JP2012015953A - Speaker amplifier and electronic apparatus - Google Patents
Speaker amplifier and electronic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012015953A JP2012015953A JP2010152960A JP2010152960A JP2012015953A JP 2012015953 A JP2012015953 A JP 2012015953A JP 2010152960 A JP2010152960 A JP 2010152960A JP 2010152960 A JP2010152960 A JP 2010152960A JP 2012015953 A JP2012015953 A JP 2012015953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speaker
- threshold voltage
- output
- level
- output signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Telephone Function (AREA)
Abstract
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.
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.
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
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
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
The
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
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
The receiver mode audio
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
The
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
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
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
The sounder 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
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
The constant
The
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
Note that the second threshold voltage VL2 needs to be set appropriately according to the characteristics of the
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
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
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
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
(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
When receiving an instruction from the
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
(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
When receiving an instruction to switch to the receiver mode from the
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
(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
The
The
The
(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
FIG. 3 shows how the output signal level that exceeds the first threshold voltage VL1 in the receiver mode is gradually limited by the
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
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
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
The response time TR1 of the
(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
As shown in FIG. 4, first, the
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
When the output signal level of the
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
(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
The output signal level
The
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
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
The output signal level abnormality determination
The
(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
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
The output signal output from the
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
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
The integration time is determined when the
(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
Next, an output signal level abnormality determination sequence control algorithm executed by the
As shown in FIG. 7, when the
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
Then, when the integration time has elapsed (YES in step S203), the
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
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
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
(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
The threshold voltage level
The
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
(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
As shown in FIG. 9, the threshold voltage level abnormality determination
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
Note that the
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
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
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
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
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 /
Claims (8)
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:
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:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010152960A JP5778898B2 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Speaker amplifier and electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010152960A JP5778898B2 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Speaker amplifier and electronic equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012015953A true JP2012015953A (en) | 2012-01-19 |
JP5778898B2 JP5778898B2 (en) | 2015-09-16 |
Family
ID=45601821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010152960A Expired - Fee Related JP5778898B2 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Speaker amplifier and electronic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5778898B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013118429A1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | パナソニック株式会社 | Electronic equipment |
WO2014188764A1 (en) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Functional safety control device |
EP3379846A4 (en) * | 2015-12-25 | 2018-12-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Protective device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62188598A (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Nec Home Electronics Ltd | Voice output circuit |
JPS62188597A (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Nec Home Electronics Ltd | Voice output circuit |
JPH05199591A (en) * | 1992-01-17 | 1993-08-06 | Sony Corp | Hearing aid |
JPH0870338A (en) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nec Eng Ltd | Key operation type telephone set |
JP2000253133A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Kyocera Corp | Portable telephone device |
JP2001189794A (en) * | 1999-11-09 | 2001-07-10 | Denso Corp | Portable telephone system and its operating method |
JP2002185571A (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Yamaha Corp | Portable telephone set |
JP2009253926A (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | Sound output amplification system |
-
2010
- 2010-07-05 JP JP2010152960A patent/JP5778898B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62188598A (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Nec Home Electronics Ltd | Voice output circuit |
JPS62188597A (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-18 | Nec Home Electronics Ltd | Voice output circuit |
JPH05199591A (en) * | 1992-01-17 | 1993-08-06 | Sony Corp | Hearing aid |
JPH0870338A (en) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Nec Eng Ltd | Key operation type telephone set |
JP2000253133A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Kyocera Corp | Portable telephone device |
JP2001189794A (en) * | 1999-11-09 | 2001-07-10 | Denso Corp | Portable telephone system and its operating method |
JP2002185571A (en) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Yamaha Corp | Portable telephone set |
JP2009253926A (en) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | Sound output amplification system |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013118429A1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | パナソニック株式会社 | Electronic equipment |
WO2014188764A1 (en) * | 2013-05-23 | 2014-11-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Functional safety control device |
JPWO2014188764A1 (en) * | 2013-05-23 | 2017-02-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Functional safety control device |
EP3379846A4 (en) * | 2015-12-25 | 2018-12-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Protective device |
US10581386B2 (en) | 2015-12-25 | 2020-03-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Protective device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5778898B2 (en) | 2015-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8848932B2 (en) | Proximity sensing for user detection and automatic volume regulation with sensor interruption override | |
US10469946B2 (en) | Over-ear speaker system for head-mounted display unit | |
US20170180840A1 (en) | Acoustic noise reduction audio system having tap control | |
US10368166B2 (en) | Voltage regulator and control circuit for silver-zinc batteries in hearing instruments | |
US20020142790A1 (en) | Dynamic bias for a power amplifier | |
US8718304B2 (en) | Hearing instrument configured for wireless communication in bursts and a method of supplying power to such | |
US9930440B2 (en) | Acoustic noise reduction audio system having tap control | |
EP2582045A1 (en) | Proximity sensing for user detection and automatic volume regulation with sensor interruption override | |
JP5778898B2 (en) | Speaker amplifier and electronic equipment | |
JP2014171278A (en) | Non-contact power transmission system | |
US7813518B2 (en) | Method of current management in a battery powered audio device | |
KR101625455B1 (en) | Circuit supplying voltage contained in the terminal | |
US20150289055A1 (en) | Mobile device and corresponding noise-canceling earphone | |
KR101617714B1 (en) | Switch control method for a four-pole earphone device | |
WO2019027533A1 (en) | Acoustic noise reduction audio system having tap control | |
JP6252305B2 (en) | Portable terminal device and antenna switching method | |
CN116506777B (en) | Speaker system and electronic apparatus | |
US11626095B2 (en) | Acoustic noise reduction audio system having tap control | |
US10595110B2 (en) | Microphone device | |
JP2018064248A (en) | Voltage compensation circuit, radio communication apparatus and voltage compensation method | |
KR20230029433A (en) | Automatic power mode switching hearing aid and operating mehtd thereof | |
JP2008141644A (en) | Voice signal amplifier and acoustic device | |
WO2013118429A1 (en) | Electronic equipment | |
JP2020014151A (en) | Loudspeaker system | |
JP3310830B2 (en) | Wireless communication equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121005 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130903 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131025 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140507 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140702 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150707 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150710 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5778898 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |