JP2021158408A - オーディオ機器及びオーディオ信号処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】音質劣化を抑制するオーディオ機器を提供する。【解決手段】オーディオ機器（１）は、音信号を入力する音信号入力部（１１）と、音信号に所定の信号処理を施す信号処理部（１２）と、音信号を増幅する増幅器（１３）と、増幅された音信号を出力する音信号出力部（１４）と、外部機器（４）へ給電する給電部（２２）と、給電部（２２）の給電状態を検出する給電検出部（１８）と、給電部検出部（１８）が給電状態を検出すると、音信号のレベルを制限するレベル制限処理を信号処理部（１２）に対して実行させる制御部（１５）と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明の一実施形態は、オーディオ信号の信号処理に関する。
従来、オーディオ装置に接続されたバッテリーの電源ラインの電圧を監視し、オーディオ装置の消費電流を予測するオーディオ装置がある（例えば、特許文献１）。オーディオ装置は、設定された目標電流と、予測された消費電流とを比較し、消費電流が目標電流を超える場合には、消費電流が目標電流以下に収まるように電流を制限する。
特開２０１６−２２５９１３号公報
オーディオ装置は、外部機器に給電する場合、自装置の増幅器に供給する電力が足りなくなり、音質の劣化を招く場合がある。
この発明の一実施形態は、外部機器に給電中であっても、音質を劣化させることなく音量を上げることを目的とする。
本発明の一実施形態に係るオーディオ機器は、音信号を入力する音信号入力部と、前記音信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、前記音信号を増幅する増幅器と、増幅された音信号を出力する音信号出力部と、外部機器へ給電する給電部と、前記給電部の給電状態を検出する給電検出部と、前記給電検出部が前記給電状態を検出すると、前記音信号のレベルを制限するレベル制限処理を前記信号処理部に対して実行させる制御部と、を備える。
本発明の一実施形態に係るオーディオ機器は、外部機器に給電中であっても、音質を劣化させることなく音量を上げることができる。
オーディオ機器の主要な構成を示す構成図である。 従来例の音信号の一例を示す説明図である。 レベル制限機能の一例を示す説明図である。 レベル制限処理が施された音信号の一例を示す説明図である。 オーディオ機器の動作の一例を示すフローチャートである。 変形例１のＥＱカーブの一例を示す説明図である。 変形例２のＡＭＰに配分可能な最大電力のリミッタカーブを示す説明図である。
オーディオ機器１について、図を参照して説明する。図１は、オーディオ機器１の主要な構成を示す構成図である。図２は、リミッタ機能の一例を示す説明図である。図３は、レベル制限処理が施された音信号の一例を示す説明図である。図４は、従来例の音信号の一例を示す説明図である。
オーディオ機器１は、例えばパーソナルコンピュータ、セットトップボックス、オーディオレシーバ、又はパワードスピーカ等である。オーディオ機器１は、音信号を、例えば外部の再生装置、ネットワーク、又は記憶媒体等から取得する。また、オーディオ機器１は、マイク等から音信号を取得してもよい。なお、本実施形態において、特に記載が無い限り、音信号は、デジタル信号を意味する。
本実施形態のオーディオ機器１は、外部機器４に電力を供給する。オーディオ機器１は、図１に示すように、給電回路２２を備えている。この例でいう、外部機器４は、二次電池を有している。給電回路２２は、例えば、非接触型の給電回路である。すなわち、給電回路２２は、無線で、外部機器４を充電する。ユーザは、例えば、外部機器４を非接触型の給電回路２２に近づけることで、外部機器４を充電することができる。
給電回路２２が外部機器４に供給する電力は、例えば、外部機器４の二次電池の充電量（電池残量）に応じて、変化する。例えば、外部機器４の充電量が少ない場合、外部機器４に供給する電力が多くなる。このようにすれば、外部機器４の充電スピードが上がる。また、外部機器４の充電量が多い場合、外部機器４に供給する電力が小さくなる。
オーディオ機器１は、図１に示すように、入力Ｉ／Ｆ（インタフェース）１１と、信号処理部１２と、増幅器（以下、ＡＭＰ１３と称する）と、出力Ｉ／Ｆ１４と、ＣＰＵ１５と、ＲＡＭ１６と、フラッシュメモリ１７と、給電検出部１８と、電源回路２１と、給電回路２２と、を備える。
バス１０は、入力Ｉ／Ｆ１１、信号処理部１２、ＡＭＰ１３、出力Ｉ／Ｆ１４、ＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６、フラッシュメモリ１７及び給電検出部１８を互いに接続する。
電源回路２１は、外部電源（例えば、商用電源）３から電力が供給される。電源回路２１は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータ等を有している。電源回路２１は、交流電力を直流電力に変換し、オーディオ機器１に必要な電力レベルに制御する。電源回路２１は、制御した電力の一部を給電回路２２に使用する。また、電源回路２１は、残りの電力の一部をＡＭＰ１３の駆動電力として使用する。
ＣＰＵ１５は、オーディオ機器１を統括的に制御する。ＣＰＵ１５は、記憶部であるフラッシュメモリ１７に記憶された所定のプログラムをＲＡＭ１６に読み出す。これにより、ＣＰＵ１５は、各種の動作を行なう。この例でいうＣＰＵ１５は、本発明の制御部の一例である。
また、ＣＰＵ１５は、信号処理部１２に対して、レベル制限処理を実行させる。レベル制限処理は、音信号のレベルを制限する処理である。レベル制限処理については後述する。
給電検出部１８は、給電状態を検出する。この例でいう、給電状態は外部機器４に供給する電力（量）である。給電検出部１８は、外部機器４に供給する電力量を検出する。この例では、外部機器４に供給する電圧は一定であるので、給電検出部１８は、電流値を監視して、電力量を検出する。給電検出部１８は、例えば、給電回路２２に流れる電流及び外部機器４に印加される電圧のそれぞれを検出する。給電検出部１８は、これらの電流及び電圧から外部機器４に供給する電力量を計算する。
入力Ｉ／Ｆ１１は、ＨＤＭＩ（登録商標）などのインタフェースを有する。入力Ｉ／Ｆ１１は、音信号（入力信号）を入力し、信号処理部１２に出力する。
信号処理部１２は、例えば、ＤＳＰからなる。信号処理部１２は、ＰＥＱ（Parametric Equalizer）機能１２１及びレベル制限機能１２２を備える。すなわち、信号処理部１２は、入力した音信号にＰＥＱ処理及びレベル制限処理を施す。
ＰＥＱ機能１２１は、所定の周波数帯域に分割された複数の帯域、例えば、低域、中音域及び高域、毎で設定されたパラメータ、例えば、ゲイン、及びＱ値、に基づいてＥＱカーブを構成する。ＰＥＱ機能１２１は、構成されたＥＱカーブに基づいて、音信号を処理する。ＰＥＱ機能１２１は、例えば、ユーザから受け付けたパラメータを使用して、ＥＱカーブを構成してもよい。また、ＰＥＱ機能１２１は、メモリ、例えばフラッシュメモリ１７に予め記憶されていた、パラメータを読み出して、ＥＱカーブを構成してもよい。
レベル制限機能１２２は、音信号のレベルを制限するレベル制限処理を行う。この例でいう、レベル制限機能１２２は、リミッタ機能を含む。リミッタ機能は、リミッタ処理を行う。リミッタ処理は、音信号のレベルが所定の閾値（リミット値）を超さないように、音信号のレベルを制御する。より詳細には、レベル制限機能１２２は、例えば、ＣＰＵ１５が設定した音信号の圧縮率又は圧縮がかかり始める入力値に応じて、音信号のレベルを制限する。
ところで、従来のオーディオ機器では、レベル制限処理のリミット値によっては、音質劣化を生じさせる場合があった。仮に、信号処理部から出力された音信号のレベルが高い場合、図２に示すように、ＡＭＰに配分可能な最大電力を超える音信号を再生しようとしても、信号ｓｏ１に示すように、部分ａ１がカットされて、音信号がクリッピングしてしまう。したがって、このような従来のオーディオ機器では、レベル制限処理のリミット値が高い場合、ＡＭＰに供給される電力量が足りず、音割れなどの音質劣化が生じることがあった。
そこで、本実施形態のＣＰＵ１５は、給電検出部１８が検出した電力量の大きさに応じて、２つの異なるリミット値を設定する。ＣＰＵ１５は、給電検出部１８が検出した電力量が、所定の閾値（例えば５Ｗ）よりも小さい第１状態と、電力量が所定の閾値よりも大きい第２状態とに分ける。ＣＰＵ１５は、第１状態において、レベル制限処理の制限量を小さくする第１モードを実行する。また、第２状態において、レベル制限処理の制限量を大きくする第２モードを実行する。
ＣＰＵ１５は、図３に示すように、入力に対する出力のリミット値ｔｈ１、ｔｈ２を設定する。ＣＰＵ１５は、給電の電力量の少ない第１状態において、例えば、リミット値ｔｈ１を２０ｄＢに設定する。この場合、レベル制限機能１２２は、出力値ｎ１がリミット値ｔｈ１を超えないように音信号を制御する。また、ＣＰＵ１５は、給電の電力量の多い第２状態において、リミット値ｔｈ２を１０ｄＢに設定する。この場合、レベル制限機能１２２は、出力値ｎ２がリミット値ｔｈ２を超えないように、音信号を制御する。
なお、図３で示される出力値ｎ０は、レベル制限処理が行われない場合の音信号を表している。
信号処理部１２は、図４に示すように、ＣＰＵ１５が第１モードを実行した場合、音信号ｓ１を出力する。また、信号処理部１２は、ＣＰＵ１５が第２モードを実行した場合、音信号ｓ２を出力する。レベル制限処理のリミット値ｔｈ１がリミット値ｔｈ２よりも大きいので、ＣＰＵ１５が第１モードを実行した場合の音信号ｓ１の振幅は、第２モードを実行した場合の音信号ｓ２よりも大きくなる。
なお、音信号ｓ０は、レベル制限処理が行われない場合の音信号を表している。
ＡＭＰ１３は、スピーカ５を駆動するために信号処理部１２から出力された音信号を増幅する。ＡＭＰ１３は、増幅した音信号を出力Ｉ／Ｆ１４に出力する。
ここで、ＡＭＰに配分可能な最大電力は、給電回路が外部機器に供給する電力量によって変化する。従来のオーディオ機器では、外部機器に電力を供給していない場合でも、出力する音信号の音量が小さくなってしまう問題があった。図４で示される電力量ｐ１は、外部機器に電力を供給しない場合における、ＡＭＰに配分可能な最大電力である。また、電力量ｐ２は、外部機器に電力を供給した場合におけるＡＭＰに配分可能な最大電力である。このように、オーディオ機器１は、外部機器に供給する電力量が大きいほど、ＡＭＰに配分可能な最大電力が低下する。
そこで、本実施形態のオーディオ機器１は、給電検出部１８が検出する電力量に応じて、信号処理部１２から出力される音信号のレベルを変える。例えば、レベル制限機能１２２が音信号のレベルを制限する。これにより、ＡＭＰ１３は、給電検出部１８が検出する電力量に応じて、配分可能な最大電力内で、音信号を増幅することができる。言い換えると、ＡＭＰ１３は、外部機器４へ供給する電力量に応じて音信号を増幅することができる。
出力Ｉ／Ｆ１４は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）などのインタフェースを有する。出力Ｉ／Ｆ１４は、例えば、インタフェースに接続されたスピーカ５に、ＡＭＰ１３で増幅された音信号を出力する。
オーディオ機器１の主要な動作を、図５を参照して説明する。図５は、オーディオ機器１の動作の一例を示すフローチャートである。
オーディオ機器１は、音信号を入力すると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、オーディオ機器１は、給電回路２２から外部機器４に供給する電力量を検出する（Ｓ２）。オーディオ機器１は、検出した電力量が閾値よりも小さい場合（第１状態）（Ｓ３：Ｙｅｓ）、第１モードを実行する。この場合、オーディオ機器１は、リミット値ｔｈ１を設定する（Ｓ１１）。オーディオ機器１は、リミット値ｔｈ１を越さないように、音信号にレベル制限処理を施す（Ｓ１２）。オーディオ機器１は、音信号を増幅する（Ｓ１３）。オーディオ機器１は、増幅された音信号を、スピーカ５に出力する（Ｓ４）。
また、オーディオ機器１は、外部機器４に供給する電力量が閾値よりも大きい場合（第２状態）（Ｓ３：Ｎｏ）、第２モードを実行する。この場合、オーディオ機器１は、リミット値ｔｈ２を設定する（Ｓ２１）。オーディオ機器１は、リミット値ｔｈ２を越さないように、音信号にレベル制限処理を施す（Ｓ２２）。オーディオ機器１は、音信号を増幅する（Ｓ２３）。オーディオ機器１は、増幅された音信号を、スピーカ５に出力する（Ｓ４）。
なお、オーディオ機器１の動作は上述に限定されない。例えば、オーディオ機器１の動作において、処理Ｓ２と処理Ｓ３の順番が入れ替わってもよい。
このように、オーディオ機器１は、信号処理部１２から出力された音信号のレベルが高い場合であっても、音信号の波形を維持しつつ、ＡＭＰ１３で音信号を増幅することができる。これにより、ユーザは、音割れのない良い音を聞くことができる。
レベル制限機能１２２は、給電の電力が大きくなった場合には、音信号レベルをより制限することで、ＡＭＰ１３に配分可能な最大電力が低くなっても、音信号の波形を維持しつつ、音信号を増幅する。したがって、オーディオ機器１は、外部機器４に給電中であっても、音質を劣化させることなく音量を上げることができる。言い換えると、オーディオ機器１は、ＡＭＰ１３に配分可能な最大電力が高い場合には、レベルの高い音信号も強く圧縮せずに再生する。したがって、ユーザは、よりダイナミックレンジの広い音を聞くことができる。
なお、給電検出部１８は、給電状態として、給電のオン又はオフ状態を検出してもよい。すなわち、第１状態は、給電回路２２が外部機器４に電力を供給しない状態を含む。言い換えると、第１状態は、給電回路２２の給電量がゼロである状態も含む。ＣＰＵ１５は、給電検出部１８が給電のオンを検出した場合、第２モードを実行する。また、ＣＰＵ１５は、給電検出部１８が給電を検出しなければ（給電のオフ状態）、第１モードを実行する。
また、給電検出部１８は、自装置（給電回路２２を除く）の消費電力を検出してもよい。給電検出部１８、例えば、ＡＭＰ１３で消費される電力を検出してもよい。この場合、給電検出部１８は、電源回路２１が変換（生成）した総電力から、例えば、ＡＭＰ１３で消費される電力を差し引いた電力を計算してもよい。給電検出部１８は、計算した電力を、給電回路２２が外部機器４に供給する電力量とみなす。この場合、ＣＰＵ１５は、計算された電力が小さい場合、第１モードを実行する。また、ＣＰＵ１５は、計算された電力が大きい場合、第２モードを実行する。
また、第１モードは、レベル制限処理の制限量がゼロの状態も含む。すなわち、ＡＭＰ１３に配分可能な最大電力が高く、信号処理部１２で音信号のレベルを制限する必要がない場合、ＣＰＵ１５は、レベル制限機能１２２を停止してもよい。
また、信号処理部１２は、所定の帯域に分割された複数の帯域のうち低域の周波数において、レベル制限処理を実行してもよい。信号処理部１２は、例えば、音信号を、低域（１００Ｈｚ以下の帯域）、中音域、（１００Ｈｚから１ｋＨｚまでの帯域）、及び高域（１ｋＨｚ以上の帯域）に分割する。信号処理部１２は、低域の音信号により強いリミッタ処理を施す。これにより、オーディオ機器１は、外部機器４に給電中であっても、音質への影響を抑えることができる。また、低域の音信号は、波長が長いため、消費電力への影響が大きい。オーディオ機器１は、消費電力への影響が大きい帯域にレベル制限処理を施すことで、レベル制限処理を一部の帯域に限定しても、音割れなどの音質劣化を抑制し、音量を上げることができる。
また、給電回路２２は、無線型の給電回路に限定されない。給電回路２２は、例えば、ＵＳＢ等の有線接続の充電機能を有していてもよい。この場合、オーディオ機器１は、有線で、外部機器４に電力を供給する。
また、オーディオ機器１は、電池（一次電池又は二次電池）を有している構成であってもよい。給電検出部１８は、外部機器４に供給する電力及び電池の残量を検出する。ＣＰＵ１５は、外部機器４に供給する電力量及び電池の残量に応じて、リミット値を設定してもよい。例えば、ＣＰＵ１５は、電池の残量が少ない場合に、リミット値をさらに低く設定してもよい。
また、レベル制限機能１２２（レベル制限処理）は、リミッタ機能（リミッタ処理）に限定されない。レベル制限機能１２２は、コンプレッサ機能であってもよい。
［変形例１］
変形例１のオーディオ機器１について、図６を参照して説明する。図６は、変形例１のＥＱカーブｃ１、ｃ２の一例を示す説明図である。ＣＰＵ１５は、ＰＥＱ機能１２１に対して、レベル制限処理を実行させる。なお、上述の実施形態１と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。
ＥＱカーブｃ１、ｃ２は、イコライザの周波数特性を示す曲線である。ＣＰＵ１５は、ＥＱカーブｃ１を構成するパラメータ、例えば、ゲインを設定する。この例では、ＰＥＱ機能１２１は、所定帯域に分割された複数の帯域のうち低域の周波数において、レベル制限処理を実行する。なお、この例では、低域は、１００Ｈｚ以下の帯域である。中音域は、１００Ｈｚから１ｋＨｚまでの帯域である、また、高域は、１ｋＨｚ以上の帯域である。
変形例１のＰＥＱ機能１２１は、外部機器４に供給する電力量が小さい場合、ＰＥＱ機能１２１のゲインを大きくする（カット量を小さくする）（図６のＥＱカーブｃ１を参照）。また、ＰＥＱ機能１２１は、外部機器４に供給する電力量が大きい場合、ＰＥＱ機能１２１のゲインを小さくする（カット量を大きくする）（図６のＥＱカーブｃ２を参照）。ＰＥＱ機能１２１がゲインを小さくすることで、ＡＭＰ１３に配分可能な最大電力が低くても、オーディオ機器１は、音信号の波形を維持しつつ、音信号を増幅することができる。これにより、オーディオ機器１は、外部機器４に給電中であっても、音質劣化を抑制し、音量を上げることができる。
［変形例２］
変形例２のオーディオ機器１について、図７を参照して説明する。図７は、変形例２のＡＭＰ１３に配分可能な最大電力のリミッタカーブｙ１を示す説明図である。なお、上述の実施形態１と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。また、図７で示されるｔｈ１及びｔｈ２は所望のリミット値の値である。
変形例２のオーディオ機器１のレベル制限機能１２２は、外部機器４に供給される電力量に応じて、ＡＭＰ１３に配分可能な最大電力を変更する。レベル制限機能１２２は、例えば、図７に示すように、ＣＰＵ１５によって設定されたリミッタカーブｙ１＝ｆ（Ｐ）に基づいて、音信号のレベルを制限する。この例でいう、Ｐは、外部機器４に供給する電力量（給電量）を表す。
ＣＰＵ１５は、外部機器４に供給する電力量が大きくなるにつれて、リミット値ｔｈを低く設定する。この場合、ＣＰＵ１５は、例えば、フラッシュメモリ１７で記憶されているテーブル又は図７で示されるリミッタカーブｙ１（関数）に基づいて、外部機器４に供給する電力量に応じた最大電力を設定する。レベル制限機能１２２は、ＣＰＵ１５で設定されたリミット値を超さないように、音信号に信号処理を施す。
このように、レベル制限機能１２２は、外部機器４に供給される電力量が大きくなるにつれて、より音信号のレベルを制限する。これにより、変形例２のオーディオ機器１は、ＡＭＰ１３に配分可能な最大電力が低くなっても、音質を劣化させることなく音量を上げることができる。
本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲と均等の範囲を含む。
例えば、本実施形態は、レベル制限処理の例として、レベル制限機能１２２（リミッタ機能）およびＰＥＱ機能１２１を示した。しかし、レベル制限処理は、これらの処理に限らない。レベル制限処理は、例えば、ハイパスフィルタ処理でもよい。また、オーディオ機器１がディレイまたはリバーブ等の信号処理を行なう場合に、ディレイまたはリバーブの長さを短くすることも、レベル制限処理に含まれる。レベル制限処理は、これらの信号処理の少なくともいずれか１つを実行すればよい。
１…オーディオ機器
１１…入力Ｉ／Ｆ（音信号入力部）
１２…信号処理部
１３…ＡＭＰ（増幅器）
１４…出力Ｉ／Ｆ（音信号出力部）
１５…ＣＰＵ（制御部）
１８…給電検出部
１２２…レベル制限機能
２２…給電回路（給電部）
４…外部機器

Claims (20)

  1. 音信号を入力する音信号入力部と、
    前記音信号に所定の信号処理を施す信号処理部と、
    前記音信号を増幅する増幅器と、
    増幅された音信号を出力する音信号出力部と、
    外部機器へ給電する給電部と、
    前記給電部の給電状態を検出する給電検出部と、
    前記給電検出部が前記給電状態を検出すると、前記音信号のレベルを制限するレベル制限処理を前記信号処理部に対して実行させる制御部と、
    を備える
    オーディオ機器。
  2. 前記制御部は、前記給電検出部で検出される給電状態の給電量が小さい第１状態において前記レベル制限処理の制限量を小さくする第１モードと、前記給電量が大きい第２状態において前記制限量を大きくする第２モードと、を実行する、
    請求項１に記載のオーディオ機器。
  3. 前記制御部は、前記給電検出部で検出される給電状態に応じて、前記レベル制限処理の制限量を動的に変更する、
    請求項１に記載のオーディオ機器。
  4. 前記第１状態は、前記給電部の給電量がゼロである状態を含む、
    請求項２に記載のオーディオ機器。
  5. 前記第１モードは、前記レベル制限処理の制限量がゼロである状態を含む、
    請求項２に記載のオーディオ機器。
  6. 前記給電検出部は、前記外部機器に供給する電力量を求め、前記電力量に基づいて前記給電状態を検出する、
    請求項１乃至５のいずれかに記載のオーディオ機器。
  7. 前記レベル制限処理は、前記音信号のレベルを所定値以下に制限するリミッタ処理を含む、
    請求項１に記載のオーディオ機器。
  8. 前記信号処理部は、所定の帯域に分割された複数の帯域のうち低域の周波数において、前記レベル制限処理を実行する、
    請求項１乃至７のいずれかに記載のオーディオ機器。
  9. 前記給電部は、無線で前記外部機器へ給電する、
    請求項１乃至８のいずれかに記載のオーディオ機器。
  10. 前記制御部は、電池の残量に応じて、レベル制限処理を実行する、
    請求項１乃至９のいずれかに記載のオーディオ機器。
  11. 音信号を入力し、
    信号処理部によって前記音信号に所定の信号処理を施し、
    前記音信号を増幅し、
    増幅された音信号を出力し、
    給電部によって外部機器へ給電し、
    前記給電部の給電状態を検出し、
    前記給電状態を検出すると、前記音信号のレベルを制限するレベル制限処理を前記信号処理部に対して実行させる、
    を備える
    オーディオ信号処理方法。
  12. 検出された前記給電状態の給電量が小さい第１状態において前記レベル制限処理の制限量を小さくする第１モードと、前記給電量が大きい第２状態において前記制限量を大きくする第２モードと、を実行する、
    請求項１１に記載のオーディオ信号処理方法。
  13. 検出された給電状態に応じて、前記レベル制限処理の制限量を動的に変更する、
    請求項１１に記載のオーディオ信号処理方法。
  14. 前記第１状態は、前記給電部の給電量がゼロである状態を含む、
    請求項１２に記載のオーディオ信号処理方法。
  15. 前記第１モードは、前記レベル制限処理の制限量がゼロである状態を含む、
    請求項１２に記載のオーディオ信号処理方法。
  16. 前記給電部は、前記外部機器に供給する電力量を求め、
    前記電力量に基づいて前記給電状態を検出する、
    請求項１１乃至１５のいずれかに記載のオーディオ信号処理方法。
  17. 前記レベル制限処理は、前記音信号のレベルを所定値以下に制限するリミッタ処理を含む、
    請求項１１に記載のオーディオ信号処理方法。
  18. 前記信号処理部は、所定帯域に分割された複数の帯域のうち低域の周波数において、前記レベル制限処理を実行する、
    請求項１１乃至１７のいずれかに記載のオーディオ信号処理方法。
  19. 前記給電部は、無線で前記外部機器へ給電する、
    請求項１１乃至１８のいずれかに記載のオーディオ信号処理方法。
  20. 電池の残量に応じて、レベル制限処理を実行する、
    請求項１１乃至１９のいずれかに記載のオーディオ信号処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3558059B2 (ja) * 2001-08-10 2004-08-25 セイコーエプソン株式会社 電源制御回路及び電子機器
JP4027645B2 (ja) * 2001-11-15 2007-12-26 株式会社ケンウッド 音声信号処理装置、および、音声信号処理方法
TW591965B (en) * 2003-01-30 2004-06-11 Htc Corp Handheld device providing to control the earphone volume separately and controlling method thereof
US8306238B2 (en) 2009-06-17 2012-11-06 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Method and circuit for controlling an output of an audio signal of a battery-powered device
JP5816482B2 (ja) * 2011-08-01 2015-11-18 オリンパス株式会社 音声記録再生装置
CN104335601B (zh) 2012-03-20 2017-09-08 艾德森系统工程公司 具有集成电力、音频信号和控制分配的音频系统
KR101937839B1 (ko) * 2012-08-29 2019-04-10 삼성전자 주식회사 이어폰 접속 인터페이스 및 이를 포함하는 단말기와 단말기 운용 방법
TWI543638B (zh) * 2014-01-28 2016-07-21 宏達國際電子股份有限公司 聲音產生系統和其音頻放大的方法
KR102216484B1 (ko) * 2014-02-18 2021-02-17 삼성전자주식회사 충전 제어 방법 및 그 장치
JP6456249B2 (ja) 2015-06-02 2019-01-23 アルパイン株式会社 オーディオ装置、電流制御プログラムおよび電流制御方法
US10285081B1 (en) * 2018-07-30 2019-05-07 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for rapidly and dynamically adjusting current limiting in a portable communication device

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