JP6872695B2 - アンプ装置 - Google Patents

Description

本開示は、音量調整が可能なアンプ機能と、音量調整が不可能なアンプ機能とを切り替えるように構成された、アンプ装置に関する。

特許文献１は、複数の外部入力端子と、入力切替手段と、音量設定手段と、音量記憶手段と、を備えたオーディオ装置を開示する。入力切替手段は、複数の外部入力端子から入力される音声信号を、択一的に選択してアンプ部に入力する。音量設定手段は、外部からの操作により、音量を増減する。音量記憶手段は、外部入力端子から入力される音声信号ごとに音量を記憶する。このオーディオ装置は、入力切替手段によりアンプ部に入力される音声信号が切り替えられると、その音声信号について記憶されている音量でオーディオスピーカを鳴動するよう構成される。これにより、外部入力端子ごとに音量を設定することができる。よって、例えば各外部入力端子に入力される音声信号の音量レベルにバラツキがある場合に、外部入力端子を切り替えても、同じ音量で音声信号を再生することを可能にする。また、ユーザは、音声信号ごとに個別の音量で再生したい場合に、外部入力端子を切り替えるごとに音量を設定し直す必要がない。

特開２００７−１６６５５７号公報

音量調整が可能な第１のアンプ機能と、音量調整が不可能な第２のアンプ機能とを切り替えるように構成されたアンプ装置において、アンプ機能を切り替えたときに、意図しない音量で音声が出力される場合がある。

本開示は、アンプ機能を切り替えるように構成されたアンプ装置であって、アンプ機能の切り替え時において、意図しない音量での音声出力を抑制するアンプ装置を提供する。

本開示に係るアンプ装置は、音量調整が可能な第１のアンプ機能と、音量調整が不可能な第２のアンプ機能とを切り替えるように構成されたアンプ装置である。前記アンプ装置は、音量の設定を受付け、前記音量に応じて状態が変化する操作部材と、前記操作部材で設定された前記音量が得られるように、入力された音声信号を増幅する信号処理回路と、前記信号処理回路を制御する制御部と、を備える。

前記制御部は、前記第１のアンプ機能の実行中において、前記操作部材で設定された前記音量が得られるように前記信号処理回路の増幅動作を制御する。また前記制御部は、前記第１のアンプ機能から前記第２のアンプ機能へ切り替えられ、さらにその後、前記第１のアンプ機能に切り替えられた時に、前記操作部材の前記状態が、前記第１のアンプ機能から前記第２のアンプ機能へ切り替えられる直前に出力された第１音量よりも大きな第２音量に対応する前記状態である場合は、前記操作部材の前記状態を、前記第２音量よりも小さな第３音量に対応する前記状態に変化させ、前記信号処理回路の前記増幅動作を制御して、前記第３音量を出力させるように構成されている。

図１は、本開示のオーディオシステムの全体構成図である。 図２は、オーディオアンプのブロック図である。 図３は、アンプ機能の切り替え時のオーディオアンプの動作を示すフローチャートである。 図４は、ボリューム位置に応じて音量設定値を決定する際に参照されるテーブルの例を示した図である。 図５は、Ａ／Ｄ値の範囲に対するヒステリシスを説明した図である。 図６は、音量を下げる操作を行ったときのＡ／Ｄ値の範囲に対するヒステリシスを説明した図である。 図７は、音量を上げる操作を行ったときのＡ／Ｄ値の範囲に対するヒステリシスを説明した図である。

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。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または実質的に同一の構成に対する重複説明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、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

［１−１．構成］
図１は、本開示の実施の形態にかかるオーディオシステムの全体構成図を示す。オーディオシステム１００は、オーディオアンプ１０と、オーディオアンプ１０に接続されたスピーカ６１Ｌ、６１Ｒと、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）セレクタ５０と、ＡＶセレクタ５０に接続されたスピーカ６３ＳＬ、６３ＳＲ、６３ＳＢ、６３ＳＷと、を含む。さらに、オーディオシステム１００は、オーディオアンプ１０に接続された音声再生装置４１、４２と、ＡＶセレクタ５０に接続された音声再生装置４３、４４とを含む。

ＡＶセレクタ５０は、音源としての複数の音声再生装置（例えば音声再生装置４３、４４）から１つを選択し、その選択した音源からの音声信号を外部の機器（例えば、オーディオアンプ１０）へ出力する装置である。ＡＶセレクタ５０は、入力された音声信号を増幅し、増幅した音声信号を外部機器へ出力する。また、ＡＶセレクタ５０は、入力された音声信号に基づく音声信号を、スピーカ６３ＳＬ、６３ＳＲ、６３ＳＢ、６３ＳＷへ出力する機能も有する。

音声再生装置４１〜４４は、音源の一例である。音声再生装置４１〜４４は、光ディスク、ハードディスク、及びメモリカードのような記録媒体から音声信号を再生し、出力する装置である。または、音声再生装置４１〜４４は、ネットワークを介して音声データを取得し、音声信号として出力する装置であってもよい。例えば、音声再生装置４１〜４４は、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）プレーヤ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）プレーヤ、レコードプレーヤ、ネットワークオーディオプレーヤ、チューナ、またはスマートフォンなどである。

オーディオアンプ１０は、音声信号を増幅し、増幅した音声信号に応じた音声をスピーカ６１Ｌ、６１Ｒから出力する装置である。オーディオアンプ１０は、プリアンプ、メインアンプ（つまり、パワーアンプ）およびプリメインアンプとして機能することができる。プリアンプ機能及びプリメインアンプ機能は、音量調整が可能な第１のアンプ機能の一例である。メインアンプ機能は、音量調整が不可能な第２のアンプ機能の一例である。

オーディオアンプ１０は、電源スイッチ１１と、入力セレクタ１５と、ボリュームつまみ１３と、表示部１７とを含む。電源スイッチ１１は、オーディオアンプ１０の電源オン／電源オフを切り替えるスイッチである。

入力セレクタ１５は、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒから出力する音声の音源を切り替えるスイッチである。オーディオアンプ１０は複数の音声入力端子（以下、入力端子という）を備えている。それぞれの入力端子は、Ｌ、Ｒ端子対である。入力セレクタ１５は、音声信号の入力先を、いずれかの入力端子に切り替える。例えば複数の入力端子は、それぞれ音声再生装置４１、音声再生装置４２、およびＡＶセレクタに１つずつ接続されているとする。この場合、入力セレクタ１５は、音声入力先を、音声再生装置４１、音声再生装置４２、またはＡＶセレクタ５０のいずれかに切り替える操作部材である。ボリュームつまみ１３は、ユーザが回転操作により音量を設定するための操作部材である。表示部１７は、種々の情報（例えば、音量）を表示する装置であり、液晶デバイス、または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）デバイスなどで構成される。

図２は、オーディオアンプ１０の内部構成を示すブロック図である。なお、図２では、主として、オーディオアンプ１０の音量調整機能に関する構成を示している。

オーディオアンプ１０は、マイクロコントローラ２０と、メモリ２２と、音量制御回路２４と、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２５と、入力切替回路２８と、モータ２６とを備える。

マイクロコントローラ２０は、制御部の一例である。マイクロコントローラ２０は、オーディオアンプ１０の動作に関する種々の制御を行う。マイクロコントローラ２０は、入力セレクタ１５及びボリュームつまみ１３から、ユーザ操作に応じた信号を入力する。マイクロコントローラ２０は内部にＡＤ（アナログ・デジタル）変換器２１を含む。

メモリ２２は、ボリュームつまみ１３による音量設定情報を記憶する不揮発性のメモリである。メモリは、例えば、フラッシュメモリである。音量制御回路２４は、ボリューム設定に関する信号を出力する。

ＤＳＰ２５は、信号処理回路の一例である。ＤＳＰ２５は、入力した音声信号に対して、信号増幅、イコライジング、および左右バランスの調整等の所定の音声処理を行う回路である。ＤＳＰ２５は、ＡＤ変換器と、信号処理回路と、ＤＡ（デジタル・アナログ）変換器とを含む。

入力切替回路２８は、入力端子３１、３２、３３のいずれかを選択してＤＳＰ２５に接続する。入力端子３１、３２、３３は、それぞれＬＲ端子対である。ＤＳＰ２５の出力は、出力端子３４、３５に接続される。モータ２６は、制御部の制御にしたがい、ボリュームつまみ１３を回転させる。

オーディオアンプ１０は、音声信号を音源から入力するための入力端子３１〜３３と、音声信号を外部機器へ出力するための出力端子３４、３５とを備えている。

入力端子３１は、オーディオアンプ１０をプリアンプとして動作させるときに、オーディオアンプ１０内で処理する音声信号を入力するための端子である。入力端子３２は、オーディオアンプ１０をプリメインアンプとして動作させるときに、オーディオアンプ１０内で処理する音声信号を入力するための端子である。入力端子３３は、オーディオアンプ１０をメインアンプとして動作させるときに、オーディオアンプ１０内で処理する音声信号を入力するための端子である。本実施の形態では、入力端子３１に音声再生装置４１が接続され、入力端子３２に音声再生装置４２が接続され、入力端子３３にＡＶセレクタ５０の出力が接続されているとする。

前述のように、本実施の形態のオーディオアンプ１０は、プリアンプ、メインアンプおよびプリメインアンプとして機能することができる。いずれのアンプとして機能するかは、入力セレクタ１５による選択に応じて切り替えられる。すなわち、入力セレクタ１５により、入力端子３１が選択されている場合、オーディオアンプ１０はプリアンプとして動作する。入力セレクタ１５により、入力端子３２が選択されている場合、オーディオアンプ１０はプリメインアンプとして動作する。入力セレクタ１５により、入力端子３３が選択されている場合、オーディオアンプ１０はメインアンプとして動作する。

出力端子３４は、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒへ音声信号を出力するための端子である。出力端子３５は、オーディオアンプ１０がプリアンプとして動作する場合に、次段のメインアンプへ音声信号を出力するための端子である。

なお、実際には、入力端子として、ＬチャンネルおよびＲチャンネルの音声信号を入力するために一対の端子が必要であるが、図２では、説明の便宜上、入力端子３１〜３３のそれぞれを１つの端子で示している。同様に、出力端子として、ＬチャンネルおよびＲチャンネルの音声信号を出力するために一対の端子が必要であるが、図２では、説明の便宜上、出力端子３４、３５のそれぞれを１つの端子で示している。

［１−２．動作］
以上のように構成されるオーディオシステム１００について、その動作を以下説明する。

（１）プリアンプとして動作する場合（プリアンプ機能）
オーディオシステム１００において、オーディオアンプ１０をプリアンプとして機能させる場合の動作を説明する。

この場合、オーディオアンプ１０は、入力端子３１を介して音声再生装置４１から入力した音声信号に対して信号増幅処理を行う。さらに、オーディオアンプ１０は、信号増幅に加えて、ユーザ操作に応じて、高音域、低音域、中音域のコントロール、および左右バランスの調整等を行うこともできる。オーディオアンプ１０は、増幅した音声信号を、出力端子３５を介して、メインアンプとして動作する外部のアンプ装置（図示せず）へ出力する。この外部のアンプ装置は、オーディオアンプ１０から入力した音声信号を電力増幅し、スピーカを駆動する。このとき、最終的にスピーカから出力される音声の音量は、オーディオアンプ１０で調整される。すなわち、オーディオアンプ１０は、ボリュームつまみ１３の操作に応じて、出力する音声信号の大きさを変化させる。

（２）プリメインアンプとして動作する場合（プリメインアンプ機能）
オーディオシステム１００において、オーディオアンプ１０をプリメインアンプとして機能させる場合の動作を説明する。

この場合、オーディオアンプ１０は、入力端子３２を介して音声再生装置４２から入力した音声信号に対して、信号増幅処理及び電力増幅処理を行う。また、オーディオアンプ１０は、信号増幅に加えて、ユーザ操作に応じて、高音域、低音域、中音域のコントロール（つまり、イコライジング処理）、および左右バランスの調整等を行う。オーディオアンプ１０は、増幅した音声信号をスピーカ６１Ｌ、６１Ｒへ出力する。スピーカ６１Ｌ、６１Ｒから出力される音声の音量は、オーディオアンプ１０で調整される。オーディオアンプ１０は、ボリュームつまみ１３の操作に応じて、出力する音声信号の大きさを変化させる。

（３）メインアンプとして動作する場合（メインアンプ機能）
オーディオシステム１００において、オーディオアンプ１０をメインアンプとして機能させる場合の動作を説明する。

例えば、図１に示すオーディオシステム１００において、ＡＶセレクタ５０をプリアンプとして動作させ、オーディオアンプ１０をメインアンプとして動作させることができる。この場合、オーディオアンプ１０は、ＡＶセレクタ５０から入力端子３３を介して音声信号を入力し、入力した音声信号の電力を、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒを駆動するための大きさに増幅し、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒに出力する。これにより、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒから音声が出力される。

メインアンプとして動作する場合、オーディオアンプ１０は、音量調整機能がオフとなるように構成されている。つまり、メインアンプとして動作する場合、オーディオアンプ１０は、固定の増幅率（例えば、増幅率の最大値）で音声信号に対する信号増幅を行う。

よって、メインアンプとして動作する場合、オーディオアンプ１０のボリュームつまみ１３を操作しても、最終的にスピーカ６１Ｌ、６１Ｒから出力される音声の音量は変化しない。このとき、音量は、プリアンプとして機能する装置、すなわちＡＶセレクタ５０のボリュームつまみ５３で調整される。

［１−２−１．アンプ機能切り替え時の音量制御］
以上のように、本実施の形態のオーディオアンプ１０は、プリアンプ、プリメインアンプ、メインアンプそれぞれの機能に切り替えて動作することができる。本願発明者らは、このようにアンプ装置のアンプ機能を切り替えた場合、スピーカから出力される音声の音量について、以下のような課題が生じ得ることを発見した。

オーディオアンプ１０をプリアンプまたはプリメインアンプとして動作させている場合、スピーカから出力される音声の音量は、オーディオアンプ１０のボリュームつまみ１３の操作に応じて調整される。よって、オーディオアンプ１０を、プリアンプまたはプリメインアンプとして動作させている状態では、スピーカから所望の音量が出力されるように、ボリュームつまみ１３が、ユーザによりある程度回転した位置に設定されている。

この状態で、オーディオアンプ１０がメインアンプとして動作する状態に切り替えられた場合、最終的にスピーカから出力される音量は、オーディオアンプ１０ではなく、オーディオアンプ１０の前段のプリアンプとして機能する装置（例えば、ＡＶセレクタ５０）において調整される。すなわち、オーディオアンプ１０は、音量のコントロールを行わない。よって、オーディオアンプ１０のボリュームつまみ１３がユーザに操作された場合でも、スピーカから出力される音声の音量は変化しない。

その後、オーディオアンプ１０が、メインアンプとして動作する状態から、プリアンプまたはプリメインアンプとして動作する状態に切り替えられた場合、スピーカからは、オーディオアンプ１０のボリュームつまみ１３の位置に応じた音量の音声が出力される。

よって、オーディオアンプ１０をメインアンプとして動作させている間に、オーディオアンプ１０のボリュームつまみ１３が、音量が増大する方向に移動していた場合、オーディオアンプ１０をプリアンプまたはプリメインアンプとして動作させる状態に切り替えると、意図しない大音量で音声がスピーカから出力されてしまう。

このような意図しない大音量を抑制するため、本実施の形態のオーディオアンプ１０は、図３のフローチャートに示すような制御を行う。図３は、オーディオアンプ１０におけるアンプ機能の切り替え時の動作を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、オーディオアンプ１０のマイクロコントローラ２０により実行され、所定の周期で定期的に実行される。

まず、オーディオアンプ１０のマイクロコントローラ２０は、オーディオアンプ１０がプリアンプまたはプリメインアンプとして動作中か否かを判断する（Ｓ１０）。マイクロコントローラ２０は、この判断を、入力セレクタ１５からの設定信号に基づき行う。

オーディオアンプ１０がメインアンプとして動作中の場合（Ｓ１０でＮｏ）、ステップＳ１４に進む（詳細は後述）。

オーディオアンプ１０がプリアンプまたはプリメインアンプとして動作している場合（Ｓ１０でＹｅｓ）、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３の設定に応じた音量で音声が出力されるように、オーディオアンプ１０を制御する（Ｓ１１）。マイクロコントローラ２０は、その時点のボリュームつまみ１３の位置に応じた音量の設定値（以下、音量設定値という）を示す情報を、メモリ２２に記憶する（Ｓ１２）。例えば、ステップＳ１２でメモリ２２に記憶された音量設定値は、本開示の第１音量に対応付けられた設定値である。

オーディオアンプ１０の機能がメインアンプ機能に切り替えられるまで（Ｓ１３でＮｏ）、上記の処理が繰り返される（Ｓ１１、Ｓ１２）。

オーディオアンプ１０の機能がメインアンプ機能に切り替えられると（Ｓ１３でＹｅｓ）、マイクロコントローラ２０は、オーディオアンプ１０をメインアンプとして動作させる（Ｓ１４）。このとき、マイクロコントローラ２０は、オーディオアンプ１０での音量調整機能をオフにする。すなわち、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３の位置が変更されたとしても、音量を変化させないようにする。すなわち、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３の位置によらず、一定の増幅率で音声信号を増幅する。この場合は、オーディオアンプ１０の前段にあるプリアンプとして動作する機器において、音量の調整が行われる。

その後、マイクロコントローラ２０は、オーディオアンプ１０の機能をプリアンプまたはプリメインアンプ機能に切り替えられたか否かを判断する（Ｓ１５）。オーディオアンプ１０の機能がプリアンプまたはプリメインアンプ機能に切り替えられるまでは（Ｓ１５でＮｏ）、オーディオアンプ１０はメインアンプとして動作する（Ｓ１４）。

オーディオアンプ１０の機能がプリアンプまたはプリメインアンプ機能に切り替えられたときは（Ｓ１５でＹｅｓ）、マイクロコントローラ２０は、現時点でのボリュームつまみ１３の位置に応じた音量設定値を、メインアンプへの切り替え直前にメモリ２２に記憶していた音量設定値と比較する（Ｓ１６）。

現時点でのボリュームつまみ１３の位置に応じた音量設定値がメモリ２２に記憶していた音量設定値よりも大きい場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３の位置を、メインアンプへの切り替え直前にメモリ２２に記憶していた音量設定値に対応した位置に制御する（Ｓ１７）。具体的には、マイクロコントローラ２０は、メモリ２２から、メインアンプへの切り替え直前の音量設定値を読み出し、その読み出した音量設定値に対応する位置に応じてモータ２６を駆動する。これにより、ボリュームつまみ１３を、メインアンプ機能への切り替え直前の位置に移動（本実施の形態の場合は、回転）させる。なお、ステップＳ１６でＹｅｓと判断される時点での、ボリュームつまみ１３の位置に応じた音量設定値は、本開示の第２音量に対応する設定値である。また、ステップＳ１６でＹｅｓと判断される時点での、メモリ２２に記憶された音量設定値は、本開示の第１音量に対応する設定値である。また、ステップＳ１７において、制御された位置に対応する音量は、本開示の第３音量に相当する。また、本実施の形態において、第３音量は第１音量と同じに設定される。

一方、現時点でのボリュームつまみ１３の位置に応じた音量設定値が、メモリ２２に記憶していた音量設定値よりも大きくない場合（Ｓ１６でＮｏ）、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３を移動させない。

なお、ステップＳ１６でＮｏと判断される時点での、ボリュームつまみ１３の位置に応じた音量設定値は、本開示の第４音量に対応する設定値である。また、ステップＳ１６でＮｏと判断される時点での、メモリ２２に記憶された音量設定値は、本開示の第１音量の設定値に対応する設定値である。

その後、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３の位置に応じた音量（つまり、第３音量、または第４音量）で音声が出力されるように制御する（Ｓ１８）。具体的には、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３の位置に応じた音量設定値を、音量制御回路２４に出力する。音量制御回路２４は、音量設定値に基づき、ＤＳＰ２５へ音量設定を示す指示を出力する。ＤＳＰ２５は、音量設定値に基づく音量になるように、音声信号を増幅し、出力端子３４を介してスピーカ６１Ｌ、６１Ｒに出力する。

以上のように、本実施の形態のオーディオアンプ１０は、そのアンプ機能が、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えられたときに、前回プリアンプ機能またはプリメインアンプ機能を実行していた時よりも音量が大きくなる場合は、ボリュームつまみ１３の位置を、音量が小さくなる位置に変化させる。例えば、ボリュームつまみ１３の位置を、メインアンプ機能への切り替え直前の位置（すなわち、ユーザが、前回プリアンプ機能またはプリメインアンプ機能を使用していたときに、意図して設定した位置）に戻す。これにより、オーディオアンプ１０が、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えられたときに、意図しない大音量での音声出力を抑制できる。

［１−２−２．音量設定値の決定］
ボリュームつまみ１３の位置は、アナログ信号（例えば、アナログ電圧）として与えられる。マイクロコントローラ２０には、このアナログ信号が入力される。マイクロコントローラ２０は、ＡＤ変換器２１により、入力されたアナログ信号をデジタル値（以下「Ａ／Ｄ値」という）に変換する。そして、マイクロコントローラ２０は、Ａ／Ｄ値に基づき、音量設定値を決定する。

図４は、Ａ／Ｄ値から音量設定値を決定するための判定テーブルの例を示した図である。判定テーブルは、Ａ／Ｄ値がとり得る値の全範囲を、複数の範囲に分割し、分割された各範囲をステップ（ＳＴＥＰ）として管理する。図４では、Ａ／Ｄ値がとり得る値の全範囲を１０２個の範囲（ＳＴＥＰ）に分割し、そのうちの１０１個の範囲にステップ０〜１００を割り当てている。そして、ステップ０〜１００のそれぞれに対して、音量設定値（Ｖｏｌ）０〜１００が割り当てられる。

マイクロコントローラ２０は、図４のテーブルを参照し、求めたＡ／Ｄ値に基づき、そのＡ／Ｄ値に対応するステップを特定する。例えば、Ａ／Ｄ値が「１０５」の場合、その値はステップ９の範囲に属するため、マイクロコントローラ２０は、Ａ／Ｄ値「１０５」に対応するステップとして、ステップ９を特定する。また、Ａ／Ｄ値が「４７５」の場合は、ステップ４６が特定される。

マイクロコントローラ２０は、図４のテーブルを参照し、特定したステップに基づき音量設定値を決定する。例えば、特定したステップがステップ９である場合、図４のテーブルを参照して、音量設定値（Ｖｏｌ）が「９」に決定される。また、特定したステップがステップ４６である場合、図４のテーブルを参照して、音量設定値（Ｖｏｌ）が「４６」に決定される。

以上のようにして、ボリュームつまみ１３の位置に応じて音量設定値が決定される。ここで、ボリュームつまみ１３のわずかな変動、またはノイズ等によりＡ／Ｄ値が変動することがある。したがって、Ａ／Ｄ値がステップの境界近傍にある場合、Ａ／Ｄ値が変動すると、音量設定値が頻繁に切り替わる場合がある。このような課題を解決するため、本実施の形態では、音量設定の変更方向に応じて、各ステップに割り当てられるＡ／Ｄ値の範囲の境界（上限、下限）を変化させている。このような、Ａ／Ｄ値の範囲の境界を変化させる処理を、以下、ヒステリシス処理という。また、各ステップに割り当てられるＡ／Ｄ値の範囲を、各ステップの判定範囲という。図５を参照し、このヒステリシス処理を説明する。

図５の（Ａ）では、一例として、ステップ４に割り当てられるＡ／Ｄ値の範囲（つまり、ステップの判定範囲）の境界を考える。ステップ４の判定範囲は、基本的には、つまり初期設定では、Ａ／Ｄ値が５０〜５９となる（図４参照）。マイクロコントローラ２０は、音量設定の変化の方向に応じて、ステップに割り当てられるＡ／Ｄ値の範囲の境界を変更する。具体的には、マイクロコントローラ２０は、検出したＡ／Ｄ値が、それに対応するステップに割り当てられるＡ／Ｄ値の範囲の中心値（図５では、５４．５）よりも大きい場合、図５の（Ｂ）に示すように、判定範囲の上限を＋３だけシフトする。また、検出したＡ／Ｄ値が前述の中心値よりも小さい場合、図５の（Ｃ）に示すように、判定範囲の下限を−３だけシフトする。このように、マイクロコントローラ２０は、検出したＡ／Ｄ値に対応するステップの判定範囲の境界（上限及び下限の少なくとも一方）をシフトさせる。これにより、検出したＡ／Ｄ値（すなわち音量設定値）が高い方から低い方へ変化している場合は、対応するステップの判定範囲の下限が拡張される。一方で、検出したＡ／Ｄ値（すなわち音量設定値）が低い方から高い方へ変化している場合、対応するステップの判定範囲の上限が拡張される。

以上のように、本実施の形態では、ステップの判定範囲の境界をシフトさせるヒステリシス処理が行われる。

図６は、音量を下げるようにボリュームつまみ１３を操作したときのヒステリシス処理を説明した図である。図６では、ユーザにより、ボリュームつまみ１３が、Ａ／Ｄ値「４３」に対応する位置からＡ／Ｄ値「２６」に対応する位置へ操作された場合の例を示している。

最初、図６の（Ａ）に示すように、Ａ／Ｄ値が「４３」のときは、図４のテーブルから、検出したＡ／Ｄ値「４３」に対応するステップとして、ステップ３が特定される。ステップ３の判定範囲は、「４０」〜「４９」であり、この判定範囲の中心値は「４５」である。このとき、検出したＡ／Ｄ値「４３」は、対応するステップ３の中心値「４５」よりも小さい。したがって、ステップ３の判定範囲の下限は、「４０」から−３だけ拡張されて「３７」となる。このため、ステップ３の判定範囲は「３７〜４９」となる。

この状態から音量を下げるようにボリュームつまみ１３が操作されると、検出されたＡ／Ｄ値が「４３」から減少していき、やがて下限「３７」を超えると、図６の（Ｂ）に示すように、検出されたＡ／Ｄ値に対応するステップがステップ２に切り替わる。このとき、検出されたＡ／Ｄ値が「３６」であるとする。ステップ２の判定範囲は、「３０」〜「３９」であり、この範囲の中心値は「３５」である。したがって、図６の（Ｂ）に示す時点で検出されたＡ／Ｄ値「３６」は、ステップ２の中心値「３５」よりも大きい。これにより、ステップ２の判定範囲の上限「３９」が＋３だけ拡張され、ステップ２の判定範囲は「３０〜４２」となる。つまり、ステップ２の判定範囲の上限が拡張されているため、検出されるＡ／Ｄ値が増加する方向に若干変動しても、ステップ２の判定範囲内に含まれ、判定されるステップが頻繁に切り替わることを抑制できる。

この状態からさらに音量を下げるようにボリュームつまみ１３が操作され、Ａ／Ｄ値が中心値「３５」未満になると、図６の（Ｃ）に示すように、ステップ２の判定範囲の上限が基準値（３９）に戻されるとともに、下限が−３だけ拡張され、ステップ２の判定範囲は「２７〜３９」となる。

この状態からさらに音量を下げるようにボリュームつまみ１３が操作され、Ａ／Ｄ値が「２６」になると、ステップ２の下限を超えるため、図６の（Ｄ）に示すように、Ａ／Ｄ値「２６」に対応するステップが、ステップ２からステップ１に切り替えられる。このとき、ステップ１の判定範囲の上限が＋３だけ拡張されているため、Ａ／Ｄ値が若干増加する方向に変動しても、ステップ１の判定範囲内に含まれ、判定されるステップが頻繁に切り替わることを抑制できる。

図７は、音量を上げるようにボリュームつまみ１３が操作されたときのヒステリシス処理を説明した図である。図７は、ユーザにより、ボリュームつまみ１３が、Ａ／Ｄ値「３６」に対応する位置からＡ／Ｄ値「５３」に対応する位置へ操作され場合の例を示している。

最初、図７の（Ａ）に示すように、Ａ／Ｄ値が「３６」のときは、図４のテーブルから、Ａ／Ｄ値に対応するステップとして、ステップ２が特定される。このとき、Ａ／Ｄ値「３６」はステップ２の中心値「３５」よりも大きいため、ステップ２の判定範囲の上限「３９」は＋３だけ拡張されて「４２」となる。このため、ステップ２の判定範囲は「３０〜４２」となる。

この状態から音量を上げるようにボリュームつまみ１３が操作され、検出されたＡ／Ｄ値が「３６」から増加していき、やがて上限「４２」を超えると、図７の（Ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ値に対応するステップがステップ３に切り替わる。このとき、ステップ３の判定範囲の下限「４０」が−３だけ拡張され、ステップ３の判定範囲は「３７〜４９」となる。このようにステップ３の判定範囲の下限が拡張されるため、Ａ／Ｄ値が減少する方向に若干変動しても、ステップ３の判定範囲内に含まれ、判定されるステップが頻繁に切り替わることを抑制できる。

この状態からさらに音量を上げるようにボリュームつまみ１３が操作され、Ａ／Ｄ値がステップ３の中心値「４５」を超えると、図７の（Ｃ）に示すように、ステップ３の判定範囲の下限が基準値「４０」に戻されるとともに、上限が＋３だけ拡張され、ステップ３の判定範囲は「４０〜５２」となる。

この状態からさらに音量を上げるようにボリュームつまみ１３が操作され、Ａ／Ｄ値が「５３」になると、ステップ３の上限値「５２」を超えるため、図７の（Ｄ）に示すように、Ａ／Ｄ値「５３」に対応するステップが、ステップ３からステップ４に切り替えられる。このとき、ステップ４の判定範囲の下限が−３だけ拡張されているため、Ａ／Ｄ値が若干減少する方向に変動しても、ステップ４の判定範囲内に含まれる。したがって、判定されるステップが頻繁に切り替わることを抑制できる。

以上のように、ヒステリシス処理を施すことで、検出されたＡ／Ｄ値が隣接するステップの境界近傍にある場合に、音量設定値が頻繁に切り替わることを低減できる。

以上のような、判定範囲の境界をシフトさせるヒステリシス処理は、所定のタイミングで行われる。

所定のタイミングは、例えば、検出したＡ／Ｄ値が、新たな判定範囲（すなわち、新たなステップ）に入ったタイミングである。

また、所定のタイミングは、ボリュームつまみ１３の操作が停止したと判断されたタイミングを含む。検出したＡ／Ｄ値の変動が所定値以下に収まったときに、ボリュームつまみ１３の操作が停止したと判断される。例えば、今回検出したＡ／Ｄ値と、前回検出したＡ／Ｄ値との差分が所定値以下になったときに、ボリュームつまみ１３の操作が停止したと判断される。または、今回検出したＡ／Ｄ値と、所定数の過去のＡ／Ｄ値の平均値との差分が所定値以下になったときに、ボリュームつまみ１３の操作が停止したと判断されてもよい。このように、ボリュームつまみ１３の操作が停止したと判断されたときにヒステリシス処理を行うことで、判定範囲の境界でボリュームつまみ１３の位置が停止したときに、ノイズの影響による音量設定値の変動を抑制できる。例えば、ユーザによるボリューム操作が終了しているにもかかわらず、慣性によりボリュームつまみ１３が移動した場合でも、ユーザの意思でボリュームつまみ１３が停止した位置で音量設定値が求められるので、音量設定値の変動を抑制できる。特に、音量設定値が表示部１７に表示される場合、ユーザがボリュームつまみ１３の操作を停止しているにもかかわらず、表示部１７上での音量設定値の表示が変動してしまうと、ユーザに混乱を招く。上述のようにボリュームつまみ１３の操作が停止したと判断されたときにヒステリシス処理を行うことで、このような課題を低減できる。

［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態のオーディオアンプ１０は、音量調整が可能なプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能（第１のアンプ機能の一例）と、音量調整が不可能なメインアンプ機能（第２のアンプ機能の一例）とを切り替えるように構成されたアンプ装置である。オーディオアンプ１０は、音声信号を入力する入力端子３１〜３３と、音量を設定するためにユーザにより操作されるボリュームつまみ１３（操作部材の一例）と、ボリュームつまみ１３で設定された音量の設定値を記憶するメモリ２２（記憶部の一例）と、ボリュームつまみ１３で設定された音量が得られるように入力端子を介して入力した音声信号を増幅するＤＳＰ２５（信号処理回路の一例）と、ＤＳＰ２５を制御するマイクロコントローラ２０と、を備える。

マイクロコントローラ２０は、プリアンプ機能またはプリメインアンプ機能の実行中において、ボリュームつまみ１３で設定された音量が得られるようにＤＳＰ２５の増幅動作を制御する。また、マイクロコントローラ２０は、ボリュームつまみ１３で設定された音量の設定値をメモリ２２に記憶する。

マイクロコントローラ２０は、プリアンプ機能またはプリメインアンプ機能からメインアンプ機能へ切り替えられ、さらにその後、プリアンプ機能またはプリメインアンプ機能に切り替えられたときに、所定の条件にしたがい、ボリュームつまみ１３の状態を、プリアンプ機能またはプリメインアンプ機能からメインアンプ機能への切り替え直前にメモリ２２に記憶された音量の設定値に対応する状態に戻す。さらに、マイクロコントローラ２０は、切り替え直前にメモリ２２に記憶された音量の設定値に対応した音量が得られるように、ＤＳＰ２５の増幅動作を制御する。例えば、マイクロコントローラ２０は、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えられた時に、ボリュームつまみ１３の位置に対応する音量設定値（つまり、第２音量の設定値）が、メモリ２２に記憶された音量設定値（つまり、第１音量の設定値）よりも大きい場合は、メモリ２２に記憶された音量設定値にしたがい音量を制御する。一方、ボリュームつまみ１３の位置に対応する音量設定値（つまり、第４音量の設定値）が、メモリ２２に記憶された音量設定値よりも小さい場合（または、記憶された音量設定値以下の場合）、マイクロコントローラ２０はボリュームつまみ１３の位置に対応する音量（つまり、第４音量）が得られるように音量を制御する。

以上のように、ボリュームつまみ１３の状態を制御することで、メインアンプ機能から、プリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えられたときに、ボリュームつまみ１３の状態が、メインアンプ機能への切り替え前の状態に設定される。これにより、メインアンプ機能実行中にボリュームつまみ１３が操作されていたとしても、意図しない大音量の音声の出力を抑制できる。

また、オーディオアンプ１０は、ボリュームつまみ１３での設定をデジタル値（Ａ／Ｄ値）に変換するＡＤ変換器２１をさらに備える。マイクロコントローラ２０は、デジタル値を所定の判定範囲（つまりステップ）に対応させ、ステップに応じて音量の設定値に変換する（図４参照）。マイクロコントローラ２０は、判定範囲の上限または下限を、検出したデジタル値の変化方向に応じてシフトさせる（つまり、判定範囲をヒステリシス処理する）。マイクロコントローラ２０は、ユーザによる音量操作が停止したときに、判定範囲の上限または下限をシフトさせる。このように、音量操作が停止したときにヒステリシス処理を行うことで、判定範囲の境界でボリュームつまみ１３の位置が停止したときに、ノイズの影響による変動を抑制できる。

（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、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１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では、オーディオアンプ１０は、第１のアンプ機能として、プリアンプ機能及びプリメインアンプ機能の双方を有するとした。しかし、オーディオアンプ１０は、第１のアンプ機能として、プリアンプ機能及びプリメインアンプ機能のいずれか一方のみを有してもよい。

実施の形態１では、オーディオアンプ１０のアンプ機能が、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えられ、かつ、ボリュームつまみ１３による音量設定値がメモリ２２に記憶された音量設定値よりも大きいときに、ボリュームつまみ１３の位置を、メインアンプ機能への切り替え直前の位置に戻した。しかし、ボリュームつまみ１３の位置を、必ずしもメインアンプ機能への切り替え直前の位置に戻さなくてもよい。例えば、ボリュームつまみ１３の位置を、現時点の位置で得られる音量（つまり、本開示の第２音量）よりも小さな音量（つまり、本開示の第３音量）が得られる所定の位置まで戻すようにしてもよい。第３音量は、記憶された音量（つまり、本開示の第１音量）と同じでなくてもよく、第１音量より大きくても小さくてもよい。

実施の形態１では、オーディオアンプ１０のアンプ機能が、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えられ、かつ、ボリュームつまみ１３による音量設定値とメモリ２２に記憶された音量設定値を比較し、その比較結果に基づきボリュームつまみ１３の位置を制御した。これに対して、オーディオアンプ１０のアンプ機能が、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えられたときに無条件に、ボリュームつまみ１３の位置を、メインアンプ機能への切り替え直前の位置に戻してもよい。

また、実施の形態１では、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替えた時に、ボリュームつまみ１３の位置に対応する音量設定値（つまり、第４音量の設定値）が、メモリ２２に記憶された音量設定値よりも小さい場合（または、記憶された音量設定値以下の場合）、マイクロコントローラ２０はボリュームつまみ１３の位置を変化させず、当該位置に対応する音量（つまり、第４音量）が得られるように音量を制御している。この構成により、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替え直後、ユーザの意図に沿った、小さな音量を出力できる。例えば、ユーザは、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替える直前に、大音量を警戒して、意図的に音量を小さくするように、つまみを操作する場合がある。本実施の形態では、このユーザの意図に沿うことができる。しかし、本開示は、この構成に限定されず、例えば、オーディオアンプ１００は、第４音量が、記憶された音量（つまり、第１音量）より小さい場合であっても、ボリュームつまみ１３の位置を変化させ、所定の音量を出力するように構成されてもよい。所定の音量とは、例えば第１音量と同じでもよく、第１音量よりも大きくても小さくてもよい。

また、オーディオアンプ１０において、ユーザにより入力セレクタ１５が操作され、入力元が、音声再生装置４１、音声再生装置４２、ＡＶセレクタ５０のいずれかに切り替えられるときに、それぞれの入力元に対する音量設定値をメモリ２２に記憶しておいてもよい。その後、入力セレクタ１５が切り替えられるたびに、マイクロコントローラ２０は、選択された入力元に対する音量設定値をメモリ２２から読み出し、その読み出した音量設定値に対応する位置に、ボリュームつまみ１３の位置を制御する（すなわち、音量設定値を、選択された入力元に応じた値に戻す）ようにしてもよい。

実施の形態１では、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能へ切り替え時に、ユーザに戻したい音量を確認せずに、メモリ２２に記憶した設定に基づきボリュームつまみ１３の位置を制御した。これに対して、メインアンプ機能からプリアンプ機能またはプリメインアンプ機能への切り替え時に、ユーザに、戻す音量設定の確認を行ってもよい。具体的には、オーディオアンプ１０は、アンプ機能の切り替え時に、戻ろうとする音量の設定値を表示部に表示するとともに、ユーザが、その状態でボリュームつまみ１３を操作することで、戻したい音量を設定できるようにしてもよい。

実施の形態１では、音量設定のための操作部材として、回転操作を行うボリュームつまみの例を示した。操作部材はこれに限定されず、例えば、スライド操作により音量設定を行うもの、またはタッチパネル方式で音量設定を行うものでもよい。

また、実施の形態では、操作部材の状態とは、操作部材の回転角を指す。しかし、操作部材がスライド移動する場合は、操作部材の状態とは、操作部材の位置でもよい。また、操作部材がタッチパネルの場合は、操作部材の状態とは、操作部材の表示でもよい。

実施の形態１において、音量設定値（ステップ）の判定のためのＡ／Ｄ値の範囲に対するヒステリシス処理の方法は、上記の例に限定されるものではない。例えば、Ａ／Ｄ値の範囲の境界のシフト量は３に限定されない。また、実施の形態１では、Ａ／Ｄ値の範囲の中心値を基準として、範囲の上限及び下限のいずれをシフトするかを判定したが、これに限定されるものではない。例えば、検出されたＡ／Ｄ値と、Ａ／Ｄ値の範囲の上限または下限との差が所定値以内になった方の境界をシフトするようにしてもよい。

アンプ装置（オーディオアンプ１０）における入力端子及び出力端子の数は上述した数に限定されるものではない。

実施の形態１において、制御部の一例としてマイクロコントローラを示したが、制御部はこれに限定されない。また、信号処理回路の一例としてＤＳＰを示したが、信号処理回路はこれに限定されない。すなわち、制御部および信号処理回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ‐Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等、任意の半導体デバイスで実現することができる。

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、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面およ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、特許請求の範囲また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、音声信号を増幅するアンプ装置であって、音量調整が可能なアンプ機能と、音量調整が不可能なアンプ機能とを切り替えることのできるアンプ装置に有用である。

１０ オーディオアンプ（アンプ装置）
１３ ボリュームつまみ（操作部材）
１５ 入力セレクタ
２０ マイクロコントローラ（制御部）
２１ ＡＤ変換器
２２ メモリ（記憶部）
２４ 音量制御回路
２５ ＤＳＰ（信号処理回路）
２６ モータ（駆動部）
２８ 入力切替回路
３１〜３３ 入力端子
３４，３５ 出力端子
５０ ＡＶセレクタ
４１〜４４ 音声再生装置
６１Ｒ，６１Ｌ，６３ＳＬ，６３ＳＲ，６３ＳＢ，６３ＳＷ スピーカ
１００ オーディオシステム

Claims (6)

1. 音量調整が可能な第１のアンプ機能と、音量調整が不可能な第２のアンプ機能とを切り替えるように構成されたアンプ装置であって、
   音量を設定するためにユーザにより操作され、前記操作に応じて状態が変化する操作部材と、
   前記操作部材を移動させて状態を変化させる駆動部と、
   前記操作部材の状態に応じた前記音量が得られるように、入力された音声信号を増幅する信号処理回路と、
   前記信号処理回路を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１のアンプ機能の実行中において、前記操作部材の状態に応じた前記音量が得られるように前記信号処理回路の増幅動作を制御し、
   前記第１のアンプ機能から前記第２のアンプ機能へ切り替えられ、さらにその後、前記第１のアンプ機能に切り替えられた時に、前記操作部材の前記状態が、前記第１のアンプ機能から前記第２のアンプ機能へ切り替えられる直前に出力された第１音量よりも大きな第２音量に対応する前記状態である場合は、前記駆動部を制御し、前記操作部材の前記状態を、前記第２音量よりも小さな第３音量に対応する前記状態に変化させるように前記操作部材を移動させ、前記信号処理回路の前記増幅動作を制御して、前記第３音量を出力させるように構成された、アンプ装置。
2. 前記操作部材で設定された前記音量を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記第３音量は前記第１音量と等しい、
   請求項１記載のアンプ装置。
3. 前記制御部は、前記第１のアンプ機能から前記第２のアンプ機能へ切り替えられ、さらにその後、前記第１のアンプ機能に切り替えられた時に、前記操作部材の前記状態が、前記第１音量よりも小さな第４音量に対応する前記状態である場合は、前記操作部材の前記状態を変化させず、前記信号処理回路の前記増幅動作を制御して、前記第４音量を出力させるように構成された、
   請求項１記載のアンプ装置。
4. 前記操作部材は、回転またはスライド移動することで前記状態が変化するように構成され、
   前記駆動部は、前記操作部材を回転またはスライド移動させ、
   前記制御部は、前記駆動部を制御し、前記操作部材を、前記第２音量から前記第３音量に対応する前記状態に回転またはスライド移動させるように構成された、
   請求項１記載のアンプ装置。
5. 前記音声信号を外部から入力する複数の入力端子と、
   前記複数の入力端子の中から所望の入力端子を選択するために操作される入力セレクタと、をさらに備え、
   前記制御部は、前記入力セレクタによる前記所望の入力端子の選択に応じて、前記第１のアンプ機能と前記第２のアンプ機能とを切り替えるように構成された、
   請求項１記載のアンプ装置。
6. 前記第１のアンプ機能は前記音声信号の信号レベルを増幅する機能であり、前記第２のアンプ機能は前記音声信号の電力を増幅する機能である、請求項１記載のアンプ装置。
   

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