JP2015126444A - 音響装置、および周波数特性調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続されたスピーカ装置に応じて安定した周波数特性の音響出力を得る。
【解決手段】増幅部が、音声情報をデジタル化して出力する。増幅部の後段に設けられた変換部は、デジタル化された音声情報をアナログ化すると共に、それぞれ異なる周波数特性の音声情報を形成する。また、検出部が、スピーカ部のインピーダンスを検出し、制御部が、検出されたスピーカ部のインピーダンスに対応する周波数特性の音声情報を形成してスピーカ部に供給するように変換部を制御する。これにより、接続されたスピーカ装置に応じて、安定した周波数特性の音響出力を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、音響装置、および周波数特性調整方法に関する。

従来、消費電力が少なく、また、小型化可能であることから、Ｄクラスアンプ（アンプ：amplifier）は、携帯電話機等の携帯機器に設けられることが多かった。しかし、近年においては、高効率であることから、Ｄクラスアンプは、高価なオーディオ機器に設けられることも多くなっている。Ｄクラスアンプは、入力されたアナログの音声信号を、例えばパルス幅変調処理等を施すことでデジタル化する。そして、Ｄクラスアンプは、デジタル化した音声信号を、所定の利得で増幅し、ローパスフィルタを介してアナログ化して出力する。出力側のインピーダンスは、Ｄクラスアンプに接続されるスピーカ装置のインピーダンスを目標として設計されている。

特許文献１（特開２００７−１１０３６９号）に、出力端に接続されるスピーカの負荷インピーダンスが変化しても、正常に動作できる低廉なオーディオアンプが開示されている。

このオーディオアンプは、入力電圧検出部が入力信号の電圧値を検出し、また、出力電圧検出部が、オーディオアンプからスピーカに出力される信号の電力値を検出する。スピーカインピーダンス検出部は、入力電圧検出部および出力電圧検出部による検出結果に基づいて、スピーカ部の負荷インピーダンスを検出する。アンプ部の出力側に設けられた切り替え部は、アンプ部の出力側インピーダンスが略々一定となるように、スピーカインピーダンス検出部による検出結果に応じて、アンプ部の出力側インピーダンスを調整する。

特開２００７−１１０３６９号公報

ここで、Ｄクラスアンプは、接続が想定されるスピーカ装置のインピーダンスに合わせて、ローパスフィルタの定数を設計する。そして、Ｄクラスアンプは、例えば３０ｋＨｚ等の高域手前まで、出力音声信号のゲインが平坦な直線となり、３０ｋＨｚ以上の周波数では、出力音声信号のゲインが徐々に下降するように周波数特性が調整される。

しかし、Ｄクラスアンプの設計の段階で、ある程度の周波数特性の変動は想定しているが、実際に、ユーザが、どのようなスピーカ装置をＤクラスアンプに接続するか分からない。このため、ユーザが接続したスピーカ装置のインピーダンスによっては、Ｄクラスアンプの出力音声信号の周波数特性が、Ｄクラスアンプのメーカ側で想定した周波数特性とは異なる周波数特性となる場合がある。

Ｄクラスアンプは、接続される負荷（スピーカ装置）により、ローパスフィルタのＱ値および共振周波数が変わると、出力音声信号の周波数特性が、上述の３０ｋＨｚ近辺の周波数でゲインが上昇したり下降したりする。このように出力音声信号の周波数特性に変化が生ずると、想定（調整）した周波数特性から外れた音声がスピーカ装置から出力される不都合を生ずる。また、高域のゲインが高くなった出力音声信号がスピーカ装置に供給された場合には、スピーカ装置に大きな負荷がかかるおそれがある。

さらに、Ｄクラスアンプは、アナログの音声信号をデジタル化するアンプ部に、ローパスフィルタの出力を負帰還しているが、出力音声信号の周波数特性に変化が生ずると、アンプ部で取り扱う各信号の位相に、設計時の想定以上のずれが発生する不都合を生ずる。

なお、特許文献１に開示されているオーディオアンプの場合、複数の抵抗を切り替えることで、アンプ部の出力側インピーダンスを調整しているが、出力される音声信号の周波数特性を考慮した調整とは、なっていない。このため、特許文献１に開示されているオーディオアンプは、想定（調整）した周波数特性から外れた音声がスピーカ装置から出力される不都合を生ずる等、上述と同じ問題がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、接続されたスピーカ装置に応じて安定した周波数特性の音響出力を得る音響装置、および周波数特性調整方法の提供を目的とする。

本発明に係る音響装置は、上述した課題を解決するための手段として、音声情報をデジタル化して出力する増幅部と、スピーカ部のインピーダンスを検出する検出部と、増幅部の後段に設けられ、デジタル化された音声情報をアナログ化すると共に、それぞれ異なる周波数特性の音声情報を形成する変換部と、検出されたスピーカ部のインピーダンスに対応する周波数特性の音声情報を形成してスピーカ部に供給するように変換部を制御する制御部とを有する。

また、本発明に係る周波数特性調整方法は、上述した課題を解決するための手段として、増幅部が、音声情報をデジタル化して出力する増幅ステップと、検出部が、スピーカ部のインピーダンスを検出する検出ステップと、増幅部の後段に設けられた変換部が、デジタル化された音声情報をアナログ化すると共に、それぞれ異なる周波数特性の音声情報を形成する変換ステップと、制御部が、検出されたスピーカ部のインピーダンスに対応する周波数特性の音声情報を形成してスピーカ部に供給するように変換部を制御する制御ステップとを有する。

本発明は、接続されたスピーカ装置に応じて安定した周波数特性の音響出力を得ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明を適用した第１の実施の形態となる音響装置の回路図である。 図２は、第１の実施の形態となる音響装置に設けられているインピーダンス測定部の回路図である。 図３は、第１の実施の形態となる音響装置の動作を示すフローチャートである。 図４は、接続されるスピーカ装置のインピーダンスで変化する出力音声の周波数特性を示す図である。 図５は、第１の実施の形態となる音響装置により周波数特性が調整された、出力音声を説明するための図である。 図６は、第２の実施の形態となる音響装置の回路図である。 図７は、第３の実施の形態となる音響装置の回路図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を適用した実施の形態となる音響装置を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態となる音響装置の回路図である。この図１に示すように、音響装置は、音声信号が供給される入力端子１、後述する「測定モード」時に、所定周波数のテスト信号を出力する信号発生部２を有している。また、音響装置は、第１スイッチ３を有している。この第１スイッチ３の被選択端子３ａには、入力端子１を介して供給された音声信号が供給され、被選択端子３ｂには、信号発生部２からのテスト信号が供給される。第１スイッチ３は、制御部１２の制御により、通常モード時には、選択端子３ｃで被選択端子３ａを選択し、測定モード時には、選択端子３ｃで被選択端子３ｂを選択する。

次に、第１の実施の形態の音響装置は、アナログの音声信号（およびテスト信号）を、デジタル化するＤクラスアンプ部４を有している。また、音響装置は、Ｄクラスアンプ部４でデジタル化された音声信号をアナログ化すると共に、デジタル化の際に重畳したスイッチングノイズを除去してスピーカ装置６に供給するローパスフィルタ５を有している。

Ｄクラスアンプ部４は、増幅部の一例である。Ｄクラスアンプ部４は、入力されたアナログの音声信号（およびテスト信号）に、例えばパルス幅変調処理（ＰＷＭ変調処理）を施すことでデジタル化（電圧値に変換）し、所定の利得で増幅して出力する。

ローパスフィルタ５は、変換部の一例である。ローパスフィルタ５は、一端がＤクラスアンプ部４の出力端に接続され、他端がスピーカ装置６に接続されたインダクタを有している。このインダクタとしては、図１に示すようにコイルＬを用いることができる。また、ローパスフィルタ５は、「コイルＬの他端とスピーカ装置６との接続ライン」と「接地」との間に接続された３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３を有している。各コンデンサＣ１〜Ｃ３は、それぞれ容量値が異なっている。具体的には、大方の場合、音響装置に接続されるスピーカ装置のインピーダンスは、８Ω、６Ω、または４Ωのうち、いずれかである。実施の形態の音響装置の場合、このような実情に鑑みて、あくまでも一例ではあるが、各コンデンサＣ１〜Ｃ３は、それぞれ接続されるスピーカ装置のインピーダンスが８Ω用の容量値、６Ω用の容量値、および４Ω用の容量値に設定されている。

また、各コンデンサＣ１〜Ｃ３は、それぞれ選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ３に接続されている。選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、接続されたスピーカ装置６のインピーダンスに対応するコンデンサＣ１〜Ｃ３を選択するように、いずれかがオン制御される。

次に、第１の実施の形態の音響装置は、スピーカ装置６に対する音声信号の供給、およびインピーダンス測定部９に対するテスト信号の供給を切り替える第２スイッチ７および第３スイッチ８を有している。音声信号およびテスト信号は、第２スイッチ７の選択端子７ｃに供給される。第２スイッチ７は、音声信号の出力時には、選択端子７ｃで被選択端子７ａを選択する。また、第２スイッチ７は、テスト信号の出力時には、選択端子７ｃで、インピーダンス測定部側の被選択端子７ｂを選択する。

第３スイッチ８は、音声信号の出力時には、選択端子３ｃで被選択端子３ａを選択する。これにより、ローパスフィルタ５によりアナログ化された音声信号が、第２スイッチ７および第３スイッチ８を介してスピーカ装置６に供給される。また、第３スイッチ８は、テスト信号の出力時には、選択端子８ｃで、インピーダンス測定部側の被選択端子８ｂを選択する。これにより、ローパスフィルタ５によりアナログ化されたテスト信号が、第２スイッチ７および第３スイッチ８を介してインピーダンス測定部９に供給される。

次に、第１の実施の形態の音響装置は、それぞれテスト信号の選択時に選択される第２スイッチ７の被選択端子７ｂとインピーダンス測定部９との接続ラインに一端が接続され、第３スイッチ８の被選択端子８ｂとインピーダンス測定部９との接続ラインに他端が接続された抵抗Ｒを有している。換言すると、音響装置は、Ｄクラスアンプ部４の出力段に挿入接続された（直列に接続された）抵抗Ｒを有している。また、音響装置は、抵抗Ｒで検出されるテスト信号の電圧値を用いて、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスを検出するインピーダンス測定部９を有している。抵抗Ｒおよびインピーダンス測定部９は、検出部の一例である。インピーダンス測定部９は、ローパスフィルタ５から出力されるテスト信号の電圧値を、抵抗Ｒの両端部の電位差から検出し、検出した電圧値を制御部１２に供給する。

図２に、インピーダンス測定部９の回路図を示す。図２に示すように、インピーダンス測定部９は、電圧形成用のオペアンプ２１と、直流電圧形成用の整流回路２２、コンデンサＣ、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、アナログ／デジタル変換器２３とを有している。オペアンプ２１は、交流信号となっているテスト信号による、抵抗Ｒの両端の電位差を検出し、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに相当する交流電圧を出力する。整流回路２２、コンデンサＣおよび分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２は、直流変換部を構成しており、オペアンプ２１から供給された交流電圧を直流電圧に変換してＡ／Ｄ変換器２３に供給する。Ａ／Ｄ変換器２３は、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに相当する直流電圧をデジタル化し制御部１２に供給する。

次に、第１の実施の形態の音響装置は、各スピーカ装置のインピーダンス値（ＳＰＺ）と、各スピーカ装置のインピーダンス値に対応してインピーダンス測定部９で検出される電圧値とが、それぞれ関連付けされて記憶された電圧／ＳＰＺテーブル１３を有している。制御部１２は、インピーダンス測定部９で検出された、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応する電圧値で電圧／ＳＰＺテーブル１３を参照する。そして、制御部１２は、電圧／ＳＰＺテーブル１３から、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスを検出する。

次に、第１の実施の形態の音響装置は、各インピーダンスと、各インピーダンスに対応するコンデンサの容量値とのを関連付けて記憶したＳＰＺ／Ｃテーブル１４を有する。制御部１２は、電圧／ＳＰＺテーブル１３から、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスを検出すると、この検出したインピーダンスに対応するコンデンサの容量値を、ＳＰＺ／Ｃテーブル１４から検出する。

次に、第１の実施の形態の音響装置は、各コンデンサＣ１〜Ｃ３のうち、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応する容量値を有するコンデンサが用いられるように、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を切り替え制御部する切り替え制御部１０を有する。制御部１２は、ＳＰＺ／Ｃテーブル１４から検出した容量値を切り替え制御部１０に通知する。切り替え制御部１０は、通知された容量値のコンデンサに対応する、いずれかのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３をオン制御する。そして、ローパスフィルタ５において、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応する容量値のコンデンサが用いられて、デジタル化された音声信号がアナログ化される。これにより、接続されたスピーカ装置６のインピーダンスに対応する周波数特性の音声情報を形成してスピーカ装置６に供給できる。

次に、第１の実施の形態の音響装置は、無負荷時の電源制御を行う電源制御部１１を有している。制御部１２は、インピーダンス測定部９により検出されたインピーダンス値が、音響装置にスピーカ装置６が接続されていない無負荷状態を示す場合、電源制御部１１に対して、現在、無負荷であることを通知する。電源制御部１１は、制御部１２から無負荷であることが通知されると、Ｄクラスアンプ部４のパワートランジスタに供給している電源を停止制御する。これにより、スピーカ装置が接続されていない無負荷時において、Ｄクラスアンプ部４に無駄に電源が供給される不都合を防止でき、音響装置の消費電量を削減できる。

次に、図３のフローチャートを用いて、実施の形態の音響装置の周波数特性調整動作を説明する。図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、制御部１２が、音響装置の各部に対して電源を供給して起動状態とする。ステップＳ２では、制御部１２が、接続されたスピーカ装置６のインピーダンスの測定モードがオンであるか否かを判別する。この測定モードの判別は、ステップＳ１で音響装置が起動される毎に行ってもよい。また、ユーザにより指定された際に行ってもよい。制御部１２は、測定モードがオンであると判別した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３に進める。また、制御部１２は、測定モードがオンではないと判別した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、処理をステップＳ１５に進める。測定モードがオンではない場合には、制御部１２は、ステップＳ１５において、通常のシーケンスで動作し、Ｄクラスアンプ部４およびローパスフィルタ５で生成された音声信号を、スピーカ装置６を介して出力する。

一方、測定モードがオンであると判別することで、ステップＳ３に処理を進めると、制御部１２は、選択端子３ｃで被選択端子３ｂを選択するように第１スイッチ３を制御する。また、制御部１２は、ステップＳ４において、選択端子７ｃおよび選択端子８ｃで、インピーダンス測定部９側の被選択端子７ｂおよび被選択端子８ｂをそれぞれ選択するように第２スイッチ７および第３スイッチ８を制御する。そして、制御部１２は、ステップＳ５において、テスト信号を出力するように信号発生部２を制御する。なお、テスト信号は、スピーカ装置６に供給されても不具合を生ずることのない、例えば１ｋＨｚの周波数の交流信号となっている。また、ローパスフィルタ５の各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のうち、初期状態で例えばスイッチＳＷ１が選択されている。これにより、信号発生部２からのテスト信号が、Ｄクラスアンプ部４、ローパスフィルタ５を介してインピーダンス測定部９に供給される。

インピーダンス測定部９は、図２を用いて説明したように、スピーカ装置６のインピーダンスに対応する電圧値を生成し、デジタル化（Ａ／Ｄ変換）して制御部１２に供給する。制御部１２は、ステップＳ６において、インピーダンス測定部９により検出されたスピーカ装置６のインピーダンスに対応する電圧値を読み取る。そして、制御部１２は、ステップＳ７において、読み取った電圧値に相当するインピーダンス値を、電圧／ＳＰＺテーブル１３から検出する。

ここで、制御部１２は、ステップＳ８において、読み取った電圧値で電圧／ＳＰＺテーブル１３を参照することで、現在、音響装置にスピーカ装置６が接続されていない無負荷状態であるか否かを判別する。無負荷状態であると判別した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、制御部１２は、ステップＳ９において、無負荷状態であることを電源制御部１１に通知する。電源制御部１１は、無負荷状態であることを示す通知を受信すると、Ｄクラスアンプ部４のパワートランジスタに供給している電源を停止制御する。これにより、無負荷時において、無駄にＤクラスアンプ部４が駆動されて電力が消費される不都合を防止できる。制御部１２は、このような無負荷時における電源の停止制御を行うと、処理をステップＳ１２に進める。

これに対して、現在、無負荷時ではないものと判別した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、制御部１２は、処理をステップＳ１０に進める。ステップＳ１０では、制御部１２が、ステップＳ７で検出したインピーダンス値に対応する容量値を、ＳＰＺ／Ｃテーブル１４から検出する。そして、制御部１２は、インピーダンス値に対応する容量値を、ステップＳ１１において、切り替え制御部１０に通知する。切り替え制御部１０は、スイッチＳＷ１〜スイッチＳＷ３のうち、通知された容量値のコンデンサに対応するスイッチをオン制御する。これにより、接続されているスピーカ装置のインピーダンスに対応する容量値のコンデンサが選択され、ローパスフィルタ５のフィルタリング処理に用いられる。オン制御されたスイッチは、次回、測定モードが実行されるまでの間、オン状態が維持される。

次に、制御部１２は、ステップＳ１２において、テスト信号を停止するように信号発生部２を制御する。そして、制御部１２は、ステップＳ１３において、選択端子７ｃおよび選択端子８ｃで、スピーカ装置６側の被選択端子７ａおよび被選択端子８ａをそれぞれ選択するように第２スイッチ７および第３スイッチ８を制御する。また、制御部１２は、ステップＳ１４において、選択端子３ｃで被選択端子３ａを選択するように第１スイッチ３を制御して、この図３のフローチャートの処理を終了する。

これにより、現在、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応する周波数特性に、スピーカ装置６に供給する音声信号の周波数特性を調整することができる。図４は、ローパスフィルタ５のコンデンサとして、接続されるスピーカ装置のインピーダンスが６Ω用のコンデンサを用いたときの、インピーダンス毎の周波数特性を示している。すなわち、音響装置に接続されているスピーカ装置が存在しない無負荷時、８Ωのインピーダンスのスピーカ装置６の接続時、６Ωのインピーダンスのスピーカ装置６の接続時、４Ωのインピーダンスのスピーカ装置６の接続時における音声信号の周波数特性をそれぞれ示している。なお、図４に示す「ｆｃ」の符号は、ローパスフィルタ５のカットオフ周波数を示している。一例ではあるが、この実施の形態の音響装置の場合、ローパスフィルタ５のカットオフ周波数ｆｃを、可聴周波数帯域よりも高域側となる３０ｋＨｚに設定している。

この図４において、基準となる波形は、６Ωのインピーダンスの波形である。ローパスフィルタ５のコンデンサとして、インピーダンスが６Ω用のコンデンサを用いて、６Ωのインピーダンスのスピーカ装置６が接続された場合、ローパスフィルタ５から出力される音声信号の周波数特性の波形は、カットオフ周波数手前まで一定のゲインを維持する。そして、カットオフ周波数手前から徐々にゲインが下降する周波数特性の波形となる。この６Ωの周波数特性の波形が得られるように、音響装置が設計される。

これに対して、無負荷時には、カットオフ周波数でゲインが大きくなる周波数特性の波形となる。また、８Ωのインピーダンスのスピーカ装置が接続された場合には、無負荷時のカットオフ周波数のゲインと、６Ωのインピーダンスのスピーカ装置が接続されたときのカットオフ周波数のゲインとの中間程度にゲインが大きくなる周波数特性の波形となる。また、４Ωのインピーダンスのスピーカ装置が接続された場合には、カットオフ周波数よりも、はるか手前からゲインが下がり、カットオフ周波数では大きくゲインが下降する周波数特性の波形となる。

このように音声信号の周波数特性に変化が生ずると、想定（調整）した周波数特性から外れた音声がスピーカ装置６から出力される不都合を生ずる。また、高域のゲインが高くなった音声信号がスピーカ装置６に供給された場合には、スピーカ装置６に大きな負荷がかかるおそれがある。

さらに、Ｄクラスアンプ部４は、アナログの音声信号をデジタル化するアンプ部に、ローパスフィルタ５の出力を負帰還しているが、音声信号の周波数特性に変化が生ずると、アンプ部で取り扱う各信号の位相に、設計時の想定以上のずれが発生する不都合を生ずる。

このため、実施の形態の音響装置は、ローパスフィルタ５の各コンデンサＣ１〜Ｃ３のうち、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応する容量値のコンデンサを選択する。これにより、ローパスフィルタ５でアナログ化する音声信号を、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応する周波数特性の音声信号に調整して、スピーカ装置６に供給することができる。具体的には、例えば図５の（ａ）の符号を付した図に示すように、接続されたスピーカ装置６のインピーダンスの影響で、ローパスフィルタ５のカットオフ周波数ｆｃで音声信号のゲインが上がる周波数特性（調整前）となっていたとする。この周波数特性（調整前）の音声信号を、図５の（ｂ）の符号を付した図に示すように、カットオフ周波数ｆｃの手前から緩やかに下降する理想的な波形の周波数特性の音声信号に調整することができる。このため、スピーカ装置６のインピーダンスに対応する周波数特性の音声信号をスピーカ装置６に供給することができ、接続されたスピーカ装置に応じて安定した周波数特性の音響出力を得ることができる。

従って、設計時に想定したインピーダンスのスピーカ装置が接続された際に、周波数特性がずれている音声信号をスピーカ装置に供給して、スピーカ装置に大きな負荷がかかる不都合を防止することができる。

また、Ｄクラスアンプ部４は、アナログの音声信号をデジタル化するアンプ部に、ローパスフィルタ５の出力を負帰還しているが、上述のように周波数特性が調整された音声信号を負帰還することができる。このため、周波数特性が変化した音声信号が負帰還され、アンプ部で取り扱う各信号の位相に、設計時の想定以上のずれが発生する不都合を防止することができる。

なお、上述の実施の形態の説明では、電圧／ＳＰＺテーブル１３およびＳＰＺ／Ｃテーブル１４を参照して、スピーカ装置６のインピーダンスに対応するコンデンサの容量値を検出し、検出した容量値のコンデンサを選択制御した。このようなコンデンサの選択制御は、以下のようにしてもよい。インピーダンス測定部９で検出されたスピーカ装置６のインピーダンスに対応する電圧値を「Ｖ」、抵抗Ｒの抵抗値を「Ｒ」、接続されたスピーカ装置６のインピーダンスに対応する抵抗値を「Ｒ１」とする。制御部１２は、「Ｉ＝Ｖ／（Ｒ＋Ｒ１）」の演算を行い、接続されたスピーカ装置６のインピーダンスに相当する電流値「Ｉ」を算出する。そして、各電流値とコンデンサの容量値とを関連付けて記憶したＩ／Ｃテーブルを参照し、算出した電流値に対応する容量値を検出し、この検出した容量値のコンデンサＣを選択するように、切り替え制御部１０を制御する。この場合でも、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応して音声信号の周波数特性を調整可能なコンデンサを選択し、上述と同じ効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態の音響装置の説明をする。上述の第１の実施の形態の音響装置は、それぞれ容量値の異なるコンデンサのうち、接続されたスピーカ装置のインピーダンスに対応する容量値のコンデンサを選択するものであった。これに対して、第２の実施の形態の音響装置は、容量値を変更可能な可変コンデンサを設け、接続されたスピーカ装置のインピーダンスに応じた周波数特性の音声信号が形成される容量値に、可変コンデンサの容量値を変更制御するようにしたものである。なお、上述の第１の実施の形態と、以下に説明する第２の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、両者の差異のみ説明し、重複した説明は省略する。

図６は、第２の実施の形態の音響装置の回路図である。この図６に示すように、第２の実施の形態の音響装置は、コイルＬと第２スイッチ７とを接続する接続ラインと、接地との間に設けられた可変コンデンサＶＣを有する。また、音響装置は、可変コンデンサＶＣの容量値を可変制御する変更制御部３０を有する。また、音響装置は、各電圧値と、各電圧値に対応するインピーダンス値とを関連付けて記憶した電圧／ＳＰＺテーブル３１を有する。また、音響装置は、各インピーダンス値と、コンデンサの各容量値とを関連付けて記憶したＳＰＺ／Ｃテーブル３２を有する。

このような第２の実施の形態の音響装置は、上述の測定モードにおいて、インピーダンス測定部９が、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応するテスト信号の電圧値を検出する。電圧／ＳＰＺテーブル３１には、例えばインピーダンス測定部９で検出された電圧値が１Ｖのときは４Ωのインピーダンス値、電圧値が１．１Ｖのときは４．１Ωのインピーダンス値、電圧値が１．２Ｖのときは４．２Ωのインピーダンス値・・・等のように、高分解能で各電圧値および各インピーダンス値が関連付けされて記憶されている。制御部１２は、インピーダンス測定部９で検出された電圧値に対応するインピーダンス値を、電圧／ＳＰＺテーブル３１から検出する。

次に、ＳＰＺ／Ｃテーブル３２には、インピーダンス値が４Ωのときは０．１μＦの容量値、インピーダンス値が４．１Ωのときは０．２μＦの容量値、インピーダンス値が４．２Ωのときは０．３μＦの容量値・・・等のように、高分解能で各インピーダンス値および各容量値が関連付けされて記憶されている。制御部１２は、電圧／ＳＰＺテーブル３１から検出したインピーダンス値に対応するコンデンサの容量値を、ＳＰＺ／Ｃテーブル３２から検出する。

次に、制御部１２は、検出した容量値を変更制御部３０に通知する。変更制御部３０は、通知された容量値となるように、可変コンデンサＶＣの容量値を変更制御する。これにより、接続されているスピーカ装置のインピーダンスに対応するように、音声信号の周波数特性を調整することができ、上述の実施の形態と同じ効果を得ることができる。また、この第２の実施の形態の音響装置の場合、接続されているスピーカ装置６のインピーダンス値に応じて、可変コンデンサＶＣの容量値を細かく調整できる。このため、接続されるスピーカ装置６の各個体毎に個別に対応して可変コンデンサＶＣの容量値を細かく調整できる。従って、音声信号の周波数特性を、接続されているスピーカ装置６に対して、より適した周波数特性に調整することができる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態の音響装置の説明をする。上述の各実施の形態では、接続されているスピーカ装置のインピーダンスに応じて、コンデンサの容量値を変更するものであった。これに対して、第３の実施の形態の音響装置は、ローパスフィルタ５の構成を、共通のコンデンサに対して、複数のインダクタ（例えば、コイル）を切り替えて接続する構成としたものである。なお、上述の各実施の形態と、以下に説明する第３の実施の形態とでは、この点のみが異なる。このため、以下、差異の部分のみ説明し、重複した説明は省略する。

図７は、第３の実施の形態の音響装置の回路図である。この図７において、第３の実施の形態の音響装置は、Ｄクラスアンプ部４からの音声出力をアナログ化するローパスフィルタ５が、第１コイルＬ１〜第３コイルＬ３を有している。また、音響装置は、第１コイルＬ１〜第３コイルＬ３のうち、いずれかのコイルを選択して共通のコンデンサＣに供給する第４スイッチ４０と、第４スイッチ４０を切り替え制御する切り替え制御部４１とを有している。また、音響装置は、各インピーダンス値と、第１コイルＬ１〜第３コイルＬ３のうち、各インピーダンス値に対応する、いずれかのコイルとが関連付けられて記憶されたＳＰＺ／Ｌテーブル４２を有している。

一例ではあるが、第１コイルＬ１は、接続されたスピーカ装置６のインピーダンスが８Ωである場合に選択されるコイルである。同様に、第２コイルＬ２は、インピーダンスが６Ωである場合に選択されるコイル、第３コイルＬ３は、インピーダンスが４Ωである場合に選択されるコイルである。

このような第３の実施の形態の音響装置は、測定モード時において、インピーダンス測定部９で、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに相当する電圧値が検出される。制御部１２は、検出された電圧値に相当するインピーダンス値を、電圧／ＳＰＺテーブル１３から検出する。また、制御部１２は、電圧／ＳＰＺテーブル１３から検出したインピーダンス値に対応するコンデンサをＳＰＺ／Ｌテーブル４２から検出する。

次に、制御部１２は、ＳＰＺ／Ｌテーブル４２から検出したコイルを切り替え制御部４１に通知する。切り替え制御部４１は、通知されたコイルを選択するように、第４スイッチ４０を切り替え制御する。これにより、現在、接続されているスピーカ装置６のインピーダンスに対応する周波数特性に、音声信号の周波数特性を調整することができる他、上述の各実施の形態と同じ効果を得ることができる。

上述の各実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。各実施の形態および各実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 音声信号の入力端子
２ テスト信号の信号発生部
３ 第１スイッチ
４ Ｄクラスアンプ部
５ ローパスフィルタ
６ スピーカ装置
７ 第２スイッチ
８ 第３スイッチ
９ インピーダンス測定部
１１ 電源制御部
１２ 制御部
１３ 電圧／ＳＰＺテーブル
１４ ＳＰＺ／Ｃテーブル
２１ オペアンプ
２２ 整流回路
２３ アナログ／デジタル変換器
３１ 電圧／ＳＰＺテーブル
３２ ＳＰＺ／Ｃテーブル
４０ 第４スイッチ
４１ 切り替え制御部
４２ ＳＰＺ／Ｌテーブル
Ｃ１ ８Ω用のコンデンサ
Ｃ２ ６Ω用のコンデンサ
Ｃ３ ４Ω用のコンデンサ
Ｌ コイル
Ｌ１ ８Ω用のコイル
Ｌ２ ６Ω用のコイル
Ｌ３ ４Ω用のコイル
ＶＣ 可変コンデンサ

Claims (6)

1. 音声情報をデジタル化して出力する増幅部と、
   スピーカ部のインピーダンスを検出する検出部と、
   前記増幅部の後段に設けられ、デジタル化された前記音声情報をアナログ化すると共に、それぞれ異なる周波数特性の音声情報を形成する変換部と、
   検出されたスピーカ部のインピーダンスに対応する周波数特性の音声情報を形成して前記スピーカ部に供給するように、前記変換部を制御する制御部と
   を有する音響装置。
2. 前記変換部は、共通のインダクタと、前記インダクタに接続された、それぞれ異なる容量値の複数の容量素子と、前記各容量素子を選択するための選択素子と、を備え、
   前記制御部は、前記選択素子を選択制御することで、前記スピーカ部のインピーダンス特性に対応する周波数特性の音声情報を形成するように、前記変換部を制御すること
   を特徴とする請求項１に記載の音響装置。
3. 前記変換部は、共通のインダクタと、前記インダクタに接続された、容量値を変更可能な可変容量素子と、を備え、
   前記制御部は、前記可変容量素子の容量値を可変制御することで、前記スピーカ部のインピーダンス特性に対応する周波数特性の音声情報を形成するように、前記変換部を制御すること
   を特徴とする請求項１に記載の音響装置。
4. 前記変換部は、それぞれ異なるインダクタンスの複数のインダクタと、共通の容量素子と、いずれかの前記インダクタを選択して前記容量素子に接続する選択素子と、を備え、
   前記制御部は、前記選択素子を選択制御することで、前記スピーカ部のインピーダンス特性に対応する周波数特性の音声情報を形成するように、前記変換部を制御すること
   を特徴とする請求項１に記載の音響装置。
5. 前記制御部は、前記検出部で検出されたインピーダンスに応じて、前記スピーカ部の接続の有無を判別し、前記スピーカ部の非接続を判別した場合に、前記増幅部に供給する電源を停止制御すること
   を特徴とする請求項１〜請求項４のうち、いずれか一項に記載の音響装置。
6. 増幅部が、音声情報をデジタル化して出力する増幅ステップと、
   検出部が、スピーカ部のインピーダンスを検出する検出ステップと、
   前記増幅部の後段に設けられた変換部が、デジタル化された前記音声情報をアナログ化すると共に、それぞれ異なる周波数特性の音声情報を形成する変換ステップと、
   制御部が、検出されたインピーダンスに応じて、前記スピーカ部のインピーダンス特性に対応する周波数特性の音声情報を形成して前記スピーカ部に供給するように、前記変換部を制御する制御ステップと
   を有する周波数特性調整方法。

Images