JP2004104922A

JP2004104922A - Supply voltage controller

Info

Publication number: JP2004104922A
Application number: JP2002264382A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Kudo; 工藤　和幸; Akio Ozawa; 小沢　昭夫; Masaru Sasaki; 佐々木　勝
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure the dynamic range of a power amplifier and reduce its power consumption. <P>SOLUTION: A power supply 9 is connected with a variable DC-DC converter 11 with a fuse Fz in-between, and the secondary output voltage Vb is taken as supply voltage for the power amplifier 13. In addition, a current detecting portion 10 which detects a primary current Ia flowing into the variable DC-DC converter 11 and a control unit 14 which controls the variable DC-DC converter 11 are provided. If the gain of a signal Sat supplied to the power amplifier 13 is less than a predetermined threshold, the variable DC-DC converter 11 is controlled so as to output such a low supply voltage VLb that the dynamic range for signals Sat of small amplitude is ensured. If the gain of a signal Sat exceeds the threshold, the variable DC-DC converter 11 is controlled so as to output such a high supply voltage VHb that the dynamic range for signals Sat of medium amplitude is ensured. If after the output of the high supply voltage VHb, the current Ia detected at the current detecting portion 10 reaches the predetermined maximum current value, a voltage VMb lower than the high voltage VHb is caused to be outputted. Thus, the power consumption of the power amplifier 13 is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の電源電圧を制御する電源電圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スピーカ等を駆動するためのパワーアンプを備えた車載用オーディオ機器にあっては、自動車用バッテリのバッテリ出力電圧を、変圧器である直流／直流変換器（以下「ＤＣ／ＤＣコンバータ」という）で変圧し、そのＤＣ／ＤＣコンバータの二次出力電圧をパワーアンプの電源電圧とすべく供給することが行われている。
【０００３】
そして、パワーアンプに入力される信号の振幅が大きくなると、ＤＣ／ＤＣコンバータを制御して、昇圧した二次出力電圧を出力させることで、パワーアンプの電源電圧を上げ、それによってパワーアンプの出力のダイナミックレンジを確保する電源電圧制御が行われていた。
【０００４】
図１（ａ）は、この車載用オーディオ機器に設けられた従来の電源電圧制御装置の構成を示したブロック図であり、主として、ＤＣ／ＤＣコンバータ３と制御部７によって電源電圧制御装置が構成されている。
【０００５】
同図（ａ）において、自動車に搭載されている蓄電池等のいわゆる自動車用バッテリ１にヒューズボックス２が接続されており、ヒューズボックス２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ３の一次側入力端子が接続されている。
【０００６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３の二次側出力端子には、パワーアンプである電力増幅器６の電源供給端子が接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ３の二次出力電圧Ｖｂを電力増幅器６の電源電圧（供給電圧“Ｓｕｐｐｌｙ　Ｖｏｌｔａｇｅ”とも呼ばれている）として供給するようになっている。
【０００７】
また、車載用オーディオ機器には、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）等の情報記録媒体に記録されている音楽等の情報を再生する再生装置やラジオ放送を受信する受信機等の信号源４と、その信号源４より供給される入力信号Ｓｉｎを電圧増幅する電子ボリュームと呼ばれる可変利得回路５とが設けられている。そして、電力増幅器６が可変利得回路５の出力信号Ｓａｔを電力増幅し、電力増幅後の信号Ｓｏｕｔをスピーカ等に供給する。
【０００８】
また、車載用オーディオ装置の動作を集中管理するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を有する制御部７と、操作パネルに設けられた音量調整用の操作ボタン等を有する操作部８とが設けられている。
【０００９】
かかる構成において、ユーザー等が上述の音量調整用の操作ボタンを操作すると、制御部７がその操作量Ｍを検出し、利得制御信号ＶＬＭを可変利得回路５に供給することにより操作量Ｍに比例した利得Ｇに設定させる。
【００１０】
つまり、予め決められている最低操作量Ｍｍｉｎと最大操作量Ｍｍａｘの範囲内において、ユーザー等が操作量Ｍを増加していくと、それに応じて可変利得回路５の利得Ｇが最小利得Ｇｍｉｎと最大利得Ｇｍａｘの範囲内で増加していくことから、スピーカ等より出力される再生音の音量を上げることができ、逆に操作量Ｍを減少させていくと利得Ｇが減少していき、再生音の音量を下げることができるようになっている。
【００１１】
更に制御部７は、切換え制御信号ＣＮＴによってＤＣ／ＤＣコンバータ３の二次出力電圧Ｖｂを切り換えさせる。すなわち、図１（ｂ）に示すように、操作量Ｍが所定の閾値Ｍｔｈｄ未満のときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ３をオフ（ＯＦＦ）し、二次出力電圧Ｖｂをバッテリ出力電圧Ｖａに等しい１４．４ボルトに設定し、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えると、二次出力電圧Ｖｂを１６．０ボルトに切り換えさせる。
【００１２】
したがって、制御部７は、操作量の閾値Ｍｔｈｄに相当する可変利得回路５の利得Ｇｔｈｄを境にしてＤＣ／ＤＣコンバータ３の二次出力電圧Ｖｂを切り換えさせ、可変利得回路５の利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄ未満のときには、電力増幅器６に供給される小振幅の信号Ｓａｔに対して十分なダイナミックレンンジを確保し得る１４．４ボルトを電力増幅器６の電源電圧として設定する。一方、可変利得回路５の利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄを超えるときには、電力増幅器６に供給される大振幅の信号Ｓａｔに対して更に十分なダイナミックレンンジを確保すべく、電力増幅器６の電源電圧を１６．０ボルトに設定させるようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電源電圧制御装置では、図１（ｃ）に例示するように、操作量Ｍの増加に伴って可変利得回路５の利得Ｇが増加し、電力増幅器６に供給される信号Ｓａｔの振幅が大きくなると、電力増幅後の信号Ｓｏｕｔの振幅も大きくなることから、上述の操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄとなるのを境にしてＤＣ／ＤＣコンバータ３の二次出力電圧Ｖｂを昇圧電圧にさせることで、電力増幅器６のダイナミックレンジを確保することとしている。
【００１４】
ここで、二次出力電圧Ｖｂを昇圧電圧とすると、電力増幅器６における電力増幅能力が増大することとなるため、ＤＣ／ＤＣコンバータ３から電力増幅器６へ流入する電流（二次電流）Ｉｂが増加し、それに伴って自動車用バッテリ１からＤＣ／ＤＣコンバータ３に流入する電流（一次電流）Ｉａも増加する。
【００１５】
このため、仮に、自動車に予め備えられている標準の自動車用フューズボックスに取り付けられている容量１０アンペアのオーディオ用フューズＦｚａを介してＤＣ／ＤＣコンバータ３を接続することにすると、図１（ｂ）に例示するように、電力増幅器６が大振幅の信号Ｓａｔを増幅した際、１０アンペアを超える一次電流Ｉａが流れ、オーディオ用フューズＦｚａが断線する等の問題を生じる場合がある。
【００１６】
そこで、従来は、図１（ａ）に例示したように、オーディオ用フューズＦｚａよりも大容量の例えば１５アンペアのフューズＦｚｂをフューズボックス２内に別途設けたり、標準として設けられているフューズボックスとは別に、１５アンペアのフューズＦｚｂを備えた別個のフューズボックス２を設け、更にエンジンルーム内に搭載されている自動車用バッテリ１とフューズＦｚｂ間を通常一般に利用されているオーディオ用配線ケーブルよりも大容量の配線ケーブルで別途接続することで、いわゆる電源ラインの大容量化を図っていた。
【００１７】
しかし、このように特別な電源ラインを構築すべく、大容量のフューズと特別な配線等を別途に施すと、コストの上昇や特殊な取り付け作業が必要になる等の問題があることから、特別な電源ラインを構築する必要の無い電源電圧制御装置の開発が望まれていた。
【００１８】
本発明はこうした従来の課題に鑑みてなされたものであり、新規な構成の電源電圧制御装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の電源電圧制御装置は、電源の出力電圧を変圧して電力増幅器の電源電圧を生成する変圧手段を備えた電源電圧制御装置であって、前記電源より前記変圧手段に流入する電流、又は前記変圧手段を介して前記電源より前記電力増幅器に流入する電流を検出する電流検出手段と、前記電力増幅器に入力される入力信号に対する利得を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記入力信号に対する利得が予め決められた閾値未満のときには、前記変圧手段に対して予め決められている第１電圧の電源電圧を出力させ、前記入力信号に対する利得が前記閾値を超えると、前記変圧手段に対して前記第１電圧より高い予め決められている第２電圧の電源電圧を出力させ、当該第２電圧の電源電圧を出力させた後、前記電流検出手段で検出される電流が予め決められた電流値に達すると、前記変圧手段に対して前記第２電圧より低い第３電圧の電源電圧を出力させることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態を図２を参照して説明する。なお、図２（ａ）は本実施形態の電源電圧制御装置の構成を示したブロック図である。また、一例として、車載用オーディオ機器に備えられているスピーカ等を駆動するためのいわゆるメインアンプ或いはパワーアンプと呼ばれる電力増幅器１３の電源電圧を制御するために設けられた場合を示している。
【００２１】
同図（ａ）において、本電源電圧制御装置は、電流検出手段としての電流検出部１０と、変圧手段としての可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、制御手段としての制御部１４とを備えて構成されている。
【００２２】
可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、自動車に設けられている容量１０アンペアの標準のオーディオ用フューズＦｚを介して電源９としての自動車用バッテリに接続され、制御部１４からの切換え制御信号ＣＮＴによる指示に従って、電源９から供給される１つの一次入力電圧Ｖａを変圧することで、異なった値の二次出力電圧Ｖｂを出力する。
【００２３】
なお、自動車のエンジンルームに搭載されている電源９と、車室内等に予め備えられている標準のフューズボックスに設けられるオーディオ用フューズＦｚとの間も、標準のオーディオ用配線ケーブルで接続されている。したがって、オーディオ用フューズＦｚに可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一次側入力端子を接続するだけの配線となっている。
【００２４】
電流検出部１０は、オーディオ用フューズＦｚを介して可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流Ｉａを検出する電流検出素子や電流検出回路で形成されている。
【００２５】
例えば、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一次側入力端子に一次電流Ｉａが流れると生じることとなる磁束を検出することによって電流検出を行う電流検出素子や、一次電流Ｉａの一部を分流することで得られる微少電流を高精度の固定抵抗に流すことで電圧に変換して電流検出する電流検出回路等、様々な電流検出素子や電流検出回路が適用されている。
【００２６】
同図（ａ）中に示されている可変利得回路１２は、電子ボリュームと呼ばれ、電力増幅器１３と共に車載用オーディオ機器に備えられている。また、電圧増幅器又はアッテネータで形成されており、制御部１４からの利得制御信号ＶＬＭに従って、増幅率又は減衰率（以下、これらを「利得」という）Ｇを可変設定する。
【００２７】
そして、ＣＤやＤＶＤ等の情報記録媒体に記録されている音楽等の情報を再生する再生装置やラジオ放送を受信する受信機等の信号源から供給される入力信号Ｓｉｎを上述の利得Ｇに基づいて電圧増幅し、電圧増幅後の信号Ｓａｔを電力増幅器１３に供給する。
【００２８】
電力増幅器１３は、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂが電源電圧として供給されることで動作すると共に、可変利得回路１２からの信号Ｓａｔを電力増幅し、電力増幅後の信号Ｓｏｕｔを例えばスピーカ等に供給することで再生音を鳴動させる。
【００２９】
制御部１４は、ユーザー等が音量調整用の操作ボタン等を操作すると、その操作量Ｍを検出し、利得制御信号ＶＬＭによって可変利得回路１２の利得Ｇを操作量Ｍに比例した値に調整させる。
【００３０】
なお、本実施例は音量調整用の操作ボタンについて特段の特徴を有するものではなく、音量を増減させたりそのままの音量に保つべく操作される、抵抗値の大小に応じて音量を設定するように構成されている周知の回動式可変抵抗器やスライド式可変抵抗器でもよいし、特定の部分を接触或いは押圧し続けると音量を増加、別の特定の部分を接触或いは押圧し続けると音量を減少させるように構成されているいわゆる押しボタン式や接触式のスイッチ等であってもよい。
【００３１】
更に制御部１４は、操作量Ｍが予め決められている最低操作量Ｍｍｉｎと最大操作量Ｍｍａｘの範囲内の所定の閾値Ｍｔｈｄ未満のときには、切換え制御信号ＣＮＴによって、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をオフ（ＯＦＦ）させ、二次出力電圧Ｖｂを一次入力電圧（すなわち、電源９の出力電圧）Ｖａと等しい電圧（以下、低電圧値の電圧という意味で「低電圧」という）ＶＬｂに設定させる。
【００３２】
つまり、１４．４ボルトの自動車用バッテリを電源９とした場合、図２（ｂ）に例示するように、操作量ＭがＭｍｉｎ≦Ｍ＜Ｍｔｈｄの関係を満足する範囲内のときには、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をオフ（ＯＦＦ）させることで、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をスルー状態に設定し、自動車用バッテリの出力電圧をそのまま二次出力電圧Ｖｂとして出力させる。
【００３３】
一方、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超える大きな値になると、切換え制御信号ＣＮＴによって、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂを電源９の出力電圧Ｖａより高い電圧（以下、高電圧値の電圧という意味で「高電圧」という）ＶＨｂに切り換え設定させる。
【００３４】
すなわち、図２（ｂ）に例示するように、操作量Ｍが上述のＭｍｉｎ≦Ｍ＜Ｍｔｈｄの関係から、Ｍｔｈｄ≦Ｍの関係になった時点で、二次出力電圧Ｖｂを例えば１６．０ボルトの高電圧ＶＨｂに切換えさせる。
【００３５】
ここで、可変利得回路５から電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔに対して、電力増幅器１３のダイナミックレンジが十分に確保されるように、最低操作量Ｍｍｉｎと最大操作量Ｍｍａｘ、閾値Ｍｔｈｄ、可変利得回路１２の利得Ｇ、最低利得Ｇｍｉｎ、最大利得Ｇｍａｘ、閾値の利得Ｇｔｈｄ、低電圧ＶＬｂ（１４．４ボルト）、高電圧ＶＨｂ（１６．０ボルト）の関係が予め決められている。
【００３６】
つまり、最低利得Ｇｍｉｎから最大利得Ｇｍａｘまでの利得可変範囲を、利得の大きさに基づいて、小利得の範囲と中利得の範囲と大利得の範囲との３つの範囲に区分する。この区分の際、小利得の範囲と中利得の範囲をユーザー等が常用する範囲に決める。
【００３７】
更に、小利得の範囲と中利得の範囲との分岐点に相当する利得Ｇを閾値の利得Ｇｔｈｄと決める。
【００３８】
そして、利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄ未満のときに生じる信号Ｓａに対して、十分なダイナミックレンジを確保し得る電源電圧として低電圧ＶＬｂ（１４．４ボルト）を設定し、利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄ以上のときに生じる信号Ｓａに対して、十分なダイナミックレンジを確保し得る電源電圧として高電圧ＶＨｂ（１６．０ボルト）を設定することとしている。
【００３９】
すなわち、利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄ未満のときに生じる信号Ｓａは小振幅であることから、電源電圧を低電圧ＶＬｂ（１４．４ボルト）の電圧値に設定するように予め決めておくことで、十分なダイナミックレンジを確保するようにし、一方、利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄ以上のときに生じる信号Ｓａは中振幅又は大振幅であることから、電源電圧を高電圧ＶＨｂ（１６．０ボルト）の電圧値に設定するように予め決めておくことで、少なくとも中振幅の信号Ｓａに対して十分なダイナミックレンジを確保するようにしている。
【００４０】
更に制御部１４は、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに切り換えた後、電流検出部１０より出力される検出信号Ｓｄｅｔに基づいて可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流Ｉａを逐一調べる。そして、一次電流Ｉａが所定の最大電流値Ｉｍａｘより小さな値のときには、二次出力電圧Ｖｂを上述の高電圧ＶＨｂに維持する。
【００４１】
ここで、最大電流値Ｉｍａｘは、オーディオ用フューズＦｚの許容量に相当する１０アンペアに決められている。
【００４２】
一方、二次出力電圧Ｖｂが高電圧ＶＨｂに設定されている状態で、一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きな値（つまり、フューズＦｚで許容されている１０アンペアより大きな値であってフューズＦｚが切れない程度の電流値）になると、切換え制御信号ＣＮＴによって、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂを、電源９の出力電圧（１４．４ボルト）Ｖａと高電圧（１６．０ボルト）ＶＨｂとの範囲内の電圧（以下「中間電圧」という）ＶＭｂに切り換えさせる。別言すれば、図２（ｂ）に例示するように、二次出力電圧Ｖｂを、ＶＬｂ≦ＶＭｂ＜ＶＨｂの関係を満足する中間電圧ＶＭｂに切り換えさせる。
【００４３】
また、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えた結果、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定した後や、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂより低い値の中間電圧ＶＭｂに設定した後、例えばユーザー等が利得Ｇを減少させて音量を下げようと欲して操作量Ｍを下げた場合（減少させた場合）、制御部１４は、一旦、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定する。そして、減少した操作量ＭがＭｔｈｄ≦Ｍ＜Ｍｍａｘの関係を満足する範囲内であれば、上述の一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きな値となるのに伴って中間電圧ＶＭｂに設定し、更に中間電圧ＶＭｂに設定した後に操作量Ｍが下げられると、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定するという処理を繰り返す。
【００４４】
そして更に、下げられた操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満の範囲内となった場合、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂに設定する。
【００４５】
このように、制御部７は、操作量の閾値Ｍｔｈｄを境にして、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂ又は高電圧ＶＨｂに設定すると共に、操作量ＭがＭｔｈｄ≦Ｍ＜Ｍｍａｘの範囲内において増加した場合には、一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きくなるのに応じて二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂより低い中間電圧ＶＭｂに設定する。また、操作量ＭがＭｔｈｄ≦Ｍ＜Ｍｍａｘの範囲内において減少した場合には、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定し、更に一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きくなるのに応じて二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂより低い中間電圧ＶＭｂに設定する。そして、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満となると、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂに設定する。　こうして、制御部７は、ユーザー等による操作量Ｍの増減操作に応じて、二次出力電圧Ｖｂを制御するようになっている。
【００４６】
次に、かかる構成を有する本電源電圧制御装置の動作を図２（ｂ）のダイヤグラムを参照して説明する。
【００４７】
まず、操作量Ｍが上述の最低操作量Ｍｍｉｎと閾値Ｍｔｈｄの範囲内に設定されている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂに設定する。
【００４８】
また、操作量Ｍが最低操作量Ｍｍｉｎと閾値Ｍｔｈｄの範囲内のときには、可変利得回路１２の利得Ｇも小さいことから、電力増幅器１３には小振幅の信号Ｓａｔが供給される。
【００４９】
このため、二次出力電圧Ｖｂが低電圧ＶＬｂであっても、小振幅の信号Ｓａｔに対する電力増幅器１３のダイナミックレンンジを十分に確保することが可能となっている。更に、二次出力電圧Ｖｂが低電圧ＶＬｂに設定されていても、操作量Ｍが最低操作量Ｍｍｉｎと閾値Ｍｔｈｄの範囲内のときには、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅が小さいため電力増幅器１３の消費電力も少なくなり、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａはフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）を超えることがない。そのため、フューズＦｚが断線する等の問題を生じない。
【００５０】
次に、ユーザー等の操作によって操作量Ｍが増加し、その操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えることになると、可変利得回路１２の利得Ｇも大きくなる。また、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅は、小振幅から中振幅へと変化する。このため、制御部１４の制御下で可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂが高電圧ＶＨｂに切換え設定され、電力増幅器１３のダイナミックレンンジを十分に確保する。
【００５１】
次に、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに切換えた後、ユーザー等の操作によって操作量Ｍが更に増加すると、可変利得回路１２の利得Ｇも更に大きくなり、その結果、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅は、中振幅から大振幅へと変化する。
【００５２】
そして、大振幅となった信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなると、電力増幅器１３の消費電力が大きくなり、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａはフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）を超える事態を招くこととなる。
【００５３】
かかる事態に対処すべく、制御部１４は電流検出部１０からの検出信号Ｓｄｅｔに基づいて、一次電流Ｉａが１０アンペアを超える値になったか否かを逐一判断する。そして、一次電流Ｉａが１０アンペアを超えたと判断すると、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に指示して、二次出力電圧Ｖｂを、電源９の出力電圧Ｖａ（別言すれば、一次入力電圧Ｖａ）と高電圧ＶＨｂとの範囲内の中間電圧ＶＭｂに降下させる。
【００５４】
こうして二次出力電圧Ｖｂを中間電圧ＶＭｂへ降下させると、操作量Ｍ及び利得Ｇが増加するのに伴って大振幅の信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなっても、仮に電源電圧が大電圧ＶＨｂに設定されたままの状態で大振幅の信号Ｓａｔを電力増幅する場合よりも、少ない消費電力の下で大振幅の信号Ｓａｔを電力増幅することとなるため、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａをフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）よりも低下させる。
【００５５】
また、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えた結果、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定した後や、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂより低い値の中間電圧ＶＭｂに設定した後、例えばユーザー等が利得Ｇを減少させるべく操作量Ｍを下げた場合（減少させた場合）、制御部１４は、一旦、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定する。そして、減少した操作量ＭがＭｔｈｄ≦Ｍ＜Ｍｍａｘの関係を満足する範囲内であれば、上述の一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きな値となるのに伴って中間電圧ＶＭｂに設定し、更に中間電圧ＶＭｂに設定した後に操作量Ｍが下げられると、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定するという処理を繰り返す。
【００５６】
そして更に、下げられた操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満の範囲内となった場合、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂに設定する。
【００５７】
このように、本実施形態の電源電圧制御装置によれば、電力増幅器１３で電力増幅すべき信号Ｓａｔの振幅が小振幅の範囲内で変化するときには、低い電源電圧（ＶＬｂ）に設定し、信号Ｓａｔの振幅が中振幅の範囲内で変化するときには、高い電源電圧（ＶＨｂ）に設定し、更に高い電源電圧（ＶＨｂ）に設定した後、信号Ｓａｔの振幅が大振幅で変化するときには、低い電源電圧（ＶＬｂ）と高い電源電圧（ＶＨｂ）の間の中間電圧（ＶＭｂ）に設定するので、信号Ｓａｔに対する電力増幅器１３のダイナミックレンジの確保と、大振幅の信号Ｓａｔが入力された場合の電力増幅器１３の消費電力の低減とを巧みに調整することができる。
【００５８】
つまり、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔが小振幅ないし中振幅のときには、クリップ等の生じない高品質の信号Ｓｏｕｔを生成すべく、電力増幅器１３のダイナミックレンジを適切に設定することができ、一方、信号Ｓａｔが大振幅のときには、電力増幅器１３の消費電力を低減することができるという効果を発揮する。
【００５９】
そして更に、大振幅の信号Ｓａｔが入力された場合の電力増幅器１３の消費電力を低減することができるため、フューズＦｚに流れる可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一次電流Ｉａを、そのフューズＦｚの容量（１０アンペア）より低い値に設定することができる。その結果、自動車に備えられた標準のフューズＦｚや標準の配線ケーブルを利用することができ、また、特別な電源ラインを構築する必要がないため、コストの低減を図ることができると共に特別な取り付け作業を排除することができる等の効果を発揮する。
【００６０】
更に、ユーザー等による操作量Ｍの増加と減少の操作に応じて、ダイナミックレンジを考慮した適切な電源電圧に切り換え設定する。このため、操作量Ｍに応じて、ダイナミックレンジの確保と電力増幅器１３の消費電力の低減とを巧みに調整することができる。
【００６１】
【実施例】
次に、図３及び図４を参照して、より具体的な実施例を説明する。
【００６２】
なお、図３（ａ）は本実施例の電源電圧制御装置の構成を示すブロック図であり、図２（ａ）に示した構成要素と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【００６３】
図３（ａ）において、本電源電圧制御装置は、車載用オーディオ装置に設けられており、電流検出部１０と可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と制御部１４とを備えて構成されている。
【００６４】
本実施例の特徴部分を述べると、制御部１４は、車載用オーディオ装置の動作を集中管理するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を備え、予め記憶されたシステムプログラムを実行することで、電力増幅器１３の電源電圧をより精密に制御する。
【００６５】
次に、本実施例の電源電圧制御装置の動作を詳述する前に、図２（ｂ）に対応させて示した図３（ｂ）（ｃ）を参照して、動作の概要を説明する。
【００６６】
まず、ユーザー等によって設定された操作ボタンの操作量Ｍが、予め決められている最低操作量Ｍｍｉｎと閾値Ｍｔｈｄの範囲内にある場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をオフ（ＯＦＦ）させることでその入出力端子間をスルー状態（短絡状態）に設定することにより、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂ、すなわち同図（ｂ）に示すように、自動車用バッテリの出力電圧（１４．４ボルト）と同じ電圧に設定する。
【００６７】
ここで、二次出力電圧Ｖｂが低電圧ＶＬｂであっても、小さな操作量Ｍに相当する小さな利得Ｇに設定されている可変利得回路１２から小振幅の信号Ｓａｔが出力され、その小振幅の信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給される。したがって、同図（ｃ）に示すように、電力増幅器１３のダイナミックレンンジが十分に確保され、電力増幅器１３からはクリップ等の生じない高品質の信号Ｓｏｕｔが出力される。
【００６８】
更に、二次出力電圧Ｖｂが低電圧ＶＬｂに設定されていても、操作量Ｍが最低操作量Ｍｍｉｎと閾値Ｍｔｈｄの範囲内のときには、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅が小さいため電力増幅器１３の消費電力も少なくなり、同図（ｂ）に示すように、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａはフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）を超えることがない。そのため、フューズＦｚが断線する等の問題を生じない。
【００６９】
次に、ユーザー等の操作によって操作量Ｍが増加し、その操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えることになると、可変利得回路１２の利得Ｇも大きくなる。
【００７０】
また、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅は小振幅から中振幅の状態へと変化する。このため、同図（ｂ）に示すように、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超え、可変利得回路１２の利得Ｇがその閾値Ｍｔｈｄに相当する閾値の利得Ｇｔｈｄを超えることになると、制御部１４が可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂ（本実施例では、１６．０ボルト）に切換え設定させ、電力増幅器１３のダイナミックレンンジを十分に確保する。すなわち、二次出力電圧Ｖｂを１６．０ボルトの高電圧ＶＨｂに切換えることで、同図（ｃ）に示すように、電力増幅器１３の出力信号Ｓｏｕｔがクリップするのを防止する。
【００７１】
次に、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに切換えた後、ユーザー等の操作によって操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄより更に増加すると、可変利得回路１２の利得Ｇも閾値の利得Ｇｔｈｄより更に大きくなり、その結果、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅は、中振幅から大振幅の状態へと変化する。
【００７２】
そして、大振幅となった信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなると、電力増幅器１３の消費電力が大きくなり、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａはフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）を超える事態を招く場合が生じる。
【００７３】
かかる事態に対処すべく、制御部１４は電流検出部１０からの検出信号Ｓｄｅｔに基づいて、一次電流Ｉａが１０アンペアを超える値になったか否かを逐一判断する。
【００７４】
そして、一次電流Ｉａが１０アンペアを超えたと判断すると、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に指示して、二次出力電圧Ｖｂを、低電圧ＶＬｂ（別言すれば、電圧Ｖａ）と高電圧ＶＨｂとの範囲内の中間電圧ＶＭｂ１に降下させる。
【００７５】
こうして二次出力電圧Ｖｂを中間電圧ＶＭｂ１へ降下させると、操作量Ｍに応じて可変利得回路の利得Ｇが、閾値の利得Ｇｔｈｄより大きな利得Ｇ１となって、大振幅の信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなっても、少ない消費電力の下で大振幅の信号Ｓａｔを電力増幅することとなるため、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａをフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）よりも低下させ、フューズＦｚの断線を未然に回避する。
【００７６】
更に、二次出力電圧Ｖｂを中間電圧ＶＭｂ１へ降下させた後、ユーザー等の操作によって操作量Ｍ及び利得Ｇが増加し、再び一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きな値に達した場合には、制御部１４は検出信号Ｓｄｅｔに基づいてこれを検出する。そして、二次出力電圧Ｖｂを、低電圧ＶＬｂ（別言すれば電圧Ｖａ）と中間電圧ＶＭｂ１の範囲内の中間電圧ＶＭｂ２に更に降下させる。
【００７７】
こうして二次出力電圧Ｖｂをより低い中間電圧ＶＭｂ２へ降下させると、操作量Ｍに応じて可変利得回路の利得Ｇが、閾値の利得Ｇｔｈｄ及び利得Ｇ１よりも更に大きな利得Ｇ２となって、更に大振幅の信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなっても、少ない消費電力の下でその大振幅の信号Ｓａｔを電力増幅することとなるため、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａをフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）よりも低下させ、フューズＦｚの断線を未然に回避する。
【００７８】
そして、二次出力電圧Ｖｂを低い中間電圧ＶＭｂ２へ降下させた後も、制御部１４は検出信号Ｓｄｅｔに基づいて、一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘを超えることとなったか判断し、一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘを超えることとなる度に、低電圧ＶＬｂ（別言すれば電圧Ｖａ）と既に設定されている中間電圧との範囲内の新たな中間電圧へと、二次出力電圧Ｖｂを段階的に降下させ、電力増幅器１３の消費電力を減少させて、フューズＦｚが断線するような事態を未然に回避する。
【００７９】
また、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えた結果、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定した後や、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂより低い値の中間電圧ＶＭｂ１，ＶＭｂ２等に設定した後、例えばユーザー等が利得Ｇを減少させて音量を下げようと欲して操作量Ｍを下げた場合（減少させた場合）、制御部１４は、一旦、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定する。そして、減少した操作量ＭがＭｔｈｄ≦Ｍ＜Ｍｍａｘの関係を満足する範囲内であれば、上述の一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きな値となるのに伴って、上述の中間電圧ＶＭｂ１，ＶＭｂ２等と同様の低い中間電圧に設定し、更に中間電圧に設定した後に操作量Ｍが下げられると、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定するという処理を繰り返す。
【００８０】
そして更に、下げられた操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満の範囲内となった場合、つまり、可変利得制御回路１２の利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄ未満の範囲内となると、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂ（１４．４ボルト）に設定し、電力増幅器１３の電源電圧を小振幅の信号Ｓａｔに対応したダイナミックレンジの得られる電圧値に設定する。
【００８１】
このように、本実施例の電源電圧制御装置は、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定した後、一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘに達する度に、中間電圧を細かな電圧値ずつ降下させていくことにより、電力増幅器１３の電源電圧を精密に制御する。
【００８２】
次に本電源電圧制御装置の動作の詳細を図４のフローチャートを参照して説明する。
【００８３】
まず、図４中に示されている各動作ステップの全容を説明すると、ステップＳ１００〜Ｓ１０４は主として、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満であったときの動作を示している。
【００８４】
ステップＳ１０６〜Ｓ１１０，Ｓ１１２，Ｓ１１４〜Ｓ１１８は、主として、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えたときの動作を示している。
【００８５】
ステップＳ１０６〜Ｓ１１０，Ｓ１１２，Ｓ１２６〜Ｓ１３６は、主として、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えた範囲内において、ユーザー等の操作によって操作量Ｍが減少したときの動作を示し、更にステップＳ１３４において操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満となった場合には、上述のステップＳ１００〜Ｓ１０４のルーチンへ移行することを示している。
【００８６】
ステップＳ１０６〜Ｓ１１０，Ｓ１２０〜Ｓ１２４は、主として、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えた範囲内において、ユーザー等が操作を停止した結果、操作量Ｍが変化しなくなったときの動作を示している。
【００８７】
車載用オーディオ装置に電源が投入され、それに伴って本電源電圧制御装置も動作状態になると、制御部１４の制御下で以下の動作を行う。
【００８８】
まず、ステップＳ１００において操作量Ｍを検出し、次にステップＳ１０２において、その操作量ＭがＭｍｉｎ≦Ｍ＜Ｍｔｈｄの関係を満足する範囲内であるか判断する。ここで、かかる関係を満足していると判断すると、ステップＳ１０４に移行し、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂ（すなわち１４．４ボルト）に設定した後、ステップＳ１００に戻って処理を繰り返す。
【００８９】
したがって、操作量ＭがＭｍｉｎ≦Ｍ＜Ｍｔｈｄの関係を満足し、電力増幅器１３に入力される信号Ｓａｔの振幅が小さい間は、ステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理を繰り返し、電力増幅器１３の電源電圧を小振幅の信号Ｓａｔに合わせたダイナミックレンジの得られる低電圧ＶＬｂ（１４．４ボルト）に維持して、消費電力を低減する。
【００９０】
一方、ユーザー等の操作により操作量Ｍが増加し、上述のステップＳ１０２において、Ｍｍｉｎ≦Ｍ＜Ｍｔｈｄの関係を満足しなくなったと判断、すなわち操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えたと判断すると、ステップＳ１０６に移行して、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂ（１６．０ボルト）に設定させる。
【００９１】
次に、ステップＳ１０８において、引き続き操作量Ｍを検出し、次にステップＳ１１０において、前回検出した操作量（以下「Ｍｐ」とする）と、今回検出した最新の操作量Ｍとを比較する。そして、今回と前回の操作量Ｍ，Ｍｐが同じであれば、ユーザー等の操作が停止されたと判断してステップＳ１２０側へ移行し、操作量Ｍ，Ｍｐが同じでなければ、ユーザー等により操作が行われていると判断してステップＳ１１２へ移行する。
【００９２】
なお、ステップＳ１２０側へ移行した場合の動作については後述する。
【００９３】
ステップＳ１１２へ移行すると、今回と前回の操作量Ｍ，Ｍｐの大小を調べ、Ｍ＜Ｍｐの関係にあれば操作量Ｍは増加していると判断してステップＳ１１４移行し、そうでなければ操作量Ｍは減少していると判断して、ステップＳ１２６へ移行する。
【００９４】
ステップＳ１１４へ移行すると、ユーザー等が音量等を増加させようとして操作量Ｍを増加させた場合に該当することとなる。そこで、電流検出部１０で検出される一次電流ＩａがフューズＦｚで許容されている１０．０アンペアを超えたか調べ、超えていなければステップＳ１１６に移行して、二次出力電圧Ｖｂを現在の電圧のまま維持してステップＳ１０８からの処理を繰り返す。したがって、図３（ｂ）（ｃ）に示したように、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定した後、一次電流Ｉａが未だ１０．０アンペアを超えなければ、高電圧ＶＨｂ（１６．０ボルト）を維持し、中振幅の信号Ｓａｔに応じたダイナミックレンを確保することとなる。
【００９５】
一方、上述のステップＳ１１４において、一次電流Ｉａが１０．０アンペアを超えた場合には、ステップＳ１１８へ移行し、現在設定されている二次出力電圧Ｖｂより所定電圧ΔＶだけ低い中間電圧（Ｖｂ−ΔＶ）を設定することで、その中間電圧を新たな二次出力電圧Ｖｂとすると共に、新たな二次出力電圧Ｖｂの値を制御部１４内の所定記憶領域に記憶させる。
【００９６】
そして、新たな二次出力電圧Ｖｂを設定した後、ステップＳ１０８からの処理を繰り返す。
【００９７】
したがって、ステップＳ１１８の処理を最初に行うと、図３（ｂ）（ｃ）に示したように、最初の中間電圧ＶＭｂ１を設定することとなり、消費電力の低減を図ると共に、フューズＦｚの断線を未然に回避する。
【００９８】
次に、ステップＳ１１６又はＳ１１８からステップＳ１０８へ戻り、ユーザー等が引き続き操作量Ｍを増加させた場合には、再びステップＳ１１０，Ｓ１１２の処理を経由してステップＳ１１４の処理を行うこととなる。
【００９９】
そして、一次電流Ｉａが１０．０アンペアを超えた場合には、ステップＳ１１８へ移行し、上述と同様の処理を行って中間電圧を更に降下させる。したがって、図３（ｂ）（ｃ）に示したように、更に低い中間電圧ＶＭｂ２を設定することとなり、消費電力の低減を図ると共に、フューズＦｚの断線を未然に回避する。
【０１００】
このように、ユーザー等が閾値Ｍｔｈｄを超えて操作量Ｍを継続的に増加させていくと、段階的に二次出力電圧Ｖｂを降下させていき、消費電力の低減を図ると共に、フューズＦｚの断線を未然に回避する。
【０１０１】
次に、ユーザー等が操作量Ｍを増加させるのを止めて減少に転じると、上述のステップＳ１１２において、Ｍ＜Ｍｐの関係にないと判断して、ステップＳ１２６へ移行する。
【０１０２】
ステップＳ１２６では、現在の二次出力電圧Ｖｂが高電圧ＶＨｂ（１６．０ボルト）となっているか否か判断する。ここで、高電圧ＶＨｂであればステップＳ１３０へ移行する。高電圧ＶＨｂより低い上述の中間電圧ＶＭｂ１，ＶＭｂ２等であれば、ステップＳ１２８に移行して、現在の二次出力電圧Ｖｂより所定電圧ΔＶだけ高い電圧（Ｖｂ＋ΔＶ）を新たな二次出力電圧Ｖｂとして設定すると共に、その新たな二次出力電圧Ｖｂの値を記憶領域に記憶させた後、ステップＳ１３０へ移行する。
【０１０３】
したがって、二次出力電圧Ｖｂが高電圧ＶＨｂより低い中間電圧ＶＭｂ１，ＶＭｂ２等に設定されている状態で操作量Ｍが減少されると、図３（ｂ）（ｃ）に示した二次出力電圧Ｖｂを中間電圧ＶＭｂ１，ＶＭｂ２等へ降下させるのとは逆の処理、すなわち中間電圧ＶＭｂ１，ＶＭｂ２等から高電圧ＶＨｂ側へ二次出力電圧Ｖｂを上昇させるための処理を行う。また、二次出力電圧Ｖｂが高電圧ＶＨｂ（１６．０ボルト）に設定されている状態で操作量Ｍが減少された場合には、二次出力電圧Ｖｂを１６．０ボルトのままにすることとなる。
【０１０４】
次に、ステップＳ１３０では、一次電流Ｉａが１０．０アンペアを超えたかの再検出を行い、超えていた場合にはステップＳ１３２において二次出力電圧Ｖｂを降下させる。つまり、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂ側へ上昇等させた結果、一次電流Ｉａが１０．０アンペアを超えることとなった場合には、二次出力電圧Ｖｂを再度降下させることで、フューズＦｚの断線を未然に回避し、ステップＳ１０８からの処理に移行する。
【０１０５】
一方、ステップＳ１３０において、一次電流Ｉａが１０．０アンペアを超えていない場合には、ステップＳ１３４へ移行して、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満の状態となっているか判断する。ここで、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満のときには、ステップＳ１０４へ移行し、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂ（１４．４ボルト）に設定した後、ステップＳ１００からの処理を繰り返す。
【０１０６】
また、ステップＳ１３４において、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えていると判断すると、ステップＳ１３６に移行して、現在設定されている二次出力電圧Ｖｂを維持させ、ステップＳ１０８に戻って処理を継続する。
【０１０７】
次に、上述のステップＳ１１０において、今回の操作量Ｍと前回の操作量Ｍｐが同じであった場合には、ステップＳ１２０へ移行する。そして、一次電流Ｉａが１０．０アンペアを超えているか判断し、超えていなければステップＳ１２２に移行し、現在設定されている二次出力電圧Ｖｂを維持させて、ステップＳ１０８からの処理を繰り返す。
【０１０８】
また、ステップＳ１２０において、一次電流Ｉａが１０．０アンペアを超えていると判断すると、ステップＳ１２２に移行して、現在設定されて二次出力電圧Ｖｂより所定の電圧ΔＶだけ低い電圧（Ｖｂ−ΔＶ）を新たな二次出力電圧Ｖｂとして設定させ、ステップＳ１０８からの処理を繰り返す。
【０１０９】
したがって、例えばユーザー等が音量調節の操作を止めて操作量Ｍの増減操作を止めたような場合に、ステップＳ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１２０〜Ｓ１２４の処理を繰り返えす。
【０１１０】
以上説明したように、図４に示したフローチャートに従って本電源電圧制御装置が動作することにより、ユーザー等による操作量Ｍの増減に応じて、ダイナミックレンジを考慮した適切な電源電圧に切り換え設定する。このため、操作量Ｍに応じて、ダイナミックレンジの確保と電力増幅器１３の消費電力の低減とを巧みに調整するようになっている。
【０１１１】
次に、他の実施例を図５を参照して説明する。
【０１１２】
なお、図５（ａ）は本実施例の電源電圧制御装置の構成を示すブロック図であり、図２（ａ）及び図３（ａ）に示した構成要素と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【０１１３】
図５（ａ）において、本電源電圧制御装置は、車載用オーディオ装置に設けられており、電流検出部１０と可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と制御部１４とを備えて構成されている。
【０１１４】
本実施例の特徴部分を述べると、制御部１４は、車載用オーディオ装置の動作を集中管理するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を備え、予め記憶されたシステムプログラムを実行することで、電力増幅器１３の電源電圧を上述の実施例よりも簡易に制御する。
【０１１５】
また、操作部１５は、車載用オーディオ装置の操作パネル等に設けられ、電力増幅器１３の出力信号Ｓｏｕｔで駆動されるスピーカからの再生音の音量を増減させるための操作ボタン（いわゆる「音量調整用の操作桿」）が設けられている。
【０１１６】
次に、図５（ｂ）（ｃ）を参照して本電源電圧制御装置の動作を説明する。
【０１１７】
まず、ユーザー等によって設定された上述の操作ボタンの操作量Ｍが、予め決められている最低操作量Ｍｍｉｎと閾値Ｍｔｈｄの範囲内に設定されている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をオフ（ＯＦＦ）にすることで入出力端子間をスルー状態にし、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂすなわち同図（ｂ）に示すように、電源９としての自動車用バッテリより出力される１４．４ボルトに設定する。
【０１１８】
ここで、二次出力電圧Ｖｂが低電圧ＶＬｂであっても、小さな操作量Ｍに相当する小さな利得Ｇに設定されている可変利得回路１２から小振幅の信号Ｓａｔが出力され、その小振幅の信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給される。このため、同図（ｃ）に示すように、電力増幅器１３の出力信号Ｓｏｕｔをクリップさせることがなく、電力増幅器１３のダイナミックレンンジを十分に確保する。
【０１１９】
更に、二次出力電圧Ｖｂが低電圧ＶＬｂに設定されていても、操作量Ｍが最低操作量Ｍｍｉｎと閾値Ｍｔｈｄの範囲内のときには、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅が小さいため電力増幅器１３の消費電力も少なくなり、同図（ｂ）に示すように、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａはフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）を超えることがない。そのため、フューズＦｚが断線する等の問題を生じない。
【０１２０】
次に、ユーザー等の操作によって操作量Ｍが増加し、その操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えることになると、可変利得回路１２の利得Ｇも大きくなる。また、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅は、小振幅から中振幅へと変化する。このため、同図（ｂ）に示すように、制御部１４が可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂ、すなわち１６．０ボルトに切換え設定させ、電力増幅器１３のダイナミックレンンジを十分に確保する。すなわち、二次出力電圧Ｖｂを１６．０ボルトの高電圧ＶＨｂに切換えることで、同図（ｃ）に示すように、電力増幅器１３の出力信号Ｓｏｕｔがクリップするのを防止する。
【０１２１】
次に、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに切換えた後、ユーザー等の操作によって操作量Ｍが更に増加すると、可変利得回路１２の利得Ｇも更に大きくなり、その結果、電力増幅器１３に供給される信号Ｓａｔの振幅は、中振幅から大振幅へと変化する。
【０１２２】
そして、大振幅となった信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなると、電力増幅器１３の消費電力が大きくなり、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａはフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）を超える事態を招くこととなる。
【０１２３】
かかる事態に対処すべく、制御部１４は電流検出部１０からの検出信号Ｓｄｅｔに基づいて、一次電流Ｉａが１０アンペアを超える値になったか否かを逐一判断する。
【０１２４】
そして、一次電流Ｉａが１０アンペアを超えたと判断すると、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に指示して、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂ（別言すれば、電圧Ｖａ）と等しい電圧、すなわち１４．４ボルトに降下させる。
【０１２５】
こうして二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂへ降下させると、操作量Ｍ及び利得Ｇが増加するのに伴って大振幅の信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなっても、仮に電源電圧が大電圧ＶＨｂに設定されたままの状態で大振幅の信号Ｓａｔを電力増幅する場合よりも、少ない消費電力の下で大振幅の信号Ｓａｔを電力増幅することとなるため、同図（ｂ）に示すように、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に流入する一次電流ＩａをフューズＦｚの容量（すなわち、１０アンペア）よりも低下させ、フューズＦｚの断線等を未然に回避する。
【０１２６】
また、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えた結果、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定した後や、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂより低い値の中間電圧ＶＭｂに設定した後、例えばユーザー等が利得Ｇを減少させて音量を下げようと欲して操作量Ｍを下げた場合（減少させた場合）、制御部１４は、一旦、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定する。そして、減少した操作量ＭがＭｔｈｄ≦Ｍ＜Ｍｍａｘの関係を満足する範囲内であれば、上述の一次電流Ｉａが最大電流値Ｉｍａｘより大きな値となるのに伴って、上述の中間電圧ＶＭｂと同様の低い中間電圧に設定し、更に中間電圧に設定した後に操作量Ｍが下げられると、二次出力電圧Ｖｂを高電圧ＶＨｂに設定するという処理を繰り返す。
【０１２７】
そして更に、下げられた操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満の範囲内となった場合、つまり、可変利得制御回路１２の利得Ｇが閾値の利得Ｇｔｈｄ未満の範囲内となると、二次出力電圧Ｖｂを低電圧ＶＬｂ（１４．４ボルト）に設定し、電力増幅器１３の電源電圧を小振幅の信号Ｓａｔに対応したダイナミックレンジの得られる電圧値に設定する。
【０１２８】
このように、本実施形態の電源電圧制御装置によれば、電力増幅器１３で電力増幅すべき信号Ｓａｔの振幅が小振幅の範囲内で変化するときには、低い電源電圧（１４．４ボルト）に設定し、信号Ｓａｔの振幅が中振幅の範囲内で変化するときには、高い電源電圧（１６．０ボルト）に設定し、更に高い電源電圧に設定した後、信号Ｓａｔの振幅が大振幅で変化するときには、低い電源電圧（１４．４ボルト）に設定するので、信号Ｓａｔに対する電力増幅器１３のダイナミックレンジの確保と、大振幅の信号Ｓａｔが入力された場合の電力増幅器１３の消費電力の低減とを巧みに調整することができる。
【０１２９】
そして更に、大振幅の信号Ｓａｔが入力された場合の電力増幅器１３の消費電力を低減することができるため、フューズＦｚに流れる可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一次電流Ｉａを、そのフューズＦｚの容量（１０アンペア）より低い値に設定することができる。その結果、自動車に備えられた標準のフューズＦｚや標準の配線ケーブルを利用することができ、また、特別な電源ラインを構築する必要がないため、コストの低減を図ることができると共に特別な取り付け作業を排除することができる等の効果を発揮する。
【０１３０】
以上に述べたように、本実施形態並びに本実施例の電源電圧制御装置によれば、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄ未満のときには、電力増幅器１３に供給される小振幅の信号Ｓａｔに対して十分なダイナミックレンンジを確保し得る低電圧の電源電圧を設定し、更に、操作量Ｍが閾値Ｍｔｈｄを超えると、電力増幅器１３に供給される中振幅の信号Ｓａｔに対して十分なダイナミックレンンジを確保し得る高電圧の電源電圧を設定するので、小振幅及び中振幅の信号Ｓａｔに対する電力増幅器１３のダイナミックレンジを確保することができる。
【０１３１】
更に、電源電圧を高電圧に設定した後、更に大振幅の信号Ｓａｔが電力増幅器１３に供給されることとなり、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一次電流Ｉａが所定の最大値Ｉｍａｘに達する事態を招くと、電流検出部１０の検出信号Ｓｄｅｔに基づいてこれを検出して、電源電圧を高電圧よりも低い電圧へ降下させるので、一次電流Ｉａの増加を未然に防止することができる。
【０１３２】
こうして一次電流Ｉａの増加を未然に防止することができる結果、例えば自動車に備えられた標準のフューズＦｚや標準の配線ケーブルを利用することができ、また、特別な電源ラインを構築する必要がないため、コストの低減を図ることができると共に特別な取り付け作業を排除することができる等の効果が得られる。
【０１３３】
なお、上述の実施形態並びに実施例では、車載用オーディオ機器に本電源電圧制御装置を設ける場合について説明したが、本電源電圧制御装置は車載用オーディオ機器に設ける場合に限らず、他の電子機器を動作させるための電源電圧装置としての利用が可能である。
【０１３４】
また、上述の実施形態並びに実施例では、ユーザー等によって操作される操作ボタンの操作量Ｍを制御部１４が検出することで、可変利得回路１２の利得Ｇに応じて増幅される信号Ｓａｔの振幅を判断し得る構成となっている。しかし、この操作ボタンの操作量Ｍを検出する手法はあくまでも一例として述べたものであり、可変利得回路１２の利得Ｇを直接検出するようにしてもよい。要は、最低利得Ｇｍｉｎと最大利得Ｇｍａｘの範囲内において設定される信号Ｓａｔに対する利得Ｇを検出することが可能な手段であれば、特に限定されるものではない。
【０１３５】
また、電流検出部１０によって可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一次電流Ｉａを検出する構成を説明したが、可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介して電源９より電力増幅器１３へ流入する電源電流としての電流Ｉｂ、すなわち可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の出力電流Ｉｂを検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電源電圧制御装置の構成及び動作を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電源電圧制御装置の構成及び動作を説明するための図である。
【図３】実施例の電源電圧制御装置の構成及び動作を説明するための図である。
【図４】更に実施例の電源電圧制御装置の動作を詳述するための図である。
【図５】他の実施例の電源電圧制御装置の構成及び動作を説明するための図である。
【符号の説明】
９…電源　　　　　１０…電流検出部　　　１１…可変ＤＣ／ＤＣコンバータ１２…可変利得回路　１３…電力増幅器　　　１４…制御部１５…操作部　　　　１６…信号源　　　　　Ｆｚ…フューズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply voltage control device that controls a power supply voltage of an electronic device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an in-vehicle audio device including a power amplifier for driving a speaker or the like, a battery output voltage of a vehicle battery is converted into a DC / DC converter (hereinafter, referred to as a “DC / DC converter”) as a transformer. ), And the secondary output voltage of the DC / DC converter is supplied to be used as the power supply voltage of the power amplifier.
[0003]
When the amplitude of the signal input to the power amplifier increases, the DC / DC converter is controlled to output a boosted secondary output voltage, thereby increasing the power supply voltage of the power amplifier, thereby increasing the output of the power amplifier. The power supply voltage control to secure the dynamic range of the power supply has been performed.
[0004]
FIG. 1A is a block diagram showing a configuration of a conventional power supply voltage control device provided in the on-vehicle audio device. The power supply voltage control device mainly includes a DC / DC converter 3 and a control unit 7. Have been.
[0005]
In FIG. 1A, a fuse box 2 is connected to a so-called vehicle battery 1 such as a storage battery mounted on a vehicle, and a primary input terminal of a DC / DC converter 3 is connected via the fuse box 2. ing.
[0006]
A power supply terminal of a power amplifier 6 which is a power amplifier is connected to a secondary output terminal of the DC / DC converter 3, and a secondary output voltage Vb of the DC / DC converter 3 is converted to a power supply voltage of the power amplifier 6 (supply voltage). (Also referred to as “Supply Voltage”).
[0007]
In addition, the on-vehicle audio equipment includes, for example, a reproducing apparatus for reproducing information such as music recorded on an information recording medium such as a CD (Compact Disc) and a DVD (Digital Versatile Disc), and a receiver for receiving a radio broadcast. And a variable gain circuit 5 called an electronic volume for amplifying the voltage of the input signal Sin supplied from the signal source 4. Then, the power amplifier 6 power-amplifies the output signal Sat of the variable gain circuit 5 and supplies the power-amplified signal Sout to a speaker or the like.
[0008]
Further, a control unit 7 having a microprocessor (MPU) for centrally managing the operation of the in-vehicle audio device, and an operation unit 8 having an operation button for volume control provided on an operation panel are provided.
[0009]
In this configuration, when a user or the like operates the above-mentioned operation button for adjusting the volume, the control unit 7 detects the operation amount M and supplies a gain control signal VLM to the variable gain circuit 5 so as to be proportional to the operation amount M. The gain G is set.
[0010]
That is, as the user or the like increases the operation amount M within the predetermined range of the minimum operation amount Mmin and the maximum operation amount Mmax, the gain G of the variable gain circuit 5 becomes corresponding to the minimum gain Gmin and the maximum gain Gmin. Since the gain increases within the range of the gain Gmax, the volume of the reproduced sound output from a speaker or the like can be increased. Conversely, as the manipulated variable M decreases, the gain G decreases, and the reproduced sound increases. Can be turned down.
[0011]
Further, the control unit 7 switches the secondary output voltage Vb of the DC / DC converter 3 according to the switching control signal CNT. That is, as shown in FIG. 1B, when the operation amount M is less than the predetermined threshold value Mthd, the DC / DC converter 3 is turned off (OFF), and the secondary output voltage Vb is equal to the battery output voltage Va. When the operation amount M is set to 4 volts and the manipulated variable M exceeds the threshold value Mthd, the secondary output voltage Vb is switched to 16.0 volts.
[0012]
Therefore, the control unit 7 switches the secondary output voltage Vb of the DC / DC converter 3 with the gain Gthd of the variable gain circuit 5 corresponding to the threshold value Mthd of the manipulated variable as the boundary. Is smaller than the gain Gthd, 14.4 volts that can secure a sufficient dynamic range for the small-amplitude signal Sat supplied to the power amplifier 6 is set as the power supply voltage of the power amplifier 6. On the other hand, when the gain G of the variable gain circuit 5 exceeds the threshold gain Gthd, the power supply voltage of the power amplifier 6 is increased in order to secure a more sufficient dynamic range for the large-amplitude signal Sat supplied to the power amplifier 6. Is set to 16.0 volts.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Meanwhile, in the conventional power supply voltage control device, as illustrated in FIG. 1C, the gain G of the variable gain circuit 5 increases with an increase in the manipulated variable M, and the signal Sat supplied to the power amplifier 6 is increased. When the amplitude increases, the amplitude of the signal Sout after power amplification also increases. Therefore, the secondary output voltage Vb of the DC / DC converter 3 is increased to a boosted voltage when the operation amount M reaches the threshold Mthd. Thus, the dynamic range of the power amplifier 6 is ensured.
[0014]
Here, if the secondary output voltage Vb is a boosted voltage, the power amplifying capability of the power amplifier 6 increases, so the current (secondary current) Ib flowing from the DC / DC converter 3 to the power amplifier 6 increases. Accordingly, the current (primary current) Ia flowing from the vehicle battery 1 to the DC / DC converter 3 also increases.
[0015]
Therefore, if the DC / DC converter 3 is connected via an audio fuse Fza having a capacity of 10 amps attached to a standard automobile fuse box provided in advance in the automobile, FIG. As illustrated in FIG. 2), when the power amplifier 6 amplifies the large-amplitude signal Sat, a primary current Ia exceeding 10 amperes flows, which may cause a problem such as disconnection of the audio fuse Fza.
[0016]
Therefore, conventionally, as illustrated in FIG. 1A, a fuse Fzb having a capacity larger than that of the audio fuse Fza, for example, 15 amps, is separately provided in the fuse box 2 or a fuse box provided as a standard. Separately, a separate fuse box 2 having a 15-amp fuse Fzb is provided, and a larger wiring line between the vehicle battery 1 mounted in the engine room and the fuse Fzb than the generally used audio wiring cable is used. By connecting separately with a wiring cable having a capacity, the capacity of a so-called power supply line has been increased.
[0017]
However, if a large-capacity fuse and special wiring are separately provided in order to construct a special power supply line in this way, there are problems such as increased costs and special installation work. It has been desired to develop a power supply voltage control device that does not need to construct a complicated power supply line.
[0018]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and has as its object to provide a power supply voltage control device having a novel configuration.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The power supply voltage control device according to claim 1, further comprising a power supply voltage control device that transforms an output voltage of a power supply to generate a power supply voltage of a power amplifier, wherein the power supply voltage control device flows from the power supply to the voltage transformation unit. Current control means for detecting a current or a current flowing from the power supply to the power amplifier via the transformer means, and a control means for controlling a gain for an input signal input to the power amplifier, the control means When the gain for the input signal is less than a predetermined threshold, the power supply voltage of the predetermined first voltage is output to the transformer means, and when the gain for the input signal exceeds the threshold, After outputting a power supply voltage of a predetermined second voltage higher than the first voltage to the transformer, outputting the power supply voltage of the second voltage, In the current detected reaches a predetermined current value, wherein the outputting the power supply voltage of the lower third voltage than the second voltage to said transformer means.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a block diagram illustrating a configuration of the power supply voltage control device according to the present embodiment. Further, as an example, a case is shown in which the power amplifier 13 is provided to control a power supply voltage of a power amplifier 13 called a so-called main amplifier or a power amplifier for driving a speaker or the like provided in an in-vehicle audio device.
[0021]
In FIG. 1A, the present power supply voltage control device includes a current detection unit 10 as current detection means, a variable DC / DC converter 11 as voltage transformation means, and a control unit 14 as control means. ing.
[0022]
The variable DC / DC converter 11 is connected to a vehicle battery as a power supply 9 via a standard audio fuse Fz having a capacity of 10 amps provided in the vehicle, and in accordance with an instruction by a switching control signal CNT from the control unit 14. By converting one primary input voltage Va supplied from the power supply 9, a secondary output voltage Vb having a different value is output.
[0023]
The power supply 9 mounted in the engine room of the automobile and the audio fuse Fz provided in a standard fuse box provided in the vehicle interior or the like are also connected by a standard audio wiring cable. I have. Therefore, the wiring is only for connecting the primary side input terminal of the variable DC / DC converter 11 to the audio fuse Fz.
[0024]
The current detection unit 10 is formed by a current detection element or a current detection circuit that detects a primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 via the audio fuse Fz.
[0025]
For example, by detecting a magnetic flux that is generated when the primary current Ia flows to the primary input terminal of the variable DC / DC converter 11, a current detection element that detects the current or by diverting a part of the primary current Ia is provided. Various current detecting elements and current detecting circuits are applied, such as a current detecting circuit that converts an obtained minute current into a voltage by converting it into a voltage by flowing it through a high-precision fixed resistor.
[0026]
The variable gain circuit 12 shown in FIG. 1A is called an electronic volume, and is provided in a vehicle-mounted audio device together with a power amplifier 13. Further, it is formed of a voltage amplifier or an attenuator, and variably sets an amplification factor or an attenuation factor (hereinafter, these are referred to as “gains”) G according to a gain control signal VLM from the control unit 14.
[0027]
The input signal Sin supplied from a signal source such as a reproducing apparatus for reproducing information such as music recorded on an information recording medium such as a CD or a DVD or a receiver for receiving a radio broadcast is based on the gain G described above. The signal Sat after voltage amplification is supplied to the power amplifier 13.
[0028]
The power amplifier 13 operates when the secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 is supplied as a power supply voltage, power-amplifies the signal Sat from the variable gain circuit 12, and outputs the signal Sout after power amplification. For example, a playback sound is generated by supplying the sound to a speaker or the like.
[0029]
When a user or the like operates an operation button or the like for adjusting the volume, the control unit 14 detects the operation amount M, and adjusts the gain G of the variable gain circuit 12 to a value proportional to the operation amount M by the gain control signal VLM. .
[0030]
Note that the present embodiment does not have a special feature for the operation button for volume adjustment, and the volume is set according to the magnitude of the resistance value, which is operated to increase or decrease the volume or maintain the volume as it is. A well-known rotating variable resistor or sliding variable resistor may be used, or the volume may be increased by continuously touching or pressing a specific portion, and the volume may be increased by continuously touching or pressing another specific portion. A so-called push-button or contact-type switch or the like that is configured to decrease the number may be used.
[0031]
Further, when the operation amount M is smaller than a predetermined threshold Mthd within a range between a predetermined minimum operation amount Mmin and a maximum operation amount Mmax, the control unit 14 turns off the variable DC / DC converter 11 by the switching control signal CNT. (OFF), and the secondary output voltage Vb is set to a voltage (hereinafter, referred to as “low voltage” in the sense of a low voltage value) VLb equal to the primary input voltage (that is, the output voltage of the power supply 9) Va.
[0032]
That is, when the power supply 9 is a 14.4 volt automotive battery, as shown in FIG. 2B, when the manipulated variable M is within the range satisfying the relationship of Mmin ≦ M <Mthd, the variable DC / By turning off the DC converter 11, the variable DC / DC converter 11 is set to a through state, and the output voltage of the vehicle battery is output as it is as the secondary output voltage Vb.
[0033]
On the other hand, when the manipulated variable M becomes a large value exceeding the threshold value Mthd, the switching control signal CNT causes the secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 to be higher than the output voltage Va of the power supply 9 (hereinafter referred to as a high voltage value). (High voltage) in the sense of voltage).
[0034]
That is, as illustrated in FIG. 2B, when the manipulated variable M satisfies the relationship of Mthd ≦ M from the relationship of Mmin ≦ M <Mthd, the secondary output voltage Vb is reduced to 16.0 volts, for example. Is switched to the high voltage VHb.
[0035]
Here, for the signal Sat supplied from the variable gain circuit 5 to the power amplifier 13, the minimum operation amount Mmin and the maximum operation amount Mmax, the threshold Mthd, the variable The relationship among the gain G of the gain circuit 12, the minimum gain Gmin, the maximum gain Gmax, the threshold gain Gthd, the low voltage VLb (14.4 volts), and the high voltage VHb (16.0 volts) is predetermined.
[0036]
That is, the variable gain range from the minimum gain Gmin to the maximum gain Gmax is divided into three ranges based on the magnitude of the gain: a small gain range, a medium gain range, and a large gain range. At the time of this division, the range of the small gain and the range of the medium gain are determined to be the ranges commonly used by the user and the like.
[0037]
Further, a gain G corresponding to a branch point between the small gain range and the medium gain range is determined as a threshold gain Gthd.
[0038]
Then, for the signal Sa generated when the gain G is less than the threshold gain Gthd, a low voltage VLb (14.4 volts) is set as a power supply voltage capable of securing a sufficient dynamic range, and the gain G is set to the threshold gain Gthd. The high voltage VHb (16.0 volts) is set as a power supply voltage that can secure a sufficient dynamic range for the signal Sa generated at Gthd or more.
[0039]
That is, since the signal Sa generated when the gain G is less than the threshold gain Gthd has a small amplitude, it is predetermined that the power supply voltage is set to the voltage value of the low voltage VLb (14.4 volts). Since the signal Sa generated when the gain G is equal to or larger than the threshold gain Gthd has a medium amplitude or a large amplitude, the power supply voltage is set to the high voltage VHb (16.0 volts). Is determined in advance so that a sufficient dynamic range is secured at least for the signal Sa having the medium amplitude.
[0040]
Further, after switching the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb, the control unit 14 checks the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 one by one based on the detection signal Sdet output from the current detection unit 10. When the primary current Ia is smaller than the predetermined maximum current value Imax, the secondary output voltage Vb is maintained at the high voltage VHb.
[0041]
Here, the maximum current value Imax is determined to be 10 amps corresponding to the allowable amount of the audio fuse Fz.
[0042]
On the other hand, in the state where the secondary output voltage Vb is set to the high voltage VHb, the primary current Ia is larger than the maximum current value Imax (that is, the primary current Ia is larger than 10 amps allowed by the fuse Fz and the fuse Fz When the switching control signal CNT is reached, the secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 is changed to the output voltage (14.4 volts) Va of the power supply 9 and the high voltage (16.0 volts). Volts) VHb (hereinafter referred to as “intermediate voltage”) VMb. In other words, as illustrated in FIG. 2B, the secondary output voltage Vb is switched to the intermediate voltage VMb that satisfies the relationship of VLb ≦ VMb <VHb.
[0043]
Also, as a result of the operation amount M exceeding the threshold value Mthd, after setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb or setting the secondary output voltage Vb to the intermediate voltage VMb having a value lower than the high voltage VHb, for example, When the user or the like wants to decrease the gain G to lower the sound volume and lowers the operation amount M (when the operation amount M is reduced), the control unit 14 once sets the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb. If the reduced operation amount M is within a range satisfying the relationship of Mthd ≦ M <Mmax, the intermediate voltage VMb is set as the above-described primary current Ia becomes larger than the maximum current value Imax, Further, if the manipulated variable M is reduced after setting the intermediate voltage VMb, the process of setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb is repeated.
[0044]
Further, when the reduced operation amount M falls within a range less than the threshold value Mthd, the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb.
[0045]
As described above, the control unit 7 sets the secondary output voltage Vb to the low voltage VLb or the high voltage VHb at the boundary of the operation amount threshold Mthd, and sets the operation amount M within the range of Mthd ≦ M <Mmax. When it increases, the secondary output voltage Vb is set to the intermediate voltage VMb lower than the high voltage VHb as the primary current Ia becomes larger than the maximum current value Imax. When the manipulated variable M decreases within the range of Mthd ≦ M <Mmax, the secondary output voltage Vb is set to the high voltage VHb, and further, as the primary current Ia becomes larger than the maximum current value Imax. The secondary output voltage Vb is set to the intermediate voltage VMb lower than the high voltage VHb. Then, when the operation amount M becomes less than the threshold value Mthd, the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb. In this way, the control unit 7 controls the secondary output voltage Vb according to the operation of increasing or decreasing the operation amount M by the user or the like.
[0046]
Next, the operation of the power supply voltage control device having such a configuration will be described with reference to the diagram of FIG.
[0047]
First, when the manipulated variable M is set within the range between the minimum manipulated variable Mmin and the threshold value Mthd, the secondary output voltage Vb of the DC / DC converter 11 is set to the low voltage VLb.
[0048]
When the manipulated variable M is within the range between the minimum manipulated variable Mmin and the threshold Mthd, the gain G of the variable gain circuit 12 is also small, so that the signal Sat having a small amplitude is supplied to the power amplifier 13.
[0049]
For this reason, even if the secondary output voltage Vb is the low voltage VLb, it is possible to sufficiently secure the dynamic range of the power amplifier 13 with respect to the small-amplitude signal Sat. Further, even when the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb, when the manipulated variable M is within the range between the minimum manipulated variable Mmin and the threshold Mthd, the power of the signal Sat supplied to the power amplifier 13 is small, The power consumption of the amplifier 13 is also reduced, and the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 does not exceed the capacity of the fuse Fz (that is, 10 amps). Therefore, a problem such as disconnection of the fuse Fz does not occur.
[0050]
Next, the operation amount M increases due to the operation of the user or the like, and when the operation amount M exceeds the threshold value Mthd, the gain G of the variable gain circuit 12 also increases. Further, the amplitude of the signal Sat supplied to the power amplifier 13 changes from a small amplitude to a medium amplitude. For this reason, the secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 is switched and set to the high voltage VHb under the control of the control unit 14, and the dynamic range of the power amplifier 13 is sufficiently ensured.
[0051]
Next, after the secondary output voltage Vb is switched to the high voltage VHb, if the operation amount M further increases due to the operation of the user or the like, the gain G of the variable gain circuit 12 further increases, and as a result, the power G is supplied to the power amplifier 13. The amplitude of the signal Sat changes from the medium amplitude to the large amplitude.
[0052]
When the large-amplitude signal Sat is supplied to the power amplifier 13, the power consumption of the power amplifier 13 increases, and the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 becomes equal to the capacity of the fuse Fz (ie, , 10 amps).
[0053]
In order to cope with such a situation, the control unit 14 determines, on the basis of the detection signal Sdet from the current detection unit 10, whether or not the primary current Ia has a value exceeding 10 amperes. When it is determined that the primary current Ia has exceeded 10 amps, the variable DC / DC converter 11 is instructed to change the secondary output voltage Vb to the output voltage Va of the power supply 9 (in other words, the primary input voltage Va). The voltage is lowered to the intermediate voltage VMb within the range of the high voltage VHb.
[0054]
When the secondary output voltage Vb is reduced to the intermediate voltage VMb in this way, even if the large-amplitude signal Sat is supplied to the power amplifier 13 with an increase in the manipulated variable M and the gain G, even if the power supply voltage is Is amplified with less power consumption than when the large-amplitude signal Sat is set to the large voltage VHb. Therefore, the variable DC / DC converter The primary current Ia flowing into the fuse 11 is made lower than the capacity of the fuse Fz (that is, 10 amps).
[0055]
Also, as a result of the operation amount M exceeding the threshold value Mthd, after setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb or setting the secondary output voltage Vb to the intermediate voltage VMb having a value lower than the high voltage VHb, for example, When the user or the like reduces the operation amount M to decrease the gain G (when the operation amount M is decreased), the control unit 14 temporarily sets the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb. If the reduced manipulated variable M is within a range that satisfies the relationship of Mthd ≦ M <Mmax, the intermediate voltage VMb is set as the primary current Ia becomes larger than the maximum current value Imax, Further, when the manipulated variable M is reduced after setting to the intermediate voltage VMb, the process of setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb is repeated.
[0056]
Further, when the reduced operation amount M falls within a range less than the threshold value Mthd, the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb.
[0057]
As described above, according to the power supply voltage control device of the present embodiment, when the amplitude of the signal Sat to be power-amplified by the power amplifier 13 changes within a small amplitude range, the power supply voltage is set to a low power supply voltage (VLb), When the amplitude of Sat changes within the range of the medium amplitude, it is set to a high power supply voltage (VHb), and after it is set to a higher power supply voltage (VHb), when the amplitude of the signal Sat changes with a large amplitude, Since the intermediate voltage (VMb) is set between the voltage (VLb) and the high power supply voltage (VHb), the dynamic range of the power amplifier 13 with respect to the signal Sat is ensured, and the power amplifier when the large-amplitude signal Sat is input. 13 can be skillfully adjusted.
[0058]
That is, when the signal Sat supplied to the power amplifier 13 has a small amplitude or a medium amplitude, the dynamic range of the power amplifier 13 can be appropriately set in order to generate a high-quality signal Sout free from clipping and the like. On the other hand, when the signal Sat has a large amplitude, an effect that the power consumption of the power amplifier 13 can be reduced is exhibited.
[0059]
Further, since the power consumption of the power amplifier 13 when the large-amplitude signal Sat is input can be reduced, the primary current Ia of the variable DC / DC converter 11 flowing through the fuse Fz is changed to the capacity of the fuse Fz ( 10 amps). As a result, the standard fuse Fz and the standard wiring cable provided in the automobile can be used, and since there is no need to construct a special power supply line, the cost can be reduced and the special mounting can be achieved. It has the effect of eliminating work.
[0060]
Further, in accordance with the operation of increasing or decreasing the operation amount M by a user or the like, the power supply voltage is switched to an appropriate power supply voltage in consideration of the dynamic range. For this reason, securing of the dynamic range and reduction of the power consumption of the power amplifier 13 can be skillfully adjusted according to the manipulated variable M.
[0061]
【Example】
Next, a more specific embodiment will be described with reference to FIGS.
[0062]
FIG. 3A is a block diagram showing the configuration of the power supply voltage control device of the present embodiment, and the same or corresponding components as those shown in FIG. 2A are denoted by the same reference numerals.
[0063]
In FIG. 3A, the power supply voltage control device is provided in a vehicle-mounted audio device, and includes a current detection unit 10, a variable DC / DC converter 11, and a control unit 14.
[0064]
The control unit 14 includes a microprocessor (MPU) for centrally controlling the operation of the on-vehicle audio device, and executes a system program stored in advance to control the power supply of the power amplifier 13. Control the voltage more precisely.
[0065]
Next, before describing the operation of the power supply voltage control device of the present embodiment in detail, an outline of the operation will be described with reference to FIGS. 3B and 3C corresponding to FIG. .
[0066]
First, when the operation amount M of the operation button set by the user or the like is within the range between the predetermined minimum operation amount Mmin and the threshold value Mthd, the DC / DC converter 11 is turned off. By setting a through state (short-circuit state) between the input and output terminals, the secondary output voltage Vb is reduced to the low voltage VLb, that is, as shown in FIG. Set to the same voltage as in ()).
[0067]
Here, even if the secondary output voltage Vb is the low voltage VLb, a small-amplitude signal Sat is output from the variable gain circuit 12 set to the small gain G corresponding to the small manipulated variable M, and the small-amplitude signal Sat is output. The signal Sat is supplied to the power amplifier 13. Therefore, as shown in FIG. 3C, the dynamic range of the power amplifier 13 is sufficiently ensured, and the power amplifier 13 outputs a high-quality signal Sout free from clipping or the like.
[0068]
Further, even when the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb, when the manipulated variable M is within the range between the minimum manipulated variable Mmin and the threshold Mthd, the power of the signal Sat supplied to the power amplifier 13 is small, The power consumption of the amplifier 13 also decreases, and the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 does not exceed the capacity of the fuse Fz (that is, 10 amps), as shown in FIG. Therefore, a problem such as disconnection of the fuse Fz does not occur.
[0069]
Next, the operation amount M increases due to the operation of the user or the like, and when the operation amount M exceeds the threshold value Mthd, the gain G of the variable gain circuit 12 also increases.
[0070]
Further, the amplitude of the signal Sat supplied to the power amplifier 13 changes from a small amplitude to a medium amplitude. Therefore, as shown in FIG. 3B, when the manipulated variable M exceeds the threshold value Mthd and the gain G of the variable gain circuit 12 exceeds the threshold value Gthd corresponding to the threshold value Mthd, the control unit 14 The secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 is switched and set to the high voltage VHb (16.0 volts in the present embodiment), and the dynamic range of the power amplifier 13 is sufficiently ensured. That is, by switching the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb of 16.0 volts, the output signal Sout of the power amplifier 13 is prevented from being clipped as shown in FIG.
[0071]
Next, after the secondary output voltage Vb is switched to the high voltage VHb, if the operation amount M further increases from the threshold value Mthd by the operation of the user or the like, the gain G of the variable gain circuit 12 also becomes larger than the gain Gthd of the threshold value, As a result, the amplitude of the signal Sat supplied to the power amplifier 13 changes from a medium amplitude to a large amplitude.
[0072]
When the large-amplitude signal Sat is supplied to the power amplifier 13, the power consumption of the power amplifier 13 increases, and the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 becomes equal to the capacity of the fuse Fz (ie, , 10 amps).
[0073]
In order to cope with such a situation, the control unit 14 determines, on the basis of the detection signal Sdet from the current detection unit 10, whether or not the primary current Ia has a value exceeding 10 amperes.
[0074]
If it is determined that the primary current Ia has exceeded 10 amps, the variable DC / DC converter 11 is instructed to change the secondary output voltage Vb between the low voltage VLb (in other words, the voltage Va) and the high voltage VHb. The voltage is reduced to the intermediate voltage VMb1 within the range.
[0075]
When the secondary output voltage Vb is dropped to the intermediate voltage VMb1 in this manner, the gain G of the variable gain circuit becomes larger than the threshold gain Gthd according to the manipulated variable M, and the large-amplitude signal Sat is output to the power amplifier 13. , The large-amplitude signal Sat is amplified with low power consumption, so that the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 is changed to the capacity of the fuse Fz (that is, 10 amps) to prevent disconnection of the fuse Fz.
[0076]
Furthermore, after the secondary output voltage Vb is reduced to the intermediate voltage VMb1, the operation amount M and the gain G are increased by the operation of the user or the like, and the primary current Ia again reaches a value larger than the maximum current value Imax. , The control unit 14 detects this based on the detection signal Sdet. Then, the secondary output voltage Vb is further reduced to the intermediate voltage VMb2 within the range between the low voltage VLb (in other words, the voltage Va) and the intermediate voltage VMb1.
[0077]
When the secondary output voltage Vb is dropped to the lower intermediate voltage VMb2 in this manner, the gain G of the variable gain circuit becomes the gain G2 larger than the threshold gain Gthd and the gain G1 according to the manipulated variable M, and is further increased. Even if the signal Sat having the amplitude is supplied to the power amplifier 13, the signal Sat having the large amplitude is power-amplified with low power consumption, so that the primary current flowing into the variable DC / DC converter 11 is increased. Ia is made lower than the capacity of the fuse Fz (that is, 10 amps), and disconnection of the fuse Fz is avoided.
[0078]
Then, even after lowering the secondary output voltage Vb to the lower intermediate voltage VMb2, the control unit 14 determines whether the primary current Ia exceeds the maximum current value Imax based on the detection signal Sdet, and determines whether the primary current Ia Is greater than the maximum current value Imax, the secondary output voltage Vb is changed to a new intermediate voltage within the range between the low voltage VLb (in other words, the voltage Va) and the already set intermediate voltage. The power consumption of the power amplifier 13 is reduced stepwise so as to prevent the fuse Fz from being disconnected.
[0079]
Further, as a result of the operation amount M exceeding the threshold value Mthd, the secondary output voltage Vb is set to the high voltage VHb, or the secondary output voltage Vb is set to the intermediate voltages VMb1 and VMb2 having a value lower than the high voltage VHb. Thereafter, for example, when the user or the like wants to decrease the gain G and lower the volume by lowering the operation amount M (if the operation amount M is reduced), the control unit 14 temporarily changes the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb. Set. If the decreased manipulated variable M is within a range that satisfies the relationship of Mthd ≦ M <Mmax, the intermediate voltage VMb1, as the primary current Ia becomes larger than the maximum current value Imax, If the manipulated variable M is set to a low intermediate voltage similar to that of VMb2 and the like, and further set to the intermediate voltage, the process of setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb is repeated.
[0080]
Further, when the reduced operation amount M falls within a range less than the threshold value Mthd, that is, when the gain G of the variable gain control circuit 12 falls within a range less than the gain value Gthd of the threshold value, the secondary output voltage Vb is lowered. The voltage is set to VLb (14.4 volts), and the power supply voltage of the power amplifier 13 is set to a voltage value that can obtain a dynamic range corresponding to the small-amplitude signal Sat.
[0081]
As described above, after setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb, the power supply voltage control device of the present embodiment decreases the intermediate voltage by a small voltage value every time the primary current Ia reaches the maximum current value Imax. By doing so, the power supply voltage of the power amplifier 13 is precisely controlled.
[0082]
Next, the operation of the power supply voltage control device will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0083]
First, the entire operation steps shown in FIG. 4 will be described. Steps S100 to S104 mainly show operations when the operation amount M is less than the threshold value Mthd.
[0084]
Steps S106 to S110, S112, and S114 to S118 mainly show the operation when the operation amount M exceeds the threshold value Mthd.
[0085]
Steps S106 to S110, S112, and S126 to S136 mainly show the operation when the operation amount M is reduced by the operation of the user or the like within the range where the operation amount M exceeds the threshold value Mthd. If M is less than the threshold value Mthd, it indicates that the process proceeds to the above-described routine of steps S100 to S104.
[0086]
Steps S106 to S110 and S120 to S124 mainly show the operation when the operation amount M does not change as a result of the user or the like stopping the operation within the range where the operation amount M exceeds the threshold value Mthd.
[0087]
When the power is turned on to the on-vehicle audio device and the power supply voltage control device is also operated accordingly, the following operation is performed under the control of the control unit 14.
[0088]
First, the operation amount M is detected in step S100, and then, in step S102, it is determined whether the operation amount M is within a range satisfying a relationship of Mmin ≦ M <Mthd. Here, if it is determined that the relationship is satisfied, the process proceeds to step S104, in which the secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 is set to the low voltage VLb (that is, 14.4 volts), and then the process proceeds to step S100. And the process is repeated.
[0089]
Therefore, while the manipulated variable M satisfies the relationship of Mmin ≦ M <Mthd and the amplitude of the signal Sat input to the power amplifier 13 is small, the processing of steps S100 to S104 is repeated, and the power supply voltage of the power amplifier 13 is reduced. The power consumption is reduced by maintaining the low voltage VLb (14.4 volts) in which a dynamic range corresponding to the amplitude signal Sat is obtained.
[0090]
On the other hand, if it is determined that the operation amount M increases due to the operation of the user or the like and the relationship of Mmin ≦ M <Mthd is not satisfied in the above-described step S102, that is, if it is determined that the operation amount M exceeds the threshold Mthd, the process proceeds to step S106. Then, the secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 is set to the high voltage VHb (16.0 volts).
[0091]
Next, in step S108, the operation amount M is continuously detected, and then, in step S110, the previously detected operation amount (hereinafter, referred to as “Mp”) is compared with the latest operation amount M detected this time. If the current and previous operation amounts M and Mp are the same, it is determined that the operation of the user or the like has been stopped, and the process proceeds to step S120. If the operation amounts M and Mp are not the same, the operation by the user or the like is performed. Is determined to have been performed, and the process proceeds to step S112.
[0092]
The operation performed when the process proceeds to step S120 will be described later.
[0093]
In step S112, the magnitudes of the current and previous operation amounts M and Mp are checked. If M <Mp, the operation amount M is determined to be increasing, and the operation proceeds to step S114. It is determined that the amount M has decreased, and the flow shifts to step S126.
[0094]
When the process proceeds to step S114, this corresponds to a case where the user or the like increases the operation amount M to increase the volume or the like. Therefore, it is checked whether the primary current Ia detected by the current detection unit 10 has exceeded 10.0 amps allowed in the fuse Fz, and if not, the process proceeds to step S116 to change the secondary output voltage Vb to the current voltage. The process from step S108 is repeated while maintaining the state. Therefore, as shown in FIGS. 3B and 3C, after the secondary output voltage Vb is set to the high voltage VHb, if the primary current Ia still does not exceed 10.0 amps, the high voltage VHb (16. 0 volts) and a dynamic range corresponding to the medium-amplitude signal Sat is secured.
[0095]
On the other hand, if the primary current Ia exceeds 10.0 amps in step S114 described above, the process proceeds to step S118, where the intermediate voltage (Vb−V) that is lower than the currently set secondary output voltage Vb by the predetermined voltage ΔV. By setting ΔV), the intermediate voltage is used as a new secondary output voltage Vb, and the value of the new secondary output voltage Vb is stored in a predetermined storage area in the control unit 14.
[0096]
Then, after setting a new secondary output voltage Vb, the processing from step S108 is repeated.
[0097]
Therefore, when the process of step S118 is performed first, as shown in FIGS. 3B and 3C, the first intermediate voltage VMb1 is set, so that the power consumption is reduced and the fuse Fz is disconnected. Avoid beforehand.
[0098]
Next, the process returns from step S116 or S118 to step S108, and if the user or the like continuously increases the operation amount M, the process of step S114 is performed again via the processes of steps S110 and S112.
[0099]
If the primary current Ia exceeds 10.0 amps, the process proceeds to step S118, and the same process as described above is performed to further reduce the intermediate voltage. Therefore, as shown in FIGS. 3B and 3C, a lower intermediate voltage VMb2 is set, thereby reducing power consumption and avoiding disconnection of the fuse Fz.
[0100]
As described above, when the user or the like continuously increases the operation amount M beyond the threshold value Mthd, the secondary output voltage Vb is decreased stepwise to reduce the power consumption and to reduce the fuse Fz. Avoid disconnection beforehand.
[0101]
Next, when the user or the like stops increasing the operation amount M and starts decreasing, it is determined in step S112 that M <Mp is not satisfied, and the process proceeds to step S126.
[0102]
In step S126, it is determined whether or not the current secondary output voltage Vb is the high voltage VHb (16.0 volts). Here, if it is the high voltage VHb, the process proceeds to step S130. If the intermediate voltages VMb1 and VMb2 are lower than the high voltage VHb, the process proceeds to step S128, and a voltage (Vb + ΔV) higher than the current secondary output voltage Vb by a predetermined voltage ΔV is set as a new secondary output voltage Vb. After setting and storing the new value of the secondary output voltage Vb in the storage area, the process proceeds to step S130.
[0103]
Therefore, if the manipulated variable M is reduced in a state where the secondary output voltage Vb is set to the intermediate voltages VMb1, VMb2 and the like lower than the high voltage VHb, the secondary output voltage shown in FIGS. A process opposite to the process of lowering Vb to the intermediate voltages VMb1, VMb2, etc., that is, a process of increasing the secondary output voltage Vb from the intermediate voltages VMb1, VMb2, etc., to the high voltage VHb side is performed. If the manipulated variable M is reduced while the secondary output voltage Vb is set to the high voltage VHb (16.0 volts), the secondary output voltage Vb is kept at 16.0 volts. It becomes.
[0104]
Next, in step S130, it is re-detected whether the primary current Ia has exceeded 10.0 amps, and if it has, the secondary output voltage Vb is reduced in step S132. That is, when the primary current Ia exceeds 10.0 amperes as a result of increasing the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb side, the secondary output voltage Vb is reduced again to fuse. The disconnection of Fz is avoided beforehand, and the process proceeds to step S108.
[0105]
On the other hand, if the primary current Ia does not exceed 10.0 amps in step S130, the process proceeds to step S134 to determine whether the operation amount M is less than the threshold value Mthd. Here, when the operation amount M is less than the threshold value Mthd, the process proceeds to step S104, and after the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb (14.4 volts), the processing from step S100 is repeated.
[0106]
If it is determined in step S134 that the operation amount M has exceeded the threshold value Mthd, the process proceeds to step S136 to maintain the currently set secondary output voltage Vb, and returns to step S108 to continue the processing. .
[0107]
Next, when the current operation amount M and the previous operation amount Mp are the same in step S110, the process proceeds to step S120. Then, it is determined whether or not the primary current Ia exceeds 10.0 amps. If not, the process proceeds to step S122, the currently set secondary output voltage Vb is maintained, and the process from step S108 is repeated.
[0108]
If it is determined in step S120 that the primary current Ia exceeds 10.0 amps, the process proceeds to step S122, and the voltage (Vb−ΔV) that is lower than the currently set secondary output voltage Vb by a predetermined voltage ΔV. ) Is set as a new secondary output voltage Vb, and the processing from step S108 is repeated.
[0109]
Therefore, for example, when the user or the like stops the operation of adjusting the volume and stops the operation of increasing or decreasing the operation amount M, the processes of steps S108, S110, S120 to S124 are repeated.
[0110]
As described above, the present power supply voltage control device operates in accordance with the flowchart shown in FIG. 4, and switches to an appropriate power supply voltage in consideration of the dynamic range in accordance with an increase or decrease of the operation amount M by a user or the like. For this reason, securing the dynamic range and reducing the power consumption of the power amplifier 13 are skillfully adjusted according to the manipulated variable M.
[0111]
Next, another embodiment will be described with reference to FIG.
[0112]
FIG. 5A is a block diagram showing the configuration of the power supply voltage control device according to the present embodiment, in which the same or corresponding components as those shown in FIGS. 2A and 3A have the same reference numerals. Indicated by.
[0113]
In FIG. 5A, the power supply voltage control device is provided in a vehicle-mounted audio device, and includes a current detection unit 10, a variable DC / DC converter 11, and a control unit 14.
[0114]
The control unit 14 includes a microprocessor (MPU) for centrally controlling the operation of the on-vehicle audio device, and executes a system program stored in advance to control the power supply of the power amplifier 13. The voltage is controlled more easily than in the above embodiment.
[0115]
The operation unit 15 is provided on an operation panel or the like of the in-vehicle audio device, and is provided with an operation button (a so-called “volume control”) for increasing or decreasing the volume of a reproduction sound from a speaker driven by the output signal Sout of the power amplifier 13. Operation stick ") is provided.
[0116]
Next, the operation of the power supply voltage control device will be described with reference to FIGS.
[0117]
First, when the operation amount M of the above-mentioned operation button set by the user or the like is set within the range between the predetermined minimum operation amount Mmin and the threshold value Mthd, the DC / DC converter 11 is turned off ( OFF), the input / output terminals are put into a through state, and the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb, that is, 14.4 volts output from the vehicle battery as the power source 9 as shown in FIG. Set to.
[0118]
Here, even if the secondary output voltage Vb is the low voltage VLb, a small-amplitude signal Sat is output from the variable gain circuit 12 set to the small gain G corresponding to the small manipulated variable M, and the small-amplitude signal Sat is output. The signal Sat is supplied to the power amplifier 13. Therefore, as shown in FIG. 3C, the output signal Sout of the power amplifier 13 is not clipped, and the dynamic range of the power amplifier 13 is sufficiently ensured.
[0119]
Further, even when the secondary output voltage Vb is set to the low voltage VLb, when the manipulated variable M is within the range between the minimum manipulated variable Mmin and the threshold Mthd, the power of the signal Sat supplied to the power amplifier 13 is small, The power consumption of the amplifier 13 also decreases, and the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 does not exceed the capacity of the fuse Fz (that is, 10 amps), as shown in FIG. Therefore, a problem such as disconnection of the fuse Fz does not occur.
[0120]
Next, the operation amount M increases due to the operation of the user or the like, and when the operation amount M exceeds the threshold value Mthd, the gain G of the variable gain circuit 12 also increases. Further, the amplitude of the signal Sat supplied to the power amplifier 13 changes from a small amplitude to a medium amplitude. For this reason, as shown in FIG. 2B, the control unit 14 switches and sets the secondary output voltage Vb of the variable DC / DC converter 11 to the high voltage VHb, that is, 16.0 volts. To secure enough space. That is, by switching the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb of 16.0 volts, the output signal Sout of the power amplifier 13 is prevented from being clipped as shown in FIG.
[0121]
Next, after the secondary output voltage Vb is switched to the high voltage VHb, if the operation amount M further increases due to the operation of the user or the like, the gain G of the variable gain circuit 12 further increases, and as a result, the power G is supplied to the power amplifier 13. The amplitude of the signal Sat changes from the medium amplitude to the large amplitude.
[0122]
When the large-amplitude signal Sat is supplied to the power amplifier 13, the power consumption of the power amplifier 13 increases, and the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 becomes equal to the capacity of the fuse Fz (ie, , 10 amps).
[0123]
In order to cope with such a situation, the control unit 14 determines, on the basis of the detection signal Sdet from the current detection unit 10, whether or not the primary current Ia has a value exceeding 10 amperes.
[0124]
When it is determined that the primary current Ia has exceeded 10 amps, the variable DC / DC converter 11 is instructed to change the secondary output voltage Vb to a voltage equal to the low voltage VLb (in other words, the voltage Va), that is, 14. Lower to 4 volts.
[0125]
When the secondary output voltage Vb is reduced to the low voltage VLb in this way, even if a large-amplitude signal Sat is supplied to the power amplifier 13 with an increase in the manipulated variable M and the gain G, even if the power supply voltage is Since the large-amplitude signal Sat is power-amplified with less power consumption than when the large-amplitude signal Sat is power-amplified while being set to the large voltage VHb, FIG. As shown in (1), the primary current Ia flowing into the variable DC / DC converter 11 is made lower than the capacity of the fuse Fz (that is, 10 amps), and disconnection of the fuse Fz is avoided.
[0126]
Also, as a result of the operation amount M exceeding the threshold value Mthd, after setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb or setting the secondary output voltage Vb to the intermediate voltage VMb having a value lower than the high voltage VHb, for example, When the user or the like wants to decrease the gain G to lower the sound volume and lowers the operation amount M (when the operation amount M is reduced), the control unit 14 once sets the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb. If the decreased manipulated variable M is within a range satisfying the relationship of Mthd ≦ M <Mmax, as the above-described primary current Ia becomes larger than the maximum current value Imax, the above-described intermediate voltage VMb When the manipulated variable M is lowered after setting the same low intermediate voltage and further setting the intermediate voltage, the process of setting the secondary output voltage Vb to the high voltage VHb is repeated.
[0127]
Further, when the reduced operation amount M falls within a range less than the threshold value Mthd, that is, when the gain G of the variable gain control circuit 12 falls within a range less than the gain value Gthd of the threshold value, the secondary output voltage Vb is lowered. The voltage is set to VLb (14.4 volts), and the power supply voltage of the power amplifier 13 is set to a voltage value that can obtain a dynamic range corresponding to the small-amplitude signal Sat.
[0128]
As described above, according to the power supply voltage control device of the present embodiment, when the amplitude of the signal Sat to be power-amplified by the power amplifier 13 changes within a small amplitude range, the power supply voltage is set to a low power supply voltage (14.4 volts). However, when the amplitude of the signal Sat changes within the range of the medium amplitude, the power supply voltage is set to a high power supply voltage (16.0 volts). Since the power supply voltage is set to a low power supply voltage (14.4 volts), the dynamic range of the power amplifier 13 with respect to the signal Sat is ensured, and the power consumption of the power amplifier 13 when a large-amplitude signal Sat is input is reduced. Can be adjusted.
[0129]
Further, since the power consumption of the power amplifier 13 when the large-amplitude signal Sat is input can be reduced, the primary current Ia of the variable DC / DC converter 11 flowing through the fuse Fz is changed to the capacity of the fuse Fz ( 10 amps). As a result, the standard fuse Fz and the standard wiring cable provided in the automobile can be used, and since there is no need to construct a special power supply line, the cost can be reduced and the special mounting can be achieved. It has the effect of eliminating work.
[0130]
As described above, according to the power supply voltage control device of the present embodiment and the present embodiment, when the manipulated variable M is less than the threshold value Mthd, the signal Sat having a small amplitude supplied to the power amplifier 13 is sufficient. A low-voltage power supply voltage capable of securing a dynamic range is set, and when the manipulated variable M exceeds a threshold value Mthd, a sufficient dynamic range is secured for the medium-amplitude signal Sat supplied to the power amplifier 13. Since a possible high power supply voltage is set, the dynamic range of the power amplifier 13 with respect to the small and medium amplitude signals Sat can be secured.
[0131]
Furthermore, after the power supply voltage is set to a high voltage, a signal Sat having a larger amplitude is supplied to the power amplifier 13, and the primary current Ia of the variable DC / DC converter 11 reaches a predetermined maximum value Imax. Is detected based on the detection signal Sdet of the current detection unit 10, and the power supply voltage is reduced to a voltage lower than the high voltage, so that an increase in the primary current Ia can be prevented beforehand.
[0132]
As a result, an increase in the primary current Ia can be prevented, so that, for example, a standard fuse Fz or a standard wiring cable provided in an automobile can be used, and there is no need to construct a special power supply line. Therefore, effects such as reduction in cost and elimination of special mounting work can be obtained.
[0133]
In the above-described embodiments and examples, the case where the power supply voltage control device is provided in the vehicle-mounted audio device has been described. However, the present power supply voltage control device is not limited to the case where the power supply voltage control device is provided in the vehicle-mounted audio device. Can be used as a power supply voltage device for operating the device.
[0134]
In the above-described embodiments and examples, the control unit 14 detects the operation amount M of the operation button operated by the user or the like, and thereby the amplitude of the signal Sat amplified according to the gain G of the variable gain circuit 12. Is determined. However, the method of detecting the operation amount M of the operation button is described only as an example, and the gain G of the variable gain circuit 12 may be directly detected. The point is that there is no particular limitation as long as the means can detect the gain G for the signal Sat set within the range between the minimum gain Gmin and the maximum gain Gmax.
[0135]
Also, the configuration in which the primary current Ia of the variable DC / DC converter 11 is detected by the current detection unit 10 has been described. That is, the output current Ib of the variable DC / DC converter 11 may be detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration and operation of a conventional power supply voltage control device.
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration and operation of the power supply voltage control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration and operation of the power supply voltage control device according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram for further explaining the operation of the power supply voltage control device of the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration and operation of a power supply voltage control device according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 9 power supply 10 current detection unit 11 variable DC / DC converter 12 variable gain circuit 13 power amplifier 14 control unit 15 operation unit 16 signal source Fz fuse

Claims

A power supply voltage control device comprising a transformer for transforming an output voltage of a power supply to generate a power supply voltage of a power amplifier,
Current detection means for detecting a current flowing from the power supply to the transformer, or a current flowing from the power supply to the power amplifier via the transformer;
Control means for controlling a gain for an input signal input to the power amplifier,
The control means, when the gain for the input signal is less than a predetermined threshold, causes the transformer to output a power supply voltage of a predetermined first voltage, and the gain for the input signal decreases the threshold. If it exceeds, the power supply voltage of the predetermined second voltage higher than the first voltage is output to the transformer, and the power supply voltage of the second voltage is output. A power supply voltage control device for outputting a third power supply voltage, which is lower than the second voltage, to the transformation means when the current reaches a predetermined current value.

The control means outputs the power supply voltage of the second voltage to the transformation means, and thereafter, whenever the current detected by the current detection means reaches the predetermined current value, the transformation means The power supply voltage control device according to claim 1, wherein the power supply voltage is reduced stepwise to a fourth voltage lower than the third voltage.

The control means outputs the power supply voltage of the second voltage or the third voltage to the transformation means, and when the gain for the input signal decreases, supplies the power supply voltage of the second voltage to the transformation means. The power supply voltage control device according to claim 1 or 2, wherein:

The control means, after outputting the power supply voltage of the second voltage or the third voltage to the transforming means, when the gain for the input signal is less than a predetermined threshold, the control means The power supply voltage control device according to any one of claims 1 to 3, wherein a power supply voltage of the first voltage is set.

The power supply voltage control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply is a vehicle battery mounted on a vehicle.

The power supply voltage control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the transformer is a DC / DC converter.

The DC / DC converter outputs, as the first voltage, an output voltage of a vehicle battery as the power source, and outputs, as the second voltage source voltage, a voltage obtained by boosting the output voltage of the vehicle battery. The power supply voltage control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the power supply voltage control device is a converter.

The power supply voltage control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the power amplifier is a main amplifier provided in a vehicle-mounted audio device.

9. The power supply voltage control device according to claim 1, wherein the power supply and the transformer are connected via a fuse that allows the current having the current value to flow. 10.

Further comprising operating means operated by a user or the like,
The control means controls an increase or decrease of a gain for the input signal in accordance with an increase or decrease of an operation amount of the operation means operated by a user or the like, and when the operation amount is less than a value corresponding to the gain threshold, Outputting the power supply voltage of the first voltage to the transforming means, and outputting the power supply voltage of the second voltage to the transforming means when the manipulated variable exceeds a value corresponding to the threshold value of the gain. The power supply voltage control device according to any one of claims 1 to 9, wherein:

A power supply voltage control method for controlling a power supply voltage of a power amplifier,
When the gain for the input signal input to the power amplifier is less than a predetermined threshold, the power supply voltage is set to a power supply voltage of a predetermined first voltage,
When the gain for the input signal exceeds the threshold, setting the power supply voltage to a predetermined second voltage higher than the first voltage;
After setting the power supply voltage of the second voltage, when the power supply current flowing into the power amplifier reaches a predetermined current value, the power supply voltage is set to a third voltage lower than the second voltage. Power supply voltage control method.