JP3594522B2 - Audio signal amplifier circuit and television receiver using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は音声信号増幅回路およびそれを用いたテレビジョン受像機に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョン受像機やオーディオ機器の音声信号増幅回路において、その回路に保護回路が設けられていない場合、何らかの原因で負荷が短絡し、その状態を放置しておくと、回路素子の耐圧オーバーや過電流による発熱等によって、回路素子の発火や発煙、破裂の危険性がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、負荷短絡を検出できる回路を内蔵したICが提案されているが、コストが高かった。
また、音声信号増幅回路に一定レベル以上の信号が入力された場合、出力は電源電圧や接地ラインによって制限(クリップ)され、歪んだ音声が出力される。このように過大出力時には、聴感的に不快となるばかりでなく、このような状態が長く続くと、音声信号増幅回路およびその周辺の温度が上昇し、発火や発煙の危険性がある。
これを防止する手段として、AGC等による自動音量制御が考えられるが、大きなコストアップとなってしまう。
【0004】
それゆえに、この発明の主たる目的は、負荷短絡を低コストで検出できる、音声信号増幅回路を提供することである。
この発明の他の目的は、音声信号増幅回路からの過大出力時の不快な音声や、発熱による危険性を低コストで防止できる、音声信号増幅回路を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項1に記載の音声信号増幅回路は、入力された音声信号を増幅して負荷に出力する音声出力手段、音声出力手段に電力を供給するための電源ライン、電源ラインに接続される過電流検出用抵抗を含み、過電流検出用抵抗の両端電圧に基づいて負荷が短絡したことを検出する短絡検出手段、および短絡検出手段の出力に基づいて電源ラインから音声出力手段への電力の供給を制御する制御手段を備え、過電流検出用抵抗は、電源ラインを介して音声出力手段に供給される電源電圧を降下させて音声出力手段からの最大出力レベルを制御するドロッパー抵抗に兼用されることを特徴とする。
【0006】
請求項2に記載の音声信号増幅回路は、入力された音声信号を増幅して負荷に出力する音声出力手段、音声出力手段に電力を供給するための電源ライン、電源ラインに接続される過電流検出用抵抗を含み、過電流検出用抵抗の両端電圧に基づいて負荷に一定レベル以上の電流が流れたことを検出する過電流検出手段、および過電流検出手段の出力に基づいて音声出力手段からの出力信号レベルまたは音声出力手段への入力信号レベルを制御する制御手段を備え、過電流検出用抵抗は、電源ラインを介して音声出力手段に供給される電源電圧を降下させて音声出力手段からの最大出力レベルを制御するドロッパー抵抗に兼用されることを特徴とする。
【0007】
請求項3に記載のテレビジョン受像機は、請求項1または2に記載の音声信号増幅回路を用いたことを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の音声信号増幅回路では、過電流検出用抵抗の両端電圧が一定レベル以上になると負荷が短絡していると判断され、このときの短絡検出手段からの出力に基づいて制御手段が音声出力手段への電力の供給を遮断する。これによって、負荷短絡時の発熱や発火が防止される。この場合、過電流検出用抵抗を含む短絡検出手段および制御手段を、IC化することなく音声信号増幅回路に含めることができ、低コストで負荷短絡を検出できる。
また、ドロッパー抵抗と過電流検出用抵抗とを共通化することによってコストを抑えることができる。
【0009】
請求項2に記載の音声信号増幅回路では、負荷に一定レベル以上の電流が流れたことが過電流検出手段によって検出されると、音声出力手段からの出力信号レベルまたは音声出力手段に与えられる入力信号レベルが制御手段によって低減される。したがって、従来とは異なりAGC等を用いることなく、音声信号増幅回路からの過大出力時の不快な音声や、発熱による危険性を低コストで防止することができる。
また、電源ラインに接続される過電流検出用抵抗の両端電圧に基づいて過電流か否かを検出するので、コストを低くできる。
【0010】
さらに、ドロッパー抵抗と過電流検出用抵抗とを共通化することによって、コストを抑えることができる。
請求項3に記載するように、上述の音声信号増幅回路をテレビジョン受像機に用いれば、テレビジョン受像機のコストを抑えることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
まず、図1を参照して、負荷の短絡を検出し電力の供給を遮断できる音声信号増幅回路10について説明する。
音声信号増幅回路10はたとえばテレビジョン受像機に用いられるものであり、入力信号である音声信号を増幅する音声出力回路12を含む。音声出力回路12としては、たとえば三洋電機製オーディオアンプIC、LA4227が用いられる。
【0012】
音声出力回路12には12番ピンを介して電源回路14および保護回路15がが接続される。保護回路15は負荷短絡時に音声出力回路12を保護するためのものであり、電源回路14と12番ピンとの間に設けられる短絡検出回路16、および短絡検出回路16の出力に基づいて電源回路14への電力の供給を制御する制御回路18を含む。
電源回路14は、たとえば100Vの交流電圧を整流する整流回路20を含む。整流回路20には電源トランス22が接続され、電源トランス22の出力がオーディオアンプ電源ライン24を介して音声出力回路12の12番ピンに与えられる。
【0013】
オーディオアンプ電源ライン24と音声出力回路12の12番ピンとの間には、短絡検出回路16のドロッパー抵抗R1が介挿される。ドロッパー抵抗R1によって、直流電源電圧を一定レベル降下させ、音声出力回路12の最大出力レベルが調整される。ドロッパー抵抗R1は、オーディオアンプ電源ライン24から供給される直流電源電流が過電流か否かを判断して負荷短絡を検出するためにも用いられ、コストが抑制される。
ドロッパー抵抗R1の両端間には、直列接続された抵抗R2およびR3が接続され、抵抗R2およびR3によってドロッパー抵抗R1の両端電圧が分圧される。抵抗R3の両端間にはトランジスタTr1のベース−エミッタ間が接続され、トランジスタTr1のコレクタは、抵抗R4を介して過電流検出ライン26に接続され、短絡検出回路16の出力が制御回路18に与えられる。
【0014】
制御回路18はCPU28を含み、CPU28には、過電流検出ライン26を介して短絡検出回路18の出力が与えられる。CPU28は、短絡検出回路16の出力に基づいて、制御信号を出力する。この制御信号は電源供給制御ライン30を通り抵抗R5を介してトランジスタTr2に与えられ、トランジスタTr2のオン・オフを制御する。トランジスタTr2の動作に基づいてリレー32のスイッチング動作が制御され、それによって電源回路14の開閉動作、すなわち音声出力回路12への電力の供給が制御される。
音声信号増幅回路10の音声出力回路12の2番ピン、3番ピンにはスピーカ34が接続され、音声が出力される。
【0015】
このように構成される音声信号増幅回路10の動作について説明する。
たとえば、音声出力回路12を、8Ωの負荷で、定格出力を2W×2で使用する場合、必要な電源電圧は約11Vで、定格出力時の電源電流は約500mAとなる。
ここで仮に、電源トランス22から供給される直流電圧が、ある巻数で、11.5Vとなったと仮定すると、音声出力回路12からの出力が定格出力より大きくならないように、0.5Vだけ電圧を降下させなければならない。すなわち、500mA流れたときに、0.5Vの電圧降下を必要とするので、0.5V÷0.5A=1Ωのドロッパー抵抗R1が必要となる。
ここで、ドロッパー抵抗R1には、定格出力時に約500mAの電流が流れるが、これを遙かに超える電流が流れた場合、音声出力回路12は、負荷短絡等の異常事態を起こしていると判断してよい。したがって、過電流の検出レベルを負荷短絡時の電源電流相当の値に設定すると、負荷の短絡を検出できる。
【0016】
この実施形態の場合、ドロッパー抵抗R1の両端電圧をR2とR3とで分割した電圧、すなわちトランジスタTr1のベース−エミッタ間電圧Vbeが、トランジスタTr1のオン電圧以上となった場合、トランジスタTr1はオンし、トランジスタTr1のコレクタ電圧はHIGHとなる。
たとえば、R1=1Ω、R2=1.8kΩ、R3=5.6kΩ、トランジスタTr1のオン電圧=0.6Vとすると、ドロッパー抵抗R1の両端電圧が、Vr1=(1.8k+5.6k)/5.6k×0.6≒0.79V以上となったとき、すなわち電源電流がIcc=0.79V/1Ω=790mA以上となったとき、トランジスタTr1がオンし、音声出力回路12に負荷短絡等の異常が発生したことを検出することができる。
【0017】
この検出信号をCPU28に与え、CPU28からの制御信号に基づいてリレー32をオフすることによって、音声出力回路12への電力の供給が停止され、発熱、発火等の危険を回避することができる。
また、音声信号増幅回路10によれば、ドロッパー抵抗R1を含む短絡検出回路16および制御回路18を、IC化することなく音声信号増幅回路10に含めることができ、低コストで負荷短絡を検出しかつ対処できる。
さらに、音声信号増幅回路10によれば、短絡検出回路16に含まれる素子の設定値を変更するだけで、任意の負荷インピーダンスや定格出力に応じた負荷短絡の検出が可能となる。
【0018】
次いで、図2を参照して、過電流を検出し音声出力を制御できる音声信号増幅回路100について説明する。
音声信号増幅回路100はたとえばテレビジョン受像機に用いられ、入力信号である音声信号を増幅する音声出力回路102を含む。音声出力回路102としては、たとえば三洋電機製オーディオアンプIC、LA4287が用いられる。音声出力回路102は、スイッチ104を含み、スイッチ104は、4番ピンからのスイッチング制御信号に応じて、1番ピンまたは3番ピンのいずれかの入力を選択する。スイッチ104からの出力は、直流のボリウム制御電圧によって制御されるDCボリウム106を介して、アンプ108で増幅された後、9番ピンから出力され、スピーカ110から音声が出力される。このように、音声出力回路102は、ボリウム制御機能を有し、音声出力回路102の5番ピンに入力されるボリウム制御電圧を0Vから5Vまで制御することによって、音声出力を制御することができる。
【0019】
音声出力回路102の10番ピンには、オーディオアンプ電源ライン112を介して電源電圧Vccおよび過電流検出回路114が接続される。
オーディオアンプ電源ライン112には、過電流検出回路114のドロッパー抵抗R11が介挿される。ドロッパー抵抗R11の両端には、直列接続された抵抗R12およびR13が接続され、抵抗R12およびR13によってドロッパー抵抗R11の両端電圧が分圧される。抵抗R13の両端には、トランジスタTr11のベース−エミッタ間が接続され、トランジスタTr11のコレクタ出力が、抵抗R14を介してトランジスタTr12に与えられる。トランジスタTr12がオンされると、ボリウム制御電圧が抵抗R15およびR16によって分圧され、音声出力回路102の5番ピンに与えられる。このように、トランジスタTr12によってボリウム制御電圧を制御できる。
【0020】
このような音声信号増幅回路100の動作について説明する。
たとえば、音声出力回路102を、8Ωの負荷で、定格出力を5Wで使用する場合、必要な電源電圧は約19Vで、定格出力時の電源電流は約400mAとなる。
先の実施形態と同様に、ドロッパー抵抗R11の両端電圧をR12とR13とで分割した電圧、すなわちトランジスタTr11のベース−エミッタ間電圧Vbeが、トランジスタTr11のオン電圧以上となった場合、トランジスタTr11はオンされ、トランジスタTr11のコレクタ電圧はHIGHとなる。
たとえば、R11=1.5Ω、R12=560Ω、R13=5.6kΩ、トランジスタTr11のオン電圧=0.6Vとすると、ドロッパー抵抗R11の両端電圧が、Vr11=(560+5.6k)/5.6k×0.6≒0.66V以上となったとき、すなわち電源電流がIcc=0.66V/1.5Ω=440mA以上となったとき、トランジスタTr11はオンされ、音声出力回路102からの音声信号が過大出力であることを検出することができる。
【0021】
上述のように、定格出力時の電源電流は約400mAであり、このときにおおよそ規定歪み率(EIAJ規格では10%)となっていると考えられる。したがって、電源電流が440mA流れているということは、定格出力以上であり、規定歪み率以上の音声出力、すなわち歪みの多い不快な音声が出力されていると考えられる。
【0022】
この実施形態では、この検出信号を、スイッチング用トランジスタTr12のベースに与えることによって、過電流検出時にTr12がオンされる。すると、音声出力回路102のボリウム制御電圧が、分割用抵抗R15とR16とによって分圧され、音声出力回路102に供給されるボリウム制御電圧を下げることができ、その結果、一定レベルで出力を制限することができる。なお、過電流の検出レベルを定格出力レベル時よりも少し高く設定することによって、音声信号の過大出力をより確実に検出することができる。
【0023】
このように、音声信号過大出力検出時に、音声信号出力レベルを制限することによって、音声出力回路102からの過大出力による不快な音声を防止することができる。また、同時に音声出力回路102からの過大出力による発熱や発火の危険を防止することもできる。さらに、このとき、従来とは異なりAGC等を用いないので、コストを抑えることができる。
また、以上の過電流検出用抵抗と、音声出力回路102の最大出力レベル調整用のドロッパー抵抗R11と共通化することによって、コストを抑えることができる。
【0024】
なお、音声出力回路102からの過大出力検出時には、音声出力回路102に与えられる入力信号を分割することによってボリウムを制御するようにしてもよく、また、CPU(図示せず)によって自動的にボリウムを制御するようにしてもよい。これらの場合も上述の場合と同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、上述の音声信号増幅回路10や100をテレビジョン受像機に用いれば、テレビジョン受像機のコストを抑えることができる。
この発明は、入力信号を増幅して得られる信号によって負荷を駆動する任意の駆動回路に適用できる。
【0025】
【発明の効果】
この発明によれば、安価な回路で負荷の短絡を検出することができ、負荷短絡時の発熱、発火等を防止できる。
また、この発明によれば、音声信号過大出力を検出し、音声信号入力レベルや音声信号出力レベルを制限することができる。したがって、音声信号増幅回路からの過大出力時の不快な音声を防止でき、また、同時に過大出力による発熱や発火の危険を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の音声信号増幅回路を示す回路図である。
【図2】この発明の他の実施形態の音声信号増幅回路を示す回路図である。
【符号の説明】
10、100 音声信号増幅回路
12、102 音声出力回路
14 電源回路
15 保護回路
16 負荷検出回路
18 制御回路
24、112 オーディオアンプ電源ライン
34、110 スピーカ
114 過電流検出回路
R1、R11 ドロッパー抵抗
Tr1、Tr2、Tr11、Tr12 トランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
This invention related to an audio signal amplifier circuit and a television receiver using the same.
[0002]
[Prior art]
If the protection circuit is not provided in the audio signal amplifying circuit of a television receiver or audio equipment, if the load is short-circuited for some reason and the state is left as it is, the withstand voltage of the circuit element will exceed or exceed There is a danger of ignition, smoking, or rupture of the circuit element due to heat generated by the current.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an IC incorporating a circuit capable of detecting a load short circuit has been proposed, but the cost is high.
When a signal of a certain level or more is input to the audio signal amplifier circuit, the output is limited (clipped) by the power supply voltage or the ground line, and a distorted audio is output. As described above, when the output is excessive, not only is it unpleasant to hear, but if such a state continues for a long time, the temperature of the audio signal amplifier circuit and its surroundings rises, and there is a risk of ignition or smoking.
As a means for preventing this, automatic volume control by AGC or the like can be considered, but this results in a large increase in cost.
[0004]
Therefore, a main object of the present invention is to provide an audio signal amplifier circuit capable of detecting a load short circuit at low cost.
Another object of the invention, and unpleasant sound when an excessive output of the audio signal amplifier circuits or al, the risk due to heat generation can be prevented at low cost, is to provide an audio signal amplifier circuit.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the audio signal amplifying circuit according to
[0006]
The audio signal amplifying circuit according to
[0007]
A television receiver according to a third aspect uses the audio signal amplifier circuit according to the first or second aspect .
[0008]
In the audio signal amplifying circuit according to
Further, the cost can be reduced by sharing the dropper resistance and the overcurrent detection resistance.
[0009]
In an audio signal amplifier circuit according to
Further , since it is detected whether or not an overcurrent occurs based on the voltage across the overcurrent detection resistor connected to the power supply line, the cost can be reduced.
[0010]
Further, the cost can be reduced by sharing the dropper resistance and the overcurrent detection resistance.
When the above-described audio signal amplifier circuit is used in a television receiver, the cost of the television receiver can be reduced.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, with reference to FIG. 1, a description will be given of an audio
The audio
[0012]
A
[0013]
The dropper resistor R1 of the short-
The resistors R2 and R3 connected in series are connected between both ends of the dropper resistor R1, and the voltages across the dropper resistor R1 are divided by the resistors R2 and R3. The base and the emitter of the transistor Tr1 are connected between both ends of the resistor R3, the collector of the transistor Tr1 is connected to the
[0014]
The
A
[0015]
The operation of the audio
For example, when the
Here, assuming that the DC voltage supplied from the
Here, a current of about 500 mA flows through the dropper resistor R1 at the time of rated output, but when a current far exceeding this flows, the
[0016]
In this embodiment, when the voltage obtained by dividing the voltage between both ends of the dropper resistor R1 by R2 and R3, that is, the base-emitter voltage Vbe of the transistor Tr1 becomes higher than the ON voltage of the transistor Tr1, the transistor Tr1 is turned on. , The collector voltage of the transistor Tr1 becomes HIGH.
For example, assuming that R1 = 1Ω, R2 = 1.8 kΩ, R3 = 5.6 kΩ, and the ON voltage of the transistor Tr1 = 0.6 V, the voltage across the dropper resistor R1 is Vr1 = (1.8 k + 5.6 k) / 5. When 6k × 0.6 ≒ 0.79V or more, that is, when the power supply current becomes Icc = 0.79V / 1Ω = 790mA or more, the transistor Tr1 is turned on and the
[0017]
By supplying this detection signal to the
Further, according to the audio
Furthermore, according to the audio
[0018]
Next, an audio
The audio
[0019]
A power supply voltage Vcc and an
The dropper resistor R11 of the
[0020]
The operation of the audio
For example, when the
As in the previous embodiment, when the voltage obtained by dividing the voltage between both ends of the dropper resistor R11 by R12 and R13, that is, the base-emitter voltage Vbe of the transistor Tr11 becomes equal to or higher than the ON voltage of the transistor Tr11, the transistor Tr11 is turned on. Is turned on, and the collector voltage of the transistor Tr11 becomes HIGH.
For example, assuming that R11 = 1.5Ω, R12 = 560Ω, R13 = 5.6 kΩ, and the ON voltage of the transistor Tr11 = 0.6V, the voltage across the dropper resistor R11 is Vr11 = (560 + 5.6k) /5.6k× When 0.6 ≒ 0.66 V or more, that is, when the power supply current becomes Icc = 0.66 V / 1.5Ω = 440 mA or more, the transistor Tr11 is turned on, and the audio signal from the
[0021]
As described above, the power supply current at the time of the rated output is about 400 mA, and at this time, it is considered that the specified distortion rate is approximately 10% in the EIAJ standard. Therefore, the fact that the power supply current is flowing at 440 mA is considered to mean that the audio output is higher than the rated output and the audio output is higher than the specified distortion rate, that is, an unpleasant audio with a lot of distortion is output.
[0022]
In this embodiment, by supplying this detection signal to the base of the switching transistor Tr12, Tr12 is turned on when overcurrent is detected. Then, the volume control voltage of the
[0023]
By limiting the audio signal output level when the audio signal excessive output is detected in this way, it is possible to prevent unpleasant audio due to the excessive output from the
Further, the cost can be reduced by using the above-described overcurrent detection resistor and the dropper resistor R11 for adjusting the maximum output level of the
[0024]
When excessive output from the
Further, if the above-described audio
The present invention can be applied to any drive circuit that drives a load with a signal obtained by amplifying an input signal.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, a short circuit of a load can be detected by an inexpensive circuit, and heat generation, ignition, and the like at the time of load short circuit can be prevented.
Further, according to the present invention, it is possible to detect the excessive output of the audio signal and limit the audio signal input level and the audio signal output level. Therefore, it is possible to prevent an unpleasant sound at the time of excessive output from the audio signal amplifying circuit, and at the same time, it is possible to prevent the danger of heat generation and ignition due to the excessive output.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an audio signal amplifier circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an audio signal amplifier circuit according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 100 audio
Claims (3)
前記音声出力手段に電力を供給するための電源ライン、
前記電源ラインに接続される過電流検出用抵抗を含み、前記過電流検出用抵抗の両端電圧に基づいて前記負荷が短絡したことを検出する短絡検出手段、および
前記短絡検出手段の出力に基づいて前記電源ラインから前記音声出力手段への電力の供給を制御する制御手段を備え、
前記過電流検出用抵抗は、前記電源ラインを介して前記音声出力手段に供給される電源電圧を降下させて前記音声出力手段からの最大出力レベルを制御するドロッパー抵抗に兼用されることを特徴とする、音声信号増幅回路。 Audio output means for amplifying an input audio signal and outputting it to a load;
A power line for supplying power to the audio output means,
Wherein an overcurrent detection resistor connected to the power line, on the basis of the short-circuit detecting means for the load based on the voltage across the over-current detecting resistor detects that shorted, and the output of said short circuit detecting means Control means for controlling supply of power from the power supply line to the audio output means ,
The overcurrent detection resistor is also used as a dropper resistor that controls a maximum output level from the audio output unit by lowering a power supply voltage supplied to the audio output unit via the power supply line. A sound signal amplifier circuit.
前記音声出力手段に電力を供給するための電源ライン、
前記電源ラインに接続される過電流検出用抵抗を含み、前記過電流検出用抵抗の両端電圧に基づいて前記負荷に一定レベル以上の電流が流れたことを検出する過電流検出手段、および
前記過電流検出手段の出力に基づいて前記音声出力手段からの出力信号レベルまたは前記音声出力手段への入力信号レベルを制御する制御手段を備え、
前記過電流検出用抵抗は、前記電源ラインを介して前記音声出力手段に供給される電源電圧を降下させて前記音声出力手段からの最大出力レベルを制御するドロッパー抵抗に兼用されることを特徴とする、音声信号増幅回路。 Audio output means for amplifying an input audio signal and outputting it to a load;
A power line for supplying power to the audio output means,
An overcurrent detection resistor connected to the power supply line, wherein the overcurrent detection means detects that a current of a predetermined level or more flows to the load based on a voltage across the overcurrent detection resistor ; and Control means for controlling an output signal level from the audio output means or an input signal level to the audio output means based on an output of the current detection means ,
The overcurrent detection resistor is also used as a dropper resistor that controls a maximum output level from the audio output unit by lowering a power supply voltage supplied to the audio output unit via the power supply line. A sound signal amplifier circuit.
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