JP2019009545A - 音楽再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】音楽再生中に異常を解決するための処理を行うことを可能とすること。【解決手段】ＳｏＣ２は、所定インピーダンスの負荷が接続され、所定のデジタルオーディオデータを再生した場合の、抵抗Ｒ１に流れる電流により生じる電圧の実効値と、所定のデジタルオーディオデータの実効値と、の比率である標準実効値比を記憶している。ＳｏＣ２は、デジタルオーディオデータを再生した場合の、抵抗Ｒ１に流れる電流により生じる電圧の実効値と、デジタルオーディオデータの実効値と、の比率である検出実効値比を測定する。ＳｏＣ２は、標準実効値比よりも検出実効値比が大きい場合、警告を表示する。【選択図】図３

Description

本発明は、ヘッドホンに音声信号を出力する音楽再生装置に関する。

音声を聴取するために使用されるヘッドホンにおいては、ヘッドホンによって、インピーダンスが異なる。例えば、ヘッドホンのインピーダンスが極端に小さかったり、ショート等の不具合が発生したりした場合、大きな電流が流れる。このため、出力抵抗両端に発生した電圧を確認し、規定以上であれば、出力リレーを切る等のプロテクション動作を行う。このとき、出力ラインに何らかの検出抵抗を入れる必要がある。出力ラインに検出抵抗を入れると、検出のための配線長も長くなり、音質を低下させる要因となっていた。特許文献１には、信号ラインに直列抵抗を設け、抵抗の電圧からヘッドホンのインピーダンスを測定することが開示されている。また、特許文献２には、ヘッドホンジャックから直流電圧を印加し、ヘッドホン端子の電圧をＡ／Ｄコンバーターで読み取ることが開示されている。

また、他の従来技術として、テスト信号により、インピーダンスを検出する技術がある。図４に示すように、音楽再生装置が備える制御部は、プラグの挿入検出を行い（Ｓ１０１）、プラグが挿入されたか否かを判断する（Ｓ１０２）。制御部は、プラグが挿入されていないと判断している間は（Ｓ１０２：Ｎｏ）、Ｓ１０１の処理を行う。制御部は、プラグが挿入されたと判断した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、テスト信号を発生する（Ｓ１０３）。次に、制御部は、出力電圧を検出する（Ｓ１０４）。そして、制御部は、検出した出力電圧から、インピーダンスを検出する。

特許第３６５９３４９号公報 特開２０１３−１２６１４２号公報

上述のように、音声信号ラインに直列抵抗を設けたり、インピーダンス検出用のＩＣを設けたりすると、音質が劣化するという問題がある。また、他の従来技術では、テスト信号が必要であるという問題がある。また、特許文献１、２に記載の発明では、音楽再生中にインピーダンスを検出することが難しいため、音楽再生中に異常が発生した場合に、異常を解決するための処理を行うことができないという問題がある。また、他の従来技術でも、テスト信号再生中にインピーダンスを検出するため、音楽再生中に異常が発生した場合に、異常を解決するための処理を行うことができないという問題がある。

本発明の目的は、音楽再生中に異常を解決するための処理を行うことを可能とすることである。

第１の発明の音楽再生装置は、デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａコンバーターと、前記Ｄ／ＡコンバーターによりＤ／Ａ変換されたアナログ音声信号を増幅する増幅器と、検出抵抗と、制御部と、を備え、前記増幅器により増幅されたアナログ音声信号は、接続される負荷に出力され、前記制御部は、所定インピーダンスの負荷が接続され、所定のデジタル音声信号を再生した場合の、前記検出抵抗に流れる電流により生じる電圧の実効値と、所定のデジタル音声信号の実効値と、の比率である標準実効値比を記憶し、デジタル音声信号を再生した場合の、前記検出抵抗に流れる電流により生じる電圧の実効値と、デジタル音声信号の実効値と、の比率である検出実効値比を測定し、前記標準実効値比よりも前記検出実効値比が大きい場合、処理を実行することを特徴とする。

所定インピーダンスよりも小さい負荷が接続された場合、制御部に記憶されている標準実効値比よりも、制御部により測定された検出実効値比が大きくなる。本発明では、制御部は、デジタル音声信号を再生した場合の、検出抵抗に流れる電流により生じる電圧の実効値と、デジタル音声信号の実効値と、の比率である検出実効値比を測定する。そして、制御部は、記憶している標準実効値比よりも測定した検出実効値比が大きい場合、ユーザーへの警告等の処理を実行する。このため、本発明によれば、音楽再生中に異常を解決するための処理を行うことができる。

第２の発明の音楽再生装置は、第１の発明の音楽再生装置において、前記検出抵抗は、電源回路と前記増幅器との間に接続されていることを特徴とする。

本発明では、検出抵抗は、電源回路と増幅器との間に接続されている。すなわち、電源ラインにのみ、負荷のインピーダンスを検出するための検出抵抗が設けられるため、音声信号ラインに検出手段を設ける必要がない。これにより、音質が劣化することがない。

第３の発明の音楽再生装置は、第１又は第２の発明の音楽再生装置において、前記制御部は、音量毎の前記標準実効値比を記憶し、現在の音量に対応する前記標準実効値比と、前記検出実効値比と、を比較することを特徴とする。

第４の発明の音楽再生装置は、第１〜第３のいずれかの発明の音楽再生装置において、前記制御部は、前記処理として、警告を表示することを特徴とする。

本発明では、制御部は、ユーザーが使用しているヘッドホンが保証対象外であること等の警告を表示する。これにより、ユーザーは、使用しているヘッドホンが保証対象外であることを理解することができる。

第５の発明の音楽再生装置は、第１〜第３のいずれかの発明の音楽再生装置において、前記制御部は、前記処理として、電源回路に接続された変圧回路をシャットダウンすることを特徴とする。

本発明では、制御部は、変圧回路をシャットダウンする。これにより、異常状態が解消される。

本発明によれば、音楽再生中に異常を解決するための処理を行うことができる。

本発明の実施形態に係るデジタルオーディオプレーヤーの構成を示すブロック図である。 フィードバック電圧の実効値、音楽データの実効値等を示す図である。 音楽再生中のデジタルオーディオプレーヤーの処理動作を示すフローチャートである。 従来技術のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデジタルオーディオプレーヤー（以下、「ＤＡＰ」という。）の構成を示すブロック図である。ＤＡＰ１（音楽再生装置）は、ヘッドホン１０１（負荷）にアナログオーディオデータ（アナログ音声信号）を出力する。ヘッドホン１０１は、アナログオーディオデータに基づいて、音声を外部に出力する。

図１に示すように、ＤＡＰ１は、ＳｏＣ２、Ｄ／Ａコンバーター（以下、「ＤＡＣ」という。）３、増幅器４、ＤＣ／ＤＣコンバーター５、リニアレギュレーター６を備える。ＳｏＣ（System on Chip）２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、メモリ等を有し、ＤＡＰ１を構成する各部を制御する。

ＤＡＣ３は、ＳｏＣ２から出力されるデジタルオーディオデータ（デジタル音声信号）をアナログオーディオデータ（アナログ音声信号）にＤ／Ａ変換する。ＤＡＣ３によりＤ／Ａ変換されたアナログオーディオデータは、増幅器４に出力される。増幅器４は、アナログオーディオデータを増幅する。増幅器４により増幅されたアナログオーディオデータは、ヘッドホン１０１に出力される。

ＤＣ／ＤＣコンバーター５（変圧回路）は、バッテリーから供給される電圧を昇圧し、昇圧した電圧をリニアレギュレーター６に供給する。リニアレギュレーター６は、増幅器７に電源電圧を供給する。リニアレギュレーター６（電源回路）は、ＤＣ／ＤＣコンバーター５からの電圧を降圧して、各回路に供給する。

ＤＡＰ１は、負荷として、保証対象外のインピーダンスのヘッドホン１０１が接続された場合、ユーザーに警告する機能を有する。ここで、リニアレギュレーター６と増幅器４との間には、抵抗Ｒ１（検出抵抗）が接続されている。抵抗Ｒ１を流れる電流によって生じるフィードバック電圧は、増幅されてＳｏＣ２に入力される。ＳｏＣ２は、フィードバック電圧をＡ／Ｄ変換して、監視する。上記の警告のため、保証対象の最低インピーダンスにおいて、特定の音楽データを再生し、このときの抵抗Ｒ１を流れる電流によって生じるフィードバック電圧の実効値をＳｏＣ２で測定する。また、音楽データの実効値も測定する。フィードバック電圧の実効値と、音楽データの実効値と、の比率を標準実効値比と呼ぶ（標準実効値比＝フィードバック電圧の実効値／音楽データの実効値）。この標準実効値比をＳｏＣ２に記憶しておく。また、音量を変えた標準実効値比も測定し、ＳｏＣ２に記憶しておく。すなわち、ＳｏＣ２は、音量毎の標準実効値比を記憶している。

図２は、フィードバック電圧の実効値、音楽データの実効値等を示す図である。検出［ｒｍｓ］の行は、フィードバック電圧の実効値を示している。入力［ｒｍｓ］の行は、データ（音楽データ、又は、ｓｉｎ波）の実効値を示している。比率の行は、フィードバック電圧の実効値／データの実効値を示している。実効値のサンプリング区間は、１０ｍｓである。ヘッドホンのインピーダンスが３２Ωの場合、音楽データＡ、音楽データＢ、ｓｉｎ波の場合の比率は、０．０００４〜０．０００５程度となっている。また、ヘッドホンのインピーダンスが８Ωの場合の比率は、０．００１４〜０．００１７程度となっている。

従って、インピーダンスが８Ωのヘッドホンが接続されている場合に、警告を表示する場合、例えば、標準実効値比を０．００１に設定する。ＳｏＣ２は、デジタルオーディオデータ（音楽データ）の再生しているときに、抵抗Ｒ１に流れる電流により生じるフィードバック電圧と、再生しているデジタルオーディオデータの実効値と、の比率（検出実効値比）を測定する。ここで、ＳｏＣ２は、所定インピーダンス（例えば、８Ω）のヘッドホン（負荷）が接続され、所定のデジタルオーディオデータを再生した場合の、抵抗Ｒ１に流れる電流により生じるフィードバック電圧の実効値と、所定のデジタルオーディオデータの実効値と、の比率（標準実効値比）を記憶している。ＳｏＣ２は、記憶している標準実効値比よりも測定した検出実効値比が大きい場合、表示部に警告を表示する。警告としては、「お客様が使用しているヘッドホンは動作保証対象外です。」等である。

図３は、音楽再生中のＤＡＰ１の処理動作を示すフローチャートである。図３に示すように、ＳｏＣ２は、特定の音量以上であるか否かを判断する（Ｓ１）。ＳｏＣ２は、特定の音量以上でないと判断している間は（Ｓ１：Ｎｏ）、Ｓ１の処理を実行する。ＳｏＣ２は、特定の音量以上であると判断した場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、タイマー動作を開始する（Ｓ２）。次に、ＳｏＣ２は、音量が変更されたか否かを判断する（Ｓ３）。ＳｏＣ２は、音量が変更されていないと判断した場合（Ｓ３：Ｎｏ）、タイマーが所定時間経過したか否かを判断する（Ｓ４）。ＳｏＣ２は、タイマーが所定時間経過していないと判断した場合（Ｓ４：Ｎｏ）、Ｓ３の処理を実行する。

ＳｏＣ２は、音量が変更されたと判断した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、又は、タイマーが所定時間経過したと判断した場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、特定区間のデジタルオーディオデータの実効値を計算する（Ｓ５）。次に、ＳｏＣ２は、特定区間のフィードバック電圧の実効値を計算する（Ｓ６）。次に、ＳｏＣ２は、フィードバック電圧の実効値／デジタルオーディオデータの実効値＝検出実効値比を計算する（Ｓ７）。次に、ＳｏＣ２は、計算した検出実効値比が、記憶している標準実効値比よりも大きいか否かを判断する（Ｓ８）。ここで、ＳｏＣ２は、現在の音量に対応する標準実効値比と計算した検出実効値比とを比較する。

ＳｏＣ２は、計算した検出実効値比が、記憶している標準実効値比よりも大きくないと判断した場合（Ｓ８：Ｎｏ）、Ｓ３の処理を実行する。ＳｏＣ２は、計算した検出実効値比が、記憶している標準実効値比よりも大きいと判断した場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、警告を表示する（Ｓ９）。

以上説明したように、本実施形態では、所定インピーダンスよりも小さいヘッドホン１０１が接続された場合、ＳｏＣ２に記憶されている標準実効値比よりも、ＳｏＣ２により測定された検出実効値比が大きくなる。本実施形態では、ＳｏＣ３は、デジタルオーディオデータを再生した場合の、抵抗Ｒ１に流れる電流により生じる電圧の実効値と、デジタルオーディオデータの実効値と、の比率である検出実効値比を測定する。そして、ＳｏＣ２は、記憶している標準実効値比よりも測定した検出実効値比が大きい場合、ユーザーへの警告処理を実行する。このため、本実施形態によれば、音楽再生中に異常を解決するための処理を行うことができる。

また、本実施形態では、抵抗Ｒ１は、リニアレギュレーター６と増幅器４との間に接続されている。すなわち、電源ラインにのみ、ヘッドホン１０１（負荷）のインピーダンスを検出するための検出抵抗が設けられるため、音声信号ラインに検出手段を設ける必要がない。これにより、音質が劣化することがない。

また、本実施形態では、ＳｏＣ２は、ユーザーが使用しているヘッドホンが保証対象外であること等の警告を表示する。これにより、ユーザーは、使用しているヘッドホンが保証対象外であることを理解することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

上述の実施形態においては、ＳｏＣ２は、標準実効値比よりも検出実効値比よりも大きい場合、警告を表示するようになっている。これに限らず、ＳｏＣ２は、ＤＣ／ＤＣコンバーター５（変圧回路）をシャットダウンするようになっていてもよい。これにより、異常状態が解消される。

上述の実施形態においては、音楽再生装置として、ＤＡＰを例示した。これに限らず、スマートフォン、タブレットＰＣ、ＵＳＢ ＤＡＣ等であってもよい。

本発明は、ヘッドホンに音声信号を出力する音楽再生装置に好適に採用され得る。

１ ＤＡＰ（音楽再生装置）
２ ＳｏＣ（制御部）
３ ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバーター）
４ 増幅器
５ ＤＣ／ＤＣコンバーター（変圧回路）
６ リニアレギュレーター（電源回路）
１０１ ヘッドホン（負荷）
Ｒ１ 抵抗（検出抵抗）

Claims (5)

1. デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａコンバーターと、
   前記Ｄ／ＡコンバーターによりＤ／Ａ変換されたアナログ音声信号を増幅する増幅器と、
   検出抵抗と、
   制御部と、を備え、
   前記増幅器により増幅されたアナログ音声信号は、接続される負荷に出力され、
   前記制御部は、所定インピーダンスの負荷が接続され、所定のデジタル音声信号を再生した場合の、前記検出抵抗に流れる電流により生じる電圧の実効値と、所定のデジタル音声信号の実効値と、の比率である標準実効値比を記憶し、
   デジタル音声信号を再生した場合の、前記検出抵抗に流れる電流により生じる電圧の実効値と、デジタル音声信号の実効値と、の比率である検出実効値比を測定し、
   前記標準実効値比よりも前記検出実効値比が大きい場合、処理を実行することを特徴とする音楽再生装置。
2. 前記検出抵抗は、電源回路と前記増幅器との間に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の音楽再生装置。
3. 前記制御部は、
   音量毎の前記標準実効値比を記憶し、
   現在の音量に対応する前記標準実効値比と、前記検出実効値比と、を比較することを特徴とする請求項１又は２に記載の音楽再生装置。
4. 前記制御部は、前記処理として、警告を表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の音楽再生装置。
5. 前記制御部は、前記処理として、電源回路に接続された変圧回路をシャットダウンすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の音楽再生装置。