(57)【要約】【課題】  複数のモジュール化されたアンプユニットにより、任意のチャンネル数で操作部や機能部を自由な構成で設計可能な増幅器を提供する。【解決手段】  増幅器は、複数のモジュール化されたアンプユニットを整列させて筐体に収納することが可能な増幅器であって、各アンプユニットが、増幅回路を含む回路部を内蔵するメインモジュールと、メインモジュールの前面に取り付けられるフロントモジュールと、メインモジュールの後面に取り付けられるリアモジュールとを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモジュール化されたアンプユニットを整列させて筐体に収納することが可能な増幅器であって、
前記各アンプユニットが、
増幅回路を含む回路部を内蔵するメインモジュールと、
前記メインモジュールの前面に取り付けられるフロントモジュールと、
前記メインモジュールの後面に取り付けられるリアモジュールと、
を備える増幅器。
【請求項２】
前記フロントモジュールは操作部を備える、請求項１に記載の増幅器。
【請求項３】
前記操作部は、出力調整用ボリューム、イコライザ用操作ボリューム、入出力切換スイッチ、モニタスピーカ用端子、ヘッドフォン出力端子、デジタル入力端子、アナログ音声入力端子、出力レベル表示用インジケータのうち１または複数の組み合わせで構成される、請求項２に記載の増幅器。
【請求項４】
前記リアモジュールは入出力部を備える、請求項１〜３のいずれかに記載の増幅器。
【請求項５】
前記入出力部は、音声入力端子、音声出力端子、制御用入力端子、制御用出力端子、監視用入力端子、監視用出力端子のうち１または複数の組み合わせで構成される、請求項４に記載の増幅器。
【請求項６】
前記リアモジュールはネットワークに接続される通信部を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の増幅器。
【請求項７】
前記各アンプユニットのメインモジュールに内蔵される回路部がデジタル増幅回路である、請求項１〜６のいずれかに記載の増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅器に関し、特に、複数のモジュール化されたアンプユニットを筐体内にマウントできるようにした増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のチャンネルの音声を増幅して出力するためには、各チャンネルに対応する複数の増幅器を１つの筐体内に内蔵したアンプユニットが用いられる。各チャンネルに対して、入出力用端子、増幅用の電子回路の他に、ボリュームやイコライザ、ライン／マイクの切換、その他の制御のための操作部を設ける必要がある。
【０００３】
このような場合、チャンネルによってはラインまたはマイクのうちいずれか一方だけを使用する場合やイコライザを必要としない場合など種々の使用状況が考えられるため、全てのチャンネルにそれぞれ全機能を搭載するように構成することは無駄な場合が多くなる。また、通信機能やモニタスピーカ、ヘッドフォンアウト端子、その他の多彩な機能部を搭載することが考えられるが、ユーザにより要否が異なるので、全ての機種にこのような機能部を搭載することは無駄が多くなる。
【０００４】
これに対して、１または少数のチャンネル毎にモジュール化したアンプユニットを複数構成し、これらを筐体内に収納することが考えられる。このようなモジュール化したアンプユニットは、所定サイズのラックにマウント可能な筐体に収納可能なサイズで構成されており、複数のアンプユニットを筐体内に整列させて組み込むことで、任意のチャンネルのアンプを構成することが可能となる。たとえば、EIA（Electronic Industries Alliance）規格のラックにマウントするような場合には、１ユニット（高さ約45mm）、２ユニット（高さ約90mm）、３ユニット（高さ約135mm）のものにマウント可能なサイズに設定された筐体を用意し、この筐体に収納可能となるように、各アンプユニットの高さ及び幅を設定する。
【０００５】
このようにモジュール化したアンプユニットを筐体内に収納する場合、故障時にメンテナンス作業を行う際や設計変更のためにモジュールの組み替えを行うためには、該当するアンプユニットを筐体から取り外す必要があり、互いに隣接するアンプユニットが近接してマウントされている場合には、作業が容易に行えないおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、複数のモジュール化されたアンプユニットにより、任意のチャンネル数で操作部や機能部を自由な構成で設計可能な増幅器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る増幅器は、複数のモジュール化されたアンプユニットを整列させて筐体に収納することが可能な増幅器であって、各アンプユニットが、増幅回路を含む回路部を内蔵するメインモジュールと、メインモジュールの前面に取り付けられるフロントモジュールと、メインモジュールの後面に取り付けられるリアモジュールとを備える。
【０００８】
この場合、１つまたは少数のチャンネル毎に独立したアンプユニットを構成して筐体内に収納することで、任意のチャンネル数のアンプを構成することが可能であり、また装置構成を任意に設計することができるとともに、各モジュール毎に交換することが可能であるため、故障時や設計変更時におけるメンテナンス作業が容易になる。
【０００９】
本発明の請求項２に係る増幅器は請求項１に記載の増幅器であって、フロントモジュールは操作部を備える。
【００１０】
この場合、１つまたは少数のチャンネル毎に独立して操作部を設定することが可能となり、装置構成の自由度を高めることができる。
【００１１】
本発明の請求項３に係る増幅器は請求項２に記載の増幅器であって、操作部は、出力調整用ボリューム、イコライザ用操作ボリューム、入出力切換スイッチ、モニタスピーカ用端子、ヘッドフォン出力端子、デジタル入力端子、アナログ音声入力端子、出力レベル表示用インジケータのうち１または複数の組み合わせで構成される。
【００１２】
この場合、各種操作部の１または複数の組み合わせが前面に配置された構成とすることができる。
【００１３】
本発明の請求項４に係る増幅器は請求項１〜３のいずれかに記載の増幅器であって、リアモジュールが入出力部を備えている。
【００１４】
この場合、入出力部を背面に備えた増幅器を構成することができる。ここで、入出力部とは、入力部のみを含む場合、出力部のみを含む場合または入力部と出力部の組み合わせで構成される場合、いずれの構成をも含むものとする。
【００１５】
本発明の請求項５に係る増幅器は請求項４に記載の増幅器であって、入出力部が、音声入力端子、音声出力端子、制御用入力端子、制御用出力端子、監視用入力端子、監視用出力端子のうち１または複数の組み合わせで構成される。
【００１６】
この場合、各種入出力端子を選択的に備えたアンプユニットを用意しておくことで、最も適当なものを選択して複数チャンネルのアンプを構成することができる。
【００１７】
本発明の請求項６に係る増幅器請求項１〜５のいずれかに記載の増幅器であって、リアモジュールがネットワークに接続される通信部を備える。
【００１８】
この場合、通信部を介してネットワーク接続を行うことが可能であり、音声データをネットワークを介して入出力することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項７に係る増幅器は請求項１〜６のいずれかに記載の増幅器であって、各アンプユニットのメインモジュールに内蔵される回路部がデジタル増幅回路である。
【００２０】
アナログアンプで大出力を実現する場合、電力変換効率が悪く半導体の発熱が大きいので、放熱板が大きくなる、または冷却装置を備える必要がある、などの理由によりメインモジュールが大きくなってしまい、非常に大型の機器となってしまうという欠点があるが、デジタル増幅回路でメインモジュールを構成することにより、小型化が可能となる。またこのような小型化に伴って操作部や入出力端子部として確保できる面積が限られてくるが、モジュール化して必要な機能のみを搭載することで、操作部や入出力端子を無理なく配置することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る増幅器によれば、１つまたは少数のチャンネル毎にモジュール化されたアンプユニットを筐体に収納することにより、任意のチャンネル数のアンプを構成することが可能であるとともに、操作部、入出力の組み合わせを任意に設定することが可能となり、さらに、フロントモジュール、メインモジュール、リアモジュールのそれぞれについて故障時におけるメンテナンス作業が容易になり、設計変更時における組み替えも容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係るデジタルアンプについて、図に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
〈モジュール構成例〉
１チャンネルのアンプを１つのモジュール化されたアンプユニットとする場合の構成例を図１に示す。
【００２４】
図１に示すように、120Wモジュール10、240Ｗモジュール20、360Ｗモジュール30を構成する。各モジュール内に内蔵される回路基板は共通のものとし、それぞれローインピーダンス、ハイインピーダンス（例えば、８Ω、70Ｖline）の２種、合計６種類のものを構成する。
【００２５】
120Ｗモジュール10は、操作部や表示部が設けられるフロントモジュール11、内部に回路部を内蔵するメインモジュール12、各種入出力端子を備えるリアモジュール13から構成されている。240Ｗモジュール20は、120Ｗモジュール10と同様に、操作部や表示部が設けられるフロントモジュール21、内部に回路部を内蔵するメインモジュール22、各種入出力端子を備えるリアモジュール23から構成されている。さらに、360Ｗモジュール30についても、120Ｗモジュール10と同様に、操作部や表示部が設けられるフロントモジュール31、内部に回路部を内蔵するメインモジュール32、各種入出力端子を備えるリアモジュール33から構成されている。
【００２６】
120Wモジュール10、240Wモジュール20、360Wモジュール30は、それぞれ前後に開口した筐体に複数整列させて収納できるように構成されている。筐体は、EIA規格またはJIS規格などの規格に準拠したラックにマウントされるような場合には、各規格に沿った外形寸法で構成されており、これに対応して各モジュールの寸法も所定値に設定されている。
【００２７】
たとえば、３ユニットのEIA規格のラックにマウントする筐体では、収納空間の高さが約100mm〜120mm程度と想定されるため、これに対応するようにモジュール化されたアンプユニットの高さを100mm程度に設定することができる。また、筐体の収納空間の幅が410mm以上であるような場合には、スロット幅33mm、スロット間のクリアランス0.5mmに設定して、この各スロットに収納可能なサイズの120Ｗモジュール10a〜10lを図２に示すように12台マウントすることが可能となる。
【００２８】
240Wモジュール20および360Wモジュール30についても、筐体の収納空間に対応するような外形寸法が設定されており、120Wモジュール10と同様に、３ユニットのEIA規格に適合する筐体に収納する場合には、高さ100mm程度に設定することができる。また、240Wモジュール20および360Wモジュール30の幅をそれぞれ120Wモジュール10の幅の２倍（たとえば、約66mm）および３倍（たとえば、約99mm）に設定した場合には、図２に示すような筐体に、240Wモジュール20を６台、360Wモジュール30を４台収納することが可能となる。
【００２９】
また、図１に示すような120Ｗモジュール10の幅方向のサイズを、１ユニットのラックにマウントされる筐体に収容可能なサイズに設定しておくことで、図３に示すように、１ユニットのラックに横に並べて収納することが可能となる。図２に示すような筐体と同様に、筐体の収納空間の幅方向サイズが410mm以上であるような場合には、４台の120Wモジュール10を収納することが可能となる。
【００３０】
また、２チャンネルを並列に内蔵するアンプユニットを構成することができる。この場合の例を図４に基づいて説明する。
【００３１】
図４に示すように、２つの120Wアンプユニットを内蔵した2chモジュール60、２つの240Ｗアンプユニットを内蔵した2chモジュール70、２つの360Ｗモジュールを内蔵した2chモジュール80を構成する。
【００３２】
各2chモジュール60,70,80は、それぞれ操作部や表示部が設けられるフロントモジュール61,71,81、内部に回路部を内蔵するメインモジュール62,72,82、各種入出力端子を備えるリアモジュール63,73,83から構成されている。また、各2chモジュールは60,70,80は、それぞれ120Ｗモジュール10、240Ｗモジュール20、360Ｗモジュール30の幅を２倍にしたサイズに構成することも可能であり、内蔵する回路部品の大きさと、収納される筐体の収納空間に対応して適宜のサイズに設定することが可能である。
【００３３】
このような2chモジュールは、２つの出力をそれぞれ２つのスピーカに接続することでステレオアンプとして使用することが可能である。
【００３４】
また、２つのアンプに位相を反転した入力を供給し、各出力をブリッジ接続することによって、約２倍のモノラル出力を得るBTL（Bridged Transless）アンプを構成することが可能である。この場合、一方のチャンネルには入力信号の位相を反転させるための反転アンプを構成する必要がある。この反転アンプは、フロントモジュールまたはリアモジュールに内蔵する構成とすることができる。
【００３５】
また、３チャンネル以上の複数のチャンネルを統合したモジュールを構成することも可能であり、この場合には、対応する操作部および表示部がフロントモジュールに設けられ、対応する入出力部がリアモジュールに設けられ、チャンネル数に応じた回路基板がメインモジュールに内蔵されることとなる。
【００３６】
さらに、横置き状態でラックにマウントされた場合に、操作部の操作や表示部の確認が容易になるように、横置き状態仕様とすることが考えられる。たとえば、前述の120Ｗモジュール10と同等のモジュールが１ユニットのラック50にマウントされる場合、図５に示すように、横置き状態での操作や表示の確認が容易になるように設定されたモジュール90a〜90dを構成する。
【００３７】
図６に示すように、各モジュール100は、フロントモジュール110、メインモジュール120、リアモジュール130で構成されている。
【００３８】
フロントモジュール110の後面およびメインモジュール120の前面には、互いに結合可能なコネクタ（図示せず）が設けられており、これらコネクタが結合することにより電気的接続が可能となっている。
【００３９】
フロントモジュール110の前面には、LEDや液晶などで構成される各種インジケータ類111、ボリュームつまみ、イコライザ用スライドつまみ、電源スイッチなどで構成される操作部112などが設けられており、この他、デジタル入力端子、ヘッドフォン出力端子などの入出力端子類を設けることも可能である。
【００４０】
メインモジュール120の後面には、筐体内部に設けられたコネクタと結合するコネクタが設けられており、筐体前面から挿入されるメインモジュール120はこのコネクタの結合により筐体内の所定位置に取り付けられる。
【００４１】
リアモジュール130の前面には、筐体内部に設けられたコネクタと結合するコネクタが設けられており、筐体後面から挿入されるリアモジュール130はこのコネクタの結合により筐体内の所定位置に取り付けられる。
【００４２】
メインモジュール120のコネクタと結合する筐体内のコネクタおよびリアモジュール130のコネクタと結合するコネクタは、それぞれ筐体内に取り付けられたマザーボードに固定されており、対応するメインモジュール120とリアモジュール130とを電気的に接続するように構成される。
【００４３】
リアモジュール130の後面には、マイク入力端子、アナログライン入力端子、デジタルライン入力端子、出力端子、ヘッドフォン出力端子、入力切換スイッチなどの入出力部が形成されている。
【００４４】
筐体内に設けられるマザーボードには、メインモジュール120が取り付けられるコネクタに外部からの電源電圧を供給するためのバスラインが設けられている。また、メインモジュール120には電源回路が設けられており、コネクタを介して筐体内のバスラインから供給される電源電圧をDC電源に変換するなどして、必要に応じてフロントモジュール110およびリアモジュール130に供給している。なお、このような構成に代えて、筐体に電源回路を設けて、各モジュールへのDC電源供給を行うように構成することも可能である。
【００４５】
本発明に係る増幅器は、前面に設けられるフロントモジュール110、パワーアンプ回路基板を内蔵するメインモジュール120、入出力部を備えるリアモジュール130から構成されており、故障時の交換やメンテナンスを行う際には、故障が生じたモジュールだけを前面または後面から引き出して交換することが可能であり、作業が非常に簡単になる。
【００４６】
また、パワーアンプを実装するメインモジュール120に対して、操作部や表示部の異なるフロントパネル110および異なる入出力部を有するリアモジュール130を組み換えることにより、多様な使用方法を実現できるとともに、パワーアンプを実装するメインモジュール120を汎用的に使用できる。
【００４７】
〈その他の実施形態〉
（Ａ）メインアンプユニット、予備アンプユニットおよび故障検知モジュールを同一の筐体に組み込むことが可能な単位サイズのモジュールとして用意し、これらを同一の筐体に組み込んでおく。
【００４８】
故障検知モジュールは、メインアンプユニットの動作を監視し、メインアンプユニットの故障を検出した場合には、自動的に予備アンプユニットに切り換えるように構成される。
【００４９】
また、予備アンプユニットについても、マニュアル操作により動作させることも可能な構成とすることができる。
【００５０】
このような構成とすることにより、メインアンプユニットに故障が発生した場合に、故障検知モジュールが自動的に予備アンプユニットに切り換えを行って、故障が発生したメインアンプユニットの交換やメンテナンスを行う間、予備アンプユニットによる動作を継続させることが可能となる。この時、故障があったメインアンプユニットは、前面からのメンテナンス作業が可能であることから、予備アンプユニットの動作を継続しながらのメンテナンス作業が可能となる。
（Ｂ）出力を絶縁したい場合には、別途アウトプットトランスモジュールを設けることにより、電気的に絶縁することが可能となる。
（Ｃ）無停電電源モジュール（UPS）を各アンプユニットと同一の単位サイズでモジュール化することが可能である。この場合、この無停電電源モジュールを同一の筐体内に収納することで、停電時におけるバックアップ電源として作動させることが可能である。
【００５１】
また、CDプレイヤ、MDプレイヤ、カセットプレイヤなどをアンプユニットと同一の単位サイズでモジュール化することで、同一の筐体内に収納することが可能となる。
【００５２】
さらに、ワイヤレス装置をモジュール化することにより、アンプユニットに入力される入力信号をワイヤレスで受信したり、出力信号をワイヤレスで送信することが可能となる。
（Ｄ）リアモジュール130に電源回路を内蔵する構成とすることも可能であり、この場合、リアモジュール130を介してメインモジュール120およびフロントモジュール110への電源供給を行う構成とすることができる。
【００５３】
また、リアモジュール130がネットワークに接続するためのコネクタを備える構成とすることも可能である。ネットワークによる通信機能を必要とする場合には、メインモジュール120に内蔵される回路基板上に当該回路構成を搭載するように構成することが可能であり、またリアモジュール内にこのような回路構成を内蔵することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、任意のチャンネル数で操作部や表示部および入出力部の構成が自由に設計可能なアンプを構成することが可能となり、また、メンテナンスが容易な増幅器を構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のモジュール構成例を示す説明図。
【図２】筐体内に収納した例の説明図。
【図３】筐体内に収納した例の説明図。
【図４】他のモジュール構成例の説明図。
【図５】筐体内に収納した例の説明図。
【図６】モジュール仕様の説明図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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