JP2010093615A - 負荷接続検査装置およびアンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポップ音が出力されることを回避しつつ、スピーカがアンプに装着されているか否かの検査を行うことを可能にする。
【解決手段】
高電位電源線ＰＶＤＤと低電位電源線ＰＶＳＳとの間に直列に介挿された出力トランジスタＰＰおよびＮＰの共通接続点ＯＵＴＰを抵抗ＲＰを介して検査用電源ＰＶＴＥＳＴに接続し、高電位電源線ＰＶＤＤと低電位電源線ＰＶＳＳとの間に直列に介挿された出力トランジスタＰＭおよびＮＭの共通接続点ＯＵＴＭを抵抗ＲＭを介して検査用電源線ＰＶＴＥＳＴに接続する。そして、出力トランジスタＰＰとＰＭをオフに、出力トランジスタＮＰとＮＭをオンにした状態から、出力トランジスタＮＭをオフにし、ＯＵＴＭの電圧が所定の閾値電圧を超えて上昇するか否かによって、駆動対象のスピーカがＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に接続されているか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷がアンプに接続されているか否かを検査する技術に関する。

スピーカなどの負荷をアンプで駆動する場合、ＬＣフィルタを介してアンプの出力端子に負荷を接続し、キャリア周波数を除去することが一般に行われている。しかし、このような態様では、ＬＣフィルタを介してアンプの出力端子に負荷が接続されていない状態でアンプを作動させると、ＬＣフィルタのＱによっては（すなわち、Ｑが高い場合には）過剰電流がアンプに流れたり、出力波形が異常になったりするなどの問題が生じ得る。このような問題の発生を回避するには、駆動対象の負荷がＬＣフィルタを介してアンプの出力端子に接続されているか否かを検査し、その接続を確認したうえでアンプを作動させるようにする必要がある。なお、アンプに負荷が装着されているか否かを検査する技術に関する先行技術文献としては、特許文献１〜４等が挙げられる。
特開２００７−３７０２４号公報 特開平１０−１３６４９３号公報 特開平１１−３５５８８０号公報 特開２００５−２２９５９６号公報

ところで、アンプの駆動対象である負荷がスピーカである場合、ＬＣフィルタを介してスピーカがアンプの出力端子に装着されている状態で上記のような検査を行うと、その検査の実行過程でスピーカからポップ音が出力される場合がある。このようなポップ音が出力されることは、工場出荷時の製品テストなどにおいては特に問題とならないが、顧客先での接続テストなどでは好ましくない。なお、特許文献１〜４の各々で開示された技術は、何れもスピーカライン（スピーカとアンプ等を接続する配線）の断線や短絡の検出を目的としており、上記のようなポップ音の出力回避を目的としたものではない。
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、駆動対象である負荷がアンプに接続されているか否かの検査を、その負荷がスピーカであったとしてもポップ音の出力を回避しつつ行うことを可能にする技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、電源電圧を供給する高電位電源線と低電位電源線との間に直列に介挿された第１および第２のスイッチと、前記高電位電源線と前記低電位電源線との間に直列に介挿された第３および第４のスイッチとを出力段に有し、入力信号に応じて前記第１から第４のスイッチのオン／オフを切り換えることにより、前記第１および第２のスイッチの共通接続点である第１の出力端子と前記第３および第４のスイッチの共通接続点である第２の出力端子との間に装着される負荷を駆動するアンプにおける前記第１および第２の出力端子間の負荷の接続を検査する負荷接続検査装置において、前記第２の出力端子と検査用電源との間に介挿される抵抗と、前記第２の出力端子の電圧と閾値電圧とを比較し、両者の大小関係を示す２値信号を出力するコンパレータと、前記第１および第３のスイッチをオフとし、かつ、前記第２および第４のスイッチをオンとする第１のステップと、前記第１および第３のスイッチをオフとし、かつ、前記第２のスイッチをオンとし、前記第４のスイッチをオフとする第２のステップとを実行し、前記第１のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号に対して、前記第２のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号が反転している場合に、前記第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない旨を示す報知信号を出力する接続判定部とを有することを特徴とする負荷接続検査装置、を提供する。

また、上記課題を解決するため、本発明は、電源電圧を供給する高電位電源線と低電位電源線との間に直列に介挿された第１および第２のスイッチと、前記高電位電源線と前記低電位電源線との間に直列に介挿された第３および第４のスイッチとを出力段に有し、入力信号に応じて前記第１から第４のスイッチのオン／オフを切り換えることにより、前記第１および第２のスイッチの共通接続点である第１の出力端子と前記第３および第４のスイッチの共通接続点である第２の出力端子との間に装着される負荷を駆動するアンプにおける前記第１および第２の出力端子間の負荷の接続を検査する負荷接続検査装置において、前記第２の出力端子と検査用電源との間に介挿される抵抗と、前記第２の出力端子の電圧と閾値電圧とを比較し、両者の大小関係を示す２値信号を出力するコンパレータと、前記第２および第４のスイッチをオフとし、かつ、前記第１および第３のスイッチをオンとする第１のステップと、前記第２および第４のスイッチをオフとし、かつ、前記第１のスイッチをオンとし、前記第３のスイッチをオフとする第２のステップとを実行し、前記第１のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号に対して、前記第２のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号が反転している場合に、前記第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない旨を示す報知信号を出力する接続判定部とを有することを特徴とする負荷接続検査装置、を提供する。

このような負荷接続検査装置によれば、第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない状態で第１および第２のステップが実行されると、第２の出力端子の電圧は検査用電源の電圧まで徐々に上昇する一方、第１および第２の出力端子間に負荷が接続されている場合には、前記抵抗によって第２の出力端子の電圧の上昇幅が押えられる。したがって、閾値電圧を、検査用電源の出力電圧を上記抵抗と負荷と第２のスイッチとで分圧したときの上記負荷および第２のスイッチの両端の電圧よりも高く、かつ、上記検査用電源の出力電圧を上記抵抗と第４のスイッチとで分圧したときの第４のスイッチの両端の電圧よりも低く定めておけば、報知信号の出力の有無によって、第１および第２の出力端子間に負荷が接続されているか否かを判定することができる。

また、上記抵抗としてどの程度の抵抗値を有するものを用いるかについては、上記アンプの駆動対象となる負荷および検査用電源の電圧に応じて定めるようにすれば良い。例えば、駆動対象となる負荷がスピーカであり、かつ、そのスピーカの抵抗値が８Ωであるとともに、検査用電源の出力電圧が１Ｖである場合には、上記抵抗として５０ｋΩ程度の抵抗値を有するものを用いれば良い。このような態様によれば、スピーカが第１および第２の出力端子に装着されている状態で上記第１および第２のステップを実行した場合の第２の出力端子の電圧の上昇幅を０．１５ｍＶ程度に抑えることができる。スピーカに印加される電圧が１ｍＶ未満であれば、人間の聴覚で聴き取れる音がスピーカから出力されることはないため、スピーカ装置検査の実行過程でポップ音が出力されることはない。

より好ましい態様においては、前記検査用電源と、前記高電位電源線および前記低電位電源線に電源電圧を供給する電源とを共用化したことを特徴とする。このような態様においては、高電位電源線および低電位電源線に電源電圧を供給する電源の他に検査用電源を設ける必要がない、といった利点がある。なお、このような態様においても、ポップ音の発生を回避するには、高電位側電源線の電圧に応じて上記抵抗の抵抗値を設定する必要がある。例えば、高電位電源線の電圧が２４Ｖであり、スピーカの抵抗値が８Ωである場合には、上記抵抗として５００ｋΩ程度の抵抗値を有するもの上記抵抗として用いれば良い。

また、別の好ましい態様においては、上記各負荷接続検査装置の接続判定部は、前記第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない旨を示す報知信号を出力する場合に、前記入力信号に応じた前記第１〜第４のスイッチのオン／オフの切り換えを禁止する制御を行うことを特徴とする。このような態様によれば、第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない状態でアンプ動作が行われることが回避され、過剰電流がアンプに流れる等の不具合の発生を回避することが可能になる。

また、本発明の別の態様においては、以上に説明した各負荷接続検査装置の何れかを組み込んでアンプを構成するとしても勿論良い。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ説明する。
（Ａ：構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る負荷接続検査装置を含むアンプ１の構成例を示すブロック図である。図１に示すアンプ１は、ＬＣフィルタを介して出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に接続される負荷（本実施形態では、スピーカＳＰ）の駆動を行うものである。図１に示すように、アンプ１は、ＰＷＭ変調回路１０、プリドライバ２０、信号切り換え回路３０および出力バッファ回路４０を含んでいるとともに、本実施形態に係る負荷接続検査装置を構成するスイッチＳＷＰおよびＳＷＭと、抵抗ＲＰおよびＲＭと、コンパレータＣＭＰ１およびＣＭＰ２と、接続判定部５０とを含んでいる。

出力バッファ回路４０は、アンプ１の最終出力段を為す。図１に示すように、出力バッファ回路４０は、電源電圧を供給する高電位電源線ＰＶＤＤと低電位電源線ＰＶＳＳ間に直列に介挿されたＰチャネルのＭＯＳ型出力トランジスタＰＰおよびＮチャネルのＭＯＳ型出力トランジスタＮＰと、同じく高電位電源線ＰＶＤＤおよび低電位電源線ＰＶＳＳ間に直列に介挿されたＰチャネルのＭＯＳ型出力トランジスタＰＭおよびＮチャネルのＭＯＳ型出力トランジスタＮＭとを含んでいる。以下、本実施形態では、電源電圧は２４Ｖであり、低電位電源線ＰＶＳＳが接地されている場合について説明する。

図１に示すように、出力トランジスタＰＰおよびＮＰのドレイン同士の共通接続点には出力端子ＯＵＴＰが設けられており、出力トランジスタＰＭおよびＮＭのドレイン同士の共通接続点には出力端子ＯＵＴＭが設けられている。出力端子ＯＵＴＰには、コイルＬＰおよびキャパシタＣＰからなるＬＣフィルタを介してスピーカＳＰの一方の端子が接続され、出力端子ＯＵＴＭには、コイルＬＭおよびキャパシタＣＭからなるＬＣフィルタを介して同スピーカＳＰの他方の端子が接続される。これらＬＣフィルタは、スピーカＳＰの駆動の際にキャリア周波数を除去するためのものである。

図１に示すように、出力端子ＯＵＴＰは、スイッチＳＷＰおよび５０ｋΩの抵抗ＲＰを介して検査用電圧（本実施形態では、１Ｖ）を供給する検査用電源線ＰＶＴＥＳＴに接続されており、出力端子ＯＵＴＭも、スイッチＳＷＭおよび５０ｋΩの抵抗ＲＭを介して検査用電源線ＰＶＴＥＳＴに接続されている。スイッチＳＷＰおよびＳＷＭは、接続判定部５０から与えられるモード切り換え信号ＭＣＨＧがＨｉｇｈ状態である場合にはオンに、同信号ＭＣＨＧがＬｏｗ状態である場合にはオフに切り換えられる。このモード切り換え信号ＭＣＨＧについては後に詳細に説明する。

上記検査用電圧の発生態様として種々の態様が考えられる。例えば、高電位電源線ＰＶＤＤと低電位電源線ＰＶＳＳとの間の電圧を分圧する分圧回路（図示省略）をアンプ１に設け、この分圧回路により上記検査用電圧を発生させる態様であっても良く、また、高電位電源線ＰＶＤＤと低電位電源線ＰＶＳＳとの間の電圧に基づいて定電圧（１Ｖ）を発生させる定電圧回路をアンプ１に設け、この定電圧回路の出力電圧を検査用電源線ＰＶＴＥＳＴに供給する態様であっても良い。前者の態様では、上記分圧回路が、検査用電圧を供給する検査用電源の役割を果たし、後者の態様では、定電圧回路が検査用電源の役割を果たす。

ＰＷＭ変調回路１０は、外部から与えられる入力信号ＩＮのレベルに応じてパルス幅変調されたパルスをプリドライバ２０に与える。なお、本実施形態では、ＰＷＭ変調回路を用いてプリドライバ２０を駆動したが、パルス密度変調回路でプリドライバ２０を駆動しても勿論良い。プリドライバ２０は、出力バッファ回路４０の出力トランジスタＰＰ、ＮＰ、ＰＭ、およびＮＭのオン／オフ制御を行うインバータ構成のドライバである。このプリドライバ２０は、ＰＷＭ変調回路１０から与えられるパルスに基づいて上記各トランジスタのオン／オフ制御を行うための制御信号（ＧＰＰ、ＧＮＰ、ＧＰＭおよびＧＮＭ）を生成し、信号切り換え回路３０に与える。

信号切り換え回路３０は、出力バッファ回路４０の各出力トランジスタ（ＰＰ，ＮＰ、ＰＭおよびＮＭ）の各々のゲートに制御信号（ＣＰＰ、ＣＮＰ、ＣＰＭおよびＣＮＭ）を与え、それら出力トランジスタのオン／オフ制御を行う。より詳細には、信号切り換え回路３０は、通常動作モードにおいては、プリドライバ２０から与えられる制御信号（ＧＰＰ、ＧＮＰ、ＧＰＭおよびＧＮＭ）を上記各出力トランジスタのゲートに与え、検査モードにおいては、接続判定部５０から与えられる制御信号（ＳＥＬ１、ＳＥＬ２、ＳＥＬ３およびＳＥＬ４）を上記各出力トランジスタのゲートに与える。ここで、通常動作モードとは、入力信号ＩＮに応じた音をスピーカＳＰに放音させる動作モードであり、検査モードとは、駆動対象のスピーカＳＰがＬＣフィルタを介して出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭに装着されているか否かを検査する動作モードである。

図１に示すように、信号切り換え回路３０は、ＡＮＤ−ＯＲゲート３１ＰＰ、３１ＰＭ、３１ＮＰ、および３１ＮＭを含んでいる。以下、ＡＮＤ−ＯＲゲート３１ＰＰを例にとって、これら各ゲートの役割を説明する。
図１に示すようにＡＮＤ−ＯＲゲート３１ＰＰは、プリドライバ２０から与えられる制御信号ＧＰＰとモード切り換え信号ＭＣＨＧを反転器３２により反転した信号の論理積を出力信号とする第１のＡＮＤゲートと、接続判定部５０から与えられる制御信号ＳＥＬ１とモード切り換え信号ＭＣＨＧとの論理積を出力信号とする第２のＡＮＤゲートと、これら２つのＡＮＤゲートの出力信号の論理和である制御信号ＣＰＰを出力トランジスタＰＰのゲートに与えるＯＲゲートとを含んでいる。モード切り換え信号ＭＣＨＧとは、上記２つの動作モードの何れで動作するのかを指示する信号である。本実施形態では、通常動作モードにおいてはＬｏｗ状態のモード切り換え信号ＭＣＨＧが接続判定部５０から信号切り換え回路３０に与えられ、検査モードにおいてはＨｉｇｈ状態のモード切り換え信号ＭＣＨＧが接続判定部５０から信号切り換え回路３０に与えられる。

図１のコンパレータＣＭＰ１は、出力バッファ回路４０における出力トランジスタＰＭおよびＮＭのドレイン同士の接続点（すなわち、出力端子ＯＵＴＭ）に発生する電圧ＶＯＵＴＭと、予め定められた閾値電圧Ｖｔｈ（本実施形態では、０．５Ｖ）とを比較し、両者の大小関係を示す２値信号ＳＰＤＥＴ１を接続判定部５０に与える。より詳細に説明すると、コンパレータＣＭＰ１は、出力電圧ＶＯＵＴＭが閾値電圧Ｖｔｈを下回っている場合には、Ｌｏｗ状態の信号ＳＰＤＥＴ１を出力し、逆に、出力電圧ＶＯＵＴＭが閾値電圧Ｖｔｈ以上である場合には、Ｈｉｇｈ状態の信号ＳＰＤＥＴ１を出力する。また、図１のコンパレータＣＭＰ２は、出力バッファ回路４０における出力トランジスタＰＰおよびＮＰのドレイン同士の接続点（すなわち、出力端子ＯＵＴＰ）に発生する電圧ＶＯＵＴＰと、予め定められた閾値電圧Ｖｔｈ（本実施形態では、０．５Ｖ）とを比較し、両者の大小関係を示す２値信号ＳＰＤＥＴ２を接続判定部５０に与える。

接続判定部５０は、例えばＣＰＵであり、アンプ１の電源がオンになったこと（或いは、検査開始を指示するためにアンプ１に設けられた操作子（図示省略）が操作されたこと）をトリガとして、図２に示す処理を実行する。詳細については後述するが、図２に示す処理では、まず、アンプ１の動作モードが検査モードにセットされ（ステップＳＡ１００）、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に負荷（スピーカＳＰ）が接続されているか否かの検査（ステップＳＡ１１０からステップＳＡ１３０，およびステップＳＡ１４０からステップＳＡ１６０）が実行される。そして、上記一連の処理によって出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に負荷が接続されていることが確認されると、アンプ１の動作モードが通常動作モードに切り換えられる（ステップＳＡ１７０）。逆に、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に負荷が接続されていないことが確認されると、接続判定部５０は、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に負荷が接続されていない旨を示す報知信号をアンプ１のユーザインタフェイス部（図示省略）などへ出力（ステップ１８０）しその旨の報知を行わせるとともに、モード切り換え信号ＭＣＨＧをＨｉｇｈ状態に維持する。つまり、接続判定部５０は、負荷が接続されていないことが確認された場合には、動作モードを検査モードのままとし、入力信号ＩＮに応じた各出力トランジスタのオン／オフ制御を禁止するのである。これにより、本実施形態では、負荷が出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に接続されていない状態でアンプ動作が行われることが回避されるのである。
以上がアンプ１の構成である。

（Ｂ：動作）
以下、本実施形態に係るアンプ１が実行する動作について図面を参照しつつ説明する。
アンプ１の電源がオンになると（或いは、検査開始を指示するためにアンプ１に設けられた操作子（図示省略）が操作されると）、接続判定部５０は、図２のフローチャートに示す処理を実行する。すなわち、接続判定部５０は、アンプ１の電源がオンになったこと等をトリガとして、Ｈｉｇｈ状態のモード切り換え信号ＭＣＨＧを出力する（ステップＳＡ１００）。モード切り換え信号ＭＣＨＧがＨｉｇｈ状態であるから、スイッチＳＷＰおよびＳＷＭがオンになり、出力端子ＯＵＴＰは抵抗ＲＰを介して検査用電源線ＰＶＴＥＳＴに接続され、出力端子ＯＵＴＭは抵抗ＲＭを介して検査用電源線ＰＶＴＥＳＴに接続される。また、モード切り換え信号ＭＣＨＧがＨｉｇｈ状態であるから、接続判定部５０から出力される制御信号ＳＥＬ１からＳＥＬ４によって、各出力トランジスタのオン／オフ制御が行われる。

次いで、接続判定部５０は、制御信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４を全てＨｉｇｈ状態とする（ステップＳＡ１１０）。これにより、出力トランジスタＰＰおよびＰＭはオフに、出力トランジスタＮＰおよびＮＭはオンになる。そして、接続判定部５０は、ステップＳＡ１１０の処理を実行した後の状態におけるコンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＰＤＥＴ１の信号値を記憶する。

ステップＳＡ１１０に後続するステップＳＡ１２０では、接続判定部５０は、制御信号ＳＥＬ１、ＳＥＬ２およびＳＥＬ３をＨｉｇｈ状態とし、かつ、制御信号ＳＥＬ４をＬｏｗ状態とする。これにより、出力トランジスタＰＰ、ＰＭおよびＮＭはオフに、出力トランジスタＮＰはオンになる。そして、接続判定部５０は、ステップＳＡ１１０の処理にてコンパレータＣＭＰ１から出力される信号ＳＰＤＥＴ１に対して、ステップＳＡ１２０の処理にてコンパレータＣＭＰ１から出力される信号ＳＰＤＥＴ１が反転したか否かを判定する（ステップＳＡ１３０）。

そして、ステップＳＡ１３０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、接続判定部５０は、前述した報知信号を出力する（ステップＳＡ１８０）とともに、モード切り換え信号ＭＣＨＧをＨｉｇｈ状態のままとして、本処理を終了する。ここで、ステップＳＡ１２０の処理にてコンパレータＣＭＰ１から出力される信号ＳＰＤＥＴ１が反転したか否かによって、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に負荷が接続されているか否かを判定することができる理由は、以下の通りである。

図３および図４は、本実施形態に係る接続検査の原理を説明するための図である。より詳細に説明すると、図３は、スピーカＳＰが出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に接続されている状態でステップＳＡ１１０およびステップＳＡ１２０の処理が実行された場合の出力バッファ回路４０の状態を示す図であり、図４は、スピーカＳＰが出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に接続されていない状態でステップＳＡ１１０およびステップＳＡ１２０の処理が実行された場合の出力バッファ回路４０の状態を示す図である。なお、図３および図４では、スイッチＳＷＰおよびＳＷＭは何れもオン状態のまま変化しないため、記載を省略した。

図３（Ａ）に示すように、ステップＳＡ１１０の処理が実行された状態では、ＮチャネルトランジスタＮＰおよびＮＭは、共にオン状態であるため、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭの電圧は共に低電位電源線ＰＶＳＳの電圧（すなわち、０Ｖ）に等しくなる。コンパレータＣＭＰ１への入力電圧ＶＯＵＴＭは０Ｖであって、閾値電圧Ｖｔｈ（０．５Ｖ）を下回っているため、Ｌｏｗ状態の信号ＳＰＤＥＴ１がコンパレータＣＭＰ１から出力される。

その後、ステップＳＡ１２０の処理が実行され、図３（Ｂ）に示すようにＮチャネルトランジスタＮＭがオフ状態になると、出力端子ＯＵＴＭの電圧は次第に上昇する。図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、スピーカＳＰの抵抗が８Ω程度である場合には、出力端子ＯＵＴＭの電圧は、０．１５ｍＶ（出力端子ＯＵＴＰ（０Ｖ）からスピーカＳＰ、出力端子ＯＵＴＭおよび抵抗ＲＭを経て検査用電源線ＰＶＴＥＳＴ（１Ｖ）に至る経路には、８Ωの抵抗（スピーカＳＰ）と５０ｋΩの抵抗ＲＭが直列に接続されているため、出力端子ＯＵＴＭの電圧は（８Ω÷（５０ｋΩ＋８Ω））×１Ｖ≒０．１５ｍＶ）程度まで上昇する。出力端子ＯＵＴＭの電圧が０．１５ｍＶまで上昇するに連れてコンパレータＣＭＰ１の入力電圧ＶＯＵＴＭも０．１５ｍＶまで上昇するのであるが、閾値電圧Ｖｔｈ（０．５Ｖ）を上回ることはない。つまり、出力端子ＯＵＴＰと出力端子ＯＵＴＭの間にスピーカＳＰが接続されている状態では、ステップＳＡ１２０の処理が実行された後も、コンパレータＣＭＰ１からの出力信号ＳＰＤＥＴ１はＬＯＷ状態のままである。

このように、駆動対象の負荷が出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に接続されている状態では、ステップＳＡ１１０およびステップＳＡ１２０の処理が実行される過程で、コンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＰＤＥＴ１はＬｏｗ状態に維持され反転しない。

一方、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカＳＰが装着されていない状態でステップＳＡ１１０の処理が実行された場合も、図４（Ａ）に示すように、ＮチャネルトランジスタＮＰおよびＮＭの両者は共にオン状態であるため、出力端子ＯＵＴＰはＮチャネルトランジスタＮＰを介して低電位電源線ＰＶＳＳに接続され、出力端子ＯＵＴＭはＮチャネルトランジスタＮＭを介して低電位電源線ＰＶＳＳに接続された状態となり、両出力端子の電圧は共に０Ｖになる。したがって、図４（Ａ）に示す状態においても、前述した図３（Ａ）に示した状態と同様、コンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＰＤＥＴ１はＬｏｗ状態である。

これに対して、図４（Ａ）に示す状態でステップＳＡ１２０の処理を実行し、図４（Ｂ）に示す状態になると、出力端子ＯＵＴＭの電圧は検査用電源の出力電圧（１Ｖ）まで徐々に上昇し、ステップＳＡ１２０の処理を実行した時点から所定時間経過後には、０．５Ｖ（すなわち、閾値電圧Ｖｔｈの電圧値）を超える。このため、図４（Ａ）に示す状態からステップＳＡ１２０の処理を実行して所定時間が経過すると、コンパレータＣＭＰ１の出力信号ＳＰＤＥＴ１はＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に変化する。なお、上記所定時間については、回路シミュレーション等により予め求めておけば良い。例えばコイルＬＰおよびＬＭのインダクタンスが２２μＨであり、キャパシタＣＰおよびＣＭの静電容量が０．５４μＦである場合には、回路シミュレーションによって上記所定時間は２０ｍｓと求まる。
以上が、ステップＳＡ１１０の処理にてコンパレータＣＭＰ１から出力される信号ＳＰＤＥＴ１に対して、ステップＳＡ１２０の処理にてコンパレータＣＭＰ１から出力される信号ＳＰＤＥＴ１が反転するか否かによって、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に負荷が接続されているか否かを判定することができる理由である。

なお、上記検査の実行過程では、出力端子ＯＵＴＰとＯＵＴＭの間にスピーカＳＰが接続されている場合、ステップＳＡ１２０の操作を行うことによってＯＵＴＭの電圧値が０.１５ｍＶ程度まで上昇し出力端子ＯＵＴＰとＯＵＴＭとの電位差に応じた電圧（すなわち、０．１５ｍＶ）がスピーカＳＰに印加されるのであるが、この程度の電圧では、人間の聴覚で聞き取れる大きさの音がスピーカＳＰから放音されることはなく、前述したポップ音の問題も解消される。一方、出力端子ＯＵＴＰとＯＵＴＭとの間にスピーカＳＰが接続されていない状態では、両出力端子間の電位差は１Ｖに達するのであるが、両出力端子間にスピーカは接続されていないのであるからポップ音が出力されることはなく、また、過剰電流などの問題が生じることもない。

図２に戻って、本実施形態では、接続判定部５０は、ステップＳＡ１３０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、ステップＳＡ１４０からステップＳＡ１６０の処理を実行する。このステップＳＡ１４０は、制御信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４を全てＨｉｇｈ状態として（すなわち、出力トランジスタＰＰおよびＰＭをオフとし、かつ、出力トランジスタＮＰおよびＮＭをオンとして）、コンパレータＣＭＰ２の出力信号ＳＰＤＥＴ２の信号値を記憶する処理である。ステップＳＡ１４０に後続するステップＳＡ１５０は、制御信号ＳＥＬ１、ＳＥＬ３およびＳＥＬ４をＨｉｇｈ状態とし、かつ、制御信号ＳＥＬ２をＬｏｗ状態とする（すなわち、出力トランジスタＰＰ、ＮＰおよびＰＭをオフとし、かつ、出力トランジスタＮＭをオンとする）処理である。そして、ステップＳＡ１６０は、ステップＳＡ１４０の処理にてコンパレータＣＭＰ２から出力される信号ＳＰＤＥＴ２に対して、ステップＳＡ１５０の処理にてコンパレータＣＭＰ２から出力される信号ＳＰＤＥＴ２が反転するか否かを判定する処理である。上記ステップＳＡ１４０からステップＳＡ１６０の処理によって、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカＳＰが接続されているか否かを判定できることは、図３および図４に示した動作例と、図１に示す出力バッファ回路４０の対称性とから明らかである。

そして、ステップＳＡ１６０の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、接続判定部５０は、前述した報知信号を出力し（ステップＳＡ１８０）、モード切り換え信号ＭＣＨＧをＨｉｇｈ状態に維持したまま、本処理を終了し、逆に、ステップＳＡ１６０の判定結果が、“Ｎｏ”である場合には、モード切り換え信号ＭＣＨＧをＬｏｗ状態にして（ステップＳＡ１７０）、本処理を終了する。前述したようにモード切り換え信号ＭＣＨＧがＬｏｗ状態になると、スイッチＳＷＰおよびＳＷＭが共にオフになって出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭが検査用電源線ＰＶＴＥＳＴから切り離されるとともに、各出力トランジスタのオン／オフ制御が入力信号ＩＮに応じて実行される（すなわち、通常のアンプ動作が実行される）。

以上説明したように、本実施形態によれば、ポップ音の出力を回避しつつ、スピーカＳＰがアンプに接続されているのか否かの検査を行うことが可能になる、といった効果を奏する。また、本実施形態によれば、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカＳＰが接続されていない状態でアンプ動作が実行されることも回避される。

（Ｃ：変形）
以上、本発明の実施形態について説明したが、以下に述べる変形を加えても良いことは勿論である。
（１）上述した実施形態では、スピーカＳＰの駆動制御を行うスイッチをＭＯＳ型トランジスタで構成したが、他の素子でこれらスイッチを構成しても良いことは勿論である。また、上述した実施形態では、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に接続される負荷がスピーカである場合について説明したが、スピーカ以外の負荷についての接続の有無を上記実施形態に係る負荷接続検査装置で行っても勿論良い。

（２）上述した実施形態では、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカＳＰが接続さていないと判定された場合（図２のステップＳＡ１３０またはステップＳＡ１６０の判定結果が“Ｙｅｓ”の場合）には、モード切り換え信号ＭＣＨＧをＨｉｇｈ状態に維持することにより、アンプ動作の禁止を実現したが、ＰＷＭ変調回路１０を停止させることによってアンプ動作の禁止を実現しても勿論良い。このようなことは、図２のステップＳＡ１８０で接続判定部５０に出力させる報知信号を、ＰＷＭ変調回路１０の動作を停止するトリガ信号として用いることにより実現される。また、上述した実施形態では、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカＳＰが接続さていないと判定された場合には、アンプ動作を禁止したが、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカＳＰが接続されていない旨の報知のみで充分な場合には、アンプ動作の禁止は必須ではない。

（３）上述した実施形態では、検査用電圧が１Ｖであり、抵抗ＲＰおよびＲＭの抵抗値が各々５０ｋΩである場合について説明したが、これに限定されるものではないことは言うまでも無い。要は、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカが装着された状態で出力トランジスタＮＰ（或いは出力トランジスタＮＭ）のみをオンにした場合の出力端子ＯＵＴＭ（或いは出力端子ＯＵＴＰ）の電圧の上昇幅が１ｍＶ未満の範囲に収まるような検査用電圧および抵抗値の組み合わせであれば良い。これは、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカが装着された状態で出力トランジスタＮＰ（或いは出力トランジスタＮＭ）のみをオンにした場合の出力端子ＯＵＴＭ（或いは出力端子ＯＵＴＰ）の電圧の上昇幅が１ｍＶを超えると、人間の聴覚で聴き取れる音がそのスピーカから出力され、前述したポップ音の出力問題を解決することができなくなるからである。

また、上述した実施形態では、コンパレータＣＭＰ１およびＣＭＰ２に与える閾値電圧を０．５Ｖとしたが、このような値に限定されるものではない。コンパレータＣＭＰ１に与える閾値電圧は、検査用電源の出力電圧を抵抗ＲＭと負荷（スピーカＳＰ）と出力トランジスタＮＰとで分圧したときの上記負荷および出力トランジスタＮＰの両端の電圧よりも高く、かつ、上記検査用電源の出力電圧を上記抵抗ＲＭと出力トランジスタＮＭとで分圧したときの出力トランジスタＮＭの両端の電圧よりも高く定めておけば良い。

（４）上述した実施形態では、ステップＳＡ１３０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、ステップＳＡ１４０からステップＳＡ１６０の処理を実行し、ステップＳＡ１６０の判定結果が“Ｎｏ”である場合に、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間に負荷（スピーカＳＰ）が接続されていると判定した。図２のステップＳＡ１１０からステップＳＡ１３０の処理は、出力端子ＯＵＴＰを低電位側、出力端子ＯＵＴＭを高電位側にしてスピーカＳＰの接続確認を行う処理であり、ステップＳＡ１４０からステップＳＡ１６０の処理は、出力端子ＯＵＴＭを低電位側、出力端子ＯＵＴＰを高電位側にしてスピーカＳＰの接続確認を行う処理である。しかし、スピーカは直流素子であるから、上記のような双方向の接続確認は必須ではなく、ステップＳＡ１１０からステップＳＡ１３０までの処理、または、ステップＳＡ１４０からステップＳＡ１６０までの処理の何れか一方のみで接続確認を行えば充分な場合も多い。例えば、ステップＳＡ１１０からステップＳＡ１３０までの処理のみで接続確認を行う場合には、ステップＳＡ１３０の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、即座に、ステップＳＡ１７０の処理を実行するようにすれば良く、この場合は、コンパレータＣＭＰ２を設ける必要はない。同様に、ステップＳＡ１４０からステップＳＡ１６０までの処理のみで接続確認を行う場合には、ステップＳＡ１００の処理に後続してステップＳＡ１４０以降の処理を実行するようにすれば良く、この場合は、コンパレータＣＭＰ１を設ける必要はない。

（５）上述した実施形態では、スピーカＳＰを駆動するための電源の他に設けられた検査用電源の出力電圧を抵抗ＲＰ（或いは抵抗ＲＭ）により降圧してスピーカ装着検査に用いた。しかし、図５に示すように、スピーカ駆動用の高電位電源線ＰＶＤＤの電圧を充分に大きな抵抗ＲＲにより降圧してスピーカ装着検査用に用いる（すなわち、検査用電源と負荷駆動用電源とを共用する）としても良い。なお、抵抗ＲＲについても、ステップＳＡ１２０の処理の実行した後に出力端子ＯＵＴＰＭの電圧の上昇幅が１ｍＶ以内に収まる抵抗値を有するものを用いるようにすれば良いことはいうまでも無い。例えば、高電位電源線ＰＶＤＤの電圧が２４Ｖであり、スピーカＳＰの抵抗値が８Ω程度である場合には、抵抗ＲＲとして５００ｋΩ程度の抵抗値を有するものを用いれば良い。

（６）上述した実施形態では、低電位電源線ＰＶＳＳが接地されていたが、高電位電源線ＰＶＤＤが接地されている構成であっても勿論良い。このように、高電位電源線ＰＶＤＤが接地されている態様においては、図２のステップＳＡ１１０の処理に換えて、制御信号ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４を全てＬｏｗ状態とする第１のステップを接続判定部５０に実行させ、さらに、図２のステップＳＡ１２０の処理に換えて、制御信号ＳＥＬ１、ＳＥＬ２およびＳＥＬ４をＬｏｗ状態とし、かつ、制御信号ＳＥＬ３をＨｉｇｈ状態とする第２のステップを接続判定部５０に実行させ、これら２つのステップの実行過程で信号ＳＰＤＥＴ１が反転するか否かを判定することによって、出力端子ＯＵＴＰおよびＯＵＴＭ間にスピーカＳＰが接続されているか否かを接続判定部５０に判定させることができる。

（７）上述した実施形態では、負荷（スピーカＳＰ）を駆動するアンプ１に本発明に係る負荷接続検査装置が組み込まれていた。しかし、接続判定部５０と、スイッチＳＷＰおよびＳＷＭと、抵抗ＲＰおよびＲＭ、コンパレータＣＭＰ１およびＣＭＰ２とから成る部分を１チップ化して負荷接続検査装置を構成し、この負荷接続検査装置の各部とアンプの各部とをケーブルで接続すると、図１に示すような構成になるようにしても勿論良い。

本発明の一実施形態に係る負荷接続検査装置を含むアンプ１の構成例を示すブロック図である。 同負荷接続検査装置を構成する接続判定部５０が実行する処理の流れを示すフローチャートである。 本実施形態における接続検査の原理を説明するための図である（スピーカが接続されている場合の例）。 同接続検査の原理を説明するための図である（スピーカが接続されていない場合の例）。 変形例（５）に係る負荷接続検査装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１…アンプ、１０…ＰＷＭ変調回路、２０…プリドライバ、３０…信号切り換え回路、３１ＰＰ，３１ＰＭ，３１ＮＰ，３１ＮＭ…ＡＮＤ−ＯＲゲート、３２…反転器、４０…出力バッファ回路、５０…接続判定部、ＰＰ，ＰＭ…ＰチャネルＭＯＳ型出力トランジスタ、ＮＰ，ＮＭ…ＮチャネルＭＯＳ型出力トランジスタ、ＬＰ，ＬＭ…コイル、ＣＰ，ＣＭ…キャパシタ、ＲＰ，ＲＭ…抵抗、ＰＶＤＤ…高電位電源線、ＰＶＳＳ…低電位電源線、ＰＶＴＥＳＴ…検査用電源線、ＣＭＰ１，ＣＭＰ２…コンパレータ、ＳＷＰ，ＳＷＭ…スイッチ、ＳＰ…スピーカ（負荷）。

Claims (5)

1. 電源電圧を供給する高電位電源線と低電位電源線との間に直列に介挿された第１および第２のスイッチと、前記高電位電源線と前記低電位電源線との間に直列に介挿された第３および第４のスイッチとを出力段に有し、入力信号に応じて前記第１から第４のスイッチのオン／オフを切り換えることにより、前記第１および第２のスイッチの共通接続点である第１の出力端子と前記第３および第４のスイッチの共通接続点である第２の出力端子との間に装着される負荷を駆動するアンプにおける前記第１および第２の出力端子間の負荷の接続を検査する負荷接続検査装置において、
   前記第２の出力端子と検査用電源との間に介挿される抵抗と、
   前記第２の出力端子の電圧と閾値電圧とを比較し、両者の大小関係を示す２値信号を出力するコンパレータと、
   前記第１および第３のスイッチをオフとし、かつ、前記第２および第４のスイッチをオンとする第１のステップと、前記第１および第３のスイッチをオフとし、かつ、前記第２のスイッチをオンとし、前記第４のスイッチをオフとする第２のステップとを実行し、前記第１のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号に対して、前記第２のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号が反転している場合に、前記第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない旨を示す報知信号を出力する接続判定部と
   を有することを特徴とする負荷接続検査装置。
2. 電源電圧を供給する高電位電源線と低電位電源線との間に直列に介挿された第１および第２のスイッチと、前記高電位電源線と前記低電位電源線との間に直列に介挿された第３および第４のスイッチとを出力段に有し、入力信号に応じて前記第１から第４のスイッチのオン／オフを切り換えることにより、前記第１および第２のスイッチの共通接続点である第１の出力端子と前記第３および第４のスイッチの共通接続点である第２の出力端子との間に装着される負荷を駆動するアンプにおける前記第１および第２の出力端子間の負荷の接続を検査する負荷接続検査装置において、
   前記第２の出力端子と検査用電源との間に介挿される抵抗と、
   前記第２の出力端子の電圧と閾値電圧とを比較し、両者の大小関係を示す２値信号を出力するコンパレータと、
   前記第２および第４のスイッチをオフとし、かつ、前記第１および第３のスイッチをオンとする第１のステップと、前記第２および第４のスイッチをオフとし、かつ、前記第１のスイッチをオンとし、前記第３のスイッチをオフとする第２のステップとを実行し、前記第１のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号に対して、前記第２のステップにおいて前記コンパレータから出力された２値信号が反転している場合に、前記第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない旨を示す報知信号を出力する接続判定部と
   を有することを特徴とする負荷接続検査装置。
3. 前記検査用電源と、前記高電位電源線および前記低電位電源線に電源電圧を供給する電源とを共用化したことを特徴とする請求項１または２に記載の負荷接続検査装置。
4. 前記接続判定部は、前記第１および第２の出力端子間に負荷が接続されていない旨を示す報知信号を出力する場合に、前記入力信号に応じた前記第１〜第４のスイッチのオン／オフの切り換えを禁止する制御を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１の請求項に記載の負荷接続検査装置。
5. 請求項１〜４の何れか１の請求項に記載の負荷接続装置を備えたアンプ。

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