JPH09148851A - Switching power source for audio - Google Patents

Switching power source for audio

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Publication number
JPH09148851A
JPH09148851A JP7323925A JP32392595A JPH09148851A JP H09148851 A JPH09148851 A JP H09148851A JP 7323925 A JP7323925 A JP 7323925A JP 32392595 A JP32392595 A JP 32392595A JP H09148851 A JPH09148851 A JP H09148851A
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JP
Japan
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signal
pulse
sequentially
unit
digital
Prior art date
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Application number
JP7323925A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Hatanaka
正彦 畠中
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a switching power source in which the responsiveness to rapid load fluctuation like an audio signal is excellent, the audio signal can be taken out without increasing distortion and a power source part is miniaturized. SOLUTION: Based on the amplitude values of digital input signals which are successively inputted, the pulse modulation signal for determining the DC output voltage value of an AC-DC conversion part 5 is determined by a pulse control part 6. By outputting the audio signal for which the power amplification is performed by a digital power amplifier part 1 after the digital input signals are delayed, DC output voltage is corrected by the same timing as the increase of the amplitude of the digital input signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はPCM(Pulse
Code Modulation)波等のデジタル入
力信号を電力増幅するオーディオアンプに適したスイッ
チング電源に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a PCM (Pulse
The present invention relates to a switching power supply suitable for an audio amplifier that power-amplifies a digital input signal such as a code modulation wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、オーディオ用電源として従来ト
ランス,整流ダイオード,及び平滑コンデンサとの構成
によるドロッパ式が用いられていたが、近年オーディオ
信号のデジタル化に伴いパルス変調によってデジタル電
力増幅を行うD級増幅器が用いられるようになり、それ
に伴って電源の小型,薄型化を目的にスイッチング式が
使用されつつある。
2. Description of the Related Art Generally, a dropper type having a structure of a transformer, a rectifying diode, and a smoothing capacitor has been conventionally used as an audio power supply. In recent years, digital power amplification by pulse modulation has been performed with the digitization of audio signals. Class amplifiers have come to be used, and accordingly switching type is being used for the purpose of downsizing and thinning of power supply.

【0003】以下に、従来のオーディオ用スイッチング
電源について説明する。図5は従来のオーディオ用スイ
ッチング電源のブロック図を示すものである。図5にお
いて、1は順次入力されるデジタル入力信号をパルス電
力増幅した後アナログ信号に変換して出力するデジタル
電力増幅部、2はデジタル電力増幅部1の動作タイミン
グを指示するためのクロック信号を出力するクロック発
生部、3は三角波クロック信号を出力する三角波発生
部、4はAC−DC変換部5からデジタル電力増幅部1
に出力される直流電圧値と、予め定められた閾値と、三
角波発生部3から順次出力される三角波クロック信号と
の振幅値を比較するレベル比較部、6はレベル比較部4
から出力される比較信号に基づいてオン又はオフの制御
信号を順次出力するパルス制御部、5は順次入力される
制御信号に従ってAC電源から順次入力される交流電圧
を直流電圧に変換した後デジタル電力増幅部1へ順次出
力するAC−DC変換部、7は三角波発生部3,レベル
比較部4,パルス制御部6,AD−DC変換部5よりな
る電源部、8はデジタル電力増幅部1の出力端に接続さ
れたスピーカである。
A conventional audio switching power supply will be described below. FIG. 5 is a block diagram of a conventional audio switching power supply. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a digital power amplifier that outputs sequentially input digital signals after pulse power amplification and then outputs the converted analog signals. Reference numeral 2 denotes a clock signal for instructing the operation timing of the digital power amplifier 1. A clock generating unit for outputting 3, a triangular wave generating unit for outputting a triangular wave clock signal, 4 a AC-DC converting unit 5 to a digital power amplifying unit 1
To a predetermined threshold value and a triangular wave clock signal sequentially output from the triangular wave generating section 3, the level comparing section 6 compares the amplitude values with each other.
A pulse controller 5 for sequentially outputting an ON or OFF control signal based on a comparison signal output from a digital power converter after converting an AC voltage sequentially input from an AC power supply into a DC voltage according to a sequentially input control signal. An AC-DC converter that sequentially outputs to the amplifier 1, a power source 7 including a triangular wave generator 3, a level comparator 4, a pulse controller 6, and an AD-DC converter 5, and an output 8 of the digital power amplifier 1. It is a speaker connected to the end.

【0004】以上のように構成されたスイッチング電源
について、以下その動作について説明する。
The operation of the switching power supply configured as above will be described below.

【0005】まず、デジタル入力信号が順次入力される
とデジタル電力増幅部1はクロック発生部2から順次出
力されるクロック信号に従ったタイミングでパルス変調
を行いその結果得られる変調信号をスイッチ素子によっ
てオンオフすることにより電力増幅を行った後LPFに
よって不要な周波数帯域成分を除去してアナログ信号を
順次出力し、スピーカ8によって音響信号に変換され
る。ここでパルス変調の方式としてはパルス幅変調を行
うPWM、或いはパルス密度変調を行うPDM等が知ら
れており、いずれの方式であっても回路規模,コストの
面から1ビットのデジタル信号を用いる方が好ましい。
First, when digital input signals are sequentially input, the digital power amplifier 1 performs pulse modulation at a timing according to the clock signal sequentially output from the clock generator 2, and the resulting modulated signal is output by a switch element. After the power is amplified by turning it on and off, unnecessary frequency band components are removed by the LPF, and analog signals are sequentially output, and converted into acoustic signals by the speaker 8. Here, as the pulse modulation method, PWM for performing pulse width modulation, PDM for performing pulse density modulation, or the like is known. In any method, a 1-bit digital signal is used in terms of circuit scale and cost. Is preferred.

【0006】一方、電源部7はレベル比較部4によって
AC−DC変換部5から順次出力される直流電圧値と、
予め定められた閾値と、三角波発生部3から順次出力さ
れるクロック信号との振幅を比較し、その結果を比較信
号として順次出力する。次にパルス制御部6は順次出力
される比較信号に基づいてスイッチ素子をオン、又はオ
フするためのハイ又はローレベルのパルス変調信号を制
御信号として順次出力する。更に、AC−DC変換部5
は順次入力される例えば100V,60Hzの電圧値の
AC電源と出力する直流電圧とを電気的に絶縁し且つパ
ルス制御部6から順次出力される制御信号に従ってスイ
ッチ素子をオン又はオフして数十〜数百Hzのパルス電
圧に変換した後整流して得られる直流電圧をデジタル電
力増幅部1へ順次出力する。
On the other hand, the power supply unit 7 has a DC voltage value sequentially output from the AC-DC conversion unit 5 by the level comparison unit 4,
The amplitudes of a predetermined threshold value and a clock signal sequentially output from the triangular wave generator 3 are compared, and the result is sequentially output as a comparison signal. Next, the pulse control unit 6 sequentially outputs a high-level or low-level pulse modulation signal for turning on or off the switch element as a control signal based on the sequentially output comparison signals. Furthermore, the AC-DC converter 5
Is electrically insulated from an AC power source having a voltage value of 100 V, 60 Hz and a DC voltage to be output sequentially, and turns on or off a switching element in accordance with a control signal sequentially output from the pulse control unit 6 for several tens. A DC voltage obtained by converting to a pulse voltage of several hundred Hz and then rectifying the pulse voltage is sequentially output to the digital power amplifier 1.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のオ
ーディオ用スイッチング電源では、一旦AC−DC変換
部5から出力した直流電圧値の変動をレベル比較部4に
フィードバックして直流電圧値を補正するためオーディ
オ信号のような急激な負荷変動に対する応答性が悪く、
その結果電力増幅したオーディオ出力信号の歪率が低下
する。そのための対策として、AC−DC変換部5の出
力段のコンデンサ容量を増大させて直流電圧値の変動を
抑制する方法が考えられるが一般にコンデンサの容量と
形状とは比例関係にあり、容量を増やすことは大型化す
ることは避けられず従って電源部7の小型化が図れな
い。更に一旦出力した直流電圧を帰還して出力電圧値の
補正を行うためのアナログ回路とパルス変調信号に変換
するデジタル回路とが混在していること、及びトランス
の2次側から出力する直流電圧の系と帰還した直流電圧
を入力する1次側の系とを電気的に絶縁する必要がある
ため同一のIC等に納めることができないため回路の集
積化ができず、従って電源部7の小型化が図れないとい
う問題があった。
However, in the above-mentioned audio switching power supply, fluctuations in the DC voltage value once output from the AC-DC converter 5 are fed back to the level comparator 4 to correct the DC voltage value. Poor response to sudden load changes such as signals,
As a result, the distortion rate of the power-amplified audio output signal decreases. As a countermeasure therefor, a method of increasing the capacity of the capacitor in the output stage of the AC-DC converter 5 to suppress the fluctuation of the DC voltage value is generally considered, but generally the capacity of the capacitor and the shape are in a proportional relationship, and the capacity is increased. Inevitably, the size of the power supply unit 7 cannot be reduced. Furthermore, the analog circuit for feeding back the once output DC voltage to correct the output voltage value and the digital circuit for converting into the pulse modulation signal are mixed, and the DC voltage output from the secondary side of the transformer is mixed. Since it is necessary to electrically insulate the system from the system on the primary side for inputting the returned DC voltage, the circuits cannot be integrated in the same IC or the like, so that the circuit cannot be integrated, and therefore the power supply unit 7 is downsized. There was a problem that could not be achieved.

【0008】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電源部の集積化による小型化を実現し、且つ出力す
る直流電圧値の補正の応答性を向上させてオーディオ信
号の音質を劣化させることなく直流電圧を供給すること
のできるスイッチング電源を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, realizes miniaturization by integration of a power supply unit, improves the response of correction of a DC voltage value to be output, and deteriorates the sound quality of an audio signal. It is an object of the present invention to provide a switching power supply that can supply a DC voltage without causing it.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、デジタル入力信号をアナログオーディオ信
号として出力するデジタル電力増幅部に直流電圧を提供
する電源部のAC−DC変換部をデジタル入力信号の振
幅によって制御し、更に順次入力されるデジタル入力信
号を一旦遅延部によって遅延させて後、デジタル電力増
幅部からオーディオ信号を取り出し、デジタル電力増幅
部で電力増幅を行うタイミングに同期して直流電圧値を
予め増減させるため、オーディオ信号の振幅変化、即ち
負荷変動に対する直流電圧値の制御を時間遅れなく行う
ことができると共に、デジタル入力信号に基づいたデジ
タル信号処理によって直流電圧の制御を行うため、制御
周辺の回路を同一のICに納めることができ集積化によ
る電源部の小型化が図れる。
In order to achieve this object, the present invention provides a digital AC-DC conversion unit of a power supply unit that supplies a DC voltage to a digital power amplification unit that outputs a digital input signal as an analog audio signal. It is controlled by the amplitude of the input signal, and after the digital input signals that are sequentially input are delayed by the delay unit once, the audio signal is taken out from the digital power amplification unit and synchronized with the timing of power amplification in the digital power amplification unit. Since the DC voltage value is increased or decreased in advance, it is possible to control the DC voltage value with respect to the change in the amplitude of the audio signal, that is, the load variation without a time delay, and the DC voltage is controlled by the digital signal processing based on the digital input signal. Therefore, the circuits around the control can be housed in the same IC, and the power supply unit can be made smaller by integration. Achieved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、順次入力されるオーディオ等のデジタル入力信号を
クロック発生部から順次出力されるクロック信号に従っ
て遅延させた後順次出力する遅延部と、前記遅延された
デジタル信号を順次パルス変調しその結果得られるパル
ス変調信号を順次電力増幅するデジタル電力増幅部と、
前記デジタル入力信号の絶対値を抽出した後ビットを反
転した反転絶対値データを順次出力する絶対値抽出部
と、前記反転絶対値データと予め定められた閾値とクロ
ック発生部から順次出力されるクロック信号の振幅値と
を比較して得られるパルス変調信号を比較信号として順
次出力するレベル比較部と、前記比較信号に従ったタイ
ミングでハイ、又はローレベルの制御信号を順次出力す
るパルス制御部と、順次入力されるAC電源を絶縁し且
つ前記AC電源の電圧値を前記制御信号に基づいた直流
電圧値に変換した後前記デジタル電力増幅部へ前記直流
電圧を順次出力するAC−DC変換部とにより構成され
たオーディオ用スイッチング電源であり、順次入力され
るデジタル入力信号は遅延部によって遅延された後デジ
タル電力増幅部によってパルス変調された後、スイッチ
素子によって電力増幅されオーディオ信号として順次出
力される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is a delay section for delaying sequentially input digital input signals such as audio signals according to a clock signal sequentially output from a clock generation section and then sequentially outputting the delayed signals. And a digital power amplifier that sequentially pulse-modulates the delayed digital signal and sequentially amplifies the resulting pulse-modulated signal,
An absolute value extraction unit that sequentially outputs inverted absolute value data in which bits are inverted after extracting the absolute value of the digital input signal, a clock that is sequentially output from the inverted absolute value data, a predetermined threshold value, and a clock generation unit. A level comparison unit that sequentially outputs a pulse modulation signal obtained by comparing the amplitude value of the signal as a comparison signal; and a pulse control unit that sequentially outputs a high or low level control signal at a timing according to the comparison signal. An AC-DC converter that insulates sequentially input AC power and converts the voltage value of the AC power to a DC voltage value based on the control signal, and then sequentially outputs the DC voltage to the digital power amplifier. The audio switching power supply is configured by, and the digital input signal that is sequentially input is delayed by the delay unit and then output by the digital power amplification unit. After being pulse-modulated Te, it is sequentially outputted as an audio signal is power-amplified by the switching element.

【0011】一方、順次入力されるデジタル入力信号は
絶対値抽出部によって絶対値を抽出されその結果と予め
定められた閾値との振幅比較を行い且つクロック発生部
から順次出力されるクロック信号との振幅比較を行って
得られる結果が比較信号として順次出力される。次に、
順次出力される比較信号に基づいてパルス制御部はスイ
ッチ素子をオン、又はオフするためのハイ又はローレベ
ルのパルス変調信号を制御信号として順次出力する。A
C−DC変換部は順次出力される制御信号に従ってスイ
ッチ素子をオン、又はオフして電力増幅し得られるパル
ス変調信号を整流して直流電圧に変換しデジタル電力増
幅部1の動作電圧として順次出力する。AC−DC変換
部から順次出力する直流電圧値の制御を順次入力される
デジタル入力信号の振幅によって行い、更に順次入力さ
れるデジタル入力信号を一旦遅延部によって遅延させた
後デジタル電力増幅部からオーディオ信号を取り出しデ
ジタル電力増幅部で電力増幅を行うタイミングに同期し
て直流電圧値を予め増減させるという作用を有する。
On the other hand, the digital input signals that are sequentially input are subjected to absolute value extraction by the absolute value extraction unit, and the results are compared in amplitude with a predetermined threshold, and compared with the clock signal that is sequentially output from the clock generation unit. The results obtained by performing the amplitude comparison are sequentially output as a comparison signal. next,
Based on the comparison signals sequentially output, the pulse control unit sequentially outputs a high or low level pulse modulation signal for turning on or off the switch element as a control signal. A
The C-DC converter rectifies the pulse-modulated signal obtained by power amplification by turning on or off the switch element according to the sequentially output control signal, converts the pulse-modulated signal into a DC voltage, and sequentially outputs it as an operating voltage of the digital power amplifier 1. To do. The control of the DC voltage value sequentially output from the AC-DC converter is performed by the amplitude of the digital input signals that are sequentially input, and the digital input signals that are sequentially input are temporarily delayed by the delay unit, and then the audio is output from the digital power amplification unit. This has the effect of increasing or decreasing the DC voltage value in advance in synchronization with the timing of extracting a signal and performing power amplification in the digital power amplification unit.

【0012】請求項5に記載の発明は、順次入力される
オーディオ等のデジタル信号を順次パルス変調しその結
果得られるパルス変調信号を順次出力するパルス変調部
と、前記パルス変調信号に従ったタイミングでハイ、又
はローレベルの駆動信号を順次出力するドライバ部と、
前記駆動信号に従ってスイッチ素子をオンオフして電力
増幅を順次行うスイッチ部と、前記パルス変調信号に従
ったタイミングで且つ前記パルス変調信号の周期に対応
したデータと予め定められた閾値との比較を行って得ら
れるパルス変調信号を比較信号として順次出力するパル
ス周期比較部と、前記比較信号に基づいてハイ、又はロ
ーレベルの駆動信号を順次出力するドライバ部と、順次
入力されるAC電源を絶縁し且つ前記AC電源の電圧を
前記駆動信号に基づいた直流電圧値に変換した後前記デ
ジタル電力増幅部へ前記直流電圧を順次出力するAC−
DC変換部とにより構成されオーディオ用スイッチング
電源であり、順次入力されるデジタル入力信号はデジタ
ル増幅部のパルス変調部によって順次パルス変調信号に
変換された後ドライバ部によってスイッチ素子をオン、
又はオフするための駆動信号に変換され、スイッチ部に
よって電力増幅された結果がオーディオ信号として順次
出力される。
According to a fifth aspect of the present invention, a pulse modulator for sequentially pulse-modulating a digital signal such as audio that is sequentially input and sequentially outputting a resulting pulse-modulated signal, and a timing according to the pulse-modulated signal. And a driver unit that sequentially outputs high or low level drive signals,
A switch unit that sequentially turns on and off switch elements according to the drive signal to perform power amplification, and compares data corresponding to a cycle of the pulse modulation signal with a timing corresponding to the pulse modulation signal and a predetermined threshold value. A pulse period comparison unit that sequentially outputs the pulse-modulated signal obtained as a comparison signal, a driver unit that sequentially outputs a high or low level drive signal based on the comparison signal, and an AC power source that is sequentially input are isolated. An AC- that converts the voltage of the AC power supply into a DC voltage value based on the drive signal and then sequentially outputs the DC voltage to the digital power amplifier.
A switching power supply for audio configured by a DC converter, a digital input signal that is sequentially input is converted into a pulse modulated signal by a pulse modulator of a digital amplifier, and then a switch unit is turned on by a driver.
Alternatively, the result of being converted into a drive signal for turning off and power-amplified by the switch unit is sequentially output as an audio signal.

【0013】一方、パルス変調部から順次出力されるパ
ルス変調信号は電源部のパルス周期比較部によって閾値
と比較された後ハイ、又はローレベルの比較信号が順次
出力され、次に比較信号に基づいてドライバ部によって
スイッチ素子をオンオフするための駆動信号が順次出力
される。AC−DC変換部は駆動信号に従ったタイミン
グでスイッチ素子をオンオフしてパルス変調信号を電力
増幅した後整流して直流電圧をスイッチ部へ順次出力す
る。
On the other hand, the pulse modulation signals sequentially output from the pulse modulation unit are compared with a threshold value by the pulse period comparison unit of the power supply unit, and then high or low level comparison signals are sequentially output, and then based on the comparison signals. The driver unit sequentially outputs drive signals for turning on and off the switch elements. The AC-DC converter turns on and off the switch element at a timing according to the drive signal, power-amplifies the pulse-modulated signal, and then rectifies the pulse-modulated signal to sequentially output a DC voltage to the switch section.

【0014】AC−DC変換部から出力される直流電圧
値をパルス変調部から順次出力されるパルス変調信号に
基づいて制御しスイッチ部がスイッチ素子をオンオフす
るタイミングで直流電圧値を増減させるという作用を有
する。
An operation of controlling the DC voltage value output from the AC-DC converter based on the pulse modulation signal sequentially output from the pulse modulator to increase or decrease the DC voltage value at the timing when the switch unit turns on and off the switch element. Have.

【0015】以下、本発明の実施の形態いついて、図1
から図4を用いて説明する。 (実施の形態1)図1はオーディオ用スイッチング電源
のブロック図を示すものであり、図2は図1における各
部の動作タイミング及び動作波形を示す図面である。
The embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of an audio switching power supply, and FIG. 2 is a diagram showing operation timings and operation waveforms of respective parts in FIG.

【0016】図1において、特徴的構成要素として9は
クロック発生部、10は順次入力されるデジタル入力信
号を遅延させる遅延部、11は順次入力されるデジタル
入力信号の絶対値データを抽出する絶対値抽出部、12
は予め定められた閾値と、順次入力される絶対値データ
と、デジタル入力信号のサンプリング周波数よりも十分
早い周期でクロック発生部9から順次出力されるクロッ
ク信号との振幅値の比較を行いその結果を比較信号とし
て順次出力するレベル比較部である。その他は従来の構
成と同様であり、従来例を示す図5の符号と同じ符号を
付し説明は省略する。
In FIG. 1, as characteristic components, 9 is a clock generator, 10 is a delay unit that delays sequentially input digital input signals, and 11 is an absolute value that extracts absolute value data of sequentially input digital input signals. Value extractor, 12
Is a predetermined threshold value, sequentially input absolute value data, and the amplitude value of the clock signal sequentially output from the clock generator 9 at a cycle sufficiently faster than the sampling frequency of the digital input signal. Are sequentially output as comparison signals. Others are the same as the conventional configuration, and the same reference numerals as those of the conventional example shown in FIG.

【0017】以上のように構成された本実施の形態1に
おけるオーディオ用スイッチング電源について、以下そ
の動作について説明する。
The operation of the audio switching power supply in the first embodiment configured as described above will be described below.

【0018】まず遅延部10はクロック発生部9から順
次出力されるクロック信号に従ったタイミングで順次入
力されるデジタル入力信号を遅延させた後デジタル電力
増幅部1へ順次出力する。デジタル電力増幅部1は順次
入力されるデジタル入力信号を、そのデジタル入力信号
のサンプリング周波数よりも十分早い周期でクロック発
生部9から順次出力されるクロック信号に従ったタイミ
ングでパルス変調してハイ又はローレベルのパルス変調
信号に変換した後スイッチ素子をオン、又はオフするこ
とによりパルス変調信号を電力増幅する。更にデジタル
電力増幅部1はLPFによって電力増幅したパルス変調
信号のうち不要な周波数帯域成分を除去した結果をオー
ディオ信号として順次出力しスピーカ8によって音響信
号に変換される。ここでデジタル入力信号は例えば16
ビットのPulse CodeModulation
(以下、PCMと呼ぶ)データでありデジタル電力増幅
部1ではデジタルフィルタ等によって帯域制限した後1
ビットのデジタル変調信号に変換される。この1ビット
化の方法としてはPulse Width Modul
ation(以下、PWMと呼ぶ)或いはPulse
Density Modulation(以下、PDM
と呼ぶ)等が知られておりいずれの方式であっても構わ
ないが歪率等のオーディオ特性を良くするためにはPD
M方式が好ましい。
First, the delay unit 10 delays the digital input signals sequentially input at the timing according to the clock signals sequentially output from the clock generation unit 9 and then sequentially outputs them to the digital power amplification unit 1. The digital power amplification unit 1 pulse-modulates sequentially input digital input signals at a timing according to a clock signal sequentially output from the clock generation unit 9 at a cycle that is sufficiently faster than the sampling frequency of the digital input signal, and outputs high level signals. The pulse-modulated signal is power-amplified by turning on or off the switch element after converting into the low-level pulse-modulated signal. Furthermore, the digital power amplifier 1 sequentially outputs the result of removing unnecessary frequency band components from the pulse-modulated signal power-amplified by the LPF as an audio signal, and is converted into an acoustic signal by the speaker 8. Here, the digital input signal is, for example, 16
Pulse Code Modulation of bits
This is data (hereinafter referred to as PCM), and the digital power amplifier 1 limits the band by a digital filter or the like, and then 1
Converted to bit digitally modulated signal. As a method of this 1-bit conversion, Pulse Width Modul is used.
application (hereinafter referred to as PWM) or Pulse
Density Modulation (hereinafter PDM
Is called) and any method may be used, but in order to improve the audio characteristics such as the distortion rate, the PD is used.
The M method is preferable.

【0019】一方、デジタル入力信号が順次入力されて
いる時、絶対値抽出部11は例えば16ビット分のデジ
タルデータを保持した後絶対値データに変換した後ビッ
トを反転したデータを反転絶対値データとして順次出力
する。絶対値への変換方法としてはデジタルデータが負
極の時は例えば全ビットを反転した後1を加えれば良
い。次に反転絶対値データが順次入力されるとレベル比
較部12はクロック発生部9から順次出力されるクロッ
ク信号と反転絶対値データとの値を比較しその結果クロ
ック信号の振幅が閾値以上の時且つ反転絶対値データが
閾値を越えた期間中、又はクロック信号の振幅が閾値以
上の時且つ反転絶対値データが閾値以下の場合はクロッ
ク信号が閾値を越えている期間中ハイレベルの信号を、
それ以外はローレベルの信号を比較信号として順次出力
する。比較信号の波形は例えば図2(c)に示すような
波形となり、絶対値データ、及び反転絶対値データはそ
れぞれ図2(e)、及び(d)に示すような波形であ
り、閾値は図2(b)に示すような波形となる。尚、閾
値の設定は反転絶対値データ(d)の振幅値が大きな
時、即ちデジタル入力信号の振幅が大きな時に合わせる
必要があり、この場合の目安としては例えば反転絶対値
データの最大振幅の1/8出力時の値とする。ここで、
クロック発生部9からレベル比較部12へ順次出力され
るクロック信号はクロック発生部9のLPF等の積分回
路によって矩形波状のクロック信号を三角波状のクロッ
ク信号に変換されており図2(a)に示すような波形と
なる。更にパルス制御部6は順次入力される比較信号に
基づいてスイッチ素子をオン、又はオフするための制御
信号を順次出力する。この制御信号は数十〜数百KHz
のパルス変調された信号となり、次にAC−DC変換部
5は制御信号に従ったタイミングでスイッチ素子をオ
ン、又はオフしてパルス変調信号を電力増幅し、更にダ
イオードで整流した後得られる直流電圧をデジタル電力
増幅部1へ順次出力する。尚、AC−DC変換部5に用
いる電源の構成は本実施例では制御信号のオン、又はオ
フについてのみ、即ちスイッチ素子の数を1つ使用する
1石式を用いたが、多石式でも構わずクロックを外部か
ら与える他励式であれば特に限定するものではない。
On the other hand, when the digital input signals are sequentially input, the absolute value extraction unit 11 holds, for example, 16 bits of digital data, converts the data into absolute value data, and then reverses the bit data to obtain the inverted absolute value data. Are sequentially output as. As a conversion method to an absolute value, when the digital data is negative, for example, all bits are inverted and then 1 is added. Next, when the inverted absolute value data is sequentially input, the level comparison unit 12 compares the value of the clock signal sequentially output from the clock generation unit 9 with the value of the inverted absolute value data, and as a result, when the amplitude of the clock signal is equal to or larger than the threshold value. And during the period when the inverted absolute value data exceeds the threshold value, or when the amplitude of the clock signal is greater than or equal to the threshold value and the inverted absolute value data is less than or equal to the threshold value, a high level signal is output while the clock signal exceeds the threshold value.
Otherwise, low-level signals are sequentially output as comparison signals. The waveform of the comparison signal is, for example, the waveform shown in FIG. 2C, and the absolute value data and the inverted absolute value data are the waveforms shown in FIGS. 2E and 2D, respectively, and the threshold value is as shown in FIG. The waveform is as shown in 2 (b). It is necessary to set the threshold value when the amplitude value of the inverted absolute value data (d) is large, that is, when the amplitude of the digital input signal is large. / 8 Output value. here,
The clock signal sequentially output from the clock generation unit 9 to the level comparison unit 12 is converted from a rectangular wave clock signal into a triangular wave clock signal by an integrating circuit such as an LPF of the clock generation unit 9 and is shown in FIG. The waveform is as shown. Further, the pulse control unit 6 sequentially outputs a control signal for turning on or off the switch elements based on the sequentially input comparison signals. This control signal is tens to hundreds of KHz
Then, the AC-DC converter 5 turns on or off the switch element at a timing according to the control signal to power-amplify the pulse-modulated signal and further rectify it with a diode to obtain a direct current. The voltage is sequentially output to the digital power amplifier 1. Incidentally, the constitution of the power supply used for the AC-DC converter 5 is only one for turning on or off the control signal, that is, the one-stone type using one switching element is used in the present embodiment, but the multi-stone type is also used. It does not particularly limit as long as it is a separately excited type in which a clock is externally applied.

【0020】更に、デジタル電力増幅部1、及びAC−
DC変換部5に用いるスイッチ素子はスイッチングを比
較的高速に行う必要があるためMOS−FETが好まし
い。
Further, the digital power amplifier 1 and AC-
A MOS-FET is preferable as the switch element used in the DC converter 5 because it needs to perform switching at a relatively high speed.

【0021】以上のように本発明の実施の形態1によれ
ば、順次入力されるデジタル入力信号の振幅値に基づい
てAC−DC変換部5から出力する直流電圧値を決定す
るためのパルス変調信号をパルス制御部6によって決定
し、更に遅延部10によってデジタル入力信号を遅延さ
せた後デジタル電力増幅部1によって電力増幅したオー
ディオ信号を出力することによりデジタル電力増幅部1
で電力増幅するデジタル入力信号の振幅の増加と同じタ
イミングでAC−DC変換部5から出力する直流電圧値
を補正するようにしたため、デジタル入力信号の電力増
幅時に歪みを増やすことなくオーディオ信号を取り出す
ことができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the pulse modulation for determining the DC voltage value output from the AC-DC converter 5 based on the amplitude value of the sequentially input digital input signals. The signal is determined by the pulse control unit 6, the digital input signal is further delayed by the delay unit 10, and then the audio signal power-amplified by the digital power amplification unit 1 is output to output the digital power amplification unit 1.
Since the DC voltage value output from the AC-DC conversion unit 5 is corrected at the same timing as the increase in the amplitude of the digital input signal to be power-amplified by, the audio signal is taken out without increasing the distortion during the power amplification of the digital input signal. be able to.

【0022】又、従来フォトカプラ等による絶縁を介し
て直流電圧を帰還していたが、デジタル入出力信号の伝
送は放射ノイズを抑えるために光ファイバーを用いるの
が一般的であり電気的に絶縁されているため絶対値抽出
部11への入力ラインの絶縁は不要となる。
Further, although the DC voltage has been conventionally fed back through insulation by a photocoupler or the like, transmission of digital input / output signals generally uses an optical fiber in order to suppress radiation noise, and is electrically insulated. Therefore, it is not necessary to insulate the input line to the absolute value extraction unit 11.

【0023】(実施の形態2)図3はスイッチング電源
のブロック図を示すものであり、図4は各部の動作タイ
ミング及び動作波形を示す図面である。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a block diagram of a switching power supply, and FIG. 4 is a diagram showing operation timings and operation waveforms of respective parts.

【0024】図3において、特徴的構成要素として13
は順次入力されるデジタル入力信号を順次パルス変調信
号に変換するパルス変調部、14はパルス変調信号に従
ってスイッチ素子をオンオフするための駆動信号を出力
するドライバ部、15は駆動信号に従ってスイッチ素子
をオンオフしてパルス変調信号を電力増幅するスイッチ
部、16はクロック発生部、17はデジタル入力信号の
サンプリング周波数よりも十分早い周期でパルス変調部
13から順次出力されるパルス変調信号の周期と、予め
定められた周期に関する閾値とを比較した後ハイ、又は
ローレベルの比較信号を順次出力するパルス周期比較
部、18はパルス周期比較部17から順次出力される比
較信号に従ってスイッチ素子をオンオフするための駆動
信号を出力するドライバ部である。その他は従来の構成
と同様であり、従来例を示す図5と同じ符号を付し説明
は省略する。
In FIG. 3, 13 is a characteristic component.
Is a pulse modulation unit that sequentially converts digital input signals that are sequentially input into a pulse modulation signal, 14 is a driver unit that outputs a drive signal for turning on and off the switch element according to the pulse modulation signal, and 15 is a switch unit that turns on and off the switch element according to the drive signal A switch section for power-amplifying the pulse-modulated signal, 16 a clock generator, 17 a cycle of the pulse-modulated signal sequentially output from the pulse modulator 13 at a cycle sufficiently faster than the sampling frequency of the digital input signal, The pulse period comparison unit that sequentially outputs a high or low level comparison signal after comparing with a threshold value related to the determined period, 18 is a drive for turning on / off the switch element according to the comparison signal sequentially output from the pulse period comparison unit 17. It is a driver unit that outputs a signal. Others are the same as the conventional configuration, and the same reference numerals as those of the conventional example shown in FIG.

【0025】以上のように構成された本実施の形態2に
おけるオーディオ用スイッチング電源について、以下そ
の動作について説明する。
The operation of the audio switching power supply according to the second embodiment having the above configuration will be described below.

【0026】まず、パルス変調部13は順次入力される
デジタル入力信号をデジタルフィルタ等によって帯域制
限した後クロック発生部16から順次出力されるクロッ
ク信号に従ってパルス変調して1ビットのパルスデータ
に変換する。ここでデジタル入力信号は例えば16ビッ
トのPulse Code Modulation(以
下、PCMと呼ぶ)データでありデジタル電力増幅部1
のパルス変調信号に変換された後は1ビットのデータと
なり、この1ビット化の方法としてはPulse Wi
dth Modulation(以下、PWMと呼ぶ)
或いはPulse Density Modulati
on(以下、PDMと呼ぶ)等が知られておりいずれの
方式であっても構わないが歪率等のオーディオ特性を良
くするためにはPDM方式が好ましい。次に1ビット化
されたパルス変調信号が順次出力されるとドライバ部1
8はパルス変調信号の値のハイ、又はローレベルに従っ
てスイッチ素子をオンオフするための駆動信号に変換し
順次出力する。スイッチ部15は順次送られる駆動信号
に従ってスイッチ素子をオン、又はオフしてパルス変調
信号を電力増幅した後LPFによって不要な周波数帯域
成分を除去して得られる信号をオーディオ信号として出
力しスピーカ8によって音響信号に変換される。
First, the pulse modulator 13 performs band modulation on the sequentially input digital input signals by a digital filter or the like, and then pulse-modulates them according to the clock signals sequentially output from the clock generator 16 to convert them into 1-bit pulse data. . Here, the digital input signal is, for example, 16-bit Pulse Code Modulation (hereinafter, referred to as PCM) data, and is a digital power amplifier unit 1.
After being converted into a pulse-modulated signal of 1-bit, it becomes 1-bit data.
dth Modulation (hereinafter referred to as PWM)
Or Pulse Density Modulati
on (hereinafter referred to as PDM) and the like are known, and any method may be used, but the PDM method is preferable in order to improve audio characteristics such as distortion. Next, when the 1-bit pulse-modulated signals are sequentially output, the driver unit 1
Reference numeral 8 converts into a drive signal for turning on / off the switch element according to the high or low level of the value of the pulse modulation signal, and sequentially outputs the drive signal. The switch unit 15 turns on or off the switch elements according to the drive signals sequentially sent to power-amplify the pulse-modulated signal and then outputs a signal obtained by removing unnecessary frequency band components by the LPF as an audio signal and outputs it by the speaker 8. It is converted into an acoustic signal.

【0027】次に、パルス変調部13からパルス変調信
号が順次出力されるとパルス周期比較部17は図4
(a)に示すようなパルス変調信号を積分した後絶対値
に変換した結果得られる図4(c)に示すような絶対値
信号と図4(d)に示すような予め定められた閾値とを
比較して例えば絶対値信号が閾値以上の時且つデジタル
入力信号の極性が正の場合は順次入力されるパルス変調
信号のハイ、又はローレベルに同期した比較信号を、デ
ジタル入力信号の極性が負の場合はパルス変調信号のハ
イ,ローレベルを反転させた比較信号を順次出力する。
尚、図4(a)のパルス変調信号は図4(b)に示すよ
うなオーディオ信号をパルス変調したものでありパルス
変調信号のハイレベルのパルスが長いほどオーディオ信
号の振幅が大きくなっており、絶対値信号が閾値以下の
場合はクロック発生部16から順次出力される図4
(f)のようなクロック信号に基づいたタイミング及び
パルス幅の比較信号を順次出力する。又、デジタル入力
信号、即ちオーディオ信号(b)の極性の検出は例えば
パルス変調信号の(a)を積分した絶対値に変換する前
の結果を一旦保持しておきゼロ交差点によって判別でき
る。尚、閾値の設定は絶対値(c)の振幅値が大きな時
に合わせる必要があり、この場合の目安としては例えば
オーディオ信号(b)の最大振幅の1/8出力時の絶対
値(c)とが一致する値とする。以上を繰り返して順次
出力される比較信号は図4(e)のような波形となる。
ここで、閾値の値は1ビット化されたパルス変調信号の
パルス周期を比較するのと同等の働きをしており、比較
信号はパルス変調信号のパルス周期が閾値よりも長い、
即ちデジタル入力信号の振幅が大きい時ハイレベルとな
り且つ比較信号がハイレベルを保持する期間及びローレ
ベルの期間はパルス変調信号のハイレベル、及びローレ
ベルの期間と同期している。更に、パルス周期比較部1
7からハイ、又はローレベルの比較信号が順次出力され
るとドライブ部18はスイッチ素子をオン、又はオフす
るための駆動信号に比較信号を変換し順次出力し、AC
−DC変換部5は駆動信号に従ってスイッチ素子をオ
ン、又はオフしてパルス変調信号を電力増幅した後ダイ
オード等によって整流して直流電圧に変換しスイッチ部
15へ順次出力する。尚、AC−DC変換部5に用いる
電源の構成は本実施の形態2では制御信号のオン、又は
オフについてのみ、即ちスイッチ素子の数を1つ使用す
る1石式を用いたが、多石式でも構わずクロック信号を
外部から与える他励式であれば特に限定するものではな
い。更に、スイッチ部15、及びAC−DC変換部5に
用いるスイッチ素子はスイッチングを比較的高速に行う
必要があるためMOS−FETが好ましい。又、本実施
の形態では1ビットパルス変調信号にPDM式を用いて
説明したが、PWM式であっても電源部の動作に何ら問
題はない。
Next, when the pulse modulation signals are sequentially output from the pulse modulation unit 13, the pulse period comparison unit 17 is operated as shown in FIG.
An absolute value signal as shown in FIG. 4C obtained as a result of integrating the pulse modulated signal as shown in FIG. 4A and then converting it into an absolute value, and a predetermined threshold value as shown in FIG. 4D. For example, when the absolute value signal is equal to or more than the threshold value and the polarity of the digital input signal is positive, the comparison signal synchronized with the high level or the low level of the pulse modulation signals sequentially input is compared with the polarity of the digital input signal. In the case of a negative value, the comparison signal in which the high and low levels of the pulse modulation signal are inverted is sequentially output.
The pulse-modulated signal shown in FIG. 4A is obtained by pulse-modulating the audio signal as shown in FIG. 4B. The longer the high-level pulse of the pulse-modulated signal, the larger the amplitude of the audio signal. , When the absolute value signal is less than or equal to the threshold value, the clock signal is sequentially output from the clock generator 16.
A comparison signal of timing and pulse width based on the clock signal as shown in (f) is sequentially output. Further, the polarity of the digital input signal, that is, the audio signal (b) can be detected by, for example, temporarily holding the result before conversion into the absolute value obtained by integrating (a) of the pulse modulation signal and making a determination by the zero crossing point. It is necessary to set the threshold value when the amplitude value of the absolute value (c) is large. As a guideline in this case, for example, the absolute value (c) at the time of outputting 1/8 of the maximum amplitude of the audio signal (b) is used. Are the values that match. The comparison signal sequentially output by repeating the above has a waveform as shown in FIG.
Here, the threshold value has the same function as that of comparing the pulse periods of the 1-bit pulse-modulated signals, and the comparison signal has a pulse period of the pulse-modulated signal that is longer than the threshold value.
That is, when the amplitude of the digital input signal is high, the high level and the period in which the comparison signal holds the high level and the low level period are synchronized with the high level and low level periods of the pulse modulation signal. Further, the pulse period comparison unit 1
When the high or low level comparison signal is sequentially output from 7, the drive unit 18 converts the comparison signal into a drive signal for turning on or off the switch element and sequentially outputs the drive signal.
The -DC converter 5 turns on or off the switch element according to the drive signal to power-amplify the pulse-modulated signal, rectify it by a diode or the like, convert it into a DC voltage, and sequentially output it to the switch section 15. In the second embodiment, the configuration of the power supply used for the AC-DC converter 5 is only for turning on or off the control signal, that is, the one-stone type using one switch element is used. There is no particular limitation as long as it is a separately excited type in which a clock signal is externally applied. Furthermore, the switch elements used in the switch section 15 and the AC-DC converter section 5 are preferably MOS-FETs because they need to perform switching at a relatively high speed. Further, although the PDM system is used for the 1-bit pulse modulation signal in the present embodiment, the operation of the power supply unit does not have any problem even if it is the PWM system.

【0028】以上のように本発明の実施の形態2によれ
ば、順次入力されるデジタル入力信号をパルス変調部1
3によって1ビットのパルス変調データに順次変換した
後パルス変調信号のハイ、又はローレベルの期間、即ち
周波数に基づいてAC−DC変換部5から出力する直流
電圧値を決定するためのパルス変調信号をパルス周期比
較部17によって決定し、スイッチ部15によって電力
増幅したオーディオ信号を出力することによりスイッチ
部15で電力増幅するデジタル入力信号の振幅の増加と
同じタイミングで且つパルス変調信号のハイ、又はロー
レベルと同じ期間中AC−DC変換部5のスイッチ素子
をオン、又はオフしてAC−DC変換部5から出力する
直流電圧値を補正するようにしたため、デジタル入力信
号の電力増幅時に歪みを増やすことなくオーディオ信号
を取り出すことができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the pulse modulator 1 receives the digital input signals sequentially input.
A pulse modulation signal for determining a DC voltage value output from the AC-DC conversion unit 5 based on the high or low level period of the pulse modulation signal, that is, the frequency, after being sequentially converted into 1-bit pulse modulation data by 3 Is determined by the pulse period comparison unit 17, and the audio signal power-amplified by the switch unit 15 is output to output the audio signal at the same timing as the increase in the amplitude of the digital input signal power-amplified by the switch unit 15 Since the switch element of the AC-DC converting unit 5 is turned on or off during the same period as the low level to correct the DC voltage value output from the AC-DC converting unit 5, distortion is generated during power amplification of the digital input signal. Audio signals can be taken out without increasing.

【0029】又、従来フォトカプラ等による絶縁を介し
て直流電圧を帰還していたが、デジタル入出力信号の伝
送は放射ノイズを抑えるために光ファイバーを用いるの
が一般的であり電気的に絶縁されているため絶対値抽出
部11への入力ラインの絶縁は不要となる。
Further, the DC voltage has been fed back through the insulation of a photocoupler or the like in the past, but in the transmission of digital input / output signals, it is general to use an optical fiber in order to suppress radiated noise, and it is electrically insulated. Therefore, it is not necessary to insulate the input line to the absolute value extraction unit 11.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、順次入力されるデジタル入力信号の振幅値に基づい
てAC−DC変換部から出力する直流電圧値を決定する
ためのパルス変調信号をパルス制御部によって決定し、
更に遅延部によってデジタル入力信号を遅延させた後デ
ジタル電力増幅部によって電力増幅したオーディオ信号
を出力することによりデジタル電力増幅部で電力増幅す
るデジタル入力信号の振幅の増加と同じタイミングでA
C−DC変換部から出力する直流電圧値を補正するよう
にしたため、デジタル入力信号の電力増幅時に歪みを増
やすことなくオーディオ信号を取り出すことができると
共にデジタル入力信号に基づいてデジタル信号処理によ
って直流電圧値の補正を行うためIC化等の集積化が可
能となり、更にオーディオ信号に同期して直流電圧値の
補正を行ってAC−DC変換部の出力段に用いる電解コ
ンデンサの容量を小さくして小型化できるため電源部の
小型化が容易となる。
As is apparent from the above description, the present invention is a pulse modulation signal for determining the DC voltage value output from the AC-DC converter based on the amplitude value of sequentially input digital input signals. Is determined by the pulse control unit,
Further, after delaying the digital input signal by the delay unit and outputting the audio signal power-amplified by the digital power amplification unit, A is generated at the same timing as the amplitude of the digital input signal power-amplified by the digital power amplification unit.
Since the DC voltage value output from the C-DC converter is corrected, the audio signal can be taken out without increasing distortion during power amplification of the digital input signal, and the DC voltage can be processed by digital signal processing based on the digital input signal. Since the value is corrected, integration such as IC is possible, and further, the DC voltage value is corrected in synchronization with the audio signal to reduce the capacity of the electrolytic capacitor used in the output stage of the AC-DC conversion unit to reduce the size. Since it is possible to reduce the size of the power supply unit, it is easy to reduce the size of the power supply unit.

【0031】又、本発明は、順次入力されるデジタル入
力信号をパルス変調部によって1ビットのパルス変調デ
ータに順次変換した後パルス変調信号のハイ、又はロー
レベルの期間、即ち周波数に基づいてAC−DC変換部
から出力する直流電圧値を決定するためのパルス変調信
号をパルス周期比較部によって決定し、スイッチ部によ
って電力増幅したオーディオ信号を出力することにより
スイッチ部で電力増幅するデジタル入力信号の振幅の増
加と同じタイミングで且つパルス変調信号のハイ、又は
ローレベルと同じ期間中AC−DC変換部のスイッチ素
子をオン、又はオフしてAC−DC変換部から出力する
直流電圧値を補正するようにしたため、デジタル入力信
号の電力増幅時に歪みを増やすことなくオーディオ信号
を取り出すことができると共にデジタル入力信号に基づ
いてデジタル信号処理によって直流電圧値の補正を行う
ためIC化等の集積化が可能となり、更にオーディオ信
号に同期して直流電圧値の補正を行うためAC−DC変
換部の出力段に用いる電解コンデンサの容量を小さくし
て小型化できるため電源部の小型化が容易となる。
Further, according to the present invention, after the digital input signals that are sequentially input are sequentially converted into 1-bit pulse modulation data by the pulse modulation unit, the AC is based on the high or low level period of the pulse modulation signal, that is, the frequency. A digital input signal that is power-amplified by the switch unit by determining the pulse-modulated signal for determining the DC voltage value output from the DC converter by the pulse-cycle comparison unit and outputting the audio signal whose power is amplified by the switch unit. The DC voltage value output from the AC-DC converter is corrected by turning on or off the switch element of the AC-DC converter at the same timing as the amplitude increase and during the same period as the high or low level of the pulse modulation signal. As a result, the audio signal can be taken out without increasing the distortion during power amplification of the digital input signal. In addition, since the DC voltage value is corrected by digital signal processing based on the digital input signal, integration such as IC is possible, and further, the AC-DC converter is used to correct the DC voltage value in synchronization with the audio signal. Since the capacity of the electrolytic capacitor used in the output stage can be reduced and downsized, the downsizing of the power supply unit is facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態によるオーディオ用スイ
ッチング電源のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of an audio switching power supply according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のブロック図の各部の動作波形を示す図FIG. 2 is a diagram showing operation waveforms of respective parts of the block diagram of FIG.

【図3】本発明の他の実施の形態によるオーディオ用ス
イッチング電源のブロック図
FIG. 3 is a block diagram of an audio switching power supply according to another embodiment of the present invention.

【図4】図3のブロック図の各部の動作波形を示す図FIG. 4 is a diagram showing operation waveforms of respective parts of the block diagram of FIG.

【図5】従来のオーディオ用スイッチング電源の構成を
示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional audio switching power supply.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デジタル電力増幅部 2,9,16 クロック発生部 3 三角波発生部 4,12 レベル比較部 5 AC−DC変換部 6 パルス制御部 7 電源部 10 遅延部 11 絶対値抽出部 13 パルス変調部 14,18 ドライバ部 15 スイッチ部 17 パルス周期比較部 1 Digital Power Amplifying Unit 2, 9, 16 Clock Generating Unit 3 Triangular Wave Generating Unit 4, 12 Level Comparing Unit 5 AC-DC Converting Unit 6 Pulse Control Unit 7 Power Supply Unit 10 Delaying Unit 11 Absolute Value Extracting Unit 13 Pulse Modulating Unit 14, 18 Driver section 15 Switch section 17 Pulse period comparison section

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 順次入力されるオーディオ等のデジタル
入力信号をクロック発生部から順次出力されるクロック
信号に従って遅延させた後順次出力する遅延部と、前記
遅延されたデジタル信号を順次パルス変調しその結果得
られるパルス変調信号を順次電力増幅するデジタル電力
増幅部と、前記デジタル入力信号の絶対値を抽出した後
ビットを反転した反転絶対値データを順次出力する絶対
値抽出部と、前記反転絶対値データと予め定められた閾
値とクロック発生部から順次出力されるクロック信号の
振幅値とを比較して得られるパルス変調信号を比較信号
として順次出力するレベル比較部と、前記比較信号に従
ったタイミングでハイ、又はローレベルの制御信号を順
次出力するパルス制御部と、順次入力されるAC電源を
絶縁し且つ前記AC電源の電圧値を前記制御信号に基づ
いた直流電圧値に変換した後前記デジタル電力増幅部へ
前記直流電圧を順次出力するAC−DC変換部とを備え
たオーディオ用スイッチング電源。
1. A delay unit that delays digital input signals such as audio that are sequentially input according to a clock signal that is sequentially output from a clock generation unit, and then sequentially outputs the delayed digital signals, and pulse-modulates the delayed digital signals sequentially. A digital power amplification unit that sequentially amplifies the resulting pulse-modulated signal, an absolute value extraction unit that sequentially outputs inverted absolute value data obtained by extracting the absolute value of the digital input signal and then inverting the bits, and the inverted absolute value. A level comparison unit that sequentially outputs a pulse modulation signal obtained as a comparison signal by comparing data and a predetermined threshold value and the amplitude value of the clock signal that is sequentially output from the clock generation unit, and a timing according to the comparison signal. Pulse control unit that sequentially outputs a high or low level control signal and an AC power source that is sequentially input An audio switching power supply comprising: an AC-DC converter that converts a voltage value of a power supply into a DC voltage value based on the control signal and then sequentially outputs the DC voltage to the digital power amplifier.
【請求項2】 遅延部,デジタル電力増幅部,及びレベ
ル比較器は同一のクロックに基づいたタイミングで動作
することを特徴とする請求項1記載のオーディオ用スイ
ッチング電源。
2. The audio switching power supply according to claim 1, wherein the delay unit, the digital power amplification unit, and the level comparator operate at timings based on the same clock.
【請求項3】 クロック発生部から順次出力されるクロ
ック信号はデジタル入力信号のサンプリング周波数より
も早い周期で出力されることを特徴とする請求項1記載
のオーディオ用スイッチング電源。
3. The audio switching power supply according to claim 1, wherein the clock signals sequentially output from the clock generator are output at a cycle faster than the sampling frequency of the digital input signal.
【請求項4】 クロック発生部から順次出力されるクロ
ック信号はデジタル入力信号のサンプリング周波数より
も早い周期で出力されることを特徴とする請求項2記載
のオーディオ用スイッチング電源。
4. The audio switching power supply according to claim 2, wherein the clock signals sequentially output from the clock generator are output at a cycle faster than the sampling frequency of the digital input signal.
【請求項5】 順次入力されるオーディオ等のデジタル
信号を順次パルス変調しその結果得られるパルス変調信
号を順次出力するパルス変調部と、前記パルス変調信号
に従ったタイミングでハイ、又はローレベルの駆動信号
を順次出力するドライバ部と、前記駆動信号に従ってス
イッチ素子をオンオフして電力増幅を順次行うスイッチ
部と、前記パルス変調信号に従ったタイミングで且つ前
記パルス変調信号の周期に対応したデータと予め定めら
れた閾値との比較を行って得られるパルス変調信号を比
較信号として順次出力するパルス周期比較部と、前記比
較信号に基づいてハイ、又はローレベルの駆動信号を順
次出力するドライバ部と、順次入力されるAC電源を絶
縁し且つ前記AC電源の電圧を前記駆動信号に基づいた
直流電圧値に変換した後前記デジタル電力増幅部へ前記
直流電圧を順次出力するAC−DC変換部とを備えたオ
ーディオ用スイッチング電源。
5. A pulse modulator that sequentially pulse-modulates digital signals such as audio that are sequentially input and sequentially outputs the resulting pulse-modulated signals, and a high- or low-level signal at a timing according to the pulse-modulated signals. A driver unit that sequentially outputs a drive signal, a switch unit that sequentially turns on and off switch elements according to the drive signal to perform power amplification, and data that corresponds to the period of the pulse modulation signal at a timing according to the pulse modulation signal. A pulse period comparison unit that sequentially outputs a pulse modulation signal obtained by performing comparison with a predetermined threshold value as a comparison signal, and a driver unit that sequentially outputs a high or low level drive signal based on the comparison signal. Insulating the sequentially input AC power supply and converting the voltage of the AC power supply into a DC voltage value based on the drive signal And an AC-DC conversion unit that sequentially outputs the DC voltage to the digital power amplification unit.
【請求項6】 パルス変調部、及びパルス周期比較部は
同一のクロックに基づいて動作することを特徴とする請
求項5記載のオーディオ用スイッチング電源。
6. The audio switching power supply according to claim 5, wherein the pulse modulator and the pulse period comparator operate based on the same clock.
【請求項7】 パルス変調部から出力されるパルス変調
信号はデジタル入力信号のサンプリング周波数よりも早
い周期で出力されることを特徴とする請求項5記載のオ
ーディオ用スイッチング電源。
7. The audio switching power supply according to claim 5, wherein the pulse modulation signal output from the pulse modulation unit is output at a cycle faster than the sampling frequency of the digital input signal.
【請求項8】 パルス変調部から出力されるパルス変調
信号はデジタル入力信号のサンプリング周波数よりも早
い周期で出力されることを特徴とする請求項6記載のオ
ーディオ用スイッチング電源。
8. The audio switching power supply according to claim 6, wherein the pulse modulation signal output from the pulse modulator is output at a cycle faster than the sampling frequency of the digital input signal.
JP7323925A 1995-11-17 1995-11-17 Switching power source for audio Pending JPH09148851A (en)

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