JP2004328646A - 半導体集積回路及び音響装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スピーカー出力のクリップを防ぎ、検波されるときの入力レベルを外部端子により可変する。
【解決手段】可変減衰器1の出力とゲイン調整用端子12を外部に有したゲイン可変アンプ11の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけた構成を特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】可変減衰器1の出力とゲイン調整用端子12を外部に有したゲイン可変アンプ11の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけた構成を特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカー出力のクリップを防ぐ半導体集積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、特にポータブルオーディオの分野ではセットの小型化、コストの面から小さいスピーカーを採用しており、スピーカー出力をクリップさせずに音質を確保しつつ、聴覚上より大きな音量を出力させることを要望している。
【0003】
このような要望に対する従来技術に特許文献1がある。
【0004】
以下、従来の半導体集積回路について説明する。
【0005】
図3は従来の第1の半導体集積回路を示しており、図5は従来の第1の半導体集積回路の入出力特性図を示している。
【0006】
図3において、1は可変減衰器、2は検波回路、3はスピーカー駆動用アンプ、11はゲイン可変アンプである。また、21は上記の可変減衰器1と検波回路2により構成されたAGC回路を示しており、31は上記のゲイン可変アンプ11、AGC回路21、スピーカー駆動用アンプ3から構成された半導体集積回路を示している。
【0007】
従来の第1の半導体集積回路は、ゲイン可変アンプ11の出力と可変減衰器1の入力を接続し、前記可変減衰器1の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、前記可変減衰器1の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけることにより構成されている。
【0008】
以上で構成された半導体集積回路について、以下その動作について説明する。
【0009】
まず、ゲイン可変アンプ11のゲインを固定としたときの動作を説明する。図5より検波されたときの入力レベルをV(INDET)、入力レベルをV(IN)、出力レベルをV(OUT)、入力から出力までのゲインをGとし、AGC回路21が動作したときの出力レベルをV(AGC)とすると、
V(IN)<V(INDET)
の時は、V(OUT)=V(IN)+Gとなる。ここで、検波回路2にて検波レベルをスピーカー駆動用アンプ3の出力でクリップしないレベルに設定すると、
V(IN)≧V(INDET)
のときは、V(OUT)=V(AGC)となり、図5に示す入出力特性図となる。
【0010】
次に、例えばスピーカーの出力からの音量が小さい場合、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げるとV(AGC)のレベルは検波回路2で定めた検波レベルとその後のスピーカー駆動用アンプ3のゲインにより決まるため変動せず、図5にてAGC回路21の動作していない範囲の特性図が矢印Bの方向へ動く。この時、LをAGCのカバーレンジとすると、Lの範囲がL+Bと広くなるので聴覚上の音量が大きくなり、かつ出力でクリップしないので音質の悪化を防げる。
【0011】
図4は従来の第2の半導体集積回路を示しており、図6は従来の第2の半導体集積回路の入出力特性図を示している。
【0012】
図4において、1は可変減衰器、2は検波回路、3はスピーカー駆動用アンプ、11はゲイン可変アンプである。また、21は上記の可変減衰器1と検波回路2により構成されたAGC回路を示しており、31は上記のスピーカー駆動用アンプ3、ゲイン可変アンプ11、AGC回路21から構成された半導体集積回路を示している。
【0013】
この従来の半導体集積回路は、可変減衰器1の出力とゲイン可変アンプ11の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、可変減衰器1の出力とゲイン可変アンプ11の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけることにより構成されている。
【0014】
以上で構成された半導体集積回路について、以下その動作について説明する。
【0015】
なお、ゲイン可変アンプのゲインを固定としたときの動作は、上記従来の第1の半導体集積回路と同様となり、V(AGC)は検波回路2で定めた検波レベルと、その後のゲイン可変アンプ11とスピーカー駆動用アンプ3のゲインで決まる。
【0016】
ここで、従来の第1の半導体集積回路と同様に、スピーカーの出力からの音量が小さい場合、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げると、検波回路2で定めた検波レベルをその後のゲイン可変アンプ11で上げることになるので図6の特性図が矢印Cの方向へ動く。この時、Lの範囲は変わらないがV(AGC)のレベルがV(AGC)+Cと大きくなるので聴覚上の音量が大きくなる。
【0017】
【特許文献1】
特開昭62−136909号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の第1の半導体集積回路では、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げるとゲイン可変アンプ11の出力Dレンジやあるいは可変減衰器1の入力Dレンジでゲイン可変アンプ11のゲイン可変範囲が制限され、ゲイン可変アンプ11の出力でクリップすると可変減衰器1により減衰され、スピーカー駆動用アンプ3によって増幅される信号もすべてクリップされた信号となって音質が悪化することになる。
【0019】
また、従来の第2の半導体集積回路では、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げるとV(AGC)が上がるため、V(AGC)はスピーカーの最大出力レベルから逆算して決まるレベルなので、スピーカー駆動用アンプ3の出力Dレンジでゲイン可変範囲が制限され、それ以上ゲインを上げるとスピーカー駆動用アンプ3の出力で信号がクリップし音質が悪化する。
【0020】
また、従来の第1、第2の半導体集積回路の半導体集積回路31の中でゲインを決めているため、例えば音量を聞きながらゲインを調整したり、あるいは半導体集積回路31に信号を入力するのは、前段の半導体装置のため、入力レベルの異なる半導体装置との組み合わせが容易には出来ないといった問題点も有する。
【0021】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、出力Dレンジの制限なく検波されるときの入力レベルのみを変更し、音質を悪化させずに音量をあげることが外部端子で出来る、半導体集積回路を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の半導体集積回路は、外部から与えられる音声信号を減衰可能な可変減衰器の出力と、ゲイン調整用端子を外部に有するゲイン可変アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力の共通接続点に検波回路の入力を接続し、前記検波回路の出力を検波信号により制御される可変減衰器に接続して帰還をかけた構成を有している。この構成によって、各アンプの出力Dレンジの制限を受けることなく外部端子により検波されるときの入力レベルを設定でき、さらに音質を悪化させずに音量を調整することが出来る。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0024】
図1は本発明の一実施形態における半導体集積回路の構成図を示し、図2は本発明の一実施形態における半導体集積回路の入出力特性図を示すものである。
【0025】
図1において1は可変減衰器、2は検波回路、3はスピーカー駆動用アンプ、11はゲイン可変アンプ、12はゲイン調整用端子である。また、21は上記のゲイン可変アンプ11と検波回路2により構成されたAGC回路を示しており、31は前記のスピーカー駆動用アンプ3、可変減衰器1、AGC回路21から構成された半導体集積回路を示している。
【0026】
本実施形態の半導体集積回路は、可変減衰器1の出力とゲイン調整用端子12を外部に有したゲイン可変アンプ11の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけることにより構成されている。なお、ゲイン可変アンプ11のゲインを固定としたときの動作は、上記従来例の実施形態と同様となる。
【0027】
まず、検波回路2にて検波レベルをスピーカー駆動用アンプ3の出力で最大出力レベルから逆算し、クリップしないレベルに設定すると図2に示すような入出力特性図となる。次に、外部よりゲイン調整用端子12によってゲイン可変アンプ11のゲインを上げると、V(AGC)のレベルは検波回路2で定めた検波レベルとその後のスピーカー駆動用アンプ3のゲインにより決まるため変動せず、図2にてAGC回路21の動作していない範囲の特性図が矢印Aの方向へ動く。この時、LをAGCのカバーレンジとすると、Lの範囲がL+Aと広くなるので小さい音を大きくすることが出来、かつ大きい音でも出力信号は歪まないので聴覚上の音量が全体として大きくなったと感じることが可能となる。
【0028】
さらに、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げたとき、ゲイン可変アンプ11の出力Dレンジによって、信号がクリップしたとしても、検波回路2によって可変減衰器1に帰還をかけてゲインを下げるのが、ゲイン可変アンプ11の手前であることから、クリップせずにスピーカー駆動アンプに入力することが出来る。
【0029】
【発明の効果】
以上のように、本発明は可変減衰器の出力と、ゲイン調整用端子を外部に有するゲイン可変アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力の共通接続点に検波回路の入力を接続し、前記検波回路の出力を検波信号により制御される可変減衰器に接続して帰還をかけた構成とすることにより、半導体集積回路の外部から入出力ゲイン及び検波されるときの入力レベルを調整できるので、各入力装置による入力レベルの差異を簡単に吸収することができ、かつスピーカー出力を歪ませず音量調整が出来る優れた半導体集積回路を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における半導体集積回路の構成図
【図2】本発明の一実施形態における入出力特性図
【図3】第1の従来例における半導体集積回路の構成図
【図4】第2の従来例における半導体集積回路の構成図
【図5】第1の従来例における入出力特性図
【図6】第2の従来例における入出力特性図
【符号の説明】
1 可変減衰器
2 検波回路
3 スピーカー駆動用アンプ
11 ゲイン可変アンプ
12 ゲイン調整用端子
21 AGC回路
31 半導体集積回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカー出力のクリップを防ぐ半導体集積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、特にポータブルオーディオの分野ではセットの小型化、コストの面から小さいスピーカーを採用しており、スピーカー出力をクリップさせずに音質を確保しつつ、聴覚上より大きな音量を出力させることを要望している。
【0003】
このような要望に対する従来技術に特許文献1がある。
【0004】
以下、従来の半導体集積回路について説明する。
【0005】
図3は従来の第1の半導体集積回路を示しており、図5は従来の第1の半導体集積回路の入出力特性図を示している。
【0006】
図3において、1は可変減衰器、2は検波回路、3はスピーカー駆動用アンプ、11はゲイン可変アンプである。また、21は上記の可変減衰器1と検波回路2により構成されたAGC回路を示しており、31は上記のゲイン可変アンプ11、AGC回路21、スピーカー駆動用アンプ3から構成された半導体集積回路を示している。
【0007】
従来の第1の半導体集積回路は、ゲイン可変アンプ11の出力と可変減衰器1の入力を接続し、前記可変減衰器1の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、前記可変減衰器1の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけることにより構成されている。
【0008】
以上で構成された半導体集積回路について、以下その動作について説明する。
【0009】
まず、ゲイン可変アンプ11のゲインを固定としたときの動作を説明する。図5より検波されたときの入力レベルをV(INDET)、入力レベルをV(IN)、出力レベルをV(OUT)、入力から出力までのゲインをGとし、AGC回路21が動作したときの出力レベルをV(AGC)とすると、
V(IN)<V(INDET)
の時は、V(OUT)=V(IN)+Gとなる。ここで、検波回路2にて検波レベルをスピーカー駆動用アンプ3の出力でクリップしないレベルに設定すると、
V(IN)≧V(INDET)
のときは、V(OUT)=V(AGC)となり、図5に示す入出力特性図となる。
【0010】
次に、例えばスピーカーの出力からの音量が小さい場合、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げるとV(AGC)のレベルは検波回路2で定めた検波レベルとその後のスピーカー駆動用アンプ3のゲインにより決まるため変動せず、図5にてAGC回路21の動作していない範囲の特性図が矢印Bの方向へ動く。この時、LをAGCのカバーレンジとすると、Lの範囲がL+Bと広くなるので聴覚上の音量が大きくなり、かつ出力でクリップしないので音質の悪化を防げる。
【0011】
図4は従来の第2の半導体集積回路を示しており、図6は従来の第2の半導体集積回路の入出力特性図を示している。
【0012】
図4において、1は可変減衰器、2は検波回路、3はスピーカー駆動用アンプ、11はゲイン可変アンプである。また、21は上記の可変減衰器1と検波回路2により構成されたAGC回路を示しており、31は上記のスピーカー駆動用アンプ3、ゲイン可変アンプ11、AGC回路21から構成された半導体集積回路を示している。
【0013】
この従来の半導体集積回路は、可変減衰器1の出力とゲイン可変アンプ11の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、可変減衰器1の出力とゲイン可変アンプ11の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけることにより構成されている。
【0014】
以上で構成された半導体集積回路について、以下その動作について説明する。
【0015】
なお、ゲイン可変アンプのゲインを固定としたときの動作は、上記従来の第1の半導体集積回路と同様となり、V(AGC)は検波回路2で定めた検波レベルと、その後のゲイン可変アンプ11とスピーカー駆動用アンプ3のゲインで決まる。
【0016】
ここで、従来の第1の半導体集積回路と同様に、スピーカーの出力からの音量が小さい場合、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げると、検波回路2で定めた検波レベルをその後のゲイン可変アンプ11で上げることになるので図6の特性図が矢印Cの方向へ動く。この時、Lの範囲は変わらないがV(AGC)のレベルがV(AGC)+Cと大きくなるので聴覚上の音量が大きくなる。
【0017】
【特許文献1】
特開昭62−136909号公報
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の第1の半導体集積回路では、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げるとゲイン可変アンプ11の出力Dレンジやあるいは可変減衰器1の入力Dレンジでゲイン可変アンプ11のゲイン可変範囲が制限され、ゲイン可変アンプ11の出力でクリップすると可変減衰器1により減衰され、スピーカー駆動用アンプ3によって増幅される信号もすべてクリップされた信号となって音質が悪化することになる。
【0019】
また、従来の第2の半導体集積回路では、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げるとV(AGC)が上がるため、V(AGC)はスピーカーの最大出力レベルから逆算して決まるレベルなので、スピーカー駆動用アンプ3の出力Dレンジでゲイン可変範囲が制限され、それ以上ゲインを上げるとスピーカー駆動用アンプ3の出力で信号がクリップし音質が悪化する。
【0020】
また、従来の第1、第2の半導体集積回路の半導体集積回路31の中でゲインを決めているため、例えば音量を聞きながらゲインを調整したり、あるいは半導体集積回路31に信号を入力するのは、前段の半導体装置のため、入力レベルの異なる半導体装置との組み合わせが容易には出来ないといった問題点も有する。
【0021】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、出力Dレンジの制限なく検波されるときの入力レベルのみを変更し、音質を悪化させずに音量をあげることが外部端子で出来る、半導体集積回路を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の半導体集積回路は、外部から与えられる音声信号を減衰可能な可変減衰器の出力と、ゲイン調整用端子を外部に有するゲイン可変アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力の共通接続点に検波回路の入力を接続し、前記検波回路の出力を検波信号により制御される可変減衰器に接続して帰還をかけた構成を有している。この構成によって、各アンプの出力Dレンジの制限を受けることなく外部端子により検波されるときの入力レベルを設定でき、さらに音質を悪化させずに音量を調整することが出来る。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0024】
図1は本発明の一実施形態における半導体集積回路の構成図を示し、図2は本発明の一実施形態における半導体集積回路の入出力特性図を示すものである。
【0025】
図1において1は可変減衰器、2は検波回路、3はスピーカー駆動用アンプ、11はゲイン可変アンプ、12はゲイン調整用端子である。また、21は上記のゲイン可変アンプ11と検波回路2により構成されたAGC回路を示しており、31は前記のスピーカー駆動用アンプ3、可変減衰器1、AGC回路21から構成された半導体集積回路を示している。
【0026】
本実施形態の半導体集積回路は、可変減衰器1の出力とゲイン調整用端子12を外部に有したゲイン可変アンプ11の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力を接続し、前記ゲイン可変アンプ11の出力とスピーカー駆動用アンプ3の入力の共通接続点に検波回路2の入力を接続し、前記検波回路2の出力を検波信号により制御される可変減衰器1に接続して帰還をかけることにより構成されている。なお、ゲイン可変アンプ11のゲインを固定としたときの動作は、上記従来例の実施形態と同様となる。
【0027】
まず、検波回路2にて検波レベルをスピーカー駆動用アンプ3の出力で最大出力レベルから逆算し、クリップしないレベルに設定すると図2に示すような入出力特性図となる。次に、外部よりゲイン調整用端子12によってゲイン可変アンプ11のゲインを上げると、V(AGC)のレベルは検波回路2で定めた検波レベルとその後のスピーカー駆動用アンプ3のゲインにより決まるため変動せず、図2にてAGC回路21の動作していない範囲の特性図が矢印Aの方向へ動く。この時、LをAGCのカバーレンジとすると、Lの範囲がL+Aと広くなるので小さい音を大きくすることが出来、かつ大きい音でも出力信号は歪まないので聴覚上の音量が全体として大きくなったと感じることが可能となる。
【0028】
さらに、ゲイン可変アンプ11のゲインを上げたとき、ゲイン可変アンプ11の出力Dレンジによって、信号がクリップしたとしても、検波回路2によって可変減衰器1に帰還をかけてゲインを下げるのが、ゲイン可変アンプ11の手前であることから、クリップせずにスピーカー駆動アンプに入力することが出来る。
【0029】
【発明の効果】
以上のように、本発明は可変減衰器の出力と、ゲイン調整用端子を外部に有するゲイン可変アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力の共通接続点に検波回路の入力を接続し、前記検波回路の出力を検波信号により制御される可変減衰器に接続して帰還をかけた構成とすることにより、半導体集積回路の外部から入出力ゲイン及び検波されるときの入力レベルを調整できるので、各入力装置による入力レベルの差異を簡単に吸収することができ、かつスピーカー出力を歪ませず音量調整が出来る優れた半導体集積回路を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における半導体集積回路の構成図
【図2】本発明の一実施形態における入出力特性図
【図3】第1の従来例における半導体集積回路の構成図
【図4】第2の従来例における半導体集積回路の構成図
【図5】第1の従来例における入出力特性図
【図6】第2の従来例における入出力特性図
【符号の説明】
1 可変減衰器
2 検波回路
3 スピーカー駆動用アンプ
11 ゲイン可変アンプ
12 ゲイン調整用端子
21 AGC回路
31 半導体集積回路
Claims (2)
- 外部から与えられる音声信号を減衰可能な可変減衰器の出力と、ゲイン調整用端子を外部に有するゲイン可変アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力の共通接続点に検波回路の入力を接続し、前記検波回路の出力を検波信号により制御される可変減衰器に接続して帰還をかけたAGC回路を備えた半導体集積回路。
- 外部から与えられる音声信号を減衰可能な可変減衰器の出力と、ゲイン調整用端子を外部に有するゲイン可変アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力を接続し、前記ゲイン可変アンプの出力とスピーカー駆動用アンプの入力の共通接続点に検波回路の入力を接続し、前記検波回路の出力を検波信号により制御される可変減衰器に接続して帰還をかけたAGC回路を備えた半導体集積回路と、
前記スピーカ駆動用アンプの出力信号を入力して音声を出力するスピーカとを備えた音響装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003124077A JP2004328646A (ja) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | 半導体集積回路及び音響装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009267890A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Nec Corp | 音声出力装置 |
-
2003
- 2003-04-28 JP JP2003124077A patent/JP2004328646A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009267890A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Nec Corp | 音声出力装置 |
JP4636114B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2011-02-23 | 日本電気株式会社 | 音声出力装置 |
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