CN117793605A - 半导体装置和电子设备 - Google Patents

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CN117793605A CN202311257566.8A CN202311257566A CN117793605A CN 117793605 A CN117793605 A CN 117793605A CN 202311257566 A CN202311257566 A CN 202311257566A CN 117793605 A CN117793605 A CN 117793605A
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福泽晃弘
倍赏文仁
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Abstract

半导体装置和电子设备。在半导体装置中，在第1工作模式下，向第1放大电路所具有的多个反相电路输入所述第1调制信号，向第2放大电路所具有的多个反相电路输入所述第2调制信号，在第2工作模式下，测试信号生成电路对测试信号进行调制而生成第3调制信号和第4调制信号，向所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分输入所述第3调制信号，另一部分的输出成为高阻抗，向所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分输入所述第4调制信号，另一部分的输出成为高阻抗，峰值频率检测电路检测包含声音再现装置的阻抗成为峰值的所述测试信号的频率的频率范围。

Description

半导体装置和电子设备
技术领域
本发明涉及半导体装置和电子设备。
背景技术
在专利文献1中记载了如下的扬声器故障报知装置：通过控制部，测量伴随扬声器的构造上的变化而变化的阻抗，判别测量出的阻抗是否在规定的范围内，在判别为阻抗不在该范围内的情况下，报知扬声器发生了故障。
专利文献1：日本特开2012-199854号公报
在专利文献1所记载的扬声器故障报知装置中，在测量扬声器的阻抗时，控制部不使用使模拟声音信号的电平增减并向扬声器输出的放大器，而经由专用的物理量测量器向扬声器施加规定频率的交流电压，并且测量在扬声器中流过的电流，通过电压/电流求出阻抗。因此，在专利文献1所记载的扬声器故障报知装置中，需要专用的物理量测量器，以对扬声器施加规定频率的交流电压来测量电流，从而用于测量扬声器的阻抗的电路变大。
发明内容
本发明的半导体装置的一个方式具有：
第1输出端子，其与声音再现装置的第1端子连接；
第2输出端子，其与所述声音再现装置的第2端子连接；
调制电路，其对基于声源信号的信号进行调制而输出第1调制信号和第2调制信号；
第1放大电路，其在第1工作模式下，将放大所述第1调制信号而得到的第1放大信号输出到所述第1输出端子；
第2放大电路，其在所述第1工作模式下，将放大所述第2调制信号而得到的第2放大信号输出到所述第2输出端子；
测试信号生成电路，其在第2工作模式下，对在预先设定的频带使频率变化而得到的测试信号进行调制而生成第3调制信号和第4调制信号；以及
峰值频率检测电路，其在所述第2工作模式下，测量所述第1输出端子与所述第2输出端子的电位差，检测包含峰值频率的频率范围，所述峰值频率是所述声音再现装置的阻抗成为峰值的所述测试信号的频率，
所述第1放大电路在所述第2工作模式下，将放大所述第3调制信号而得到的第3放大信号输出到所述第2输出端子，
所述第2放大电路在所述第2工作模式下，将放大所述第4调制信号而得到的第4放大信号输出到所述第2输出端子，
所述第1放大电路具有各输出端子与所述第1输出端子连接的多个反相电路，
所述第2放大电路具有各输出端子与所述第2输出端子连接的多个反相电路，
在所述第1工作模式下，向所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的各输入端子输入所述第1调制信号，向所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的各输入端子输入所述第2调制信号，
在所述第2工作模式下，向所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分反相电路的各输入端子输入所述第3调制信号，所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗，向所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分反相电路的各输入端子输入所述第4调制信号，所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗。
本发明的电子设备的一个方式具有：
所述半导体装置的一个方式；以及
所述声音再现装置。
附图说明
图1是表示第1实施方式的半导体装置的结构例的图。
图2是表示用于生成脉冲宽度调制信号DOP的脉冲宽度调制的一例的图。
图3是表示用于生成脉冲宽度调制信号DON的脉冲宽度调制的一例的图。
图4是表示脉冲宽度调制信号DOP与脉冲宽度调制信号DON的差分的一例的图。
图5是表示扬声器的状态与阻抗特性的关系的一例的图。
图6是表示D类放大器、峰值频率检测电路及其外围电路的结构例的图。
图7是表示D类放大器、峰值频率检测电路及其外围电路的结构例的图。
图8是表示差分低通滤波器和比较器的结构例的图。
图9是表示编码器的输出信号的真值表的图。
图10是表示测量包含峰值频率的频率范围的开始时刻和结束时刻的过程的一例的流程图。
图11是表示第1实施方式中的测试信号的生成以及开始时刻和结束时刻的测量的一例的图。
图12是表示第1实施方式中的测试信号的生成以及开始时刻和结束时刻的测量的一例的图。
图13是表示第1实施方式中的测试信号的生成以及开始时刻和结束时刻的测量的一例的图。
图14是表示第2实施方式中的测试信号的生成以及开始时刻和结束时刻的测量的一例的图。
图15是表示第3实施方式中的测试信号的生成以及开始时刻和结束时刻的测量的一例的图。
图16是表示第4实施方式的半导体装置的结构例的图。
图17是示出故障检测电路的处理步骤的一例的流程图。
图18是表示用于生成脉冲宽度调制信号DON的脉冲宽度调制的另一例的图。
图19是表示脉冲宽度调制信号DOP与脉冲宽度调制信号DON的差分的另一例的图。
图20是本实施方式的电子设备的功能框图。
图21是表示作为电子设备的一例的警告装置的结构例的图。
标号说明
1：半导体装置；2：微控制单元；3、3a、3-1～3-m：声音再现装置；10：通信接口电路；20：存储器；21-1～21-n：声源数据；30：调制电路；31：数字滤波器；32：∑-Δ调制电路；33：脉冲宽度调制电路；41、41a：开关；42、42a：开关；43：开关；44：开关；50、50a：放大电路；51P、51N：D类放大器；60：测试信号生成电路；70：峰值频率检测电路；71：差分低通滤波器；72：比较器；73：峰值时间测量电路；81：开关；82：开关；91：输出端子；92：输出端子；93：输出端子；94：输出端子；100：声源再现电路；110：检查电路；120：故障检测电路；121：开关；122：开关；201-1～201-n：反相电路；202-1～202-n：反相电路；211：运算放大器；212、213、214：电阻；215：电容器；216：电阻；217：电容器；218：电阻；219：电容器；221～228：电阻；231～237：比较器；241～246：逻辑元件；250：编码器；300：电子设备；300A：警告装置；310：处理部；320：操作部；330：存储部；340：显示部；400：车辆。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，以下说明的实施方式不对权利要求所记载的本发明的内容进行不合理限定。并且，以下说明的所有结构并非都是本发明必需的结构要件。
1.半导体装置
1-1.第1实施方式
图1是表示第1实施方式的半导体装置的结构例的图。如图1所示，第1实施方式的半导体装置1具有通信接口电路10、存储器20、开关81、82、声源再现电路100以及检查电路110。半导体装置1可以是单芯片的半导体集成电路装置，也可以由多芯片的半导体集成电路装置构成，还可以是至少一部分由半导体集成电路装置以外的电子部件构成。
在存储器20中存储有n个声源数据21-1～21-n。n是1以上的整数。存储器20例如也可以是闪存。声源数据21-1～21-n分别例如可以是进行了脉冲编码调制的声音数据，也可以是进行了自适应差分脉冲编码调制的声音数据。声源数据21-1～21-n例如也可以是成为模仿人讲话时语音的声音、机械的警告声、效果声等各种声音的基础的数据。
通信接口电路10是与微控制单元2进行数据通信的电路。通信接口电路10例如可以是SPI接口电路，也可以是I2C接口电路。SPI是Serial Peripheral Interface(串行外设接口)的缩写，I2C是Inter-Integrated Circuit(内部集成电路)的缩写。
通信接口电路10接收从微控制单元2发送的各种命令，并且根据接收到的命令生成各种控制信号。例如，通信接口电路10在接收到将半导体装置1的工作模式切换为通常工作模式或者检查模式的命令的情况下，根据工作模式生成用于切换开关41、42的连接的控制信号。此外，通信接口电路10在接收到针对作为存储于存储器20的声源数据21-1～21-n的任意1个的声源数据21-i的声源再现命令的情况下，从存储器20读出声源数据21-i并作为声源信号DI输入到声源再现电路100，并且对声源再现电路100指示再现。并且例如，通信接口电路10在接收到针对再现中的声源数据21-i的声源停止命令的情况下，对声源再现电路100指示再现的停止。并且例如，通信接口电路10在接收到与声源再现相关的各种设定命令的情况下，对声源再现电路100进行各种设定。
在本实施方式中，输入到声源再现电路100的声源信号DI是脉冲编码调制信号。在声源数据21-1～21-n是压缩后的声音数据的情况下或是自适应差分脉冲编码调制后的声音数据的情况下，作为再现对象的声源数据21-i通过未图示的解码器被转换为作为脉冲编码调制信号的声源信号DI。
声源再现电路100将声源信号DI转换为作为声音信号的放大信号DOXP、DOXN，并输出到与半导体装置1连接的声音再现装置3。由此，从声音再现装置3输出与放大信号DOXP、DOXN对应的声音。例如，声音再现装置3可以是扬声器，也可以是蜂鸣器。另外，从声音再现装置3输出的声音例如可以是模仿人讲话时语音的声音，也可以是机械的警告声、效果声等各种声音。
如图1所示，在本实施方式中，声源再现电路100包含调制电路30、开关41、42以及放大电路50。
调制电路30被输入声源信号DI，对基于声源信号DI的信号进行调制而输出脉冲宽度调制信号DOP、DON。基于声源信号DI的信号可以是声源信号DI本身，也可以是对声源信号DI实施了某种处理的信号。在本实施方式中，调制电路30包含数字滤波器31、Σ-Δ调制电路32以及脉冲宽度调制电路33。
数字滤波器31是被输入声源信号DI并输出使声源信号DI所包含的高频噪声降低后的信号DF的低通滤波器。∑-Δ调制电路32从数字滤波器31被输入信号DF，以n倍的采样比对信号DF进行过采样并进行∑-Δ调制，由此输出噪声偏向高频带的∑-Δ调制信号DS。n是2以上的整数。因此，在将声源信号DI的采样频率设为fs时，从数字滤波器31输出的信号DF的采样频率为fs，∑-Δ调制信号DS的采样频率为n×fs。数字滤波器31作为使由于∑-Δ调制电路32的过采样而向信号频带折返的高频噪声降低的抗混叠滤波器发挥功能。
脉冲宽度调制电路33对∑-Δ调制信号DS进行脉冲宽度调制并输出脉冲宽度调制信号DOP、DON。脉冲宽度调制信号DOP、DON分别是1比特的数字信号。在设∑-Δ调制信号DS的采样频率为n×fs时，脉冲宽度调制信号DOP、DON的采样频率为n×m×fs。这里，在设∑-Δ调制信号DS的比特数为M时，m＝2M。
这样，调制电路30对将声源信号DI进行数字滤波处理后的信号进行∑-Δ调制，进而进行脉冲宽度调制并输出脉冲宽度调制信号DOP、DON。
用于生成脉冲宽度调制信号DOP的脉冲宽度调制和用于生成脉冲宽度调制信号DON的脉冲宽度调制的方式不同。图2是表示用于生成脉冲宽度调制信号DOP的脉冲宽度调制的一例的图。另外，图3是表示用于生成脉冲宽度调制信号DON的脉冲宽度调制的一例的图。图2和图3是∑-Δ调制信号DS的比特数M为4的情况下的例子。在图2和图3中，∑-Δ调制信号DS以期间T为周期而被更新，脉冲宽度调制信号DOP、DON在分割期间T而得到的16个区间T1～T16的各个区间中成为高电平或者低电平。即，期间T的长度为1/(n×fs)，区间T1～T16各自的长度为1/(n×m×fs)。
如图2所示，∑-Δ调制信号DS的值越大，脉冲宽度调制信号DOP的高电平的时间越长。例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“-7”、即2进制的“1001”时，脉冲宽度调制信号DOP的1个区间T1为高电平，15个区间T2～T16为低电平。并且例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“0”、即2进制的“0000”时，脉冲宽度调制信号DOP的8个区间T1～T8为高电平，8个区间T9～T16为低电平。并且例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“7”、即2进制的“0111”时，脉冲宽度调制信号DOP的15个区间T1～T15为高电平，1个区间T16为低电平。
如图3所示，∑-Δ调制信号DS的值越大，脉冲宽度调制信号DON的高电平的时间越短。例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“-7”、即2进制的“1001”时，脉冲宽度调制信号DON的15个区间T1～T15为高电平，1个区间T16为低电平。并且例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“0”、即2进制的“0000”时，脉冲宽度调制信号DON的8个区间T1～T8为高电平，8个区间T9～T16为低电平。并且例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“7”、即2进制的“0111”时，脉冲宽度调制信号DON的1个区间T1为高电平，15个区间T2～T16为低电平。
因此例如，∑-Δ调制信号DS为10进制的“-7”、“0”、“7”时的脉冲宽度调制信号DOP与脉冲宽度调制信号DON的差分如图4所示。
返回到图1的说明，开关41根据从通信接口电路10输出的控制信号，将脉冲宽度调制信号DOP和脉冲宽度调制信号TP中的任意一方输出到放大电路50的D类放大器51P。具体而言，开关41在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时向D类放大器51P输出脉冲宽度调制信号DOP，在半导体装置1的工作模式为检查模式时向D类放大器51P输出脉冲宽度调制信号TP。
此外，开关42根据从通信接口电路10输出的控制信号，将脉冲宽度调制信号DON和脉冲宽度调制信号TN中的任意一方输出到放大电路50的D类放大器51N。具体而言，开关42在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时向D类放大器51N输出脉冲宽度调制信号DON，在半导体装置1的工作模式为检查模式时向D类放大器51N输出脉冲宽度调制信号TN。
放大电路50在通常工作模式下被输入脉冲宽度调制信号DOP、DON，将对脉冲宽度调制信号DOP、DON进行放大后的放大信号DOXP、DOXN输出到半导体装置1的输出端子91、92。另外，放大电路50在检查模式下被输入脉冲宽度调制信号TP、TN，将对脉冲宽度调制信号TP、TN进行放大后的放大信号DOXP、DOXN输出到半导体装置1的输出端子91、92。
在本实施方式中，放大电路50包含2个D类放大器51P、51N。D类放大器51P在通常工作模式下，将对脉冲宽度调制信号DOP进行放大后的放大信号DOXP输出到输出端子91，在检查模式下，将对脉冲宽度调制信号TP进行放大后的放大信号DOXP输出到输出端子91。D类放大器51N在通常工作模式下，将对脉冲宽度调制信号DON进行放大后的放大信号DOXN输出到输出端子92，在检查模式下，将对脉冲宽度调制信号TN进行放大后的放大信号DOXN输出到输出端子92。输出端子91与声音再现装置3的端子P1连接，输出端子92与声音再现装置3的端子P2连接。并且，声音再现装置3再现大小与放大信号DOXP和放大信号DOXN之间的电压差对应的声音。
检查电路110是检查声音再现装置3的电路。
图5是表示扬声器的状态与阻抗特性的关系的一例的图。在图5中，横轴是扬声器的输入信号的频率，纵轴是扬声器的阻抗值。G1是扬声器正常时的阻抗特性的一例。扬声器的阻抗成为峰值的输入信号时的频率即峰值频率f0根据扬声器的种类而变化，但在扬声器正常时，至少包含在人的可听范围下限即20Hz以上且蜂鸣器警告声所使用的频率即3kHz以下的频带中。G2是扬声器的磁铁破损而脱落的状态时的阻抗特性的一例。扬声器如果磁铁脱落则仅成为线圈，所以随着成为高频，阻抗值缓慢地上升，峰值频率f0消失。G3是扬声器的鼓纸(cone paper)破损的状态时的阻抗特性的一例。当作为扬声器的振动面的鼓纸破损时，不会出现低音，峰值频率f0向高频侧移位。
这样，峰值频率f0根据扬声器的状态而变化。因此，在本实施方式中，检查电路110在检查模式下检测包含峰值频率f0的频率范围F0。在本实施方式中，检查电路110包含测试信号生成电路60和峰值频率检测电路70。
测试信号生成电路60在检查模式下，对在预先设定的频带使频率变化而得到的测试信号进行调制而生成调制信号TP、TN。测试信号生成电路60改变测试信号的频率的频带能够由微控制单元2任意地设定，例如可以是10Hz以上且3kHz以下的频带。在本实施方式中，测试信号生成电路60对测试信号进行脉冲宽度调制而生成脉冲宽度调制信号TP、TN。测试信号生成电路60的脉冲宽度调制的方式与脉冲宽度调制电路33的脉冲宽度调制的方式相同。
峰值频率检测电路70在检查模式下，测量输出端子91与输出端子92的电位差，检测包含峰值频率f0的频率范围F0，峰值频率f0是声音再现装置3的阻抗成为峰值的测试信号的频率。
开关81根据从通信接口电路10输出的控制信号，对将半导体装置1的输出端子91与峰值频率检测电路70电连接还是电切断进行切换。具体而言，开关81在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时将输出端子91与峰值频率检测电路70电切断，在半导体装置1的工作模式为检查模式时将输出端子91与峰值频率检测电路70电连接。
另外，开关82根据从通信接口电路10输出的控制信号，对将半导体装置1的输出端子92与峰值频率检测电路70电连接还是电切断进行切换。具体而言，开关82在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时将输出端子92与峰值频率检测电路70电切断，在半导体装置1的工作模式为检查模式时将输出端子92与峰值频率检测电路70电连接。
这样，峰值频率检测电路70通过开关81、82，在通常工作模式下与输出端子91、输出端子92电切断，在检查模式下与输出端子91、输出端子92电连接而测量输出端子91与输出端子92的电位差，检测包含峰值频率f0的频率范围F0。
通信接口电路10在从微控制单元2接收到读出包含峰值频率f0的频率范围F0的命令时，从峰值频率检测电路70取得频率范围F0并发送至微控制单元2。例如，微控制单元2能够基于频率范围F0来判定声音再现装置3有无故障、故障模式。
图6和图7是表示D类放大器51P、51N、峰值频率检测电路70及其外围电路的结构例的图。图6表示通常工作模式下的结构，图7表示检查模式下的结构。
如图6和图7所示，D类放大器51P具有多个反相电路201-1～201-n，D类放大器51N具有多个反相电路202-1～202-n。n是2以上的整数，例如可以是10～100左右。反相电路201-1～201-n分别由PMOS晶体管和NMOS晶体管这一对晶体管构成，PMOS晶体管的漏极与NMOS晶体管的漏极连接的节点即输出端子和输出端子91连接。同样，反相电路202-1～202-n分别由PMOS晶体管和NMOS晶体管这一对晶体管构成，PMOS晶体管的漏极与NMOS晶体管的漏极连接的节点即输出端子和输出端子92连接。
如图6所示，在通常工作模式下，经由开关41向D类放大器51P所具有的反相电路201-1～201-n的各输入端子输入调制信号DOP，经由开关42向D类放大器51N所具有的反相电路202-1～202-n的各输入端子输入调制信号DON。即，在通常工作模式下，D类放大器51P所具有的反相电路201-1～201-n并联连接在调制电路30与半导体装置1的输出端子91之间，D类放大器51N所具有的反相电路202-1～202-n并联连接在调制电路30与半导体装置1的输出端子92之间。由此，D类放大器51P的导通电阻RonP成为反相电路201-1的导通电阻的1/n，D类放大器51N的导通电阻RonN成为反相电路202-1的导通电阻的1/n。
然后，放大电路50将对调制信号DOP进行放大后的放大信号DOXP输出到输出端子91，将对调制信号DON进行放大后的放大信号DOXN输出到输出端子92。输出端子91、92分别与声音再现装置3的端子P1、P2连接。端子P1和端子P2之间的阻抗Rsp例如为4Ω～128Ω，在通常工作模式下，D类放大器51P的导通电阻RonP和D类放大器51N的导通电阻RonN为声音再现装置3的阻抗Rsp的1/10～1/100左右。
另外，如图6所示，在通常工作模式下，开关81、82为非导通，峰值频率检测电路70与半导体装置1的输出端子91、92之间被电切断。
另一方面，如图7所示，在检查模式下，经由开关41向D类放大器51P所具有的反相电路201-1～201-n的一部分反相电路的各输入端子输入调制信号TP，反相电路201-1～201-n的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗。例如，在检查模式下，向反相电路201-1的输入端子输入调制信号TP，反相电路201-2～201-n的各输出端子成为高阻抗。同样地，经由开关42向D类放大器51N所具有的反相电路202-1～202-n的一部分反相电路的各输入端子输入调制信号TN，反相电路202-1～202-n的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗。例如，在检查模式下，向反相电路202-1的输入端子输入调制信号TN，反相电路202-2～202-n的各输出端子成为高阻抗。由此例如，D类放大器51P的导通电阻RonP和D类放大器51N的导通电阻RonN与阻抗Rsp大致相同。
另外，如图7所示，在检查模式下，开关81、82导通，峰值频率检测电路70与半导体装置1的输出端子91、92之间被电连接。
峰值频率检测电路70包含差分低通滤波器71、比较器72以及峰值时间测量电路73。
差分低通滤波器71在检查模式下，经由开关81、82而被输入输出端子91的电压和输出端子92的电压。即，差分低通滤波器71被输入放大信号DOXP、DOXN，通过脉冲宽度调制使叠加于放大信号DOXP、DOXN的高频的噪声成分降低，并且输出与放大信号DOXP、DOXN的电位差对应的电压V’。差分低通滤波器71的截止频率比测试信号生成电路60使测试信号的频率变化的频带的最大频率高。例如，在测试信号生成电路60使测试信号的频率在10Hz以上且3kHz以下的频带中变化的情况下，差分低通滤波器71的截止频率高于3kHz。由于差分低通滤波器71的截止频率高于使测试信号的频率变化的频带的最大频率，因此该频带所包含的频率成分不会因差分低通滤波器71而衰减。
比较器72将差分低通滤波器71的输出电压与至少一个阈值电压进行比较，输出表示比较结果的数据DT。比较器72例如可以是与2m-1个阈值电压进行比较并输出m比特的数字信号的模拟/数字转换电路。m是1以上的整数。
峰值时间测量电路73基于作为比较器72的输出信号的数据DT，测量包含输出端子91与输出端子92的电位差成为最大的时间的范围。例如，峰值时间测量电路73也可以测量该范围的开始时刻tstart和结束时刻tstop，作为包含输出端子91与输出端子92的电位差成为最大的时间的范围。在测试信号的频率在10Hz以上且3kHz以下的频带中随着时间增加的情况下，开始时刻tstart的测试信号的频率相当于频率范围F0的下限，结束时刻tstop的测试信号的频率相当于频率范围F0的上限。
这样，峰值频率检测电路70在检查模式下，通过测量包含输出端子91与输出端子92的电位差成为最大的时间的范围，来检测包含峰值频率f0的频率范围F0。峰值频率检测电路70检测的频率范围F0也可以是如下范围的开始时刻tstart和结束时刻tstop，该范围包含输出端子91与输出端子92的电位差成为最大的时间。或者，峰值频率检测电路70也可以计算与开始时刻tstart和结束时刻tstop对应的测试信号的频率范围作为频率范围F0。
图8是表示差分低通滤波器71和比较器72的结构例的图。如图8所示，差分低通滤波器71包含运算放大器211、五个电阻212、213、214、216、218以及三个电容器215、217、219。
在检查模式下，向电阻212的一端输入向半导体装置1的输出端子91输出的放大信号DOXP。另外，向电阻213的一端输入向半导体装置1的输出端子92输出的放大信号DOXN。电阻212的另一端、电阻214的一端以及电容器215的一端与运算放大器211的同相输入端子连接。电阻213的另一端、电阻216的一端、电容器217的一端、电阻218的一端以及电容器219的一端与运算放大器211的反相输入端子连接。
电阻214的另一端以及电容器215的另一端与运算放大器211的输出端子连接。电阻216的另一端以及电容器217的另一端接地，向电阻218的另一端以及电容器219的另一端供给电源电压。
这样构成的差分低通滤波器71通过脉冲宽度调制来降低叠加于放大信号DOXP、DOXN的高频的噪声成分，并且从运算放大器211的输出端子输出与放大信号DOXP、DOXN的电位差、即输出端子91和输出端子92的电位差对应的电压V’。在将电源电压设为VDD、将地电压设为0V时，在降低了高频的噪声成分的输出端子91与输出端子92的电位差为正时，电压V’高于VDD×1/2，在降低了高频的噪声成分的输出端子91与输出端子92的电位差为负时，电压V’低于VDD×1/2。
在电压V’的振幅电压V’(p-p)、声音再现装置3的阻抗Rsp、D类放大器51P的导通电阻RonP以及D类放大器51N的导通电阻RonN之间存在式(1)的关系。根据式(1)，阻抗Rsp越大，电压V’的振幅越大，因此在阻抗Rsp成为峰值时，电压V’的振幅成为最大。
比较器72包含八个电阻221～228、七个比较器231～237、六个逻辑元件241～247以及编码器250。
电阻221～228串联连接在电源与地之间。电阻222～227的电阻值相同。根据电压V'的振幅电压V'(p-p)的设定最大值来调整电阻221、228。在此，为了简化说明，设电阻221～228的电阻值全部相同。在将电源电压设为VDD、地电压设为0V时，电阻221与电阻222的连接节点的电压为VDD×7/8，电阻222与电阻223的连接节点的电压为VDD×6/8，电阻223与电阻224的连接节点的电压为VDD×5/8，电阻224与电阻225的连接节点的电压为VDD×4/8，电阻225与电阻226的连接节点的电压为VDD×3/8，电阻226与电阻227的连接节点的电压为VDD×2/8，电阻227与电阻228的连接节点的电压为VDD×1/8。
比较器231的输出信号在电压V’高于电阻221与电阻222的连接节点的电压即VDD×7/8时成为低电平，否则成为高电平。比较器232的输出信号在电压V’高于电阻222与电阻223的连接节点的电压即VDD×6/8时成为低电平，否则成为高电平。比较器233的输出信号在电压V’高于电阻223与电阻224的连接节点的电压即VDD×5/8时成为低电平，否则成为高电平。比较器234的输出信号在电压V’高于电阻224与电阻225的连接节点的电压即VDD×4/8时成为低电平，否则成为高电平。比较器235的输出信号在电压V’高于电阻225与电阻226的连接节点的电压即VDD×3/8时成为低电平，否则成为高电平。比较器236的输出信号在电压V’高于电阻226与电阻227的连接节点的电压即VDD×2/8时成为低电平，否则成为高电平。比较器237的输出信号在电压V’高于电阻227与电阻228的连接节点的电压即VDD×1/8时成为低电平，否则成为高电平。
逻辑元件241输出在比较器231的输出信号为高电平且比较器232的输出信号为低电平的情况下成为低电平、在其他情况下成为高电平的信号。逻辑元件242输出在比较器232的输出信号为高电平且比较器233的输出信号为低电平的情况下成为低电平、在其他情况下成为高电平的信号。逻辑元件243输出在比较器233的输出信号为高电平且比较器234的输出信号为低电平的情况下成为低电平、在其他情况下成为高电平的信号。逻辑元件244输出在比较器234的输出信号为高电平且比较器235的输出信号为低电平的情况下成为低电平、在其他情况下成为高电平的信号。逻辑元件245输出在比较器235的输出信号为高电平且比较器236的输出信号为低电平的情况下成为低电平、在其他情况下成为高电平的信号。逻辑元件246输出在比较器236的输出信号为高电平且比较器237的输出信号为低电平的情况下成为低电平、在其他情况下成为高电平的信号。
因此，当电压V’高于VDD×7/8时，逻辑元件241～247的各输出信号成为高电平。另外，在电压V’高于VDD×6/8且低于VDD×7/8时，逻辑元件241的输出信号成为低电平，逻辑元件242～247的各输出信号成为高电平。另外，在电压V’高于VDD×5/8且低于VDD×6/8时，逻辑元件241、242的各输出信号成为低电平，逻辑元件243～247的各输出信号成为高电平。另外，在电压V’高于VDD×4/8且低于VDD×5/8时，逻辑元件241～243的各输出信号成为低电平，逻辑元件244～247的各输出信号成为高电平。另外，在电压V’高于VDD×3/8且低于VDD×4/8时，逻辑元件241～244的各输出信号成为低电平，逻辑元件245～247的各输出信号成为高电平。另外，在电压V’高于VDD×2/8且低于VDD×3/8时，逻辑元件241～245的各输出信号成为低电平，逻辑元件246、247的输出信号成为高电平。另外，在电压V’高于VDD×1/8时，逻辑元件241～246的各输出信号成为低电平，仅逻辑元件247的输出信号成为高电平。
将逻辑元件241～247的输出信号分别设为信号D1～D7，编码器250按照图9的表，将信号D1～D7编码为3比特的数据DT[2：0]。
如图9所示，在信号D1～D7为高电平时，数据DT[2：0]为011。另外，在信号D1为低电平且信号D2～D7为高电平时，数据DT[2：0]为010。另外，在信号D1、D2为低电平且信号D3～D7为高电平时，数据DT[2：0]为001。另外，在信号D1～D3为低电平且信号D4～D7为高电平时，数据DT[2：0]为000。另外，在信号D1～D4为低电平且信号D5～D7为高电平时，数据DT[2：0]为100。另外，在信号D1～D5为低电平且信号D6、D7为高电平时，数据DT[2：0]为101。另外，在信号D1～D6为低电平且信号D7为高电平时，数据DT[2：0]为110。此外，在信号D1～D7为低电平时，数据DT[2：0]为111。
DT[2]表示电压V’的符号，当电压V’高于VDD×1/2时为低电平，当电压V’低于VDD×1/2时为高电平。DT[1：0]表示电压V’的振幅的大小，可取00、01、10、11这4个值。
峰值时间测量电路73例如能够基于2比特的数据DT[1：0]，测量包含输出端子91与输出端子92的电位差成为最大的时间的范围的开始时刻tstart和结束时刻tstop。
图10是表示峰值时间测量电路73测量开始时刻tstart和结束时刻tstop的过程的一例的流程图。在图10的例子中，假设向峰值时间测量电路73输入N个数据DT[1：0]即数据DT(0)[1：0]～数据DT(N-1)[1：0]。
如图10所示，首先，在步骤S1中，峰值时间测量电路73将表示数据DT[1：0]的编号的变量i初始化为0，将表示数据DT[1：0]的最大值的变量DT[1：0]max初始化为00，将开始时刻tstart和结束时刻tstop都初始化为0。
接下来，在步骤S2中，峰值时间测量电路73判定数据DT(i)[1：0]是否大于变量DT[1：0]max。然后，在步骤S2中，在数据DT(i)[1：0]大于变量DT[1：0]max的情况下，在步骤S3中，峰值时间测量电路73将变量DT[1：0]max更新为数据DT(i)[1：0]，将开始时刻tstart和结束时刻tstop都更新为i。
另一方面，在步骤S2中，在数据DT(i)[1：0]等于变量DT[1：0]max的情况下，在步骤S4中，峰值时间测量电路73判定数据DT(i)[1：0]是否等于变量DT[1：0]max。然后，在步骤S4中，在数据DT(i)[1：0]等于变量DT[1：0]max的情况下，在步骤S5中，峰值时间测量电路73将结束时刻tstop更新为i。
接下来，在步骤S6中，峰值时间测量电路73判定变量i是否小于N-1。然后，在步骤S6中，在变量i小于N-1的情况下，在步骤S7中，峰值时间测量电路73将变量i更新为i+1，反复步骤S2以后的处理直到变量i达到N-1。当变量i达到N-1时，峰值时间测量电路73结束处理。
图11～图13是表示检查电路110的测试信号的生成以及开始时刻tstart和结束时刻tstop的测量的一例的图。图11是声音再现装置3的阻抗特性为图5的G1的情况下的例子。图12是声音再现装置3的阻抗特性为图5的G2的情况下的例子。图13是声音再现装置3的阻抗特性为图5的G3的情况下的例子。在图11～图13的例子中，测试信号生成电路60在将测试信号的振幅维持为恒定电压V1的状态下使测试信号的频率在10Hz以上且3kHz以下的频带中连续地变化。
在图11的例子中，在测试信号的峰值频率f0处，差分低通滤波器71的输出电压V’的振幅最大。比较器72输出的数据DT[1：0]的最大值为10，峰值时间测量电路73测量数据DT[1：0]最初成为10时的变量i作为开始时刻tstart，测量数据DT[1：0]最后成为10时的变量i作为结束时刻tstop。
在图12的例子中，比较器72输出的数据DT[1：0]始终为00，其最大值也为00。因此，峰值时间测量电路73测量数据DT[1：0]最初成为10时的变量i＝0作为开始时刻tstart，测量数据DT[1：0]最后成为10时的变量i＝N-1作为结束时刻tstop。峰值频率检测电路70检测10Hz以上3kHz以下的频带的整个范围作为与从开始时刻tstart到结束时刻tstop为止的时间对应的测试信号的频率范围F0。
在图13的例子中，比较器72输出的数据DT[1：0]的最大值为01，峰值时间测量电路73测量数据DT[1：0]最初成为01时的变量i作为开始时刻tstart，测量数据DT[1：0]最后成为10时的变量i＝N-1作为结束时刻tstop。峰值频率检测电路70检测与从开始时刻tstart到结束时刻tstop的时间对应的测试信号的频率范围F0。
通信接口电路10在从微控制单元2接收到读出包含峰值频率f0的频率范围F0的命令时，从峰值频率检测电路70取得开始时刻tstart和结束时刻tstop作为频率范围F0，并发送到微控制单元2。或者，峰值频率检测电路70也可以计算与从开始时刻tstart到结束时刻tstop为止的时间对应的测试信号的频率范围F0，通信接口电路10取得该频率范围F0并发送到微控制单元2。微控制单元2可以经由通信接口电路10取得频率范围F0，并基于频率范围F0来判定声音再现装置3中是否存在故障以及故障模式。如果频率范围F0的下限以及上限分别包含于规定的范围，则微控制单元2判定为声音再现装置3正常，否则判定为发生了故障。当声音再现装置3发生了故障时，微控制单元2基于频率范围F0的下限和上限来判定故障模式。
例如，在图11的例子中，由于与频率范围F0的下限对应的开始时刻tstart包含在第1基准范围中，并且与频率范围F0的上限对应的结束时刻tstop包含在第2基准范围中，因此微控制单元2判定为声音再现装置3正常。此外，在图12的例子和图13的例子中，由于与频率范围F0的下限对应的开始时刻tstart不包含在第1基准范围中，或者与频率范围F0的上限对应的结束时刻tstop不包含在第2基准范围中，因此微控制单元2能够判定为声音再现装置3发生故障。此外，在图12的例子中，由于开始时刻tstart为0并且结束时刻tstop为N-1，因此微控制单元2能够判定为处于如下的故障模式，在该故障模式下，即使测试信号在10Hz以上且3kHz以下的频带中变化，电压V’也逐渐变化，即，是阻抗特性如图5的G2所示那样的、声音再现装置3的扬声器的磁铁破损而脱落的故障模式。此外，在图13的例子中，由于开始时刻tstart接近N-1，并且结束时刻tstop为N-1，因此微控制单元2能够判定为处于如下的故障模式，在该故障模式下，峰值频率f0移位到高于3kHz的频率，即，是阻抗特性如图5的G3所示那样的、声音再现装置3的鼓纸破损的故障模式。
此外，在第1实施方式中，声音再现装置3的端子P1是“第1端子”的一例，声音再现装置3的端子P2是“第2端子”的一例。另外，半导体装置1的输出端子91是“第1输出端子”的一例，半导体装置1的输出端子92是“第2输出端子”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP是“第1调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON是“第2调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP是“第3调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN是“第4调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP被放大后的放大信号DOXP是“第1放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON被放大后的放大信号DOXN是“第2放大信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP被放大后的放大信号DOXP是“第3放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN被放大后的放大信号DOXN是“第4放大信号”的一例。此外，D类放大器51P是“第1放大电路”的一例，D类放大器51N是“第2放大电路”的一例。另外，通常工作模式是“第1工作模式”的一例，检查模式是“第2工作模式”的一例。
第1实施方式的半导体装置1是能够使1个声音再现装置3输出声音的结构，但也可以是能够使多个声音再现装置输出声音的结构。
如以上说明的那样，根据第1实施方式的半导体装置1，在通常工作模式下，D类放大器51P将放大了基于声源信号DI的脉冲宽度调制信号DOP的放大信号DOXP输出到输出端子91，并且D类放大器51N将放大了基于声源信号DI的脉冲宽度调制信号DON的放大信号DOXN输出到输出端子92，由此声音再现装置3能够再现声音。具体而言，在通常工作模式下，D类放大器51P所具有的反相电路201-1～201-n并联连接，并且D类放大器51N所具有的反相电路202-1～202-n并联连接。因此，D类放大器51P的导通电阻RonP和D类放大器51N的导通电阻RonN充分小于声音再现装置3的阻抗Rsp，声音再现装置3能够适当地再现声音。
另一方面，在检查模式下，D类放大器51P将对基于测试信号的脉冲宽度调制信号TP进行放大后的放大信号DOXP输出到输出端子91，并且D类放大器51N将对基于测试信号的脉冲宽度调制信号TN进行放大后的放大信号DOXN输出到输出端子92，由此峰值频率检测电路70能够测量输出端子91与输出端子92的电位差，检测包含声音再现装置3的阻抗成为峰值的峰值频率f0的频率范围F0。具体而言，在检查模式下，D类放大器51P所具有的反相电路201-1～201-n的一部分输出成为高阻抗，并且D类放大器51N所具有的反相电路202-1～202-n的一部分输出成为高阻抗。因此，D类放大器51P的导通电阻RonP和D类放大器51N的导通电阻RonN增大，并且根据上述式(1)，由于声音再现装置3的阻抗Rsp的变化，输出端子91和输出端子92之间的电位差的变化量增大。特别是，如果导通电阻RonP、RonN与阻抗Rsp为相同程度，则相对于阻抗Rsp的变化，输出端子91与输出端子92的电位差的变化最敏感，因此峰值频率检测电路70能够高精度地检测包含峰值频率f0的频率范围F0。因此，微控制单元2能够基于包含峰值频率f0的频率范围F0来估计声音再现装置3的阻抗特性，判定声音再现装置3有无故障以及故障模式。
即，在第1实施方式的半导体装置1中，D类放大器51P和D类放大器51N兼用于在通常工作模式下用于使声音再现装置3再现声音的放大信号DOXP、DOXN的生成、和在检查模式下包含峰值频率f0的频率范围F0的检测所需要的放大信号DOXP、DOXN的生成。并且，在检查模式下，由于声音再现装置3的阻抗Rsp的变化而引起的输出端子91与输出端子92之间的电位差的变化量较大，因此峰值频率检测电路70的尺寸减小。因此，根据第1实施方式的半导体装置1，能够通过小规模的电路生成为了检测声音再现装置3的故障所需的信号。
另外，根据第1实施方式的半导体装置1，在声音再现装置3的阻抗Rsp成为峰值时，输出端子91与输出端子92的电位差也成为峰值，因此通过测量包含输出端子91与输出端子92的电位差成为最大的时间的范围，能够检测包含峰值频率f0的频率范围F0。
此外，根据第1实施方式的半导体装置1，在峰值频率检测电路70中，差分低通滤波器71通过对测试信号进行调制而降低叠加于放大信号DOXP、DOXN的高频的噪声成分，比较器72将差分低通滤波器71的输出电压转换为数据DT，峰值时间测量电路73能够容易地进行高精度的测量。
另外，根据第1实施方式的半导体装置1，声音再现装置3的阻抗Rsp不依赖于放大信号DOXP、DOXN的电压大小，因此在检查模式下，声音再现装置3能够一边再现人的耳朵听不到的微小的声音，一边检测包含峰值频率f0的频率范围F0。
1-2.第2实施方式
以下，关于第2实施方式的半导体装置1，对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号，省略或简化与第1实施方式相同的说明，主要对与第1实施方式不同的内容进行说明。
第2实施方式的半导体装置1的结构与图1相同，因此省略其图示。在第2实施方式的半导体装置1中，测试信号生成电路60生成的测试信号与第1实施方式不同。
在本实施方式中，测试信号生成电路60在检查模式下，在预先设定的频带所包含的第1频带F1内使频率变化后，在该设定的频带所包含的第1频带F1以外的第2频带F2内使频率变化而得到测试信号，对该测试信号进行调制而生成调制信号TP、TN。第1频带F1包含声音再现装置3正常时的峰值频率f0。第1频带F1和第2频带F2可以由微控制单元2任意设定。与第1实施方式同样，测试信号生成电路60对测试信号进行脉冲宽度调制而生成脉冲宽度调制信号TP、TN。测试信号生成电路60的脉冲宽度调制的方式与脉冲宽度调制电路33的脉冲宽度调制的方式相同。
第2实施方式的半导体装置1的其他构成及功能与第1实施方式相同，因此省略其说明。
图14是表示第2实施方式中的检查电路110的测试信号的生成以及开始时刻tstart和结束时刻tstop的测量的一例的图。图14是声音再现装置3的阻抗特性为图5的G1的情况下的例子。在图14的例子中，测试信号生成电路60在将测试信号的振幅维持为恒定电压V1的状态下，使测试信号的频率以10Hz以上且3kHz以下的频带所包含的7种频率阶段性地变化。具体而言，测试信号生成电路60在使测试信号的频率以第1频带F1所包含的四种频率阶段性地变化之后，以第1频带F1以外的第2频带F2所包含的三种频率阶段性地变化。这样，通过使测试信号的频率阶段性地变化，能够减小测试信号生成电路60和峰值频率检测电路70的电路规模。
在图14的例子中，在第1频带F1所包含的峰值频率f0处，差分低通滤波器71的输出电压V’的振幅最大。比较器72输出的数据DT[1：0]的最大值为10，峰值时间测量电路73测量数据DT[1：0]最初成为10时的变量i作为开始时刻tstart，测量数据DT[1：0]最后成为10时的变量i作为结束时刻tstop。
图14的例子中的开始时刻tstart以及结束时刻tstop是比图11中的开始时刻tstart以及结束时刻tstop早的时刻。即，第2实施方式中的峰值频率检测电路70能够以比第1实施方式短的时间检测频率范围F0。此外，在图14的例子中，测试信号生成电路60使测试信号的频率阶段性地变化，因此在频率范围F0中仅包含峰值频率f0。
当峰值频率检测电路70在第1频带F1中检测到频率范围F0时，测试信号生成电路60和峰值频率检测电路70可以停止动作，并将检查完成中断信号输出到微控制单元2。在该情况下，微控制单元2接收检查完成中断信号并经由通信接口电路10取得频率范围F0，基于频率范围F0，能够判定声音再现装置3有无故障、故障模式。
此外，在第2实施方式中，声音再现装置3的端子P1是“第1端子”的一例，声音再现装置3的端子P2是“第2端子”的一例。另外，半导体装置1的输出端子91是“第1输出端子”的一例，半导体装置1的输出端子92是“第2输出端子”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP是“第1调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON是“第2调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP是“第3调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN是“第4调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP被放大后的放大信号DOXP是“第1放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON被放大后的放大信号DOXN是“第2放大信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP被放大后的放大信号DOXP是“第3放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN被放大后的放大信号DOXN是“第4放大信号”的一例。此外，D类放大器51P是“第1放大电路”的一例，D类放大器51N是“第2放大电路”的一例。另外，通常工作模式是“第1工作模式”的一例，检查模式是“第2工作模式”的一例。
第2实施方式的半导体装置1是能够使1个声音再现装置3输出声音的结构，但也可以是能够使多个声音再现装置输出声音的结构。
根据以上说明的第2实施方式的半导体装置1，起到与第1实施方式的半导体装置1同样的效果。并且，根据第2实施方式的半导体装置1，使包含声音再现装置3正常时的峰值频率f0的第1频带F1优先而使测试信号的频率变化，所以能够在短时间内检测包含峰值频率f0的频率范围F0。
1-3.第3实施方式
以下，关于第3实施方式的半导体装置1，对与第1实施方式或第2实施方式相同的结构标注相同的标号，省略或简化与第1实施方式或第2实施方式相同的说明，主要对与第1实施方式以及第2实施方式不同的内容进行说明。
第3实施方式的半导体装置1的结构与图1相同，因此省略其图示。在第3实施方式的半导体装置1中，测试信号生成电路60所生成的测试信号与第1实施方式以及第2实施方式不同。
在本实施方式中，测试信号生成电路60在检查模式下，在预先设定的频带所包含的互不相同的第1频带F1和第2频带F2内，同时使频率变化而得到测试信号，对该测试信号进行调制而生成调制信号TP、TN。第1频带F1也可以包含声音再现装置3正常时的峰值频率f0。第1频带F1和第2频带F2可以由微控制单元2任意设定。与第1实施方式同样，测试信号生成电路60对测试信号进行脉冲宽度调制而生成脉冲宽度调制信号TP、TN。测试信号生成电路60的脉冲宽度调制的方式与脉冲宽度调制电路33的脉冲宽度调制的方式相同。
第3实施方式的半导体装置1的其他构成及功能与第1实施方式相同，因此省略其说明。
图15是表示第3实施方式中的检查电路110的测试信号的生成以及开始时刻tstart和结束时刻tstop的测量的一例的图。图15是声音再现装置3的阻抗特性为图5的G1的情况下的例子。在图15的例子中，测试信号生成电路60在将测试信号的振幅维持为恒定电压V1的状态下，使测试信号的频率在10Hz以上且3kHz以下的频带所包含的第1频带F1以及第2频带F2内同时阶段性地变化。具体而言，测试信号生成电路60与使测试信号的频率以第1频带F1所包含的四种频率阶段性地变化并行地，使其以第1频带F1以外的第2频带F2所包含的三种频率阶段性地变化。这样，通过使测试信号的频率阶段性地变化，能够减小测试信号生成电路60和峰值频率检测电路70的电路规模。
在图15的例子中，在第1频带F1所包含的峰值频率f0处，差分低通滤波器71的输出电压V’的振幅最大。比较器72输出的数据DT[1：0]的最大值为10，峰值时间测量电路73测量数据DT[1：0]最初成为10时的变量i作为开始时刻tstart，测量数据DT[1：0]最后成为10时的变量i作为结束时刻tstop。
图15的例子中的开始时刻tstart以及结束时刻tstop是比图11中的开始时刻tstart以及结束时刻tstop早的时刻。即，第3实施方式中的峰值频率检测电路70与第1实施方式相比，使测试信号的频率变化的时间变短，频率范围F0的检测时间缩短。此外，在图15的例子中，测试信号生成电路60使测试信号的频率阶段性地变化，因此在频率范围F0中仅包含峰值频率f0。
微控制单元2可以经由通信接口电路10取得频率范围F0，并基于频率范围F0来判定声音再现装置3中是否存在故障以及故障模式。
此外，在第3实施方式中，声音再现装置3的端子P1是“第1端子”的一例，声音再现装置3的端子P2是“第2端子”的一例。另外，半导体装置1的输出端子91是“第1输出端子”的一例，半导体装置1的输出端子92是“第2输出端子”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP是“第1调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON是“第2调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP是“第3调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN是“第4调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP被放大后的放大信号DOXP是“第1放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON被放大后的放大信号DOXN是“第2放大信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP被放大后的放大信号DOXP是“第3放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN被放大后的放大信号DOXN是“第4放大信号”的一例。此外，D类放大器51P是“第1放大电路”的一例，D类放大器51N是“第2放大电路”的一例。另外，通常工作模式是“第1工作模式”的一例，检查模式是“第2工作模式”的一例。
第3实施方式的半导体装置1是能够使1个声音再现装置3输出声音的结构，但也可以是能够使多个声音再现装置输出声音的结构。
根据以上说明的第3实施方式的半导体装置1，起到与第1实施方式或第2实施方式的半导体装置1同样的效果。并且，根据第3实施方式的半导体装置1，通过同时生成具有多个频率的测试信号，使测试信号的频率变化的时间变短，所以能够以较短的时间检测包含峰值频率f0的频率范围F0。
1-4.第4实施方式
以下，关于第4实施方式的半导体装置1，对与第1实施方式～第3实施方式中的任意一个相同的结构标注相同的标号，省略或简化与第1实施方式～第3实施方式中的任意一方相同的说明，主要对与第1实施方式～第3实施方式中的任意一方均不同的内容进行说明。
图16是表示第4实施方式的半导体装置1的结构例的图。如图16所示，第4实施方式的半导体装置1与图1所示的第1实施方式的半导体装置1相比，不同点在于具有放大电路50a、故障检测电路120以及6个开关41a、42a、43、44、121、122。
开关43根据从故障检测电路120输出的控制信号，将脉冲宽度调制信号DOP输出到开关41和开关41a中的任意一方。另外，开关44根据从故障检测电路120输出的控制信号，将脉冲宽度调制信号DON输出到开关42和开关42a中的任意一方。
开关41a根据从通信接口电路10输出的控制信号，将来自开关43的信号和脉冲宽度调制信号TP中的任意一方输出到放大电路50a的D类放大器51Pa。具体而言，在开关43向开关41a输出脉冲宽度调制信号DOP时，开关41a在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时向D类放大器51Pa输出脉冲宽度调制信号DOP。另外，开关41a在半导体装置1的工作模式为检查模式时向D类放大器51Pa输出脉冲宽度调制信号TP。
此外，开关42a根据从通信接口电路10输出的控制信号，将来自开关44的信号和脉冲宽度调制信号TN中的任意一方输出到放大电路50a的D类放大器51Na。具体而言，在开关44向开关42a输出脉冲宽度调制信号DON时，开关42a在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时向D类放大器51Na输出脉冲宽度调制信号DON。另外，开关42a在半导体装置1的工作模式为检查模式时向D类放大器51Na输出脉冲宽度调制信号TN。
在开关43、44将脉冲宽度调制信号DOP、DON输出到开关41a、42a时，放大电路50a在通常工作模式下，被输入脉冲宽度调制信号DOP、DON，将对脉冲宽度调制信号DOP、DON进行放大而得到的放大信号DOXPa、DOXNa输出到半导体装置1的输出端子93、94。另外，放大电路50a在检查模式下被输入脉冲宽度调制信号TP、TN，将对脉冲宽度调制信号TP、TN进行放大后的放大信号DOXPa、DOXNa输出到半导体装置1的输出端子93、94。
在本实施方式中，放大电路50a包含两个D类放大器51Pa、51Na。D类放大器51Pa在通常工作模式下，将放大脉冲宽度调制信号DOP而得到的放大信号DOXPa输出到输出端子93，在检查模式下，将放大脉冲宽度调制信号TP而得到的放大信号DOXPa输出到输出端子93。D类放大器51Na在通常工作模式下，将放大脉冲宽度调制信号DON而得到的放大信号DOXNa输出到输出端子94，在检查模式下，将放大脉冲宽度调制信号TN而得到的放大信号DOXNa输出到输出端子94。输出端子93与声音再现装置3a的端子P1a连接，输出端子94与声音再现装置3a的端子P2a连接。然后，声音再现装置3a再现大小与放大信号DOXP和放大信号DOXN的电压差对应的声音。
故障检测电路120基于峰值频率检测电路70检测出的频率范围F0，检测声音再现装置3的故障。具体而言，故障检测电路120在频率范围F0的下限包含于第1基准范围、且频率范围F0的上限包含于第2基准范围的情况下，判定为声音再现装置3正常，否则判定为发生了故障。例如，通信接口电路10也可以接收从微控制单元2发送的命令来设定第1基准范围和第2基准范围。
然后，故障检测电路120在检测到声音再现装置3的故障的情况下，使与声音再现装置3不同的声音再现装置3a输出放大电路50a分别对调制信号DOP、DON进行放大后的放大信号DOXPa、DOXNa。具体而言，故障检测电路120在检测到声音再现装置3的故障的情况下，切换开关43以使得脉冲宽度调制信号DOP被输出到放大电路50a的D类放大器51Pa，并且切换开关44以使得脉冲宽度调制信号DON被输出到放大电路50a的D类放大器51Na。由此，来自声音再现装置3的声音的输出停止，并且脉冲宽度调制信号DON、DOP被放大后的放大信号DOXPa、DOXNa被输出到输出端子93、94，从声音再现装置3a输出声音。例如，声音再现装置3a可以是扬声器，也可以是蜂鸣器。另外，从声音再现装置3a输出的声音例如可以是模仿人讲话时语音的声音，也可以是机械的警告声、效果声等各种声音。
开关121根据从故障检测电路120输出的控制信号，将开关81的一端与半导体装置1的输出端子91和输出端子93中的任意一方连接。此外，开关122根据从故障检测电路120输出的控制信号，将开关82的一端与半导体装置1的输出端子92和输出端子94的任意一方连接。
开关81根据从通信接口电路10输出的控制信号，对将半导体装置1的输出端子91、93与峰值频率检测电路70之间电连接还是电切断进行切换。开关81在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时将输出端子91、93与峰值频率检测电路70电切断，在半导体装置1的工作模式为检查模式时，经由开关121将输出端子91、93中的任意一方与峰值频率检测电路70电连接。
另外，开关82根据从通信接口电路10输出的控制信号，切换是将半导体装置1的输出端子92、94的任意一方与峰值频率检测电路70电连接，还是将半导体装置1的输出端子92、94与峰值频率检测电路70切断。具体而言，开关82在半导体装置1的工作模式为通常工作模式时将输出端子92、94与峰值频率检测电路70电切断，在半导体装置1的工作模式为检查模式时，经由开关122将输出端子92、94中的任意一方与峰值频率检测电路70电连接。
到故障检测电路120检测到声音再现装置3的故障为止，峰值频率检测电路70在检查模式下测量输出端子91与输出端子92的电位差，检测包含声音再现装置3的阻抗成为峰值的测试信号的频率即峰值频率f0的频率范围F0。另外，在故障检测电路120检测到声音再现装置3的故障后，峰值频率检测电路70在检查模式下测量输出端子92与输出端子94的电位差，检测包含声音再现装置3a的阻抗成为峰值的测试信号的频率即峰值频率f0的频率范围F0。
图17是表示故障检测电路120的处理过程的一例的流程图。
如图17所示，首先，在步骤S11中，故障检测电路120判定峰值时间测量电路73测量出的开始时刻tstart是否包含于t1以上t2以下的第1基准范围。另外，在步骤S12中，故障检测电路120判定峰值时间测量电路73测量出的结束时刻tstop是否包含于t3以上t4以下的第2基准范围。如上所述，例如，开始时刻tstart对应于频率范围F0的下限，结束时刻tstop对应于频率范围F0的上限。
然后，在开始时刻tstart包含于第1基准范围、且结束时刻tstop包含于第2基准范围的情况下，在步骤S13中，故障检测电路120控制开关43、44，使声音再现装置3输出脉冲宽度调制信号DOP、DON被放大后的放大信号DOXP、DOXN。另一方面，在开始时刻tstart不包含于第1基准范围、或者结束时刻tstop不包含于第2基准范围的情况下，在步骤S14中，故障检测电路120控制开关43、44，使声音再现装置3a输出脉冲宽度调制信号DOP、DON被放大后的放大信号DOXPa、DOXNa。
第4实施方式的半导体装置1的其他结构与图1相同，因此省略其说明。
此外，在第4实施方式中，声音再现装置3的端子P1是“第1端子”的一例，声音再现装置3的端子P2是“第2端子”的一例。另外，半导体装置1的输出端子91是“第1输出端子”的一例，半导体装置1的输出端子92是“第2输出端子”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP是“第1调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON是“第2调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP是“第3调制信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN是“第4调制信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号DOP被放大后的放大信号DOXP是“第1放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号DON被放大后的放大信号DOXN是“第2放大信号”的一例。另外，脉冲宽度调制信号TP被放大后的放大信号DOXP是“第3放大信号”的一例，脉冲宽度调制信号TN被放大后的放大信号DOXN是“第4放大信号”的一例。此外，D类放大器51P是“第1放大电路”的一例，D类放大器51N是“第2放大电路”的一例。另外，通常工作模式是“第1工作模式”的一例，检查模式是“第2工作模式”的一例。
第4实施方式的半导体装置1是能够使两个声音再现装置3、3a输出声音的结构，但也可以是能够使三个以上的声音再现装置输出声音的结构。
根据以上说明的第4实施方式的半导体装置1，起到与第1实施方式～第3实施方式的半导体装置1中的任意一方相同的效果。并且，在第4实施方式的半导体装置1中，故障检测电路120进行声音再现装置3的故障检测，即使在声音再现装置3发生了故障的情况下，也能够从声音再现装置3a产生正常的声音。
1-5.变形例
本发明不限于本实施方式，能够在本发明的主旨范围内实施各种变形。
例如，在上述的各实施方式中，举出了在具有半导体装置1、微控制单元2以及声音再现装置3的系统运转中，微控制单元2基于半导体装置1检测出的频率范围F0来判定声音再现装置3有无故障的例子，但半导体装置1检测频率范围F0的情形不限于此。例如，也可以是，在该系统的运转前的检查工序中，半导体装置1将检测到的频率范围F0发送到检查装置，检查装置基于频率范围F0来检查声音再现装置3是否正常。
并且例如，在上述的各实施方式中，存储有声源数据21-1～21-n的存储器20内置于半导体装置1，但也可以代替存储器20而将存储有声源数据21-1～21-n的外部存储器与半导体装置1连接，半导体装置1从该外部存储器读出作为声源信号DI的声源数据21-i。或者，也可以代替存储器20，而由微控制单元2内置存储有声源数据21-1～21-n的存储器，微控制单元2从该存储器读出声源数据21-i并作为声源信号DI发送到半导体装置1。
并且例如，在上述的各实施方式中，作为脉冲宽度调制电路33的调制方式，列举了图2～图4的例子，但也可以是其他的调制方式。例如，用于生成脉冲宽度调制信号DOP的脉冲宽度调制可以是与图2相同的方式，用于生成脉冲宽度调制信号DON的脉冲宽度调制可以是图18所示的方式。在图18的例子中，脉冲宽度调制信号DON是将图2所示的脉冲宽度调制信号DOP的逻辑电平反转后的信号，∑-Δ调制信号DS的值越大，高电平的时间越短。例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“-7”、即2进制的“1001”时，脉冲宽度调制信号DON的1个区间T1为低电平，15个区间T2～T16为高电平。并且例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“0”、即2进制的“0000”时，脉冲宽度调制信号DON的8个区间T1～T8为低电平，8个区间T9～T16为高电平。并且例如，在∑-Δ调制信号DS为10进制的“7”、即2进制的“0111”时，脉冲宽度调制信号DON的15个区间T1～T15为低电平，1个区间T16为高电平。因此例如，∑-Δ调制信号DS为10进制的“-7”、“0”、“7”时的脉冲宽度调制信号DOP与脉冲宽度调制信号DON的差分如图19所示。
2.电子设备
图20是表示使用了本实施方式的半导体装置1的本实施方式的电子设备的结构的一例的功能框图。
如图20所示，本实施方式的电子设备300具有半导体装置1、m个声音再现装置3-1～3-m、处理部310、操作部320、存储部330以及显示部340。另外，本实施方式的电子设备300也可以构成为省略或变更图20的结构要素的一部分，或者附加其它结构要素。
处理部310进行电子设备300的各部分的控制处理和各种数据处理。例如，处理部310向半导体装置1发送各种命令，控制半导体装置1的动作。此外，处理部310进行与来自操作部320的操作信号对应的各种处理、对用于使显示部340显示各种信息的显示信号进行发送的处理等。例如，处理部310也可以是前述的微控制单元2。
操作部320是由操作键或按钮开关等构成的输入装置，将与用户操作对应的操作信号输出到处理部310。
存储部330存储处理部310进行各种计算处理和控制处理用的程序和数据等。存储部330例如由硬盘、软盘、MO、MT、各种存储器、CD-ROM或DVD-ROM等实现。
显示部340是由LCD等构成的显示装置，根据输入的显示信号显示各种信息。LCD是Liquid Crystal Display(液晶显示器)的缩写。可以在显示部340上设置作为操作部320发挥功能的触摸面板。
半导体装置1基于从处理部310发送的各种命令生成声音信号并输出到声音再现装置3-1。声音再现装置3-1对应于上述声音再现装置3。另外，半导体装置1也可以检查声音再现装置3-1并将检查结果发送至处理部310，处理部310判定声音再现装置3-1有无故障、故障模式。处理部310在声音再现装置3-1发生故障的情况下，例如可以使声音再现装置3-2～3-m中的任意一方再现通知声音再现装置3-1发生故障的声音，也可以将声音信号的输出目的地从声音再现装置3-1切换为声音再现装置3-2～3-m中的任意一方。或者，当检测到声音再现装置3-1的故障时，半导体装置1可以将声音信号的输出目的地从声音再现装置3-1切换为声音再现装置3-2。声音再现装置3-2对应于上述声音再现装置3a。
半导体装置1能够生成检测声音再现装置3-1的故障所需的信号，因此能够实现可靠性高的电子设备300。
作为这样的电子设备300，可以考虑各种电子设备，例如可以举出：警告装置、煮饭器、IH烹饪加热器、吸尘器、洗衣机等各种家庭用电气产品、电子钟表、移动型、膝上型、平板型等的个人计算机、智能手机、移动电话机等移动终端、数码相机、喷墨打印机等喷墨式排出装置、路由器、交换机等存储区域网络设备、局域网设备、移动终端基站用设备、电视机、摄像机、录像机、汽车导航装置、实时时钟装置、寻呼机、电子记事本、电子辞典、计算器、电子游戏设备、游戏用控制器、文字处理器、工作站、可视电话、防盗用电视监视器、电子双筒望远镜、POS终端、电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜等医疗设备、鱼群探测器、各种测量设备、车辆、飞机、船舶等计量仪器类、飞行模拟器、头戴式显示器、运动跟踪器、运动追踪器、运动控制器、步行者自主导航装置等。
图21是表示作为电子设备300的一例的警告装置300A的结构例的图。在图21中，对与图20相同的结构要素标注相同的标号。图21所示的警告装置300A搭载于车辆400。声音再现装置3-1是扬声器，声音再现装置3-2～3-5分别是蜂鸣器。
处理部310基于来自未图示的各种传感器的信号，将各种声音的再现命令等发送到半导体装置1。各种声音包含例如用于通知制动器、发动机油、动力转向装置、制动优先系统等的异常、半门行驶、摇晃行驶、未松开驻车制动器的行驶、未系安全带、接近前方车辆等的模仿人语音的声音或者警告声、用于通知方向指示灯、危险警告、倒车等的效果声等。
半导体装置1基于来自处理部310的命令，基于与各种声音对应的多个声源数据的一部分生成声音信号并输出到声音再现装置3-1。另外，半导体装置1也可以检查声音再现装置3-1并将检查结果发送至处理部310，处理部310判定声音再现装置3-1有无故障、故障模式。处理部310在声音再现装置3-1发生故障的情况下，例如可以使声音再现装置3-2～3-5中的任意一方再现通知声音再现装置3-1发生故障的声音，也可以将声音信号的输出目的地从声音再现装置3-1切换为声音再现装置3-2～3-5中的任意一方。或者，当检测到声音再现装置3-1的故障时，半导体装置1可以将声音信号的输出目的地从声音再现装置3-1切换为声音再现装置3-2。
半导体装置1能够生成为了检测声音再现装置3-1的故障所需的信号，因此能够实现可靠性高的警告装置300A。
本发明不限于本实施方式，能够在本发明的主旨范围内实施各种变形。
上述实施方式和变形例是一个例子，并非限定于此。例如，还能够适当组合各实施方式和各变形例。
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质相同的结构(例如，功能、方法和结果相同的结构，或者目的和效果相同的结构)。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。此外，本发明包含能够起到与在实施方式中说明的结构相同作用效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包含对在实施方式中说明的结构附加了公知技术后的结构。
根据上述的实施方式以及变形例，导出以下的内容。
半导体装置的一个方式具有：
第1输出端子，其与声音再现装置的第1端子连接；
第2输出端子，其与所述声音再现装置的第2端子连接；
调制电路，其对基于声源信号的信号进行调制而输出第1调制信号和第2调制信号；
第1放大电路，其在第1工作模式下，将放大所述第1调制信号而得到的第1放大信号输出到所述第1输出端子；
第2放大电路，其在所述第1工作模式下，将放大所述第2调制信号而得到的第2放大信号输出到所述第2输出端子；
测试信号生成电路，其在第2工作模式下，对在预先设定的频带使频率变化而得到的测试信号进行调制而生成第3调制信号和第4调制信号；以及
峰值频率检测电路，其在所述第2工作模式下，测量所述第1输出端子与所述第2输出端子的电位差，检测包含峰值频率的频率范围，所述峰值频率是所述声音再现装置的阻抗成为峰值的所述测试信号的频率，
所述第1放大电路在所述第2工作模式下，将放大所述第3调制信号而得到的第3放大信号输出到所述第2输出端子，
所述第2放大电路在所述第2工作模式下，将放大所述第4调制信号而得到的第4放大信号输出到所述第2输出端子，
所述第1放大电路具有各输出端子与所述第1输出端子连接的多个反相电路，
所述第2放大电路具有各输出端子与所述第2输出端子连接的多个反相电路，
在所述第1工作模式下，向所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的各输入端子输入所述第1调制信号，向所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的各输入端子输入所述第2调制信号，
在所述第2工作模式下，向所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分反相电路的各输入端子输入所述第3调制信号，所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗，向所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分反相电路的各输入端子输入所述第4调制信号，所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗。
根据该半导体装置，在第1工作模式下，第1放大电路将对基于声源信号的第1调制信号进行放大后的第1放大信号输出到第1输出端子，并且第2放大电路将对基于声源信号的第2调制信号进行放大后的第2放大信号输出到第2输出端子，由此声音再现装置能够再现声音。具体而言，在第1工作模式下，第1放大电路所具有的多个反相电路并联连接，并且第2放大电路所具有的多个反相电路并联连接。因此，第1放大电路的导通电阻以及第2放大电路的导通电阻与声音再现装置的阻抗相比足够小，声音再现装置能够适当地再现声音。
另一方面，在第2工作模式下，第1放大电路将对基于测试信号的第3调制信号进行放大后的第3放大信号输出到第1输出端子，并且第2放大电路将对基于测试信号的第4调制信号进行放大后的第4放大信号输出到第2输出端子，由此，峰值频率检测电路能够测量第1输出端子与第2输出端子的电位差，检测包含声音再现装置的阻抗成为峰值的峰值频率的频率范围。具体而言，在第2工作模式下，第1放大电路所具有的多个反相电路的一部分输出成为高阻抗，并且第2放大电路所具有的多个反相电路的一部分输出成为高阻抗。因此，第1放大电路的导通电阻以及第2放大电路的导通电阻增大，由声音再现装置的阻抗的变化引起的第1输出端子与第2输出端子的电位差的变化量变大，所以峰值频率检测电路能够高精度地检测包含峰值频率的频率范围。因此例如，外部装置能够基于包含峰值频率的频率范围来估计声音再现装置的阻抗特性，判定声音再现装置有无故障、故障模式。
即，在该半导体装置中，第1放大电路和第2放大电路兼用于在第1工作模式下用于使声音再现装置再现声音的第1放大信号以及第2放大信号的生成、和在第2工作模式下包含峰值频率的频率范围的检测所需的第3放大信号以及第4放大信号的生成。并且，在第2工作模式下，由声音再现装置的阻抗变化引起的第1输出端子与第2输出端子的电位差的变化量较大，所以峰值频率检测电路的尺寸减小。因此，根据该半导体装置，能够通过小规模的电路生成为了检测声音再现装置的故障所需的信号。
在所述半导体装置的一个方式中，也可以是，
所述峰值频率检测电路在所述第2工作模式下，对包含所述第1输出端子与所述第2输出端子的电位差成为最大的时间的范围进行测量，由此对所述频率范围进行检测。
根据该半导体装置，在声音再现装置的阻抗成为峰值时，第1输出端子与所述第2输出端子的电位差也成为峰值，因此通过测量包含第1输出端子与所述第2输出端子的电位差成为最大的时间的范围，能够检测包含峰值频率的频率范围。
在所述半导体装置的一个方式中，也可以是，
所述峰值频率检测电路包含：
差分低通滤波器，其被输入所述第1输出端子的电压和所述第2输出端子的电压；
比较器，其将所述差分低通滤波器的输出电压与至少1个阈值电压进行比较；以及
峰值时间测量电路，其基于所述比较器的输出信号，对包含所述第1输出端子与所述第2输出端子的电位差成为最大的时间的范围进行测量。
根据该半导体装置，差分低通滤波器通过对测试信号进行调制，使叠加于第3放大信号以及第4放大信号的高频的噪声成分减少，比较器将差分低通滤波器的输出电压转换为数字值，峰值时间测量电路能够容易地实施高精度的测量。
在所述半导体装置的一个方式中，也可以是，
所述差分低通滤波器的截止频率高于所述频带的最大频率。
根据该半导体装置，由于差分低通滤波器的截止频率高于使测试信号的频率发生变化的频带的最大频率，因此该频带中所包含的频率成分不会由于差分低通滤波器而衰减，从而峰值时间测量电路能够实施高精度的测量。
在所述半导体装置的一个方式中，也可以是，
所述测试信号生成电路在所述第2工作模式下，对在所述频带所包含的第1频带使频率变化后、在所述频带所包含的所述第1频带以外的第2频带使频率变化而得到的所述测试信号进行调制，生成所述第3调制信号和所述第4调制信号，
在所述第1频带中包含所述声音再现装置正常时的所述峰值频率。
根据该半导体装置，使包含声音再现装置正常时的峰值频率的第1频带优先而使测试信号的频率变化，因此能够在短时间内检测包含峰值频率的频率范围。
在所述半导体装置的一个方式中，也可以是，
所述测试信号生成电路在所述第2工作模式下，对在所述频带所包含的互不相同的第1频带和第2频带同时使频率变化而得到的所述测试信号进行调制，生成所述第3调制信号和所述第4调制信号。
根据该半导体装置，通过同时生成具有多个频率的测试信号，使测试信号的频率变化的时间变短，因此能够在短时间内检测包含峰值频率的频率范围。
所述半导体装置的一个方式也可以具有故障检测电路，所述故障检测电路基于所述峰值频率检测电路检测到的所述频率范围，检测所述声音再现装置的故障，
所述故障检测电路在检测到所述声音再现装置的故障的情况下，使不同于所述声音再现装置的声音再现装置输出放大所述第1调制信号而得到的信号和放大所述第2调制信号而得到的信号。
根据该半导体装置，即使在声音再现装置发生故障的情况下，也能够从其他声音再现装置产生正常的声音。
电子设备的一个方式具有：
所述半导体装置的一个方式；以及
所述声音再现装置。
根据该电子设备，具有能够生成检测声音再现装置的故障所需的信号的半导体装置，因此能够提高可靠性。

Claims (8)

1.一种半导体装置，其中，该半导体装置具有：
第1输出端子，其与声音再现装置的第1端子连接；
第2输出端子，其与所述声音再现装置的第2端子连接；
调制电路，其对基于声源信号的信号进行调制而输出第1调制信号和第2调制信号；
第1放大电路，其在第1工作模式下，将放大所述第1调制信号而得到的第1放大信号输出到所述第1输出端子；
第2放大电路，其在所述第1工作模式下，将放大所述第2调制信号而得到的第2放大信号输出到所述第2输出端子；
测试信号生成电路，其在第2工作模式下，对在预先设定的频带使频率变化而得到的测试信号进行调制而生成第3调制信号和第4调制信号；以及
峰值频率检测电路，其在所述第2工作模式下，测量所述第1输出端子与所述第2输出端子的电位差，检测包含峰值频率的频率范围，所述峰值频率是所述声音再现装置的阻抗成为峰值的所述测试信号的频率，
所述第1放大电路在所述第2工作模式下，将放大所述第3调制信号而得到的第3放大信号输出到所述第2输出端子，
所述第2放大电路在所述第2工作模式下，将放大所述第4调制信号而得到的第4放大信号输出到所述第2输出端子，
所述第1放大电路具有各输出端子与所述第1输出端子连接的多个反相电路，
所述第2放大电路具有各输出端子与所述第2输出端子连接的多个反相电路，
在所述第1工作模式下，向所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的各输入端子输入所述第1调制信号，向所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的各输入端子输入所述第2调制信号，
在所述第2工作模式下，向所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分反相电路的各输入端子输入所述第3调制信号，所述第1放大电路所具有的所述多个反相电路的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗，向所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的一部分反相电路的各输入端子输入所述第4调制信号，所述第2放大电路所具有的所述多个反相电路的另一部分反相电路的各输出端子成为高阻抗。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述峰值频率检测电路在所述第2工作模式下，对包含所述第1输出端子与所述第2输出端子的电位差成为最大的时间的范围进行测量，由此对所述频率范围进行检测。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，
所述峰值频率检测电路包含：
差分低通滤波器，其被输入所述第1输出端子的电压和所述第2输出端子的电压；
比较器，其将所述差分低通滤波器的输出电压与至少1个阈值电压进行比较；以及
峰值时间测量电路，其基于所述比较器的输出信号，对包含所述第1输出端子与所述第2输出端子的电位差成为最大的时间的范围进行测量。
4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，
所述差分低通滤波器的截止频率高于所述频带的最大频率。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述测试信号生成电路在所述第2工作模式下，对在所述频带所包含的第1频带使频率变化后、在所述频带所包含的所述第1频带以外的第2频带使频率变化而得到的所述测试信号进行调制，生成所述第3调制信号和所述第4调制信号，
在所述第1频带中包含所述声音再现装置正常时的所述峰值频率。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述测试信号生成电路在所述第2工作模式下，对在所述频带所包含的互不相同的第1频带和第2频带同时使频率变化而得到的所述测试信号进行调制，生成所述第3调制信号和所述第4调制信号。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
该半导体装置具有故障检测电路，所述故障检测电路基于所述峰值频率检测电路检测到的所述频率范围，检测所述声音再现装置的故障，
所述故障检测电路在检测到所述声音再现装置的故障的情况下，使不同于所述声音再现装置的声音再现装置输出放大所述第1调制信号而得到的信号和放大所述第2调制信号而得到的信号。
8.一种电子设备，其中，该电子设备具有：
权利要求1至7中的任意一项所述的半导体装置；以及
所述声音再现装置。
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