JP6765035B2 - 音声信号増幅装置 - Google Patents

Description

本開示は、音声信号増幅装置に関する。

特許文献１は、音声信号等を増幅する音声信号増幅装置を開示する。

音声信号増幅装置として、損失が少なく、低消費電力化が可能なＤ級アンプが知られている。

また、音声信号の増幅に用いられるクロックを生成するクロック生成回路を備えた音声信号増幅装置が知られている。そのような音声信号増幅装置では、クロック生成回路に電力を供給する電源回路で発生するノイズが、クロック生成回路に伝播することがある。そして、ノイズの影響を受けたクロック生成回路が生成したクロックに基づいて音声信号が増幅されると、出力信号の歪が増え、Ｓ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が悪化することがある。

特開２０１１−１８８４４７号公報

本開示は、例えばクロック生成回路等の、電力供給対象機器へのノイズの伝播を抑制することができる音声信号増幅装置を提供する。

本開示の音声信号増幅装置は、音声信号の増幅に用いられるクロックを生成するクロック生成回路と、クロックを用いて音声信号に基づくＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号の振幅を増幅する増幅回路と、クロック生成回路に供給する直流電力を入力電力から生成する電源回路と、を備える。電源回路は、入力電力から定電圧の直流電力を生成する定電圧生成回路と、第１のコンデンサと、入力電力を用いて第１のコンデンサを充電する第１の充電回路と、選択回路と、制御回路と、を備える。選択回路は、定電圧生成回路で生成された直流電力及び第１のコンデンサに充電された直流電力のうちの１つの直流電力を選択してクロック生成回路に供給する。制御回路は、音声信号増幅装置に電源が投入されると、定電圧生成回路で生成された直流電力が選択回路で選択されてクロック生成回路に供給されるように選択回路を制御し、かつ第１のコンデンサが第１の充電回路によって充電されるように第１の充電回路を制御し、音声信号増幅装置に電源が投入された後、第１のコンデンサの充電電圧が予め定められた閾値に達すると、第１のコンデンサに充電された直流電力が選択回路で選択されて前記クロック生成回路に供給されるように選択回路を制御する。

本開示の音声信号増幅装置は、例えばクロック生成回路等の、電力供給対象機器へのノイズの伝播を抑制することができる。

図１は、実施の形態１における音声信号増幅装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。 図２は、実施の形態１における電源回路の一構成例を模式的に示すブロック図である。 図３は、実施の形態１における第１の充電回路及び第１のコンデンサの一構成例を示す回路図である。 図４は、実施の形態１における音声信号増幅装置に電源が投入されたときの電源回路の一動作例を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態１における第１のコンデンサの充電が完了した後の電源回路の一動作例を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態２における電源回路の一構成例を模式的に示すブロック図である。 図７は、実施の形態２における音声信号増幅装置に電源が投入されたときの電源回路の一動作例を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態２における第１のコンデンサの充電が完了した後の電源回路の一動作例を示すフローチャートである。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明、及び実質的に同一の構成に対する重複説明等を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成要素については同じ符号を付している。

（実施の形態１）
以下、図１〜図５を用いて、実施の形態１を説明する。

［１−１．構成］
図１は、実施の形態１における音声信号増幅装置１の一構成例を模式的に示すブロック図である。

本実施の形態における音声信号増幅装置１は、音声信号を増幅する音声信号増幅装置である。音声信号増幅装置１は、電源回路１０と、クロック生成回路２０と、増幅回路３０と、を備える。

電源回路１０は、交流電源又は直流電源等の電源（図示せず）から供給される入力電力を受けて、クロック生成回路２０及び増幅回路３０に供給する直流電力を生成する回路である。電源回路１０の詳細は後述する。

クロック生成回路２０は、音声信号を増幅する際の基準となるクロックを生成する回路である。クロック生成回路２０は、後述する増幅回路３０の動作に用いられるクロックを生成する。例えば、増幅回路３０が備えるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）処理部３２では、所定の周波数のクロックを用いてＰＷＭ処理が行われる。ＰＷＭ処理とは、音声信号が所定のパルス幅をもつパルス信号に変換される処理のことである。そして、クロック生成回路２０は、その所定の周波数のクロックを生成する。クロック生成回路２０は、クロックを生成する公知の回路で実現することができるので、詳細な説明は省略する。

増幅回路３０は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器（図示せず）等でアナログ信号からデジタル信号に変換された音声信号（図１には、「入力音声信号」と記す）が入力され、入力された音声信号を増幅して出力する回路である。増幅回路３０は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３１と、ＰＷＭ処理部３２と、増幅部３３と、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）３４と、を備える。

ＤＳＰ３１は、入力された音声信号に音響処理を施す。ＤＳＰ３１は、例えば、音声信号のサンプルレートの変換や周波数特性の調整、等の音響処理を行う。ＤＳＰ３１は、公知のデジタルシグナルプロセッサで実現することができるので、詳細な説明は省略する。また、ＤＳＰ３１で実行される音響処理も、公知の音響処理と実質的に同じ処理なので、詳細な説明は省略する。

ＰＷＭ処理部３２は、ＤＳＰ３１で音響処理された音声信号を、ＰＷＭ処理により所定のパルス幅をもつパルス信号に変換する。具体的には、ＰＷＭ処理部３２は、音声信号の強度に応じたデューティ比をもつＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ処理部３２で実行されるＰＷＭ処理は、公知のＰＷＭ処理と実質的に同じであるので、詳細な説明は省略する。

増幅部３３は、例えば上下２段に接続されたスイッチング素子、及びこれらのスイッチング素子をそれぞれ駆動する駆動回路、等で構成される。スイッチング素子は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であってもよく、あるいは、スイッチング機能を有する他の素子であってもよい。増幅部３３は、上下２段のスイッチング素子が、駆動回路によって交互にオンオフを繰り返すことで、ＰＷＭ処理部３２から出力されたＰＷＭ信号の振幅を増幅する。増幅部３３は、公知の信号増幅回路で実現することができるので、詳細な説明は省略する。

ＬＰＦ３４は、コイル及びコンデンサ等で構成される低域通過フィルタである。増幅部３３で振幅が増幅されたパルス信号は、ＬＰＦ３４において高周波帯域がフィルタリングされることでＰＷＭ信号に含まれるキャリア周波数成分（高周波成分）が実質的に取り除かれて、アナログ信号に復調される。ＬＰＦ３４は、公知の低域通過フィルタ回路で実現することができるので、詳細な説明は省略する。

こうして、増幅部３３で振幅が増幅されたＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた信号強度のアナログ信号に復調される。ＬＰＦ３４でアナログ信号に復調された音声信号（図１には、「出力音声信号」と記す）は、例えばスピーカ（図示せず）等へ出力される。

このようにして、音声信号増幅装置１は、入力された音声信号（入力音声信号）を増幅する。

次に、電源回路１０の詳細について、図２を用いて説明する。

図２は、実施の形態１における電源回路１０の一構成例を模式的に示すブロック図である。なお、図２では、クロック生成回路２０に供給される電力に関する構成を示し、増幅回路３０に供給される電力に関する構成は省略する。

電源回路１０は、定電圧生成回路１１と、第１のコンデンサ１２と、第１の充電回路１３と、選択回路１４と、制御回路１５と、を備える。

定電圧生成回路１１は、電源（図示せず）から供給される入力電力を安定化することによって、入力電力から定電圧の直流電力を生成する回路である。定電圧生成回路１１は、例えば、レギュレータであってもよい。定電圧生成回路１１は、後述する制御回路１５から、定電圧生成回路１１を動作させる指示を示す信号を受けて動作し、直流電力を生成する。また、定電圧生成回路１１は、制御回路１５から定電圧生成回路１１を動作させる指示を示す信号を受けないとき、又は、動作を停止させる指示を示す信号を受けたときは、動作を停止し、直流電力を生成しない。定電圧生成回路１１は、例えばレギュレータ等の公知の定電圧電力生成回路で実現することができるので、詳細な説明は省略する。

第１のコンデンサ１２は、第１の充電回路１３によって充電されるコンデンサを有する。第１のコンデンサ１２が有するコンデンサは、例えば、電気二重層コンデンサであるが、他の種類のコンデンサであってもよい。

なお、本実施の形態では、第１のコンデンサ１２が有するコンデンサが充電されることを、便宜的に「第１のコンデンサ１２が充電される」と表記する。

第１の充電回路１３は、電源（図示せず）から供給される入力電力を用いて第１のコンデンサ１２を充電する回路である。第１のコンデンサ１２及び第１の充電回路１３の詳細は後述する。

選択回路１４は、定電圧生成回路１１で生成された直流電力、及び第１のコンデンサ１２に充電された直流電力、の２つの直流電力から１つの直流電力を選択して出力する回路である。選択回路１４から出力される直流電力は、例えばクロック生成回路２０に供給される。選択回路１４は、後述する制御回路１５から、定電圧生成回路１１及び第１のコンデンサ１２のうちの１つを選択する指示を示す信号を受けると、その信号に基づき、定電圧生成回路１１又は第１のコンデンサ１２のいずれかの直流電力を選択して出力する。

例えば、選択回路１４は、制御回路１５から、第１のコンデンサ１２を選択する指示を示す信号を受けたときは、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力をクロック生成回路２０に供給する。また、選択回路１４は、制御回路１５から、定電圧生成回路１１を選択する指示を示す信号を受けたときは、定電圧生成回路１１で生成された直流電力をクロック生成回路２０に供給する。選択回路１４は、例えばトランジスタスイッチを用いた公知の２入力１出力回路（又は、多入力１出力回路）で実現することができるので、詳細な説明は省略する。

制御回路１５は、定電圧生成回路１１、第１の充電回路１３、及び選択回路１４、を制御するように構成された回路である。制御回路１５は、例えば、公知のマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータに、制御対象の各回路を後述のフローチャートに基づき制御する動作を実行させるように作成されたプログラム（マイクロコンピュータ用のソフトウエア）と、そのプログラムを記憶した公知の記憶媒体（又は、記憶装置）と、によって実現することができる。したがって、制御回路１５の構成に関する詳細な説明は省略する。なお、制御回路１５は、同様の動作を行うように構成された他の回路（例えば、半導体集積回路、等）によって実現されてもよい。

また、制御回路１５は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）を備えており、第１のコンデンサ１２の充電電圧を、そのＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル信号に変換して検出することができるように構成されている。なお、制御回路１５は、Ａ／Ｄ変換器を備えていなくてもよい。例えば、制御回路１５は、制御回路１５の外部に備えられたＡ／Ｄ変換器によって第１のコンデンサ１２の充電電圧をデジタル信号に変換し、そのＡ／Ｄ変換器から出力されるデジタル信号を受け取ることで第１のコンデンサ１２の充電電圧を検出するように構成されてもよい。

次に、第１のコンデンサ１２及び第１の充電回路１３の詳細について、図３を用いて説明する。

図３は、実施の形態１における第１の充電回路１３及び第１のコンデンサ１２の一構成例を示す回路図である。

図３に一例を示すように、第１の充電回路１３は、抵抗３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、トランジスタ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、及びダイオード９ａ、を備える。また、第１のコンデンサ１２は、抵抗３ｉ、３ｊ、３ｋ、３ｌ、及びコンデンサ５ａ、５ｂ、５ｃ、を備える。そして、第１の充電回路１３及び第１のコンデンサ１２は、それらの回路素子が、図３に例示するように配置され、互いに接続されて、構成されている。

なお、トランジスタ７ａ、７ｂは、例えばＰｃｈＭＯＳＦＥＴ（Ｐ ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、トランジスタ７ｃ、７ｄは、例えばＮＰＮバイポーラトランジスタである。しかし、トランジスタ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、何らこれらの構成に限定されるものではなく、他の種類のトランジスタであってもよい。

第１のコンデンサ１２が備えるコンデンサ５ａ、５ｂ、５ｃは、例えば電気二重層コンデンサである。電気二重層コンデンサは、蓄電量が相対的に大きいが、一方で、耐電圧が相対的に低く、さらに、充電可能な電圧も相対的に低い。しかし、複数の電気二重層コンデンサが直列に接続された回路では、耐電圧及び充電可能な電圧を相対的に高めることができる。そこで、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２に、直列に接続された３つの電気二重層コンデンサ（すなわち、コンデンサ５ａ、５ｂ、５ｃ）を有する。なお、本実施の形態における「第１のコンデンサ１２が充電される」とは、コンデンサ５ａ、５ｂ、５ｃが充電されることである。

第１のコンデンサ１２が備える抵抗３ｉ、３ｊ、３ｋは、第１のコンデンサ１２に適切な充電電圧が印加されるように設けられた抵抗である。

第１の充電回路１３には、電源（図示せず）から供給される入力電力（図３にはＶｉｎと示す）と、制御回路１５から送信される信号Ｃｈａｒｇｅ１及び信号Ｃｈａｒｇｅ２と、が入力される。信号Ｃｈａｒｇｅ１及び信号Ｃｈａｒｇｅ２は、第１の充電回路１３に第１のコンデンサ１２を充電する指示を示す信号である。電源（図示せず）から供給される入力電力は、電圧Ｖｉｎの電力である。

第１の充電回路１３は、充電速度が異なる２種類の充電モードで第１のコンデンサ１２を充電することができる。なお、以下の説明に用いる「充電速度」とは、充電用のコンデンサ（例えば、第１のコンデンサ１２）に流れる充電用の電流量のことを表しており、「充電速度が速い（高速充電）」とは、充電用の電流量が相対的に多いことを表し、「充電速度が遅い（低速充電）」とは、充電用の電流量が相対的に少ないことを表す。

信号Ｃｈａｒｇｅ１は、充電速度が相対的に遅い方の充電モード（以下、「低速充電モード」という）で第１のコンデンサ１２を充電する指示、を示す信号である。信号Ｃｈａｒｇｅ２は、充電速度が相対的に速い方の充電モード（以下、「高速充電モード」という）で第１のコンデンサ１２を充電する指示、を示す信号である。本実施の形態では、信号Ｃｈａｒｇｅ１を、「低速充電する指示を示す信号」ともいう。また、信号Ｃｈａｒｇｅ２を、「高速充電する指示を示す信号」ともいう。本実施の形態に示す電源回路１０では、第１の充電回路１３に、低速充電モードと高速充電モードとの２つの充電モードを設けることで、その２つの充電モードを切り替えて第１の充電回路１３に流れる電流量を調整しながら、第１のコンデンサ１２を充電することができる。これにより、電源回路１０では、第１の充電回路１３にかかる負荷を抑制しながら、より高速に（すなわち、より短時間で）第１のコンデンサ１２を充電することができる。

信号Ｃｈａｒｇｅ１がＨ（Ｈｉｇｈ）レベルかつ信号Ｃｈａｒｇｅ２がＬ（Ｌｏｗ）レベルのとき、電源回路１０は低速充電モードで第１のコンデンサ１２を充電し、第１のコンデンサ１２は低速充電（すなわち、相対的に少ない電流量で充電）される。

このときの動作を具体的に説明する。信号Ｃｈａｒｇｅ１がＨレベルのとき、トランジスタ７ｃは導通（以下、「オン」ともいう）する。トランジスタ７ｃがオンすることで、トランジスタ７ａがオンする。一方、信号Ｃｈａｒｇｅ２がＬレベルのとき、トランジスタ７ｄは非導通状態（以下、「オフ」ともいう）となる。トランジスタ７ｄがオフになることで、トランジスタ７ｂはオフとなる。トランジスタ７ａがオンし、トランジスタ７ｂがオフになることで、第１のコンデンサ１２は、第１の充電回路１３に入力される入力電力の電圧Ｖｉｎと抵抗３ａとに応じた電流量で、充電される。すなわち、第１のコンデンサ１２は、抵抗３ａの抵抗値の大きさに応じた電流量で充電される。第１の充電回路１３において、抵抗３ａは、後述する抵抗３ｂよりも大きい抵抗値に設定されている。これにより、第１のコンデンサ１２に流れる電流量を相対的に小さくすることができる。したがって、第１の充電回路１３は、信号Ｃｈａｒｇｅ１がＨレベルかつ信号Ｃｈａｒｇｅ２がＬレベルのとき、充電速度が相対的に遅い方の充電モード（低速充電モード）となり、第１のコンデンサ１２は相対的に遅い充電速度（すなわち、相対的に少ない電流量）で充電される。

信号Ｃｈａｒｇｅ２がＨレベルかつ信号Ｃｈａｒｇｅ１がＬレベルのとき、電源回路１０は高速充電モードで第１のコンデンサ１２を充電し、第１のコンデンサ１２は高速充電（すなわち、相対的に多い電流量で充電）される。

このときの動作を具体的に説明する。信号Ｃｈａｒｇｅ２がＨレベルのとき、トランジスタ７ｄはオンする。トランジスタ７ｄがオンすることで、トランジスタ７ｂがオンする。一方、信号Ｃｈａｒｇｅ１がＬレベルのとき、トランジスタ７ｃはオフとなる。トランジスタ７ｃがオフになることで、トランジスタ７ａはオフとなる。トランジスタ７ｂがオンし、トランジスタ７ａがオフになることで、第１のコンデンサ１２は、第１の充電回路１３に入力される入力電力の電圧Ｖｉｎと抵抗３ｂとに応じた電流量で、充電される。すなわち、第１のコンデンサ１２は、抵抗３ｂの抵抗値の大きさに応じた電流量で充電される。第１の充電回路１３において、抵抗３ｂは、抵抗３ａよりも小さい抵抗値に設定されている。これにより、第１のコンデンサ１２に流れる電流量を相対的に大きくすることができる。したがって、第１の充電回路１３は、信号Ｃｈａｒｇｅ２がＨレベルかつ信号Ｃｈａｒｇｅ１がＬレベルのとき、充電速度が相対的に速い方の充電モード（高速充電モード）となり、第１のコンデンサ１２は相対的に速い充電速度（すなわち、相対的に多い電流量）で充電される。

信号Ｓｅｎｓｅは、第１のコンデンサ１２の充電電圧を示す信号である。制御回路１５は、信号Ｓｅｎｓｅの電圧を測定することで第１のコンデンサ１２の充電電圧を検出する。なお、第１のコンデンサ１２が備える抵抗３ｌは、一般的な電圧検出用の抵抗である。

このように、第１の充電回路１３は、充電速度が異なる２種類の充電モードで第１のコンデンサ１２を充電することができる。また、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧を検出することができる。

しかしながら、一般的に、コンデンサを充電する回路では、コンデンサへの充電を開始した直後にコンデンサに相対的に大きな電流が流れやすく、電流量に大きな変化が生じることでノイズが発生することがある。そのため、第１の充電回路１３では、第１のコンデンサ１２を充電するときにノイズが発生することがある。

［１−２．動作］
以上のように構成された本実施の形態における音声信号増幅装置１について、その動作を以下に説明する。

まず、音声信号増幅装置１に電源が投入されたときの電源回路１０の動作について説明する。

図４は、実施の形態１における音声信号増幅装置１に電源が投入されたときの電源回路１０の一動作例を示すフローチャートである。

音声信号増幅装置１に電源が投入されると、制御回路１５は、定電圧生成回路１１によって生成された直流電力が選択回路１４で選択されてクロック生成回路２０に供給されるように、選択回路１４を制御する（ステップＳ１００）。

すなわち、電源回路１０では、音声信号増幅装置１に電源が投入されると、定電圧生成回路１１を動作させる指示を示す信号が、制御回路１５から定電圧生成回路１１に送信され、定電圧生成回路１１において直流電力が生成される。そして、定電圧生成回路１１を選択する指示を示す信号が、制御回路１５から選択回路１４に送信され、定電圧生成回路１１で生成された直流電力が、選択回路１４からクロック生成回路２０に供給される。

なお、制御回路１５は、例えば図２に破線で示すように、入力電力の電圧を監視し、入力電力の電圧が所定の電圧（例えば、電圧Ｖｉｎ）に達したときに、音声信号増幅装置１に電源が投入された、と判断するように構成されてもよい。あるいは、音声信号増幅装置１に電源が投入されたことを示す信号が制御回路１５に入力されるように構成されてもよい。

次に、制御回路１５は、第１の充電回路１３が低速充電モードで第１のコンデンサ１２を充電するように、第１の充電回路１３を制御する（ステップＳ１０１）。

充電が開始される前の第１のコンデンサ１２の充電電圧は、十分に充電された第１のコンデンサ１２の充電電圧と比較して、低い。すなわち、音声信号増幅装置１に電源が投入された直後の第１のコンデンサ１２の充電電圧と電圧Ｖｉｎとの電圧差は相対的に大きい。そのため、充電が開始された直後の第１のコンデンサ１２には、相対的に大きな電流が流れやすい。したがって、音声信号増幅装置１に電源が投入されたときに第１のコンデンサ１２が高速充電モードで充電されると、第１の充電回路１３に相対的に大きな電流が流れる可能性がある。しかし、第１のコンデンサ１２が低速充電モードで充電されることで、第１の充電回路１３に流れる電流量を抑制することができる。

そこで、制御回路１５は、音声信号増幅装置１に電源が投入された直後は、第１の充電回路１３が低速充電モードで第１のコンデンサ１２を充電するように、第１の充電回路１３を制御する。

具体的には、制御回路１５は、音声信号増幅装置１に電源が投入された直後は、信号Ｃｈａｒｇｅ１をＨレベルにし、信号Ｃｈａｒｇｅ２をＬレベルにする。これにより、第１のコンデンサ１２には、抵抗３ｂよりも抵抗値が大きい抵抗３ａを通る経路で電流が流れ、第１のコンデンサ１２は、相対的に小さい電流量で充電（すなわち、低速充電モードでの充電）される。これにより、第１の充電回路１３にかかる負荷が抑制され、第１のコンデンサ１２が有するコンデンサ５ａ〜５ｃの劣化が抑制される。

次に、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧と予め定められた第１閾値とを比較し、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第１閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２では、制御回路１５は、信号Ｓｅｎｓｅ（図３参照）の電圧を測定することで、第１のコンデンサ１２の充電電圧を検出する。なお、ステップＳ１０２で制御回路１５が使用する第１閾値は、例えば４（Ｖ）に設定されているものとするが、本実施の形態は第１閾値を何らこの数値に限定するものではなく、他の数値に設定されてもよい。

ステップＳ１０２において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第１閾値（例えば、４（Ｖ））未満であると判定された場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、制御回路１５は、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が低速充電モードに維持されるように、第１の充電回路１３を制御する。すなわち、制御回路１５は、信号Ｃｈａｒｇｅ１をＨレベルに維持し、信号Ｃｈａｒｇｅ２をＬレベルに維持する。そして、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第１閾値（例えば、４（Ｖ））以上になるまで、ステップＳ１０２の判定を繰り返し行う。

ステップＳ１０２において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第１閾値（例えば、４（Ｖ））以上であると判定された場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、制御回路１５は、第１の充電回路１３が高速充電モードで第１のコンデンサ１２を充電するように、第１の充電回路１３を制御する（ステップＳ１０３）。

具体的には、制御回路１５は、信号Ｃｈａｒｇｅ１をＨレベルからＬレベルに変更し、信号Ｃｈａｒｇｅ２をＬレベルからＨレベルに変更する。これにより、第１のコンデンサ１２には、抵抗３ａよりも抵抗値が小さい抵抗３ｂを通る経路で電流が流れ、第１のコンデンサ１２は、相対的に大きい電流量で充電（すなわち、高速充電モードでの充電）される。

次に、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧と予め定められた第２閾値とを比較し、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４では、制御回路１５は、ステップＳ１０２と同様に、信号Ｓｅｎｓｅ（図３参照）の電圧を測定することで、第１のコンデンサ１２の充電電圧を検出する。なお、ステップＳ１０４で制御回路１５が使用する第２閾値は、例えば４．７（Ｖ）に設定されているものとするが、本実施の形態は第２閾値を何らこの数値に限定するものではなく、他の数値に設定されてもよい。なお、第２閾値は、第１閾値よりも大きい数値に設定されているものとする。

ステップＳ１０４において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））未満であると判定された場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、制御回路１５は、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が高速充電モードに維持されるように、第１の充電回路１３を制御する。すなわち、制御回路１５は、信号Ｃｈａｒｇｅ１をＬレベルに維持し、信号Ｃｈａｒｇｅ２をＨレベルに維持する。そして、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））以上になるまで、ステップＳ１０４の判定を繰り返し行う。

ステップＳ１０４において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））以上であると判定された場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２への充電が完了する（ステップＳ１０５）。

このように、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２の充電電圧が、第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））に達すると、第１のコンデンサ１２への充電は完了する。なお、電源回路１０は、後述のステップＳ１０８を実行することで、第１のコンデンサ１２への充電を停止する。

音声信号増幅装置１に電源が投入され、第１のコンデンサ１２への充電が完了すると、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力が選択回路１４で選択されてクロック生成回路２０に供給されるように、選択回路１４を制御する（ステップＳ１０６）。

すなわち、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２への充電が完了すると、第１のコンデンサ１２を選択する指示を示す信号が、制御回路１５から選択回路１４に送信される。これにより、クロック生成回路２０に供給される電力は、定電圧生成回路１１で生成された直流電力から、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力に切り替わる。すなわち、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力が、選択回路１４からクロック生成回路２０に供給される。こうして、クロック生成回路２０は、第１のコンデンサ１２から直流電力を供給されるようになる。

ステップＳ１０６の後、制御回路１５は、定電圧生成回路１１を制御して定電圧生成回路１１の動作を停止させる（ステップＳ１０７）。

具体的には、定電圧生成回路１１を停止させる指示を示す信号が、制御回路１５から定電圧生成回路１１に送信されることで、定電圧生成回路１１は動作を停止する。

なお、次に定電圧生成回路１１が動作するのは、動作中の音声信号増幅装置１の動作が停止され、再度、音声信号増幅装置１に電源が投入された後になる。すなわち、電源回路１０においては、クロック生成回路２０に供給される電力が、定電圧生成回路１１で生成された直流電力から、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力に切り替わり、定電圧生成回路１１の動作が停止すると、クロック生成回路２０に供給される電力は、音声信号増幅装置１の動作が停止されるまで、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力となる。

ステップＳ１０４においてＹｅｓと判定された後、制御回路１５は、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が停止するように、第１の充電回路１３を制御する（ステップＳ１０８）。

具体的には、制御回路１５は、信号Ｃｈａｒｇｅ１をＬレベルに維持したまま、Ｃｈａｒｇｅ２をＨレベルからＬレベルに変更する。これにより、トランジスタ７ａ、７ｂはともにオフとなり、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への電流が停止されて、第１のコンデンサ１２に対する充電は停止する。

このように、電源回路１０においては、音声信号増幅装置１に電源が投入されると、まず、定電圧生成回路１１からクロック生成回路２０へ直流電力の供給が開始され、それとほぼ同時に、第１のコンデンサ１２への充電が開始される。第１のコンデンサ１２への充電が完了すると（すなわち、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値に達すると）、クロック生成回路２０へ供給される電力は、定電圧生成回路１１で生成された直流電力から、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力に変更される。これにより、クロック生成回路２０は、第１のコンデンサ１２から直流電力を供給される。

次に、第１のコンデンサ１２への充電が完了した後の電源回路１０の動作について説明する。

図５は、実施の形態１における第１のコンデンサ１２の充電が完了した後の電源回路１０の一動作例を示すフローチャートである。

ステップＳ１０８の後、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧と予め定められた第３閾値とを比較し、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第３閾値以下か否かを判定する（ステップＳ２００）。

ステップＳ２００では、制御回路１５は、ステップＳ１０２、Ｓ１０４と同様に、信号Ｓｅｎｓｅ（図３参照）の電圧を測定することで、第１のコンデンサ１２の充電電圧を検出する。なお、ステップＳ２００で制御回路１５が使用する第３閾値は、例えば４．３（Ｖ）に設定されているものとするが、本実施の形態は第３閾値を何らこの数値に限定するものではなく、他の数値に設定されてもよい。なお、第３閾値は、第１閾値よりも大きく第２閾値よりも小さい数値に設定されているものとする。

ステップＳ２００において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第３閾値（例えば、４．３（Ｖ））より高いと判定された場合（ステップＳ２００でＮｏ）、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第３閾値以下になるまで、ステップＳ２００の判定を繰り返し行う。

ステップＳ２００において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第３閾値（例えば、４．３（Ｖ））以下であると判定された場合（ステップＳ２００でＹｅｓ）、制御回路１５は、処理をステップＳ２０１に進める。

制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧と予め定められた第４閾値とを比較し、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第４閾値以下か否かを判定する。あわせて、制御回路１５は、音声信号増幅装置１に入力された音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

なお、ステップＳ２０１で制御回路１５が使用する第４閾値は、例えば３．８（Ｖ）に設定されているものとするが、本実施の形態は第４閾値を何らこの数値に限定するものではなく、他の数値に設定されてもよい。なお、第４閾値は、第１閾値よりも小さい数値に設定されているものとする。

なお、第２閾値及び第４閾値は、クロック生成回路２０の仕様に応じて設定されてもよい。例えば、クロック生成回路２０の仕様において、クロック生成回路２０に供給される電力の電圧が３．８（Ｖ）〜４．７（Ｖ）に設定されていれば、第２閾値を４．７（Ｖ）に設定し、第４閾値を３．８（Ｖ）に設定してもよい。これにより、第１のコンデンサ１２の充電電圧は３．８（Ｖ）〜４．７（Ｖ）の範囲内に維持されるので、クロック生成回路２０を安定に動作させることができる。また、第１閾値及び第３閾値は、第２閾値、第３閾値、及び電源回路１０の仕様等に基づき適切に設定されることが望ましい。

なお、制御回路１５は、音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判定するために、音声信号を検出する回路（図示せず）を備えてもよい。あるいは、制御回路１５の外部に音声信号を検出するための音声信号検出回路（図示せず）を備え、制御回路１５は、その音声信号検出回路から出力される検出結果を示す信号を受け取ることで、音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判定するように構成されてもよい。

ステップＳ２０１において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））より高いと判定され、かつ、音声信号は無音を示す信号になっていないと判定された場合（ステップＳ２０１でＮｏ）、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第４閾値以下になるか、又は、音声信号が無音を示す信号になるまで、ステップＳ２０１の判定を繰り返し行う。

ステップＳ２０１において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））以下であると判定された場合、又は、音声信号は無音を示す信号になっていると判定された場合（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、制御回路１５は、第１の充電回路１３が高速充電モードで第１のコンデンサ１２を充電するように、第１の充電回路１３を制御する（ステップＳ２０２）。

すなわち、ステップＳ２０２の処理は、ステップＳ２０１において、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））以下であるか否かの判定、及び、音声信号が無音を示す信号になっているか否かの判定、の少なくとも一方にＹｅｓの判定がなされた場合に、実行される。なお、ステップＳ２０２は、図４に示したステップＳ１０３の処理と実質的に同じであるので、繰り返しの説明を省略する。

電源回路１０は、ステップＳ２００〜Ｓ２０２の処理を実行することにより、以下のように動作する。

制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が、充電完了時の電圧（例えば、４．７（Ｖ））からあまり低下していないと判断したとき、すなわち第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値から第３閾値の範囲内（例えば、４．３（Ｖ）より高く４．７（Ｖ）以下）にあるときは、「第１の充電回路１３が動作して第１の充電回路１３にノイズが発生すること」を抑制するように動作する。すなわち、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値から第３閾値の範囲内のときは、第１のコンデンサ１２への充電を行わないように第１の充電回路１３を制御する。

第１のコンデンサ１２の充電電圧が、充電完了時の電圧（例えば、４．７（Ｖ））からさらに低下して第３閾値から第４閾値の範囲内（例えば、３．８（Ｖ）より高く４．３（Ｖ）以下）になったとき、制御回路１５は、音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判定する。

すなわち、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が低下して第３閾値（例えば、４．３（Ｖ））以下になったときは、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第３閾値から第４閾値の範囲内（例えば、３．８（Ｖ）より高く４．３（Ｖ）以下）であれば、音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判断する。そして、音声信号が無音を示す信号になっていなければ、第１の充電回路１３に第１のコンデンサ１２への充電を指示しない。音声信号が無音を示す信号になっていれば、ステップＳ２０２を実行して、第１の充電回路１３が第１のコンデンサ１２を高速充電モードで充電するように第１の充電回路１３を制御する。

そして、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧がさらに低下して第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））以下になれば、音声信号が無音を示す信号になっているか否かにかかわらず、ステップＳ２０２を実行して、第１のコンデンサ１２を高速充電モードで充電するように第１の充電回路１３を制御する。

ステップＳ２０２の実行後は、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧と予め定められた第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））とを比較し、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））未満であると判定された場合（ステップＳ２０３でＮｏ）、制御回路１５は、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が高速充電モードに維持されるように、第１の充電回路１３を制御する。すなわち、制御回路１５は、信号Ｃｈａｒｇｅ１をＬレベルに維持し、信号Ｃｈａｒｇｅ２をＨレベルに維持する。そして、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））以上になるまで、ステップＳ２０３の判定を繰り返し行う。

ステップＳ２０３において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））以上であると判定された場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２への充電が完了する（ステップＳ２０４）。

そして、制御回路１５は、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が停止するように、第１の充電回路１３を制御する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５の処理は、図４に示したステップＳ１０８の処理と実質的に同じであるので、繰り返しの説明を省略する。

ステップＳ２０５の後は、ステップＳ２００に戻り、ステップＳ２００以降の一連の処理が、音声信号増幅装置１の動作が停止されるまで、繰り返し実行される。

このように、制御回路１５は、選択回路１４が第１のコンデンサ１２に充電された直流電力を選択してクロック生成回路２０に供給するように選択回路１４を制御した後に（ステップＳ１０６の実行後に）、第１のコンデンサ１２の充電電圧が低下して第４閾値以下になった場合、ステップＳ２０２を実行して、第１の充電回路１３が第１のコンデンサ１２を高速充電モードで充電するように第１の充電回路１３を制御する。このとき、クロック生成回路２０には、定電圧生成回路１１によって生成された直流電力は供給されない。

すなわち、本実施の形態において、制御回路１５は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が低下して第３閾値（例えば、４．３（Ｖ））以下になり、かつ音声信号が無音を示す信号になった場合、又は、第１のコンデンサ１２の充電電圧がさらに低下して第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））以下になった場合、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力をクロック生成回路２０に供給しながら、ステップＳ２０２〜Ｓ２０４を実行して、第１のコンデンサ１２が高速充電モードで充電されるように第１の充電回路１３を制御する。

［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、音声信号増幅装置は、音声信号を増幅する音声信号増幅装置であって、音声信号の増幅に用いられるクロックを生成するクロック生成回路と、クロック生成回路に供給する直流電力を入力電力から生成する電源回路と、を備える。電源回路は、入力電力から定電圧の直流電力を生成する定電圧生成回路と、第１のコンデンサと、入力電力を用いて第１のコンデンサを充電する第１の充電回路と、選択回路と、を備える。選択回路は、定電圧生成回路で生成された直流電力及び第１のコンデンサに充電された直流電力のうちの１つの直流電力を選択してクロック生成回路に供給する。

また、本実施の形態において、電源装置は、入力電力から定電圧の直流電力を生成する定電圧生成回路と、第１のコンデンサと、入力電力を用いて第１のコンデンサを充電する第１の充電回路と、選択回路と、を備える。選択回路は、定電圧生成回路で生成された直流電力及び第１のコンデンサに充電された直流電力のうちの１つの直流電力を選択して出力する。

なお、音声信号増幅装置１は音声信号増幅装置の一例である。クロック生成回路２０はクロック生成回路の一例である。電源回路１０は電源回路の一例である。定電圧生成回路１１は定電圧生成回路の一例である。第１のコンデンサ１２は第１のコンデンサの一例である。第１の充電回路１３は第１の充電回路の一例である。選択回路１４は選択回路の一例である。電源回路１０は電源装置の一例である。

例えば、実施の形態１に示した音声信号増幅装置１の動作例では、電源回路１０からクロック生成回路２０にノイズが伝播すると、クロック生成回路２０は、そのノイズの影響を受けたクロックを生成する可能性がある。ノイズの影響を受けたクロックが増幅回路３０に供給され、そのクロックに基づいて音声信号が増幅されると、出力音声信号の歪が増え、Ｓ／Ｎ比が悪化する可能性がある。そのため、電源回路１０からクロック生成回路２０へは、できるだけノイズの伝播を抑制して、安定な直流電力を供給することが望ましい。

電源回路１０が備える定電圧生成回路１１は、入力電力から直流電力を生成して出力する動作を連続的に行う。そのため、定電圧生成回路１１はノイズの影響を受けやすい。したがって、定電圧生成回路１１からクロック生成回路２０へ直流電力が供給されているときに、例えば入力電力にノイズが発生したりすると、そのノイズの影響を受けた定電圧生成回路１１からクロック生成回路２０にノイズが伝播する可能性がある。

一方、第１のコンデンサ１２では、第１のコンデンサ１２が有するコンデンサ５ａ〜５ｃに充電された電力が直流電力として使用される。したがって、例えば入力電力にノイズが発生したとしても、第１のコンデンサ１２から供給される直流電力は、そのノイズの影響を受けにくい。

これにより、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２をノイズが発生しにくい電池のような電力源として扱うことができる。

また、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力が選択回路１４で選択されているとき、ノイズが発生しやすい定電圧生成回路１１とクロック生成回路２０とは電気的に切り離される。また、クロック生成回路２０は、入力電力を供給している電源からも電気的に切り離される。したがって、電源回路１０が、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力をクロック生成回路２０に供給するときは、電源回路１０からクロック生成回路２０へのノイズの伝播を抑制し、安定した直流電力をクロック生成回路２０へ供給することができる。

本実施の形態において、電源回路は、制御回路をさらに備えてもよい。制御回路は、音声信号増幅装置に電源が投入されると、定電圧生成回路で生成された直流電力が選択回路で選択されてクロック生成回路に供給されるように選択回路を制御し、かつ第１のコンデンサが第１の充電回路によって充電されるように第１の充電回路を制御してもよい。

本実施の形態において、制御回路は、音声信号増幅装置に電源が投入された後、第１のコンデンサの充電電圧が予め定められた閾値に達したときに、第１のコンデンサに充電された直流電力が選択回路で選択されてクロック生成回路に供給されるように選択回路を制御してもよい。

なお、制御回路１５は制御回路の一例である。第２閾値は、予め定められた閾値の一例である。

これにより、例えば実施の形態１に示した音声信号増幅装置１の動作例では、音声信号増幅装置１に電源が投入された後は、第１の充電回路１３による第１のコンデンサ１２への充電が開始され、また、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値に達するまでは、クロック生成回路２０へは、定電圧生成回路１１によって生成された直流電力が供給される。

第１のコンデンサ１２に備えられたコンデンサ５ａ〜５ｃが、例えば電気二重層コンデンサであれば、第１のコンデンサ１２の充電が完了するまで（第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値に達するまで）に、相対的に長い時間がかかる。すなわち、第１のコンデンサ１２が直流電力を供給可能になるまでに、相対的に長い時間がかかる。しかし、実施の形態１に示した音声信号増幅装置１では、上述の動作により、音声信号増幅装置１に電源が投入された直後から、クロック生成回路２０に直流電力を供給することができる。

また、電源回路１０は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値に達した後は、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力をクロック生成回路２０に供給する。

すなわち、音声信号増幅装置１においては、定電圧生成回路１１で生成された直流電力が電源回路１０からクロック生成回路２０へ供給される期間は、音声信号増幅装置１に電源が投入されてから、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２の閾値に達するまでの期間だけであり、その期間以外は、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力がクロック生成回路２０へ供給される。したがって、電源回路１０は、クロック生成回路２０へ電力を供給するときに、クロック生成回路２０へのノイズの伝播を抑制することができる。

本実施の形態において、制御回路は、第１のコンデンサに充電された直流電力が選択回路で選択されてクロック生成回路に供給されるように選択回路を制御するときに、定電圧生成回路の動作が停止するように定電圧生成回路を制御してもよい。

これにより、例えば実施の形態１に示した音声信号増幅装置１の動作例では、クロック生成回路２０が、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力を供給されるとき、定電圧生成回路１１の動作は停止する。定電圧生成回路１１の動作が停止することで、定電圧生成回路１１でのノイズの発生が抑制されるため、クロック生成回路２０へのノイズの伝播を抑制することができる。

本実施の形態において、制御回路は、第１のコンデンサに充電された直流電力が選択回路で選択されてクロック生成回路に供給されるように選択回路を制御するときには、第１のコンデンサへの充電を停止するように第１の充電回路を制御してもよい。

これにより、例えば実施の形態１に示した音声信号増幅装置１の動作例では、クロック生成回路２０が、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力を供給されるとき、第１の充電回路１３の動作は停止する。これにより、第１の充電回路１３でのノイズの発生が抑制されるため、クロック生成回路２０へのノイズの伝播を抑制することができる。

本実施の形態において、第１の充電回路は、充電速度が異なる２種類の充電モードを切り替えて第１のコンデンサを充電してもよい。制御回路は、音声信号増幅装置に電源が投入された後は、充電速度が遅い方の充電モードで第１のコンデンサが充電されるように第１の充電回路を制御してもよい。

本実施の形態において、制御回路は、音声信号増幅装置に電源が投入された後から、第１のコンデンサの充電電圧が予め定められた第１閾値に達するまでは、充電速度が遅い方の充電モードで第１のコンデンサが充電され、第１のコンデンサの充電電圧が第１閾値以上になった後は、第１のコンデンサの充電電圧が第１の閾値よりも数値が大きい第２閾値に達するまでは、充電速度が速い方の充電モードで第１のコンデンサが充電され、第１のコンデンサの充電電圧が第２閾値以上になったら第１のコンデンサへの充電を停止する、ように第１の充電回路を制御してもよい。

本実施の形態において、制御回路は、第１のコンデンサの充電電圧が、第１閾値よりも数値が大きく第２閾値よりも数値が小さい第３閾値以下になり、かつ、音声信号が無音を示す信号になっているときに、第１のコンデンサが第１の充電回路によって充電されるように、第１の充電回路を制御してもよい。

本実施の形態において、制御回路は、第１のコンデンサの充電電圧が、第１閾値よりも数値が小さい第４閾値以下になったときに、第１のコンデンサが第１の充電回路によって充電されるように、第１の充電回路を制御してもよい。

なお、低速充電モードは、充電速度が遅い方の充電モードの一例である。高速充電モードは、充電速度が速い方の充電モードの一例である。

例えば実施の形態１に示した音声信号増幅装置１の動作例では、第１のコンデンサ１２への充電が開始された直後は、第１のコンデンサ１２の充電電圧が相対的に低いため、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２に相対的に大きな電流が流れる可能性がある。そして、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２に大電流が流れると、第１の充電回路１３にかかる負荷が増大するだけでなく、第１のコンデンサ１２が有するコンデンサの劣化を早める恐れがある。また、第１の充電回路１３に流れる電流量に大きな変化が生じることで、電源回路１０にノイズが発生する可能性がある。

しかし、電源回路１０においては、第１のコンデンサ１２への充電が開始されてから第１のコンデンサ１２の充電電圧が第１閾値に達するまでの期間は、低速充電モードで第１のコンデンサ１２が充電されるので、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２に流れる電流量を抑制できる。したがって、第１の充電回路１３にかかる負荷を抑制し、第１のコンデンサ１２が有するコンデンサの劣化を抑制することができる。さらに、電源回路１０に発生するノイズを抑制することができる。

また、電源回路１０においては、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第１閾値に達してから第２閾値に達するまでの期間は、第１のコンデンサ１２は、低速充電モードから高速充電モードに切り替えて充電される。このとき、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第１の閾値に達することで、入力電力の電圧Ｖｉｎと第１のコンデンサ１２の充電電圧との電圧差は相対的に小さくなる。そのため、その期間に高速充電モードで第１のコンデンサ１２が充電されても、第１のコンデンサ１２へ流れる電流量は、相対的に抑制される。

そして、第１のコンデンサ１２は、高速充電モードで（すなわち、より短時間で）充電されることで、低速充電のままで充電されるよりも短時間で充電が完了する。第１のコンデンサ１２が充電されるときに、第１の充電回路１３ではノイズが発生することがある。そして、第１のコンデンサ１２を充電しながら、第１のコンデンサ１２からクロック生成回路２０に直流電力が供給されるときに、電源回路１０からクロック生成回路２０にノイズが伝播する可能性がある。しかし、第１のコンデンサ１２が高速充電モードで充電されることで、クロック生成回路２０がノイズの影響を受ける時間を相対的に短縮することができる。

また、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２の充電電圧が低下して第３閾値以下になったときは、音声信号が無音を示す信号になっていれば、第１のコンデンサ１２は高速充電モードで充電される。

上述したように、第１のコンデンサ１２を充電しながら、第１のコンデンサ１２からクロック生成回路２０に直流電力が供給されるときは、電源回路１０からクロック生成回路２０にノイズが伝播する可能性がある。しかし、音声信号が無音を示す信号になっているので、仮に電源回路１０からクロック生成回路２０へノイズが伝播したとしても、その影響は、実質的には、問題ないと言える程度に小さい。

また、電源回路１０では、第１のコンデンサ１２の充電電圧が低下して第４閾値以下になったときは、第１のコンデンサ１２は高速充電モードで充電されるので、第１のコンデンサ１２の充電を相対的に早く完了することができる。

また、本実施の形態において、電源制御方法は、機器に電力を供給する電源装置を制御する方法である。その電源装置は、入力電力から定電圧の直流電力を生成する定電圧生成回路と、第１のコンデンサと、入力電力を用いて第１のコンデンサを充電する第１の充電回路と、定電圧生成回路で生成された直流電力及び第１のコンデンサに充電された直流電力のうちの１つの直流電力を選択して機器に供給する選択回路と、を備える。その電源制御方法は、電源装置に電源が投入されると、定電圧生成回路で生成された直流電力が選択回路で選択されて機器に供給されるように選択回路が制御され、かつ第１のコンデンサが第１の充電回路によって充電されるように第１の充電回路が制御される。電源装置に電源が投入された後、第１のコンデンサの充電電圧が予め定められた閾値に達すると、第１のコンデンサに充電された直流電力が選択回路で選択されて機器に供給されるように選択回路が制御される。

（実施の形態２）
以下、図６〜図８を用いて、実施の形態２を説明する。

［２−１．構成］
実施の形態２における音声信号増幅装置１ａの構成及び動作は、実施の形態１で説明した音声信号増幅装置１と実質的に同じであるが、電源回路１０に代えて電源回路１０ａを備える点が、音声信号増幅装置１と異なる。したがって、実施の形態２では、実施の形態１で説明した構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ符号を付与して説明を省略し、また、音声信号増幅装置１ａには符号のみ付与し構成に関する図示も省略する。以下では、実施の形態１と構成が異なる電源回路１０ａについて説明する。

図６は、実施の形態２における電源回路１０ａの一構成例を模式的に示すブロック図である。

電源回路１０ａは、定電圧生成回路１１と、第１のコンデンサ１２と、第１の充電回路１３と、選択回路１４ａと、制御回路１５ａと、第２のコンデンサ１６と、第２の充電回路１７と、を備える。電源回路１０ａは、第２のコンデンサ１６及び第２の充電回路１７を備える点が、実施の形態１における電源回路１０と異なる。なお、定電圧生成回路１１、第１のコンデンサ１２、及び第１の充電回路１３は、実施の形態１で説明した同ブロックと実質的に同じ構成及び動作であるので、これらについての説明は省略する。

第２のコンデンサ１６は、第２の充電回路１７によって充電されるコンデンサを有する。第２のコンデンサ１６が有するコンデンサは、例えば、電気二重層コンデンサである。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、第２のコンデンサ１６が有するコンデンサが充電されることを、便宜的に「第２のコンデンサ１６が充電される」と表記する。

第２の充電回路１７は、交流電源又は直流電源等の電源（図示せず）から供給される入力電力を用いて第２のコンデンサ１６を充電する回路である。

なお、第２のコンデンサ１６及び第２の充電回路１７は、図３に示した第１のコンデンサ１２及び第１の充電回路１３と実施的に同じ構成及び動作であるので、詳細な説明は省略する。

選択回路１４ａは、定電圧生成回路１１で生成された直流電力、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力、及び第２のコンデンサ１６に充電された直流電力、の３つの直流電力から１つの直流電力を選択して出力する回路である。選択回路１４ａから出力される直流電力は、例えばクロック生成回路２０に供給される。選択回路１４ａは、制御回路１５ａから、定電圧生成回路１１、第１のコンデンサ１２、及び第２のコンデンサ１６のうちの１つを選択する指示を示す信号を受けると、その信号に基づき、定電圧生成回路１１、第１のコンデンサ１２、又は第２のコンデンサ１６のいずれかの直流電力を選択して出力する。

なお、選択回路１４ａは、例えばトランジスタスイッチを用いた公知の３入力１出力回路で実現することができるので、詳細な説明は省略する。

制御回路１５ａは、定電圧生成回路１１、第１の充電回路１３、選択回路１４ａ、及び第２の充電回路１７を制御するように構成された回路である。制御回路１５ａは、例えば、公知のマイクロコンピュータと、そのマイクロコンピュータに、制御対象の各回路を後述のフローチャートに基づき制御する動作を実行させるように作成されたプログラム（マイクロコンピュータ用のソフトウエア）と、そのプログラムを記憶した公知の記憶媒体（又は、記憶装置）と、によって実現することができる。したがって、制御回路１５ａの構成に関する詳細な説明は省略する。なお、制御回路１５ａは、同様の動作を行うように構成された他の回路（例えば、半導体集積回路、等）によって実現されてもよい。また、制御回路１５ａは、実施の形態１に示した制御回路１５と同様に、第１のコンデンサ１２の充電電圧及び第２のコンデンサ１６の充電電圧を検出することができるように構成されている。

また、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７に、制御回路１５ａから第１の充電回路１３へ入力される信号Ｃｈａｒｇｅ１及び信号Ｃｈａｒｇｅ２と同様の信号Ｃｈａｒｇｅ１及び信号Ｃｈａｒｇｅ２を入力する。そして、制御回路１５ａは、第１の充電回路１３を制御するときと同様に、信号Ｃｈａｒｇｅ１及び信号Ｃｈａｒｇｅ２を用いて第２の充電回路１７を制御する。

なお、制御回路１５ａは、例えば図６に破線で示すように、入力電力の電圧Ｖｉｎを監視し、電圧Ｖｉｎが所定の電圧に達したときに、音声信号増幅装置１ａに電源が投入された、と判断するように構成されてもよい。あるいは、音声信号増幅装置１ａに電源が投入されたことを示す信号が制御回路１５ａに入力されるように構成されてもよい。

また、制御回路１５ａは、実施の形態１に示した制御回路１５と同様に、音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判定するための音声信号検出回路（図示せず）を備えてもよい。あるいは、制御回路１５ａの外部に備えられた音声信号検出回路（図示せず）から出力される検出結果を示す信号を受け取ることで、音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判定するように構成されてもよい。

［２−２．動作］
以上のように構成された実施の形態２における音声信号増幅装置１ａについて、その動作を以下に説明する。

まず、音声信号増幅装置１ａに電源が投入されたときの電源回路１０ａの動作について説明する。

図７は、実施の形態２における音声信号増幅装置１ａに電源が投入されたときの電源回路１０ａの一動作例を示すフローチャートである。

なお、図７に示すステップＳ３００〜Ｓ３０８の各動作は、制御回路１５が制御回路１５ａに変更されている点を除き、図４に示したステップＳ１００〜Ｓ１０８の各動作と実質的に同じであるので、説明を省略する。以下、ステップＳ３０９以降の動作について説明する。

制御回路１５ａは、ステップＳ３０８で、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が停止するように第１の充電回路１３を制御した後は、第２の充電回路１７が低速充電モードで第２のコンデンサ１６を充電するように、第２の充電回路１７を制御する（ステップＳ３０９）。

第２の充電回路１７は、第１の充電回路１３と同様に、充電速度が異なる２種類の充電モード（すなわち、低速充電モードと高速充電モード）で第２のコンデンサ１６を充電することができる。そして、ステップＳ３０９では、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７が低速充電モードで第２のコンデンサ１６を充電するように、第２の充電回路１７を制御する。これにより、ステップＳ３０１における第１の充電回路１３と同様に、第２の充電回路１７にかかる負荷は抑制される。

次に、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６の充電電圧と予め定められた第１閾値（例えば、４（Ｖ））とを比較し、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第１閾値以上か否かを判定する（ステップＳ３１０）。

ステップＳ３１０において、第２のコンデンサ１６の充電電圧は第１閾値（例えば、４（Ｖ））未満であると判定された場合（ステップＳ３１０でＮｏ）、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７から第２のコンデンサ１６への充電が低速充電モードに維持されるように、第２の充電回路１７を制御する。そして、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第１閾値（例えば、４（Ｖ））以上になるまで、ステップＳ３１０の判定を繰り返し行う。

ステップＳ３１０において、第２のコンデンサ１６の充電電圧は第１閾値（例えば、４（Ｖ））以上であると判定された場合（ステップＳ３１０でＹｅｓ）、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７が第２のコンデンサ１６を高速充電モードで充電するように、第２の充電回路１７を制御する（ステップＳ３１１）。

次に、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６の充電電圧と予め定められた第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））とを比較し、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第２閾値以上か否かを判定する（ステップＳ３１２）。

ステップＳ３１２において、第２のコンデンサ１６の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））未満であると判定された場合（ステップＳ３１２でＮｏ）、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７から第２のコンデンサ１６への充電が高速充電モードに維持されるように、第２の充電回路１７を制御する。そして、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））以上になるまで、ステップＳ３１２の判定を繰り返し行う。

ステップＳ３１２において、第２のコンデンサ１６の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））以上であると判定された場合（ステップＳ３１２でＹｅｓ）、電源回路１０ａでは、第２のコンデンサ１６への充電が完了する（ステップＳ３１３）。

そして、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７から第２のコンデンサ１６への充電が停止するように、第２の充電回路１７を制御する（ステップＳ３１４）。

このように、電源回路１０ａにおいては、音声信号増幅装置１ａに電源が投入されると、実施の形態１と同じく、定電圧生成回路１１からクロック生成回路２０へ直流電力の供給が開始され、それとほぼ同時に、第１のコンデンサ１２への充電が開始される。第１のコンデンサ１２への充電が完了すると（すなわち、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値に達すると）、クロック生成回路２０へ供給される電力は、定電圧生成回路１１で生成された直流電力から、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力に変更される。このとき、定電圧生成回路１１及び第１の充電回路１３の動作は停止する。また、第１のコンデンサ１２への充電が完了すると、第２のコンデンサ１６への充電が開始される。第２のコンデンサ１６への充電が完了すると（すなわち、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第２閾値に達すると）、第２の充電回路１７の動作は停止する。

なお、図７に示すステップＳ３０１〜Ｓ３１４の各動作は、第１のコンデンサ１２と第２のコンデンサ１６とを入れ替えて実行されてもよい。すなわち、先に第２のコンデンサ１６への充電が開始されてもよい。その場合、図８に示すステップＳ４００〜Ｓ４０６の各動作は、第１のコンデンサ１２と第２のコンデンサ１６とを入れ替えて実行されるものとする。

次に、第２のコンデンサ１６への充電が完了した後の電源回路１０ａの動作について説明する。

図８は、実施の形態２における第１のコンデンサ１２の充電が完了した後の電源回路１０ａの一動作例を示すフローチャートである。

なお、図８に示すステップＳ４００、Ｓ４０１の各動作は、制御回路１５が制御回路１５ａに変更されている点を除き、図５に示したステップＳ２００、Ｓ２０１の各動作と実質的に同じであるので、説明を省略する。以下、ステップＳ４０２以降の動作について説明する。

ステップＳ４０１において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））以下であると判定された場合、又は、音声信号は無音を示す信号になっていると判定された場合（ステップＳ４０１でＹｅｓ）、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力が選択回路１４ａで選択されてクロック生成回路２０に供給されるように、選択回路１４ａを制御する（ステップＳ４０２）。

すなわち、電源回路１０ａでは、ステップＳ４０１において、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））以下であるか否かの判定、及び、音声信号が無音を示す信号になっているか否かの判定、の少なくとも一方にＹｅｓの判定がなされた場合に、第２のコンデンサ１６を選択する指示を示す信号が、制御回路１５ａから選択回路１４ａに送信される。これにより、クロック生成回路２０に供給される電力は、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力から第２のコンデンサ１６に充電された直流電力に切り替わる。すなわち、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力が、選択回路１４ａからクロック生成回路２０に供給される。

次に、制御回路１５ａは、第１の充電回路１３が高速充電モードで第１のコンデンサ１２を充電するように、第１の充電回路１３を制御する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の処理は、図４に示したステップＳ１０３の処理と実質的に同じである。

次に、制御回路１５ａは、第１のコンデンサ１２の充電電圧と予め定められた第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））とを比較し、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値以上か否かを判定する（ステップＳ４０４）。ステップＳ４０４の処理は、図４に示したステップＳ１０４の処理と実質的に同じである。

ステップＳ４０４において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））未満であると判定された場合（ステップＳ４０４でＮｏ）、制御回路１５ａは、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が高速充電モードに維持されるように、第１の充電回路１３を制御する。

ステップＳ４０４において、第１のコンデンサ１２の充電電圧は第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））以上であると判定された場合（ステップＳ４０４でＹｅｓ）、電源回路１０ａでは、第１のコンデンサ１２への充電が完了する（ステップＳ４０５）。

そして、制御回路１５ａは、第１の充電回路１３から第１のコンデンサ１２への充電が停止するように、第１の充電回路１３を制御する（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６の処理は、図４に示したステップＳ１０８の処理と実質的に同じである。

このように、制御回路１５ａは、選択回路１４ａが第１のコンデンサ１２に充電された直流電力を選択してクロック生成回路２０に供給するように選択回路１４ａを制御した後に（ステップＳ３０６の実行後に）、第１のコンデンサ１２の充電電圧が低下して第３閾値（例えば、４．３（Ｖ））以下になり、かつ音声信号が無音を示す信号になった場合、又は、第１のコンデンサ１２の充電電圧がさらに低下して第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））以下になった場合、ステップＳ４０２を実行して、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力が選択回路１４ａで選択されてクロック生成回路２０に供給されるように選択回路１４ａを制御する。さらに、制御回路１５ａは、ステップＳ４０３を実行して、第１の充電回路１３が第１のコンデンサ１２を高速充電モードで充電するように第１の充電回路１３を制御する。

実施の形態１では、図５に示したように、ステップＳ２０１でＹｅｓと判定され、ステップＳ２０２が実行されて第１のコンデンサ１２が高速充電モードで充電されているとき、選択回路１４では、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力が選択されたままとなっている。すなわち、実施の形態１に示した電源回路１０では、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力がクロック生成回路２０に供給されながら、第１のコンデンサ１２が充電されるように、制御回路１５が各ブロックを制御する。

一方、本実施の形態の電源回路１０ａでは、ステップＳ４０１でＹｅｓと判定され、ステップＳ４０３が実行されて第１のコンデンサ１２が充電されるとき、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力がクロック生成回路２０に供給されるように、制御回路１５ａが各ブロックを制御する。

ステップＳ４０６の後は、ステップＳ４００に戻り、ステップＳ４００〜Ｓ４０６の一連の動作が、第１のコンデンサ１２と第２のコンデンサ１６とを入れ替えて、実行される（図示せず）。

すなわち、図８に示すステップＳ４０６の後のステップＳ４００では、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６の充電電圧と、第３閾値（例えば、４．３（Ｖ））とを比較し、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第３閾値以下か否かを判定する。

ステップＳ４０１では、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６の充電電圧と第４閾値（例えば、３．８（Ｖ））とを比較し、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第４閾値以下か否かを判定する。あわせて、制御回路１５ａは、音声信号増幅装置１ａに入力された音声信号が無音を示す信号になっているか否かを判定する。

ステップＳ４０２では、制御回路１５ａは、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力が選択回路１４ａで選択されてクロック生成回路２０に供給されるように、選択回路１４ａを制御する。

ステップＳ４０３では、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７が高速充電モードで第２のコンデンサ１６を充電するように、第２の充電回路１７を制御する。

ステップＳ４０４では、制御回路１５ａは、第２のコンデンサ１６の充電電圧と第２閾値（例えば、４．７（Ｖ））とを比較し、第２のコンデンサ１６の充電電圧が第２閾値以上か否かを判定する。

ステップＳ４０５では、第２のコンデンサ１６への充電が完了する。

そして、ステップＳ４０６では、制御回路１５ａは、第２の充電回路１７から第２のコンデンサ１６への充電が停止するように、第２の充電回路１７を制御する。

このステップＳ４０６の後は、ステップＳ４００に戻り、ステップＳ４００〜Ｓ４０６の一連の動作が、第１のコンデンサ１２と第２のコンデンサ１６とを入れ替えて（すなわち、図８に示す状態で）、再度実行される。

このように、本実施の形態におけるステップＳ４００〜Ｓ４０６の一連の動作は、第１のコンデンサ１２と第２のコンデンサ１６とを交互に入れ替えて、繰り返し（音声信号増幅装置１ａの動作が停止されるまで）実行される。

したがって、本実施の形態に示す電源回路１０ａは、以下のように動作する。クロック生成回路２０に、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力が供給されているときに、第１のコンデンサ１２の充電電圧が低下する等して第１のコンデンサ１２への充電が実行されるときは、クロック生成回路２０に供給される電力は、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力から、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力に変更される。第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値に達して充電が完了した後も、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力がクロック生成回路２０へ供給される動作が継続される。クロック生成回路２０に、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力が供給されているときに、第２のコンデンサ１６の充電電圧が低下する等して第２のコンデンサ１６への充電が実行されるときは、クロック生成回路２０に供給される電力は、第２のコンデンサ１６に充電された直流電力から、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力に変更される。このようにして、クロック生成回路２０には、第１のコンデンサ１２と第２のコンデンサ１６とから交互に直流電力が供給される。

なお、一方のコンデンサ（例えば、第１のコンデンサ１２）の充電中に、クロック生成回路２０に直流電力を供給している他方のコンデンサ（例えば、第２のコンデンサ１６）の充電電圧が第３閾値（例えば、４．３（Ｖ））以下にならないように、第１のコンデンサ１２が有するコンデンサ及び第２のコンデンサ１６が有するコンデンサには、大容量のコンデンサ（例えば、電気二重層コンデンサ）が使用されることが望ましい。

［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、電源回路は、実施の形態１に示した電源回路に、第２のコンデンサと、入力電力を用いて第２のコンデンサを充電する第２の充電回路と、をさらに備える。そして、選択回路は、定電圧生成回路で生成された直流電力、第１のコンデンサに充電された直流電力、及び第２のコンデンサに充電された直流電力のうちの１つの直流電力を選択してクロック生成回路に供給する。制御回路は、音声信号増幅装置に電源が投入されると、第２のコンデンサが第２の充電回路によって充電されるように第２の充電回路を制御する。さらに、制御回路は、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサのうちの、充電電圧が予め定められた閾値に達した方のコンデンサに充電された直流電力が選択回路で選択されてクロック生成回路に供給されるように選択回路を制御する。

なお、音声信号増幅装置１ａは音声信号増幅装置の一例である。電源回路１０ａは電源回路の一例である。第２のコンデンサ１６は第２のコンデンサの一例である。第２の充電回路１７は第２の充電回路の一例である。選択回路１４ａは選択回路の一例である。制御回路１５ａは制御回路の一例である。第２閾値は予め定められた閾値の一例である。

これにより、例えば実施の形態２に示した音声信号増幅装置１ａの動作例では、実施の形態１に示した音声信号増幅装置１と同様の効果を得ることができる。

すなわち、第２のコンデンサ１６は、第１のコンデンサ１２と同様に、ノイズが発生しにくい電池のような電力源として扱うことができる。また、電源回路１０ａでは、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力又は第２のコンデンサ１６に充電された直流電力が選択回路１４ａで選択されているとき、ノイズが発生しやすい定電圧生成回路１１とクロック生成回路２０とは電気的に切り離される。したがって、電源回路１０ａが、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力又は第２のコンデンサ１６に充電された直流電力をクロック生成回路２０に供給するときは、電源回路１０ａからクロック生成回路２０へのノイズの伝播を抑制し、安定した直流電力をクロック生成回路２０へ供給することができる。

また、音声信号増幅装置１ａに電源が投入された後は、第１の充電回路１３による第１のコンデンサ１２への充電が開始され、第２の充電回路１７による第２のコンデンサ１６への充電が開始される。そして、第１のコンデンサ１２の充電電圧又は第２のコンデンサ１６の充電電圧が第２閾値に達するまでは、クロック生成回路２０へは、定電圧生成回路１１によって生成された直流電力が供給される。そのため、実施の形態２に示す音声信号増幅装置１ａは、実施の形態１に示した音声信号増幅装置１と同様に、第１のコンデンサ１２及び第２のコンデンサ１６が有するコンデンサが例えば電気二重層コンデンサであり充電が完了するまで（充電電圧が第２閾値に達するまで）に相対的に長い時間がかかったとしても、音声信号増幅装置１ａに電源が投入された直後から、クロック生成回路２０に直流電力を供給することができる。

また、電源回路１０ａは、第１のコンデンサ１２の充電電圧又は第２のコンデンサ１６の充電電圧が第２閾値に達した後は、充電電圧が第２閾値に達した方のコンデンサに充電された直流電力をクロック生成回路２０に供給する。

このように、実施の形態２に示す音声信号増幅装置１ａにおいても、実施の形態１に示した音声信号増幅装置１と同様に、定電圧生成回路１１で生成された直流電力が電源回路１０ａからクロック生成回路２０へ供給される期間は、音声信号増幅装置１ａに電源が投入されてから、第１のコンデンサ１２又は第２のコンデンサ１６の充電電圧が第２の閾値に達するまでの期間だけであり、その期間以外は、第１のコンデンサ１２又は第２のコンデンサ１６に充電された直流電力がクロック生成回路２０へ供給される。したがって、電源回路１０ａは、クロック生成回路２０へ電力を供給するときに、クロック生成回路２０へのノイズの伝播を抑制することができる。

本実施の形態において、制御回路は、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサのうちの、選択回路で選択されている一方のコンデンサの充電電圧が第３閾値以下になりかつ音声信号が無音を示す信号になっている場合、又は、当該一方のコンデンサの充電電圧が第４閾値以下になった場合、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサのうちの他方のコンデンサに充電された直流電力が選択回路で選択されてクロック生成回路に供給されるように選択回路を制御する。また、制御回路は、当該一方のコンデンサが、第１の充電回路及び第２の充電回路のうちの、当該一方のコンデンサを充電する方の充電回路によって充電されるように、第１の充電回路又は第２の充電回路を制御する。

これにより、例えば実施の形態２に示した音声信号増幅装置１ａの動作例では、第１のコンデンサ１２及び第２のコンデンサ１６のうちの、クロック生成回路２０に直流電力を供給している一方のコンデンサの充電電圧が第３閾値以下になりかつ音声信号が無音を示す信号になっている場合、又は、当該一方のコンデンサの充電電圧が第４閾値以下になった場合、クロック生成回路２０に電力を供給するコンデンサは第１のコンデンサ１２及び第２のコンデンサ１６のうちの他方のコンデンサに切り替えられる。そして、クロック生成回路２０に直流電力を供給するコンデンサが当該一方のコンデンサから当該他方のコンデンサに切り替えられた後に、当該一方のコンデンサは充電される。したがって、電源回路１０ａでは、充電が行われるコンデンサと、直流電力をクロック生成回路２０に供給するコンデンサとが異なるので、電源回路１０ａからクロック生成回路２０へ電力を供給するときに、クロック生成回路２０へのノイズの伝播をより抑制することができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１及び２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適応可能である。また、上記実施の形態１及び２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１及び２では、クロック生成回路２０が、第１のコンデンサ１２又は第２のコンデンサ１６に充電された直流電力から電力を供給されるとき、定電圧生成回路１１の動作を停止する動作例を説明した。しかし、本開示は何らこの構成に限定されない。クロック生成回路２０が、第１のコンデンサ１２又は第２のコンデンサ１６に充電された直流電力から電力を供給されているとき、選択回路１４又は選択回路１４ａは、定電圧生成回路１１を選択していない。そのため、クロック生成回路２０と定電圧生成回路１１とは電気的に切り離されている。したがって、クロック生成回路２０が、第１のコンデンサ１２又は第２のコンデンサ１６に充電された直流電力を供給されているとき、定電圧生成回路１１は動作を継続してもよい。しかし、定電圧生成回路１１の動作が停止することで、ノイズの発生が抑制される。さらに、電源回路１０又は電源回路１０ａでの消費電力も抑制される。したがって、定電圧生成回路１１からクロック生成回路２０への電力供給が不要なときは、定電圧生成回路１１は動作を停止する方が望ましい。

実施の形態２では、クロック生成回路２０が第１のコンデンサ１２及び第２のコンデンサ１６のうちの一方のコンデンサから直流電力を供給されているとき、第１のコンデンサ１２及び第２のコンデンサ１６のうちの他方のコンデンサに対して充電がなされ、その充電が完了すると、他方のコンデンサを充電する充電回路（第１の充電回路１３又は第２の充電回路１７）の動作を停止する動作例を説明した。しかし、本開示は何らこの構成に限定されない。クロック生成回路２０が一方のコンデンサから直流電力を供給されているとき、選択回路１４ａは、他方のコンデンサを選択していない。そのため、クロック生成回路２０と、他方のコンデンサを充電する充電回路と、は電気的に切り離されている。したがって、クロック生成回路２０が一方のコンデンサから直流電力を供給されているとき、他方のコンデンサの充電が完了しても、他方のコンデンサを充電する充電回路は動作を継続してもよい。しかし、他方のコンデンサを充電する充電回路の動作が停止することで、ノイズの発生が抑制される。さらに、電源回路１０ａでの消費電力も抑制される。したがって、他方のコンデンサの充電が完了した後は、他方のコンデンサを充電する充電回路は動作を停止する方が望ましい。

実施の形態２では、音声信号増幅装置１ａに電源が投入された後、先に第１のコンデンサ１２が充電され、第１のコンデンサ１２の充電電圧が第２閾値に達した後に、第１のコンデンサ１２に充電された直流電力がクロック生成回路２０に供給される動作例を説明した。しかし、本開示は何らこの構成に限定されない。例えば、音声信号増幅装置１ａに電源が投入された後、先に第２のコンデンサ１６が充電されてもよい。あるいは、第１のコンデンサ１２及び第２のコンデンサ１６が同時に充電されてもよい。この構成では、制御回路１５ａは、先に充電電圧が第２閾値に達した方のコンデンサに充電された直流電力がクロック生成回路２０に供給されるように選択回路１４を制御してもよい。

実施の形態１及び２に第１閾値〜第４閾値として示した数値は単なる一例に過ぎない。第１閾値〜第４閾値の各数値はクロック生成回路２０や各部品の仕様等に応じて、適切に設定すればよい。ただし、第１閾値〜第４閾値の各数値は、第４閾値＜第１閾値＜第３閾値＜第２閾値の条件を満たすように設定されることが望ましい。

実施の形態１及び２においてフローチャートを用いて説明した各動作の順番は、何ら各フローチャートに図示した順番に限定されない。各動作の順番は、電源回路１０又は電源回路１０ａにおける動作に矛盾が生じない範囲で、入れ替わってもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、音声信号増幅装置に適用可能である。具体的には、Ｄ級アンプ等のデジタルオーディオアンプ等に、本開示は適用可能である。

１，１ａ 音声信号増幅装置
１０，１０ａ 電源回路
１１ 定電圧生成回路
１２ 第１のコンデンサ
１３ 第１の充電回路
１４，１４ａ 選択回路
１５，１５ａ 制御回路
１６ 第２のコンデンサ
１７ 第２の充電回路
２０ クロック生成回路
３０ 増幅回路
３１ ＤＳＰ
３２ ＰＷＭ処理部
３３ 増幅部
３４ ＬＰＦ
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｌ 抵抗
５ａ，５ｂ，５ｃ コンデンサ
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ トランジスタ
９ａ ダイオード

Claims (9)

1. 音声信号を増幅する音声信号増幅装置であって、
   前記音声信号の増幅に用いられるクロックを生成するクロック生成回路と、
   前記クロックを用いて前記音声信号に基づくＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号の振幅を増幅する増幅回路と、
   前記クロック生成回路に供給する直流電力を入力電力から生成する電源回路と、を備え、
   前記電源回路は、
   前記入力電力から定電圧の直流電力を生成する定電圧生成回路と、
   第１のコンデンサと、
   前記入力電力を用いて前記第１のコンデンサを充電する第１の充電回路と、
   前記定電圧生成回路で生成された直流電力及び前記第１のコンデンサに充電された直流電力のうちの１つの直流電力を選択して前記クロック生成回路に供給する選択回路と、
   前記音声信号増幅装置に電源が投入されると、前記定電圧生成回路で生成された直流電力が前記選択回路で選択されて前記クロック生成回路に供給されるように前記選択回路を制御し、かつ前記第１のコンデンサが前記第１の充電回路によって充電されるように前記第１の充電回路を制御し、前記音声信号増幅装置に電源が投入された後、前記第１のコンデンサの充電電圧が予め定められた閾値に達すると、前記第１のコンデンサに充電された直流電力が前記選択回路で選択されて前記クロック生成回路に供給されるように前記選択回路を制御する制御回路と、
   を備える、
   音声信号増幅装置。
2. 前記第１の充電回路は、充電速度が異なる２種類の充電モードを切り替えて前記第１のコンデンサを充電し、
   前記制御回路は、前記音声信号増幅装置に電源が投入された後は、充電速度が遅い方の充電モードで前記第１のコンデンサが充電されるように前記第１の充電回路を制御する、
   請求項１に記載の音声信号増幅装置。
3. 前記制御回路は、
   前記音声信号増幅装置に電源が投入された後から、前記第１のコンデンサの充電電圧が予め定められた第１閾値に達するまでは、前記充電速度が遅い方の充電モードで前記第１のコンデンサが充電され、前記第１のコンデンサの充電電圧が前記第１閾値以上になった後は、前記第１のコンデンサの充電電圧が前記第１の閾値よりも数値が大きい第２閾値に達するまでは、充電速度が速い方の充電モードで前記第１のコンデンサが充電され、前記第１のコンデンサの充電電圧が前記第２閾値以上になったら前記第１のコンデンサへの充電を停止する、ように前記第１の充電回路を制御する、
   請求項２に記載の音声信号増幅装置。
4. 前記制御回路は、
   前記第１のコンデンサの充電電圧が、前記第１閾値よりも数値が大きく前記第２閾値よりも数値が小さい第３閾値以下になり、かつ、前記音声信号が無音を示す信号になっているときに、前記第１のコンデンサが前記第１の充電回路によって充電されるように、前記第１の充電回路を制御する、
   請求項３に記載の音声信号増幅装置。
5. 前記制御回路は、
   前記第１のコンデンサの充電電圧が、前記第１閾値よりも数値が小さい第４閾値以下になったときに、前記第１のコンデンサが前記第１の充電回路によって充電されるように、前記第１の充電回路を制御する、
   請求項３に記載の音声信号増幅装置。
6. 前記制御回路は、前記第１のコンデンサに充電された直流電力が前記選択回路で選択されて前記クロック生成回路に供給されるように前記選択回路を制御するときは、前記定電圧生成回路の動作が停止するように前記定電圧生成回路を制御する、
   請求項１に記載の音声信号増幅装置。
7. 前記制御回路は、前記第１のコンデンサに充電された直流電力が前記選択回路で選択されて前記クロック生成回路に供給されるように前記選択回路を制御するときには、前記第１のコンデンサへの充電を停止するように前記第１の充電回路を制御する、
   請求項１に記載の音声信号増幅装置。
8. 前記電源回路は、
   第２のコンデンサと、
   前記入力電力を用いて前記第２のコンデンサを充電する第２の充電回路と、をさらに備え、
   前記選択回路は、
   前記定電圧生成回路で生成された直流電力、前記第１のコンデンサに充電された直流電力、及び前記第２のコンデンサに充電された直流電力のうちの１つの直流電力を選択して前記クロック生成回路に供給し、
   前記制御回路は、
   前記音声信号増幅装置に電源が投入されると、前記第２のコンデンサが前記第２の充電回路によって充電されるように前記第２の充電回路を制御し、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサのうちの、充電電圧が予め定められた閾値に達した方のコンデンサに充電された直流電力が前記選択回路で選択されて前記クロック生成回路に供給されるように前記選択回路を制御する、
   請求項１に記載の音声信号増幅装置。
9. 前記制御回路は、
   前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサのうちの、前記選択回路で選択されている一方のコンデンサの充電電圧が第３閾値以下になりかつ前記音声信号が無音を示す信号になっている場合、又は、前記一方のコンデンサの充電電圧が第４閾値以下になった場合、前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサのうちの他方のコンデンサに充電された直流電力が前記選択回路で選択されて前記クロック生成回路に供給されるように前記選択回路を制御し、かつ、前記一方のコンデンサが、前記第１の充電回路及び前記第２の充電回路のうちの、前記一方のコンデンサを充電する方の充電回路によって充電されるように、前記第１の充電回路又は前記第２の充電回路を制御する、
   請求項８記載の音声信号増幅装置。

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