JP4861117B2 - ミュート回路、それを用いたオーディオ信号増幅回路ならびに電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、オーディオ信号のミュート技術に関する。

近年のＬＳＩ技術の発展に伴い、ＣＤプレイヤやＭＤプレイヤ等に代表されるデジタルオーディオ機器においては、デジタル信号処理およびその増幅に１ビットＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が用いられている。この１ビットＤＡＣにおいては、音声信号は、ΔΣ変調器を用いてノイズシェーピングされ、パルス変調されたビットストリーム信号として出力される。

このビットストリーム信号は、負荷であるスピーカを駆動するために所定のレベルまで増幅されるが、これには、高効率が得られるＤ級アンプが用いられている。増幅されたビットストリーム信号は、後置ローパスフィルタを通してアナログ再生信号となり、スピーカから音声として再生される。たとえば特許文献１には、Ｄ級アンプを用いたデジタルオーディオ信号を増幅するドライバ回路が開示されている。

こうしたオーディオ機器では、電源の投入・遮断時、たとえば機器の起動時において、ポップ音あるいはポップアップノイズなどと呼ばれるノイズが発生する。このポップ音は、電源の投入にともない、スピーカに入力される電気信号のレベルが急激に変化することにより発生する。こうしたポップ音を抑制するために、特許文献２に記載されるようなミュート回路が用いられる。あるいはミュート回路は、ユーザの指示に応じた無音状態を実現するためにも利用される。

特許文献２の図５に記載されるように、従来のミュート回路では、オーディオ信号が伝搬する信号ラインと、接地端子のような固定電圧端子との間に、ミュートトランジスタが設けられる。このミュートトランジスタは、ＭＯＳＦＥＴで構成されており、ソースが接地され、ドレインが信号ラインに接続され、ゲートにミュートを制御する制御信号が入力される。このミュートトランジスタのバックゲートは、同図に示されるように、ソースと接続されて接地される。この構成によれば、ミュート状態においては、制御信号がハイレベルとなるとミュートトランジスタがオンし、信号ラインの電位が接地電位に固定される。
特開２００１−２２３５３７号公報 特開２００５−３０３５５４号公報

ミュート状態が解除され、通常の動作、すなわちオーディオ信号の再生を行う場合、制御信号がローレベルとなり、ミュートトランジスタがオフとなる。ここで、ミュートトランジスタはＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであるため、そのバックゲートとドレイン間には、アノードがバックゲート、カソードがドレインの向きとなるボディダイオードが存在する。オーディオ信号の再生時において、信号ラインの電位は、接地電位０Ｖと中心として、正および負の電圧にスイングする。このとき、信号ラインの電位が負の方向に振れ、ボディダイオードの順方向電圧−Ｖｆより低くなると、信号ラインの電位は−Ｖｆクランプされることになり、十分な振幅がとれなくなるという問題がある。信号ラインの電位がクランプされると波形歪みが発生し、大音量での再生が困難となる。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は振幅レンジを拡大したミュート回路の提供にある。

本発明のある態様によれば、オーディオ信号のミュート回路が提供される。このミュート回路は、ミュート対象となるオーディオ信号が伝搬する信号ラインと、所定の固定電圧端子の間に設けられたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であるミュートトランジスタと、ミュートトランジスタのバックゲートと固定電圧端子の間に設けられたインピーダンス素子と、を備える。ミュートトランジスタのゲートには、ミュートのオンオフを制御する制御信号が入力される。

「インピーダンス素子」とは、抵抗、ダイオード、トランジスタなど、電流が流れることにより電圧降下が発生する素子をいう。
この態様によると、ミュートトランジスタがオフとなる非ミュート状態において、信号ラインの電位が負方向にスイングすると、固定電圧端子から、インピーダンス素子およびミュートトランジスタのボディダイオードを介した経路で電流が流れることになる。その結果、信号ラインの電位は、ボディダイオードの順方向電圧にインピーダンス素子に発生する電圧降下を加えた電圧分までスイングすることができ、振幅レンジを拡大することができる。

ある態様において、インピーダンス素子は、非ミュート状態において有意なインピーダンスを有し、ミュート状態においてインピーダンスが低下する可変インピーダンス素子であってもよい。
この場合、可変インピーダンス素子は、非ミュート状態において、負方向への電圧スイングに対して十分なレンジを確保するのに寄与し、ミュート状態においては、ミュートトランジスタのバックゲートを接地電位に安定化させることができ、ミュート動作を確実に行うことができる。

ある態様において、可変インピーダンス素子は、ゲートに制御信号が入力され、バックゲートが固定電圧端子に接続されたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴを含んでもよい。
この場合、制御信号に応じて、すなわちミュート、非ミュート状態に応じて、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのインピーダンスを好適に切り替えることができる。さらに、非ミュート状態における振幅レンジを、可変インピーダンス素子のＮチャンネルＭＯＳＦＥＴのボディダイオードの順方向電圧Ｖｆ分だけ負方向に拡大することができる。

ある態様において、インピーダンス素子は抵抗を含んでもよい。抵抗をミュートトランジスタのバックゲートと接地間の電流経路上に設けることにより、その抵抗の抵抗値をＲ、電流をＩとするとき、振幅レンジをさらに、−（Ｉ×Ｒ）だけ拡大することができる。

ある態様において、ミュート回路は、ミュートトランジスタのゲートと信号ラインの間に設けられた第１抵抗と、ミュートトランジスタのゲートと固定電圧端子の間に設けられた第２抵抗と、をさらに備えてもよい。このとき、制御信号は、ミュート状態においてハイレベルとなり、非ミュート状態においてハイインピーダンス出力としてもよい。

この場合、非ミュート状態において、制御信号がハイインピーダンスとなると、ミュートトランジスタのゲートには、信号ラインの電位と接地電位を第１、第２抵抗によって分圧した電位が印加される。信号ラインの電位は、０Ｖを中心としてスイングするため、分圧比を適切に設定することにより、非ミュート状態において、ミュートトランジスタを確実にオフすることができる。
非ミュート状態において制御信号をローレベル（接地電位）に固定した場合、ミュートトランジスタのゲートと信号ラインの電位差が、ミュートトランジスタのしきい値電圧Ｖｔを超えると、ミュートトランジスタがオンしてしまうため、負方向の振幅レンジが、−Ｖｔに制限されてしまうが、非ミュート状態において制御信号をハイインピーダンスとすることにより、振幅レンジを広げることができる。

ある態様において、第１抵抗と第２抵抗の抵抗値は等しく設定されてもよい。この場合、非ミュート状態において、ミュートトランジスタがオンしてしまう電圧を、正方向と負方向とで等しく設定することができる。

本発明の別の態様によれば、オーディオ信号増幅回路が提供される。このオーディオ信号増幅回路は、出力すべきオーディオ信号に応じてパルス変調されたパルス信号を生成する変調部と、パルス信号を増幅するＤ級アンプと、Ｄ級アンプの出力からフィルタを介して、電気信号を振動に変換する音声出力部に至る信号ラインに伝搬するオーディオ信号をミュートする上述のいずれかの態様のミュート回路と、を備える。
この態様によれば、音声出力部に供給される電気信号の振幅を大きくとることができ、音質を改善し、もしくは音量を上げることができる。

ある態様のオーディオ信号増幅回路は、ひとつの半導体基板上に一体集積化されてもよい。「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。この場合、回路面積が縮小できるため、電子機器の搭載が容易となり、あるいは電子機器を小型化できる。

本発明のさらに別の態様によれば、音声出力機能を有する電子機器が提供される。この電子機器は、上述のオーディオ信号増幅回路と、オーディオ信号増幅回路のＤ級アンプの出力信号から高周波成分を除去するフィルタと、フィルタを通過した信号によって駆動される音声出力部と、を備える。
音声出力部とは、スピーカ、イヤホン、ヘッドホンなどの、電気信号を空気の振動に変換して音として出力するデバイスをいう。この音声出力部は、常時電子機器に接続されている必要はなく、取り外し可能に構成されていてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係るミュート回路によれば、振幅レンジを拡大することができる。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係るオーディオ信号増幅回路１００を搭載した電子機器２００の構成を示す回路図である。オーディオ信号増幅回路１００は、携帯型ＣＤプレイヤ、音楽再生機能付きの携帯電話端末など、スピーカやイヤホンが接続される電子機器に搭載され、そのスピーカやイヤホン（以下、スピーカ１３０とする）などを駆動し、音声信号を出力する。

電子機器２００は、オーディオ信号増幅回路１００、音源１１０、フィルタ１２０、スピーカ１３０を備える。音源１１０は、光ディスク、ハードディスク、フラッシュメモリなどに所定のフォーマットで記録されたデジタルのオーディオ信号を読み出し、これをデコードして、デジタル値の信号として出力する。このデジタルのオーディオ信号Ｓ１は、オーディオ信号増幅回路１００の入力端子１０２に入力される。

オーディオ信号増幅回路１００は、入力端子１０２に入力されたオーディオ信号Ｓ１をΔΣ変調してビットストリームに変換し増幅した後に、出力端子１０４から出力する。出力端子１０４から出力されたビットストリームのオーディオ信号Ｓ２は、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１を含むフィルタ１２０に入力される。フィルタ１２０は、ビットストリームＳ１の高周波成分を除去する。キャパシタＣ２はデカップリングキャパシタであり、フィルタ１２０の出力信号のＤＣ成分を除去し、スピーカ１３０へと出力する。本実施の形態において、オーディオ信号増幅回路１００は、一つの半導体基板上に、ひとつの機能ＩＣとして一体集積化されることが望ましい。

本実施の形態に係る電子機器２００は、その起動時等にスピーカ１３０から発生するポップ音を抑制するために、ミュート機能を備える。以下、このミュート機能について説明する。オーディオ信号増幅回路１００は、ミュート回路１０、ミュート制御回路１２、ΔΣ変調器２０、Ｄ級アンプ２２を含む。

ΔΣ変調器２０は、上述したΔΣ変調を実行する。Ｄ級アンプ２２は、ΔΣ変調器２０から出力されるビットストリームを増幅するレベルシフト回路であり、十分なトランジスタサイズを有するインバータで構成される。

ミュート機能は、ミュート回路１０およびミュート制御回路１２によって実現される。ミュート制御回路１２は、ミュート状態、非ミュート状態を切り替える制御信号Ｓｃｎｔを生成する。本実施の形態において、ミュート制御回路１２は、ミュート状態においてハイレベルとなり、非ミュート状態においてハイインピーダンス出力（すなわち不定）となる制御信号Ｓｃｎｔを生成する。この制御信号Ｓｃｎｔは、ミュート回路１０へと出力される。

オーディオ信号増幅回路１００のミュート端子１０６は、ＤＣデカップリング用のキャパシタＣ２より後段に、スピーカ１３０の直前の信号ラインＳＬと接続される。この信号ラインＳＬの電位は、オーディオ信号の再生時において、接地電圧０Ｖを中心として正負にスイングする。ミュート回路１０は、制御信号Ｓｃｎｔに応じて、信号ラインＳＬの電位を固定することにより、ミュート状態を実現する。

ミュート回路１０は、ミュートトランジスタＭ１、インピーダンス素子１４、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２を含む。なお、以下の説明において、ＭＯＳＦＥＴのドレイン、ソースは、説明のために便宜的に区別したものにすぎず、それを逆に読み替えてもよいことは当業者には理解される。

ミュートトランジスタＭ１は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであって、ミュート対象となるオーディオ信号が伝搬する信号ラインＳＬと、所定の固定電圧端子、すなわち接地端子１０８の間に設けられる。具体的には、ミュートトランジスタＭ１のソースは、接地端子１０８を介して接地され、そのドレインはミュート端子１０６を介して信号ラインＳＬと接続される。ミュートトランジスタＭ１のゲートには、制御信号Ｓｃｎｔが入力される。制御信号Ｓｃｎｔがハイレベルとなり、ミュートトランジスタＭ１がオンすると、信号ラインＳＬの電位が接地電位に固定される。

本実施の形態に係るミュート回路１０において、ミュートトランジスタＭ１のバックゲートと接地端子１０８の間には、インピーダンス素子１４が設けられる。インピーダンス素子とは、抵抗、ダイオード、トランジスタなど、電流が流れることにより電圧降下が発生する素子をいう。

インピーダンス素子１４は、非ミュート状態において有意なインピーダンスを有し、ミュート状態においてインピーダンスが低下する可変インピーダンス素子であることが望ましい。この条件を満たす素子として、図１では、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴである補助トランジスタＭ２が用いられる。可変インピーダンス素子である補助トランジスタＭ２は、ゲートに制御信号Ｓｃｎｔが入力され、バックゲートが接地端子１０８に接続される。補助トランジスタＭ２のドレインはミュートトランジスタＭ１のバックゲートに接続され、補助トランジスタＭ２のソースは接地される。

第１抵抗Ｒ１は、ミュートトランジスタＭ１のゲートと信号ラインＳＬの間に設けられる。また、第２抵抗Ｒ２は、ミュートトランジスタＭ１のゲートと接地端子１０８の間に設けられる。好ましくは、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２の抵抗値は、略等しく設定される。

以上のように構成されたミュート回路１０の動作および効果について、ミュート状態および非ミュート状態に分けてそれぞれ説明する。

（ミュート状態）
ミュート制御回路１２は、ミュート状態において制御信号Ｓｃｎｔをハイレベルとする。その結果、ミュートトランジスタＭ１がオンとなり接地端子１０８とミュート端子１０６の間のインピーダンスが低下して信号ラインＳＬの電位が接地電位に固定される。このとき、補助トランジスタＭ２もオン状態となり、そのインピーダンスは小さくなるため、ミュートトランジスタＭ１のバックゲートは接地端子１０８を介して実質的に接地される。その結果、安定なミュート状態が実現できる。

（非ミュート状態）
ミュート制御回路１２は、非ミュート状態において制御信号Ｓｃｎｔをハイインピーダンス出力とする。信号ラインＳＬには、アナログのオーディオ信号に応じた電圧が生じており、以下、この電圧を出力電圧Ｖｏｕｔと記す。出力電圧Ｖｏｕｔは、あるバイアス電圧（本実施の形態では接地電位である）を中心として、正負の方向にスイングする。そこで、出力電圧Ｖｏｕｔのスイング可能な振幅レンジについて検討する。以下の説明において、電圧信号、抵抗などに付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、抵抗値を表すものとしても用いることとする。

出力電圧Ｖｏｕｔの振幅レンジは、いくつかの要因によって制限される。
まず、正方向のレンジについて検討する。上述のように、非ミュート状態において制御信号Ｓｃｎｔはハイインピーダンス出力となるため、ミュートトランジスタＭ１のゲートの電圧（以下、ゲート電圧Ｖｇと記す）は、
Ｖｇ＝Ｖｏｕｔ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２） …（１）
となる。
したがって、ゲート電圧Ｖｇ、すなわち第２抵抗Ｒ２に発生する電圧降下がミュートトランジスタＭ１のしきい値電圧Ｖｔより高くなると、ミュートトランジスタＭ１がオンすることになる。ミュートトランジスタＭ１がオンすると、信号ラインＳＬの電位が固定されてしまう。言い換えれば、ミュートトランジスタＭ１がオフからオンに切り替わる電圧が、出力電圧Ｖｏｕｔの上限を与える。
すなわち、
Ｖｏｕｔ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＜Ｖｔ
を満たすとき、ミュートトランジスタＭ１のオフが保たれる。これを出力電圧Ｖｏｕｔについて解くと、
Ｖｏｕｔ＜Ｖｔ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
となり、振幅レンジの上限電圧ＶＨは、
ＶＨ＝Ｖｔ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２
として得られる。

次に、負方向のレンジについて検討する。出力電圧Ｖｏｕｔが負方向にスイングする場合も、ミュートトランジスタＭ１がオフに保たれている必要がある。すなわち、第１抵抗Ｒ１に発生する電圧降下が、ミュートトランジスタＭ１のしきい値電圧Ｖｔより小さくなければならない。第１抵抗Ｒ１に発生する電圧降下Ｖｄは、
Ｖｄ＝Ｖｏｕｔ×Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）
であるから、
ａｂｓ（Ｖｏｕｔ×Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））＜Ｖｔ
が成り立つ必要がある。ここでａｂｓ（）は、絶対値を表す。したがって、
Ｖｏｕｔ＞−Ｖｔ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１ …（２）
が成り立つ範囲でミュートトランジスタＭ１がオフに保たれ、電圧スイングが可能となる。

さらに、出力電圧Ｖｏｕｔの負方向の振幅レンジは、ミュートトランジスタＭ１、補助トランジスタＭ２のボディダイオードＤ１、Ｄ２によっても制限される。すなわち、ミュートトランジスタＭ１、補助トランジスタＭ２がオフの状態において、補助トランジスタＭ２が負の方向にスイングすると、接地端子１０８から第３ボディダイオードＤ３、第１ボディダイオードＤ１を介して電流が流れることになる。その結果、信号ラインＳＬの電位は、−２×Ｖｆにクランプされるため、出力電圧Ｖｏｕｔの振幅レンジは、
Ｖｏｕｔ＞−２×Ｖｆ
となる。従来技術のようにミュートトランジスタＭ１のバックゲートを接地した場合には、振幅レンジの下限は−Ｖｆであり、本実施の形態では負方向に拡大されている点に着目すべきである。

出力電圧Ｖｏｕｔが負方向にスイングする場合、その振幅レンジの下限値ＶＬは、−２Ｖｆと−Ｖｔ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１のうち高い方の電圧となり、
ＶＬ＝ｍａｘ（−２Ｖｆ，−Ｖｔ×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１）
で与えられる。ここでｍａｘ（）は、最大値を示す関数である。

図２は、本実施の形態に係るミュート回路１０により規定される出力電圧Ｖｏｕｔの振幅レンジを示す図である。出力電圧Ｖｏｕｔは、０Ｖを中心として正負両方にスイングする。オーディオ信号の性質から、正方向と負方向へのスイング量は均等に発生すると考えられる。振幅レンジをもっとも大きくとるためには、ＶＨの絶対値と、ＶＬの絶対値を同時に最大とするように、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２の抵抗値を最適化する必要がある。

Ｒ１＋Ｒ２を一定とすると、Ｒ１を大きくすれば正方向の振幅レンジが大きくなり、Ｒ２を大きくすれば負方向の振幅レンジが大きくなる。したがって、両方の振幅を最大とするとき、ＶＨ＝ａｂｓ（ＶＬ）が成り立ち、
（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２×Ｖｔ＝ｍｉｎ（２Ｖｆ，（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１×Ｖｔ）
のとき、両方の正負方向の振幅レンジが最大となる。

いま、２Ｖｆ＞（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１×Ｖｔとすると、
ＶＨ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２×Ｖｔ
ＶＬ＝−（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１×Ｖｔ
となる。この場合、Ｒ１＝Ｒ２のときに、ＶＨ＝２×Ｖｔ、ＶＬ＝−２Ｖｔとなって正負の両方に対して最大の振幅を確保することができる。

また、２Ｖｆ＜（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１×Ｖｔとすると、
ＶＨ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２×Ｖｔ
ＶＬ＝２Ｖｆ
となり、ＶＨ≧ＶＬが成り立つように、Ｒ１、Ｒ２を選択することが好ましい。

本実施の形態に係るミュート回路１０によれば、ミュートトランジスタＭ１がオフとなる非ミュート状態において、信号ラインＳＬの電位が負方向にスイングすると、接地端子から、インピーダンス素子１４である補助トランジスタＭ２のボディダイオードＤ３およびミュートトランジスタＭ１のボディダイオードＤ１を介した経路で電流が流れることになる。その結果、ミュートトランジスタＭ１のボディダイオードＤ１の順方向電圧Ｖｆに補助トランジスタＭ２のボディダイオードＤ３に発生する電圧降下Ｖｆを加えた電圧分までスイングすることができ、振幅レンジを拡大することができる。

さらに、インピーダンス素子である補助トランジスタＭ２は、非ミュート状態において有意なインピーダンスを有し、ミュート状態においてインピーダンスが低下する。したがって、非ミュート状態においては、負方向への電圧スイングに対して十分なレンジを確保するのに寄与し、ミュート状態においては、ミュートトランジスタＭ１のバックゲートを接地電位に安定化させることができ、ミュート動作を確実に行うことができる。

さらに、本実施の形態では、制御信号Ｓｃｎｔは、ミュート状態においてハイレベルとなり、非ミュート状態においてハイインピーダンス出力とし、ミュート回路１０が、ミュートトランジスタＭ１のゲートと信号ラインＳＬの間に設けられた第１抵抗Ｒ１と、ミュートトランジスタＭ１のゲートと接地端子の間に設けられた第２抵抗Ｒ２を設けた。
その結果、非ミュート状態において、制御信号Ｓｃｎｔがハイインピーダンスとなると、ミュートトランジスタＭ１のゲートには、信号ラインＳＬの電位Ｖｏｕｔと接地電位を第１、第２抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧した電位が印加される。
もし仮に非ミュート状態において制御信号Ｓｃｎｔをハイインピーダンス出力とせずに、ローレベル（接地電位）に固定した場合、ミュートトランジスタＭ１のゲートと信号ラインＳＬの電位差が、ミュートトランジスタＭ１のしきい値電圧Ｖｔを超えると、ミュートトランジスタＭ１がオンしてしまうため、負方向の振幅レンジが、−Ｖｔに制限されてしまう。これに対して、非ミュート状態において制御信号Ｓｃｎｔをハイインピーダンスとすることにより、振幅レンジを広げることができる。

この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施の形態では、ミュートトランジスタＭ１のバックゲートに接続するインピーダンス素子としてＮチャンネルＭＯＳＦＥＴの補助トランジスタＭ２を設ける場合について説明したが、これに替えて抵抗を設けてもよい。この場合、抵抗の抵抗値をＲとし、電流をＩとするとき、負方向の振幅レンジを、−（Ｉ×Ｒ＋Ｖｆ）まで確保することができる。また、補助トランジスタＭ２に替えて、ダイオードを用いてもよい。あるいは、トランジスタ、ダイオード、抵抗を組み合わせてもよい。たとえば、インピーダンス素子１４として、ひとつの補助トランジスタＭ２が示されるが、補助トランジスタＭ２のバックゲートを接地せずに、バックゲートと接地の間に、さらに第２の補助トランジスタや抵抗、ダイオードを設けてもよい。この場合、負方向の振幅レンジをさらに拡大することができる。

本発明の実施の形態に係るミュート回路およびオーディオ信号増幅回路を搭載した電子機器の構成を示す回路図である。 本実施の形態に係るミュート回路により規定される出力電圧の振幅レンジを示す図である。

符号の説明

１０ ミュート回路、 １２ ミュート制御回路、 １４ インピーダンス素子、 ２０ ΔΣ変調器、 ２２ Ｄ級アンプ、 １００ オーディオ信号増幅回路、 １０２ 入力端子、 １０４ 出力端子、 １０６ ミュート端子、 １０８ 接地端子、 １１０ 音源、 １２０ フィルタ、 １３０ スピーカ、 ２００ 電子機器、 Ｒ１ 第１抵抗、 Ｒ２ 第２抵抗、 Ｍ１ ミュートトランジスタ、 Ｍ２ 補助トランジスタ、 Ｄ１ 第１ボディダイオード、 Ｄ２ 第２ボディダイオード、 Ｄ３ 第３ボディダイオード、 ＳＬ 信号ライン、 Ｓｃｎｔ 制御信号。

Claims (8)

1. オーディオ信号のミュート回路であって、
   ミュート対象となるオーディオ信号が伝搬する信号ラインと、所定の固定電圧端子の間に設けられたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）であるミュートトランジスタと、
   前記ミュートトランジスタのバックゲートと前記固定電圧端子の間に設けられたインピーダンス素子と、
   前記ミュートトランジスタのゲートと前記信号ラインの間に設けられた第１抵抗と、
   前記ミュートトランジスタのゲートと前記固定電圧端子の間に設けられた第２抵抗と、
   前記ミュートトランジスタのゲートに、ミュートのオンオフを制御する制御信号を出力するミュート制御回路と、
   を備え、
   前記ミュート制御回路は、ミュート状態において前記ミュートトランジスタをオンさせるためのハイレベル電圧の前記制御信号を出力し、非ミュート状態においてハイインピーダンス出力となることを特徴とするミュート回路。
2. 前記インピーダンス素子は、
   非ミュート状態において有意なインピーダンスを有し、ミュート状態においてインピーダンスが低下する可変インピーダンス素子であることを特徴とする請求項１に記載のミュート回路。
3. 前記可変インピーダンス素子は、ゲートに前記制御信号が入力され、バックゲートが前記固定電圧端子に接続されたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴを含むことを特徴とする請求項２に記載のミュート回路。
4. 前記インピーダンス素子は抵抗を含むことを特徴とする請求項１に記載のミュート回路。
5. 前記第１抵抗と前記第２抵抗の抵抗値が略等しく構成されることを特徴とする請求項１に記載のミュート回路。
6. 出力すべきオーディオ信号に応じてパルス変調されたパルス信号を生成する変調部と、
   前記パルス信号を増幅するＤ級アンプと、
   前記Ｄ級アンプの出力からフィルタを介して、電気信号を振動に変換する音声出力部に至る信号ラインに伝搬するオーディオ信号をミュートする請求項１から５のいずれかに記載のミュート回路と、
   を備えることを特徴とするオーディオ信号増幅回路。
7. ひとつの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項６に記載のオーディオ信号増幅回路。
8. 請求項６に記載のオーディオ信号増幅回路と、
   前記オーディオ信号増幅回路の前記Ｄ級アンプの出力信号から高周波成分を除去するフィルタと、
   前記フィルタを通過した信号によって駆動される音声出力部と、
   を備えることを特徴とする電子機器。

Images