JP2005341327A - 電力増幅装置 - Google Patents

Abstract

【目的】総合出力電力が小さい時に大きな音量感を得ることができるスイッチング電源回路を用いた電力増幅装置を提供する。
【構成】電力増幅装置１０は、スイッチング電源回路１と、これより電力供給されるデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５を備え、各出力電力Ｗ１〜Ｗ５の和である総合出力電力Ｗ_Ｔを検知するとともに、前記総合出力電力Ｗ_Ｔに対応して電圧Ｖ_Ｓ１が変化する制御信号Ｓ１を出力する制御信号生成手段としての総合出力電力検出回路２と、前記総合出力電力Ｗ_Ｔと、前記５つの電力増幅器Ａ１〜Ａ５のそれぞれの最大出力電力リミット値とが反対の増減関係となるように前記制御信号Ｓ１によって前記最大出力電力リミット値を可変に制御する最大出力電力リミット値制御手段としての前記デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各入力側に挿入されたリミット値可変リミッター回路３、３、・・と、を備える構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ホームシアターシステムなどのオーディオ・ビジュアル（ＡＶ）機器に関し、特に、スイッチング電源回路を電力供給源とする複数の電力増幅器を備えるオーディオ用の電力増幅装置の電力供給に関する技術分野に属する。

ホームシアターシステムなどのマルチチャンネルのオーディオ信号を増幅する電力増幅装置では、一部の高級機を除いて、１つの電源回路がチャンネル数に対応した複数個のデジタル電力増幅器（一般にオーディオ入力信号をＰＷＭ変調したＰＷＭパルス信号を増幅し、ローパスフィルタでアナログ信号に戻して出力する構成である。）或いは複数個のアナログ電力増幅器に電力を供給する構成が一般的である。

そして、低周波トランスを用いた旧来の電源回路と異なり、スイッチング電源回路を用いて複数のデジタル電力増幅器或いはアナログ電力増幅器に電力を供給する構成の電力増幅装置の場合は、前記スイッチング電源回路の出力電圧Ｖｏが一定に安定化されているのが一般的であり、前記複数の電力増幅器全ての出力電力を合計した総合出力電力が小さな場合（１チャンネルのみ出力時のような場合。）でも、総合出力電力が大きな場合（全チャンネルの電力増幅器が最大出力電力近くまで出力しているような場合。）でも、電力増幅器の１チャンネル当たりの最大出力電力は前記スイッチング電源回路の出力電圧Ｖｏと負荷抵抗で決まる一定の値となっている。

例として、従来のオーディオ用の５チャンネルのデジタル電力増幅器とスイッチング電源回路を構成要素とする電力増幅装置において、このスイッチング電源回路の電力供給能力を６００Ｗとし、その定電圧化された出力電圧Ｖｏで電力供給される５つのデジタル電力増幅器の各最大出力電力を１００Ｗ、効率を８５％とする。

全チャンネル同時にデジタル電力増幅器が最大出力すると仮定すると、１００Ｗ×５ｃｈの出力電力が得られ、この状態での前記スイッチング電源回路の供給電力は５８８Ｗ（５８８Ｗ＝１００Ｗ×５ｃｈ／８５％）になる。これは前記スイッチング電源回路の電力供給能力６００Ｗ以下であることから問題ないことがわかる。換言すれば、通常はこのようにしてスイッチング電源回路の電力供給能力及び出力電圧Ｖｏと複数のデジタル電力増幅器の各最大出力電力が設定される。

而して、１チャンネルのみが出力している総合出力電力が小さな場合でも、その最大出力時の出力電力は１００Ｗであり、各チャンネル当たりの最大出力電力は常に変わらないのである。

なお、上記スイッチング電源回路やデジタル電力増幅器はオーディオ・ビジュアル機器に広く適用されている周知回路であり、種々のものがある。

本発明に多少とも関連する技術として、下記［特許文献１］には、モータ装置の駆動制御装置として、モータ装置の作動位相に応じて振幅が変化する波形信号に基づき出力レベルが変化する出力可変電源回路の出力をスイッチングトランジスタでスイッチングしてモータに電力供給する回路構成が開示されている。

特開平０２−６０４９０号公報

ホームシアター機器などで再生される映画ソースのオーディオ信号は、同時に全チャンネルが最大出力電力リミット値に達することは極めて稀であるため、１チャンネル出力時（総合出力電力が小）でも全チャンネル大出力時（総合出力電力が大）でも、一定の出力電圧Ｖｏのスイッチング電源回路から電力供給されている複数のデジタル電力増幅器或いはアナログ電力増幅器を備える電力増幅装置では、前記低周波トランスを用いた電源回路を電力供給源とする電力増幅装置と比較すると、相対的に１チャンネル出力時の出力電力は小さくなり、実際の聴取においても歪み始める音量が小さくなるという傾向にあり、また量感が乏しく感じられるという場合もある。

即ち、低周波トランスを用いた電源回路で複数の電力増幅器に電力供給する電力増幅装置の場合、供給を受ける複数の電力増幅器の出力電力の総和である総合出力電力が大きくなると電源回路の出力電圧Ｖｏが低下し、逆に１チャンネルだけ出力しているような総合出力電力が小さい時は出力電圧Ｖｏが上昇することが知られている。

そして、一般的なデジタル電力増幅器やアナログ電力増幅器の最大出力電力は、供給電圧（＝電源回路の出力電圧Ｖｏ）が低下するほど低くなるため、全チャンネルで大きな出力電力を出している時は１チャンネル当たりの最大出力電力が低下するが（これは低周波トランスを用いた電源回路の欠点である。）、逆に１チャンネルだけ出力しているような総合出力電力が小さい時は電源回路の出力電圧Ｖｏが上昇して、現に出力しているその１チャンネルの最大出力電力リミット値は大きくなる。

したがって、全チャンネルが最大出力電力（前述の例では１００Ｗ×５ｃｈ）となることは極めて稀である映画ソースのオーディオ信号再生のような場合では、低周波トランスを用いた電源回路を電力供給源とする電力増幅装置の方が通常は最大出力電力が大きく取れて、相対的に優れた量感が得られるのである。

結果として、出力電圧Ｖｏが極めて安定しており、各チャンネルの電力増幅器の最大出力電力が安定しているというスイッチング電源回路の出力電圧安定の利点が、複数の電力増幅器に対して電力供給している電力増幅装置の場合では、総合出力電力が比較的小さい通常の場合に却って最大出力電力リミット値が抑制されて量感が得られにくくなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スイッチング電源回路を電力供給源としながらも、複数の電力増幅器の総合出力電力が小さい時はそれらの各最大出力電力リミット値を大きくすることにより、低周波トランスを用いた電源回路を電力供給源とする場合と同等以上の優れた量感が得られる長所を兼ね備えた電力増幅装置を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）スイッチング電源回路１と、前記スイッチング電源回路１から電力供給される複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５と、を備える電力増幅装置１０または３０において、前記複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５の総合出力電力Ｗ_Ｔまたは前記スイッチング電源回路１から前記複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５に供給される供給電流ｉを検知するとともに、前記総合出力電力Ｗ_Ｔまたは前記供給電流ｉに対応して変化する制御信号Ｓ１またはＳ２を出力する制御信号生成手段と、前記総合出力電力Ｗ_Ｔまたは前記供給電流ｉと、前記複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５のそれぞれの最大出力電力リミット値とが反対の増減関係となるように前記制御信号Ｓ１またはＳ２によって前記最大出力電力リミット値を可変に制御する最大出力電力リミット値制御手段と、を備えることを特徴とする電力増幅装置１０または３０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）また、スイッチング電源回路１と、前記スイッチング電源回路１から電力供給される複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５と、を備える電力増幅装置２０または４０において、前記複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５の総合出力電力Ｗ_Ｔまたは前記スイッチング電源回路１から前記複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５に供給される供給電流ｉを検知するとともに、前記総合出力電力Ｗ_Ｔまたは前記供給電流ｉに対応して変化する制御信号Ｓ１またはＳ２を出力する制御信号生成手段と、前記総合出力電力Ｗ_Ｔまたは前記供給電流ｉと、前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏとが反対の増減関係となるように前記制御信号Ｓ１またはＳ２によって前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏを可変に制御するスイッチング電源出力電圧制御手段と、を備えることを特徴とする電力増幅装置電力増幅装置２０または４０を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る電力増幅装置は、上記のように構成されているため、スイッチング電源回路から電力供給される複数の電力増幅器の総合出力電力が小さい時または前記スイッチング電源回路から前記複数の電力増幅器に供給される供給電流が小さい時は、各電力増幅器の最大出力電力リミット値が大きくなるように自動制御されるので、同じ電力供給能力のスイッチング電源回路を用いた場合でも、総合出力電力が小さい時の電力増幅器の出力電力がより大きく取れて大きな音量感を得ることができる。

また、スイッチング電源回路から電力供給される複数の電力増幅器の総合出力電力またはスイッチング電源回路からの供給電流が小さい時は、スイッチング電源回路の出力電圧が大きくなるように自動制御されるので、同じ電力供給能力のスイッチング電源回路を用いた場合でも、総合出力電力が小さい時の電力増幅器の出力電力がより大きく取れて大きな音量感を得ることができる。

また、構成要素である複数の電力増幅器には、デジタル電力増幅器またはアナログ電力増幅器の何れも適用できる。

本発明の請求項１及び請求項２に係る電力増幅装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１は第１の実施の形態の本発明の請求項１に係る電力増幅装置のブロック図である。図２は前記第１の実施の形態の電力増幅装置の制御信号生成手段と最大出力電力リミット値制御手段の回路図例である。図３は第２の実施の形態の本発明の請求項２に係る電力増幅装置のブロック図である。図４は前記第２の実施の形態の電力増幅装置の制御信号生成手段とスイッチング電源出力電圧制御手段の回路図例である。図５は第３の実施の形態の本発明の請求項１に係る電力増幅装置のブロック図である。図６は第４の実施の形態の本発明の請求項２に係る電力増幅装置のブロック図である。
（ａ）第１の実施の形態
図１において、電力増幅装置１０は、スイッチング電源回路１と、前記スイッチング電源回路１から電力供給される５つのデジタル電力増幅器Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５と、を備える電力増幅装置であって、前記５つの電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各出力電力Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５の和である総合出力電力Ｗ_Ｔを検知するとともに、前記総合出力電力Ｗ_Ｔに対応して電圧Ｖ_Ｓ１が変化する制御信号Ｓ１を出力する制御信号生成手段としての総合出力電力検出回路２と、前記総合出力電力Ｗ_Ｔと、前記５つの電力増幅器Ａ１〜Ａ５のそれぞれの最大出力電力リミット値とが反対の増減関係となるように前記制御信号Ｓ１によって前記最大出力電力リミット値を可変に制御する最大出力電力リミット値制御手段としての前記デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各入力側に挿入されたリミット値可変リミッター回路３、３、・・と、を備える構成である。換言すれば、前記総合出力電力Ｗ_Ｔが小さい場合は、前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各最大出力電力リミット値が大きくなるようにリミット値可変リミッター回路３、３、・・によって可変に制御するのである。

なお、前記スイッチング電源回路１は公知技術であり、例えば図４に示されるスイッチング電源回路１のようなインバータ方式が典型である。即ち、１００Ｖ商用交流電源をブリッジ整流回路１２で整流してコンデンサＣ１で平滑化した非安定直流入力電圧Ｖｉをスイッチング部１３のスイッチングトランジスタＱ１でスイッチングし、これを高周波トランス１４を介して整流ダイオードＤ１に送り、コンデンサＣ２で平滑して安定した直流出力電圧Ｖｏを得る。符号１５は前記スイッチングトランジスタＱ１のスイッチング制御回路である。このスイッチング制御回路１５は前記直流出力電圧Ｖｏを安定化するために該直流出力電圧Ｖｏと基準電圧を図示しない誤差増幅器に入力し、その差によってスイッチング部１３を制御している。

また、前記デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５も公知技術であり、それぞれ５チャンネル（フロント左チャンネル、フロント右チャンネル、フロントセンターチャンネル、リア左サラウンドチャンネル、リア右サラウンドチャンネル）の各オーディオ入力信号ＦＬ、ＦＲ、ＦＣ、ＲＬ、ＲＲを変調波として搬送波の三角波（数十ｋＨｚの高周波）を比較器に入力してＰＷＭ変調したＰＷＭパルス信号を増幅し、ローパスフィルタでアナログ信号に戻して出力する基本構成となっている。

次に、前記デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の総合出力電力検出手段としての総合出力電力検出回路２の具体的な回路は、図２に示されるように、それぞれのデジタル電力増幅器の出力Ｗ１〜Ｗ５を整流・平滑回路４を通して直流電圧に変換し、それぞれを加算器５で加算することによって総合出力電力Ｗ_Ｔを演算出力し、これに対応して電圧Ｖ_Ｓ１が変化する制御信号Ｓ１（総合出力電力Ｗ_Ｔが小さい時はＶ_Ｓ１は大きくなる）を出力する構成である。前記デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５を構成要素とする図１及び図２に示される本電力増幅装置１０では、スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏが安定化されていることもあってかなり精度の高い総合出力電力Ｗ_Ｔが比較的簡単に求められる。

次に、前記最大出力電力制御手段としてのリミット値可変リミッター回路３の具体的な回路（１チャンネル分）は、図２に示されるような回路構成であり、前記制御信号Ｓ１によって、それぞれのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５に入力されるオーディオ入力信号（ＦＬ、ＦＲ、ＦＣ、ＲＬ、ＲＲ）の最大振幅を制限、コントロールする構成である。即ち、バッファアンプ６を通した前記オーディオ入力信号（ＦＬ、ＦＲ、ＦＣ、ＲＬ、ＲＲ）に対して前記制御信号Ｓ１の電圧Ｖ_Ｓ１が低い場合（総合出力電力Ｗ_Ｔが大きい場合）には、上下対称の振幅制限が加わるようになっていて、振幅制限された前記オーディオ入力信号がデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５に入力される。逆に前記制御信号Ｓ１の電圧Ｖ_Ｓ１が高い場合（総合出力電力Ｗ_Ｔが小さい場合）には、振幅制限が緩和（リミット値が拡大或いは開放）されて大振幅のオーディオ入力信号が振幅制限されずにそのままデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５に入力されやすくなる。

以下、具体的な数値を挙げて本発明の作用効果を説明する。図１のオーディオ用の電力増幅装置１０において、この装置のスイッチング電源回路１の電力供給能力が６００Ｗとする。スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏはある一定電圧で安定化されており、供給される５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５に該出力電圧Ｖｏで供給される最大出力電力が２００Ｗであるとする。

今、全チャンネル同時にデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５が最大出力すると仮定すると、本装置ではデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の入力部がリミット値可変リミッター回路３により最大出力電力１００Ｗのリミット値に制限されており、１００Ｗ×５ｃｈの出力が得られる。この状態でのスイッチング電源回路１の供給電力は電力増幅器の効率が８５％とすると、５８８Ｗ（５８８Ｗ＝１００Ｗ×５ｃｈ／８５％）になる。これはスイッチング電源回路１の電力供給能力が６００Ｗであることから問題ないことがわかる。

上記装置において、１チャンネルだけ出力（例としてデジタル電力増幅器Ａ１のみ出力）しているような小出力電力時は、前記リミット値可変リミッター回路３のリミット値が上昇して（例として完全にリミッターが解除された場合）前記デジタル電力増幅器Ａ１の最大出力電力２００Ｗまで出力が得られたとする。この時、電源の供給電力は２３５．３Ｗ（２３５．３Ｗ＝２００Ｗ×１ｃｈ／８５％）でスイッチング電源回路１の供給能力に問題が生じないことがわかる。

この点、従来の電力増幅装置では、前記のようなリミット値可変リミッター回路３はデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の入力部に付設されておらず、リミッターは働かないので、最大出力電力５ｃｈ同時出力時の総合出力電力は１００Ｗ×５ｃｈであり、この時の電源供給電力は５８８Ｗであり本発明の場合と同じであるが、総合出力電力Ｗ_Ｔが小さい１チャンネル出力時の出力電力は５チャンネル同時出力時における１チャンネル当たりの出力と同じ最大１００Ｗで変わらない。

而して、総合出力電力Ｗ_Ｔが小さい場合は、各デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の最大出力電力リミット値が大きくなるように直接的且つ連続的に可変制御されることによって、出力しているチャンネルの最大出力電力に余裕ができて、より大きな音量を出すことが可能になる。
（ｂ）第２の実施の形態
図３において、電力増幅装置２０は、スイッチング電源回路１と、前記スイッチング電源回路１から電力供給される５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５と、を備える電力増幅装置であって、前記スイッチング電源回路１から前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５に供給される供給電流ｉを検知するとともに、前記供給電流ｉに対応して変化する制御信号Ｓ２を出力する制御信号生成手段としての供給電流検出回路１６と、前記供給電流ｉと、前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏとが反対の増減関係となるように前記制御信号Ｓ２によって前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏを可変に制御するスイッチング電源出力電圧制御手段としての基準電圧制御回路１７と、を備える構成である。換言すれば、前記供給電流ｉが小さい場合は、前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏが大きくなるように前記基準電圧制御回路１７によって可変に制御するのである。

上記制御信号Ｓ２生成手段としての供給電流検出回路１６及び上記スイッチング電源１の出力電圧Ｖｏの制御手段としての基準電圧制御回路１７の具体的な回路は、図４に示されるように、電源供給ラインに挿入された電源電流検出抵抗Ｒ１の両端電位差を増幅して得られる制御信号Ｓ２の電圧Ｖ_Ｓ２の変化によってフォトカップラー１８に流れる電流を変化させてスイッチング電源回路１の制御回路１５中の出力電圧Ｖｏの安定化のための基準電圧をコントロールして出力電圧Ｖｏを増減させる構成となっている。

なお、図４中のツェナーダイオードＺ_Ｄは総合出力電力Ｗ_Ｔが最小の時の最大出力電圧値を設定するためのものである。また、供給電流ｉの増減は総合出力電力Ｗ_Ｔの増減と正に対応していて、上記供給電流検出回路１６は供給電流ｉから総合出力電力Ｗ_Ｔを演算する回路とも言え、前記総合出力電力検出回路２に相当する。そして、前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏが大きくなると、前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の駆動電圧が上がって各最大出力電力が大きくなるので、先述の第１の実施の形態において最大出力電力リミット値の制限が緩和（開放）されることと等価的な結果が得られる。
（ｃ）第３の実施の形態
図５において、電力増幅装置３０は、スイッチング電源回路１と、前記スイッチング電源回路１から電力供給される５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５と、を備える電力増幅装置であって、前記スイッチング電源回路１から前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５に供給される供給電流ｉを検知するとともに、前記供給電流ｉに対応して電圧Ｖ_Ｓ２が変化する制御信号Ｓ２を出力する制御信号生成手段としての供給電流検出回路１６と、前記供給電流ｉと、前記複数の電力増幅器Ａ１〜Ａ５のそれぞれの最大出力電力リミット値とが反対の増減関係となるように前記制御信号Ｓ２によって前記最大出力電力リミット値を可変に制御する最大出力電力リミット値制御手段としての前記デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各入力側に挿入されたリミット値可変リミッター回路３、３、・・と、を備える構成である。換言すれば、前記供給電流ｉが小さい場合は、前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各最大出力電力リミット値が大きくなるようにリミット値可変リミッター回路３、３、・・によって可変に制御するのである。

上記回路構成は既述の第１、第２の実施の形態で用いられた回路の組み合わせによって実現が容易であるため詳細は略する。概説すれば、前記供給電流検出回路１６で前記スイッチング電源回路１から前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５への供給電流ｉを検出して総合出力電力Ｗ_Ｔに対応する制御信号Ｓ２を生成し、前記デジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各入力側に挿入されたリミット値可変リミッター回路３によって入力されるオーディオ入力信号ＦＬ、ＦＲ、ＦＣ、ＲＬ、ＲＲの振幅制限のリミット値を、前記総合出力電力Ｗ_Ｔが小さくなるに従い上げる（振幅制限を緩和、開放する）方向にコントロールするのである。
（ｄ）第４の実施の形態
図６において、電力増幅装置４０は、スイッチング電源回路１と、前記スイッチング電源回路１から電力供給される５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５と、を備える電力増幅装置であって、前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の各出力電力Ｗ１〜Ｗ５の和である総合出力電力Ｗ_Ｔを検知するとともに、前記総合出力電力Ｗ_Ｔに対応して電圧Ｖ_Ｓ１が変化する制御信号Ｓ１を出力する制御信号生成手段としての総合出力電力検出回路２と、前記総合出力電力Ｗ_Ｔと、前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏとが反対の増減関係となるように前記制御信号Ｓ１によって前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏを可変に制御するスイッチング電源出力電圧制御手段としての基準電圧制御回路１７と、を備える構成である。換言すれば、前記総合出力電力ＷＴが小さい場合は、前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏが大きくなるように前記基準電圧制御回路１７によって可変に制御するのである。

上記回路構成も既述の第１、第２の実施の形態で用いられた回路の組み合わせによって実現が容易であるので詳細は略する。概説すれば、前記スイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏを大きくすると前記５つのデジタル電力増幅器Ａ１〜Ａ５の駆動電圧が上がってそれぞれの最大出力電力が大きくなることを意味し、先述の第１の実施の形態での最大出力電力リミット値の制限が緩和（開放）されることと等価的な結果が得られるのである。

以上のように、本発明に係る上記電力増幅装置１０、２０、３０、４０は、２種の制御信号生成手段（総合出力電力検出回路２、供給電流検出回路１６）と、最大出力電力リミット値制御手段（リミット値可変リミッター回路３）或いはスイッチング電源出力電圧制御手段（基準電圧制御回路１７）との組み合わせによる４つの実施の形態（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）であるが何れもスイッチング電源回路と複数のデジタル電力増幅器を構成要素とする電力増幅装置に適用可能であり、総合出力電力が小さい時の電力増幅器の出力電力がより大きく取れて大きな音量感を得ることができる。

次に、以上の実施の形態では複数のデジタル電力増幅器を構成要素としているが、複数のアナログ電力増幅器を構成要素とする電力増幅装置についても本発明の射程内である。即ち、上記第１〜第４の実施の形態の説明において、「デジタル電力増幅器」を「アナログ電力増幅器」に置き換えれば、スイッチング電源回路１と５つのアナログ電力増幅器Ａ１〜Ａ５を構成要素とする本発明に係る電力増幅装置の実施の形態の説明となる。

唯、アナログ電力増幅器を構成要素とする場合は、このアナログ電力増幅器Ａ１・・の前に前記（ａ）第１の実施の形態の電力増幅装置１０や（ｃ）第３の実施の形態の電力増幅装置３０のように、リミット値可変リミッター回路３を設けて振幅制限を行う手段では、デジタル電力増幅器を用いた場合ほど大きな効果は得られない。

これは、前記アナログ電力増幅器Ａ１・・の入力側に挿入されたリミット値可変リミッター回路３による振幅制限を開放した時に、大きな出力電力が得られるように予めスイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏを高い値に設定する必要があり、５チャンネル同時出力時（入力リミッターが十分効いて制限されている時）の電力効率が低下するためである。なお、デジタル電力増幅器では、前記出力電圧Ｖｏと電力効率は原理的に無関係なためこのような効率悪化は発生しない。

然るに、アナログ電力増幅器を構成要素とする電力増幅装置の場合は、図３及び図４に示される上記（ｂ）第２の実施の形態の電力増幅装置２０或いは図６に示される上記（ｄ）第４の実施の形態の電力増幅装置４０のように、制御信号Ｓ１またはＳ２に応じて総合出力電力Ｗ_Ｔが小さい場合はスイッチング電源回路１の出力電圧Ｖｏを上げる手段を採用することで、電力効率を悪化させずに良好な結果を得ることができる。この点を考慮すれば（ｂ）第２の実施の形態または（ｄ）第４の実施の形態がアナログ電力増幅器を構成要素とする電力増幅装置でのベストモードなのである。

なお、アナログ電力増幅器を構成要素とする上記第２、第４の実施の形態でも制御信号Ｓ１またはＳ２は、図２のようにそれぞれの電力増幅器の出力電力Ｗ１〜Ｗ５から演算する制御信号生成手段或いは図４のようにスイッチング電源回路１からの供給電流ｉから演算出力する制御信号生成手段が適用できる。

念のために付言すれば、上記４つの実施の形態では全て５チャンネルの場合であったが、勿論、本発明の電力増幅装置は２チャンネルや７チャンネルなどのマルチチャンネルＡＶシステムにも適用できることは言うまでもない。

第１の実施の形態の本発明の請求項１に係る電力増幅装置のブロック図である。 前記第１の実施の形態の電力増幅装置の制御信号生成手段と最大出力電力リミット値制御手段の回路図例である。 第２の実施の形態の本発明の請求項２に係る電力増幅装置のブロック図である。 前記第２の実施の形態の電力増幅装置の制御信号生成手段とスイッチング電源出力電圧制御手段の回路図例である。 第３の実施の形態の本発明の請求項１に係る電力増幅装置のブロック図である。 第４の実施の形態の本発明の請求項２に係る電力増幅装置のブロック図である。

符号の説明

１ スイッチング電源回路
２ 総合出力電力検出回路
３ リミット値可変リミッター回路
４ 整流・平滑回路
５ 加算器
６ バッファアンプ
１０、２０、３０、４０ 電力増幅装置
１２ ブリッジ整流回路
１５ スイッチング制御回路
１６ 供給電流検出回路
１７ 基準電圧制御回路
１８ フォトカップラー
Ａ１、Ａ２、・・ （デジタル）電力増幅器
ｉ 供給電流
Ｖｏ （直流）出力電圧
Ｗ１、Ｗ２、・・ 出力電力
Ｗ_Ｔ 総合出力電力
Ｓ１、Ｓ２ 制御信号
Ｖ_Ｓ１、Ｖ_Ｓ２ 制御信号の電圧
ＦＬ、ＦＲ、ＦＣ、ＲＬ、ＲＲ オーディオ入力信号

Claims (2)

1. スイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路から電力供給される複数の電力増幅器と、を備える電力増幅装置において、
   前記複数の電力増幅器の総合出力電力または前記スイッチング電源回路から前記複数の電力増幅器に供給される供給電流を検知するとともに、前記総合出力電力または前記供給電流に対応して変化する制御信号を出力する制御信号生成手段と、
   前記総合出力電力または前記供給電流と、前記複数の電力増幅器のそれぞれの最大出力電力リミット値とが反対の増減関係となるように前記制御信号によって前記最大出力電力リミット値を可変に制御する最大出力電力リミット値制御手段と、を備えることを特徴とする電力増幅装置。
2. スイッチング電源回路と、前記スイッチング電源回路から電力供給される複数の電力増幅器と、を備える電力増幅装置において、
   前記複数の電力増幅器の総合出力電力または前記スイッチング電源回路から前記複数の電力増幅器に供給される供給電流を検知するとともに、前記総合出力電力または前記供給電流に対応して変化する制御信号を出力する制御信号生成手段と、
   前記総合出力電力または前記供給電流と、前記スイッチング電源回路の出力電圧とが反対の増減関係となるように前記制御信号によって前記スイッチング電源回路の出力電圧を可変に制御するスイッチング電源出力電圧制御手段と、を備えることを特徴とする電力増幅装置。
   

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