CN108476355A - 保护装置 - Google Patents

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Abstract

对驱动扬声器的驱动电路中的异常电流进行检测的保护装置具有声音水平检测部、电流水平检测部和判定部。声音水平检测部检测向驱动电路输出的声音信号的声音水平。电流水平检测部检测从电源向驱动电路流通的电流的电流水平。判定部基于声音水平的检测信号和电流水平的检测信号，来在声音信号的声音水平小于第一阈值时检测出比第二阈值大的电流水平的情况下生成保护指令信号。

Description

保护装置
技术领域
本发明涉及一种保护装置。
背景技术
在音频设备的输出级一般设置有对扬声器流通使声音信号功率放大后的驱动电流的功率放大器IC(功率放大器)。而且，有时在音频设备的输出级设置有过电流检测装置、直流偏置检测装置，以保护功率放大器IC(功率放大器)、扬声器免受由过电流、直流偏置引起的异常电流(以下总称为“异常电流”)的伤害。这种异常电流在起因于短路、接地的情况下是比较大的电流，因此能够容易地被过电流检测装置检测到。
图18是表示在一般的过电流检测装置中用于判定为过电流的阈值电流与基于声音信号的驱动电流之间的关系的图。图18中的电流波形(I1)表示正常时的驱动电流，电流波形(I2)表示在产生了异常电流的情况下的驱动电流。驱动电流(I1)是与声音信号的大小相应的电流，因此在音量大的期间流动大的驱动电流，在音量小的期间流动小的驱动电流。而且，在一般的过电流检测装置中，以在音量大的期间流通的驱动电流为基准，设定有用于判定为产生了异常电流的阈值电流Ith。在该情况下，在音量大的期间，不仅微弱的异常电流被埋没在电流大的驱动电流中，而且在流通的驱动电流中易于产生由于扬声器、功率放大器的阻抗、电流放大率等的制造偏差引起的误差。因此，在一般的过电流检测装置中，微弱的异常电流的检测是困难的，用于判定为产生了异常电流的阈值电流Ith也被设定为相对于在音量大的期间流通的驱动电流而言相当大。
在音频设备中，存在由于灰尘的堆积、经时劣化而扬声器、功率放大器的阻抗、晶体管的特性等发生变化的情况，在该情况下，与短路电流、接地电流不同地，微弱的异常电流(I2)持续地一直流通。这种微弱的异常电流无法被上述的过电流检测装置检测到，持续流通的结果是，由于电阻损耗而引起发热，产生扬声器、功率放大器损伤的问题。
根据这种背景，例如，在专利文献1中记载了在接通电源后的固定的静音期间内检测直流偏置来保护功率放大器。
专利文献1：日本特开2000-174571号公报
发明内容
本发明提供一种即使在再现声音时也能够对驱动扬声器的驱动电路中的异常电流进行检测的保护装置。
本发明的一个方式是对驱动扬声器的驱动电路中的异常电流进行检测的保护装置。保护装置具有声音水平检测部、电流水平检测部和判定部。声音水平检测部检测向驱动电路输出的声音信号的声音水平。电流水平检测部检测从电源向驱动电路流通的电流的电流水平。判定部基于声音水平的检测信号和电流水平的检测信号，来在声音信号的声音水平小于第一阈值时检测到比第二阈值大的电流水平的情况下生成保护指令信号。
此外，以上的结构要素的任意的组合、将本发明的方式在方法、装置、系统、记录介质(包括计算机可读取的非暂时性的记录介质)、计算机程序等之间进行变换而成的方式也作为本发明的方式是有效的。
根据本发明，在再现声音时也能够检测微弱的异常电流，因此能够防止扬声器、功率放大器损伤。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。
图2是表示第一实施方式所涉及的声音水平检测部的结构的一例的图。
图3是表示第一实施方式所涉及的声音水平检测部的动作的一例的图。
图4是表示第一实施方式所涉及的电流水平检测部的结构的一例的图。
图5是表示第一实施方式所涉及的保护装置的动作的一例的图。
图6是表示第二实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。
图7是用于说明第二实施方式所涉及的保护装置的动作的图。
图8是表示第二实施方式所涉及的保护装置的动作的一例的图。
图9是表示第三实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。
图10是表示第三实施方式所涉及的保护装置的动作的一例的图。
图11是表示第四实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。
图12是表示第四实施方式所涉及的保护装置的动作的一例的图。
图13是表示第五实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。
图14是表示第六实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。
图15是用于说明第六实施方式所涉及的保护装置的动作的图。
图16是表示第六实施方式所涉及的保护装置的动作流程的一例的图。
图17是表示第七实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。
图18是用于说明以往例的过电流检测装置的动作的图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前，简单说明以往的技术中的问题点。上述专利文献1是仅在刚接通电源后等未再现声音时检测功率放大器的直流偏置的结构，在再现声音时，无法检测异常电流。另外，在上述专利文献1中，无法检测仅在再现声音时出现的异常电流。
另一方面，作为音频设备的使用方式，时间长的乐曲被连续再现的情况等声音被持续再现的情况多，在如上述专利文献1那样仅在未再现声音时检测异常电流的方法中，存在由于持续流通的异常电流而扬声器的音圈、功率放大器损伤的担忧。
(第一实施方式)
下面，参照图1～图4来说明本实施方式所涉及的保护装置的结构。本实施方式所涉及的保护装置是使用于音频设备的对驱动扬声器4的驱动电路中的异常电流进行检测的装置。此外，异常电流是指如上述那样由于短路、接地引起的过电流和由直流偏置引起的电流等叠加于与声音信号相应的驱动电流的电流。
图1是以功能框的形式表示本实施方式所涉及的保护装置的结构的一例的图。另外，图2是表示声音水平检测部5的电路结构的一例的图。另外，图3是表示图2的声音水平检测部5的各部的信号波形的一例的图。另外，图4是表示电流水平检测部6的电路结构的一例的图。
本实施方式所涉及的音频设备构成为包括电源1、声音再现装置2、输出放大部3、扬声器4、声音水平检测部5、电流水平检测部6、电流切断部7、判定部8。而且，声音水平检测部5、电流水平检测部6、电流切断部7、判定部8构成保护装置。换言之，本实施方式所涉及的保护装置利用声音水平检测部5检测小音量期间，并且利用电流水平检测部6检测驱动电流的电流水平，基于小音量期间中的驱动电流，来检测异常电流。
电源1例如是电池等直流电源，经由输出放大部3向扬声器4供给电力。此外，在将电源1与输出放大部3连接的电源电路上设置有电流水平检测部6和电流切断部7。
声音再现装置2是输出与要从扬声器4产生的声音对应的声音信号S1的装置。声音再现装置2例如构成为包括DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)，对被保存为PCM(Pulse Code Modulation：脉冲编码调制)数据等数字数据的声音数据进行DA(Digital-to-Analog：数字-模拟)变换来生成声音信号S1。该声音信号S1被输出到输出放大部3和声音水平检测部5。
输出放大部3是向扬声器4输出对声音信号S1进行了功率放大所得到的驱动电流的功率放大器。输出放大部3使用从电源1输出的电流来进行功率放大的动作。因此，在电源1与输出放大部3之间的电源电路中流通与声音信号S1的大小相应的电流。
扬声器4产生与声音信号S1对应的声音，例如是动态扬声器。经由驱动电路向扬声器4流通从输出放大部3输出的对声音信号S1进行了功率放大所得到的驱动电流。而且，根据扬声器4所具有的音圈中流通的驱动电流来从扬声器4输出声音。
声音水平检测部5检测声音信号S1的声音水平，将声音水平检测信号S2输出到判定部8。更具体地说，声音水平检测部5基于声音信号S1来检测该声音信号S1的振幅为与阈值音量(第一阈值)对应的电压Vth1(下面也简称为“阈值音量Vth1”)以下的小音量期间，生成表示小音量期间的声音水平检测信号S2。
声音水平检测部5例如构成为包括全波整流电路51、包络线检波器52、比较器53(参照图2、图3)。声音信号S1被输入到全波整流电路51。通过全波整流电路51进行整流得到的信号S1a被输出到包络线检波器52。包络线检波器52通过对整流得到的声音信号S1a的振幅的电压值进行保持，来取出表示声音信号S1的振幅的包络线的信号S1b。包络线检波器52将该声音信号S1b输入到比较器53的非反相端子。向比较器53的反相端子输入与上述阈值音量对应的电压Vth1。然后，比较器53将声音信号S1的电压的振幅与对应于阈值音量的电压Vth1进行比较，将比较结果作为声音水平检测信号S2输出到判定部8。在此，在声音信号S1的电压的振幅大于与阈值音量对应的电压Vth1的情况下，输出高水平信号，在声音信号S1的电压的振幅小于与阈值音量对应的电压Vth1的情况下，输出低水平信号。声音水平检测部5像这样检测声音信号S1的电压的振幅为阈值音量Vth1以下的小音量期间。
电流水平检测部6检测从电源1向扬声器4流通的驱动电流的电流水平，将电流水平检测信号S3输出到判定部8。具体地说，电流水平检测信号S3是表示从电源1向扬声器4流通的电流的电流水平是否为阈值电流Ith(第二阈值)以上的信号。
电流水平检测部6例如构成为包括分流电阻61、差动放大器62、比较器63(参照图4)。分流电阻61串联连接于电源1与输出放大部3之间的电源电路。而且，分流电阻61中流通从电源1向输出放大部3输出的电流，该电流的电流水平被检测为分流电阻61的一端与另一端之间的电压值。另外，在差动放大器62中，将分流电阻61的一端与另一端之间的电压放大后输入到比较器63的非反相端子。另外，向比较器63的反相端子输入与上述阈值电流Ith对应的阈值电压Vth2(下面也简称为“阈值电流Ith”)。比较器63将表示从电源1向输出放大部3输出的电流水平的电压值与阈值电压Vth2(与阈值电流Ith对应的电压)进行比较，将比较结果作为电流水平检测信号S3输出到判定部8。而且，比较器63在表示从电源1向输出放大部3输出的电流水平的电压值大于阈值电压Vth2的情况下，输出高水平信号，在表示从电源1向输出放大部3输出的电流水平的电压值小于阈值电压Vth2的情况下，输出低水平信号。此外，阈值电压Vth2例如是使用电源1根据带隙电压生成的。
电流水平检测部6判定为异常电流时的阈值电流Ith(第二阈值)例如是根据声音水平检测部5判定为小音量期间时的阈值音量Vth1来设定的(在后面参照图5进行叙述)。具体地说，从电源1向输出放大部3流通的电流为与声音信号S1的大小相应的电流值。因此，关于阈值电流Ith，以阈值音量为Vth1的声音信号S1被输入到输出放大部3的情况下流通的电流的电流值为基准，被设定为对该电流值叠加规定大小的电流所得到的电流值。
更优选的是，电流水平检测部6包括对所检测的电流进行平滑化的低通滤波器(未图示)。从电源1向输出放大部3输出的电流为在直流成分上叠加有与声音信号对应的交流成分的波形。因此，在该电流的电流水平为阈值电流Ith附近的值的情况下，存在从比较器63输出的电流水平检测信号S3中产生波动(hunting)的担忧。关于这方面，例如能够通过在差动放大器62与比较器63之间设置低通滤波器来抑制波动。此外，也可以使用具有滞后特性的比较器，以防止波动。另外，也可以与声音水平检测部5同样地使用包络线检波器。
电流切断部7是设置于电源1与输出放大部3之间的电源电路的用于切断从电源1向输出放大部3输出的电流的开关电路。电流切断部7例如能够由电磁继电器、晶体管等构成。在向电流切断部7输入了来自判定部8的保护指令信号S4的情况下，将开关电路的开关断开来切断从电源1向输出放大部3输出的电流的路径。此外，电流切断部7具有自保持电路，一旦从判定部8输出了保护指令信号S4，电流切断部7就将该保护指令信号S4进行自保持来维持电流的切断状态直到电源1断开为止。
判定部8对驱动扬声器的驱动电路中是否产生了异常电流进行判定。判定部8例如由与门电路(AND电路)构成，在声音水平检测信号S2和电流水平检测信号S3均为高水平输出的情况下，生成(高水平输出)保护指令信号S4。也就是说，在包括声音水平为零的静音期间的、声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的期间内(小音量期间)检测到大于阈值电流Ith的电流水平的情况下，判定部8判定为产生了异常电流。而且，判定部8在判定为产生了异常电流的情况下，对电流切断部7生成(高水平输出)保护指令信号S4，使电流切断部7切断电流。与此相对，在声音水平检测信号S2和电流水平检测信号S3中的任一方为低水平输出的情况下，判定部8不生成(低水平输出)保护指令信号S4。
<保护装置的动作>
下面，参照图5来说明本实施方式所涉及的保护装置的动作的一例。
图5是以时序图的形式表示保护装置的各结构中的波形的图。此外，为了便于说明，在图5中，对于同一声音信号S1，对比地示出在未产生异常电流的正常时的动作与产生了异常电流的异常时的动作。波形(a1)是从声音再现装置2输出的声音信号S1的波形。波形(b1)是由电流水平检测部6检测的从电源1向扬声器4流通的驱动电流的波形。波形I1表示未产生异常电流的正常时的电流波形。波形I2表示产生了异常电流的异常时的电流波形。波形(c1)是从声音水平检测部5输出的声音水平检测信号S2的波形。波形(d1)及(f1)是从电流水平检测部6输出的电流水平检测信号S3的波形。波形(d1)是正常时的信号波形，波形(f1)是异常时的信号波形。波形(e1)及(g1)是从判定部8输出的保护指令信号S4的波形。波形(e1)是正常时的信号波形，波形(g1)是异常时的信号波形。
各波形是以时间轴共通的方式表示的，以虚线表示的定时(t1)至(t5)表示声音信号S1发生变化的定时。具体地说，定时(t1)～(t2)的期间表示未输出声音信号S1的静音期间。定时(t2)～(t3)的期间表示声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的期间(小音量期间)。定时(t3)～(t4)的期间表示声音信号S1的声音水平大于阈值音量Vth1的期间(大音量期间)。定时(t4)～(t5)的期间表示声音信号S1的声音水平大于阈值音量Vth1的期间(中音量期间)。定时(t5)以后表示声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的期间(小音量期间)。
在此，电流水平检测部6设为判定的基准的阈值电流Ith例如是根据声音水平检测部5设为判定的基准的阈值音量Vth1来设定的。换言之，阈值电流Ith被设定为对小音量期间中的正常时的驱动电流叠加规定大小的电流所得到的电流值。而且，在小音量期间中，在驱动电流为阈值电流Ith以上的情况下，声音水平检测信号S2和电流水平检测信号S3均为高水平输出，保护指令信号S4被设为高水平输出。
首先，说明未产生异常电流的正常时的动作(驱动电流的波形为波形I1的情况)。
当在定时(t1)接通电源1时，开始从电源1向输出放大部3流通驱动电流。在定时(t1)～(t2)的期间未输出声音信号S1(静音期间)，声音水平小于阈值音量Vth1，因此设为判定异常电流的产生的期间，声音水平检测信号S2为高水平输出(c1)。另一方面，此时的驱动电流小于阈值电流Ith，因此电流水平检测信号S3为低水平输出(d1)。由此，设为未检测出异常电流，也不生成(低水平输出)保护指令信号S4(e1)。
在定时(t2)～(t3)的期间声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1(小音量期间)，因此设为判定异常电流的产生的期间，声音水平检测信号S2为高水平输出(c1)。另一方面，此时的驱动电流小于阈值电流Ith，因此电流水平检测信号S3为低水平输出(d1)。由此，设为未检测出异常电流，不生成(低水平输出)保护指令信号S4(e1)。
在定时(t3)～(t4)的期间声音信号S1的声音水平大于阈值音量Vth1(大音量期间)，因此设为判定异常电流的产生的期间以外的期间，声音水平检测信号S2为低水平输出(c1)。因而，虽然此时的驱动电流大于阈值电流Ith而电流水平检测信号S3为高水平输出(d1)，但是不生成(低水平输出)保护指令信号S4(e1)。
在定时(t4)～(t5)的期间声音信号S1的声音水平大于阈值音量Vth1(中音量期间)，因此设为判定异常电流的产生的期间以外的期间，声音水平检测信号S2为低水平输出(c1)。因而，虽然此时的驱动电流大于阈值电流Ith而电流水平检测信号S3为高水平输出(d1)，但是不生成(低水平输出)保护指令信号S4(e1)。
在(t5)以后的期间声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1(小音量期间)，因此声音水平检测信号S2为高水平输出(c1)。另一方面，此时的驱动电流小于阈值电流Ith，因此电流水平检测信号S3为低水平输出(d1)。由此，设为未检测出异常电流，不生成(低水平输出)保护指令信号S4(e1)。
接着，说明产生了异常电流的异常时的动作(驱动电流的波形为I2的情况)。
在该情况下，声音水平检测信号S2也是与正常时同样(c1)。而且，关于大音量的期间(定时(t3)～(t5))，为判定异常电流的产生的期间以外的期间，因此在该期间即使是异常时也与正常时同样地不生成(低水平输出)保护指令信号S4(e1)。
在定时(t1)～(t2)的期间未输出声音信号S1(静音期间)，声音水平小于阈值音量Vth1，因此设为判定异常电流的产生的期间，声音水平检测信号S2为高水平输出(c1)。另一方面，虽然此时的驱动电流中叠加有异常电流但是小于阈值电流Ith，因此电流水平检测信号S3为低水平输出(f1)。由此，也不生成(低水平输出)保护指令信号S4(g1)。
在定时(t2)～(t3)的期间声音水平小于阈值音量Vth1，因此设为判定异常电流的产生的期间，声音水平检测信号S2为高水平输出(c1)。而且，此时的驱动电流中叠加有异常电流，因此大于阈值电流Ith，电流水平检测信号S3为高水平输出(f1)。由此，检测出产生了异常电流，生成(高水平输出)保护指令信号S4(g1)。
在定时(t5)以后的期间，与定时(t2)～(t3)的期间同样地，声音水平检测信号S2为高水平输出(c1)，电流水平检测信号S3也为高水平输出(f1)，生成(高水平输出)保护指令信号S4(g1)。
这样，在产生了异常电流的情况下，在声音水平小的状态的期间被检测出来。而且，与保护指令信号S4被输出到电流切断部7相应地，电流切断部7切断从电源1向输出放大部3流通的电流的路径。此外，在生成(高水平输出)了保护指令信号S4的情况下，保护指令信号S4被自保持，电流切断部7持续电流切断状态直到电源1断开为止。在图5中，为了便于说明，示出电流水平检测信号S3、保护指令信号S4被持续地输出的状态。
以上，根据本实施方式所涉及的保护装置，仅在声音水平小的期间检测异常电流，由此连微弱的异常电流也能够检测，能够提高异常电流的检测精度。而且，能够在声音再现过程中检测异常电流，因此能够使得尽早发现异常电流，可靠地防止扬声器、功率放大部(功率放大器IC)破损。
(第一实施方式的变形例)
在上述实施方式中，作为一例，设为如下结构：声音水平检测部5检测声音信号S1的声音水平是否小于第一阈值，电流水平检测部6检测从电源1向驱动电路流通的电流的电流水平是否大于第二阈值，但是也可以设为将这些阈值设为多个来检测多级的水平的结构。例如，也可以构成为判定为异常电流时的阈值电流Ith在小音量的期间和静音期间是不同的。
在这种情况下，例如，设为使用多水平比较器来构成声音水平检测部5的比较器53和电流水平检测部6的比较器63并且判定部8具有选择电路的结构即可。而且，设为判定部8基于声音水平检测信号S2和电流水平检测信号S3来在声音水平为第一阈值以下(与静音期间对应)的情况下判定电流水平是否为第二阈值以上(与静音期间对应)的结构即可。另外，设为判定部8在声音水平为第一阈值以上且第三阈值以下(与小音量期间对应)的情况下判定电流水平是否为第四阈值以上(第四阈值为第二阈值以上的值，与小音量期间对应)的结构即可。由此，成为与声音水平相应的阈值电流Ith，因此能够进一步提高异常电流的检测精度。
(第二实施方式)
接着，参照图6～图8说明第二实施方式所涉及的保护装置。本实施方式所涉及的保护装置与第一实施方式不同之处在于，使从声音水平检测部5输出的声音水平检测信号S2延迟规定期间，以使声音水平检测信号S2与电流水平检测信号S3同步。此外，对于与第一实施方式共通的结构，省略说明(下面，其它实施方式也同样)。
图6是表示本实施方式所涉及的保护装置的结构的图。本实施方式所涉及的保护装置具有延迟校正部9。从声音水平检测部5输出的声音水平检测信号S2被延迟校正部9进行延迟校正后被输出到判定部8。
存在以下情况：与声音信号S1对应的驱动电流由于音频设备的输出放大部3的内部结构等而相对于声音信号S1延迟。在该情况下，在声音水平检测信号S2与电流水平检测信号S3之间产生时间上的偏差，存在判定部8误检测出异常电流的担忧。因此，本实施方式所涉及的保护装置对声音水平检测信号S2进行校正使其延迟与该延迟时间相应的时间(第一期间)，由此使声音水平检测信号S2与电流水平检测信号S3同步。更具体地说，延迟校正部9例如由延迟电路构成，将声音水平检测信号S2延迟如下的延迟时间(第一期间)后输出到判定部8，该延迟时间是从声音信号S1被声音水平检测部5检测出并作为声音水平检测信号S2输出的定时到与该声音信号S1对应的电流被电流水平检测部6检测出并作为电流水平检测信号S3输出的定时为止的时间。此外，一般来说，该延迟时间(第一期间)能够根据音频设备的输出放大部3、声音水平检测部5、电流水平检测部6的结构而唯一地决定，但也可以设置延迟时间检测部，输出声音信号S1的测试信号，基于其检测结果来决定该延迟时间。
判定部8基于进行延迟校正所得到的声音水平检测信号S2a和电流水平检测信号S3，来判定异常电流的产生。而且，在进行延迟校正所得到的声音水平检测信号S2a和电流水平检测信号S3均为高水平输出的情况下，生成保护指令信号S4。
图7是与上述图5对应的图，是表示在电流水平检测信号S3产生延迟的情况下的各部的信号波形的图。另外，图8是表示在上述图7的波形下对声音水平检测信号S2进行了延迟校正的情况下的各部的信号波形的图。在此，为了便于说明，设图7、图8的声音信号S1的波形与图5的声音信号S1的波形相同。另一方面，图7、图8的电流波形相对于声音信号S1延迟了时间D。图7、图8中的以虚线表示的定时(t1’)至(t5’)表示相对于以虚线表示的定时(t1)至(t5)延迟了时间D的定时。
在图7中，电流水平检测信号S3的波形(d2)相对于声音水平检测信号S2的波形(d2)延迟了时间D。因此，虽然是未产生异常电流的正常时，在作为接着大音量期间的小音量期间的定时(t5)～(t5’)的期间内，也由于大音量期间中的驱动电流而电流水平检测信号S3持续高水平输出的状态(d2)。其结果，虽然是正常时，判定部8也误检测出异常电流，生成保护指令信号S4(e2)，使电流切断部7动作。
关于这方面，在图8中，判定部8以延迟后的、进行了延迟校正所得到的声音水平检测信号S2a为基准，识别小音量期间，进行是否产生了异常电流的判定。换言之，判定部8在电流水平检测信号S3与声音水平检测信号S2a同步的状态下，进行是否产生了异常电流的判定。在图8中，判定部8基于延迟校正后的声音水平检测信号S2a(波形c31)，将定时(t1’)～(t3’)的期间和定时(t5’)以后的期间识别为小音量期间。在产生了异常电流的情况下，如在图5中所说明的那样，在定时(t2’)～(t3’)的期间和定时(t5’)以后的期间中，电流水平检测信号S3为高水平输出。其结果，判定部8能够在该期间中检测出异常电流(g3)。
以上，根据本实施方式所涉及的保护装置，即使在电流水平检测信号S3相对于声音水平检测信号S2产生延迟的情况下，也不会误检测出异常电流，能够提高异常电流的检测精度。
此外，在上述实施方式中，作为延迟校正部9的一例，设为对声音水平检测信号S2进行延迟校正的结构，但是也可以设为在由于声音水平检测部5的结构等而声音水平检测信号S2相对于电流水平检测信号S3产生延迟的情况下对电流水平检测信号S3进行延迟校正的结构。即，延迟校正部9也可以是使向判定部8输出的声音水平检测信号S2和电流水平检测信号S3中的至少任一方延迟第一期间的结构。
(第三实施方式)
接着，参照图9～图10说明第三实施方式所涉及的保护装置。本实施方式所涉及的保护装置与第一实施方式不同之处在于，在对声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的持续期间进行检测。
图9是表示本实施方式所涉及的保护装置的结构的图。本实施方式所涉及的保护装置具有持续期间检测部10。从声音水平检测部5输出的声音水平检测信号S2被输入到持续期间检测部10。持续期间检测部10对声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的持续期间进行检测，在该持续期间超过规定的期间(第二期间)的情况下，使该声音水平检测信号S2有效(不屏蔽)。换言之，持续期间检测部10从被输入表示变为声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的检测信号起使向判定部8输出的声音水平检测信号S2无效(屏蔽)，直到该状态的持续期间超过规定的期间(第二期间)为止。持续期间检测部10例如由计数器电路构成，根据从声音再现装置2等获取到的时钟信号来将该持续期间检测为计数值。而且，在计数了规定的计数值(第二期间)的情况下，使声音水平检测信号S2有效，向判定部8输出声音水平检测信号S2b。另一方面，在计数到规定的计数值(第二期间)之前，在表示变为声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的检测信号变化为低水平输出的情况下，将计数复位，再次等待持续期间判定的开始。也就是说，在判定部8中，使识别出处于声音信号S1的声音水平大于阈值音量Vth1的状态的状态持续。
判定部8基于电流水平检测信号S3和被持续期间检测部10判定持续期间而设为有效的声音水平检测信号S2b，来判定异常电流的产生。而且，判定部8在声音水平检测信号S2b和电流水平检测信号S3均为高水平输出的情况下，输出保护指令信号S4。这样，通过对判定异常电流的产生的期间进行限制，能够防止由于叠加于声音信号S1的噪声引起的异常电流的误检测。
在此，期望的是，在电流水平检测信号S3产生延迟的情况下，利用持续期间检测部10使声音水平检测信号S2无效的期间(第二期间)被设定为在第二实施方式说明的电流水平检测信号S3相对于声音水平检测信号S2的延迟时间以上。通过这样，能够防止由于电流水平检测信号S3的延迟引起的异常电流的误检测。另一方面，期望的是，该期间(第二期间)被设定为比在构成一系列的声音信号的声音数据进行切换时设置的静音期间短的时间，使得在该静音期间也能够检测异常电流。此外，在CD、DVD等声音再现装置中一般在乐曲间设定有静音期间，通过将第二期间设为比该静音期间短的期间，能够在乐曲间的静音期间中也检测异常电流。
图10是以时序图的形式表示本实施方式所涉及的保护装置的各结构中的波形的图。此外，图10与上述图7同样地，表示电流水平检测信号S3产生延迟的情况下的信号波形。图中的以虚线表示的定时(t1’)至(t5’)表示相对于以虚线表示的定时(t1)至(t5)延迟了时间D的定时。图中的以虚线表示的定时(t6)及(t7)表示声音水平检测信号S2被持续期间检测部10判定后设为有效的定时。
在图10中，电流水平检测信号S3也产生延迟，因此如上所述，在作为接着大音量期间的小音量期间的定时(t5)～(t5’)的期间中，存在判定部8误检测出异常电流的担忧。关于这方面，在本实施方式所涉及的保护装置中，通过持续期间检测部10，在从在定时(t1)检测到声音水平检测信号S2的小音量的状态到定时(t6)为止的期间E以及从在定时(t5)检测到声音水平检测信号S2的小音量的状态到定时(t7)为止的期间，使声音水平检测信号S2无效(被屏蔽)。也就是说，判定部8基于由持续期间检测部10进行了有效化后的声音水平检测信号S2b(波形c41)，在定时(t6)～(t3)的小音量期间和定时(t7)以后的小音量期间中，判定异常电流的产生。在该情况下，作为接着大音量期间的小音量期间的定时(t5)～(t5’)中的声音水平检测信号S2也被屏蔽，因此与第二实施方式的情况同样地，能够防止判定部8将大音量期间中的驱动电流误检测为异常电流而输出保护指令信号S4。
以上，根据本实施方式所涉及的保护装置，通过持续期间检测部10，能够防止由于叠加于声音信号S1的噪音、电流水平检测信号S3的延迟引起的异常电流的误检测。
(第四实施方式)
接着，参照图11、图12说明第四实施方式所涉及的保护装置。本实施方式所涉及的保护装置与第一实施方式不同之处在于，在对规定的期间(第三期间)内的声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的频度进行检测。
图11是表示本实施方式所涉及的保护装置的结构的图。本实施方式所涉及的保护装置具有频度检测部11。从声音水平检测部5输出的声音水平检测信号S2被输入到频度检测部11。频度检测部11在规定的期间(第三期间)内对声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的频度(时间比例)进行检测，在该频度超过规定的频度的情况下，将向判定部8输出的声音水平检测信号S2设为有效。换言之，频度检测部11在规定的期间(第三期间)内，从开始该期间起使声音水平检测信号S2无效，直到声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的频度超过规定的频度(例如，第三期间的50％的时间比例)为止。频度检测部11例如由计数器电路构成，根据从声音再现装置2等获取到的时钟信号，从开始判定的定时起对声音信号S1的声音水平小于阈值音量Vth1的状态的次数进行计数，由此检测频度。而且，频度检测部11在计数了规定的次数的情况下，向判定部8输出将声音水平检测信号S2设为有效所得到的声音水平检测信号S2c。而且，在经过了规定的期间(第三期间)的情况下，将计数复位，再次等待频度检测的开始。也就是说，在判定部8中，使识别出处于声音信号S1的声音水平大于阈值音量Vth1的状态的状态持续。
判定部8基于电流水平检测信号S3和被频度检测部11设为有效的声音水平检测信号S2c，来判定异常电流的产生。而且，判定部8在声音水平检测信号S2c和电流水平检测信号S3均为高水平输出的情况下，输出保护指令信号S4。通过设为这种结构，能够防止由于叠加于声音信号S1的噪音引起的异常电流的误检测。
在此，期望的是，在电流水平检测信号S3产生延迟的情况下，频度检测部11将从开始第三期间起使该声音水平的检测信号无效的期间设定为电流水平检测信号S3相对于声音水平检测信号S2的延迟时间以上的长度。例如，从频度检测部11开始判定的定时起该声音水平始终为阈值音量Vth1以下时是该声音水平的检测信号为有效的最短时间，因此期望的是，以比该时间长的方式设定从开始判定的定时到将声音水平检测信号S2设为有效为止的频度(时间比例)。通过这样，与第三实施方式同样地，能够一并防止由于电流水平检测信号S3的延迟引起的异常电流的误检测。此外，在该情况下，频度检测部11开始判定的定时例如可以设为检测出声音水平为阈值音量Vth1以下的检测信号时。但是，也可以代替该方式，而设为按规定的间隔(例如1秒)来实施频度的判定。另外，另一方面，期望的是，该期间(第三期间)被设定为比在构成一系列的声音信号的声音数据进行切换时设置的静音期间短的时间，使得即使在该静音期间中也能够进行异常电流的检测。
图12是以时序图的形式表示本实施方式所涉及的保护装置的各结构中的波形的图。此外，图12与上述图7同样地，表示电流水平检测信号S3产生了延迟的情况下的信号波形。图中的以虚线表示的定时(t1’)至(t5’)表示相对于以虚线表示的定时(t1)至(t5)延迟了时间D的定时。另外，在此，频度检测部11在以虚线表示的定时(t1)开始判定，对从该以虚线表示的定时(t1)到以双点划线表示的定时(t9)的期间F(第三期间)中的频度进行检测。另外，在图12中，在以双点划线表示的定时(t8)达到规定的频度(例如，第三期间的50％的时间比例)，表示声音水平检测信号S2被设为有效的状态。
在图12中，电流水平检测信号S3也产生延迟，因此如参照图7上面记述的那样，在作为接着大音量期间的小音量期间的定时(t5)～(t5’)的期间中，存在判定部8误检测出异常电流的担忧。
关于这方面，在本实施方式所涉及的保护装置中，通过频度检测部11，在从在定时(t1)检测到声音水平检测信号S2的小音量的状态到定时(t8)的期间以及从在定时(t5)检测到声音水平检测信号S2的小音量的状态到达到规定的频度的期间，声音水平检测信号S2被设为无效(被屏蔽)。也就是说，判定部8基于被频度检测部11有效化后的声音水平检测信号S2c(波形c51)，来在定时(t8)～(t9)的小音量期间中判定异常电流的产生。在该情况下，在作为接着大音量期间的小音量期间的定时(t5)～(t5’)中的声音水平检测信号S2也被屏蔽，因此与第二实施方式的情况同样地，能够防止判定部8将大音量期间中的驱动电流误检测为异常电流而输出保护指令信号S4。
以上，根据本实施方式所涉及的保护装置，能够防止由于叠加于声音信号S1的噪声、电流水平检测信号S3的延迟而误检测出异常电流。
(第五实施方式)
接着，参照图13来说明第五实施方式所涉及的保护装置。本实施方式所涉及的保护装置与第一实施方式不同之处在于，判定小音量期间时的阈值音量Vth1(第一阈值)是根据声音信号的声源设备的类型来设定的。
图13是表示本实施方式所涉及的保护装置的结构的图。本实施方式所涉及的保护装置具有第一阈值设定部12。通过第一阈值设定部12来设定声音水平检测部5的阈值音量电压Vth1(第一阈值)。第一阈值设定部12例如构成为包括寄存器。
声音信号S1中包含的噪声按每个声源设备的类型而不同，例如，在声源设备为收音机(radio)的情况下噪声大，但在声源设备为CD的情况下噪声小。因此，若在声源设备为收音机的情况下将阈值音量Vth1设定为小的值，则存在由于叠加于声音信号S1的噪声而无法检测小音量期间的担忧。特别是，在构成为在小音量的状态持续了固定期间时识别为小音量期间的情况下(例如，具有持续期间检测部10)，持续无法检测小音量期间的状态。另一方面，若将阈值音量Vth1设为大的值，则微弱的异常电流埋没于驱动电流之中，异常电流的检测精度下降。因此，在本实施方式中，根据声音信号的声源设备的类型来设定阈值音量Vth1(第一阈值)，例如，能够在声源设备为收音机的情况下将阈值音量Vth1设定为大的值，并且在声源设备为CD的情况下将阈值音量Vth1设定为小的值。
更具体地说，第一阈值设定部12从声音再现装置2获取与声音信号S1的声源设备类型有关的数据S5，将该数据S5设定于寄存器。而且，第一阈值设定部12向声音水平检测部5输出信号S6以生成与该设定的声源设备类型对应的阈值音量Vth1。由此，生成阈值音量Vth1的电源电路被控制，向声音水平检测部5的比较器53的反相端子输入与该设定的声源设备类型对应的阈值音量Vth1。
以上，根据本实施方式所涉及的保护装置，能够设定与声音信号S1的声源设备的类型相应的阈值音量Vth1，因此能够根据声源设备的类型，以适当的检测精度来持续进行异常电流的检测。换言之，能够防止异常电流的误检测并且提高异常电流的检测精度。
此外，在上述实施方式中，设为第一阈值设定部12使用寄存器来构成，但也可以使用由使用者操作的拨动开关等。
(第六实施方式)
接着，参照图14、图15、图16来说明第六实施方式所涉及的保护装置。本实施方式所涉及的保护装置与第一实施方式不同之处在于，判定电流水平时的阈值电流Ith(第二阈值)是基于在静音期间测定出的电流的电流水平来设定的。
图14是表示本实施方式所涉及的保护装置的结构的图。本实施方式所涉及的保护装置具有第二阈值设定部13。通过第二阈值设定部13来设定与电流水平检测部6的阈值电流Ith相当的阈值电压Vth2(以下，也简称为“阈值电流Ith”)。驱动电流的电流水平一般根据声源设备的类型、扬声器的类型而不同。而且，若阈值电流Ith相对于驱动电流的电流水平而言过大，则存在无法适当地进行异常电流的检测的担忧。
图15是表示驱动电流的电流水平不同的情况下的、阈值电流Ith与驱动电流的关系的一例的图。如图15所示，在驱动电流I3(双点划线)的电流水平整体上小的情况下，当将阈值电流Itha设为阈值时，相对于小音量期间中的驱动电流I3的电流水平而言阈值电流Itha是大的值，因此如果没有产生大的异常电流，则无法检测异常电流。因此，在驱动电流I3(双点划线)的电流水平整体上小的情况下，需要以比阈值电流Itha小的阈值电流Ithb为基准来判定是否产生了阈值电流。另一方面，当相对于驱动电流而言阈值电流Ith过小时，存在由于声音信号S1中包含的噪声等而误检测出异常电流的担忧。因此，第二阈值设定部13例如能够在静音期间对从电源1向输出放大部3流通的电流(以下称为“稳定电流”)的电流水平进行测定，基于该电流水平来设定阈值电压Vth2。此外，在图15中，作为一例，示出针对驱动电流I3将阈值电流Itha设定为阈值、针对驱动电流I4将阈值电流Ithb设定为阈值的方式。
图16是表示第二阈值设定部13的动作流程的一例的图。此外，在此，设为第二阈值设定部13是通过CPU执行的程序控制来实现的。
首先，当接通电源1时，第二阈值设定部13在未图示的存储部中设定阈值电流Ith的初始值(F1)。此外，阈值电流Ith的初始值例如是判定为异常电流时作为基准的平均的阈值电流Ith，是对在音量小的期间流通的驱动电流叠加规定的异常电流所得到的值。而且，第二阈值设定部13例如在静音期间测定稳定电流，在电流水平小于规定值的情况下，对该阈值电流Ith的初始值进行校正。具体地说，在电源1接通后，第二阈值设定部13等待从声音再现装置2输出在静音期间输出的初始测定定时信号S7(F2：“否”)。而且，第二阈值设定部13在获取到初始测定定时信号S7的情况下(F2：“是”)，使用电流水平检测部6来测定稳定电流的电流水平(F3)。在此，设为第二阈值设定部13通过使向电流水平检测部6的比较器63的反相端子输入的基准电压阶段性地变更来测定该驱动电流的电流水平。在获取到表示此时的稳定电流大于规定值(例如，一般的音频设备中的稳定电流的大小)的信号的情况下(F4：“否”)，第二阈值设定部13将初始设定的阈值电流Ith设为判定异常电流时的设定值S8(F6)。另一方面，在获取到表示此时的稳定电流小于规定值的信号的情况下(F4：“是”)，第二阈值设定部13校正为比初始设定的阈值电流Ith小规定值的值(F5)，将该减小后的阈值电流Ith设为异常电流判定时的设定值S8(F6)。由此，能够设定与驱动电流的电流水平相应的阈值电流Ith。
以上，根据本实施方式所涉及的保护装置，能够设定与驱动电流的电流水平相应的阈值电流Ith，因此能够防止异常电流的误检测，并且提高异常电流的检测精度。
此外，关于利用第二阈值设定部13设定与驱动电流的电流水平相应的阈值电流Ith的方法，能够考虑各种方式。例如，也可以是，在静音期间，从声音再现装置2输出作为测试信号的声音信号S1，基于此时检测出的电流水平来设定阈值电流Ith。
(第七实施方式)
接着，参照图17来说明第七实施方式所涉及的保护装置。本实施方式所涉及的保护装置与第一实施方式不同之处在于，对由于直流偏置而产生的异常电流进行检测。
图17是表示本实施方式所涉及的保护装置的结构的图。本实施方式所涉及的电流水平检测部6a对输出放大部3的直流偏置的水平进行检测，以对由于输出放大部3的直流偏置而产生的异常电流进行检测。在例如作为输出放大部3为一般的BTL(BalancedTransformer Less：平衡桥式功放)方式的情况下，电流水平检测部6a能够通过对构成输出放大部3的反相放大器和非反相放大器各自的输出侧的差电压S3a进行检测来检测直流偏置的水平。更具体地说，构成输出放大部3的反相放大器和非反相放大器各自的输出侧的差电压为在直流偏置成分上叠加有与声音信号S1对应的交流成分的波形，因此通过使用低通滤波器等，能够从该差电压仅提取出直流偏置成分。而且，电流水平检测部6a将该直流偏置成分与对应于阈值电流(第二阈值)的电压Vth2进行比较，将其比较结果作为电流水平检测信号S3b输出到判定部8。
判定部8基于该电流水平检测信号S3b和声音水平检测信号S2，来判定是否产生了由于直流偏置引起的异常电流，生成保护指令信号S4。此外，在本实施方式的情况下，声音水平检测部5、判定部8的动作也与第一实施方式中说明的同样。
如以上那样，根据本实施方式所涉及的保护装置，能够尽早地检测出由于直流偏置引起的异常电流的产生。
(其它实施方式)
本发明不限于上述实施方式，能够考虑各种变形方式。
在上述实施方式中，作为声音再现装置2的一例，示出了使用DSP的方式，但也可以是收音机等模拟式的再现装置。
另外，在上述实施方式中，作为声音水平检测部5的一例，设为构成为包括全波整流电路51、包络线检波器52、比较器53，但只要能够检测声音信号S1的声音水平，则也可以由其它电路部件构成，也可以使用窗口比较器和或门电路(OR电路)来构成。另外，也可以是如下结构：将声音水平检测部5作为DSP的结构的一部分，对声音信号S1的数字数据进行运算，来检测小音量期间。另外，也可以对声音信号S1的数字数据进行运算，来进行绝对值检测。另外，也可以对声音信号S1的数字数据进行运算，来进行平方值检测或平方平均值检测。
另外，在上述实施方式中，作为电流水平检测部6的一例，示出了通过分流电阻61来检测从电源1向扬声器4流通的电流的方式，但只要能够检测电流水平，则也可以由其它电路部件构成，也可以使用霍尔元件、电流镜电路。另外，电流水平检测部6对从电源1向扬声器4流通的电流进行检测的位置也不限于电源1与输出放大部3之间的电源电路内，也可以是输出放大部3的输出侧。另外，电流水平检测部6也可以是如下结构：作为DSP的结构的一部分，对电流水平检测信号S3的数字数据进行运算，来检测电流水平。另外，也可以在电流水平检测部6的后级侧设置电流切断部7等对配置进行变更。
另外，在上述实施方式中，设为如下结构：在判定部8生成(高水平输出)保护指令信号S4的情况下，使电流切断部7的开关电路断开，来切断从电源1向扬声器4流通的电流，但该保护方法是任意的，例如，也可以是向声音再现装置2输出保护指令信号S4来从声音再现装置2输出警报用的声音信号S1或使音乐再现停止的结构。另外，也可以是使从电源1向扬声器4流通的电流的电流值降低的结构。
另外，在上述实施方式中，示出了通过硬件结构来实现声音水平检测部5、电流水平检测部6、判定部8等各部的结构的方式。但是，也可以是通过基于微型计算机等的程序控制的软件结构来实现这些结构的一部分或全部的方式。
另外，在上述实施方式中，作为持续期间检测部10的一例，示出了如下方式：设置于声音水平检测部5与判定部8之间，对声音信号S1的声音水平小于第一阈值的状态的持续期间进行检测，使该声音水平检测信号S2无效直到超过第二期间为止。另一方面，在仅考虑抑制由噪声导致的误检测的观点的情况下，持续期间检测部10也可以代替上述结构而为如下结构：设置于电流水平检测部6与判定部8之间，对电流水平大于第二阈值的状态的持续期间进行检测，使该电流水平检测信号S3无效直到超过第二期间为止。另外，关于频度检测部11也同样地，也可以是如下结构：设置于电流水平检测部6与判定部8之间，对电流水平大于第二阈值的状态的频度进行检测，使该电流水平检测信号S3无效直到该频度超过规定的频度为止。
以上，详细地说明了本发明的具体例，但这些只不过是例示，并不限定权利要求书。权利要求书中所记载的技术包含对以上所例示的具体例进行各种变形、变更所得到的方式。
根据本说明书和附图的记载，至少以下的事项是明确的。
公开一种对驱动扬声器的驱动电路中的异常电流进行检测的保护装置。保护装置具有声音水平检测部5、电流水平检测部6和判定部8。声音水平检测部5检测向驱动电路输出的声音信号S1的声音水平。电流水平检测部6检测从电源向驱动电路流通的电流的电流水平。判定部8基于声音水平的检测信号S2和电流水平的检测信号S3，来在声音信号的声音水平小于第一阈值Vth1时检测出比第二阈值Ith大的电流水平的情况下生成保护指令信号S4。根据该保护装置，仅在声音水平小的期间对异常电流进行检测，由此连微弱的异常电流也能够检测出来，能够提高异常电流的检测精度。而且，能够在声音再现过程中检测异常电流，因此能够尽早发现异常电流，从而可靠地防止扬声器、功率放大部(功率放大器IC)破损。
另外，公开一种还具有延迟校正部9的保护装置，该延迟校正部9使向判定部8输出的声音水平的检测信号S2和电流水平的检测信号S3中的至少任一方延迟第一期间。根据该保护装置，即使在电流水平检测信号相对于声音水平检测信号S2产生了延迟的情况下，也不会误检测出异常电流，能够提高异常电流的检测精度。
另外，公开一种还具有持续期间检测部10的保护装置，该持续期间检测部10对声音信号的声音水平小于第一阈值的状态的持续期间进行检测，使向判定部输出的声音水平的检测信号无效直到该持续期间超过第二期间为止。根据该保护装置，能够防止由于叠加于声音信号的噪声引起的异常电流的误检测。
另外，公开一种还具有频度检测部11的保护装置，该频度检测部11在第三期间中对声音信号的声音水平小于第一阈值的状态的频度进行检测，使向判定部输出的声音水平的检测信号无效直到该频度超过规定的频度为止。根据该保护装置，能够防止由于叠加于声音信号的噪声引起的异常电流的误检测。
另外，公开一种特征在于如下的保护装置，持续期间检测部10将第二期间设定为电流水平的检测信号S3相对于声音水平的检测信号S2的延迟时间D以上的长度。根据该保护装置，能够防止由于叠加于声音信号的噪声、电流水平检测信号的延迟引起的异常电流的误检测。
另外，公开一种特征在于如下的保护装置，频度检测部11将从开始第三期间起使该声音水平的检测信号S2无效的期间设定为电流水平的检测信号S3相对于声音水平的检测信号S2的延迟时间D以上的长度。根据该保护装置，能够防止由于叠加于声音信号的噪声、电流水平检测信号的延迟引起的异常电流的误检测。
另外，公开一种特征在于如下的保护装置，持续期间检测部10将第二期间设定为比在构成一系列的声音信号的声音数据进行切换时设置的规定的静音期间短的期间。根据该保护装置，能够防止由于叠加于声音信号的噪声、电流水平检测信号的延迟引起的异常电流的误检测，并且在静音期间中也能够进行异常电流的检测。
另外，公开一种特征在于如下的保护装置，频度检测部11将第三期间设定为比在构成一系列的声音信号的声音数据进行切换时设置的规定的静音期间短的期间。根据该保护装置，能够防止由于叠加于声音信号的噪声、电流水平检测信号的延迟引起的异常电流的误检测，并且在静音期间中也能够进行异常电流的检测。
另外，公开一种还具有第一阈值设定部12的保护装置，该第一阈值设定部12根据声音信号的声源设备类型来设定第一阈值。根据该保护装置，能够防止异常电流的误检测，并且提高异常电流的检测精度。
另外，公开一种还具有第二阈值设定部13的保护装置，该第二阈值设定部13对在规定的静音期间中从电源向驱动电路流通的电流的电流水平进行检测，基于该电流水平来设定第二阈值。根据该保护装置，能够设定与驱动电流的电流水平相应的阈值电流Ith，因此能够防止异常电流的误检测，并且提高异常电流的检测精度。
产业上的可利用性
本公开适于用于对驱动扬声器的驱动电路中的异常电流进行检测的保护装置。
附图标记说明
1：电源；2：声音再现装置；3：输出放大部；4：扬声器；5：声音水平检测部；51：全波整流电路；52：包络线检波器；53：比较器；6、6a：电流水平检测部；61：分流电阻；62：差动放大器；63：比较器；7：电流切断部；8：判定部；9：延迟校正部；10：持续期间检测部；11：频度检测部；12：第一阈值设定部；13：第二阈值设定部。

Claims (12)

1.一种保护装置，对驱动扬声器的驱动电路中的异常电流进行检测，该保护装置的特征在于，具备：
声音水平检测部，其检测向所述驱动电路输出的声音信号的声音水平；
电流水平检测部，其检测从电源向所述驱动电路流通的电流的电流水平；以及
判定部，其基于所述声音水平的检测信号和所述电流水平的检测信号，来在所述声音信号的声音水平小于第一阈值时检测出比第二阈值大的电流水平的情况下生成保护指令信号。
2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，
还具备延迟校正部，该延迟校正部使向所述判定部输出的所述声音水平的检测信号和所述电流水平的检测信号中的至少任一方延迟第一期间。
3.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，
还具备持续期间检测部，该持续期间检测部对所述声音信号的声音水平小于所述第一阈值的状态的持续期间进行检测，使向所述判定部输出的所述声音水平的检测信号无效直到该持续期间超过第二期间为止。
4.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，
还具备频度检测部，该频度检测部在第三期间中对所述声音信号的声音水平小于所述第一阈值的状态的频度进行检测，使向所述判定部输出的所述声音水平的检测信号无效直到该频度超过规定的频度为止。
5.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，
所述持续期间检测部将所述第二期间设定为所述电流水平的检测信号相对于所述声音水平的检测信号的延迟时间以上的长度。
6.根据权利要求4所述的保护装置，其特征在于，
所述频度检测部将从开始所述第三期间起使该声音水平的检测信号无效的期间设定为所述电流水平的检测信号相对于所述声音水平的检测信号的延迟时间以上的长度。
7.根据权利要求3或5所述的保护装置，其特征在于，
所述持续期间检测部将所述第二期间设定为比在构成一系列的所述声音信号的声音数据进行切换时设置的规定的静音期间短的期间。
8.根据权利要求4或6所述的保护装置，其特征在于，
所述频度检测部将所述第三期间设定为比在构成一系列的所述声音信号的声音数据进行切换时设置的规定的静音期间短的期间。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的保护装置，其特征在于，
还具备第一阈值设定部，该第一阈值设定部根据所述声音信号的声源设备的类型来设定所述第一阈值。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的保护装置，其特征在于，
还具备第二阈值设定部，该第二阈值设定部对在规定的静音期间中从电源向所述驱动电路流通的电流的电流水平进行检测，基于该电流水平来设定所述第二阈值。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的保护装置，其特征在于，
所述声音水平检测部是以利用数字信号处理器对数字数据进行运算的方式构成的。
12.根据权利要求11所述的保护装置，其特征在于，
所述运算是所述声音信号的绝对值检测、平方值检测或平方平均值检测。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109218915A (zh) * 2018-09-05 2019-01-15 厦门傅里叶电子有限公司 具有直流保护功能的数字功放芯片及其直流保护方法
CN110896516A (zh) * 2018-09-12 2020-03-20 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置和声音输出装置
CN111901725A (zh) * 2020-07-22 2020-11-06 上海艾为电子技术股份有限公司 音频功放电路及其功率限制方法、电子设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10637419B2 (en) * 2015-08-28 2020-04-28 Motorola Solutions, Inc. Attenuator circuit for an electronic device having a battery and method for controlling the electronic device
KR102388712B1 (ko) * 2017-11-01 2022-04-21 삼성전자주식회사 스피커를 포함하는 전자 장치
JP7151472B2 (ja) * 2018-12-27 2022-10-12 ヤマハ株式会社 オーディオ信号制御回路、音響システム、および、オーディオ信号制御方法
CN111601217B (zh) * 2020-06-12 2021-11-30 歌尔科技有限公司 音频播放装置的噪音处理方法、音频播放装置及存储介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847610A (en) * 1995-12-05 1998-12-08 Yamaha Corporation Protection circuit for an audio amplifier
US20040247136A1 (en) * 2003-06-03 2004-12-09 Wallace Henry B. True RMS audio power meter
US20050231287A1 (en) * 2004-04-15 2005-10-20 Wong Shiah S Voltage level detector for power amplifier protection control
US20060103467A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Pioneer Corporation Re-configurable amplifier protection apparatus and method
CN101375494A (zh) * 2006-01-26 2009-02-25 D2音频有限公司 用于过流保护的系统和方法
CN102694506A (zh) * 2012-06-06 2012-09-26 国光电器股份有限公司 基于电脑usb电源供电和usb声卡整合的音频放大器系统
US20130051567A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Kirk P Gipson Tap detection of sound output device
CN104010263A (zh) * 2013-02-27 2014-08-27 亚德诺半导体股份有限公司 用于扬声器振膜偏移的方法和检测器
CN204180020U (zh) * 2014-08-29 2015-02-25 意法半导体研发(深圳)有限公司 用于在d类音频放大器电路中提供过流保护的系统及电路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0884393A (ja) * 1994-09-12 1996-03-26 Sony Corp 断線検出装置
JP3495620B2 (ja) 1998-12-04 2004-02-09 パイオニア株式会社 Ｂｔｌ増幅装置
JP2002124837A (ja) * 2000-10-12 2002-04-26 Murata Mfg Co Ltd 増幅回路およびそれを用いた電子装置
JP2005323026A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Kenwood Corp 音響装置および音響装置の制御方法
JP2007295496A (ja) 2006-04-20 2007-11-08 Audio Design:Kk オーディオアンプ用保護回路
JP2011130240A (ja) 2009-12-18 2011-06-30 Funai Electric Co Ltd 音声信号処理装置及び音声再生装置
JP5778898B2 (ja) 2010-07-05 2015-09-16 旭化成エレクトロニクス株式会社 スピーカアンプおよび電子機器
JP6330364B2 (ja) 2014-02-26 2018-05-30 ヤマハ株式会社 増幅回路の保護回路

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847610A (en) * 1995-12-05 1998-12-08 Yamaha Corporation Protection circuit for an audio amplifier
US20040247136A1 (en) * 2003-06-03 2004-12-09 Wallace Henry B. True RMS audio power meter
US20050231287A1 (en) * 2004-04-15 2005-10-20 Wong Shiah S Voltage level detector for power amplifier protection control
US20060103467A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Pioneer Corporation Re-configurable amplifier protection apparatus and method
CN101375494A (zh) * 2006-01-26 2009-02-25 D2音频有限公司 用于过流保护的系统和方法
US20130051567A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Kirk P Gipson Tap detection of sound output device
CN102694506A (zh) * 2012-06-06 2012-09-26 国光电器股份有限公司 基于电脑usb电源供电和usb声卡整合的音频放大器系统
CN104010263A (zh) * 2013-02-27 2014-08-27 亚德诺半导体股份有限公司 用于扬声器振膜偏移的方法和检测器
CN204180020U (zh) * 2014-08-29 2015-02-25 意法半导体研发(深圳)有限公司 用于在d类音频放大器电路中提供过流保护的系统及电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109218915A (zh) * 2018-09-05 2019-01-15 厦门傅里叶电子有限公司 具有直流保护功能的数字功放芯片及其直流保护方法
CN110896516A (zh) * 2018-09-12 2020-03-20 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置和声音输出装置
CN110896516B (zh) * 2018-09-12 2023-10-31 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置和声音输出装置
CN111901725A (zh) * 2020-07-22 2020-11-06 上海艾为电子技术股份有限公司 音频功放电路及其功率限制方法、电子设备
CN111901725B (zh) * 2020-07-22 2022-02-01 上海艾为电子技术股份有限公司 音频功放电路及其功率限制方法

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