CN109462795A - 放大器、音响设备及控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供减少声能的吸收的放大器、音响设备及对放大器进行控制的控制方法。放大器具有：放大单元，其对输入信号进行放大；VI检测电路，其连接在所述放大单元的后级，对所述放大单元的输出信号的电力进行检测；以及控制部，其在所述输入信号输入至所述放大单元的情况下将所述放大单元接通，在所述输入信号没有输入至所述放大单元的情况下将所述放大单元断开，在所述放大单元断开的情况下，在所述VI检测电路检测到大于或等于规定值的电压的情况下将所述放大单元接通。

Description

放大器、音响设备及控制方法
技术领域
本发明涉及具有对输入信号进行放大的放大单元的放大器、音响设备及对放大器进行控制的控制方法。
背景技术
在专利文献1中公开了一种音频处理装置，其具有在第1室、第2室及第3室分别设置的多个扬声器。
专利文献1的控制部在第1室用的主输出部的功能关闭、第2室用的Zone2输出部8的功能开启、且第3室用的Zone3输出部9的功能关闭的情况下，将与Zone2输出部8连接的模拟音频输入端子和主输出部进行连接，在由DSP检测出的音频信号的信号电平小于规定值的情况下，将向Zone2输出部8的电源电压的供给切断。
由此，专利文献1的音频处理装置在主输出部的音频信号的电平小于规定值的情况下，对AV放大单元的消耗电力进行抑制。
专利文献1：日本特开2015－65502号公报
但是，在将多个扬声器相邻地设置的情况下，由于来自运转中的扬声器的音响，与电源为断开状态的放大单元连接的扬声器的锥形纸发生振动。由于该振动，连接有电源为断开状态的放大单元的扬声器吸收声能，作为多个扬声器整体释放的声能被削弱。
另外，连接有电源为断开状态的放大单元的扬声器由于吸收的声能，使电力返回至放大单元侧。如果返回至放大单元侧的电力变大，则元件还有可能损坏。
发明内容
因此，本发明提供减少声能的吸收的放大器、音响设备及对放大器进行控制的控制方法。
本发明的放大器具有：放大单元，其对输入信号进行放大；VI检测电路，其连接在所述放大单元的后级，对所述放大单元的输出信号的电力进行检测；以及控制部，其在所述放大单元断开的情况下，在所述VI检测电路检测到大于或等于规定值的电压的情况下将所述放大单元接通。
发明的效果
本发明能够减少声能的吸收。
附图说明
图1是表示放大器的结构的框图。
图2是表示放大器的动作的流程图。
图3是表示输入信号、扬声器2的端子电压Vsp及功率放大单元21的关系的一览图。
图4是表示与多个扬声器连接的情况下的放大器的结构的框图。
图5是表示有源扬声器的结构的框图。
标号的说明
1、1A…放大器
1B…有源扬声器
2…扬声器
11…输入I/F
12…A/D变换器
13…DSP
14…D/A变换器
15…放大电路
16…输出I/F
17…CPU
18…存储器
19…RAM
21…功率放大单元
22…输入检测电路
23…VI检测电路
50…开关
具体实施方式
图1是表示本实施方式的放大器1的结构的框图。放大器1具有：输入I/F 11、A/D变换器12、DSP 13、D/A变换器14、放大电路15、输出I/F 16、CPU 17、ROM 18及RAM 19。放大电路15由功率放大单元21、输入检测电路22、VI(电压·电流)检测电路23及开关50构成。
输入I/F 11从混频器等源将音响信号输入。输入I/F 11将输入的音响信号供给至A/D变换器12。A/D变换器12将输入的模拟的音响信号变换为数字的音响信号。
DSP 13相当于信号处理电路。DSP 13按照CPU 17的控制，对输入的数字的音响信号实施规定的信号处理。DSP 13进行例如延时、均衡、或者压缩等处理。
DSP 13将处理后的音响信号输入至D/A变换器14。D/A变换器14将输入的数字的音响信号变换为模拟的音响信号。D/A变换器14将进行信号处理后的模拟的音频信号输入至功率放大单元21。此外，在本发明中，A/D变换器12、DSP 13及D/A变换器14不是必须的结构。
功率放大单元21对输入的模拟的音响信号进行放大，将放大的模拟的音响信号输入至输出I/F 16。功率放大单元21的增益由CPU 17进行指示。
功率放大单元21是例如D级放大单元。功率放大单元21基于输入的音响信号而生成PWM信号。功率放大单元21基于该PWM信号使FET等元件进行通断，由此对PWM信号进行放大。功率放大单元21通过低通滤波器对放大的PWM信号进行处理，得到放大的音响信号。
输出I/F 16具有扬声器输出用的端子。输出I/F 16经由该扬声器输出用的端子，将放大的音响信号输出至扬声器2。扬声器2根据输入的音响信号进行放音。
输入检测电路22与功率放大单元21的前级连接，对输入至功率放大单元21的音响信号(输入信号)的电平进行检测。CPU 17基于输入检测电路22的检测结果而对是否存在输入信号进行判断。例如，CPU 17在由输入检测电路22检测的输入信号的电平大于或等于规定值的情况下，判断为存在输入信号。CPU 17在由输入检测电路22检测的输入信号的电平小于规定值的情况下，判断为没有输入信号。
CPU 17相当于本发明的控制部。CPU 17将在作为存储介质的ROM 18中存储的程序读出至RAM 19，对放大器1进行控制。例如，CPU 17在输入检测电路22中检测到输入信号的情况下，将功率放大单元21接通，在没有检测到输入信号的情况下，将功率放大单元21断开。
CPU 17将开关50接通或者断开，由此对向功率放大单元21的电力供给进行控制。如果放大器1的电源接通，则开关50接通，功率放大单元21接通。CPU 17在没有检测到输入信号的状态持续大于或等于规定时间的情况下，将开关50断开，将功率放大单元21断开。由此，CPU 17减少功率放大单元21的无用的消耗电力。另外，CPU 17在检测到输入信号的情况下，将开关50接通，由此将功率放大单元21接通。此外，CPU 17可以在没有由输入检测电路22检测到输入信号的时刻立即将功率放大单元21断开。
VI检测电路23连接在功率放大单元21的后级，对从功率放大单元21输出的音响信号(输出信号)的电流值及电压值(电力)进行检测。
CPU 17也可以在由VI检测电路23检测出的输出信号的电力大于或等于规定的阈值的情况下，进行降低功率放大单元21的增益的控制。由此，CPU 17对功率放大单元21的元件进行保护。
另外，VI检测电路23对扬声器2的端子电压Vsp进行检测。CPU 17在将开关50断开，将功率放大单元21断开的情况下，在由VI检测电路23检测出的扬声器2的端子电压Vsp超过规定的阈值Vth的情况下，将开关50接通，将功率放大单元21接通。
扬声器2通过输入的输出信号而对音圈通电，通过与磁场的电磁作用对线圈进行驱动，向锥形纸赋予与电压(电流)成正比的位移。即，扬声器2的锥形纸通过输出信号的电力而动作被控制。因此，扬声器2的锥形纸即使由于来自其他扬声器的放音等的影响而发生了振动，也通过功率放大单元21的动作而被制动。换言之，如果功率放大单元21为通电状态，则扬声器2的锥形纸的位移受功率放大单元21的输出电压支配。
但是，如果功率放大单元21断开，则扬声器2的锥形纸不会被功率放大单元21制动。因此，扬声器2的锥形纸有时由于来自其他扬声器的放音的影响而振动。如果扬声器2的锥形纸在可听频域振动，则扬声器2吸收附近区域的声能。如果扬声器2吸收声能，则正在放音的其他扬声器的声压降低，作为多个扬声器整体释放的声能被削弱。
另外，功率放大单元21的输出级的元件，以低电阻与扬声器2耦合。因此，由于扬声器2的锥形纸进行振动而产生的反电动势，有可能对功率放大单元21的元件造成损伤。特别地，在诸如大厅或者剧场等大规模空间中的PA(Public Address)系统的情况下，将多个扬声器大量、相邻地设置。另外，各扬声器的音量变得非常大。因此，多个扬声器间的振动相互产生较大的影响。
因此，CPU 17在将功率放大单元21断开的情况下，在由VI检测电路23检测出的扬声器2的端子电压Vsp超过规定的阈值Vth的情况下，将开关50接通，将功率放大单元21接通。如果功率放大单元21接通，则扬声器2的锥形纸由于输出信号的电力而动作被控制。由此，本实施方式的放大器1防止吸收其他扬声器的声能，维持其他扬声器的声压。另外，本实施方式的放大器1防止由于扬声器2的锥形纸进行振动而产生的反电动势使放大器21的元件损伤。
图2是表示放大器1的动作的流程图。如果放大器1的电源接通，CPU 17启动，则放大器1进行图2的流程图所示的动作。首先，CPU 17基于由输入检测电路22检测出的输入信号的电平，对是否检测到输入信号进行判断(S11)。
CPU 17在检测到输入信号的情况下，对功率放大单元21是否接通进行判断(S12)。CPU 17在功率放大单元21断开的情况下，将开关50接通，由此将功率放大单元21接通(S13)，返回至S11的判断。CPU 17在S12的判断中判断为功率放大单元21接通的情况下，不进行任何操作而直接返回至S11的判断。
CPU 17在S11的判断中没有检测到输入信号的情况下，对其状态是否持续了规定时间进行判断(S14)。在没有检测到输入信号的时间T小于或等于规定时间Tth的情况下，不进行任何操作而直接返回至S11的判断。CPU 17在没有检测到输入信号的时间T超过规定时间Tth的情况下，对功率放大单元21是否接通进行判断(S15)。CPU 17在功率放大单元21接通的情况下，将功率放大单元21断开(S16)。由此，CPU 17减少功率放大单元21的无用的消耗电力。CPU 17在功率放大单元21断开的情况下，跳过S16的处理。
接下来，CPU 17对由VI检测电路23检测出的扬声器2的端子电压Vsp是否超过规定的阈值Vth进行判断(S17)。CPU 17在由VI检测电路23检测出的扬声器2的端子电压Vsp超过规定的阈值Vth的情况下，将开关50接通，将功率放大单元21接通(S18)，返回至S11的判断。CPU 17在S17的判断中判断为由VI检测电路23检测出的扬声器2的端子电压Vsp小于或等于阈值Vth的情况下，进一步对是否检测到输入信号进行判断(S19)。CPU 17在判断为没有输入信号的情况下，重复S17的判断。CPU 17在判断为存在输入信号的情况下，返回至S12的判断，对功率放大单元21是否接通进行判断。
图3是表示输入信号、扬声器2的端子电压Vsp及功率放大单元21的电源的关系的一览表。如图3的一览表的上栏所示，在输入检测电路22中检测到输入信号的情况下，功率放大单元21接通。在输入检测电路22没有检测到输入信号的情况下，功率放大单元21断开。但是，如图3的一览表的下栏所示，即使在输入检测电路22没有检测到输入信号而功率放大单元21断开的情况下，在由VI检测电路23检测出的扬声器2的端子电压Vsp超过规定的阈值的情况下，功率放大单元21也接通。
如上所述，本实施方式的放大器1能够防止下述情况，即，在功率放大单元断开而无法制动的扬声器中，由于来自运转中的其他扬声器的声压而发生振动，对声能进行吸收。另外，放大器1能够对放大单元的元件进行保护，以不受由吸收的声能所产生的反电动势的影响。
接下来，图4是表示变形例1所涉及的放大器1A的结构的框图。对与图1共通的结构标注同一标号。
放大器1A的输入I/F 11对多个通道的音响信号进行输入。放大器1A针对每个通道而具有A/D变换器12、D/A变换器14及放大电路15。DSP 13对针对每个通道的音响信号分别实施规定的信号处理。
在输出I/F 16连接多个扬声器2。输出I/F 16具有多个扬声器输出用的端子。输出I/F 16针对每个通道对扬声器2进行连接，将针对每个通道的输出信号输出。
各通道的放大电路15与图1所示的结构同样地，具有：功率放大单元21、输入检测电路22、VI检测电路23及开关50。CPU 17针对每个通道进行图2所示的流程图的动作。
由此，放大器1A一边针对多个扬声器各自抑制无用的消耗电力，一边防止由于来自运转中的通道的扬声器的声压而在停止中的扬声器发生振动，吸收声能。另外，放大器1A对各通道的放大单元的元件进行保护，以不受由吸收的声能所产生的反电动势的影响。
接下来，图5是表示将放大器1和扬声器2设为一体型的有源扬声器1B的结构的框图。有源扬声器1B作为具有放大器1和扬声器2的音响设备的一个例子。其他结构具有与图1所示的放大器1相同的结构。
在内置有放大电路15的有源扬声器1B中，CPU 17也在将功率放大单元21断开的情况下，在由VI检测电路23检测出的扬声器2的端子电压Vsp超过规定的阈值的情况下，将开关50接通，将功率放大单元21接通。
因此，在内置有放大电路15的有源扬声器1B中，也一边抑制无用的消耗电力，一边防止由于来自运转中的通道的扬声器的声压而发生振动，吸收声能。另外，在有源扬声器1B中，也能够对放大单元的元件进行保护，以不受由吸收的声能所产生的反电动势的影响。

Claims (7)

1.一种放大器，其具有：
放大单元，其对输入信号进行放大；
VI检测电路，其连接在所述放大单元的后级，对所述放大单元的输出信号的电力进行检测；以及
控制部，其在所述放大单元断开的情况下，在所述VI检测电路检测到超过规定值的电压的情况下将所述放大单元接通。
2.根据权利要求1所述的放大器，其中，
具有输入检测电路，该输入检测电路连接在所述放大单元的前级，对所述放大单元的所述输入信号的电平进行检测，
所述控制部在基于所述输入检测电路的检测结果而检测到所述输入信号的情况下，将所述放大单元接通，在没有检测到所述输入信号的情况下将所述放大单元断开。
3.根据权利要求2所述的放大器，其中，
所述控制部在没有检测到所述输入信号的时间超过规定时间的情况下，将所述放大单元断开。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放大器，其中，
还具有信号处理电路，该信号处理电路对所述输入信号实施规定的信号处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的放大器，其中，
多个扬声器进行连接，
将所述放大单元及所述VI检测电路针对所述多个扬声器各自具有多个。
6.一种音响设备，其具有：
权利要求1至5中任一项所述的放大器；以及
扬声器，其输入所述输出信号而放音。
7.一种放大器的控制方法，
检测对输入信号进行放大的放大单元的输出信号的电力，
在将所述放大单元断开的情况下，在所述输出信号中检测到超过规定值的电压的情况下将所述放大单元接通。
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