JP4225887B2

JP4225887B2 - 音声回路

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Publication number: JP4225887B2
Application number: JP2003415952A
Authority: JP
Inventors: 典生森
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: JP2005176157A

Description

本発明は、内部スピーカを駆動し、かつ外部スピーカ出力端子を持つ音声出力回路に関する。

従来のＴＶ、ラジオ、オーディオ機器が持つステレオ・ホーン・ジャックはイヤホーン用およびヘッドホーン用のものである。このようなステレオ・ホーン・ジャックにはスピーカ駆動用の信号が入力されており、ステレオ・ホーン・ジャックに外部からプラグが挿入されなければホーンジャックをスルーしてスピーカに信号が入力され、ステレオ・ホーン・ジャックにプラグが挿入されればジャック内の接片が押されてスイッチが切れることでスピーカへは信号は入らない。このような機器の場合、外部出力を想定してスピーカ駆動信号方式としては、後で述べるＳＥ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｅｎｄｅｄ）駆動が採用されている。

一方、近年の大型ディスプレイ機器においては、内部スピーカを後で述べるＢＴＬ（Ｂｒｉｄｇｅ−ＴｉｅｄＲｏａｄ）駆動しているが、ヘッドホーン用には、ＭＤやＰＤＡなどモバイル用に小型化されたものが安価に流通しているため、それらを別途付けて、内部スピーカ用とヘッドホーン用とを合わせて、音声出力ＩＣを２ケ使用している場合もある。

ところで、ビジネスの場でプレゼンテーションなどに使われる小型プロジェクタは、機器をより軽量、小型化にするために内部スピーカは１つでモノラルである場合が多く、またスピーカ自体も小型のものが使用されている。そのため必然的に音圧が出ないのでスピーカからの出力音は比較的小さな音となり、無理に音量コントロールをあげると音が歪んだり、割れた音になる。また、ステレオ用に２つのスピーカが内蔵されている機器であっても、機器が小型であるため２つのスピーカの間隔が狭くステレオ効果もさほど期待できない。そのため、プレゼンテーションの場や教育現場では、内部スピーカを使わずに大型の外部スピーカを用意して機器に接続することで、より聞き取りやすく音響効果を出す場合が多い。

また、機器自体を小型化するためには、入出力端子の占める面積を小さくする必要がある。そのため音声出力端子としては、オーディオ機器のスピーカ端子やＲＣＡジャックではなく、ステレオ・ホーン・ジャックが用いられることが多い。この端子を使ってオーディオアンプなど外部オーディオ機器と接続して別途スピーカを駆動する。このとき、一般にホーンジャックのケーブルが細く、モニタ出力ではハムやノイズを拾いやすいが、スピーカ駆動信号は音声モニタ出力より低インピーダンスでハムやノイズを拾いにくい。従って、外部音声出力は、モニタ出力やイヤホーン出力ではなく、用途が広く、インピーダンスの低いスピーカ出力が市場から要望されることが多い。

スピーカ駆動方式について説明する。スピーカを駆動する方法として、一般的に２つの方法がある。１つはＳＥ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｅｎｄｅｄ）駆動方式であり、一般にスピーカの−側をＧＮＤに接続して＋側は電解コンデンサで直流成分をカットして使うのが特徴である。もう１つはＢＴＬ（Ｂｒｉｄｇｅ−ＴｉｅｄＲｏａｄ）駆動方式であり、２つの出力回路をそれぞれスピーカの正負入力端子に結合（通常は直流結合）して駆動する。スピーカ両端の出力波形は極性が反転しているので低い電源電圧でも大きな出力が得られ、周辺部品が少ないのが特徴である。

小型プロジェクタやブラウン管を使わないＰＤＰや液晶ＴＶなどの機器は、一般的に高い電源電圧を持たないのでＢＴＬ駆動方式が主流である。しかし、外部に出力する時は、ＳＥ駆動方式のように直流成分の無いものが良い。なぜなら、出力端子を外部で誤って別電源とショートされた時やＧＮＤに接地された時、直流結合だと機器内の音声出力ＩＣや内部の音声用電源が破損する危険があるためである。

図１は、ステレオ・ホーン・ジャックを外部スピーカ用音声出力端子として有している機器であって、スピーカ駆動方式としてＳＥ駆動方式が採用されている従来の音声回路の全体的な構成を示している。

入力信号選択回路１によって選択されたステレオの入力音声信号は、音量コントロール回路２に送られ、その振幅が制御される。音量コントロール回路２によって振幅が制御された信号は、音声出力ＩＣ３によって増幅された後、電解コンデンサＣ３，Ｃ５を介して、ステレオ・ホーン・ジャック４に供給される。外部スピーカ１１Ｌ、１１Ｒに接続されたプラグ１０がステレオ・ホーン・ジャック４に挿入されていない場合には、ステレオ・ホーン・ジャック４に供給されたステレオ音声信号は、内部スピーカ５Ｌ、５Ｒに送られる。

外部スピーカ１１Ｌ、１１Ｒに接続されたプラグ１０がステレオ・ホーン・ジャック４に挿入されている場合には、ステレオ・ホーン・ジャック４の外側切片４１Ｌ、４１Ｒと内側切片４２Ｌ、４２Ｒとの接触状態が解除されるため、ステレオ・ホーン・ジャック４に供給されたステレオ音声信号は、内部スピーカ５Ｌ、５Ｒには送られず、プラグ１０を介して外部スピーカ１１Ｌ、１１Ｒに供給される。

図２は、図１の音量コントロール回路２より後段部分の具体的な構成を示している。

音声出力ＩＣ３は、Ｌチャンネル用のオペアンプ３１と、Ｒチャンネル用オペアンプ３２とを備えている。Ｌチャンネル用のオペアンプ３１には、帰還抵抗Ｒ２を介して負帰還がかけられている。同様に、Ｒチャンネル用オペアンプ３２には、帰還抵抗Ｒ４を介して負帰還がかけられている。

音量コントロール回路２から出力されたＬチャンネルの音声信号は、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介してオペアンプ３１の反転入力端子に入力される。オペアンプ３１の非反転入力端子には、直流電源３３が接続されている。オペアンプ３１の出力は、帰還抵抗Ｒ２を介して反転入力端子に戻されるとともに、直流成分をカットするための電解コンデンサＣ３を介してステレオ・ホーン・ジャック４の外側切片４１Ｌに送られる。なお、オペアンプ３１の利得は、Ｒ２／Ｒ１となる。

音量コントロール回路２から出力されたＲチャンネルの音声信号は、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ３を介してオペアンプ３２の反転入力端子に入力される。オペアンプ３２の非反転入力端子には、直流電源３３が接続されている。オペアンプ３２の出力は、帰還抵抗Ｒ４を介して反転入力端子に戻されるとともに、直流成分をカットするための電解コンデンサＣ５を介してステレオ・ホーン・ジャック４の外側切片４１Ｒに送られる。なお、オペアンプ３２の利得は、Ｒ４／Ｒ３となる。

ステレオ・ホーン・ジャック４の内側切片４２ＬはＬチャンネル側の内部スピーカ５Ｌの＋側端子に接続されている。内部スピーカ５Ｌの−側端子は接地されている。ステレオ・ホーン・ジャック４の内側切片４２ＲはＲチャンネル側の内部スピーカ５Ｒの＋側端子に接続されている。内部スピーカ５Ｒの−側端子は接地されている。

図３は、スピーカ駆動方式としてＢＴＬ駆動方式が採用されている従来の音声回路の構成を示している。

音声出力ＩＣ７は、Ｌチャンネル用に設けられた２つのオペアンプ７１、７２と、Ｒチャンネル用に設けられた２つのオペアンプ７３、７４とを備えている。Ｌチャンネル用の前段のオペアンプ７１の出力端子は、抵抗Ｒ２１を介してＬチャンネル用の後段のオペアンプ７２の反転入力端子に接続されている。Ｌチャンネル用の前段のオペアンプ７１には、帰還抵抗Ｒ２を介して負帰還がかけられている。Ｌチャンネル用の後段のオペアンプ７２には、帰還抵抗Ｒ２２を介して負帰還がかけられている。

Ｒチャンネル用の前段のオペアンプ７３の出力端子は、抵抗Ｒ２３を介してＲチャンネル用の後段のオペアンプ７４の反転入力端子に接続されている。Ｒチャンネル用の前段のオペアンプ７３には、帰還抵抗Ｒ４を介して負帰還がかけられている。Ｒチャンネル用の後段のオペアンプ７４には、帰還抵抗Ｒ２４を介して負帰還がかけられている。

Ｌチャンネルの音声入力信号は、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介してオペアンプ７１の反転入力端子に入力される。オペアンプ７１の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７１の出力は、帰還抵抗Ｒ２を介して反転入力端子に戻される。また、オペアンプ７１の出力は、Ｌチャンネル側のスピーカ８Ｌの−側端子に送られるとともに、抵抗Ｒ２１を介してオペアンプ７２の反転入力端子に送られる。オペアンプ７２の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７２の出力は、帰還抵抗Ｒ２２を介して反転入力端子に戻されるとともに、Ｌチャンネル側のスピーカ８Ｌの＋側端子に送られる。

前段のオペアンプ７１の利得はＲ２／Ｒ１であり、後段のオペアンプ７２の利得は１である。前段のオペアンプ７１からは入力信号が増幅かつ反転された信号が出力される。この出力信号の振幅は、音声入力信号の振幅のＲ２／Ｒ１倍である。後段のオペアンプ７２からは、前段のオペアンプ７１の出力信号が反転された信号が出力される。この出力信号の振幅も、音声入力信号の振幅のＲ２／Ｒ１倍である。

前段のオペアンプ７１の出力信号が図４に”−出力”で示すような信号である場合には、後段のオペアンプ７２の出力信号は図４に”＋出力”で示すような信号となり、スピーカ出力は図４に”スピーカ両端”で示すような信号となる。したがって、Ｌチャンネルの音声信号に対する利得は、２×（Ｒ２／Ｒ１）となる。つまり、電源電圧が同じである場合には、ＢＴＬ駆動方式では、ＳＥ駆動方式に比べて、利得が２倍となる。

Ｒチャンネルの音声入力信号は、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ３を介してオペアンプ７３の反転入力端子に入力される。オペアンプ７３の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７３の出力は、帰還抵抗Ｒ４を介して反転入力端子に戻される。また、オペアンプ７３の出力は、Ｒチャンネル側のスピーカ８Ｒの−側端子に送られるとともに、抵抗Ｒ２３を介してオペアンプ７４の反転入力端子に送られる。

オペアンプ７４の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７４の出力は、帰還抵抗Ｒ２４を介して反転入力端子に戻されるとともに、Ｒチャンネル側のスピーカ８Ｒの＋側端子に送られる。この場合のＲチャンネルの音声信号に対する利得は、２×（Ｒ４／Ｒ３）となる。

以上のように、ＢＴＬ駆動方式はＳＥ駆動方式に比べて、大きなスピーカ出力が得られるという利点がある。しかしながら、ＢＴＬ駆動方式では、通常は、音声信号とスピーカ８Ｌ、８Ｒとが直流結合されているため、外部スピーカ用音声出力には対応できない。

本発明は、１つの音声出力ＩＣを使って出力定格を大きくするために内部スピーカをＢＴＬ駆動で行い、それに対して外部スピーカを安全なＳＥ駆動で行うことができる音声回路を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、モノラル用内部スピーカをＢＴＬ駆動方式で駆動させる回路と、ステレオ・ホーン・ジャックに接続される外部スピーカをＳＥ駆動方式で駆動させる回路とを備えた音声回路において、Ｌチャンネルの入力音声信号およびＲチャンネルの入力音声信号を混合してモノラルの音声信号を出力する混合回路、Ｌチャンネルの入力音声信号、Ｒチャンネルの入力音声信号および混合回路から出力されるモノラルの音声信号が入力され、Ｌチャンネルの入力音声信号か混合回路から出力されるモノラルの音声信号かの何れかを選択する第１のスイッチと、Ｒチャンネルの入力音声信号かＧＮＤの何れかを選択する第２のスイッチとを備えており、第１切替モード時には、第１のスイッチがＬチャンネルの入力音声信号を選択すると共に、第２のスイッチがＲチャンネルの入力音声信号を選択してＬチャンネルの入力音声信号とＲチャンネルの入力音声信号とを出力し、第２切替モード時には、第１のスイッチがモノラルの音声信号を選択すると共に、第２のスイッチがＧＮＤを選択してモノラルの音声信号を出力するステレオ／モノラル切替回路、
ステレオ／モノラル切替回路の後段に設けられ、第１切替モード時には、Ｌチャンネルの入力音声信号に対して、互いに逆極性の正極側Ｌチャンネル用音声出力信号および負極側Ｌチャンネル用音声出力信号を出力するとともに、Ｒチャンネルの入力音声信号に対して、互いに逆極性の正極側Ｒチャンネル用音声出力信号および負極側Ｒチャンネル用音声出力信号を出力する機能を備え、第２切替モード時には、モノラルの音声信号に対して互いに逆極性の正極側モノラル音声出力信号および負極側モノラル音声出力信号を出力する機能を備えている音声出力ＩＣ、第１切替モード時には、音声出力ＩＣから出力される正極側Ｌチャンネル用音声信号および負極側Ｌチャンネル用音声信号のうちの一方のＬチャンネル用音声信号を、第１の電解コンデンサを介してステレオ・ホーン・ジャックのＬチャンネル用切片に送るとともに、音声出力ＩＣから出力される正極側Ｒチャンネル用音声信号および負極側Ｒチャンネル用音声信号のうちの一方のＲチャンネル用音声信号を第２の電解コンデンサを介してステレオ・ホーン・ジャックのＲチャンネル用切片に送り、第２切替モード時には、音声出力ＩＣから出力される正極側モノラル音声出力信号および負極側モノラル音声出力信号のうちの一方のモノラル音声出力信号をステレオ・ホーン・ジャックを介して内部スピーカの一方の入力端子に送り、他方のモノラル音声出力信号を内部スピーカの他方の入力端子に送るための回路、ならびにステレオ・ホーン・ジャックにプラグが差し込まれている場合には、ステレオ／モノラル切替回路の切替モードを第１切替モードに設定し、ステレオ・ホーン・ジャックにプラグが差し込まれていない場合には、ステレオ／モノラル切替回路の切替モードを第２切替モードに設定するための切替制御回路、
を備えていることを特徴とする。

本発明は、一つの音声出力ＩＣで内部スピーカを出力の大きなＢＴＬ駆動で行い、外部スピーカを安全なＳＥ駆動で駆動し、接続時の接触ノイズを抑え、合理的でかつ省電力を達成することができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。

図５は、ステレオ・ホーン・ジャックを外部スピーカ用音声出力端子として有している機器の音声回路の構成を示している。

音声出力ＩＣまでの回路は、図１と同じである。また、音声出力ＩＣ７は、図３の従来のＢＴＬ駆動方式に用いられている音声出力ＩＣと同じものである。

Ｌチャンネルの音声入力信号は、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介してＬチャンネル用の前段のオペアンプ７１の反転入力端子に入力される。オペアンプ７１の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７１の出力は、帰還抵抗Ｒ２を介して反転入力端子に戻される。また、オペアンプ７１の出力は、抵抗Ｒ２１を介してＬチャンネル用の後段のオペアンプ７２の反転入力端子に送られる。さらに、オペアンプ７１の出力端子は、直流成分をカットするための電解コンデンサＣ２を介して、ステレオ・ホーン・ジャック４のＬチャンネル側の外側切片４１Ｌに接続されている。ステレオ・ホーン・ジャック４のＬチャンネル側の内側切片４２Ｌは、Ｌチャンネル側の内部スピーカ９Ｌの−側端子に接続されている。

オペアンプ７２の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７２の出力は、帰還抵抗Ｒ２２を介して反転入力端子に戻される。また、オペアンプ７２の出力端子は、直流成分をカットするための電解コンデンサＣ３を介してＬチャンネル側の内部スピーカ９Ｌの＋側端子に接続されている。

Ｒチャンネルの音声入力信号は、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ３を介してＲチャンネル用の前段のオペアンプ７３の反転入力端子に入力される。オペアンプ７３の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７３の出力は、帰還抵抗Ｒ４を介して反転入力端子に戻される。また、オペアンプ７３の出力は、抵抗Ｒ２３を介してＲチャンネル用の後段のオペアンプ７４の反転入力端子に送られる。さらに、オペアンプ７３の出力端子は、直流成分をカットするための電解コンデンサＣ５を介して、ステレオ・ホーン・ジャック４のＲチャンネル側の外側切片４１Ｒに接続されている。ステレオ・ホーン・ジャック４のＲチャンネル側の内側切片４２Ｒは、Ｒチャンネル側の内部スピーカ９Ｒの−側端子に接続されている。

オペアンプ７４の非反転入力端子は、直流電源７５に接続されているとともに、電解コンデンサＣ９を介して接地されている。オペアンプ７４の出力は、帰還抵抗Ｒ２４を介して反転入力端子に戻される。また、オペアンプ７４の出力端子は、直流成分をカットするための電解コンデンサＣ６を介してＲチャンネル側の内部スピーカ９Ｒの＋側端子に接続されている。

ステレオ・ホーン・ジャック４に、外部スピーカ（図示略）に接続されたプラグが差し込まれていない場合には、外側切片４１Ｌ、４１Ｒは、それぞれ内側切片４２Ｌ、４２Ｒと接続されているため、内部スピーカ９Ｌ、９Ｒが、ＢＴＬ駆動方式で駆動される。上述したように、この場合のＬチャンネルの音声信号に対する利得は、２×（Ｒ２／Ｒ１）となり、Ｒチャンネルの音声信号に対する利得は、２×（Ｒ４／Ｒ３）となる。ただし、音声出力ＩＣ７と、内部スピーカ９Ｌ、９Ｒとは、電解コンデンサＣ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６を介して接続されている点が、従来のＢＴＬ駆動方式と異なっている。

ステレオ・ホーン・ジャック４に、外部スピーカ（図示略）に接続されたプラグが差し込まれている場合には、外側切片４１Ｌ、４１Ｒと内側切片４２Ｌ、４２Ｒとは切り離され、外側切片４１Ｌ、４１Ｒが外部スピーカに接続されるようになる。したがって、外部スピーカがＳＥ駆動方式で駆動されることになる。

ところで、外部出力に対する安全のためだけならＣ２，Ｃ５の電解コンデンサだけで良く、Ｃ３，Ｃ６は不要である。しかし、Ｃ３，Ｃ６の電解コンデンサが無いと、内部スピーカ９Ｌ、９Ｒの片側に直流電位がかかり、ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグを抜き差しする過度的な状態の時、内部スピーカ９Ｌ、９Ｒの両端の直流電位が暴れ、ステレオ・ホーン・ジャック４内の接片が動く度、ボッ音が必ず２回発生する。そのために内部スピーカ９Ｌ、９Ｒ両端に電解コンデンサが設けられているのである。

図１および図２に示す従来のＳＥ駆動方式の音声回路の方が、本実施例に比べて回路構成がシンプルではあるが、従来のＳＥ駆動方式の音声回路では、低い電源では内部スピーカの音声出力が低く、出力定格が得られない。本実施例では、ＢＴＬ駆動方式で内部スピーカを駆動しているので、大きなスピーカ出力が得られる。小型スピーカではあるが、内部スピーカ出力が大きい方がよりニーズが高いのは、プレゼンテーションの場に外部スピーカやオーディオ機器が無い場合があるからである。

図６は、ステレオ・ホーン・ジャックを外部スピーカ用音声出力端子として有している機器の音声回路の構成を示している。図６において、図５と同じものには、同じ符号を付してある。

図５に示す実施例１との違いは、次の点にある。
（１）内部スピーカとしてモノラル用の１個のスピーカ９のみしか設けられていないこと。
（２）Ｌチャンネルの音声入力信号とＲチャンネルの音声入力信号とを混合してモノラルの音声信号を生成するための混合回路（Ｌ＆ＲＭｉｘ．）１０１が設けられていること。（３）音声出力ＩＣ７の前段に、ステレオモードとモノラルモードとを切り換えるためのステレオ／モノラル切替回路１０２が設けられていること。
（４）ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグが差し込まれているか否かに応じて、ステレオ／モノラル切替回路１０２を制御するための制御回路（ステレオ／モノラル切替制御回路）が設けられていること。

ステレオ／モノラル切替回路１０２は、Ｌチャンネルの入力音声信号と、混合回路１０１から出力されるモノラル音声信号とのうち、一方を選択して出力する第１のスイッチ１０２Ｌと、Ｒチャンネルの入力音声信号とＧＮＤとのうち、一方を選択して出力する第２のスイッチ１０２Ｒとを備えている。

後述するように、ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグが差し込まれていない場合には、ステレオ／モノラル切替制御回路によって、第１のスイッチ１０２Ｌはモノラル音声信号を選択するように制御され、第２スイッチ１０２ＲはＧＮＤを選択するように制御される。一方、ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグが差し込まれている場合には、ステレオ／モノラル切替制御回路によって、第１のスイッチ１０２ＬはＬチャンネルの入力音声信号を選択するように制御され、第２スイッチ１０２ＲはＲチャンネルの入力音声信号を選択するように制御される。

第１スイッチ１０２Ｌによって選択された信号は、コンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介して音声出力ＩＣ７内のオペアンプ７１の反転入力端子に送られる。第２スイッチ１０２Ｒによって選択された信号は、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ４を介して音声出力ＩＣ７内のオペアンプ７３の反転入力端子に送られる。

音声出力ＩＣ７内のオペアンプ７１の出力端子は、電解コンデンサＣ２および抵抗Ｒ５を介して接地されている。電解コンデンサＣ２と抵抗Ｒ５の接続点は、ステレオ・ホーン・ジャック４のＬチャンネル側の外側切片４１Ｌに接続されている。音声出力ＩＣ７内のオペアンプ７２の出力端子は、電解コンデンサＣ３を介して内部スピーカ９の＋側端子に接続されている。ステレオ・ホーン・ジャック４のＬチャンネル側の内側切片４２Ｌは、内部スピーカ９の−側端子に接続されている。

音声出力ＩＣ７内のオペアンプ７３の出力端子は、電解コンデンサＣ５および抵抗Ｒ６を介して接地されている。電解コンデンサＣ５と抵抗Ｒ６の接続点は、ステレオ・ホーン・ジャック４のＲチャンネル側の外側切片４１Ｒに接続されている。ステレオ・ホーン・ジャック４のＲチャンネル側の内側切片４２Ｒは、ステレオ／モノラル切替制御回路に接続されている。音声出力ＩＣ７内のオペアンプ７４の出力端子は、解放状態にされている。

ステレオ／モノラル切替制御回路は、２つのトランジスタＱ１、Ｑ２を含んでいる。ステレオ・ホーン・ジャック４のＲチャンネル側の内側切片４２Ｒは、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ９を介して、トランジスタＱ１のベースに接続されている。抵抗Ｒ９とトランジスタＱ１のベースとの接続中間点は、電解コンデンサＣ７を介して接地されているとともに、抵抗Ｒ１０を介して接地されている。トランジスタＱ１のコレクタは直流電源に接続されている。トランジスタＱ１のコレクタは、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ９との接続点に抵抗Ｒ８を介して接続されている。トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ１１を介して接地されているとともに、抵抗Ｒ１２を介してトランジスタＱ２のベースに接続されている。

トランジスタＱ２のベースは、抵抗Ｒ１３を介して接地されている。トランジスタＱ２のエミッタは接地されている。トランジスタＱ２のコレクタは、抵抗Ｒ１４を介して直流電源に接続されている。また、トランジスタＱ２のコレクタ電圧は、ステレオ／モノラル切替回路１０２内の各スイッチ１０２Ｌ、１０２Ｒの制御信号として、ステレオ／モノラル切替回路１０２に与えられる。

抵抗Ｒ５，Ｒ６としては、８Ωや４Ωなどスピーカのインピーダンスより非常に大きな１００ＫΩのものを使用する。抵抗Ｒ７としては１０ＫΩ程度のものを使用し、抵抗Ｒ８としては抵抗Ｒ６と同じ１００ＫΩのものを使用する。抵抗Ｒ９としては１００ＫΩのものを使用する。電解コンデンサＣ７によって、音声信号が紛れ込んできた時や接続時にＤＣが暴れるのを平滑する。抵抗Ｒ１０は、電解コンデンサＣ７の放電用のもので、１ＭΩ程度のものを使用する。

ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグが挿入されていない時は、電源が５Ｖだとすると、トランジスタＱ１のベース電圧は、Ｒ８と（Ｒ７＋Ｒ６）の抵抗分割から約２．６Ｖになり、トランジスタＱ１のエミッタ電圧は２Ｖ付近になる。

一方、ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグが挿入されている時には、ステレオ・ホーン・ジャックの内側接片４２Ｒが外側切片４１Ｒから外れるので、トランジスタＱ１のベース電圧は約４．５Ｖとなり、トランジスタＱ１のエミッタ電圧は約３．９Ｖとなる。エミッタ抵抗Ｒ１１としては、ベース電流を考えて１０ＫΩのものを使用する。抵抗Ｒ１２としては１０ＫΩのものを使用し、抵抗Ｒ１３としては３．３ＫΩ程度のものを使用する。

ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグが挿入されている時には、トランジスタＱ２のベース電位が上がり、トランジスタＱ２がオンし、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＬｏとなる。したがって、ステレオ／モノラル切替回路１０２内の各スイッチ１０２Ｌ、１０２Ｒは、Ｌｏ側に切り換えられ、音声出力ＩＣ７には、Ｌチャンネルの音声入力信号とＲチャンネルの音声入力信号とが入力される。この結果、ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグを介して接続された外部スピーカ（図示略）がＳＥ駆動方式でステレオ駆動されることになる。

ステレオ・ホーン・ジャック４にプラグが挿入されていない時には、トランジスタＱ１のエミッタ電圧は前述の通り低い２Ｖとなるので、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３の抵抗分割により、トランジスタＱ２はオフになり、トランジスタＱ２のコレクタ電圧はＨｉとなる。したがって、ステレオ／モノラル切替回路１０２内の各スイッチ１０２Ｌ、１０２Ｒは、Ｈｉ側に切替えられ、音声出力ＩＣ７には、モノラルの音声信号のみが入力される。この場合、音声出力ＩＣ７内のＬチャンネル用のオペアンプ７１、７２のみによってモノラルの音声信号が増幅される。この結果、内部スピーカ９がＢＴＬ駆動方式でモノラル駆動される。なお、この場合、音声出力ＩＣ７内のＲチャンネル用のオペアンプ７３、７４の動作を停止させることが好ましい。

実施例１では内部スピーカがステレオであるため、常にＬ／Ｒ出力をドライブし続けるが、内部は出力の大きなＢＴＬ駆動で、外部出力は約半分の出力のＳＥ駆動である。そのため、誤ってヘッドホーンを挿入しても被害は少ない。

実施例２では内部がモノラルなので外部出力端子（ステレオ・ホーン・ジャック４）から接続有無を検出して、接続なしなら、モノラルスピーカだけＩＣ片側のＢＴＬ駆動で省エネルギー化を図り、外部接続有りならＬ／ＲステレオＳＥ駆動を合理的に行う。また、いずれもプラグの抜き差し時のノイズを抑えることができる。

本実施例によれば、１つの音声出力ＩＣで内部スピーカを出力の大きなＢＴＬ駆動、外部スピーカを安全なＳＥ駆動で行える。また、内部スピーカがモノラルの場合は、外部との接続を見て省エネルギーを行える。スピーカ出力ＩＣが１つであるため回路を小型化でき、かつ省電力である。

ステレオ・ホーン・ジャックを外部スピーカ用音声出力端子として有している機器であって、スピーカ駆動方式としてＳＥ駆動方式が採用されている従来の音声回路の全体的な構成を示すブロック図である。図１の音量コントロール回路２より後段部分の具体的な構成を示す電気回路図である。スピーカ駆動方式としてＢＴＬ駆動方式が採用されている従来の音声回路の構成を示す電気回路図である。前段のオペアンプ７１の出力信号、後段のオペアンプ７２の出力信号およびスピーカ出力の例を示す波形図である。本発明の第１実施例を示す電気回路図である。本発明の第２実施例を示す電気回路図である。

符号の説明

４ステレオ・ホーン・ジャック
７音声出力ＩＣ
９、９Ｌ、９Ｒ内部スピーカ
７１、７２、７３、７４オペアンプ
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６電解コンデンサ
１０１混合回路（Ｌ＆ＲＭｉｘ．）
１０２ステレオ／モノラル切替回路

Claims

モノラル用内部スピーカをＢＴＬ駆動方式で駆動させる回路と、ステレオ・ホーン・ジャックに接続される外部スピーカをＳＥ駆動方式で駆動させる回路とを備えた音声回路において、
Ｌチャンネルの入力音声信号およびＲチャンネルの入力音声信号を混合してモノラルの音声信号を出力する混合回路、
Ｌチャンネルの入力音声信号、Ｒチャンネルの入力音声信号および混合回路から出力されるモノラルの音声信号が入力され、Ｌチャンネルの入力音声信号か混合回路から出力されるモノラルの音声信号かの何れかを選択する第１のスイッチと、Ｒチャンネルの入力音声信号かＧＮＤの何れかを選択する第２のスイッチとを備えており、第１切替モード時には、第１のスイッチがＬチャンネルの入力音声信号を選択すると共に、第２のスイッチがＲチャンネルの入力音声信号を選択してＬチャンネルの入力音声信号とＲチャンネルの入力音声信号とを出力し、第２切替モード時には、第１のスイッチがモノラルの音声信号を選択すると共に、第２のスイッチがＧＮＤを選択してモノラルの音声信号を出力するステレオ／モノラル切替回路、
ステレオ／モノラル切替回路の後段に設けられ、第１切替モード時には、Ｌチャンネルの入力音声信号に対して、互いに逆極性の正極側Ｌチャンネル用音声出力信号および負極側Ｌチャンネル用音声出力信号を出力するとともに、Ｒチャンネルの入力音声信号に対して、互いに逆極性の正極側Ｒチャンネル用音声出力信号および負極側Ｒチャンネル用音声出力信号を出力する機能を備え、第２切替モード時には、モノラルの音声信号に対して互いに逆極性の正極側モノラル音声出力信号および負極側モノラル音声出力信号を出力する機能を備えている音声出力ＩＣ、
第１切替モード時には、音声出力ＩＣから出力される正極側Ｌチャンネル用音声信号および負極側Ｌチャンネル用音声信号のうちの一方のＬチャンネル用音声信号を、第１の電解コンデンサを介してステレオ・ホーン・ジャックのＬチャンネル用切片に送るとともに、音声出力ＩＣから出力される正極側Ｒチャンネル用音声信号および負極側Ｒチャンネル用音声信号のうちの一方のＲチャンネル用音声信号を第２の電解コンデンサを介してステレオ・ホーン・ジャックのＲチャンネル用切片に送り、第２切替モード時には、音声出力ＩＣから出力される正極側モノラル音声出力信号および負極側モノラル音声出力信号のうちの一方のモノラル音声出力信号をステレオ・ホーン・ジャックを介して内部スピーカの一方の入力端子に送り、他方のモノラル音声出力信号を内部スピーカの他方の入力端子に送るための回路、ならびに
ステレオ・ホーン・ジャックにプラグが差し込まれている場合には、ステレオ／モノラ
ル切替回路の切替モードを第１切替モードに設定し、ステレオ・ホーン・ジャックにプラ
グが差し込まれていない場合には、ステレオ／モノラル切替回路の切替モードを第２切替モードに設定するための切替制御回路、
を備えていることを特徴とする音声回路。