値以下であれば、上記ゲイン制御を行う必要がなくなりゲイン制御部の信号処理量を軽減することができる。その他、実施の形態２の図１０と同じ機能の部分には同じ符号を付けて詳細説明を省く。
【００５２】
以上のように構成された、本実施形態のオーディオ増幅器において以下にその動作について図１３を参照しながら説明する。図１３は本実施形態のオーディオ増幅器にある信号が入力されたときの各部信号の様子を示した図である。
【００５３】
図１３（ａ）の信号が入力されたとき、ユーザ所望の全体ゲインが決められているので図１３（ｂ）の波形が出力される。入力ピークレベルがある値以下のときは、必要とされる可変出力電圧電源２の出力電圧は、図１３（ｃ）の最低電圧以下であるので、前記最低電圧に固定することでゲイン制御部４の信号処理量を軽減することができる。
【００５４】
（実施の形態４）
以下に本発明の実施の形態４に係るオーディオ増幅器について図面を参照しながら説明する。ここで図１４は、本実施形態に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図である。
【００５５】
実施の形態２の図１２に比べ全体ゲイン判定部５５でユーザ所望の全体ゲインGaを監視し、ある全体ゲインＧａ以下の場合に、可変出力電圧電源２の出力電圧を固定するような制御を行っている。
【００５６】
可変出力電圧電源２の出力電圧は、回路構成により、可変範囲が限定され、出力可能な最低電圧が規定される場合がある。全体ゲインＧａの値のよっては、出力信号ピークレベルはいかなる入力信号レベルに対してもこの最低電圧以下の電源電圧で出力できる範囲になるので、全体ゲインＧａの値がある値以下であれば、上記ゲイン制御を行う必要がなくなりゲイン制御部の信号処理量を軽減することができる。その他、実施の形態３の図１２と同じ機能の部分には同じ符号を付けて詳細説明を省く。
【００５７】
以上のように構成された、本実施形態のオーディオ増幅器において以下にその動作について図１５を参照しながら説明する。図１５は本実施形態のオーディオ増幅器にある信号が入力されたときの各部の信号の様子を示した図である。図１５（ａ）の信号が入力されたとき、図１５（ｂ）の実線のようにユーザ所望の全体ゲインがある範囲よりも小さければ、図１５（ｃ）のようにいかなる入力信号レベルに対しても出力ピークレベルが前記最低電圧以下になるので、このときの可変出力電圧電源２の出力電圧を前記最低電圧に固定することでゲイン制御部４の信号処理量を軽減することができる。
【００５８】
（実施の形態５）
以下に本発明の実施の形態５に係るオーディオ増幅器について図面を参照しながら説明する。ここで図１６は、本実施形態に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図である。
【００５９】
実施の形態１の図１に比べて異なる点は、ＡＤ変換器６の前段に第３のゲイン可変手段である信号処理部１８を備え、またゲイン制御部４内に、第２ゲイン決定部５１ａ、第３ゲイン決定部５６、第７テーブル記憶部５７、第３ゲイン係数決定部５８、第８テーブル記憶部５９とを備えている点である。
【００６０】
図１７に示す第７テーブル記憶部５７は全体ゲインＧａと第１ゲインＧ１とから第３のゲインＧ３を参照するテーブルを記憶する。第３ゲイン決定部５６は全体ゲインＧａと第１のゲインＧ１とを入力して、第７テーブル記憶部５７を参照して、第２ゲイン決定部５１と第３ゲイン係数決定部５８に第３ゲインＧ３を出力する。
【００６１】
図１８に示す第８テーブル記憶部５９は第３ゲインＧ３と係数β殿関係を記憶している。第３ゲイン係数決定部５８は入力した第３ゲインＧ３から第８テーブル記憶部５９を参照して信号処理部１８に与える係数βを出力する。
【００６２】
第２ゲイン決定部５１ａは図１と異なり全体ゲインＧａ、第１ゲインＧ１、第３ゲインＧ３を入力して第２ゲインＧ２を決定している。その他、実施の形態１の図１と同じ機能の部分には同じ符号を付けて詳細説明を省く。
【００６３】
このように構成され、つぎにその動作を説明する。実施の形態１のように全体ゲインＧａが入力されて第１ゲインＧ１が決定されると、ＧａとＧ１は第３ゲイン決定部５６に入力される。第３ゲイン決定部５６は第７テーブル記憶部５７を参照して第３ゲインＧ３を決定して、第２ゲイン決定部５１ａと第３ゲイン係数決定部５８に出力する。
【００６４】
第３ゲイン係数決定部５８は第８テーブル記憶部５９を参照して係数βを信号処理部１８に出力して、そのゲインを可変させる。
【００６５】
一方第２ゲイン決定部５１ａは入力されたＧａ、Ｇ１、Ｇ３からＧ２＝Ｇａ−（Ｇ１＋Ｇ３）によってＧ２を決定して第２ゲイン係数決定部５２に出力し、第２ゲイン係数決定部５２は第６テーブル記憶部５３を参照して係数αを信号処理部１５に出力する。
【００６６】
このように本実施形態によれば、第１および第２のゲイン可変手段で十分にゲインが可変できない場合や、特にアナログ信号の入力レベルが大きくてＤＳＰ３で飽和が起こるような場合に、あらかじめ入力の近くでレベルを押さえておくことが可能となる。
【００６７】
なお、ここでは入力アナログ信号に対するゲイン可変手段を、第１、第２のゲイン可変手段に加えての第３のゲイン可変手段として説明したが、ＤＳＰ部にゲイン制御を行わず、代わりに信号処理部１８に対するゲイン制御を第２のゲイン可変手段としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のオーディオ増幅器は、出力信号のピークレベルを予測し、出力段の電源電圧を多段階または連続的に適切に変化させることにより、オーディオ増幅器の電力変換効率、残留ノイズを改善するオーディオ増幅器に利用できる産業上の利用可能性の高い発明である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図
【図２】同じくその第１テーブル記憶部に格納されているΔθとＧａとの関係が示されたテーブルを示す図
【図３】同じくその第２テーブル記憶部に格納されているＧａとその倍率Ｘとの関係が示されたテーブルを示す図
【図４】同じくその第３テーブル記憶部に格納されているＶｏｐとＶｓｏとの関係が示されたテーブルを示す図
【図５】同じくその第４テーブル記憶部に格納されているＶｓｏとＶｓｉとの関係が示されたテーブルを示す図
【図６】同じくその第５テーブル記憶部に格納されているＶｓｏとＧ１との関係が示されたテーブルを示す図
【図７】同じくその第６テーブル記憶部に格納されているＧ２とαとの関係が示されたテーブルを示す図
【図８】本発明の実施の形態１に係る制御フローチャート
【図９】同じく実施の形態１に係る各部の波形を示した図
【図１０】本発明の実施の形態２に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図
【図１１】同じくその各部の波形を示した図
【図１２】本発明の実施の形態３に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図
【図１３】同じくその各部の波形を示した図
【図１４】本発明の実施の形態４に係るスイッチング方式のオーディオ増幅器の全体構成を示したブロック図
【図１５】同じくその各部の波形を示した図
【図１６】本発明の実施の形態５に係る各部の波形を示した図
【図１７】同じくその第７テーブル記憶部に格納されているＧａとＧ１からＧ３を参照するテーブルを示す図
【図１８】同じくその第８テーブル記憶部に格納されているＧ３と係数βとの関係が示されたテーブルを示す図
【図１９】従来のオーディオ増幅器の全体ブロック図
【図２０】従来のオーディオ増幅器の各部の波形を示した図
【符号の説明】
【００７０】
１    Ｄ／Ａ変換部
２    可変出力電圧電源
３    ＤＳＰ
４    ゲイン制御部
５    入力部
６    Ａ／Ｄ変換器
７    ＤＩＲ
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
１５    信号処理部（第２のゲイン可変手段）
１６    ピークレベル検出手段
１７    信号遅延手段
４１    全体ゲイン決定部
４２    第１テーブル記憶部
４３    出力ピークレベル決定部
４４    第２テーブル記憶部
４５    電源電圧決定部
４６    第３テーブル記憶部
４７    制御電圧決定部
４８    第４テーブル記憶部
４９    第１ゲイン決定部
５０    第５テーブル記憶部
５１、５１ａ    第２ゲイン決定部
５２    第２ゲイン係数決定部
５３    第６テーブル記憶部
５４    入力ピークレベル判定部
５５    全体ゲイン判定部
５６    第３ゲイン決定部
５７    第７テーブル記憶部
５８    第３ゲイン係数決定部
５９    第８テーブル記憶部
【図１】
2005192067.tif 000003
【図２】
2005192067.tif 000004
【図３】
2005192067.tif 000005
【図４】
2005192067.tif 000006
【図５】
2005192067.tif 000007
【図６】
2005192067.tif 000008
【図７】
2005192067.tif 000009
【図８】
2005192067.tif 000010
【図９】
2005192067.tif 000011
【図１０】
2005192067.tif 000012
【図１１】
2005192067.tif 000013
【図１２】
2005192067.tif 000014
【図１３】
2005192067.tif 000015
【図１４】
2005192067.tif 000016
【図１５】
2005192067.tif 000017
【図１６】
2005192067.tif 000018
【図１７】
2005192067.tif 000019
【図１８】
2005192067.tif 000020
【図１９】
2005192067.tif 000021
【図２０】
2005192067.tif 000022