JP2003087684A - Voice circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【本発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンな
ど音声出力装置における機器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device such as a television in an audio output device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、BSデジタルなど高性能のソース
が放送されるようになり、また入力信号の信号発生源と
して多種多様なものが開発されている。音声系において
も高音質化に対する需要が高まっており、また省エネル
ギーに対する要望も強い。こうした背景の中、音声回路
においては音質を損ねることなく且つ消費電力を低減す
ることが求められている。2. Description of the Related Art In recent years, high-performance sources such as BS digital have come to be broadcast, and various types of signal generators for input signals have been developed. In the audio system as well, there is an increasing demand for higher sound quality, and there is also a strong demand for energy saving. Against this background, it is required for the audio circuit to reduce the power consumption without impairing the sound quality.
【0003】従来、音声回路において消費電力を低減す
るための方法の1つとして、特開2000−16515
2号公報に示すような方法がある。[0003] Conventionally, as one of methods for reducing power consumption in a voice circuit, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-16515.
There is a method as shown in Japanese Patent Publication No.
【0004】図2は音声回路などに用いられる従来の増
幅回路のブロック図を示している。この方法では、ユー
ザーが出力レベル設定手段110を用いて設定したボリ
ュームなどの値を設定レベル検出手段105によって検
出し、その検出結果に基づいて電力増幅器103に供給
される電源電圧を電源電圧変更手段111において変更
することにより、例えば小音量出力時には必要以上に電
源電圧を上げないようにして消費電力の低減を図ってい
る。FIG. 2 shows a block diagram of a conventional amplifier circuit used in a voice circuit or the like. In this method, the setting level detecting means 105 detects a value such as a volume set by the user using the output level setting means 110, and the power supply voltage supplied to the power amplifier 103 is changed based on the detection result. By making a change in 111, for example, at the time of outputting a low volume, the power supply voltage is not raised more than necessary and power consumption is reduced.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の増幅回路では、
ユーザーが設定した出力レベルに連動して電力増幅器1
03の出力を変更するため、電力増幅器103に入力さ
れる音声信号のレベルが電力増幅器103の電源電圧に
見合ってない場合、例えば入力端子101に入力される
音声信号自体のレベルが小さく、設定された出力レベル
に基づいて決められた電力増幅器103のダイナミック
レンジを大幅に下回る場合などは、必要以上に電源電圧
を上げることとなり、消費電力のロスが発生してしま
う。SUMMARY OF THE INVENTION In the above amplifier circuit,
Power amplifier 1 linked to the output level set by the user
If the level of the audio signal input to the power amplifier 103 does not match the power supply voltage of the power amplifier 103, the level of the audio signal itself input to the input terminal 101 is low and is set to change When the dynamic range of the power amplifier 103, which is determined based on the output level, is greatly reduced, the power supply voltage is increased more than necessary, resulting in a loss of power consumption.
【0006】本発明は前記課題に鑑み、入力された音声
信号のレベルに常に見合った電源電圧を増幅器に供給で
きるように制御する音声回路を提供するものである。In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an audio circuit for controlling so that a power supply voltage always matching the level of an input audio signal can be supplied to an amplifier.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記の問題を解決するた
めに、本発明の音声回路は、音声信号のレベルを検出
し、そのレベルが低い時には音声パワーアンプに供給さ
れる電源電圧を下げるように制御し、レベルが高い時に
は音声パワーアンプに供給される電源電圧を上げるよう
に制御することを特徴とした音声回路である。In order to solve the above problems, the audio circuit of the present invention detects the level of an audio signal and lowers the power supply voltage supplied to the audio power amplifier when the level is low. The audio circuit is characterized by controlling so as to raise the power supply voltage supplied to the audio power amplifier when the level is high.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、常にまたは特定期間に音声信号のレベルまたは歪み
率を検出し、そのレベルまたは歪み率に応じて自動的に
電源電圧を変更することを特徴としたものであり、例え
ば音声信号レベルが小さい時には自動的に音声パワーア
ンプの電源電圧が下がり、必要以上に電源電圧を上げな
いため、音声回路における消費電力を低減することがで
き、また音声信号レベルが大きい時には必要な範囲内で
自動的にパワーアンプの電源電圧を上げるため、消費電
力の増加を最小限に抑えることができる他、ダイナミッ
クレンジの不足に起因する音声の歪みを補正することが
できるので、音質を向上することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention detects the level or distortion rate of an audio signal constantly or at a specific period, and automatically changes the power supply voltage according to the level or distortion rate. The power supply voltage of the audio power amplifier is automatically lowered when the audio signal level is low, and the power supply voltage is not raised more than necessary, so the power consumption of the audio circuit can be reduced. Also, when the audio signal level is high, the power supply voltage of the power amplifier is automatically raised within the required range, so that the increase in power consumption can be minimized and the audio distortion due to lack of dynamic range can be suppressed. Since it can be corrected, the sound quality can be improved.
【0009】(実施の形態1)以下、本発明の実施の形
態について、図1を用いて説明する。例として、テレビ
ジョンの音声回路を示す。(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. As an example, a television audio circuit is shown.
【0010】図1において、1は音声信号入力端子、2
は出力される音声信号の音質と音量を決定する音声プリ
アンプ、3は音声プリアンプ2から出力された音声信号
を増幅させる音声パワーアンプ、4は音声パワーアンプ
3から出力された音声信号を音声として出力する音声出
力スピーカー、5は音声プリアンプ2から出力された音
声信号のレベルを検出する音声信号レベル検出回路、6
は音声パワーアンプ3に電源電圧を供給する電源供給回
路、7は音声プリアンプ2を制御するとともに音声信号
レベル検出回路5の検出結果に基づいて電源供給回路6
を制御するマイコン、8は音声パワーアンプ3の電源電
圧値を記憶する記憶装置である。In FIG. 1, 1 is an audio signal input terminal, 2
Is an audio preamplifier that determines the sound quality and volume of the output audio signal, 3 is an audio power amplifier that amplifies the audio signal output from the audio preamplifier 2, and 4 is the audio signal that is output from the audio power amplifier 3 as audio. An audio output speaker, 5 is an audio signal level detection circuit for detecting the level of the audio signal output from the audio preamplifier 2, 6
Is a power supply circuit for supplying a power supply voltage to the audio power amplifier 3, 7 is a power supply circuit 6 for controlling the audio preamplifier 2 and based on the detection result of the audio signal level detection circuit 5.
The microcomputer 8 controls the power supply voltage value of the audio power amplifier 3.
【0011】まず、音声信号入力端子1に入力された音
声信号は音声プリアンプ2に入力される。そしてマイコ
ン7によって音声プリアンプ2が制御され、これにより
音量と音質が決定された音声信号が、音声パワーアンプ
3および音声信号レベル検出回路5に入力される。この
音量と音質が決定された音声信号は、音声信号レベル検
出回路5によって常に信号レベルのピーク値が検出さ
れ、このピークの値がマイコン7に入力される。マイコ
ン7は、このピーク値と記憶装置8から呼び出した音声
パワーアンプの電源電圧の値と基に、後述の条件のもと
電源供給回路6を制御し、音声パワーアンプに供給され
る電源電圧が変更されるとともに、音声パワーアンプ3
に供給される新たに変更された電源電圧の値が記憶装置
8に記憶される。前述の電源電圧のもと、音声プリアン
プ2から出力された音声信号が音声パワーアンプ3に入
力される。音声パワーアンプ3では、入力された音声信
号が一定のゲインで増幅されて出力され、音声出力スピ
ーカー4によって音声として出力される。First, the audio signal input to the audio signal input terminal 1 is input to the audio preamplifier 2. Then, the audio preamplifier 2 is controlled by the microcomputer 7, and the audio signal whose volume and sound quality are determined by this is input to the audio power amplifier 3 and the audio signal level detection circuit 5. With respect to the audio signal whose volume and sound quality have been determined, the audio signal level detection circuit 5 always detects the peak value of the signal level, and the peak value is input to the microcomputer 7. The microcomputer 7 controls the power supply circuit 6 based on this peak value and the value of the power supply voltage of the audio power amplifier called from the storage device 8 under the conditions described later, and the power supply voltage supplied to the audio power amplifier is controlled. Changed and voice power amplifier 3
The value of the newly changed power supply voltage supplied to the storage device 8 is stored in the storage device 8. The audio signal output from the audio preamplifier 2 is input to the audio power amplifier 3 under the aforementioned power supply voltage. The audio power amplifier 3 amplifies the input audio signal with a constant gain and outputs the amplified audio signal, which is output as audio by the audio output speaker 4.
【0012】次に、電源供給回路6を制御する際のマイ
コン7の具体的動作について説明する。まず機器の電源
投入時に初期設定として音声パワーアンプ3の電源電圧
は0Vであると記憶装置8に記憶させる。次に前述の音
声信号検出回路5によって検出された音声信号のピーク
値がマイコン7に入力されると、このピーク値と記憶装
置8から呼び出した音声パワーアンプ3の電源電圧の比
較を以下に述べる方法で行う。Next, a specific operation of the microcomputer 7 when controlling the power supply circuit 6 will be described. First, when the power of the device is turned on, the power supply voltage of the audio power amplifier 3 is stored in the storage device 8 as an initial setting. Next, when the peak value of the audio signal detected by the audio signal detection circuit 5 is input to the microcomputer 7, a comparison between this peak value and the power supply voltage of the audio power amplifier 3 called from the storage device 8 will be described below. Do by the way.
【0013】音声信号レベル検出回路5に入力される音
声信号と同レベルの信号が音声パワーアンプ3に入力さ
れ、一定のゲインで増幅されたのち出力されるので、音
声パワーアンプに入力される音声信号のピーク値をV
i、音声パワーアンプの増幅率が一定値Aで入力された
音声信号のレベルがA倍になるのものとし、音声パワー
アンプから出力される音声信号のピーク値をVoとする
と、Vo=A×Viの関係が成り立つ。記憶装置8から
呼び出した音声パワーアンプの電源電圧をVcとする
と、マイコン7ではVoとVcの比較を行い、電源電圧
があらかじめ定められたマージンを持つようにしてVo
自身より少し大きい値をとるように制御、すなわちマー
ジン値をαとした場合に音声パワーアンプの電源電圧が
Vo+αとなるように制御し、その結果決定された音声
パワーアンプの電源電圧値が記憶装置8に記憶される。A signal having the same level as the audio signal input to the audio signal level detection circuit 5 is input to the audio power amplifier 3, amplified with a constant gain and then output, so that the audio input to the audio power amplifier is output. The peak value of the signal is V
i, when the amplification factor of the audio power amplifier is a constant value A, the level of the audio signal input is A times, and the peak value of the audio signal output from the audio power amplifier is Vo, Vo = A × The relationship of Vi is established. Assuming that the power supply voltage of the audio power amplifier called from the storage device 8 is Vc, the microcomputer 7 compares Vo and Vc to make the power supply voltage have a predetermined margin.
The power supply voltage of the audio power amplifier is controlled so that the power supply voltage of the audio power amplifier becomes Vo + α when the margin value is α, and the power supply voltage value of the audio power amplifier determined as a result is stored in the storage device. 8 is stored.
【0014】なお、以上の説明では音声信号レベル検出
回路において音声信号のピーク値によって音声パワーア
ンプの電源電圧との比較を行い、電源電圧を制御する構
成としたが、音声信号のピーク値の他、平均値あるいは
実行値によって音声パワーアンプの電源電圧との比較を
行うこととしてもよい。In the above description, in the audio signal level detection circuit, the power supply voltage of the audio power amplifier is compared with the peak value of the audio signal to control the power supply voltage. Alternatively, the comparison with the power supply voltage of the audio power amplifier may be performed based on the average value or the execution value.
【0015】また、以上の説明では音声プリアンプから
出力される音声信号を検出する構成としたが、音声パワ
ーアンプから出力される音声信号を検出する構成として
もよい。この場合は、音声信号レベル検出回路において
前記にように音声信号のピーク値、または平均値、また
は実行値によって音声パワーアンプの電源電圧との比較
を行う他、音声パワーアンプから出力される音声信号の
歪み率を検出して歪み率が常にあらかじめ定められた値
以下となるように音声パワーアンプの電源電圧を制御す
るという方法としてもよい。In the above description, the audio signal output from the audio preamplifier is detected, but the audio signal output from the audio power amplifier may be detected. In this case, in the audio signal level detection circuit, the peak value, the average value, or the execution value of the audio signal is compared with the power supply voltage of the audio power amplifier as described above, and the audio signal output from the audio power amplifier is compared. May be detected and the power supply voltage of the audio power amplifier is controlled so that the distortion rate is always less than or equal to a predetermined value.
【0016】この音声回路の具体的な動作例を2つ示
す。Two specific operation examples of this audio circuit will be shown.
【0017】1つ目の例として、音声パワーアンプに入
力される音声信号のレベルが下がることにより、音声パ
ワーアンプにおけるダイナミックレンジが過多となる場
合の動作例を示す。音声プリアンプ2から出力される音
声信号レベルのピーク値がV1であるとき、音声パワー
アンプ3によってA倍に増幅されるものとしてピーク値
がA×V1であるから、マージンαを確保することとし
て、電源供給回路6はマイコン7によって音声パワーア
ンプの電源電圧がA×V1+αとなるように制御される
とともに、記憶装置8に音声パワーアンプの電源電圧が
A×V1+αであると記憶される。As a first example, an operation example in the case where the level of the audio signal input to the audio power amplifier is lowered and the dynamic range of the audio power amplifier becomes excessive is shown. When the peak value of the audio signal level output from the audio preamplifier 2 is V1, the peak value is A × V1 as being amplified by A times by the audio power amplifier 3, and therefore the margin α is secured. The power supply circuit 6 is controlled by the microcomputer 7 so that the power supply voltage of the audio power amplifier is A × V1 + α, and is stored in the storage device 8 as the power supply voltage of the audio power amplifier is A × V1 + α.
【0018】そこで音声プリアンプ2から出力される音
声信号の出力レベルのピーク値が前述のV1を下回るV
2に変化した場合、音声信号レベル検出回路5で音声信
号のピーク値がV2であると検出し、この値がピーク値
であるという情報がマイコン7に入力される。そしてマ
イコン7は記憶装置8から音声パワーアンプの電源電圧
として記憶されている値を呼び出す。この場合は、前述
よりA×V1+αである。このA×V1+αと、検出さ
れた音声信号レベルのピーク値V2に対応する音声パワ
ーアンプの電源電圧値A×V2+αと比較を行う。この
場合、検出された音声信号レベルのピーク値V2に対応
する音声パワーアンプの電源電圧値A×V2+αは前回
制御した音声パワーアンプの電源電圧値A×V1+αよ
り小さいため、マイコン7は音声パワーアンプの電源電
圧をA×V2+αまで下げるように電源供給回路6を制
御するとともに、記憶装置8に音声パワーアンプの電源
電圧がA×V2+αであると記憶させる。Therefore, the peak value of the output level of the audio signal output from the audio preamplifier 2 is lower than V1 described above.
When it changes to 2, the voice signal level detection circuit 5 detects that the peak value of the voice signal is V2, and the information that this value is the peak value is input to the microcomputer 7. Then, the microcomputer 7 calls from the storage device 8 the value stored as the power supply voltage of the audio power amplifier. In this case, it is A × V1 + α from the above. This A × V1 + α is compared with the power supply voltage value A × V2 + α of the audio power amplifier corresponding to the detected peak value V2 of the audio signal level. In this case, the power supply voltage value A × V2 + α of the audio power amplifier corresponding to the detected peak value V2 of the audio signal level is smaller than the power supply voltage value A × V1 + α of the previously controlled audio power amplifier. The power supply circuit 6 is controlled to lower the power supply voltage of A × V2 + α, and the storage device 8 stores the power supply voltage of the audio power amplifier as A × V2 + α.
【0019】2つ目の例として、音声パワーアンプに入
力される音声信号のレベルが上がることにより、音声パ
ワーアンプにおけるダイナミックレンジが不足となる場
合の動作例を示す。1つ目の例と同様に音声プリアンプ
2から出力される音声信号レベルのピーク値がV1であ
るとき、音声パワーアンプ3によってA倍に増幅される
ものとしてピーク値がA×V1であるから、マージンα
を確保することとして、電源供給回路6はマイコン7に
よって音声パワーアンプの電源電圧がA×V1+αとな
るように制御されるとともに、記憶装置8に音声パワー
アンプの電源電圧がA×V1+αであると記憶される。As a second example, an operation example in the case where the dynamic range in the audio power amplifier becomes insufficient due to the increase in the level of the audio signal input to the audio power amplifier will be shown. Similar to the first example, when the peak value of the audio signal level output from the audio preamplifier 2 is V1, the peak value is A × V1 as being amplified by A times by the audio power amplifier 3, Margin α
In order to ensure the above, the power supply circuit 6 is controlled by the microcomputer 7 so that the power supply voltage of the audio power amplifier becomes A × V1 + α, and the power supply voltage of the audio power amplifier is stored in the storage device 8 as A × V1 + α. Remembered.
【0020】そこで音声プリアンプ2から出力される音
声信号の出力レベルのピーク値が前述のV1を上回るV
3に変化した場合、音声信号レベル検出回路5で音声信
号のピーク値がV3であると検出し、この値がピーク値
であるという情報がマイコン7に入力される。そしてマ
イコン7は記憶装置8から音声パワーアンプの電源電圧
として記憶されている値を呼び出す。この場合は、前述
よりA×V1+αである。このA×V1+αと、検出さ
れた音声信号レベルのピーク値V3に対応する音声パワ
ーアンプの電源電圧値A×V3+αと比較を行う。この
場合、検出された音声信号レベルのピーク値V3に対応
する音声パワーアンプの電源電圧値A×V3+αは前回
制御した音声パワーアンプの電源電圧値A×V1+αよ
り大きいため、マイコン7は音声パワーアンプの電源電
圧をA×V3+αまで上げるように電源供給回路6を制
御するとともに、記憶装置8に音声パワーアンプの電源
電圧がA×V3+αであると記憶させる。Therefore, the peak value of the output level of the audio signal output from the audio preamplifier 2 exceeds V1 mentioned above.
When the value changes to 3, the audio signal level detection circuit 5 detects that the peak value of the audio signal is V3, and the information that this value is the peak value is input to the microcomputer 7. Then, the microcomputer 7 calls from the storage device 8 the value stored as the power supply voltage of the audio power amplifier. In this case, it is A × V1 + α from the above. This A × V1 + α is compared with the power supply voltage value A × V3 + α of the audio power amplifier corresponding to the detected peak value V3 of the audio signal level. In this case, the power supply voltage value A × V3 + α of the audio power amplifier corresponding to the detected peak value V3 of the audio signal level is larger than the power supply voltage value A × V1 + α of the previously controlled audio power amplifier. The power supply circuit 6 is controlled so as to raise the power supply voltage to A × V3 + α, and the storage device 8 stores the power supply voltage of the audio power amplifier as A × V3 + α.
【0021】なお、上記の説明では電源供給回路で供給
する電源電圧の値は連続可変であるものとしたが、不連
続に可変するもの、すなわち複数の段階的に変化するも
のとしてもよい。Although the value of the power supply voltage supplied by the power supply circuit is continuously variable in the above description, it may be variable discontinuously, that is, it may be changed in a plurality of steps.
【0022】このように音声信号のレベルに応じて自動
的に音声パワーアンプの電源電圧を変更することで、常
に音声パワーアンプにおけるダイナミックレンジを過不
足なく確保することができる。By automatically changing the power supply voltage of the audio power amplifier according to the level of the audio signal in this manner, it is possible to always secure the dynamic range of the audio power amplifier without excess or deficiency.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明の音声回路によれば、音声信号の
レベルに応じて自動的に音声パワーアンプの電源電圧を
変更することで、例えば音声信号レベルが小の時には自
動的に音声パワーアンプの電源電圧が下がり、必要以上
に電源電圧を上げないため、音声回路における消費電力
を低減することができる。According to the audio circuit of the present invention, by automatically changing the power supply voltage of the audio power amplifier according to the level of the audio signal, the audio power amplifier is automatically operated when the audio signal level is low. Since the power supply voltage of is decreased and the power supply voltage is not increased more than necessary, power consumption in the audio circuit can be reduced.
【0024】また、音声信号レベルが大の時には必要な
範囲内で自動的にパワーアンプの電源電圧を上げるた
め、消費電力の増加を最小限に抑えることができる他、
ダイナミックレンジの不足に起因する音声の歪みを補正
することができるので、音質を向上することができる。Further, when the audio signal level is high, the power supply voltage of the power amplifier is automatically raised within a required range, so that the increase in power consumption can be suppressed to a minimum.
Since it is possible to correct the sound distortion caused by the lack of the dynamic range, it is possible to improve the sound quality.
【図1】本発明の実施の形態における音声回路のブロッ
ク図FIG. 1 is a block diagram of an audio circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の電力増幅回路のブロック図FIG. 2 is a block diagram of a conventional power amplifier circuit.
1、101 音声信号入力端子 2、102 音声プリアンプ 3 音声パワーアンプ 4、104 音声出力スピーカー 5 音声信号レベル検出回路 6 電源供給回路 7 マイコン 8 記憶装置 1, 101 Audio signal input terminal 2,102 voice preamplifier 3 voice power amplifier 4, 104 audio output speaker 5 Audio signal level detection circuit 6 Power supply circuit 7 Microcomputer 8 storage devices
フロントページの続き Fターム(参考) 5C026 DA00 DA05 EA00 5D020 AC01 5J091 AA02 AA41 CA21 CA36 FA01 KA00 KA33 KA62 SA05 TA01 5J092 AA02 AA41 CA36 CA81 FA01 FA10 GR01 GR05 KA12 KA17 KA49 KA55 KA62 MA14 MA20 SA05 TA01 5J500 AA02 AA41 AC21 AC36 AC81 AF01 AF10 AK00 AK12 AK17 AK33 AK49 AK55 AK62 AM14 AM20 AS05 AT01 RG01 RG05Continued front page F-term (reference) 5C026 DA00 DA05 EA00 5D020 AC01 5J091 AA02 AA41 CA21 CA36 FA01 KA00 KA33 KA62 SA05 TA01 5J092 AA02 AA41 CA36 CA81 FA01 FA10 GR01 GR05 KA12 KA17 KA49 KA55 KA62 MA14 MA20 SA05 TA01 5J500 AA02 AA41 AC21 AC36 AC81 AF01 AF10 AK00 AK12 AK17 AK33 AK49 AK55 AK62 AM14 AM20 AS05 AT01 RG01 RG05
Claims (2)
し、そのレベルまたは歪み率に応じて自動的に電源電圧
を変更することを特徴とする音声回路。1. An audio circuit which detects the level or distortion rate of an audio signal and automatically changes the power supply voltage according to the level or distortion rate.
プと、前記音声プリアンプから出力された音声信号のレ
ベルを増幅させる音声パワーアンプと、前記音声パワー
アンプに電源を供給する電源供給回路と、前記音声プリ
アンプから出力される音声信号のレベルを検出する音声
信号レベル検出回路と、前記電源供給回路の電源電圧お
よび前記音声プリアンプから出力される音声信号の音量
と音質を制御するマイコンと、前記音声パワーアンプの
電源電圧値を記憶する記憶装置を備えた音声回路。2. An audio preamplifier for determining sound quality and volume, an audio power amplifier for amplifying a level of an audio signal output from the audio preamplifier, a power supply circuit for supplying power to the audio power amplifier, and the audio An audio signal level detection circuit that detects the level of an audio signal output from a preamplifier, a microcomputer that controls the power supply voltage of the power supply circuit and the volume and sound quality of the audio signal output from the audio preamplifier, and the audio power amplifier An audio circuit equipped with a storage device for storing the power supply voltage value of.
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