JP3893309B2 - Audio amplifier, the abnormality detecting device and abnormality detecting method - Google Patents

Audio amplifier, the abnormality detecting device and abnormality detecting method Download PDF

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JP3893309B2
JP3893309B2 JP2002109027A JP2002109027A JP3893309B2 JP 3893309 B2 JP3893309 B2 JP 3893309B2 JP 2002109027 A JP2002109027 A JP 2002109027A JP 2002109027 A JP2002109027 A JP 2002109027A JP 3893309 B2 JP3893309 B2 JP 3893309B2
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未穂 佐藤
剛志 内藤
実生 河西
亜樹子 菅谷
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株式会社ケンウッド
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明はオーディオアンプ及びオーディオアンプの異常検出装置 、並びにオーディオアンプの異常検出方法に関し、特に動作中にもオーディオアンプの異常を監視するようにしたオーディオアンプ及びその異常検出装置並びに異常検出方法に関する。 The present invention is an audio amplifier and audio amplifier of the abnormality detection apparatus, and relates to the abnormality detecting method of the audio amplifier, to an audio amplifier and the abnormality detecting device and abnormality detecting method so as to monitor an abnormality of the audio amplifier in particular during operation.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
オーディオアンプは主としてプリアンプと該プリアンプの出力を増幅してスピーカに与える電力増幅回路とで構成される。 Audio amplifier is composed of a power amplifier circuit which gives the speaker primarily amplifies the output of the preamplifier and the preamplifier. 前記プリアンプ及び電力増幅回路はステレオ再生用に通常は2チャンネル分を備えるか、それ以上の多チャンネル分の回路を備える。 The preamplifier and the power amplifier circuit or the normal for stereo reproduction comprises two channels, comprising further circuitry multi channels. 以下の説明では、説明を容易にするために1チャンネル分の回路について説明する。 In the following description, a circuit for one channel in order to facilitate the explanation.
前記電力増幅回路の実際の回路構成は多種多様であるが、車両用オーディオ機器のごとき単電源で駆動される電力増幅回路にあってはBTL(Balanced Transformer Less)方式の回路が多く採用され、その他のホーム用などの両極性電源で駆動される電力増幅回路にあってはSEPP回路(Single Ended Push-Pull Circuit)が多く採用されている。 Wherein at actual circuit configuration of the power amplifier circuit are manifold, in the power amplifier circuit is driven by a single power source such as an audio device for a vehicle is employed many circuit BTL (Balanced Transformer Less) scheme, other Home SEPP circuit in the power amplifier circuit is driven by a bipolar power source, such as for the (Single Ended Push-Pull circuit) has been employed in many cases.
【0003】 [0003]
前記BTL回路では、プリアンプの出力から同相と逆相の2つの信号を生成し、該2つの信号を2つの電力増幅回路でそれぞれ増幅して、互いに位相が逆極性の2つのオーディオ信号を1チャンネル分のオーディオ出力としてスピーカに与える。 Wherein at BTL circuit produces two signals output from the phase and reverse phase of the preamplifier, the two signals are amplified respectively by two power amplifying circuit, one channel two audio signal phase is reversed polarities give to the speaker as a minute audio output. オーディオアンプが正常動作をしている場合、前記2つの電力増幅回路から出力されるそれぞれの信号は、動作基準電圧がほぼ電源電圧Vccの1/2である。 If the audio amplifier is operating normally, each of the signals output from the two power amplifier circuits, the operating reference voltage is 1/2 of approximately the power supply voltage Vcc. そして、スピーカの2端子間に与えられる電圧の直流成分はほぼゼロであり、オーディオ信号に応じた交流成分のみがスピーカに与えられる。 Then, the DC component of the voltage applied between two terminals of the speaker is substantially zero, only an AC component corresponding to the audio signal is supplied to the speaker.
一方、前記SEPP回路の場合は、プラスマイナス電源の中点がグランド線に接続され、正常動作をしている場合、その出力電圧の平均値(動作基準電圧)はほぼゼロであり、グランドラインの電圧と同じである。 On the other hand, in the case of the SEPP circuit, the midpoint of ± power source is connected to the ground line, if the normal operation, the average value of the output voltage (operation reference voltage) is almost zero, the ground line is the same as the voltage. そして、出力されるオーディオ信号の直流分はほぼゼロであり、オーディオ信号に応じた交流成分のみがスピーカに与えられる。 The DC component of the audio signal output is substantially zero, only an AC component corresponding to the audio signal is supplied to the speaker.
【0004】 [0004]
しかし、BTL回路でもSEPP回路でも、オーディオアンプ、特に電力増幅回路に何らかの異常があった場合には、スピーカに大きな直流電圧が印加されたり、過大な交流電圧が印加されて、スピーカが破壊される可能性がある。 However, even in SEPP circuit in BTL circuit, if there is any abnormality in the audio amplifier, in particular a power amplifier circuit, or a large DC voltage is applied to the speaker, and an excessive alternating voltage is applied, the speaker is destroyed there is a possibility. かかる問題の主たる原因は、電力増幅回路に与えられるオフセット電圧や、トランジスタやFETなどの出力半導体の短絡などである。 The main cause of such problems, and an offset voltage applied to the power amplifier circuit, and the like output semiconductor shorts transistor or FET.
【0005】 [0005]
これらの問題を回避する一つの提案が特開2000−174571号公報に開示されている。 Proposal of one to avoid these problems is disclosed in JP-A-2000-174571. 同公報に開示された技術によれば、スピーカを損傷しないようにするために、スピーカを駆動するBTL構成の2個の電力増幅器を有するBTL増幅装置において、前記2個の電力増幅器出力の差電圧を検出する検出手段と、前記差電圧検出手段で検出された差電圧が所定値より大か否かを判定する判定手段とにより直流オフセット検出装置を構成し、前記電力増幅器に信号が入力されない期間に前記直流オフセット検出装置を動作させて、前記差電圧が所定値以上である場合には、前記電力増幅回路からスピーカへの信号出力を停止するというものである。 According to the technique disclosed in this publication, in order not to damage the speaker, in the BTL amplifying apparatus having two power amplifiers in BTL configuration for driving a speaker, the two power amplifier output of the differential voltage detecting means for detecting, the difference is detected differential voltage by the voltage detection means constitute a DC offset detector by judging means for judging whether larger or than a predetermined value, the no signal to the power amplifier is input period wherein by operating the DC offset detection apparatus, when the difference voltage is a predetermined value or more is that stops the signal output from the power amplifier circuit to the speaker.
【0006】 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
前記した特開2000−174571号公報に開示されている方法では、オーディオアンプの異常を検出するのは、オーディオ信号がアンプに入力されていない無信号状態のときに限定される。 In the method disclosed in JP 2000-174571 Patent mentioned above, to detect the abnormality of the audio amplifier, an audio signal is limited when the no-signal state is not input to the amplifier. このため、オーディオアンプの異常検出処理は、オーディオアンプの電源をONにした時や、信号源を切り替えた時など、再生対象のオーディオ信号が電力増幅回路に入力されていない状態下に限定して行われる。 Therefore, the abnormality detection processing of the audio amplifier and when to turn ON the power of the audio amplifier, such as when switching the signal source, is limited to a state where the audio signal to be reproduced is not input to the power amplifier circuit It takes place.
しかしながら、オーディオアンプの異常状態は電力増幅回路からオーディオ信号を出力しているときに発生することもあり、かかる場合には異常が検出されるのは異常発生から相当時間経過してから後になり、異常発生直後にスピーカを保護することが出来ないという問題があった。 However, the abnormal state of the audio amplifier can also occur while outputting an audio signal from the power amplifier circuit, the abnormality is detected in such a case will be after the elapsed time corresponding to the occurrence of abnormality, there is a problem that can not be to protect the speaker immediately after the occurrence of abnormality.
【0007】 [0007]
本発明は前記した課題を解決するためになされたもので、その目的の一つは、オーディオアンプの動作異常を有信号状態で、すなわちアンプの動作中に検出する方法及び装置を提供することであり、他の目的は、動作異常が生じたときに早期にそれを検出し、スピーカの破壊を防止するようにしたオーディオアンプ、異常検出装置及び異常検出方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the problems described above, and an object thereof is in abnormal operation of the signal present state of the audio amplifier, i.e. to provide a method and apparatus for detecting during the operation of the amplifier There is another object of the present invention, early detect it when the operation abnormality occurs, the audio amplifier so as to prevent destruction of the speaker is to provide an abnormality detection apparatus and an abnormality detection method. を提供することである。 It is to provide a.
【0008】 [0008]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、第1の発明は、電力増幅回路と、該電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別手段と、該出力信号判別手段の出力を用いて、前記電力増幅回路の出力信号の電圧が連続して閾値を超えていた時間長を計測する時間計測手段とを備え、前記時間計測手段で計測した時間が所定の時間長を超えた場合に、前記電力増幅回路の出力を停止するようにしたオーディオアンプである。 The present invention has been made in view of the above problems, a first invention determines the power amplification circuit, in whether the voltage exceeds a predetermined threshold or the signal present state of the output signal of the power amplifier circuit an output signal determining means for, using the output of the output signal determining means, and a time measuring means for measuring the length of time the voltage exceeds the threshold value continuously for the output signal of the power amplifier circuit, the time If the time measured by the measuring means exceeds a predetermined time length, an audio amplifier so as to stop the output of the power amplifier circuit.
【0009】 [0009]
第2の発明は、プリアンプと、該プリアンプの出力がコンデンサを介して与えられる電力増幅回路と、前記電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えたか否かを有信号状態において判別する第1判別手段と、前記プリアンプの出力信号の電圧が前記閾値とは異なる所定の閾値を超えたか否かを判別する第2判別手段とを備え、前記第2判別手段の出力が否定で、前記第1判別手段の出力が肯定である場合に、前記電力増幅回路の出力を停止するようにしたオーディオアンプである。 The second invention includes a pre-amplifier, the output of the preamplifier is determined and the power amplifier applied via a capacitor, in whether the signal present state voltage of the output signal exceeds a predetermined threshold value of the power amplifier circuit a first discriminating means, and a second determining means for determining whether more than a different predetermined threshold voltage of the output signal of the preamplifier is the threshold value, the output is negative the second discriminating means, said If the output of the first determining means is affirmative, an audio amplifier so as to stop the output of the power amplifier circuit.
【0010】 [0010]
第3の発明は、電力増幅回路と、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記電力増幅回路の動作基準電圧より所定値だけ高い第1の閾値より高いときに所定振幅の出力信号を出す第1比較手段と、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記動作基準電圧より前記所定値だけ低い第2の閾値より低いときに前記所定振幅の出力信号を出す第2比較手段とを備え、前記第1比較手段の出力の積分値と前記第2比較手段の出力の積分値との差が所定の範囲内にない場合に、前記電力増幅回路の出力を停止するようにしたオーディオアンプである。 A third invention is a predetermined amplitude when the power amplifier circuit, the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal present state is higher than the predetermined value is higher by a first threshold value than the operation reference voltage of the power amplifier circuit of the first comparison means for issuing an output signal, the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal present state, the predetermined amplitude of the output when the operating reference voltage lower than the predetermined value lower by the second threshold value from and a second comparator means for outputting a signal, the difference between the integral value of the output of the integration value and the second comparison means of the output of said first comparing means when not within the predetermined range, the power amplifier circuit an audio amplifier so as to stop the output.
【0011】 [0011]
第4の発明は、電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別手段と、該出力信号判別手段の出力を用いて、前記電力増幅回路の出力信号の電圧が連続して閾値を超えていた時間長を計測する時間計測手段とを備え、前記時間計測手段で計測した時間が所定の時間長を超えた場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別するようにしたオーディオアンプの異常検出装置である。 A fourth invention is, by using the output signal discrimination means the voltage of the output signal of the power amplifier circuit is determined in whether the signal present state exceeds a predetermined threshold value, the output of the output signal determining means, the power when a time measuring means for the voltage of the output signal of the amplifier circuit measures the length of time exceeds the threshold value continuously, was measured by the time measuring means time exceeds a predetermined time length, the power amplifier an abnormality detection device of the audio amplifier audio amplifier is to be determined to be abnormal, including a circuit.
【0012】 [0012]
第5の発明は、プリアンプの出力がコンデンサを介して与えられる電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えたか否かを有信号状態において判別する第1判別手段と、前記プリアンプの出力信号の電圧が前記閾値とは異なる所定の閾値を超えたか否かを判別する第2判別手段とを備え、前記第2判別手段の出力が否定で、前記第1判別手段の出力が肯定である場合に、前記プリアンプと前記電力増幅回路とを含むオーディオアンプが異常であると判別するようにしたオーディオアンプの異常検出装置である。 A fifth invention is a first discriminating means for output of the preamplifier is determined in whether the signal present state voltage of the output signal exceeds a predetermined threshold value of the power amplifier circuit which is applied through a capacitor, the output of the preamplifier and a second determination means for voltage signals to determine whether more than a different predetermined threshold and the threshold value, the output of the second determining means is negative, the output of the first determination means is affirmative when an abnormality detection apparatus for an audio amplifier audio amplifier is to be determined that abnormalities including said pre-amplifier and the power amplifier circuit.
【0013】 [0013]
第6の発明は、有信号状態にある電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記電力増幅回路の動作基準電圧より所定値だけ高い第1の閾値より高いときに所定振幅の出力信号を出す第1比較手段と、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記動作基準電圧より前記所定値だけ低い第2の閾値より低いときに前記所定振幅の出力信号を出す第2比較手段とを備え、 前記第1比較手段の出力の積分値と第2比較手段の出力の積分値との差が所定の範囲内にない場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別するようにしたオーディオアンプの異常検出装置である。 A sixth invention is a voltage of the output signal of the power amplifier circuit in the signal present state, issues an output signal of a predetermined amplitude is higher than the predetermined value is higher by a first threshold value than the operation reference voltage of the power amplifier circuit a first comparing means, the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal present state, the second comparison issuing an output signal of said predetermined amplitude when said operating reference voltage lower than the predetermined value lower by the second threshold value from and means, when the difference between the integral value of the output of the integration value and the second comparison means of the output of said first comparing means is not within the predetermined range, is abnormal audio amplifier including the power amplifier circuit an abnormality detection device of the audio amplifier so as to determine a.
【0014】 [0014]
第7の発明は、電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別ステップと、該出力信号判別ステップでの判別結果を用いて、前記電力増幅回路の出力信号の電圧が連続して閾値を超えていた時間長を計測する時間計測ステップとを有し、前記時間計測ステップで計測した時間が所定の時間長を超えた場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別するようにしたオーディオアンプの異常検出方法である。 A seventh invention is an output signal determining step voltage of the output signal of the power amplifier circuit is determined in whether the signal present state exceeds a predetermined threshold, using a determination result in said output signal identifying step, if the and a time measuring step the voltage of the output signal of the power amplifier circuit measures the length of time exceeds the threshold value continuously, the time measured by the time measuring step exceeds a predetermined length of time, audio amplifier including the power amplifier circuit is an audio amplifier abnormality detection method to be determined to be abnormal.
【0015】 [0015]
第8の発明は、プリアンプの出力がコンデンサを介して与えられる電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えたか否かを有信号状態において判別する第1判別ステップと、前記プリアンプの出力信号の電圧が前記閾値とは異なる所定の閾値を超えたか否かを判別する第2判別ステップとを有し、前記第2判別ステップでの判別結果が否定で、前記第1判別ステップでの判別結果が肯定である場合に、前記プリアンプと前記電力増幅回路とを含むオーディオアンプが異常であると判別するようにしたオーディオアンプの異常検出方法である。 Eighth aspect of the present invention, a first determining step of the output of the preamplifier is determined in whether the signal present state voltage of the output signal exceeds a predetermined threshold value of the power amplifier circuit which is applied through a capacitor, the output of the preamplifier and a second determination step of voltage of the signal it is determined whether or not exceed a different predetermined threshold and the threshold value in the determination result is negative in the second determination step, the discrimination at the first determination step If the result is positive, an audio amplifier and a said preamplifier said power amplifier circuit is an audio amplifier abnormality detection method to be determined to be abnormal.
【0016】 [0016]
第9の発明は、電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別ステップと、該出力信号判別ステップの処理を所定時間おきに繰り返し行う繰り返しステップとを有し、該繰り返しステップにおける判別結果において、肯定が所定回数連続出現した場合、または肯定が所定の率以上である場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別するようにしたオーディオアンプの異常検出方法である。 Ninth invention, the output signal determining step voltage of the output signal of the power amplifier circuit is determined in whether the signal present state exceeds a predetermined threshold value, repeating the processing of the output signal determining step at predetermined time intervals and a repeating step of performing, in the judgment result of the iteration step, when a positive has a predetermined number of times successively appeared, or if positive is equal to or greater than a predetermined rate, the audio amplifier including the power amplifier circuit is abnormal an audio amplifier abnormality detection method so as to determine.
【0017】 [0017]
第10の発明は、有信号状態にある電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記電力増幅回路の動作基準電圧より所定値だけ高い第1の閾値より高いときに所定振幅の出力信号Sxを出す第1比較ステップと、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記動作基準電圧より前記所定値だけ低い第2の閾値より低いときに前記所定振幅の出力信号Syを出す第2比較ステップとを有し、前記出力信号Sxの積分値と前記出力信号Syの積分値との差が所定の範囲内にない場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別するようにしたオーディオアンプの異常検出方法である。 A tenth invention is, the voltage of the output signal of the power amplifier circuit in the signal present state, issues an output signal Sx of the predetermined amplitude is higher than the predetermined value is higher by a first threshold value than the operation reference voltage of the power amplifier circuit the issuing a first comparison step, the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal present state, the output signal Sy of the predetermined amplitude is lower than said operating reference voltage said predetermined value lower by the second threshold value from and a second comparing step, when the difference between the integrated value of the integrated value and said output signal Sy of the output signal Sx is not within the predetermined range, it determines that the audio amplifier including the power amplifier circuit is abnormal an audio amplifier abnormality detection method to be.
【0018】 [0018]
第11の発明は、第7の発明は又は第9の発明のオーディオアンプの異常検出方法において、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別した場合に、前記電力増回路への入力信号の振幅を小さくして、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であるか否かを再度判別するようにしたオーディオアンプの異常検出方法である。 An eleventh invention, in the seventh invention or the ninth audio amplifier abnormality detection method of the invention for, when the audio amplifier including the power amplifier circuit is determined to be abnormal and the input to the power increasing circuit by reducing the amplitude of the signal, an audio amplifier abnormality detection method as audio amplifier including the power amplifier it is again determined whether or not abnormal.
【0019】 [0019]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態について説明する。 The following describes embodiments of the present invention. 本発明のオーディオアンプでは、オーディオ信号が電力増幅回路に入力されている状態で、アンプ動作に異常があるか否かを判別し、異常ありと判別した場合には電力増幅回路の出力をスピーカに与えないように制御する。 The audio amplifier of the present invention, in a state where the audio signal is input to the power amplifier circuit, to determine whether the amplifier operation is abnormal, the output of the power amplifier circuit when there is an abnormality determination to the speaker It is controlled so as not to give. オーディオ信号は基本的に交流信号であり、電力増幅回路の出力信号は、殆どの場合動作基準電圧を中心とした交流信号であり、その平均値は動作基準電圧とほぼ一致し、動作基準電圧から見てプラス側だけ或いはマイナス側だけに偏ることは無い。 Audio signal is essentially an AC signal, the output signal of the power amplifier circuit is an AC signal centered most cases operating reference voltage, the average value is substantially coincident with the operating reference voltage, the operating reference voltage it is not biased only to the plus side only or minus side as viewed.
【0020】 [0020]
前記オーディオ信号の性質を利用して、本発明におけるオーディオアンプの動作異常判別では、電力増幅回路の出力信号をオーディオ信号が含まれている状態で観察し、前記出力信号の電圧が所定の閾値を超え、かつ連続して前記閾値を超えた時間が所定時間より長い場合に異常であると判別することを基本とする。 By utilizing the property of the audio signal, the operation abnormality determination of the audio amplifier according to the present invention, observed in a state that contains audio signal the output signal of the power amplifier circuit, the voltage of the output signal is a predetermined threshold value beyond and time exceeds the threshold value continuously is basically to be determined to be abnormal if longer than the predetermined time.
なお、以下の記載では、オーディオ信号が電力増幅回路に入力されている状態を、有信号状態とも記す。 In the following description, a state where the audio signal is input to the power amplifier circuit, also referred to as the signal present state.
【0021】 [0021]
以下、本発明の実施例について図と共に説明する。 Hereinafter, by referring to FIGS examples of the present invention. 図1は本発明オーディオアンプの第1実施例を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention an audio amplifier. 本発明のオーディオアンプは通常2チャンネル以上のオーディオ信号を扱うが、説明を容易にするために本願明細書及び図面では1チャンネル分だけについて記述する。 Audio amplifier of the present invention deals with usually two or more channel audio signals, but describes only one channel in the present specification and drawings for ease of description.
図1に示すオーディオアンプ10において、再生対象のオーディオ信号はコンデンサ11を介してプリアンプ13に与えられる。 In the audio amplifier 10 shown in FIG. 1, an audio signal to be reproduced is supplied to the preamplifier 13 via a capacitor 11. プリアンプ13はトーンコントロール回路や電子ボリュームを含むが図示は省略されている。 Preamplifier 13 illustrated includes a tone control circuit and the electronic volume is omitted. プリアンプ13はコンデンサ15を介して電力増幅回路19に与えられる。 Preamplifier 13 is supplied to the power amplifier circuit 19 via a capacitor 15. 電力増幅回路19の入力側にはバイアス電圧VBが抵抗17を介して与えられる。 Bias voltage VB is applied through a resistor 17 to the input side of the power amplifier circuit 19.
【0022】 [0022]
電力増幅回路19は、BTL回路を構成する2つの出力回路のうちの一方の電力増幅回路、又は、SEPP回路である。 Power amplifier circuit 19, one of the power amplifier circuit of the two output circuits constituting the BTL circuit, or an SEPP circuit. 前記したように、BTL回路は単電源で駆動され、電力増幅回路19から出力されるオーディオ信号の平均電圧(動作基準電圧)は電源電圧の略1/2である。 As described above, BTL circuit is driven by a single power supply, the average voltage (operating reference voltage) of the audio signal output from the power amplifier circuit 19 is approximately half of the supply voltage. また、SEPP回路はプラスマイナス両電源で駆動され、電力増幅回路19から出力されるオーディオ信号の平均電圧(動作基準電圧)は両電源の中点が接続されているグランド線の電圧とほぼ等しく、ここではグランド線の電圧を0ボルトとする。 Further, the SEPP circuit is driven by positive and negative dual supply, the average voltage (operating reference voltage) of the audio signal output from the power amplifier circuit 19 substantially equal to the voltage of the ground line midpoint of both supplies are connected, here, the voltage of the ground line is set to 0 volts.
【0023】 [0023]
電力増幅回路19の出力はスイッチ21を介してスピーカ23に与えられると共に、出力信号判別手段25に与えられる。 The output of the power amplifier circuit 19 with given to the speaker 23 via the switch 21, is applied to the output signal determining means 25. 判別手段50は出力信号判別手段25と時間計測手段27と比較手段28とで構成され、電力増幅回路19の出力信号が異常であるか否かを、プリアンプ13から電力増幅回路19にオーディオ信号が入力されている状態(有信号状態)において、常時判別処理を行う。 Discriminating means 50 is composed of a comparator 28 and the output signal determining means 25 and the time measuring means 27, whether the output signal of the power amplifier circuit 19 is abnormal, the audio signal from the preamplifier 13 to the power amplifier circuit 19 in a state that is input (the signal present state), performed always discrimination processing.
出力信号判別手段25は、例えば差動増幅器を用いたコンパレータであり、電力増幅回路19の出力信号の電圧V0が、予め定めた上方閾値V2を超えるか、或いは予め定めた下方閾値V1よりさらに低くなるとHレベル信号を出力し、それ以外ではLレベル信号を出力する。 Output signal determination unit 25 is, for example, a comparator using a differential amplifier, the voltage V0 of the output signal of the power amplifier circuit 19, or exceeds an upper threshold value V2 determined in advance, or even lower than the lower threshold V1 of predetermined It comes to output a H level signal, and outputs the L level signal in other cases.
【0024】 [0024]
時間計測手段27は出力信号判別手段25からHが出力された場合に、連続してHが出力された時間をタイマを用いて計測し、その値Tscを比較手段28に与える。 Time measuring means 27 when H is outputted from the output signal determining means 25, a time H is output measured using the timer continuously, it gives the value Tsc to the comparator 28. 比較手段28は時間計測手段27から与えられた時間Tscと予め定めた所定の時間長Tthと比較し、TscがTthより大きい場合には、オーディオアンプ10の動作が異常であると判別し、マイクロプロセッサ(MPU)29に対してHレベル信号を出力し、それ以外の場合はオーディオアンプ10の動作が正常であると判別し、MPU29に対してLレベル信号を出力する。 Comparison means 28 compares the time measuring means 27 a given time from Tsc predetermined a predetermined time length Tth, when Tsc is larger than Tth decides that the operation of the audio amplifier 10 is abnormal, micro outputs an H level signal to the processor (MPU) 29, the operation of the audio amplifier 10 is determined to be normal otherwise, outputs an L level signal to the MPU29.
【0025】 [0025]
MPU29は比較手段28からHighレベル信号(以下Hレベル信号とも記す)が出力された場合に、制御信号をスイッチ21に与えてスイッチ21を開き、電力増幅回路19からスピーカ23への出力供給を停止する。 MPU29 if High level signal from the comparator 28 (hereinafter referred to as H level signal) is output, opens the switch 21 a control signal given to the switch 21, stopping the output supply to the speaker 23 from the power amplifier circuit 19 to. したがって、グランド線から見た電力増幅回路19の出力電圧V0が、前記時間Tthより長い時間わたって、連続して所定の閾値範囲を超えたときに、オーディオアンプは異常であると判別され、スイッチ21を開くことにより、スピーカ23が保護される。 Therefore, the output voltage V0 of the power amplifier circuit 19 as viewed from the ground line, over a longer time than the time Tth, when it exceeds a predetermined threshold range in succession, audio amplifiers is determined to be abnormal, by opening the switch 21, the speaker 23 is protected.
【0026】 [0026]
図2は本発明における時間計測のタイミング及び閾値を説明する図であり、判別手段50の動作説明を補助するものである。 Figure 2 is a diagram illustrating the timing and threshold time measurement in the present invention is intended to assist the description of the operation of the discriminating means 50. 図2において、Vsは電力増幅回路19の動作基準電圧でありグランドラインからの電圧である。 In FIG. 2, Vs is the voltage from the ground line is an operation reference voltage of the power amplifier circuit 19. 前記Vsは通常、単電源電圧Vccの略1/2であるか、プラスマイナス両電源の場合は略ゼロである。 Wherein Vs is typically either a substantially half of the single supply voltage Vcc, in the case of plus or minus two power is substantially zero. V2は上方閾値であり、V1は下方閾値である。 V2 is the upper threshold, V1 is lower threshold. 通常は(V2−Vs)と(Vs−V1)は等しく設定される。 Usually (V2-Vs) and (Vs-V1) is set equal.
【0027】 [0027]
出力信号判別手段25は、電力増幅回路19の出力電圧V0がV2より高くなった(時刻t1からt2まで)か、或いはV1より低くなった(時刻t3からt4まで)ときに、時間計測手段27に対してHを出力する。 Output signal determination unit 25, the output voltage V0 of the power amplifier circuit 19 becomes higher than V2 (from time t1 to t2) or, or when becomes lower than V1 (from time t3 to t4), the time measuring means 27 and it outputs the H against. 時間計測手段27は時間(t2−t1)又は時間(t4−t3)をタイマにより計測し、時間長Tscとして比較手段28に与える。 Time measuring means 27 measures the time (t2-t1) or time (t4-t3) timer, gives to the comparison means 28 as a time length Tsc. 比較手段28は前記時間長Tscを時間閾値Tthと比較する。 Comparison means 28 compares the time threshold Tth said time length Tsc. そして、出力電圧V0が上方閾値V2と下方閾値V1の範囲内にない時間Tscが時間閾値Tthより大きいときに、オーディオアンプが異常であると判別し、MPU29に対してHレベル信号を出力する。 Then, the output voltage V0 is at no time Tsc within the upper threshold V2 and lower threshold V1 is greater than the time threshold Tth, the audio amplifier is determined to be in an abnormal, and outputs an H level signal to the MPU29. 比較手段28からHが出力されるまでは、前記した観察が判別手段50で継続される。 Comparison means 28 until H is outputted, the observers is continued in the determination means 50.
【0028】 [0028]
なお、前記比較手段28において前記時間Tscと比較される時間閾値Tthは、固定とせずに、プリアンプ13におけるボリュームの設定値、トーンコントロールの設定状態、信号源機器の種類などに応じて変更するようにしても良く、こうすることにより、より正確にアンプの異常を検出することが出来る。 The time threshold value Tth that is compared with the time Tsc in the comparison means 28, without fixing the volume setting value in the preamplifier 13, the setting state of the tone control to change depending on the type of the signal source equipment in may be, by doing so, it is possible to detect more accurately the amplifier abnormal.
また、MPU29に接続される表示装置を備えて、アンプの異常検出の進行状態や、異常検出結果を表示するようにすれば操作者にとって便利である。 Further, a display device connected to the MPU29, and the progress of the amplifier of the abnormality detection, which is convenient for the operator if to display the abnormality detection result. さらに、操作者がプリアンプのボリュームや音質の設定を変更している間は、誤判別を少なくするために、前記した判別手段50によるアンプ異常の判別を行わないようにしても良い。 Furthermore, while the operator is changing the setting of the preamplifier volume or sound quality, in order to reduce the misclassification, may not be performed to determine the amplifier abnormality by the discrimination means 50 described above. これらは、以下に述べる第2実施例以降の実施例においても同様である。 These are the same in the embodiment of the second and subsequent embodiments described below.
【0029】 [0029]
図3は本発明オーディオアンプの第2実施例を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention an audio amplifier. 図3と図1とで同一機能、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。 Figure 3 and Figure 1 and the same function, the same reference numerals are assigned to the elements having the same effects, and description thereof is omitted. 図3と図1との主たる違いは、図3に示すオーディオアンプ20では電力増幅回路19の出力が第1判別手段31に与えられ、プリアンプ13の出力が第2判別手段33に与えられ、さらにインバータ35、ANDゲート37が設けられている点である。 The main difference between Figure 3 and Figure 1, the output of the power amplifier circuit 19 in the audio amplifier 20 shown in FIG. 3 is applied to the first discriminating means 31, the output of the preamplifier 13 is applied to the second discriminating means 33, further in that the inverter 35, the aND gate 37 is provided. 第1判別手段31は電力増幅回路19の出力信号の電圧V0と所定の上方閾値V2及び下方閾値V1とを比較し、電力増幅回路19の動作が異常であるか否かを仮に判別し、異常であると仮判別したときにHレベル信号をANDゲート37に与える。 First determining means 31 compares the voltage V0 and a predetermined upper threshold V2 and lower threshold V1 of the output signal of the power amplifier circuit 19, and temporarily determines whether operation of the power amplifier circuit 19 is abnormal, abnormality the H-level signal when the provisionally determined that give to the aND gate 37. なお、第1判別手段31での仮判別は所定の時間間隔で繰り返し行われ、設定する閾値電圧は図2に示すV1及びV2と同じである。 Incidentally, the provisional determination of the first determining means 31 is performed repeatedly at predetermined time intervals, the threshold voltage to be set is the same as V1 and V2 shown in FIG.
【0030】 [0030]
第2判別手段33はプリアンプ13の出力信号の電圧を観察し、プリアンプ13の動作が異常であるか否かを仮に判別し、異常であると仮判別したときにHレベル信号をANDゲート37に与える。 Second determining means 33 observes the voltage of the output signal of the preamplifier 13, if it is determined whether or not the operation of the preamplifier 13 is abnormal, the H-level signal when the provisionally determined that there is an abnormality in the AND gate 37 give. すなわち、第2判別手段33はプリアンプ13の出力信号の電圧と所定の上方閾値V2p及び下方閾値V1pとを比較し、プリアンプ13の動作が異常であるか否かを仮に判別し、異常であると仮判別したときにHをインバータ35に与える。 That is, the second discriminating means 33 compares the voltage with a predetermined upper threshold V2p and lower threshold V1p of the output signal of the preamplifier 13, if it is determined whether or not the operation of the preamplifier 13 is abnormal, and an abnormality give H to the inverter 35 when the provisional determination. 第2判別手段33での仮判別は所定の時間間隔で繰り返し行われるが、第1判別手段31における仮判別と第2判別手段33における仮判別は同期させて同じタイミングで行われる。 Although provisional determination by the second determining means 33 is performed repeatedly at predetermined time intervals, the tentative determination in the provisional determination and the second determination means 33 in the first discriminating means 31 is performed at the same timing in synchronization.
【0031】 [0031]
プリアンプ13の出力信号において、あるべき平均値(動作基準電圧)をVsp、上方閾値をV2p、下方閾値をV1pとすれば、(V2p−Vsp)は(V2−Vs)×M/Gmに設定される。 In the output signal of the preamplifier 13, the average value is to be the (operation reference voltage) Vsp, the upper threshold V2p, if the lower threshold and V1p, (V2p-Vsp) is set to (V2-Vs) × M / Gm that. ここに、Gmは電力増幅回路19の電圧ゲインであり、例えば26dbである。 Here, Gm is the voltage gain of the power amplifier circuit 19, for example, 26db. また、Mは1未満の正の数であり、例えば0.7である。 Further, M is a positive number less than 1, such as 0.7. 同様に、(Vsp−V1p)は(Vs−V1)×M/Gmに設定される。 Similarly, (Vsp-V1p) is set to (Vs-V1) × M / Gm. 前記MはGmのばらつきやオーディオ信号の内容によって、電力増幅回路が異常である、との誤判別をするリスクを軽減するための係数である。 Wherein M is the content of the Gm variations and audio signals, a coefficient for reducing the risk of a power amplifier circuit is abnormal, and the indetermination of.
【0032】 [0032]
第2判別手段33の出力はインバータ35で反転される。 The output of the second discriminating means 33 is inverted by the inverter 35. ANDゲート37には第1判別手段31の出力とインバータ35の出力とが印加され、その出力はMPU29に与えられる。 The AND gate 37 and the outputs of the inverter 35 of the first discriminating means 31 is applied, the output is given to the MPU29. これにより、第1判別手段31でアンプが異常であると仮判別され、且つ第2判別手段33でプリアンプ13が異常でないと仮判別されたときに、最終的にアンプが異常であると判別され、MPU29に対してHが出力される。 Thus, the amplifier in the first discriminating means 31 is provisionally determined to be abnormal, and when the preamplifier 13 by the second discriminating means 33 is temporarily judged not abnormal, ultimately amplifier is judged to be abnormal , H is outputted to the MPU29. したがって、例えば音量調節用ボリュームを上げすぎた場合に、第1判別手段31でも第2判別手段33でも異常であると仮判別される可能性が高いが、その場合には、アンプは異常ではないと最終的に判別され、ANDゲート37からはLowレベル信号(以下、Lレベル信号とも記す)が出力される。 Thus, if for example, where too high a volume control for volume, but is likely to be provisionally determined to be abnormal even second discriminating means 33, even the first discriminating means 31, in which case the amplifier is not unusual finally is determined, the aND gate 37 Low level signal (hereinafter, also referred to as L level signal) is output. このようにして、高頻度にスイッチ21が開かれるのを防止する。 Thus, to prevent the switch 21 is opened frequently.
【0033】 [0033]
図4は本発明オーディオアンプの第3実施例における異常検出方法を示す図である。 Figure 4 is a diagram illustrating an abnormality detection process in the third embodiment of the present invention an audio amplifier. 図8は本発明オーディオアンプの第3実施例を示すブロック図である。 Figure 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention an audio amplifier. 図8と図1とで同一機能、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。 8 and FIG. 1 and the same function, the same reference numerals are assigned to the elements having the same effects, and description thereof is omitted. 図8では図1に示す時間計測手段27、比較手段28に代えて集計手段61が設けられ、出力信号判別手段25と集計手段61とで判別手段60が構成されている。 Time measuring means 27 shown in FIG. 1, FIG. 8, aggregator 61 is provided instead of the comparison means 28, determination means 60 is constituted by the output signal determining means 25 and the aggregator 61. 図1を用いて説明した第1実施例とこの第3実施例との大きな違いは、アンプが異常であるか否かの仮判別を出力信号判別手段25で所定時間おきにサンプリングして得、こうして得られた複数回のサンプリング結果を用いて、アンプが異常であるか否かの判別を集計手段61で行って最終的な判別を行う点である。 The main difference between the first embodiment described with reference to FIG. 1 and the third embodiment, obtained by sampling at predetermined time intervals the tentative determination of whether the amplifier is abnormal in an output signal discriminating means 25, thus by using a plurality of sampling results obtained, the amplifier is that make a final determination performed by the collecting unit 61 and discriminates whether the abnormal. 出力信号判別手段25による仮判別は例えば5ms間隔で行い、集計手段61は例えば12回のサンプリング値を用いて判別を行う。 Carried out in the provisional determination, for example 5ms interval by the output signal discriminating means 25, collecting unit 61 discriminates by using the sampling values, for example 12 times. 判別手段60による動作異常の検出は異常が検出されるまで継続して行われる。 Abnormal operation detection by discriminating means 60 is continued until the abnormality is detected.
【0034】 [0034]
図4には、集計手段61で最終的な判別を行う前に行う仮判別のサンプリング回数を12とした場合の例が示されている。 Figure 4 shows an example of a case where the sampling number of the provisional determination performed before final determination by aggregator 61 and 12. 図4の(A)は、12回の前記仮判別で5回以上連続して異常であると仮判別した場合に、最終的に異常であると判別する場合の例を示し、時刻t7でHレベル信号が出力される。 (A) in FIG. 4, when 12 times of the tentatively determined to be abnormal is continuously over 5 times the temporary determination, shows how to determine that the final abnormalities, H at time t7 level signal is output. 同図の(B)は、前記した12回の仮判別において、連続する7回の仮判別のうち6回以上で異常であるとの仮判別が出た場合に、最終的にアンプが異常であると判別する場合の例を示し、時刻t5でHレベル信号を出力する。 In FIG (B) is in the provisional determination of 12 times that mentioned above, when the tentative determination that it is abnormal at least six of the provisional determination of seven consecutive times comes, ultimately amplifier abnormal an example of a case where determining that there is, outputs a H level signal at the time t5.
【0035】 [0035]
同図の(C)は前記した12回の仮判別において、4回以上連続する「異常」の仮判別が2回起きた場合に、最終的にアンプが異常であると判別する場合の例を示し、時刻t6でHレベル信号を出力する。 In the provisional determination of the 12 times in FIG (C) is described above, in the case of continuous or four provisional determination of "abnormality" occurs twice, an example in which the final amplifier is determined to be in an abnormal shown, it outputs a H level signal at time t6. 図4に示す第3実施例によれば、オーディオアンプが異常であるか否かの判別を短時間で実行した場合にも、サンプリングするタイミングやオーディオ信号の内容によって、アンプが異常であるか否かの判別が異なるのを防止することができる。 According to the third embodiment shown in FIG. 4, even when running in a short time determination of whether the audio amplifier is abnormal, the contents of the sampling timing and the audio signal, or the amplifier is abnormal not can Kano determination to prevent different one.
【0036】 [0036]
図5は本発明オーディオアンプの第3実施例における異常検出処理を示す図である。 Figure 5 is a diagram illustrating an abnormality detection process in the third embodiment of the present invention an audio amplifier. 図5において、ステップS11では繰り返し回数Rep=1とおいて初期化し、ステップS13では、電力増幅回路の出力信号の電圧V0が、現在、所定の閾値を超えているか、サンプリングして調べ、アンプが異常であるか否かを仮判別してステップS15へ進む。 5, and initializes at a number of repetitions Rep = 1 In step S11, in step S13, the voltage V0 of the output signal of the power amplifier circuit, now, if it exceeds a predetermined threshold, examined by sampling, amplifier abnormal in it whether the provisionally determined the process proceeds to step S15. ステップS15では、前記仮判別で異常が検出された場合(異常と仮判別された場合)はステップS17へ進み、それ以外はステップS25へ進む。 In step S15, when said abnormality is detected in the provisional determination (when it is abnormal and the temporary judgment), the process proceeds to step S17, otherwise proceeds to step S25. ステップS17では仮判別において、所定回数連続して異常を検出した場合(異常であると仮判別した場合)はステップS21へ進み、それ以外はステップS19へ進む。 Step S17 In the provisional determination in, when an abnormality is detected continuously for a predetermined number of times (when the temporarily determined to be abnormal), the process proceeds to step S21, otherwise it proceeds to step S19.
【0037】 [0037]
ステップS19では、異常発生率(異常と仮判別した割合)が所定値を超えた場合はステップS21へ進み、それ以外はステップS25へ進む。 In step S19, the abnormality occurrence ratio (abnormal and percentage provisionally determined) advances to step S21 if it exceeds a predetermined value, otherwise proceeds to step S25. ステップS21ではアンプが異常である、と最終的に判別してステップS23へ進み、ステップS23では電力増幅回路の出力を停止してこのフローを終了する。 At step S21 amplifier is abnormal, and finally discriminated, the program proceeds to step S23, stops the output of the power amplifier circuit in step S23 and ends this flow. ステップS25では繰り返し回数Repが12回を越えたか否かを判別し、越えている場合はステップS11へ進み、超えていない場合はステップS27へ進む。 Step S25, the repeat count Rep it is determined whether or not exceeds 12 times, if it exceeds the flow advances to step S11, if it does not exceed the process proceeds to step S27. ステップS27では、Repの値をインクリメントしてステップS13へ進み、アンプが異常であるか否かの仮判別を繰り返す処理を行う。 In step S27, the process proceeds to increment the value of Rep to step S13, the amplifier performs the process of repeating the temporary determination of whether or not abnormal.
なお、ステップS19の処理では異常発生率(異常と仮判別した割合)が所定値以上か否かを判別してもよく、さらに、ステップS19の処理では、図4の(C)に示すように、所定回数以上の連続した「異常」仮判別が、所定回数以上あったか否かを判別するようにしても良い。 Incidentally, abnormal incidence in the process in step S19 (abnormality and percentage provisionally determined) may be determined whether more than a predetermined value, further, in the processing in step S19, as shown in FIG. 4 (C) , or more consecutive predetermined number of times the "abnormal" tentative determination is may be judged whether or not a predetermined number of times or more. また、ステップS11以降の処理は電力増幅回路からオーディオ信号を出力している間にも、所定時間間隔で実行される。 Further, the processes in and after step S11 to be during the output of the audio signal from the power amplifier circuit is performed at predetermined time intervals.
【0038】 [0038]
図6は本発明オーディオアンプの第4実施例を示すブロック図である。 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention an audio amplifier. 図6と図3とで同一機能、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。 Same functions in FIGS. 6 and 3, the same reference numerals are assigned to the elements having the same effects, and description thereof is omitted. 図6に示すオーディオアンプ30では、電力増幅回路19の出力V0が第1比較手段41と第2比較手段43とに与えられ、第1比較手段41、第2比較手段43の出力はそれぞれ第1積分回路45、第2積分回路47を介して差動アンプ49に与えられる。 In the audio amplifier 30 shown in FIG. 6, the output V0 of the power amplifier circuit 19 is applied to the first comparing means 41 and the second comparison means 43, the first comparison means 41, output the first respectively of the second comparison means 43 integrating circuit 45 is supplied to the differential amplifier 49 via a second integrating circuit 47.
【0039】 [0039]
電力増幅回路19の出力信号の電圧V0が、前記電力増幅回路の動作基準電圧Vsより所定値だけ高い閾値V2より高い間は、第1比較手段41は、所定振幅のHレベル信号を第1積分回路45に出力する。 Voltage V0 of the output signal of the power amplifier circuit 19, while above the higher threshold V2 by a predetermined value than the operating reference voltage Vs of the power amplifier circuit, first comparator means 41, the first integration a H-level signal of a predetermined amplitude and outputs it to the circuit 45. 前記電力増幅回路19の出力信号の電圧V0が、前記動作基準電圧Vsより前記所定値だけ低い閾値V1より低い間は、第2比較手段43は、前記所定振幅のHレベル信号を第2積分回路47に出力する。 Voltage V0 of the output signal of the power amplifier circuit 19, while lower than the predetermined value lower by the threshold V1 than the operating reference voltage Vs, the second comparison means 43, the H-level signal of the predetermined amplitude second integrator circuit and outputs it to the 47. 前記第1比較手段41及び第2比較手段43は例えば差動増幅器を用いたコンパレータで構成する。 It said first comparison means 41 and second comparison means 43 is constituted by a comparator using, for example, a differential amplifier.
【0040】 [0040]
第1比較手段41は、電力増幅回路19の出力電圧V0が図2に示す上方閾値V2を上側へ越えている間、Hレベルを第1積分回路45へ出力し、第2比較手段43は、電力増幅回路19の出力電圧V0が図2に示す下方閾値V1を下側へ越えている間、Hレベルを第2積分回路47へ出力する。 First comparison means 41, while the output voltage V0 of the power amplifier circuit 19 exceeds the upper upper threshold V2 shown in FIG. 2, and outputs the H level to the first integrating circuit 45, second comparison means 43, while the output voltage V0 of the power amplifier circuit 19 exceeds the lower threshold V1 shown in FIG. 2 to the lower side, and outputs the H level to the second integration circuit 47. ただし、この第4実施例では、動作基準電圧Vsと各閾値V2、V1との間の電位差(V2−Vs)、(Vs−V1)は等しくなるように、前記V2、V1を設定する。 However, in this fourth embodiment, the potential difference between the operating reference voltage Vs and the threshold value V2, V1 (V2-Vs), (Vs-V1) as equals, setting the V2, V1.
【0041】 [0041]
第1比較手段41、第2比較手段43の出力は第1積分回路45、第2積分回路47でそれぞれ積分され、この積分結果が差動アンプ49に与えられる。 First comparison means 41, the output of the second comparison means 43 is integrated respectively in the first integrating circuit 45, the second integration circuit 47, the integration results are applied to the differential amplifier 49. 差動アンプ49では第1積分回路45の出力と第2積分回路47の出力との差分が算出され、差動アンプ51の同相入力線と差動アンプ53の逆相入力線とに与えれれる。 The difference between the outputs of the second integration circuit 47 of the differential amplifier 49 in the first integrating circuit 45 is calculated and is supplied to the negative phase input line of the common-mode input lines and the differential amplifier 53 of the differential amplifier 51. 差動アンプ51の逆相入力線には+側閾値Vtpが印加され、差動アンプ53の同相入力線には−側閾値Vtmが印加される。 The negative phase input line of the differential amplifier 51 the positive side threshold Vtp is applied to the phase input line of the differential amplifier 53 - side threshold Vtm is applied.
【0042】 [0042]
差動アンプ49から出力される差分信号が+側閾値Vtpより高いときに差動アンプ51はHレベルをORゲート55に出力し、差動アンプ49から出力される差分信号が−側閾値Vtmより低いときに差動アンプ53はHレベルをORゲート55に出力する。 The differential amplifier 51 when the differential signal output from the differential amplifier 49 is higher than the + side threshold Vtp outputs the H level to the OR gate 55, the differential signal output from the differential amplifier 49 is - from the side threshold Vtm the differential amplifier 53 when low outputs the H level to the OR gate 55. 差動アンプ51、差動アンプ53の出力はORゲート55に印加され、ORゲート55の出力はMPU29に与えられる。 Differential amplifier 51, the output of the differential amplifier 53 is applied to OR gate 55, the output of OR gate 55 is supplied to MPU29.
【0043】 [0043]
前記したように、差動アンプ49の出力電圧が所定の範囲内(前記VtpとVtmの間)にない場合に、ORゲート55から異常を通知するHレベル信号がMPU29に与えられ、MPU29はスイッチ21を開いてスピーカ23を保護する。 As described above, when the output voltage of the differential amplifier 49 is not within the predetermined range (between the Vtp and Vtm), H-level signal indicating an abnormality from the OR gate 55 is supplied to the MPU29, MPU29 switch 21 open to protect the speaker 23.
オーディオアンプ30がプラスマイナス両電源で駆動されるアンプである場合は、VtpとVtmは符号だけが異なる同じ値であり、差動アンプ49から出力される差分信号の電圧の絶対値がVtpより大なるときに、オーディオアンプ30が異常であると判別され、MPU29はスイッチ21を開いてスピーカ23を保護する。 When the audio amplifier 30 is an amplifier that is driven by plus or minus two power, Vtp and Vtm are the same value only signs are different, a large absolute value of the voltage of the differential signal output from the differential amplifier 49 is higher than Vtp when made, it is determined that the audio amplifier 30 is abnormal, MPU29 protects the speaker 23 by opening the switch 21.
【0044】 [0044]
電力増幅回路19の出力信号が正常なオーディオ信号であれば、電圧V0は動作基準電圧Vsの上側にある時間と、下側にある時間とが概略同一であり、また、電圧V0が上方閾値V2より高くなる時間と、下方閾値V1より低くなる時間とが概略同一になる。 If normal audio signal output signal of the power amplifier circuit 19, the voltage V0 is time that the upper side of the operating reference voltage Vs, the time and at the bottom are substantially the same, also, the voltage V0 upper threshold V2 time and the higher the time and be lower than the lower threshold value V1 is substantially the same. 換言すれば、電圧V0が上方閾値V2より高くなる時間と、下方閾値V1より低くなる時間とが大きく異なる場合は、オーディオアンプ30の動作が異常である可能性が高く、アンプが異常であるとの判別をしてHレベル信号をMPU29に与える。 In other words, the time and the voltage V0 becomes higher than the upper threshold V2, if where the time is lower than the lower threshold V1 greatly different, likely operation of the audio amplifier 30 is abnormal, an amplifier is abnormal It gives the H level signal to the MPU29 in the determination. この第4実施例は、前記した交流信号の性質を利用したものである。 The fourth embodiment is obtained by utilizing the properties of the above AC signal.
【0045】 [0045]
図7は本発明オーディオアンプの第5実施例における異常検出処理を示す図である。 Figure 7 is a diagram showing an abnormality detection processing in the fifth embodiment of the present invention an audio amplifier. この第5実施例は、図1に示す第1実施例又は図8に示す第3実施例において、オーディオアンプの動作が異常であると一旦判別した場合に、プリアンプ13の音量調節用ボリュームを絞ってプリアンプ13から電力増幅回路19へ出力するオーディオ信号の振幅をある程度小さくし、アンプが異常であるか否かの判別を再度行い、この再判別の結果を最終的な判別とすることにより、誤判別によって頻繁にスピーカの音響が途切れるのを防止するようにしたものである。 The fifth embodiment is squeezed in the third embodiment shown in the first embodiment or 8 shown in FIG. 1, when the operation of the audio amplifier is once determined to be abnormal, the volume control volume of the preamp 13 by somewhat reduce the amplitude of the audio signal to be output to the power amplifier circuit 19 from the preamplifier 13, subjected to discrimination amplifier of whether abnormal again, the result of the re-determined that the final determination Te, erroneous is obtained by so frequently to prevent the sound of the speaker is interrupted by another. 例えば、電力増幅回路19への入力信号が大きすぎることによって生じる誤判別を防ぐことが出来る。 For example, it is possible to prevent erroneous determination caused by the input signal to the power amplifier circuit 19 is too large.
【0046】 [0046]
図7において、ステップS31ではオーディオアンプの異常が検出されたときにステップS33へ進み、ステップS33では、ボリュームを絞り電力増幅回路の入力信号の振幅を小さくしてステップS35へ進む。 7, the process proceeds to step S33 when an abnormality of the audio amplifier in step S31 is detected, the process proceeds at step S33, to reduce the amplitude of the input signal of the power amplifier circuit squeezing the volume to step S35. ステップS35ではオーディオアンプが異常であるか否かを再判別してステップS37へ進む。 Audio Amplifiers In step S35 proceeds to re-determine whether abnormalities to step S37. ステップS37では、前記再判別において異常が検出された場合はステップS39へ進み、検出されていない場合はステップS31へ進む。 At step S37, if an abnormality in the re-determination has been detected, the process proceeds to step S39, if it is not detected, the process proceeds to step S31. ステップS39では、オーディオアンプが異常であると最終的に判別してステップS41へ進み、ステップS41では、電力増幅回路19の出力を停止してこのフローを終了する。 In step S39, the flow advances to final determined that the audio amplifier is abnormal to step S41, in step S41, it stops the output of the power amplifier circuit 19 and the flow ends.
【0047】 [0047]
前記ステップS33の処理では、操作者の設定とは無関係に、音量調節用ボリュームや音質調整器を含むプリアンプ13のゲインGpが次のように設定される。 In the process of the step S33, regardless of the operator's setting, the gain Gp of the preamplifier 13 including the volume control volume and sound quality adjuster is set as follows. すなわち、Smaxをプリアンプ13に入力される信号の最大振幅(ピーク〜ピーク値)、Mを1より小さい正の数、Gvを電力増幅回路19のゲイン、Vwを電力増幅回路19の出力信号に対する上方閾値V2と下方閾値V1との差(V2−V1)とすれば、Gp=Vw×M/(Smax×Gv)と設定する。 That is, the maximum amplitude (peak-peak value) of the signal input to Smax to the preamplifier 13, less than 1 M positive number, upper gain of the power amplifier circuit 19 Gv, and Vw for the output signal of the power amplifier circuit 19 if the difference between the threshold V2 and the lower threshold V1 (V2-V1), Gp = Vw × M / (Smax × Gv) and set.
前記Mの値を1より小さくするのは、電力増幅回路ゲインのばらつきや、オーディオ信号の内容によってアンプ異常が頻繁に検出されるのを防止するためであり、例えば0.7に設定する。 To less than 1 the value of the M, the variation and the power amplification circuit gain is intended to prevent the amplifier abnormality is frequently detected by the contents of the audio signal is set to, for example, 0.7.
【0048】 [0048]
以上詳述したように、本発明を適用した実施の形態によれば、オーディオアンプを動作状態(電力増幅回路にオーディオ信号が入力されている状態)に維持したままで、オーディオアンプの異常を検出するから、オーディオアンプの異常が生じてから、短時間で電力増幅回路の動作を停止するか、スイッチなどにより電力増幅回路からスピーカへの出力を停止することが出来、スピーカを速やかに保護することが出来る。 As described above in detail, according to the embodiment to which the present invention, while maintaining the audio amplifier to the operating state (state where the audio signal to the power amplifier circuit is input), detecting an abnormality of the audio amplifier to because, since abnormality occurs in the audio amplifier, a short time to stop the operation of the power amplifier circuit, switches, etc. by can stop the output from the power amplifier to the speaker, to protect the speaker quickly It can be.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明オーディオアンプの第1実施例を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention an audio amplifier.
【図2】 本発明における時間計測のタイミング及び閾値を説明する図である。 It is a diagram illustrating the timing and threshold time measurement in the present invention; FIG.
【図3】本発明オーディオアンプの第2実施例を示すブロック図である。 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention an audio amplifier.
【図4】本発明オーディオアンプの第3実施例における異常検出方法を示す図である。 4 is a diagram illustrating an abnormality detection process in the third embodiment of the present invention an audio amplifier.
【図5】本発明オーディオアンプの第3実施例における異常検出処理を示す図である。 5 is a diagram illustrating an abnormality detection process in the third embodiment of the present invention an audio amplifier.
【図6】本発明オーディオアンプの第4実施例を示すブロック図である。 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention an audio amplifier.
【図7】本発明オーディオアンプの第5実施例における異常検出処理を示す図である。 7 is a diagram showing an abnormality detection processing in the fifth embodiment of the present invention an audio amplifier.
【図8】本発明オーディオアンプの第3実施例を示すブロック図である。 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention an audio amplifier.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
11、15 コンデンサ13 プリアンプ19 電力増幅回路21 スイッチ23 スピーカ25 出力信号判別手段27 時間計測手段28 比較手段29 マイクロプロセッサ(MPU) 11,15 capacitor 13 preamplifier 19 power amplifier 21 switch 23 speaker 25 output signal determining means 27 h measuring unit 28 comparing unit 29 microprocessor (MPU)
31 第1判別手段33 第2判別手段35 インバータ37 ANDゲート41 第1比較手段43 第2比較手段45 第1積分回路47 第2積分回路49、51、53 差動アンプ50、60 判別手段61 集計手段55 ORゲート 31 first determining means 33 and the second discriminating means 35 inverter 37 the AND gate 41 the first comparison means 43 the second comparison means 45 first integration circuit 47 second integration circuits 49, 51 and 53 a differential amplifier 50, 60 determination means 61 aggregates It means 55 OR gate

Claims (9)

  1. 電力増幅回路と、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記電力増幅回路の動作基準電圧より所定値だけ高い第1の閾値より高いときに所定振幅の出力信号を出す第1比較手段と、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記動作基準電圧より前記所定値だけ低い第2の閾値より低いときに前記所定振幅の出力信号を出す第2比較手段とを備え、 The issuing a power amplifier circuit, the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal present state, the output signal of a predetermined amplitude is higher than the predetermined value is higher by a first threshold value than the operation reference voltage of the power amplifier circuit a first comparing means, the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal present state, the second comparison issuing an output signal of said predetermined amplitude when said operating reference voltage lower than the predetermined value lower by the second threshold value from and means,
    前記第1比較手段の出力の積分値と前記第2比較手段の出力の積分値との差が所定の範囲内にない場合に、前記電力増幅回路の出力を停止することを特徴とするオーディオアンプ。 Audio amplifier, characterized in that the difference between the integral value of the output of the integration value and the second comparison means of the output of said first comparing means when not within the predetermined range, stops the output of the power amplifier circuit .
  2. 電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別手段と、該出力信号判別手段の出力を用いて、前記電力増幅回路の出力信号の電圧が連続して閾値を超えていた時間長を計測する時間計測手段とを備え、 An output signal discrimination means the voltage of the output signal of the power amplifier circuit is determined in whether the signal present state exceeds a predetermined threshold value, using the output of the output signal determining means, the output signal of the power amplifier circuit and a time measuring means for measuring the length of time the voltage exceeds the threshold value continuously,
    前記時間計測手段で計測した時間が所定の時間長を超えた場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別し、 If the time measured by said time measuring means has exceeded a predetermined length of time, the audio amplifier including the power amplifier circuit is determined to be abnormal,
    異常であると判別した場合に、前記電力増回路への入力信号の振幅を小さくして、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であるか否かを再度判別することを特徴とするオーディオアンプの異常検出装置。 If it is determined that it is abnormal, an audio amplifier to reduce the amplitude of the input signal to the power up circuit, audio amplifier including the power amplifier circuit, characterized in that re-determines whether or not abnormality abnormality detection device.
  3. 電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別手段と、該出力信号判別手段の処理を所定時間おきに繰り返し行う繰り返し手段とを有し、 Yes output signal discrimination means the voltage of the output signal of the power amplifier circuit is determined in whether the signal present state exceeds a predetermined threshold, and repeating means to repeat the processing of the output signal determining means at predetermined time intervals and,
    該繰り返し手段における判別結果において、肯定が所定回数連続出現した場合、または肯定が所定の率以上である場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別し、 In the determination result in said repeating means, when if a positive is a predetermined number of times successively appearance, or positive is not less than a predetermined rate, audio amplifier including the power amplifier circuit is determined to be abnormal,
    異常であると判別した場合に、前記電力増回路への入力信号の振幅を小さくして、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であるか否かを再度判別することを特徴とするオーディオアンプの異常検出装置。 If it is determined that it is abnormal, an audio amplifier to reduce the amplitude of the input signal to the power up circuit, audio amplifier including the power amplifier circuit, characterized in that re-determines whether or not abnormality abnormality detection device.
  4. 再度の判別において異常が検出された場合は、前記電力増幅回路の出力を停止することを特徴とする請求項2又は3記載のオーディオアンプの異常検出装置。 If an abnormality is detected in the re-determination, the abnormality detecting device of the audio amplifier according to claim 2 or 3, wherein the stopping the output of the power amplifier circuit.
  5. 有信号状態にある電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記電力増幅回路の動作基準電圧より所定値だけ高い第1の閾値より高いときに所定振幅の出力信号を出す第1比較手段と、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記動作基準電圧より前記所定値だけ低い第2の閾値より低いときに前記所定振幅の出力信号を出す第2比較手段とを備え、 A first comparator means for issuing an output signal of a predetermined amplitude when the voltage of the output signal of the power amplifier circuit in the signal present state is higher than the predetermined value is higher by a first threshold value than the operation reference voltage of the power amplifier circuit, Yes the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal state, and a second comparator means for issuing an output signal of said predetermined amplitude when said operating reference voltage lower than the predetermined value lower by a second threshold value from,
    前記第1比較手段の出力の積分値と前記第2比較手段の出力の積分値との差が所定の範囲内にない場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別することを特徴とするオーディオアンプの異常検出装置。 When the difference between the integral value of the output of the integration value and the second comparison means of the output of said first comparing means is not within the predetermined range, the audio amplifier including the power amplifier circuit is determined to be in an abnormal abnormality detecting device of the audio amplifier according to claim.
  6. 有信号状態にある電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記電力増幅回路の動作基準電圧より所定値だけ高い第1の閾値より高いときに所定振幅の出力信号Sxを出す第1比較ステップと、有信号状態にある前記電力増幅回路の出力信号の電圧が、前記動作基準電圧より前記所定値だけ低い第2の閾値より低いときに前記所定振幅の出力信号Syを出す第2比較ステップとを有し、 The voltage of the output signal of the power amplifier circuit in the signal present state, a first comparison step of issuing an output signal Sx of the predetermined amplitude is higher than the predetermined value is higher by a first threshold value than the operation reference voltage of the power amplifier circuit, the voltage of the output signal of the power amplification circuit in the signal present state, have a second comparing step of issuing an output signal Sy of the predetermined amplitude is lower than said operating reference voltage said predetermined value lower by the second threshold value from and,
    前記出力信号Sxの積分値と前記出力信号Syの積分値との差が所定の範囲内にない場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別することを特徴とするオーディオアンプの異常検出方法。 Audio amplifier, characterized in that the difference between the integrated value of the integrated value and said output signal Sy of the output signal Sx is the case not within the predetermined range, the audio amplifier including the power amplifier circuit is determined to be in an abnormal method for detecting abnormality.
  7. 電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別ステップと、該出力信号判別ステップでの判別結果を用いて、前記電力増幅回路の出力信号の電圧が連続して閾値を超えていた時間長を計測する時間計測ステップとを有し、 An output signal determining step voltage of the output signal of the power amplifier circuit is determined in whether the signal present state exceeds a predetermined threshold, using a determination result in said output signal determination step, the output of the power amplifier circuit and a time measuring step of measuring the length of time the voltage exceeds the threshold value continuously signal,
    前記時間計測ステップで計測した時間が所定の時間長を超えた場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別し、 If the time measured by the time measuring step exceeds a predetermined length of time, the audio amplifier including the power amplifier circuit is determined to be abnormal,
    異常であると判別した場合に、前記電力増回路への入力信号の振幅を小さくして、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であるか否かを再度判別することを特徴とするオーディオアンプの異常検出方法。 If it is determined that it is abnormal, an audio amplifier to reduce the amplitude of the input signal to the power up circuit, audio amplifier including the power amplifier circuit, characterized in that re-determines whether or not abnormality method for detecting abnormality.
  8. 電力増幅回路の出力信号の電圧が所定の閾値を超えているか否かを有信号状態において判別する出力信号判別ステップと、該出力信号判別ステップの処理を所定時間おきに繰り返し行う繰り返しステップとを有し、 Yes output signal determining step voltage of the output signal of the power amplifier circuit is determined in whether the signal present state exceeds a predetermined threshold, and repeating steps to repeat the processing of the output signal determining step at predetermined time intervals and,
    該繰り返しステップにおける判別結果において、肯定が所定回数連続出現した場合、または肯定が所定の率以上である場合に、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であると判別し、 In the determination result of the iteration step, when if a positive is a predetermined number of times successively appearance, or positive is not less than a predetermined rate, audio amplifier including the power amplifier circuit is determined to be abnormal,
    異常であると判別した場合に、前記電力増回路への入力信号の振幅を小さくして、前記電力増幅回路を含むオーディオアンプが異常であるか否かを再度判別することを特徴とするオーディオアンプの異常検出方法。 If it is determined that it is abnormal, an audio amplifier to reduce the amplitude of the input signal to the power up circuit, audio amplifier including the power amplifier circuit, characterized in that re-determines whether or not abnormality method for detecting abnormality.
  9. 再度の判別において異常が検出された場合は、前記電力増幅回路の出力を停止することを特徴とする請求項7又は8記載のオーディオアンプの異常検出方法。 If an abnormality is detected in the re-determination, the abnormality detection method of the audio amplifier according to claim 7 or 8, wherein the stopping the output of the power amplifier circuit.
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