JP2016054438A - Audio device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery driving audio device, which can adjust clip level of sound pressure level by digital signal in response to decrease in battery voltages accompanying decrease in remaining amounts of a battery and increase in load currents.SOLUTION: In an audio device 1 driven by a battery 10, a CPU 30 executes a setting for reducing clip level, at which sound pressure level is clipped, on a DSP 40 responding to decrease in battery voltages VB outputted from the battery 10. The DSP 40 performs adjustment of click level directed from the CPU 30 to an input audio signal AIN, by digital signal processing. This can suppress load currents at a maximum sound pressure level at which the sound level is clipped so that decrease in battery voltages at the maximum sound pressure level can be prevented.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明に開示の技術は、オーディオ装置に関し、電池による給電で駆動するオーディオ装置に関するものである。   The technology disclosed in the present invention relates to an audio device, and more particularly to an audio device that is driven by power supply by a battery.

電池駆動のオーディオアンプでは、電池残量(電池に蓄積されている電気エネルギー量)の変動に伴い出力される電池電圧が変動することを考慮する必要がある。オーディオアンプの使用に応じて電池の電気エネルギーが消費され、電池残量が減少して電池電圧が低下していくからである。また、電池は有限の出力抵抗を有しており、電池から取り出される電流に応じて電池電圧の電圧降下が生ずることが知られている。オーディオアンプにおいては、音圧レベルの大きな出力領域で音響出力を行う場合、スピーカに流れる負荷電流が増大する。この場合、負荷電流が電池から供給されることにより出力抵抗での電圧降下が大きくなり、電池電圧が低下することが知られている。   In a battery-driven audio amplifier, it is necessary to take into consideration that the output battery voltage fluctuates with fluctuations in the remaining battery level (the amount of electrical energy stored in the battery). This is because the electric energy of the battery is consumed according to the use of the audio amplifier, the remaining battery level is reduced, and the battery voltage is lowered. Further, it is known that the battery has a finite output resistance, and a voltage drop of the battery voltage occurs according to the current taken out from the battery. In an audio amplifier, when sound output is performed in an output region with a large sound pressure level, the load current flowing through the speaker increases. In this case, it is known that when the load current is supplied from the battery, the voltage drop at the output resistance increases, and the battery voltage decreases.

図3は、電池駆動のオーディオアンプ1000の一般的な回路構成を示す回路ブロック図である。例えば3.0V〜4.2Vの範囲の使用電池電圧範囲が設定されている電池10の電池電圧は、昇圧回路20により昇圧されてアンプ50に電源電圧を給電する(例えば、8V)。この場合、昇圧回路20で昇圧された電圧は電圧制御回路100により制御され電池電圧に応じて電圧値が制限される。例えば、電池電圧の低下に応じて、5V〜8Vの範囲に制限される。   FIG. 3 is a circuit block diagram showing a general circuit configuration of the battery-powered audio amplifier 1000. For example, the battery voltage of the battery 10 in which the use battery voltage range of 3.0V to 4.2V is set is boosted by the booster circuit 20 to supply the power supply voltage to the amplifier 50 (for example, 8V). In this case, the voltage boosted by the booster circuit 20 is controlled by the voltage control circuit 100, and the voltage value is limited according to the battery voltage. For example, it is limited to a range of 5V to 8V according to a decrease in battery voltage.

一方、入力端子INから入力されるオーディオ信号は、CPU30により制御されるDSP40を経てアンプ50において増幅されスピーカ60を駆動する。   On the other hand, the audio signal input from the input terminal IN is amplified by the amplifier 50 via the DSP 40 controlled by the CPU 30 and drives the speaker 60.

オーディオアンプ1000は、電圧制御回路100によりアンプ50の電源電圧を降圧して制限することにより、回路動作として音圧レベルがクリップされてアンプ50から出力される。最大音圧レベルがクリップされたレベルに制限されることにより、スピーカ60に流れる負荷電流が制限される。負荷電流が制限されることにより電池電圧が使用電池電圧範囲を下回ることを防止することができる。   In the audio amplifier 1000, the voltage control circuit 100 reduces and limits the power supply voltage of the amplifier 50, so that the sound pressure level is clipped and output from the amplifier 50 as a circuit operation. By limiting the maximum sound pressure level to the clipped level, the load current flowing through the speaker 60 is limited. By limiting the load current, it is possible to prevent the battery voltage from falling below the operating battery voltage range.

尚、関連する先行技術文献として特許文献1などが開示されている。   Note that Patent Document 1 and the like are disclosed as related prior art documents.

特開2006−311382号公報JP 2006-31382 A

しかしながら、上記背景技術に記載のオーディオアンプ1000では、アンプ50の電源電圧を電池電圧に応じて制限するために電圧制御回路100を追加しなければならず、回路構成の複雑化と消費電流の増大を招来してしまい好ましくない。また、電圧制御回路100によりアンプ50の電源電圧を制限してアンプ50から出力される音圧レベルをクリップする方法では、電源電圧の電圧値を可変にする必要がある。しかしながら、アンプ50の電源電圧を可変にする方法で負荷電流の制御をきめ細かく行うことは難しく、電池残量に余裕を持たせた制御とせざるを得ない場合もある。電池残量を使い切らないうちに電源電圧の制限が下限に到達してしまい、オーディオアンプ1000の動作を停止せざるを得ないなど、電池駆動のオーディオアンプ1000において、電池残量を有効に使い切ることができない場合もあり問題である。   However, in the audio amplifier 1000 described in the above background art, the voltage control circuit 100 must be added in order to limit the power supply voltage of the amplifier 50 according to the battery voltage, which complicates the circuit configuration and increases the current consumption. Is unfavorable. Further, in the method of limiting the power supply voltage of the amplifier 50 by the voltage control circuit 100 and clipping the sound pressure level output from the amplifier 50, it is necessary to make the voltage value of the power supply voltage variable. However, it is difficult to finely control the load current by making the power supply voltage of the amplifier 50 variable, and there may be a case where it is necessary to perform control with a sufficient remaining battery capacity. The battery power is used up effectively in the battery-powered audio amplifier 1000, for example, the power supply voltage limit reaches the lower limit before the remaining battery power is used up, and the operation of the audio amplifier 1000 must be stopped. It is a problem that may not be possible.

また、アンプ50によっては、動作可能な電源電圧範囲が高いものもある。この場合には、電圧制御回路100により制限することができる電圧の範囲が高い電圧範囲に制限されてしまう。クリップ可能なレベルが制限されてしまうため、電池電圧に応じた負荷電流の制御を十分に行うことができないといった問題がある。   Some amplifiers 50 have a high operable power supply voltage range. In this case, the voltage range that can be limited by the voltage control circuit 100 is limited to a high voltage range. Since the clipable level is limited, there is a problem that it is not possible to sufficiently control the load current according to the battery voltage.

本願は上記の課題に鑑み提案されたものであって、電池駆動のオーディオ装置において、電池残量の低下や負荷電流の増大に伴う電池電圧の低下に応じて、デジタル信号処理により音圧レベルのクリップレベルを調整することが可能なオーディオ装置を提供することを目的とする。   The present application has been proposed in view of the above-described problems. In a battery-powered audio device, the sound pressure level is reduced by digital signal processing in accordance with a decrease in battery voltage accompanying a decrease in remaining battery power or an increase in load current. An object of the present invention is to provide an audio device capable of adjusting a clip level.

本願に係るオーディオ装置は、電池により駆動されるオーディオ装置に係るものである。DSPおよび制御部を備える。DSPは、入力されるオーディオ信号に対してデジタル信号処理を施す。制御部は、電池から出力される電池電圧の低下に応じて、DSPに対して、音圧レベルをクリップするクリップレベルを減じる設定を行う。   The audio device according to the present application relates to an audio device driven by a battery. A DSP and a control unit are provided. The DSP performs digital signal processing on the input audio signal. A control part performs the setting which reduces the clip level which clips a sound pressure level with respect to DSP according to the fall of the battery voltage output from a battery.

電池残量の変動や電池から供給すべき負荷電流の変動による電池電圧の変動に応じて、制御部が音圧レベルをクリップするクリップレベルを設定する。DSPは、制御部が設定したクリップレベルをデジタル信号処理に基づいて調整する。   The control unit sets a clip level at which the sound pressure level is clipped according to a change in battery voltage due to a change in remaining battery level or a change in load current to be supplied from the battery. The DSP adjusts the clip level set by the control unit based on digital signal processing.

これにより、電池残量の減少に伴う電池電圧の低下や負荷電流の増大に伴う電池電圧の低下を検出することに応じて、音圧レベルをクリップするクリップレベルを減じて最大音圧レベルを低下させ、この時の負荷電流を低減することができる。一般的な技術において、クラシック音楽等の音圧レベルに幅のあるオーディオ信号を再生する場合、音圧レベルが小さな出力領域では、負荷電流が大きくならず十分な電池電圧で駆動することができる。一方、音圧レベルが大きな出力領域では、負荷電流が増大して電池電圧が低下してしまうことがある。この場合、電池電圧が所定電圧を下回ってしまえば、電池に残留している電気エネルギーを使い切れないまま、オーディオ装置はシャットダウンされ動作が停止してしまうこととなる。本発明では、電池電圧の低下を検出することに応じて音圧レベルをクリップするクリップレベルを減じる。これにより、音圧レベルがクリップされた最大音圧レベルにおいて負荷電流を抑制することができる。最大音圧レベルでの電池電圧の低下が防止される。電池に残留されている電気エネルギーを使い切れない状態でのオーディオ装置の不測のシャットダウンを防止することができる。オーディオ装置の連続稼働時間を延長することができる。   As a result, the maximum sound pressure level is reduced by reducing the clip level for clipping the sound pressure level in response to detecting a decrease in the battery voltage due to a decrease in the remaining battery level or a decrease in the battery voltage due to an increase in the load current. The load current at this time can be reduced. In a general technique, when an audio signal having a wide sound pressure level such as classical music is reproduced, in an output region where the sound pressure level is small, the load current is not increased and the battery can be driven with a sufficient battery voltage. On the other hand, in the output region where the sound pressure level is large, the load current may increase and the battery voltage may decrease. In this case, if the battery voltage falls below a predetermined voltage, the audio device is shut down and the operation stops without using up the electric energy remaining in the battery. In the present invention, the clip level for clipping the sound pressure level is reduced in response to detecting a decrease in battery voltage. Thereby, the load current can be suppressed at the maximum sound pressure level where the sound pressure level is clipped. A decrease in battery voltage at the maximum sound pressure level is prevented. It is possible to prevent an unexpected shutdown of the audio device when the electric energy remaining in the battery is not used up. The continuous operation time of the audio device can be extended.

また、音圧レベルのクリップレベルの調整はDSPのデジタル信号処理により行うことができる。ここで、DSPは、ボリューム調整、イコライズ調整、ミキシング調整など、オーディオ装置が有する通常の調整動作に必須の構成である。必須の構成であるDSPを利用してクリップレベルの調整を行うことにより、クリップレベルの調整に専用の回路構成を追加する必要がない。専用回路の追加による回路構成の複雑化や消費電流の増大などを伴わずに音圧レベルのクリップレベルの調整を行うことができる。   The clip level of the sound pressure level can be adjusted by DSP digital signal processing. Here, the DSP is a configuration essential for normal adjustment operations of the audio apparatus such as volume adjustment, equalization adjustment, and mixing adjustment. By adjusting the clip level using the DSP which is an essential configuration, it is not necessary to add a dedicated circuit configuration for adjusting the clip level. The clip level of the sound pressure level can be adjusted without complicating the circuit configuration by adding a dedicated circuit and increasing the current consumption.

更に、クリップレベルの調整はDSPによるデジタル信号処理による調整であり、追加の回路構成に起因する制御上の制約などにより調整範囲などが制約されることはない。DSPのデジタル信号処理によりきめ細かい調整が可能である。   Further, the adjustment of the clip level is an adjustment by digital signal processing by the DSP, and the adjustment range is not restricted by the control restrictions caused by the additional circuit configuration. Fine adjustment is possible by DSP digital signal processing.

更に、本願に係るオーディオ装置において、制御部は、電池電圧を第1基準電圧と比較する第1比較手段を備え、第1比較手段により電池電圧が第1基準電圧を下回ることが検出されるごとに、クリップレベルを既設定のレベルから所定レベルを減じたレベルに設定する。第1比較手段により電池電圧の低下を検出することができる。第1基準電圧を、電池電圧の電圧値として使用電池電圧範囲の範囲内にはあるものの、負荷電流によっては電圧降下により使用電池電圧範囲の下限値を下回ってしまう可能性がある電圧値に設定する。電池残量の減少に伴い電池電圧が低下していく場合でも、電池電圧が第1基準電圧を下回ることが検出されるごとにクリップレベルを減じていくので、電池残量の減少に応じて最大音圧レベルを順次減じていくことができ、順次負荷電流を制限して、最大音圧レベルでの電池電圧の低下を抑制することができる。   Furthermore, in the audio apparatus according to the present application, the control unit includes first comparison means for comparing the battery voltage with the first reference voltage, and whenever the first comparison means detects that the battery voltage is lower than the first reference voltage. In addition, the clip level is set to a level obtained by subtracting a predetermined level from the preset level. The first comparison means can detect a decrease in battery voltage. Although the first reference voltage is within the range of the used battery voltage range as the voltage value of the battery voltage, it is set to a voltage value that may fall below the lower limit value of the used battery voltage range due to a voltage drop depending on the load current. To do. Even when the battery voltage decreases as the remaining battery level decreases, the clip level is decreased every time it is detected that the battery voltage falls below the first reference voltage. The sound pressure level can be decreased sequentially, and the load current can be limited sequentially to prevent a decrease in battery voltage at the maximum sound pressure level.

更に、制御部は、電池電圧を前記第1基準電圧より高電圧の第2基準電圧と比較する第2比較手段を備え、第2比較手段により電池電圧が第2基準電圧を上回ることを検出することに応じて、クリップレベルを直前に減じた所定レベルを加え戻したレベルに戻す。クリップレベルを減じることにより負荷電流が減少するので、電池電圧の電圧値は回復する。電池電圧が第1基準電圧を越えて更に高電圧の第2基準電圧を上回るまで回復する場合には、クリップレベルを直前のクリップレベルに戻すことができる。電池電圧の回復に伴って、クリップレベルのより高いレベルに戻すことができ、クリップされない音圧レベルの範囲を広げて、より自然な音質での再生を行うことができる。   The control unit further includes a second comparison unit that compares the battery voltage with a second reference voltage that is higher than the first reference voltage, and detects that the battery voltage exceeds the second reference voltage by the second comparison unit. In response to this, the clip level is returned to a level obtained by adding back a predetermined level that has been reduced immediately before. Since the load current is reduced by reducing the clip level, the voltage value of the battery voltage is recovered. When the battery voltage recovers until it exceeds the first reference voltage and exceeds the second reference voltage, which is a higher voltage, the clip level can be returned to the previous clip level. Along with the recovery of the battery voltage, the clip level can be returned to a higher level, and the range of the sound pressure level that is not clipped can be expanded to perform reproduction with a more natural sound quality.

更に、制御部は、電池電圧を第1基準電圧より低電圧の第3基準電圧と比較する第3比較手段を備え、第3比較手段により電池電圧が第3基準電圧を下回ることを検出することに応じて、動作停止を指令する。これにより、クリップレベルを減じていっても電池電圧が第1基準電圧より更に低電圧の第3基準電圧を下回ってしまう場合には、オーディオ装置の駆動に必要な電池電圧を確保できないとしてオーディオ装置の動作を停止する。ここで、第3基準電圧とは、例えば、使用電池電圧範囲の下限電圧値である。   The control unit further includes a third comparison unit that compares the battery voltage with a third reference voltage that is lower than the first reference voltage, and the third comparison unit detects that the battery voltage is lower than the third reference voltage. Command to stop the operation. As a result, if the battery voltage falls below the third reference voltage, which is lower than the first reference voltage, even if the clip level is reduced, it is determined that the battery voltage necessary for driving the audio device cannot be secured. Stop the operation. Here, the third reference voltage is, for example, the lower limit voltage value of the battery voltage range in use.

本願に係るオーディオ装置によれば、電池駆動のオーディオ装置において、電池残量の減少や負荷電流の増大に伴う電池電圧の低下に応じて、デジタル信号処理により出力される音圧レベルのクリップレベルを調整することができる。   According to the audio device according to the present application, in the battery-powered audio device, the clip level of the sound pressure level output by the digital signal processing is reduced according to the decrease in the battery voltage accompanying the decrease in the remaining battery level or the increase in the load current. Can be adjusted.

実施形態のオーディオ装置1の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of audio device 1 of an embodiment. クリップレベルの調整を行う際のフローチャートである。It is a flowchart at the time of adjusting a clip level. 従来技術のオーディオ装置の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the audio apparatus of a prior art.

図1は、本願に係る実施形態のオーディオ装置1の回路ブロック図である。オーディオ装置1は電池10を駆動源として動作する電池駆動の装置である。   FIG. 1 is a circuit block diagram of an audio apparatus 1 according to an embodiment of the present application. The audio device 1 is a battery-driven device that operates using the battery 10 as a drive source.

電池10から出力される電池電圧VBは、電池残量に応じて低下する。電池電圧VBとして使用可能な電圧範囲である使用電池電圧範囲が設定されている。例えば、3.0V〜4.2Vの電圧範囲である。電池電圧VBは、昇圧回路20により昇圧電圧VUPに昇圧される。昇圧電圧VUPはアンプ50の電源電圧として給電される。電池電圧VBを昇圧回路20により昇圧するのは、経時や使用による電池残量の変動により電池電圧VBが変動するためである。昇圧回路20により電池電圧VBの電圧値の変動に関わらず、所定電圧値(例えば、8V)の昇圧電圧VUPが出力されるので、アンプ50の電源電圧として好都合である。尚、後述するCPU30、DSP40の電源電圧としては、昇圧電圧VUPがそのまま給電することもでき、あるいは不図示の降圧電源回路により更に低電圧(例えば、3.3V、5.0Vなど)に降圧されたうえで給電される場合も考えられる。   The battery voltage VB output from the battery 10 decreases according to the remaining battery level. A battery voltage range that can be used as the battery voltage VB is set. For example, it is a voltage range of 3.0V to 4.2V. Battery voltage VB is boosted to boosted voltage VUP by booster circuit 20. The boosted voltage VUP is supplied as a power supply voltage for the amplifier 50. The reason why the battery voltage VB is boosted by the booster circuit 20 is that the battery voltage VB fluctuates due to fluctuations in the remaining battery level over time and usage. Since the booster circuit 20 outputs the boosted voltage VUP having a predetermined voltage value (for example, 8V) regardless of the variation of the voltage value of the battery voltage VB, it is convenient as the power supply voltage of the amplifier 50. As a power supply voltage for a CPU 30 and a DSP 40 described later, the boosted voltage VUP can be supplied as it is, or can be further stepped down to a lower voltage (for example, 3.3 V, 5.0 V, etc.) by a step-down power supply circuit (not shown). In some cases, power is also supplied.

電池電圧VBは、CPU30のAD変換ポート等のアナログ入力ポートに入力される。電池電圧VBはCPU30の内部でデジタル値に変換されたうえで、図2において後述する処理が実行される。この処理に設定されたクリップレベルが制御信号CTLによりDSP40に発せられる。尚、制御信号CTLは、このほかにもDSP40における各種の制御に必要な信号を含むデジタル信号である。   The battery voltage VB is input to an analog input port such as an AD conversion port of the CPU 30. The battery voltage VB is converted into a digital value inside the CPU 30, and then the processing described later in FIG. The clip level set for this processing is issued to the DSP 40 by the control signal CTL. The control signal CTL is a digital signal including other signals necessary for various controls in the DSP 40.

DSP40は、入力端子INから入力される入力オーディオ信号AINに対してデジタル信号処理を施す。通常の信号処理として、入力オーディオ信号AINに対してCPU30からの制御信号CTLなどに応じて、ボリューム調整や、イコライズ調整・ミキシング調整などの音質調整が行われ、出力オーディオ信号DAが出力される。   The DSP 40 performs digital signal processing on the input audio signal AIN input from the input terminal IN. As normal signal processing, sound quality adjustment such as volume adjustment, equalization adjustment, and mixing adjustment is performed on the input audio signal AIN according to the control signal CTL from the CPU 30, and the output audio signal DA is output.

出力オーディオ信号DAは、アンプ50により増幅されて増幅オーディオ信号DAAとしてスピーカ60に向けて出力される。   The output audio signal DA is amplified by the amplifier 50 and output to the speaker 60 as the amplified audio signal DAA.

ここで、DSP40は、CPU30から出力される制御信号CTLにより、クリップレベルが指令される。指令されるクリップレベルは、図2のフローチャートにより後述される制御により電池電圧VBの低下に応じてレベルが減じられて設定される。これにより、スピーカ60から出力されるクリップされた最大音圧レベルは、クリップされていない状態での電圧値である8Vから順次低下した電圧値となる。例えば、スピーカ60から出力される最大音圧レベルの振幅は、5V〜8Vの電圧値で制御されることとなる。   Here, the DSP 40 is instructed to set the clip level by the control signal CTL output from the CPU 30. The clip level to be commanded is set by reducing the level according to the decrease in the battery voltage VB by the control described later with reference to the flowchart of FIG. As a result, the maximum clipped sound pressure level output from the speaker 60 becomes a voltage value that sequentially decreases from 8V, which is a voltage value in a state where clipping is not performed. For example, the amplitude of the maximum sound pressure level output from the speaker 60 is controlled with a voltage value of 5V to 8V.

CPU30におけるクリップレベルの調整フローを図2に示す。オーディオ装置1に電源が投入され起動されると、CPU30はAD変換ポートに入力される電池電圧VBの電圧値を第1基準電圧V1と比較する。第1基準電圧V1は、例えば、電池電圧VBが使用電池電圧範囲(3.0V〜4.2V)の下限に近い電圧値である。例えば、V1=3.2Vである。   The clip level adjustment flow in the CPU 30 is shown in FIG. When the audio apparatus 1 is powered on and activated, the CPU 30 compares the voltage value of the battery voltage VB input to the AD conversion port with the first reference voltage V1. The first reference voltage V1 is, for example, a voltage value at which the battery voltage VB is close to the lower limit of the used battery voltage range (3.0V to 4.2V). For example, V1 = 3.2V.

電池電圧VBが第1基準電圧V1(3.2V)以上である間は(S1:NO)、比較動作を継続する。電池電圧VBが第1基準電圧V1(3.2V)を下回ると(S1:YES)、音圧レベルのクリップレベルを所定レベル(例えば、1dB)減ずる設定を行う(S3)。これにより、最大音圧レベルが所定レベル減じられたクリップレベルとなり、負荷電流が低減される。その結果、電池10の出力抵抗に負荷電流が流れることによる電圧降下が低減される。電池電圧VBの低下が抑制され電圧値が回復して第1基準電圧V1(3.2V)から上昇する。   While the battery voltage VB is equal to or higher than the first reference voltage V1 (3.2 V) (S1: NO), the comparison operation is continued. When the battery voltage VB falls below the first reference voltage V1 (3.2 V) (S1: YES), a setting is made to decrease the clip level of the sound pressure level by a predetermined level (for example, 1 dB) (S3). As a result, the maximum sound pressure level is reduced to a clip level by a predetermined level, and the load current is reduced. As a result, the voltage drop due to the load current flowing through the output resistance of the battery 10 is reduced. The decrease in the battery voltage VB is suppressed, the voltage value is recovered, and increases from the first reference voltage V1 (3.2V).

次に、電池電圧VBの電圧値を第2基準電圧V2と比較する(S5)。ここで、第2基準電圧V2は第1基準電圧V1(3.2V)より高電圧の電圧値を有している。電池電圧VBがステップ(S3)により所定レベルのクリップレベルの低減がなくとも音響出力を行える電圧値である。第1基準電圧V1に対してヒステリシスを有して設定された基準電圧である。例えば、V1=3.2Vに対して若干高めの電圧値である3.4Vである(V2=3.4V)。   Next, the voltage value of the battery voltage VB is compared with the second reference voltage V2 (S5). Here, the second reference voltage V2 has a voltage value higher than the first reference voltage V1 (3.2V). The battery voltage VB is a voltage value at which sound output can be performed without reducing the clip level of a predetermined level in step (S3). The reference voltage is set with hysteresis with respect to the first reference voltage V1. For example, the voltage value is slightly higher than V1 = 3.2V, which is 3.4V (V2 = 3.4V).

電池電圧VBが第2基準電圧V2(3.4V)を上回ると(S5:YES)、ステップ(S3)で減じたレベル分クリップレベルを加え戻す。具体的には、クリップレベルを1dB増大させる(S7)。ステップ(S3)でクリップレベルを減ずる前の状態に戻す。   When the battery voltage VB exceeds the second reference voltage V2 (3.4V) (S5: YES), the clip level is added back by the level reduced in step (S3). Specifically, the clip level is increased by 1 dB (S7). In step (S3), the state before the clip level is reduced is restored.

逆に、電池電圧VBが第2基準電圧V2(3.4V)以下である場合は(S5:NO)、更に、電池電圧VBの電圧値を第3基準電圧V3と比較する(S9)。ここで、第3基準電圧V3は第1基準電圧V1(3.2V)より更に低電圧の電圧値を有している。ステップ(S3)によりクリップレベルを減じても電池電圧VBが使用電池電圧範囲(3.0V〜4.2V)の電圧範囲に戻らない場合を示す。例えば、V3=3.0Vである。   Conversely, when the battery voltage VB is equal to or lower than the second reference voltage V2 (3.4V) (S5: NO), the voltage value of the battery voltage VB is further compared with the third reference voltage V3 (S9). Here, the third reference voltage V3 has a voltage value lower than the first reference voltage V1 (3.2 V). The case where the battery voltage VB does not return to the voltage range of the used battery voltage range (3.0 V to 4.2 V) even if the clip level is reduced in step (S3) is shown. For example, V3 = 3.0V.

電池電圧VBが第3基準電圧V3(3.0V)を下回ると(S9:YES)、ステップ(S3)でクリップレベルを減じたとしても電池電圧VBが使用電池電圧範囲(3.0V〜4.2V)の電圧範囲に復帰しないと判断され、電池残量が不足しているものとして、オーディオ装置1の動作を停止する(S11)。逆に、電池電圧VBが第3基準電圧V3(3.0V)以上あると判断されれば(S9:NO)、電池電圧VBが使用電池電圧範囲(3.0V〜4.2V)の電圧範囲にあると判断され、ステップ(S1)に戻って、電池電圧VBの比較検出処理を継続する。   When the battery voltage VB falls below the third reference voltage V3 (3.0 V) (S9: YES), even if the clip level is reduced in step (S3), the battery voltage VB is within the use battery voltage range (3.0 V to 4.V. 2V) is determined not to return to the voltage range, and the operation of the audio device 1 is stopped assuming that the remaining battery level is insufficient (S11). Conversely, if it is determined that the battery voltage VB is greater than or equal to the third reference voltage V3 (3.0V) (S9: NO), the battery voltage VB is in the voltage range of the used battery voltage range (3.0V to 4.2V). The process returns to step (S1), and the battery voltage VB comparison and detection process is continued.

ここで、CPU30は制御部の一例である。また、図2のフローチャートにおいて、ステップ(S1)の処理が第1比較手段の一例であり、ステップ(S5)の処理が第2比較手段の一例であり、ステップ(S9)の処理が第3比較手段の一例である。   Here, the CPU 30 is an example of a control unit. In the flowchart of FIG. 2, the process of step (S1) is an example of the first comparison unit, the process of step (S5) is an example of the second comparison unit, and the process of step (S9) is the third comparison unit. It is an example of a means.

入力オーディオ信号AINとしてクラシック音楽等のダイナミックレンジの広いオーディオ信号を例にとり本実施形態での作用効果を説明する。ダイナミックレンジの広いオーディオ信号では、音響出力中、音圧レベルが小さな期間と大きな期間とが混在する。音圧レベルの小さな場合には、アンプ50によるスピーカ60の駆動に伴う負荷電流が小さいため、電池電圧の低下も小さいものとなる。原音に沿った音響出力が得られる。 The effects of this embodiment will be described by taking an audio signal having a wide dynamic range such as classical music as an example of the input audio signal AIN. In an audio signal having a wide dynamic range, a period with a low sound pressure level and a period with a large sound pressure are mixed during sound output. When the sound pressure level is low, the load current accompanying the driving of the speaker 60 by the amplifier 50 is small, so that the decrease in the battery voltage is also small. Sound output along the original sound can be obtained.

音圧レベルの大きな場合には、スピーカ60の駆動に伴う負荷電流が大きいため、原音に沿った音響出力をそのまま出力すると、電池電圧の低下も大きなものとなる。音圧レベルの大きな音響が出力される時間が全出力期間の限られた時間であったとしても、その間に電池電圧VBが使用電池電圧範囲(3.0V〜4.2V)を下回れば、オーディオ装置は電源不足などによりシャットダウンしてしまうことが考えられる。全出力期間のうちの一部の時間における電池電圧VBの低下で装置がシャットダウンしてしまい、電池残量を有効に使い切ることができなくなる恐れがある。電池による連続稼働時間も短時間にならざるを得ない。   When the sound pressure level is high, the load current accompanying driving of the speaker 60 is large, so if the sound output along the original sound is output as it is, the battery voltage is greatly reduced. Even if the time during which sound with a large sound pressure level is output is a limited time of the entire output period, if the battery voltage VB falls below the operating battery voltage range (3.0 V to 4.2 V) during that period, the audio The device may be shut down due to power shortage. The apparatus shuts down due to a decrease in the battery voltage VB during a part of the entire output period, and the remaining battery charge may not be used up effectively. The continuous operation time with batteries must be short.

この点、本実施形態によれば、負荷電流による電池電圧VBの低下が最も顕著な最大音圧レベルにおいて、電池電圧VBの低下に応じてクリップレベルを減じて最大音圧レベルを低減する。これにより、最大音圧レベルでの負荷電流が低減されるため、負荷電流による電池電圧VBの低下を抑制することができる。電池電圧の低下が最も顕著に表れる最大音圧レベルにおいて、電池電圧VBを使用電池電圧範囲(3.0V〜4.2V)の電圧範囲に収めることができ、オーディオ装置1の動作を継続することができる。オーディオ装置1の連続稼働時間を延長することができる。   In this regard, according to the present embodiment, the maximum sound pressure level is reduced by reducing the clip level according to the decrease in the battery voltage VB at the maximum sound pressure level at which the decrease in the battery voltage VB due to the load current is most significant. Thereby, since the load current at the maximum sound pressure level is reduced, it is possible to suppress a decrease in the battery voltage VB due to the load current. The battery voltage VB can be kept within the voltage range of the used battery voltage (3.0 V to 4.2 V) at the maximum sound pressure level at which the battery voltage drop is most noticeable, and the operation of the audio device 1 is continued. Can do. The continuous operation time of the audio apparatus 1 can be extended.

また、DSP40のデジタル信号処理によりクリップレベルの調整が行われる。ここで、DSP40は、通常の制御であるボリューム調整、イコライズ調整、ミキシング調整などを行うオーディオ装置1にとって必須の構成である。必須の構成であるDSP40を利用してクリップレベルの調整を行うことができ、専用の回路構成を追加する必要がない。専用回路の追加による回路構成の複雑化や消費電流の増大などを伴わずに音圧レベルのクリップレベルの調整を行うことができる。   Further, the clip level is adjusted by the digital signal processing of the DSP 40. Here, the DSP 40 is an essential configuration for the audio apparatus 1 that performs volume control, equalization adjustment, mixing adjustment, and the like, which are normal controls. The clip level can be adjusted using the DSP 40 which is an essential configuration, and there is no need to add a dedicated circuit configuration. The clip level of the sound pressure level can be adjusted without complicating the circuit configuration by adding a dedicated circuit and increasing the current consumption.

更に、クリップレベルの調整は、DSP40のデジタル信号処理により、きめ細かい調整が可能である。   Furthermore, the clip level can be finely adjusted by the digital signal processing of the DSP 40.

また、ステップ(S1)により、電池電圧VBを第1基準電圧V1(3.2V)と比較してクリップレベルを減じて、ステップ(S5)により、電池電圧VBを第2基準電圧V2(3.4V)と比較してクリップレベルを元に戻す。これにより、負荷電流が最大になる最大音圧レベルにおいて、負荷電流を抑制して電池電圧VBの低下を抑制する際に、クリップレベルの低減を必要最小限とすることができる。最大音圧レベルでの音質を維持しながら電池電圧VBの低下を抑止することができる。   In step (S1), the battery voltage VB is compared with the first reference voltage V1 (3.2V) to reduce the clip level. In step (S5), the battery voltage VB is changed to the second reference voltage V2 (3. 4V), the clip level is restored. As a result, at the maximum sound pressure level at which the load current becomes maximum, the reduction of the clip level can be minimized when the load current is suppressed and the decrease in the battery voltage VB is suppressed. A decrease in battery voltage VB can be suppressed while maintaining the sound quality at the maximum sound pressure level.

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、CPU30とは別個にDSP40を備える構成について説明したが、本願はこれに限定されるものではない。DSP40は備えず、DSP40の機能をCPU30を備えて調整を行うことも可能である。
また、図2のフローチャートにおいて、ステップ(S9)はステップ(S1)、(S5)の後に行われるものとして記載したが、本願はこれに限定されるものではない。ステップ(S1)の判断の際、ステップ(S9)の処理も合わせて行うようにすることもできる。
また、実施形態では、クリップレベルの低減するレベルを1dBとして説明したが、本願はこれに限定されるものではない。順次低減する際の低減幅は、1dB以外の幅であってもよく、また、クリップレベルの低減の段階ごとに低減幅を変更することも可能である。低減されるに従って、低減幅を大きく、あるいは小さく設定することも可能である。また、検出される電池電圧VBの電圧値に応じて、クリップレベルの低減幅を調整することも可能である。すなわち、電池電圧VBの低下が大きな場合には、クリップレベルの低減幅を大きく設定し、電池電圧VBの低下が小さな場合には、クリップレベルの低減幅を小さく設定するなどの調整を行うことができる。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the embodiment, the configuration including the DSP 40 separately from the CPU 30 has been described, but the present application is not limited to this. It is also possible to adjust the functions of the DSP 40 with the CPU 30 without providing the DSP 40.
Moreover, in the flowchart of FIG. 2, although step (S9) was described as performing after step (S1) and (S5), this application is not limited to this. When determining in step (S1), the process in step (S9) can also be performed.
In the embodiment, the level at which the clip level is reduced is described as 1 dB, but the present application is not limited to this. The reduction width at the time of sequential reduction may be a width other than 1 dB, and the reduction width can be changed for each stage of clip level reduction. It is also possible to set the reduction range to be larger or smaller as it is reduced. It is also possible to adjust the clip level reduction width according to the detected voltage value of the battery voltage VB. That is, when the decrease in the battery voltage VB is large, the clip level reduction range is set to be large, and when the decrease in the battery voltage VB is small, the clip level reduction range is set to be small. it can.

1 オーディオ装置
10 電池
20 昇圧回路
30 CPU
40 DSP
50 アンプ
60 スピーカ
IN 入力端子
AIN 入力オーディオ信号
CTL 制御信号
DA 出力オーディオ信号
DAA 増幅オーディオ信号
V1 第1基準電圧
V2 第2基準電圧
V3 第3基準電圧
VB 電池電圧
VUP 昇圧電圧
1 Audio device 10 Battery 20 Booster circuit 30 CPU
40 DSP
50 Amplifier 60 Speaker IN Input Terminal AIN Input Audio Signal CTL Control Signal DA Output Audio Signal DAA Amplified Audio Signal V1 First Reference Voltage V2 Second Reference Voltage V3 Third Reference Voltage VB Battery Voltage VUP Boost Voltage

Claims (4)

電池により駆動されるオーディオ装置であって、
入力されるオーディオ信号に対してデジタル信号処理を施すDSPと、
前記電池から出力される電池電圧の低下に応じて、前記DSPに対して、音圧レベルをクリップするクリップレベルを減じる設定を行う制御部とを備えることを特徴とするオーディオ装置。
An audio device driven by a battery,
A DSP that performs digital signal processing on an input audio signal;
An audio device comprising: a control unit configured to perform a setting for reducing a clip level for clipping a sound pressure level for the DSP according to a decrease in a battery voltage output from the battery.
前記制御部は、
前記電池電圧を第1基準電圧と比較する第1比較手段を備え、
前記第1比較手段により前記電池電圧が前記第1基準電圧を下回ることが検出されるごとに、前記クリップレベルを既設定のレベルから所定レベルを減じたレベルに設定することを特徴とする請求項1に記載のオーディオ装置。
The controller is
First comparison means for comparing the battery voltage with a first reference voltage;
The clip level is set to a level obtained by subtracting a predetermined level from a preset level every time the first comparison means detects that the battery voltage is lower than the first reference voltage. 2. The audio device according to 1.
前記制御部は、
前記電池電圧を前記第1基準電圧より高電圧の第2基準電圧と比較する第2比較手段を備え、
前記第2比較手段により前記電池電圧が前記第2基準電圧を上回ることを検出することに応じて、前記クリップレベルを直前に減じた前記所定レベルを加え戻したレベルに戻すことを特徴とする請求項2に記載のオーディオ装置。
The controller is
A second comparing means for comparing the battery voltage with a second reference voltage higher than the first reference voltage;
In response to detecting that the battery voltage exceeds the second reference voltage by the second comparing means, the clip level is returned to a level obtained by adding back the predetermined level just before the clip level. Item 3. The audio device according to Item 2.
前記制御部は、
前記電池電圧を前記第1基準電圧より低電圧の第3基準電圧と比較する第3比較手段を備え、
前記第3比較手段により前記電池電圧が前記第3基準電圧を下回ることを検出することに応じて、動作停止を指令することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のオーディオ装置。

The controller is
A third comparing means for comparing the battery voltage with a third reference voltage lower than the first reference voltage;
The audio according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation stop command is issued in response to detecting that the battery voltage is lower than the third reference voltage by the third comparing means. apparatus.

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