JP2002345064A

JP2002345064A - 音声出力アンプ

Info

Publication number: JP2002345064A
Application number: JP2001150814A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kitamura; 守喜多村
Original assignee: Nigata Semitsu Co Ltd
Current assignee: NSC Co Ltd
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-11-29
Also published as: TW541783B; WO2002095936A1

Abstract

(57)【要約】【課題】直流カット用のコンデンサを用いることな
く、ヘッドホンへの出力電圧を正負に振ることができる
ようにし、電子機器の小型化・低コスト化を図る。【解決手段】第１の信号線ＯＵＴＬ，ＯＵＴＲの音声
信号の増幅に使用される電源電圧ＶＣＣの中間電圧を生
成し、当該中間電圧を基準信号の電圧として第２の信号
線ＣＯＭに印加することにより、ヘッドホン１２，１３
から見て−ＶＣＣ／２〜ＶＣＣ／２の間で出力電圧が振
れているように動作させることができるようにして、音
声信号が供給される第１の信号線ＯＵＴＬ，ＯＵＴＲ上
に直流カット用のコンデンサを設けなくても、ヘッドホ
ン１２，１３への出力電圧をきちんと正負に振ることが
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音声出力アンプに関
し、例えば、ヘッドホンを接続して音声を聞くことがで
きるようになされた携帯型の電子機器に備えられるヘッ
ドホンアンプ等に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）、
ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディス
ク）等のポータブルプレーヤ、ＭＰ３（ＭＰＥＧオーデ
ィオ−レイヤ３）やＡＴＲＡＣ（Adaptive Transform A
coustic Coding）などの圧縮方式に対応した携帯オーデ
ィオ機器、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assis
tants）などのモバイル機器等においては、これらの機
器に接続したヘッドホンを通して音声を出力するように
なされていることが多い。この場合、再生されたデジタ
ルのオーディオデータをアナログ信号に変換してヘッド
ホンに出力するために、ＤＡコンバータおよびヘッドホ
ンアンプが用いられる。

【０００３】図５は、従来のＤＡコンバータおよびヘッ
ドホンアンプの構成例を示す図である。この図５は、以
下に述べる１ビット方式のデジタルオーディオデータを
アナログオーディオ信号に変換して出力するための構成
を示したものである。１ビット方式は、ΔΣ変調を用い
て量子化ノイズの分布を制御することにより、現在広範
に用いられているＰＣＭ方式に比べて、デジタルデータ
から元のアナログ信号への復元性を向上させた方式であ
り、特に最近注目を集めている。

【０００４】図５において、デジタルインタフェース
（Ｉ／Ｆ）１、デジタルフィルタ２およびΔΣ変調処理
部３を備えてＤＡコンバータが構成される。また、ドラ
イバ４，５、コイルＬ１，Ｌ３、コンデンサＣ１，Ｃ
３，Ｃ４，Ｃ５、抵抗Ｒ１，Ｒ３を備えてヘッドホンア
ンプが構成される。

【０００５】ＤＡコンバータは、ＣＤなどのデジタル記
録メディアから再生されたデジタルオーディオデータを
もとに変調信号を生成する。ＤＡコンバータの後段に接
続されるヘッドホンアンプは、この変調信号に基づいて
駆動し、当該変調信号のパルス幅に応じた量の電流を流
すことにより、増幅されたアナログオーディオ信号を得
る。

【０００６】デジタルＩ／Ｆ１は、図示しないデジタル
記録メディアなどから再生されたデジタルの１ビット信
号を入力するものである。デジタルフィルタ２は、デジ
タルＩ／Ｆ１により入力された１ビット信号に対してロ
ーパスフィルタ処理を行い、その結果をΔΣ変調処理部
３に出力する。ΔΣ変調処理部３は、デジタルフィルタ
２より出力された信号に対してΔΣ変調に基づく変換処
理を行い、変調信号を生成する。

【０００７】ドライバ４，５は、ΔΣ変調処理部３より
出力される変調信号に基づいて駆動し、当該変調信号の
パルス幅に応じた量の電流を出力する。一方のドライバ
４は、ステレオ音声の左（Ｌ）チャンネルを担当するも
のであり、もう一方のドライバ５は、ステレオ音声の右
（Ｒ）チャンネルを担当するものである。これらのドラ
イバ４，５は、ｐＭＯＳトランジスタとｎＭＯＳトラン
ジスタとを用いたスイッチングアンプ（反転アンプ）か
ら構成される。

【０００８】電源供給部６は、上述のデジタルＩ／Ｆ
１、デジタルフィルタ２、ΔΣ変調処理部３およびドラ
イバ４，５に電源電圧を供給するものである。このと
き、ＤＡコンバータを構成するデジタルＩ／Ｆ１、デジ
タルフィルタ２およびΔΣ変調処理部３にはデジタル電
源電圧（ＶＤＤ，ＤＧＮＤ）を供給し、ヘッドホンアン
プを構成するドライバ４，５にはアナログ電源電圧（Ｖ
ＣＣ，ＡＧＮＤ）を供給する。携帯型の電子機器の場
合、電源供給部６からこれらの各回路に供給する電源
は、図示しない電池などから得る。

【０００９】コイルＬ１およびコンデンサＣ１はＬチャ
ンネル用のローパスフィルタを構成し、コイルＬ３およ
びコンデンサＣ３はＲチャンネル用のローパスフィルタ
を構成する。また、抵抗Ｒ１はＬチャンネル用のバイア
ス回路を構成し、抵抗Ｒ３はＲチャンネル用のバイアス
回路を構成する。これらのローパスフィルタを通過して
生成された左右のアナログオーディオ信号は、それぞれ
コンデンサＣ４，Ｃ５を介して出力端子１１から出力さ
れる。

【００１０】現在広く使われているヘッドホンは、３つ
の信号線（Ｌチャンネル、Ｒチャンネル、グランド）を
備えており、これに対応して出力端子１１も３つの端子
１１ａ〜１１ｃを備えている。第１の端子１１ａはＬチ
ャンネル用、第２の端子１１ｂはグランド（ＧＮＤ）
用、第３の端子１１ｃはＲチャンネル用である。第２の
端子１１ｂに接続されるグランド線は、左ヘッドホン１
２と右ヘッドホン１３とに共通に用いられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】オーディオ信号を左右
のヘッドホン１２，１３から出力する際には、ヘッドホ
ン１２，１３への出力電圧を、グランドのゼロ電圧を中
心として正負に振る必要がある。ところが、携帯型機器
に用いる電池のように、電源がプラスマイナスを持たな
い直流のシングル電源の場合には、出力電圧は例えばプ
ラス側だけの片側にバイアスされた形で振られてしま
う。この場合の出力音声は、低音が出ず、キンキンした
音になってしまう。

【００１２】これを防ぐためには、直流カット用のコン
デンサＣ４，Ｃ５を設けることが必須となる。しかしな
がら、携帯型の電子機器に用いられるヘッドホンのイン
ピーダンスは一般的に十数Ω〜数十Ωと小さいため、低
い周波数の低音をまともに出力するためには、直流カッ
ト用コンデンサＣ４，Ｃ５の容量を数百μＦと大きくと
らなければならない。この場合、コンデンサの外形は非
常に大きなものとなってしまう。

【００１３】これを回避するために、低い周波数の低音
を増幅して直流カット用コンデンサの容量を小さくする
方法が一般的であるが、この場合は周波数特性を変化さ
せるため、音質の劣化はまぬがれない。また、この方法
では、直流カット用コンデンサも小型化の可能性はある
が、完全に無くせる訳ではない。これにより、携帯型機
器の小型・軽量化や低コスト化等を妨げる要因となって
いた。

【００１４】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、直流カット用のコンデンサを用
いることなく、ヘッドホンへの出力電圧を正負に振るこ
とができるようにし、これによって電子機器の小型・軽
量化および低コスト化を図ることを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の音声出力アンプ
は、音声信号が供給される第１の信号線と、上記音声信
号との差をとって音声出力部に出力するために使用する
基準信号が供給される第２の信号線とを有し、上記第１
の信号線の上記音声信号の増幅に使用される電源電圧の
中間電圧を生成し、上記第２の信号線の上記基準信号と
して印加する中間電圧生成回路を備えたことを特徴とす
る。

【００１６】本発明の他の態様では、電源電圧に基づき
音声信号を増幅して第１の信号線に供給するためのドラ
イバと、上記電源電圧の中間電圧を生成し、上記音声信
号に対する基準信号を供給するための第２の信号線に上
記中間電圧を印加する中間電圧生成回路とを備えたこと
を特徴とする。

【００１７】本発明のその他の態様では、上記第１の信
号線は、少なくとも２チャンネル分の音声信号を供給す
るための２本の信号線を含み、上記第２の信号線に供給
される基準信号は、上記２本の信号線に供給される上記
２チャンネル分の音声信号に対して共通に用いられるこ
とを特徴とする。

【００１８】本発明のその他の態様では、上記中間電圧
生成回路は、オペアンプを用いて構成されることを特徴
とする。例えば、上記中間電圧生成回路は、上記電源電
圧を略１／２に分圧する分圧回路と、上記分圧された電
圧を入力として動作するオペアンプとを備える。

【００１９】上記のように構成した本発明によれば、第
１の信号線に出力された音声信号は、第２の信号線に出
力された基準信号との差がとられて例えばヘッドホン等
の音声出力部から放音される。このとき、第２の信号線
上には電源電圧の中間電圧が常に印加されているので、
音声出力部から見れば、（−電源電圧／２）〜（＋電源
電圧／２）の間で出力電圧が正負に振れているように動
作する。したがって、音声信号が供給される第１の信号
線上に直流カット用のコンデンサを設けなくても、音声
出力部への出力電圧をきちんと正負に振ることが可能と
なる。

【００２０】また、基準信号の中間電圧をオペアンプに
より生成するようにした本発明の他の特徴によれば、音
声出力部から見た第２の信号線のインピーダンスを無視
できるほど小さくすることができる。そのため、第２の
信号線の電圧変動を抑制し、その電位を常に中間電圧に
維持することが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）まず、本発明
の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、
本発明の音声出力アンプを実施した第１の実施形態によ
るヘッドホンアンプの構成例を示す図である。ここで
は、ヘッドホンアンプ以外に、ＤＡコンバータの構成も
示している。なお、図１において、図５に示した構成要
素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し
ている。

【００２２】図１（ａ）において、１０はＩＣチップで
あり、デジタルＩ／Ｆ１、デジタルフィルタ２、ΔΣ変
調処理部３、Ｄ級アンプとして動作するドライバ４，
５、電源供給部６、基準電圧発生回路７、およびＢ級ア
ンプとして動作するオペアンプ８を備えている。

【００２３】デジタルＩ／Ｆ１は、図示しないデジタル
記録メディアなどから再生されたデジタルの１ビット信
号をＩＣチップ１０内に入力する。このとき、デジタル
Ｉ／Ｆ１は、Ｌチャンネル用のデジタルデータとＲチャ
ンネル用のデジタルデータとをシリアルデータＤＩＮの
形で交互に入力する。また、Ｌチャンネルのデジタルデ
ータとＲチャンネルのデジタルデータとを見分けるため
のクロックＬＲＣＫ、Ｌチャンネルのデジタルデータと
Ｒチャンネルのデジタルデータとを同期させるためのク
ロックＢＣＫなども入力する。

【００２４】デジタルフィルタ２は、デジタルＩ／Ｆ１
により入力された１ビット信号に対してローパスフィル
タ処理を行い、その結果をΔΣ変調処理部３に出力す
る。ΔΣ変調処理部３は、デジタルフィルタ２より出力
された信号に対してΔΣ変調に基づく変換処理を行い、
変調信号を生成する。

【００２５】ドライバ４，５は、アナログ電源電圧ＶＣ
Ｃを用いて、ΔΣ変調処理部３より出力されるＬチャン
ネル用およびＲチャンネル用の変調信号を増幅し、それ
ぞれを第１の信号線ＯＵＴＬ，ＯＵＴＲに出力する。一
方のドライバ４は、Ｌチャンネルの音声を担当するもの
であり、もう一方のドライバ５は、Ｒチャンネルの音声
を担当するものである。これらのドライバ４，５は、ｐ
ＭＯＳトランジスタとｎＭＯＳトランジスタとを用いた
スイッチングアンプから構成される。

【００２６】電源供給部６は、上述のデジタルＩ／Ｆ
１、デジタルフィルタ２、ΔΣ変調処理部３およびドラ
イバ４，５と、以下に述べる基準電圧発生回路７および
オペアンプ８に電源電圧を供給する。このとき、ＤＡコ
ンバータを構成するデジタルＩ／Ｆ１、デジタルフィル
タ２およびΔΣ変調処理部３にはデジタル電源電圧（Ｖ
ＤＤ，ＤＧＮＤ）を供給し、ヘッドホンアンプを構成す
るドライバ４，５、基準電圧発生回路７およびオペアン
プ８にはアナログ電源電圧（ＶＣＣ，ＡＧＮＤ）を供給
する。

【００２７】携帯型の電子機器の場合、電源供給部６か
ら各回路に供給する電源は、電池１４あるいは１５から
得る。電池１４は、デジタル電源電圧ＶＤＤとアナログ
電源電圧ＶＣＣとが共に３．３Ｖに設定されたものであ
る。また、電池１５は、デジタル電源電圧ＶＤＤが３．
３Ｖ、アナログ電源電圧ＶＣＣが５Ｖに設定されたもの
である。これら２つの電池１４，１５は任意に交換して
使用することが可能である。アナログ電源電圧ＶＣＣが
大きい電池１５を用いた場合は、増幅される音声信号の
振幅が大きくなるので、より高出力を得ることが可能で
ある。

【００２８】基準電圧発生回路７は、図１（ｂ）に示す
ように、アナログ電源電圧ＶＣＣとアナログ用グランド
ＡＧＮＤとの間に直列に接続された同じ抵抗値の２つの
抵抗Ｒ，Ｒと、一方の抵抗Ｒに並列に接続されたコンデ
ンサＣとから構成される。基準電圧発生回路７はこのよ
うな構成により、アナログ電源電圧ＶＣＣの１／２の電
位である中間電圧（ＶＣＣ／２）を生成してオペアンプ
８のプラス端子に出力する。

【００２９】オペアンプ８は、上記基準電圧発生回路７
により生成された中間電圧に基づいて増幅動作し、第１
の信号線ＯＵＴＬ，ＯＵＴＲに供給されるＬ，Ｒチャン
ネルの音声信号に対する基準信号として、上記中間電圧
の信号を第２の信号線ＣＯＭに供給する。オペアンプ８
の出力は自身のマイナス端子へとフィードバック入力さ
れているので、第２の信号線ＣＯＭには、常に一定の中
間電圧（ＶＣＣ／２）が印加される。上記基準電圧発生
回路７およびオペアンプ８により本発明の中間電圧生成
回路が構成される。

【００３０】コイルＬ１およびコンデンサＣ１はＬチャ
ンネル音声信号用のローパスフィルタ、コイルＬ３およ
びコンデンサＣ３はＲチャンネル音声信号用のローパス
フィルタを構成する。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３はそ
れぞれ、Ｌチャンネル音声信号用のバイアス回路、基準
信号用のバイアス回路、Ｒチャンネル音声信号用のバイ
アス回路を構成する。

【００３１】ドライバ４，５より出力されたパルス信号
は、それぞれのローパスフィルタを通過してＬ，Ｒチャ
ンネルのアナログ音声信号となり、出力端子１１ａ，１
１ｃを介して左ヘッドホン１２および右ヘッドホン１３
に出力される。また、基準信号用の中間電圧の信号は、
出力端子１１ｂを介して左ヘッドホン１２および右ヘッ
ドホン１３の双方に出力される。

【００３２】左ヘッドホン１２は、出力端子１１ａより
供給されるＬチャンネルの音声信号と、出力端子１１ｂ
より供給される中間電圧の基準信号との差をとって出力
する。また、右ヘッドホン１３は、出力端子１１ｃより
供給されるＲチャンネルの音声信号と、出力端子１１ｂ
より供給される中間電圧の基準信号との差をとって出力
する。

【００３３】以上のようにヘッドホンアンプを構成した
場合、第２の信号線ＣＯＭには常に中間電圧ＶＣＣ／２
が印加されているので、例えばＬチャンネルに最大の電
圧ＶＣＣが印加されたときには、左ヘッドホン１２から
見れば、出力電圧が＋ＶＤＤ／２（＝ＶＣＣ−ＶＣＣ／
２）だけプラス側に振られたことになる。また、例えば
Ｌチャンネルに最小のゼロボルトが印加されたときに
は、左ヘッドホン１２から見れば、出力電圧が−ＶＤＤ
／２（＝０−ＶＣＣ／２）だけマイナス側に振られたこ
とになる。

【００３４】すなわち、図２に示すように、左ヘッドホ
ン１２からすれば、−ＶＣＣ／２〜＋ＶＣＣ／２の間で
出力電圧が正負に振られているように動作する。このこ
とは、右ヘッドホン１３についても同様である。したが
って、本実施形態によれば、Ｌ，Ｒチャンネルの音声信
号が供給される第１の信号線ＯＵＴＬ，ＯＵＴＲ上に直
流カット用のコンデンサを設けなくても、左右ヘッドホ
ン１２，１３への出力電圧を正負に振ることができる。
これにより、従来は必須であった非常に大きなコンデン
サを省略することができ、携帯型機器の小型・軽量化お
よび低コスト化を図ることができる。

【００３５】また、本実施形態では、Ｌ，Ｒチャンネル
の音声信号との差をとって左右ヘッドホン１２，１３に
出力する際に使用する基準信号の中間電圧（ＶＣＣ／
２）を、ドライバ４，５と同様のスイッチングアンプで
はなく、オペアンプ８により生成している。このように
オペアンプ８を用いた場合は、第２の信号線ＣＯＭのイ
ンピーダンスを左右ヘッドホン１２，１３から見て無視
できるほど小さくすることができる。

【００３６】スイッチングアンプから出力されるデュー
ティ５０％のパルスをＬＣフィルタにより平滑化して中
間電圧（ＶＣＣ／２）を生成する方法も考えられるが、
この場合は、第２の信号線ＣＯＭからＩＣチップ１０側
を見たときのインピーダンスが大きくなるため、第２の
信号線ＣＯＭへの出力電圧が、流れる電流によって大き
く変動してしまう。

【００３７】そのため、ＬチャンネルとＲチャンネルと
のセパレーションが悪くなり、Ｌ，Ｒチャンネルの音声
信号の一方が他方に混入してしまう不都合が生じる。ま
た、スイッチングアンプではパルスを出力するので、平
滑化したとしてもノイズがある程度は生じ、Ｓ／Ｎが悪
くなってしまうという不都合も生じる。

【００３８】これに対して、本実施形態のようにオペア
ンプ８を用いてリニアに増幅動作を行うことにより、第
２の信号線ＣＯＭの電圧変動を抑制し、その電位を常に
ＶＣＣ／２に維持することができる。これにより、Ｌチ
ャンネルとＲチャンネルとのセパレーションやＳ／Ｎを
良好に保つことができるとともに、左右ヘッドホン１
２，１３への出力電圧をきちんと正負に振ることができ
る。

【００３９】このように、オペアンプ８を用いた場合
は、ＬＣフィルタ等の平滑化回路を用いて中間電圧を生
成する場合に比べて、はるかに高い性能を実現すること
ができる。したがって、オペアンプ８の構成は簡易で良
く、チップ面積を大きくすることなくオペアンプ８を内
蔵することが可能である。

【００４０】なお、本実施形態の場合、左右ヘッドホン
１２，１３への出力電圧が−ＶＣＣ／２〜＋ＶＣＣ／２
の範囲で正負に振られ、−ＶＣＣ〜＋ＶＣＣの範囲で振
られていた従来と比べると出力パワーが低下している。
しかし、ＣＤ／ＭＤ／ＤＶＤプレーヤ、ＭＰ３やＡＴＲ
ＡＣ対応の携帯オーディオ機器、携帯電話やＰＤＡなど
のモバイル機器で左右ヘッドホン１２，１３から聞く音
に関しては、本実施形態ほどの出力パワーがあれば十分
である。また、希望する場合は、電池１５を用いること
により、より大きな出力を得ることができる。

【００４１】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。第２の実施形態は、ヘッド
ホンアンプに使用するアンプをＢ級アンプのみで構成し
た例を示すものである。この第２の実施形態は、ＰＣＭ
方式および１ビット方式の何れにも適用可能である。

【００４２】図３は、第２の実施形態によるヘッドホン
アンプの構成例を示す図である。図３では、アナログ電
源電圧ＶＣＣとして１２Ｖを用いている。Ｒ１１，Ｒ１
２は分圧用の抵抗であり、互いに等しい抵抗値を有して
いる。また、抵抗Ｒ１２と並列にコンデンサＣ２１が接
続されている。これにより、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の中間
ノードには、アナログ電源電圧ＶＣＣが１／２に分圧さ
れた中間電圧ＶＣＣ／２が現れる。

【００４３】オペアンプ２１は、この分圧により生成さ
れた中間電圧ＶＣＣ／２をプラス端子への入力として動
作する。このオペアンプ２１の出力は自身のマイナス端
子へとフィードバック入力されている。これにより、オ
ペアンプ２１は、ＶＣＣ／２＝６Ｖの電圧を安定して供
給する。

【００４４】一方、信号線ＩＮＬ，ＩＮＲより入力され
たＬチャンネルの音声信号およびＲチャンネルの音声信
号は、直流カット用のコンデンサＣ１１，Ｃ１２を介し
てオペアンプ２２，２３のプラス端子に入力される。各
オペアンプ２２，２３の入力段には、バイアス用の抵抗
Ｒ１５，Ｒ１６が設けられており、ここにオペアンプ２
１の出力信号が供給されるようになっている。

【００４５】これらのバイアス抵抗Ｒ１５，Ｒ１６に
は、大きな抵抗値のものを用いる（例えば１００Ｋ
Ω）。このように、各オペアンプ２２，２３の入力段に
高抵抗のバイアス回路を設けることで、オペアンプ２
２，２３のプラス端子をハイインピーダンスにする。こ
のようにすれば、直流カット用のコンデンサＣ１１，Ｃ
１２を大容量にしなくても、低周波の音声信号を通すこ
とができる。すなわち、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の容
量は大きくとも１μＦ（例えば０．１μＦ）で済む。

【００４６】上記オペアンプ２２，２３で増幅された
Ｌ，Ｒチャンネルの音声信号は、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を
介して次段のオペアンプ２４，２６のマイナス端子に入
力される。これらのオペアンプ２４，２６は反転アンプ
として動作し、その増幅信号を第１の信号線ＯＵＴＬ，
ＯＵＴＲに出力する。このとき、各オペアンプ２４，２
６より出力される音声信号は、各オペアンプ２４，２６
の制御端に供給される電源電圧ＶＣＣに従って０〜１２
Ｖの間で振られる。

【００４７】オペアンプ２５は、上記オペアンプ２１よ
り供給される中間電圧ＶＣＣ／２をプラス端子への入力
として動作する。このオペアンプ２５の出力も自身のマ
イナス端子へとフィードバック入力されている。これに
より、オペアンプ２５は、ＶＣＣ／２＝６Ｖの中間電圧
を第２の信号線ＣＯＭに安定して供給する。

【００４８】このように構成した場合、第１の実施形態
と同様に、ヘッドホンからすれば、−ＶＣＣ／２〜＋Ｖ
ＣＣ／２の間で出力電圧が正負に振られているように動
作する。したがって、Ｌ，Ｒチャンネルの音声信号が供
給される第１の信号線ＯＵＴＬ，ＯＵＴＲ上に直流カッ
ト用のコンデンサを設けなくても、ヘッドホンへの出力
電圧を正負に振ることができる。これにより、従来は必
須であった非常に大きなコンデンサを省略することがで
き、携帯型機器の小型・軽量化および低コスト化を図る
ことができる。

【００４９】また、本実施形態では、オペアンプのみを
用いているので、第２の信号線ＣＯＭのインピーダンス
をヘッドホンから見て無視できるほど小さくすることが
できる。これにより、第２の信号線ＣＯＭの電圧変動を
抑制し、ＬチャンネルとＲチャンネルとのセパレーショ
ンやＳ／Ｎを良好に保つことができるとともに、ヘッド
ホンへの出力電圧をきちんと正負に振ることができる。

【００５０】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について説明する。この第３の実施形態も、Ｐ
ＣＭ方式および１ビット方式の何れにも適用可能であ
る。図４は、第３の実施形態によるヘッドホンアンプの
構成例を示す図である。なお、図４において、図３に示
した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の
符号を付し、重複する説明は省略する。

【００５１】図４に示す第３の実施形態では、図３に示
したオペアンプ２５の代わりに、２つのオペアンプ３
１，３２を用いている。オペアンプ３１は、Ｌチャンネ
ル用のオペアンプ２４の出力信号をマイナス端子への入
力として動作する。また、オペアンプ３２は、Ｒチャン
ネル用のオペアンプ２６の出力信号をマイナス端子への
入力として動作する。つまり、これらのオペアンプ３
１，３２も反転アンプとして動作する。

【００５２】オペアンプ２４は、０〜１２Ｖの間で振ら
れたＬチャンネルの音声信号を信号線ＯＵＴＬ−に出力
し、オペアンプ３１は、信号線ＯＵＴＬ−への出力信号
と位相が反転したＬチャンネルの音声信号を信号線ＯＵ
ＴＬ＋に出力する。本実施形態では、これらの信号線Ｏ
ＵＴＬ−，ＯＵＴＬ＋に出力された音声信号の差をとっ
て左ヘッドホンに出力する。

【００５３】また、オペアンプ２６は、０〜１２Ｖの間
で振られたＲチャンネルの音声信号を信号線ＯＵＴＲ−
に出力し、オペアンプ３２は、信号線ＯＵＴＲ−への出
力信号と位相が反転したＲチャンネルの音声信号を信号
線ＯＵＴＲ＋に出力する。本実施形態では、これらの信
号線ＯＵＴＲ−，ＯＵＴＲ＋に出力された音声信号の差
をとって右ヘッドホンに出力する。

【００５４】この場合、例えばＬチャンネルの一方の信
号線ＯＵＴＬ−の出力電圧が最大の１２Ｖのときには他
方の信号線ＯＵＴＬ＋の出力電圧は０Ｖとなり、左ヘッ
ドホンに与えられる差電圧は１２Ｖとなる。また、一方
の信号線ＯＵＴＬ−の出力電圧が最小の０Ｖのときには
他方の信号線ＯＵＴＬ＋の出力電圧は１２Ｖとなり、左
ヘッドホンに与えられる差電圧は−１２Ｖとなる。した
がって、左ヘッドホンからすれば、−１２〜＋１２Ｖ
（−ＶＣＣ〜＋ＶＣＣ）の間で出力電圧が正負に振られ
ているように動作する。これは右ヘッドホンについても
同様である。

【００５５】以上のように、第３の実施形態によれば、
ヘッドホンへの出力端子が４つ必要になって汎用性には
欠けるが、第２の実施形態と比べて２倍程度の大きな出
力パワーを得ることができるというメリットを有する。

【００５６】なお、上記第１〜第３の実施形態では、電
源電圧ＶＣＣの中間電圧を発生するための構成として基
準電圧発生回路７あるいは分圧用抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を
用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。す
なわち、中間電圧を発生できる構成であれば何れにも適
用可能である。

【００５７】また、上記第１および第２の実施形態で
は、第２の信号線ＣＯＭに供給する電圧がアナログ電源
電圧ＶＣＣのちょうど１／２の電圧としているが、厳密
に１／２でなくても良い。すなわち、所望の最大振幅電
圧以上を得ることができれば、ＧＮＤ側あるいはＶＣＣ
側に多少片寄っていても良い。

【００５８】また、上記第１〜第３の実施形態では、
Ｌ，Ｒチャンネルの２チャンネルを持つステレオ音声対
応のヘッドホンについて説明したが、モノラル対応のヘ
ッドホンあるいはイヤホン等にも同様に本発明を適用す
ることが可能である。また、上記実施形態では左右のヘ
ッドホン１２，１３を備えるものを例として説明した
が、１つの音声出力部のみを持つイヤホンに適用するこ
とも可能である。

【００５９】また、上記第１〜第３の実施形態は、特に
小型・軽量化が望まれるポータブル型の電子機器に適用
した場合に好ましいが、据置型の電子機器に適用しても
良いことは言うまでもない。

【００６０】その他、上記説明した各実施形態は、本発
明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに
過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に
解釈されてはならないものである。すなわち、本発明は
その精神、またはその主要な特徴から逸脱することな
く、様々な形で実施することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、第２の信号線上に電源電圧の中間電圧を印加する
ことにより、音声出力部から見て（−電源電圧／２）〜
（＋電源電圧／２）の間で出力電圧が正負に振られてい
るように動作させることができる。これにより、音声信
号が供給される第１の信号線上に直流カット用のコンデ
ンサを設けなくても、音声出力部への出力電圧を正負に
振ることができる。したがって、従来は低周波の音声を
出力するために必須であった非常に大きなコンデンサを
省略することができ、電子機器の小型・軽量化および低
コスト化を図ることができる。

【００６２】また、本発明の他の特徴によれば、基準信
号の中間電圧をオペアンプにより生成するようにしたの
で、第２の信号線のインピーダンスを音声出力部から見
て無視できるほど小さくすることができる。これによ
り、第２の信号線の電圧変動を抑制し、その電位を常に
中間電圧に維持することが可能となる。したがって、左
チャンネルおよび右チャンネルの２チャンネルを有する
ステレオ音声に本発明を適用した場合に、その左右チャ
ンネルのセパレーションやＳ／Ｎを良好に保つことがで
きるとともに、左右チャンネルの出力電圧をきちんと正
負に振ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音声出力アンプを実施した第１の実施
形態によるヘッドホンアンプの構成例を示す図である。

【図２】本実施形態において、ヘッドホンから見た出力
電圧の動きを示す図である。

【図３】本発明の音声出力アンプを実施した第２の実施
形態によるヘッドホンアンプの構成例を示す図である。

【図４】本発明の音声出力アンプを実施した第３の実施
形態によるヘッドホンアンプの構成例を示す図である。

【図５】従来のヘッドホンアンプの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１デジタルＩ／Ｆ２デジタルフィルタ３ ΔΣ変調処理部４，５ドライバ６電源供給部７基準電圧発生回路８オペアンプ１０ＩＣチップ１１出力端子１２左ヘッドホン１３右ヘッドホン１４，１５電池２１〜２６オペアンプ３１，３２オペアンプＲ１１，Ｒ１２分圧用抵抗Ｒ１５，Ｒ１６バイアス用抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D005 BB02 5D011 AD03 5D020 AC01 5J064 AA04 BA03 BA09 BC07 BC12 BC19 BD01 5J069 AA02 AA21 AA27 AA66 CA81 CA93 FA10 HA25 HA29 HA33 KA01 KA12 KA41 KA48 KA53 KA63 MA22 SA06 TA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音声信号が供給される第１の信号線と、
上記音声信号との差をとって音声出力部に出力するため
に使用する基準信号が供給される第２の信号線とを有
し、上記第１の信号線の上記音声信号の増幅に使用される電
源電圧の中間電圧を生成し、上記第２の信号線の上記基
準信号として印加する中間電圧生成回路を備えたことを
特徴とする音声出力アンプ。
【請求項２】電源電圧に基づき音声信号を増幅して第
１の信号線に供給するためのドライバと、上記電源電圧の中間電圧を生成し、上記音声信号に対す
る基準信号を供給するための第２の信号線に上記中間電
圧を印加する中間電圧生成回路とを備えたことを特徴と
する音声出力アンプ。
【請求項３】上記第１の信号線は、少なくとも２チャ
ンネル分の音声信号を供給するための２本の信号線を含
み、上記第２の信号線に供給される基準信号は、上記２本の
信号線に供給される上記２チャンネル分の音声信号に対
して共通に用いられることを特徴とする請求項１または
２に記載の音声出力アンプ。
【請求項４】上記中間電圧生成回路は、オペアンプを
用いて構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れ
か１項に記載の音声出力アンプ。
【請求項５】上記中間電圧生成回路は、上記電源電圧
を略１／２に分圧する分圧回路と、上記分圧された電圧を入力として動作するオペアンプと
を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に
記載の音声出力アンプ。