JP2004214998A - デジタルアンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】スピーカから再生されるアナログオーディオ信号の音量をゼロにしたとき、デジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止したとき、スピーカからアナログオーディオ信号が再生されることを防止することができるデジタルアンプを提供する。
【解決手段】係数検出部は、増幅度調整部がデジタルオーディオ信号に乗算する係数がゼロであることを検出した場合、無音信号判別部は、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルのデジタルオーディオ信号であると判別した場合、無音ＰＷＭ信号出力部は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力する。
【選択図】 図１
【解決手段】係数検出部は、増幅度調整部がデジタルオーディオ信号に乗算する係数がゼロであることを検出した場合、無音信号判別部は、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルのデジタルオーディオ信号であると判別した場合、無音ＰＷＭ信号出力部は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたオーディオ信号に基づいて、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（以下、ＰＷＭという。））信号を生成し、ＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングさせるＰＷＭ方式のデジタルアンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアナログアンプと比べて電力効率の高いデジタルアンプには、入力されたデジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングさせるＰＷＭ方式のデジタルアンプがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２は、従来のＰＷＭ方式のデジタルアンプの構成を示すブロック図である。入力部２１は、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（以下、ＣＤという。））等の情報記録媒体に記録されたオーディオデータを再生する再生装置から出力されたデジタルオーディオ信号が入力される。入力部２１から出力されたデジタルオーディオ信号は、増幅度調整部２２に入力される。デジタルオーディオ信号は、増幅度調整部２２により増幅度が調整され、デジタルフィルタ２３によりトーンコントロールや低域周波数の分離等の演算処理が施されＰＷＭ信号生成部２４に入力される。ＰＷＭ信号生成部２４は、デジタルオーディオ信号をデジタルアンプの内部で生成した三角波によりサンプリングしてＰＷＭ信号を生成する。このＰＷＭ信号は、駆動部２５に入力される。駆動部２５は、スイッチング部２６を制御しＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングする。スイッチング部２６により生成された定電圧のパルス信号は、ローパスフィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ（以下、ＬＰＦという。））２７により高周波成分が除去されアナログオーディオ信号に復調される。復調されたアナログオーディオ信号は、出力部２８に入力される。出力部２８は、スピーカにアナログオーディオ信号を出力し、スピーカからオーディオ信号が再生される。
【０００４】
図３は、オーディオ信号及びＰＷＭ信号を示す図である。図３に示すＰＷＭ信号は、デューティ比が７０％のＰＷＭ信号、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号及びデューティ比が２０％のＰＷＭ信号である。図３に示すように、オーディオ信号のレベルは、ＰＷＭ信号のデューティ比により表され、オーディオ信号が無音レベルのときＰＷＭ信号のデューティ比が５０％となる。
【０００５】
図２に示す従来のデジタルアンプでは、スピーカから出力される音量をゼロにする場合、増幅度調整部２２に接続された図示しない操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作をする。このとき、増幅度調整部２２は、入力されたデジタルオーディオ信号に係数ゼロを乗算して無音レベルのデジタルオーディオ信号に変換する。無音レベルのデジタルオーディオ信号をＰＷＭ信号生成部２４に入力すると、ＰＷＭ信号生成部２４は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を生成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２９２０４０号公報 （第２−３頁、第７図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スピーカから出力される音量をゼロにする操作をした場合、遅延器、乗算器、加算器等により構成される帰還回路を備えたデジタルフィルタ２３では、帰還回路により係数ゼロが乗算されていないデジタルオーディオ信号の演算処理が行われているため、無音レベルのデジタルオーディオ信号が入力されているにもかかわらず、デジタルオーディオ信号が出力され続ける。このため、操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作しても、スピーカからオーディオ信号が再生されるという課題があった。
【０００８】
また、ＣＤプレーヤ等の再生装置においてＣＤ等に記録されているデジタルオーディオ信号を再生し、このデジタルオーディオ信号を図２に示す従来のデジタルアンプに入力しているとき、再生装置において再生停止又は再生一時停止等の操作すると、デジタルアンプには、再生装置からデジタルオーディオ信号の入力が停止する。このときデジタルフィルタ２３では、帰還回路により入力されたデジタルオーディオ信号の演算処理が行われているため、再生装置からデジタルオーディオ信号の入力が停止したにもかかわらず、デジタルオーディオ信号が出力され続ける。また、再生装置からデジタルアンプに入力信号（例えば、デジタルオーディオ信号、デジタルアンプを制御する制御信号等）の入力が停止した場合においても、同様に、再生装置から入力信号の入力が停止したにもかかわらず、デジタルオーディオ信号が出力され続ける。このため、再生装置からデジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止しても、オーディオ信号がスピーカから再生されるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、スピーカから出力される音量をゼロにしたとき、デジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止したとき、スピーカからアナログオーディオ信号が再生されることを防止することができるデジタルアンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願の請求項１記載の発明は、デジタルオーディオ信号の増幅度を調整する増幅度調整手段とデジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、前記増幅度調整手段が調整したデジタルオーディオ信号の増幅度を検出する検出手段を備え、前記検出手段がデジタルオーディオ信号の増幅度がゼロであることを検出した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本願の請求項２記載の発明は、デジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、予め定められた範囲のビットの値のデジタルオーディオ信号が定められた時間入力されたとき、入力されたデジタルオーディオ信号が無音信号であると判別する判別手段を備え、前記判別手段が無音信号と判別した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本願の請求項３記載の発明は、デジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、デジタルアンプに入力する入力信号があるか否かを判別する入力信号判別手段を備え、前記入力信号判別手段は入力信号がないと判別した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例のデジタルアンプの構成を示すブロック図である。図１において、１は入力部、２は増幅度調整部、３は係数検出部、４は無音信号判別部、５はデジタルフィルタ、６はＰＷＭ信号生成部、７は無音ＰＷＭ信号出力部、８は駆動部、９はスイッチング部、１０はＬＰＦ、１１は出力部を示す。
【００１４】
本実施例のデジタルアンプは、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）プレーヤ等の再生装置と光デジタルケーブル等で接続されている。入力部１は、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等の再生装置から出力されるデジタルオーディオ信号を入力するデジタル入力端子を備えている。増幅度調整部２は、図示しない操作部により設定されたスピーカから出力される音量に応じた係数をデジタルオーディオ信号に乗算し、入力部１から入力されたデジタルオーディオ信号の増幅度を変化させる。係数検出部３は、増幅度調整部２がデジタルオーディオ信号に乗算した係数を検出する。係数検出部３は、係数がゼロであることを検出したとき、後述する無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を出力する。
【００１５】
無音信号判別部４は、増幅度調整部２から入力されたデジタルオーディオ信号がデジタルオーディオ信号か無音レベルのデジタルオーディオ信号であるか否かを判別する。無音信号判別部４は、増幅度調整部２から予め定められた範囲のビットの値であるデジタルオーディオ信号が定められた時間入力されたとき、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルのデジタルオーディオ信号であると判別する。無音信号判別部４は、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルのデジタルオーディオ信号であると判別したとき、後述する無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を出力する。２４ビットのデジタルオーディオ信号において、最上位ビットが符号ビットである場合、予め定められた範囲のビットの値であるデジタルオーディオ信号は、０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号である。ここで、０ｘは、０ｘに続く数値が１６進数で表されていることを示す記号である。０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号は、−１４４ｄＢから−１２０ｄＢのレベルの音であり、本実施例では、０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号を無音レベルのデジタルオーディオ信号とする。また、無音信号判別部４は、再生装置から入力信号（例えば、デジタルオーディオ信号、制御信号等）が入力されているか否かを判別する。
【００１６】
本実施例において、前述の予め定められた時間は、例えば、入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング数の１０２４サンプルに対応する時間とする。入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数をｆｓ、予め定められた時間をＴとすると、予め定められた時間Ｔは、Ｔ＝（１／ｆｓ）×１０２４ で表すことができる。したがって、入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓが４４．１ｋＨｚであるとき、予め定められた時間Ｔは、約２３ｍｓｅｃとなる。また、サンプリング周波数ｆｓが９６ｋＨｚのとき、予め定められた時間Ｔは、約１１ｍｓｅｃとなり、サンプリング周波数ｆｓが１９２ｋＨｚのとき、予め定められた時間Ｔは、約５ｍｓｅｃとなる。
【００１７】
デジタルフィルタ５は、図示しない遅延器、乗算器、加算器等を備えたインフィニット・インパルス・レスポンス（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ： ＩＩＲ）型デジタルフィルタであり、無音信号判別部４から入力されたデジタルオーディオ信号に対して、トーンコントロールや低域周波数の分離等の演算処理を施してＰＷＭ信号生成部６に出力する。
【００１８】
ＰＷＭ信号生成部６は、図示しない三角波を発生する発振器を備えている。また、ＰＷＭ信号生成部６は、入力されたデジタルオーディオ信号を三角波によりサンプリングし、ＰＷＭ信号を生成するコンパレータ等を備えている。ＰＷＭ信号生成部６により生成されたＰＷＭ信号は、無音ＰＷＭ信号出力部７に入力される。無音ＰＷＭ信号出力部７は、上述した係数検出部３又は無音信号判別部４から制御信号が入力されると、ＰＷＭ信号生成部６から入力されるＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて後述する駆動部８に出力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、係数検出部３又は無音信号判別部４から制御信号の入力がないとき、ＰＷＭ信号生成部６から入力されたＰＷＭ信号を後述する駆動部８に出力する。ここで、無音ＰＷＭ信号出力部７は、ＰＷＭ信号生成部６から入力するＰＷＭ信号のデューティ比を５０％に補正する補正器を備える構成、あるいは、ＰＷＭ信号生成部６から入力されるＰＷＭ信号を停止させ、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力する出力器を備える構成のいずれでもよい。
【００１９】
駆動部８は、無音ＰＷＭ信号出力部７から出力されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング部９をオン又はオフする制御をする。駆動部８は、図３に示すように、入力されたＰＭＷ信号がハイレベルのときにスイッチング部９がオンするように制御し、ＰＭＷ信号がローレベルのときにスイッチング部９がオフするように制御する。スイッチング部９は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等であり、駆動部８によりスイッチング部９がオンする制御をされるとき、図示しないスイッチング電源から定電圧のパルス信号を出力する。スイッチング部９から出力されたパルス信号は、ＬＰＦ１０により高周波成分が除去されアナログオーディオ信号に復調される。復調されたアナログオーディオ信号は、出力部１１からスピーカに出力され、スピーカからアナログオーディオ信号が再生される。
【００２０】
本実施例のデジタルアンプの図示しない操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作をした場合における動作について説明する。
本実施例のデジタルアンプの図示しない操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作をすると、増幅度調整部２は、デジタルオーディオ信号に係数ゼロを乗算してデジタルオーディオ信号を無音レベルのデジタルオーディオ信号に変換する。このとき、係数検出部３は、増幅度調整部２がデジタルオーディオ信号に乗算した係数がゼロであることを検出し、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、係数検出部３から制御信号が入力されると、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。デューティ比が５０％のＰＷＭ信号のときは、出力部１１に接続したスピーカからアナログオーディオ信号が再生されないので、スピーカから出力される音量がゼロとなる。また、係数検出部３は、増幅度調整部２がデジタルオーディオ信号に乗算した係数がゼロでないことを検出すると、再度、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、係数検出部３から制御信号が入力されると、ＰＷＭ信号生成部６により生成されたＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。
【００２１】
このため、操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作が為されたとき、音量をゼロにする操作をする前にデジタルフィルタ５に入力された無音レベルでないデジタルオーディオ信号がＰＷＭ信号生成部６に入力されるが、無音ＰＷＭ信号出力部７は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力するので、スピーカからアナログオーディオ信号が再生されることを防止することができる。
【００２２】
次に、本実施例のデジタルアンプにデジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止した場合における動作について説明する。
【００２３】
無音信号判別部４は、増幅度調整部２から、上述した０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号が定められた時間（上述したように、入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数により予め定められた時間は異なる。）入力されたとき、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルであると判別し、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。また、無音信号判別部４は、再生装置から入力信号の入力がないと判別すると、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、無音信号判別部４から制御信号が入力されると、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。デューティ比が５０％のＰＷＭ信号のとき、出力部１１に接続したスピーカは、アナログオーディオ信号を再生しない。
【００２４】
無音信号判別部４は、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルでないと判別すると、再度、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。また、無音信号判別部４は、再生装置から入力信号の入力があると判別すると、再度、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、無音信号判別部４から制御信号が入力されると、ＰＷＭ信号生成部６により生成されたＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。
【００２５】
このため、再生装置から本実施例のデジタルアンプに入力されているデジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止したとき、その前に入力されたデジタルオーディオ信号は、デジタルフィルタ５により演算処理が施されＰＷＭ信号生成部６に入力されるが、無音ＰＷＭ信号出力部７は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力するので、スピーカからオーディオ信号が再生されることを防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のデジタルアンプによれば、音量をゼロにした場合、デジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止した場合、スピーカからアナログオーディオ信号が再生されることを防止することができるデジタルアンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるデジタルアンプの構成を示すブロック図。
【図２】従来のデジタルアンプの構成を示すブロック図。
【図３】アナログオーディオ信号及びＰＷＭ信号を示す図。
【符号の説明】
１ 入力部
２ 増幅度調整部
３ 係数検出部
４ 無音信号判別部
５ デジタルフィルタ
６ ＰＷＭ信号生成部
７ 無音ＰＷＭ信号出力部
８ 駆動部
９ スイッチング部
１０ ＬＰＦ
１１ 出力部
２１ 入力部
２２ 増幅度調整部
２３ デジタルフィルタ
２４ ＰＷＭ信号生成部
２５ 駆動部
２６ スイッチング部
２７ ＬＰＦ
２８ 出力部
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたオーディオ信号に基づいて、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（以下、ＰＷＭという。））信号を生成し、ＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングさせるＰＷＭ方式のデジタルアンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアナログアンプと比べて電力効率の高いデジタルアンプには、入力されたデジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングさせるＰＷＭ方式のデジタルアンプがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２は、従来のＰＷＭ方式のデジタルアンプの構成を示すブロック図である。入力部２１は、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（以下、ＣＤという。））等の情報記録媒体に記録されたオーディオデータを再生する再生装置から出力されたデジタルオーディオ信号が入力される。入力部２１から出力されたデジタルオーディオ信号は、増幅度調整部２２に入力される。デジタルオーディオ信号は、増幅度調整部２２により増幅度が調整され、デジタルフィルタ２３によりトーンコントロールや低域周波数の分離等の演算処理が施されＰＷＭ信号生成部２４に入力される。ＰＷＭ信号生成部２４は、デジタルオーディオ信号をデジタルアンプの内部で生成した三角波によりサンプリングしてＰＷＭ信号を生成する。このＰＷＭ信号は、駆動部２５に入力される。駆動部２５は、スイッチング部２６を制御しＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングする。スイッチング部２６により生成された定電圧のパルス信号は、ローパスフィルタ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ（以下、ＬＰＦという。））２７により高周波成分が除去されアナログオーディオ信号に復調される。復調されたアナログオーディオ信号は、出力部２８に入力される。出力部２８は、スピーカにアナログオーディオ信号を出力し、スピーカからオーディオ信号が再生される。
【０００４】
図３は、オーディオ信号及びＰＷＭ信号を示す図である。図３に示すＰＷＭ信号は、デューティ比が７０％のＰＷＭ信号、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号及びデューティ比が２０％のＰＷＭ信号である。図３に示すように、オーディオ信号のレベルは、ＰＷＭ信号のデューティ比により表され、オーディオ信号が無音レベルのときＰＷＭ信号のデューティ比が５０％となる。
【０００５】
図２に示す従来のデジタルアンプでは、スピーカから出力される音量をゼロにする場合、増幅度調整部２２に接続された図示しない操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作をする。このとき、増幅度調整部２２は、入力されたデジタルオーディオ信号に係数ゼロを乗算して無音レベルのデジタルオーディオ信号に変換する。無音レベルのデジタルオーディオ信号をＰＷＭ信号生成部２４に入力すると、ＰＷＭ信号生成部２４は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を生成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２９２０４０号公報 （第２−３頁、第７図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スピーカから出力される音量をゼロにする操作をした場合、遅延器、乗算器、加算器等により構成される帰還回路を備えたデジタルフィルタ２３では、帰還回路により係数ゼロが乗算されていないデジタルオーディオ信号の演算処理が行われているため、無音レベルのデジタルオーディオ信号が入力されているにもかかわらず、デジタルオーディオ信号が出力され続ける。このため、操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作しても、スピーカからオーディオ信号が再生されるという課題があった。
【０００８】
また、ＣＤプレーヤ等の再生装置においてＣＤ等に記録されているデジタルオーディオ信号を再生し、このデジタルオーディオ信号を図２に示す従来のデジタルアンプに入力しているとき、再生装置において再生停止又は再生一時停止等の操作すると、デジタルアンプには、再生装置からデジタルオーディオ信号の入力が停止する。このときデジタルフィルタ２３では、帰還回路により入力されたデジタルオーディオ信号の演算処理が行われているため、再生装置からデジタルオーディオ信号の入力が停止したにもかかわらず、デジタルオーディオ信号が出力され続ける。また、再生装置からデジタルアンプに入力信号（例えば、デジタルオーディオ信号、デジタルアンプを制御する制御信号等）の入力が停止した場合においても、同様に、再生装置から入力信号の入力が停止したにもかかわらず、デジタルオーディオ信号が出力され続ける。このため、再生装置からデジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止しても、オーディオ信号がスピーカから再生されるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、スピーカから出力される音量をゼロにしたとき、デジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止したとき、スピーカからアナログオーディオ信号が再生されることを防止することができるデジタルアンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願の請求項１記載の発明は、デジタルオーディオ信号の増幅度を調整する増幅度調整手段とデジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、前記増幅度調整手段が調整したデジタルオーディオ信号の増幅度を検出する検出手段を備え、前記検出手段がデジタルオーディオ信号の増幅度がゼロであることを検出した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本願の請求項２記載の発明は、デジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、予め定められた範囲のビットの値のデジタルオーディオ信号が定められた時間入力されたとき、入力されたデジタルオーディオ信号が無音信号であると判別する判別手段を備え、前記判別手段が無音信号と判別した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本願の請求項３記載の発明は、デジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、デジタルアンプに入力する入力信号があるか否かを判別する入力信号判別手段を備え、前記入力信号判別手段は入力信号がないと判別した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例のデジタルアンプの構成を示すブロック図である。図１において、１は入力部、２は増幅度調整部、３は係数検出部、４は無音信号判別部、５はデジタルフィルタ、６はＰＷＭ信号生成部、７は無音ＰＷＭ信号出力部、８は駆動部、９はスイッチング部、１０はＬＰＦ、１１は出力部を示す。
【００１４】
本実施例のデジタルアンプは、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）プレーヤ等の再生装置と光デジタルケーブル等で接続されている。入力部１は、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等の再生装置から出力されるデジタルオーディオ信号を入力するデジタル入力端子を備えている。増幅度調整部２は、図示しない操作部により設定されたスピーカから出力される音量に応じた係数をデジタルオーディオ信号に乗算し、入力部１から入力されたデジタルオーディオ信号の増幅度を変化させる。係数検出部３は、増幅度調整部２がデジタルオーディオ信号に乗算した係数を検出する。係数検出部３は、係数がゼロであることを検出したとき、後述する無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を出力する。
【００１５】
無音信号判別部４は、増幅度調整部２から入力されたデジタルオーディオ信号がデジタルオーディオ信号か無音レベルのデジタルオーディオ信号であるか否かを判別する。無音信号判別部４は、増幅度調整部２から予め定められた範囲のビットの値であるデジタルオーディオ信号が定められた時間入力されたとき、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルのデジタルオーディオ信号であると判別する。無音信号判別部４は、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルのデジタルオーディオ信号であると判別したとき、後述する無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を出力する。２４ビットのデジタルオーディオ信号において、最上位ビットが符号ビットである場合、予め定められた範囲のビットの値であるデジタルオーディオ信号は、０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号である。ここで、０ｘは、０ｘに続く数値が１６進数で表されていることを示す記号である。０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号は、−１４４ｄＢから−１２０ｄＢのレベルの音であり、本実施例では、０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号を無音レベルのデジタルオーディオ信号とする。また、無音信号判別部４は、再生装置から入力信号（例えば、デジタルオーディオ信号、制御信号等）が入力されているか否かを判別する。
【００１６】
本実施例において、前述の予め定められた時間は、例えば、入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング数の１０２４サンプルに対応する時間とする。入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数をｆｓ、予め定められた時間をＴとすると、予め定められた時間Ｔは、Ｔ＝（１／ｆｓ）×１０２４ で表すことができる。したがって、入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数ｆｓが４４．１ｋＨｚであるとき、予め定められた時間Ｔは、約２３ｍｓｅｃとなる。また、サンプリング周波数ｆｓが９６ｋＨｚのとき、予め定められた時間Ｔは、約１１ｍｓｅｃとなり、サンプリング周波数ｆｓが１９２ｋＨｚのとき、予め定められた時間Ｔは、約５ｍｓｅｃとなる。
【００１７】
デジタルフィルタ５は、図示しない遅延器、乗算器、加算器等を備えたインフィニット・インパルス・レスポンス（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ： ＩＩＲ）型デジタルフィルタであり、無音信号判別部４から入力されたデジタルオーディオ信号に対して、トーンコントロールや低域周波数の分離等の演算処理を施してＰＷＭ信号生成部６に出力する。
【００１８】
ＰＷＭ信号生成部６は、図示しない三角波を発生する発振器を備えている。また、ＰＷＭ信号生成部６は、入力されたデジタルオーディオ信号を三角波によりサンプリングし、ＰＷＭ信号を生成するコンパレータ等を備えている。ＰＷＭ信号生成部６により生成されたＰＷＭ信号は、無音ＰＷＭ信号出力部７に入力される。無音ＰＷＭ信号出力部７は、上述した係数検出部３又は無音信号判別部４から制御信号が入力されると、ＰＷＭ信号生成部６から入力されるＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて後述する駆動部８に出力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、係数検出部３又は無音信号判別部４から制御信号の入力がないとき、ＰＷＭ信号生成部６から入力されたＰＷＭ信号を後述する駆動部８に出力する。ここで、無音ＰＷＭ信号出力部７は、ＰＷＭ信号生成部６から入力するＰＷＭ信号のデューティ比を５０％に補正する補正器を備える構成、あるいは、ＰＷＭ信号生成部６から入力されるＰＷＭ信号を停止させ、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力する出力器を備える構成のいずれでもよい。
【００１９】
駆動部８は、無音ＰＷＭ信号出力部７から出力されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング部９をオン又はオフする制御をする。駆動部８は、図３に示すように、入力されたＰＭＷ信号がハイレベルのときにスイッチング部９がオンするように制御し、ＰＭＷ信号がローレベルのときにスイッチング部９がオフするように制御する。スイッチング部９は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等であり、駆動部８によりスイッチング部９がオンする制御をされるとき、図示しないスイッチング電源から定電圧のパルス信号を出力する。スイッチング部９から出力されたパルス信号は、ＬＰＦ１０により高周波成分が除去されアナログオーディオ信号に復調される。復調されたアナログオーディオ信号は、出力部１１からスピーカに出力され、スピーカからアナログオーディオ信号が再生される。
【００２０】
本実施例のデジタルアンプの図示しない操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作をした場合における動作について説明する。
本実施例のデジタルアンプの図示しない操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作をすると、増幅度調整部２は、デジタルオーディオ信号に係数ゼロを乗算してデジタルオーディオ信号を無音レベルのデジタルオーディオ信号に変換する。このとき、係数検出部３は、増幅度調整部２がデジタルオーディオ信号に乗算した係数がゼロであることを検出し、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、係数検出部３から制御信号が入力されると、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。デューティ比が５０％のＰＷＭ信号のときは、出力部１１に接続したスピーカからアナログオーディオ信号が再生されないので、スピーカから出力される音量がゼロとなる。また、係数検出部３は、増幅度調整部２がデジタルオーディオ信号に乗算した係数がゼロでないことを検出すると、再度、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、係数検出部３から制御信号が入力されると、ＰＷＭ信号生成部６により生成されたＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。
【００２１】
このため、操作部によりスピーカから出力される音量をゼロにする操作が為されたとき、音量をゼロにする操作をする前にデジタルフィルタ５に入力された無音レベルでないデジタルオーディオ信号がＰＷＭ信号生成部６に入力されるが、無音ＰＷＭ信号出力部７は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力するので、スピーカからアナログオーディオ信号が再生されることを防止することができる。
【００２２】
次に、本実施例のデジタルアンプにデジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止した場合における動作について説明する。
【００２３】
無音信号判別部４は、増幅度調整部２から、上述した０ｘ０００００Ｆから０ｘＦＦＦＦＦ０の範囲のデジタルオーディオ信号が定められた時間（上述したように、入力されたデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数により予め定められた時間は異なる。）入力されたとき、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルであると判別し、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。また、無音信号判別部４は、再生装置から入力信号の入力がないと判別すると、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、無音信号判別部４から制御信号が入力されると、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。デューティ比が５０％のＰＷＭ信号のとき、出力部１１に接続したスピーカは、アナログオーディオ信号を再生しない。
【００２４】
無音信号判別部４は、入力されたデジタルオーディオ信号が無音レベルでないと判別すると、再度、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。また、無音信号判別部４は、再生装置から入力信号の入力があると判別すると、再度、無音ＰＷＭ信号出力部７に制御信号を入力する。無音ＰＷＭ信号出力部７は、無音信号判別部４から制御信号が入力されると、ＰＷＭ信号生成部６により生成されたＰＷＭ信号を駆動部８に出力する。
【００２５】
このため、再生装置から本実施例のデジタルアンプに入力されているデジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止したとき、その前に入力されたデジタルオーディオ信号は、デジタルフィルタ５により演算処理が施されＰＷＭ信号生成部６に入力されるが、無音ＰＷＭ信号出力部７は、デューティ比が５０％のＰＷＭ信号を出力するので、スピーカからオーディオ信号が再生されることを防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のデジタルアンプによれば、音量をゼロにした場合、デジタルオーディオ信号又は入力信号の入力が停止した場合、スピーカからアナログオーディオ信号が再生されることを防止することができるデジタルアンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるデジタルアンプの構成を示すブロック図。
【図２】従来のデジタルアンプの構成を示すブロック図。
【図３】アナログオーディオ信号及びＰＷＭ信号を示す図。
【符号の説明】
１ 入力部
２ 増幅度調整部
３ 係数検出部
４ 無音信号判別部
５ デジタルフィルタ
６ ＰＷＭ信号生成部
７ 無音ＰＷＭ信号出力部
８ 駆動部
９ スイッチング部
１０ ＬＰＦ
１１ 出力部
２１ 入力部
２２ 増幅度調整部
２３ デジタルフィルタ
２４ ＰＷＭ信号生成部
２５ 駆動部
２６ スイッチング部
２７ ＬＰＦ
２８ 出力部
Claims (3)
- デジタルオーディオ信号の増幅度を調整する増幅度調整手段とデジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、
前記増幅度調整手段が調整したデジタルオーディオ信号の増幅度を検出する検出手段を備え、
前記検出手段がデジタルオーディオ信号の増幅度がゼロであることを検出した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とするデジタルアンプ。 - デジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、
予め定められた範囲のビットの値のデジタルオーディオ信号が定められた時間入力されたとき、入力されたデジタルオーディオ信号が無音信号であると判別する判別手段を備え、
前記判別手段が無音信号と判別した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とするデジタルアンプ。 - デジタルオーディオ信号からＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成手段と前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号に応じてスイッチング電源をスイッチングするスイッチング手段とを備えたデジタルアンプにおいて、
デジタルアンプに入力する入力信号があるか否かを判別する入力信号判別手段を備え、
前記入力信号判別手段は入力信号がないと判別した場合、前記ＰＷＭ信号生成手段により生成されたＰＷＭ信号をデューティ比が５０％のＰＷＭ信号に切り替えて前記スイッチング手段に出力する無音ＰＷＭ信号出力手段を備えることを特徴とするデジタルアンプ。
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