JPH05226943A - パワーアンプ装置 - Google Patents

パワーアンプ装置

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JPH05226943A
JPH05226943A JP18962592A JP18962592A JPH05226943A JP H05226943 A JPH05226943 A JP H05226943A JP 18962592 A JP18962592 A JP 18962592A JP 18962592 A JP18962592 A JP 18962592A JP H05226943 A JPH05226943 A JP H05226943A
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JP
Japan
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amplifier
power supply
level
input signal
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP18962592A
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English (en)
Inventor
Terufumi Hino
輝史 日野
Masaichi Imai
政一 今井
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH05226943A publication Critical patent/JPH05226943A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】入力信号のレベル変化に応じた忠実な増幅を可
能とするとともに、消費電力の低減と低コスト化とを可
能とした高効率パワーアンプ装置を提供する。 【構成】入力信号をPDM変調するPDM変調器11
と、このPDM変調器11の出力を遅延する遅延回路1
2と、この遅延回路12の出力を復調する積分器13
と、この積分器13の出力を増幅してパワー出力する増
幅器8と、前記入力信号のレベルを検出する検出回路3
と、この検出回路3の検出信号に基づいて、前記増幅器
8に電源を供給する可変電源回路5の出力電圧を調整す
るコントロール回路4とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ機器等に内
蔵されるパワーアンプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】オーディオ機器、例えばステレオ等のオ
ーディオアンプとして使用されるパワーアンプ装置は、
増幅器より出力したパワー出力をスピーカに入力するよ
うになっている。
【0003】このパワーアンプ装置は、CDやテープレ
コーダ等の音源からアナログ信号が送出されてくると、
このアナログ信号のレベルを検出してコントロール回路
に与える。コントロール回路は、この検出信号に基づい
て増幅器の増幅度を制御することにより、音源からの入
力信号が増幅されてスピーカに送出されるようになって
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のパ
ワーアンプ装置は、単に電源部からの供給電力を受ける
増幅器が、その増幅度に応じて入力信号を増幅するもの
であるため、入力に応じた忠実な増幅が行われるよう
に、増幅器には大きな電圧が常に印加されている。すな
わち、入力レベルが高いときでも忠実な増幅が行われる
ように、常にそのレベルに合わせた大きな電圧が印加さ
れている。そのため、消費電力が必要以上に多くなり、
その結果、電力損失が増大するとともに装置に応じた大
型の放熱板を備えなければならないといった問題があっ
た。
【0005】また、このパワーアンプ装置がオーディオ
アンプとして用いられた場合、音源からの入力信号がハ
イレベルで電源電圧が低いときは所要のレベルに調整で
きず、増幅器から出力される波形の上部がカットされ
る、いわゆるクリッピングが生じていた。
【0006】一方、この種のパワーアンプ装置は、入力
信号であるアナログ信号をA/D変換器によりデジタル
信号に変化し、遅延回路により所定時間の遅延を行った
後、D/A変換器により再びアナログ信号に変換して増
幅器に入力するようになっている。すなわち、A/D変
換器において、通常はコンパクトディスク(CD)やD
AT等に見られるようにある一定のサンプリング周波数
(例えば44.1kHz )により16bit の分解能でデータ化
されるため、このA/D変換されたデータを逆の方法で
アナログ変換するD/A変換器が必要となる。しかしな
がら、このD/A変換器は高価であり、コスト高になる
といった問題があった。
【0007】本発明は係る実情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、入力信号のレベル変化に応じた忠実な
増幅が可能で、かつ消費電力を小さくしたパワーアンプ
装置を提供するとともに、D/A変換機能を簡略化する
ことによりコストダウンを図ったパワーアンプ装置を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のパワーアンプ装置は、入力信号を増幅して
パワー出力する増幅器と、前記入力信号のレベルを検出
する検出回路と、この検出回路の検出信号に基づき、前
記増幅器の電源電圧を前記入力信号のレベルに応じて調
節する電源コントロール回路とを備えた構成とする。
【0009】また、本発明のパワーケンプ装置は、入力
信号をPDM変調するPDM変調器と、このPDM変調
器の出力を遅延する遅延回路と、この遅延回路の出力を
復調する積分器と、この積分器の出力を増幅してパワー
出力する増幅器と、前記入力信号のレベルを検出する検
出回路と、この検出回路の検出信号に基づき、前記増幅
器の電源電圧を前記入力信号のレベルに応じて調節する
電源コントロール回路とを備えた構成とする。
【0010】
【作用】音源からの入力信号は、増幅器において所定の
レベルに増幅された後、例えばスピーカ等に出力され
る。このとき、検出回路は入力信号のレベルを検出し、
その検出信号を電源コントロール回路に供給する。電源
コントロール回路では、この検出信号に基づき、増幅器
の電源電圧を入力信号のレベルに応じて調節する。すな
わち、入力信号のレベルが低いときには、増幅器の電源
端子に供給する電源電圧を低くし、入力信号のレベルが
高いときには、増幅器の電源端子に供給する電源電圧を
高くする。これにより、増幅器では入力信号のレベルに
応じた最適な増幅が常に行われ、かつ不必要に高い電圧
も印加されないことになる。そのため、増幅器における
電力損失が小さくなり、動作中の消費電力が低減するの
で、高効率のパワーアンプ装置が得られる。
【0011】一方、音源からの入力信号は、まずPDM
変調器においてその入力レベルをパルス列の密度変化に
変換し、遅延回路により所定時間の遅延を行った後、積
分器に与えられる。つまり、増幅器に入力される信号の
レベルエネルギーをパルス列密度というエネルギーに変
換したことになり、このエネルギー密度を逆変換するの
に、ローパルスフィルタによる積分器を使用している。
これにより、従来必要であったD/A変換器が積分器に
置き換えられたことになり、D/A変換器が簡略化され
ることになる。
【0012】
【実施例】以下、本発明のパワーアンプ装置の実施例を
図面を参照して説明する。
【0013】図1は、請求項1に対応する本発明のパワ
ーアンプ装置の電気的構成を示すブロック図である。た
だし、本実施例では、デジタル信号を取り扱うパワーア
ンプ装置を例に挙げて説明する。
【0014】このパワーアンプ装置は、CDやステレオ
等のオーディオ機器におけるオーディオアンプとして用
いられ、図示しない音源からのアナログ信号が入力端子
1に導かれている。この入力端子1には、アナログの入
力信号をデジタル信号に変換するA/D変換器2が接続
されており、A/D変換器の出力2aは、レベル検出回
路3と遅延回路6とに接続されている。
【0015】レベル検出回路3の出力3aは、電源コン
トロール回路4に接続されており、入力信号のレベルを
判定してその検出信号を電源コントロール回路4に送出
する。また、電源コントロール回路4の出力4aは、電
源部である可変電源回路5に接続されており、検出信号
を受けて入力信号のレベルに応じた制御信号を可変電源
回路5に与える。可変電源回路5の出力5aは、増幅器
8の電源端子に接続されており、制御信号に応動して可
変する出力電圧を増幅器8の電源に供給する。
【0016】一方、遅延回路6の出力6aは、D/A変
換器7に接続されている。遅延回路6としてはメモリが
用いられており、A/D変換器2からのデジタル信号を
一旦格納し、電源コントロール回路4の出力に同期する
ようにデジタル信号を遅延させて、D/A変換器7に送
出する。D/A変換器7の出力7aは、増幅器8の入力
側に接続されており、遅延回路6のデジタル出力をアナ
ログ信号に変換して増幅器8に与える。
【0017】増幅器8の出力8aは、スピーカ9に接続
されており、D/A変換器7の出力信号を増幅して、ス
ピーカ9に送出するようになっている。
【0018】次に上記構成のパワーアンプ装置の動作を
説明する。
【0019】音源からのアナログ信号が入力端子1を介
してA/D変換器2に導かれると、変換されたデジタル
信号がレベル検出回路3と遅延回路6とに与えられる。
【0020】レベル検出回路3は、このデジタル信号を
受けて音源からの入力信号のレベルを検出し、その検出
信号を電源コントロール回路4に送出する。電源コント
ロール回路4は、この検出信号を受けると、入力信号の
レベルに応じて可変電源回路5の出力を調節し、増幅器
8の電源端子に供給する。このとき、音源からのアナロ
グ信号が高レベルであると、可変電源回路5から増幅器
8の電源に供給される出力電圧は高く調節され、低レベ
ルであるときは低く調節される。
【0021】一方、A/D変換器2のデジタル信号は、
遅延回路6によって可変電源回路5の応答速度に応じた
時間だけ遅延された後、D/A変換器7に与えられる。
D/A変換器7は、このデジタル信号をアナログの出力
信号に変換して増幅器8に送出する。
【0022】これにより、増幅器8の入力側には、可変
電源回路5の供給電圧に同期して遅延したアナログの入
力信号が供給される。そして、この入力信号は、そのレ
ベル変化に応じて変化する電源電圧が与えられた増幅器
8により増幅され、スピーカ9に送出されることにな
る。
【0023】すなわち、増幅器8には、増幅すべき入力
信号のレベルに応じた電源電圧が供給されるので、入力
信号のレベルに応じた最適な増幅が行えるようになって
いる。そのため、増幅器8における損失は最小限とな
り、その結果パワーアンプ装置自体の消費電力も低減す
るものである。また、高域での応答性も問題なく、増幅
器8においてクリッピングの生じる問題も防止される。
【0024】さらに、D/A変換器7からのアナログ信
号と可変電源回路5からの供給電圧とが同期しており、
電源部の出力が急激に変動するのを抑制することができ
るので、ノイズの発生も低減できるものである。
【0025】図2は、請求項2に対応する本発明のパワ
ーアンプ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【0026】このパワーアンプ装置は、CDやステレオ
等のオーディオ機器におけるオーディオアンプとして用
いられ、図示しない音源からのアナログ信号が入力端子
1に導かれている。この入力端子1には、アナログの入
力信号レベルをあるパルス列の密度変化に変換するPD
M(Puls Dencity Modulation)変調器11と、レベル
検出回路3とが接続されている。そして、レベル検出回
路3の出力3aは、電源コントロール回路4に接続され
ており、入力信号のレベルを判定してその検出信号を電
源コントロール回路4に送出する。また、電源コントロ
ール回路4の出力4aは、電源部である可変電源回路5
に接続されており、検出信号を受けて入力信号のレベル
に応じた制御信号を可変電源回路5に与える。可変電源
回路5の出力5aは、増幅器8の電源端子に接続されて
おり、制御信号に応動して可変する出力電圧を増幅器8
の電源に供給する。
【0027】一方、PDM変調器11の出力11aは、
遅延回路12に接続されている。遅延回路12は、PD
M変調器11からの密度変換されたパルス列信号を、電
源コントロール回路4の出力に同期するように遅延させ
て、積分器13に送出する。積分器13の出力13a
は、増幅器8の入力側に接続されており、遅延回路12
からのパルス列信号をその密度レベルに応じたアナログ
信号に変換して増幅器8に与える。
【0028】増幅器8の出力8aは、スピーカ9に接続
されており、積分器13の出力信号を増幅して、スピー
カ9に送出するようになっている。
【0029】次に上記構成のパワーアンプ装置の動作を
説明する。
【0030】音源からのアナログ信号が入力端子1を介
してPDM変調器11とレベル検出回路3とに与えられ
ると、レベル検出回路3では、このアナログ信号を受け
て音源からの入力信号のレベルを検出し、その検出信号
を電源コントロール回路4に送出する。電源コントロー
ル回路4は、この検出信号を受けると、入力信号のレベ
ルに応じて可変電源回路5の出力を調節し、増幅器8の
電源端子に供給する。このとき、音源からのアナログ信
号が高レベルであると、可変電源回路5から増幅器8の
電源に供給される出力電圧は高く調節され、低レベルで
あるときは低く調節される。
【0031】一方、PDM変調器11に与えられたアナ
ログ信号は、そのレベルに応じたパルス列の密度変化に
変換される。つまり、ここではアナログ信号のレベルエ
ネルギーをデータ化(数値化)するのではなく、パルス
列密度というエネルギーに変換する。このパルス列密度
に変換されたPDM信号は、遅延回路12によって可変
電源回路5の応答速度に応じた時間だけ遅延された後、
積分器13に与えられ、ここで元のアナログ信号に復調
されて増幅器8に送出される。
【0032】ここで、積分器13を−12db/octのロー
パスフィルタで構成した場合、16bit で数値化した場
合のダイナミックレンジは96dbであるので、基本パル
ス幅を8oct (96db/12db)上のパルス幅に設定す
る。一方、音響的保償最高周波数を20kHz とすれば、
この基本パルス幅は、
【0033】
【数1】20kHz ×28 =5.12MHz となるので、
【0034】
【数2】1/5.12MHz ≒0.195μsec のパルス幅でPDM変調すればよいことになる。
【0035】これにより、増幅器8の入力側には、可変
電源回路5の供給電圧に同期して遅延したアナログの入
力信号が供給される。そして、この入力信号は、そのレ
ベル変化に応じて変化する電源電圧が与えられた増幅器
8により増幅され、スピーカ9に送出されることにな
る。
【0036】なお、本実施例では、積分器13をL,C
によるローパスフィルタで構成しているが、現在の半導
体技術によれば、5MHz 程度の動作速度は容易に得られ
るものである。
【0037】また、本実施例では、レベル検出回路3の
処理をアナログ的処理として説明している。
【0038】
【発明の効果】本発明のパワーアンプ装置は、音源から
与えられるアナログの入力信号のレベルに応じて増幅器
の電源端子に供給する電源電圧を調節するように構成し
たので、入力信号は、そのレベル変化に応じて変化する
電源電圧が与えられた増幅器により増幅されることか
ら、高域での良好な応答性を確保しつつ増幅時における
電力消費を必要最小限とすることができ、その結果高効
率のパワーアンプ装置が実現できるものである。また、
消費電力を低減できるので放熱板等を小さくすることが
可能となり、このパワーアンプ装置を内蔵する機器の小
型化が図れるといった効果もある。
【0039】また、本発明のパワーアンプ装置は、音源
から与えられるアナログの入力信号をPDM変調し、こ
れを遅延した後、積分器によって復調して増幅器に入力
するように構成したので、従来より増幅器の前段に使用
されていたD/A変換器が不要となることから、その分
コストダウンを図ることができるといった効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に対応する本発明のパワーアンプ装置
の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】請求項2に対応する本発明のパワーアンプ装置
の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
2 A/D変換器 3 検出回路 4 コントロール回路 5 電源部 6 遅延回路 7 D/A変換器 8 増幅器 11 PDM変調器 12 遅延回路 13 積分器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を増幅してパワー出力する増幅
    器と、前記入力信号のレベルを検出する検出回路と、こ
    の検出回路の検出信号に基づき、前記増幅器の電源電圧
    を前記入力信号のレベルに応じて調節する電源コントロ
    ール回路とを備えたことを特徴とするパワーアンプ装
    置。
  2. 【請求項2】 入力信号をPDM変調するPDM変調器
    と、このPDM変調器の出力を遅延する遅延回路と、こ
    の遅延回路の出力を復調する積分器と、この積分器の出
    力を増幅してパワー出力する増幅器と、前記入力信号の
    レベルを検出する検出回路と、この検出回路の検出信号
    に基づき、前記増幅器の電源電圧を前記入力信号のレベ
    ルに応じて調節する電源コントロール回路とを備えたこ
    とを特徴とするパワーアンプ装置。
JP18962592A 1991-12-17 1992-07-16 パワーアンプ装置 Pending JPH05226943A (ja)

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JP18962592A JPH05226943A (ja) 1991-12-17 1992-07-16 パワーアンプ装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-333481 1991-12-17
JP33348191 1991-12-17
JP18962592A JPH05226943A (ja) 1991-12-17 1992-07-16 パワーアンプ装置

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JPH05226943A true JPH05226943A (ja) 1993-09-03

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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