(57)【要約】【課題】消費電力を低減できる増幅器および方法を提供する。【解決手段】デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器は、デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定部と、該判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定部と、デジタル信号により、キャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調部とを有する。【選択図】図２
2012060269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器であって、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定部と、
該判定部による判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定部と、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定部により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調部と
を有する増幅器。
【請求項２】
請求項１に記載の増幅器において、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する入力信号判定部
を有し、
前記キャリア周波数設定部は、前記入力信号判定部により前記デジタル信号が入力されないと判定された場合に、低い周波数あるいは発振停止にする増幅器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の増幅器において、
該判定部による判定結果に応じて、前記パルス幅変調部により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電力を設定するスイッチング電力設定部と、
該スイッチング電力設定部により設定されたスイッチング電力により、前記パルス幅変調部により変調されたキャリア周波数を増幅するスイッチング部と
を有する増幅器。
【請求項４】
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器であって、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する入力信号判定部と、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定部と、
該要求音質判定部による判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定部と、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定部により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調する複数のパルス幅変調部と
を有し、
前記キャリア周波数設定部は、前記複数のパルス幅変調部各々に対応するキャリア周波数を設定する増幅器。
【請求項５】
請求項４に記載の増幅器において、
前記キャリア周波数設定部は、前記複数のパルス幅変調部のうち、前記デジタル信号に対応するパルス幅変調部に対応するキャリア周波数を低い周波数あるいは発振停止にする増幅器。
【請求項６】
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器における方法であって、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定ステップと、
該判定ステップによる判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定ステップと、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定ステップにより設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調ステップと
を有する方法。
【請求項７】
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器における方法であって、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する入力信号判定ステップと、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定ステップと、
該要求音質判定ステップによる判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定ステップと、
前記デジタル信号によりキャリア周波数をパルス幅変調する複数のパルス幅変調部のうち、該当するパルス幅変調部が、前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定ステップにより設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調ステップと
を有し、
前記キャリア周波数設定ステップでは、前記複数のパルス幅変調部各々に対応するキャリア周波数を設定する方法。
【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D級増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、D級増幅器の一例を示す。
【０００３】
該D級増幅器は、ゲートドライバと、トランジスタTr1と、トランジスタTr2と、LCフィルタとを含む。
【０００４】
図１に示されるD級増幅器によれば、電源がオンである間、ゲートドライバが動作する。ゲートドライバが動作するため、入力信号がないときでも、出力側にはスイッチング信号が発生する。該スイッチング信号は、例えば、デューティ比が５０％である。該スイッチング信号はL1とC1とにより構成されるLCフィルタにより無効電力として消費される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
D級増幅器は、入力信号がないときでも、ゲートドライバが動作するため、出力側にスイッチング信号が発生し、無効電力として消費される。該無効電力は、低消費電力の観点からは好ましくない。
【０００７】
特に、車載用アンプとして使用する場合には、オーディオをオフモードに設定していても、ナビゲーションなどの音声割り込み発生のためにアンプの電源をオンにする必要がある。この場合、ドライバーが聞こえるために一番近いチャンネル（例えば、右前）だけオンさせるだけでよいが、全てのチャンネルの電源がオンになりその動作電力の無駄が発生してしまう。
【０００８】
また、D級増幅器は、高音質なオーディオ特性を得るためには、キャリア周波数を高くするのが好ましい。しかし、該D級増幅器では、ナビゲーション音声のような高音質が要求されていない音も増幅される。該高音質が要求されていない音により高いキャリア周波数を変調するのは、低消費電力の観点からは好ましくない。キャリア周波数が高いことにより、スイッチング損失、換言すれば、スイッチング電圧として消費される無効電力が増大する。スイッチング損失が増大することにより、スイッチング効率が低下し、消費電力が増大する。
【０００９】
ナビゲーションシステムなどによる緊急音声の音質と、CDなどの音質とが同じである必要はない。
【００１０】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、消費電力を低減できる増幅器および方法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】
【００１１】
本増幅器は、
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器であって、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定部と、
該判定部による判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定部と、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定部により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調部と
を有する。
【００１２】
本増幅器は、
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器であって、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する入力信号判定部と、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定部と、
該判定部による判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定部と、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定部により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調する複数のパルス幅変調部と
を有し、
前記キャリア周波数設定部は、前記複数のパルス幅変調部各々に対応するキャリア周波数を設定する。
【００１３】
本方法は、
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器における方法であって、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定ステップと、
該判定ステップによる判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定ステップと、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定ステップにより設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調ステップと
を有する。
【００１４】
本方法は、
デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器における方法であって、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する入力信号判定ステップと、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定ステップと、
該判定ステップによる判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定ステップと、
前記デジタル信号によりキャリア周波数をパルス幅変調する複数のパルス幅変調部が、前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定ステップにより設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調ステップと
を有し、
前記キャリア周波数設定ステップでは、前記複数のパルス幅変調部各々に対応するキャリア周波数を設定する。
【発明の効果】
【００１５】
開示の増幅器および方法によれば、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】D級増幅器の一例を示す説明図である。
【図２】本実施例に従った増幅器の一例を示す機能ブロック図（その１）である。
【図３】本実施例に従った増幅器の一例を示す機能ブロック図（その２）である。
【図４】本実施例に従った車両用通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】本実施例に従った増幅器の一例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
＜実施例＞
＜増幅器＞
本増幅器１００は、機器に搭載される。該機器には、車載機、オーディオ機器などが含まれる。該オーディオ機器には、CD、ラジオなどが再生できる機器、ポータブルオーディオ機器が含まれてもよい。また、所定の圧縮音声ファイルフォーマットに従って圧縮されたデータを再生できる機器が含まれてもよい。該フォーマットには、MP3が含まれてもよい。
【００１９】
本実施例では一例として、車載機に搭載される場合について説明する。該車載機は、様々な音及び／又は音声（以下、「音」と記載する）を出力できる。例えば、該車載機から出力される音の音源には、DVD(Digital  Versatile  Disk)、CD、AMラジオが含まれる。DVD、CDによる音には、高音質が要求される。一方、AMラジオによる音には、DVD、CDと比べて高音質は要求されない。本増幅器１００には、デジタル信号に変換された音が入力されてもよい。
【００２０】
本増幅器１００は、該デジタル信号に対して要求される音質、該デジタル信号の音源、及び該デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する。例えば、該デジタル信号の音源に基づいて、要求される音質が判定されてもよい。該音源には、DVD、地上波デジタル放送、CD、衛星デジタルテレビ、FMラジオ、AMラジオ、ナビゲーションシステムの案内音声、操作音などが含まれてもよい。該音質には、高音質、中音質、低音質が含まれてもよい。該音質の区分は一例であり、２種類の音質であってもよいし、４種類以上の音質に区分されてもよい。音源に応じて音質が区分される場合には、例えば、DVD、地上波デジタル放送、CD、衛星デジタルテレビは高い音質が要求されるため、高音質と判定されてもよい。例えば、FMラジオは中程度の音質が要求されるため、中音質と判定されてもよい。AMラジオ、ナビゲーションシステムの案内音声、操作音は低い音質でよいため、低音質と判定されてもよい。本実施例では、デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する例として、音源に基づいて、要求される音質が判定される場合について示す。この例に限らず、デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、デジタル信号の音種が独立して判定されてもよい。
【００２１】
本増幅器１００は、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つに応じて、該デジタル信号によりキャリア周波数を変調する際に使用すべきキャリア周波数を変更する。該キャリア周波数は、スイッチング周波数と呼ばれてもよい。
【００２２】
本増幅器１００は、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つに応じて、デジタル信号により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電圧を制御するようにしてもよい。キャリア周波数及びスイッチング周波数のうちのどちらか一方のみが制御されてもよい。キャリア周波数が高い程、高音質となるが消費電力が増大する。逆に、キャリア周波数が低い程、低音質となるが消費電力は減少する。
【００２３】
本増幅器１００では、該デジタル信号に対して一律に同様のキャリア周波数及び／又はスイッチング電圧を設定するのではなく、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つに応じて、キャリア周波数及び／又はスイッチング電圧を設定する。
【００２４】
具体的には、高音質が要求される場合、例えば、音源が、DVD、地上波デジタル放送、CD、衛星デジタルテレビである場合には、高いスイッチング周波数及び／又は高いスイッチング電圧となるように制御する。また、中音質が要求される場合、例えば、音源が、FMラジオである場合には、中程度のスイッチング周波数及び／又は中程度のスイッチング電圧となるように制御する。また、低音質が要求される場合、例えば、音源が、AMラジオ、ナビゲーションシステムの案内音声、操作音である場合には、低いスイッチング周波数及び／又は低いスイッチング電圧となるように制御する。
【００２５】
また、本車載機は、オーディオの機能をオフにすることができる。具体的には、DVD、地上波デジタル放送、CD、衛星デジタルテレビ、FMラジオ、AMラジオなどの機能をオフにできる。オーディオの機能がオフにされた場合には、低いスイッチング周波数及び／又は低いスイッチング電圧となるように制御する。また、オーディオの機能がオフにされた場合には、スイッチング周波数及び／又はスイッチング電圧の入力を停止するようにしてもよい。
【００２６】
図２は、本実施例に従った増幅器１００を示す。図２には、ハードウェア構成が主に示される。
【００２７】
本増幅器１００は、マイコン１０２を有する。
【００２８】
該マイコン１０２は、入力信号があるかどうかを判定する。該マイコン１０２には、デジタル信号が入力される。該デジタル信号は、音が変換されたものである。該音の音源には、DVD、地上波デジタル放送、CD、衛星デジタルテレビ、FMラジオ、AMラジオ、ナビゲーションシステムの案内音声、操作音などが含まれてもよい。
【００２９】
該マイコン１０２は、デジタル信号が入力された場合に、デジタルシグナルプロセッサ(DSP: Digital Signal Processor)１０４に、デジタル信号が入力されたかどうかを示す入力判定情報を入力する。
【００３０】
本増幅器１００は、DSP１０４を有する。該DSP１０４は、マイコン１０４と接続される。該DSP１０４には、デジタル信号が入力される。該デジタル信号は、マイコン１０２に入力されるべき信号と同様の信号である。該DSP１０４には、マイコン１０２から入力判定情報が入力される。
【００３１】
該DSP１０４は、マイコン１０２により入力されるべき入力判定信号に基づいて、デジタル信号が入力されるかどうかを判定する。デジタル信号が入力されると判定した場合、当該DSP１０４にはデジタル信号が入力されるため、該デジタル信号に対して要求される音質、該デジタル信号の音源、及び該デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する。
【００３２】
該DSP１０４は、該デジタル信号に対して要求される音質、該デジタル信号の音源、及び該デジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいて、該デジタル信号によりキャリア周波数をパルス幅変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定する。デジタル信号に対して要求される音質、該デジタル信号の音源、及び該デジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいて該デジタル信号によりキャリア周波数をパルス幅変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定することにより、音に対して要求される品質以上の品質となるようなパルス幅変調が行われない。音に対して要求される品質以上の品質となるようなパルス幅変調が行われないため、PWMモジュレータ１０８により消費される電力を低減でき、増幅器１００の消費電力を低減できる。
【００３３】
また、該DSP１０４は、該デジタル信号に対して要求される音質、該デジタル信号の音源、及び該デジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいて、デジタル信号により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電圧を設定する。デジタル信号に対して要求される音質、該デジタル信号の音源、及び該デジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいてデジタル信号により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電圧を設定することにより、音に対して要求される品質以上の品質となるような増幅が行われない。音に対して要求される品質以上の品質となるような増幅が行われないため、スイッチング部１１０により消費される電力を低減でき、増幅器１００の消費電力を低減できる。
【００３４】
該DSP１０４は、PWMモジュレータ１０８に、デジタル信号を入力する。該DSP１０４は、PWMモジュレータ１０８に、キャリア周波数を入力する。該DSP１０４は、スイッチング部１１０に、スイッチング電圧を入力する。
【００３５】
該DSP１０４は、デジタル信号が入力されないと判定した場合にも、キャリア周波数を設定するようにしてもよい。デジタル信号が入力されない場合に設定すべきキャリア周波数として、低音質である場合に設定すべきキャリア周波数と同様のキャリア周波数が設定されてもよい。また、発振停止としてもよい。デジタル信号が入力されない場合に低音質である場合に設定すべきキャリア周波数と同様のキャリア周波数が設定される、あるいは発振停止とされることにより、PWMモジュレータ１０８により消費される電力を低減できるため、増幅器１００の消費電力を低減できる。また、デジタル信号が入力されない場合に、PWMモジュレータ１０８をオフにするようにしてもよい。デジタル信号が入力されない場合にPWMモジュレータ１０８をオフにすることにより、PWMモジュレータ１０８により消費される電力をさらに低減できるため、増幅器１００の消費電力をさらに低減できる。
【００３６】
また、該DSP１０４は、デジタル信号が入力されないと判定した場合にも、使用すべきスイッチング電圧を設定するようにしてもよい。デジタル信号が入力されない場合に設定すべきスイッチング電圧として、低音質である場合に設定すべきスイッチング電圧と同様のスイッチング電圧が設定されてもよい。デジタル信号が入力されない場合に低音質である場合に設定すべきスイッチング電圧と同様のスイッチング電圧が設定されることにより、スイッチング部１１０により消費される電力を低減できるため、増幅器１００の消費電力を低減できる。また、デジタル信号が入力されない場合に、スイッチング部１１０をオフにするようにしてもよい。デジタル信号が入力されない場合にスイッチング部１１０をオフにすることにより、スイッチング部１１０により消費される電力をさらに低減できるため、増幅器１００の消費電力をさらに低減できる。
【００３７】
＜本増幅器の機能＞
図３は、本増幅器１００の機能を示す。図３には、DSP１０４の機能が主に示される。
【００３８】
該DSP１０４は、判定部１０４２を有する。判定部１０４２には、デジタル信号が入力される。判定部１０４２には、マイコン１０２から入力判定情報が入力される。判定部１０４２は、加算部１０６に、該デジタル信号を入力する。
【００３９】
判定部１０４２は、マイコン１０２から入力判定信号が入力された場合、該入力判定信号が、デジタル信号が入力されることを示す情報であるかどうかを判定する。判定部１０４２は、該入力判定信号が、デジタル信号が入力されることを示す情報である場合、デジタル信号が入力されるため、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する。例えば、判定部１０４２は、入力されるべきデジタル信号に基づいて、該デジタル信号の音源を判定する。判定部１０４２は、該デジタル信号の音源に基づいて、要求される音質を判定する。該音源には、DVD、地上波デジタル放送、CD、衛星デジタルテレビ、FMラジオ、AMラジオ、ナビゲーションシステムの案内音声、操作音などが含まれてもよい。該音質には、高音質、中音質、低音質が含まれてもよい。判定部１０４２は、キャリア周波数設定部１０４４、及びスイッチング電圧設定部１０４６に、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つの判定結果を示す判定結果情報を入力する。例えば、判定結果情報には、該デジタル信号に要求される音質が、高音質、中音質、低音質のいずれであるかを示す情報が含まれてもよい。
【００４０】
一方、判定部１０４２は、該入力判定信号が、デジタル信号が入力されることを示す情報でない場合、キャリア周波数設定部１０４４、及びスイッチング電圧設定部１０４６に、デジタル信号が入力されないことを通知する。
【００４１】
該DSP１０４は、キャリア周波数設定部１０４４を有する。キャリア周波数設定部１０４４には、判定部１０４２から判定結果情報が入力される。キャリア周波数設定部１０４４は、判定部１０４２からの判定結果情報に基づいて、該デジタル信号によりキャリア周波数を変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定する。例えば、該デジタル信号に要求される音質と、該音質に対して設定すべきキャリア周波数とが対応付けられていてもよい。具体的には、高音質、中音質、及び低音質である場合に使用すべきキャリア周波数がそれぞれ対応付けられてもよい。高音質、中音質、低音質となるに従って高い周波数から低い周波数が対応付けられる。音質と、キャリア周波数とが対応付けられている場合、音質に対応するキャリア周波数が選択され、設定される。キャリア周波数設定部１０４４は、PWMモジュレータ１０８に、設定したキャリア周波数を示すキャリア周波数設定情報を入力する。また、音源と、該音源に対応するキャリア周波数とが対応付けられてもよい。音源と、該音源に対応するキャリア周波数とが対応付けられている場合、音源に対応するキャリア周波数が選択され、設定される。
【００４２】
また、キャリア周波数設定部１０４４は、判定部１０４２からデジタル信号が入力されないことが通知された場合に、使用すべきキャリア周波数として、低音質に対応するキャリア周波数を選択し、設定する。あるいは発振停止とされてもよい。キャリア周波数設定部１０４４は、PWMモジュレータ１０８に、設定したキャリア周波数を示すキャリア周波数設定情報を入力する。また、キャリア周波数設定部１０４４は、判定部１０４２からデジタル信号が入力されないことが通知された場合に、PWMモジュレータ１０８に、該PWMモジュレータ１０８をオフにする信号を入力するようにしてもよい。
【００４３】
該DSP１０４は、スイッチング電圧設定部１０４６を有する。スイッチング電圧設定部１０４６には、判定部１０４２から判定結果情報が入力される。スイッチング電圧設定部１０４６は、判定部１０４２からの判定結果情報に基づいて、デジタル信号によりパルス幅変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電圧を設定する。例えば、該デジタル信号に要求される音質と、該音質に対して設定すべきスイッチング電圧とが対応付けられていてもよい。具体的には、高音質、中音質、及び低音質である場合に使用すべきスイッチング電圧がそれぞれ対応付けられてもよい。高音質、中音質、低音質となるに従って高い電圧から低い電圧が対応付けられる。音質と、スイッチング電圧とが対応付けられている場合、音質に対応するスイッチング電圧が選択され、設定される。キャリア周波数設定部１０４４は、PWMモジュレータ１０８に、設定したスイッチング電圧を示すスイッチング電圧設定情報を入力する。また、音源と、該音源に対応するスイッチング電圧とが対応付けられてもよい。音源と、該音源に対応するスイッチング電圧とが対応付けられている場合、音源に対応するスイッチング電圧が選択され、設定される。
【００４４】
また、スイッチング電圧設定部１０４６は、判定部１０４２からデジタル信号が入力されないことが通知された場合に、使用すべきスイッチング電圧として、低音質に対応するスイッチング電圧を選択し、設定する。スイッチング電圧設定部１０４６は、スイッチング部１１０に、設定したスイッチング電圧を示すスイッチング電圧設定情報を入力する。また、スイッチング電圧設定部１０４６は、判定部１０４２からデジタル信号が入力されないことが通知された場合に、スイッチング部１１０に、該スイッチング部１１０をオフにする信号を入力するようにしてもよい。
【００４５】
本増幅器１００は、加算部１０６を有する。該加算部１０６は、DSP１０４と接続される。該加算部１０６は、DSP１０４により入力されるべき信号と、演算増幅器(operational amplifier)１１２を介してフィードバックされる信号とを加算する。デジタル信号によりパルス幅変調されたキャリア周波数が反転増幅され、デジタル信号と加算された信号は、PWMモジュレータ１０８に入力される。
【００４６】
本増幅器１００は、PWMモジュレータ１０８を有する。PWMモジュレータ１０８は、加算部１０６と、DSP１０４と接続される。PWMモジュレータ１０８は、DSP１０４により入力されるべきキャリア周波数設定情報に従って、加算部１０６により入力されるべきデジタル信号によりキャリア周波数に対してパルス幅変調(PWM: Pulse Width Modulation）を行う。具体的には、PWMモジュレータ１０８は、加算部１０６により入力されるべきパルス波のデューティ比を変化させることにより変調する。例えば、PWMモジュレータ１０８は、異なる駆動方式によりパルス幅変調を行う複数の処理部を有する。例えば、高音質に対応するキャリア周波数をパルス幅変調する処理部と、中音質に対応するキャリア周波数をパルス幅変調する処理部と、低音質に対応するキャリア周波数をパルス幅変調する処理部とを有していてもよい。具体的には、DSP１０４により入力されるべきキャリア周波数設定情報に従って、パルス幅変調を行う。PWMモジュレータ１０８は、スイッチング部１１０に、パルス幅変調後の信号（以下、「変調信号」と呼ぶ）を入力する。
【００４７】
本増幅器１００は、スイッチング部１１０を有する。該スイッチング部１１０は、PWMモジュレータ１０８と、DSP１０４と接続される。該スイッチング部１１０は、DSP１０４により入力されるべきスイッチング電圧設定情報に従って、PWMモジュレータ１０８により入力されるべき変調信号を増幅する。スイッチング部１１０は、演算増幅器１１２、及びLCフィルタ１１４に、増幅された変調信号を入力する。例えば、スイッチング部１１０は、異なる駆動方式により増幅を行う複数の処理部を有する。例えば、高音質に対応するスイッチング電圧により増幅する処理部と、中音質に対応するスイッチング電圧により増幅する処理部と、低音質に対応するスイッチング電圧により増幅する処理部とを有していてもよい。具体的には、DSP１０４により入力されるべきスイッチング電圧設定情報に従って、増幅を行う。スイッチング部１１０は、演算増幅器１１２、及びLCフィルタ１１４に、増幅後の変調信号（以下、「増幅変調信号」と呼ぶ）を入力する。
【００４８】
本増幅器１００は、演算増幅器１１２を有する。該演算増幅器１１２は、スイッチング部１１０と、加算部１０６と接続される。演算増幅器１１２は、スイッチング部１１０により入力されるべき増幅変調信号を反転増幅し、加算部１０６に入力する。
【００４９】
本増幅器１００は、LCフィルタ１１４を有する。LCフィルタ１１４は、スイッチング部１１０と接続される。LCフィルタ１１４は、スイッチング部１１０からの増幅変調信号から、所定の帯域の信号を通過させる。該LCフィルタ１１４を通過した信号は、所定の処理が行われ、音として、スピーカ（図示無し）から出力される。
【００５０】
＜本増幅器の動作＞
図４は、本増幅器の動作の一例を示す。
【００５１】
本増幅器１００は、デジタル信号が入力されたかどうかを判定する（ステップＳ４０２）。例えば、マイコン１０２は、デジタル信号が入力されたかどうかを判定する。
【００５２】
デジタル信号が入力されたと判定された場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、本増幅器１００は、デジタル信号に要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する（ステップＳ４０４）。例えば、判定部１０４２は、デジタル信号に要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する。
【００５３】
本増幅器１００は、キャリア周波数を設定する（ステップＳ４０６）。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、ステップＳ４０４による判定結果に従って、デジタル信号よりキャリア周波数をパルス幅変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定する。
【００５４】
本増幅器１００は、スイッチング電圧を設定する（ステップＳ４０８）。例えば、スイッチング電圧設定部１０４６は、ステップＳ４０４による判定結果に従って、デジタル信号よりパルス幅変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電圧を設定する。
【００５５】
本増幅器１００は、デジタル信号により、ステップＳ４０６により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調する（ステップＳ４１０）。例えば、PWMモジュレータ１０８は、デジタル信号によりキャリア周波数設定部１０４４により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調する。
【００５６】
本増幅器１００は、ステップＳ４０８により設定されたスイッチング電圧により、デジタル信号により変調されたキャリア周波数を増幅する（ステップＳ４１２）。例えば、スイッチング部１１０は、スイッチング電圧設定部１０４６により入力されたスイッチング電圧により、デジタル信号により変調されたキャリア周波数を増幅する。
【００５７】
スイッチング部１１０により増幅された変調信号は、LCフィルタ１１４により所定の帯域の信号が取り出される。該LCフィルタ１１４により取り出された信号は、所定の処理が行われ、音として、スピーカ（図示無し）から出力される。
【００５８】
一方、デジタル信号が入力されたと判定されない場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、ステップＳ４０４の処理は行われず、ステップＳ４０６に遷移する。
【００５９】
ステップＳ４０４では、デジタル信号が入力されない場合に設定されるべきキャリア周波数に設定される。ステップＳ４０６では、デジタル信号が入力されない場合に設定されるべきスイッチング電圧に設定される。
【００６０】
＜変形例＞
図５は、本変形例に従った増幅器１００を示す。
【００６１】
本増幅器１００は、図２を参照して説明した増幅器において、複数の増幅部１１６を有する。図５には、一例として、４個の増幅部１１６１−１１６４を有する場合について示される。２−３個であってもよいし、５個以上であってもよい。各増幅部１１６１−１１６４は、加算部１０６、PWMモジュレータ１０８、スイッチング部１１０、演算増幅部１１２、及びLCフィルタ１１４を含む。換言すれば、本増幅器１００は、複数のチャネルを保有する。本増幅器１００は、複数のチャネルのうち、音を出力すべきチャネルを設定できる。
【００６２】
例えば、増幅部１１６１は、右前に設置されるべきスピーカにより出力されるべき音を増幅する。また、増幅部１１６２は、左前に設置されるべきスピーカにより出力されるべき音を増幅する。また、増幅部１１６３は、右後に設置されるべきスピーカにより出力されるべき音を増幅する。また、増幅部１１６４は、左後に設置されるべきスピーカにより出力されるべき音を増幅する。
【００６３】
DSP１０４は、複数の増幅部１１６１−１１６４と接続される。
【００６４】
該DSP１０４は、マイコン１０２により入力されるべき入力判定信号に基づいて、デジタル信号が入力されるかどうかを判定する。デジタル信号が入力されると判定した場合、当該DSP１０４にはデジタル信号が入力されるため、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する。例えば、判定部１０４２は、入力判定信号に基づいて、デジタル信号が入力されるかどうかを判定する。デジタル信号が入力されると判定した場合、判定部１０４２は、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する。
【００６５】
該DSP１０４は、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいて、該デジタル信号によりキャリア周波数を変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定する。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいて、該デジタル信号によりキャリア周波数を変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定する。
【００６６】
また、該DSP１０４は、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいて、デジタル信号により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電圧を設定する。例えば、スイッチング電圧設定部１０４６は、該デジタル信号に対して要求される音質、デジタル信号の音源、及びデジタル信号の音種のうち少なくとも１つに基づいて、デジタル信号により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電圧を設定する。
【００６７】
該DSP１０４は、４個の増幅部１１６１−１１６４のうち、該デジタル信号を出力すべき増幅部のPWMモジュレータ１０８に、デジタル信号を入力する。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部のPWMモジュレータ１０８に、デジタル信号を入力する。
【００６８】
該DSP１０４は、４個の増幅部１１６１−１１６４のうち、該デジタル信号を出力すべき増幅部のPWMモジュレータ１０８に、キャリア周波数を入力する。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部のPWMモジュレータ１０８に、キャリア周波数を入力する。
【００６９】
該DSP１０４は、４個の増幅部１１６１−１１６４のうち、該デジタル信号を出力すべき増幅部のスイッチング部１１０に、スイッチング電圧を入力する。例えば、スイッチング電圧設定部１０４６は、該デジタル信号を出力すべき増幅部のスイッチング部１１０に、スイッチング電圧を入力する。
【００７０】
該DSP１０４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のPWMモジュレータ１０８に、低音質である場合に設定すべきキャリア周波数と同様のキャリア周波数を設定するようにしてもよいし、発振停止としてもよい。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のPWMモジュレータ１０８に、低音質である場合に設定すべきキャリア周波数と同様のキャリア周波数を入力する。また、該DSP１０４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のPWMモジュレータ１０８に、該PWMモジュレータ１０８をオフにするための信号を入力するようにしてもよい。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のPWMモジュレータ１０８に、該PWMモジュレータ１０８をオフにするための信号を入力する。
【００７１】
該DSP１０４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のスイッチング部１１０に、低音質である場合に設定すべきスイッチング電圧と同様のスイッチング電圧を設定するようにしてもよい。例えば、スイッチング電圧設定部１０４６は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のスイッチング部１１０に、低音質である場合に設定すべきスイッチング電圧と同様のスイッチング電圧を入力する。また、該DSP１０４は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のスイッチング部１１０に、該スイッチング部１１０をオフにするための信号を入力するようにしてもよい。例えば、スイッチング電圧設定部１０４６は、該デジタル信号を出力すべき増幅部以外のスイッチング部１１０に、該スイッチング部１１０をオフにするための信号を入力する。
【００７２】
また、該DSP１０４は、デジタル信号が入力されないと判定した場合にも、増幅部１１６１−１１６４に使用すべきキャリア周波数を設定するようにしてもよいし、発振停止としてもよい。デジタル信号が入力されない場合に設定すべきキャリア周波数として、低音質である場合に設定すべきキャリア周波数と同様のキャリア周波数が設定されてもよい。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、低音質である場合に設定すべきキャリア周波数と同様のキャリア周波数を設定する。また、該DSP１０４は、増幅部１１６１−１１６４のPWMモジュレータ１０８に、該PWMモジュレータ１０８をオフにするための信号を入力するようにしてもよい。例えば、キャリア周波数設定部１０４４は、増幅部１１６１−１１６４のPWMモジュレータ１０８に、該PWMモジュレータ１０８をオフにするための信号を入力する。
【００７３】
また、該DSP１０４は、デジタル信号が入力されないと判定した場合にも、増幅部１１６１−１１６４に使用すべきスイッチング電圧を設定するようにしてもよい。デジタル信号が入力されない場合に設定すべきスイッチング電圧として、低音質である場合に設定すべきスイッチング電圧と同様のスイッチング電圧が設定されてもよい。例えば、スイッチング電圧設定部１０４６は、低音質である場合に設定すべきスイッチング電圧と同様のスイッチング電圧を設定する。また、該DSP１０４は、増幅部１１６１−１１６４のスイッチング部１１０に、該スイッチング部１１０をオフにするための信号を入力するようにしてもよい。例えば、スイッチング電圧設定部１０４６は、増幅部１１６１−１１６４のスイッチング部１１０に、該スイッチング部１１０をオフにするための信号を入力する。
【００７４】
図５に示される例において、案内音声はドライバが認識できればよいため、各増幅部１１６１−１１６４に対してキャリア周波数、スイッチング電圧は以下に示すように設定される。
【００７５】
増幅部１１６１のPWMモジュレータ１０８、及びスイッチング部１１０に、それぞれ設定されるべきキャリア周波数、スイッチング電圧として、案内音声に必要な動作レベルとしてもよい。また、増幅部１１６２のPWMモジュレータ１０８、及びスイッチング部１１０に、それぞれ設定されるべきキャリア周波数、スイッチング電圧として、消音(MUTE)される際の動作レベルとしてもよい。また、停止するようにしてもよい。また、増幅部１１６３のPWMモジュレータ１０８、及びスイッチング部１１０に、それぞれ設定されるべきキャリア周波数、スイッチング電圧として、消音(MUTE)される際の動作レベルとしてもよい。また、停止するようにしてもよい。また、増幅部１１６４のPWMモジュレータ１０８、及びスイッチング部１１０に、それぞれ設定されるべきキャリア周波数、スイッチング電圧として、消音(MUTE)される際の動作レベルとしてもよい。また、停止するようにしてもよい。
【００７６】
本実施例によれば、デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器が提供される。
【００７７】
該増幅器は、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定部と、
該判定部による判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定部と、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定部により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調部と
を有する。
【００７８】
デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つに応じて、前記デジタル信号によりキャリア周波数を変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定できるため、消費電力を低減できる。
【００７９】
さらに、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する、マイコンとしての入力信号判定部
を有し、
前記キャリア周波数設定部は、前記入力信号判定部により前記デジタル信号が入力されないと判定された場合に、低い周波数あるいは発振停止にする。
【００８０】
デジタル信号が入力されないと判定された場合に、低い周波数あるいは発振停止にできるため、消費電力を低減できる。
【００８１】
さらに、
該判定部による判定結果に応じて、前記パルス幅変調部により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電力を設定するスイッチング電力設定部と、
該スイッチング電力設定部により設定されたスイッチング電力により、前記パルス幅変調部により変調されたキャリア周波数を増幅するスイッチング部と
を有する。
【００８２】
デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つに応じて、前記パルス幅変調部により変調されたキャリア周波数を増幅する際に使用すべきスイッチング電力を設定できるため、消費電力をさらに低減できる。
【００８３】
本実施例によれば、デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器が提供される。
【００８４】
該増幅器は、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する入力信号判定部と、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定部と、
該判定部による判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定部と、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定部により設定されたキャリア周波数をパルス幅変調する複数のパルス幅変調部と
を有し、
前記キャリア周波数設定部は、前記複数のパルス幅変調部各々に対応するキャリア周波数を設定する。
【００８５】
デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つに応じて、複数のパルス幅変調部に対して、デジタル信号によるキャリア周波数を変調する際に使用すべきキャリア周波数を設定できるため、消費電力を低減できる。
【００８６】
さらに、
前記キャリア周波数設定部は、前記複数のパルス幅変調部のうち、前記デジタル信号に対応するパルス幅変調部に対応するキャリア周波数を低い周波数あるいは発振停止にする。
【００８７】
複数のパルス幅変調部のうち、デジタル信号を出力すべき増幅部に対応するパルス幅変調部により使用されるキャリア周波数が設定されるため、該キャリア周波数が設定されたパルス幅変調部における消費電力を低減できる。該キャリア周波数が設定されたパルス幅変調部以外のパルス幅変調部には、低音質に対応するキャリア周波数が設定されてもよいし、発振停止にされてもよい。
【００８８】
本実施例によれば、デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器における方法が提供される。
【００８９】
該方法は、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定ステップと、
該判定ステップによる判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定ステップと、
前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定ステップにより設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調ステップと
を有する。
【００９０】
本実施例によれば、デジタル信号によりキャリア周波数を変調し、該変調された信号を増幅する増幅器における方法が提供される。
【００９１】
該方法は、
前記デジタル信号が入力されたかどうかを判定する入力信号判定ステップと、
前記デジタル信号に対して要求される音質、前記デジタル信号の音源、及び前記デジタル信号の音種のうち少なくとも１つを判定する判定ステップと、
該判定ステップによる判定結果に応じて、キャリア周波数を設定するキャリア周波数設定ステップと、
前記デジタル信号によりキャリア周波数をパルス幅変調する複数のパルス幅変調部のうち、該当するパルス幅変調部が、前記デジタル信号により、前記キャリア周波数設定ステップにより設定されたキャリア周波数をパルス幅変調するパルス幅変調ステップと
を有し、
前記キャリア周波数設定ステップでは、前記複数のパルス幅変調部各々に対応するキャリア周波数を設定する。
【００９２】
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【符号の説明】
【００９３】
１００  増幅器
１０２  マイコン(microcontroller)
１０４  デジタルシグナルプロセッサ(DSP:  Digital  Signal  Processor)
１０４２  判定部
１０４４  キャリア周波数設定部
１０４６  スイッチング周波数設定部
１０６  加算部
１０８  パルス幅変調(PWM:  Pulse  Width  Modulation）モジュレータ
１１０  スイッチング部
１１２  演算増幅器
１１４  LCフィルタ
１１６１−１１６４  増幅部
【図１】
2012060269.tif 000003
【図２】
2012060269.tif 000004
【図３】
2012060269.tif 000005
【図４】
2012060269.tif 000006
【図５】
2012060269.tif 000007