JPH03283804A - 音響増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、音響増幅器、さらに入力信号に所定の直流バ
イアス電圧をかけて増幅を行う直結方式の音響増幅器に
適用して有効な技術に関するもので、例えばＩＣ（半導
体集積回路）化されたＢＴＬ方式のオーディオ・パワー
アンプに利用して有効な技術に関するものである。

［従来の技術］ オーディオ・パワーアンプなどの音響増幅器では、ＩＣ
化のために直結方式の回路が採用されるとともに、片電
源で動作できるようにするために入力信号に所定の直流
バイアス電圧をかけることが行われる（例えば、１９８
８年版、三洋半導体データブック二カーオーディオ用バ
イポーラ集積回路編、１９８９年版、東芝音響用すニア
■Ｃ：ゼネラルオーディオ編などを参照）。

第３図は従来この種の音響増幅器の概略構成例を示す。

同図に示す音響増幅器はＩＣ化されたＢ　Ｔ　Ｌ方式の
オーディオ・パワーアンプとして構成されたものであっ
て、１はオーディオ入力信号源、Ｒｇはその入力信号源
抵抗、Ｃｉは外付の入力カップリング容量、２は入力端
子、Ｒｉは入力抵抗、３は差動入力回路、Ｒｆｌおよび
Ｒｆ２は負帰還抵抗、４は位相分割回路、・５および６
はＢＴＬ出力回路、ＯＵＴ＋、０ＵＴ−はＢＴＬ出力、
７および８は８丁り出力端子、ＳＰはスピーカ、９は入
力信号ＩＮに所定の直流バイアス電圧ｖｂをがけるバイ
アス発生回路、Ｖｃｃは電源電位、ＧＮＤ上述した音響
増幅器では、ＩＣ化のために全段が直結されているとと
もに、正（または負）の電源電位Ｖｃｃと接地電位ＧＮ
Ｄの片電源（Ｖｃｃ−ＧＮＤ）だけで動作できるように
するために、入力信号ＩＮの基準電位を電源電位Ｖｃｃ
と接地電位ＧＮＤの間の電位（ｖｂ）に直流的にバイア
スすることが行われる。このバイアスを行うために、入
力信号源ｌと入力回路３の閏は、直列に挿入された入力
カップリング容量Ｃｉによって直流的に分離される。

ところが、外部の入力信号源１は信号源抵抗Ｒｇを介し
て接地電位ＧＮＤに接続されているため、電源（Ｖｃｃ
）のオン／オフなどによって生じる過渡時には、上記入
力カップリング容量Ｃｉに充放電電流Ｉｆが流れること
による直流バイアスの揺れが生じ、このバイアスの揺れ
が耳障りなポツプ・ノイズを発生させる。

そこで、従来のこの種の音響増幅器では、第３図に示す
ように、上記入力カップリング容量Ｃｉと同じタイミン
グで充放電されるような時定数調整用の容量ｃｂを差動
入力回路３の基準側入力と接地電位ＧＮＤの間に接続す
ることによって、上述した直流バイアスの揺れを相殺す
ることが行われていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した技術には、次のような問題のあ
ることが本発明者らによってあきらかとされた。

すなわち、上記時定数調整用容量ｃｂによって外付部品
が増えてしまう。

入力カップリング容量Ｃｉの値が時定数調整用容量ｃｂ
の値によって制約されるため、音質設計の自由度が損な
われる。

入力カップリング容量Ｃｉと時定数調整用容量ｃｂの充
放電タイミングを合わせることが困難であるため、ポツ
プ・ノイズを確実に防止することはできない。

本発明の目的は、外付部品を増やすことなく、かつ音質
設計の自由度を損なうことなく、電源のオン／オフ時な
どに生じるポツプ・ノイズを確実に防止させられるよう
にする、という技術を提供することにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

［課題を解決す゛るための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、入力信号にかけられる直流バイアス電圧が所
定範囲内″にあるか否かを検出し、所定範囲外のバイア
ス電圧を検出したときに増幅器内部における交流的な信
号の伝達を阻止させるというものである。

［作用］ 上記した手段によれば、時定数調整用の容量を使わずに
バイアスの揺れによるポツプ・ノイズを防止することが
できる。

これにより、外付部品を増やすことなく、かつ音質設計
の自由度を損なうことなく、電源のオン／オフ時等に生
じるポツプ・ノイズを確実に防止させられるようにする
という目的が達成・される。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

なお、各図中、同二符号は同一あるいは相当部分を示す
。

第１図は本発明の一実施例による音響増幅器の概略構成
を示す。

同図に示す音響増幅器はＩＣ化されたＢＴＬ方式のオー
ディオ・パワーアンプとして構成されたものであって、
まず、ｌはオーディオ入力信号源、Ｒｇはその入力信号
源抵抗、Ｃｉは外付の入力カップリング容量、シは入力
端子、Ｒ１は入力抵抗、３は差動入力回路、Ｒｆｌおよ
びＲｆ２’は負帰還抵抗、４は位相分割回路、５および
６はＢＴＬ出力回路、ＯＵＴ＋、０ＵＴ−はＢＴＬ出力
、７および８はＢＴＬ出力端子、ＳＰは出力負荷として
のスピーカ、９は入力信号ＩＮに所定の直流バイアス電
圧Ｖ　ｌ）をかげるバイアス発生回路、Ｖｃｃεノ、電
源電位、ＧＮＤは接地電位、１０は電圧検出回路、１１
はＡＣミコー＋・回路である。

ここで、電圧検出回路ｌＯは、入力信号ＩＮにかけられ
る直流バイアス電圧ｖｂが所定範囲内であるか否か、す
なわちここでは所定の基準電圧Ｖｔｈ以」二であるか否
かを検出する。

ＡＣミュート回路１１は増幅器内部におＬプる交流的な
信号の伝達を制御する回路であって、上記電圧検出回路
１０が所定範囲外のバイアス電圧■ｂずなわぢＶｂ＜Ｖ
ｔｈを検出したときに動作して、差動入力回路３からＢ
ＴＬ出力回路５，６への交流的な信号の伝達を閉止する
。一方、上記電圧検出回路３が所定範囲内のバイアス電
圧ｖｂすなわちＶｂ）Ｖｔｈを検出しているときには非
動作状態となり、このときは差動入力回路３からＢ］゛
Ｉ、出力回路５，６への交流的な信号の伝達が通常に行
われる。上記基準電圧Ｖｔｈは、電源（ＶＣＣ）のオン
／オフによるバイアス電圧ｖｂの揺れを検出するために
、定常動作のバイアス電圧Ｖｂを基準にして設定されて
いる。

次に、第１図に示した音響増幅器について、その動作を
説明する。

第１図において、先ず、電源い１ｃｃ）がオン／オフさ
れる過渡時には、入力カップリング容量ＣＩにて行われ
る充放電によって直流バイアス電圧ｖｂが変動する。こ
の過渡時のバイアス電圧Ｖｂは、定常動作時のバイアス
電圧よりも低いため、電圧検出回路１０によって検出さ
れる（Ｖｂ（Ｖｔｈ）。このときの検出出力（Ｖ　ｂ＜
Ｖ　ｔ　ｈ）によってＡＣミュート回路１１が動作させ
られる。

これにより、ミュート・オンの状態になって、差動入力
回路３からＢＴＬ出力回路５，６への交流的な信号の伝
達が阻止される。この結果、電源（Ｖｃｃ）がオン／オ
フされる過渡時に入力カップリング容量Ｃｉへの充放電
によって生じるポツプ・ノイズが遮断される゛。

一方、電源（Ｖｃｃ）が安定して供給されでいる定常動
作時には、直流バイアス電圧ｖｂが、入力カップリング
容量Ｃ１への充放電によって変動することなく、所定の
電圧（Ｖｂ＞Ｖｔｈ）に安定しているため、ＡＣミュー
ト回路１１は非動作状態を保つ。したがって、この状態
では、信号源１からのオーディオ入力信号ＩＮが差動入
力回路３で予備増幅された後、位相分割回路４からＢＴ
Ｉ、出力回路５，６に入力され、そこで相補的にパワー
増幅されてスピーカ３Ｐに与えられる。

以上のようにして、時定数調整用の容量を使わずにバイ
アスの揺れによるポツプ・ノイズを防止することができ
る。これにより、外付部品を増やすことなく、かつ音質
設計の自由度を損なうことなく、電源のオン／オフ時な
どに生じるポツプ・ノイズを確実に防止することができ
る。

第２図は、上述した音響増幅器の素子レベルでの実施例
を示したものである。

同図において、バイアス発生回路９は、分圧抵抗Ｒ１５
，Ｒ１６、バイパス容量Ｃｓ、ボルテージ・フォロワ９
Ａなどによって構成される。このバイアス発生回路９か
らのバイアス電圧ｖｂは、増幅器内部の信号基準電位と
して使用され、ＢＴＬ４出力回路５，６の入力にも抵抗
Ｒ１３，Ｒ１４を介して与えられるようになっている。

ＡＣミュート回路１１は、ｎｐｎバイポーラトランジス
タＱ１〜Ｑ４．Ｑ９．ＱＩ　Ｏ，ｐｎｐバイポーラトラ
ンジスタＱ５〜Ｑ８、抵抗Ｒ１〜Ｒ１２、定電流回路Ｉ
ｃ５ｌ〜Ｉｃ５３などによって、位相分割回路４と一緒
に構成されている。ここで、Ｑｌと０２は差動入力回路
３からの出力信号とバイアス電圧ｖｂの差を位相分割し
て出力する第１の差動回路部１１Ａを形成する。Ｑ３と
Ｑ４は一組の差動入力が共にバイアス電圧ｖｂに接続さ
れた第２の差動回路部１１Ｂを形成する。Ｑ５〜Ｑ８は
第１、第２の差動回路部１１Ａ、１１Ｂの共通負荷およ
び共通出力バッファ部を形成する。Ｑ９とＱＩＯは、電
圧検出回路１０からの検出出力によって相補的にオン／
オフ制御されることにより、第１、第２の差動回路部１
１Ａ、１１Ｂのいずれか一方を選択的に動作させる。Ｑ
９がオンされて第１の差動回路部１１Ａが動作させられ
ると、入力信号ＩＮがＢＴＬ出力回路５，６に伝達され
るミュート・オフの状態が設定される。

ＱＩＯがオンされて第２の差動回路部１１Ｂが動作させ
られると、ＢＴＬ出力回路５，６に同じバイアス電圧ｖ
ｂが入力されることによってミュート・オンの状態が設
定される。

電圧検出回路１０は、ｎｐｎバイポーラトランジスタＱ
ｌｌと抵抗Ｒ１７による電圧比較回路ＩＯＡ、ダイオー
ドＤ　１　ｔ、　Ｄ　２と抵抗Ｒ１８によるシャント型
定電圧回路１０Ｂ、バイポーラトランジスタＱ１２〜Ｑ
１５および抵抗Ｒ１９〜Ｒ２２による定電圧回路ｌＯＣ
によって構成され、シャント型定電圧回路１０Ｂから与
えられる基準電圧ｖｔｈと定電圧回路１０Ｇから与えら
れる基準伝達Ｖｒｆの差を検出する。電源電圧Ｖｃｃが
オン／オフされた過渡時において、バイアス電圧ｖｂが
安定な電圧に達していないときには、Ｖｒｆ（ｖｔｈと
なって、上記ＡＣミュート回路１１内のＱＩＯがオンさ
れてミュート・オンの状態が設定される。また、バイア
ス電圧ｖｂが安定な電圧に達しているときには、Ｖｒｆ
）Ｖｔｈとなって、上記ＡＣミュート回路１１内のＱ９
がオンされてミュート・オフの状態が設定される。

さらに、第２図に示した回路では、定電圧回路１０Ｇの
出力が外部端子１２にも引き出されている。これにより
、その外部端子１２に抵抗Ｒｘｌ。

Ｒｘ２およびスイッチＳ１を外付することにより、定常
動作時のミュート制御を外部から行えるようになってい
る。この場合外付のスイッチＳｌをオンにすると、Ｖｒ
ｆ（Ｖｔｈとなってミュート・オンにすることができ、
オフにするとＶｒｆ）Ｖｔｈとなってミュート・オフに
することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、能動素子とし°てＭＯＳトランジスタ素子を用
いる構成、あるいはバイポーラとＭＯＳを混在させるＢ
ｉＣＭＯ３構成であってもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＢＴＬ方式のオーデ
ィオ・パワーアンプに適用した場合について説明したが
、それに限定されるものではなく、例えば出力カップリ
ング容量を使用するシングル方式のオーディオ・パワー
アンプにも適用できる。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
。

すなわち、外付部品を増やすことなく、かつ音質設計の
自由度を損なうことなく、電源のオン／オフ時などに生
じるポツプ・ノイズを確実に防止することができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による音響増幅器の概略構成
図、 第２図は第１図に示した音響増幅器の詳細な回路実施例
を示す図、 第３図は従来の音響増幅器の構成例を示す図である。 ｌ・・・・オーディオ入力信号源、Ｒｇ・・・・入力信
号源抵抗、Ｃｉ・・・・外付の入力カップリング容量、
２・・・・入力端子、３・・・・差動入力回路、Ｒｆｌ
およびＲｉ２・・・・負帰還抵抗、Ｒｉ・・・・入力抵
抗、４・・・・位相分割回路、５および６・・・・ＢＴ
Ｌ出力回路、７および８・・・・ＢＴＬ出力端子、ＳＰ
・・・・出力負荷としてのスピーカ、９・・・・入力信
号ＩＮに所定の直流バイアス電圧ｖｂをかけるバイアス
発生回路、Ｖｃｃ・・・・電源電位、１０・・・・電圧
検出回路、１１・・・・ＡＣミュート回路、ＩＩＡ、Ｉ
ＩＢ・・・・差動回路部、Ｖｂ・・・・バイアス電圧、
ＧＮＤ・・・・接地電位。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力信号に所定の直流バイアス電圧をかけて増幅を
   行う直結方式の音響増幅器であって、上記直流バイアス
   電圧が所定範囲内にあるか否かを検出する電圧検出回路
   と、この電圧検出回路が所定範囲外のバイアス電圧を検
   出したときに増幅器内部における交流的な信号の伝達を
   制御するＡＣミュート回路とを備えた音響増幅器。