(57)【要約】  本発明の目的は、高音の音質劣化を抑制しつつ、容量性スピーカ及びその駆動アンプに過大な電流が流れるのを防止できるオーディオ回路を提供することである。容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路に、オーディオ信号の周波数成分に対応して重み付けを行う重み付け回路と、重み付け後の信号が予め設定された閾値電圧を超えるとき、重み付け回路の出力信号と閾値電圧の差電圧に応じて、駆動アンプへ入力する信号または駆動アンプから出力された信号を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路とを備える。または、容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路に、容量性スピーカで再生する信号のうち、所定の周波数以下の信号成分をそのままの振幅で通過させ、所定の周波数以上の信号成分の振幅を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路を備える。
2007119362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路であって、
前記容量性スピーカで再生する信号に対応する電力を供給するための駆動アンプと、
前記駆動アンプへ入力する信号に対し、該信号の周波数成分に対応して重み付けを行い、前記重み付け後の信号を出力する重み付け回路と、
前記重み付け回路の出力信号が予め設定された閾値電圧を超えるとき、前記重み付け回路の出力信号と前記閾値電圧の差電圧に応じて、前記駆動アンプへ入力する信号を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路と、
を有するオーディオ回路。
【請求項２】
容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路であって、
前記容量性スピーカで再生する信号に対応する電力を供給するための駆動アンプと、
前記駆動アンプから出力される信号に対し、該信号の周波数成分に対応して重み付けを行い、前記重み付け後の信号を出力する重み付け回路と、
前記重み付け回路の出力信号が予め設定された閾値電圧を超えるとき、前記重み付け回路の出力信号と前記閾値電圧の差電圧に応じて、前記駆動アンプから出力された信号を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路と、
を有するオーディオ回路。
【請求項３】
前記信号電圧制限圧縮回路がリミッタとして動作する請求項１または２記載のオーディオ回路。
【請求項４】
前記信号電圧制限圧縮回路がコンプレッサとして動作する請求項１または２記載のオーディオ回路。
【請求項５】
前記信号電圧制限圧縮回路がディエッサとして動作する請求項１または２記載のオーディオ回路。
【請求項６】
容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路であって、
前記容量性スピーカで再生する信号に対応する電力を供給するための駆動アンプと、
前記容量性スピーカで再生する信号のうち、所定の周波数以下の信号成分をそのままの振幅で通過させ、前記所定の周波数以上の信号成分の振幅を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路と、
を有するオーディオ回路。
【請求項７】
前記容量性スピーカで再生する信号の周波数成分に対応した重み付けを行い、該重み付け後の信号を前記信号電圧制限圧縮回路へ供給する第１の重み付け回路と、
前記信号電圧制限圧縮回路の出力信号に対して前記第１の重み付け回路と逆の特性を持つ重み付けを行い、該重み付け後の信号を前記駆動アンプへ供給する第２の重み付け回路と、
を有する請求項６記載のオーディオ回路。
【請求項８】
容量性スピーカと、
請求項１から７のいずれか１項記載のオーディオ回路と、
を有する容量性スピーカーシステム。
【請求項９】
容量性スピーカと、
請求項１から７のいずれか１項記載のオーディオ回路と、
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電変換機構や静電変換機構を利用した容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電変換機構や静電変換機構を利用した容量性スピーカ、例えば、圧電スピーカ、コンデンサスピーカ、圧電アクチュエータを使用するフラットパネルスピーカ等は、入力信号の周波数が高くなるにつれてコンダクタンスやサセプタンスが増大することが知られている。図１１は容量性スピーカのコンダクタンス及びサセプタンスの周波数特性の例を示すグラフである。なお、図１１の曲線１は容量性スピーカのコンダクタンス特性を示し、図１１の曲線２は容量性スピーカのサセプタンス特性を示している。【０００３】
したがって、容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路では、再生する音声や音楽に対応する信号（以下、オーディオ信号と称す）の周波数帯域内のうち、周波数が高い信号成分（以下、高域成分と称す）に対して大きな電流を供給する必要がある。そのため、容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路、該オーディオ回路及び容量性スピーカを備える容量性スピーカーシステム、あるいは該容量性スピーカーシステムを備える電子機器の消費電力が増大する問題がある。また、高域成分が多く含まれるオーディオ信号を基に容量性スピーカを駆動することで、駆動アンプの効率低下や破損を招くこともある。【０００４】
そこで、従来のオーディオ回路では、容量性スピーカを駆動する駆動アンプ、あるいは駆動アンプの入力側に、コンデンサ、抵抗、コイル等の受動素子やトランジスタ等の能動素子を用いて形成したローパスフィルタやバンドパスフィルタを備えることで、容量性スピーカに対する高域成分の入力を減衰させていた。【０００５】
図１２は従来のオーディオ回路の構成を示すブロック図である。【０００６】
図１２に示すように、従来のオーディオ回路は、記録媒体等からオーディオ信号を読み出す信号発生源３と、信号発生源３から出力されたオーディオ信号に対して処理を行う、復調回路及び復号回路、並びにイコライザやオーディオ信号を一定レベル以内に圧縮するリミッタ等として動作する各種の音響効果処理回路となるＤＳＰ（Digital Signal Processor）４と、デジタル信号であるＤＳＰ４の出力信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ（D/A converter）５と、Ｄ／Ａコンバータ５から出力されたオーディオ信号の高域成分を減衰させる第１のフィルタ６と、プリアンプ等を含む、第１のフィルタ６の出力信号に基づき容量性スピーカを駆動するための駆動アンプ（Amplifier）７と、駆動アンプ７から出力された信号の高域成分の減衰または高域ノイズを遮断するための第２のフィルタ８と、第２のフィルタ８から供給される信号を基に音声や音楽等を再生する容量性スピーカ９とを有する構成である。第１のフィルタ６及び第２のフィルタ８には、ローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタが用いられる。【０００７】
なお、容量性スピーカ（圧電スピーカ）を駆動するための回路については、例えば特許文献１や特許文献２にも記載されている。
【特許文献１】特開昭５９−１４６２９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３６９２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献の記載は引用をもって本書に繰り込み記載されるものとする。以下は、本発明による従来技術についての分析である。【０００９】
上記したような従来のオーディオ回路では、駆動アンプの入力側に設けられたローパスフィルタやバンドパスフィルタ（第１のフィルタ）のカットオフ周波数や高域成分に対する減衰量を決定する場合、オーディオ・トーン信号が入力される場合を最悪条件として設計している。【００１０】
しかしながら、そのような条件で設計すると、通常のオーディオ信号に対してローパスフィルタやバンドパスフィルタの減衰量あるいはカットオフ周波数が過大に作用し、忠実な高音再生の妨げとなる。【００１１】
例えば、容量性スピーカ及びその駆動アンプの仕様から、入力信号の最大許容値が、図１３の１０で示すような周波数特性を持つ場合、第１のフィルタ６は、カットオフ周波数を１ｋＨｚとし、オーディオ・トーン信号に対して１０ｋＨｚのとき−１２ｄＢの減衰量を持つように設計する必要がある。なお、図１３の縦軸はオーディオ信号の電圧を規格化された電圧値で示している（以下、規格化された電圧値の単位をｄＢで表す）。【００１２】
一方、オーディオ信号は、例えば、図１４の曲線１１で示すように、最大振幅値が規格化された電圧値で０ｄＢ以下となるように、図１２に示したＤＳＰが備えるリミッタ機能等によって制限されている。また、オーディオ信号は、図１５の曲線１２で示すように、一般に周波数が高くなるにしたがって信号振幅が小さくなる。【００１３】
このような標準的なオーディオ信号に対して、上記カットオフ周波数を１ｋＨｚとし、１０ｋＨｚにおける減衰量が−１２ｄＢとなるフィルタは不要であり、このようなフィルタを挿入すると、図１５の曲線１３で示すように高域成分が大幅に減衰し、高音の音質が劣化してしまう。【００１４】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、高音の音質劣化を抑えつつ、容量性スピーカ及びその駆動アンプに過大な電流が流れるのを防止できるオーディオ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】
上記目的を達成するため本発明のオーディオ回路は、次の特徴を有する。即ち、第１の視点において、容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路であって、前記容量性スピーカで再生する信号に対応する電力を供給するための駆動アンプと、前記駆動アンプへ入力する信号に対し、該信号の周波数成分に対応して重み付けを行い、前記重み付け後の信号を出力する重み付け回路と、前記重み付け回路の出力信号が予め設定された閾値電圧を超えるとき、前記重み付け回路の出力信号と前記閾値電圧の差電圧に応じて、前記駆動アンプへ入力する信号を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路と、を有する構成である。【００１６】
または、第２の視点において、容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路であって、前記容量性スピーカで再生する信号に対応する電力を供給するための駆動アンプと、前記駆動アンプから出力される信号に対し、該信号の周波数成分に対応して重み付けを行い、前記重み付け後の信号を出力する重み付け回路と、前記重み付け回路の出力信号が予め設定された閾値電圧を超えるとき、前記重み付け回路の出力信号と前記閾値電圧の差電圧に応じて、前記駆動アンプから出力された信号を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路と、を有する構成である。【００１７】
第１、第２の視点において、前記信号電圧制限圧縮回路はリミッタ、コンプレッサ又はディエッサとして動作することができる。【００１８】
または、第３の視点において、容量性スピーカを駆動するためのオーディオ回路であって、前記容量性スピーカで再生する信号に対応する電力を供給するための駆動アンプと、前記容量性スピーカで再生する信号のうち、所定の周波数以下の信号成分をそのままの振幅で通過させ、前記所定の周波数以上の信号成分の振幅を所定の圧縮比率で圧縮する信号電圧制限圧縮回路と、を有する構成である。【００１９】
第３の視点において、オーディオ回路は、前記容量性スピーカで再生する信号の周波数成分に対応した重み付けを行い、該重み付け後の信号を前記信号電圧制限圧縮回路へ供給する第１の重み付け回路と、前記信号電圧制限圧縮回路の出力信号に対して前記第１の重み付け回路と逆の特性を持つ重み付けを行い、該重み付け後の信号を前記駆動アンプへ供給する第２の重み付け回路と、を有することが好ましい。【００２０】
第４の視点において、容量性スピーカと、上記のオーディオ回路と、を有する容量性スピーカーシステム、又はオーディオ回路が提供される。【００２１】
上記のように構成されたオーディオ回路では、高域成分を多く含む信号が入力された場合でも、信号電圧制限圧縮回路により高域成分の信号振幅を所定の圧縮比率で圧縮できるため、容量性スピーカ及びその駆動アンプに過大な電流が流れるのを防止できる。また、本発明では、高々高域成分の信号振幅を所定の電圧以下に圧縮するだけであり、高域成分を過剰に減衰させることがない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、容量性スピーカ及びその駆動アンプに過大な電流が流れるのを防止できる。また、高域成分を過剰に減衰させることがないため、高音再生の音質劣化を最小にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のオーディオ回路の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した重み付け回路の処理の一例を示すグラフである。
【図３】図１に示した信号電圧制限圧縮回路のパラメータの設定例を示す模式図である。
【図４】図１に示す信号電圧制限圧縮回路に対する入力信号及びサイドチェイン入力信号の周波数特性の一例を示すグラフである。
【図５】図１に示す信号電圧制限圧縮回路に対する入力信号及びサイドチェイン入力信号の周波数特性の他の例を示すグラフである。
【図６】図１に示す信号電圧制限圧縮回路へ図５に示す信号が入力されたときの出力信号の周波数特性を示すグラフである。
【図７】本発明のオーディオ回路の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示した信号電圧制限圧縮回路のパラメータの設定例を示す模式図である。
【図９】本発明のオーディオ回路の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明のオーディオ回路の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】容量性スピーカのコンダクタンス及びサセプタンスの周波数特性の例を示すグラフである。
【図１２】従来のオーディオ回路の構成を示すブロック図である。
【図１３】入力信号の最大許容値の周波数特性の一例を示すグラフである。
【図１４】標準的なオーディオ信号の一例を示す波形図である。
【図１５】標準的なオーディオ信号の周波数特性の一例を示すグラフである。
【図１６】本発明のオーディオ回路の第５の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
３    信号発生源
４    ＤＳＰ
５    Ｄ／Ａコンバータ
６    第１のフィルタ
７    駆動アンプ
８    第２のフィルタ
９    容量性スピーカ
１４    重み付け回路
１５、２１    信号電圧制限圧縮回路
２２    第１の重み付け回路
２３    第２の重み付け回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。【００２６】
（第１の実施の形態）
図１は本発明のオーディオ回路の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。【００２７】
図１に示すように、第１の実施の形態のオーディオ回路は、図１２に示した従来のオーディオ回路が備える、容量性スピーカで再生する信号に対応する電力を供給するための駆動アンプ７の入力側に配置された第１のフィルタ６に代えて、一般にサイドチェイン（Side Chain）と呼ばれる信号参照用の入力端子を備える信号電圧制圧縮回路１５と、入力信号の高域成分を強調する重み付けを行い、信号電圧制限圧縮回路１５のサイドチェイン端子へ供給する重み付け回路１４とを有する構成である。【００２８】
信号電圧制限圧縮回路１５は、後述するように、信号振幅を周波数成分に関係なく所定の閾値電圧以下に完全に圧縮するリミッタ（Limiter）として、もしくは所定の圧縮比率（Ratio）で圧縮するコンプレッサ（Compressor）、あるいは入力信号の高域成分のみを圧縮するディエッサ（Diessor）として動作させることが可能である。また、重み付け回路１４としては、イコライザまたはフィルタ等が用いられる。その他の構成は、図１２に示した従来のオーディオ回路と同様であるため、その説明は省略する。なお、図１では、従来と同様の構成である、信号発生源、ＤＳＰ、Ｄ／Ａコンバータ、駆動アンプ、第２のフィルタ及び容量性スピーカに対して、図１２と同一の符号を付与している。【００２９】
図１に示すように、第１の実施の形態のオーディオ回路では、Ｄ／Ａコンバータ５から出力された信号が分岐され、その一方が信号電圧制限圧縮回路１５へ入力され、他方が重み付け回路１４へ入力される。重み付け回路１４は、入力信号の周波数に応じた重み付けを行い、重み付け後の信号（以下、サイドチェイン入力信号と称す）を信号電圧制限圧縮回路１５のサイドチェイン端子へ入力する。信号電圧制限圧縮回路１５は、サイドチェイン信号に基づいて信号端子から入力された信号の振幅を圧縮し、駆動アンプ７へ出力する。【００３０】
重み付け回路１４は、例えば図２に示すようにＤ／Ａコンバータ５から出力された信号に対して、周波数が高くなるほど信号電圧を強調する重み付けを行う。図２に示す例では、周波数が１０Ｈｚから２０ｋＨｚの範囲内で、周波数が高くなるにしたがって信号電圧を３ｄＢ／ｏｃｔの傾きで増大させている。重み付け回路１４は、ＤＳＰ等を用いた信号処理、または受動素子やトランジスタ等の能動素子を用いた回路にて簡単に実現できる。【００３１】
また、信号電圧制限圧縮回路１５は、例えば、図３に示すように、アタックタイム及びリリースタイムを振幅の圧縮が強くなり過ぎない範囲内で可能な限り短く設定し、コンプレッションレシオ（圧縮比率）を無限大：１に設定し、圧縮する帯域を再生帯域全て（１０Ｈｚから２４ｋＨｚ）閾値電圧以下に完全に圧縮するよう設定することでリミッタとして動作させる。【００３２】
次に図１に示したオーディオ回路の動作について説明する。【００３３】
信号電圧制限圧縮回路１５に対する、サイドチェイン入力信号はＤ／Ａコンバータ出力信号を、下記式で示すように３ｄＢ／ｏｃｔの傾きで増幅させた場合、サイドチェイン入力信号は図２に示した特性１６のようになる。【００３４】
【数１】
2007119362.tif 000003
【００３５】
ここで、Ｖｉｎ＿ｓｃはサイドチェイン入力信号の電圧、Ｖｏｕｔ＿ｄａはＤ／Ａコンバータの出力信号の電圧、Ｎはオクターブ分割数、ｎは分割された各周波数帯域に順に付与する番号である。この例では、サイドチェイン端子へのオーディオ信号の過大入力を防止するため、再生帯域全てを一律に３０ｄＢ減衰させている。【００３６】
このような信号電圧制限圧縮回路１５を備えるオーディオ回路に、例えば図１５の特性１２を持つオーディオ信号が入力された場合は、サイドチェイン端子へは、図４の特性１７で示すように高域が強調された信号が入力される。なお、この図１５の特性１２を持つオーディオ信号の規格化電圧値は、フーリエ逆変換により時間領域における振幅変化として示すと０ｄＢとなり、サイドチェイン端子への入力電圧は−２３ｄＢとなる。【００３７】
ここで、信号電圧制限圧縮回路１５が信号電圧制限圧縮を開始するスレッショルド電圧を−２０ｄＢとすると、図１５に示した特性１２を持つオーディオ信号は、スレッショルド電圧以下であるために圧縮されることなく通過する。【００３８】
一方、図５の特性１８に示すように高域成分を多く含むオーディオ信号が入力された場合（この信号の規格化電圧値もほぼ０ｄＢである)、サイドチェイン入力信号の周波数特性は、図５の特性１９のようになり、サイドチェイン端子への入力電圧は−３．５ｄＢとなる。図５に示した特性１８を持つオーディオ信号は、スレッショルド電圧（−２０ｄＢ）を超えるために、その差電圧である１６．５ｄＢだけ全周波数成分の振幅が圧縮される。この場合、信号電圧制限圧縮回路１５から出力される信号の周波数特性は図６の特性２０のようになる。【００３９】
以上説明した処理により、駆動アンプ７への入力電圧が全再生帯域で許容値内に圧縮され、かつ全周波数成分に対応する容量性スピーカ９の駆動電流の合計も所望の電流を超えないように圧縮される。【００４０】
なお、上記説明では、信号電圧制限圧縮回路１５が、再生帯域の全周波数成分（１０Ｈｚ〜２４ｋＨｚ）を一律に閾値電圧以下に完全に圧縮するリミッタとして動作する例を示したが、サイドチェイン入力信号の重み付け特性やレシオ、スレショルド等の各種パラメータを変更することにより、信号電圧制限圧縮回路１５は、上記コンプレッサやディエッサとして動作させることが可能である。【００４１】
例えば、スレショルド電圧を−３０ｄＢ程度に設定し、アタックタイム及びリリースタイムを１ｓｅｃ程度に長くし、コンプレッションレシオを４：１に下げれば、信号電圧制限圧縮回路１５はコンプレッサとして動作する。また、圧縮対象の周波数帯域を４ｋＨｚから２４ｋＨｚ等に設定し、高域成分のみ圧縮するように設定すればディエッサとして動作する。【００４２】
さらに、上記説明では、重み付け回路１４及び信号電圧制限圧縮回路１５をＤ／Ａコンバータ５の出力側に備える例を示したが、重み付け回路１４及び信号電圧制限圧縮回路１５の機能は、図１に示したＤＳＰ４に備えていてもよく、駆動アンプ７内に備えていてもよい。また、重み付け回路１４及び信号電圧制限圧縮回路１５の機能は、図６に示すオーディオ回路から独立して外部に備えていてもよい。【００４３】
本実施形態のオーディオ回路によれば、高域成分を多く含むオーディオ信号が入力された場合でも、信号電圧制限圧縮回路１５により信号振幅が所望の閾値以下に圧縮されるため、容量性スピーカ９及びその駆動アンプ７に過大な電流が流れるのを防止できる。また、重み付け回路１４にて、オーディオ信号の周波数成分に対応した重み付けを行うことで、高域成分を過剰に減衰させることがないため、高音再生の音質劣化を最小限に抑えることができる。【００４４】
（第２の実施の形態）
図７は本発明のオーディオ回路の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。【００４５】
第２の実施の形態のオーディオ回路は、第１の実施の形態で示した重み付け回路が無くなり、信号電圧制限圧縮回路の構成が第１の実施の形態のオーディオ回路と異なっている。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。なお、図７では、従来と同様の構成である、信号発生源、ＤＳＰ、Ｄ／Ａコンバータ、駆動アンプ、第２のフィルタ及び容量性スピーカに対して、図１２と同一の符号を付与している。【００４６】
第２の実施の形態では、オーディオ信号の全帯域を所定の帯域幅で複数に分割し、信号振幅を圧縮する信号電圧制限圧縮回路２１を高域成分のみに対応して一つだけ備える構成、あるいは分割した帯域毎に重み付けの特性が異なる複数の信号電圧制限圧縮回路２１を備える構成である。【００４７】
第２の実施の形態のオーディオ回路が備える信号電圧制限圧縮回路２１は、内部に所定の帯域幅の信号成分のみを通過させる帯域分割用のバンドパスフィルタを備え、設定された帯域内の信号成分の振幅のみを所定の圧縮比率で圧縮し、それ以外の帯域の信号成分を通過させる。【００４８】
例えば、信号振幅を圧縮する信号電圧制限圧縮回路を高域成分のみに対応して一つだけ備える構成の場合、図８に示すように、分割帯域を１ｋＨｚから２４ｋＨｚに設定し、スレッショルド電圧を、図１３に示した特性１０に基づき、１０ｋＨｚにおける入力電圧の限界値である−１２ｄＢに設定すれば、１ｋＨｚから１０ｋＨｚのオーディオ・トーン信号が入力された場合でも駆動アンプ７を過大電流から保護できる。【００４９】
第２の実施の形態のオーディオ回路においても、第１の実施の形態と同様に、高域成分を多く含むオーディオ信号が入力された場合でも、信号電圧制限圧縮回路２１により信号振幅が所望の閾値以下に圧縮されるため、容量性スピーカ９及びその駆動アンプ７に過大な電流が流れるのを防止できる。また、周波数成分に対応して重み付けを行うことで、高域成分を過剰に減衰させることがないため、高音再生の音質劣化を最小限に抑えることができる。【００５０】
（第３の実施の形態）
図９は本発明のオーディオ回路の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。【００５１】
第３の実施の形態のオーディオ回路は、図７に示した第２の実施の形態で示した信号電圧制限圧縮回路２１を備え、その入力側に第１の重み付け回路２２を有し、出力側に第２の重み付け回路２３を有する構成である。第１の重み付け回路２２及び第２の重み付け回路２３はイコライザまたはフィルタが用いられる。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。なお、図９では、従来と同様の構成である、信号発生源、ＤＳＰ、Ｄ／Ａコンバータ、駆動アンプ、第２のフィルタ及び容量性スピーカに対して、図１２と同一の符号を付与している。【００５２】
第３の実施の形態のオーディオ回路では、第１の重み付け回路２２により、例えば図２に示したように入力信号の周波数成分に対する重み付けを行い、重み付け後の信号を出力する。信号電圧制限圧縮回路２１は、第１の重み付け回路２２から出力された信号の振幅を圧縮する。第２の重み付け回路２３は、信号電圧制限圧縮回路２１から出力された信号に対して第１の重み付け回路２２と逆の特性で各周波数成分に対する重み付けを行い、重み付け後の信号を出力する。【００５３】
このような構成でも、第１の実施の形態と同様に、高域成分を多く含むオーディオ信号が入力された場合でも、信号電圧制限圧縮回路２１により信号振幅が所望の閾値以下に圧縮されるため、容量性スピーカ９及びその駆動アンプ７に過大な電流が流れるのを防止できる。また、周波数成分に対応して重み付けを行うことで、高域成分を過剰に減衰させることがないため、高音再生の音質劣化を最小限に抑えることができる。【００５４】
（第４の実施の形態）
図１０は本発明のオーディオ回路の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。【００５５】
上述した第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、駆動アンプ７の入力側に信号電圧制限圧縮回路を備えた構成を示したが、図１０に示すように第４の実施の形態は駆動アンプ７の出力側に信号電圧制限圧縮回路２１を備えた構成である。【００５６】
信号電圧制限圧縮回路には、第１の実施の形態〜第３の実施の形態で示した構成のいずれを用いてもよい（図１０では第２の実施の形態で示した信号電圧制限圧縮回路２１を例示）。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。なお、図１０では、従来と同様の構成である、信号発生源、ＤＳＰ、Ｄ／Ａコンバータ、駆動アンプ、第２のフィルタ及び容量性スピーカに対して、図１２と同一の符号を付与している。【００５７】
図１０に示す駆動アンプ７から出力された信号の高域成分の減衰または高域ノイズを遮断するための第２のフィルタ８は、図１２に示した高域成分を減衰させるための第１のフィルタとしての機能を備え、信号電圧制限圧縮回路１５と併用して高域成分を圧縮する構成とすることも可能である。【００５８】
第４の実施の形態のオーディオ回路においても、第１の実施の形態と同様に、高域成分を多く含むオーディオ信号が入力された場合でも、信号電圧制限圧縮回路により信号振幅が所望の閾値以下に圧縮されるため、容量性スピーカ９及びその駆動アンプ７に過大な電流が流れるのを防止できる。また、周波数成分に対応して重み付けを行うことで、高域成分を過剰に減衰させることがないため、高音再生の音質劣化を最小限に抑えることができる。【００５９】
（第５の実施の形態）
図１６は本発明のオーディオ回路の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。【００６０】
上述した第１の実施の形態〜第４の実施の形態では、Ｄ／Ａコンバータ５の後段に信号電圧制限圧縮回路を備えた構成を示したが、図１６に示すように第５の実施の形態はＤ／Ａコンバータ前段のＤＳＰ内部に信号電圧制限圧縮回路２１を備えた構成である。【００６１】
第５の実施例における利点は、独立のハードウェアとしての回路を設けずとも、ＤＳＰ内部でソフトウェアによる信号処理にて第１の実施の形態〜第４の実施の形態と同様の効果を得られることにある。【００６２】
信号電圧制限圧縮回路２１には、第１の実施の形態〜第３の実施の形態で示した構成のいずれを用いてもよい（図１６では第２の実施の形態及び第３の実施の形態で示した信号電圧制限圧縮回路２１を例示）。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。なお、図１６では、従来と同様の構成である、信号発生源、ＤＳＰ、Ｄ／Ａコンバータ、駆動アンプ、第２のフィルタ及び容量性スピーカに対して、図１２と同一の符号を付与している。【００６３】
図１６に示す駆動アンプ７から出力された信号の高域成分の減衰または高域ノイズを遮断するための第２のフィルタ８は、図１２に示した高域成分を減衰させるための第１のフィルタとしての機能を備え、信号電圧制限圧縮回路２１と併用して高域成分を圧縮する構成とすることも可能である。【００６４】
第５の実施の形態のオーディオ回路においても、第１の実施の形態と同様に、高域成分を多く含むオーディオ信号が入力された場合でも、信号電圧制限圧縮回路により信号振幅が所望の閾値以下に圧縮されるため、容量性スピーカ９及びその駆動アンプ７に過大な電流が流れるのを防止できる。また、周波数成分に対応して重み付けを行うことで、高域成分を過剰に減衰させることがないため、高音再生の音質劣化を最小限に抑えることができる。【００６５】
本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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