JPH098562A - 保護回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 増幅器とそれに接続される負荷を、過大入力
信号による破壊から保護する。 【構成】 入力信号振幅検出部12と制御部14により入力
信号レベルが過大であると判定したとき、入力信号振幅
制限部13を動作させ、増幅器15に供給される信号レベル
を増幅器15および負荷16が破壊に至らない範囲内に制限
し、増幅器15もしくは負荷16を適正な信号レベル内で駆
動するようにし、入力信号の音切れを発生させることな
く、増幅器15もしくは負荷16の劣化および破壊を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、増幅器から負荷に供給
される過大出力を制限する保護回路装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、オーディオアンプとそれに接続さ
れているスピーカ負荷を、過大信号による破壊から保護
する手段として、一般的に、負荷に供給される電流値を
検出し、負荷への信号を遮断する方法が採られている。

【０００３】以下、図面を参照しながら、従来から用い
られている保護回路装置の一例について説明する。図４
は従来の保護回路装置を示したものである。

【０００４】図４において、１は信号入力端、２は入力
された信号を増幅器５に伝えないよう遮断する入力信号
遮断部、３は増幅器５からスピーカ等の負荷６に供給さ
れる電流を検出する電流検出部、４は電流検出部３から
の検出信号に基づいて入力信号遮断部２を制御する制御
部である。

【０００５】上記のように構成された保護回路装置の動
作は、まず信号入力端１から入力された信号が入力信号
遮断部２を経由して増幅器５に供給される。増幅器５
は、その増幅率に応じて供給された信号を増幅し、負荷
６に供給する。ここで電流検出部３は、増幅器５から負
荷６に供給される信号電流を常にモニタしており、電流
値が規定の範囲を越えると、制御部４に検出信号を出力
する。制御部４は、この検出信号に応じて入力信号遮断
部２を動作させ、増幅器５への信号供給を断つことによ
り、増幅器５と負荷６とを保護するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の保護装置では、負荷６がスピーカ等の場
合、そのインピーダンスは信号周波数によって変化して
おり、信号自体も音楽信号では平均レベルに対し、その
ピークレベルが非常に大きいものがあるため、実際的に
は正常動作範囲内でも、電流検出部３での規定電流値を
瞬時的に越えることがあり得る。そのため制御部４は、
電流検出部３からの検出信号が短時間の場合には、これ
を無視して過電流状態が一定時間以上持続したとき、入
力信号遮断部２を動作させるようになっている。これは
音楽信号における負荷変動により保護回路装置が誤動作
するのを防止するためであるが、スピーカ等の負荷６側
からみれば瞬時的な過大入力が常にあり得ることとな
り、そのような状態が長時間続くと、スピーカ等の負荷
６の劣化を招きやすくなる等の問題を有していた。

【０００７】本発明は、上記従来の問題に鑑み、増幅器
に入力される信号が増幅器もしくは負荷にとって過大な
信号レベルである場合、増幅器に入力される信号振幅を
制御し、増幅器もしくは負荷が適正な信号レベル内で駆
動されるようにすることにより、増幅器もしくは負荷を
劣化および破壊から保護する保護回路装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の保護回路装置は、増幅器に入力される信号
レベルが増幅器もしくは負荷にとって過大な信号レベル
であるか否かを検出し、過大レベルであると判断したと
きに増幅器に入力される信号振幅を制限し、適正な入力
信号レベル内に抑えるようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記した構成によって、増幅器に過大
な信号レベルであると判断される信号が入力されたと
き、適正な信号レベル内に収まるように入力信号そのも
のの振幅を制限するので、過大な信号が長時間入力され
ても増幅器およびその負荷が破壊に至るのを防止するこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の第１実施例の構成を示すブ
ロック図であり、11は信号入力端、12は入力された信号
レベルを検出する入力信号振幅検出部、13は制御部14に
より制御される入力信号振幅制限部、14は入力信号振幅
検出部12から検出信号に基づいて入力信号振幅制限部13
を制御する制御部、15は増幅器、16はスピーカ等の負荷
である。

【００１２】以上のように構成された第１実施例の動作
について説明する。

【００１３】まず信号入力端11から入力された信号は、
入力信号振幅検出部12と入力信号振幅制限部13を経由し
て増幅器15に供給され、増幅器15は、その増幅率に応じ
て供給された信号を増幅して負荷16に供給する。入力信
号振幅検出部12は、自体を通過する信号振幅を常にモニ
タしており、信号振幅が規定の範囲を越えると制御部14
に検出信号を出力する。制御部14は、この検出信号に応
じて入力信号振幅制限部13を動作させ、増幅器15への信
号振幅を制限して信号レベルを適正な値内に抑えること
により、増幅器15および負荷16が破壊に至るのを防止す
ることができるようになっている。

【００１４】ここで制御部14は、常にレベルが変化する
音楽信号の中から入力信号振幅検出部12によって検出さ
れた検出信号を基に、増幅器15および負荷16を保護すべ
き信号レベルか否かを判定する働きをしている。すなわ
ち、一定時間内に一定回数以上、検出信号が入力された
か否かを判断している。

【００１５】図２は第１実施例の動作を示すフローチャ
ートであり、以下、図２を参照しながら前記制御部４の
動作を説明する。

【００１６】ステップＳ１ 入力信号振幅検出部12からの検出信号の入力。 ステップＳ２ 入力信号振幅検出部12からの検出信号があるか否かを判
断し、ＹesならステップＳ３へ。 ステップＳ３ 検出信号入力がない場合の無検出時間をカウントする無
検出タイマをリセットした後、検出信号が入力される頻
度を判断するための単位時間タイマのオーバフローを判
定。Ｙesの場合は、単位時間内に検出信号が規定回数に
達しなかったことを表す。ＮoならステップＳ４へ。 ステップＳ４ 最初の検出信号で単位時間タイマを起動させるので、こ
のタイマが既に起動中か否かを判定。Ｙesの場合は、検
出信号が何回入力されたかを数えるカウンタ値をアップ
させステップＳ５へ、またＮoなら、タイマをセットす
る(Ｓ４´)。 ステップＳ５ 検出信号の入力回数が規定回数に達したか否かを判定。
Ｙesなら増幅器15および負荷16を保護すべき過大なレベ
ルの信号が入力されていると判断し、ステップＳ６へ。 ステップＳ６ 入力信号振幅制限部13に振幅制限機能を動作させるよう
に制御信号を出力する。 ステップＳ７ ステップＳ３でＹesのとき、検出回数カウンタ値をアッ
プさせ(Ｓ３´)、それでもカウンタ値が規定回数に達し
ていなければ、タイマおよびカウンタをリセットし(Ｓ
７´)、初期に戻る。 ステップＳ８ ステップＳ２で検出信号入力がなかった場合、無検出時
間を設定し(Ｓ９)、また、この時間内に一度も検出信号
が入力されないとタイマをリセットして(Ｓ８´)、入力
信号振幅制限部13に振幅制限機能を解除させる(Ｓ10)。

【００１７】このようにして、増幅器15に入力される信
号が過大レベルであるか否かを判定し、増幅器15および
負荷16が破壊に至るのを防止している。

【００１８】図３は本発明の第２実施例の構成を示すブ
ロック図であり、21は信号入力端、23は、第１実施例の
入力信号振幅検出部12と制御部14とに相当する機能を有
し、入出力比較部24により制御される入力信号振幅制限
部、24は、入力信号と増幅器25の出力信号との振幅値を
比較し、入出力特性が直線領域か非直線領域かを判定す
る入出力比較部、26はスピーカ等の負荷である。

【００１９】第２実施例の動作は、まず信号入力端21か
ら入力された信号は、入力信号振幅制限部23を経由して
増幅器25に供給され、増幅器25は、その増幅率に応じて
供給された信号を増幅し、負荷26に供給する。入出力比
較部24は、入力信号と増幅器25の出力信号との振幅値を
比較し、入出力特性が非直線領域に入った、すなわち増
幅器25の出力がクリップしたことを判定する。これによ
って入力信号レベルが増幅器25にとって過大であると判
断し、入力信号振幅制限部23を動作させ、増幅器25への
信号振幅を制限して、入力信号レベルを適正な値内に抑
えることにより、増幅器25および負荷26が破壊に至るの
を防止する。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は、増幅器に入力さ
れる信号が増幅器もしくは負荷にとって過大な信号レベ
ルである場合、増幅器に入力される信号振幅を制限し、
増幅器もしくは負荷を適正な信号レベル内で駆動できる
ようにすることにより、増幅器もしくは負荷が劣化およ
び破壊に至るのを防止することができる。

【００２１】また従来例の保護回路装置では、保護機能
が動作すると入力信号を遮断するため音切れが発生する
が、本発明の保護回路装置では、保護機能が動作しても
入力信号振幅を制限するだけなので、音楽を中断させる
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の保護回路装置の第１実施例における構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の保護回路装置の第１実施例における制
御部の動作を説明するフローチャートである。

【図３】本発明の保護回路装置の第２実施例における構
成を示すブロック図である。

【図４】従来の保護回路装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

11，21…信号入力端、 12…入力信号振幅検出部、 1
3，23…入力信号振幅制限部、 14…制御部、 15，25
…増幅器、 16，26…スピーカ等の負荷、 24…入出力
比較部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 増幅器への入力信号の振幅を検出する入
   力信号振幅検出部と、前記入力信号の振幅を制限して前
   記増幅器へ出力する入力信号振幅制限部と、前記入力信
   号振幅検出部からの信号により前記入力信号振幅制限部
   の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記
   入力信号振幅検出部における信号振幅が前記増幅器にと
   って過大出力に相当すると判断したとき、もしくは前記
   増幅器に接続された負荷にとって過大入力に相当すると
   判断したとき、前記入力信号振幅制限部により前記増幅
   器への入力信号振幅を制限することにより、前記増幅器
   と前記負荷とを過大信号から保護することを可能にした
   ことを特徴とする保護回路装置。
2. 【請求項２】 前記制御部を、前記入力信号振幅検出部
   で予め定められた振幅レベル以上の信号が、一定期間内
   に任意回数以上検出されたとき、前記入力信号振幅制限
   部を動作させる構成にしたことを特徴とする請求項１記
   載の保護回路装置。
3. 【請求項３】 前記増幅器への入力信号と、前記増幅器
   の出力信号との入出力特性が非直線領域にあることを検
   出し、前記入力信号振幅制限部を動作させるように構成
   したことを特徴とする請求項１記載の保護回路装置。