JP2830251B2

JP2830251B2 - 電力増幅器

Info

Publication number: JP2830251B2
Application number: JP1340358A
Authority: JP
Inventors: 正夫野呂
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH03201710A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、大出力アンプと小出力アンプを具えた電
力増幅器に関し、合理的な構成で高効率化を実現したも
のである。

〔従来の技術〕

最近のオーディオアンプは、コンサートホールやライ
プスポット、そして映画館で体験するような臨場感をリ
スニングルームに再現するいわゆるサラウンドアンプが
多く出回り始めている。

サラウンドアンプは、例えば第２図に示すように、メ
イン用アンプA,B、センタ用アンプＣおよびサラウンド
用（リア用。場合によってはフロント用が別途設けられ
ることもある）アンプD,Eを具えている。このうちメイ
ン用アンプA,Bとセンタ用アンプＣは主信号を扱い大出
力アンプであるため、高い電圧の主電源10から電源が供
給される。また、サラウンド用アンプD,Eは、残響音信
号を扱い小出力アンプであるため、低電圧のサブ電源12
から電源が供給される。

一方、電源の高効率化技術として、いわゆる電源電圧
切換方式がある。これは、増幅すべき信号の振幅に応じ
て増幅素子の電源電圧を切り換えるようにしたもので、
例えば第３図に示すように、高い電源電圧±Ｈと低い電
源電圧±Ｌが用意されている。入力信号は電圧増幅段14
を介して出力段のプッシュプルトランジスタ16,18に供
給され、その共通エミッタから出力が取り出されて、負
荷20に供給される。

トランジスタ16,18には電源としてスイッチングトラ
ンジスタ22,24を介して高電圧±Ｈが、またはダイオー
ド26,28を介して低電圧±Ｌが供給される。

レベル検出回路30,32は出力レベルを検出し、ほぼ±
Ｌ以下の時はスイッチングトランジスタ22,24をオフす
る。これにより、低電圧±Ｌがダイオード26,28を介し
て出力段トランジスタ16,18に供給される。出力レベル
がほぼ±Ｌ以上になると、レベル検出回路30,32はスイ
ッチングトランジスタ22,24をオンする。これにより、
高電圧±Ｈがスイッチングトランジスタ22,24を介して
出力段トランジスタ16,18に供給される。このようにし
て、増幅すべき信号の振幅に応じて電源電圧を切り換え
ることにより、出力段トランジスタ16,18での損失を低
減して高効率化を実現している。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記サラウンドアンプ等大出力アンプと小出力アンプ
を具えた電力増幅器においても、前記電源電圧切換方式
を適用することにより高効率化を図ることができるが、
これらは旧来のアンプに比べてそれぞれ複雑な構成を有
しているので、単純に組み合わせたのでは構成が益々複
雑化してしまう。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、大出
力アンプと小出力アンプを具えた電力増幅器において、
合理的な構成では電源電圧切換方式を適用することによ
り、部品点数を減らして、構成を簡略化しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、複数の信号系統にそれぞれ配置された大
出力アンプと該信号系統と別の信号系統に配置された小
出力アンプとを具えた電力増幅器において、高電圧源
と、低電圧源と、前記各大出力アンプに対する電源の供
給源を前記高電圧源または前記低電圧源に切り換える電
源切換手段と、前記大出力アンプが配置された各系統の
信号レベルを検出し、そのうち最大レベルを示す系統の
信号レベルが、該系統の大出力アンプに対する電源供給
を前記低電圧源で賄えるレベルのときは該各大出力アン
プに対し該低電圧源から電源をそれぞれ供給し、該レベ
ル以上のときは該各大出力アンプに対し前記高電圧源か
ら電源をそれぞれ供給するように前記電源切換手段を切
換制御して、該各大出力アンプの電源電圧を共通に切り
換える切換制御手段と、前記小出力アンプに対して常時
前記低電圧源から電源を供給する小出力アンプ電源路と
を具備してなるものである。

〔作用〕

この発明によれば、大出力アンプが電源切換方式とさ
れ、小出力アンプは電源非切換方式とされている。そし
て、大出力アンプには、増幅すべき信号の振幅に応じて
電源切換手段により高電圧源と低電圧源を切換えて電源
が供給されて、増幅素子での損失が低減される。また、
小出力アンプには低電圧源から電源が供給される。

これによれば、大出力アンプにおける小振幅時用の低
電圧源を小出力アンプの電源に共用したので、小出力ア
ンプ用に独立に電源を設ける場合に比べて電源装置の構
成を簡略化することができる。また、このように電源非
切換方式としても、小出力アンプは出力が小さいので、
もともと損失は小さく問題はない。

また、出力レベルの相関が互いに強い複数の大出力ア
ンプを具えている場合に、電源切換をこれらのうち出力
レベルが最大のものの信号レベルに応じて共通に行なう
ようにしたので、個々に信号レベルを検出して切換える
場合に比べて切換制御手段を兼用することができるの
で、構成を簡略化することができる。このようにしても
出力レベルの相関が互いに強いので、効率改善効果が失
われることはない。

〔実施例〕

この発明をサラウンドアンプに適用した一実施例を第
１図に示す。前記第２図、第３図と共通する部分には同
一の符号を用いる。

このサラウンドアンプはメイン用アンプA,B、センタ
用アンプＣおよびサラウンド用（リア用）アンプD,Eを
具えている。各アンプＡ〜Ｅには各チャンネルの電圧増
幅段出力が入力され、その出力は出力端子34〜38にそれ
ぞれ導かれる。

電源は、高電圧±Ｈを供給する高電圧源40と、低電圧
源±Ｌを供給する低電圧源42が用意されている。これら
は、スイッチング電源等で構成することもできる。高電
圧源40から出力される高電圧±Ｈは、スイッチングトラ
ンジスタ22,24を介してメイン用アンプA,Bおよびセンタ
用アンプＣの電源として供給される。また、低電圧源42
から出力される低電圧±Ｌは、ダイオード26,28を介し
てメイン用アンプA,Bおよびセンタ用アンプＣの電源と
して供給される。また、低電圧±Ｌはダイオード26,28
を介さずにそのままリア用アンプD,Eに供給される。

レベル検出回路30は、メイン用アンプA,Bおよびセン
タ用アンプＣの＋側出力のうちダイオード群44から出力
される最大のものの振幅レベルを検出する。そして、低
電圧＋ＬでこれらアンプＡ〜Ｃへの電力供給を賄える時
（正確には、この出力振幅レベルと、ダイオード26およ
びアンプＡ〜Ｃ内での＋側損失分を足した値が＋Ｌより
小さい時）には、スイッチングトランジスタ22をオフし
て、低電圧源42からダイオード26を介してアンプＡ〜Ｃ
に＋電源を供給する。また、出力振幅レベルがそれ以上
の時はスイッチングトランジスタ22をオンして、高電圧
源40からスイッチングトランジスタ22を介してアンプＡ
〜Ｃに＋電源を供給する。この時、低電圧源42からの電
源供給は、ダイオード26で遮断される。

レベル検出回路32は、メイン用アンプA,Bおよびセン
タ用アンプＣの−側出力のうちダイオード群46から出力
される最大のものの振幅レベルを検出する。そして、低
電圧−ＬでこれらアンプＡ〜Ｃへの電力供給を賄える時
（正確には、この出力振幅レベルと、ダイオード28およ
びアンプＡ〜Ｃ内での−側損失分を足した値が−Ｌより
小さい時）には、スイッチングトランジスタ24をオフし
て、低電圧源42からダイオード28を介してアンプＡ〜Ｃ
に−電源を供給する。また、出力振幅レベルがそれ以上
の時はスイッチングトランジスタ24をオンして、高電圧
源40からスイッチングトランジスタ24を介してアンプＡ
〜Ｃに−電源を供給する。この時、低電圧源42からの電
源供給は、ダイオード28で遮断される。

リア用アンプD,Eには、低電圧源42から小出力アンプ
電源路43,45を介して切換えなしで低電圧±Ｌが供給さ
れる。

第１図の構成によれば、小振幅時には低電圧源42から
メイン用アンプA,Bおよびセンタ用アンプＣに電源が供
給されるので、各アンプＡ〜Ｃ内の増幅素子での損失を
低減することができる。また、大振幅時には高電圧源40
からメイン用アンプA,Bおよびセンタ用アンプＣに電源
が供給されるので、大出力を取り出すことができる。ま
た、リア用信号は小レベルであるので、低電圧源42のみ
で電源供給を賄うことができる。

また、メインアンプA,Bおよびセンタ用アンプＣの電
源をスイッチングトランジスタ22,24でまとめて切り換
えるようにしたので、個々にレベルを検出して切り換え
るよりも構成を簡略化することができる。このようにし
ても、メイン用アンプA,Bおよびセンタ用アンプＣはと
もに主信号を扱い、出力信号レベルの大きさに相関が強
いので、効率改善効果が失われることはない。

〔変更例〕

前記実施例では、＋側と−側で別々に切換制御するよ
うにしたが、＋，−いずれか一方のレベルまたは両方の
平均のレベル等を検出して、共通に切換制御をすること
もできる。また、出力レベルでなく、入力レベルに基づ
いて切換制御をすることもできる。

また、前記実施例における電源切換制御は、所定レベ
ルを越える領域において低電圧から高電圧にステップ状
に切り換えるようにしたが、所定レベルを越える領域に
おいて越えた量に応じた分だけブートストップ式に変化
する電源切換制御方式にもこの発明を適用することがで
きる。

また、前記実施例では、この発明をサラウンドアンプ
に適用した場合について示したが、大出力アンプと小出
力アンプを具えた他の電力増幅器にも適用することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、大出力アン
プを電源切換方式としたので、損失が低減され、高効率
化が実現される。

また、大出力アンプにおける小振幅時用の低電圧源を
小出力アンプの電源に共用したので、小出力アンプ用に
独立に電源を設ける場合に比べて電源装置の構成を簡略
化することができる。また、このように電源非切換方式
としても、小出力アンプは出力が小さいので、もともと
損失は小さく問題はない。

また、出力レベルの相関が互いに強い複数の大出力ア
ンプを具えている場合に、電源切換を例えばこれらのう
ち出力レベルが最大のものの信号レベルに応じて共通に
行なうようにしたので、個々に信号レベルを検出して切
換える場合に比べて切換制御手段を兼用することができ
るので、構成を簡略化することができる。このようにし
ても出力レベルが互いに相関が強いので、効率改善が失
われることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す回路図である。第２図は、大出力アンプと小出力アンプを具えた従来の
電力増幅器を示す回路図である。第３図は、電源切換方式を適用した従来の電力増幅器を
示す回路図である。 A,B,C……大出力アンプ、D,E……小出力アンプ、22,24
……スイッチングトランジスタ（電源切換手段）、30,3
2……レベル検出回路（切替制御手段、40……高電圧
源、42……低電圧源、43,45……小出力アンプ電源路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の信号系統にそれぞれ配置された大出
力アンプと該信号系統と別の信号系統に配置された小出
力アンプとを具えた電力増幅器において、高電圧源と、低電圧源と、前記各大出力アンプに対する電源の供給源を前記高電圧
源または前記低電圧源に切り換える電源切換手段と、前記大出力アンプが配置された各系統の信号レベルを検
出し、そのうち最大レベルを示す系統の信号レベルが、
該系統の大出力アンプに対する電源供給を前記低電圧源
で賄えるレベルのときは該各大出力アンプに対し該低電
圧源から電源をそれぞれ供給し、該レベル以上のときは
該各大出力アンプに対し前記高電圧源から電源をそれぞ
れ供給するように前記電源切換手段を切換制御して、該
各大出力アンプの電源電圧を共通に切り換える切換制御
手段と、前記小出力アンプに対して常時前記低電圧源から電源を
供給する小出力アンプ電源路とを具備してなる電力増幅器。