JP2002345078A

JP2002345078A - 音声出力アンプ

Info

Publication number: JP2002345078A
Application number: JP2001150815A
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: WO2002095935A1

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯型機器の小型・軽量化を妨げることな
く、α波のように極めて低い周波数の音声をヘッドホン
に出力できるようにする。【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ＣＯ
Ｍに印加することにより、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、ヘッドホンから見て−ＶＣＣ／２〜
ＶＣＣ／２の間で出力電圧が正負に振れているように動
作させることができるようにし、低周波の音声を出力す
るために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】音声信号を左右のヘッドホン１２，１３か
ら出力する際は、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。これを防ぐ
ために、直流カット用にコンデンサＣ４，Ｃ５が設けら
れる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、音楽を聴き
ながらリラックス感、やすらぎ感、精神的ゆとり、集中
力、潜在能力等を高めることができるものとして、いわ
ゆるα波が注目されている。通常、音楽などの音声信号
は、人間の耳に聞こえる２０〜２０ＫＨｚ程度の周波数
特性を持つ。これに対してα波は、２０Ｈｚ以下の人間
の耳には聞こえない音声波である。音楽メディアの中に
は、このα波に相当する信号を記録したものも多く存在
する。

【００１３】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。そのため、α波のように極めて低い周波
数の音声をヘッドホン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、直流カット用コンデンサ
Ｃ４，Ｃ５の外形は非常に大きなものとなってしまう。

【００１４】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。したがって、小型・軽
量化等が強く要求される携帯型の電子機器において、装
置を小型・軽量に維持したまま、α波のように極めて低
い周波数の音声をヘッドホンに出力することは、極めて
困難であった。

【００１５】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、携帯型機器の小型・軽量化を妨
げることなく、α波のように極めて低い周波数の音声を
ヘッドホンに出力できるようにすることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の音声出力アンプ
は、低周波領域を含む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。

【００１７】本発明の他の態様では、低周波の信号に、
これに比べて周波数の高い音声信号を重畳する重畳回路
と、上記重畳回路より出力される音声信号が供給される
第１の信号線と、上記第１の信号線に供給された音声信
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、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とを備えたことを特徴とする。

【００１８】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。

【００１９】本発明のその他の態様では、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。

【００２０】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り、極めて低い
周波数の音も出力することが可能となる。

【００２１】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。

【００２２】

【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。この第１
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。

【００２３】図１では、アナログ電源電圧ＶＣＣとして
１２Ｖを用いている。Ｒ１１，Ｒ１２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Ｒ
１２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＝６Ｖが現れる。

【００２４】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。

【００２５】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Ｒ１
５，Ｒ１６が設けられており、ここにオペアンプ２１の
出力信号が供給されるようになっている。

【００２６】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（例え
ば、２０Ｈｚ近傍の低周波音声信号）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。

【００２７】一方、マイクロコンピュータ（マイコン）
２８は、２０Ｈｚ以下の極めて低い周波数の信号、例え
ば７〜１３Ｈｚ程度のα波に相当する信号を生成する。
この超低周波信号は、例えばＰＷＭ（Pulse Width Modu
lation：パルス幅変調）信号として生成する。マイコン
２８より出力されたＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ２４〜Ｒ２６
およびコンデンサＣ１４〜Ｃ１６から成る３段フィルタ
によりアナログ音声信号となる。

【００２８】なお、超低周波信号を発生させる手段は、
マイコン２８を用いた方法に限られない。例えば、デジ
タル処理で発生させる場合は、ＤＳＰ（Digital Signal
Processor）などのデジタル信号処理回路で超低周波の
デジタル信号を発生させ、そのデジタル信号をＤ／Ａコ
ンバータでアナログ信号に変換する方法でも良い。この
場合、図１の抵抗Ｒ２４〜Ｒ２６およびコンデンサＣ１
４〜Ｃ１６をＤ／Ａコンバータとして用いることが可能
である。また、アナログ処理で発生させる場合は、ＣＲ
／ＬＣ発振器などを使用することが可能である。

【００２９】この低周波アナログ音声信号は、直流カッ
ト用のコンデンサＣ１３を介してオペアンプ２４のプラ
ス端子に入力される。このオペアンプ２４の入力段に
も、バイアス用の抵抗Ｒ１７が設けられており、ここに
オペアンプ２１の出力信号が供給されるようになってい
る。このバイアス抵抗Ｒ１７の抵抗値も大きくする（例
えば１００ＫΩ）ことにより、直流カット用のコンデン
サＣ１３を大容量にしなくても、２０Ｈｚ以下の超低周
波の音声信号を通すことができる。

【００３０】上記３つのオペアンプ２２〜２４は、加算
アンプとして機能する。すなわち、オペアンプ２２から
出力され抵抗Ｒ１８を通過したＬチャンネルの音声信号
と、オペアンプ２４から出力され抵抗Ｒ２０を通過した
超低周波の音声信号とが加算される。また、オペアンプ
２３から出力され抵抗Ｒ１９を通過したＲチャンネルの
音声信号と、オペアンプ２４から出力され抵抗Ｒ２１を
通過した超低周波の音声信号とが加算される。なお、抵
抗Ｒ１８〜Ｒ２１は同じ抵抗値（例えば２０ＫΩ）であ
る。

【００３１】このようにして、マイコン２８で生成され
た超低周波のα波に対して、信号線ＩＮＬ、ＩＮＲより
入力されたＬチャンネルおよびＲチャンネルの音声信号
が重畳される。α波に重畳したＬ，Ｒチャンネルの音声
信号は、次段のオペアンプ２５，２７のマイナス端子に
入力される。

【００３２】これらのオペアンプ２５，２７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ＯＵＴ
Ｌ，ＯＵＴＲに出力する。このとき、各オペアンプ２
５，２７より出力される音声信号は、各オペアンプ２
５，２７の制御端に供給される電源電圧ＶＣＣに従って
０〜１２Ｖの間で振られる。第１の信号線ＯＵＴＬ，Ｏ
ＵＴＲに出力されたＬ，Ｒチャンネルの音声信号は、図
示しないローパスフィルタおよびヘッドホン接続端子を
介して左右のヘッドホンへとそれぞれ出力される。

【００３３】もう１つのオペアンプ２６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２６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２６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。
この第２の信号線ＣＯＭに出力された中間電圧の基準信
号は、図示しないヘッドホン接続端子を介して左右ヘッ
ドホンの双方に出力される。

【００３４】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が印加されたときは、左ヘッドホンから見れ
ば、出力電圧が＋ＶＣＣ／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
ヘッドホンから見れば、出力電圧が−ＶＣＣ／２（＝０
−ＶＣＣ／２）だけマイナス側に振られたことになる。

【００３５】すなわち、図２に示すように、左ヘッドホ
ンからすれば、−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、左右ヘッドホンへの
出力電圧を正負に振ることができる。

【００３６】これにより、低周波の音声信号を出力する
ために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。言い換えると、携帯型機
器の小型・軽量化を妨げることなく、α波のように極め
て低い周波数の音声をヘッドホンに出力することができ
るようになる。

【００３７】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に出力する際
に使用する基準信号の中間電圧（ＶＣＣ／２）を、図５
に示したドライバ４，５と同様のスイッチングアンプで
はなく、オペアンプ２１，２６により生成している。こ
のようにオペアンプを用いた場合は、第２の信号線ＣＯ
Ｍのインピーダンスを左右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。

【００３８】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からヘッドホンアンプ
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。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。

【００３９】これに対して、本実施形態のようにオペア
ンプ２１，２６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
ホンへの出力電圧をきちんと正負に振ることができる。

【００４０】このように、オペアンプ２１，２６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２１，２６の
構成は簡易で良く、回路面積を大きくすることなくオペ
アンプ２１，２６をＩＣチップ内に内蔵することも可能
である。

【００４１】なお、本実施形態の場合、左右ヘッドホン
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、Ｃ
Ｄ／ＭＤ／ＤＶＤプレーヤ、ＭＰ３やＡＴＲＡＣ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。

【００４２】（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。この第２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。なお、図３において、図１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。

【００４３】上記第１の実施形態では、マイコン２８で
発生した２０Ｈｚ以下のα波に、信号線ＩＮＬ，ＩＮＲ
より入力される２０〜２０ＫＨｚの音声信号を重畳して
出力する例を示した。これに対して、第２の実施形態
は、最初からα波に重畳された音声信号を信号線ＩＮ
Ｌ，ＩＮＲより入力し、それをヘッドホンにそのまま出
力するようにしたものである。

【００４４】図１と図３を比べれば分かるように、図３
の第２の実施形態では、α波を発生してこれに音声信号
を重畳させるための回路（マイコン２８、３段フィルタ
Ｒ２４〜Ｒ２６，Ｃ１４〜Ｃ１６、オペアンプ２４、抵
抗Ｒ１８〜Ｒ２１）を備えていない。その他の回路は図
１と同様である。図３に示す構成の場合、α波に重畳さ
れた音声信号が信号線ＩＮＬ，ＩＮＲより入力され、そ
れがオペアンプ２２，２３，２５，２７を介して図示し
ないヘッドホンに出力される。

【００４５】この第２の実施形態においても、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、ヘッドホンからすれば、−ＶＣＣ／２〜＋ＶＣ
Ｃ／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、左右ヘッドホンへの出
力電圧を正負に振ることができる。

【００４６】これにより、低周波の音声信号を出力する
ために従来は必須であった非常に大きなコンデンサを省
略することができる。よって、携帯型機器の小型・軽量
化を妨げることなく、α波のように極めて低い周波数の
音声をヘッドホンに出力することができるようになる。
また、スイッチングアンプではなくオペアンプを用いる
ことにより、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、左右ヘッドホン
への出力電圧をきちんと正負に振ることができる。

【００４７】（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１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。

【００４８】図４に示す第３の実施形態では、図１に示
したオペアンプ２６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２５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２７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。

【００４９】オペアンプ２５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−のへ出力信号
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。

【００５０】また、オペアンプ２７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。

【００５１】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。

【００５２】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１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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】

【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、低周波の音声を出力す
るために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、装置の小型・軽量化を妨げること
なく、α波のように極めて低い周波数の音声を音声出力
部に出力することができる。

【００５９】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】

２１〜２７オペアンプ２８マイコン３１，３２オペアンプＲ１１，Ｒ１２分圧用抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７バイアス用抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低周波領域を含む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】低周波の信号に、これに比べて周波数の
高い音声信号を重畳する重畳回路と、上記重畳回路より出力される音声信号が供給される第１
の信号線と、上記第１の信号線に供給された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、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、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。