JP2012015953A - Speaker amplifier and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a speaker amplifier, used in an electronic apparatus having a speaker serving as both a receiver and a sounder, with a simple circuit configuration capable of preventing the speaker from outputting excess sound volume to a user even when a limiter function breaks down, and an electronic apparatus.SOLUTION: A multiplexed protection circuit with a simple circuit configuration including a limiter circuit 17 for limiting an output signal level and an output-signal-level abnormality detection circuit 22 for detecting an abnormality of the output signal level detects the abnormality of the output signal level output from a speaker 32. Each protection circuit prevents the simultaneous faults of the limiter circuit 17 and the output-signal-level abnormality detection circuit 22 by operating on the basis of a threshold voltage output from each of independent reference voltage generation circuits 24a, 24b. Further, a threshold-voltage-level abnormality detection circuit 23 detects an abnormality of the threshold voltage.

Description

本発明はスピーカアンプおよび電子機器に関し、特に、受話音出力スピーカ(レシーバ)と着信音出力用スピーカ(サウンダ)とを単一のスピーカで兼用する場合に、スピーカから過大な音量が出力されるのを防止するための保護機能を備えたスピーカアンプおよび電子機器に関する。   The present invention relates to a speaker amplifier and an electronic device. In particular, when a reception speaker output speaker (receiver) and a ring tone output speaker (sounder) are used as a single speaker, an excessive volume is output from the speaker. The present invention relates to a speaker amplifier and an electronic device having a protection function for preventing the noise.

スピーカを内蔵するような多くの電子機器では、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されるのを防ぐために、スピーカから出力される音量が規制されている。その一例は、欧州電気標準化委員会による標準規格EN50332‐2:2003等に見られる。例えば身近に使われている携帯電話装置においても、利用者に対して過大な音量がスピーカから出力されないよう配慮されている。   In many electronic devices that incorporate a speaker, the volume output from the speaker is restricted in order to prevent the user from outputting an excessive volume from the speaker. An example of this can be found in the standard EN50332-2: 2003 by the European Electrotechnical Commission. For example, even in a cellular phone device that is used close to the user, consideration is given to preventing an excessive volume from being output from a speaker to a user.

従来の携帯電話装置にあっては、利用者がスピーカに耳を近付けた状態でスピーカから大音量の着信音が出力されるのを防止するために、大音量が必要とされるサウンダと、過大な音量が出にくいよう設計されたレシーバとを別々に配置するのが一般的であった。しかしながら、近年の携帯電話装置は小型化が進み、レシーバとサウンダとを別々に実装するスペースを確保することが困難になりつつあるのとともに、レシーバとサウンダとを別々に実装することはコストアップの要因にもなっている。安全性を保ちながらレシーバとサウンダとを単一のスピーカで兼用することができれば、実装面積やコストの削減に大きく貢献することができる。   In a conventional mobile phone device, in order to prevent a loud ringing tone from being output from a speaker when a user puts his ear close to the speaker, a sounder that requires a large volume, In general, receivers that are designed so that a large volume of sound is difficult to output are arranged separately. However, recent mobile phone devices are becoming smaller and it is becoming difficult to secure a space for mounting the receiver and the sounder separately, and mounting the receiver and the sounder separately increases the cost. It is also a factor. If the receiver and the sounder can be shared by a single speaker while maintaining safety, the mounting area and cost can be greatly reduced.

このような背景から、レシーバとサウンダとを単一のスピーカで兼用する電子機器が増えつつある。このような電子機器の多くには、スピーカから過大な音量が出力されないように出力信号のレベルを制限するための出力信号レベル制限(リミッタ)機能が搭載されている。
例えば、特許文献1には、レシーバとサウンダとを単一のスピーカで兼用し、着信音量制限手段を有する携帯電話装置が開示されている。この携帯電話装置は、出力される音量が基準となる音量を継続的に超過した場合、音量を増加させる速度を制限している。
Against this background, an increasing number of electronic devices share a receiver and sounder with a single speaker. Many of such electronic devices are equipped with an output signal level limiting (limiter) function for limiting the level of an output signal so that an excessive volume is not output from a speaker.
For example, Patent Document 1 discloses a mobile phone device that uses a receiver and a sounder as a single speaker and has ringtone volume limiting means. This mobile phone device limits the speed at which the volume is increased when the output volume continuously exceeds the reference volume.

また、特許文献2には、受話音量制限回路が開示されている。この回路は、レシーバの駆動信号を整流して平滑化したものの所定時間ごとの平均値を閾値と比較し、超過レベル分を受話音声データから減算することで、音量制限を行っている。   Patent Document 2 discloses a received sound volume limiting circuit. This circuit rectifies and smoothes the drive signal of the receiver, compares the average value for each predetermined time with a threshold value, and subtracts the excess level from the received voice data to limit the volume.

特開2002−185571号公報JP 2002-185571 A 特開平7−235975号公報JP-A-7-235975

上記の特許文献1,2に開示される発明では、音量制限回路が正常に動作しているときには利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されるのを防止することができる。しかしながら、音量制限回路が故障した場合にはリミッタ機能が正常に動作せず、スピーカから大音量が出力される場合があった。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、レシーバとサウンダとを単一のスピーカで兼用する電子機器に用いられるスピーカアンプおよび電子機器であって、簡易な回路構成でリミッタ機能が故障した場合であっても利用者に対して過大な音量がスピーカから出力されるのを防止することのできるスピーカアンプおよび電子機器を提供することを目的とする。
In the inventions disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, it is possible to prevent an excessive sound volume from being output from the speaker to the user when the sound volume limiting circuit is operating normally. However, when the volume limiting circuit fails, the limiter function does not operate normally, and a large volume may be output from the speaker.
Therefore, in view of the above problems, the present invention is a speaker amplifier and an electronic device that are used in an electronic device in which a receiver and a sounder are combined with a single speaker, and the limiter function fails in a simple circuit configuration. It is an object of the present invention to provide a speaker amplifier and an electronic device that can prevent an excessive sound volume from being output from a speaker even if it exists.

本発明に係るスピーカアンプおよび電子機器は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
本発明に係る第1のスピーカアンプは、受話音出力用スピーカとしてのレシーバと、着信音出力用スピーカとしてのサウンダとを兼ねた単一のスピーカを駆動するためのスピーカアンプであって、所定のレベルである第1の閾値電圧と、当該第1の閾値電圧のレベルよりも高いレベルの第2の閾値電圧とを発生させる基準電圧発生手段と、前記基準電圧発生手段によって発生させた第1の閾値電圧のレベルを超えないように、前記スピーカに出力される出力信号のレベルを制限する出力信号レベル制限手段と、前記基準電圧発生手段によって発生させた前記第2の閾値電圧のレベルを前記出力信号のレベルが超えている異常状態を検出する出力信号レベル異常検出手段と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a speaker amplifier and an electronic apparatus according to the present invention are configured as follows.
A first speaker amplifier according to the present invention is a speaker amplifier for driving a single speaker that serves as both a receiver as a reception sound output speaker and a sounder as a ringtone output speaker, A reference voltage generating means for generating a first threshold voltage that is a level and a second threshold voltage that is higher than the level of the first threshold voltage, and a first voltage generated by the reference voltage generating means Output signal level limiting means for limiting the level of the output signal output to the loudspeaker so as not to exceed the threshold voltage level; and the second threshold voltage level generated by the reference voltage generating means Output signal level abnormality detecting means for detecting an abnormal state in which the signal level exceeds.

上記のスピーカアンプによれば、出力信号レベル制限手段が、出力信号のレベルを基準電圧発生手段によって発生させたる第1の閾値電圧のレベルを超えないように制限する。これにより、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されないようにしながら安定した受話音の出力が可能である。また、出力信号レベル異常検出手段が、出力信号のレベルが第2の閾値電圧を超えている異常状態であることを検出している。これにより、出力信号レベル制限手段が故障しても、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力される前に、スピーカの駆動を停止する等の対策をとることが可能となる。逆に、出力信号レベル異常検出手段が故障しても、出力信号レベル制限手段が正常に動作していれば、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されるのを防止することが可能となる。また、出力信号レベル制限手段が正常に動作しているときには、出力信号のレベルは第1の閾値電圧のレベルを超えないように制限されており、かつ第2の閾値電圧のレベルは第1の閾値電圧のレベルより高いため、出力信号のレベルは第2の閾値電圧のレベルを超えないレベルとなる。よって、出力信号レベル異常検出手段は、出力信号レベル制限手段が故障した場合にのみ異常判定をすることになるので、保護回路が過度に異常状態を検出することによって、頻繁にスピーカの駆動が停止されたりするのを避けることが可能となる。   According to the speaker amplifier, the output signal level limiting unit limits the level of the output signal so as not to exceed the level of the first threshold voltage generated by the reference voltage generating unit. Thereby, it is possible to output a stable received sound while preventing an excessive sound volume from being output from the speaker to the user. Further, the output signal level abnormality detecting means detects that the output signal level is in an abnormal state exceeding the second threshold voltage. As a result, even if the output signal level limiting means breaks down, it is possible to take measures such as stopping the driving of the speaker before an excessive volume is output from the speaker to the user. On the contrary, even if the output signal level abnormality detecting means fails, if the output signal level limiting means operates normally, it is possible to prevent the user from outputting an excessive volume from the speaker. It becomes. When the output signal level limiting means is operating normally, the output signal level is limited so as not to exceed the first threshold voltage level, and the second threshold voltage level is the first threshold voltage level. Since the level is higher than the threshold voltage level, the output signal level does not exceed the second threshold voltage level. Therefore, the output signal level abnormality detecting means makes an abnormality determination only when the output signal level limiting means fails. Therefore, when the protection circuit detects an abnormal state excessively, the driving of the speaker is frequently stopped. It becomes possible to avoid being done.

本発明に係る第2のスピーカアンプは、前記出力信号レベル制限手段は、前記出力信号レベル異常検出手段が前記異常状態を検出する時間より短い時間で、前記出力信号のレベルを制限することを特徴とする。
上記のスピーカアンプによれば、出力信号レベル制限手段は、出力信号レベル異常検出手段が異常状態を検出するのよりも早く、出力信号の大きさを制限する。これにより、出力信号レベル異常検出手段は、リミッタ回路が故障した場合にのみ異常判定をすることになるので、保護回路が過度に異常状態を検出することによって、頻繁にスピーカの駆動が停止されたりするのを避けることが可能となる。
In the second speaker amplifier according to the present invention, the output signal level limiting means limits the level of the output signal in a time shorter than a time in which the output signal level abnormality detecting means detects the abnormal state. And
According to the above-described speaker amplifier, the output signal level limiting means limits the magnitude of the output signal earlier than the output signal level abnormality detecting means detects the abnormal state. As a result, the output signal level abnormality detection means makes an abnormality determination only when the limiter circuit fails. Therefore, when the protection circuit detects an abnormal state excessively, the driving of the speaker is frequently stopped. It becomes possible to avoid doing.

本発明に係る第3のスピーカアンプは、前記出力信号レベル異常検出手段は、前記出力信号のレベルを所定の時間積算したレベルを用いて前記異常状態を検出することを特徴とする。
上記のスピーカアンプによれば、出力信号レベル異常検出手段は、出力信号レベルを所定の時間で積算したレベルを用いて異常状態を検出する。これにより、出力信号に瞬間的なノイズが発生した場合であっても、出力信号レベル異常検出手段が誤って異常状態を検出するのを少なくすることが可能となる。
The third speaker amplifier according to the present invention is characterized in that the output signal level abnormality detecting means detects the abnormal state using a level obtained by integrating the level of the output signal for a predetermined time.
According to the above speaker amplifier, the output signal level abnormality detection means detects an abnormal state using a level obtained by integrating the output signal level over a predetermined time. Thereby, even when instantaneous noise occurs in the output signal, it is possible to reduce the erroneous detection of the abnormal state by the output signal level abnormality detecting means.

本発明に係る第4のスピーカアンプは、前記出力信号レベル異常検出手段は、前記異常状態を所定の回数連続して検出した場合に、異常信号を出力することを特徴とする。
上記のスピーカアンプによれば、出力信号レベル異常検出手段は、異常状態を検出しても、異常状態を連続して検出するまで異常信号を出力しない。これにより、出力信号に瞬間的なノイズ等が発生した場合等のように、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されることのないものである場合には、検出結果を無視して異常状態の誤検出を低減することが可能となる。
The fourth speaker amplifier according to the present invention is characterized in that the output signal level abnormality detecting means outputs an abnormal signal when the abnormal state is detected continuously a predetermined number of times.
According to the above speaker amplifier, even if the output signal level abnormality detecting means detects the abnormal state, the output signal level abnormality detecting means does not output the abnormal signal until the abnormal state is continuously detected. As a result, if there is no excessive volume output from the speaker to the user, such as when instantaneous noise occurs in the output signal, ignore the detection result. It is possible to reduce erroneous detection of abnormal states.

本発明に係る第5のスピーカアンプは、前記出力信号レベル異常検出手段は、前記異常状態を所定の回数のうち一定の回数以上検出した場合に、前記異常信号を出力することを特徴とする。
上記のスピーカアンプによれば、出力信号レベル異常検出手段は、過大な音声信号が所定の回数のうち一定の回数検出されるまで異常信号を出力しない。これにより、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されるか否かをさらに高い蓋然性をもって検出し、異常状態の誤検出を低減することが可能となる。
The fifth speaker amplifier according to the present invention is characterized in that the output signal level abnormality detecting means outputs the abnormal signal when the abnormal state is detected a predetermined number of times or more out of a predetermined number of times.
According to the speaker amplifier, the output signal level abnormality detection means does not output an abnormality signal until an excessive audio signal is detected a predetermined number of times within a predetermined number of times. Thereby, it is possible to detect whether or not an excessive sound volume is output from the speaker to the user with a higher probability, and to reduce erroneous detection of an abnormal state.

本発明に係る第6のスピーカアンプは、前記基準電圧発生手段は、前記第1の閾値電圧を発生させる第1の基準電圧発生手段と、前記第1の基準電圧発生手段とは独立して前記第2の閾値電圧を発生させる第2の基準電圧発生手段と、を備えることを特徴とする。
上記のスピーカアンプによれば、第1の基準電圧発生手段が第1の閾値電圧を出力し、第2の基準電圧発生手段が第2の閾値電圧を出力する。つまり、第1の閾値電圧と第2の閾値電圧とをそれぞれ独立な基準電圧発生手段で発生させる。これにより、2つの基準電圧発生手段が故障することによって、出力信号レベル制限手段と出力信号レベル異常検出手段との両方が同時に動作不良に陥ることを限りなく低減し、保護回路の二重化をより堅牢なものにすることが可能となる。
In a sixth speaker amplifier according to the present invention, the reference voltage generating means includes a first reference voltage generating means for generating the first threshold voltage, and the first reference voltage generating means independently of the first reference voltage generating means. And second reference voltage generating means for generating a second threshold voltage.
According to the above-described speaker amplifier, the first reference voltage generating means outputs the first threshold voltage, and the second reference voltage generating means outputs the second threshold voltage. That is, the first threshold voltage and the second threshold voltage are generated by independent reference voltage generating means. As a result, both the output signal level limiting means and the output signal level abnormality detecting means are simultaneously prevented from malfunctioning due to the failure of the two reference voltage generating means, and the duplication of the protection circuit is more robust. It becomes possible to make it.

本発明に係る第7のスピーカアンプは、前記基準電圧発生手段とは独立して、第3の閾値電圧を発生させる第3の基準電圧発生手段と、前記第2の閾値電圧のレベルが前記第3の閾値電圧のレベルを超えた場合に前記異常信号を出力する閾値電圧レベル異常検出手段と、を備えることを特徴とする。
上記のスピーカアンプによれば、閾値電圧レベル異常検出手段は第2の閾値電圧が、第3の閾値電圧を超えた場合に異常信号を出力する。これにより、故障等によって第2の閾値電圧のレベルが通常よりも高くなり、出力信号レベル異常検出手段が異常を正常に検出することができなくなることを低減し、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力される前にスピーカの駆動を停止する等の対策をとることが可能となる。
A seventh speaker amplifier according to the present invention comprises a third reference voltage generating means for generating a third threshold voltage independently of the reference voltage generating means, and a level of the second threshold voltage being the first threshold voltage. And a threshold voltage level abnormality detecting means for outputting the abnormality signal when a threshold voltage level of 3 is exceeded.
According to the above speaker amplifier, the threshold voltage level abnormality detection means outputs an abnormality signal when the second threshold voltage exceeds the third threshold voltage. As a result, the level of the second threshold voltage becomes higher than usual due to a failure or the like, and the output signal level abnormality detecting means cannot detect the abnormality normally. It is possible to take measures such as stopping the driving of the loudspeaker before a sound volume is output.

本発明に係る電子機器は、受話音出力用スピーカとしてのレシーバと、着信音出力用スピーカとしてのサウンダとを兼ねた単一のスピーカと、前記スピーカを駆動するための請求項1〜7のいずれか1項に記載のスピーカアンプと、前記スピーカアンプの動作状態を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
上記の電子機器によれば、その電子機器に内蔵されるスピーカアンプは、簡易な構成でありながらも、効果的に保護回路が二重化されている。従って、制御手段は、スピーカアンプのレシーバ/サウンダモード切り替えなどの動作状態を制御するだけで良い。これにより、レシーバとサウンダとを単一のスピーカで兼用する電子機器をサイズやコストを抑えて製造することが可能となる。
The electronic device according to the present invention includes a receiver serving as a receiver for outputting received sound, a single speaker serving as a sounder serving as a speaker for outputting ringtone, and any one of claims 1 to 7 for driving the speaker. The speaker amplifier according to claim 1 and control means for controlling an operating state of the speaker amplifier.
According to the above electronic device, the speaker amplifier built in the electronic device has a simple configuration, but the protection circuit is effectively doubled. Therefore, the control means need only control the operation state of the speaker amplifier such as receiver / sounder mode switching. As a result, it is possible to manufacture an electronic device that uses both a receiver and a sounder as a single speaker with reduced size and cost.

本発明によれば、出力信号レベル制限手段により利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されないように防止しながら受話音を出力することが可能である。また、出力信号レベル制限手段が故障した場合でも、出力信号レベル異常検出手段により出力信号レベルを検出することでスピーカの駆動を停止する等の対策をとることができる。
なお、出力信号レベル制限手段と出力信号レベル異常検出手段とを、それぞれ独立した第1および第2の基準電圧発生手段によって発生させた閾値電圧を基準にして動作させることで、出力信号レベル制限手段と出力信号レベル異常検出手段とが同時に動作不良に陥って、利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されるのを防止することができる。また、出力信号レベル異常検出手段で使用する閾値電圧が利用者に対してスピーカから過大な音量が出力されるほどのレベルとなるような故障が起こった場合には、閾値電圧レベル異常検出手段の判定に基づいて、スピーカの駆動を停止する等の対策をとることができる。
According to the present invention, it is possible to output a received sound while preventing an excessive sound volume from being output from the speaker to the user by the output signal level limiting means. Even when the output signal level limiting means fails, it is possible to take measures such as stopping the driving of the speaker by detecting the output signal level by the output signal level abnormality detecting means.
The output signal level limiting means and the output signal level abnormality detecting means are operated with reference to the threshold voltages generated by the first and second reference voltage generating means that are independent of each other, thereby providing the output signal level limiting means. And the output signal level abnormality detecting means can be prevented from malfunctioning at the same time, and an excessive volume output from the speaker to the user can be prevented. In addition, when a failure occurs such that the threshold voltage used in the output signal level abnormality detection means is at a level that causes an excessive sound volume to be output from the speaker to the user, the threshold voltage level abnormality detection means Based on the determination, measures such as stopping the driving of the speaker can be taken.

以上のように、各保護回路は、簡易な構成でありながらも多重化されている。このため、安全性を保ちながらレシーバ用途とサウンダ用途とで単一のスピーカを兼用することが可能となり、携帯電話装置等の電子機器の安全性、小型化およびコスト削減に寄与することができる。
なお、出力信号レベル異常検出手段は、出力信号のレベルが閾値電圧のレベルを超えている異常状態を検出する時間より短い時間で出力信号のレベルを閾値電圧のレベルを超えないように制限する。また、出力信号レベル異常検出手段は、出力信号を所定の時間で積算してレベルを用いて複数回の異常検出を行って異常信号を出力する。
以上のように、各保護回路は、利用者に対して過大な音量がスピーカから出力される蓋然性をもって判定するため、ノイズの影響等を受け過剰な保護動作によって頻繁に音声信号出力が停止することを避けることができる。
As described above, each protection circuit is multiplexed with a simple configuration. For this reason, it is possible to use a single speaker for both the receiver application and the sounder application while maintaining safety, which can contribute to safety, downsizing, and cost reduction of an electronic device such as a mobile phone device.
The output signal level abnormality detecting means limits the output signal level so as not to exceed the threshold voltage level in a time shorter than the time for detecting an abnormal state in which the output signal level exceeds the threshold voltage level. The output signal level abnormality detecting means integrates the output signals for a predetermined time, performs abnormality detection a plurality of times using the level, and outputs an abnormality signal.
As described above, since each protection circuit determines the probability that an excessive volume is output from the speaker to the user, the audio signal output frequently stops due to the influence of noise or the like due to excessive protection operation. Can be avoided.

本発明に係るスピーカアンプ10の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a speaker amplifier 10 according to the present invention. リミッタ回路17の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration of a limiter circuit 17. FIG. レシーバモード時にリミッタ回路17から出力される出力信号レベルを示すグラフである。It is a graph which shows the output signal level output from the limiter circuit 17 at the time of receiver mode. ゲイン調整部41が実行するゲイン調整シーケンス制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an algorithm of gain adjustment sequence control executed by a gain adjustment unit 41. 出力信号レベル異常検出回路22の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration of an output signal level abnormality detection circuit 22. FIG. 出力信号レベル異常検出回路22の内部の各信号レベルを示すグラフである。3 is a graph showing signal levels inside an output signal level abnormality detection circuit 22; シーケンサ54aが実行する出力信号レベル異常判定シーケンス制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm of the output signal level abnormality determination sequence control which the sequencer 54a performs. 閾値電圧レベル異常検出回路23の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration of a threshold voltage level abnormality detection circuit 23. FIG. 閾値異常判定シーケンス制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the algorithm of threshold value abnormality determination sequence control.

以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等の構成要素は同一符号によって示す。
(スピーカアンプ10の構成)
図1を参照して、レシーバ用途とサウンダ用途とで単一のスピーカを兼用する電子機器の一例として携帯電話装置に内蔵された本発明に係るスピーカアンプ10の構成を説明する。図1は、本発明に係るスピーカアンプ10の構成を示すブロック図である。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each drawing referred to in the following description, components equivalent to those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(Configuration of speaker amplifier 10)
With reference to FIG. 1, a configuration of a speaker amplifier 10 according to the present invention built in a mobile phone device will be described as an example of an electronic apparatus that also serves as a single speaker for receiver use and sounder use. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a speaker amplifier 10 according to the present invention.

図1に示すスピーカアンプ10は、制御信号入出力端子11、制御部12、レシーバモード用音声信号入力端子13、サウンダモード用音声信号入力端子14、スピーカ出力端子15、信号パス切替スイッチ16、出力信号レベル制限(リミッタ)回路17、レシーバモード用スピーカ駆動部18、サウンダモード用スピーカ駆動部19、閾値電圧設定ピン20、定電流源21a、抵抗素子21b、出力信号レベル異常検出回路22、閾値電圧レベル異常検出回路23および基準電圧発生回路24を備えて構成される。   A speaker amplifier 10 shown in FIG. 1 includes a control signal input / output terminal 11, a control unit 12, a receiver mode audio signal input terminal 13, a sounder mode audio signal input terminal 14, a speaker output terminal 15, a signal path switch 16, and an output. Signal level limiting (limiter) circuit 17, receiver mode speaker drive unit 18, sounder mode speaker drive unit 19, threshold voltage setting pin 20, constant current source 21a, resistance element 21b, output signal level abnormality detection circuit 22, threshold voltage A level abnormality detection circuit 23 and a reference voltage generation circuit 24 are provided.

制御信号入出力端子11は、携帯電話装置の全体を統括して制御するための主制御部31とスピーカアンプ10とを接続し、制御信号を入出力するための端子である。
制御部12は、携帯電話装置等の主制御部31と通信し、受話音出力用スピーカとして駆動するレシーバモードと着信音出力用スピーカとして駆動するサウンダモードとを含む種々の設定情報を内部に保持し、各部のパワーオン/オフや信号パスの切り替え等、スピーカアンプ10の全体の動作を統括して制御する。
The control signal input / output terminal 11 is a terminal for connecting the main control unit 31 and the speaker amplifier 10 for overall control of the mobile phone device and inputting / outputting control signals.
The control unit 12 communicates with the main control unit 31 such as a mobile phone device, and internally holds various setting information including a receiver mode for driving as a reception sound output speaker and a sounder mode for driving as a ring tone output speaker. Then, the overall operation of the speaker amplifier 10 such as power on / off of each unit and switching of the signal path is controlled in an integrated manner.

制御部12は、スピーカアンプ10内のいずれかの各部から何らかの異常を検知したことを示す異常信号ERが通知されると、レシーバモード用スピーカ駆動部18のパワーオフ、信号パス切り替えスイッチ4の切断等、利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力されるのを防ぐために必要な対策をとる。例えば、異常の発生を携帯電話装置等の主制御部31に通知するためのフラグ信号を生成するのもよい。   When an abnormal signal ER indicating that some abnormality has been detected is notified from any part of the speaker amplifier 10, the control unit 12 powers off the receiver mode speaker drive unit 18 and disconnects the signal path switch 4. For example, a necessary measure is taken to prevent an excessive volume output from the speaker 32 to the user. For example, it is also possible to generate a flag signal for notifying the main control unit 31 such as a mobile phone device that an abnormality has occurred.

なお、本実施形態においては、レシーバモード時にレシーバとサウンダとを兼ねたスピーカ32から過大な音量が出力されるような事象を含む異常状態のみについて取り扱い、これ以外の異常状態については取り扱わない。
レシーバモード用音声信号入力端子13は、レシーバモード時に携帯電話装置のレシーバモード用音声信号出力部33から出力された音声信号を入力するための端子である。
In the present embodiment, only an abnormal state including an event in which an excessive volume is output from the speaker 32 serving as a receiver and a sounder in the receiver mode is handled, and other abnormal states are not handled.
The receiver mode audio signal input terminal 13 is a terminal for inputting an audio signal output from the receiver mode audio signal output unit 33 of the mobile phone device in the receiver mode.

サウンダモード用音声信号入力端子14は、サウンダモード時に携帯電話装置等のサウンダモード用音声信号出力部34から出力された音声信号を入力するための端子である。
スピーカ出力端子15は、スピーカアンプ10とともに携帯電話装置に内蔵されるスピーカ32と、スピーカアンプ10とを接続するための端子である。
The sounder mode audio signal input terminal 14 is a terminal for inputting an audio signal output from the sounder mode audio signal output unit 34 of the mobile phone device or the like in the sounder mode.
The speaker output terminal 15 is a terminal for connecting the speaker amplifier 10 and the speaker 32 built in the mobile phone device together with the speaker amplifier 10.

信号パス切替スイッチ16は、制御部12からのレシーバモードとサウンダモードとを切り替えるための指示に応じて、音声信号入力端子を変更するためのスイッチング素子である。レシーバモード時には、信号パス切替スイッチ16がレシーバモード用音声信号入力端子13とリミッタ回路17とを接続し、レシーバモード用音声信号入力端子13から入力された音声信号がリミッタ回路17に入力される。また、サウンダモード時には、信号パス切替スイッチ16がサウンダモード用音声信号入力端子14とリミッタ回路17とを接続し、サウンダモード用音声信号入力端子14から入力された音声信号がリミッタ回路17に入力される。   The signal path changeover switch 16 is a switching element for changing the audio signal input terminal in response to an instruction from the control unit 12 for switching between the receiver mode and the sounder mode. In the receiver mode, the signal path switch 16 connects the receiver mode audio signal input terminal 13 and the limiter circuit 17, and the audio signal input from the receiver mode audio signal input terminal 13 is input to the limiter circuit 17. In the sounder mode, the signal path selector switch 16 connects the sounder mode audio signal input terminal 14 and the limiter circuit 17, and the audio signal input from the sounder mode audio signal input terminal 14 is input to the limiter circuit 17. The

リミッタ回路17は、レシーバモード用音声信号入力端子13およびサウンダモード用音声信号入力端子14から入力される音声信号のレベルを観測し、スピーカ出力端子15を介して接続されるスピーカ32から過大な音量が出力されないようにゲインを調整する。これにより、リミッタ回路17は、リミッタ回路17から出力される音声信号のレベルが所定のレベルである第1の閾値電圧VL1のレベルを越えないように音声信号のレベルを制限する。   The limiter circuit 17 observes the level of the audio signal input from the receiver mode audio signal input terminal 13 and the sounder mode audio signal input terminal 14, and generates an excessive volume from the speaker 32 connected via the speaker output terminal 15. Adjust the gain so that is not output. Thereby, the limiter circuit 17 limits the level of the audio signal so that the level of the audio signal output from the limiter circuit 17 does not exceed the level of the first threshold voltage VL1 that is a predetermined level.

レシーバモード用スピーカ駆動部18は、制御部12からの指示に基づいてレシーバモード時にパワーオンされ、リミッタ回路17から出力された音声信号を所定のゲインで増幅し、増幅された音声信号をスピーカ出力端子15から出力する。また、レシーバモード用スピーカ駆動部18は、サウンダモード時にはパワーオフされる。
サウンダモード用スピーカ駆動部19は、制御部12からの指示に基づいてサウンダモード時にパワーオンされ、リミッタ回路17から出力された音声信号を所定のゲインで増幅し、スピーカ出力端子15から出力する。また、サウンダモード用スピーカ駆動部19は、レシーバモード時にはパワーオフされる。
The receiver mode speaker drive unit 18 is powered on in the receiver mode based on an instruction from the control unit 12, amplifies the audio signal output from the limiter circuit 17 with a predetermined gain, and outputs the amplified audio signal to the speaker. Output from terminal 15. In addition, the receiver mode speaker driver 18 is powered off in the sounder mode.
The sounder mode speaker drive unit 19 is powered on in the sounder mode based on an instruction from the control unit 12, amplifies the audio signal output from the limiter circuit 17 with a predetermined gain, and outputs the amplified signal from the speaker output terminal 15. The sounder mode speaker drive unit 19 is powered off in the receiver mode.

なお、レシーバモード時とサウンダモード時とで単一の回路を兼用してスピーカ32を駆動することも可能であるが、レシーバモード時とサウンダモード時とでは必要な音量が異なるため、スピーカ32を駆動する回路に要求される駆動能力が異なる。そこで、本実施形態においては、それぞれのモードに最適化されたスピーカ駆動部を用いる例を提示する。   It is possible to drive the speaker 32 by using a single circuit in both the receiver mode and the sounder mode. However, since the required sound volume is different between the receiver mode and the sounder mode, the speaker 32 is used. The driving capability required for the circuit to be driven is different. Therefore, in this embodiment, an example using a speaker drive unit optimized for each mode is presented.

閾値電圧設定ピン20は、定電流源21aと抵抗素子21bとが接続され、第1の閾値電圧VL1のレベルよりも高い第2の閾値電圧VL2を出力するための端子である。
定電流源21aは、基準電圧発生回路24から出力された基準電圧を利用して、第2の閾値電圧VL2を発生させるために基となる基準電流を生成する。
抵抗素子21bは、第1の閾値電圧VL1のレベルよりも高い第2の閾値電圧VL2を、発生させるために接続される素子である。出力信号レベル異常検出回路22から閾値電圧設定ピン20に出力される基準電流と抵抗素子21bの抵抗値とによって、第2の閾値電圧VL2が決定される。なお、抵抗素子21bは、固定抵抗に限らず可変抵抗であってもよい。
The threshold voltage setting pin 20 is a terminal for connecting the constant current source 21a and the resistance element 21b and outputting the second threshold voltage VL2 higher than the level of the first threshold voltage VL1.
The constant current source 21a uses the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 24 to generate a reference current that is a basis for generating the second threshold voltage VL2.
The resistance element 21b is an element connected to generate the second threshold voltage VL2 that is higher than the level of the first threshold voltage VL1. The second threshold voltage VL2 is determined by the reference current output from the output signal level abnormality detection circuit 22 to the threshold voltage setting pin 20 and the resistance value of the resistance element 21b. The resistance element 21b is not limited to a fixed resistance and may be a variable resistance.

上記の定電流源21aと抵抗素子21bとから構成される回路が、第2の閾値電圧VL2を発生させるための基準電圧発生回路として機能する。
なお、この第2の閾値電圧VL2は、スピーカ32の特性やスピーカアンプ10を搭載するシステムのアプリケーションに合わせて適切に設定する必要がある。本実施形態では、出力信号レベル異常検出回路22が所定の基準電流を第2の閾値設定ピン20に出力し、閾値電圧設定ピン20と接地点との間に適切な抵抗値を持つ抵抗素子21bを接続しておくことで、閾値電圧設定ピン20に第2の閾値電圧VL2を発生させることができる。この方法によれば、第2の閾値電圧VL2のレベルの調節を、単一の抵抗素子21bを選定することによって容易に行うことが可能になる。
A circuit composed of the constant current source 21a and the resistance element 21b functions as a reference voltage generation circuit for generating the second threshold voltage VL2.
Note that the second threshold voltage VL2 needs to be set appropriately according to the characteristics of the speaker 32 and the application of the system in which the speaker amplifier 10 is mounted. In this embodiment, the output signal level abnormality detection circuit 22 outputs a predetermined reference current to the second threshold setting pin 20, and the resistance element 21b having an appropriate resistance value between the threshold voltage setting pin 20 and the ground point. Is connected to the threshold voltage setting pin 20, the second threshold voltage VL2 can be generated. According to this method, the level of the second threshold voltage VL2 can be easily adjusted by selecting the single resistance element 21b.

スピーカ32の特性等を仮定して、第2の閾値電圧VL2を設定する具体例を示す。例えば、スピーカ32の電気音響変換効率を110dBA/100mVとし、利用者に対する過大な量を120dBAとする。このとき、この音量に対応するスピーカ出力端子15の電圧は、100mVから10dB上昇して316mVとなる。従って、スピーカ出力端子15の動作点を1.2Vとすると、第2の閾値電圧VL2は1.2V+316mV=1.516V以下とすべきである。定電流源21aから出力される電流を10μAとすれば、閾値電圧設定ピン20に接続する抵抗素子21bの抵抗値は、1.516V/10μA〜150kΩとすればよい。   A specific example in which the second threshold voltage VL2 is set assuming the characteristics of the speaker 32 and the like will be described. For example, the electroacoustic conversion efficiency of the speaker 32 is 110 dBA / 100 mV, and the excessive amount for the user is 120 dBA. At this time, the voltage of the speaker output terminal 15 corresponding to this volume increases from 100 mV to 10 dB to 316 mV. Therefore, if the operating point of the speaker output terminal 15 is 1.2 V, the second threshold voltage VL2 should be 1.2 V + 316 mV = 1.516 V or less. If the current output from the constant current source 21a is 10 μA, the resistance value of the resistance element 21b connected to the threshold voltage setting pin 20 may be 1.516 V / 10 μA to 150 kΩ.

出力信号レベル異常検出回路22は、閾値電圧設定ピン20に出力された第2の閾値電圧VL2に基づいてスピーカ32から出力される音声信号のレベルが過大であるか否かを検出する。出力信号レベル異常検出回路22は、音声信号のレベルが、利用者に対して過大な音量がスピーカ32から出力されるようなレベルであることを検出すると、制御部12に異常信号ERを通知する。   The output signal level abnormality detection circuit 22 detects whether or not the level of the audio signal output from the speaker 32 is excessive based on the second threshold voltage VL2 output to the threshold voltage setting pin 20. When the output signal level abnormality detection circuit 22 detects that the level of the audio signal is such that an excessive volume is output from the speaker 32 to the user, the abnormality signal ER is notified to the control unit 12. .

閾値電圧レベル異常検出回路23は、基準電圧発生回路24から出力される第3の閾値電圧VL3を基準にして、第2の閾値電圧VL2のレベルが第3の閾値電圧VL3よりも高いか否かを検出する。第2の閾値電圧VL2のレベルに異常があると、出力信号レベル異常検出回路22で異常を検出することができなくなるため、閾値電圧レベル異常検出回路23は、第2の閾値電圧VL2のレベルの異常を検出すると、異常信号ERを制御部12に通知する。   The threshold voltage level abnormality detection circuit 23 determines whether the level of the second threshold voltage VL2 is higher than the third threshold voltage VL3 with reference to the third threshold voltage VL3 output from the reference voltage generation circuit 24. Is detected. If there is an abnormality in the level of the second threshold voltage VL2, the output signal level abnormality detection circuit 22 cannot detect the abnormality. Therefore, the threshold voltage level abnormality detection circuit 23 has a level of the second threshold voltage VL2. When an abnormality is detected, an abnormality signal ER is notified to the control unit 12.

基準電圧発生回路24は、基準電圧発生回路24a,24bの2つの基準電圧発生回路を有して構成される。基準電圧発生回路24aは、出力信号レベル異常検出回路22および閾値電圧レベル異常検出回路23以外の各回路を動作させるために必要な基準電圧と、リミッタ回路17で出力信号レベルを制限するために用いられる第1の閾値電圧VL1を発生させる。また、基準電圧発生回路24bは、出力信号レベル異常検出回路22および閾値電圧レベル異常検出回路23の各回路を動作させるために必要な基準電圧と、閾値電圧レベル異常検出回路23で判定閾値として用いられる第3の閾値電圧VL3を発生させる。本実施形態における基準電圧発生回路24は、基準電圧発生回路24から出力される基準電圧、および第1の閾値電圧VL1〜第3の閾値電圧閾値電圧VL3を基準にして動作する各部が同時に故障する確率が低くなるように、2つの独立した基準電圧発生回路から基準電圧、および第1の閾値電圧VL1〜第3の閾値電圧閾値電圧VL3を出力するように構成されている。さらに、別の閾値電圧を生成するために、独立した第3の基準電圧発生回路を用いることも可能である。   The reference voltage generation circuit 24 includes two reference voltage generation circuits, reference voltage generation circuits 24a and 24b. The reference voltage generation circuit 24a is used to limit the output signal level in the limiter circuit 17 and the reference voltage necessary for operating each circuit other than the output signal level abnormality detection circuit 22 and the threshold voltage level abnormality detection circuit 23. The first threshold voltage VL1 is generated. The reference voltage generation circuit 24b uses the reference voltage necessary for operating the output signal level abnormality detection circuit 22 and the threshold voltage level abnormality detection circuit 23, and the threshold voltage level abnormality detection circuit 23 as a determination threshold. The third threshold voltage VL3 is generated. In the reference voltage generation circuit 24 according to the present embodiment, each part operating on the basis of the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 24 and the first threshold voltage VL1 to the third threshold voltage threshold voltage VL3 simultaneously fails. In order to reduce the probability, the reference voltage and the first threshold voltage VL1 to the third threshold voltage threshold voltage VL3 are output from two independent reference voltage generation circuits. Further, an independent third reference voltage generation circuit can be used to generate another threshold voltage.

(サウンダモード時の動作)
ここで、スピーカアンプ10のサウンダモード時における動作を説明する。
制御部12は主制御部31からサウンダモードに切り替わるように指示を受けると、必要な各部をパワーオンする。信号パス切替スイッチ16は、サウンダモード用音声信号入力端子14とリミッタ回路17の入力側とが接続されるように電気的接続状態を切り替える。また、レシーバモード用スピーカ駆動部18がパワーオフされ、サウンダモード用スピーカ駆動部19がパワーオンされるため、スピーカ32はスピーカ出力端子15を介してサウンダモード用スピーカ駆動部19によって駆動される。
(Operation in sounder mode)
Here, the operation of the speaker amplifier 10 in the sounder mode will be described.
When receiving an instruction from the main control unit 31 to switch to the sounder mode, the control unit 12 powers on the necessary units. The signal path switch 16 switches the electrical connection state so that the sounder mode audio signal input terminal 14 and the input side of the limiter circuit 17 are connected. Further, since the receiver mode speaker driving unit 18 is powered off and the sounder mode speaker driving unit 19 is powered on, the speaker 32 is driven by the sounder mode speaker driving unit 19 via the speaker output terminal 15.

また、本実施形態において、サウンダモードでは利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力されるのを防止するための保護機能を機能させず、レシーバモードのみで保護機能を機能させる。このため、出力信号レベル異常検出回路22および閾値電圧レベル異常検出回路23はパワーオフされる。リミッタ回路17については、プリアンプ40を一定のゲインで動作させる。利用者に対して過大な音量がスピーカ32から出力されるのを防止する以外の理由、例えばスピーカ32を保護するような理由で出力信号の大きさを制御する必要があればゲインの調整して動作させても良い。   In the present embodiment, in the sounder mode, the protection function for preventing the user from outputting an excessive volume from the speaker 32 is not functioned, and the protection function is functioned only in the receiver mode. For this reason, the output signal level abnormality detection circuit 22 and the threshold voltage level abnormality detection circuit 23 are powered off. For the limiter circuit 17, the preamplifier 40 is operated with a constant gain. If it is necessary to control the magnitude of the output signal for reasons other than preventing the loud sound from being output from the speaker 32 to the user, for example, to protect the speaker 32, the gain is adjusted. It may be operated.

(レシーバモード時の動作)
また、スピーカアンプ10のレシーバモード時における動作を説明する。
制御部12は携帯電話装置等の主制御部31からレシーバモードに切り替わるように指示を受けると、必要な各部をパワーオンする。信号パス切替スイッチ16は、レシーバモード用音声信号入力端子13とリミッタ回路17の入力側とが接続されるように電気的接続状態を切り替える。レシーバモード用スピーカ駆動部18がパワーオンされ、サウンダモード用スピーカ駆動部19がパワーオフされるため、スピーカ32はスピーカ出力端子15を介してレシーバモード用スピーカ駆動部18によって駆動される。
(Operation in receiver mode)
The operation of the speaker amplifier 10 in the receiver mode will be described.
When receiving an instruction to switch to the receiver mode from the main control unit 31 such as a mobile phone device, the control unit 12 powers on the necessary units. The signal path switch 16 switches the electrical connection state so that the receiver mode audio signal input terminal 13 and the input side of the limiter circuit 17 are connected. Since the receiver mode speaker driving unit 18 is powered on and the sounder mode speaker driving unit 19 is powered off, the speaker 32 is driven by the receiver mode speaker driving unit 18 via the speaker output terminal 15.

そして、リミッタ回路17は、ゲインを調整して音声信号のレベルが第1の閾値電圧VL1を超えないように音声信号を出力する。また、出力信号レベル異常検出回路22は、第2の閾値電圧VL2を基準にして過大な音声信号が出力されていないか、スピーカ出力端子15の信号レベルを監視する。閾値電圧レベル異常検出回路23は、第2の閾値電圧VL2が第3の閾値電圧VL3を超えていないかを監視する。   The limiter circuit 17 adjusts the gain and outputs the audio signal so that the level of the audio signal does not exceed the first threshold voltage VL1. The output signal level abnormality detection circuit 22 monitors the signal level of the speaker output terminal 15 for an excessive audio signal being output with reference to the second threshold voltage VL2. The threshold voltage level abnormality detection circuit 23 monitors whether the second threshold voltage VL2 exceeds the third threshold voltage VL3.

(リミッタ回路17の構成)
次に、図2を参照して、リミッタ回路17の構成を説明する。図2は、リミッタ回路17の構成を示すブロック図である。
図2に示すリミッタ回路17は、プリアンプ40およびゲイン調整部41を備えて構成される。
プリアンプ40は、ゲイン調整部41によって指示されたゲインで入力した音声信号を増幅して出力する。
ゲイン調整部41は、プリアンプ40から出力される音声信号のレベルを観測し、出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を越えないようにプリアンプ40のゲインを調整する。ゲイン調整部41は、レシーバモード時に、利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力されることがないように、プリアンプ40のゲインを調整するためのゲイン調整シーケンス制御を実行することで、プリアンプ40のゲインを調整し続ける。
(Configuration of limiter circuit 17)
Next, the configuration of the limiter circuit 17 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the limiter circuit 17.
The limiter circuit 17 shown in FIG. 2 includes a preamplifier 40 and a gain adjustment unit 41.
The preamplifier 40 amplifies and outputs the audio signal input with the gain instructed by the gain adjustment unit 41.
The gain adjustment unit 41 observes the level of the audio signal output from the preamplifier 40 and adjusts the gain of the preamplifier 40 so that the output signal level does not exceed the first threshold voltage VL1. The gain adjustment unit 41 performs gain adjustment sequence control for adjusting the gain of the preamplifier 40 so that an excessive sound volume is not output from the speaker 32 to the user in the receiver mode. Continue adjusting the gain of the preamplifier 40.

(リミット回路17の動作)
続いて、図3を参照して、レシーバモード時に音声信号レベルが大きくなった場合のリミット回路17の動作について説明する。図3は、レシーバモード時にリミッタ回路17から出力される出力信号レベルを示すグラフである。
図3においては、レシーバモード時に第1の閾値電圧VL1を超えた出力信号レベルが、リミッタ回路17によって第1の閾値電圧VL1を超えないように徐々に制限されていく様子を示している。
(Operation of limit circuit 17)
Next, the operation of the limit circuit 17 when the audio signal level is increased in the receiver mode will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing the output signal level output from the limiter circuit 17 in the receiver mode.
FIG. 3 shows how the output signal level that exceeds the first threshold voltage VL1 in the receiver mode is gradually limited by the limiter circuit 17 so as not to exceed the first threshold voltage VL1.

リミッタ回路17のプリアンプ40から入力される入力信号レベルが大きくなるのに従って、プリアンプ40から出力される出力信号レベルも大きくなる。そして、出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を越えると、ゲイン調整部41は、出力信号の大きさが第1の閾値電圧VL1を超えないようにプリアンプ40のゲインを減少させる。これにより、リミッタ回路17が正常に動作しているときには、出力信号のレベルは第1の閾値電圧VL1のレベルを超えないように制限される。このため、出力信号の振幅は、基準電圧VREFを基準にして、VL1〜VREF−(VL1−VREF)の間に制限される。   As the input signal level input from the preamplifier 40 of the limiter circuit 17 increases, the output signal level output from the preamplifier 40 also increases. When the output signal level exceeds the first threshold voltage VL1, the gain adjustment unit 41 decreases the gain of the preamplifier 40 so that the magnitude of the output signal does not exceed the first threshold voltage VL1. Thereby, when the limiter circuit 17 is operating normally, the level of the output signal is limited so as not to exceed the level of the first threshold voltage VL1. For this reason, the amplitude of the output signal is limited between VL1 to VREF− (VL1−VREF) with reference to the reference voltage VREF.

なお、第1の閾値電圧VL1は、出力信号レベル異常検出回路22が異常判定に用いる第2の閾値電圧VL2よりも低く設定される。これにより、リミッタ回路17が正常に動作しているときには、出力信号のレベルは第2の閾値電圧のレベルを超えないレベルとなる。よって、出力信号レベル異常検出回路22は、リミッタ回路17が故障した場合にのみ異常判定をすることになるので、保護回路が過度に異常状態を検出して頻繁にスピーカの駆動が停止されたりするのを避けることが可能となる。   The first threshold voltage VL1 is set lower than the second threshold voltage VL2 used by the output signal level abnormality detection circuit 22 for abnormality determination. As a result, when the limiter circuit 17 is operating normally, the level of the output signal does not exceed the level of the second threshold voltage. Therefore, since the output signal level abnormality detection circuit 22 makes an abnormality determination only when the limiter circuit 17 fails, the protection circuit detects an abnormal state excessively and the driving of the speaker is frequently stopped. Can be avoided.

但し、リミッタ回路17から出力される出力信号レベルを第1の閾値電圧VL1を超えないように制限する動作が完了するまでの応答時間TR1においては、出力信号レベルが瞬間的に第2の閾値電圧VL2を越えることがありうる。しかしながら、利用者が過大な音量がスピーカ32から出力されたと認識することができない程度の応答時間TR1とすれば保護機能として十分である。
また、リミッタ回路17の応答時間TR1についても、出力信号レベル異常検出回路22が出力信号の大きさを評価して判断を下すまでの出力信号レベル異常検出回路22の応答時間TR2より短く設定される。これにより、出力信号レベル異常検出回路22による保護機能をより頻繁に動作しないようにすることができる。
However, in the response time TR1 until the operation of limiting the output signal level output from the limiter circuit 17 so as not to exceed the first threshold voltage VL1 is completed, the output signal level instantaneously becomes the second threshold voltage. It is possible to exceed VL2. However, if the response time TR1 is such that the user cannot recognize that an excessive volume is output from the speaker 32, the protection function is sufficient.
The response time TR1 of the limiter circuit 17 is also set shorter than the response time TR2 of the output signal level abnormality detection circuit 22 until the output signal level abnormality detection circuit 22 evaluates the magnitude of the output signal and makes a determination. . Thereby, the protection function by the output signal level abnormality detection circuit 22 can be prevented from operating more frequently.

(ゲイン調整部41が実行するゲイン調整シーケンス制御のアルゴリズム)
続いて、図4を参照して、ゲイン調整部41が実行するゲイン調整シーケンス制御のアルゴリズムを説明する。図4は、ゲイン調整部41が実行するゲイン調整シーケンス制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。
図4に示すように、まずゲイン調整部41は、通常動作のゲインで入力信号を増幅するようにプリアンプ40に指示を出力する(ステップS101)。ゲイン調整部41は、プリアンプ40から出力される出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を超えているか判定する(ステップS102)。もし、プリアンプ40の出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を超えていなければ(ステップS102のNO)、ゲイン調整部41は、通常動作のゲインで入力信号を増幅するようにプリアンプ40に指示を出力し続けるとともに、ステップS101に戻り出力信号レベルを監視し続ける。
(Gain adjustment sequence control algorithm executed by the gain adjustment unit 41)
Next, an algorithm for gain adjustment sequence control executed by the gain adjustment unit 41 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm for gain adjustment sequence control executed by the gain adjustment unit 41.
As shown in FIG. 4, first, the gain adjustment unit 41 outputs an instruction to the preamplifier 40 so as to amplify the input signal with the gain of the normal operation (step S101). The gain adjustment unit 41 determines whether the output signal level output from the preamplifier 40 exceeds the first threshold voltage VL1 (step S102). If the output signal level of the preamplifier 40 does not exceed the first threshold voltage VL1 (NO in step S102), the gain adjustment unit 41 instructs the preamplifier 40 to amplify the input signal with the normal operation gain. While continuing to output, the process returns to step S101 to continue monitoring the output signal level.

また、プリアンプ40の出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を超えると(ステップS102のYES)、ゲイン調整部41は、出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を超えないように現在のゲインを低くし、そのゲインで入力信号を増幅するようにプリアンプ40に指示を出力し始める(ステップS103)。その後、出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を下まわるまで、ゲイン調整部41は、ステップS102に戻り、プリアンプ40のゲインを調整する指示を出力し続ける。
そして、再びプリアンプ40の出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を超えないようになれば(ステップS102のNO)、ゲイン調整部41は、通常動作のゲインで入力信号を増幅するようにプリアンプ40に指示を出力し続ける。
When the output signal level of the preamplifier 40 exceeds the first threshold voltage VL1 (YES in step S102), the gain adjustment unit 41 sets the current gain so that the output signal level does not exceed the first threshold voltage VL1. An instruction is started to be output to the preamplifier 40 so as to amplify the input signal with that gain (step S103). Thereafter, until the output signal level falls below the first threshold voltage VL1, the gain adjustment unit 41 returns to step S102 and continues to output an instruction to adjust the gain of the preamplifier 40.
When the output signal level of the preamplifier 40 does not exceed the first threshold voltage VL1 again (NO in step S102), the gain adjustment unit 41 amplifies the input signal with the gain of the normal operation. Continue to output instructions.

なお、このリミッタ回路17自体に故障が生じた場合、リミッタ回路17では、出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を超えないように制限することができなくなる。すると、出力信号レベルが第2の閾値電圧VL2を継続的に超える場合がある。しかしながら、利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力される前に、出力信号レベル異常検出回路22がこれを検知し、制御部12に異常信号ERを通知してスピーカ32の駆動を停止する等の対策をとる。   When a failure occurs in the limiter circuit 17 itself, the limiter circuit 17 cannot limit the output signal level so as not to exceed the first threshold voltage VL1. As a result, the output signal level may continuously exceed the second threshold voltage VL2. However, before an excessive volume is output from the speaker 32 to the user, the output signal level abnormality detection circuit 22 detects this, notifies the controller 12 of the abnormality signal ER, and stops driving the speaker 32. Take measures such as

(出力信号レベル異常検出回路22の構成)
次に、図5を参照して、出力信号レベル異常検出回路22の構成を説明する。図5は、出力信号レベル異常検出回路22の構成を示すブロック図である。
図5に示す出力信号レベル異常検出回路22は、整流回路51、積分回路52、コンパレータ53および出力信号レベル異常判定シーケンス制御部54を備えて構成される。
整流回路51は、基準電圧を基準にして、スピーカ出力端子15の信号を整流するための回路である。
(Configuration of output signal level abnormality detection circuit 22)
Next, the configuration of the output signal level abnormality detection circuit 22 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the output signal level abnormality detection circuit 22.
The output signal level abnormality detection circuit 22 shown in FIG. 5 includes a rectifier circuit 51, an integration circuit 52, a comparator 53, and an output signal level abnormality determination sequence control unit 54.
The rectifier circuit 51 is a circuit for rectifying the signal at the speaker output terminal 15 with reference to the reference voltage.

積分回路52は、アンプ52a、抵抗素子52b、積分用キャパシタ52cおよびリセットスイッチ52dを備えて構成され、整流回路51の出力を所定の時間枠で積分するための回路である。積分回路52は、出力信号レベル異常判定シーケンス制御部54からの信号に基づいて、リセットスイッチ52dの電気的接続状態を閉じることによって、積分用キャパシタ52cに積分されている電荷を基準電圧でリセットする。なお、積分回路52の代わりに、スイッチドキャパシタ回路を用いて、スピーカ出力端子15の信号の極性に合わせてサンプリングすることも可能である。このように、スイッチドキャパシタ回路が整流機能を兼ねるように、回路を構成することによって、整流回路51を省くことも可能である。   The integration circuit 52 includes an amplifier 52a, a resistance element 52b, an integration capacitor 52c, and a reset switch 52d, and is a circuit for integrating the output of the rectifier circuit 51 in a predetermined time frame. Based on the signal from the output signal level abnormality determination sequence control unit 54, the integration circuit 52 closes the electrical connection state of the reset switch 52d, thereby resetting the charge integrated in the integration capacitor 52c with the reference voltage. . Note that, instead of the integration circuit 52, a switched capacitor circuit may be used for sampling in accordance with the polarity of the signal at the speaker output terminal 15. Thus, the rectifier circuit 51 can be omitted by configuring the circuit so that the switched capacitor circuit also has a rectification function.

コンパレータ53は、積分回路52の出力レベルと第2の閾値電圧VL2のレベルとを比較するための比較回路である。コンパレータ53は、積分回路52から出力される信号の電圧が第2の閾値電圧VL2の電圧よりも高くなったとき、正負が反転した信号を出力信号レベル異常判定シーケンス制御部54に出力する。
出力信号レベル異常判定シーケンス制御部54は、シーケンサ54aおよびカウンタ54bを備えて構成される。出力信号レベル異常判定シーケンス制御部54aは、コンパレータ53の出力に基づいて過大な音声信号が継続的に出力されているか否かを判定するための出力信号レベル異常判定シーケンス制御のアルゴリズムを実行し、過大な音声信号が継続的に出力されている場合には、制御部12に異常信号ERを通知する。
カウンタ54bは、出力信号レベル異常判定シーケンス制御部54aが過大な音声信号が継続的に出力されと判定した回数をカウントする。
The comparator 53 is a comparison circuit for comparing the output level of the integration circuit 52 with the level of the second threshold voltage VL2. When the voltage of the signal output from the integration circuit 52 becomes higher than the voltage of the second threshold voltage VL2, the comparator 53 outputs a signal whose polarity is inverted to the output signal level abnormality determination sequence control unit 54.
The output signal level abnormality determination sequence control unit 54 includes a sequencer 54a and a counter 54b. The output signal level abnormality determination sequence control unit 54a executes an output signal level abnormality determination sequence control algorithm for determining whether or not an excessive audio signal is continuously output based on the output of the comparator 53, When an excessive audio signal is continuously output, the controller 12 is notified of the abnormal signal ER.
The counter 54b counts the number of times that the output signal level abnormality determination sequence control unit 54a determines that an excessive audio signal is continuously output.

(出力信号レベル異常検出回路22の動作)
続いて、図6を参照して、出力信号レベル異常検出回路22の動作にについて説明する。図6は、出力信号レベル異常検出回路22の内部の各信号レベルを示すグラフである。
図6(a)は、スピーカ出力端子15の出力信号レベル(整流回路51に入力される信号レベル)を示すグラフである。図6(b)は、整流回路51から出力される出力信号レベル示すグラフである。図6(c)は、積分回路52から出力される出力信号レベルと積分回路52の各制御処理のタイミングとを合わせて示すグラフである。
図6(a)に示すスピーカ出力端子15から出力された出力信号は、整流回路51に入力され、整流回路51で基準電圧を基準にして整流される。すると、図6(b)に示すような整流された信号が整流回路51から出力される。さらに、整流回路51で整流された信号は、積分回路52に入力される。
(Operation of output signal level abnormality detection circuit 22)
Next, the operation of the output signal level abnormality detection circuit 22 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph showing signal levels inside the output signal level abnormality detection circuit 22.
FIG. 6A is a graph showing the output signal level of the speaker output terminal 15 (the signal level input to the rectifier circuit 51). FIG. 6B is a graph showing the output signal level output from the rectifier circuit 51. FIG. 6C is a graph showing the output signal level output from the integration circuit 52 and the timing of each control process of the integration circuit 52.
The output signal output from the speaker output terminal 15 shown in FIG. 6A is input to the rectifier circuit 51 and rectified by the rectifier circuit 51 with reference to the reference voltage. Then, a rectified signal as shown in FIG. Further, the signal rectified by the rectifying circuit 51 is input to the integrating circuit 52.

図6(c)に示すように、シーケンサ54aは積分回路52を積分回路初期化フェーズで初期化すると、積分回路52は整流回路51から出力された出力信号を積分時間だけ積分し始める。そして、この積分時間が終了するごとにコンパレータ出力取得フェーズとなり、シーケンサ54aは、このコンパレータ出力取得フェーズで積分回路52で積分された出力信号と第2の閾値電圧VL2とが入力されるコンパレータ53の比較結果を取得する。積分回路52から出力される信号の電圧が第2の閾値電圧VL2の電圧よりも高くなったとき、シーケンサ54aはカウンタ54bの値を変更する。その後、再びシーケンサ54aは積分回路初期化フェーズで積分回路52を初期化し、整流回路51から出力された出力信号を積分することを繰り返す。   As shown in FIG. 6C, when the sequencer 54a initializes the integration circuit 52 in the integration circuit initialization phase, the integration circuit 52 starts to integrate the output signal output from the rectification circuit 51 for the integration time. Each time this integration time ends, the comparator output acquisition phase is entered. The sequencer 54a receives the output signal integrated by the integration circuit 52 and the second threshold voltage VL2 of the comparator 53 in this comparator output acquisition phase. Get the comparison result. When the voltage of the signal output from the integration circuit 52 becomes higher than the voltage of the second threshold voltage VL2, the sequencer 54a changes the value of the counter 54b. Thereafter, the sequencer 54a repeats the initialization of the integration circuit 52 in the integration circuit initialization phase and integration of the output signal output from the rectifier circuit 51 again.

なお、整流回路51からの出力信号を積分する方法は上述した方法に限定されない。例えば、整流回路51を用いて出力信号の振幅の絶対値を積分したり、出力音声振幅の2乗した値の平均値を積分したりする(2乗平均値を用いる)ことも可能である。
積分時間は、シーケンサ54aが積分回路52を一定時間毎に積分回路初期化フェーズで初期化することで定まる。この積分時間は、瞬時的なノイズによる判定精度が劣化することがないような時間を設定することが好ましいが、その時間内で確実に利用者に対して過大な音量がスピーカから出力されることを防止することができるような時間に設定することが必要である。なお、本実施形態ではこの積分時間を1.28msとして説明する。
The method for integrating the output signal from the rectifier circuit 51 is not limited to the method described above. For example, it is possible to integrate the absolute value of the amplitude of the output signal using the rectifier circuit 51, or to integrate the average value of the squares of the output audio amplitude (using the square average value).
The integration time is determined when the sequencer 54a initializes the integration circuit 52 in the integration circuit initialization phase at regular intervals. It is preferable to set the integration time so that the determination accuracy due to instantaneous noise does not deteriorate. However, an excessive volume is surely output from the speaker to the user within that time. It is necessary to set the time so as to prevent the above. In this embodiment, the integration time is assumed to be 1.28 ms.

(シーケンサ54aが実行する出力信号レベル異常判定シーケンス制御のアルゴリズム)
続いて、図7を参照して、シーケンサ54aが実行する出力信号レベル異常判定シーケンス制御のアルゴリズムを説明する。図7は、シーケンサ54aが実行する出力信号レベル異常判定シーケンス制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。
図7に示すように、シーケンサ54aは、制御部12からスピーカアンプ10のレシーバモードで動作するように指示を受けると、カウンタ54bの値を0にリセットする(ステップS201)。また、シーケンサ54aは、リセットスイッチ52dの電気的接続状態を切り替えて、積分回路52をリセットする(ステップS202)。これにより、出力信号レベル異常検出回路22全体がリセットされる。
(Algorithm for sequence control of output signal level abnormality determination executed by sequencer 54a)
Next, an output signal level abnormality determination sequence control algorithm executed by the sequencer 54a will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm of output signal level abnormality determination sequence control executed by the sequencer 54a.
As shown in FIG. 7, when the sequencer 54a receives an instruction from the control unit 12 to operate in the receiver mode of the speaker amplifier 10, the sequencer 54a resets the value of the counter 54b to 0 (step S201). In addition, the sequencer 54a switches the electrical connection state of the reset switch 52d and resets the integration circuit 52 (step S202). As a result, the entire output signal level abnormality detection circuit 22 is reset.

積分回路52がリセットされると、積分回路52は、積分時間の間整流回路51で整流された出力信号の積分を開始する。この出力信号の積分時間は、上述した通り1.28msとする。シーケンサ54aは、積分時間になるまで待機する(ステップS203のNO)。
そして、シーケンサ54aは、積分時間が経つと(ステップS203のYES)、コンパレータ53からの出力信号に基づいて、積分回路52で積分された出力信号レベルが第2の閾値電圧VL2よりも大きいか否かを判定する(ステップ204)。もし、積分回路52で積分された出力信号レベルが第2の閾値電圧VL2を超えていなければ(ステップ204のNO)、シーケンサ54aは、ステップ201に戻り上述した処理を繰り返す。また、積分回路52で積分された出力信号レベルが第2の閾値電圧VL2を超えていれば(ステップ204のYES)、シーケンサ54aは、カウンタ54bが保持するカウンタ値に1を加える(ステップ205)。
When the integration circuit 52 is reset, the integration circuit 52 starts integrating the output signal rectified by the rectification circuit 51 during the integration time. The integration time of this output signal is 1.28 ms as described above. The sequencer 54a waits until the integration time is reached (NO in step S203).
Then, when the integration time has elapsed (YES in step S203), the sequencer 54a determines whether the output signal level integrated by the integration circuit 52 is greater than the second threshold voltage VL2 based on the output signal from the comparator 53. Is determined (step 204). If the output signal level integrated by the integration circuit 52 does not exceed the second threshold voltage VL2 (NO in step 204), the sequencer 54a returns to step 201 and repeats the above-described processing. If the output signal level integrated by the integrating circuit 52 exceeds the second threshold voltage VL2 (YES in step 204), the sequencer 54a adds 1 to the counter value held by the counter 54b (step 205). .

シーケンサ54aは、このときカウンタ54bが所定の値に達していなければ(ステップ206のNO)、ステップ202に戻り同様の処理を繰り返す。また、カウンタ54bが所定の値に達すると(ステップ206のYES)、シーケンサ54aは、過大な音声信号が継続的に出力されていると判断し、制御部12に異常信号ERを通知し、出力信号を積分する処理を終了する(ステップ207)。
例えば、ステップ206の異常信号ERの出力することを決める所定の値を4回とすると、1.28ms×4回=5.12msの間に過大な音声信号が継続的に出力されていることを以て、利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力されることがあるとみなすことになる。
If the counter 54b has not reached the predetermined value at this time (NO in step 206), the sequencer 54a returns to step 202 and repeats the same processing. When the counter 54b reaches a predetermined value (YES in step 206), the sequencer 54a determines that an excessive audio signal is continuously output, notifies the control unit 12 of the abnormal signal ER, and outputs it. The process of integrating the signal is terminated (step 207).
For example, if the predetermined value that determines the output of the abnormal signal ER in step 206 is four times, an excessive audio signal is continuously output during 1.28 ms × 4 times = 5.12 ms. Therefore, it is considered that an excessive volume may be output from the speaker 32 to the user.

本実施形態では、1.28msの時間枠での積算平均の結果が4回連続して第2の閾値電圧VL2を越えることを以て、過大な音声信号が継続的に出力されていると判定するアルゴリズムを示した。他にも、第2の閾値電圧VL2を越える頻度、例えば10回のうち4回以上第2の閾値電圧VL2を越えることを以て、過大な音声信号が継続的に出力されていると判定するアルゴリズムや、10回のうち4回連続して第2の閾値電圧VL2を越えることを以て、過大な音声信号が継続的に出力されていると判定するアルゴリズムにすることもできる。   In the present embodiment, an algorithm for determining that an excessive audio signal is continuously output when the result of the integration average in the time frame of 1.28 ms exceeds the second threshold voltage VL2 for four consecutive times. showed that. In addition, an algorithm for determining that an excessive audio signal is continuously output by exceeding the second threshold voltage VL2 at a frequency exceeding the second threshold voltage VL2, for example, exceeding the second threshold voltage VL2 at least four times out of ten times, An algorithm that determines that an excessive audio signal is continuously output by exceeding the second threshold voltage VL2 four times out of ten times may be used.

なお、この出力信号レベル異常検出回路22自体に故障が生じても、上述したリミッタ回路17の動作に影響するはない。このため、出力信号レベル異常検出回路22自体が故障したとしても、利用者に対して過大な音量がスピーカ32から出力される前に、リミッタ回路17で出力信号レベルが第1の閾値電圧VL1を超えないように制限することができる。しかしながら、閾値電圧設定ピン20に接続された抵抗素子21bの断線等によって、利用者に対して過大な音量がスピーカ32から出力されるほど第2の閾値電圧VL2を高くなった場合には、出力信号レベル異常検出回路22で異常を検出することができなくななる。この場合、利用者に対して過大な音量がスピーカ32から出力される前に、閾値電圧レベル異常検出回路23がこれを検知し、制御部12に異常信号ERを通知する。   Note that even if a failure occurs in the output signal level abnormality detection circuit 22 itself, the operation of the limiter circuit 17 described above is not affected. For this reason, even if the output signal level abnormality detection circuit 22 itself fails, before the excessive sound volume is output from the speaker 32 to the user, the limiter circuit 17 sets the output signal level to the first threshold voltage VL1. It can be limited not to exceed. However, when the second threshold voltage VL2 is increased so that an excessive volume is output from the speaker 32 to the user due to disconnection or the like of the resistance element 21b connected to the threshold voltage setting pin 20, the output is performed. The signal level abnormality detection circuit 22 cannot detect the abnormality. In this case, before an excessive volume is output from the speaker 32 to the user, the threshold voltage level abnormality detection circuit 23 detects this and notifies the control unit 12 of the abnormality signal ER.

(閾値電圧レベル異常検出回路23の構成)
次に、図8を参照して、閾値電圧レベル異常検出回路23の構成を説明する。図8は、閾値電圧レベル異常検出回路23の構成を示すブロック図である。
図8に示す閾値電圧レベル異常検出回路23は、コンパレータ60および閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61を備えて構成される。
コンパレータ60は、第2の閾値電圧VL2のレベルと第3の閾値電圧VL3のレベルとを比較するための比較回路である。コンパレータ60は、第2の閾値電圧VL2のレベルが第3の閾値電圧VL3のレベルよりも高くなったとき、正負が反転した信号を閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61に出力する。
(Configuration of threshold voltage level abnormality detection circuit 23)
Next, the configuration of the threshold voltage level abnormality detection circuit 23 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the threshold voltage level abnormality detection circuit 23.
The threshold voltage level abnormality detection circuit 23 shown in FIG. 8 includes a comparator 60 and a threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61.
The comparator 60 is a comparison circuit for comparing the level of the second threshold voltage VL2 with the level of the third threshold voltage VL3. When the level of the second threshold voltage VL <b> 2 becomes higher than the level of the third threshold voltage VL <b> 3, the comparator 60 outputs a signal whose polarity is inverted to the threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61.

閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61は、閾値電圧レベル異常検出回路23全体の動作を制御する。閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61は、コンパレータ60の基づいて第2の閾値電圧VL2のレベルが第3の閾値電圧VL3のレベルを超えたか否かを判定するための閾値異常判定シーケンス制御を実行し、第2の閾値電圧VL2のレベルが第3の閾値電圧VL3のレベルを超えている場合には、制御部12に異常信号ERを通知する。   The threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61 controls the overall operation of the threshold voltage level abnormality detection circuit 23. The threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61 performs threshold abnormality determination sequence control for determining whether the level of the second threshold voltage VL2 exceeds the level of the third threshold voltage VL3 based on the comparator 60. If the level of the second threshold voltage VL2 exceeds the level of the third threshold voltage VL3, the controller 12 is notified of the abnormality signal ER.

(閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61が実行する閾値異常判定シーケンス制御のアルゴリズム)
続いて、図9を参照して、閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61が実行する閾値異常判定シーケンス制御のアルゴリズムを説明する。図9は、閾値異常判定シーケンス制御のアルゴリズムを示すフローチャートである。
図9に示すように、まず閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61は、定電流源21aと抵抗素子21bとから発生させた第2の閾値電圧VL2を入力する(ステップS301)。続いて、定電流源21aと定電流源21aとからなる基準電圧発生回路とは独立して動作する基準電圧発生回路24bから出力される第3の閾値電圧VL3を入力する(ステップS302)。閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61は、第2の閾値電圧VL2が第3の閾値電圧VL3を超えていないと判定した場合には(ステップS303のNO)、ステップS301に戻り上述した処理を繰り返す。
(Algorithm for threshold abnormality determination sequence control executed by threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61)
Next, an algorithm for threshold abnormality determination sequence control executed by the threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing an algorithm for threshold abnormality determination sequence control.
As shown in FIG. 9, the threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61 first inputs the second threshold voltage VL2 generated from the constant current source 21a and the resistance element 21b (step S301). Subsequently, the third threshold voltage VL3 output from the reference voltage generation circuit 24b that operates independently of the reference voltage generation circuit including the constant current source 21a and the constant current source 21a is input (step S302). When the threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61 determines that the second threshold voltage VL2 does not exceed the third threshold voltage VL3 (NO in step S303), the process returns to step S301 and repeats the above-described processing. .

また、ステップS303で、閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部61は、第2の閾値電圧VL2が第3の閾値電圧VL3を超えていると判定した場合には(ステップS303のYES)、第2の閾値電圧VL2が異常状態であると判断し、制御部12に異常信号ERを通知し、処理を終了する(ステップ304)。
なお、上述したリミッタ回路17と出力信号レベル異常検出回路22とでは、これらに共通に接続されるノードを持たない。このため、この2つの回路そのものが同時に故障する確率は低い。但し、基準電圧発生回路24の故障により、リミッタ回路17と出力信号レベル異常検出回路22とが同時に動作不良に陥ると、利用者に対して過大な音量がスピーカ32から出力される可能性があるため、リミッタ回路17と出力信号レベル異常検出回路22との両方が同時に動作不良に陥ったことを検知するための構成が必要である。
If the threshold voltage level abnormality determination sequence control unit 61 determines in step S303 that the second threshold voltage VL2 exceeds the third threshold voltage VL3 (YES in step S303), It is determined that the threshold voltage VL2 is in an abnormal state, the control unit 12 is notified of the abnormal signal ER, and the process is terminated (step 304).
Note that the limiter circuit 17 and the output signal level abnormality detection circuit 22 described above do not have nodes commonly connected to them. For this reason, the probability that these two circuits themselves fail simultaneously is low. However, if the limiter circuit 17 and the output signal level abnormality detection circuit 22 simultaneously malfunction due to a failure of the reference voltage generation circuit 24, an excessive volume may be output from the speaker 32 to the user. Therefore, a configuration for detecting that both the limiter circuit 17 and the output signal level abnormality detection circuit 22 have malfunctioned at the same time is required.

その対策して、リミッタ回路17が基準とする第1の閾値電圧VL1は基準電圧発生回路24aで発生ざせ、出力信号レベル異常検出回路22が基準とする第2の閾値電圧VL2の発生に使用する定電流を基準電圧発生回路24bで生成する。このようにすれば、リミッタ回路17と出力信号レベル異常検出回路22との両方が同時に動作不良に陥る確率を低くすることができる。   As a countermeasure, the first threshold voltage VL1 used as a reference by the limiter circuit 17 is generated by the reference voltage generation circuit 24a, and the output signal level abnormality detection circuit 22 is used to generate the second threshold voltage VL2 used as a reference. A constant current is generated by the reference voltage generation circuit 24b. In this way, it is possible to reduce the probability that both the limiter circuit 17 and the output signal level abnormality detection circuit 22 will malfunction simultaneously.

あるいは、第1の閾値電圧VL1と第2の閾値電圧VL2との両方を基準電圧発生回路24aから発生させ、閾値電圧レベル異常検出回路23が基準とする第3の閾値電圧VL3を基準電圧発生回路24bから発生させても良い。このようにすれば、基準電圧発生回路24aの一方の故障によって、利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力される可能性があるほど第2の閾値電圧VL2が高くなった場合には、閾値電圧レベル異常検出回路23が基準電圧発生回路24bから発生させた第3の閾値電圧VL3に基づいて異常を検知して制御部12に異常信号ERを通知することができる。また、基準電圧発生回路24bの一方が故障した場合は、この故障によりリミッタ回路17および出力信号レベル異常検出回路22の各回路の動作に影響を及ぼすことはないため、リミッタ回路17が出力信号のレベルを利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力されないような大きさに制限したり、出力信号レベル異常検出回路22が異常を検知して制御部12に異常信号ERを通知したりすることができる。
以上の通り、簡易な回路構成にもかかわらず多重な故障対策により、過大音量の出力を多重に抑止できる。
Alternatively, both the first threshold voltage VL1 and the second threshold voltage VL2 are generated from the reference voltage generation circuit 24a, and the third threshold voltage VL3 that the threshold voltage level abnormality detection circuit 23 uses as a reference is used as the reference voltage generation circuit. It may be generated from 24b. In this case, when the second threshold voltage VL2 is so high that there is a possibility that an excessive volume is output from the speaker 32 to the user due to one failure of the reference voltage generation circuit 24a. The threshold voltage level abnormality detection circuit 23 can detect an abnormality based on the third threshold voltage VL3 generated from the reference voltage generation circuit 24b and notify the control unit 12 of the abnormality signal ER. Further, when one of the reference voltage generation circuits 24b fails, the operation of each circuit of the limiter circuit 17 and the output signal level abnormality detection circuit 22 is not affected by this failure. The level is limited to a level that does not output an excessive volume from the speaker 32 to the user, or the output signal level abnormality detection circuit 22 detects an abnormality and notifies the control unit 12 of the abnormality signal ER. be able to.
As described above, it is possible to suppress the output of excessive sound volume in a multiple manner by multiple countermeasures despite the simple circuit configuration.

(まとめ)
本実施形態によれば、利用者に対して過大な音量がスピーカ32から出力されないようにリミッタ回路17により防止しながら信号を出力することが可能である。また、リミッタ回路が故障した場合でも、出力信号レベル異常検出回路22により出力信号レベルを検出することでスピーカ32の駆動を停止する等の対策をとることができる。
(Summary)
According to the present embodiment, it is possible to output a signal while preventing the excessive sound volume from being output from the speaker 32 to the user by the limiter circuit 17. Even when the limiter circuit fails, it is possible to take measures such as stopping the driving of the speaker 32 by detecting the output signal level by the output signal level abnormality detection circuit 22.

なお、リミッタ回路17と出力信号レベル異常検出回路22とを、それぞれ独立した回路から発生させた閾値電圧VL1,VL2を基準にして動作させることで、リミッタ回路17と出力信号レベル異常検出回路22とが同時に動作不良に陥って、利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力されるのを防止することができる。また、出力信号レベル異常回路23で使用する第2の閾値電圧VL2が利用者に対してスピーカ32から過大な音量が出力されるほどのレベルとなるような故障が起こった場合には、閾値電圧レベル異常検出回路23の判定に基づいて、スピーカ32の駆動を停止する等の対策をとることができる。
以上のように、各保護回路は簡易な構成でありながらも、保護回路が多重に設けられている。このため、安全性を保ちながらレシーバ用途とサウンダ用途とで単一のスピーカを兼用することができる。
The limiter circuit 17 and the output signal level abnormality detection circuit 22 are operated based on the threshold voltages VL1 and VL2 generated from independent circuits, respectively. At the same time, it is possible to prevent an excessive sound volume from being output from the speaker 32 to the user due to malfunction. Further, when a failure occurs such that the second threshold voltage VL2 used in the output signal level abnormality circuit 23 is at a level that causes an excessive sound volume to be output from the speaker 32 to the user, the threshold voltage Based on the determination of the level abnormality detection circuit 23, measures such as stopping the driving of the speaker 32 can be taken.
As described above, each protection circuit has a simple configuration, but multiple protection circuits are provided. For this reason, a single speaker can be used for both the receiver application and the sounder application while maintaining safety.

本発明によれば、レシーバ用途とサウンダ用途とで兼用されるスピーカを内蔵する携帯電話装置等の電子機器に、そのスピーカを駆動するためのスピーカアンプとして利用される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it utilizes as electronic equipment, such as a mobile telephone apparatus which incorporates the speaker combined with a receiver use and a sounder use, as a speaker amplifier for driving the speaker.

10……スピーカアンプ
11……制御信号入出力端子
12……制御部
13……レシーバモード用音声信号入力端子
14……サウンダモード用音声信号入力端子
15……スピーカ出力端子
16……信号パス切替スイッチ
17……出力信号レベル制限(リミッタ)回路
18……レシーバモード用スピーカ駆動部
19……サウンダモード用スピーカ駆動部
20……閾値電圧設定ピン
21a……定電流源
21b……抵抗素子
22……出力信号レベル異常検出回路
23……閾値電圧レベル異常検出回路
24……基準電圧発生回路
40……プリアンプ
41……ゲイン調整部
51……整流回路
52……積分回路
53,60……コンパレータ
54……出力信号レベル異常判定シーケンス制御部
61……閾値電圧レベル異常判定シーケンス制御部
10 …… Speaker amplifier 11 …… Control signal input / output terminal 12 …… Control unit 13 …… Receiver mode audio signal input terminal 14 …… Sounder mode audio signal input terminal 15 …… Speaker output terminal 16 …… Signal path switching Switch 17 …… Output signal level limiting (limiter) circuit 18 …… Receiver mode speaker drive unit 19 …… Sounder mode speaker drive unit 20 …… Threshold voltage setting pin 21a …… Constant current source 21b …… Resistance element 22… ... Output signal level abnormality detection circuit 23 …… Threshold voltage level abnormality detection circuit 24 …… Reference voltage generation circuit 40 …… Preamplifier 41 …… Gain adjustment unit 51 …… Rectification circuit 52 …… Integration circuit 53, 60 …… Comparator 54 ...... Output signal level abnormality determination sequence control unit 61 ...... Threshold voltage level abnormality determination sequence control unit

Claims (8)

受話音出力用スピーカとしてのレシーバと、着信音出力用スピーカとしてのサウンダとを兼ねた単一のスピーカを駆動するためのスピーカアンプであって、
所定のレベルである第1の閾値電圧と、当該第1の閾値電圧のレベルよりも高いレベルの第2の閾値電圧とを発生させる基準電圧発生手段と、
前記基準電圧発生手段によって発生させた第1の閾値電圧のレベルを超えないように、前記スピーカに出力される出力信号のレベルを制限する出力信号レベル制限手段と、
前記基準電圧発生手段によって発生させた前記第2の閾値電圧のレベルを前記出力信号のレベルが超えている異常状態を検出する出力信号レベル異常検出手段と、
を備えることを特徴とするスピーカアンプ。
A speaker amplifier for driving a single speaker that serves as both a receiver as a speaker for receiving sound output and a sounder as a speaker for ringtone output,
Reference voltage generating means for generating a first threshold voltage that is a predetermined level and a second threshold voltage that is higher than the level of the first threshold voltage;
Output signal level limiting means for limiting the level of the output signal output to the speaker so as not to exceed the level of the first threshold voltage generated by the reference voltage generating means;
Output signal level abnormality detection means for detecting an abnormal state in which the level of the output signal exceeds the level of the second threshold voltage generated by the reference voltage generation means;
A speaker amplifier comprising:
前記出力信号レベル制限手段は、前記出力信号レベル異常検出手段が前記異常状態を検出する時間より短い時間で、前記出力信号のレベルを制限することを特徴とする請求項1記載のスピーカアンプ。   2. The speaker amplifier according to claim 1, wherein the output signal level limiting means limits the level of the output signal in a time shorter than a time during which the output signal level abnormality detecting means detects the abnormal state. 前記出力信号レベル異常検出手段は、前記出力信号のレベルを所定の時間積算したレベルを用いて前記異常状態を検出することを特徴とする請求項1または2記載のスピーカアンプ。   3. The speaker amplifier according to claim 1, wherein the output signal level abnormality detecting means detects the abnormal state using a level obtained by integrating the level of the output signal for a predetermined time. 前記出力信号レベル異常検出手段は、前記異常状態を所定の回数連続して検出した場合に、異常信号を出力することを特徴とする請求項3記載のスピーカアンプ。   4. The speaker amplifier according to claim 3, wherein the output signal level abnormality detecting means outputs an abnormal signal when the abnormal state is continuously detected a predetermined number of times. 前記出力信号レベル異常検出手段は、前記異常状態を所定の回数のうち一定の回数以上検出した場合に、前記異常信号を出力することを特徴とする請求項3または4記載のスピーカアンプ。   5. The speaker amplifier according to claim 3, wherein the output signal level abnormality detection means outputs the abnormality signal when the abnormal state is detected more than a predetermined number of times in a predetermined number of times. 前記基準電圧発生手段は、
前記第1の閾値電圧を発生させる第1の基準電圧発生手段と、
前記第1の基準電圧発生手段とは独立して前記第2の閾値電圧を発生させる第2の基準電圧発生手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスピーカアンプ。
The reference voltage generating means includes
First reference voltage generating means for generating the first threshold voltage;
Second reference voltage generating means for generating the second threshold voltage independently of the first reference voltage generating means;
The speaker amplifier according to claim 1, further comprising:
前記基準電圧発生手段とは独立して、第3の閾値電圧を発生させる第3の基準電圧発生手段と、
前記第2の閾値電圧のレベルが前記第3の閾値電圧のレベルを超えた場合に前記異常信号を出力する閾値電圧レベル異常検出手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のスピーカアンプ。
Independent of the reference voltage generating means, third reference voltage generating means for generating a third threshold voltage;
Threshold voltage level abnormality detection means for outputting the abnormality signal when the level of the second threshold voltage exceeds the level of the third threshold voltage;
The speaker amplifier according to claim 1, comprising:
受話音出力用スピーカとしてのレシーバと、着信音出力用スピーカとしてのサウンダとを兼ねた単一のスピーカと、
前記スピーカを駆動するための請求項1〜7のいずれか1項に記載のスピーカアンプと、
前記スピーカアンプの動作状態を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
A single speaker that doubles as a receiver as a speaker for receiving sound output and a sounder as a speaker for ringtone output;
The speaker amplifier according to any one of claims 1 to 7, for driving the speaker;
Control means for controlling the operating state of the speaker amplifier;
An electronic device characterized by comprising:
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