(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の電力増幅回路と、
第１の入力信号を前記第１の電力増幅回路の入力端に、前記第２の入力信号を前記第２の電力増幅回路の入力端にそれぞれ接続する２チャンネル接続モードと、前記第１および第２の入力信号のいずれかの非反転信号と反転信号を形成して該非反転信号を前記第１の電力増幅回路の入力端に接続し該反転信号を前記第２の電力増幅回路の入力端に接続するブリッジ接続モードとを設定可能とされ、
前記第１および第２の電力増幅回路に第１動作電源および該第１動作電源より小電圧の第２動作電源を供給する電源供給回路と、
前記電源供給回路による前記第１動作電源と前記第２動作電源の供給を手動または電子的に切り替え得る電源切替スイッチと、
前記２チャンネル接続モードと前記ブリッジ接続モードの設定を切り替える切替スイッチと、
前記第１および第２の電力増幅回路に前記第１動作電源と前記第２動作電源のいずれが供給されているかを検出する電源検出回路と、
前記電源検出回路によって前記第１動作電源に選択されていることが判定されたときに前記切替スイッチにより前記２チャンネル接続モードに設定し、前記第２動作電源に選択されていることが判定されたときに前記切替スイッチにより前記ブリッジ接続モードに設定するスイッチ回路と、
を具備することを特徴とする電力増幅器。
【請求項２】
前記切替スイッチは、リレーで構成され、該リレーが前記スイッチ回路によって駆動されるように構成することを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器。
【請求項３】
前記電源供給回路は、トランスで降圧した交流電源出力を整流して平滑化すると共に、該交流電源出力の値の大小を切り替えて前記第１動作電源および第２動作電源を選択するように構成することを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器。
【請求項４】
前記電源供給回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を制御して前記第１動作電源および第２動作電源を選択するように構成することを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器。
【請求項５】
前記スイッチ回路の作動に連動してオンまたはオフするスイッチ素子によって点灯または非点灯する発光素子によって２チャンネル接続とブリッジ接続の表示を行う表示手段を付加して構成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電力増幅器。
【請求項６】
前記２チャンネル接続モードと前記ブリッジ接続モードの指定を行うモードスイッチを付加して構成し、前記モードスイッチの状態に追従して前記電源切替スイッチと前記切替スイッチとを作動させるように構成することを特徴とする請求項１に記載の電力増幅器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステレオ接続とブリッジ接続の切替を行う機能付きの電力増幅器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステレオ接続とブリッジ接続を切り替えて使用することができる電力増幅器は、理想電源を用いたブリッジ接続を行った場合には、ステレオ接続時の出力電力の約４倍の電力を得ることができる。ステレオ接続したときと、ブリッジ接続したときで同一の電源出力を用いると出力トランジスタや電源トランスが過負荷状態になることが多く、一般には、ブリッジ接続したときの電源出力をステレオ接続時に比して減少させている。
【０００３】
このような電力増幅器の具体例は、例えば図３に示すように回路構成されていて、電源プラグACに印加される交流１００Ｖの商用電源は、電源スイッチS1とヒューズF1を介してトランスＴの１次巻線T1に印加され、２次巻線側のセンタータップTCを基準とする低出力巻線T2と高出力巻線T3に降圧した出力が得られる。この高出力巻線T3と低出力巻線T2のそれぞれは、ステレオ接続とブリッジ接続の切替のためのST/BTL切替スイッチS2の第１接点と第２接点に接続され、その基準接点が整流ダイオードブロックD1の交流入力端子に接続される。
【０００４】
整流ダイオードブロックD1の交流入力端子には、ST/BTL切替スイッチS2の基準接点が第１接点側に作動されたときに高圧の交流が印加され、第２接点側に作動されたときに低圧の交流が印加される。
【０００５】
整流ダイオードブロックD1の＋出力端子に生じる整流波形は、平滑コンデンサC1によって平滑化されて非反転アンプA3と非反転アンプA4のそれぞれの＋電源端子に印加され、同様にして整流ダイオードブロックD1の−出力端子に生じる整流波形は平滑コンデンサC2によって平滑化されて非反転アンプA3と非反転アンプA4のそれぞれの−電源端子に印加される。
【０００６】
従って、非反転アンプA3と非反転アンプA4のそれぞれの−電源端子と＋電源端子のそれぞれには、ST/BTL切替スイッチS2がステレオ接続側に切り替えられたときに大きな電源電圧電圧値を有する±電源が供給され、ブリッジ接続側に切り替えられたときに小さな電圧電圧値を有する±電源が供給される。
【０００７】
さて、入力端子Ｌは、ステレオの左チャンネル信号またはブリッジ接続時の入力信号が印加されるもので、入力端子Ｒには、ステレオの右チャンネル信号が供給される。また、スイッチS3aとスイッチS3bは、互いに連動する手動スイッチで構成され、ステレオ接続とブリッジ接続の入力切替を行うもので、ステレオ接続時には図示の接点位置にされて、入力端子Ｌと入力端子Ｒのそれぞれの出力が直接的に非反転アンプA3と非反転アンプA4のそれぞれの非反転入力端に印加される。
【０００８】
この信号は、非反転アンプA3によって帰還抵抗R3と帰還抵抗R4による設定ゲインで非反転増幅されて第１出力端子OUT-1に出力され、接地端子Ｇとの間にスピーカ（図示せず）を接続することによって左チャンネル音声が放音される。
【０００９】
また、非反転アンプA4によって帰還抵抗R5と帰還抵抗R6による設定ゲインで非反転増幅されて第２出力端子OUT-2に出力され、接地端子Ｇとの間にスピーカ（図示せず）を接続することによって右チャンネル音声が放音される。
【００１０】
一方、スイッチS3aとスイッチS3bがブリッジ接続側に作動されたときには入力端子Ｒへの入力が切り離され、入力端子Ｌに印加される信号が非反転アンプA1によって非反転増幅された信号がスイッチS3aを介して非反転アンプA3の非反転入力端＋に印加され、これと同時に非反転アンプA1の出力を結合抵抗R1を介して反転アンプA2で帰還抵抗R2による設定ゲインでもって反転増幅した信号がスイッチS3bを介して非反転アンプA4の非反転入力端＋に印加される。
【００１１】
この信号は、非反転アンプA3によって帰還抵抗R3と帰還抵抗R4による設定ゲインで非反転増幅されて第１出力端子OUT-1に出力されると共に、非反転アンプA4によって帰還抵抗R5と帰還抵抗R6による設定ゲインで非反転増幅されて第２出力端子OUT-2に出力され、結果的に、第１出力端子OUT-1と第２出力端子OUT-2の間にブリッジ出力が得られる。
【００１２】
なお、非反転アンプA1と反転アンプA2のそれぞれに供給される±電源（図示せず）は、非反転アンプA3と非反転アンプA4のための電源とは別系統に構成され、スイッチS2によるステレオ接続とブリッジ接続の切替動作には係わりない定電圧電源として構成されている。
【００１３】
従って、ステレオ接続とブリッジ接続の切替を２種類の手動スイッチ（スイッチS2とスイッチS3a，S3b）によって行うことによって、ステレオ接続時には大電源出力でもって増幅動作がなされ、ブリッジ接続時には小電源出力でもって増幅動作がなされる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力増幅器は、ステレオ接続とブリッジ接続の切替を２種類の手動スイッチ、即ち、電源出力を切り替えるための手動の第１スイッチと入力信号を切り替えるための第２スイッチによって行うことによって、ステレオ接続時には大電源出力でもって増幅動作がなされ、ブリッジ接続時には小電源出力でもって増幅動作がなされるように構成されている。
【００１５】
従って、ブリッジ接続時に電源出力を小さくする場合には、上記第１スイッチと第２スイッチを同時的に設定する必要があるが、これらは手動でもって操作されるので第１スイッチをブリッジ接続側に切り替えずに第２スイッチのみをブリッジ接続側に切り替えて使用、即ち操作ミスの状態で使用した場合には、出力トランジスタや電源回路が過負荷状態になり大変に危険な状態になってしまうという問題がある。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、ステレオ接続とブリッジ接続の切り替えを行うときに、電源切替と入力設定切替を同時的に自動で行うことによって操作ミスによる過負荷状態が生じることのない電力増幅器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明による電力増幅器は、次に記載するような特徴的な構成を採用している。
【００１８】
（１）第１および第２の電力増幅回路と、
第１の入力信号を前記第１の電力増幅回路の入力端に、前記第２の入力信号を前記第２の電力増幅回路の入力端にそれぞれ接続する２チャンネル接続モードと、前記第１および第２の入力信号のいずれかの非反転信号と反転信号を形成して該非反転信号を前記第１の電力増幅回路の入力端に接続し該反転信号を前記第２の電力増幅回路の入力端に接続するブリッジ接続モードとを設定可能とされ、
前記第１および第２の電力増幅回路に第１動作電源および該第１動作電源より小電圧の第２動作電源を供給する電源供給回路と、
前記電源供給回路による前記第１動作電源と前記第２動作電源の供給を手動または電子的に切り替え得る電源切替スイッチと、
前記２チャンネル接続モードと前記ブリッジ接続モードの設定を切り替える切替スイッチと、
前記第１および第２の電力増幅回路に前記第１動作電源と前記第２動作電源のいずれが供給されているかを検出する電源検出回路と、
前記電源検出回路によって前記第１動作電源に選択されていることが判定されたときに前記切替スイッチにより前記２チャンネル接続モードに設定し、前記第２動作電源に選択されていることが判定されたときに前記切替スイッチにより前記ブリッジ接続モードに設定するスイッチ回路と、
を具備する電力増幅器。
【００１９】
（２）前記（１）の切替スイッチは、リレーで構成され、該リレーが前記スイッチ回路によって駆動されるように構成する電力増幅器。
【００２０】
（３）前記（１）の電源供給回路は、トランスで降圧した交流電源出力を整流して平滑化すると共に、該交流電源出力の値の大小を切り替えて前記第１動作電源および第２動作電源を選択するように構成する電力増幅器。
【００２１】
（４）前記（１）の電源供給回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を制御して前記第１動作電源および第２動作電源を選択するように構成する電力増幅器。
【００２２】
（５）前記（１）ないし前記（４）のいずれかの構成に、前記スイッチ回路の作動に連動してオンまたはオフするスイッチ素子によって点灯または非点灯する発光素子によって２チャンネル接続とブリッジ接続の表示を行う表示手段を付加して構成する電力増幅器。
【００２３】
（６）前記（１）の構成に、前記２チャンネル接続モードと前記ブリッジ接続モードの指定を行うモードスイッチを付加して構成し、前記モードスイッチの状態に追従して前記電源切替スイッチと前記切替スイッチとを作動させるように構成する電力増幅器。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。先ず、第１の実施の形態を図１を用いて説明する。なお、本形態は、既に図３を用いて説明した電力増幅器に本発明を適用したものであって、図３と同様の構成動作を行う部材には同一符号を付しその構成動作の説明は省略もしくは簡略化して記載し、本発明の要部について詳細に説明する。
【００２５】
図１において、タップ切替検出回路１は、第１および第２の電力増幅回路（非反転アンプA3と非反転アンプA4）への電源供給電圧に対応する電圧検出を行い、電源選択回路が第１動作電源と第２動作電源のいずれに選択されているかを判定する「電源切替検出回路」を構成する。
【００２６】
具体的な接続状態は、高出力巻線T3端を、整流ダイオード２のアノード・カソードと整流ダイオード３のアノード・カソードと平滑抵抗４を順次に介して平滑コンデンサ５の＋極に接続し、この平滑コンデンサ５の−極を整流ダイオードブロックD1の＋出力端子に接続している。
【００２７】
平滑コンデンサ５の＋極は、電圧比較トランジスタ６のエミッタ・コレクタを介してスイッチ回路１１の側に接続され、この電圧比較トランジスタ６のコレクタに生じる信号がタップ切替検出回路１の出力信号となっている。
【００２８】
平滑コンデンサ５の＋極と−極には分圧抵抗７と分圧抵抗８の直列回路が接続され、分圧点（分圧抵抗７と分圧抵抗８の接続点）が電圧比較トランジスタ６のベースに接続されている。
【００２９】
スイッチS2によって選択的に出力される電源には関わらないで別途に設けられた定電圧出力を発生する図示しない定電圧電源回路から出力される定電圧出力Ｂと接地端の間には「リレーコイル９とスイッチ回路１１の直列回路」が接続され、リレーコイル９の両端には逆起電圧吸収ダイオード１０がそのカソードが定電圧電源Ｂ側になるように接続され、スイッチ回路１１は、エミッタ抵抗１３とベース抵抗１４が予めモジュール化して作られたトランジスタ１２で構成され、このトランジスタ１２のコレクタは接地され、エミッタがリレーコイル９に接続されている。
【００３０】
このリレーコイル９には、その動作に連動する第１接点K1と第２接点K2が結合され、これが前述説明した図３に示すスイッチS3aとスイッチS3bに置き換えて設けられ、ステレオ接続時には図１に示す接点接続がなされ、ブリッジ接続時には他方の接点接続に駆動されるようにリレーコイル９によって制御される。
【００３１】
従って、タップ切替検出回路１によって第１動作電源（スイッチS2がステレオ接続側に作動されたとき）に選択されていることが判定されたときにリレーコイル９を作動させて第１接点K1と第２接点K2を作動させてステレオ接続モードに設定し、第２動作電源（スイッチS2がブリッジ接続側に作動されたとき）に選択されていることが判定されたときに第１接点K1と第２接点K2を作動させてブリッジ接続モードに設定する「自動入力設定回路」が構成される。
【００３２】
このように回路構成された電力増幅器において、ステレオ接続するために手動のスイッチS2がステレオ接続側（図３に示すスイッチS2の接点位置）に操作された場合には、低出力巻線T2を整流ダイオード２，３で整流した電圧と、この電圧より高い電圧である整流ダイオードブロックD1の＋出力電圧が平滑コンデンサ５の両端に印加されるので、電圧比較トランジスタ６がオンし、当該電圧比較トランジスタ６のコレクタに＋方向の電流が流れ、スイッチ回路１１をオンし、リレーコイル９に電流が流れ第１接点K1と第２接点K2が図示の接点位置に作動される。
【００３３】
よって、入力端子Ｌと入力端子Ｒのそれぞれの入力信号が直接的に非反転アンプA3と非反転アンプA4のそれぞれの非反転入力端に印加され、この入力端子Ｌへの信号は、非反転アンプA3によって帰還抵抗R3と帰還抵抗R4による設定ゲインで非反転増幅されて第１出力端子OUT-1に出力され、接地端子Ｇとの間にスピーカ（図示せず）を接続することによって左チャンネル音声が放音される。
【００３４】
また、入力端子Ｒへの信号は、非反転アンプA4によって帰還抵抗R5と帰還抵抗R6による設定ゲインで非反転増幅されて第２出力端子OUT-2に出力され、接地端子Ｇとの間にスピーカ（図示せず）を接続することによって右チャンネル音声が放音される。
【００３５】
このとき、非反転アンプA3と非反転アンプA4への電源供給は、高出力巻線T3によって得られる高い電圧の電源（第１電源電圧）が供給されることになる。
【００３６】
一方、ブリッジ接続するために手動のスイッチS2がブリッジ接続側（図１に示すスイッチS2の接点位置の他方）に操作された場合には、低出力巻線T2を整流ダイオード２，３で整流した電圧と、この電圧より低いもしくは同等の電圧である整流ダイオードブロックD1の＋出力電圧が平滑コンデンサ５の両端に印加されるので、電圧比較トランジスタ６がオフし、当該電圧比較トランジスタ６のコレクタには電流が流れず、スイッチ回路１１がオフされ、リレーコイル９には電流が流れず第１接点K1と第２接点K2が図示の接点位置の他方に位置する。
【００３７】
入力端子Ｒへの入力が切り離され、入力端子Ｌに印加される信号が非反転アンプA1によって非反転増幅された信号が第１接点K1を介して非反転アンプA3の非反転入力端＋に印加され、これと同時に非反転アンプA1の出力を結合抵抗R1を介して反転アンプA2で帰還抵抗R2による設定ゲインでもって反転増幅した信号が第２接点K2を介して非反転アンプA4の非反転入力端＋に印加される。
【００３８】
この信号は、非反転アンプA3によって帰還抵抗R3と帰還抵抗R4による設定ゲインで非反転増幅されて第１出力端子OUT-1に出力されると共に、非反転アンプA4によって帰還抵抗R5と帰還抵抗R6による設定ゲインで非反転増幅されて第２出力端子OUT-2に出力され、結果的に、第１出力端子OUT-1と第２出力端子OUT-2の間にブリッジ出力が得られる。
【００３９】
このとき、非反転アンプA3と非反転アンプA4への電源供給は、低出力巻線T2によって得られる低い電圧の電源（第２電源電圧）が供給されることになり、ブリッジ接続時における出力電力がステレオ接続時の２倍ないし３倍程度にパワー制限されるので、非反転アンプA3と非反転アンプA4の構成素子、特に出力トランジスタ等のパワー素子の過負荷が発生しないものとなり、ステレオ接続とブリッジ接続の切替を手動のスイッチS2を切り替えるのみで、その操作に自動的に連動して入力接続の設定状態が切り替えられるのでユーザーの操作ミスの発生する余地がなくなる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態による電力増幅器について説明する。この形態は、電力増幅器がステレオ接続されているのかブリッジ接続されているのかを明瞭にユーザーに表示する表示手段を付加して構成したもので、その回路構成の具体例は、例えば図１に示す電力増幅器の構成に図２に示す回路を付加して構成したものである。
【００４１】
図２において、定電圧出力Ｂと接地端の間には図１に示すと同様のリレーコイル９とスイッチ回路１１の直列回路が介挿され、リレーコイル９とスイッチ回路１１の接続点の間に電流制限抵抗１５と第１発光ダイオード１６のアノード・カソードが順次に介挿されると共に、スイッチングトランジスタ１８のコレクタ・エミッタと電流制限抵抗１９と第２発光ダイオード２０のアノード・カソードが順次に介挿され、さらに、電流制限抵抗１５と第１発光ダイオード１６の接続点とスイッチングトランジスタ１８のベースの間にベース抵抗１７が介挿されている。
【００４２】
また、スイッチ回路１１の制御入力端、即ちベース抵抗１４の片端には図１に示すタップ切替検出回路１の制御出力端（電圧比較トランジスタ６のコレクタ）が接続されている。
【００４３】
そして、スイッチS2（図１参照）がステレオ接続側に位置されたときには、タップ切替検出回路１から出力される電圧比較トランジスタ６のコレクタ信号（オン信号）によってスイッチ回路１１がオンされるので定電圧出力Ｂによる電圧が電流制限抵抗１５を介して第１発光ダイオード１６に流れ、当該第１発光ダイオード１６が発光することによって、ステレオ接続であることを明確に表示させることができる。
【００４４】
このときには、スイッチングトランジスタ１８のベース電位がＬレベルであるのでスイッチングトランジスタ１８がオフ状態となり、これに伴って第２発光ダイオード２０には電流が流れないので非発光状態とされている。
【００４５】
一方、スイッチS2（図１参照）がブリッジ接続側に位置されたときには、タップ切替検出回路１から出力される電圧比較トランジスタ６のコレクタ信号（オフ信号）によってスイッチ回路１１がオフされるので定電圧出力Ｂによる電圧が第１発光ダイオード１６には流れず、当該第１発光ダイオード１６が非発光状態とされ、これに伴ってスイッチングトランジスタ１８のベース電位がＨレベルにされるので当該スイッチングトランジスタ１８がオンされ、電流制限抵抗１９を介して第２発光ダイオード２０に電流が流れて発光状態にされるので、ブリッジ接続状態にされていることを明確に表示させることができる。
【００４６】
従って、ステレオ接続時には第１発光ダイオード１６が発光状態にされると同時に第２発光ダイオード２０が非発光状態にされ、ブリッジ接続時には第２発光ダイオード２０が発光状態にされると同時に第１発光ダイオード１６が非発光状態にされるので現在状態が「ステレオ接続」と「ブリッジ接続」のいずれであるかを明確にユーザーに知らせることができる。
【００４７】
なお、第１発光ダイオード１６と第２発光ダイオード２０のそれぞれの発光色を異ならせて、第１発光ダイオード１６を例えば赤色発光させ、第２発光ダイオード２０を例えば青色発光させれば発光色による接続状態の識別をより確実に行うことができる。
【００４８】
また、一般的には電力増幅器をステレオ接続で使用することが多いので第１発光ダイオード１６を除去し、ステレオ接続時の表示を行わず、第２発光ダイオード２０によるブリッジ接続の表示のみを行うように回路構成してもよい。
【００４９】
さらに、前述の形態においては、降圧トランスを用いて第１および第２動作電源を作り出しているが、降圧トランスを用いずに交流の１００Ｖ等々の電源を直接的にＤＣ出力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータの出力を制御して前記第１動作電源および第２動作電源を作り出すようにしてもよい。
【００５０】
一方、ステレオ接続モードとブリッジ接続モードの指定を行うモードスイッチを付加して構成し、このモードスイッチの状態に追従して第１および第２動作電源を電子的スイッチで切り替え選択し、これに追従して入力切替スイッチを作動させるように構成してもよいことは勿論である。
【００５１】
本発明による電力増幅器は、２チャンネル接続（ステレオ接続）とブリッジ接続（モノラル接続）の切替を行えるものであるが、４チャンネル接続（例えばステレオの２系統）とブリッジ接続（例えばステレオの１系統）の切替を行う場合にも本発明を適用することができることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明による電力増幅器は、ステレオ接続とブリッジ接続のための電源切替スイッチの動作に連動して自動的に入力切替スイッチが切り替わるので、従来のような操作ミスの生じる余地がなく、出力トランジスタや電源回路が過負荷状態になり危険な状態に陥ることがなくなるので、安全に稼働することができる。
【００５３】
また、ステレオ接続とブリッジ接続の切替を行わせるための手動スイッチは１つで済むので、ユーザーの行う操作が簡単になり構成の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による電力増幅器の概略回路構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による電力増幅器の要部を抽出してその概略回路構成を示す回路図である。
【図３】従来の電力増幅器の概略回路構成の１例を示す回路図である。
【符号の説明】
１  タップ切替検出回路
２  整流ダイオード
３  整流ダイオード
４  平滑抵抗
５  平滑コンデンサ
６  電圧比較トランジスタ
７  分圧抵抗
８  分圧抵抗
９  リレーコイル
１０  逆起電圧吸収ダイオード
１１  スイッチ回路
１２  トランジスタ
１３  エミッタ抵抗
１４  ベース抵抗
K1  第１接点
K2  第２接点
１５  電流制限抵抗
１６  第１発光ダイオード
１７  ベース抵抗
１８  スイッチングトランジスタ
１９  電流制限抵抗
２０  第２発光ダイオード
【図１】
0003842603.tif 000002
【図２】
0003842603.tif 000003
【図３】
0003842603.tif 000004