(57)【要約】【課題】オーディオアンプのユーザーの多くは、オーディオアンプ内部の温度をオーディオアンプの「動作が安定する」温度に温度上昇させることで性能を十分に発揮させることができると認識し、時間をかけてウォームアップを行っていた。そして、ユーザーはウォームアップが完了したか否かについて、明確に判断することが困難であった。【解決手段】本発明は、主にＢ級又はＡＢ級オーディオアンプに対し、温度制御によって一時的にＡ級動作させることにより、短時間でウォームアップを完了させることが可能になる。そして、ウォームアップが完了した状態を、オーディオアンプのフロントパネル表面に備えた表示部で示し、容易に判断できるようにするものである。【選択図】      図１
2005101997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の入切を検出する手段と、オーディオアンプ内部の温度を検出する手段と、オーディオアンプ内部の温度と予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度とを比較する手段と、オーディオアンプ内部の温度が予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度より低い場合Ａ級動作させ、オーディオアンプ内部の温度が予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度に達した場合、Ａ級動作を解除しＢ級又はＡＢ級のバイアス電流に切換る手段とを備えたことを特徴とするオーディオアンプ。
【請求項２】
表示手段と、表示手段にウォームアップの完了を示す表示をさせる手段とを備えた請求項１記載のオーディオアンプ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォームアップ機能を備えたオーディオアンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オーディオアンプのユーザーはオーディオ信号の聴取前にオーディオアンプ内部の温度をオーディオアンプの「動作が安定する」温度に上昇させるためにウォームアップを行っていた。ウォームアップとは、オーディオアンプに電流を流すことによりトランスやトランジスタが発熱しオーディオアンプ内部の温度を上昇させることである。
【０００３】
【非特許文献１】図４は、温度計１０を搭載したオーディオアンプ 「日本マランツ株式会社製 ：ＰＭ−１４」の外観図である。「ＰＭ−１４」はＡＢ級プリメインアンプであり、フロントパネル中央に内部の温度を表示する温度計１０を備えている。そしてこの温度計１０によってウォームアップ状態を確認できることを特徴とした製品である。
【０００４】
「ＰＭ−１４」の温度計１０については、製品の取扱説明書に次のように記載されている。
＜このメータで機器のウォームアップ状態を確認できます。どんな機器においても電源を入れた直後は本来の音質が得られないものです。機器の能力を充分に発揮させるウォーミングアップが必要です。電源を入れた後に時間の経過とともに機器の各部の温度が一定になります。これにともない電解コンデンサーも活性化します。電源を入れてしばらくするとメータの針が上昇し、約３０分でメータレンジの約２／３に達します。この状態でウォームアップはほぼ完了し、機器本来の音質で音楽の演奏を楽しむことができます＞  
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オーディオアンプは、入力されたオーディオ信号を任意に増幅し、接続したスピーカーより出力することを主な役割とする。
そして、その役割はオーディオアンプに電源を入れた直後より実施することが可能である。
【０００６】
しかしながら、オーディオアンプはその構成上、トランス・トランジスタ・コンデンサなどの部品に電流を流しオーディオアンプ内部が一定の温度に達するまで電子部品が活性化されず、音の再生特性が不安定な状態であるため本来の性能が十分発揮できないと考えられている。そのため、多くのユーザーはウォームアップと呼ばれるオーディオアンプ内部の温度をオーディオアンプの「動作が安定する」温度まで上昇させる聴取のための準備作業を行っている。
【０００７】
又、このような作業についてはオーディオアンプの中でも、High Fidelity アンプ（以下HiFiアンプと呼ぶ）と呼ばれる「特に再生される音が原音に忠実であること」を目的にした音質重視の高級オーディオアンプを使用するユーザーにとっては、必要不可欠な作業として広く認知されている。
【０００８】
ウォームアップには大きく分けて二つの方法があり、一つはオーディオアンプの電源を入れた後、入力信号を受付けずにオーディオアンプ内部の温度が「動作が安定する」温度に達するまで放置する方法、二つ目は適当な入力信号を再生し、オーディオアンプ内部の温度がオーディオアンプの「動作が安定する」温度に達した後にあらためて聴きたい楽曲を再生し聴取を始める方法である。
【０００９】
いずれの方法も、ウォームアップはオーディオアンプに電流を流すことによってトランスやトランジスタなどが発熱し、内部の温度を上昇させることで実施している。しかし、Ｂ級又はＡＢ級のオーディオアンプでは、消費電力に対して効率良く出力を得ているため発熱量が小さい。例えばＡＢ級オーディオアンプにおいては、オーディオアンプ内部の温度がオーディオアンプの「動作が安定する」温度に達するまで３０分前後の時間を必要としている。
【００１０】
更に、ウォームアップの状態については、前述した「ＰＭ−１４」のようにフロントパネルに設置した温度計１０により確認できるオーディオアンプもあるが、デザインを主眼とした高級HiFiアンプに限定さる。ウォームアップが完了したか否かについて、一般的なオーディオアンプでは本体を触って温度を確めたり、耳で音質を判断するなどして確認するしか方法がなく、明確な判断をすることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
電源の入切を検出する手段と、オーディオアンプ内部の温度を検出する手段と、オーディオアンプ内部の温度と予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度とを比較する手段と、オーディオアンプ内部の温度が予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度より低い場合Ａ級動作させ、オーディオアンプ内部の温度が予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度に達した場合、Ａ級動作を解除しＢ級又はＡＢ級のバイアス電流に切換る手段を備えたことを特徴とするオーディオアンプ。
【００１２】
更に、上記構成のオーディオアンプは表示手段を備えても良い。
表示手段を備え、オーディオアンプ内部の温度が予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度に達した場合、表示手段にウォームアップの完了を示す表示をさせる手段とを備えたことを特徴とするオーディオアンプ。
【発明の効果】
【００１３】
これによって、Ｂ級又はＡＢ級オーディオアンプであってもウォームアップのための一時的なＡ級動作を行い、短時間でウォームアップを完了させることが可能である。
又、ウォームアップ実施後、オーディオアンプのフロントパネルに備えた表示部でウォームアップの完了を示す表示をすることにより、ウォームアップの状態を視覚的に確認でき、容易に判断することが可能となる。
【００１４】
尚、本発明は常時Ａ級動作を行うＡ級オーディオアンプに対しては適用することができないが、Ｂ級又はＡＢ級のオーディオアンプでは、Ａ級動作によるトランスやトランジスタなどの大きな発熱を利用することでオーディオアンプ内部の温度を上昇させるため、ヒーターなどの電熱器を新たに設置することなく、特殊な回路も必要としないため対応コストが安価で済むことを特徴にしている。このため、普及価格帯に設定の多いＢ級又はＡＢ級のオーディオアンプに広く適用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】
【００１５】
本発明は、オーディオアンプ内部の温度を予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度に短時間で上昇させるため、Ｂ級又はＡＢ級オーディオアンプであっても最も発熱量が大きくなるＡ級動作で動作させ、短時間でウォームアップを完了させることを目的としている。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例であるオーディオアンプの構成を示すブロック図である。
パワーアンプの基本構成は、各部に電力を供給する電源部９を備え、入力された低レベルの低周波信号を電圧増幅部１で電圧増幅し、次段の前置電力増幅部３に信号を送る。
前置電力増幅部３では最終段の電力増幅部４をドライブできるように前置電力増幅を行う。電力増幅部４に入力された信号は電力増幅され、接続したスピーカーをドライブする。
【００１７】
バイアス回路部２はオーディオアンプの動作点を決める働きをするが、本発明ではこのバイアス回路部２に対しバイアス電流の切換えを行うバイアス切換え部５と、切換え条件に必要なオーディオアンプ内部の温度を検出する温度センサ６と、温度センサ６が検出した温度を予め設定されたオーディオアンプの「動作が安定する」温度とを比較し、バイアス電流を選択する制御部７とを備え、オーディオアンプ内部の温度がオーディオアンプの「動作が安定する」温度より低かった場合はオーディオアンプの動作方式の中で一番発熱量の大きくなるＡ級動作を行う。そしてＡ級動作によって短時間でウォームアップを完了すると共に、オーディオアンプ内部の温度が予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度に達した場合は、直ちにＡ級動作を解除しＢ級又はＡＢ級など基礎となるオーディオアンプのバイアス電流に戻すように、バイアス切換え部５に指示する手段とを備える。
【００１８】
更に、かかる一連の温度制御によって制御部７がＡ級動作を解除した時、オーディオアンプのフロントパネルの表示部８によりウォームアップの完了を示す表示を行う手段を備える。尚、表示の方法については点灯表示又は消灯表示など、特にその表示形式を限定するものではない。
【００１９】
図３は本発明の実施で重要となるＡ級動作について、Ｂ級及びＡＢ級動作と比較するための模式図です。模式図はオーディオアンプのバイアス回路における交流信号の波形をプッシュプル方式で上半分と下半分に分け、それぞれ別々のトランジスタが信号処理する状態を示すものである。
【００２０】
図３(ａ)はＡ級動作を示す。
Ａ級動作とは、Ａ級オーディオアンプに用いられるアイドル電流であり、交流信号の上半分と下半分とで同じ動作をさせ、それを足し合わせることで出力信号を作っている。メリットとして「クロスオーバー歪」がほとんど発生しないことが挙げられる。デメリットとしては、常に最大出力と同じ電源電流を流しているため、消費電力に対して得られる出力が小さく、同規模のＢ級オーディオアンプと比較して４分の１程度の出力しか確保できない。又、小出力でも発熱量が大きく持続的にＡ級動作をさせるためには大容量のトランス・トランジスタ・コンデンサ・放熱器などが必要になることから、製品として高価になる傾向がある。
【００２１】
図３(ｂ)はＢ級動作を示す。
Ｂ級動作とは、Ｂ級オーディオアンプに用いられるアイドル電流であり、メリットとして、信号が無い場合にはアイドル電流はほとんど流れず、別々のトランジスタで入力信号の上半分と下半分をそれぞれ分担する事により、一方のトランジスタが動作しているときはもう一方のトランジスタは休止しているという仕組みである。そのため消費電力に対して大きな出力を得られ、Ａ級オーディオアンプと比較して小型化や軽量化が比較的容易で製品も安価にできることが挙げられる。デメリットとしては、上半分と下半分の信号を足し合わせる際、つなぎ目が上手くつながらずどうしても「クロスオーバー歪」が発生すると言う問題がある。 
【００２２】
図３(ｃ)はＡＢ級動作を示す。
ＡＢ級動作とは、Ａ級動作とＢ級動作中間動作であり、アイドル電流をＢ級動作より少し多く流すことで、信号の上半分と下半分の一部を交差させてつなぎ目部分の信号だけ足し合せることで、大きな出力を確保しながら「クロスオーバー歪」を低く抑えることが可能となる。
【００２３】
これらＡ級、Ｂ級、ＡＢ級と言ったオーディオアンプの分類を比較した場合、音質的にはＡ級動作を行うＡ級オーディオアンプが一番有利であり、次にＡＢ級、Ｂ級と言った順になる。しかし生産コストを低く抑えることや、小型化や軽量化を目的とした場合にはＢ級動作のＢ級オーディオアンプが有利であり、音質重視の場合と比べまったく逆の結果となる。そのためオーディオアンプはユーザーのニーズに合せて動作方式を選んで製品化することが重要となっている。
【００２４】
図２は、本発明の一実施例であるＢ級又はＡＢ級オーディオアンプにおけるＡ級動作に伴う温度制御のフローチャートである。
ステップＳ１ではオーディオアンプに電源を入れる。
ステップＳ２ではオーディオアンプのトランジスタ等の発熱部品が取り付けられた放熱器近傍に設置する温度センサが温度を検出する。
ステップＳ３では温度センサが検出したオーディオアンプ内部の温度と予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度とを制御部が比較する。
【００２５】
ステップＳ４では温度センサが検出したオーディオアンプ内部の温度がオーディオアンプの「動作が安定する」温度より低いと判断した場合、オーディオアンプのバイアス回路でおける最も発熱量の大きくなるＡ級動作を開始させる。
ステップＳ５では温度センサが検出したオーディオアンプ内部の温度が予め定めたオーディオアンプの「動作が安定する」温度に達したと判断すると、直ちにＡ級動作を解除しＢ級又はＡＢ級など基礎となるオーディオアンプのアイドル電流に戻す。
【００２６】
ステップＳ６では、フロントパネルに備えた表示部によってウォームアップの完了を示す表示させる。
尚、かかる一連の動作は、オーディオアンプの電源を入れたときに一度だけウォームアップとして実施することとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例であるオーディオアンプの構成を示す。
【図２】本発明の一実施例である、Ｂ級又はＡＢ級アンプにおけるＡ級動作に伴う温度制御のフローチャート。
【図３】オーディオアンプの動作分類についての模式図。
【図４】従来技術である、日本マランツ株式会社 製「ＰＭ−１４」の温度計１０についての説明。
【符号の説明】
【００２８】
１  電圧増幅部
２  バイアス回路部
３  前置電力増幅部
４  電力増幅部
５  バイアス切替え部
６  温度センサ
７  制御部
８  表示部
９  電源部
10  温度計
【図１】
2005101997.tif 000003
【図２】
2005101997.tif 000004
【図３】
2005101997.tif 000005
【図４】
2005101997.tif 000006