JP3659349B2

JP3659349B2 - Audio amplifiers and notebook personal computers

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Publication number: JP3659349B2
Application number: JP2002096550A
Authority: JP
Inventors: 浩造西野; 俊樹高橋
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003304124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つの出力コネクタに複数種類の外部負荷を接続可能なオーディオアンプ及び、前記した如きオーディオアンプを内蔵するノート型パーソナルコンピュータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型化が要求されるノート型パーソナルコンピュータにおいても、近年では様々なマルチメディア機器を接続可能にすることが要求され、このためにノート型パーソナルコンピュータに外部負荷として接続される複数種類の機器に対して一つの出力コネクタを共用する場合が多い。
すなわち、ノート型パーソナルコンピュータにあってはコンピュータ本体の小型化が要求されるため、出力コネクタの配置スペースが少なく、本来は複数の出力コネクタを個別に配置すべきところを一つの出力コネクタのみを備えて、これを複数種類の外部機器で兼用する場合が多い。例えば、オーディオアンプから出力されるオーディオ信号は、ヘッドフォン用出力コネクタとライン用出力コネクタとを兼ねる１つの出力コネクタから出力される。
【０００３】
コンピュータ内蔵用であるか否かを問わず、小容積のオーディオアンプにおいてヘッドフォン用出力コネクタとライン用出力コネクタとを兼用する場合には、一般的に、前記出力コネクタにオーディオ信号を出力するアンプの出力を、直流遮断用のコンデンサを介して与える。この理由は、オーディオアンプの出力信号における平均直流電圧すなわち動作基準電圧と、前記出力コネクタに接続される外部負荷の入力回路の動作基準電圧とが異なる場合があるからである。前記アンプは、例えばヘッドホンを駆動可能なヘッドホンアンプの出力段に相当する。
【０００４】
図４は従来のオーデイオアンプの要部を例示するブロック図である。図４に示すオーディオアンプ６０において、１５は単極性電源で動作するアンプであり、その出力は直流分を遮断するためのコンデンサ１７、抵抗素子２１を介して出力コネクタ２３に与えられる。前記抵抗素子２１は出力コネクタ２３の出力側とリターン側が短絡された場合にアンプ１５が破壊しないようにするための保護抵抗である。
出力コネクタ２３には出力側接片とリターン側接片とプラグ挿抜検出接片とがあり、リターン側接片は前記単極性電源が接続されているグランド線に接続される。出力コネクタ２３にはプラグにより外部負荷５０が接続される。外部負荷５０は例えばインピーダンスが低いヘッドホンであり、或いは入力インピーダンスが高い他のオーディオ機器の入力回路である。
【０００５】
オーディオアンプ６０におけるアンプ１５が仮に正負両極性電源で駆動されるとすると、アンプの出力信号における動作基準電圧を０ボルト（グランドレベル）に設定することは容易である。しかし、アンプ１５は単極性電源で駆動される回路構成であり、例えばＳＥＰＰ回路（Single Ended Push-Pull Circuit）で構成される。そして、アンプ１５の出力信号における動作基準電圧は電源電圧Ｖｃｃの略１／２である。このためアンプ１５の出力線Ｐと前記出力コネクタ２３との間にはＤＣカット用のコンデンサ１７が配置される。
【０００６】
前記コンデンサ１７の容量は、出力コネクタ２３に低インピーダンスのヘッドホンが接続されることを考慮して、例えば１００μＦ程度の大容量のコンデンサが必要となる。しかし、大容量のコンデンサはその容積が大きく、ノート型パーソナルコンピュータを小型化する上での障害になったり、或いは、やむを得ずコンデンサの容量を小さく抑えるために、ヘッドホンに与えるオーディオ信号のカットオフ周波数が高くなってしまうという問題があった。さらに、コンデンサ１７として、大容量が得やすい電界コンデンサを用いた場合には、ヘッドホンに与えられるオーディオ信号に歪が生じ易くなるという問題もあった。
【０００７】
一方、前記したような一つの出力コネクタ２３に複数種類の外部負荷を接続可能としたオーディオアンプを内蔵するノート型パーソナルコンピュータにおいては、出力コネクタ２３に接続される外部負荷の種類を操作者が判断して、外部負荷の種類に応じてパーソナルコンピュータを設定しなければならなかった。設定する内容は例えばオーディオアンプのゲインや、周波数特性であり、オーディオ信号を含むメディアの再生用アプリケーションのドライバなどである。例えば、サラウンド機能を有するアプリケーションでは、サラウンド音響を出力する機器がヘッドホンであるか、外部のモニタスピーカであるか、コンピュータ内蔵スピーカであるかによって、サラウンド信号を演算するアルゴリズムを変更する必要があるため、コンピュータの操作者は、外部負荷として何が接続されているかを判断し、接続された機器に適切なドライバやプログラムを手動で設定する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した問題点を解消するためになされたものであって、第１の目的は、一つの出力コネクタを介して複数種類のオーディオ機器が接続可能なオーディオアンプにおいて、アンプと出力コネクタ間に介在する大容量コンデンサの容積を削減することであり、第２の目的は、オーディオアンプを内蔵するノート型パーソナルコンピュータにおいて、一つの出力コネクタを介して複数種類のオーディオ機器を接続可能とし、接続されたオーディオ機器に応じたコンピュータの設定を容易に行なうことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のオーディオアンプ及びノート型パーソナルコンピュータは前記目的を達成するために、次のように構成されている。
すなわち、第１の発明のオーディオアンプは、アンプと、外部負荷接続用の出力コネクタと、前記アンプの出力を前記出力コネクタに与えるコンデンサと、前記出力コネクタに接続されている外部負荷のインピーダンスが所定値以下であるか否かを判別するインピーダンス判別手段と、前記外部負荷のインピーダンスが所定値以下であるときに前記コンデンサの両端を短絡するスイッチと、前記外部負荷のインピーダンスが前記所定値以下であるときに前記出力コネクタのリターン側に直流バイアス電圧を与える手段とを備えるようにしたオーディオアンプである。
【００１０】
第２の発明のオーディオアンプは、第１の発明のオーディオアンプにおいて、前記アンプの出力信号における平均電圧及び前記直流バイアス電圧が前記単極性電源の電圧の略１／２であるようにしたオーディオアンプである。
【００１１】
第３の発明のオーディオアンプは、第１の発明又は第２の発明のオーディオアンプにおいて、前記アンプと前記出力コネクタとの間で、抵抗素子を前記コンデンサに直列に接続し、前記インピーダンス判別手段は、前記抵抗素子に印加される電圧と前記外部負荷に印加される電圧とを用いて、前記外部負荷のインピーダンスを測定するようにしたオーディオアンプである。
【００１２】
第４の発明のノート型パーソナルコンピュータは、オーディオアンプを内蔵するノート型パーソナルコンピュータであって、前記オーディオアンプは、アンプと、外部負荷接続用の出力コネクタと、前記アンプの出力を前記出力コネクタに与えるコンデンサと、前記出力コネクタに接続されている外部負荷のインピーダンスに応じて前記外部負荷の種類を判別する外部負荷判別手段と、該外部負荷判別手段で判別された外部負荷の種類に応じて前記コンデンサの端子間を短絡するスイッチと、前記判別された外部負荷の種類に応じて前記出力コネクタのリターン側に直流バイアス電圧を与える手段とを備えるようにしたノート型パーソナルコンピュータである。
【００１３】
第５の発明のノート型パーソナルコンピュータは、第４の発明のノート型パーソナルコンピュータにおいて、前記外部負荷判別手段で測定した前記外部負荷のインピーダンスが所定値以下であるときに前記コンデンサの両端を短絡するスイッチと、前記外部負荷のインピーダンスが前記所定値以下であるときに前記出力コネクタのリターン側に直流バイアス電圧を与える手段とを備えるようにしたノート型パーソナルコンピュータである。
【００１４】
第６の発明のノート型パーソナルコンピュータは、第５の発明のノート型パーソナルコンピュータにおいて、前記アンプと前記出力コネクタとの間で、抵抗素子を前記コンデンサに直列に接続し、前記抵抗素子に印加されるオーディオ信号の振幅と前記外部負荷に印加されるオーディオ信号の振幅とを用いて、外部負荷のインピーダンスを測定するようにしたノート型パーソナルコンピュータである。
【００１５】
第７の発明のノート型パーソナルコンピュータは、第４の発明乃至第６の発明のいずれかのノート型パーソナルコンピュータにおいて、前記外部負荷判別手段での判別結果を用いて、前記オーディオアンプの出力信号を音響に変換するサウンド出力機器を認識し、該認識したサウンド出力機器に応じて、オーディオ信号を扱うアプリケーションソフトウエア又はオペレーションシステムに係るプログラムの一部を切り替えることようにしたノート型パーソナルコンピュータである。
【００１６】
第８の発明のノート型パーソナルコンピュータは、第７の発明のノート型パーソナルコンピュータにおいて、表示画面を有する表示手段を備え、一つのサウンド出力機器を選択するか、或いは確認するための表示を前記表示手段で行うに際して、認識したサウンド出力機器に応じて前記表示手段における表示態様を変更するようにしたノート型パーソナルコンピュータである。
【００１７】
第９の発明のノート型パーソナルコンピュータは、第８の発明のノート型パーソナルコンピュータにおいて、一つのサウンド出力機器を選択するか或いは確認するための表示を前記表示手段で行うに際して、サウンド出力機器の候補の一覧を表示し、該一覧表示中に、前記認識された一つのサウンド出力機器を強調表示または点滅表示するようにしたノート型パーソナルコンピュータである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のオーディオアンプは、アンプと、複数種類の外部負荷を接続可能な出力コネクタと、前記アンプの出力の直流分を遮断して前記出力コネクタに与えるコンデンサと、前記出力コネクタに接続されている外部負荷のインピーダンスが所定値以下であるか否かを判別するインピーダンス判別手段とを備え、接続された外部負荷のインピーダンスが予め定めた所定値以下であるときには、前記コンデンサの両端をスイッチで短絡するとともに、前記出力コネクタのリターン側に前記単極性電源の電圧Ｖｃｃの例えば１／２の直流バイアス電圧を与える。
前記アンプは、前記出力コネクタにオーディオ信号を出力するアンプであり、例えば低インピーダンスのヘッドホンを駆動可能なヘッドホンアンプの出力段に相当する。
【００１９】
前記した本発明の構成により、接続された外部負荷のインピーダンスが高いときには前記アンプの出力はコンデンサを介して前記出力コネクタに与えられ、接続された外部負荷のインピーダンスが低いときには前記アンプの出力はコンデンサを介さずに前記出力コネクタに与えられる。したがって、前記出力コネクタに接続された負荷が外付けオーディオアンプの入力回路であるときには、出力コネクタに対してコンデンサを介してオーディオ信号が与えられ、前記出力コネクタに接続された負荷がヘッドホンであるときには、出力コネクタに対してコンデンサを介さずオーディオ信号が与えられるとともに、出力コネクタのリターン側には直流バイアス電圧が与えられ、ヘッドホンの端子間には直流電圧が印加されない。また、コンデンサが実質的に用いられるのは外部負荷のインピーダンスが大きい場合だけであるから、コンデンサの容量を小さくしても、ヘッドホンに与えられるオーディオ信号のカットオフ周波数を十分下げることが出来、オーディオアンプを小型にすることが出来るという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明のノート型パーソナルコンピュータは、前記したような、複数種類の外部負荷が接続可能な一つの出力コネクタを備えたオーディオアンプを内蔵するコンピュータであって、前記出力コネクタに接続されている外部負荷のインピーダンスに応じて前記外部負荷の種類を判別する外部負荷判別手段を備え、該外部負荷判別手段での判別結果を用いて、前記オーディオアンプの出力信号を音響に変換するサウンド出力機器を認識する。そして、前記認識したサウンド出力機器に応じて、ハードウエアを設定し、オーディオ信号を扱うアプリケーションソフトウエア及び／又はオペレーションシステム（ＯＳ）の設定を行なうようにしたものである。
【００２１】
前記した本発明のオーディオアンプの場合と同様に、前記出力コネクタに接続された負荷がヘッドホンであると判別されたときには、出力コネクタに対してコンデンサを介さずオーディオ信号が与えられるとともに、出力コネクタのリターン側には直流バイアス電圧が与えられ、ヘッドホンの端子間には直流電圧が印加されない。また、前記アンプと出力コネクタ間のコンデンサが実質的に用いられるのは外部負荷のインピーダンスが大きい場合だけであるから、コンデンサの容量を小さくでき、コンピュータを小型にすることが出来る他、コンピュータのハードウエアの設定を行なうに際して、サウンド出力機器に応じた設定を略自動的に容易に行なうことができ、コンピュータのアプリケーションソフトウエア及び／又はオペレーションシステム（ＯＳ）の設定を行うに際して、オーディオ信号を扱うアプリケーションソフトウエア及び／又はＯＳに対して、サウンド出力機器に応じた最適なドライバやプログラムに略自動的に容易に設定することができる。
【００２２】
以下、本発明の実施例について図と共に説明する。図１は本発明オーディオアンプの実施例を示すブロック図であり、説明を簡単にするために１チャンネル分だけを示している。図１に示すオーディオアンプ１０において、１５は単極性電源で動作するアンプであり、その出力は直流分を遮断するためのコンデンサ１７、抵抗素子２１を介して出力コネクタ２３に与えられる。
出力コネクタ２３には少なくとも出力側接片とリターン側接片とプラグ挿抜検出接片とがある。出力コネクタ２３にはプラグにより外部負荷５０が接続される。外部負荷５０としては複数種類のオーディオ機器の中から一つを接続することが可能であり、例えばインピーダンスが低いヘッドホンや、或いは入力インピーダンスが高い他のオーディオ機器の入力回路が接続される。
【００２３】
オーディオアンプ１０におけるアンプ１５は正電圧の単極性電源で駆動される例えばＳＥＰＰ回路で構成され、アンプ１５の出力信号における動作基準電圧は略電源電圧Ｖｃｃの１／２となり、平均直流電圧も略Ｖｃｃ／２である。
インピーダンス判別手段３３は外部負荷５０のインピーダンスを測定し、得られたインピーダンスの値が予め定めた所定値以下であるか否かを判別する。そしてその判別結果に応じてスイッチ１９及びスイッチ２９を制御する。抵抗素子２１の抵抗値は既知の値であり、前記インピーダンス判別手段３３におけるインピーダンスの測定では、抵抗素子２１の両端の電圧と外部負荷５０の両端の電圧を用いて外部負荷５０のインピーダンスを測定する。したがって、インピーダンス判別手段３３には抵抗素子２１の両端の電圧と外部負荷５０の両端の電圧とが与えられる。また、外部負荷５０の着脱があったときにインピーダンス判別手段３３における動作を開始するよう、外部負荷接続検出手段４０の出力はインピーダンス判別手段３３に与えられる。前記外部負荷接続検出手段４０として、具体的には出力コネクタ２３へのプラグの挿抜を検出するジャックセンス回路などがある。
【００２４】
スイッチ２９は出力コネクタ２３のリターン側の直流電圧を切り替えるためのスイッチであり、インピーダンス判別手段３３の出力により制御される。すなわちスイッチ２９のコモン端子ｋは出力コネクタ２３のリターン側に接続し、インピーダンス判別手段３３の出力に応じて端子ｋは端子ｊ又は端子ｉに切り替えられる。端子ｊはアンプ１５の電源のグランド側ラインに接続し、端子ｉはバイアス用直流電源３１を介してアンプ１５の電源のグランド側ラインに接続する。ジャックセンス回路４０の出力はインピーダンス判別手段３３に与えられ、プラグが出力コネクタ２３に挿入されたときには、インピーダンス判別手段３３で外部負荷５０のインピーダンス測定を開始する。
【００２５】
以下、オーディオアンプ１０の動作について説明する。外部負荷接続検出手段（ジャックセンス回路）４０でプラグの挿抜が検出されると、インピーダンス測定用の正弦波信号がアンプ１５に入力される。アンプ１５から出力された正弦波信号はコンデンサ１７を介して抵抗素子２１と外部負荷５０とに与えられる。抵抗素子２１のインピーダンスをｚ２１、外部負荷５０のインピーダンスをｚ５０、抵抗素子２１に印加される正弦波信号の振幅をｅ２１、外部負荷５０に印加される正弦波信号の振幅をｅ５０とすれば、外部負荷５０のインピーダンスｚ５０はｚ５０＝Ｚ２１×ｅ５０／ｅ２１と算出される。
【００２６】
出力コネクタ２３に接続されるヘッドホンのインピーダンスは１６Ωから１５０Ω程度であり、出力コネクタ２３に接続されるヘッドホン以外のオーディオ機器の入力回路のインピーダンスは１０ｋΩ以上である。このことから、インピーダンス判別手段３３は、測定されたｚ５０の値が２ｋΩ以下のときにはＬレベルを出力し、２ｋΩより大きい時にはＨレベルを出力する。そしてインピーダンス判別手段３３の出力がＨレベルであるときには、スイッチ１９はｄ、ｅ端子間を開き、スイッチ２９は端子ｋを端子ｊ側に接続する。
【００２７】
一方、インピーダンス判別手段３３の出力がＬレベルであるときには、スイッチ１９はｄ、ｅ端子間を接続し、スイッチ２９は端子ｋを端子ｉ側へ接続する。従って、このようにスイッチ１９、スイッチ２９の設定をした後で、再生対象のオーディオ信号がアンプ１５から出力される場合には、オーディオ信号はコンデンサ１７を介さずに直接出力コネクタ２３の出力側に与えられ、出力コネクタ２３のリターン側にはバイアス用直流電源３１により直流バイアス電圧が与えられる。前記バイアス電圧はアンプ１５の出力信号の平均電圧、すなわち動作基準電圧と同じ値にする。アンプ１５のダイナミックレンジを最も大きくするためには、アンプ１５の出力信号の平均電圧、すなわち動作基準電圧は電源電圧Ｖｃｃの１／２とし、バイアス用直流電源３１の電圧もＶｃｃ／２とするのが好ましい。
【００２８】
スイッチ１９は外部負荷５０が接続されていないか、或いは外部負荷５０のインピーダンスが所定値より大であるときにのみ、ｄ、ｅ端子間を開いて、コンデンサ１７を実質的に用いる。従って、コンデンサ１７の容量を小さくしても、出力コネクタ２３から出力されるオーディオ信号のカットオフ周波数を十分低くすることが出来る。また、コンデンサ１７を介さなくても出力コネクタ２３に接続されたヘッドホンには直流電圧が重畳されず、また、アンプ１５の出力が電界コンデンサを介さずに与えられるから、歪の少ない音響を出力することができる。
【００２９】
図２は本発明ノート型パーソナルコンピュータにおけるオーディオ出力部を示すブロック図であり、説明を簡単にするために１チャンネル分だけを示している。図２において、図１に示すオーディオアンプと同一機能、同一作用の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図２に示すノート型パーソナルコンピュータ２０はオーディオアンプを内蔵し、該オーデイオアンプのアンプ１５の出力は、コンデンサ１７、抵抗素子２１を介して出力コネクタ２３に与えられる。アンプ１５は例えばＳＥＰＰで構成され、電圧Ｖｃｃの単極性電源で駆動される。アンプ１５から出力されるオーディオ信号のダイナミックレンジを大きくするためには、アンプ１５の出力信号における平均電圧（動作基準電圧）をＶｃｃ／２にするのが好ましい。
【００３０】
出力コネクタ２３は出力接片ｆ、リターン接片ｇ、プラグ挿抜検出接片ｈで構成される。プラグ挿抜検出接片ｈはプルアップ抵抗２５を介して前記電源に接続される。バイアス用直流電源３１の電圧をＶｃｃ／２とすると、プラグ挿抜検出接片ｈの電圧は、スイッチ２９の端子ｋと端子ｊとが接続されている場合はグランドレベルであり、端子ｋと端子ｉとが接続されている場合はＶｃｃ／２である。そして、外部負荷を接続するためにプラグが出力コネクタ２３に挿入されると、プラグ挿抜検出接片ｈとリターン接片ｇとが離れることにより、プラグ挿抜検出接片ｈの電圧がＶｃｃに上昇し、プラグが挿入されたことが検出される。プラグ挿抜検出接片ｈの電圧はジャックセンス回路４０に与えられる。
【００３１】
ジャックセンス回路４０の出力によりスイッチ１１、外部負荷判別手段３３ｂ、スイッチ４５が制御される。外部負荷判別手段３３ｂは出力コネクタ２３に接続された外部負荷のインピーダンスを測定してその外部負荷の種類を判別し、ジャックセンス回路４０の出力も用いて音響を出力するサウンド出力機器を認識し、その結果をＭＰＵ３５に与える。外部負荷判別手段３３ｂにおいて、前記した処理を行なうのは、ＯＳの起動時やポーリング時のほか、ジャックセンス回路４０でプラグの着脱が検出された時にも行なわれる。
【００３２】
ＭＰＵ３５には入力手段としてのキーボード３４、ＯＳやアプリケーションソフトを格納するハードディスクドライブ３６、表示手段３７が接続される。表示手段３７はＭＰＵ３５によって表示内容が制御され、操作者の操作内容またはコンピュータの設定内容に応じて、必要な情報を表示画面に表示する。ＭＰＵ３５は、ＯＳの起動時やポーリング時に、或いはジャックセンス回路４０でプラグの着脱が検出された時に、前記外部負荷の判別が行われ、スピーカやヘッドホンなどのサウンド出力機器（出力先機器）の確定処理が行なわれる。この場合に、ＭＰＵ３５は、コンピュータの操作者がサウンド出力機器を選択または確認し易いようにするために、外部負荷判別手段３３ｂの出力に応じて、または接続された外部負荷をもとに認識されたサウンド出力機器に応じて、表示手段３７での表示態様や表示内容を変更する。
【００３３】
スイッチ１１はアンプ１５に入力される信号を切り替えるためのスイッチであり、コモン端子ｃはアンプ１５の入力線に接続され、端子ｂには発振器１３から正弦波信号が与えられる。また、端子ａには再生対象のオーディオ信号が与えられる。スイッチ１１ではオーディオアンプに係る設定を行なうとき以外は、端子ｃと端子ａとが接続されるが、オーディオアンプに係る設定を行なうときには、端子ｃは端子ｂと接続される。
【００３４】
出力コネクタ２３でのプラグ挿抜がジャックセンス回路４０で検出されると、ジャックセンス回路４０の出力が外部負荷着脱信号として、外部負荷着脱信号がスイッチ１１、外部負荷判別手段３３ｂ、スイッチ４５に与えられる。ノート型パーソナルコンピュータ２０は、その起動時やポーリング時、または前記外部負荷着脱信号が外部負荷の接続を示したときに、スイッチ１１の端子ｃに接続される端子をａからｂに切り替えて、出力コネクタ２３に接続された外部負荷のインピーダンスを測定して外部負荷の種類を判別し、この判別結果を基にしてオーデイオ信号の音響を出力するサウンド出力機器を認識する。さらに、この認識結果に基づいてオーディオ信号を扱うアプリケーションソフトのドライバまたはプログラムを認識したサウンド出力機器に最適なものに切り替えて設定する。
【００３５】
なお、アンプ１５の出力はコンデンサ４１、抵抗素子４３を介してスピーカ駆動用パワーアンプ４７とスイッチ４５とにも与えられる。スイッチ４５はジャックセンス回路４０の出力によって制御され、出力コネクタ２３にプラグが挿入されていないときは、スイッチ４５を閉じてコンピュータ内蔵スピーカ５１からの音響出力をミュートする。
【００３６】
以下、図２に示すノート型パーソナルコンピュータ２０の動作について説明する。ノート型パーソナルコンピュータ２０において、出力コネクタ２３に接続された外部負荷のインピーダンスが所定値より高い場合は、外部負荷の種類は外付けオーディオアンプの入力回路であると判別して、サウンド出力機器を外付けモニタスピーカと認識する。この場合にはスイッチ１９を開き、スイッチ４５を閉じ、スイッチ２９の端子ｋを端子ｊ側へ接続する。
【００３７】
一方、出力コネクタ２３に接続された外部負荷のインピーダンスが所定値以下の場合は、外部負荷の種類はヘッドホンであると判別し、サウンド出力機器をヘッドホンであると認識する。この場合にはスイッチ１９及びスイッチ４５を閉じ、スイッチ２９の端子ｋを端子ｉ側へ接続する。
さらに、出力コネクタ２３に外部負荷が接続されていない場合は、サウンド出力機器をコンピュータ内蔵スピーカであると認識する。この場合にはスイッチ１９及びスイッチ４５を開き、スイッチ２９の端子ｋを端子ｊ側へ接続する。
【００３８】
図３は本発明ノート型パーソナルコンピュータにおけるオーディオ機器の設定及びオーディオメディアの再生に使用されるアプリケーションソフトの設定の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すオーディオ機器の設定及びオーディオメディアの再生用アプリケーションソフトの設定の処理は、ノート型パーソナルコンピュータのＯＳが起動されたときやポーリング時、或いは割り込みによって開始される。ここではプラグの挿抜が検出された場合に行なわれる割り込み処理を例にして説明する。
【００３９】
図３において、ステップＳ０５ではプラグの挿抜が検出されたときにステップＳ０７へ進み、ステップＳ０７では、プラグが挿入されたときにはステップＳ０９へ進み、プラグが引き抜かれたときにはステップＳ１３へ進む。
ステップＳ１３では、アンプ１５から出力されるオーディオ信号の音響出力先をコンピュータ内蔵スピーカ５１と認識してステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、スイッチ１９を開き、スイッチ２９の端子ｋを端子ｊ側へ接続し、スイッチ４５を開いてステップＳ１７へ進む。
【００４０】
ステップＳ０９では、スイッチ４５を閉じてミュートをかけ、スイッチ１１の端子ｃを端子ｂ側へ接続して、出力コネクタ２３に接続された外部負荷のインピーダンスを測定する。インピーダンスの測定方法はオーディオアンプ１０について説明した方法と同じであるのでここでは説明を省略する。ステップＳ１１では、ステップＳ０９で得られたインピーダンス値から、出力コネクタ２３に接続された外部負荷の種類を判別し、アンプ１５から出力されるオーディオ信号を音響に変換するサウンド出力機器（出力先機器）を認識してステップＳ１７へ進む。
【００４１】
ステップＳ１７では、最終的な出力先機器（サウンド出力機器）を選択または確認するために、サウンド出力機器の候補となる機器の一覧を表示手段３７でポップアップ表示する。ステップＳ１９では、前記認識された出力先機器を操作者が容易に識別できるようにするために、認識された出力先機器を強調表示または点滅表示する。ステップＳ２１では、操作者が出力機器を選択または確認したか否かを判別し、肯定であればステップＳ２３へ進み、否定であればステップＳ１７へ進む。
【００４２】
ステップＳ２３では選択又は確認された結果（サウンド出力機器）に応じて、スイッチ１９及びスイッチ２９を適切に設定し、スイッチ１１の端子ｃを端子ａ側へ接続してステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５では、選択又は確認された出力先機器とオーディオメディアを再生する各アプリケーションとに適切なデバイス情報を、表示手段３７で表示するとともに、実際にコンピュータの設定を行なってこのフローを終了し、ステップＳ０５へ進む。
【００４３】
前記ステップＳ１１の判別認識処理は次のように行なう。すなわち、外部負荷のインピーダンスが所定値、例えば２ｋΩ以下であれば、外部負荷の種類はヘッドホンであると判別し出力先機器はヘッドホンであると認識する。また２ｋΩより大きければ、外部負荷の種類は外付けオーディオアンプの入力回路であると判別し、出力先機器は外付けのモニタスピーカであると認識する。
前記ステップＳ１７で「出力先候補の一覧」を表示するときには、表示画面に例えば「現在のコンピュータに最も近いスピーカの種類を選んでください」と表示して操作者に選択又は確認を促し、サウンド出力先候補として、例えば「コンピュータ内蔵スピーカ」、「ヘッドホン」、「外部モニタスピーカ」などを一覧表示する。
【００４４】
前記ステップＳ１９における表示では、ポップアップ表示された出力先機器候補の一覧中で、前記認識された出力先機器を操作者が容易に認識可能なように表示する。例えば、前記認識された一つの出力先機器を強調表示や点滅表示し、操作者がＯＫボタンを押せば、予め認識された一つの出力機器が自動的に選択または確認されるようにする。
この場合、外部負荷のインピーダンスが所定値、例えば２ｋΩ以下であれば「ヘッドホン」が選択され、２ｋΩより大きければ「外部モニタスピーカ」が選択され、出力コネクタ２３に何も接続されていなければ「コンピュータ内蔵スピーカ」が選択される。また、判別された外部負荷の種類、または、認識されたサウンド出力機器に応じて表示画面での表示態様を変更して、例えば認識された出力機器のアイコンを表示すれば、操作者はさらに認識された出力機器を認識し易い。
【００４５】
前記したように、前記ステップＳ２３のスイッチ切り替え処理は、次のように行なわれる。すなわち、選択された出力先機器がコンピュータ内蔵スピーカである場合には、スイッチ１９及びスイッチ４５を開く。また、選択された出力先機器がヘッドホンである場合には、スイッチ１９及びスイッチ４５を閉じ、スイッチ２９の端子ｋを端子ｉ側へ接続して出力コネクタ２３のリターン側へ直流バイアス電圧を与える。さらに、選択された出力先機器が外部モニタスピーカである場合には、スイッチ１９を開き、スイッチ４５を閉じ、スイッチ２９の端子ｋを端子ｊ側へ接続する。
【００４６】
前記ステップＳ２５の処理では、選択又は確認されたサウンド出力先機器に応じてオーディオアンプのゲインを設定したり、或いはオーディオ信号の周波数特性を変更したりする。特に、サラウンド効果を持たせてオーディオメディアを再生するアプリケーションの設定では、出力先機器によって立体音源を得るための最適アルゴリズムが異なるため、選択された出力先機器がヘッドホンであるか、外部モニタであるか、コンピュータ内蔵スピーカであるかに応じて、アプリケーションソフトウエアのドライバまたはプログラムを最適なものに切り替える。この切り替えでは、オペレーションシステム（ＯＳ）の一部が切り替えられる場合もある。
【００４７】
以上、詳細に説明したように、本発明を適用したオーディオアンプの実施の形態によれば、出力コネクタに接続された外部負荷の種類がヘッドホンであると判別された場合には、アンプと出力コネクタ間に介挿されたコンデンサを短絡し、出力コネクタのリターン側に直流バイアス電圧を与えることにより、前記コンデンサを実質的には使用しなくすることができ、これにより、前記コンデンサの容量を小さくしてオーディオアンプを小型にすることが出来る。また、コンデンサが実質的に用いられるのは外部負荷のインピーダンスが大きい場合だけであるから、コンデンサの容量を小さくしても、ヘッドホンに与えられるオーディオ信号のカットオフ周波数を十分下げることが出来る。
【００４８】
また、本発明を適用したノート型パーソナルコンピュータの実施の形態によれば、本発明のオーディオアンプについて説明したように、アンプと出力コネクタ間に介挿されるコンデンサの容量を小さく出来るから、ノート型パーソナルコンピュータを小型にすることが出来、コンデンサの容量を小さくしても、ヘッドホンに与えられるオーディオ信号のカットオフ周波数を十分下げることが出来る。
【００４９】
さらに、出力コネクタに接続された外部負荷の種類を判別し、この判別結果に基づいてサウンド出力機器を認識し、この認識結果に応じてコンピュータを設定することにより、オーディオアンプを設定したり、オーデイオ信号を扱うアプリケーションソフトウエアやオペレーションシステム（ＯＳ）の設定を容易に行なうことが可能となる。
なお、図３に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１７からＳ２１までの処理は省略することが出来、省略することによりオーディオに係るコンピュータの設定を自動化することも出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明オーディオアンプの実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明ノート型パーソナルコンピュータにおけるオーディオ出力部を示すブロック図である。
【図３】本発明ノート型パーソナルコンピュータにおけるオーディオ機器の設定及びオーディオメディアの再生に使用されるアプリケーションソフトの設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のオーデイオアンプの要部を例示するブロック図である。
【符号の説明】
１１、１９、２９、４５スイッチ
１３発振器
１５アンプ
１７、４１コンデンサ
２１抵抗素子
２３出力コネクタ
３１バイアス用直流電源
３３インピーダンス判別手段
３３ｂ外部負荷判別手段
３５マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
３７表示手段
４０外部負荷接続検出手段（ジャックセンス回路）
４７スピーカ駆動用パワーアンプ
５０外部負荷
５１コンピュータ内蔵スピーカ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an audio amplifier capable of connecting a plurality of types of external loads to one output connector, and a notebook personal computer incorporating the audio amplifier as described above.
[0002]
[Prior art]
In recent years, notebook personal computers that are required to be miniaturized are also required to be able to connect various multimedia devices. For this reason, it is necessary to support multiple types of devices connected to notebook personal computers as external loads. In many cases, one output connector is shared.
In other words, since a notebook personal computer requires a reduction in the size of the computer main body, there is little space for arranging output connectors, and a plurality of output connectors are originally provided with only one output connector. In many cases, this is shared by a plurality of types of external devices. For example, an audio signal output from the audio amplifier is output from one output connector serving as both a headphone output connector and a line output connector.
[0003]
When a headphone output connector and a line output connector are used together in a small-capacity audio amplifier regardless of whether it is for a built-in computer, generally, an amplifier that outputs an audio signal to the output connector is used. The output is given through a DC blocking capacitor. This is because the average DC voltage, that is, the operation reference voltage in the output signal of the audio amplifier may differ from the operation reference voltage of the input circuit of the external load connected to the output connector. The amplifier corresponds to an output stage of a headphone amplifier capable of driving a headphone, for example.
[0004]
FIG. 4 is a block diagram illustrating the main part of a conventional audio amplifier. In the audio amplifier 60 shown in FIG. 4, 15 is an amplifier that operates with a unipolar power supply, and its output is given to the output connector 23 via the capacitor 17 and the resistance element 21 for cutting off the direct current component. The resistance element 21 is a protective resistor for preventing the amplifier 15 from being destroyed when the output side and the return side of the output connector 23 are short-circuited.
The output connector 23 includes an output side contact piece, a return side contact piece, and a plug insertion / removal detection contact piece, and the return side contact piece is connected to a ground line to which the unipolar power source is connected. An external load 50 is connected to the output connector 23 by a plug. The external load 50 is, for example, headphones having a low impedance, or an input circuit of another audio device having a high input impedance.
[0005]
If the amplifier 15 in the audio amplifier 60 is driven by a positive / negative bipolar power supply, it is easy to set the operation reference voltage in the output signal of the amplifier to 0 volt (ground level). However, the amplifier 15 has a circuit configuration driven by a unipolar power supply, and is configured by, for example, a SEPP circuit (Single Ended Push-Pull Circuit). The operation reference voltage in the output signal of the amplifier 15 is approximately ½ of the power supply voltage Vcc. Therefore, a DC cut capacitor 17 is disposed between the output line P of the amplifier 15 and the output connector 23.
[0006]
The capacity of the capacitor 17 requires a large-capacity capacitor of about 100 μF, for example, considering that a low impedance headphone is connected to the output connector 23. However, a large-capacity capacitor has a large volume, which is an obstacle to downsizing a notebook personal computer, or unavoidably, the cut-off frequency of the audio signal applied to headphones is in order to keep the capacitor capacity small. There was a problem of becoming high. Further, when an electric field capacitor that easily obtains a large capacity is used as the capacitor 17, there is a problem in that distortion easily occurs in the audio signal applied to the headphones.
[0007]
On the other hand, in a notebook personal computer incorporating an audio amplifier that can connect a plurality of types of external loads to one output connector 23 as described above, the operator determines the type of external load connected to the output connector 23. Thus, the personal computer had to be set according to the type of external load. The contents to be set are, for example, the gain and frequency characteristics of the audio amplifier, and are the driver of the application for reproducing the media including the audio signal. For example, in an application having a surround function, it is necessary to change an algorithm for calculating a surround signal depending on whether a device that outputs surround sound is a headphone, an external monitor speaker, or a computer built-in speaker. The computer operator has to determine what is connected as an external load and manually set an appropriate driver or program for the connected device.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and a first object is to provide an amplifier and an output connector in an audio amplifier in which a plurality of types of audio devices can be connected through one output connector. The second object is to reduce the volume of a large-capacitance capacitor interposed between them. In a notebook personal computer with a built-in audio amplifier, a plurality of types of audio devices can be connected via a single output connector. It is easy to set up the computer according to the connected audio equipment.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the audio amplifier and notebook personal computer of the present invention are configured as follows.
That is, the audio amplifier according to the first aspect of the invention has an amplifier, an output connector for connecting an external load, a capacitor that gives the output of the amplifier to the output connector, and an impedance of the external load connected to the output connector is predetermined. Impedance discrimination means for discriminating whether or not the value is less than a value; a switch that short-circuits both ends of the capacitor when the impedance of the external load is less than a predetermined value; and the impedance of the external load is less than or equal to the predetermined value Means for providing a DC bias voltage to the return side of the output connector.
[0010]
The audio amplifier of the second invention is the audio amplifier of the first invention, wherein the average voltage and the DC bias voltage in the output signal of the amplifier are approximately ½ of the voltage of the unipolar power supply. It is.
[0011]
An audio amplifier according to a third invention is the audio amplifier according to the first or second invention, wherein a resistance element is connected in series with the capacitor between the amplifier and the output connector, and the impedance discrimination means is The audio amplifier is configured to measure an impedance of the external load using a voltage applied to the resistance element and a voltage applied to the external load.
[0012]
A notebook personal computer according to a fourth aspect of the present invention is a notebook personal computer incorporating an audio amplifier. The audio amplifier includes an amplifier, an output connector for connecting an external load, and an output of the amplifier to the output connector. An external load discriminating unit for discriminating the type of the external load according to the impedance of the capacitor to be applied and the external load connected to the output connector; and the external load discriminating unit according to the type of the external load discriminated by the external load discriminating unit A notebook personal computer comprising a switch for short-circuiting between terminals of a capacitor and means for applying a DC bias voltage to the return side of the output connector according to the determined type of external load.
[0013]
A notebook personal computer according to a fifth aspect of the present invention is the notebook personal computer according to the fourth aspect, wherein both ends of the capacitor are short-circuited when the impedance of the external load measured by the external load determining means is not more than a predetermined value. A notebook personal computer comprising a switch and means for applying a DC bias voltage to the return side of the output connector when the impedance of the external load is equal to or lower than the predetermined value.
[0014]
A notebook personal computer of a sixth invention is the notebook personal computer of the fifth invention, wherein a resistance element is connected in series with the capacitor between the amplifier and the output connector, and is applied to the resistance element. The notebook personal computer measures the impedance of the external load using the amplitude of the audio signal and the amplitude of the audio signal applied to the external load.
[0015]
A notebook personal computer according to a seventh aspect of the present invention is the notebook personal computer according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the output signal of the audio amplifier is output using the determination result of the external load determining means. A notebook personal computer that recognizes a sound output device to be converted into sound and switches a part of a program related to an application software or an operation system that handles an audio signal according to the recognized sound output device.
[0016]
A notebook personal computer of an eighth invention is the notebook personal computer of the seventh invention, comprising a display means having a display screen, wherein the display for selecting or confirming one sound output device is displayed on the display. The notebook personal computer is configured to change the display mode of the display unit according to the recognized sound output device.
[0017]
When a display for selecting or confirming one sound output device is displayed on the display means in the notebook personal computer of the eighth invention, the notebook personal computer of the ninth invention is a candidate for a sound output device. The notebook personal computer is configured to highlight or blink one of the recognized sound output devices during the list display.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The audio amplifier of the present invention is connected to the amplifier, an output connector that can connect a plurality of types of external loads, a capacitor that cuts a direct current component of the amplifier and applies the output to the output connector, and the output connector. Impedance determining means for determining whether or not the impedance of the external load is equal to or less than a predetermined value. When the impedance of the connected external load is equal to or less than a predetermined value, both ends of the capacitor are short-circuited by a switch. At the same time, a DC bias voltage of, for example, 1/2 of the voltage Vcc of the unipolar power supply is applied to the return side of the output connector.
The amplifier is an amplifier that outputs an audio signal to the output connector, and corresponds to, for example, an output stage of a headphone amplifier capable of driving a low impedance headphone.
[0019]
According to the configuration of the present invention, when the impedance of the connected external load is high, the output of the amplifier is given to the output connector via a capacitor, and when the impedance of the connected external load is low, the output of the amplifier is a capacitor. Is provided to the output connector without intervention. Therefore, when the load connected to the output connector is an input circuit of an external audio amplifier, an audio signal is given to the output connector via a capacitor, and when the load connected to the output connector is a headphone. An audio signal is given to the output connector without passing through a capacitor, a DC bias voltage is given to the return side of the output connector, and no DC voltage is applied between the terminals of the headphones. In addition, since the capacitor is practically used only when the impedance of the external load is large, the cut-off frequency of the audio signal given to the headphones can be lowered sufficiently even if the capacitance of the capacitor is reduced. The effect is that the amplifier can be miniaturized.
[0020]
The notebook personal computer of the present invention is a computer incorporating an audio amplifier having one output connector to which a plurality of types of external loads can be connected as described above, and is connected to the output connector. An external load determining means for determining the type of the external load according to the impedance of the external load; and a sound output device for converting the output signal of the audio amplifier into sound using the determination result of the external load determining means. recognize. Then, hardware is set according to the recognized sound output device, and application software and / or an operation system (OS) for handling audio signals is set.
[0021]
As in the case of the audio amplifier of the present invention described above, when it is determined that the load connected to the output connector is a headphone, an audio signal is given to the output connector without passing through a capacitor, and the output connector A DC bias voltage is applied to the return side, and no DC voltage is applied between the headphones terminals. Further, since the capacitor between the amplifier and the output connector is practically used only when the impedance of the external load is large, the capacity of the capacitor can be reduced, the computer can be reduced in size, and the hardware of the computer can be reduced. When setting up the hardware, it is possible to make settings automatically according to the sound output device almost automatically, and when setting up the computer application software and / or the operating system (OS), an application that handles audio signals. For the software and / or OS, it is possible to set the optimum driver or program according to the sound output device almost automatically and easily.
[0022]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an audio amplifier according to the present invention, and only one channel is shown to simplify the explanation. In the audio amplifier 10 shown in FIG. 1, reference numeral 15 denotes an amplifier that operates with a unipolar power supply, and its output is given to an output connector 23 via a capacitor 17 and a resistance element 21 for cutting off a direct current component.
The output connector 23 includes at least an output side contact piece, a return side contact piece, and a plug insertion / removal detection contact piece. An external load 50 is connected to the output connector 23 by a plug. As the external load 50, one of a plurality of types of audio devices can be connected. For example, headphones with low impedance or input circuits of other audio devices with high input impedance are connected.
[0023]
The amplifier 15 in the audio amplifier 10 is composed of, for example, a SEPP circuit driven by a positive voltage unipolar power supply, the operation reference voltage in the output signal of the amplifier 15 is approximately ½ of the power supply voltage Vcc, and the average DC voltage is also approximately Vcc. / 2.
The impedance discriminating means 33 measures the impedance of the external load 50 and discriminates whether or not the obtained impedance value is equal to or less than a predetermined value. Then, the switch 19 and the switch 29 are controlled according to the determination result. The resistance value of the resistance element 21 is a known value, and in the impedance measurement by the impedance discriminating means 33, the impedance of the external load 50 is measured using the voltage at both ends of the resistance element 21 and the voltage at both ends of the external load 50. . Therefore, the impedance discrimination means 33 is given the voltage across the resistance element 21 and the voltage across the external load 50. Further, the output of the external load connection detection means 40 is given to the impedance determination means 33 so that the operation of the impedance determination means 33 is started when the external load 50 is attached or detached. Specific examples of the external load connection detecting means 40 include a jack sense circuit that detects insertion / extraction of a plug to / from the output connector 23.
[0024]
The switch 29 is a switch for switching the DC voltage on the return side of the output connector 23, and is controlled by the output of the impedance discrimination means 33. That is, the common terminal k of the switch 29 is connected to the return side of the output connector 23, and the terminal k is switched to the terminal j or the terminal i according to the output of the impedance discrimination means 33. The terminal j is connected to the ground side line of the power source of the amplifier 15, and the terminal i is connected to the ground side line of the power source of the amplifier 15 through the bias DC power source 31. The output of the jack sense circuit 40 is given to the impedance discriminating means 33. When the plug is inserted into the output connector 23, the impedance discriminating means 33 starts measuring the impedance of the external load 50.
[0025]
Hereinafter, the operation of the audio amplifier 10 will be described. When plug insertion / extraction is detected by the external load connection detection means (jack sense circuit) 40, a sine wave signal for impedance measurement is input to the amplifier 15. The sine wave signal output from the amplifier 15 is given to the resistance element 21 and the external load 50 via the capacitor 17. If the impedance of the resistance element 21 is z21, the impedance of the external load 50 is z50, the amplitude of the sine wave signal applied to the resistance element 21 is e21, and the amplitude of the sine wave signal applied to the external load 50 is e50, The impedance z50 of the load 50 is calculated as z50 = Z21 × e50 / e21.
[0026]
The impedance of the headphones connected to the output connector 23 is about 16Ω to 150Ω, and the impedance of the input circuit of the audio equipment other than the headphones connected to the output connector 23 is 10 kΩ or more. Therefore, the impedance discrimination means 33 outputs an L level when the measured value of z50 is 2 kΩ or less, and outputs an H level when it is greater than 2 kΩ. When the output of the impedance discriminating means 33 is at the H level, the switch 19 opens the terminals d and e, and the switch 29 connects the terminal k to the terminal j side.
[0027]
On the other hand, when the output of the impedance discriminating means 33 is at the L level, the switch 19 connects the terminals d and e, and the switch 29 connects the terminal k to the terminal i side. Accordingly, when the audio signal to be reproduced is output from the amplifier 15 after setting the switches 19 and 29 in this way, the audio signal is directly connected to the output side of the output connector 23 without passing through the capacitor 17. A DC bias voltage is applied to the return side of the output connector 23 by a bias DC power supply 31. The bias voltage is set to the same value as the average voltage of the output signal of the amplifier 15, that is, the operation reference voltage. In order to maximize the dynamic range of the amplifier 15, the average voltage of the output signal of the amplifier 15, that is, the operation reference voltage is set to 1/2 of the power supply voltage Vcc, and the voltage of the bias DC power supply 31 is also set to Vcc / 2. Is preferred.
[0028]
The switch 19 substantially uses the capacitor 17 by opening the terminals d and e only when the external load 50 is not connected or when the impedance of the external load 50 is larger than a predetermined value. Therefore, even if the capacity of the capacitor 17 is reduced, the cut-off frequency of the audio signal output from the output connector 23 can be sufficiently lowered. Further, the DC voltage is not superimposed on the headphones connected to the output connector 23 without passing through the capacitor 17, and the output of the amplifier 15 is given without passing through the electric field capacitor, so that sound with less distortion is output. be able to.
[0029]
FIG. 2 is a block diagram showing an audio output unit in the notebook personal computer of the present invention, and shows only one channel for the sake of simplicity. In FIG. 2, elements having the same functions and functions as those of the audio amplifier shown in FIG.
The notebook personal computer 20 shown in FIG. 2 has an audio amplifier built in, and the output of the amplifier 15 of the audio amplifier is given to the output connector 23 via the capacitor 17 and the resistance element 21. The amplifier 15 is composed of, for example, SEPP, and is driven by a unipolar power source having a voltage Vcc. In order to increase the dynamic range of the audio signal output from the amplifier 15, it is preferable to set the average voltage (operation reference voltage) in the output signal of the amplifier 15 to Vcc / 2.
[0030]
The output connector 23 includes an output contact piece f, a return contact piece g, and a plug insertion / removal detection contact piece h. The plug insertion / removal detection contact piece h is connected to the power source via a pull-up resistor 25. When the voltage of the bias DC power supply 31 is Vcc / 2, the voltage of the plug insertion / removal detection contact h is at the ground level when the terminal k and the terminal j of the switch 29 are connected, and the terminal k and the terminal i Is connected to Vcc / 2. When a plug is inserted into the output connector 23 to connect an external load, the plug insertion / removal detection contact h and the return contact g are separated from each other, whereby the voltage of the plug insertion / removal detection contact h increases to Vcc. , It is detected that a plug has been inserted. The voltage of the plug insertion / extraction detection contact h is given to the jack sense circuit 40.
[0031]
The switch 11, the external load determining means 33b, and the switch 45 are controlled by the output of the jack sense circuit 40. The external load discriminating means 33b measures the impedance of the external load connected to the output connector 23 to discriminate the type of the external load, recognizes a sound output device that outputs sound using the output of the jack sense circuit 40, The result is given to the MPU 35. In the external load determining means 33b, the above-described processing is performed not only when the OS is started or when polling is performed, but also when the plug sense is detected by the jack sense circuit 40.
[0032]
Connected to the MPU 35 are a keyboard 34 as input means, a hard disk drive 36 for storing an OS and application software, and a display means 37. The display content of the display unit 37 is controlled by the MPU 35, and necessary information is displayed on the display screen according to the operation content of the operator or the setting content of the computer. The MPU 35 determines the external load when the OS is started, polled, or when the plug sense is detected by the jack sense circuit 40, and the sound output device (output destination device) such as a speaker or headphones is determined. Processing is performed. In this case, the MPU 35 is recognized according to the output of the external load determination means 33b or based on the connected external load so that the operator of the computer can easily select or confirm the sound output device. The display mode and display contents on the display means 37 are changed according to the sound output device.
[0033]
The switch 11 is a switch for switching a signal input to the amplifier 15, the common terminal c is connected to the input line of the amplifier 15, and a sine wave signal is given to the terminal b from the oscillator 13. An audio signal to be reproduced is given to the terminal a. In the switch 11, the terminal c and the terminal a are connected except when the setting related to the audio amplifier is performed. When the setting related to the audio amplifier is performed, the terminal c is connected to the terminal b.
[0034]
When the plug sense in the output connector 23 is detected by the jack sense circuit 40, the output of the jack sense circuit 40 is provided as an external load attachment / detachment signal, and the external load attachment / detachment signal is provided to the switch 11, external load determination means 33b, and switch 45. . The notebook personal computer 20 switches the terminal connected to the terminal c of the switch 11 from a to b at the time of starting or polling, or when the external load attachment / detachment signal indicates connection of an external load, and outputs The type of the external load is determined by measuring the impedance of the external load connected to the connector 23, and the sound output device that outputs the audio signal is recognized based on the determination result. Furthermore, based on the recognition result, the driver or program of the application software that handles the audio signal is switched to the optimum one for the recognized sound output device.
[0035]
The output of the amplifier 15 is also given to the speaker driving power amplifier 47 and the switch 45 via the capacitor 41 and the resistance element 43. The switch 45 is controlled by the output of the jack sense circuit 40. When the plug is not inserted into the output connector 23, the switch 45 is closed to mute the sound output from the computer built-in speaker 51.
[0036]
Hereinafter, the operation of the notebook personal computer 20 shown in FIG. 2 will be described. In the notebook personal computer 20, when the impedance of the external load connected to the output connector 23 is higher than a predetermined value, it is determined that the type of the external load is an input circuit of an external audio amplifier, and the sound output device is disconnected. Recognized as an attached monitor speaker. In this case, the switch 19 is opened, the switch 45 is closed, and the terminal k of the switch 29 is connected to the terminal j side.
[0037]
On the other hand, when the impedance of the external load connected to the output connector 23 is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the type of external load is headphones, and the sound output device is recognized as headphones. In this case, the switch 19 and the switch 45 are closed, and the terminal k of the switch 29 is connected to the terminal i side.
Further, when an external load is not connected to the output connector 23, the sound output device is recognized as a computer built-in speaker. In this case, the switch 19 and the switch 45 are opened, and the terminal k of the switch 29 is connected to the terminal j side.
[0038]
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for setting audio software and application software used for reproducing audio media in the notebook personal computer of the present invention. The process of setting the audio device and the application software for reproducing audio media shown in FIG. 3 is started when the OS of the notebook personal computer is activated, polling, or by interruption. Here, an example of an interrupt process performed when plug insertion / extraction is detected will be described.
[0039]
In FIG. 3, the process proceeds to step S07 when plug insertion / removal is detected in step S05. In step S07, the process proceeds to step S09 when the plug is inserted, and to step S13 when the plug is removed.
In step S13, the sound output destination of the audio signal output from the amplifier 15 is recognized as the computer built-in speaker 51, and the process proceeds to step S15. In step S15, the switch 19 is opened, the terminal k of the switch 29 is connected to the terminal j side, the switch 45 is opened, and the process proceeds to step S17.
[0040]
In step S09, the switch 45 is closed and muted, the terminal c of the switch 11 is connected to the terminal b side, and the impedance of the external load connected to the output connector 23 is measured. Since the impedance measurement method is the same as the method described for the audio amplifier 10, the description thereof is omitted here. In step S11, a sound output device (output device) that determines the type of external load connected to the output connector 23 from the impedance value obtained in step S09 and converts the audio signal output from the amplifier 15 into sound. Is recognized and the process proceeds to step S17.
[0041]
In step S17, in order to select or confirm the final output destination device (sound output device), a list of devices that are candidates for the sound output device is popped up on the display means 37. In step S19, the recognized output destination device is highlighted or blinked so that the operator can easily identify the recognized output destination device. In step S21, it is determined whether or not the operator has selected or confirmed the output device. If affirmative, the process proceeds to step S23, and if negative, the process proceeds to step S17.
[0042]
In step S23, the switch 19 and the switch 29 are appropriately set according to the selected or confirmed result (sound output device), the terminal c of the switch 11 is connected to the terminal a, and the process proceeds to step S25. In step S25, device information appropriate for the selected or confirmed output destination device and each application for reproducing audio media is displayed on the display means 37, and the computer is actually set to end this flow. Proceed to step S05.
[0043]
The discrimination recognition process in step S11 is performed as follows. That is, if the impedance of the external load is a predetermined value, for example, 2 kΩ or less, it is determined that the type of external load is headphones, and the output destination device is recognized as headphones. If it is greater than 2 kΩ, it is determined that the type of external load is an input circuit of an external audio amplifier, and the output destination device is recognized as an external monitor speaker.
When the “list of output destination candidates” is displayed in step S17, for example, “Please select the type of speaker closest to the current computer” is displayed on the display screen to prompt the operator to select or confirm the sound output. For example, “computer built-in speakers”, “headphones”, “external monitor speakers”, etc. are displayed as a list of candidates.
[0044]
In the display in step S19, the recognized output destination device is displayed in the pop-up list of output destination device candidates so that the operator can easily recognize it. For example, the recognized output destination device is highlighted or blinked, and when the operator presses the OK button, the previously recognized output device is automatically selected or confirmed.
In this case, “headphone” is selected if the impedance of the external load is a predetermined value, for example, 2 kΩ or less, “external monitor speaker” is selected if the impedance is greater than 2 kΩ, and “computer” is selected if nothing is connected to the output connector 23. “Built-in speaker” is selected. Further, if the display mode on the display screen is changed in accordance with the type of external load determined or the recognized sound output device, for example, the icon of the recognized output device is displayed, the operator can further recognize. It is easy to recognize the output device.
[0045]
As described above, the switch switching process in step S23 is performed as follows. That is, when the selected output destination device is a computer built-in speaker, the switch 19 and the switch 45 are opened. When the selected output destination device is headphones, the switch 19 and the switch 45 are closed, the terminal k of the switch 29 is connected to the terminal i side, and a DC bias voltage is applied to the return side of the output connector 23. Further, when the selected output destination device is an external monitor speaker, the switch 19 is opened, the switch 45 is closed, and the terminal k of the switch 29 is connected to the terminal j side.
[0046]
In the process of step S25, the gain of the audio amplifier is set or the frequency characteristic of the audio signal is changed according to the selected or confirmed sound output destination device. In particular, in the setting of an application that plays audio media with a surround effect, the optimal algorithm for obtaining a three-dimensional sound source differs depending on the output destination device. Therefore, the selected output destination device is a headphone or an external monitor. Depending on whether the speaker is a computer built-in speaker, the driver or program of the application software is switched to the optimum one. In this switching, a part of the operation system (OS) may be switched.
[0047]
As described above in detail, according to the embodiment of the audio amplifier to which the present invention is applied, when it is determined that the type of the external load connected to the output connector is headphones, the amplifier and the output connector By short-circuiting the capacitor inserted between them and applying a DC bias voltage to the return side of the output connector, the capacitor can be substantially eliminated, thereby reducing the capacitance of the capacitor. The audio amplifier can be downsized. In addition, since the capacitor is practically used only when the impedance of the external load is large, the cut-off frequency of the audio signal applied to the headphones can be sufficiently lowered even if the capacitance of the capacitor is reduced.
[0048]
Further, according to the embodiment of the notebook personal computer to which the present invention is applied, since the capacity of the capacitor inserted between the amplifier and the output connector can be reduced as described for the audio amplifier of the present invention, the notebook personal computer The computer can be reduced in size, and the cut-off frequency of the audio signal supplied to the headphones can be sufficiently lowered even if the capacitance of the capacitor is reduced.
[0049]
Furthermore, the type of external load connected to the output connector is determined, the sound output device is recognized based on the determination result, and the computer is set according to the recognition result, so that the audio amplifier can be set or the audio can be set. It is possible to easily set application software for handling signals and an operation system (OS).
In the flowchart shown in FIG. 3, the processing from step S17 to S21 can be omitted, and the setting of the computer related to audio can be automated by omitting the processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an audio amplifier according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an audio output unit in the notebook personal computer of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for setting audio equipment and application software used for playing audio media in the notebook personal computer of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main part of a conventional audio amplifier.
[Explanation of symbols]
11, 19, 29, 45 switch
13 Oscillator
15 amplifier
17, 41 Capacitor
21 Resistance element
23 Output connector
31 DC power supply for bias
33 Impedance discrimination means
33b External load discrimination means
35 Microprocessor (MPU)
37 Display means
40 External load connection detection means (jack sense circuit)
47 Power amplifier for speaker drive
50 External load
51 Computer built-in speaker

Claims

An amplifier, an output connector for connecting an external load, a capacitor for providing the output of the amplifier to the output connector, and an impedance for determining whether or not the impedance of the external load connected to the output connector is a predetermined value or less Determining means; a switch for short-circuiting both ends of the capacitor when the impedance of the external load is less than a predetermined value; and a DC bias on the return side of the output connector when the impedance of the external load is less than the predetermined value An audio amplifier comprising: means for applying a voltage.

2. The audio amplifier according to claim 1, wherein the average voltage and the DC bias voltage in the output signal of the amplifier are approximately ½ of the voltage of the unipolar power supply.

Between the amplifier and the output connector, a resistance element is connected in series with the capacitor, and the impedance determination means uses a voltage applied to the resistance element and a voltage applied to the external load, The audio amplifier according to claim 1, wherein an impedance of the external load is measured.

A notebook personal computer incorporating an audio amplifier, wherein the audio amplifier is connected to the amplifier, an output connector for connecting an external load, a capacitor for providing the output of the amplifier to the output connector, and the output connector. An external load determining means for determining the type of the external load according to the impedance of the external load, a switch for short-circuiting between the terminals of the capacitor according to the type of the external load determined by the external load determining means, A notebook personal computer comprising means for applying a DC bias voltage to the return side of the output connector in accordance with the determined type of external load.

A switch for short-circuiting both ends of the capacitor when the impedance of the external load measured by the external load determination means is less than a predetermined value; and a return of the output connector when the impedance of the external load is less than the predetermined value 5. A notebook personal computer according to claim 4, further comprising means for applying a DC bias voltage to the side.

Between the amplifier and the output connector, a resistance element is connected in series with the capacitor, and using the amplitude of the audio signal applied to the resistance element and the amplitude of the audio signal applied to the external load, 6. The notebook personal computer according to claim 5, wherein impedance of an external load is measured.

Application software or operation for recognizing a sound output device that converts the output signal of the audio amplifier into sound using the determination result of the external load determination means, and handling the audio signal according to the recognized sound output device 7. The notebook personal computer according to claim 4, wherein a part of the program related to the system is switched.

A display unit having a display screen is provided, and when the display unit performs a display for selecting or confirming one sound output device, the display mode on the display unit is changed according to the recognized sound output device. The notebook personal computer according to claim 7.

When the display means performs a display for selecting or confirming one sound output device, a list of sound output device candidates is displayed, and the recognized one sound output device is displayed during the list display. 9. The notebook personal computer according to claim 8, wherein the notebook personal computer is highlighted or blinked.