JP4075439B2 - Time division multi-channel amplifier - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マルチチャンネル入力信号を、1つの増幅器(アンプ)を用いて時分割で増幅する時分割マルチチャンネル増幅装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ホームシアター用のオーディオ装置等、複数チャンネルの信号を取り扱う増幅装置では、通常、図1に示すように、チャンネル数に相当するアンプを設けている。
【0003】
このような装置では、各アンプが単独で各チャンネルの信号を取扱い、各アンプの機能を複数のチャンネルに割り振るという考えはない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ホームシアターに使用するオーディオ装置等、マルチチャンネルを扱うオーディオ装置では、各アンプに同時に入力レベルの大きな入力信号が加わることは稀であり、ある瞬間においてはほとんど無信号状態のチャンネルも多く存在している。このため、アンプの使用効率が悪いとともに、チャンネル毎にアンプが必須であるため低コスト化及び小型化が困難である不都合があった。
【0005】
この発明の目的は、1台のアンプを時分割で切り換えて各チャンネルで使用することにより、アンプの使用効率を向上することのできる時分割マルチチャンネル増幅装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、各チャンネルの入力信号Vin(i)(iは、チャンネル1〜n)をサンプルホールドするサンプルホールド回路と、各サンプルホールドされた入力信号Vin(i)のレベルを検出するレベル検出回路と、所定値VIcまでのレベルの入力信号Vin(i)をリニアに増幅し、所定値VIcを超えるレベルの入力信号Vin(i)を最大増幅率で増幅するアンプと、前記サンプルホールドされた各信号Vin(i)を切り換え時間T(i)で切り換えて前記アンプに入力する入力信号切換回路と、前記アンプの出力を前記切り換え時間T(i)で切り換えてiチャンネルの出力信号にする出力信号切換回路と、出力信号の希望周波数帯域の最高周波数によって決まる、前記入力信号切換回路及び前記出力信号切換回路の前記切り換え時間T(i)を設定する回路であって、前記レベル検出回路で検出した各入力信号Vin(i)のレベルが前記所定値VIcまでのチャンネルには、各チャンネルに必ず割り振られる時間Tcを設定して、全チャンネルの時間Tcの合算値を1/(2×Fm)とするとともに、入力レベルが所定値VIcを超えるチャンネルには、(VI(i)−Vic)とのリニアな関係から求められる分配時間TL(i)をさらに設定し、入力レベルが所定値VIc以下のチャンネルには、TL(i)=0をさらに設定して、前記切り換え時間T(i)を
T(i)=Tc+TL(i)
とし、
前記分配時間TL(i)の合算値が1/(2×Fm)を超える場合には、各チャンネルのレベルバランスに応じて、分配可能時間である1/(2×Fm)を按分して、前記切り換え時間T(i)を
T(i) = Tc + { TL(i) / ΣTL(i)}×{1/(2×Fm)}
但し、Fは、出力信号の希望周波数帯域の最高周波数、mは、任意の整数値 ( >1 ) 、Tcは、各チャンネルに必ず割り振られる時間で、1/ ( 2×Fm×N ) 、TL(i)は、入力レベルVI(i)が所定値VIcを超える場合に、その超えた分に対応する値(時間)、Nは、全チャンネル数
として演算する制御回路と、を備えてなることを特徴とする。
【0007】
この発明では、CH1〜CHnの各チャンネルの入力信号をサンプルホールドして時分割で1つのアンプを通過させる時に、時分割するチャンネル毎の切り換え時間T(i)として、前記レベル検出回路で検出した各入力信号Vin(i)のレベルが前記所定値VIcまでのチャンネルには、一定時間Tcを前記切り換え時間T(i)に設定し、入力信号Vin(i)のレベルが前記所定値VIcを超えるチャンネルには、一定時間Tcと、そのチャンネルの入力信号のレベルに応じて分配した時間TL(i)と、を加算した時間を前記切り換え時間T(i)に設定して、全チャンネルに設定する切り換え時間T(i)の合計を1/Fm以下に設定し、全チャンネルに設定する切り換え時間T(i)の合計が1/Fmを超える場合には、前記入力信号Vin(i)のレベルが前記所定値VIcを超えるチャンネルには、一定時間Tcと、そのチャンネルの入力信号のレベルバランスに応じて分配可能時間1/(2×Fm)を按分した時間と、を加算した時間を前記切り換え時間T(i)に設定する。したがって、高効率でアンプを使用することができるとともに、入力レベルの大きいチャンネルほどスピーカ出力を大きくすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図2は、この発明の実施形態である時分割マルチチャンネル増幅装置の構成図である。
【0009】
サンプルホールド回路1は、CH1〜CHnの各チャンネルの入力信号Vin(i)(iは、チャンネル1〜n)を、サンプリングクロック回路2で形成される数100kHz程度のサンプリングクロックによってサンプルホールドする。各サンプルホールド回路1でサンプルホールドされた入力信号Vin(i)は、数MHz程度のクロックで切り換えられる切換回路3を介して、レベル検出回路4により順にレベル検出される。また、サンプルホールドされた上記入力信号Vin(i)は、入力信号切換回路5を介してアンプ6に入力され、各チャンネルの入力信号が時分割で増幅される。
【0010】
前記アンプ6はリニアアンプであり、入力信号が所定値VIcまでは、一定のゲインでリニアに増幅するとともに、VIcを超えるレベルの入力信号に対しては最大増幅率で増幅する。
【0011】
アンプ6の出力信号は、出力信号切換回路7を介して1〜nチャンネルの出力信号として出力される。この1〜nチャンネルの出力信号は、それぞれLとCとを含む積分回路8で積分されてアナログ信号に変換されスピーカ9に出力される。
【0012】
前記レベル検出回路4で検出された各入力信号のレベルは演算制御回路10に入力され、ここで、切換回路5及び7の切換タイミング信号を形成する。この切換タイミング信号は切換制御回路11に入力され、切換回路5及び7をチャンネル毎に同期させて切り換えていく。切換回路5及び7がCH1からCHnまで切り換える時間を1周期として、毎周期毎に、レベル検出回路4での各入力信号のレベル検出と、それに応じた切換タイミング信号の形成を演算制御回路10が行う。
【0013】
演算制御回路10は、各チャンネルのレベルやレベルバランスに応じて各チャンネルをアンプ6に接続する期間T(i)を演算して切換タイミング信号を形成する。すなわち、演算制御回路10は、レベル検出回路4で検出した各チャンネルのレベルが高いほど、期間T(i)を長くする。このため、入力信号のレベルが高いチャンネルほどアンプ6を通過する時間T(i)が長くなり、当該チャンネルに対する配分電力が大きくなる。
【0014】
以上により、切換回路5及び7によってチャンネルを順次切り換えていくことにより、1台のアンプ6をチャンネル毎に時分割で駆動できるとともに、各チャンネルのレベルが高いほど当該チャンネルのスピーカ9の駆動電力が大きくなる。これにより、アンプ6を高効率で使用することができる。なお、積分回路8は、時分割駆動された信号を平滑するためのものである。
【0015】
次に上記期間T(i)の演算方法及び演算制御回路10の制御手順について図3以下を参照して詳細に説明する。
【0016】
図3は、演算制御回路10の制御手順を示すフローチャートである。
【0017】
図2に示す構成において、入力が所定値VIcまではアンプ6のゲインは一定であり、入力がVIcの時、出力は最大値VOmaxとなる。しかし、VIcを超えるレベルの入力があったときは出力はVOmaxに固定される。また、チャンネル数はNとし、出力信号の希望周波数帯域の最高周波数をFとする。同最高周波数Fまでのリニアな増幅を実現するために、入力信号切換回路5及び出力信号切換回路7の各チャンネルの切換周波数はFのm倍とする(mは2以上の整数で、4〜10程度の整数から選ばれるのが望ましい)。サンプリングクロック回路2は、数100kHz程度のサンプリングクロックをサンプルホールド回路1に常時供給していて、各チャンネルのサンプルホールド回路1は入力信号Vin(i)のサンプルホールドを常時行っている。
【0018】
図3において、まず、演算制御回路10は、入力信号切換回路5及び出力信号切換回路7を制御して全てのチャンネルをオフし、未接続状態とする(ST1)。次に、レベル検出回路4によって、上記サンプルホールドされた各チャンネルの入力信号Vin(i)のレベルを検出する。この時、切換回路3は、上記サンプリング周波数に比べて十分高速な数MHz程度の信号で切り換える。レベル検出回路4で読み取ったチャンネルiの入力レベルを、VI(i)とする。
【0019】
次に、上記VI(i)に基づいて入力信号切換回路5及び出力信号切換回路7のそれぞれのチャンネルのオン時間T(i)を演算する(ST3)。
【0020】
図4〜図6を参照してT(i)の演算方法を図解する。
【0021】
切換回路5及び7の1周期の時間を1/Fmとする。したがって、F=20kHz、m=5とすると、切換回路5及び7が、CH1からCH1に戻るまでの時間は、10μsecとなる。各チャンネルには、必ず割り振られる時間Tcが設定される。そして、Tcの各チャンネルの合算値を1/Fmの2分の1(5μsec)とし、残りの2分の1の1/(2×Fm) の時間(5μsec)を各チャンネルのレベル又はレベルバランスに応じて分配する。各チャンネルに分配される時間は、TL(i)で表す。後述のように、上記分配の計算の結果、TL(i)の合算値が1/(2×Fm) を超えることがあるが、この場合は1/(2×Fm) を各チャンネルのレベルバランスに応じて分配し、それ以外のときは各チャンネルのレベルに応じて分配する。また、この分配に際しては、入力レベルが一定レベルVIc以下のときはTL(i)=0、入力レベルがVIcを超えるときはTL(i)>0となるようにし、入力レベルがVIcを超えるチャンネルについてのみ分配が行われるようにする。図5(A)は、入力チャンネル毎の入力レベル例を示している。また、図5(B)は分配前の状態で、図6は分配後の状態を示している。もし、アンプ6が、所定値VIcを超える入力信号に対してもリニアに増幅出来るなら、アンプ6の出力は、図5(B)のようになるはずであるが、アンプ6の最大出力はVOmaxであるため、入力レベルVIが所定値VIc以上の入力チャンネル2、3、・・・、nについては、図6に示すように時間軸上で延長された出力となるように制御される。つまり、図5(B)にハッチングで示す領域が時間軸上で延長された出力となるように制御される。
【0022】
したがって、図5及び図6に示す例では、CH(1)の入力レベルはVIc以下であるからTL(1)=0である。CH(2),CH(2),・・・,CH(n)については、それぞれのレベルがVIcを超えているから、これらのチャンネルに対してTL(2),TL(3),・・・,TL(n)>0となって、T(i)>Tcとなる。アンプ6は、入力信号のレベルがVIcを超える時には、その出力レベルがVOmaxに固定されるため、上記の例では、T(i)は、図6に示すようになる。なお、入力信号のレベルがVIcを超える分(VI−VIc)とTLとの関係は、図7に示すようなリニアな関係とされている。このリニアリティの特性については予め測定によって、またはシミュレーション等により適当に決めることが可能である。ただし、入力信号のレベルが非常に高い場合には、TL(i)の合算値が1/(2×Fm) を超える可能性がある。そこで、このような場合には各チャンネルのレベルバランスに応じて、分配可能時間である1/(2×Fm) を按分する。図6は、1/(2×Fm) を按分することによって、T(i)の合算値が1/Fmとなっている例を示している。反対に、入力信号のレベルが非常に低い場合には、T(i)の合算値が1/Fm以下となる。
【0023】
T(i)の具体的な演算式は下記のようになる。
【0024】
T(i)= Tc+{ TL(i)/ ΣTL(i)}×{1/(2×Fm)}
但し、
Fは、出力信号の希望周波数帯域の最高周波数、
mは、任意の整数値( >1)、
Tcは、各チャンネルに必ず割り振られる時間で、1/(2×Fm×N)、
TL(i)は、入力レベルVI(i)がVIcを超える場合に、その超えた分に対応する値(時間)、
Nは、全チャンネル数。
【0025】
上記式の右辺の{TL(i)/ ΣTL(i)}×{1/(2×Fm)} において、各チャンネルのレベルバランスに応じて1/(2×Fm) を按分した値が求められ、これが一定値Tcに加算されてT(i)が求められる。
【0026】
以上のようにして、演算制御回路10においてT(i)の演算を行い(ST3)、切換制御回路11において、上記演算されたT(i)の期間、切換回路5及び7を当該チャンネルに接続する(ST4)。
【0027】
いま、F=20kHz、m=5とすれば、1/Fm=10μsecとなる。また、チャンネル数Nを5とすれば、Tc=1/2×10μsec×1/5=1μsecとなる。各チャンネルに按分される1/(2×Fm) は、5μsecとなる。
【0028】
図3のST4において、上記演算されたT(i)により、切換制御回路11で入力信号切換回路5及び出力信号切換回路7を順次切換制御し、CH(i)の切り換えを終えると、再びST1に戻って上記の動作を繰り返す。なお、積分回路8は、図6に示す出力信号を平滑してアナログ信号を復調する。すなわち、入力信号VIがVIcを超えている状態では、アンプ6はD級アンプとして動作する。
【0029】
上記の構成において、たとえば、全チャンネル数Nが5で、アンプ6として100Wのものを使用した場合、各チャンネル10Wまでは、出力電力のリニアリテイが保証され、5チャンネル同時にMAX信号が来た時には、各チャンネル出力は20W×5チャンネルとなる。また、1チャンネルのみ最大の時には、60W+10W×4チャンネルとなり、2チャンネルが最大の時には、35W×2チャンネル+10W×3チャンネルとなる。このように、各チャンネルのレベルバランスに応じて最高効率でスピーカ駆動が可能となる。
【0030】
なお、レベル検出回路4を時分割で使用しているが、各入力チャンネル毎にレベル検出回路を用意しておき、各検出値を演算制御回路10に入力するようにしてもよい。
【0031】
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、所定値VIcまでの入力信号の時にはアンプ6でリニアに増幅し、VIcを超えたときには、最大値VOmaxで固定してT(i)を変動させる増幅動作を行うものとしている。これに代えて、アンプ6を100%、最大値VOmaxで固定してT(i)を変動させる増幅動作を行うように構成することも可能である。この構成では、演算制御回路10において、入力レベルが所定値VIcまでの時にはT(i)をリニアに変化させ、
T(i)=Tc(i)
で求める。Tc(i)は、入力信号VI(i)のレベルに応じて決められる値で、図10に示すリニアな関係から求められる。各チャンネルiに対しては、入力レベルに応じたTc(i)が必ず割当てられる。
【0032】
また、所定値VIcを超えるレベルの入力信号VI(i)に対しては、そのチャンネルのT(i)を、
T(i)=Tcmax+TL(i)
で求める。ここで、Tcmaxは入力レベルがVIcの時のTCの最大値であり、図10の関係から求められる。TL(i)は、上記第1実施形態と同様に各チャンネルのレベル又はレベルバランスに応じて按分により分配される時間である。総分配時間は、上記第1実施形態では1/(2×Fm) であったが、本実施形態では、(1/Fm−ΣTc(i)) である。ただし、ΣTc(i)は、チャンネルiに割り振られる時間Tc(i)(チャンネル毎に異なっている)を全チャンネル分合計した値である。
【0033】
したがって、本実施形態では、T(i)は、
T(i)= Tc(i)+{ TL(i)/ ΣTL(i)}×{1/Fm−ΣTc(i)}
但し、
Fは、出力信号の希望周波数帯域の最高周波数、
mは、任意の整数値( >1)
Tc(i)は、各チャンネル(i)に入力レベルに応じて割り振られる時間で、入力レベルに応じた値(=<Tcmax)
Tcmaxは、入力レベルがVIcを超えるときのTc値
TL(i)は、入力レベルVI(i)がVIcを超える場合に、その超えた分に対応する値(時間)
Nは、全チャンネル数
【0034】
図8は、入力チャンネル毎の入力レベル例を示している。また、図9は分配後の状態を示している。入力チャンネル(1)では、入力レベルがVIc以下であるため、TC(1)は、TCmax以下となっている。入力チャンネルCH(2),CH(3),・・・,CH(n)では、入力レベルがVIcを超えているため、TC(2),TC(3),・・・,TC(n)は、TCmaxにTL(2),TL(3),・・・,TL(n)が加算された値となっている。
【0035】
この実施形態においても、同じように各チャンネルのレベルバランスに応じて最高効率でスピーカの駆動を行うことができる。
【0036】
なお、上記いずれの実施形態においても、切換回路5及び7の切換タイミングにノイズが発生するため、これを防ぐためにキャパシタ等で構成される公知のノイズミュート手段を設け、これによるノイズミュートのための時間Tαを上記T(i)に加えることが望ましい。
【0037】
【発明の効果】
この発明によれば、アンプが1つで済むためにスペース効率の向上及び部品コストダウンに有利であり、また、入力信号のレベルバランスに応じてアンプの使用時間を最適に配分するために、1つのアンプで複数のスピーカを高効率で駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のマルチチャンネル増幅装置の構成図
【図2】この発明の実施形態の時分割マルチチャンネル増幅装置の構成図
【図3】演算制御回路10の概略の動作を示すフローチャート
【図4】演算方法を説明する図
【図5】演算方法を説明する図
【図6】演算方法を説明する図
【図7】各チャンネルのレベルバランスに応じてTLを決めるリニアリテイを示す図
【図8】この発明の別の実施形態の演算方法について説明する図
【図9】この発明の別の実施形態の演算方法を説明する他の図
【図10】各チャンネルの入力レベルVIに応じてTCを決めるリニアリテイを示す図[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a time division multichannel amplifying apparatus that amplifies a multichannel input signal by time division using a single amplifier (amplifier).
[0002]
[Prior art]
In an amplifying apparatus that handles signals of a plurality of channels, such as an audio apparatus for a home theater, an amplifier corresponding to the number of channels is usually provided as shown in FIG.
[0003]
In such an apparatus, there is no idea that each amplifier handles the signal of each channel independently and assigns the function of each amplifier to a plurality of channels.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in audio devices that handle multi-channels, such as audio devices used in home theaters, it is rare that an input signal with a large input level is applied to each amplifier at the same time, and there are many channels with almost no signal at a certain moment. ing. For this reason, there are inconveniences that it is difficult to reduce the cost and the size of the amplifier because the efficiency of using the amplifier is poor and the amplifier is essential for each channel.
[0005]
An object of the present invention is to provide a time-division multi-channel amplifier capable of improving the efficiency of use of an amplifier by switching one amplifier in a time division manner and using it in each channel.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a sample hold circuit that samples and holds an input signal Vin (i) (i is a
T (i) = Tc + TL (i)
age,
When the total value of the distribution time TL (i) exceeds 1 / (2 × Fm), 1 / (2 × Fm), which is a distributable time, is prorated according to the level balance of each channel. The switching time T (i) is set to T (i) = Tc + { TL (i) / ΣTL (i)} × {1 / (2 × Fm)}
Where F is the highest frequency of the desired frequency band of the output signal, m is an arbitrary integer value ( > 1 ) , Tc is a time that is always assigned to each channel, and 1 / ( 2 × Fm × N ) , TL (I) is a value (time) corresponding to the input level VI (i) exceeding the predetermined value VIc, and N is the total number of channels.
And a control circuit that calculates as follows.
[0007]
In the present invention, when the input signal of each channel of CH1 to CHn is sampled and held and passed through one amplifier in a time division manner , the level detection circuit detects the switching time T (i) for each time division channel . For channels where the level of each input signal Vin (i) reaches the predetermined value VIc, the predetermined time Tc is set to the switching time T (i), and the level of the input signal Vin (i) exceeds the predetermined value VIc. For a channel, a time obtained by adding a fixed time Tc and a time TL (i) distributed according to the level of the input signal of the channel is set as the switching time T (i), and is set for all channels. When the total switching time T (i) is set to 1 / Fm or less and the total switching time T (i) set for all channels exceeds 1 / Fm, The channel level force signal Vin (i) exceeds the predetermined value VIc, the predetermined time Tc, the time and that proportionally
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram of a time division multi-channel amplifier according to an embodiment of the present invention.
[0009]
The sample hold
[0010]
The amplifier 6 is a linear amplifier, and amplifies linearly with a constant gain until the input signal reaches a predetermined value VIc, and amplifies an input signal having a level exceeding VIc with a maximum gain.
[0011]
The output signal of the amplifier 6 is output as an output signal of 1 to n channels via the output signal switching circuit 7. The output signals of 1 to n channels are integrated by an
[0012]
The level of each input signal detected by the
[0013]
The
[0014]
As described above, by sequentially switching the channels by the
[0015]
Next, the calculation method of the period T (i) and the control procedure of the
[0016]
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the
[0017]
In the configuration shown in FIG. 2, the gain of the amplifier 6 is constant until the input is a predetermined value VIc. When the input is VIc, the output is the maximum value VOmax. However, when there is an input with a level exceeding VIc, the output is fixed at VOmax. The number of channels is N, and the highest frequency in the desired frequency band of the output signal is F. In order to realize linear amplification up to the maximum frequency F, the switching frequency of each channel of the input
[0018]
In FIG. 3, first, the
[0019]
Next, the ON time T (i) of each channel of the input
[0020]
The calculation method of T (i) is illustrated with reference to FIGS.
[0021]
The time of one cycle of the switching
[0022]
Therefore, in the example shown in FIGS. 5 and 6, since the input level of CH (1) is not more than VIc, TL (1) = 0. For CH (2), CH (2), ..., CH (n), the respective levels exceed VIc, so TL (2), TL (3) ,. , TL (n)> 0 and T (i)> Tc. Since the output level of the amplifier 6 is fixed at VOmax when the level of the input signal exceeds VIc, in the above example, T (i) is as shown in FIG. The relationship between the input signal level exceeding VIc (VI-VIc) and TL is a linear relationship as shown in FIG. The linearity characteristic can be appropriately determined in advance by measurement or simulation. However, when the level of the input signal is very high, the total value of TL (i) may exceed 1 / (2 × Fm). Therefore, in such a case, 1 / (2 × Fm) which is a distributable time is apportioned according to the level balance of each channel. FIG. 6 shows an example in which the total value of T (i) is 1 / Fm by dividing 1 / (2 × Fm). On the other hand, when the level of the input signal is very low, the total value of T (i) is 1 / Fm or less.
[0023]
A specific arithmetic expression of T (i) is as follows.
[0024]
T (i) = Tc + {TL (i) / ΣTL (i)} × {1 / (2 × Fm)}
However,
F is the highest frequency of the desired frequency band of the output signal,
m is an arbitrary integer value (> 1),
Tc is the time allotted to each channel, 1 / (2 × Fm × N),
When the input level VI (i) exceeds VIc, TL (i) is a value (time) corresponding to the excess level,
N is the total number of channels.
[0025]
In {TL (i) / ΣTL (i)} × {1 / (2 × Fm)} on the right side of the above equation, a value obtained by dividing 1 / (2 × Fm) according to the level balance of each channel is obtained. This is added to the constant value Tc to obtain T (i).
[0026]
As described above, the
[0027]
If F = 20 kHz and m = 5, 1 / Fm = 10 μsec. If the number of channels N is 5, Tc = 1/2 × 10 μsec × 1/5 = 1 μsec. 1 / (2 × Fm) allocated to each channel is 5 μsec.
[0028]
In ST4 of FIG. 3, the switching
[0029]
In the above configuration, for example, when the number of all channels N is 5 and the amplifier 6 is 100 W, linearity of output power is guaranteed up to 10 W for each channel, and when MAX signals come simultaneously for 5 channels, Each channel output is 20 W × 5 channels. When only one channel is maximum, 60W + 10W × 4 channels are obtained, and when two channels are maximum, 35W × 2 channels + 10W × 3 channels are obtained. Thus, the speaker can be driven with the highest efficiency according to the level balance of each channel.
[0030]
Although the
[0031]
( Second Embodiment)
In the first embodiment, when the input signal is up to the predetermined value VIc, the amplifier 6 linearly amplifies the signal. When the signal exceeds VIc, the amplification operation is performed to change the T (i) by fixing the maximum value VOmax. Yes. Instead of this, it is also possible to perform an amplification operation in which the amplifier 6 is fixed at 100% and the maximum value VOmax and T (i) is varied. In this configuration, when the input level is up to the predetermined value VIc, the
T (i) = Tc (i)
Ask for. Tc (i) is a value determined according to the level of the input signal VI (i), and is obtained from the linear relationship shown in FIG. Tc (i) corresponding to the input level is always assigned to each channel i.
[0032]
For an input signal VI (i) having a level exceeding the predetermined value VIc, T (i) of the channel is set as follows.
T (i) = Tcmax + TL (i)
Ask for. Here, Tcmax is the maximum value of TC when the input level is VIc, and is obtained from the relationship of FIG. TL (i) is a time distributed in proportion to the level or level balance of each channel as in the first embodiment. The total distribution time, in the first embodiment was the 1 / (2 × Fm), in the present embodiment, a (1 / Fm-ΣTc (i )). However, ΣTc (i) is a value obtained by summing the time Tc (i) allocated to channel i (different for each channel) for all channels.
[0033]
Therefore, in this embodiment, T (i) is
T (i) = Tc (i) + {TL (i) / ΣTL (i)} × {1 / Fm−ΣTc (i)}
However,
F is the highest frequency of the desired frequency band of the output signal,
m is an arbitrary integer value (> 1)
Tc (i) is a time allocated to each channel (i) according to the input level, and a value corresponding to the input level (= <Tcmax)
Tcmax the Tc value when the input level exceeds VIc TL (i), when the input level VI (i) exceeds VIc, values corresponding to the exceeded amount (time)
N is the total number of channels.
FIG. 8 shows an input level example for each input channel. FIG. 9 shows a state after distribution. In the input channel (1), since the input level is VIc or less, TC (1) is TCmax or less. Input channel CH (2), CH (3 ), ···, the CH (n), since the input level exceeds VIc, TC (2), TC (3), ···, TC (n) Is a value obtained by adding TL (2), TL (3), ..., TL (n) to TCmax.
[0035]
In this embodiment as well, the speaker can be driven with the highest efficiency according to the level balance of each channel.
[0036]
In any of the above embodiments, since noise is generated at the switching timing of the switching
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, since only one amplifier is required, it is advantageous in improving space efficiency and reducing the cost of components. In addition, in order to optimally allocate the usage time of the amplifier according to the level balance of the input signal, 1 A plurality of speakers can be driven with high efficiency by one amplifier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a conventional multi-channel amplifier. FIG. 2 is a block diagram of a time-division multi-channel amplifier according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a calculation method. FIG. 5 is a diagram illustrating a calculation method. FIG. 6 is a diagram illustrating a linearity that determines TL according to the level balance of each channel. FIG. 9 is a diagram illustrating a calculation method according to another embodiment of the present invention. FIG. 9 is another diagram illustrating a calculation method according to another embodiment of the present invention. FIG. 10 determines TC according to the input level VI of each channel. Diagram showing linearity
Claims (1)
各サンプルホールドされた入力信号Vin(i)のレベルを検出するレベル検出回路と、
所定値VIcまでのレベルの入力信号Vin(i)をリニアに増幅し、所定値VIcを超えるレベルの入力信号Vin(i)を最大増幅率で増幅するアンプと、
前記サンプルホールドされた各信号Vin(i)を切り換え時間T(i)で切り換えて前記アンプに入力する入力信号切換回路と、
前記アンプの出力を前記切り換え時間T(i)で切り換えてiチャンネルの出力信号にする出力信号切換回路と、
出力信号の希望周波数帯域の最高周波数によって決まる、前記入力信号切換回路及び前記出力信号切換回路の前記切り換え時間T(i)を設定する回路であって、
前記レベル検出回路で検出した各入力信号Vin(i)のレベルが前記所定値VIcまでのチャンネルには、各チャンネルに必ず割り振られる時間Tcを設定して、全チャンネルの時間Tcの合算値を1/(2×Fm)とするとともに、
入力レベルが所定値VIcを超えるチャンネルには、(VI(i)−Vic)とのリニアな関係から求められる分配時間TL(i)をさらに設定し、
入力レベルが所定値VIc以下のチャンネルには、TL(i)=0をさらに設定して、
前記切り換え時間T(i)を
T(i)=Tc+TL(i)
とし、
前記分配時間TL(i)の合算値が1/(2×Fm)を超える場合には、各チャンネルのレベルバランスに応じて、分配可能時間である1/(2×Fm)を按分して、
前記切り換え時間T(i)を
T(i) = Tc + { TL(i) / ΣTL(i)}×{1/(2×Fm)}
但し、Fは、出力信号の希望周波数帯域の最高周波数、
mは、任意の整数値 ( >1 ) 、
Tcは、各チャンネルに必ず割り振られる時間で、1/ ( 2×Fm×N ) 、
TL(i)は、入力レベルVI(i)が所定値VIcを超える場合に、その超えた分に対応する値(時間)、
Nは、全チャンネル数
として演算する制御回路と、
を備えてなる時分割マルチチャンネル増幅装置。A sample and hold circuit that samples and holds the input signal Vin (i) (i is a channel 1 to n) of each channel;
A level detection circuit for detecting the level of each sampled and held input signal Vin (i);
An amplifier that linearly amplifies an input signal Vin (i) at a level up to a predetermined value VIc , and amplifies an input signal Vin (i) at a level exceeding the predetermined value VIc at a maximum amplification factor;
An input signal switching circuit for switching each sampled and held signal Vin (i) at a switching time T (i) and inputting the signal to the amplifier;
An output signal switching circuit for switching the output of the amplifier at the switching time T (i) to be an i-channel output signal;
A circuit for setting the switching time T (i) of the input signal switching circuit and the output signal switching circuit, which is determined by the highest frequency of a desired frequency band of the output signal ,
For channels where the level of each input signal Vin (i) detected by the level detection circuit is up to the predetermined value VIc, a time Tc that is always assigned to each channel is set, and the total value of the times Tc of all channels is set to 1. / (2 × Fm)
For a channel whose input level exceeds a predetermined value VIc, a distribution time TL (i) obtained from a linear relationship with (VI (i) −Vic) is further set,
For channels whose input level is less than or equal to the predetermined value VIc, TL (i) = 0 is further set,
The switching time T (i) is
T (i) = Tc + TL (i)
age,
When the total value of the distribution time TL (i) exceeds 1 / (2 × Fm), 1 / (2 × Fm), which is a distributable time, is prorated according to the level balance of each channel.
The switching time T (i) is set to T (i) = Tc + { TL (i) / ΣTL (i)} × {1 / (2 × Fm)}
Where F is the highest frequency of the desired frequency band of the output signal,
m is an arbitrary integer value ( > 1 ) ,
Tc is the time allotted to each channel, 1 / ( 2 × Fm × N ) ,
When the input level VI (i) exceeds a predetermined value VIc, TL (i) is a value (time) corresponding to the amount exceeding the input level VI (i),
N is the total number of channels
A control circuit that operates as
A time-division multichannel amplifying apparatus comprising:
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