(57)【要約】【課題】  ポップノイズを低減しながらも、入力電圧を極力短時間で立ち上げ／立ち下げすることが可能なノイズ低減回路を提供する。【解決手段】  ヘッドフォンアンプ６１への入力電圧の立ち上げ／立ち下げ時に生じるポップノイズを低減するための回路１である。入力電圧の立ち上げ／立ち下げ波形の傾きが、初期部分及び後期部分では比較的小さくなり、中期部分では比較的大きくなるように波形成形を行う波形成形手段を備える。【選択図】    図１
2005109874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧の被入力部への入力電圧の立ち上げ／立ち下げ時に生じるノイズを低減するための回路であって、
縦軸を電圧とし横軸を経過時間とした場合に、前記入力電圧の立ち上げ／立ち下げ波形の傾きが、初期部分及び後期部分では比較的小さくなり、中期部分では比較的大きくなるように波形成形を行う波形成形手段を備えることを特徴とするノイズ低減回路。
【請求項２】
前記波形成形手段は、
複数種類の電流値を出力可能な電流出力手段と、
前記電流出力手段の出力電流値を階段状に変化するように切換制御する切換制御手段と、
前記電流出力手段より出力される電流値を積分し電圧値として出力する第１積分手段と、
前記第１積分手段からの出力電圧値を、前記入力電圧の立ち上げ時には電流値へ変換して出力する一方で、立ち下げ時には電流値へ変換及び正負反転して出力する電圧電流変換手段と、
前記電圧電流変換手段より出力される電流値を積分し前記入力電圧として出力する第２積分手段と、
を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減回路。
【請求項３】
前記切換制御手段は、
前記入力電圧が目標電圧に達するまでの間は前記電流出力手段の出力電流値を維持させ、前記入力電圧が目標電圧に達したことを検出すると、前記電流出力手段を次の出力電流値に切り替え制御し、前記入力電圧が次の目標電圧に達するまでの間は、該切り替え後の出力電流値に維持させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減回路。
【請求項４】
前記切換制御手段は、
前記電流出力手段の出力電流値が、１周期の正弦波にハミング窓をかけた波形に沿って階段状に変化するように、前記電流出力手段を切換制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のノイズ低減回路。
【請求項５】
前記波形成形手段は、
複数種類の電流値を出力可能な電流出力手段と、
前記電流出力手段の出力電流値を階段状に変化するように切換制御する切換制御手段と、
前記電流出力手段より出力される電流値を積分し前記入力電圧として出力する積分手段と、
を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減回路。
【請求項６】
前記切換制御手段は、
前記入力電圧が目標電圧に達するまでの間は前記電流出力手段の出力電流値を維持させ、前記入力電圧が目標電圧に達したことを検出すると、前記電流出力手段を次の出力電流値に切り替え制御し、前記入力電圧が次の目標電圧に達するまでの間は、該切り替え後の出力電流値に維持させる制御を行うことを特徴とする請求項５に記載のノイズ低減回路。
【請求項７】
前記切換制御手段は、
前記電流出力手段の出力電流値が、１周期の正弦波にハミング窓をかけ、更に１回積分を施した波形、に沿って階段状に変化するように、前記電流出力手段を切換制御することを特徴とする請求項５又は６に記載のノイズ低減回路。
【請求項８】
当該ノイズ低減回路は、ヘッドフォンアンプへの入力電圧の立ち上げ／立ち下げ波形に前記波形成形を施すことにより、ポップノイズを低減させるものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のノイズ低減回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ低減回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばヘッドフォンアンプの起動、すなわちヘッドフォンアンプ（電圧の被入力部）への入力電圧の立ち上げを急激に行うと、可聴域にいわゆるポップノイズと呼ばれる雑音が聞こえる。同様に、ヘッドフォンアンプのパワーダウン、すなわちヘッドフォンアンプへの入力電圧の立ち下げを急激に行うと、ポップノイズが生じる。
【０００３】
このようなポップノイズを低減させるための従来の回路は、例えば、図１０に示すように、抵抗Ｒ１と容量Ｃ４を用いた積分回路で構成される。
【０００４】
すなわち、図１０に示すポップノイズ低減回路においては、基準電圧（回路への入力電圧であり、ヘッドフォンアンプへの入力電圧の元となる電圧）側とヘッドフォンアンプ１０１との間に抵抗Ｒ１を直列に接続し、更に、抵抗Ｒ１とヘッドフォンアンプ１０１との間に容量Ｃ４の一端を接続し、この容量Ｃ４の他端側はグランドに接続している。
【０００５】
図１１に示すのは、図１０の回路を用いる場合における基準電圧の立ち上がり／立ち下がり波形（図１１（ｃ））と、それに応じたヘッドフォンアンプ用基準電圧（ヘッドフォンアンプ１０１への入力電圧）の立ち上がり／立ち下がり波形（図１１（ｂ））と、ヘッドフォン１０２の出力（図１１（ａ））である。なお、図１１（ｂ）、（ｃ）においては縦軸を電圧値、横軸を経過時間とし、図１１（ａ）においては縦軸を音の大きさ、横軸を経過時間としている。
【０００６】
ヘッドフォンアンプ１０１の起動時には、基準電圧（図１１（ｃ））がグランド電位からパルス状に立ち上がり、ヘッドフォンアンプ用基準電圧（図１１（ｂ））は容量Ｃ４の値に応じた一次応答（基準電圧の立ち上がりに対する一次応答）でグランド電位から立ち上がる。起動動作が完了すると、ヘッドフォンアンプ用基準電圧は基準電圧と等しくなる。
【０００７】
また、ヘッドフォンアンプ１０１のパワーダウン時には、基準電圧がグランド電位へパルス状に立ち下がり、ヘッドフォンアンプ用基準電圧は容量Ｃ４の値に応じた一次応答でグランド電位へ立ち下がる。パワーダウン動作が完了すると、ヘッドフォンアンプ用基準電圧はグランド電位になる。
【０００８】
すなわち、図１０の回路の場合には、ヘッドフォンアンプ用基準電圧の立ち上がり／立ち下がり波形を、容量Ｃ４を用いた一次応答にすることにより、その急峻な立ち上がり／立ち下がりを緩和し、ポップノイズを低減させる。
【０００９】
なお、ヘッドフォン１０２ではＤＣカット用の容量Ｃ４で微分された波形（図１１（ａ））が出力される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図１０の回路の場合には、抵抗Ｒ１と容量Ｃ４を用いた一次応答で立ち上がり／立ち下がりが行われるため、ヘッドフォンアンプ用基準電圧の立ち上がり／立ち下がり波形における初期部分は急峻な変化部分となる（図１１（ｂ）のＡ部及びＢ部参照）。
【００１１】
そのため、図１１（ａ）に示すように、初期部分の微分値が極大となる（Ｃ部及びＤ部参照）。
【００１２】
よって、短時間で立ち上げ動作を完了させようとすると、初期部分の急峻な立ち上がり／立ち下がりが微分値の急峻な変化となってＤＣカット用容量Ｃ４の先のヘッドフォン１０２へ現れ、ポップノイズの波高値が高くなるので、可聴域に大きなポップノイズを生じてしまう。
【００１３】
図１０の回路の場合にポップノイズを確実に低減するには、容量Ｃ４の値を大きくすることにより立ち上げ／立ち下げに要する時間を引き延ばし、単位時間あたりの変化量を小さくする（微分値の波高値を低くする）必要がある。しかし、この場合には、当然のことながら立ち上げ／立ち下げ時間の大幅な増大を招いてしまう。
【００１４】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ノイズ（例えばポップノイズ）を低減しながらも、入力電圧を極力短時間で立ち上げ／立ち下げすることが可能なノイズ低減回路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】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明のノイズ低減回路は、電圧の被入力部への入力電圧の立ち上げ／立ち下げ時に生じるノイズを低減するための回路であって、縦軸を電圧とし横軸を経過時間とした場合に、前記入力電圧の立ち上げ／立ち下げ波形の傾きが、初期部分及び後期部分では比較的小さくなり、中期部分では比較的大きくなるように波形成形を行う波形成形手段を備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明のノイズ低減回路においては、前記波形成形手段は、複数種類の電流値を出力可能な電流出力手段と、前記電流出力手段の出力電流値を階段状に変化するように切換制御する切換制御手段と、前記電流出力手段より出力される電流値を積分し電圧値として出力する第１積分手段と、前記第１積分手段からの出力電圧値を、前記入力電圧の立ち上げ時には電流値へ変換して出力する一方で、立ち下げ時には電流値へ変換及び正負反転して出力する電圧電流変換手段と、前記電圧電流変換手段より出力される電流値を積分し前記入力電圧として出力する第２積分手段と、を備えて構成されていることを好ましい例とする。
【００１７】
この場合、前記切換制御手段は、前記電流出力手段の出力電流値が、１周期の正弦波にハミング窓をかけた波形に沿って階段状に変化するように、前記電流出力手段を切換制御することが好ましい。
【００１８】
或いは、本発明のノイズ低減回路においては、前記波形成形手段は、複数種類の電流値を出力可能な電流出力手段と、前記電流出力手段の出力電流値を階段状に変化するように切換制御する切換制御手段と、前記電流出力手段より出力される電流値を積分し前記入力電圧として出力する積分手段と、を備えて構成されていることも好ましい。
【００１９】
この場合、前記切換制御手段は、前記電流出力手段の出力電流値が、１周期の正弦波にハミング窓をかけ、更に１回積分を施した波形、に沿って階段状に変化するように、前記電流出力手段を切換制御することが好ましい。
【００２０】
また、前記切換制御手段は、前記入力電圧が目標電圧に達するまでの間は前記電流出力手段の出力電流値を維持させ、前記入力電圧が目標電圧に達したことを検出すると、前記電流出力手段を次の出力電流値に切り替え制御し、前記入力電圧が次の目標電圧に達するまでの間は、該切り替え後の出力電流値に維持させる制御を行うことが好ましい。
【００２１】
なお、当該ノイズ低減回路は、ヘッドフォンアンプへの入力電圧の立ち上げ／立ち下げ波形に前記波形成形を施すことにより、ポップノイズを低減させるものであることを好ましい一例とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、入力電圧の立ち上げ／立ち下げ波形の傾きが、初期部分及び後期部分では比較的小さくなるように波形成形を行うので、例えばヘッドフォンアンプ（電圧の被入力部）への入力電圧の立ち上げ／立ち下げ時に生じるポップノイズ（ノイズ）を好適に低減することができる。また、中期部分では傾きが比較的大きくなるように波形成形を行うので、極力短時間で入力電圧を立ち上げ／立ち下げすることができる。つまり、ノイズ（ポップノイズ）を低減しながらも、入力電圧を極力短時間で立ち上げ／立ち下げすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係るノイズ低減回路の好適な一例としてのポップノイズ低減回路について説明する。
【００２４】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係るポップノイズ低減回路１を示す回路図、図２はポップノイズ低減回路１が備えるＡＤコンバータ２を示す回路図、図３はポップノイズ低減回路１が備えるＤＡコンバータ３を示す回路図、図４はポップノイズ低減回路１が備えるＶ−Ｉ変換回路４を示す回路図、図５はポップノイズ低減回路１の動作を説明するための図、図６はポップノイズ低減回路１からの出力電圧の出力先であるヘッドフォンアンプ６１その他の回路構成を示す回路図、図７はポップノイズ低減回路１における所望の立ち上げ波形（図７（ｄ））等を示す図、図８はポップノイズ低減回路１の動作（立ち上げ動作のみ）の要旨を説明するための図である。なお、図５、図７、図８においては、何れも横軸を経過時間としている。また、図５（ａ）における縦軸は音の大きさ、図５（ｂ）、（ｄ）、図７（ｄ）、図８（ｃ）における縦軸は電圧値、図５（ｃ）、（ｅ）、図７（ｂ）、図８（ａ）における縦軸は電流値となっている。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係るポップノイズ低減回路（ノイズ低減回路）１は、その出力電圧としてのヘッドフォンアンプ用基準電圧（電圧の被入力部への入力電圧）の立ち上げ／立ち下げ時に生じるノイズを低減するための回路であり、ヘッドフォンアンプ用基準電圧の立ち上げ／立ち下げ波形の傾きが、初期部分及び後期部分では比較的小さくなり、中期部分では比較的大きくなるように波形成形を行う。
【００２６】
そのような波形成形を実現するために、ポップノイズ低減回路１は、例えば、ＡＤコンバータ（切換制御手段）２、ＤＡコンバータ（電流出力手段）３、容量（第１積分手段）Ｃ１、Ｖ−Ｉ変換回路（電圧電流変換手段）４及び容量（第２積分手段）Ｃ２からなる波形成形手段を備え、更に、スイッチＳＷ１を備えている。
【００２７】
なお、ポップノイズ低減回路１は、その制御信号として、立ち上げ／立ち下げ切り替え信号（図５（ｆ））を用いるようになっている。すなわち、立ち上げ／下げ切り替え信号がハイからローに切り替わるとＡＤコンバータ２及びＶ−Ｉ変換回路４が立ち上げ動作用にセッティングされる。また、立ち上げ／下げ切り替え信号がローからハイに切り替わると、同様にＡＤコンバータ２及びＶ−Ｉ変換回路４が立ち下げ動作用にセッティングされる。なお、ＡＤコンバータ２、ＤＡコンバータ３及びＶ−Ｉ変換回路４は、立ち上げ／立ち下げ動作の終了に伴い動作を終了する。
【００２８】
ＤＡコンバータ３は、ＡＤコンバータ２より入力されるコード信号に応じて、複数種類の値のうち何れかの値の定電流を出力する回路であり、ＡＤコンバータ２の制御下で、例えば図５（ｅ）に示すように階段状に変化する電流を出力するようになっている。
【００２９】
より具体的には、ＤＡコンバータ３は、ＡＤコンバータ２の制御により、例えば、１周期の正弦波にハミング窓をかけた波形（図７（ｂ））に沿って階段状に変化するように電流出力を行う（図５（ｅ）及び図８（ａ））。
【００３０】
なお、ＤＡコンバータ３が出力可能な定電流の種類（数）は任意であり、その数が多いほど、ヘッドフォンアンプ用基準電圧の立ち上げ／立ち下げ波形をよりなめらかにすること可能であるが、本実施形態では、具体的には、例えば、ＤＡコンバータ３は、８種類の定電流を出力するようになっていて、図５（ｅ）に示すように、ステップＳ１〜Ｓ１４の合計１４のステップで、その出力電流を階段状に変化させる例について説明する。
【００３１】
図３に示すように、ＤＡコンバータ３は、ＡＤコンバータ２からのコード信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作する複数（例えば、出力可能な定電流値の種類と等しい８つ）のスイッチ３１１〜３１８と、各スイッチ３１１〜３１８のＯＮ／ＯＦＦに応じてＯＮ／ＯＦＦ動作するトランジスタ３２１〜３２８と、を備えている。
【００３２】
ここで、ＡＤコンバータ２よりＤＡコンバータ３に入力されるコード信号の種類は、上記のステップＳ１〜Ｓ１４のステップ数に等しく、例えば、１４となっている。
【００３３】
そのうち第１、第７のコード信号の入力時には、スイッチ３１１〜３１８のうちスイッチ３１１のみがＯＮとなるのに伴い、トランジスタ３２１〜３２８のうちトランジスタ３２１のみがＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ１、Ｓ７の定電流値がＤＡコンバータ３より出力される。
【００３４】
また、第２、第６のコード信号の入力時には、スイッチ３１１〜３１８のうちスイッチ３１１及び３１２がＯＮとなるのに伴い、トランジスタ３２１〜３２８のうちトランジスタ３２１及び３２２がＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ２、Ｓ６の定電流値がＤＡコンバータ３より出力される。
【００３５】
以下、同様に、第３、第５のコード信号の入力時には、スイッチ３１１〜３１３がＯＮとなるのに伴いトランジスタ３２１〜３２３がＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ３、Ｓ５の定電流値がＤＡコンバータ３より出力され、第４のコード信号の入力時には、スイッチ３１１〜３１４がＯＮとなるのに伴いトランジスタ３２１〜３２４がＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ４の定電流値がＤＡコンバータ３より出力される。
【００３６】
また、第８、第１４のコード信号の入力時には、スイッチ３１１〜３１８のうちスイッチ３１５のみがＯＮとなるのに伴い、トランジスタ３２１〜３２８のうちトランジスタ３２５のみがＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ８、Ｓ１４の定電流値がＤＡコンバータ３より出力される。
【００３７】
以下、同様に、第９、第１３のコード信号の入力時には、スイッチ３１５及び３１６がＯＮとなるのに伴いトランジスタ３２５及び３２６がＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ９、Ｓ１３の定電流値がＤＡコンバータ３より出力され、第１０、第１２のコード信号の入力時には、スイッチ３１５〜３１７がＯＮとなるのに伴いトランジスタ３２５〜３２７がＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ１０、Ｓ１２の定電流値がＤＡコンバータ３より出力され、第１１のコード信号の入力時には、スイッチ３１５〜３１８がＯＮとなるのに伴いトランジスタ３２５〜３２８がＯＮとなり、図５（ｅ）におけるステップＳ１１の定電流値がＤＡコンバータ３より出力される。
【００３８】
なお、トランジスタ３２１〜３２８のうち、トランジスタ３２１〜３２４は、Ｐチャンネルトランジスタであり、残りのトランジスタ３２５〜３２８はＮチャンネルトランジスタである。
【００３９】
図１に示すように、ＤＡコンバータ３の出力側は、Ｖ−Ｉ変換回路４及び容量Ｃ１に接続され、この容量Ｃ１の他端側はグランド接続されている。容量Ｃ１は、積分回路として機能するため、Ｖ−Ｉ変換回路４には、ＤＡコンバータ３からの出力電流値が容量Ｃ１により１回積分された電圧値（図５（ｄ）及び図８（ｂ））が入力される。
【００４０】
Ｖ−Ｉ変換回路４は、入力された電圧値に応じた電流値を出力する回路である。このＶ−Ｉ変換回路４は、図４に示すように、アンプ４１、トランジスタＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｐ１、Ｐ２、スイッチＳＷ４１、ＳＷ４２を備えて構成され、入力信号、すなわちＤＡコンバータ３より容量Ｃ１を介して入力される電圧値に応答してアンプ４１からトランジスタＮ１のゲートに電圧が供給され、トランジスタＮ１の導通抵抗と抵抗素子とで決定される電流がトランジスタＮ１に流れるようになっている。トランジスタＮ２のゲートは、トランジスタＮ１のゲートと共通に接続され、これら両トランジスタＮ１、Ｎ２によりカレントミラーを構成している。このため、トランジスタＮ１及びＮ２のトランジスタサイズが相互に等しければこれら両トランジスタＮ１、Ｎ２に流れる電流は同一となり、またトランジスタＰ１に流れる電流も等しくなる。
【００４１】
例えば、立ち上げ動作時に、立ち上げ／下げ切り替え信号がハイからローに切り替わると、スイッチＳＷ４２が導通状態とされる。すると、トランジスタＮ３及びＮ２によりカレントミラーが構成されるため、トランジスタＮ３にトランジスタＮ２と等しい電流が流れるとともに、その電流が出力端子４４より出力される。更に、この出力電流（図５（ｃ））は容量Ｃ２に供給されて、該容量Ｃ２が充電（チャージ）される（容量Ｃ２に電荷が蓄えられる）。
【００４２】
他方、立ち上げ／下げ切り替え信号がローからハイに切り替わると（立ち下げ動作時）、スイッチＳＷ４１が導通状態とされる。すると、トランジスタＰ２及びＰ１によりカレントミラーが構成されるため、トランジスタＰ２にトランジスタＰ１と等しい電流が流れ、出力端子４４を介して容量Ｃ２より電荷を引き抜く（ディスチャージする）ことになる。
【００４３】
このように、Ｖ−Ｉ変換回路４は、立ち上げ時には、容量Ｃ１からの出力電圧値を電流値に変換して出力する一方で、立ち下げ時には、容量Ｃ１からの出力電圧値を電流値へ変換及び正負反転して出力する。
【００４４】
図１に示すように、Ｖ−Ｉ変換回路４の出力側は、ヘッドフォンアンプ６１（図６）の＋入力端子、ＡＤコンバータ２及び容量Ｃ２の一端側に接続され、この容量Ｃ２の他端側はグランドに接続されている。容量Ｃ２は、容量Ｃ１と同様に積分回路として機能するため、ヘッドフォンアンプ６１及びＡＤコンバータ２には、Ｖ−Ｉ変換回路４からの出力電流値を容量Ｃ２により１回積分（容量Ｃ１による積分と通算すれば２回積分）した電圧値（図５（ｂ）及び図８（ｃ））が入力される。
【００４５】
ここで、図６に示すように、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が入力されるヘッドフォンアンプ６１と、ヘッドフォン６２との間には、ＤＣカット用の容量Ｃ３が直列に接続されている。この容量Ｃ３は微分回路として機能する。このため、ヘッドフォン６２からは、容量Ｃ３で微分された波形の音（図５（ａ））が出力される。
【００４６】
また、ＡＤコンバータ２は、入力される電圧値（＝ヘッドフォンアンプ用基準電圧）のレベルをヘッドフォンアンプ用基準電圧の立ち上げ／立ち下げの途中段階で連続的に検出し、検出したレベルに応じてコード信号を出力し、ＤＡコンバータ３の出力電流を段階的に切り替えさせる。
【００４７】
より具体的には、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が目標電圧に達するまでの間はＤＡコンバータ３の出力電流値を維持させ、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が目標電圧に達したことを検出すると、ＤＡコンバータ３を次の出力電流値に切り替え制御し、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が次の目標電圧に達するまでの間は、該切り替え後の出力電流値にＤＡコンバータ３を維持させる制御を行い、これらの制御を繰り返すことにより、ＤＡコンバータ３の出力電流値を階段状に変化させる。
【００４８】
図２に示すように、Ａ／Ｄコンバータ２は、複数（少なくとも、上記のステップ数の１４よりも１つ大きい１５個）のスイッチ２１１〜２２５（一部のみ図示）と、相互に直列接続された複数（スイッチ２１１〜２２５よりも１つ少ない例えば１４個）の抵抗２３１〜２４５（一部のみ図示）からなる抵抗群２３０と、コンパレータ２５と、レジスタ２６と、デコーダ２７と、を備えている。
【００４９】
このうち抵抗群２３０の一端には基準電圧が入力され、他端はグランドに接続されている。すなわち、抵抗２３１〜２４５は各々の抵抗値に応じて基準電圧を分圧している。
【００５０】
また、グランド側に最も近い抵抗２３１とグランドとの間にはスイッチ２１１の一端が接続され、抵抗２３１とその隣の抵抗２３２との間にはスイッチ２１２の一端が接続され、以下同様に、隣り合う抵抗２３２〜２４５の間には、それぞれ１つずつのスイッチ２１２〜２２４の一端が接続され、更に、基準電圧側に最も近い抵抗２４５と基準電圧側の間にはスイッチ２２５の一端が接続されている。
【００５１】
また、スイッチ２１１〜２２５の他端は、何れもコンパレータ２５の−入力端子に接続されている。
【００５２】
更に、スイッチ２１１〜２２５は、レジスタ２６が保持するレジスタ値に応じて切り換えられて、これらスイッチ２１１〜２２５のうちの何れか１つずつがＯＮ状態となるようになっている。
【００５３】
ここで、スイッチ２１１〜２２５のうちスイッチ２１１は、ＡＤコンバータ２の非動作状態時におけるコンパレータ２５への入力をグランド電位に設定するためのものであり、その他のスイッチ２１２〜２２５は、コンパレータ２５に１４種類の目標電圧のうちの何れか１つの電圧値を入力するためのものである。なお、ＡＤコンバータ２における目標電圧は、スイッチ２１２〜２２５のうちＯＮ状態となっている何れか１つのスイッチを介してコンパレータ２５に入力される電圧であり、各抵抗２３１〜２４５の抵抗値によって定まる。
【００５４】
また、コンパレータ２５の＋入力端子には、Ｖ−Ｉ変換回路４の出力側よりループされたヘッドフォンアンプ用基準電圧が入力されている。
【００５５】
このため、コンパレータ２５は、ヘッドフォンアンプ用基準電圧と、何れか１つのスイッチ２１２〜２２５を介して入力される目標電圧と、の比較動作を行うようになっている。
【００５６】
この比較動作の結果、何れか１つのスイッチ２１２〜２２５を介して入力される目標電圧よりもヘッドフォンアンプ用基準電圧が大きいと判定すると、コンパレータ２５はレジスタ２６に信号を出力する。
【００５７】
レジスタ２６では、コンパレータ２５からの信号入力があると、レジスタ値をシフトし、シフト後のレジスタ値に応じてスイッチ２１１〜２２５の切り換えを行う。
【００５８】
例えば、立ち上げ動作の際には、Ａ／Ｄコンバータ２の動作開始時には、スイッチ２１１〜２２５のうちスイッチ２１１のみがＯＮ状態となっているが、Ａ／Ｄコンバータ２の動作が開始されると、スイッチ２１２のみがＯＮ状態となる。次に、比較動作の結果としてコンパレータ２５からレジスタ２６に信号入力されると、レジスタ２６は、レジスタ値をシフトし、シフト後のレジスタ値に応じてスイッチ２１１〜２２５のうちスイッチ２１３（図示略）のみがＯＮ状態となる。その後も、レジスタ２６は、コンパレータ２５からの信号入力がある毎にその値をシフトし、それに応じてスイッチ２１４（図示略）〜２２５の順に、１つずつＯＮ状態へと切り替わる。このようにして、立ち上がり動作の時には、スイッチ２２５がＯＮ状態となったとき、すなわち、コンパレータ２５への入力が基準電圧と同じになったとき、レジスタ２６はＳＷ１切り替え信号を出力し、スイッチＳＷ１をＯＮ状態とする。このとき、ＳＷ１切り替え信号に応答してＤＡコンバータ３及びＶ−Ｉ変換回路４は、消費電力低減のため非活性化状態とされる。
【００５９】
また、立ち下げ動作の際には、立ち上げ動作の場合とは逆の順序でスイッチ２１１〜２２５が切り替わる。そして、スイッチ２１１がＯＮ状態となったとき、すなわち、コンパレータ２５への入力が接地電圧と同じになったとき、レジスタ２６はＳＷ１切り替え信号を出力し、スイッチＳＷ１をＯＮ状態とする。同様に、ＳＷ１切り替え信号に応答して、ＤＡコンバータ３及びＶ−Ｉ変換回路４は、消費電力低減のため非活性化状態とされる。
【００６０】
このように、目標電圧は、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が、スイッチ２１１〜２２５のうちＯＮ状態となっているスイッチを介してコンパレータ２５に入力される電圧値に達する毎に、順次、次の目標電圧へと切り替わる。
【００６１】
また、ＡＤコンバータ２のデコーダ２７は、レジスタ２６の値をデコードしてＤＡコンバータ３に出力する。
【００６２】
ＤＡコンバータ３が、ＡＤコンバータ２より入力されるコード信号に応じて複数種類の値のうち何れかの値の定電流を出力するのは、既に述べた通りであり、具体的には、例えば、ＡＤコンバータ２のスイッチ２１２がＯＮの状態時には第１のコード信号がＤＡコンバータ３に入力され、スイッチ２１３（図示略）がＯＮの状態時には第２のコード信号がＤＡコンバータ３に入力され、以下同様に、スイッチ２１４（図示略）〜２２５がＯＮの状態時にはそれぞれ第３〜第１４のコード信号がＤＡコンバータ３に入力され、それぞれ対応する定電流がＤＡコンバータ３より出力される。
【００６３】
スイッチ２１１〜２２５が上記のような順序で切り替わる結果として、ＤＡコンバータ３は、図５（ｅ）に示すように階段状に変化する電流を出力する。
【００６４】
ここで、ヘッドフォンアンプ用基準電圧の所望の立ち上がり波形は、例えば図７（ｄ）に示すような波形であるが、この波形は、正弦波における１周期の波形（図７（ａ））にハミング窓をかけた波形（図７（ｂ））に対し、１回積分を施し（図７（ｃ））、更に、もう１回積分を施すことにより得られる。
【００６５】
要するに、図７（ｄ）に示す所望の波形は、正弦波における１周期の波形にハミング窓をかけた波形（図７（ｂ））に対し、通算して２回積分を施すことにより得られる。
【００６６】
そのため、ポップノイズ低減回路１により図７（ｄ）に示す所望の波形を実現するためには、図５（ｅ）の波形を、図７（ｂ）の波形に沿うような階段状の波形とする。
【００６７】
また、ＡＤコンバータ２の抵抗２３１〜２４５の各抵抗値は、例えば、以下のようにして決定する。
【００６８】
先ず、図７（ｂ）の波形に対し、その最上点から最下点までを７等分する８本の横線を引く。すると、図７（ｂ）の波形と、これら８本の横線との間には、１４個の交点が生じる。また、図７（ｄ）の波形において、これら各交点と同じ経過時間における電圧値を求める。なお、図７（ｄ）には、図が煩雑となるのを避けるため、一部の電圧値を求めるための横線だけを示している。
【００６９】
例えば、図７（ｂ）において左から１〜１４番目の交点と同じ経過時間における図７（ｄ）の電圧値をそれぞれＶ１〜Ｖ１４とする。なお、図７（ｄ）には、簡単のため、４、５、６番目の交点と同じ経過時間における電圧値であるＶ４、Ｖ５、Ｖ６と、波形における最上点の電圧値であるＶ１５のみを示す。
【００７０】
そして、抵抗２３１の抵抗値はその電圧降下分がＶ１となるように決定し、抵抗２３２の抵抗値はその電圧降下分が（Ｖ２−Ｖ１）となるように決定し、抵抗２３３の抵抗値はその電圧降下分が（Ｖ３−Ｖ４）となるように決定し、以下、同様に、抵抗２３４〜２４４の抵抗値はその電圧降下分が[（Ｖ４〜Ｖ１４）−（Ｖ３〜Ｖ１３）]となるように決定し、抵抗２３５の抵抗値はその電圧降下分が（Ｖ１５−Ｖ１４）となるように決定する。
【００７１】
次に、立ち上げ及び立ち下げ動作について、具体的に説明する。
【００７２】
＜立ち上げ動作＞
先ず、初期状態では、ＡＤコンバータ２に基準電圧が入力されているが、立ち上げ／立ち下げ切り替え信号はハイであるため、スイッチ２１１〜２２５のうちスイッチ２１１がＯＮ状態となっている。このため、ＤＡコンバータ３のスイッチ３１１〜３１８は全てＯＦＦ状態であり、ＤＡコンバータ３は電流出力を行わない。また、容量Ｃ１には電荷が蓄えられておらず、Ｖ−Ｉ変換回路４も電流出力を行わない。また、容量Ｃ２にも電荷が蓄えられていない。また、スイッチＳＷ１もＯＦＦであり、ヘッドフォンアンプ用基準電圧はグランド電位である。
【００７３】
次に、立ち上げ／下げ切り替え信号がハイからローに切り替わると、ＡＤコンバータ２から第１のコード信号が出力される。
【００７４】
ＡＤコンバータ２から出力される第１のコード信号を受けたＤＡコンバータ３は、スイッチ３１１をＯＮ状態として図５（ｅ）におけるステップＳ１の定電流値を出力開始する。
【００７５】
また、Ｖ−Ｉ変換回路４には、ＤＡコンバータ３からの出力電流を容量Ｃ１で１回積分した電圧が入力される。積分結果である電圧波形は、図５（ｄ）に示すように、１／Ｃ１を係数として定電流値を１回積分した値である。
【００７６】
Ｖ−Ｉ変換回路４では、このように積分された電圧をレベルに応じて電流値へ変換し出力する。つまり、Ｖ−１変換回路４は入力電圧波形と同じ波形の電流を出力する。また、Ｖ−Ｉ変換回路４からの電流出力により、容量Ｃ２への充電が開始される。
【００７７】
容量Ｃ２では、Ｖ−Ｉ変換回路４から出力される電流値を１回積分し、その積分結果の電圧値がポップノイズ低減回路１の出力電圧、すなわちヘッドフォンアンプ用基準電圧となる。
【００７８】
こうして、ヘッドフォンアンプ用基準電圧は、図５（ｂ）に示す波形（立ち上げ動作）で、グランド電圧から徐々に上昇を続ける。
【００７９】
なお、容量Ｃ２による積分結果である電圧波形（図５（ｂ））は、図５（ｅ）の定電流波形を、１／Ｃ１、１／Ｃ２を係数として２回積分した値となる。
【００８０】
やがて、ヘッドフォンアンプ用基準電圧がＡＤコンバータ２の目標電圧に達すると、ＡＤコンバータ２は、スイッチ２１１〜２２５のうちＯＮ状態のスイッチを次のスイッチ２１３（図示略）に切り換えることによって目標電圧を次の目標電圧に切り換える（増加方向に切り換える）とともに、コード信号を第２のコード信号に切り換えて出力する。
【００８１】
第２のコード信号を受けたＤＡコンバータ３は、スイッチ３１１及び３１２をＯＮ状態として図５（ｅ）におけるステップＳ２の定電流値を出力する。
【００８２】
その後は、ＡＤコンバータ２は、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が再び目標電圧に達する毎に、次のスイッチへの切り替え及び次のコード信号への切り替えを行う。また、ＤＡコンバータ３も、ＡＤコンバータ２からのコード信号に応じた定電流出力動作を行い、その結果として、ＤＡコンバータ３の出力電流は、図５（ｅ）に示すように階段状に変化する。
【００８３】
また、図５（ｅ）におけるステップＳ３〜Ｓ１３の電流出力を経て、ステップＳ１４の電流出力を行うと、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が基準電圧に到達する。すると、スイッチ２２５をＯＮ状態にしたことに応答して、レジスタ２６は、ＳＷ１切り替え信号を出力し、スイッチＳＷ１をオンする。このとき、ＤＡコンバータ３及びＶ−Ｉ変換回路４もＳＷ１切り替え信号を受け、消費電力低減のため、それぞれ非活性化される。
【００８４】
これにより、立ち上げ動作が完了する。
【００８５】
このような立ち上げ動作を行うことにより、ヘッドフォン６２の出力は、図５（ａ）に示すように、急激な変化部分を含まずになめらかに変化するので、大きなポップノイズを生じることはない。
【００８６】
なお、立ち上げ動作完了後は、基準電圧はスイッチＳＷ１を介してヘッドフォンアンプ６１に直接入力されるので、ヘッドフォンアンプ用基準電圧は基準電圧に維持される。
【００８７】
＜立ち下げ動作＞
次に、立ち下げ動作について説明する。
【００８８】
立ち上げ／下げ切り替え信号がローからハイに切り替わると、スイッチＳＷ１切り替え信号がＡＤコンバータ２のデコーダ２７から出力され、スイッチＳＷ１がオフするとともに、ＡＤコンバータ２から第１のコード信号が出力される。
【００８９】
第１のコード信号を受けたＤＡコンバータ３は、スイッチ３１１をＯＮ状態として図５（ｅ）におけるステップＳ１の定電流値を出力開始する。
【００９０】
Ｖ−Ｉ変換回路４には、ＤＡコンバータ３からの出力電流を容量Ｃ１で１回積分した電圧が入力される。Ｖ−Ｉ変換回路４では、このように積分された電圧をレベルに応じて電流値へ変換及び正負反転して出力する。つまり、Ｖ−１変換回路４は入力電圧波形と同じ波形であるが正負反転した電流を出力する。また、Ｖ−Ｉ変換回路４からの電流出力により、容量Ｃ２からの放電（ディスチャージ）が開始される。
【００９１】
容量Ｃ２では、Ｖ−Ｉ変換回路４から出力される電流値を１回積分し、その積分結果の電圧値がヘッドフォンアンプ用基準電圧となる。
【００９２】
こうして、ヘッドフォンアンプ用基準電圧は、図５（ｂ）に示す波形（立ち下げ動作）で、基準電圧から徐々に下降を続ける。
【００９３】
やがて、ヘッドフォンアンプ用基準電圧がＡＤコンバータ２の目標電圧に達すると、ＡＤコンバータ２は、目標電圧を次の目標電圧に切り換える（減少方向に切り換える）とともに、コード信号を次のコード信号（次コード）に切り換えて出力する。次コードを受けたＤＡコンバータ３はコードに応じて定電流値を変更する。
【００９４】
その後は、ＡＤコンバータ２は、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が再び目標電圧に達する毎に、次のスイッチへの切り替え及び次のコード信号への切り替えを行う。また、ＤＡコンバータ３も、ＡＤコンバータ２からのコード信号に応じた定電流出力動作を行い、その結果として、ＤＡコンバータ３の出力電流は、図５（ｅ）に示すように階段状に変化する。
【００９５】
また、図５（ｅ）におけるステップＳ３〜Ｓ１３の電流出力を経て、ステップＳ１４の電流出力を行うと、ヘッドフォンアンプ用基準電圧がグランド電圧に到達する。このとき、レジスタ２６は、スイッチ２１１をＯＮしたことに応答してＳＷ１切り替え信号を出力し、スイッチＳＷ１をオンする。ＳＷ１切り替え信号に応答してＤＡコンバータ３及びＶ−Ｉ変換回路４は、消費電力低減のため、非活性化される。
【００９６】
これにより、立ち下げ動作が完了する。
【００９７】
このような立ち下げ動作を行うことにより、ヘッドフォン６２の出力は、図５（ａ）に示すように、急激な変化部分を含まずになめらかに変化するので、大きなポップノイズを生じることはない。
【００９８】
以上のように、本実施形態に係るポップノイズ低減回路１によれば、ヘッドフォンアンプ用基準電圧の立ち上げ／立ち下げ波形の傾きが、初期部分及び後期部分では比較的小さくなり、中期部分では比較的大きくなるように波形成形を行うので、立ち上げ／立ち下げ動作時に生じるポップノイズを低減することができる。より具体的には、立ち上げ動作時には、初期部分では立ち上げ波形の始点と終点とを結ぶ直線に対し下に凸となり、後期部分では該直線に対し上に凸となるように波形成形を行う。また、立ち下げ動作時には、初期部分では立ち下げ波形の始点と終点とを結ぶ直線に対し上に凸となり、後期部分では該直線に対し下に凸となるように波形成形を行う。
【００９９】
また、ＡＤコンバータ２、ＤＡコンバータ３、容量Ｃ１、Ｖ−Ｉ変換回路４及び容量Ｃ２からなる波形成形手段を備えるので、これら各構成要素における抵抗数、その抵抗値、トランジスタ数、容量値等を適宜に設計することにより、ポップノイズが小さくなるような所望の立ち上がり波形を形成できる。すなわち、例えば、所望の立ち上がり波形を関数で表すことが可能な場合には、その関数を２回微分して求まる関数を、ＡＤコンバータ２の出力コードとＤＡコンバータ３の出力電流値として作り込むことによって、自由に成形が可能である。
【０１００】
具体的には、例えば、立ち上がり／下がり波形モデルとして、正弦波をハミング窓にかけ２回積分した波形を利用することにより、ポップノイズを好適に低減することができる。ここで、立ち上がり波形をＤＣカット用容量Ｃ３で微分した波形が実際に聞こえてくるポップノイズとなるため、仮に、立ち上がり波形に急峻な変化点があると、その変化点での微分値の変動が大きくなり、ポップノイズの波高値となって可聴域でヘッドフォンから聞こえてしまう。例えば、単一のスイッチを用いて実現したパルス的な切り替えでは、立ち上げ開始時点と立ち上げ終了時点で微分値の変化が最大となり、可聴域で大きなポップノイズを生じる。微分値の変動を小さくするためには、立ち上げ開始及び終了時の電圧変化を小さくすれば良い。このため、傾きが非常に緩い立ち上げ波形であれば、ポップノイズの波高値を小さくすることが可能であり、ポップノイズを小さくできるが、立ち上げ完了までの時間が大幅に増大してしまう。以上の問題を打開するために、立ち上げ開始時の電圧変化は緩いが、時間とともに電圧変化を増大し、立ち上げ電圧が基準電圧の中点電位まで達したら、今度は時間とともに電圧変化を減少し、立ち上げ終了時再び電圧変化が最小となる波形（例えば、図７（ｄ））を用いる。図７（ｄ）に示したハミング窓の２回積分波形は、ポップノイズを低減させる上記の波形条件に合致することから、この波形を利用して立ち上げ波形をモデル化することにより、好適にポップノイズを低減することができる。
【０１０１】
また、容量Ｃ１及び容量Ｃ２により通算して２回積分を行うことで、ＤＡコンバータ３の出力電流の切り替え時に発生するポップノイズを好適に低減することができる。例えば、ＡＤコンバータ２における目標電圧の分解能及びＤＡコンバータ３により出力可能な定電流の分解能が同じである場合、図１０（ｂ）に示すように、１回積分した立ち上げ波形には折れ線状に変化する変化点が目立ち、その変化点では微分値の変動が大きくなり、分解能を大幅に増大しない限りポップノイズとして聞こえてしまう。これに対し、２回積分することにより１回積分で生じる変化点を消し、緩やかな変化部とすることが可能である。
【０１０２】
加えて、ポップノイズ低減回路１の出力電圧値であるヘッドフォンアンプ用基準電圧をＡＤコンバータ２に帰還させて該ＡＤコンバータ２にて連続的に検出し、ヘッドフォンアンプ用基準電圧が各段階での目標電圧に達してからＤＡコンバータ３の出力電流を次の値へと変化（増加或いは減少）させるので、ヘッドフォンアンプ用基準電圧の瞬間的変化をより好適に抑制することでき、ポップノイズの発生をより確実に低減することができる。
【０１０３】
以上、要するに、本実施形態に係るポップノイズ低減回路１によれば、ポップノイズを好適に低減しながらも、入力電圧を極力短時間で立ち上げ／立ち下げすることができる。
【０１０４】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。
【０１０５】
図９は第２の実施形態に係るポップノイズ低減回路５０を示す回路図、図１０はポップノイズ低減回路５０の動作の要旨を説明するための図である。
【０１０６】
図１０に示すように、第２の実施形態に係るポップノイズ低減回路５０は、上記の第１の実施形態に係るポップノイズ低減回路１と比べて、容量Ｃ１及びＶ−Ｉ変換回路４を備えておらず、ＤＡコンバータ３の出力側が容量Ｃ２の一端に接続されている点で異なり、その他の点では同様の回路構成をなしている。
【０１０７】
このため、第２の実施形態においては、ＤＡコンバータ３の出力電流値を容量Ｃ２により１回積分した電圧値が、ヘッドフォンアンプ用基準電圧となる。
【０１０８】
また、第２の実施形態の場合、例えば、１周期の正弦波にハミング窓をかけ、更に１回積分を施した波形（図７（ｃ））に沿ってＤＡコンバータ３の出力電流値が階段状に変化するように（図８（ａ））、ＤＡコンバータ３をＡＤコンバータ２が切換制御する。
【０１０９】
ところで、１回積分の場合、図８（ｂ）に示すように、積分後の波形には折れ線状の変化点が生じるため、容量Ｃ３による微分後の出力が階段状の波形となり、階段の切り替え瞬間における微分値が大きくなってしまう。このため、１回積分の場合にポップノイズを確実に低減するためにはＡＤコンバータ２における目標電圧の分解能及びＤＡコンバータ３により出力可能な定電流の分解能を大幅に増やすと良い。そのためには、ＡＤコンバータ２の抵抗及びスイッチの数と、ＤＡコンバータ３スイッチ及びトランジスタの数を増加させる。
【０１１０】
これにより、第２の実施形態の場合にも、第１の実施形態の場合と同様に、ポップノイズを好適に低減させることができる。
【０１１１】
なお、以上の各実施形態においては、本発明に係るノイズ低減回路の好適な一例としてのポップノイズ低減回路について説明したが、本発明は、その他であってもノイズを低減させる必要がある回路全般に同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の本実施形態に係るポップノイズ低減回路を示す回路図である。
【図２】図１のポップノイズ低減回路が備えるＡＤコンバータを示す回路図である。
【図３】図１のポップノイズ低減回路が備えるＤＡコンバータを示す回路図である。
【図４】図１のポップノイズ低減回路が備えるＶ−Ｉ変換回路を示す回路図である。
【図５】図１のポップノイズ低減回路の動作を説明するための図である。
【図６】図１のポップノイズ低減回路からの出力電圧の出力先の回路構成を示す回路図である。
【図７】図１のポップノイズ低減回路における所望の立ち上げ波形等を示す図である。
【図８】図１のポップノイズ低減回路の動作の要旨を説明するための図である。
【図９】第２の実施形態に係るポップノイズ低減回路を示す回路図である。
【図１０】図９のポップノイズ低減回路の動作の要旨を説明するための図である。
【図１１】従来のポップノイズ低減回路を示す回路図である。
【図１２】図１１のポップノイズ低減回路の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１      ポップノイズ低減回路（ノイズ低減回路）
２      ＡＤコンバータ（波形成形手段、切換制御手段）
３      ＤＡコンバータ（波形成形手段、電流出力手段）
４      Ｖ−Ｉ変換回路（波形成形手段、電圧電流変換手段）
Ｃ１    容量（波形成形手段、第１積分手段）
Ｃ２    容量（波形成形手段、第２積分手段）
５０    ポップノイズ低減回路（ノイズ低減回路）
【図１】
2005109874.tif 000003
【図２】
2005109874.tif 000004
【図３】
2005109874.tif 000005
【図４】
2005109874.tif 000006
【図５】
2005109874.tif 000007
【図６】
2005109874.tif 000008
【図７】
2005109874.tif 000009
【図８】
2005109874.tif 000010
【図９】
2005109874.tif 000011
【図１０】
2005109874.tif 000012
【図１１】
2005109874.tif 000013
【図１２】
2005109874.tif 000014