JP2010016440A - Audio amplification device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that the conventional power amplification device achieves reduction in power consumption by changing power supply voltage according to a signal level to be amplified, the circuit is complicated and cost increases, moreover, a voice delays, and a synchronization shift arises when it is used in a home theater system. <P>SOLUTION: The reduction in power consumption and avoidance of the voice delay can be achieved by composing the device with: a volume which adjusts a sound volume of an input signal of a power amplification circuit for a low frequency band and a power amplification device for a middle-high frequency band; a volume control circuit which outputs a volume position detection signal while controlling the volume; a signal level detection circuit which detects an amplitude of an output signal of the power amplification circuit for the low frequency band; a voltage variable power supply circuit which supplies power to the power amplification circuit of the low band frequency and the power amplification device for the middle-high frequency band; a power supply voltage control circuit which controls voltage of the voltage variable power supply circuit based on the detection result of the signal level detection circuit and the volume position detection signal output from the volume control circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、信号レベルに応じて電源電圧を変化させることにより、電力消費削減を図った電力増幅装置に関するものである。   The present invention relates to a power amplifying apparatus that reduces power consumption by changing a power supply voltage according to a signal level.

従来、増幅する信号レベルに応じて電源電圧を変化させることにより、電力消費削減を図った電力増幅装置は、増幅回路に入力される信号のレベルを検出しこれに応じて電源電圧を制御するとともに、信号レベル検出後遅延回路を通して電力増幅回路に入力する構成が知られている(例えば、特許文献1)。また、ボリュームの位置を検出し、検出したボリューム位置により電源電圧を制御する方式のものもある(例えば、特許文献2)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power amplifying apparatus that reduces power consumption by changing a power supply voltage according to a signal level to be amplified detects a level of a signal input to an amplifier circuit and controls the power supply voltage accordingly. A configuration is known in which a signal is detected and input to a power amplifier circuit through a delay circuit (for example, Patent Document 1). There is also a method of detecting the position of the volume and controlling the power supply voltage based on the detected volume position (for example, Patent Document 2).

図9は、第1の従来例にかかる電力増幅装置の構成を示す。入力1に音声信号が入力され、この音声信号は信号レベル検出回路7に入力される。信号レベル検出回路7から出力される検出信号は電源電圧制御回路8に送られ、電源電圧制御回路8は音声信号のレベルが高いときは電圧可変電源回路6の出力電圧を高く、音声信号のレベルが低い時は電圧可変電源回路6の出力電圧を低くなるように制御し、電力増幅回路3の電力損失ができるだけ少なくなるように動作する。一方、入力1に入力された音声信号はA/Dコンバータ12でデジタル信号化され遅延回路13に入力され、一定時間遅延された後、D/Aコンバータ14によりアナログ信号に戻され電力増幅回路3に入力されスピーカ出力9に出力される。図10は、電圧可変電源回路6と電力増幅回路3の出力信号の関係を示す。信号が一定レベル以下のAで示す期間では電圧可変電源回路6の出力電圧は低く電力消費は抑えられ、信号レベルが一定以上になったBで示す期間では電圧可変電源回路6の電圧が高くなり大振幅の出力が出せるようになる。図10(a)は遅延回路13の遅延時間がゼロの場合の波形、図10(b)は一定の遅延時間を設定した場合の波形をそれぞれ示す。遅延時間がゼロの場合に音声信号のレベルが急激に大きくなったときは、電圧可変電源回路6の出力電圧は急には変化できず、図10(a)の遅延時間ゼロの場合に示したように信号波形に歪が生じる。この信号波形の歪を防止するために、信号レベルの検出を行った後で一定の遅延時間を設け、信号レベルの変化を遅らせるようにした波形が図10(b)の遅延時間ありの波形であり、遅延時間を適当な値に設定することにより信号波形の歪発生を防止することができる。   FIG. 9 shows the configuration of the power amplifying apparatus according to the first conventional example. An audio signal is input to the input 1, and this audio signal is input to the signal level detection circuit 7. The detection signal output from the signal level detection circuit 7 is sent to the power supply voltage control circuit 8. The power supply voltage control circuit 8 increases the output voltage of the voltage variable power supply circuit 6 when the level of the audio signal is high, and the level of the audio signal. Is low, the output voltage of the voltage variable power supply circuit 6 is controlled to be low, and the power loss of the power amplifying circuit 3 is reduced as much as possible. On the other hand, the audio signal input to the input 1 is converted into a digital signal by the A / D converter 12 and input to the delay circuit 13, and after being delayed for a predetermined time, is converted back to an analog signal by the D / A converter 14 and is returned to the power amplifier circuit 3. Is output to the speaker output 9. FIG. 10 shows the relationship between the voltage variable power supply circuit 6 and the output signal of the power amplifier circuit 3. During the period indicated by A where the signal is below a certain level, the output voltage of the voltage variable power supply circuit 6 is low and power consumption is suppressed, and during the period indicated by B when the signal level is above a certain level, the voltage of the voltage variable power supply circuit 6 increases. A large-amplitude output can be output. FIG. 10A shows a waveform when the delay time of the delay circuit 13 is zero, and FIG. 10B shows a waveform when a constant delay time is set. When the level of the audio signal suddenly increases when the delay time is zero, the output voltage of the voltage variable power supply circuit 6 cannot be changed suddenly, which is shown in the case of the delay time zero in FIG. Thus, distortion occurs in the signal waveform. In order to prevent the distortion of the signal waveform, a waveform having a certain delay time after the detection of the signal level and delaying the change in the signal level is the waveform with the delay time in FIG. In addition, the distortion of the signal waveform can be prevented from occurring by setting the delay time to an appropriate value.

図11は、第2の従来例にかかる電力増幅装置の構成を示す。入力1に入力された音声信号はボリューム制御回路5によって制御されるボリューム2により振幅が変化させられた後電力増幅回路3に入力される。またボリューム制御回路5が設定したボリューム設定値の信号が電源電圧制御回路8に入力され、この値に応じて電源電圧制御回路8は電圧可変電源回路6の出力電圧を変化させる。図11において入力1に入力される信号の最大レベルは一般的に決まっており、それにより、ボリューム位置によって電力増幅回路3の出力信号レベルの最大レベルも決まる。図12は、出力信号最大レベルとボリューム位置との関係の一例を示す。図12に示した例では、電圧可変電源回路6の出力は電圧Aと電圧Bの2段階に変化する。最大出力信号の振幅がボリューム位置38で電圧Aを越えるそれ以上のボリューム位置では最大出力レベルの信号を出力した時に信号が歪んでしまうことを表している。この歪を防止するためにボリューム位置が38以上であるという信号がボリューム制御回路5から電源電圧制御回路8に送られた時には電圧可変電源回路6の出力を電圧Bにあげるよう制御する。これによりボリューム位置が低く信号レベルも低いと想定される時は電源電圧を下げて電力消費を抑え、ボリューム位置が高く信号レベルが高いと想定される時には電源電圧を上げて信号の歪発生を防ぐことができる。
特開平2−72016号公報 特開平8−162854号公報
FIG. 11 shows a configuration of a power amplifying device according to a second conventional example. The audio signal input to the input 1 is input to the power amplification circuit 3 after the amplitude is changed by the volume 2 controlled by the volume control circuit 5. A volume setting value signal set by the volume control circuit 5 is input to the power supply voltage control circuit 8, and the power supply voltage control circuit 8 changes the output voltage of the voltage variable power supply circuit 6 in accordance with this value. In FIG. 11, the maximum level of the signal input to the input 1 is generally determined, and the maximum level of the output signal level of the power amplifier circuit 3 is also determined by the volume position. FIG. 12 shows an example of the relationship between the maximum output signal level and the volume position. In the example shown in FIG. 12, the output of the voltage variable power supply circuit 6 changes in two stages of voltage A and voltage B. This indicates that the signal is distorted when a signal of the maximum output level is output at a volume position where the amplitude of the maximum output signal exceeds the voltage A at the volume position 38. In order to prevent this distortion, when a signal indicating that the volume position is 38 or more is sent from the volume control circuit 5 to the power supply voltage control circuit 8, the output of the voltage variable power supply circuit 6 is controlled to be raised to the voltage B. As a result, when the volume position is assumed to be low and the signal level is low, the power supply voltage is lowered to reduce power consumption. When the volume position is assumed to be high and the signal level is high, the power supply voltage is raised to prevent signal distortion. be able to.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-72016 JP-A-8-162854

しかしながら、第1の従来例にかかる電力増幅装置では、回路が複雑でコストがかかることとホームシアターシステムの場合、音声に遅延が生じることから映像との同期ずれが生じるという課題を有していた。また、第2の従来例にかかる電力増幅装置では、実際のホームシアターシステムの場合、サブウーハーチャンネル及びサブウーハーチャンネル以外のチャンネルの周波数特性は図13のようになっており、サブウーハー・チャンネルの信号レベルが高く、図12に示すようにサブウーハー・チャンネル以外の最大信号レベルがaとした時にサブウーハー・チャンネルの最大信号レベルはbとなりボリューム位置18で電源電圧を電圧Bに制御する必要があり、電源電圧を高い電圧に制御すべきボリューム位置の値が低くなることにより、通常使用するボリューム位置で常に電源電圧を高い電圧に制御している場合が多くなり、電力削減の効果が発揮されなくなってしまうという課題を有していた。またサブウーハー・チャンネルを有しないシステムでは、一般的にスピーカの特性を補うため低域のアンプゲインを中・高域に対して高くする設計が広く行われている。この場合もボリューム位置による電源電圧制御を行った場合、図13の中・高域Dの部分が図12に示す最大信号レベルaとした時に図13の低域部分Cでは図12の最大信号レベルはbとなりサブウーハー・チャンネルを有する場合と同様通常使用するボリューム位置で電源電圧を高い状態に制御しなければならないという状態が生じてしまう。   However, the power amplifying apparatus according to the first conventional example has a problem that the circuit is complicated and expensive, and in the case of a home theater system, there is a delay in the sound, resulting in a synchronization error with the video. Further, in the power amplifying apparatus according to the second conventional example, in the case of an actual home theater system, the frequency characteristics of channels other than the subwoofer channel and the subwoofer channel are as shown in FIG. When the maximum signal level other than the subwoofer channel is set to a as shown in FIG. 12, the maximum signal level of the subwoofer channel is b and the power supply voltage needs to be controlled to the voltage B at the volume position 18. Because the value of the volume position where the power supply voltage should be controlled to a high voltage decreases, the power supply voltage is always controlled to a high voltage at the volume position that is normally used, and the effect of reducing power consumption is no longer exhibited. It had the problem of end. Also, in a system that does not have a subwoofer channel, in general, in order to compensate for the characteristics of a speaker, a design in which the low-range amplifier gain is increased with respect to the middle and high ranges is widely performed. Also in this case, when the power supply voltage control is performed according to the volume position, the maximum signal level of FIG. 12 is obtained in the low frequency region C of FIG. 13 when the middle / high frequency region D of FIG. As in the case of having a subwoofer channel, a state occurs in which the power supply voltage must be controlled to be high at the volume position that is normally used.

本発明は、少ないコストの増加で効果的に電力消費を削減することができ、映像と音声の同期ずれという弊害を発生させない電力増幅装置を提供することを目的としてなされたものである。   An object of the present invention is to provide a power amplifying device that can effectively reduce power consumption with a small increase in cost and does not cause the adverse effect of synchronization between video and audio.

前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の発明は、オーディオ信号の低域周波数のみを増幅する低域用電力増幅回路と、低域以外の中域、高域周波数の信号を増幅する中・高域用電力増幅回路と、前記低域用電力増幅回路と前記中・高域用電力増幅回路の入力信号の音量を調整するボリュームと、前記ボリュームで調整する音量を制御するとともにボリューム位置検出信号を出力するボリューム制御回路と、前記低域電力増幅回路の出力信号の振幅を検出する信号レベル検出回路と、前記低域用電力増幅回路と前記中・高域用電力増幅回路に電源を供給する電圧可変電源回路と、前記信号レベル検出回路の検出結果と前記ボリューム制御回路から出力されるボリューム位置検出信号に基づいて、前記電圧可変電源回路の電圧を制御する電源電圧制御回路とを構成したものであり、電源電圧制御回路が中・高域信号に対してはボリュームの位置によって、最大出力信号の振幅が電源電圧を越えないように電圧可変電源回路の出力を制御し、出力信号の歪発生を防止し、更に信号レベルの高いサブウーハー・チャンネルに対しては、信号レベルの検出を行い信号レベルが一定の値以上になった時電源電圧を高い値に設定し、それ以外のときには低い値に設定するよう動作する。低域信号の場合には信号レベルの立ち上り速度が遅いため、第1の従来例にかかる電力増幅装置のように遅延回路を設けなくても図7に示したような信号の立ち上り時の歪発生は起こらないという作用を有する。   In order to solve the above-described conventional problems, the invention according to claim 1 of the present invention includes a low frequency power amplifier circuit that amplifies only a low frequency of an audio signal, a mid frequency other than a low frequency, and a high frequency. A power amplifier circuit for middle and high frequencies, a volume for adjusting a volume of an input signal of the power amplifier circuit for low frequency and the power amplifier circuit for middle and high frequencies, and a volume adjusted by the volume. A volume control circuit that controls and outputs a volume position detection signal, a signal level detection circuit that detects an amplitude of an output signal of the low-frequency power amplifier circuit, the low-frequency power amplifier circuit, and the mid-high frequency power Based on a voltage variable power supply circuit that supplies power to the amplifier circuit, a detection result of the signal level detection circuit, and a volume position detection signal output from the volume control circuit, the power supply of the voltage variable power supply circuit. The power supply voltage control circuit controls the power supply voltage control circuit so that the amplitude of the maximum output signal does not exceed the power supply voltage depending on the position of the volume for the middle / high frequency signal. Controls the output of the circuit, prevents distortion of the output signal, and for subwoofer channels with higher signal levels, detects the signal level and sets the power supply voltage when the signal level exceeds a certain value. It operates to set it to a high value and otherwise to a low value. In the case of a low-frequency signal, the signal level rise speed is slow, so that distortion occurs at the rise of the signal as shown in FIG. 7 without providing a delay circuit as in the power amplifier according to the first conventional example. Has the effect of not occurring.

本発明の請求項2に記載の発明は、オーディオ信号を増幅する電力増幅回路と、前記電力増幅回路の入力信号の音量を調整するボリュームと、前記ボリュームで調整する音量を制御するとともにボリューム位置検出信号を出力するボリューム制御回路と、前記電力増幅回路の出力信号の振幅を検出する信号レベル検出回路と、前記電力増幅回路に電源を供給する電圧可変電源回路と、前記信号レベル検出回路の検出結果と前記ボリューム制御回路から出力されるボリューム位置検出信号に基づいて、前記電圧可変電源回路の電圧を制御する電源電圧制御回路とを構成したものであり、低域用電力増幅回路がない場合でも、中・高域信号に対してはボリュームの位置によって、最大出力信号の振幅が電源電圧を越えないように電圧可変電源回路の出力を制御し、出力信号の歪発生を防止し、更に信号レベルの高い低域成分に対しては信号レベルの検出を行い、信号レベルが一定の値以上になった時電源電圧を高い値に設定し、それ以外のときには低い値に設定するよう動作する。低域信号の場合には信号レベルの立ち上り速度が遅いため、第1の従来例にかかる電力増幅装置のように遅延回路を設けなくても図10に示したような信号の立ち上り時の歪発生は起こらないという作用を有する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a power amplifying circuit for amplifying an audio signal, a volume for adjusting a volume of an input signal of the power amplifying circuit, a volume adjusted by the volume, and a volume position detection. A volume control circuit that outputs a signal; a signal level detection circuit that detects an amplitude of an output signal of the power amplification circuit; a voltage variable power supply circuit that supplies power to the power amplification circuit; and a detection result of the signal level detection circuit And a power supply voltage control circuit for controlling the voltage of the voltage variable power supply circuit based on the volume position detection signal output from the volume control circuit, even when there is no low frequency power amplifier circuit, For medium and high frequency signals, the voltage variable power supply circuit prevents the maximum output signal amplitude from exceeding the power supply voltage depending on the position of the volume. Controls output, prevents distortion of output signal, detects signal level for low frequency components with high signal level, and raises power supply voltage when signal level exceeds a certain value It works to set it to a low value otherwise. In the case of a low-frequency signal, since the rising speed of the signal level is slow, distortion occurs at the rising edge of the signal as shown in FIG. 10 without providing a delay circuit as in the power amplifier according to the first conventional example. Has the effect of not occurring.

本発明の請求項3に記載の発明は、本発明の請求項1のオーディオ増幅装置に対して、前記ボリュームの出力の後に設け、当該出力を前記低域用電力増幅回路に出力する振幅抑制回路をさらに構成したものであり、低域信号の歪発生が起こりにくくなり、電圧可変電源回路の出力電圧を高く設定するための信号レベル検出の値を高く設定でき、電源電圧が低い状態で動作させる状態を増やすことができ更に電力削減の効果を上げることができる。   The invention according to claim 3 of the present invention is an amplitude suppression circuit that is provided after the output of the volume with respect to the audio amplifying device of claim 1 of the present invention and outputs the output to the low-frequency power amplifier circuit. The low-frequency signal distortion is less likely to occur, the signal level detection value for setting the output voltage of the voltage variable power supply circuit can be set high, and the power supply voltage is low. The number of states can be increased, and the effect of reducing power can be further increased.

本発明の請求項4に記載の発明は、本発明の請求項2のオーディオ増幅装置に対して、前記ボリュームの出力の後に設け、当該出力を前記電力増幅回路に出力する振幅抑制回路をさらに構成したものであり、本発明の請求項3に記載の発明と同様の効果が得られる。   According to a fourth aspect of the present invention, the audio amplifying apparatus according to the second aspect of the present invention further includes an amplitude suppression circuit provided after the output of the volume and outputting the output to the power amplifier circuit. Thus, the same effect as that of the third aspect of the present invention can be obtained.

本発明のオーディオ増幅装置は、信号レベル立ち上り時の変化速度の速い中・高域の信号に対してはボリューム位置検出による電源電圧制御を行い、信号レベル立ち上り時の変化速度は遅いが、平均レベルの高い低域に対しては、信号レベル検出による電源電圧制御を行う構成としたため、遅延回路の付加なく歪の発生を防止することができるので、少ないコスト増加で、かつ映像との同期ずれを発生させることなく効果的に電力削減を測ることができるという利点がある。   The audio amplifying apparatus of the present invention performs power supply voltage control by volume position detection for a middle / high frequency signal having a fast change speed at the rise of the signal level, and the change speed at the rise of the signal level is slow, but the average level Since the power supply voltage is controlled by detecting the signal level for high low frequencies, distortion can be prevented without the addition of a delay circuit, resulting in a small increase in cost and synchronization with the video. There is an advantage that power reduction can be measured effectively without causing it to occur.

以下、本発明の電力増幅装置を実施すための最良の形態について、図1から図13を用いて詳細に説明する。     Hereinafter, the best mode for carrying out the power amplifying device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態におけるオーディオ増幅装置の構成図を示し、図1において、101は入力、102はボリューム、103は中・高域信号用電力増幅回路、104は低域信号用電力増幅回路、105はボリューム制御回路、106は電圧可変電源回路、107は信号レベル検出回路、108は電源電圧制御回路、109は中・高域スピーカ出力、110は低域スピーカ出力を構成している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of an audio amplifying apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 101 is an input, 102 is a volume, 103 is a power amplifier circuit for a mid / high frequency signal, and 104 is a low frequency. Power amplifier circuit for signal, 105 is a volume control circuit, 106 is a voltage variable power supply circuit, 107 is a signal level detection circuit, 108 is a power supply voltage control circuit, 109 is a mid / high range speaker output, 110 is a low range speaker output is doing.

以上のように構成されたオーディオ増幅装置について、以下でその動作について説明する。   The operation of the audio amplifying apparatus configured as described above will be described below.

まず、入力101に入力される信号の信号レベルの最大値は一般的に一定の値に決まっている。例えばCDやDVD等の機器であれば2V rmsが出力信号レベルの最大値である。このことから、中・高域信号用電力増幅回路103および、低域用電力増幅回路104から出力される最大出力信号レベルは、ボリュームの位置によって決まる。図2は、この関係の一例を示す。図2では、中・高域信号用電力増幅回路103の最大出力信号レベルは最大出力信号レベルaとなり低域用電力増幅回路104の最大出力信号レベルは最大出力信号レベルbとなる。また電圧可変電源回路106の電圧はAとBの2つの値をとることができ、ボリューム38の位置で中・高域信号用電力増幅回路103の最大出力信号レベルaが電源電圧Aの値を超える。このためボリューム位置が0から38の間では電源電圧はAの値で中・高域信号用電力増幅回路の出力には歪は発生しない。ボリュームが38から50の間では最大出力信号レベルaがAの値を超えるため電源電圧がAのままであれば歪が発生する。そのため本発明では図8の例の場合ボリュームが38以上の時には電源電圧制御回路108がボリューム制御回路105から入力されるボリューム位置検出信号により電圧可変電源回路106の出力電圧をBの値に変化させる。以上の作用により中・高域信号用電力増幅回路103に関しては歪の発生なく、電源電圧を変化させることにより電力削減を図ることができる。一方、低域用電力増幅回路104を考えた場合、図2の例では低域用電力増幅回路104の最大出力信号レベルbが電源電圧Aを越えるのはボリューム位置18となり、18以上では電圧可変電源回路106の出力電圧をBの値に変化させる必要が生じる。このように中・高域信号用電力増幅回路103にあわせて設定した電源電圧を変化させるボリューム位置38と比較すると大幅に低い位置で電圧可変電源回路106の出力電圧をBの値に変化させる必要があり、非常に低いボリューム位置で使用するときしか電力削減効果が出ず、実使用ではほとんど電力削減の効果がなくなる可能性もある。これに対して本発明では低域用電力増幅回路104の出力信号レベルを信号レベル検出回路107によって検出し、この信号レベル検出回路107から出力される検出信号により電源電圧制御回路108は信号レベルが一定の値以上になった時に電圧可変電源回路106の出力電圧の値をBに、以下のときはAに設定するように作用する。これにより図3に示すように信号波形が歪むことなく、電圧可変電源回路の出力電圧を制御することができる。この場合中・高域周波数の信号が信号に含まれていると、図10のように電源の変化が信号の変化に間に合わず信号波形が歪むと言う現象が発生し、これを防止するためには図9に示すように信号レベル検出の後に遅延回路を設けその出力を電力増幅すると言うことが必要となるが、低域周波数成分だけしか信号に含まれていない場合には図3のように歪が発生しないような電源電圧の変化速度に設定することができる。   First, the maximum value of the signal level of the signal input to the input 101 is generally determined to be a constant value. For example, in the case of a device such as a CD or DVD, 2V rms is the maximum value of the output signal level. Therefore, the maximum output signal level output from the middle / high frequency signal power amplifier circuit 103 and the low frequency power amplifier circuit 104 is determined by the position of the volume. FIG. 2 shows an example of this relationship. In FIG. 2, the maximum output signal level of the middle / high frequency signal power amplifier circuit 103 is the maximum output signal level a, and the maximum output signal level of the low frequency power amplifier circuit 104 is the maximum output signal level b. Further, the voltage of the voltage variable power supply circuit 106 can take two values A and B, and the maximum output signal level a of the power amplifier circuit 103 for the middle / high frequency signal at the position of the volume 38 has the value of the power supply voltage A. Exceed. Therefore, when the volume position is between 0 and 38, the power supply voltage is A and no distortion occurs in the output of the mid / high band signal power amplifier circuit. When the volume is between 38 and 50, the maximum output signal level a exceeds the value of A, so that distortion occurs if the power supply voltage remains A. Therefore, according to the present invention, in the case of the example of FIG. 8, when the volume is 38 or more, the power supply voltage control circuit 108 changes the output voltage of the voltage variable power supply circuit 106 to the value B by the volume position detection signal input from the volume control circuit 105. . With the above operation, the power amplification can be achieved by changing the power supply voltage without causing distortion in the power amplification circuit 103 for the middle / high frequency signal. On the other hand, when considering the low-frequency power amplifier circuit 104, the maximum output signal level b of the low-frequency power amplifier circuit 104 exceeds the power supply voltage A at the volume position 18 in the example of FIG. It is necessary to change the output voltage of the power supply circuit 106 to the value B. Thus, it is necessary to change the output voltage of the voltage variable power supply circuit 106 to a value B at a position that is significantly lower than the volume position 38 that changes the power supply voltage set in accordance with the power amplifier circuit 103 for the middle / high frequency signal. Therefore, there is a possibility that the power reduction effect is obtained only when used at a very low volume position, and the power reduction effect is almost lost in actual use. On the other hand, in the present invention, the output signal level of the low-frequency power amplifier circuit 104 is detected by the signal level detection circuit 107, and the signal level of the power supply voltage control circuit 108 is detected by the detection signal output from the signal level detection circuit 107. When the voltage exceeds a certain value, the output voltage value of the voltage variable power supply circuit 106 is set to B, and when it is below, it is set to A. As a result, the output voltage of the voltage variable power supply circuit can be controlled without distortion of the signal waveform as shown in FIG. In this case, if a signal of medium / high frequency is included in the signal, the phenomenon that the signal waveform is distorted due to the change of the power supply not in time for the change of the signal occurs as shown in FIG. 10, in order to prevent this As shown in FIG. 9, it is necessary to provide a delay circuit after signal level detection and amplify its output. However, when only a low frequency component is included in the signal, as shown in FIG. The change rate of the power supply voltage can be set so as not to cause distortion.

以上のように本形態によれば、実使用状態で十分に電力削減の効果を出し、かつ遅延回路を設けることによるコストアップ、映像との同期ずれの起きない電力増幅装置を実現することができることとなる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize a power amplifying apparatus that can sufficiently reduce power in an actual use state, is cost-effective by providing a delay circuit, and does not cause a synchronization shift with video. It becomes.

なお、本実施の形態において、電源可変電源回路がの電圧がAとBの2段階で説明しているが、その2段階に限らず、それ以上の複数段階で設定されていても良い。   In the present embodiment, the voltage of the variable power supply circuit is described in two stages of A and B. However, the voltage is not limited to the two stages and may be set in a plurality of stages.

(実施の形態2)
次に、図4は第2の実施の形態のオーディオ増幅装置の構成図を示す。第2の実施の形態は第1の実施の形態に対して低域用電力増幅回路を持たない場合であり、実施の形態1で説明した部分は省略する。203は電力増幅回路、209はスピーカ出力を構成している。
(Embodiment 2)
Next, FIG. 4 shows a configuration diagram of an audio amplifying apparatus according to the second embodiment. The second embodiment is a case where the low-frequency power amplifier circuit is not provided in the first embodiment, and the portions described in the first embodiment are omitted. Reference numeral 203 denotes a power amplifier circuit, and reference numeral 209 denotes a speaker output.

以上のように構成されたオーディオ増幅装置について、以下でその動作について説明する。   The operation of the audio amplifying apparatus configured as described above will be described below.

低域ではスピーカの特性を補うために図5のような周波数特性となっている場合が多くこの場合中・高域周波数帯(図5のDの部分)では、実施の形態1の場合と同様、最大出力信号レベルは図2の最大出力信号レベルaとなるが、低域周波数帯(図5のCの部分)では最大出力信号レベルは図2の最大出力信号レベルbとなる。このため実施の形態2の場合も実施の形態1と同様にボリューム位置検出による電源電圧制御は中・高域に信号レベルに合わせた最大出力信号レベルaが電源電圧を超えるポイント(図12の例ではボリューム位置38)で行い、低域信号に対しては信号レベル検出により電源電圧の制御を行う。
以上のように本形態によれば、実施の形態1と同様、実使用状態で十分に電力削減の効果を出し、かつ遅延回路を設けることによるコストアップ、映像との同期ずれの起きない電力増幅装置を実現することができることとなる。
In many cases, the frequency characteristics shown in FIG. 5 are used to compensate for the characteristics of the speaker in the low frequency range. In this case, in the middle / high frequency band (part D in FIG. 5), the same as in the first embodiment. The maximum output signal level is the maximum output signal level a in FIG. 2, but the maximum output signal level is the maximum output signal level b in FIG. 2 in the low frequency band (C portion in FIG. 5). Therefore, in the case of the second embodiment, similarly to the first embodiment, the power supply voltage control based on the volume position detection is a point where the maximum output signal level a that matches the signal level in the middle / high range exceeds the power supply voltage (example in FIG. 12 Then, the control is performed at the volume position 38), and the power supply voltage is controlled by detecting the signal level for the low frequency signal.
As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, a sufficient power reduction effect can be obtained in an actual use state, and a cost can be increased by providing a delay circuit. An apparatus can be realized.

(実施の形態3)
また、図6は第3の実施の形態のオーディオ増幅装置の構成図を示す。実施の形態3は、第1の実施の形態にして、ボリューム2の出力の後に振幅制限回路311を設け、振幅制限回路311の出力を低域用電力増幅回路4に入力する構成としたものである。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a configuration diagram of an audio amplifying apparatus according to the third embodiment. In the third embodiment, as in the first embodiment, an amplitude limiting circuit 311 is provided after the output of the volume 2, and the output of the amplitude limiting circuit 311 is input to the low frequency power amplifier circuit 4. is there.

図7は、実施の形態3の構成での電源電圧と、低域信号用電力増幅回路104の出力信号の関係を示す。破線で示した振幅制限回路311のない場合の信号波形および電源電圧に対して、振幅制限回路311を設けると実線で示した信号波形および電源電圧となる。信号レベルの大きくなる部分で振幅が押さえられるために電圧可変電源回路6の電圧を切り替えるための信号レベルを図13の例で言うと検出電圧1から検出電圧2のように高くすることができる。このことから実施の形態3によると歪を発生させることなく電圧可変電源回路6の出力電圧を低い状態に設定できる範囲が広くなりより電力削減の効果を高めることができる。   FIG. 7 shows the relationship between the power supply voltage and the output signal of the low-frequency signal power amplifier circuit 104 in the configuration of the third embodiment. When the amplitude limiting circuit 311 is provided for the signal waveform and power supply voltage without the amplitude limiting circuit 311 indicated by the broken line, the signal waveform and power supply voltage indicated by the solid line are obtained. Since the amplitude is suppressed at the portion where the signal level increases, the signal level for switching the voltage of the voltage variable power supply circuit 6 can be increased from the detection voltage 1 to the detection voltage 2 in the example of FIG. Therefore, according to the third embodiment, the range in which the output voltage of the voltage variable power supply circuit 6 can be set to a low state without causing distortion is widened, and the effect of reducing power can be further enhanced.

(実施の形態4)
また、図8は第4の実施の形態のオーディオ増幅装置の構成図を示す。実施の形態4は、第2の実施の形態にして、ボリューム2の出力の後に振幅制限回路311を設け、振幅制限回路311の出力を電力増幅回路3に入力する構成としたものである。
(Embodiment 4)
FIG. 8 shows a configuration diagram of an audio amplifying apparatus according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the amplitude limiting circuit 311 is provided after the output of the volume 2 and the output of the amplitude limiting circuit 311 is input to the power amplifier circuit 3 as in the second embodiment.

実施の形態3と同様にボリューム102の出力を振幅制限回路311を介して電力増幅回路103に入力することにより電力削減効果を改善したものである。   As in the third embodiment, the power reduction effect is improved by inputting the output of the volume 102 to the power amplifier circuit 103 via the amplitude limiting circuit 311.

本発明のオーディオ増幅装置は、信号レベルに応じて電源電圧を変化させることにより、電力消費削減ができるので、電力増幅装置を有するオーディオシステムに関する電力消費の対策に有用である。   The audio amplifying apparatus of the present invention can reduce power consumption by changing the power supply voltage in accordance with the signal level, and is therefore useful for measures against power consumption related to an audio system having the power amplifying apparatus.

実施の形態1にかかるオーディオ増幅装置の構成図Configuration diagram of an audio amplifying apparatus according to a first embodiment 実施の形態1にかかるオーディオ増幅装置における信号レベルとボリューム位置との関係図FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the signal level and the volume position in the audio amplifying apparatus according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるオーディオ増幅装置における電圧可変電源回路と低域信号用電力増幅回路の出力関係図FIG. 3 is an output relation diagram of the voltage variable power supply circuit and the low frequency signal power amplifying circuit in the audio amplifying apparatus according to the first embodiment; 実施の形態2にかかるオーディオ増幅装置の構成図Configuration diagram of audio amplifying apparatus according to Embodiment 2 実施の形態2にかかるオーディオ増幅装置における周波数特性を示す図The figure which shows the frequency characteristic in the audio amplification apparatus concerning Embodiment 2. 実施の形態3にかかるオーディオ増幅装置の構成図Configuration diagram of audio amplifying apparatus according to Embodiment 3 実施の形態3にかかるオーディオ増幅装置における電圧可変電源回路と低域信号用電力増幅回路の出力関係図Output relation diagram of voltage variable power supply circuit and low frequency signal power amplifier circuit in audio amplifier according to third embodiment 実施の形態4にかかるオーディオ増幅装置の構成図Configuration diagram of audio amplifying apparatus according to Embodiment 4 第1の従来例にかかる電力増幅装置の構成図1 is a configuration diagram of a power amplification device according to a first conventional example. 第1の従来例にかかる電圧可変電源回路と電力増幅回路の出力関係図Output relation diagram of voltage variable power supply circuit and power amplifier circuit according to first conventional example 第2の従来例にかかる電力増幅装置の構成図The block diagram of the power amplifier concerning 2nd prior art example 第2の従来例にかかるオーディオ増幅装置における中・高域周波数帯の信号レベルとボリューム位置との関係図FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the signal level in the middle / high frequency band and the volume position in the audio amplifying apparatus according to the second conventional example. 第2の実施例にかかるオーディオ増幅装置における周波数特性を示す図The figure which shows the frequency characteristic in the audio amplifier concerning 2nd Example

符号の説明Explanation of symbols

101 入力
102 ボリューム
103 中・高域信号用電力増幅回路
104 低域信号用電力増幅回路
105 ボリューム制御回路
106 電圧可変電源回路
107 信号レベル検出回路
108 電源電圧制御回路
109 中・高域スピーカ出力
110 低域スピーカ出力
203 電力増幅回路
209 スピーカ出力
311 振幅制限回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Input 102 Volume 103 Medium / high frequency signal power amplifier circuit 104 Low frequency signal power amplifier circuit 105 Volume control circuit 106 Voltage variable power supply circuit 107 Signal level detection circuit 108 Power supply voltage control circuit 109 Middle / high frequency speaker output 110 Low Speaker output 203 Power amplifier circuit 209 Speaker output 311 Amplitude limiting circuit

Claims (4)

オーディオ信号の低域周波数のみを増幅する低域用電力増幅回路と、低域以外の中域、高域周波数の信号を増幅する中・高域用電力増幅回路と、前記低域用電力増幅回路と前記中・高域用電力増幅回路の入力信号の音量を調整するボリュームと、前記ボリュームで調整する音量を制御するとともにボリューム位置検出信号を出力するボリューム制御回路と、前記低域電力増幅回路の出力信号の振幅を検出する信号レベル検出回路と、前記低域用電力増幅回路と前記中・高域用電力増幅回路に電源を供給する電圧可変電源回路と、前記信号レベル検出回路の検出結果と前記ボリューム制御回路から出力されるボリューム位置検出信号に基づいて、前記電圧可変電源回路の電圧を制御する電源電圧制御回路とを構成することを特徴とするオーディオ増幅装置。 A low-frequency power amplifier circuit that amplifies only the low frequency of the audio signal, a mid-high frequency power amplifier circuit that amplifies mid- and high-frequency signals other than the low frequency, and the low-frequency power amplifier circuit A volume for adjusting the volume of the input signal of the middle / high frequency power amplifier circuit, a volume control circuit for controlling the volume adjusted by the volume and outputting a volume position detection signal, and the low frequency power amplifier circuit. A signal level detection circuit for detecting the amplitude of the output signal, a voltage variable power supply circuit for supplying power to the low frequency power amplifier circuit and the mid / high frequency power amplifier circuit, and a detection result of the signal level detection circuit; An audio power control circuit configured to control a voltage of the voltage variable power supply circuit based on a volume position detection signal output from the volume control circuit; Amplifier. オーディオ信号を増幅する電力増幅回路と、前記電力増幅回路の入力信号の音量を調整するボリュームと、前記ボリュームで調整する音量を制御するとともにボリューム位置検出信号を出力するボリューム制御回路と、前記電力増幅回路の出力信号の振幅を検出する信号レベル検出回路と、前記電力増幅回路に電源を供給する電圧可変電源回路と、前記信号レベル検出回路の検出結果と前記ボリューム制御回路から出力されるボリューム位置検出信号に基づいて、前記電圧可変電源回路の電圧を制御する電源電圧制御回路とを構成することを特徴とするオーディオ増幅装置。 A power amplification circuit for amplifying an audio signal; a volume for adjusting a volume of an input signal of the power amplification circuit; a volume control circuit for controlling a volume adjusted by the volume and outputting a volume position detection signal; and the power amplification A signal level detection circuit for detecting the amplitude of the output signal of the circuit; a voltage variable power supply circuit for supplying power to the power amplifier circuit; a detection result of the signal level detection circuit; and a volume position detection output from the volume control circuit An audio amplifying apparatus comprising: a power supply voltage control circuit that controls a voltage of the voltage variable power supply circuit based on a signal. 前記ボリュームの出力の後に設け、当該出力を前記低域用電力増幅回路に出力する振幅抑制回路をさらに構成することを特徴とする請求項1記載のオーディオ増幅装置。 2. The audio amplifying apparatus according to claim 1, further comprising an amplitude suppression circuit that is provided after the output of the volume and outputs the output to the low-frequency power amplifier circuit. 前記ボリュームの出力の後に設け、当該出力を前記電力増幅回路に出力する振幅抑制回路をさらに構成することを特徴とする請求項2記載のオーディオ増幅装置。 3. The audio amplifying apparatus according to claim 2, further comprising an amplitude suppression circuit that is provided after the output of the volume and outputs the output to the power amplifier circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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