JP4046572B2 - オーディオ増幅装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ信号の低周波成分を抽出して低音再生用スピーカ装置に出力するオーディオ増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音場再生、サラウンド再生等に用いられるオーディオ増幅装置として、デジタル信号処理回路(ＤＳＰ：Digital Signal Processor)を内蔵し、オーディオ信号を、音場再生、サラウンド再生用にデジタルオーディオ信号処理し、音量を制御して、多系統(多チャンネル)で出力する装置が、ＡＶアンプ、サラウンドアンプ等の名称で知られている。多チャンネルのサラウンド再生は、映画やコンサートなど映像を伴うオーディオ再生を行う場合、臨場感を増すなどその再生効果を高めるために多く用いられる。
【０００３】
このようなオーディオ増幅装置は、サラウンド再生用の複数のスピーカにオーディオ信号を出力する。オーディオ信号増幅装置(アンプ)を内蔵した低音再生用スピーカ装置(サブウーハ)を使用する場合、オーディオ増幅装置は、オーディオ信号の低周波成分を低周波通過フィルタ(ＬＰＦ:Law Pass Filter)によって抽出し、サブウーハに出力する。
【０００４】
サブウーハに内蔵されたアンプは、予め設定された時間(例えば１５分)を経過して、予め設定された基準レベル以上の入力信号レベルが検出されない場合、自動的に電源スイッチを切断(オフ)するオートパワーオフ機能を備え、また、パワーオフされた状態であって予め設定した基準レベル以上の入力信号レベルが検出された場合、自動的に電源を入れる(オンする)オートパワーオン機能を備える。オートパワーオフ機能及びオートパワーオン機能は、電力消費の節減のために用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
オーディオ増幅装置にサブウーハを接続し、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、ＣＤ(Compact Disc)等を用いてオーディオ信号を再生をしている途中であっても、オーディオ増幅装置からサブウーハへのオーディオ信号の低周波成分の入力が、サブウーハに内蔵するアンプによって検出されなければ、サブウーハに内蔵するアンプの電源スイッチがオフされる。また、オーディオ増幅装置からサブウーハへのオーディオ信号の低周波成分の入力がサブウーハに内蔵するアンプによって検出されると電源スイッチがオンされる。
【０００６】
この電源スイッチのオン又はオフの動作によって、ＤＶＤ、ＣＤ等を再生している途中に、サブウーハから電源スイッチの切換ノイズが発生する。この切換ノイズは、使用者が再生音を聴取する障害になり、使用者に不快感を与える。
【０００７】
オートパワーオン機能によって電源スイッチがオンされた場合、オーディオ信号の低周波成分が検出されてから、アンプの電源スイッチがオンされ、サブウーハから音として出力されるまでに時間がかかり、その時間分の出力が欠落する。
【０００８】
本発明の目的は、オーディオ信号の再生中の、サブウーハのオートパワーオフ機能の動作を抑止するオーディオ増幅装置を提供することにある。
【０００９】
本発明に係るオーディオ増幅装置は、低音再生用スピーカ装置を含む複数のスピーカ装置を接続しオーディオ信号を増幅して出力するオーディオ増幅装置において、オーディオ信号を入力する入力手段と、前記入力手段が入力したオーディオ信号から低音再生用スピーカ装置に出力する低周波成分のオーディオ信号を抽出する第１のフィルタ手段と、前記入力手段が入力したオーディオ信号から低音再生用スピーカ装置の再生範囲外の高周波成分のオーディオ信号を抽出する第２のフィルタ手段と、前記第１のフィルタ手段によって抽出された低周波成分のオーディオ信号に前記第２のフィルタ手段によって抽出された高周波成分のオーディオ信号を加算する加算手段と、前記加算手段によって低周波成分に高周波成分が加算されたオーディオ信号を低音再生用スピーカ装置に出力する出力手段と、前記加算手段によって加算されたオーディオ信号の信号レベルを検出する検出手段と、前記レベル検出手段によって検出された信号レベルに応じて前記第２のフィルタ手段によって抽出された高周波成分のオーディオ信号の信号レベルを調節する調節手段とを備えるものである。
【００１０】
本発明の請求項２に記載のオーディオ増幅装置は、請求項１に記載のオーディオ増幅装置であって、前記検出手段の基準レベルを設定するレベル設定部を備え、前記検出手段は、前記加算手段によって加算されたオーディオ信号の信号レベルと基準レベルとを比較し前記加算手段によって加算されたオーディオ信号の信号レベルが基準レベル未満であるとき、前記調節手段は前記検出手段によって検出された信号レベルが基準レベル以上になるように信号レベルを調節するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例のオーディオ増幅装置の構成を示すブロック図である。デジタルオーディオ入力端子１は、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等からのデジタルオーディオ信号を入力する。アナログオーディオ入力端子２は、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ等からのアナログオーディオ信号を入力する。ＡＤ変換部(ＡＤＣ：Analog to Digital Converter)３は、アナログオーディオ入力端子２から入力されたアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号に変換する。ＤＳＰ４は、デジタルオーディオ入力端子１、又はＡＤＣ３から入力されるデジタルオーディオ信号をサラウンド再生用のオーディオ信号にする信号処理を行い、８系統(８チャンネル)のオーディオ信号として出力する。
【００１２】
この８チャンネルのオーディオ信号は、使用者の前方左に配置されるスピーカに入力される前方左(ＦＬ：Front Left)チャンネルのオーディオ信号、使用者の前方右に配置されるスピーカに入力される前方右(ＦＲ：Front Right)チャンネルのオーディオ信号、使用者の前方中央に配置されるスピーカに入力される中央(Ｃ：Center)チャンネルのオーディオ信号、使用者の左に配置されるスピーカに入力されるサラウンド左(ＳＬ：Surround Left)チャンネルのオーディオ信号、使用者の右に配置されるサラウンド右(ＳＲ：Surround Right)チャンネルのオーディオ信号、使用者の後方左に配置されるスピーカに入力されるサラウンド後方左(ＳＢＬ：Surround Back Left)チャンネルのオーディオ信号、使用者の後方右に配置されるサラウンド後方右(ＳＢＲ：Surround Back Right)チャンネルのオーディオ信号、低音再生用のサブウーハ(ＳＷ：Sub Woofer)チャンネルのオーディオ信号である。
【００１３】
ＤＡ変換部(DAC：Digital to Analog Converter)5ａ〜５ｈは、ＤＳＰ４からの８チャンネルのデジタルオーディオ信号を、各々、アナログオーディオ信号に変換する。音量調節部６は、オーディオ信号を増幅する増幅部を含み、ＤＡＣ５ａ〜５ｈから入力されるアナログオーディオ信号の音量を調節し増幅して、出力端子７ａ〜７ｈに出力する。操作部８は、使用者が、オーディオ信号処理、音量調節の操作をするための操作ボタンを備える。ＣＰＵ９は、操作部８の操作を受けて、ＤＳＰ４、音量調節部６を制御する。
【００１４】
図２は、本実施例のＤＳＰ４の構成を示すブロック図である。入力端子４１は、デジタルオーディオ入力端子１、又はＡＤＣ３から入力されるデジタルオーディオ信号を入力する。信号処理部４２は、入力端子４１から入力されたデジタルオーディオ信号をサラウンド再生用のオーディオ信号にする信号処理を行い、８チャンネルのオーディオ信号として出力する。
【００１５】
ＨＰＦ(High Pass Filter)４３ａは、ＦＬチャンネルのオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力端子４９ａに出力する。ＨＰＦ４３ｂは、ＦＲチャンネルのオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力端子４９ｂに出力する。ＨＰＦ４３ｃはＣチャンネルのオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力端子４９ｃに出力する。ＨＰＦ４３ｄは、ＳＬチャンネルのオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力端子４９ｄに出力する。ＨＰＦ４３ｅは、ＳＲチャンネルのオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力端子４９ｅに出力する。ＨＰＦ４３ｆは、ＳＢＬチャンネルのオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力端子４９ｆに出力する。ＨＰＦ４３ｇは、ＳＢＲチャンネルのオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力端子４９ｇに出力する。
【００１６】
加算器４４は、ＦＬチャンネル、ＦＲチャンネル、Ｃチャンネル、ＳＬチャンネル、ＳＲチャンネル、ＳＢＬチャンネル、及びＳＢＲチャンネルのオーディオ信号を加算する。ＬＰＦ４５ａは、加算器４４から入力されるオーディオ信号の高周波成分を除去し低周波成分を抽出して出力する。ＬＰＦ４５ｂは、ＳＷチャンネルのオーディオ信号の高周波成分を除去し低周波成分を抽出して出力する。
【００１７】
ＨＰＦ４６は、加算器４４から入力されるオーディオ信号の低周波成分を除去し高周波成分を抽出して出力する。ＨＰＦ４６のカットオフ周波数は、サブウーハの再生帯域外とするため、１ｋＨｚ以上とする。スイッチ４８は、ＨＰＦ４６の出力の接続(オン)と切断(オフ)を切り換える。スイッチ４８のオンとオフは、操作部８の操作によって、ＣＰＵ９を介して切り換えられる。加算器４７は、ＬＰＦ４５ａから入力される低周波成分と、ＬＰＦ４５ｂから入力される低周波成分と、ＨＰＦ４６からスイッチ４８がオンである場合に入力される高周波成分を加算し、ＳＷチャンネルのオーディオ信号として、出力端子４９ｈに出力する。
【００１８】
図３は、本実施例のオーディオ増幅装置に接続して使用される低音再生用スピーカ装置(サブウーハ)の構成を示すブロック図である。
入力端子１０は、オーディオ増幅装置からのオーディオ信号を入力する端子である。ＬＰＦ１１は、入力端子１０から入力されたオーディオ信号の高周波成分を除去し、サブウーハが再生する低周波成分を抽出する。音量調節部１２は、ＬＰＦ１１から入力されたオーディオ信号の音量を調節する。アンプ１３は、音量調節部１２から入力されるオーディオ信号を増幅する。ＬＰＦ１１、音量調節部１２、アンプ１３は、増幅器１５を構成する。スピーカ１４は、アンプ１３から入力されるオーディオ信号を音として出力する。
【００１９】
レベル検出部１６は、入力端子１０から入力されるオーディオ信号レベルを検出し、オーディオ信号入力の有無を検出するために予め設定された基準レベルと比較する。レベル検出部１６の基準レベルは、サブウーハの製造者によって、オーディオアンプ装置のＳＷチャンネルのオーディオ信号出力端子のノイズレベル以上であって、サブウーハが出力する最小オーディオ信号レベルを製造者が決めて、設定される。制御部１７は、レベル検出部１６から入力される比較結果を示すデータにより、スイッチ１９を切り換えて、電源１８による増幅器１５への電力の供給の接続(オン)と切断(オフ)を切り換え制御する。レベル検出部１６において入力端子１０から入力されるオーディオ信号レベルが基準レベル未満である場合、制御部１７はスイッチ１９をオフする(オートパワーオフ動作)。また、レベル検出部１６において入力端子１０から入力されるオーディオ信号レベルが基準レベル以上である場合、制御部１７はスイッチ１９をオンする(オートパワーオン動作)。
【００２０】
図２のＤＳＰを備える図１のオーディオ増幅装置から図３のサブウーハにオーディオ信号を入力する場合、スイッチ４８をオンすることによって、ＬＰＦ４５ａ及びＬＰＦ４５ｂの出力を加算したオーディオ信号の低周波成分の信号レベルだけであればレベル検出部１６で基準レベル未満になる場合であっても、ＨＰＦ４６から出力されるオーディオ信号の高周波成分が加算されるので、レベル検出部１６の検出結果が基準レベル未満になる機会を減らし、オートパワーオフ動作回数を低減することができる。なお、カットオフ周波数１ｋＨｚ以上と設定したＨＰＦ４６からの高周波成分は、ＬＰＦ１１によって除去されるので、高周波成分はスピーカ１４から音として出力されない。
【００２１】
図４は、本実施例のＤＳＰ４の構成を示すブロック図であって、図２に示したＤＳＰ４の構成に、レベル検出・制御部５０、レベル設定部５０ａ、レベル調節部５１を付加した構成である。図２との共通の構成要素には、同符号を付して説明を省略する。
レベル検出・制御部５０は、加算器４７によって加算されたオーディオ信号の信号レベルを検出する。レベル調節部５１は、ＨＰＦ４６から出力される高周波成分の信号レベルを調節して出力する。
【００２２】
レベル設定部５０ａの設定操作をする場合、予めサブウーハのレベル検出部１６の基準レベルとして設定された値と同じ値を、製造者又は使用者が、手動操作で操作部８から、例えば０．６ｍＶ（又は−３７ｄＢ）と入力することによって、ＣＰＵ９を介してレベル設定部５０ａに設定される。この基準レベルの値０．６ｍＶは、サブウーハの製造者によって、オーディオアンプ装置のＳＷチャンネルのオーディオ信号出力端子のノイズレベル（一般的に０．１ｍＶ程度）以上であって、サブウーハが出力する最小オーディオ信号レベルを製造者が決めて設定された値である。レベル検出・制御部５０は、検出した信号レベルが基準レベル未満になった場合、レベル調節部５１を制御して、加算器４７によって加算されたオーディオ信号レベルが基準レベル以上になるように、ＨＰＦ４６が出力する高周波成分のオーディオ信号レベルを上げる。
【００２３】
本実施例のオーディオ増幅装置によれば、低周波成分を一定時間以上含まないＤＶＤやＣＤを再生する場合であっても、サブウーハのオートパワーオフ動作を抑止することができる。従って、オートパワーオンも動作しないので、オートパワーオン動作時の動作遅れによる再生信号の欠落も生じることはない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のオーディオ増幅装置によれば、サブウーハのオートパワーオフ動作回数を低減または動作を抑止し、オートパワーオフ動作に伴うノイズを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のオーディオ増幅装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施例のＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図３】 本実施例のオーディオ増幅装置に接続して使用される低音再生用スピーカ装置(サブウーハ)の構成を示すブロック図である。
【図４】 本実施例のＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ デジタルオーディオ入力端子
２ アナログオーディオ入力端子
３ ＡＤ変換部（ＡＤＣ）
４ デジタル信号処理部（ＤＳＰ）
５ａ〜５ｈ ＤＡ変換部（ＤＡＣ）
６、１２ 音量調節部
７ａ〜７ｈ、４９ａ〜４９ｈ 出力端子
８ 操作部
９ ＣＰＵ
１０、４１ 入力端子
１１、４５ａ〜４５ｂ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１３ アンプ
１４ スピーカ
１５ 増幅器
１６ レベル検出部
１７ 制御部
１８ 電源
１９、４８ スイッチ
４２ 信号処理部
４３ａ〜４３ｇ、４６ ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
４４、４７ 加算器
５０ レベル検出・制御部
５０ａ レベル設定部
５１ レベル調節部

Claims (2)

1. 低音再生用スピーカ装置を含む複数のスピーカ装置を接続しオーディオ信号を増幅して出力するオーディオ増幅装置において、オーディオ信号を入力する入力手段と、前記入力手段が入力したオーディオ信号から低音再生用スピーカ装置に出力する低周波成分のオーディオ信号を抽出する第１のフィルタ手段と、前記入力手段が入力したオーディオ信号から低音再生用スピーカ装置の再生範囲外の高周波成分のオーディオ信号を抽出する第２のフィルタ手段と、前記第１のフィルタ手段によって抽出された低周波成分のオーディオ信号に前記第２のフィルタ手段によって抽出された高周波成分のオーディオ信号を加算する加算手段と、前記加算手段によって低周波成分に高周波成分が加算されたオーディオ信号を低音再生用スピーカ装置に出力する出力手段と、前記加算手段によって加算されたオーディオ信号の信号レベルを検出する検出手段と、前記レベル検出手段によって検出された信号レベルに応じて前記第２のフィルタ手段によって抽出された高周波成分のオーディオ信号の信号レベルを調節する調節手段とを備えることを特徴とするオーディオ増幅装置。
2. 請求項１に記載のオーディオ増幅装置であって、前記検出手段の基準レベルを設定するレベル設定部を備え、前記検出手段は、前記加算手段によって加算されたオーディオ信号の信号レベルと基準レベルとを比較し前記加算手段によって加算されたオーディオ信号の信号レベルが基準レベル未満であるとき、前記調節手段は前記検出手段によって検出された信号レベルが基準レベル以上になるように信号レベルを調節することを特徴とするオーディオ増幅装置。

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