JP2007181148A - ディジタルアンプ装置及びディジタルアンプ装置のミュート方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、不要輻射及びノイズを発生させずにミュートを行うことができるようにする。
【解決手段】本発明は、音声出力状態から急にミュート命令が供給されたことを認識したとき、ディジタルオーディオ信号のゲインを絞ってディザの重畳を停止することにより、無音レベルのパルス幅変調信号を生成し、当該パルス幅変調信号の「ハイ」状態及び「ロー」状態の期間を段階的に変更し、「ロー」状態に固定することにより、不要輻射及びノイズを発生しないようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディジタルアンプ装置及びディジタルアンプ装置のミュート方法に関し、例えば、パルス幅変調(以下、これをＰＷＭ(Pulse Width Modulation)と呼ぶ)方式のディジタルアンプ(D級アンプ)に適用して好適なものである。

従来、ディジタルアンプが搭載されたオーディオ装置においては、スピーカから音声出力中にミュートボタンを押下する等のミュート操作がユーザによって行われると、強制的にスピーカの音声出力を停止する必要が生じる。

そのためディジタルアンプでは、ユーザによるミュート操作が行われた時点で、BTL接続された増幅回路による２つのＰＷＭ出力を「ハイ」状態及び「ロー」状態が共に同じ割合のデューティ比５０％でかつ同相にすることにより、当該増幅回路に接続されたスピーカの音声出力を停止するようにされている。

具体的には、例えば図６に示すようにディジタルアンプのＰＷＭ信号増幅部１では、その前段に設けられた図示しないＰＷＭ信号生成回路から供給されるＰＷＭ信号Ｐ１(+)をＭＯＳ−ＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)からなるトランジスタＴｒ１のゲートに印加し、ＰＷＭ信号Ｐ１(-)をＭＯＳ−ＦＥＴからなるトランジスタＴｒ２のゲートに印加することにより、当該トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２を交互にオンオフ動作させるようになされている。

同様にＰＷＭ信号増幅部１では、ＰＷＭ信号生成回路から供給されるＰＷＭ信号Ｐ２(+)をＭＯＳ−ＦＥＴからなるトランジスタＴｒ３のゲートに印加し、ＰＷＭ信号Ｐ２(-)をＭＯＳ−ＦＥＴからなるトランジスタＴｒ４のゲートに印加することにより、当該トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４を交互にオンオフ動作させるようになされている。

従ってＰＷＭ信号増幅部１では、トランジスタＴｒ１をオン動作させ、かつトランジスタＴｒ２をオフ動作させると共に、トランジスタＴｒ３をオフ動作させ、かつトランジスタＴｒ４をオン動作させたときに、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２のＰＷＭ出力ＯＵＴ１に応じた駆動電流ｉＡをローパスフィルタＬＰＦ１を介してスピーカＳＰへ供給する。

またＰＷＭ信号増幅部１は、トランジスタＴｒ３をオン動作させ、かつトランジスタＴｒ４をオフ動作させると共に、トランジスタＴｒ１をオフ動作させ、かつトランジスタＴｒ２をオン動作させたときに、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のＰＷＭ出力ＯＵＴ２に応じた駆動電流ｉＢをローパスフィルタＬＰＦ２を介してスピーカＳＰへ供給する。

すなわちＰＷＭ信号増幅部１では、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１におけるデューティ比と、ＰＷＭ出力ＯＵＴ２におけるデューティ比とが互いに異なる場合、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２間で電位差ｄ1、ｄ2が生じるためスピーカＳＰに対してＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２に応じた駆動電流ｉＡ、ｉＢが流れ、当該スピーカＳＰから音声が出力されることになる。

これに対してＰＷＭ信号増幅部１では、図７（Ｃ）に示すように、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１のデューティ比と、ＰＷＭ出力ＯＵＴ２のデューティ比とが共に５０％で、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２が完全に同相であるときにはＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２間で電位差が生じないためにスピーカＳＰに対して駆動電流ｉＡ、ｉＢが流れることがなく、当該スピーカＳＰからの音声出力を停止してミュート状態にすることができる。

ところでＰＷＭ信号増幅部１は、このミュート状態のときであってもトランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４を交互にオンオフ動作（すなわちスイッチング）をさせており、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２の波形にいわゆるオーバーシュート、アンダーシュート、リンギングが生じて不要輻射が発生する。

すなわちＰＷＭ信号増幅部１のスイッチングにより生成されるＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２の波形は、図８に示すように、ｄｖ／ｄｔ（単位時間当たりに変化する電圧）が無限大であれば、きれいな矩形波になるが（図８（Ａ））、現実にはｄｖ／ｄｔが有限であるため、不要輻射の原因となるオーバーシュートＯＳ、アンダーシュートＵＳ、リンギングＬＮＧ等の歪が生じてしまう（図８（Ｂ））。

このような点を鑑みて、ミュート時にスイッチングを行わない方法として、スピーカから音声出力中にミュート操作がユーザによって行われると、強制的にＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を「ロー」状態にしてしまう方法がある。

しかしながら、図９に示すようにＰＷＭ信号増幅部１においては、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１とＰＷＭ出力ＯＵＴ２との間で電位差を持たせた音声出力中にＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を急激に「ロー」状態にすると、音声出力が不連続となり、ポップノイズを発生してしまう。

かかるポップノイズ減少のための音声信号発生装置及び音声信号発生方法として、ミュート時のＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２について、「ハイ」状態のパルス幅を減らすようになされたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３３６７６５公報

ところでかかる方法においては、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２におけるパルス幅のオン一区間が小さくなっているが、あくまで音声出力が行われている状態で、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を「ロー」状態にしているため、大きなポップノイズが発生する可能性は低くなるが、小さなポップノイズが発生してしまうという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、不要輻射やノイズを発生させることなくミュート処理を実行し得るディジタルアンプ装置及びディジタルアンプ装置のミュート方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、ディジタルオーディオ信号のゲインを調整し、当該ディジタルオーディオ信号に対して所定のディザを付加した後、当該ディザ付加後のディジタルオーディオ信号に応じたパルス幅変調信号を生成し、当該パルス幅変調信号に応じて増幅手段のスイッチング素子をスイッチングさせることにより増幅する際、所定のミュート信号の供給を受けたことに基づいてミュート命令を認識したとき、ディジタルオーディオ信号のゲインを無音レベルに絞った後、ディザの重畳を停止し、そのようなゲイン調整後のディジタルオーディオ信号に応じたパルス幅変調信号を生成した後、当該パルス幅変調信号の「ハイ」状態及び「ロー」状態の期間を段階的に変え、「ハイ」状態の期間を段階的に短くし、全ての当該パルス幅変調信号を「ロー」状態を維持することにより、当該スイッチング動作を停止させるようにする。

これにより、音声出力状態から急にミュート命令が供給されたことを認識したとき、ディジタルオーディオ信号のゲインを絞ってディザの重畳を停止することにより無音レベルのパルス幅変調信号を生成し、当該パルス幅変調信号の「ハイ」状態及び「ロー」状態の期間を段階的に変更し、「ロー」状態に固定することにより、スイッチング動作を止めてミュートすることができるので、当該音声出力手段から一切のノイズを発生させることなく音声出力状態からミュート状態にすることができる。

本発明によれば、音声出力状態から急にミュート命令が供給されたことを認識したとき、ディジタルオーディオ信号のゲインを絞ってディザの重畳を停止することにより、無音レベルのパルス幅変調信号を生成し、当該パルス幅変調信号の「ハイ」状態及び「ロー」状態の期間を段階的に変更し、「ロー」状態に固定することにより、不要輻射及びノイズを発生しないようにすることができ、かくしてユーザが不快な音を聴取することを解消するディジタルアンプ装置及びディジタルアンプ装置のミュート方法を実現できる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）ディジタルアンプ装置の構成
図１において１０は全体として本発明のディジタルアンプ装置を示し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）構成でなる制御部１６が全体を統括制御するようになされており、ゲインコントロール部１１、ΔΣ変調部１２、ＰＷＭ信号生成部１３及びＰＷＭ信号増幅部１４によって構成されている。

（１−１）通常モード
ディジタルアンプ装置１では、通常モード時、例えばＣＤ(Compact Disc)等から再生されたＰＣＭ(Pulse Code Modulation)信号Ｓ１をゲインコントロール部１１に入力する。

ゲインコントロール部１１は、ＰＣＭ信号Ｓ１を所定レベルに増幅又は減衰する等のゲイン調整を行い、その結果得られるＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調部１２へ送出する。

ΔΣ変調部１２は、ゲインコントロール部１１から供給された例えば１６ビットのＰＣＭ信号Ｓ２をビットに減らす等のビット長変更処理を行うと共に、いわゆるノイズシェービングを行うことによりΔΣ変調を行った後、ディザを重畳する（すなわちディザオン）することによりΔΣ変調データＳ３を生成し、このΔΣ変調データＳ３をＰＷＭ信号生成部１３へ送出する。

ここでディザとは、ΔΣ変調データＳ３よりも高周波な信号成分（雑音成分）であり、これがΔΣ変調データＳ３に対して重畳されることによって、重畳される前よりもＳ／Ｎ比は悪化するが聴感上不快な歪が減って音質を向上させるようにするものである。

ＰＷＭ信号生成部１３は、後段のＰＷＭ信号増幅部１４が、図６に示すようにＢＴＬ(Bridge-Tied Load)方式であることに対応させ、当該変調信号Ｓ３に基づいてＰＷＭ信号増幅部１４のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４をスイッチングするためのＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)を生成し、これらをＰＷＭ信号増幅部１４へ送出するようになされている。

ＰＷＭ信号増幅部１４は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)をトランジスタＴｒ１のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ１をオン動作させ、このときＰＷＭ信号Ｐ１(+)とは逆相のＰＷＭ信号Ｐ１(-)をトランジスタＴｒ２のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ２をオフ動作させると共に、ＰＷＭ信号Ｐ２(-)をトランジスタＴｒ４のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ４をオン動作させ、このときＰＷＭ信号Ｐ２(-)とは逆相のＰＷＭ信号Ｐ２(+)をトランジスタＴｒ３のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ３をオフ動作させることにより、図７（Ａ）に示したようにトランジスタＴｒ１及びＴｒ２によるＰＷＭ出力ＯＵＴ１におけるデューティ比と、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４によるＰＷＭ出力ＯＵＴ２におけるデューティ比との差を設け、その電位差に応じた電流ｉＡをスピーカＳＰに流すことにより音声を出力する。

またＰＷＭ信号増幅部１４は、ＰＷＭ信号Ｐ１(-)をトランジスタＴｒ２のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ２をオン動作させ、このときＰＷＭ信号Ｐ１(-)とは逆相のＰＷＭ信号Ｐ１(+)をトランジスタＴｒ１のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ１をオフ動作させると共に、ＰＷＭ信号Ｐ２(+)をトランジスタＴｒ３のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ３をオン動作させ、このときＰＷＭ信号Ｐ２(+)とは逆相のＰＷＭ信号Ｐ２(-)をトランジスタＴｒ４のゲートに印加することにより当該トランジスタＴｒ４をオフ動作させることにより、図７（Ｂ）に示したようにトランジスタＴｒ１及びＴｒ２によるＰＷＭ出力ＯＵＴ１におけるデューティ比と、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４によるＰＷＭ出力ＯＵＴ２におけるデューティ比との差を設け、その電位差に応じた電流ｉＢをスピーカＳＰに流すことにより音声を出力する。

ところでディジタルアンプ装置１では、通常モード時の音声出力状態から、ユーザがミュートボタンを押下する等のミュート操作が行われると、スピーカＳＰからの音声出力を停止するためのミュート信号Ｍ１が制御部１６に与えられ、これをトリガとして上述の通常モードからミュートモードへ切り換えるようになされている。

（１−２）ミュートモード
図２に示すようにディジタルアンプ装置１では、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１のデューティ比と、ＰＷＭ出力ＯＵＴ２のデューティ比との差が設けられることによりスピーカＳＰから音声出力が行われている状態で、ユーザによる任意のタイミングでミュート操作が行われた結果、ミュート信号Ｍ１が制御部１６に供給されると、上述した通常モードからミュートモードに遷移する。

ディジタルアンプ装置１の制御部１６は、ミュートモードに遷移すると、ゲインコントロール部１１に対してＰＣＭ信号Ｓ１のゲインが−∞になるような制御信号Ｃ１を供給する。

これによりゲインコントロール部１１は、制御部１６からの制御信号Ｃ１に応じて当該ＰＣＭ信号Ｓ１のゲイン調整を行う際、そのゲインが−∞になるように調整する。

すなわちゲインコントロール部１１は、当該ＰＣＭ信号Ｓ１に対して係数「０」を乗算することにより当該ＰＣＭ信号Ｓ１を無音レベルに減衰させ、その結果得られる無音レベルのＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調部１２へ送出すると共に、そのようにゲイン調整したことを処理結果通知信号Ｃ２として制御部１６へ返信する。

制御部１６は、ゲインコントロール部１１から処理結果通知信号Ｃ２を受け取ると、ΔΣ変調部１２に対してＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調させるための制御信号Ｃ３を供給する。

ΔΣ変調部１２は、制御信号Ｃ３を受け取り、ミュートモードのときは通常モードのときとは異なり、所謂ディザの重畳については行わずに（すなわちディザオフ）、ＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調処理することにより得られるΔΣ変調データＳ３をＰＷＭ信号生成部１３へ送出すると共に、ΔΣ変調データＳ３をＰＷＭ信号生成部１３へ送出したことを表す終了信号Ｃ４を制御部１６へ返信する。

ここでΔΣ変調データＳ３は、ゲインコントロール部１１によって無音レベルにゲイン調整されたうえ、ディザについても重畳されていないので、完全に無音レベルとなっている。

従って、この完全無音レベルのΔΣ変調データＳ３に応じて生成されたＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)に応じてトランジスタＴｒ１及びＴｒ２をスイッチングすることにより得られるＰＷＭ出力ＯＵＴ１と、完全無音レベルのΔΣ変調データＳ３に応じて生成されたＰＷＭ信号Ｐ２(+)、Ｐ２(-)に応じてトランジスタＴｒ３及びＴｒ４をスイッチングすることにより得られるＰＷＭ出力ＯＵＴ２との間では、デューティ比５０％で互いに同相となり、その結果スピーカＳＰに対して駆動電流ｉＡ及びｉＢ（図６）が流れることはなく、そのスピーカＳＰの出力を停止させることができる（図２）。

しかしながらディジタルアンプ装置１は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)に応じてトランジスタＴｒ１及びＴｒ２をスイッチングし、また、ＰＷＭ信号Ｐ２(+)、Ｐ２(-)に応じてトランジスタＴｒ３及びＴｒ４をスイッチングしており、不要輻射を発生する恐れがある。

ところで、制御部１６は、終了信号Ｃ４を受け取ると、ＰＷＭ信号生成部１３に対してＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)を「ロー」状態にするための命令信号Ｃ５を供給する。

ＰＷＭ信号生成部１３は、命令信号Ｃ５を受け取ると、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１とＯＵＴ２が同相の状態で、デューティ比が一定の割合で減るようにＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)における「ハイ」状態及び「ロー」状態の期間を変えてＰＷＭ信号増幅部１４へ送出する（図２）。

また、ＰＷＭ信号生成部１３は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)を送出する前にＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)が全て「ロー」状態であるか否か判断し、全て「ロー」状態ではない場合は、全て「ロー」状態になるまで、上記処理を繰り返す。

ＰＷＭ信号生成部１３は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)が全て「ロー」状態である場合、ＰＷＭ信号増幅部１４へＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)を送出し、ＰＷＭ信号変更が終了したことを表す終了信号Ｃ６を制御部１６へ供給する。

このときＰＷＭ信号増幅部１４は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)が完全に「ロー」状態の信号であるため、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２のゲートにゲート電圧が印加されることがなく、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２のスイッチング動作を停止させることにより、全て「ロー」状態でなるＰＷＭ出力ＯＵＴ１に変化させる。

このときＰＷＭ信号増幅部１４は、ＰＷＭ信号Ｐ２(+)、Ｐ２(-)についても完全に「ロー」状態の信号であるため、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４のゲートにゲート電圧が印加されることがなく、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４をオフさせてスイッチング動作を停止させることにより、全て「ロー」状態でなるＰＷＭ出力ＯＵＴ２に変化させる。

これにより、ディジタルアンプ装置１は、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を全て「ロー」状態に設定し、スピーカＳＰに対するＰＷＭ増幅部１４からの駆動電流ｉＡ、ｉＢの供給を止めて音声出力を完全に停止させ得るようになされている。

（１−３）ミュート解除
ディジタルアンプ装置１は、ミュート状態で、ユーザによる任意のタイミングでミュート解除が行われた結果、ミュート解除信号Ｍ２が制御部１６に供給されると、ミュート解除の処理を行い、上述したミュートモードから通常モードに遷移する。

ディジタルアンプ装置１の制御部１６は、ミュート解除信号Ｍ２が制御部１６に供給されると、ＰＷＭ信号生成部１３に対してΔΣ変調データＳ３に基づいてＰＷＭ信号を生成するための制御信号Ｃ５を供給する。

ＰＷＭ信号生成部１３は、制御信号C５を受け取ると、入力されたΔΣ変調データＳ３に基づいて生成したＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)をＰＷＭ信号増幅部１４へ送出し、ＰＷＭ信号生成の終了を表す終了信号C６を制御部１６へ供給する。

これにより、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)が全て「ロー」状態ではなくなり、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１とＰＷＭ出力ＯＵＴ２との間では、デューティ比５０％で互いに同相となる。

制御部１６は、終了信号Ｃ６を受け取ると、ΔΣ変調部１２に対してＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調させるための命令信号Ｃ３を供給する。

ΔΣ変調部１２は、ミュートモードのときとは異なり、ＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調処理し、所謂ディザの重畳も行う（すなわちディザオン）ことにより、ΔΣ変調データＳ３を生成し、このΔΣ変調データＳ３をＰＷＭ信号生成部１３へ送出すると共に、ΔΣ変調データＳ３をＰＷＭ信号生成部１３へ送出したことを表す終了信号Ｃ４を制御部１６へ返信する。

ここでΔΣ変調データＳ３は、ゲインコントロール部１１によって無音レベルにゲイン調整された状態だが、ディザについては重畳されているので、完全な無音レベルではない。

制御部１６は、終了信号C４を受け取ると、ゲインコントロール部１１に対してＰＣＭ信号Ｓ１のゲインが−∞ではない所定の値になるような制御信号Ｃ１を供給する。

ゲインコントロール部１１は、制御部１６からの制御信号Ｃ１に応じて当該ＰＣＭ信号Ｓ１のゲイン調整を行う際、そのゲインが−∞ではない所定の値になるように調整し、調整終了を表す終了信号Ｃ２を制御部１６へ返信する。

すなわち、ゲインコントロール部１１は、ＰＣＭ信号Ｓ１を所定レベルに増幅又は減衰する等のゲイン調整を行い、その結果得られるＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調部１２へ送出する。

制御部１６は、終了信号C２を受け取ると、ミュート解除処理を終了し、次のＰＷＭ周期ではＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２間で差を設け、スピーカＳＰに対して駆動電流ｉＡ、ｉＢを流すことにより音声出力を再開するようになされている。

（２）ミュート処理手順
続いてディジタルアンプ装置１のミュートモード時における上述のミュート処理手順を図３のフローチャートに従って説明する。

ディジタルアンプ装置１の制御部１６は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入って次のステップＳＰ１へ移り、ミュート信号Ｍ１の供給を受けたか否かを判定し、否定結果が得られると、ミュート信号Ｍ１の供給を受けるまで待ち受けるとともに上述の通常モードにおける処理を実行し、肯定結果が得られるとミュート命令を認識し、次のステップＳＰ２へ移る。

ステップＳＰ2において制御部１６は、ミュート信号Ｍ１の供給を受けたので、ゲインコントロール部１１を介して当該ＰＣＭ信号Ｓ１のゲインがー∞になるように調整して無音レベルに減衰させることによりＰＣＭ信号Ｓ２を生成し、次のステップＳＰ３へ移る。

ステップＳＰ３において制御部１６は、ΔΣ変調部１２を介して当該ＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調すると共に、ディザをオフすることにより無音レベルのΔΣ変調データＳ３を生成し、次のステップＳＰ４へ移る。

ステップＳＰ４において制御部１６は、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２によるＰＷＭ出力ＯＵＴ１と、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４によるＰＷＭ出力ＯＵＴ２のデューティ比を下げるためにＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)における「ハイ」状態及び「ロー」状態の期間を変え、「ハイ」状態の期間を現時点よりも短くし、次のステップＳＰ５へ移る。

ステップＳＰ５においてＰＷＭ信号生成部１３は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)が全て「ロー」状態であることに基づいてＯＵＴ１及びＯＵＴ２が「ロー」であるか否かを判定し、ここで否定結果が得られると、ステップＳＰ４へ移る。

ここで肯定結果が得られると、制御部１６は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)によってＰＷＭ信号増幅部１４のトランジスタＴｒ１〜トランジスタＴｒ４の動きを止めることにより、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ２のスイッチング動作、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４のスイッチング動作を停止させることにより、次のステップＳＰ６へ移って処理を終了する。

（３）動作及び効果
以上の構成において、ディジタルアンプ装置１は、ミュート信号Ｍ１の供給を受けると、無音レベルにゲイン調整されかつディザオフされた完全無音レベルのΔΣ変調データＳ３に基づいてＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)を生成するが、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)の「ハイ」状態及び「ロー」状態の期間を段階的に変え、「ハイ」状態の期間を徐々に短くすることにより、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)の全てを「ロー」状態に固定し、ＰＷＭ信号増幅部１４のスイッチング動作を停止させ、スピーカＳＰに対して駆動電流ｉＡ、ｉＢを流さないようにする。

これによりディジタルアンプ装置１は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)の全てが「ロー」状態になり、ＰＷＭ信号増幅部１４のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４の動きを止め、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を「ロー」状態にし、スピーカＳＰに一切の駆動電流ｉＡ，ｉＢを流さず停止することができるので、音声出力状態から急激にミュート操作されたような場合であってもポップノイズを発生させることなく、ミュート処理を行うことができる。

特にディジタルアンプ装置１は、完全無音レベルのΔΣ変調データＳ３に基づいてＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)を生成しているので、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２が共に同相でデューティ比５０％になった時点でスピーカＳＰの音声出力を停止させることができるものの、この時点では未だスイッチング動作を行っているので、Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)の全てを段階的に「ロー」状態に遷移させて固定し、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を完全に「ロー」状態にすることにより、スイッチング動作を停止することができ、不要輻射の発生を抑止できる。

以上の構成によれば、ディジタルアンプ装置１は、従来のように音声出力した状態でミュートを行うことがなく、無音レベルにゲイン調整されかつディザオフされた完全無音レベルのΔΣ変調データＳ３の生成により、完全無音状態にした後、ＰＷＭ出力を段階的に「ロー」状態に遷移させて固定することにより、ユーザが不快な音を一切聴取することなく、ミュート処理を行うことができる。

（４）その他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、ディジタルアンプ装置１は、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を段階的に「ロー」状態に遷移するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ゲインとディザの設定を変更して、無音状態にした後に、ＰＷＭ周期の区切りになる時点で、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を「ロー」状態にしても良い。

この場合、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を段階的に「ロー」状態に遷移するようにした場合に比べて、スイッチングを行う回数が少なくなり、不要輻射が軽減する利点がある。

図４を使用して、上記ＰＷＭ周期の区切りになる時点でＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を「ロー」状態にする方法について説明する。

ディジタルアンプ装置１の制御部１６は、ルーチンＲＴ１２の開始ステップから入って次のステップＳＰ１１へ移り、ミュート信号Ｍ１の供給を受けたか否かを判定し、否定結果が得られると、ミュート信号Ｍ１の供給を受けるまで待ち受けるとともに上述の通常モードにおける処理を実行し、肯定結果が得られるとミュート命令を認識し、次のステップＳＰ１２へ移る。

ステップＳＰ１２において制御部１６は、ミュート信号M１の供給を受けたので、ゲインコントロール部１１を介して当該ＰＣＭ信号Ｓ１のゲインがー∞になるように調整して無音レベルに減衰させることによりＰＣＭ信号Ｓ２を生成し、次のステップＳＰ１３へ移る。

ステップＳＰ１３において制御部１６は、ΔΣ変調部１２を介して当該ＰＣＭ信号Ｓ２をΔΣ変調すると共に、ディザをオフすることにより無音レベルのΔΣ変調データＳ３を生成し、次のステップＳＰ１４へ移る。

ステップＳＰ１４において、ＰＷＭ信号生成部１３は、ＰＷＭ周期の区切りであるか否かを判定し、否定結果を得られると、ＰＷＭ周期の区切りになるまで待ち受ける一方、肯定結果を得られると、次のステップＳＰ１５へ移る。

ステップＳＰ１１においてＰＷＭ信号生成部１３は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)、Ｐ２(+)及びＰ２(-)を「ロー」状態に変更し、ＰＷＭ信号増幅部１４へ送出する。

このときＰＷＭ信号増幅部１４は、ＰＷＭ信号Ｐ１(+)、Ｐ１(-)が完全に「ロー」状態の信号であるため、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２のゲートにゲート電圧が印加されることがなく、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２をオフさせてスイッチング動作を停止させることにより、デューティ比５０％のＰＷＭ出力ＯＵＴ１をＰＷＭ周期の区切りのタイミング以降「ロー」状態でなるＰＷＭ出力ＯＵＴ１に変化させる。

このときＰＷＭ信号増幅部１４は、ＰＷＭ信号Ｐ２(+)、Ｐ２(-)が完全に「ロー」状態の信号であるため、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４のゲートにゲート電圧が印加されることがなく、トランジスタＴｒ３及びＴｒ４をオフさせてスイッチング動作を停止させることにより、デューティ比５０％のＰＷＭ出力ＯＵＴ２をＰＷＭ周期の区切りのタイミング以降「ロー」状態でなるＰＷＭ出力ＯＵＴ２に変化させる。

これにより、ディジタルアンプ装置１は、図５に示すように、ＰＷＭ周期の区切りのタイミングで、ＰＷＭ出力ＯＵＴ１及びＯＵＴ２を「ロー」状態にし、スピーカＳＰに対するＰＷＭ増幅部１４からの駆動電流ｉＡ、ｉＢの供給を止めて音声出力を完全に停止させ得るようになされている。

なお上述の実施の形態においては、制御部１６がユーザのミュート操作又はミュート解除操作に応じてミュート処理又はミュート解除処理を実行するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、制御部１６はソースの切換え（例えば、ＣＤからラジオ）時に、ミュート処理を実行した後、一定時間経過後に自動的にミュート解除処理を実行するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、本発明のディジタルアンプ装置を、ゲイン調整手段としてのゲインコントロール部１１、ディザ重畳手段としてのΔΣ変調部１２、パルス幅変調信号生成手段としてのＰＷＭ信号生成部１３、増幅手段としてのＰＷＭ信号増幅部１４、制御手段としての制御部１６によって構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなるゲイン調整手段、ディザ重畳手段、パルス幅信号生成手段、増幅手段、パルス幅変更手段及び制御手段によってディジタルアンプ装置を構成するようにしても良い。

本発明のディジタルアンプ装置及びディジタルアンプ装置のミュート方法は、例えば音声出力状態からスピーカ出力を停止させて無音状態にする必要のあるミュート操作時に、ノイズを一切発生させることなくスピーカ出力を停止させる用途にも適用することができる。

本発明によるディジタルアンプ装置の構成を示す略線的ブロック図である。 本発明のミュートタイミングを示す略線図である。 本発明のミュート処理手順を示すフローチャートである。 他の実施の形態によるミュート処理手順を示すフローチャートである。 他の実施の形態によるミュートタイミングを示す略線図である。 ＰＷＭ信号増幅部の構成を示す略線図である。 デューティ比の変化の説明に供する略線図である。 ＰＷＭ出力のスイッチング波形の説明に供する略線図である。 従来のミュートタイミングを示す略線図である。

符号の説明

１、１０……ディジタルアンプ装置、１１……ゲインコントロール部、１２……ΔΣ変調部、１３……ＰＷＭ信号生成部、１４……ＰＷＭ信号増幅部、１６……制御部、ＳＰ……スピーカ。

Claims (4)

1. ディジタルオーディオ信号のゲインを調整するゲイン調整手段と、
   上記ディジタルオーディオ信号に対して所定のディザを重畳するディザ重畳手段と、
   上記ディジタルオーディオ信号に応じたパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成手段と、
   上記パルス幅変調信号に応じてスイッチング素子をスイッチング動作させることにより増幅する増幅手段と、
   上記パルス幅変調信号における「ハイ」状態と「ロー」状態の割合を変更するパルス幅変更手段と、
   所定のミュート信号の供給を受けたとき、上記ディジタルオーディオ信号のゲインを無音レベルに絞り上記ディザを重畳することなく上記パルス幅変調信号を生成し、上記パルス幅変調信号を段階的に「ロー」状態に変更し、当該「ロー」状態を維持することにより上記スイッチング動作を停止してミュート処理を行う制御手段と
   を具えることを特徴とするディジタルアンプ装置。
2. 上記増幅手段は、上記スイッチング素子が２個組み合わされたＢＴＬ（Bridge-Tied Load）方式の増幅回路である
   ことを特徴とする請求項１に記載のディジタルアンプ装置。
3. 上記制御手段は、上記ミュート処理を行った後、一定時間後にミュート解除を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載のディジタルアンプ装置。
4. ディジタルオーディオ信号のゲインを調整し、当該ディジタルオーディオ信号に対して所定のディザを付加した後、当該ディザ付加後のディジタルオーディオ信号に応じたパルス幅変調信号を生成するディジタルアンプのミュート方法であって、
   所定のミュート信号の供給を受けたことに基づいてミュート命令を認識するミュート認識ステップと、
   上記ミュート命令を認識したとき、上記ディジタルオーディオ信号のゲインを無音レベルに絞った後、上記ディザの重畳を停止するゲイン調整ステップと、
   上記ゲイン調整ステップ後の上記ディジタルオーディオ信号に応じた上記パルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成ステップと、
   上記パルス幅変調信号を段階的に「ロー」状態に変更し、当該「ロー」状態を維持することにより上記スイッチング動作を停止してミュート処理を行う制御ステップと
   を具えることを特徴とするディジタルアンプ装置のミュート方法。

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