JPH11112255A - ディジタルオーディオシステム - Google Patents

ディジタルオーディオシステム

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JPH11112255A
JPH11112255A JP26667497A JP26667497A JPH11112255A JP H11112255 A JPH11112255 A JP H11112255A JP 26667497 A JP26667497 A JP 26667497A JP 26667497 A JP26667497 A JP 26667497A JP H11112255 A JPH11112255 A JP H11112255A
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JP
Japan
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signal
power supply
volume
digital
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP26667497A
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English (en)
Inventor
Koji Nagahama
浩二 長浜
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタルオーディオシステムの改善に関す
る。 【解決手段】 ディジタルのオーディオ信号を生成する
信号源11と、オーディオ信号を音場処理するディジタル
信号処理部12と、その出力から、音場処理をした信号に
対応したディジタル出力信号を生成する出力信号生成部
13と、第1の電源電圧Vcc1 のレベルを調整するボリウ
ム15Aを備え、ボリウム15Aによって調整された第1の
電源電圧Vcc1 を安定化して第2の電源電圧Vcc2 を生
成する電源回路15と、スピーカ16と、ディジタル出力信
号に基づいてON/OFF動作をして第2の電源電圧V
cc2 をスピーカ16に供給/非供給するスイッチング素子
SW1を備え、音場処理した信号に対応した音声をスピー
カ16から出力させる電力出力段14とを有すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタルオーディ
オシステムに関し、更に詳しく言えば、コンパクトディ
スク等のディジタル信号源を用いたオーディオシステム
において、ほとんど全ての各システム部をディジタル化
したフルディジタルオーディオシステムの実現を目的と
する。
【0002】
【従来の技術】以下で従来のディジタルオーディオシス
テムについて説明する。このシステムは、図4に示すよ
うに、CD(コンパクトディスク)、チューナ、カセッ
トデッキなどの信号源1,プリアンプ2,DSP(Digi
tal Signal Processor)3,スイッチングアンプ4,音
量調整ボリウム5,電源6及びスピーカ7を有するオー
ディオシステムである。
【0003】上記のオーディオシステムによれば、信号
源1がカセットデッキ等のアナログ信号を扱う機器の場
合にはアナログの信号がそのまま出力され、CD等のデ
ィジタル信号を扱う機器の場合にはディジタル信号が信
号源1内でD/A変換されるため、いずれにせよアナロ
グの信号が出力される。信号源1から出力されたアナロ
グ信号は、プリアンプ2に入力され、これで増幅された
のちにDSP3に出力される。
【0004】プリアンプ2の出力信号は、一端DSP3
でA/D変換され、ディジタル信号として入力された後
にディジタル音場処理がなされる。その後この信号は再
びDSP3の出力段でD/A変換され、アナログ信号と
して出力される。この出力信号が音量調節用の音量調整
ボリウム5でその電圧レベルが調整されてスイッチング
アンプ4に出力され、スイッチングアンプ4で増幅され
てスピーカ7に出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のディジタル
オーディオシステムでは、ディジタルシステムとはいう
ものの、プリアンプ2、スイッチングアンプ4というア
ナログ回路の間にディジタル信号を処理するためのDS
P3が接続されているので、信号源1におけるディジタ
ル信号は一旦D/A変換されてプリアンプ2に入力し、
DSP3でA/D変換されて音場処理がなされた後にD
/A変換されるために何回もD/A変換やA/D変換が
必要になる。
【0006】従ってD/A変換用の回路やA/D変換用
の回路が必要であって、コスト高になり、また、信号源
が扱う信号がディジタル信号であったような場合でも、
何度もA/D変換したりD/A変換したりしなければな
らないという不都合がある。そこで、このような不都合
を解消すべく、極力D/A変換,A/D変換を省くディ
ジタルオーディオシステムが望まれていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、図1に示すように、ディジタル
のオーディオ信号を生成する信号源と、前記オーディオ
信号をディジタル音場処理するディジタル信号処理部
と、前記ディジタル信号処理部の出力から、前記音場処
理をした信号に対応したディジタル出力信号を生成する
出力信号生成部と、第1の電源電圧のレベルを調整設定
するボリウムを備え、前記ボリウムによって調整設定さ
れた前記第1の電源電圧を安定化して第2の電源電圧を
生成する電源回路と、スピーカと、前記ディジタル出力
信号に基づいてスイッチング動作をして前記第2の電源
電圧を前記スピーカに供給/非供給するスイッチング素
子を備え、前記音場処理した信号に対応した音声を前記
スピーカから出力させる電力出力段とを有することを特
徴とするディジタルオーディオシステムにより、上記課
題を解決するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下で本発明の実施形態に係るデ
ィジタルオーディオシステムについて図面を参照しなが
ら説明する。本実施形態に係るディジタルオーディオシ
ステムは、図1に示すように、信号源11,DSP1
2,スイッチングアンプコントロール部13,電力出力
段14,電源回路15及びスピーカ16を有し、信号源
11からのオーディオ信号を増幅してスピーカ16より
音を再生するシステムである。
【0009】信号源11は、例えばCDプレーヤーなど
のようなものであって、ディジタルのオーディオ信号を
出力するものである。DSP12は、信号源11から出
力されたオーディオ信号をそのままディジタル音場処理
して出力するものであって、ディジタル信号処理部の一
例である。スイッチングアンプコントロール部13は、
DSP12の出力に基づいて、後述のスイッチングトラ
ンジスタSW1のON/OFFを制御するディジタル出
力信号を生成する回路であって、出力信号生成部の一例
である。
【0010】電力出力段14は、ディジタル出力信号に
基づいてON/OFF動作するスイッチングトランジス
タSW1を有し、後述の第2の電源電圧Vcc2 をスピー
カ16に供給/非供給する回路である。スイッチングト
ランジスタSW1のドレインは可変電圧安定化電源15
Bの出力に接続されており、ゲートはスイッチングアン
プコントロール部13の出力に接続されている。また、
そのソースは、スイッチングされた電力波形をアナログ
信号へ変換するための、コイルLとコンデンサCから構
成される、ローパスフィルタを介して、スピーカ16に
接続される。
【0011】電源回路15はボリウム15A,可変電圧
安定化電源15Bを有し、第1の電源電圧Vcc1 から第
2の電源電圧Vcc2 を生成して電力出力段14に供給す
る回路である。ボリウム15Aは音量調整用のボリウム
であって、第1の電源電圧Vcc1 の電圧レベルを任意に
調整して可変電圧安定化電源15Bに供給するものであ
る。また、可変電圧安定化電源15Bはボリウムによっ
て調整設定された第1の電源電圧Vcc1 を安定化して、
第2の電源電圧Vcc2として電力出力段14に供給する
回路である。
【0012】上記回路の動作について以下で説明する。
まず、信号源11によってディジタルのオーディオ信号
が生成されてDSP12に出力される。次にDSP12
でこの信号が音場処理されてスイッチングアンプコント
ロール部13に出力される。次いで、スイッチングアン
プコントロール部でこの信号がPWM(Pulse Width Mo
dulation)変調またはPDM(Pulse Density Modulati
on)されて電力出力段14のスイッチングトランジスタ
SW1のゲートに出力される。
【0013】一方、第1の電源電圧Vcc1 はボリウム1
5Aを介して可変電圧安定化電源15Bに供給され、可
変電圧安定化電源15Bで安定化されて第2の電源電圧
Vcc2 としてスイッチングトランジスタSW1のドレイ
ンに供給される。この第2の電源電圧Vcc2 が、そのゲ
ートに印加されるディジタル出力信号のデューティ比に
よってON/OFF動作するスイッチングトランジスタ
SW1を介してスピーカ16に供給/非供給され、音場
処理がなされた信号に対応した音声がスピーカ16から
出力されることになる。
【0014】上記システムで音量調整をするときには、
上記のボリウム15Aを調整設定して、電力出力段14
に印加される第2の電源電圧Vcc2 のレベルを調整する
ことで行う。すなわち、音量を大きくしたいときにはボ
リウム15Aを調整して可変電圧安定化電源15Bに高
い電圧が供給される様にして第2の電源電圧Vcc2 を高
くし、また、音量を小さくしたいときにはボリウム15
Aを調整して可変電圧安定化電源15Bに低い電圧が供
給される様にして第2の電源電圧Vcc2 を低くする。こ
のようにVcc2 を調整することで電力出力部14のスイ
ッチングトランジスタSW1に供給される電流自体が増
加したり減少するので、スピーカ16に流れる電流を調
整することができ、音量を調整することが可能になる。
【0015】上記システムにおいて、信号系のほとんど
の回路はディジタル処理回路であるが、スピーカ16に
直結する電力出力段14だけは、スピーカ16を駆動す
る都合上アナログ信号であることが要求される。従っ
て、極力D/A変換やA/D変換をしないようにして、
ボリウム等のアナログ的な素子を用いて音量の調節をす
るには、最もスピーカ16に近い電力出力段14の部分
において音量の調節をすることが好ましい。
【0016】そこで、本実施形態ではこの電力出力段1
4に供給される第2の電源電圧Vcc2 をボリウム15A
と可変電圧安定化電源15Bを用いることで音量の調整
をしている。これにより、最終段の電力出力段14に至
るまでは全てディジタル処理系の回路だけで足りるの
で、最終段でD/A変換を1回するだけであとはD/A
変換やA/D変換が不要なディジタルシステムを構成す
ることができることになる。
【0017】音量を調整する方法としては、最大出力に
対応した電源電圧Vcc2 を一定に固定して供給したま
ま、オーディオ信号のディジタルレベル値全体を低下す
ることで音量を調整する方法も考えられる。これは、図
2に示すように、音量を小さくする際にはボリウムなど
を前段のディジタル信号出力系等に設けてこれを調整し
て、ディジタルのオーディオ信号DSの電圧レベル自体
を小さくして、音量を小さくするという方法である。
【0018】しかし、この方法だけでは出力段での、最
大出力に対応する電源電圧Vmax を変えずに、ディジタ
ル信号DSのレベルだけを低下させているので、最大出
力の音量に対して、音量を小さく設定するほどスイッチ
ングトランジスタSW1の供給/非供給の平均の時間の
割合においては、非供給時間が大きくなる。結果とし
て、スイッチングトランジスタSW1のソースに出力さ
れるスイッチング電力波形に含まれるスイッチングリッ
プル成分が増加し、S/N比が低下し、歪率が悪くなっ
てしまうことで、音質が劣化してしまうなどという問題
がある。
【0019】この問題を避けるために、本実施形態のシ
ステムでは電力出力段14に供給される電源電圧のレベ
ル自体を調整することで音量調整をしている。すなわ
ち、図3に示すように、本実施形態では、音量を大きく
する時にはボリウム15Aを調整することで電力出力段
に供給される第2の電源電圧Vcc2 を大きくとり(Vma
x )、音量を小さくする時にはボリウム15Aを調整す
ることで第2の電源電圧Vcc2 を小さくとり(Vmin
)、ディジタル信号DSのレベル自体は調整しない。
【0020】このようにすることで、音量が小さい時で
もスイッチングトランジスタSW1の供給/非供給の平
均の時間の割合は最大出力の音量時に近いものになり、
S/N比も極端に低下せず、また歪率が悪化すること
で、音質が劣化してしまうという事態が生じることを極
力抑止することが可能になる。また、本実施形態では詳
しく説明しなかったが、実際には図1に示すようにスピ
ーカ16からスイッチングアンプコントロール部13に
向けて、負帰還回路NFが設けられている。これによっ
て音質等の性能が改善され、有効である。
【0021】なお、この場合には、第2の電源電圧Vcc
2 の調整に加えて、オーディオディジタル信号値の調整
(演算)を同時に行う必要がある。この演算処理はスイ
ッチングアンプコントロール部13によって行われるこ
とが好ましい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るディ
ジタルオーディオシステムによれば、最終段の電力出力
段に至るまでの回路は全てディジタル処理系の回路を用
いて構成することができるので、最終段でD/A変換を
1回だけすればシステムを構成することができることに
なる。
【0023】また、電力出力段に供給される電源電圧の
レベル自体を調整することで音量調整をしているので、
音量が小さい時でもスイッチングトランジスタのソース
に出力されるスイッチング電力波形に含まれるスイッチ
ングリップル成分は増加せず、S/N比も低下せず、ま
た歪率が悪化することで、音質が劣化してしまうという
事態が生じることを極力抑止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るディジタルオーディオ
システムの構成図である。
【図2】ディジタルオーディオシステムにおける音量調
整の方法を説明する図である。
【図3】本実施形態に係るディジタルオーディオシステ
ムにおける音量調整の方法を説明する図である。
【図4】従来例に係るディジタルオーディオシステムの
構成図である。
【符号の説明】
11 信号源 12 DSP(ディジタル信号処理部) 13 スイッチングアンプコントロール部
(出力信号生成部) 14 電力出力段 15 電源回路 15A ボリウム 15B 可変電圧安定化電源 16 スピーカ SW1 スイッチングトランジスタ(スイッチ
ング素子) Vcc1 第1の電源電圧 Vcc2 第2の電源電圧

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタルのオーディオ信号を生成する
    信号源と、 前記オーディオ信号をディジタル音場処理するディジタ
    ル信号処理部と、 前記ディジタル信号処理部の出力から、前記音場処理を
    した信号に対応したディジタル出力信号を生成する出力
    信号生成部と、 第1の電源電圧のレベルを調整するボリウムを備え、前
    記ボリウムによって調整された前記第1の電源電圧を安
    定化して第2の電源電圧を生成する電源回路と、 スピーカと、 前記ディジタル出力信号に基づいてON/OFF動作を
    して前記第2の電源電圧を前記スピーカに供給/非供給
    するスイッチング素子を備え、前記音場処理した信号に
    対応した音声を前記スピーカから出力させる電力出力段
    とを有することを特徴とするディジタルオーディオシス
    テム。
  2. 【請求項2】 前記ボリウムは、音量調整用のボリウム
    であることを特徴とする請求項1記載のディジタルオー
    ディオシステム。
JP26667497A 1997-09-30 1997-09-30 ディジタルオーディオシステム Pending JPH11112255A (ja)

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