JP2009253955A - 音声増幅装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電流の予測値を算出し、それに応じて音声信号の減衰や圧縮を行うことにより、電源回路、増幅回路及びスピーカを保護する音声増幅装置を提供する。
【解決手段】音声信号受信部は、音声入力信号を受信する。記憶部は、増幅回路及び電源回路に対する電流制限値と、スピーカのインピーダンス特性データとを保持する。演算部は、インピーダンス特性データと音声入力信号とに基づき電流予測値を算出する。調整部は、電流予測値と電流制限値とに基づき音声入力信号を減衰、圧縮または伸張することで音声入力信号のレベルを調整し、調整後の音声入力信号を増幅回路に供給する。このように予め増幅回路及び電源回路が出力する電流を予測することで、電流予測値に基づき音声入力信号を減衰等することができ、音声増幅装置は、適切に増幅回路及び電源回路を保護することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源回路を有する音声増幅装置に関する。

電源回路を有する音声増幅装置は、増幅回路や電源回路を過負荷やそれに伴う加熱から保護する為に、何らかの保護手段を備える必要がある。例えば、特許文献１には、回路電流を測定し、それに応じて音声信号の減衰や圧縮を行うことにより、出力電力が過大とならないように制御を行う手法が記載されている。

特開２００３−０３７４５２号公報

一方、特許文献１に記載の増幅器は、電流を検出してから音声信号の減衰や圧縮などの制御を完了するまでの時間的遅延が存在するため、制御が完了するまでの間は電源回路や増幅回路を保護できない。また、上記の増幅器は、フェールセーフとして、電源回路や増幅回路を回路から切り離すことでこれらの保護を行う。しかし、この場合、上記の増幅器は、音声の再生が完全に停止してしまうため、ユーザに対し聴感上の違和感を生じさせてしまう。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、電流の予測値を算出し、それに応じて音声信号の減衰や圧縮を行うことにより、電源回路、増幅回路及びスピーカを保護することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、スピーカと電磁的に接続する音声増幅装置であって、増幅回路と、電源回路と、音声入力信号を処理する制御部と、を備え、前記制御部は、音声入力信号を受信する音声信号受信部と、前記増幅回路及び前記電源回路に対する電流制限値と、前記スピーカのインピーダンス特性データとを保持する記憶部と、前記インピーダンス特性データと前記音声入力信号とに基づき電流予測値を算出する演算部と、前記電流予測値と前記電流制限値とに基づき前記音声入力信号のレベルを調整し、調整後の音声入力信号を前記増幅回路に供給する調整部と、を有することを特徴とする。

本発明の１つの観点では、スピーカと電磁的に接続する音声増幅装置であって、増幅回路と、電源回路と、音声入力信号を処理する制御部と、を備え、前記制御部は、音声入力信号を受信する音声信号受信部と、前記増幅回路及び前記電源回路に対する電流制限値と、前記スピーカのインピーダンス特性データとを保持する記憶部と、前記インピーダンス特性データと前記音声入力信号とに基づき電流予測値を算出する演算部と、前記電流予測値と前記電流制限値とに基づき前記音声入力信号のレベルを調整し、調整後の音声入力信号を前記増幅回路に供給する調整部と、を有することを特徴とする。

上記の音声増幅装置は、スピーカと接続し、増幅回路と、電源回路と、制御部と、を備える。制御部は、例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって実現される。制御部は、音声信号受信部と、記憶部と、演算部と、調整部と、を有する。音声信号受信部は、音声入力信号を受信する。記憶部は、増幅回路及び電源回路に対する電流制限値と、スピーカのインピーダンス特性データとを保持する。演算部は、インピーダンス特性データと音声入力信号とに基づき電流予測値を算出する。調整部は、電流予測値と電流制限値とに基づき音声入力信号を減衰、圧縮または伸張することで音声入力信号のレベルを調整し、調整後の音声入力信号を増幅回路に供給する。このように予め増幅回路及び電源回路が出力する電流を予測することで、電流予測値に基づき音声入力信号のレベルの調整をすることができ、音声増幅装置は、熱破壊等から増幅回路及び電源回路を保護することが可能となる。

上記の音声増幅装置の一態様では、前記記憶部は、前記スピーカに対する電力制限値を保持し、前記演算部は、前記インピーダンス特性データと前記音声入力信号とに基づき電力予測値を算出し、前記調整部は、前記電力予測値と前記電力制限値とに基づき前記音声入力信号のレベルを調整する。このように、スピーカに入力される電力の制限値を設けた上で、電力予測値を計算し、音声入力信号を減衰等することにより、音声増幅装置は、スピーカへの電力の過大入力を防止することが可能となる。

上記の音声増幅装置の他の一態様では、外部からの入力を受け取る入力部をさらに備え、前記記憶部は、前記入力部を通じて入力されたインピーダンス特性データを保存する。このようにすることで、音声増幅装置は、接続されるスピーカごとに適切なインピーダンス特性データを用いることができ、より正確に電力予測値を計算することが可能となる。

上記の音声増幅装置の他の一態様では、前記スピーカに印加されるスピーカ電圧と、前記スピーカに流れるスピーカ電流とを検出する検出回路と、前記スピーカ電圧と前記スピーカ電流とに基づき、前記スピーカのインピーダンス特性を算出し、前記記憶部に保存するインピーダンス特性算出部と、をさらに備える。このようにすることで、音声増幅装置は、予めインピーダンス特性データを有していない場合であっても、スピーカのインピーダンス特性を算出することができ、スピーカごとに最適な制御が可能となる。

上記の音声増幅装置の他の一態様では、前記スピーカに流れるスピーカ電流を検出する検出回路をさらに備え、前記演算部は、前記スピーカ電流と前記電流予測値との差分に基づき前記インピーダンス特性データを補正する。このようにすることで、音声増幅装置は、外乱等の影響があった場合でも、インピーダンス特性データを適切に補正することが可能となる。

上記の音声増幅装置の他の一態様では、前記調整部は、前記電流予測値と前記電流制限値とに基づき、前記増幅回路のゲインを制御する。音声増幅装置は、この態様によっても、出力電流を制御することが可能となる。

前記調整部は、前記電流予測値と前記電流制限値とに基づき、前記電源回路の電圧を制御する。音声増幅装置は、この態様によっても、出力電流を制御することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［第１実施例］
図１に、第１実施例に係る音声増幅装置１００の構成を示す。図１に示すように、音声増幅装置１００は、電源回路５、増幅回路６、制御部７、及びスピーカ９を備える。

電源回路５は、制御部７からの制御信号に基づき、入力電力から必要とされる出力電力を生成する電力回路である。電源回路５は、例えば家庭用の１００ボルト電源に接続することにより入力電力を取得する。

制御部７は、音声増幅装置１００の全体的な制御を行う回路である。制御部７は、ケーブルやバス等を介して他の装置からまたは図示しない補助記憶部から入力された音声信号Ｓａ（以後、「音声入力信号Ｓａ」と呼ぶ。）を受信し、音声入力信号Ｓａの信号処理を行う。また、本実施例において、制御部７は、電源回路５が出力する電流の予測値を算出し、その予測値に応じて、音声入力信号Ｓａのレベルを調整する。具体的には、制御部７は、音声入力信号Ｓａを減衰、圧縮又は伸長する（以後、「減衰等する」と表現する。）。制御部７が増幅回路６へ出力する音声信号を、以後、「音声出力信号Ｓｂ」と呼ぶ。制御部７は、例えばＤＳＰによって実現できる。

増幅回路６は、電源回路５から電力の供給を受け、制御部７により信号処理された音声出力信号Ｓｂを増幅する回路である。増幅回路６は固定または可変のゲインを有する。

スピーカ９は、増幅回路６により増幅された音声信号を音声に変換して出力する。スピーカ９は、固有のインピーダンス特性を有する。

次に、音声増幅装置１００の保護方法について述べる。電源回路５及び増幅回路６は、許容可能な電流値に制限があり、制限値以上の電流が流れた場合は故障等する可能性がある。従って、音声増幅装置１００は、電源回路５及び増幅回路６に流れる電流値を適切に制御する必要がある。ここで、音声増幅装置１００は、実際に出力された電流値を計測し、その電流値に基づき音声入力信号Ｓａを減衰等することも考えられる。しかし、この場合、電流値の検出から音声入力信号Ｓａの調整完了までに時間差が生じる。よって、調整完了までの時間において、音声増幅装置１００は、電源回路５及び増幅回路６が許容可能な電流値以上の電流を流してしまう可能性がある。

そこで、本実施例において、音声増幅装置１００は、制御部７により、受信した音声入力信号Ｓａ及びスピーカ９のインピーダンス特性に基づき、電源回路５から出力される電流値を予測する。これにより、音声増幅装置１００は、実際に電流が出力する前に電流値を取得できるため、電源回路５及び増幅回路６を適切に保護することができる。以下、制御部７が行う処理の詳細を述べる。

図１に示すように、制御部７は、音声信号受信部７ａと、記憶部７ｂと、演算部７ｃと、調整部７ｄとを有する。音声信号受信部７ａは、音声入力信号Ｓａを受信し、演算部７ｃへ供給する。

記憶部７ｂは、スピーカ９のインピーダンス特性を示すデータｄ１（以後、「インピーダンス特性データｄ１」と呼ぶ。）を予め保持しておく。記憶部７ｂは、インピーダンス特性データｄ１として、例えば図２（ａ）のグラフに示すような各周波数に対応するスピーカ９の電気インピーダンスの値を保持する。さらに、記憶部７ｂは、電源回路５または増幅回路６を過負荷や過熱から保護するための電流の制限値のデータ（以後、「電流制限値データｄ２」と呼ぶ。）を保持する。電流制限値データｄ２は、例えば、図２（ｂ）の表に示すように、電源回路５に対する電流の制限値として、第１の制限値Ｉａと第２の制限値Ｉｂとを有し、増幅回路６に対する電流の制限値として、第３の制限値Ｉｃと第４の制限値Ｉｄとを有する。第１の制限値Ｉａ及び第３の制限値Ｉｃは、時間と関連付けられた電流の上限値である。例えば、第１の制限値Ｉａは、所定時間（以後、「時間ｔ１」と呼ぶ。）より長い間、第１の制限値Ｉａ以上の電流が電源回路５に流れた場合、電源回路５が熱破壊により故障するおそれがある電流値に設定される。第２の制限値Ｉｂは、電源回路５が許容可能な瞬間的な電流値の上限値である。即ち、第２の制限値Ｉｂは、電源回路５に対し第２の制限値Ｉｂ以上の電流が瞬間的に流れた場合、電源回路５故障するおそれがある電流値である。したがって、第２の制限値Ｉｂは、第１の制限値Ｉａよりも小さい値に設定される。第３の制限値Ｉｃは、所定時間（以後、「時間ｔ３」と呼ぶ。）より長い間、第３の制限値Ｉｃ以上の電流が流れた場合、増幅回路６が熱破壊により故障するおそれがある電流値に設定される。第４の制限値Ｉｄは、増幅回路６が許容可能な瞬間的な電流値の上限値である。

演算部７ｃは、音声入力信号Ｓａの電圧レベルＳｖ、インピーダンス特性データｄ１及び増幅回路６のゲインに基づき、電源回路５及び増幅回路６に流れる電流の予測値Ｉｐ（以後、「電流予測値Ｉｐ」と呼ぶ。）を算出する。電流予測値Ｉｐの算出方法の一例について、図３を用いて示す。

図３（ａ）は、音声入力信号Ｓａの時間変化に伴う電圧波形の一例を示す。そして、図３（ｃ）は、図３（ａ）の音声入力信号Ｓａを周波数分解した電圧波形を示す。演算部７ｃは、まず音声入力信号Ｓａをフーリエ変換することで、音声入力信号Ｓａの周波数分解された電圧波形を得る。音声入力信号Ｓａの電圧波形は、図３（ｃ）に示すような様々な周波数の正弦波成分に分解される。

図３（ｂ）は、スピーカ９のインピーダンス特性データｄ１であり、記憶部７ｂに記憶されているものである。

図３（ｄ）は、音声入力信号Ｓａを周波数分解した電流波形を示す。演算部７ｃは、図３（ｄ）に示す電流波形を、図３（ｂ）に示すインピーダンス特性データｄ１及び図３（ｃ）の電圧波形から求める。例えば、演算部７ｃは、オームの法則より、各周波数成分における電圧値を電気インピーダンスにより除することで、各周波数成分における電流値を求める。これにより、演算部７ｃは、図３（ｄ）に示す電流波形を求めることができる。

図３（ｅ）は、音声入力信号Ｓａの電流波形を示す。演算部７ｃは、図３（ｄ）に示す各周波数成分における電流波形を逆フーリエ変換することで、図３（ｅ）に示す音声入力信号の電流波形を導出する。そして、演算部７ｃは、図３（ｅ）に示す音声入力信号の電流波形に対し増幅回路６のゲインを乗じることで、各時刻における電流予測値Ｉｐを算出することができる。なお、図３に係る処理について、より具体的には、演算部７ｃは、デジタル領域で演算するため、図３（ａ）の音声入力信号Ｓａをサンプリングした上で、離散フーリエ変換により図３（ｃ）に示す周波数分解された音声信号の電圧波形を求めることになる。

次に、調整部７ｄは、電流予測値Ｉｐと電流制限値データｄ２とに基づき、音声入力信号Ｓａの減衰等を行う。調整部７ｄは、まず電流予測値Ｉｐと電流制限値データｄ２が規定する第１の制限値Ｉａ乃至第４の制限値Ｉｄとを比較する。具体的には、調整部７ｄは、第１の制限値Ｉａを、電流予測値Ｉｐと比較する。そして、電流予測値Ｉｐが第１の制限値Ｉａを超える場合、その超えた時間を計測し、その時間が時間ｔ１になった場合には、調整部７ｄは、電源回路５の保護のため、音声入力信号Ｓａを減衰等し、音声出力信号Ｓｂとして増幅回路６へ出力する。また、調整部７ｄは、第２の制限値Ｉｂを電流予測値Ｉｐと比較し、電流予測値Ｉｐが第２の制限値Ｉｂを超える場合には、電源回路５の保護のため、音声入力信号Ｓａを減衰等し、音声出力信号Ｓｂとして増幅回路６へ出力する。

同様に、調整部７ｄは、増幅回路６の保護のため、電流予測値Ｉｐが第３の制限値Ｉｃを超える場合、その超えた時間を計測し、その時間が時間ｔ３になった場合には、音声入力信号Ｓａを減衰等し、音声出力信号Ｓｂとして増幅回路６へ出力する。また、調整部７ｄは、電流予測値Ｉｐが第４の制限値Ｉｄを超える場合には、音声入力信号Ｓａを減衰等し、音声出力信号Ｓｂとして増幅回路６へ出力する。このようにすることで、制御部７は、実際に電流が流れる前に音声出力信号Ｓｂのレベルを調整することができ、電源回路５及び増幅回路６に流れる電流を適切に制御することができる。

なお、電源回路５及び増幅回路６は、周囲温度（環境温度）による影響を受ける。従って、音声増幅装置１００は、電流制限値データｄ２が有する第１の制限値Ｉａ乃至第４の制限値Ｉｄについて、環境温度ごとに値を変えてもよい。例えば、音声増幅装置１００は、環境温度毎に第１の制限値Ｉａ乃至第４の制限値Ｉｄを段階的に設定してもよい。または、音声増幅装置１００は、第１の制限値Ｉａ乃至第４の制限値Ｉｄを、環境温度に対し比例関係（一次関数）になるように設定してもよい。これにより、音声増幅装置１００は、環境温度も考慮し、電流の出力を制御することができ、電源回路５及び増幅回路６を熱破壊等から保護することができる。

以上説明したように、本実施例による音声増幅装置は、スピーカと接続し、増幅回路と、電源回路と、制御部と、を備える。制御部は、音声信号受信部と、記憶部と、演算部と、調整部と、を有する。音声信号受信部は、音声入力信号を受信する。記憶部は、増幅回路及び電源回路に対する電流制限値と、スピーカのインピーダンス特性データとを保持する。演算部は、インピーダンス特性データと音声入力信号とに基づき電流予測値を算出する。調整部は、電流予測値と電流制限値とに基づき音声入力信号を減衰、圧縮または伸張し、増幅回路に音声入力信号を送信する。このようにすることで、音声増幅装置は、予め増幅回路及び電源回路に流れる電流を予測することができるため、電流予測値に基づき音声入力信号を減衰等することで、適切に増幅回路及び電源回路を保護することが可能となる。

［第２実施例］
第１実施例において、音声増幅装置１００は、電源回路５または増幅回路６を過負荷や過熱から保護する為に、電流制限値データｄ２を設け、出力される電流を制限していた。一方、第２実施例においては、スピーカ９に入力する電力についても制限を行う。これにより、スピーカ９の過大入力を回避することができ、スピーカ９を保護することが可能となる。

第２実施例に係る音声増幅装置１００の構成を図４に示す。制御部７内の記憶部７ｂは、インピーダンス特性データｄ１及び電流制限値データｄ２に加え、電力制限値データｄ３を保持する。電力制限値データｄ３は、スピーカ９の性能により実験または計算により定める。

そして、演算部７ｃは、電流予測値Ｉｐを算出するとともに、スピーカ９へ入力される電力予測値Ｐｐを算出する。以下、電力予測値Ｐｐの算出方法の一例を示す。演算部７ｃは、図３（ｂ）に示すインピーダンス特性データｄ１と、図３（ｃ）に示す周波数分解された音声入力信号Ｓａの電圧波形とを用いて、各周波数成分における電圧値の２乗を電気インピーダンスにより除することで、各周波数成分における電力波形を求める。そして、制御部７は、この電力波形を逆フーリエ変換することにより、各時刻における電力予測値Ｐｐを算出する。

調整部７ｄは、電力予測値Ｐｐと電力制限値データｄ３とに基づき、音声入力信号Ｓａの減衰等を行う。例えば、調整部７ｄは、電力予測値Ｐｐが、電力制限値データｄ３が規定する制限値以上になった場合には、音声入力信号Ｓａの減衰等の処理を実行する。このようにすることで、制御部７は、スピーカ９に対する電力の過大入力を防ぐことができる。

なお、音声増幅装置１００は、電力制限値を、１つ制限値に限らず複数設定してもよい。例えば、音声増幅装置１００は、第１の制限値Ｉａまたは第３の制限値Ｉｃと同様に、時間と関連付けた複数の電力制限値を設けてもよい。

［第３実施例］
上述の実施例において、音声増幅装置１００は、記憶部７ｂにより、予めインピーダンス特性データｄ１を保存していた。一方、音声増幅装置１００は、スピーカ９のみを交換する等の場合には、それに合わせ、インピーダンス特性データｄ１を再設定する必要が生じる。

そこで、第３実施例においては、音声増幅装置１００は、ユーザによるインピーダンス特性データｄ１の入力を可能にする。第３実施例に係る音声増幅装置１００の構成を図５に示す。図５に示すように、音声増幅装置１００は、入力部１０を有する。入力部１０は、例えば音声増幅装置１００を適用した音楽再生装置などの外面上においてユーザが押下可能なボタン等である。音声増幅装置１００は入力部１０により入力されたインピーダンス特性データｄ１を保存する。このようにすることで、音声増幅装置１００は、例えばスピーカ９を交換した場合であっても、適切に電流予測値Ｉｐ及び電力予測値Ｐｐを算出することができる。

また、音声増幅装置１００は、ユーザから直接インピーダンス特性データｄ１の数値の入力を受ける代わりに、インピーダンス特性データｄ１の複数の候補値を保持し、ユーザにより選択可能なように構成してもよい。この場合、音声増幅装置１００は、図示しないディスプレイ等の表示装置をさらに有し、ユーザにインピーダンス特性データｄ１の選択をさせる。ユーザによるインピーダンス特性データｄ１の選択は、入力部１０により実行される。

［第４実施例］
上述の実施例において、音声増幅装置１００は、インピーダンス特性データｄ１を予め保持するか、またはユーザにより手動で決定していた。一方、第４実施例において、音声増幅装置１００は、インピーダンス特性データｄ１をスピーカ９に応じて自動的に算出する。このようにすることで、音声増幅装置１００は、スピーカ９に対応するインピーダンス特性データｄ１を予め保持しなくても、適切なインピーダンス特性データｄ１を用いることができる。

第４実施例に係る音声増幅装置１００の構成を図６に示す。音声増幅装置１００は、検出回路１１とインピーダンス特性算出部１２とを有する。検出回路１１は、スピーカ９に印加される電圧値Ｖｓ（以後、「スピーカ電圧値Ｖｓ」と呼ぶ。）と、スピーカ９に流れる電流値Ｉｓ（以後、「スピーカ電流値Ｉｓ」と呼ぶ。）と、を検出する回路である。検出回路１１は、検出したスピーカ電圧値Ｖｓ及びスピーカ電流値Ｉｓをインピーダンス特性算出部１２へ送信する。

インピーダンス特性算出部１２は、検出回路１１から受信したスピーカ電圧値Ｖｓとスピーカ電流値Ｉｓとに基づきスピーカ９のインピーダンス特性を算出する。インピーダンス特性算出部１２は、例えばＤＳＰによって実現される。

ここで、インピーダンス特性の算出方法の一例を以下に示す。まず、音声増幅装置１００は、音声帯域（例えば、２０Ｈｚ乃至２０ｋＨｚ）を同じ電圧で含むテスト用の音声信号、即ち、フーリエ変換後の２０Ｈｚ乃至２０ｋＨｚの各周波数における電圧波形の振幅が同一となるようなテスト用音声信号を、図示しない補助記憶部等により予め保存しておく。そして、音声増幅装置１００は、上述のテスト用音声信号を音声入力信号Ｓａとして入力する。そして、インピーダンス特性算出部１２は、スピーカ電圧値Ｖｓとスピーカ電流値Ｉｓとに基づき、図３に示す電流予測値Ｉｐの算出方法と同様に、スピーカ９のインピーダンス特性を算出する。そして、インピーダンス特性算出部１２は、算出したインピーダンス特性を記憶部７ｂに保存する。これにより、音声増幅装置１００は、算出したインピーダンス特性データｄ１を用いて電流予測値Ｉｐを算出することが可能となる。

なお、スピーカ９のインピーダンス特性は、一般に、温度特性を有する。また、スピーカ９の温度は、スピーカ９に印加される電圧により変化する。よって、音声増幅装置１００は、異なる電圧下において、上述のインピーダンス特性を算出するのが好ましい。従って、この場合、音声増幅装置１００は、１つのスピーカ９につき、複数のインピーダンス特性データｄ１を有することになる。よってこの場合、音声増幅装置１００は、音声入力信号Ｓａが有する電圧レベルＳｖに基づき、複数のインピーダンス特性データｄ１を使い分けることになる。

［第５実施例］
第１実施例において、音声増幅装置１００は、スピーカ９のインピーダンス特性データｄ１が既知であるとして、予め保持していた。しかし、この場合であっても、音声増幅装置１００は、演算誤差やスピーカ９以外の回路における電気インピーダンスや外乱の影響等により、インピーダンス特性データｄ１を補正して使用する方が好ましい場合がある。そこで第５実施例において、音声増幅装置１００は、電流予測値Ｉｐと、検出回路１１において検出したスピーカ電流値Ｉｓとに基づき、インピーダンス特性データｄ１を補正する。

第５実施例に係る音声増幅装置１００の構成を図７に示す。検出回路１１は、検出したスピーカ電流値Ｉｓを制御部７の演算部７ｃへ送信する。そして、演算部７ｃは、検出回路１１から受信したスピーカ電流値Ｉｓと、算出した電流予測値Ｉｐと、を比較する。そして、演算部７ｃは、スピーカ電流値Ｉｓと電流予測値Ｉｐとに差がある場合には、その差に基づきインピーダンス特性データｄ１を補正する。演算部７ｃは、例えば、スピーカ電流値Ｉｓが電流予測値Ｉｐよりも１０％大きい場合には、インピーダンス特性データｄ１の値を１０％だけ小さくなるように補正する。このようにすることで、音声増幅装置１００は、より適切なインピーダンス特性データｄ１を使用することができ、電流予測値Ｉｐをより精度高く算出することができる。

［第６実施例］
第１実施例乃至第５実施例において、音声増幅装置１００は、電流予測値Ｉｐ及び電流制限値データｄ２に基づき音声入力信号Ｓａを減衰等することにより、電流の出力を制御していた。しかし、音声増幅装置１００は、音声入力信号Ｓａの処理に加え、電源回路５の出力する電圧または増幅回路６のゲインを増減することによっても、電流の出力を制御することができる。

第６実施例に係る音声増幅装置１００の構成を図８に示す。制御部７は、第１実施例と同様に、調整部７ｄにより、電流予測値Ｉｐが電流制限値データｄ２が示す基準（図２（ｂ）参照）を上回るか否か監視する。そして、調整部７ｄは、電流予測値Ｉｐが電流制限値データｄ２が示す基準を上回る場合には、電源回路５に対し制御信号Ｃ１を送信し、電圧を下げるように制御する。また、制御部７は、増幅回路６に対し制御信号Ｃ２を送信し、ゲインを下げるように制御する。このようにすることで、音声増幅装置１００は、確実に電流の出力を下げることができる。

第１実施例に係る音声増幅装置の構成の一例を示す図である。 インピーダンス特性データ及び電流制限値データの一例を示す図である。 電流予測値を算出する方法の一例を示す図である。 第２実施例に係る音声増幅装置の構成の一例を示す図である。 第３実施例に係る音声増幅装置の構成の一例を示す図である。 第４実施例に係る音声増幅装置の構成の一例を示す図である。 第５実施例に係る音声増幅装置の構成の一例を示す図である。 第６実施例に係る音声増幅装置の構成の一例を示す図である。

符号の説明

５ 電源回路
６ 増幅回路
７ 制御部
９ スピーカ

Claims (7)

1. スピーカと電磁的に接続する音声増幅装置であって、増幅回路と、電源回路と、音声入力信号を処理する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   音声入力信号を受信する音声信号受信部と、
   前記増幅回路及び前記電源回路に対する電流制限値と、前記スピーカのインピーダンス特性データとを保持する記憶部と、
   前記インピーダンス特性データと前記音声入力信号とに基づき電流予測値を算出する演算部と、
   前記電流予測値と前記電流制限値とに基づき前記音声入力信号のレベルを調整し、調整後の音声入力信号を前記増幅回路に供給する調整部と、を有することを特徴とする音声増幅装置。
2. 前記記憶部は、前記スピーカに対する電力制限値を保持し、
   前記演算部は、前記インピーダンス特性データと前記音声入力信号とに基づき電力予測値を算出し、
   前記調整部は、前記電力予測値と前記電力制限値とに基づき前記音声入力信号のレベルを調整することを特徴とする請求項１に記載の音声増幅装置。
3. 外部からの入力を受け取る入力部をさらに備え、
   前記記憶部は、前記入力部を通じて入力されたインピーダンス特性データを保存することを特徴とする請求項１または２に記載の音声増幅装置。
4. 前記スピーカに印加されるスピーカ電圧と、前記スピーカに流れるスピーカ電流とを検出する検出回路と、
   前記スピーカ電圧と前記スピーカ電流とに基づき、前記スピーカのインピーダンス特性を算出し、前記記憶部に保存するインピーダンス特性算出部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の音声増幅装置。
5. 前記スピーカに流れるスピーカ電流を検出する検出回路をさらに備え、
   前記演算部は、前記スピーカ電流と前記電流予測値との差分に基づき前記インピーダンス特性データを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の音声増幅装置。
6. 前記調整部は、前記電流予測値と前記電流制限値とに基づき、前記増幅回路のゲインを制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の音声増幅装置。
7. 前記調整部は、前記電流予測値と前記電流制限値とに基づき、前記電源回路の電圧を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の音声増幅装置。

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