(57)【要約】【課題】  ディジタル信号から変換したアナログ信号の品質を、本来のアナログ信号が表現できる質感を再現した品質に大幅に近付ける。【解決手段】  電子機器におけるＤ／Ａ変換器用の電源回路は、シリーズ型電源回路と、このシリーズ型電源回路に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、シリーズ型電源回路を構成する整流回路から直接シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路とを備える。【選択図】  図１０
2007259153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路であって、
所定の電源と、
前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、
前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路とを備えること
を特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記電源は、シリーズ型電源回路であり、
前記流し込み電流回路は、前記シリーズ型電源回路を構成する整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられていること
を特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記電源は、直列接続された複数の電池であり、
前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続されており、
当該電源回路は、さらに、前記電圧Ｖｃｃを前記ディジタル・アナログ変換器に印加する経路を備えること
を特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項４】
前記流し込み電流回路は、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードであること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項記載の電源回路。
【請求項５】
内部に組み込まれたシャント型電源回路と、
外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを備え、
前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていること
を特徴とするディジタル・アナログ変換器。
【請求項６】
前記電源は、シリーズ型電源回路であり、
前記流し込み電流回路は、前記シリーズ型電源回路を構成する整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられていること
を特徴とする請求項５記載のディジタル・アナログ変換器。
【請求項７】
前記電源は、直列接続された複数の電池であり、
前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続されていること
を特徴とする請求項５記載のディジタル・アナログ変換器。
【請求項８】
前記流し込み電流回路は、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードであること
を特徴とする請求項５乃至請求項７のうちいずれか１項記載のディジタル・アナログ変換器。
【請求項９】
ディジタル・アナログ変換器と、
前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、
前記電源回路は、
所定の電源と、
前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、
前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路とを有すること
を特徴とする電子機器。
【請求項１０】
ディジタル・アナログ変換器と、
前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、
前記ディジタル・アナログ変換器は、
内部に組み込まれたシャント型電源回路と、
前記電源回路を構成する外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを有し、
前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていること
を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路及びディジタル・アナログ変換器、並びにこれら電源回路又はディジタル・アナログ変換器を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル・アナログ変換器（Digital to Analog Converter；以下、Ｄ／Ａ変換器という。）は、例えば、信号の伝送を行う通信機器、信号の記録を行う記録装置、信号処理装置等、各種電子機器に広く用いられており、情報技術社会では不可欠なものであるが、その回路構成についても様々なものが提案されている（例えば、特許文献１等参照。）
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６５５４３号公報
【０００４】
Ｄ／Ａ変換器としては、一般に、マルチビット方式と、１ビット方式とがある。
【０００５】
マルチビット方式は、ｎビットのディジタル入力信号を構成する最上位ビット（Ｎ：ｎ＝０，１，・・・，Ｎ）から最下位１ビットまでの各ビットに対して２ｎ乗の重みを乗算し、その総和をとることにより、アナログ出力信号を得る方式である。一方、１ビット方式は、ディジタル入力信号として与えられるパルスの密度を短時間内に時間積分することによって元のアナログ信号の大きさに変換し、アナログ出力信号を得る方式である。この１ビット方式においては、信号の変化が急峻な場合には時間積分に起因した波形歪みが生じる。そのため、１ビット方式においては、原波形の立ち上がり及び立ち下がりが急峻な場合には、積分前のパルスの重みを２ｍ乗倍して歪みを改善するΔΣ方式が用いられることが多い。
【０００６】
また、従来のＤ／Ａ変換器に電力を供給する電源としては、これらマルチビット方式及び１ビット方式の如何にかかわらず、インピーダンスが小さく、外来ノイズが少ない安定化電源を用いているのが通常である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、Ｄ／Ａ変換器を備える電子機器の１つとして、ＣＤ（Compact
Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、高品質が要求されるオーディオビジュアル機器がある。しかしながら、かかるオーディオビジュアル機器においては、再生された音質や画質が「ディジタルくさい」とされ、アナログ機器に比べて否定的な見解がみられるのが現状であり、アナログの質感を求めるユーザの拒絶感は大きいものがある。
【０００８】
ここで、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体に記録された音声データや画像データの読み取り信号であるＲＦ（Radio Frequency）信号のジッタ量が多いと、音質や画質が劣化することは、録音・録画現場や回路設計技術者の間では常識である。すなわち、オーディオビジュアル機器においては、ＲＦ信号から復調されたクロックがＲＦ信号のジッタの影響を受けて時間的に揺動し、この現象がＤ／Ａ変換器において時間的な歪みとして現れるといわれている。
【０００９】
しかしながら、オーディオビジュアル機器においては、クロックをＰＬＬ（Phase
Locked Loop）によって生成するのが通常であり、いかなる条件下であってもジッタ量が数ナノ秒以下と微小であり、その変動もほとんどないことから、ＲＦ信号のジッタ量は音質や画質にほとんど影響を与えないことを、本願出願人が確認している。
【００１０】
このように、オーディオビジュアル機器においては、符号が誤っておらず、同一であるにもかかわらず、Ｄ／Ａ変換器から出力されるアナログ信号の音質や画質が異なることがいわゆる七不思議とされてきた。したがって、Ｄ／Ａ変換器において生じる時間的な歪みの直接的な原因が解明されておらず、これを解明することが音質や画質の向上に寄与することは明らかである。また、オーディオビジュアル機器に限らず、Ｄ／Ａ変換器を備える各種電子機器においても、アナログ出力の品質向上を図るには、Ｄ／Ａ変換器において生じる時間的な歪みの直接的な原因の解明が最大の重要事項であるといえる。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ディジタル信号から変換したアナログ信号の品質を、本来のアナログ信号が表現できる質感を再現した品質に大幅に近付けることができるディジタル・アナログ変換器用の電源回路、及びディジタル・アナログ変換器、並びにこれら電源回路又はディジタル・アナログ変換器を備える電子機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】
【００１２】
上述した目的を達成する本発明にかかる電源回路は、ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路であって、所定の電源と、前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路とを備えることを特徴としている。
【００１３】
このような本発明にかかる電源回路においては、シャント型電源回路に定常的に電流を流して負荷から電流を吸い込むことができることから、負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電することができる。したがって、本発明にかかる電源回路においては、ディジタル・アナログ変換器の電源端子電圧の微小な変動、すなわち、微小であっても音質や画質を劣化させる変動を確実に抑制することができる。
【００１４】
ここで、前記電源としては、シリーズ型電源回路を用いることができる。この場合、前記流し込み電流回路は、前記シリーズ型電源回路を構成する整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられる。また、前記電源としては、直列接続された複数の電池を用いることもできる。この場合、前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続される。そして、本発明にかかる電源回路は、さらに、前記電圧Ｖｃｃを前記ディジタル・アナログ変換器に印加する経路を備えることになる。
【００１５】
なお、前記流し込み電流回路としては、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードを用いて安価且つ容易に構成することができる。
【００１６】
また、上述した目的を達成する本発明にかかるディジタル・アナログ変換器は、内部に組み込まれたシャント型電源回路と、外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを備え、前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていることを特徴としている。
【００１７】
このような本発明にかかるディジタル・アナログ変換器においては、シャント型電源回路に定常的に電流を流すことができることから、従来の回路構成を変更することなく新たに整流回路に接続端子を１つ付加するのみで、負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電することができる。したがって、本発明にかかるディジタル・アナログ変換器においては、電源端子電圧の微小な変動、すなわち、微小であっても音質や画質を劣化させる変動を確実に抑制することができる。
【００１８】
ここで、前記電源としては、シリーズ型電源回路を用いることができる。この場合、前記流し込み電流回路は、前記シリーズ型電源回路を構成する整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられる。また、前記電源としては、直列接続された複数の電池を用いることもできる。この場合、前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続される。
【００１９】
なお、前記流し込み電流回路としては、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードを用いて安価且つ容易に構成することができる。
【００２０】
さらに、上述した目的を達成する本発明にかかる電子機器は、ディジタル・アナログ変換器と、前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、前記電源回路は、所定の電源と、前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路とを有することを特徴としている。
【００２１】
さらにまた、上述した目的を達成する本発明にかかる電子機器は、ディジタル・アナログ変換器と、前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、前記ディジタル・アナログ変換器は、内部に組み込まれたシャント型電源回路と、前記電源回路を構成する外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを有し、前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていることを特徴としている。
【００２２】
このような本発明にかかる電子機器においては、シャント型電源回路に定常的に電流を流して負荷から電流を吸い込むことができることから、負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電することができる。したがって、本発明にかかる電子機器においては、ディジタル・アナログ変換器の電源端子電圧の微小な変動、すなわち、微小であっても音質や画質を劣化させる変動を確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ディジタル・アナログ変換器の電源端子電圧の微小な変動を確実に抑制することができ、当該変動に起因するアナログ出力信号の混変調歪みをなくし、ディジタル信号から変換したアナログ信号の品質を大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
この実施の形態は、ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル・アナログ変換器（Digital to Analog Converter；以下、Ｄ／Ａ変換器という。）を備える電子機器である。特に、この電子機器は、本願出願人がオーディオビジュアル機器についての信号品質劣化の直接的な原因を解明したことによって新たに考案されたＤ／Ａ変換器を備えるものであり、ディジタル信号から変換したアナログ信号の品質を、本来のアナログ信号が表現できる質感を再現した品質に大幅に近付けることができるものである。
【００２６】
まず、このＤ／Ａ変換器の説明に先立って、本発明を明確化すべく、本願出願人が解明するに至ったＤ／Ａ変換器において生じる信号品質劣化の直接的な原因について説明する。なお、以下では、電子機器として、ＣＤ（Compact Disc）を記録媒体とするオーディオビジュアル機器について行った研究について説明するものとする。
【００２７】
この研究において、Ｄ／Ａ変換器において生じる音質や画質劣化の直接的な原因は、従来から想定されていたジッタではなく、Ｄ／Ａ変換器に供給する電源が瞬時の負荷変動に対して対応できないこと、特に、Ｄ／Ａ変換器に入力されるディジタル形式の音声データや画像データに電源が揺さぶられて生じる変調歪みが支配的であることを、本願出願人が見出した。この知見は、本願出願人が音質や画質とＤ／Ａ変換器の動作との関係について鋭意研究を重ねた結果得られたものである。
【００２８】
まず、パーソナルコンピュータ等を用いてＣＤに記録されている符号データを読み出すと、その読み出しデータは当該ＣＤに記録されている元データと一致するものの、ａ）ＣＤの基板厚みや反射層厚み、重量等の構造の違いによって音質が変化すること、及び、ｂ）同一のスタンパから製造されたＣＤであってもロットによって音質が異なること、の２つの知見が得られている。このことから、オーディオビジュアル機器においては、ＣＤから符号データを読み出してアナログの音声信号に変換する過程、すなわち、Ｄ／Ａ変換器による処理の過程で信号変化が生じていることが推察される。
【００２９】
ここで、オーディオビジュアル機器においては、クロックをＰＬＬ（Phase
Locked Loop）によって生成するのが通常であり、正常動作をしているのであればいかなる条件下であってもジッタ量が数ナノ秒以下と微小であり、その変動もほとんどない。そのため、本願出願人は、ＣＤからの読み取り信号であるＲＦ（Radio Frequency）信のジッタ量は音質にほとんど影響を与えず、音質に直接的に影響を与えた原因をＲＦ信号のジッタ量がインデックスとして示しているに過ぎないと考えた。そして、本願出願人は、音質劣化の直接的な原因について多方面の事実を検討し、Ｄ／Ａ変換器に電力を供給する電源の負荷変動がＤ／Ａ変換器の電源電圧や基準電圧の変動を生じさせ、アナログ出力信号を歪ませるという推測に至った。なぜなら、ＣＤ盤の構造の違いによる音質の違いは、機械的な振動によるサーボアクチュエータの挙動が盤毎に異なる結果であると推測でき、反射率やピットの精度、偏心度の違い等によってサーボの動作具合が変化するためである。
【００３０】
ＣＤから音声を再生するオーディオビジュアル機器においては、ＣＤから読み出した符号データを復調し、エラー訂正に対する復号等を行ってからＤ／Ａ変換器によるアナログ信号への変換を行う。ＣＤは量産品であり、盤の偏心や反り等の個体差を吸収する必要があることから、オーディオビジュアル機器には、例えば、偏心に対応するためのトラックサーボ、反りに対応するためのフォーカスサーボ、定回転を行うためのスピンドルサーボ等、複数のサーボが搭載されている。これらサーボのアクチュエータは、主に電磁力によって駆動され、励磁コイルを有することから、誘導性負荷となる。オーディオビジュアル機器において一般に用いられる電源回路は、ソース型であることから、誘導性・容量性負荷を有すると、出力電圧の上昇を抑制することが困難となり、電源電圧が変動すると考えられる。
【００３１】
このような仮説を検証するために、本願出願人は、図１に示すような検証システムを構築して実験を行った。ＣＤプレーヤとしては、Ｍａｒａｎｔｚ製ＣＤ−３４のオリジナルを用い、再生したＣＤは、無信号（−∞ｄＢ）、及び直流信号（＋，−フルビット）の３種類のデータをパーソナルコンピュータにて生成し、ＣＤ−Ｒ（太陽誘電製ＣＤＲ−８０ＴＹ）に書き込んだものを使用した。なお、このＣＤ−３４に使われているＤ／Ａ変換器１１は、ＴＤＡ１５４０Ａであり、電流出力型である。また、信号の観測には、小野測器製ＤＳ−２０００を使用し、分解能２４ビット、最大サンプリングレート４０ｋサンプリング／ｓとした。
【００３２】
まず、Ｄ／Ａ変換器１１のアナログ出力が電源の影響をどの程度受けているのかを観測した。使用したＤ／Ａ変換器１１は、電流出力型であることから、アナログ出力電圧を直接測定することができないが、その電流出力は、電流−電圧変換用のＯＰアンプ１２によって電圧に変換され、所定のフィルタを介して出力端子から得られる。そこで、フィルタによる効果も期待し、最終的にアナログ信号が出力される同図中測定点Ａにおける信号波形と、同図中測定点Ｂで示すＤ／Ａ変換器１１の電源端子電圧の波形とを観測比較した。この結果を図２(ａ)乃至図２(ｃ)に示す。図２(ａ)に、測定点Ａ，Ｂにおける電圧変動の時間波形を示し、図２(ｂ)に、ダイナミックレンジを０〜１０００Ｈｚとしたときの測定点Ａ，Ｂにおける周波数スペクトラムを示し、図２(ｃ)に、ダイナミックレンジを０〜５０Ｈｚとしたときの測定点Ａ，Ｂにおける周波数スペクトラムを示している。
【００３３】
この結果から、測定点Ａ，Ｂにおける電圧変動の時間波形及び周波数スペクトラムともに、両者の相関は非常に高く、アナログ出力が電源に影響されることは明らかである。また、測定点Ａ，Ｂともに、約７．５Ｈｚを基本とした高調波成分と、６５０Ｈｚ成分の変動が目立つ。なお、低域の成分は、ＣＤ盤の外周部のデータになるほど低くなるという結果があることから、ＣＤの回転速度（約２００〜５００ｒｐｍ）に同期した変動である。
【００３４】
さらに、図２(ｃ)に示すように、３次高調波である２２．５Ｈｚ成分のアナログ出力への影響が特に大きく、電源０．６ｍＶに対して出力が０．１５ｍＶとなった。この成分は、低周波であることから、スピーカを介して直接再生されることは稀ではあるが、電源電圧が変動するということは回路全体を揺さぶり、再生信号に変調をかけることが予想される。なお、この変動は、無音時及び直流音出力時の双方で観測された。
【００３５】
このような結果を受け、Ｄ／Ａ変換器１１の電源と同様に＋５Ｖにて動作しているスピンドルモータ１３に着目し、図１中測定点Ｃで示す当該スピンドルモータ１３の駆動電圧の波形と、同図中測定点Ａにおける信号波形とを観測比較した。なお、電源には、カットオフ周波数が７２Ｈｚのローパスフィルタを介して＋５Ｖの電圧が接続される。
【００３６】
しかしながら、スピンドルモータ１３の電圧変動に上述した６５０Ｈｚ成分がみられず、また、７．５Ｈｚの高調波成分は含むものの、その強度傾向が異なるという結果が得られた。そこで、同図中測定点Ｄで示すフォーカスモータ１４の駆動電圧の波形、及び同図中測定点Ｅで示すトラックモータ１５の駆動電圧の波形についても観測を行ったところ、やはり、７．５Ｈｚの高調波成分はみられるが、いずれもアナログ出力信号と相関が低いという結果が得られた。
【００３７】
これらの結果を踏まえると、＋５Ｖ電源は、その負荷のみで変動しているわけではなく、＋１２Ｖ電源の変動の影響も受けていることが伺える。しかしながら、実験に用いた検証システムにおいては、＋５Ｖ電源と＋１２Ｖ電源とが直接的には接続されておらず、電源トランス１６の２次巻線を共有しているのみであり、異なるタップからそれぞれのレギュレータへと接続されている。そこで、同図中測定点Ｂで示すＤ／Ａ変換器１１の電源端子電圧の波形と、同図中測定点Ｆで示す＋１２Ｖの電源電圧の波形とを観測比較した。この結果を図３に示す。
【００３８】
同図からわかるように、測定点Ｂ，Ｆにおける波形は完全には一致しないものの、その相関係数が０．９２と非常に高い結果が得られた。このことから、＋５Ｖ電源の変動は、＋１２Ｖ電源の変動が電源トランス１６を介して伝達している可能性が示唆される。
【００３９】
ここで、従来の電源回路は、例えば図４に示すように、負帰還（Negative Feedback；ＮＦＢ）回路を用いたシリーズ型安定化電源が用いられている。かかるシリーズ型安定化電源は、その構造上、電流を吐出することは可能であるが、瞬時的に負荷が軽くなった際に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を積極的に吸い込む能力を兼ね備えておらず、瞬時的な歪みを発生する。具体的には、シリーズ型安定化電源においては、例えば図５（ａ）に示す入力信号波形におけるＡで示すように、負荷電流変化の立ち上がり時には電流を流し込むことができる一方で、同図（ａ）中Ｂで示すように、負荷電流が減少する立ち下がり時には、図４に示す電源回路の出力波形が、同図（ｂ）中Ｃで示すように鈍化してしまい、瞬時的な歪みの発生を招来することがわかった。この瞬時的な歪みは、音声及び画像ともに高品位な内容の再現を大きく阻害するものである。なお、電子回路は、一般に、容量性負荷を必ず有していることから、急激に負荷電流が減少した場合には、図４に示すようなシリーズ型の電源回路は一時的に気絶し、Ｄ／Ａ変換器が本来の動作を行うことができずに歪みを生じてしまうのである。かかる事実の音質や画質への関連は、重大な発見である。
【００４０】
このように、オーディオビジュアル機器においては、Ｄ／Ａ変換器の電源端子電圧の微小な変動が音質や画質に大きく影響を与え、この電源端子電圧の変動を抑制することが音質や画質の向上に不可欠であるといえる。
【００４１】
ここで、マルチビット方式のＤ／Ａ変換器においては、例えば図６に示すように、複数ビットのディジタル入力信号を構成する最上位ビットから最下位ビットまでの各ビットのフリップフロップ回路（Ｆ／Ｆ）の出力に抵抗ラダー回路を接続することにより、各ビットの重み付けを行っている。したがって、フリップフロップ回路の出力電圧のアナログ的変動は、そのままアナログ出力信号の歪みとして現れる。そのため、アナログ出力信号の歪みは、最も大きな重みを有する最上位ビットが大きく影響を及ぼす。なお、この事実は、本願出願人が新たに見出したことであり、ディジタル歪みは量子化歪みが主であることから、最上位ビットではなく下位ビット側の歪みの減少を重要視してきた従来の常識と一線を画すものである。
【００４２】
本発明の実施の形態として示す電子機器は、このような知見に基づいて考案されたＤ／Ａ変換器を備えるものである。以下、このような電子機器の構成について説明する。
【００４３】
マルチビット方式のＤ／Ａ変換器において、フリップフロップ回路の出力は、上述したように、電源電圧の変動を直接受ける。そのため、特に最上位ビット側について重点的にＤ／Ａ変換器の電源を超安定化させる必要がある。したがって、例えば図７に示すように、従来においてはフリップフロップ回路の電源とＤ／Ａ変換器５０の電源とを一体にしていた回路構成を、本発明の実施の形態として示す電子機器は、例えば図８に示すように、フリップフロップ回路の電源（ラダー入力電源）を、Ｄ／Ａ変換器１００のＬＳＩ（Large Scale Integration）内部において他のディジタル回路から分離して別端子構成とする。
【００４４】
また、電子機器においては、例えば図９に示すように、１ビット方式のＤ／Ａ変換器１１０を用いる場合には、ディジタル入力信号として与えられるパルスの密度を短時間内に時間積分する積分回路に入力される前段に設けられるビットストリーム回路の電源を、当該Ｄ／Ａ変換器１１０のＬＳＩ内部において他のディジタル回路から分離して別端子構成とすることにより、超安定化を図る。
【００４５】
ここで、Ｄ／Ａ変換器の電源の超安定化は、従来では全く想定されなかったことであるが、電子機器においては、フリップフロップ回路用の電源及びアナログ回路用の電源の双方ともに、電源回路に電流吸い込み動作回路、すなわち、シャント型電源回路を付加することにより、桁違いに改善され、実現可能である。
【００４６】
まず、第１の方法としては、例えば図１０に示すように、シリーズ型電源回路に対して並列にシャント型電源回路を接続することが挙げられる。すなわち、この電源回路は、シリーズ型電源回路のレギュレータ出力にシャント型電源回路のレギュレータを接続し、常時ある程度の電流を流すことを可能としたものである。これにより、かかる電源回路を備える電子機器においては、先に図５を用いて説明したように、負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電する必要性に対応することができる。
【００４７】
なお、シリーズ型レギュレータ安定化電源にシャント型レギュレータ電源を並列に組み込んだ構成のみからなる回路は、いわゆるＳＥＰＰ（Single Ended Push-Pull）回路として知られているが、本電子機器においては、このＳＥＰＰ回路に加え、図１０に示すように、シリーズ型安定化電源を構成する整流回路の出力に抵抗器１２１を接続し、当該整流回路から直接シャント型レギュレータ電源回路に定常的に電流を流すことが可能に電源回路を構成している。すなわち、この電源回路においては、負荷電流が急激に減少した場合に、シリーズ型レギュレータ回路のパワートランジスタ１２２が一時的に気絶することから、整流回路の出力に抵抗器１２１を接続し、当該整流回路から直接シャント型レギュレータ電源回路に定常的に電流を供給する経路（流し込み電流回路）を設けている。これにより、この電源回路を備える電子機器においては、シリーズ型レギュレータ電源回路のパワートランジスタ１２２が気絶している間は、シャント型レギュレータ電源回路も動作しないという欠点を解決することができる。なお、電源回路においては、この抵抗器１２１の代わりに、カソード側を整流回路の出力に接続した定電流ダイオードを設けてもよい。
【００４８】
本願出願人は、実際に抵抗器や定電流ダイオードを設けた回路を用いた実験を行い、音質が７段階評価で＋１．５乃至＋２ランク向上することを確認している。この評価は、従来の音声に関する研究開発では種々の工夫を施したとしても改善レベルがもはや＋０．５ランク程度にしかならない実情に比べて、劇的な改善を示すものである。
【００４９】
また、第２の方法としては、例えば図１１に示すように、図１０に示したシャント型レギュレータ電源回路を内部に組み込んだＤ／Ａ変換器１３０として提供し、これにシリーズ型電源回路１３１を接続することが挙げられる。すなわち、この第２の方法によれば、従来の回路構成を変更することなく、新たなＤ／Ａ変換器１３０に交換するのみで、負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電する必要性に対応することができる。なお、この場合、Ｄ／Ａ変換器１３０には、整流回路から直接的に定常的に電流を供給する経路（流し込み電流回路）を構成する上述した抵抗器１２１又は定電流ダイオードを当該整流回路の出力に接続するための入力端子を設ける必要がある。
【００５０】
さらに、第３の方法として、電源として電池を用いた電子機器において、上述した第１の方法を適用した場合には、例えば図１２に示すような回路構成となる。電池は、巨大な電解コンデンサと等価であり、負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込む能力を備えていない。そこで、この電源回路においては、直列接続された全ての電池を使用した際の電池電圧Ｖｃよりも低い電圧Ｖｃｃを途中の電池から取り出し、この電圧ＶｃｃをＤ／Ａ変換器１４０に印加するとともに、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）でシャント型レギュレータ電源回路１４１及び流し込み電流回路（抵抗器１２１又は定電流ダイオード）を動作させる。これにより、この電源回路を備える電子機器においては、瞬時的な負荷変動に対する耐性を強くすることができる。
【００５１】
さらにまた、第４の方法として、電源として電池を用いた電子機器において、上述した第２の方法を適用した場合には、例えば図１３に示すような回路構成となる。すなわち、この電源回路は、Ｄ／Ａ変換器１５０の内部にシャント型レギュレータ電源回路１５１を組み込んだものである。この電源回路においても、直列接続された全ての電池を使用した際の電池電圧Ｖｃよりも低い電圧Ｖｃｃを途中の電池から取り出し、この電圧ＶｃｃをＤ／Ａ変換器１５０に印加するとともに、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）でシャント型レギュレータ電源回路１５１及び流し込み電流回路（抵抗器１２１又は定電流ダイオード）を動作させる。この場合、Ｄ／Ａ変換器１５０には、電圧Ｖｃｃを入力する通常の電源端子の他に、整流回路から供給される電圧Ｖｃを入力する入力端子を設ける必要がある。かかる第４の方法を適用した電子機器においても、従来の回路構成を変更することなく、新たなＤ／Ａ変換器１５０に交換するのみで、負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電する必要性に対応することができる。
【００５２】
また、第５の方法として、電源として正負両極性のものが必要である場合には、例えば図１４に示すような回路構成となる。すなわち、この電源回路は、正極性の図１０に示したシリーズ型電源回路に対して並列にシャント型電源回路を接続した回路構成からなる電源回路に、デュアルに負極性の電圧を供給する電源回路を付加したものである。これら正極性と負極性の電圧を供給するシャント型電源回路付きのシリーズ型電源回路は、一般的な電子機器において、相補的に負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電する必要性に対応することができる。
【００５３】
以上説明したように、本発明の実施の形態として示す電子機器においては、シリーズ型電源回路や電池等からなる所定の電源に電流吸い込み動作回路としてのシャント型電源回路を並列に接続するとともに、当該電源から直接シャント型電源回路に定常的に電流を供給する経路（流し込み電流回路）を設けることにより、シャント型電源回路に定常的に電流を流すことができ、負荷電流の立ち下がり時に容量性負荷から電荷を除電することができる。そのため、この電子機器においては、Ｄ／Ａ変換器の電源端子電圧の微小な変動を確実に抑制することができ、当該変動に起因するアナログ出力信号の混変調歪みをなくし、信号品質を大幅に改善することができる。
【００５４】
したがって、この電子機器においては、「高品質の信号を得るにはディジタル信号では不可能である」という従来の認識を払拭することができる極めて画期的なものであり、符号化されたディジタルデータを再生した高品質のアナログ信号を万人が同格に楽しむことができる環境を実現することができる。特に、この電子機器は、音声や画像を再生するオーディオビジュアル機器に適用して極めて好適である。
【００５５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態では、ＣＤを記録媒体とするオーディオビジュアル機器について行った研究について説明し、音声や画像を再生することを想定した説明を行ったが、本発明は、Ｄ／Ａ変換器を備える電子機器であれば、任意の電子機器に適用することができるものである。
【００５６】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本願出願人が実験にて構築した検証システムの回路構成を示す図である。
【図２（ａ）】図１に示す検証システムを用いた実験において観測されたアナログ信号の波形とＤ／Ａ変換器の電源端子電圧の波形とを示す図である。
【図２（ｂ）】図２(ａ)に示す波形についての周波数スペクトラムを示す図であり、ダイナミックレンジを０〜１０００Ｈｚとしたときの周波数スペクトラムを示す図である。
【図２（ｃ）】図２(ａ)に示す波形についての周波数スペクトラムを示す図であり、ダイナミックレンジを０〜５０Ｈｚとしたときの周波数スペクトラムを示す図である。
【図３】図１に示す検証システムを用いた実験において観測されたＤ／Ａ変換器の電源端子電圧の波形と＋１２Ｖの電源電圧の波形とを示す図である。
【図４】従来のシリーズ型安定化電源の構成を示す図である。
【図５】従来のシリーズ型安定化電源の負荷電流の波形を示す図であり、（ａ）は、負荷電流変化の立ち上がり時に電流を流し込むことができることを説明するための入力信号波形図であり、（ｂ）は、負荷電流が減少する立ち下がり時に発生する瞬時的な歪みについて説明するための図である。
【図６】マルチビット方式のＤ／Ａ変換器の処理プロセスについて説明するための図である。
【図７】フリップフロップ回路の電源とマルチビット方式のＤ／Ａ変換器の電源とを一体にしていた従来の回路構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態として示す電子機器の思想について説明するための図であり、フリップフロップ回路の電源を、マルチビット方式のＤ／Ａ変換器のＬＳＩ内部において他のディジタル回路から分離して別端子構成とした回路構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態として示す電子機器の思想について説明するための図であり、積分回路に入力される前段に設けられるビットストリーム回路の電源を、１ビット方式のＤ／Ａ変換器のＬＳＩ内部において他のディジタル回路から分離して別端子構成とした回路構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態として示す電子機器の回路構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態として示す電子機器の回路構成を示す図であり、Ｄ／Ａ変換器にシャント型レギュレータ電源回路を組み込んだ回路構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態として示す電子機器の回路構成を示す図であり、電源として電池を用いた場合の回路構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態として示す電子機器の回路構成を示す図であり、電源として電池を用いた場合に、Ｄ／Ａ変換器にシャント型レギュレータ電源回路を組み込んだ回路構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態として示す電子機器の回路構成を示す図であり、電源として正負両極性のものを用いた場合の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００，１１０，１３０，１４０，１５０  Ｄ／Ａ変換器
１２１  抵抗器
１２２  パワートランジスタ
１３１  シリーズ型電源回路
１４１，１５１  シャント型レギュレータ電源回路
【図１】
2007259153.tif 000003
【図２（ａ）】
2007259153.tif 000004
【図２（ｂ）】
2007259153.tif 000005
【図２（ｃ）】
2007259153.tif 000006
【図３】
2007259153.tif 000007
【図４】
2007259153.tif 000008
【図５】
2007259153.tif 000009
【図６】
2007259153.tif 000010
【図７】
2007259153.tif 000011
【図８】
2007259153.tif 000012
【図９】
2007259153.tif 000013
【図１０】
2007259153.tif 000014
【図１１】
2007259153.tif 000015
【図１２】
2007259153.tif 000016
【図１３】
2007259153.tif 000017
【図１４】
2007259153.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月19日(2007.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路であって、
所定の電源と、
前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、
負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路とを備えること
を特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記電源は、整流回路と、当該整流回路に接続されたシリーズ型電源回路とを含み、
前記流し込み電流回路は、前記整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられていること
を特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記流し込み電流回路は、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードであること
を特徴とする請求項２記載の電源回路。
【請求項４】
前記電源は、直列接続された複数の電池であり、
前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち、途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続されており、
当該電源回路は、さらに、前記電圧Ｖｃｃを前記ディジタル・アナログ変換器に印加する経路を備えること
を特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項５】
前記流し込み電流回路は、前記電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）が印加されるように前記電池に接続された抵抗器又は定電流ダイオードであること
を特徴とする請求項４記載の電源回路。
【請求項６】
内部に組み込まれたシャント型電源回路と、
負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを備え、
前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていること
を特徴とするディジタル・アナログ変換器。
【請求項７】
前記電源は、整流回路と、当該整流回路に接続されたシリーズ型電源回路とを含み、
前記流し込み電流回路は、前記整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられていること
を特徴とする請求項６記載のディジタル・アナログ変換器。
【請求項８】
前記流し込み電流回路は、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードであること
を特徴とする請求項７記載のディジタル・アナログ変換器。
【請求項９】
前記電源は、直列接続された複数の電池であり、
前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち、途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続されていること
を特徴とする請求項６記載のディジタル・アナログ変換器。
【請求項１０】
前記流し込み電流回路は、前記電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）が印加されるように前記電池に接続された抵抗器又は定電流ダイオードであること
を特徴とする請求項９記載のディジタル・アナログ変換器。
【請求項１１】
ディジタル・アナログ変換器と、
前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、
前記電源回路は、
所定の電源と、
前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、
負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路とを有すること
を特徴とする電子機器。
【請求項１２】
ディジタル・アナログ変換器と、
前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、
前記ディジタル・アナログ変換器は、
内部に組み込まれたシャント型電源回路と、
負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、前記電源回路を構成する外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを有し、
前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていること
を特徴とする電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上述した目的を達成する本発明にかかる電源回路は、ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路であって、所定の電源と、前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路とを備えることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
ここで、前記電源としては、整流回路と、当該整流回路に接続されたシリーズ型電源回路とを含むものを用いることができる。この場合、前記流し込み電流回路は、前記整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられる。また、前記電源としては、直列接続された複数の電池を用いることもできる。この場合、前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち、途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続される。そして、本発明にかかる電源回路は、さらに、前記電圧Ｖｃｃを前記ディジタル・アナログ変換器に印加する経路を備えることになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
なお、前記流し込み電流回路としては、前記電源が整流回路と前記シリーズ型電源回路とを含むものである場合には、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードを用いて、また、前記電源が直列接続された複数の電池である場合には、前記電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）が印加されるように前記電池に接続された抵抗器又は定電流ダイオードを用いて安価且つ容易に構成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、上述した目的を達成する本発明にかかるディジタル・アナログ変換器は、内部に組み込まれたシャント型電源回路と、負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを備え、前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
ここで、前記電源としては、整流回路と、当該整流回路に接続されたシリーズ型電源回路とを含むものを用いることができる。この場合、前記流し込み電流回路は、前記整流回路から直接前記シャント型電源回路に電流を供給するように設けられる。また、前記電源としては、直列接続された複数の電池を用いることもできる。この場合、前記シャント型電源回路は、全ての前記電池を使用した際の電池電圧をＶｃとし、前記複数の電池のうち、途中の電池から取り出された電圧であって前記電池電圧Ｖｃよりも低い電圧をＶｃｃとしたとき、電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）で動作するように当該電池に接続される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
なお、前記流し込み電流回路としては、前記電源が整流回路と前記シリーズ型電源回路とを含むものである場合には、前記整流回路の出力に接続された抵抗器又は定電流ダイオードを用いて、また、前記電源が直列接続された複数の電池である場合には、前記電圧（Ｖｃ−Ｖｃｃ）が印加されるように前記電池に接続された抵抗器又は定電流ダイオードを用いて安価且つ容易に構成することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
さらに、上述した目的を達成する本発明にかかる電子機器は、ディジタル・アナログ変換器と、前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、前記電源回路は、所定の電源と、前記電源に対して並列に接続されたシャント型電源回路と、負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、前記電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路とを有することを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
さらにまた、上述した目的を達成する本発明にかかる電子機器は、ディジタル・アナログ変換器と、前記ディジタル・アナログ変換器に電力を供給する電源回路とを備え、前記ディジタル・アナログ変換器は、内部に組み込まれたシャント型電源回路と、負荷電流の立ち下がり時に負荷回路に存在する容量性負荷に帯電した電荷を吸い込むように、前記電源回路を構成する外部の電源から直接前記シャント型電源回路に電流を常時供給する流し込み電流回路を当該電源の出力に接続するための入力端子とを有し、前記シャント型電源回路は、前記電源に対して並列に接続されていることを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2007259153.tif 000019