JP2018061291A - Signal amplifier and signal supply control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号増幅装置、信号供給制御方法及び信号供給制御プログラム、並びに、当該信号供給制御プログラムが記録された記録媒体に関する。 The present invention relates to a signal amplification device, a signal supply control method, a signal supply control program, and a recording medium on which the signal supply control program is recorded.
従来から、スピーカからの音出力に際して、入力信号をパワー増幅して、増幅された出力信号をスピーカに供給する信号増幅装置が用いられている。例えば、車両に搭載される音響装置は、BTL(Balanced Transformer Less)増幅方式を採用した信号増幅装置を備え、電源電圧の中点電圧を基準電圧とする差動信号の形態で出力信号をスピーカへ供給する構成が、一般的となっている。 Conventionally, when a sound is output from a speaker, a signal amplifying apparatus that amplifies an input signal and supplies the amplified output signal to the speaker has been used. For example, an acoustic device mounted on a vehicle includes a signal amplifying device that employs a BTL (Balanced Transformer Less) amplification method, and outputs an output signal to a speaker in the form of a differential signal having a midpoint voltage of a power supply voltage as a reference voltage. The structure to supply is common.
こうした信号増幅装置の出力信号における直流成分の電圧値(直流(DC)オフセット電圧値)が許容範囲を超えると、スピーカが損傷してしまう。かかるスピーカの損傷という事態を回避するために、信号増幅装置の出力信号の直流オフセット電圧値を検出し、信号増幅装置の信号出力動作を制御することが一般的に行われている。 If the voltage value of the direct current component (direct current (DC) offset voltage value) in the output signal of such a signal amplifying device exceeds the allowable range, the speaker is damaged. In order to avoid such a situation where the speaker is damaged, it is generally performed to detect the DC offset voltage value of the output signal of the signal amplifying apparatus and control the signal output operation of the signal amplifying apparatus.
こうした信号増幅装置の信号出力動作の制御に関する技術として、入力信号が無信号状態(ミュート状態)のときの出力信号の電圧値を検出することにより、直流オフセット電圧値を検出し、検出された直流オフセット電圧値が許容範囲を超えた場合には、信号増幅装置の信号出力動作を停止させる技術がある(特許文献1参照:以下、「従来例」という)。この従来例の技術では、入力信号の無信号状態を生成するために、当該入力信号を出力する電子ボリュームを制御して、当該入力信号の無信号状態化を実現するようにしている。 As a technique related to the control of the signal output operation of such a signal amplifying device, the DC offset voltage value is detected by detecting the voltage value of the output signal when the input signal is in the no-signal state (mute state), and the detected DC There is a technique for stopping the signal output operation of the signal amplifying device when the offset voltage value exceeds an allowable range (see Patent Document 1: hereinafter referred to as “conventional example”). In the conventional technique, in order to generate a no-signal state of an input signal, an electronic volume that outputs the input signal is controlled to realize the no-signal state of the input signal.
上述した従来例の技術では、信号増幅装置の前段の電子ボリュームを制御して、信号増幅装置への入力信号の無信号状態化を実現するようになっている。しかしながら、例えば、楽曲音の再生中に当該無信号状態化を実行すると、楽曲音が途切れることになり、聴取者に違和感を与えることになってしまう。 In the conventional technology described above, the electronic volume of the previous stage of the signal amplifying device is controlled to realize the no-signal state of the input signal to the signal amplifying device. However, for example, when the no-signal state is executed during the reproduction of the music sound, the music sound is interrupted, and the listener feels uncomfortable.
そこで、入力信号を監視し、無信号状態となったことを確認したうえで、信号増幅装置の出力信号の直流オフセット電圧値を検出することが考えられる。しかし、この場合には、長時間にわたって当該直流オフセット電圧値を検出できない事態が発生すると、スピーカの損傷を深刻なものとしてしまいかねない。 Therefore, it is conceivable to detect the DC offset voltage value of the output signal of the signal amplifying device after monitoring the input signal and confirming that it has become a no-signal state. However, in this case, if a situation occurs in which the DC offset voltage value cannot be detected for a long time, the speaker may be seriously damaged.
そこで、通常の音出力動作を確保しつつ、スピーカを破損する可能性がある信号増幅装置の出力信号の直流オフセット電圧値の異常を検出し、迅速に、信号増幅装置の信号出力動作を停止させることができる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。 Therefore, while ensuring the normal sound output operation, the abnormality of the DC offset voltage value of the output signal of the signal amplifying device that may damage the speaker is detected, and the signal output operation of the signal amplifying device is quickly stopped. A technology that can do this is desired. Meeting this requirement is one of the problems to be solved by the present invention.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、スピーカを破損する可能性がある出力信号の直流オフセット電圧値の異常を検出し、迅速に、信号出力動作を停止させることができる信号増幅装置及び信号供給制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can detect an abnormality in a DC offset voltage value of an output signal that may damage a speaker and can quickly stop a signal output operation. An object of the present invention is to provide an amplifier and a signal supply control method.
請求項1に記載の発明は、入力信号を増幅して、増幅された出力信号をスピーカに供給する信号増幅装置であって、前記出力信号の電圧値が所定閾値を超えたことを検出する第1検出部と;前記出力信号の電圧値が、基準値を経由して変化したことを検出する第2検出部と;前記第1検出部によって前記出力信号の電圧値が前記所定閾値を超えたことが検出された後、前記第2検出部による検出がなされない状態が、予め定められた判定時間にわたって継続した場合に、前記出力信号の供給を停止させる制御を行う制御部と;を備える信号増幅装置である。 The invention according to claim 1 is a signal amplifying device that amplifies an input signal and supplies the amplified output signal to a speaker, and detects that the voltage value of the output signal exceeds a predetermined threshold value. 1 detection unit; a second detection unit that detects that the voltage value of the output signal has changed via a reference value; and the voltage value of the output signal exceeds the predetermined threshold by the first detection unit; A control unit that performs control to stop the supply of the output signal when a state in which the detection by the second detection unit is not performed after detection is continued for a predetermined determination time. It is an amplification device.
請求項5に記載の発明は、入力信号を増幅して、増幅された出力信号をスピーカに供給する信号増幅装置において使用される信号供給制御方法であって、前記出力信号の電圧値が所定閾値を超えたことを検出する第1検出工程と;前記出力信号電圧値が、基準値を経由して変化したことを検出する第2検出工程と;前記第1検出工程において前記出力信号の電圧値が前記所定閾値を超えたことが検出された後、前記第2検出工程において検出がなされない状態が、予め定められた判定時間にわたって継続した場合に、前記出力信号の供給を停止させる制御を行う制御工程と;を備える信号供給制御方法である。 The invention according to claim 5 is a signal supply control method used in a signal amplifying apparatus for amplifying an input signal and supplying the amplified output signal to a speaker, wherein the voltage value of the output signal is a predetermined threshold value. A first detection step for detecting that the output signal voltage value has been exceeded; a second detection step for detecting that the output signal voltage value has changed via a reference value; and a voltage value of the output signal in the first detection step When the state in which no detection is made in the second detection step continues for a predetermined determination time after it is detected that the value exceeds the predetermined threshold value, the supply of the output signal is stopped. A signal supply control method comprising: a control step;
請求項6に記載の発明は、入力信号を増幅して、増幅された出力信号をスピーカに供給する信号増幅装置が有するコンピュータに、請求項5に記載の信号供給制御方法を実行させる、ことを特徴とする信号供給制御プログラムである。 According to a sixth aspect of the present invention, a computer having a signal amplifying apparatus that amplifies an input signal and supplies the amplified output signal to a speaker is caused to execute the signal supply control method according to the fifth aspect. This is a featured signal supply control program.
請求項7に記載の発明は、入力信号を増幅して、増幅された出力信号をスピーカに供給する信号増幅装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項6に記載の信号供給制御プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。 According to a seventh aspect of the invention, the signal supply control program according to the sixth aspect is recorded so as to be readable by a computer included in a signal amplifying apparatus that amplifies an input signal and supplies the amplified output signal to a speaker. It is the recording medium characterized by the above.
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description and drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態を、図1〜図9を参照して説明する。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
<構成>
図1には、第1実施形態に係る信号増幅装置100Aの概略的な構成がブロック図にて示されている。この図1に示されるように、信号増幅装置100Aは、信号源210から送られた信号(以下、「入力信号」)IPSを受ける。そして、信号増幅装置100Aは、入力信号IPSをパワー増幅し、増幅結果を、差動信号である出力信号として、スピーカ220へ供給する。
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a signal amplifying
第1実施形態では、信号増幅装置100AはBTL方式を採用している。このため、出力信号の一方側の電圧値は、理想的には、信号増幅装置100Aに供給される電源電圧値VDDの(1/2)の基準値VST(=VDD/2)を対称中心として、出力信号の他方側の電圧値と対称な値となるようになっている。
In the first embodiment, the
なお、信号源210としては、例えば、音響装置における音量調整された音響信号、音声放送受信装置における音量調整された音声信号等が挙げられる。
Examples of the
図1に示されるように、信号増幅装置100Aは、増幅部110と、スイッチ部1201,1202と、電圧検出部130Aとを備えている。また、信号増幅装置100Aは、閾値超検出部140Aと、基準値交差検出部150Aと、供給制御部160Aとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
上記の増幅部110は、信号源210から送られた入力信号IPSを受ける。そして、増幅部110は、入力信号IPSをパワー増幅し、差動信号を生成する。この差動信号の一方側がスイッチ部1201及び電圧検出部130Aへ送られるともに、他方側がスイッチ部1202及び電圧検出部130Aへ送られる。
The amplifying
上記のスイッチ部1201は、開閉型のスイッチ素子を備えて構成されている。このスイッチ部1201は、一方側端子で増幅部110から送られた差動信号の一方側を受ける。また、スイッチ部1201の他方側端子が、配線部材を介してスピーカ220と接続されている。そして、スイッチ部1201は、供給制御部160Aから送られた供給制御指定OSCに従って、スイッチ素子の開閉を行う。
The switch unit 120 1 is configured to include an open / close type switch element. The switch unit 120 1 receives one side of the differential signal sent from the amplifying
スイッチ部1201では、供給制御指定OSCが「ON」である場合には、スイッチ素子を閉塞状態にする。この結果、差動信号の一方側が、スピーカ220へ供給される。
In the switch unit 120 1, when the supply control designation OSC is "ON", the switch element in the closed state. As a result, one side of the differential signal is supplied to the
また、スイッチ部1201では、供給制御指定OSCが「OFF」である場合には、スイッチ素子を開放状態とする。この結果、差動信号の一方側が、スピーカ220へ供給されなくなる。
Further, in the switch unit 120 1, when the supply control designation OSC is "OFF", the switch element in an open state. As a result, one side of the differential signal is not supplied to the
上記のスイッチ部1202は、開閉型のスイッチ素子を備えて構成されている。このスイッチ部1202は、一方側端子で増幅部110から送られた差動信号の他方側を受ける。また、スイッチ部1202の他方側端子が、配線部材を介してスピーカ220と接続されている。そして、スイッチ部1202は、供給制御部160Aから送られた供給制御指定OSCに従って、スイッチ素子の開閉を行う。
Switch 120 2 above, it is configured to include the opening and closing type switch element. The switch unit 120 2, whereas undergo other side of the differential signal transmitted from the
スイッチ部1202では、供給制御指定OSCが「ON」である場合には、スイッチ素子を閉塞状態にする。この結果、差動信号の他方側が、スピーカ220へ供給される。
In the switch unit 120 2, when the supply control designation OSC is "ON", the switch element in the closed state. As a result, the other side of the differential signal is supplied to the
また、スイッチ部1202では、供給制御指定OSCが「OFF」である場合には、スイッチ素子を開放状態とする。この結果、差動信号の他方側が、スピーカ220へ供給されなくなる。
Further, in the switch unit 120 2, when the supply control designation OSC is "OFF", the switch element in an open state. As a result, the other side of the differential signal is not supplied to the
以上のように、供給制御部160Aが、供給制御指定OSCを「ON」に設定したり、「OFF」に設定したりすることにより、差動信号をスピーカ220へ供給するか否かを制御できるようになっている。
As described above, the
上記の電圧検出部130Aは、増幅部110から送られた差動信号の一方側及び他方側を受ける。そして、電圧検出部130Aは、差動信号の一方側の電圧値を検出する。この検出結果が、検出電圧値VD1として、閾値超検出部140A及び基準値交差検出部150Aへ送られる。
The voltage detection unit 130 </ b> A receives one side and the other side of the differential signal sent from the
また、電圧検出部130Aは、差動信号の他方側の電圧値を検出する。この検出結果が、検出電圧値VD2として、閾値超検出部140A及び基準値交差検出部150Aへ送られる。
The
上記の閾値超検出部140Aは、電圧検出部130Aから送られた検出電圧値VD1,VD2を受ける。そして、閾値超検出部140Aは、検出電圧値VD1が所定閾値を超え、直流オフセット電圧の許容範囲外となっているか否かを検出する。すなわち、閾値超検出部140Aは、第1検出部としての機能を果たすようになっている。
Above-
ここで、「許容範囲」は、所定の上限閾値VTHを上限値とし、所定の下限閾値VTL(=VST−VTH)を下限値とする範囲となっている。なお、上限閾値VTH及び下限閾値VTLは、差電圧値(VTH−VTL)の差動信号が継続してスピーカ220に供給されてもスピーカ220を破損させないとの観点、及び、差電圧値(VTH−VTL)を極力大きくするとの観点から、スピーカ220の仕様等に基づいて予め定められる。
Here, the “allowable range” is a range in which a predetermined upper limit threshold V TH is an upper limit value and a predetermined lower limit threshold V TL (= V ST −V TH ) is a lower limit value. Note that the upper threshold value V TH and the lower threshold value V TL are different from the viewpoint that the
閾値超検出部140Aは、検出電圧値VD1が許容範囲外となっている場合には、「ON」に設定された閾値超検出結果OT1を供給制御部160Aへ送る。一方、検出電圧値VD1が許容範囲外とはなっていない場合には、「OFF」に設定された閾値超検出結果OT1を供給制御部160Aへ送る。
When the detected voltage value VD 1 is outside the allowable range, the threshold value
また、閾値超検出部140Aは、検出電圧値VD2が所定閾値(所定の上限閾値VTH、又は、所定の下限閾値VTL)を超え、直流オフセット電圧の許容範囲外となっているか否かを検出する。そして、閾値超検出部140Aは、検出電圧値VD2が許容範囲外となっている場合には、「ON」に設定された閾値超検出結果OT2を供給制御部160Aへ送る。一方、検出電圧値VD2が許容範囲外とはなっていない場合には、「OFF」に設定された閾値超検出結果OT2を供給制御部160Aへ送る。
The
こうして閾値超検出部140Aから供給制御部160Aへ送られる閾値超検出結果OT1,OT2は、入力信号IPSが無信号状態であるか、有信号状態であるかにかかわらず得られるものとなっている。
Thus, the threshold value excess detection results OT 1 and OT 2 sent from the threshold value
上記の基準値交差検出部150Aは、電圧検出部130Aから送られた検出電圧値VD1,VD2を受ける。そして、基準値交差検出部150Aは、検出電圧値VD1が基準値VSTを経由して変化したことを検出する。すなわち、基準値交差検出部150Aは、第2検出部としての機能を果たすようになっている。
The reference value
検出電圧値VD1が基準値VSTを経由する変化をしたことを検出すると、基準値交差検出部150Aは、交差通知CR1を一時的に「ON」として、供給制御部160Aへ送る。また、基準値交差検出部150Aは、検出電圧値VD2が基準値VSTを経由して変化したことを検出する。検出電圧値VD2が基準値VSTを経由する変化をしたことを検出すると、基準値交差検出部150Aは、交差通知CR2を一時的に「ON」として、供給制御部160Aへ送る。
When it is detected that a change in the detected voltage value VD 1 goes through the reference value V ST, the reference
こうして、基準値交差検出部150Aから供給制御部160Aへ送られる交差通知CR1,CR2は、入力信号IPSが無信号状態であるか、有信号状態であるかにかかわらず生成できるものとなっている。
Thus, the intersection notifications CR 1 and CR 2 sent from the reference value
なお、以下の説明においては、交差通知CRj(j=1,2)が一時的に「ON」となることを、単に「交差通知CRj」ともいう。 In the following description, the fact that the intersection notification CR j (j = 1, 2) is temporarily “ON” is also simply referred to as “cross notification CR j ”.
上記の供給制御部160Aは、監視タイマを備えて構成されている。この供給制御部160Aは、閾値超検出部140Aから送られた閾値超検出結果OT1,OT2、及び、基準値交差検出部150Aから送られた交差通知CR1,CR2を受ける。そして、供給制御部160Aは、閾値超検出結果OT1,OT2、及び、交差通知CR1,CR2に基づいて、供給制御指定OSCを生成し、生成された供給制御指定OSCをスイッチ部1201,1202へ送る。すなわち、供給制御部160Aは、制御部としての機能を果たすようになっている。
The
かかる供給制御指定OSCの生成に際して、供給制御部160Aは、内部フラグFL1が「OFF」である場合に閾値超検出結果OT1が「ON」となると、内部フラグFL1を「ON」とする。また、供給制御部160Aは、内部フラグFL1が「ON」である場合に交差通知CR1を受けると、内部フラグFL1を「OFF」とする。そして、供給制御部160Aは、内部フラグFL1が「ON」である状態が、所定の判定時間以上にわたって継続すると、供給制御指定OSCを「OFF」に設定し、供給制御指定OSCをスイッチ部1201,1202へ送る。
When generating the supply control designation OSC, the
一方、供給制御部160Aは、内部フラグFL2が「OFF」である場合に閾値超検出結果OT2が「ON」となると、内部フラグFL2を「ON」とする。また、供給制御部160Aは、内部フラグFL2が「ON」である場合に交差通知CR2を受けると、内部フラグFL2を「OFF」とする。そして、供給制御部160Aは、内部フラグFL2が「ON」である状態が、所定の判定時間以上にわたって継続すると、供給制御指定OSCを「OFF」に設定し、供給制御指定OSCをスイッチ部1201,1202へ送る。
On the other hand, when the internal flag FL 2 is “OFF” and the threshold value excess detection result OT 2 is “ON”, the
なお、「所定の判定時間」は、スピーカを破損させないとの観点から、スピーカ220の仕様、実験、経験等により予め定められる。
Note that the “predetermined determination time” is determined in advance by the specification, experiment, experience, etc. of the
すなわち、供給制御部160Aは、閾値超検出結果OT1及び交差通知CR1の変化に応じて、内部フラグFL1の値を更新するとともに、閾値超検出結果OT2及び交差通知CR2の変化に応じて、内部フラグFL2の値を更新する。そして、供給制御部160Aは、内部フラグFL1又は内部フラグFL2が「ON」となっている状態が所定の判定時間以上にわたって継続すると、供給制御指定OSCを「OFF」とし、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されなくする。
That is, the
以上のようにして各構成要素が機能する信号増幅装置100Aにおける検出電圧値VDjの変化態様に応じた、閾値超検出結果OTj、交差通知CRj及び内部フラグFLjの変化の様子の例が、図2〜図8に示されている。なお、図2〜図8には、増幅部110から出力される差動信号の片側の検出電圧値の変化態様に応じた、閾値超検出結果、交差通知及び内部フラグ(すなわち、添字「j」の値が「1」又は「2」)の変化の様子の例が、示されている。
Examples of changes in threshold value super detection result OT j , intersection notification CR j, and internal flag FL j according to the change mode of detection voltage value VD j in
図2〜図8では、検出電圧値VDjが取り得る最大値が、「VMAX」として示されている。なお、第1実施形態においては、最大値VMAXは、上述した電源電圧値VDDとほぼ同一の値となっている。 2 to 8, the maximum value that the detection voltage value VD j can take is indicated as “V MAX ”. In the first embodiment, the maximum value V MAX is substantially the same value as the power supply voltage value V DD described above.
図2には、増幅部110が、直流オフセット電圧の観点から正常であり、かつ、入力信号IPSが無信号状態にある場合の例が示されている。この場合には、検出電圧値VDjが、継続して許容範囲内にあり、かつ、基準値VSTを経由して変化することがない。このため、閾値超検出結果OTjが「OFF」、内部フラグFLjが「OFF」、かつ、交差通知CRjが発行されない状態が継続する。
FIG. 2 shows an example in which the
図3には、増幅部110が、直流オフセット電圧の観点から異常であり、かつ、入力信号IPSが無信号状態にある場合の例が示されている。この場合には、検出電圧値VDjが、継続して許容範囲外にあり、かつ、基準値VSTを経由して変化することのない。このため、閾値超検出結果OTjが「ON」、内部フラグFLjが「ON」、かつ、交差通知CRjが発行されない状態が継続する。
FIG. 3 shows an example in which the
図4には、増幅部110が、直流オフセット電圧の観点から正常であり、かつ、入力信号IPSが小信号状態にある場合の例が示されている。この場合には、検出電圧値VDjが、継続して許容範囲内にあり、かつ、ときおり基準値VSTを経由して変化する。このため、閾値超検出結果OTjが「OFF」、かつ、内部フラグFLjが「OFF」の状態が継続するとともに、交差通知CRjがときおり発行される。
FIG. 4 shows an example in which the
図5には、増幅部110が、直流オフセット電圧の観点から異常であり、かつ、入力信号IPSが小信号状態にある場合の例が示されている。この場合には、検出電圧値VDjが、ときおり許容範囲内となるが、基準値VSTを経由して変化することがない。このため、閾値超検出結果OTjが「ON」、内部フラグFLjが「ON」の状態が長期間にわたって継続するとともに、交差通知CRjが発行されない状態が継続する。
FIG. 5 shows an example in which the
図6には、増幅部110が、直流オフセット電圧の観点から正常であり、かつ、入力信号IPSが大信号状態にある場合の例が示されている。この場合には、検出電圧値VDjが、許容範囲内にある期間と許容範囲内にある期間とが繰り返されるとともに、基準値VSTを経由する変化が比較的短期間のうちに発生する。このため、閾値超検出結果OTjが「ON」と「OFF」とを頻繁に繰り返すが、交差通知CRjが比較的短期間のうちに発行されるので、内部フラグFLjが「ON」の状態が長期間にわたって継続することはない。
FIG. 6 shows an example in which the
図7には、増幅部110が、直流オフセット電圧の観点から比較的軽度の異常であり、かつ、入力信号IPSが大信号状態にある場合の例が示されている。この場合には、図6の場合と同様に、検出電圧値VDjが、許容範囲内にある期間と許容範囲外にある期間とが繰り返されるとともに、基準値VSTを経由する変化が比較的短期間のうちに発生する。このため、閾値超検出結果OTjが「ON」と「OFF」とを頻繁に繰り返すが、交差通知CRjが比較的短期間のうちに発行されるので、内部フラグFLjが「ON」の状態が長期間にわたって継続することはない。
FIG. 7 shows an example in which the
図8には、増幅部110が、直流オフセット電圧の観点からの異常が進行し、検出電圧値VDjが、基準値VSTを経由して変化することがなくなってしまった場合の例が示されている。この場合には、検出電圧値VDjが、許容範囲内にある期間と許容範囲外にある期間とが発生するとともに、基準値VSTを経由する変化が発生しない。このため、閾値超検出結果OTjが「ON」と「OFF」とを頻繁に繰り返す一方で、交差通知CRjが発行されないので、内部フラグFLjが「ON」の状態が長期間にわたって継続する。
8, the
増幅部110が直流オフセット電圧の観点から正常である図2,4,6に示されるような場合には、供給制御部160Aは、供給制御指定OSCを「ON」とし、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されるようにする。また、増幅部110が直流オフセット電圧の観点から異常であって、図3,5,8に示されるような場合には、供給制御部160Aは、供給制御指定OSCを「OFF」とし、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されないようにする。
When the
なお、増幅部110が直流オフセット電圧の観点から異常ではあるが、図7に示されるような場合には、供給制御部160Aは、供給制御指定OSCを「OFF」とし、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されないようにすることはできない。しかしながら、図7に示されるような状況では、スピーカ220を流れる電流は交流状態になっているので、スピーカ220が破損されることはない。また、図7に示されるような状況は永続するものではなく、いずれは、図3、図5又は図8に示されるような状況に移る。こうした遷移が発生した時点で、供給制御部160Aは、供給制御指定OSCを「OFF」とし、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されないようにする。
Although the
<動作>
次に、上記のように構成された信号増幅装置100Aの動作について、供給制御部160Aによる差動信号(出力信号)の供給制御処理に主に着目して説明する。
<Operation>
Next, the operation of the
なお、増幅部110、電圧検出部130Aは、既に動作を開始しており、検出電圧値VD1,VD2は、閾値超検出部140A及び基準値交差検出部150Aへ逐次送られているものとする。また、閾値超検出部140A及び基準値交差検出部150Aは、既に動作を開始しており、閾値超検出結果OT1,OT2、及び、交差通知CR1,CR2が、供給制御部160Aへ逐次送られているものとする。
The
また、当初においては、供給制御部160Aは、供給制御指定OSCを「ON」としているものとする。すなわち、当初においては、スイッチ部1201,1202におけるスイッチ素子が閉塞状態となり、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されているものする。
In addition, initially, it is assumed that the
なお、供給制御部160Aは、閾値超検出結果OT1及び交差通知CR1の変化に対応した処理と、閾値超検出結果OT2及び交差通知CR2の変化に対応した処理とを並行して実行するが、これらの処理は同様の処理となっている。そこで、以下においては、一方の処理を、閾値超検出結果OTj(j=1又2)及び交差通知CRjの変化に応じた対応した処理として説明する。
The
供給制御処理に際しては、図9に示されるように、まず、ステップS11において、供給制御部160Aが、内部フラグFLjを「OFF」とするとともに、監視タイマをクリアする。引き続き、ステップS12において、供給制御部160Aが、閾値超検出結果OTjが「ON」となったか否かを判定する。ステップS12における判定の結果が否定的であった場合(ステップS12:N)には、ステップS12の処理が繰り返される。
In the supply control process, as shown in FIG. 9, first, in step S11, the
閾値超検出結果OTjが「ON」となり、ステップS12における判定の結果が肯定的となると(ステップS12:N)、処理はステップS13へ進む。このステップS13では、供給制御部160Aが、内部フラグFLjを「ON」とするとともに、監視タイマをスタートさせる。
When the threshold value detection result OT j is “ON” and the determination result in step S12 is affirmative (step S12: N), the process proceeds to step S13. In step S13, the
次に、ステップS14において、供給制御部160Aが、交差通知CRjを受けたか否かを判定する。ステップS14における判定の結果が否定的であった場合(ステップS14:N)には、処理はステップS15へ進む。
Next, in step S14, the
ステップS15では、供給制御部160Aが、ステップS13において監視タイマをスタートさせてから所定の判定時間が経過したか否かを判定する。ステップS15における判定の結果が否定的であった場合(ステップS15:N)には、処理はステップS14へ戻る。この後、ステップS14又はステップS15における判定の結果が肯定的となるまで、ステップS14,S15の処理が繰り返される。
In step S15,
監視タイマをスタートさせてから、所定の判定時間が経過する前に交差通知CRjを受け、ステップS14における判定の結果が肯定的となると(ステップS14:Y)、処理はステップS11へ戻る。この後、ステップS15における判定の結果が肯定的となるまで、ステップS11〜S15の処理が繰り返される。 If the intersection notification CRj is received before the predetermined determination time has elapsed since the start of the monitoring timer and the determination result in step S14 is affirmative (step S14: Y), the process returns to step S11. Thereafter, the processes in steps S11 to S15 are repeated until the result of the determination in step S15 becomes affirmative.
監視タイマをスタートさせてから、交差通知CRjを受けることなく、所定の判定時間が経過し、ステップS15における判定の結果が肯定的となると(ステップS15:Y)、処理はステップS16へ進む。このステップS16では、供給制御部160Aが、供給制御指定OSCを「OFF」とし、スイッチ部1201,1202へ送る。この結果、スイッチ部1201,1202におけるスイッチ素子が開放状態となり、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されなくする。
If the predetermined determination time elapses without receiving the intersection notification CR j after the monitoring timer is started and the determination result in step S15 is affirmative (step S15: Y), the process proceeds to step S16. In step S16, the
ステップS16の処理が終了すると、供給制御部160Aが、直流オフセット電圧に異常があることを、発光素子等により利用者に提示する。そして、供給制御部160Aによる供給制御処理が終了する。
When the process of step S16 ends, the
以上説明したように、第1実施形態では、閾値超検出部140Aが、増幅部110から出力された差動信号の一方側及び他方側の電圧値のそれぞれが、直流オフセット電圧に関する所定閾値を超え、所定の許容範囲外にあることを検出する。また、基準値交差検出部150Aが、当該差動信号の一方側及び他方側の電圧値のそれぞれが、基準値を経由して変化したことを検出する。こうした閾値超検出部140A及び基準値交差検出部150Aによる検出は、入力信号IPSが無信号状態であるか、有信号状態であるかにかかわらず、有効に行うことができる。
As described above, in the first embodiment, the threshold
そして、供給制御部160Aが、当該差動信号の一方側及び他方側の電圧値のいずれかが、当該許容範囲外であることが検出された後、所定の判定時間以上にわたって基準値を経由して変化しなかった場合に、スイッチ部1201,1202におけるスイッチ素子を開放状態とさせ、当該差動信号がスピーカ220に供給されなくする。
Then, after the
したがって、第1実施形態によれば、スピーカへ供給される差動信号の一方側及び他方側のそれぞれについて、スピーカの破損の原因となり得る直流オフセット電圧の異常を検出し、迅速に、信号増幅装置としての信号出力動作を停止させることができる。 Therefore, according to the first embodiment, for each of one side and the other side of the differential signal supplied to the speaker, an abnormality of the DC offset voltage that can cause damage to the speaker is detected, and the signal amplifying apparatus can be quickly detected. The signal output operation can be stopped.
[第2実施形態]
まず、本発明の第2実施形態を、図10〜12を主に参照して説明する。
[Second Embodiment]
First, a second embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIGS.
<構成>
図10には、第2実施形態に係る信号増幅装置100Bの概略的な構成がブロック図にて示されている。この図10に示されるように、信号増幅装置100Bは、上述した信号増幅装置100Aと同様に、信号源210から送られた入力信号IPSを受け、差動信号である出力信号をスピーカ220へ供給する。
<Configuration>
FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a signal amplifying device 100B according to the second embodiment. As shown in FIG. 10, the signal amplifying apparatus 100B receives the input signal IPS sent from the
図10に示されるように、信号増幅装置100Bは、上述した信号増幅装置100Aと比べて、電圧検出部130A、閾値超検出部140A、基準値交差検出部150A及び供給制御部160Aに代えて、差電圧検出部130B、閾値超検出部140B、基準値交差検出部150B及び供給制御部160Bを備える点が異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。
As shown in FIG. 10, the signal amplifying device 100B is replaced with the
上記の差電圧検出部130Bは、増幅部110から送られた差動信号の一方側及び他方側を受ける。そして、差電圧検出部130Bは、差動信号の一方側の電圧値と他方側の電圧値との差である差電圧を検出する。この検出結果が、検出差電圧値VSDとして、閾値超検出部140B及び基準値交差検出部150Bへ送られる。
The differential voltage detection unit 130 </ b> B receives one side and the other side of the differential signal sent from the
上記の閾値超検出部140Bは、差電圧検出部130Bから送られた検出差電圧値VSDを受ける。そして、閾値超検出部140Bは、検出差電圧値VSDが所定閾値を超え、直流オフセット電圧の許容範囲外となっているか否かを検出する。
The threshold value
ここで、「許容範囲」は、所定の上限閾値VSHを上限値とし、所定の下限閾値VSL(=−VSH)を下限値とする範囲となっている。なお、上限閾値VSH及び下限閾値VSLは、継続してスピーカ220に供給されてもスピーカ220を破損させないとの観点、及び、上限閾値VSHを極力大きくするとの観点から、スピーカ220の仕様等に基づいて予め定められる。すなわち、上限閾値VSHとしては、上述した上限閾値VTHと下限閾値VTLとの差電圧値(VTH−VTL)に相当する値が採用される。
Here, the “allowable range” is a range in which a predetermined upper limit threshold V SH is an upper limit value and a predetermined lower limit threshold V SL (= −V SH ) is a lower limit value. The upper limit threshold V SH and the lower limit threshold V SL are the specifications of the
閾値超検出部140Bは、検出差電圧値VSDが許容範囲外となっている場合には、「ON」に設定された閾値超検出結果OTSを供給制御部160Bへ送る。一方、検出電圧差値VSDが許容範囲外とはなっていない場合には、「OFF」に設定された閾値超検出結果OTSを供給制御部160Bへ送る。
When the detection difference voltage value VSD is outside the allowable range, the threshold value
こうして閾値超検出部140Bから供給制御部160Bへ送られる閾値超検出結果OTSは、入力信号IPSが無信号状態であるか、有信号状態であるかにかかわらず得られるものとなっている。
The threshold value super detection result OTS sent from the threshold value
上記の基準値交差検出部150Bは、差電圧検出部130Bから送られた検出差電圧値VSDを受ける。そして、基準値交差検出部150Bは、検出差電圧値VSDが基準値VSS(=0[V]))経由して変化したことを検出する。検出差電圧値VSDが0[V]を経由する変化をしたことを検出すると、基準値交差検出部150Bは、交差通知CRSを一時的に「ON」として、供給制御部160Bへ送る。
The reference value
こうして、基準値交差検出部150Bから供給制御部160Bへ送られる交差通知CRSは、入力信号IPSが無信号状態であるか、有信号状態であるかにかかわらず生成できるものとなっている。
Thus, the intersection notification CRS sent from the reference value
なお、以下の説明においては、交差通知CRSが一時的に「ON」となることを、単に「交差通知CRS」ともいう。 In the following description, the fact that the intersection notification CRS is temporarily “ON” is simply referred to as “intersection notification CRS”.
上記の供給制御部160Bは、上述した供給制御部160Aと同様に、監視タイマを備えて構成されている。この供給制御部160Bは、閾値超検出部140Bから送られた閾値超検出結果OTS、及び、基準値交差検出部150Bから送られた交差通知CRSを受ける。そして、供給制御部160Bは、閾値超検出結果OTS及び交差通知CRSに基づいて、供給制御指定OSCを生成し、生成された供給制御指定OSCをスイッチ部1201,1202へ送る。
The
かかる供給制御指定OSCの生成に際して、供給制御部160Bは、内部フラグFLGが「OFF」である場合に閾値超検出結果OTSが「ON」となると、内部フラグFLGを「ON」とする。また、供給制御部160Bは、内部フラグFLGが「ON」である場合に交差通知CRSを受けると、内部フラグFLGを「OFF」とする。そして、供給制御部160Bは、内部フラグFLGが「ON」である状態が、所定の判定時間以上にわたって継続すると、供給制御指定OSCを「OFF」に設定し、供給制御指定OSCをスイッチ部1201,1202へ送る。
When generating the supply control designation OSC, the
すなわち、供給制御部160Bは、閾値超検出結果OTS及び交差通知CRSの変化に応じて、内部フラグFLGの値を更新する。そして、供給制御部160Bは、内部フラグFLGが「ON」となっている状態が所定の判定時間以上にわたって継続すると、供給制御指定OSCを「OFF」とし、増幅部110により生成された差動信号がスピーカ220に供給されなくする。
That is, the
なお、図11には、上記の信号増幅装置100Bにおける検出差電圧値VSDの変化態様に応じた、閾値超検出結果OTS、交差通知CRS及び内部フラグFLSの変化の様子の例が、上述した図6に対応する場合を代表的に示されている。なお、上述した図2〜図5、図7及び図8に相当する場合については、図11と図6との相違点が異なるのみなので、図示を省略する。 Note that FIG. 11 illustrates an example of how the threshold value super detection result OTS, the cross notification CRS, and the internal flag FLS change according to the change mode of the detection difference voltage value VSD in the signal amplification device 100B. A case corresponding to 6 is representatively shown. In the case corresponding to FIGS. 2 to 5, 7, and 8 described above, only the difference between FIG. 11 and FIG.
図11では、検出差電圧値VSDが取り得る最大値が、「VMAX(>0)」として示されるとともに、検出差電圧値VSDが取り得る最小値が、「VMIN」として示される。なお、第2実施形態においては、最大値VMAXは、上述した電源電圧値VDDのほぼ2倍の値となっている。また、最小値VMINの絶対値は、最大値VMAXと一致している。 In FIG. 11, the maximum value that the detection difference voltage value VSD can take is shown as “V MAX (> 0)”, and the minimum value that the detection difference voltage value VSD can take is shown as “V MIN ”. In the second embodiment, the maximum value V MAX is approximately twice the power supply voltage value V DD described above. Further, the absolute value of the minimum value V MIN coincides with the maximum value V MAX .
<動作>
次に、上記のように構成された信号増幅装置100Bの動作について、供給制御部160Bによる差動信号(出力信号)の供給制御処理に主に着目して説明する。
<Operation>
Next, the operation of the signal amplifying apparatus 100B configured as described above will be described mainly focusing on the supply control processing of the differential signal (output signal) by the
供給制御処理に際して、信号増幅装置100Bは、図12に示されるように、上述した図9に示したステップS11〜S16における処理と同様の処理が、ステップS21〜S26において実行する。 In the supply control process, the signal amplifying apparatus 100B executes, in steps S21 to S26, the same processes as the processes in steps S11 to S16 shown in FIG. 9 described above, as shown in FIG.
以上説明したように、第2実施形態では、閾値超検出部140Bが、増幅部110から出力された差動信号の一方側の電圧値と他方側の電圧値との差電圧が、所定閾値を超え、直流オフセット電圧に関する所定の許容範囲外にあることを検出する。また、基準値交差検出部150Bは、当該差電圧が基準値(=0[V])を経由して変化したことを検出する。こうした閾値超検出部140B及び基準値交差検出部150Bによる検出は、入力信号IPSが無信号状態であるか、有信号状態であるかにかかわらず、有効に行うことができる。
As described above, in the second embodiment, the threshold value
そして、供給制御部160Bが、当該差電圧が、当該許容範囲外であることが検出された後、所定の判定時間以上にわたって基準値を経由して変化しなかった場合に、スイッチ部1201,1202におけるスイッチ素子を開放状態とさせ、当該差動信号がスピーカ220に供給されなくする。
When the
したがって、第2実施形態によれば、スピーカへ供給される差動信号の一方側の電圧値と他方側の電圧値との差電圧について、スピーカの破損の原因となり得る直流オフセット電圧の異常を検出し、迅速に、信号増幅装置としての信号出力動作を停止させることができる。 Therefore, according to the second embodiment, an abnormality in the DC offset voltage that may cause damage to the speaker is detected with respect to the differential voltage between the voltage value on one side and the voltage value on the other side of the differential signal supplied to the speaker. Thus, the signal output operation as the signal amplifying device can be quickly stopped.
[実施形態の変形]
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
例えば、上記の第1実施形態では、出力信号である差動信号の両側のそれぞれについて、スピーカの破損の原因となり得る直流オフセット電圧の異常を検出するようにした。これに対し、差動信号の一方側が、差動信号の他方側に基づいて生成されるような場合には、差動信号の一方側のみについて、スピーカの破損の原因となり得る直流オフセット電圧の異常を検出するようにしてもよい。 For example, in the first embodiment described above, an abnormality in the DC offset voltage that may cause damage to the speaker is detected on both sides of the differential signal that is the output signal. On the other hand, when one side of the differential signal is generated based on the other side of the differential signal, an abnormality in the DC offset voltage that may cause damage to the speaker on only one side of the differential signal. May be detected.
また、家庭用音響装置のように、出力信号が単一信号である場合には、当該単一信号について、第1実施形態における差動信号の片側で行ったスピーカの破損の原因となり得る直流オフセット電圧の異常を検出するようにしてもよい。 In addition, when the output signal is a single signal as in a home audio device, a DC offset that may cause damage to the speaker performed on one side of the differential signal in the first embodiment for the single signal. A voltage abnormality may be detected.
また、上記の第2実施形態では、出力信号である差動信号の一方側の電圧値と他方側の電圧値との差電圧について、スピーカの破損の原因となり得る直流オフセット電圧の異常を検出するようにした。これに対し、当該差電圧に対する直流オフセット電圧の異常を検出とともに、差動信号の片側についても、直流オフセット電圧の異常を検出するようにしてもよい。この場合には、スピーカの破損の原因とはならない増幅部の異常を併せて検出することができる。 In the second embodiment described above, an abnormality in the DC offset voltage that may cause damage to the speaker is detected with respect to the voltage difference between the voltage value on one side of the differential signal that is the output signal and the voltage value on the other side. I did it. On the other hand, the abnormality of the DC offset voltage with respect to the difference voltage may be detected, and the abnormality of the DC offset voltage may be detected on one side of the differential signal. In this case, it is possible to detect an abnormality in the amplification unit that does not cause damage to the speaker.
なお、上記の第1及び第2実施形態における供給制御部を、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行することにより、供給制御部における処理の一部又は全部を実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、CD−ROM、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体からロードされて実行される。また、このプログラムは、CD−ROM、DVD等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。 In addition, the supply control unit in the first and second embodiments is configured as a computer as a calculation unit including a central processing unit (CPU) and the like, and a program prepared in advance is executed on the computer. Thus, a part or all of the processing in the supply control unit may be executed. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, CD-ROM, or DVD, and is loaded from the recording medium and executed by the computer. The program may be acquired in a form recorded on a portable recording medium such as a CD-ROM or DVD, or may be acquired in a form distributed via a network such as the Internet. Also good.
100A,100B … 信号増幅装置
140A,140B … 閾値超検出部(第1検出部)
150A,150B … 基準値交差検出部(第2検出部)
160A,160B … 供給制御部(制御部)
100A, 100B ...
150A, 150B ... Reference value crossing detection unit (second detection unit)
160A, 160B ... Supply control unit (control unit)
Claims (1)
前記出力信号の電圧値が所定閾値を超えたことを検出する第1検出部と;
前記出力信号の電圧値が、基準値を経由して変化したことを検出する第2検出部と;
前記第1検出部による検出結果及び前記第2検出部による検出結果に基づいて、前記スピーカへの前記出力信号の供給を制御する制御部と;
を備えることを特徴とする信号増幅装置。 A signal amplifying apparatus that amplifies an input signal and supplies an amplified output signal to a speaker,
A first detector for detecting that the voltage value of the output signal exceeds a predetermined threshold;
A second detector for detecting that the voltage value of the output signal has changed via a reference value;
A control unit that controls supply of the output signal to the speaker based on a detection result by the first detection unit and a detection result by the second detection unit;
A signal amplifying apparatus comprising:
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