JPS63204908A - 増幅装置 - 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） 本発明は増幅装置に係り、特に入力信号のレベルを検知
し、この入力信号のレベルに対応して増幅回路の増幅素
子の動作点および電ｍ電圧を可変する構成にした増幅装
置に関する。

（従来の技術） 近年、オーディオのソース（信号源）は、従来のアナロ
グ信号のレコード、テープに加えて、デジタル信号が再
生出来るＣＤ＜コンバク１−　ディスク）が著しく蔭及
してきている。このＣＤは特性上、数々の特長があるが
、ダイナミックレンジについては９０数ｄＢ以上となっ
ている。

従って、増幅回路も従来より大きなダイナミックレンジ
に対応する必要があって、増幅回路の電源電圧を最大入
力信号でもクリップしないように大きくし、増幅素子の
動作点らそれに対応して設定した増幅回路がある。

しかし、上記増幅回路は入力信号レベルが大きい時でも
正しい信号が得られるように動作点および電源電圧が設
定されているため、入力信号のレベルが小さい時は必要
以上の動作電流が流れることになる。

しかも、最大入力信号が増幅回路に供給される時間の割
合は小さいものであり、はとんどの時間は無駄な電流が
出力段の増幅素子に流れ、発熱、消費電力の効率および
機器の耐久性において、好ましいものではなかった。

これらの問題点を解決するために、増幅回路に供給され
る入力信号レベルを検出し、そのレベルに対応して増幅
回路の出力段の増幅素子の動作点および電源電圧を可変
する構成の増幅装置が従来よりあった。

第２図は上記した従来の増幅装置の回路図であり、同図
において、入力端子２０に供給された音楽等のアナログ
信号は増幅回路２１で増幅後、出力端子２２に出力され
るようになっている。また入力端子２０に供給された信
号は制御回路２３によりレベルが判別され、このレベル
に応じてトランジスタよりなるスイッチ２４が制御され
る。

入力端子２５は図示しない回路より直流電圧Ｖ１が供給
されており、この電圧Ｖｌは他端が接地された大容量の
コンデンサＣ２の一端およびダイオードＤ３を順方向に
介して、増幅回路２１に駆動電源として供給されている
。

入力端子２Ｇも同様に図示しない回路より直流電圧ｖｈ
が供給されており、この電圧ｖｈは他端が接地れた大官
ＭのコンデンサＣ３の一端およびスイッチ２４を介して
、増幅回路２１に供給されている。ここでは電圧ｖｈ　
＞ｖｉとする。

以上構成の増幅装置において、入力端子２０に供給され
ている信号が所定レベル以下の時は、制御回路２３はこ
れを検出し、スイッチ２４を開成し、入力端子２５より
の低い方の電圧ｖｌが増幅回路２１に供給される。

ここで、入力端子２０に供給されている信号が所定レベ
ル以上になると、制御回路２３はこれを検出し、スイッ
チ２４を閉成し、入力端子２６よりの高い方の電圧ｖｈ
が増幅回路２１に供給されるので、増幅回路２１は入力
レベルが大きい信号に対してもクリップすることなく増
幅して出力端子２２に信号が取り出されるようになって
いる。

ダイオードＤ３はスイッチ２４が開成された時、コンデ
ンサＣ３よりコンデンサＣ２に充電電流が流れて、電圧
ｖｈが低下しないようにするために挿入しである。

また、コンデンサＣ３の容量はスイッチ２４を閉成した
時に、増幅回路２１の持つ静電容量により電圧ｖｈが低
下しないよう、大官Ｏにする必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、従来の増幅装置は入力信号のレベルが所
定レベル以上になってから、これを検出し、スイッチを
制御することにより、より高い電源電圧が増幅回路に供
給されるので、電圧が上界するタイミングが信号より遅
れてしまう。

特に、入力信号が音楽信号の場合、信号レベルの変化は
パルス的で急峻、かつ大レベルの時間は短時間であるた
め、信号の欠落費歪が生ずると言う問題点があった。

また、電源電圧を低い方から高い方にスイッチにより切
換えた際に、電圧の立ち上りを急峻にするために、コン
デンサーＣ３の容量を特に大きくする必要が有り、コン
デンサＣ２を合せると高価な大容量のコンデンサを２個
有することは、コスト的に得策でなかった。

また、スイッチ２４は高速にスイッチングしたいため、
ｌ・ランジスタのような半導体素子が使用されるが、半
導体素子およびダイオードＤ３が電源回路の信号に対す
るインピーダンスを上背させ、音質が劣化し、更には半
導体素子およびダイオードＤ３のスイッチングに伴う雑
音を発生させると言う問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、デジタル入力信
号を遅延する遅延回路と、この遅延回路の出力信号をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、このＤ／Ａ
コンバータの出力信号を増幅する増幅素子の動作点が変
化可能な増幅回路と、前記デジタル入力信号のレベルを
検出し、このレベルに応じた制御信号を送出する制御回
路と、前記増幅回路に供給する電源電圧が変化可能な電
源回路とを備え、前記デジタル入力信号のレベル変化に
対応して前記増幅回路の動作点および前記電源回路の出
力電圧を変化させるようにしたことを特徴とする増幅装
置を提供する。

（実施例） 第１図は本発明の増幅装置の一実施例を示すブロック系
統図である。同図において、１は増幅しようとするデジ
タル信号が供給される入力端子群であり、この入力端子
群１に供給された信号はセレクタ２、Ｄ　Ｉ　Ｒ（Ｄ　
１ａｉｔａｌ　　Ｉ　ｎｔｃｒ４ａｃｅ　　Ｒｅｃｅｉ
ｖｅｒ　＞　３　、遅延回路４、Ｄ／Ａコンバータ５、
レベル調整回路６、増幅回路７をそれぞれシリアルに介
して出力端子８に供給されている。

前記ＤＩＲ３の出力信号は制御回路９に供給されており
、この制御回路９の出力信号は増幅回路７と電源回路１
０とにれぞれ供給され、更にこの電源回路１０の出力電
圧は増幅回路７に供給されている。

上記制御回路９はＤ／Ａコンバータ１１、ピーク検出回
路１２、判別回路１３、ドライバ１４より構成されてい
る。

第３図は第１図の動作説明用の波形図、第４図は電源回
路１０の部分回路図である。

次に、本発明の増幅装置の一実施例の動作を説明する。

入力端子群１には、例えばＣＤプレーヤ、デジタルテー
プレコーダ等よりのデジタル信号が供給され、これらの
信号の内、所望の信号がセレクタ２により選択される。

選択された信号はＤＩＲ３によりエラー訂正およびシリ
アルデジタル信号への処理がなされ、遅延回路４により
時間ｔｄだけ遅延後、Ｄ／Ａコンバータ５によりアナロ
グ信号に変換される。

第３図（Ａ）図示の信号ａは遅延回路４の入力信号に対
応するアナログ信号であり、同図（Ｂ）図示の信号すは
Ｄ／Ａコンバータ５の出力信号である。このアナログの
信ｑｂはレベル調整回路６により所望のレベルに調整さ
れた後、増幅回路７により増幅されて、出力端子８を介
して図示しないスピーカ等に供給されて、音として再生
される。

一方、制御回路９に供給された信号はＤ／Ａコンバータ
１１によりアナログ信号に変換された後、ピーク検出回
路１２により全波整流されてその値が出力される。この
出力された信号は判別回路１３で、予め設定された基準
値と比較される。

この時、Ｄ／Ａコンバータ１１は、判別回路１３がレベ
ルを判別出来る程度の品質のアナログ信号が得られれば
良いので、供給されるデジタル信号中、上位半分程度の
ビットをアナログ信号に変換すれば良い。

そして、判別回路１３は信号ａのレベルが所定値ＶＣ以
上になると、これを検知し、信号をドライバ１４に送出
する。レベルが所定値ＶＣ以上である時間ｔｏと遅延回
路４の遅延時間Ｃｄとの和の時間だけ第３図（Ｃ）図示
のような論理Ｈのパルス信号Ｃを生成する。

このパルス信号Ｃにより電源回路１０は増幅回路７に供
給している電源電圧を切換える。

第４図はこの電源回路１０の一部分を示す整流回路１０
’であり、同図において信＠Ｃが論理りの時、スイッチ
Ｓはｈ側に、信号Ｃが論理Ｈの時、スイッチＳはｈ側に
それぞれ接続されるようになっている。

スイッチＳが４側に接続されている期間、図示しない回
路より入力端子１５を介して供給される交流電圧Ｖｌが
ダイオードＤ１により整流されて、コンデンサＣ１で平
滑されて直流電圧Ｖｌとして増幅回路７に供給される。

ここで、スイッチＳがｈ側よりｈ側に接続されると、入
力端子１６を介して供給される交流電圧ｖｈ（ｖＪＩ　
＜ｖｈ　）がダイオードＤ２により整流されて、直！１
１ｉＥ１１ｆ圧ｖｈとし・てコンデンサＣ１に供給され
る。

そこで、コンデンサＣ１の端子の電圧は電圧ｖ１から電
圧ｖｈに、第３図（Ｄ）図示のように時間ｔｃを要して
上界する信号ｄが得られることになる。この時間ｔＣは
遅延時間ｔｄ以内になるように、コンデンサＣ１の静電
容量を考慮して、整流回路系のインピーダンスを予め設
定しておく。

更に、電源電圧の切換えと同時に、ドライバ１４よりの
論理Ｈの信号により増幅回路７の増幅素子の動作点を上
記ｔｍ電圧に対応させて切換えている。

以上のように、所定レベルＶＣ以上の入力信号が遅延時
間ｔｄだけ遅れて増幅回路７に供給されるので、その時
には増幅回路７の電源電圧は上昇し、動作点は最適値に
変化するように制御されているので、急激なパルス状の
大振幅の入力信号が増幅回路７に供給されても、信号の
欠落や歪を生ずることなく増幅できる。

なお、上記実施例は電源回路１０の電圧の切換は２段階
であったが、判別回路１３の判別段階を更に多くし、電
源回路の１０の電圧切換段数を多くすることも可能であ
る。

（発明の効果） 本発明によれば、増幅しようとするデジタル入力信号を
遅延することにより増幅する前に、入力信号のレベルを
検知して、増幅回路の増幅素子の動作点と電源電圧とを
最適値に変化するようにしているため、信号の欠落や歪
のない出力信号が得られると共に、電力効率の良い増幅
装置が得られる特長がある。

また、入力信号の遅延をデジタル信号で行なっているの
で、簡単な回路構成で済み、しかもアナログ信号の遅延
的のような位相歪や雑３が生ずる事がなく、良質な合が
丙午できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の増幅装置の一実施例を示すブロック系
統図、第２図は従来の増幅装置の回路図、第３図は第１
図の動作説明用の波形図、第４図は電源回路１０の部分
回路図である。 １・・・入力端子群、２・・・セレクタ、３・・・ＤＩ
Ｒ（Ｄｉｑｉｔａｌ　　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　　Ｒｅｃ
ｅｉｖｅｒ　）　、４−Ｕ延回路、５，１１・・・Ｄ／
Ａコンバータ、６・・・レベル調整回路、７・・・増幅
回路、８・・・出力端子、９・・・制御回路、１０・・
・電源回路、１２・・・ピーク検出回路、１３・・・判
別回路、１４・・・ドライバ。 ″恥図 輩’３ｒｊＡ 奮４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. デジタル入力信号を遅延する遅延回路と、この遅延回路
   の出力信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ
   と、このＤ／Ａコンバータの出力信号を増幅する増幅素
   子の動作点が変化可能な増幅回路と、前記デジタル入力
   信号のレベルを検出し、このレベルに応じた制御信号を
   送出する制御回路と、前記増幅回路に供給する電源電圧
   が変化可能な電源回路とを備え、前記デジタル入力信号
   のレベル変化に対応して前記増幅回路の動作点および前
   記電源回路の出力電圧を変化させるようにしたことを特
   徴とする増幅装置。