JP2019145930A - 音声出力回路、プロジェクターおよび音声出力回路の制御方法 - Google Patents

音声出力回路、プロジェクターおよび音声出力回路の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基準電圧出力部を制御するための指令を受け取る制御端子を不要にしつつ、音声出力回路から、当該音声出力回路に接続された機器に、不要な電流が流れることを抑制できる技術を提供する。【解決手段】音声出力回路は、音信号を増幅する増幅部と、増幅部の出力端子と接続された外部接続用の第1端子と、基準電圧を出力する基準電圧出力部と、外部接続用の第2端子と、外部接続用の第2端子の電圧に応じて、基準電圧出力部の出力端子と外部接続用の第2端子との導通状態を制御する制御部と、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、音声出力回路、プロジェクターおよび音声出力回路の制御方法に関する。
特許文献1には、ヘッドホンジャックに接続された2つの端子を備えた携帯用音響再生装置(以下「再生装置」とも称する)が記載されている。なお、この再生装置は、音声出力回路と称されることもある。以下、ヘッドホンジャックに接続された2つの端子を「第1端子」、「第2端子」と称する。この再生装置では、アンプで増幅された音信号が第1端子に供給され、第2アンプで生成された基準電圧が第2端子に供給される。音信号は、グランド電圧GNDから電源電圧VDDの間で変動する。基準電圧としては、電源電圧VDDの1/2の電圧が用いられる。
ヘッドホンジャックにヘッドホンとは異なる機器のプラグが差し込まれて第2端子が当該機器のグランド端子と短絡した場合、第2端子から当該機器に不要な電流が流れてしまう。
特許文献1に記載の再生装置では、この不要な電流を抑制するために、電圧検出回路が、第2端子の電圧を検出し、この電圧の検出結果に基づいて起動指令を出力する。起動指令が、電源制御回路によって受け取られると、電源制御回路は、第1アンプと第2アンプの動作を停止して不要な電流を抑制する。
特開2005−57624号公報
特許文献1に記載の再生装置では、電源制御回路は、第1アンプおよび第2アンプを制御するために、起動指令を受け取る必要がある。このため、再生装置は、第1アンプおよび第2アンプを制御するための起動指令を受け取る制御端子を有する必要がある。
本発明に係る音声出力回路の一態様は、音信号を増幅する増幅部と、前記増幅部の出力端子と接続された外部接続用の第1端子と、基準電圧を出力する基準電圧出力部と、外部接続用の第2端子と、前記外部接続用の第2端子の電圧に応じて、前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子との導通状態を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。
この態様によれば、外部接続用の第2端子の電圧に応じて、基準電圧出力部の出力端子と外部接続用の第2端子との導通状態が制御される。このため、基準電圧出力部を制御することなく、音声出力回路から、外部接続用の第2端子を介して当該音声出力回路に接続された機器に、不要な電流が流れることを抑制できる。よって、基準電圧出力部を制御するための指令が不要となり、当該指令を受け取る制御端子を不要にできる。
上述した音声出力回路の一態様において、前記制御部は、前記外部接続用の第2端子の電圧がグランド電圧である場合に、前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子とを非導通状態にすることが望ましい。
この態様によれば、外部接続用の第2端子の電圧がグランド電圧である場合に、基準電圧出力部の出力端子と外部接続用の第2端子とが非導通状態になる。このため、基準電圧出力部の出力端子から外部接続用の第2端子を介して不要な電流が流れることを抑制できる。
上述した音声出力回路の一態様において、前記制御部は、前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子との間に接続されたスイッチと、前記外部接続用の第2端子の電圧に応じて、前記スイッチの導通状態を制御するスイッチ制御部と、を含むことが望ましい。
この態様によれば、スイッチの導通状態を制御するという簡易な制御で不要な電流が流れることを抑制できる。
上述した音声出力回路の一態様において、前記スイッチは、FETであることが望ましい。
この態様によれば、例えば、スイッチとしてバイポーラトランジスターが用いられる場合に比べて不要な電流が流れることを抑制できる。
上述した音声出力回路の一態様において、前記外部接続用の第1端子と前記外部接続用の第2端子と前記制御部は搭載されていないが前記増幅部と前記基準電圧出力部は搭載されている集積回路を含み、前記集積回路は、前記スイッチ制御部の出力信号を受け取る制御端子を有していないことが望ましい。
この態様によれば、スイッチ制御部の出力信号を受け取る制御端子を有していない集積回路を用いても、基準電圧出力部から流れる不要な電流を抑制可能になる。
本発明に係るプロジェクターの一態様は、上述した音声出力回路を含むことを特徴とする。
この態様によれば、プロジェクターにおいても、基準電圧出力部から流れる不要な電流を抑制可能になる。
本発明に係る音声出力回路の制御方法の一態様は、音信号を増幅する増幅部と、前記第1増幅部の出力端子と接続された外部接続用の第1端子と、基準電圧を出力する基準電圧出力部と、外部接続用の第2端子とを含む音声出力回路の制御方法であって、前記外部接続用の第2端子の電圧に応じて、前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子との導通状態を制御することを特徴とする。
この態様によれば、外部接続用の第2端子の電圧に応じて、基準電圧出力部の出力端子と外部接続用の第2端子との導通状態が制御される。このため、基準電圧出力部を制御することなく、音声出力回路から、外部接続用の第2端子を介して当該音声出力回路に接続された機器に、不要な電流が流れることを抑制できる。よって、基準電圧出力部を制御するための指令が不要となり、当該指令を受け取る制御端子を不要にできる。
第1実施形態に係る音声出力回路1を示した図である。 音声出力回路1の動作を説明するためのフローチャートである。 音声出力回路1を備えたプロジェクター100の一例を示した図である。
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る音声出力回路1を示した図である。
音声出力回路1は、集積回路であるIC(Integrated Circuit)10と、左用音信号端子20と、右用音信号端子30と、コモン端子40と、制御部50と、ヘッドホンジャック60と、を含む。
IC10は、音信号出力部11と、第1アンプ12と、第1出力端子13と、第2アンプ14と、第2出力端子15と、電圧生成部16と、第3アンプ17と、第3出力端子18と、を含む。
音信号出力部11は、左用音信号を第1アンプ12に出力し、右用音信号を第2アンプ14に出力する。左用音信号と右用音信号とでステレオ信号を構成する。左用音信号と右用音信号の各々は、電圧信号である。左用音信号は、音信号の一例である。右用音信号は、音信号の他の例である。
第1アンプ12は、増幅部の一例である。第1アンプ12は、左用音信号を増幅する。第1アンプ12は、増幅した左用音信号を第1出力端子13に出力する。第1出力端子13は、増幅部の出力端子の一例である。
第2アンプ14は、増幅部の他の例である。第2アンプ14は、右用音信号を増幅する。第2アンプ14は、増幅した右用音信号を第2出力端子15に出力する。第2出力端子15は、増幅部の出力端子の他の例である。
電圧生成部16は、電源電圧VDDとグランド電圧GNDとを用いて、所定の値の電圧を生成する。
第3アンプ17は、基準電圧出力部の一例である。第3アンプ17は、電圧生成部16が生成した所定の値の電圧を用いて、電源電圧VDDの1/2の電圧である基準電圧を生成する。電圧生成部16は、基準電圧を第3出力端子18に出力する。第3出力端子18は、基準電圧出力部の出力端子の一例である。
左用音信号端子20と右用音信号端子30とコモン端子40は、ヘッドホンジャック60に設けられている。左用音信号端子20と右用音信号端子30とコモン端子40は、ヘッドホンジャック60に差し込まれたプラグと接続する。
コモン端子40の電圧は、ヘッドホンジャック60に差し込まれたプラグを有する機器の種類等に応じて変動する。なお、ヘッドホンジャック60にヘッドホンのプラグが差し込まれた場合、ヘッドホンが有する負荷等によって、コモン端子40には、電源電圧VDDを1/2にした電圧が印加される。
左用音信号端子20は、外部接続用の第1端子の一例である。左用音信号端子20は、第1出力端子13と接続されている。
右用音信号端子30は、外部接続用の第1端子の他の例である。右用音信号端子30は、第2出力端子15と接続されている。
コモン端子40は、外部接続用の第2端子の一例である。コモン端子40は、制御部50と接続されている。
制御部50は、コモン端子40の電圧に応じて、第3出力端子18とコモン端子40との導通状態を制御する。コモン端子40の電圧は、上述したようにヘッドホンジャック60に差し込まれたプラグを有する機器の種類等に応じて変動する。このため、制御部50は、ヘッドホンジャック60に差し込まれたプラグを有する機器の種類等に応じて、第3出力端子18とコモン端子40との導通状態を制御することになる。
例えば、制御部50は、コモン端子40の電圧がグランド電圧GNDである場合に、第3出力端子18とコモン端子40とを非導通状態にする。
制御部50は、PチャネルMOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)51と、インバーター52と、を含む。
PチャネルMOSFET51は、スイッチの一例である。PチャネルMOSFET51のソースは、第3出力端子18に接続されている。PチャネルMOSFET51のドレインは、コモン端子40に接続されている。PチャネルMOSFET51のゲートは、インバーター52の出力段に接続されている。
インバーター52は、スイッチ制御部の一例である。インバーター52は、コモン端子40の電圧に応じて、PチャネルMOSFET51の導通状態を制御する。なお、IC10は、インバーター52の出力信号を受け取る制御端子を有していない。
次に、動作を説明する。図2は、音声出力回路1の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ヘッドホンジャック60にヘッドホンのプラグが差し込まれた場合の動作を説明する。
ヘッドホンジャック60にヘッドホンのプラグが差し込まれた場合、左用音信号端子20とコモン端子40は、ヘッドホンの左用音のための負荷を介して接続され、右用音信号端子30とコモン端子40は、ヘッドホンの右用音のための負荷を介して接続される。そして、コモン端子40には、電源電圧VDDを1/2にした電圧が印加される。
コモン端子40に電源電圧VDDを1/2にした電圧が印加されると(ステップS101:NO)、インバーター52の出力が“0”になり、PチャネルMOSFET51が導通する(ステップS102)。
このため、コモン端子40と第3出力端子18とは、共に、電源電圧VDDを1/2にした電圧が印加された状態で導通され、ヘッドホンは正常に動作する。
次に、ヘッドホンジャック60に、ヘッドホンとは異なる機器のプラグ、例えば、アンプ内蔵スピーカーのプラグが差し込まれた場合の動作を説明する。
ヘッドホンジャック60にアンプ内蔵スピーカーのプラグが差し込まれた場合、コモン端子40は、アンプ内蔵スピーカーのグランド端子に接続され、コモン端子40の電圧は、グランド電圧GNDになる。
コモン端子40がグランド電圧GNDになると(ステップS101:YES)、インバーター52の出力が“1”になり、PチャネルMOSFET51が非導通状態、つまりハイインピーダンスになる(ステップS103)。
このため、第3出力端子18はコモン端子40と非導通状態になり、音声出力回路1から、コモン端子40を介して、音声出力回路1に接続された機器に対して、不要な電流が流れることを抑制できる。
本実施形態に係る音声出力回路1および音声出力回路1の制御方法によれば、コモン端子40の電圧に応じて、第3出力端子18とコモン端子40との導通状態が制御される。このため、第3アンプ17を制御することなく、音声出力回路1から、コモン端子40を介して音声出力回路1と接続された機器に、不要な電流が流れることを抑制できる。よって、第3アンプ17を制御するための指令が不要となり、当該指令を受け取る制御端子を不要にすることが可能になる。
制御部50は、コモン端子40の電圧がグランド電圧GNDである場合に、第3出力端子18とコモン端子40とを非導通状態にする。このため、第3出力端子18からコモン端子40を介して、不要な電流が流れることを抑制できる。
制御部50は、第3出力端子18とコモン端子40との間に接続されたPチャネルMOSFET51と、コモン端子40の電圧に応じてPチャネルMOSFET51の導通状態を制御するインバーター52と、を含む。このため、PチャネルMOSFET51の代わりにバイポーラトランジスターが用いられる場合に比べて、不要な電流が流れることを抑制できる。
IC10には、左用音信号端子20と右用音信号端子30とコモン端子40と制御部50は搭載されていないが、第1アンプ12と第2アンプ14と第3アンプ17は搭載されている。そして、IC10は、インバーター52の出力信号を受け取る制御端子を有していない。つまり、インバーター52の出力信号を受け取る制御端子を有していないIC10、例えば、機能の少ない安価なICが用いられても、第3アンプ17から不要な電流が流れることを抑制できる。
なお、IC10がインバーター52の出力信号を受け取る制御端子を有していても、第3アンプ17から不要な電流が流れることを抑制できる。このため、本実施形態では、IC10についての選択の自由度が高くなる。
<第2実施形態>
第2実施形態は、図1に示した音声出力回路1を備えたプロジェクターである。
図3は、音声出力回路1を備えたプロジェクター100の一例を示した図である。
プロジェクター100は、音声出力回路1と、操作部110と、画像処理部120と、ライトバルブ駆動部130と、光源駆動部140と、投射部150と、記憶部170と、処理部180と、バス190と、を含む。投射部150は、光源151と、3つの液晶ライトバルブ152R,152Gおよび152Bと、投射光学系153と、を含む。以下、3つの液晶ライトバルブ152R,152Gおよび152Bをまとめて「液晶ライトバルブ152」とも称する。
プロジェクター100には、不図示のインターフェイスを介して、外部記憶装置400が接続される。外部記憶装置400は、例えば、SDメモリーカード等のカード型記録媒体、または、USB(Universal Serial Bus)メモリーデバイスである。
音声出力回路1と、操作部110と、画像処理部120と、ライトバルブ駆動部130と、光源駆動部140と、記憶部170と、処理部180と、外部記憶装置400は、バス190を介して相互に通信可能である。
外部記憶装置400は、画像情報と音情報とを含むコンテンツ情報を記憶する。
操作部110は、例えば、各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルである。操作部110は、プロジェクター100のユーザー(以下、単に「ユーザー」と称する)の入力操作を受け取る。操作部110は、使用者による入力操作に応じた情報を無線または有線で送信するリモートコントローラー等であってもよい。その場合、プロジェクター100は、リモートコントローラーが送信した情報を受信する受信部を備える。リモートコントローラーは、使用者による入力操作を受け取る各種の操作ボタン、操作キーまたはタッチパネルを備える。
画像処理部120は、外部記憶装置400に記憶されている画像情報に対して画像処理を施して画像信号を生成する。
ライトバルブ駆動部130は、画像処理部120が生成した画像信号に基づいて、液晶ライトバルブ152を駆動する。
光源駆動部140は、光源151を駆動する。例えば、光源駆動部140は、操作部110が電源オン操作を受け付けた場合に、光源151を発光させる。
投射部150は、画像信号に応じた画像、換言すると、画像情報に応じた画像を、投射面200に投射する。投射部150では、光源151から出射された光を液晶ライトバルブ152が変調して、画像信号に応じた画像である画像光を生成し、この画像光が投射光学系153から投射面200に拡大して投射される。
光源151は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED(Light Emitting Diode)、またはレーザー光源等である。光源151は光を出射する。光源151から出射された光は、不図示のインテグレーター光学系によって輝度分布のばらつきが低減され、その後、不図示の色分離光学系によって光の3原色である赤色R、緑色G、青色Bの色光成分に分離される。R,G,Bの色光成分は、それぞれ、液晶ライトバルブ152R,152G,152Bに入射する。
液晶ライトバルブ152は、光変調装置の一例である。液晶ライトバルブ152は、画像信号に応じて、光源151が出射した光を変調して画像光を生成する。液晶ライトバルブ152は、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネル等によって構成される。液晶ライトバルブ152には、マトリクス状に配列された複数の画素152pからなる矩形の画素領域152aが形成されている。液晶ライトバルブ152では、液晶に対して画素152pごとに駆動電圧を印加することができる。
ライトバルブ駆動部130が、画像信号に応じた駆動電圧を各画素152pに印加すると、各画素152pは、画像信号に応じた光透過率に設定される。このため、光源151から出射された光は、画素領域152aを透過することで変調され、画像信号に応じた画像が色光ごとに形成される。各色の画像は、不図示の色合成光学系によって画素152pごとに合成され、カラーの画像光になる。
投射光学系153は、液晶ライトバルブ152が生成した画像光を投射面200に拡大投射する。
記憶部170は、コンピューターが読み取り可能な記録媒体である。記憶部170は、プロジェクター100の動作を規定するプログラムと、種々の情報を記憶している。
処理部180は、CPU(Central Processing Unit)等のコンピューターである。処理部180は、1または複数のプロセッサーで構成されてもよい。処理部180は、記憶部170に記憶されているプログラムを読み取り実行することによって、例えば、音声出力回路1と、画像処理部120と、ライトバルブ駆動部130と、光源駆動部140と、を制御する。
音声出力回路1では、音信号出力部11は、外部記憶装置400に記憶された音情報に基づいて、左用音信号と右用音信号とを生成する。音信号出力部11は、生成した左用音信号を第1アンプ12に出力し、生成した右用音信号を第2アンプ14に出力する。
本実施形態によれば、プロジェクター100においても、第3アンプ17を通じて不要な電流が流れることを抑制可能になる。
<変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次に述べるような各種の変形が可能である。また、次に述べる変形の態様の中から任意に選択された一または複数の変形を適宜組み合わせることもできる。
<変形例1>
制御部50では、スイッチの一例として、PチャネルMOSFET51が用いられたが、スイッチは、PチャネルMOSFET51に限らず適宜変更可能である。
例えば、PチャネルMOSFET51の代わりに、PチャネルJFET(Junction Field Effect Transistor)、PチャネルMESFET(metal semiconductor field effect transistor)、または、PNPバイポーラトランジスターが用いられてもよい。
また、PチャネルMOSFET51の代わりに、NチャネルMOSFET、NチャネルJFET、NチャネルMESFET、または、NPNバイポーラトランジスターが用いられてもよい。この場合、インバーター52の代わりにバッファーが用いられるか、インバーター52が省略される。
<変形例2>
音信号出力部11は、左用音信号および右用音信号の代わりにモノラルの音信号を第1アンプ12および第2アンプ14に出力してもよい。
音信号出力部11が、モノラルの音信号を出力する場合、例えば、第1アンプ12と第1出力端子13と左用音信号端子20が省略されてもよいし、または、第2アンプ14と第2出力端子15と右用音信号端子30が省略されてもよい。
<変形例3>
ヘッドホンとは異なる機器は、ヘッドホンジャック60に差し込み可能なプラグを有するアンプ内蔵ヘッドホンに限らず適宜変更可能である。例えば、ヘッドホンとは異なる機器は、オーディオ入力用の接続端子を有するPC(Personal computer)でもよい。この場合、PCと音声出力回路1とはケーブルを介して接続される。
<変形例4>
図3に示したプロジェクター100は、スピーカーを有してもよい。この場合、ユーザーは、ヘッドホンを用いて音を聞くだけでなく、スピーカーを介して音を聞くこともできる。このため、プロジェクター100の利用シーンを拡大できる。
<変形例5>
音信号出力部11は、例えばFPGA(field programmable gate array)またはASIC(Application Specific IC)等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。
<変形例6>
光変調装置として液晶ライトバルブ152が用いられたが、光変調装置は液晶ライトバルブ152に限らず適宜変更可能である。例えば、光変調装置は、3枚の反射型の液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、光変調装置は、1枚の液晶パネルを用いた方式、3枚のデジタルミラーデバイス(DMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式等の構成であってもよい。光変調装置として1枚のみの液晶パネルまたはDMDが用いられる場合には、色分離光学系および色合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネルおよびDMD以外にも、光源151が発した光を変調可能な構成は、光変調装置として採用できる。
<変形例7>
音信号出力部11は、外部記憶装置400に記憶された音情報の代わりに、PC等の外部装置から受け取った音信号を用いてもよい。
1…音声出力回路、11…音信号出力部、12…第1アンプ、13…第1出力端子、14…第2アンプ、15…第2出力端子、16…電圧生成部、17…第3アンプ、18…第3出力端子、20…左用音信号端子、30…右用音信号端子、40…コモン端子、50…制御部、51…PチャネルMOSトランジスター、52…インバーター。

Claims (7)

  1. 音信号を増幅する増幅部と、
    前記増幅部の出力端子と接続された外部接続用の第1端子と、
    基準電圧を出力する基準電圧出力部と、
    外部接続用の第2端子と、
    前記外部接続用の第2端子の電圧に応じて、前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子との導通状態を制御する制御部と、
    を含むことを特徴とする音声出力回路。
  2. 前記制御部は、前記外部接続用の第2端子の電圧がグランド電圧である場合に、前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子とを非導通状態にすることを特徴とする請求項1に記載の音声出力回路。
  3. 前記制御部は、
    前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子との間に接続されたスイッチと、
    前記外部接続用の第2端子の電圧に応じて、前記スイッチの導通状態を制御するスイッチ制御部と、
    を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の音声出力回路。
  4. 前記スイッチは、FETであることを特徴とする請求項3に記載の音声出力回路。
  5. 前記外部接続用の第1端子と前記外部接続用の第2端子と前記制御部は搭載されていないが前記増幅部と前記基準電圧出力部は搭載されている集積回路を含み、
    前記集積回路は、前記スイッチ制御部の出力信号を受け取る制御端子を有していないことを特徴とする請求項3または4に記載の音声出力回路。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載の音声出力回路を含むことを特徴とするプロジェクター。
  7. 音信号を増幅する増幅部と、前記増幅部の出力端子と接続された外部接続用の第1端子と、基準電圧を出力する基準電圧出力部と、外部接続用の第2端子とを含む音声出力回路の制御方法であって、
    前記外部接続用の第2端子の電圧に応じて、前記基準電圧出力部の出力端子と前記外部接続用の第2端子との導通状態を制御することを特徴とする音声出力回路の制御方法。
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