WO2007010742A1 - Class d power amplifier - Google Patents

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WO2007010742A1
WO2007010742A1 PCT/JP2006/313289 JP2006313289W WO2007010742A1 WO 2007010742 A1 WO2007010742 A1 WO 2007010742A1 JP 2006313289 W JP2006313289 W JP 2006313289W WO 2007010742 A1 WO2007010742 A1 WO 2007010742A1
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WO
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signal
pcm
value
phase
shift amount
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/313289
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French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ishihara
Minoru Yoshida
Yasunori Suzuki
Original Assignee
Pioneer Corporation
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • HELECTRICITY
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    • H03F2200/03Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications
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    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/342Pulse code modulation being used in an amplifying circuit
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/351Pulse width modulation being used in an amplifying circuit

Definitions

  • the present invention belongs to a technical field of a power amplifying apparatus that performs nonlinear distortion correction.
  • mini-components are required to be miniaturized due to design problems, and miniaturization of each circuit is required. In particular, miniaturization of power amplifying devices is required.
  • a signal input to a power amplifying device such as a PCM (Pulse Code Modulation) signal is applied to pulse width modulation (PWM).
  • PWM pulse width modulation
  • the signal is amplified after being converted to a digitally modulated signal by performing modulation processing such as pulse density modulation (PDM) and output to the analog signal via a low-pass filter.
  • modulation processing such as pulse density modulation (PDM) and output to the analog signal via a low-pass filter.
  • PDM pulse density modulation
  • class D power amplifying apparatus A power amplifying apparatus using this class D power amplifying method (hereinafter referred to as "class D power amplifying apparatus").
  • this power amplifying device generates a predetermined trapezoidal wave signal as a reference signal and changes the slice level in order to correct nonlinear distortion in the switching element.
  • negative feedback control is performed (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Special Table 2001—517393 (International Publication W098Z44626 Pamphlet b)
  • the edge width is adjusted based on the slice level, and therefore depends on the slope of the edge in the generated trapezoidal wave. Therefore, this class D power amplifying device ensures a sufficient amount of correction for edge width correction because the slope of the edge becomes steep when the clock frequency becomes high, and the generated trapezoidal wave becomes close to a rectangular wave. I can't.
  • the present invention solves an example of the above-mentioned problem by accurately preventing nonlinear distortion that occurs when switching processing is performed, and is applicable to high frequencies and can be downsized. It is to provide a class D power amplifier.
  • the invention according to claim 1 is a class D power amplifying device that performs pulse width modulation on a sound signal, amplifies the pulse-modulated sound signal, and outputs the amplified sound signal to a speaker.
  • Receiving means for receiving a sound signal which is a digital signal; first generating means for pulse-modulating the received sound signal based on the clock signal to generate a pulse width modulated signal; and the generated pulse
  • a second generation means for switching a power supply voltage in accordance with the width modulation signal and amplifying the signal level of the pulse width modulation signal to generate a voice signal; and an error between the generated pulse width modulation signal and the voice signal
  • a detection means for detecting an error signal indicating a difference between the phase of the clock signal used by the first generation means and the received sound signal based on the detected error signal. Make And a phase change means.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration in a first embodiment of a class D power amplifier according to the present application.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a phase conversion circuit in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a PCMZPWM conversion unit in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of main processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart (I) showing an operation of shift amount determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operation of shift amount determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment (11).
  • FIG. 7 is a flowchart (III) showing an operation of shift amount determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation of correction value determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation of a total shift amount calculation process in the shift amount control circuit of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation of PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a timing chart (I) showing switching between the output PWM signal and the shift clock signal in the PCMZPWM converter of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a timing chart ( ⁇ ) showing switching between the output PWM signal and the shift clock signal in the PCMZPWM converter of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a phase conversion circuit in a second embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a PCMZPWM conversion unit in the second embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the PCMZPWM conversion process in the PCMZPWM converter of the second embodiment.
  • FIG. 16 Output PWM signal and shift clock 1 in the PCMZPWM converter of the second embodiment
  • a PCM signal read from a recording medium recorded as a digital signal such as a CD (Compact Disc) is input, and the signal of the input PCM signal is input.
  • the class D power amplifying apparatus of the present application is applied to a class D amplifying apparatus that amplifies the level and outputs it to a speaker.
  • the following description is also applicable to a class D power amplifying apparatus that uses a lch class D power amplifying apparatus, a stereo, a 5. lch or a 7. lch multi-channel speaker.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the class D power amplifying apparatus of the present embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the phase conversion circuit in the present embodiment.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment performs pulse width modulation on a PCM signal input based on a predetermined base clock signal to generate a PWM signal.
  • a process for switching the power supply voltage in accordance with the generated PWM signal (hereinafter referred to as “switching process”) is executed to output a PWM signal whose signal level is amplified to the SP force SP. .
  • the class D power amplifying apparatus 100 performs the switching process.
  • an error signal between the PWM signal before the switching process and the PWM signal after the switching process is calculated.
  • the base clock signal phase is changed directly every time the PCM signal value (hereinafter referred to as “PCM value”) is updated or the PCM value is corrected according to the change.
  • the phase of the signal is changed relative to the PCM value of the PCM signal.
  • the class D power amplifying apparatus 100 performs pulse width modulation on the PCM signal based on the base clock signal that is relatively changed.
  • This class D power amplifying apparatus 100 includes an oversampling processing unit 101 and a noise shaving circuit 102 that perform over-sampling processing and noise-shaping pink processing as preprocessing on an input PCM signal, A clock signal generator 103 that generates a base clock signal as a reference during operation, a phase conversion circuit 200 that changes the phase of the generated base clock signal, and a correction that corrects each PCM value of the preprocessed PCM signal
  • the phase conversion circuit 200 and the correction processing unit 105 are controlled based on the processing unit 105 and a phase amount calculated every time the PCM value is updated (hereinafter also referred to as “shift amount”), as will be described later.
  • a PCMZPWM conversion unit 300 that generates a PWM signal by performing pulse width modulation on the corrected PCM signal under the control of the phase conversion circuit 200. Ru Te.
  • the class D power amplifying apparatus 100 performs switching processing based on the generated PWM signal, and a switching amplifier circuit 108 that amplifies the signal level of the PWM signal by k times.
  • a low-pass filter (hereinafter referred to as “LPF”) 109 that performs filtering on the amplified PWM signal to generate a loud sound signal, an amplifier 110 that multiplies the signal level of the loud sound signal by 1 Zk, and is multiplied by lZk.
  • an error signal calculation unit 111 for calculating an error signal between the loudspeaker signal and the PWM signal output from the PCMZPWM conversion unit 300.
  • this class D power amplifying apparatus 100 includes a voltage detection unit 112 that detects a voltage value of an error signal that has been converted to a DC voltage (DC value), and a shift amount according to a change in the detected voltage value.
  • phase conversion circuit 200, the correction processing unit 105, and the shift amount control circuit 106 of the present embodiment constitute phase change means of the present invention
  • the PCMZPWM conversion unit 300 includes the reception means of the present invention.
  • the switching amplifier circuit 108 of the present embodiment constitutes the second generation means of the present invention
  • the voltage detection unit 112 and the shift amount information generation unit 113 constitute the detection means of the present invention.
  • the PCM signal is input to the oversampling processing unit 101 via the input terminal T, and the base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input via the phase conversion circuit 200.
  • the oversampling processing unit 101 performs oversampling processing on the input PCM signal based on the base clock signal, and the PCM signal subjected to the oversampling processing is subjected to noise shaping.
  • One bing circuit 102 outputs the signal.
  • the oversampling processing unit 101 of the present embodiment executes processing for sampling an input PCM signal, such as 4 times or 8 times, at a sampling frequency that is a predetermined multiple of the sampling frequency of the PCM signal. It is supposed to be.
  • the noise shaving circuit 102 is supplied with the oversampled PCM signal and the base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 via the phase conversion circuit 200. Based on the base clock signal, the noise shaving circuit 102 reduces the number of quantization bits from the input PCM signal to a predetermined number of bits (N bits), and shifts the quantization noise to a high frequency band. A pink treatment is applied. In addition, the noise shaving circuit 102 outputs a PCM signal that has been subjected to noise shear pink processing to a correction processing unit 105.
  • the clock signal generation unit 103 generates a base clock signal based on a clock frequency of a predetermined base signal (hereinafter referred to as “base signal”), and the generated base clock
  • base signal a predetermined base signal
  • the signal is output to the phase conversion circuit 200 and the oversampling processing unit 101, the noise shaving circuit 102, and the PCMZPWM conversion unit 300 via the phase conversion circuit 200.
  • the relationship between the base signal and the base clock signal is as follows. Is determined by the step amount of the phase interval. For example, when the phase interval step is 90 degrees as shown in Figure 2, the base clock signal is 1Z2 of the base signal, and when the phase interval step is 180 degrees, the base clock frequency is Same as signal.
  • the base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input to the phase conversion circuit 200.
  • the phase conversion circuit 200 changes the phase of the base clock signal. Therefore, as will be described later, based on the shift amount set by the shift amount control circuit 106, the phase of the input base clock signal is converted or not converted, and the phase is converted or the phase is not converted.
  • a base clock signal (hereinafter referred to as a “shift clock signal”, and a signal whose phase is not converted is also referred to as a shift clock signal for convenience) is output to the PCMZPWM converter 300 together with a base clock signal whose phase is not changed. It is like that.
  • the phase conversion circuit 200 controls the phase of the input base clock signal within the range of “+270” degrees to “270” degrees under the control of the shift amount control circuit 106. Then, the converted shift clock signal is output to the PCMZPWM conversion unit 300 together with the base clock signal without changing the phase.
  • the phase conversion circuit 200 includes an input distributor 201 that distributes an input base clock to a plurality of degrees, from “+270” degrees to “ ⁇ 270” degrees. ⁇ Multiple main delay circuits 202 that change the phase of the base clock signal at a phase interval of “90” degrees, a first selector 203 that controls the output of each main delay circuit 202, and “0” degrees to Within the range of “90” degrees, under the control of a plurality of sub-delay circuits 204 that give a predetermined phase difference, the second selector 205 that controls the output of each sub-delay circuit 204, and the shift amount control circuit 106, The shift amount determined by the shift amount control circuit 106 is set, and the control unit 206 controls the first selector 203 and the second selector 205 based on the set shift amount, and the input base Change the phase of the clock signal
  • a shift clock signal is generated, and the generated shift clock signal is output to the
  • the phase conversion circuit 200 of the present embodiment outputs a base clock signal to the PCMZPWM conversion unit 300 together with the shift clock signal for use in generating a PWM signal by the PCMZPWM conversion unit 300.
  • the base clock signal is output to the oversampling processing unit 101 and the noise shaving circuit 102 which are connected by the PCM ZPWM conversion unit 300 alone.
  • control unit 206 of the present embodiment changes the phase of the shift clock signal at the rising edge of the PWM signal in conjunction with the PCMZPWM conversion unit 300, as will be described later. Based on the shift amount determined in step 1, the switching control of the first selector 203 and the second selector 205 is performed in synchronization with “0” of the start counter 301 in the PCMZP WM conversion unit 300 described later.
  • phase interval in the main delay circuit 202 may be set at an arbitrary phase interval of not only "90" degrees but also 45 degrees, for example! /.
  • the correction processing unit 105 receives a PCM signal that has been subjected to noise-shaping pink processing.
  • the correction processing unit 105 is provided in the shift amount control circuit 106 as described later. Based on the determined correction value, a predetermined correction process is performed on each PCM value of the input PCM signal and the result is output to the PCMZPWM conversion unit 300.
  • the correction processing unit 105 converts each PCM value of the input PCM signal under the control of the shift amount control circuit 106 based on the generated shift amount information. On the other hand, correction processing for adding “1” or subtracting “1” is performed.
  • the correction processing unit 105 adds “0” to the PCM value and outputs the PCM signal to the PCMZPWM conversion unit 300 when no correction processing is performed. It has become.
  • the shift amount control circuit 106 includes the phase information flag value (F) generated as shift amount information in the shift amount information generation unit 113 and the PCM signal output from the noise shaving circuit 102. That is, the PCM value in the PCM signal is input.
  • the shift amount control circuit 106 uses the total shift amount (hereinafter referred to as “total shift amount”) based on the control based on the input shift amount information and the previous PCM value.
  • the previous shift amount hereinafter referred to as “previous shift amount” and the input P
  • the PCMZPWM converter 300 changes the phase of the base clock signal relative to the input PCM signal to generate the shift clock signal.
  • the shift amount is determined.
  • a predetermined process (hereinafter referred to as “main process”) is performed.
  • the shift amount control circuit 106 calculates and calculates a shift amount in the current PCM value (hereinafter referred to as “shift update amount”) based on the input shift amount information.
  • a process for determining the current shift amount (hereinafter simply referred to as “phase shift amount”) based on the previous shift update amount and the previous shift amount set previously (hereinafter referred to as “shift amount determination process”). And the determined phase shift amount is set in the phase conversion circuit 200.
  • the shift amount control circuit 106 uses the value of a flag for performing correction (to be described later) (hereinafter referred to as “correction flag value (H)”) for each total shift amount (b). Each time the PCM value is updated, a calculation process (hereinafter referred to as “total shift amount calculation process”) is performed.
  • the shift amount control circuit 106 uses a correction value “0”, “one 1” or “+1” for correcting the PCM value input by the correction processing unit 105.
  • the correction processing is performed (hereinafter referred to as “correction value determination processing”), and the determined correction value is set in the correction processing unit 105.
  • the shift amount control circuit 106 determines the correction value as “+1” and also determines the total shift amount (b) When the value is greater than “ ⁇ 270” degrees, the correction value is determined as “—1”, and the total shift amount (b) is larger than “—270” degrees and smaller than “+270” degrees. When it is a value, the total shift amount (b) is determined to be “0”.
  • this shift amount control circuit 106 has a minimum or maximum PCM value in the input PCM signal, and the phase information flag value (F) output from the shift amount information generation unit 113 is a predetermined value.
  • the PCMZPWM converter 300 is not connected to the PCMZPWM converter 300 due to the destruction or malfunction of the device due to the followability of the switching element in the switching amplifier circuit 108.
  • neither phase difference control nor correction processing control in the correction processing unit 105 is performed.
  • the shift amount control circuit 106 temporarily stores the input phase information flag value (F), the calculated total shift amount (b), and the set phase shift amount in an internal memory. It becomes.
  • the PCMZPWM converter 300 is inputted every time the PCM signal power PCM value is updated.
  • the PCMZPWM converter 300 receives an input based on the base clock signal and the shift clock signal.
  • the PCM signal is subjected to pulse width modulation to generate a PWM signal and output it to the switching amplifier circuit 108 and the error signal calculation unit 111.
  • the switching amplifier circuit 108 is inputted with a pulse width modulated PWM signal.
  • the switching amplifier circuit 108 is, for example, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, a field effect transistor (hereinafter referred to as “FET: Field Effect Transistor J”) FET, and a driving voltage for driving the speaker SP.
  • a DC power supply for applying a voltage, and performs predetermined control such as switching control of the input PWM signal, and amplifies the signal level of the PWM signal to k times, that is, to the predetermined signal level.
  • the switching amplifier circuit 108 outputs the amplified PWM signal to the LPF 109 and the amplifier 110.
  • the PWM signal amplified to a predetermined level is input to the LPF 109, and the LPF 109 is configured to block high frequency with respect to the input PWM signal in order to remove high frequency noise.
  • a loudspeaker signal is generated by processing, and the generated loudspeaker signal is output to the speaker SP.
  • a PWM signal amplified to a predetermined signal level is input to the amplifier 110.
  • the amplifier 110 calculates one signal when calculating an error signal, that is, a PC MZPWM converter. Input for consistency with PWM signal output directly from 300
  • the amplified PWM signal level is amplified by (lZk) times, and the PWM signal whose signal level is amplified by (lZk) times is output to the error signal calculation unit 111.
  • the error signal calculation unit 111 receives the PWM signal output from the switching amplifier circuit 108 and the PWM signal output from the PCMZPWM conversion unit 300.
  • the error signal calculation unit 111 111 calculates an error signal based on each input signal, and outputs the calculated error signal to the voltage detection unit 112.
  • the error signal calculation unit 111 of the present embodiment is configured by a subtracter, and subtracts the PWM signal output from the PCMZPWM conversion unit 300 from the PWM signal output from the switching amplifier circuit 108. Then, an error signal is generated! /
  • the voltage detection unit 112 is configured to receive the error signal whose DC value has been input by the integrator 112. The voltage detection unit 112 detects the voltage value of the input error signal. Then, the detected voltage value is output to the shift amount information generation unit 113.
  • the shift amount information generation unit 113 receives the voltage value detected by the voltage detection unit 112, and the shift amount information generation unit 113 receives the voltage value based on the input voltage value.
  • a predetermined phase information flag value (F) is determined each time the PCM value is updated, and the determined phase information flag value (F) is output to the shift amount control circuit 106 as shift amount information. Yes.
  • the shift amount information generation unit 113 sets the input voltage value to a value smaller than a predetermined first threshold (hereinafter referred to as “first threshold ( ⁇ Ve) ⁇ ”). There is a force that is greater than or equal to the first threshold and less than “0”, a force that is “0” and a value that is greater than “0” and less than or equal to the second threshold (hereinafter referred to as “second threshold (Ve)”). And whether the value is larger than the second threshold value.
  • first threshold ( ⁇ Ve) ⁇ a predetermined first threshold
  • second threshold (Ve) a force that is “0” and a value that is greater than “0” and less than or equal to the second threshold
  • the shift amount information generating unit 113 sets the phase information flag value (F) for providing a phase difference of “ ⁇ 90” degrees to the first threshold or higher.
  • the shift amount information generation unit 113 determines that the positive value based on the voltage value is greater than “0” and equal to or less than the second threshold value.
  • the lag value (F) is larger than the second threshold, the movement information flag value (F) for providing a phase difference of “+90” degrees is output to the shift amount control circuit 106.
  • the shift amount information generation unit 113 of the present embodiment outputs the phase information flag value (F) as 3-bit data and calculates the phase difference when the phase difference is calculated.
  • the value is “011”.
  • the value is greater than “000” “0” and less than or equal to the second threshold value, the values “101” and “+ D”, and when greater than the second threshold value, each flag information “111” and a predetermined value This information is output to the shift amount control circuit 106 as shift amount information.
  • the shift amount information generation unit 113 has a configuration that can appropriately calculate the phase difference “ ⁇ D” in association with the phase difference given by the phase conversion circuit 200. For example, lnsec to 6nse The phase difference of c can be calculated.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the PCMZPWM conversion unit 300 in this embodiment.
  • the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment operates based on a base clock signal, and starts a counter 301 that counts based on an input PCM signal, and an up counter that counts up based on a shift clock signal 302, a comparator 303 that compares the PCM value in the input PCM signal with the output of the up counter 302, and a synchronous flip-flop circuit that generates a PWM signal based on the outputs of the start force counter 301 and the comparator 303 And “RS-FF circuit”.) 304.
  • the base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input to the start counter 301 via the phase conversion circuit 200.
  • the start counter 301 is input to the start counter 301.
  • the RS-FF circuit In addition to outputting a signal instructing the rising edge of the PWM signal to 304, a signal instructing the count start in the up counter 302, that is, a signal for setting the counter of the up counter 302 to “0” is output.
  • the up counter 302 is supplied with the shift clock signal output from the phase conversion circuit 200 and the start instruction output from the start counter 301.
  • the up counter 302 is based on the start instruction.
  • the shift clock is counted from “0”, and the counted value (hereinafter “count value”) is output to the comparator 303 as data.
  • the comparator 303 compares the PCM value of the input PCM signal with the count value output from the up counter 302, and when the PCM value and the count value become the same value, the RS-FF circuit A signal to instruct the PWM signal to fall is output to 304.
  • the RS-FF circuit 304 is supplied with a signal indicating the rising edge of the PWM signal from the start counter 301 and a signal indicating the falling edge of the PWM signal from the comparator 303.
  • the RS-FF circuit 304 raises the PWM signal that is output when a signal that instructs rising is input, and also causes the PWM signal that is output to decrease when a signal that instructs to decrease is input. It has become.
  • PCMZPWM conversion process for converting the PCM signal into a PWM signal
  • FIG. 4 is a flowchart showing the main processing in the shift amount control circuit 106 in the present embodiment.
  • the shift amount control circuit 106 is interlocked with the noise shaving circuit 102, the PCMZPWM conversion unit 300, the correction processing unit 105, and the phase conversion circuit 200 based on the base clock signal.
  • the clock signal generator 103 generates a base clock signal when the process of generating the PWM signal is started.
  • step Sl l the shift amount control circuit 106 clears the values set in the phase conversion circuit 200 and the correction processing unit 105, Each value is initialized (step S12). Specifically, the shift amount control circuit 106 sets the values of the phase information flag value (F), the total shift amount (b), and the phase shift amount (S) to “0” as an initial setting.
  • the shift amount control circuit 106 reads the values of the phase information flag value (F), the total shift amount (b), and the phase shift amount (S) from an internal memory not shown (step) S 13).
  • the shift amount control circuit 106 performs shift amount determination processing for determining the shift update amount and the phase shift amount (S), and sets the value in the phase conversion circuit 200 (step S 14). . Specifically, the shift amount control circuit 106 determines the shift update amount, the shift amount, and the total shift amount (b) based on the read phase information flag value (F), and the phase information flag value ( Set the correction flag value (H) based on F).
  • the correction flag value (H) is a flag value for determining conditions in the correction value determination process and the total shift amount calculation process.
  • the shift amount control circuit 106 determines a value to be used for the correction process in the correction processing unit 105 based on the correction flag value (H) set in the process of step S 13. And set the correction processing unit 105 (step S15). Specifically, the shift amount control circuit 106 determines the correction value as “0”, “ ⁇ 1” or “1” based on the correction flag value (H), and corrects the determined correction value. Set to part 105.
  • the shift amount control circuit 106 performs a total shift amount calculation process for calculating the total shift amount (b) based on the correction flag value (H) set in the process of step S 13,
  • the determined total shift amount (b) is stored in the internal memory (step S16).
  • the shift amount control circuit 106 determines whether or not there is an input of a PCM value in the next PCM signal, including detection of the end in the process of generating the PWM signal (step S17), and If there is a PCM value input in the PCM signal, the process in step S13 If the PCM value is not entered, the operation is terminated.
  • the shift amount control circuit 106 in the process of generating a PWM signal based on an instruction indicating the presence or absence of the PCM value in the input PCM signal, such as the control unit 206 (not shown), in the process of step S16 When the end is detected, it is detected that there is no PCM value input in the next PCM signal.
  • the phase conversion circuit 200 when the shift amount and the correction value are determined and each value is set in the phase conversion circuit 200 and the correction processing unit 105, the phase conversion circuit 200 generates P every time the PCM value is updated.
  • the phase shift amount (S) set in conjunction with the start counter 301 in the CMZPWM converter 300 the first selector 203 and the second selector 205 are switched to generate a shift clock signal, and the correction processor 105
  • the PCM value in the PCM signal that has been subjected to the oversampling process and the noise shaving process is corrected based on the set correction value and output to the PCMZPWM converter 300.
  • the PCMZPWM converter 300 generates a PWM signal based on the relatively changed shift clock signal, and the generated PWM signal is passed through the switching amplifier circuit 108. Output to speaker SP.
  • FIGS. 5 to 7 are flowcharts showing the shift amount determination process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment.
  • This shift amount determination process is a process executed during the main process, and is a process for determining the shift update amount and the phase shift amount (S).
  • the shift amount control circuit 106 determines whether or not the input PCM value is a predetermined minimum value (min) (step S101), and the input PCM value is determined in advance. When it is determined that the input value is the minimum value, the process proceeds to step S102, and when it is determined that the input PCM value is not the predetermined minimum value, the process proceeds to step S103.
  • min predetermined minimum value
  • step S101 when the shift amount control circuit 106 determines that the PCM value is a predetermined minimum value in the process of step S101, the phase information flag value (F) read out during the main process is determined. Determine whether the power is “111” or “101” (step S102) When it is determined that the phase information flag value (F) is neither “111” nor “101”, the process proceeds to step S105, and when it is determined that it is “111” or “101”, step S Move to 120 processing.
  • the shift amount control circuit 106 determines that the PCM value is not a predetermined minimum value in the process of step S101, the input PCM value is determined to be a predetermined maximum value (max ) (Step S103), and if it is determined that the input PCM value is a predetermined maximum value, the process proceeds to step S104, and the input PCM value is If it is determined that the value is not the predetermined maximum value, the process proceeds to step S1 05.
  • step S104 when the shift amount control circuit 106 determines that the input PCM value is the predetermined maximum value in the process of step S103, the phase information flag value ( F) is a force of “011” or “001” (step S104), and the phase information flag value (F) is neither “011” nor “001”! /
  • step S111 when it is determined that it is “011” or “001”, the process proceeds to step S120.
  • the shift amount control circuit 106 determines that the phase information flag value (F) is neither “111” nor “101” in the process of step S102, or in the process of step S103. When it is determined that the input PCM value is not the predetermined maximum value, it is determined whether or not the phase flag value is “011” (step S105), and it is determined that the phase flag value is not “011”. If it is determined, it is determined whether or not the total shift amount (b) is “+270” degrees (step S 106).
  • step S 111 when the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is not “011”, the shift amount control circuit 106 proceeds to the process of step S 111.
  • step S 106 when the shift amount control circuit 106 determines that the total shift amount (b) is not “+270” degrees in the process of step S106, the correction flag value (H) is set to “100”. Then, the data is stored in the memory (step S 107), the shift update amount is determined to be “+90” degrees (step S 108), and the process proceeds to step S 121.
  • the shift amount control circuit 106 performs a total shift amount ( When b) is determined to be “+270” degrees, the correction flag value (H) is set to “101” and stored in the memory (step S 109), and the phase shift amount (S) is set to “0”. (Step S110), and the process proceeds to step S122.
  • the shift amount control circuit 106 determines that the phase information flag value (F) is neither “011” nor “001” in the process of step S 104, or performs the process of step S 105. If the phase flag value is not “011”, it is determined whether the phase flag value is “11 1” (step S111), and it is determined that the phase flag value is not “111”. If so, it is determined whether or not the total shift amount (b) is “ ⁇ 270” degrees (step S 112).
  • step S116 when the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is not “111”, the process proceeds to step S116.
  • the shift amount control circuit 106 sets the correction flag value (H) to “110” when determining that the total shift amount (b) is not “ ⁇ 270” degrees in the process of step S112. Then, the data is stored in the memory (step S 113), the shift update amount is determined to be “ ⁇ 90” degrees (step S 114), and the process proceeds to step S 121.
  • the shift amount control circuit 106 sets the correction flag value (H) to “111” when determining that the total shift amount (b) is “1270” degrees in the process of step S112. Are stored in memory (step S115), the shift amount is determined to be “0” (step S110), and the process proceeds to step S122.
  • Step S116 When it is determined that the phase flag value is “001”, the shift update amount is determined to be the “+ D” degree calculated by the shift amount information generation unit 113 (Step S117). ), The process proceeds to step S121.
  • the shift amount control circuit 106 determines whether or not the phase flag value is “101” (step S118), and the phase flag value is When it is determined that it is “101”, the shift update amount is determined as “ ⁇ D” degree calculated by the shift amount information generation unit 113 (step S 119), and the process proceeds to step S 121.
  • step S120 when the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is not “101”, The process proceeds to step S120.
  • the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is “111” or “101” in the process of step S102, the phase flag value is “011” in the process of step S104. Alternatively, when it is determined that it is “001”, or when it is determined that the phase flag value is not “101” in the processing of step S118, the shift update amount is determined to be “0” (step S120). .
  • the shift amount control circuit 106 calculates the determined shift update amount and the previous shift amount. Addition is performed to calculate the phase shift amount (S) (step S121).
  • the shift amount control circuit 106 uses the phase shift amount (S) set in step S 110, that is, “0” or the phase shift amount (S) calculated in step S 121.
  • the phase shift amount (S) at the PCM value is determined (step S122).
  • the shift amount control circuit 106 sets the determined phase shift amount (S) in the phase conversion circuit 200 (step S123), and ends this operation.
  • FIG. 8 is a flowchart showing correction value determination processing in the shift amount control circuit 106 of this embodiment.
  • This correction value determination process is a process executed during the main process, and the correction processing unit 105 uses the correction flag value (H) determined in the shift amount determination process described above. This process determines the correction amount of the PCM value to be corrected.
  • the shift amount control circuit 106 reads the correction flag value (H) from the memory, and determines whether the read correction flag value (H) is “101” or “111”. (Step S201). When the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) is either “101” or “111”, the shift amount control circuit 106 proceeds to the process of step S202, and the correction flag value (H) is “ If it is determined that neither “101” nor “111” is determined, the process proceeds to step S205.
  • Step S201 when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) is either “101” or “111” in the process of step S201, the correction flag value (H ) Is “101” (Step S202), and when the correction flag value (H) is “101”, the correction value is determined as “+1” (Step S203). The process proceeds to S206.
  • step S204 when determining that the correction flag value (H) force S is not “101” in the process of step S203, the shift amount control circuit 106 determines the correction value as “ ⁇ 1” (step S204), The process proceeds to step S206.
  • step S201 when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) force S is neither “101” nor “111” in the process of step S201, it sets the correction value to “0”. Determine (step S203) and proceed to step S206.
  • the shift amount control circuit 106 sets the determined correction value in the correction processing unit 105 (step S206), and ends this operation.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the total shift amount calculation processing in the shift amount control circuit 106 of this embodiment.
  • This total shift amount calculation process is a process executed during the main process, and the shift amount determination process is performed using the correction flag value (H) determined in the shift amount determination process described above.
  • the shift amount control circuit 106 reads the correction flag value (H) from the memory, and determines whether the read correction flag value (H) is “100” or “110”. (Step S301).
  • the shift amount control circuit 106 has a correction flag value (H) of “100” or “11”.
  • step S302 If it is determined that the value is “0”, the process proceeds to step S302, and the correction flag value
  • the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) is either “100” or “110” in the process of step S301, the correction flag value (H) is It is determined whether or not the force is “110” (step S302), and when it is determined that the correction flag value (H) is “110”, the total shift amount (b) stored in the memory is “+90” degrees. Is added to calculate a new total shift amount (b) (step S303), and this operation is terminated. On the other hand, when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) force S is not “110” in the process of step S303, the shift amount control circuit 106 sets “1” to the total shift amount (b) stored in the memory. ”Is added to calculate a new total shift amount (b) (step S304), and this operation is terminated.
  • the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) force S is neither “100” nor “110” in the process of step S301, the shift amount control circuit 106 stores the memory stored in the memory.
  • the tall shift amount (b) is set to “0” (step S305), and this operation ends.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment.
  • FIGS. 11 and 12 show this implementation when the number of output bits of the noise shaving circuit 102 is 6 bits.
  • 5 is a timing chart showing switching of the output PWM signal and shift clock signal in the PCMZPWM converter 300 of the embodiment.
  • the PCMZPWM conversion unit 300 is linked to the shift amount control circuit 106, the correction processing unit 105, and the phase conversion circuit 200 based on the base clock signal, and the base clock signal and the shift clock signal are linked. The following processing is performed based on
  • the clock signal generation unit 103 generates a base clock signal when the PWM signal generation process is started, and therefore, when the PWM signal generation process is started, the base clock signal and the shift signal are generated. Clock 1 signal is input.
  • the number of output bits of the noise squeezing circuit 102 is 6 bits.
  • step S401 generation of a PWM signal is started based on a predetermined instruction such as an operator instruction.
  • a predetermined instruction such as an operator instruction.
  • step S401 a start force counter 301 and an up counter 302 are detected. Clears the predetermined value and performs the initial setting (step S402).
  • the comparator 303 reads the PCM value of the input PCM signal (step S403).
  • the start counter 301 starts counting based on the base clock signal (step S404), and outputs a start instruction to the RS-FF circuit 304.
  • the circuit 304 is caused to output a “High” signal as a PWM signal (step S405).
  • the start counter 301 repeats the count from “0” to “63” based on the base clock signal.
  • up-counter 302 starts counting based on the shift clock signal, and outputs the count value to comparator 303 as needed (step S406).
  • the comparator 303 detects whether the value of the counter output from the up counter 302 is the same as the PCM value read in the processing of step S403 (step S407). If it is not the same as the SPCM value, the process of step S407 is repeated until the counter value output by the up counter 302 is the same as the PCM value read in the process of step S403.
  • the comparator 303 detects that the value PCM value of the counter output from the up counter 302 is the same, it outputs a predetermined signal to the RS-FF circuit 304, and the RS-FF circuit The 304 is caused to output a “Low” signal as a PWM signal (step S40 8).
  • step S409 the present operation proceeds to processing in step S403, and the PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment performs circuit operation according to a predetermined instruction such as turning off the power. Repeats the process until is stopped
  • the PCMZPWM conversion unit 300 of this embodiment outputs “High” of the PWM signal based on the base clock signal, and outputs “Low” of the PWM signal based on the shift clock signal. Therefore, if the phase of the shift clock signal is changed by the shift amount set by the shift amount control circuit 106 described above, or the shift amount control circuit 106 When the set correction value of the correction processing unit 105 is calculated, a PWM signal in which nonlinear distortion generated when the switching process is performed is output.
  • the shift clock signal when the phase of the shift clock signal is directly changed, the shift clock signal is changed to the shift clock signal whose phase has been changed when the start counter 301 is “0”. It comes to switch.
  • the PCM value is “2” and a phase difference of “+90” degrees is provided
  • the start counter 301 is “0”
  • the phase is changed to the shift clock signal, and the PWM signal is lowered by the changed shift signal. Therefore, the width of the PWM signal must be increased. Can do.
  • 11 and 12 are timing charts when the n-th PCM value is switched to the “n + 1” -th PCM value, and the top signal on the timing chart is the base clock. This is the base signal used to generate the signal and shift clock 1 signal.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment is the class D power amplifying apparatus 100 that performs pulse modulation on the PCM signal, amplifies the pulse modulated PCM signal, and outputs the amplified signal to the speaker SP.
  • PCMZPWM conversion unit 300 that receives the PCM signal, modulates the received PCM signal based on the base clock signal, and generates a pulse width modulation signal, and supplies power according to the generated pulse width modulation signal.
  • a switching amplifier circuit 108 that switches voltage and amplifies the signal level of the pulse width modulation signal to generate a loud sound signal, and an error that calculates an error signal indicating an error between the generated pulse width modulation signal and the loud sound signal Based on the signal calculation unit 111 and the calculated error signal, the phase of the base clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 is changed relative to the received PCM signal. It has a configuration comprising a conversion circuit 200, a.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment receives the phase of the base clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 based on the calculated error signal! / Change relative to.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment is connected to the switching amplifier circuit 108. Therefore, the phase of the base clock signal can be changed based on the error signal generated, that is, the shift clock signal can be generated, so that the received signal can be received using the shift clock signal.
  • PCM signal power can also generate a PWM signal, and the pulse width of the PWM signal amplified by the switching amplifier circuit 108 can be varied.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment has a nonlinear distortion that occurs when the switching processing is performed by the switching amplifier circuit 108, that is, the DC power is turned on by the switching amplifier circuit 108.
  • Non-linear distortion caused by switching off can be accurately prevented, and it can be applied to high frequencies, and it requires a dedicated circuit with high accuracy to make the pulse width of the PWM signal variable. Can also be reduced.
  • the phase conversion circuit 200 converts the phase of the clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 to the PCM value when the pulse width modulation signal is generated. Since it is changed relatively, nonlinear distortion can be corrected for each PWM signal, and noise when output from the speaker SP can be accurately removed.
  • the phase conversion circuit 200 directly changes the phase of the clock signal based on the calculated error signal or receives the PCM signal. It has a configuration in which the phase of the clock signal is changed relative to the received PCM signal by at least one of changing the timing of the hour.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment can perform a shift clock signal within a predetermined range, for example, ⁇ 270 degrees to +270 degrees, Can be simplified.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment is configured so that the error signal calculation unit 111 calculates the error signal based on the output of the PCMZPWM conversion unit 300 and the output of the switching amplifier circuit 108.
  • the error signal calculation unit 111 may calculate the error signal based on the output of the PCMZPWM conversion unit 300 and the output of the LPF 109.
  • the high-frequency cutoff processing similar to LPF109 is applied to the output of the PCMZPWM converter 300, based on the applied signal! Now calculate the error signal! / Speak.
  • the PWM modulation method is the single sided method in the first embodiment
  • the double sided method in which the harmonic distortion is reduced compared to the single sided method ie, the single sided method.
  • PWM modulation is performed by controlling the width of the PWM signal from both the rising and falling edges of the signal, and the other points are the same as in the first embodiment, and the same parts are the same.
  • the description is omitted.
  • the main process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • each shift clock signal output from the phase conversion circuit 200 that is, the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal are output separately to the PCMZP WM conversion unit. It has become.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of the phase conversion circuit in the present embodiment.
  • the phase conversion circuit 200 of the present embodiment changes the phase of the input base clock signal, generates a shift clock 1 signal and a shift clock 2 signal in addition to the base clock signal, and generates each generated
  • the shift clock signal is output to the PCM / PWM converter 300 together with the base clock signal.
  • the phase conversion circuit 200 includes an input distributor 211 that distributes an input base clock to a plurality of times, and “+270” degrees to “ ⁇ 270” degrees.
  • a plurality of main delay circuits 212 that change the phase of the base clock signal at a phase interval of “90” degrees, and a first selector 213 that controls the shift clock 1 signal among the outputs of each main delay circuit 212.
  • the outputs of the multiple first sub-delay circuits 214 that give a predetermined phase difference for one shift clock signal and the output of each first sub-delay circuit 204 are controlled.
  • the second selector 215 that controls the shift clock 2 signal out of the outputs of each main delay circuit 212 and the shift clock 2 signal within the range of “0” to “90” degrees.
  • Predetermined phase difference (shift described later)
  • the information generating unit 113 you, Te A plurality of second sub-delay circuits 217 that give the calculated phase difference “D”), a fourth selector 218 that controls the output of each second sub-delay circuit 217, and a shift amount control circuit 106 under the control of the shift A control unit 219 that sets the shift amount determined by the amount control circuit 106 and controls the first selector 213, the second selector 215, the third selector 216, and the fourth selector 218 based on the set shift amount; Consists of
  • the shift clock 2 signal is supplied to the third selector 206 and the fourth selector 209 based on a value obtained by multiplying the total shift amount calculated by the shift amount control circuit 106, which will be described later, by 11 in the control unit 206. It is generated by controlling. In other words, if the shift amount of the shift clock 1 signal is +90 degrees out of phase with the base clock signal, the shift clock is 90 degrees out of phase with the base clock signal. Two signals are output. However, the phase interval in the main delay circuit 202 may be set at an arbitrary phase interval such as 45 degrees in addition to the above “90” degrees.
  • control unit 219 of the present embodiment interlocks with the PCMZPWM conversion unit 300 to rise the PWM signal with the shift clock 1 signal and to generate the PWM signal with the shift clock 2 signal.
  • the first selector 213 and the first selector 213 are synchronized with “0” of the start counter 301 in the PCM / PWM converter 300 described later. Switching control of the 2 selector 215, the third selector 216, and the fourth selector 218 is performed.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the PCMZPWM conversion unit 300 in the present embodiment.
  • the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment operates based on a base clock signal, an up counter 401 that counts up based on a shift clock 2 signal, a down counter 402 that counts down based on a shift clock 1 signal.
  • the start instruction circuit 403 that outputs the start instruction output of the up counter 401 and the down counter 402, the first comparator 404 that compares the PCM value in the input PCM signal with the output of the up counter 401, and the input Comparing PCM value in PCM signal and output of down counter 402
  • a RS-FF circuit 406 that outputs a PWM value based on the outputs of the first comparator 404 and the second comparator 405.
  • the up counter 401 receives the shift clock 2 signal output from the phase conversion circuit 200 and the start instruction from the start instruction counter circuit 403, and the up counter 401 receives the start instruction. Based on this, the shift clock is counted from “0”, and the count value indicating the counted value is output to the first comparator 404 as data.
  • the down counter 402 receives the shift clock 1 signal output from the phase conversion circuit 200 and the start instruction from the start instruction circuit 403. The down counter 402 receives the start instruction. Based on this, the PCM value power counts down for the shift clock 1 signal, and the count value is output to the second comparator 405 as data.
  • the base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input to the start instruction circuit 403 via the phase conversion circuit 200.
  • the start instruction circuit 403 is input to the start instruction circuit 403. Based on the base clock signal, for example, when the number of output bits in the noise shaving circuit 102 is 6 bits, the count from “0” to “127” is repeated, and when “0” is counted, A signal to instruct the start of the down counter 402 is output. When counting “64”, the up counter 401 is instructed to start force counting.
  • the first comparator 404 compares the PCM value of the input PCM signal with the count value output from the up counter 401, and when the PCM value and the count value become the same value, the RSM — Outputs a signal to the FF circuit 406 to instruct the PWM signal to fall.
  • the second comparator 405 compares the PCM value of the input PCM signal with the count value output from the down counter 402, and when the PCM value and the count value become the same value, the RSM — Outputs a signal to the FF circuit 406 to instruct the rise of the PWM signal.
  • the RS-FF circuit 406 has a signal instructing the rising edge of the PWM signal from the second comparator 405 and a signal instructing the falling edge of the PWM signal from the first comparator 404. This RS-FF circuit 406 raises the PWM signal that is output when a signal that instructs rising is input, and also receives a signal that instructs falling. At this time, the PWM signal to be output is lowered.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a PCMZPWM conversion process in the PCMZPWM conversion unit 300 of this embodiment.
  • the PCMZPWM conversion unit 300 is linked to the shift amount control circuit 106, the correction processing unit 105, and the phase conversion circuit 200 based on the base clock signal, and the base clock signal and the shift clock 1 signal.
  • the following processing is performed based on the shift clock 2 signal.
  • the clock signal generation unit 103 generates a base clock signal when the PWM signal generation process is started. Therefore, when the PWM signal generation process is started, the base clock signal, the shift clock 1 signal, and the Shift clock 2 signal is input
  • step S501 generation of a PWM signal is started based on a predetermined instruction such as an operator instruction.
  • a predetermined instruction such as an operator instruction.
  • the first comparator 404, the second comparator 405, the up counter 401, and the down counter 402 read the PCM value of the input PCM signal (step S503).
  • start instruction circuit 403 starts counting based on the base clock signal (step S504), and outputs a signal to start counting to down counter 402.
  • the down counter 402 starts counting based on the shift clock 1 signal, and outputs the value of the power count to the second comparator 405 as needed (step S505).
  • the down force counter 402 repeatedly counts from the PCM value read in the process of step S503 to “0” based on the shift clock 1 signal.
  • the second comparator 405 detects whether the value of the counter output from the down counter 402 is the same as the PCM value read in the process of step S503 (Step S When the value of the down counter 402 is not the same as the PCM value, the down counter 4002 repeats the process of step S506 until the counter value becomes the same as the PCM value.
  • the second comparator 405 when the second comparator 405 has the same value as the PCM value of the counter, the second comparator 405 outputs a predetermined instruction to the RS-FF circuit 406 and outputs a “High” PWM signal to the RS-FF circuit 406 as a PWM signal. Output a signal (step S507).
  • the start instruction circuit 403 detects whether the value of the start instruction counter is 64 or not.
  • Step S508 the process of Step S508 is repeated until it is detected that the counter is “64”.
  • starting instruction circuit 403 detects that the counter has reached “64”, it outputs a signal to start counting to up counter 401 (step S509).
  • the up counter 401 starts counting based on the shift clock 2 signal, and outputs the value of the power count to the first comparator 404 as needed (step S510).
  • the up counter 401 repeatedly counts from “0” to the PCM value read in step S503 based on the shift clock 2 signal.
  • the first comparator 404 detects whether the counter value output from the up counter 401 is the same as the PCM value read in the processing of step S503 (step S511), and outputs from the up counter 401.
  • the process of step S511 is repeated until the counter value thus read becomes the same as the PCM value read in the process of step S503.
  • first comparator 404 outputs a predetermined instruction to RS-FF circuit 406, and to RS-FF circuit 406.
  • a “Low” signal is output as the PWM signal (step S 512).
  • step S512 When the processing in step S512 is completed, the operation proceeds to the processing in step S503, and the PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment is performed according to a predetermined instruction such as turning off the power. Repeats the process until is stopped
  • the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment outputs “High” of the PWM signal based on the shift clock 1 signal and outputs the PWM signal based on the shift clock 2 signal! / "L ow ”is output, so that the phase of each shift clock is changed by the shift amount set by the shift amount control circuit 106 described above, or the shift amount control circuit 106
  • the correction value of the correction processing unit 105 set in the above is calculated, a PWM signal in which nonlinear distortion generated when the switching process is performed is output.
  • each shift clock signal whose phase has been changed when the start counter 301 is "0" is used as the shift clock signal. Switch to the signal.
  • the start instruction counter 403 is “0”.
  • the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal whose phases are changed are switched, and the PWM signal is started by the switched shift clock 1 signal and is started by the switched shift clock 2 signal. Since it can be lowered, the width of the PWM signal can be reduced from both sides.
  • FIG. 16 is a timing chart for the nth PCM value when the noise shaper output has 6 bits.
  • the top signal on the timing chart is the base clock signal and Shift clock 1 and shift clock 2 signals.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment performs pulse modulation on the PCM signal, amplifies the pulse-modulated PCM signal, and outputs the PCM signal to the speaker SP, as in the first embodiment.
  • a class D power amplifier 100 that receives a PCM signal, and based on the base clock signal, modulates the received PCM signal to generate a pulse width modulation signal, and a PCMZPWM converter 300
  • a switching amplifier circuit 108 that switches the power supply voltage in accordance with the generated pulse width modulation signal, amplifies the signal level of the pulse width modulation signal, and generates a loud sound signal, and the generated pulse width modulation signal and the loud sound signal.
  • the error signal calculation unit 111 that calculates an error signal indicating an error, and the phase of the clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 based on the calculated error signal is relative to the received PCM signal. It has a phase conversion circuit 200 for changing the configuration with. [0167] With this configuration, the class D power amplifying apparatus 100 according to the present embodiment receives the phase of the base clock signal used by the PCMZPWM converter 300 based on the calculated error signal! / Change relative to.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment can change the phase of the base clock signal based on the error signal generated by the switching amplifier circuit 108, that is, Since the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal can be generated, the received PCM signal power can also generate the PWM signal by using the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal.
  • the pulse width of the PWM signal amplified by can be varied.
  • the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment has a nonlinear distortion that occurs when the switching process is performed by the switching amplifier circuit 108, that is, the DC power source is turned on by the switching amplifier circuit 108.
  • Non-linear distortion caused by switching off can be accurately prevented, and a dedicated circuit with high accuracy for making the pulse width of the PWM signal variable can be reduced in size.

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Abstract

A small-sized class D power amplifier in which the nonlinear distortion caused when switching is carried out is adequately prevented. In order to correct the nonlinear distortion caused when switching is carried out, the class D power amplifier (100) calculates the error signal between a PWM signal before switching and the PWM signal after the switching, directly varies the phase of a base clock signal according to the variation of the calculated error signal each time the PCM value is updated or varies the phase of the base clock signal relatively to the PCM value of the PCM signal by correcting the PCM value. The class D power amplifier (100) carries out pulse width modulation of the PCM signal with the relatively varied base clock signal.

Description

明 細 書  Specification
D級電力増幅装置  Class D power amplifier
技術分野  Technical field
[0001] 本発明は、非線形歪み補正を行う電力増幅装置の技術分野に属する。  [0001] The present invention belongs to a technical field of a power amplifying apparatus that performs nonlinear distortion correction.
背景技術  Background art
[0002] 近年、ミニコンポと呼ばれるスピーカ、アンプ、 CDプレーヤなどが一体化されたステ レオシステムにおいて、 2チャンネル再生だけでなぐ 5. 1チャンネルの再生できる仕 様が求められている。その一方で、当該ミニコンポにおいては、デザイン的な問題か ら小型化が要求され、各回路の小型化が必要とされてきており、特に、電力増幅装 置の小型化が要求されて 、る。  [0002] In recent years, there has been a demand for a specification that can reproduce 5.1 channels in a stereo system that integrates speakers, amplifiers, CD players, etc., called mini-components. On the other hand, mini-components are required to be miniaturized due to design problems, and miniaturization of each circuit is required. In particular, miniaturization of power amplifying devices is required.
[0003] 最近では、このような電力増幅装置の小型化の要求から、例えば、 PCM (Pulse Co de Modulation)信号などの電力増幅装置に入力した信号について、パルス幅変調( PWM : Pulse Width Modulation)やパルス密度変調(PDM : Pulse Density Modulatio n)などの変調処理を施してデジタル変調信号に変換した後に信号の増幅を行!、、増 幅された信号を、ローパスフィルタを介してアナログ信号として出力する D級電力増 幅方式を用いた電力増幅装置が普及して 、る。  Recently, due to the demand for downsizing of such a power amplifying device, for example, a signal input to a power amplifying device such as a PCM (Pulse Code Modulation) signal is applied to pulse width modulation (PWM). The signal is amplified after being converted to a digitally modulated signal by performing modulation processing such as pulse density modulation (PDM) and output to the analog signal via a low-pass filter. Power amplifiers using Class D power amplification are becoming popular.
[0004] この D級電力増幅方式を用いた電力増幅装置 (以下、「D級電力増幅装置」と 、う。  [0004] A power amplifying apparatus using this class D power amplifying method (hereinafter referred to as "class D power amplifying apparatus").
)では、入力信号をもとに生成されたデジタル変調信号に基づいて、ローパスフィル タの前段に位置する増幅部分の出力段におけるスイッチング素子を ONZOFFする ことにより、信号の増幅を行うので理論的には 100%の電力効率が得られるようにな つており、このような高効率によって電力増幅装置の小型化が図れるようになつてい る。  ) Theoretically because the signal is amplified by turning on and off the switching elements in the output stage of the amplifying part located in front of the low-pass filter based on the digital modulation signal generated based on the input signal. 100% power efficiency can be obtained, and this high efficiency can reduce the size of the power amplifier.
[0005] 従来、このような D級電力増幅方式を用いた電力増幅装置としては、基準信号に基 づ 、て入力されるパルス信号のエッジの幅調整を行 、、非線形歪みを補正するもの が知られている。  [0005] Conventionally, as a power amplifying apparatus using such a class D power amplifying method, one that corrects nonlinear distortion by adjusting the width of an edge of a pulse signal input based on a reference signal. Are known.
[0006] 具体的には、この電力増幅装置は、スイッチング素子における非線形歪みを補正 するために、基準信号として所定の台形波信号を生成し、スライスレベルを変化させ ることによって入力されるパルス信号のエッジの幅調整を行 、、負帰還制御を行うよう になって!/、る(例えば、特許文献 1)。 [0006] Specifically, this power amplifying device generates a predetermined trapezoidal wave signal as a reference signal and changes the slice level in order to correct nonlinear distortion in the switching element. By adjusting the edge width of the input pulse signal, negative feedback control is performed (for example, Patent Document 1).
特許文献 1 :特表 2001— 517393号公報(国際公開 W098Z44626号 パンフレツ b)  Patent Document 1: Special Table 2001—517393 (International Publication W098Z44626 Pamphlet b)
発明の開示  Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題  Problems to be solved by the invention
[0007] しかしながら、従来の D級電力増幅装置であっては、パルス信号のエッジの幅調整 を的確に補正するためには、基準信号としての高精度の台形波信号を生成する必 要があり、当該高精度の台形波信号を生成するためには、当該生成回路の規模が 大きくなり、電力増幅装置の小型化に影響を与える場合がある。  [0007] However, in the conventional class D power amplifier, in order to accurately correct the edge width adjustment of the pulse signal, it is necessary to generate a highly accurate trapezoidal wave signal as a reference signal. In order to generate the high-accuracy trapezoidal wave signal, the scale of the generation circuit becomes large, which may affect the miniaturization of the power amplifying device.
[0008] また、この D級電力増幅装置であっては、スライスレベルに基づ 、て、エッジ幅の調 整を行うので、生成された台形波におけるエッジの傾きに依存する。従って、この D 級電力増幅装置は、クロック周波数が高周波数になると、エッジの傾きが急峻となり、 生成される台形波が矩形波に近くなるため、エッジ幅の補正に関して十分な補正量 を確保することができない。  [0008] Further, in this class D power amplifying device, the edge width is adjusted based on the slice level, and therefore depends on the slope of the edge in the generated trapezoidal wave. Therefore, this class D power amplifying device ensures a sufficient amount of correction for edge width correction because the slope of the edge becomes steep when the clock frequency becomes high, and the generated trapezoidal wave becomes close to a rectangular wave. I can't.
[0009] 本発明は、上記の課題の一例を解決するものとして、スイッチング処理が施される際 に生じる非線形歪みを的確に防止するとともに、高周波数に適用可能であり、かつ、 小型化が可能な D級電力増幅装置を提供することにある。  [0009] The present invention solves an example of the above-mentioned problem by accurately preventing nonlinear distortion that occurs when switching processing is performed, and is applicable to high frequencies and can be downsized. It is to provide a class D power amplifier.
課題を解決するための手段  Means for solving the problem
[0010] 上記の課題を解決するために、請求項 1に記載の発明は、音信号をパルス幅変調 し、当該パルス変調された音信号を増幅してスピーカに出力する D級電力増幅装置 であって、デジタル信号である音信号を受信する受信手段と、クロック信号に基づい て、受信された音信号をパルス変調し、パルス幅変調信号を生成する第 1生成手段 と、前記生成されたパルス幅変調信号に従って電源電圧をスイッチングし、当該パル ス幅変調信号の信号レベルを増幅して拡声信号を生成する第 2生成手段と、前記生 成されたパルス幅変調信号と前記拡声信号との誤差を示す誤差信号を検出する検 出手段と、前記検出された誤差信号に基づいて、前記第 1生成手段によって用いら れる前記クロック信号の位相を前記受信された音信号に対して相対的に変化させる 位相変化手段と、を備える構成を有している。 [0010] In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a class D power amplifying device that performs pulse width modulation on a sound signal, amplifies the pulse-modulated sound signal, and outputs the amplified sound signal to a speaker. Receiving means for receiving a sound signal which is a digital signal; first generating means for pulse-modulating the received sound signal based on the clock signal to generate a pulse width modulated signal; and the generated pulse A second generation means for switching a power supply voltage in accordance with the width modulation signal and amplifying the signal level of the pulse width modulation signal to generate a voice signal; and an error between the generated pulse width modulation signal and the voice signal A detection means for detecting an error signal indicating a difference between the phase of the clock signal used by the first generation means and the received sound signal based on the detected error signal. Make And a phase change means.
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
[図 1]本願に係る D級電力増幅装置の第 1実施形態における構成を示すブロック図で ある。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration in a first embodiment of a class D power amplifier according to the present application.
[図 2]第 1実施形態における位相変換回路の構成を示すブロック図である。  FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a phase conversion circuit in the first embodiment.
[図 3]第 1実施形態における PCMZPWM変換部の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a PCMZPWM conversion unit in the first embodiment.
[図 4]第 1実施形態のシフト量制御回路におけるメイン処理の動作を示すフローチヤ ートである。 FIG. 4 is a flowchart showing the operation of main processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
[図 5]第 1実施形態のシフト量制御回路におけるシフト量決定処理の動作を示すフロ 一チャート (I)である。  FIG. 5 is a flowchart (I) showing an operation of shift amount determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
[図 6]第 1実施形態のシフト量制御回路におけるシフト量決定処理の動作を示すフロ 一チャートである(11)。  FIG. 6 is a flowchart showing an operation of shift amount determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment (11).
[図 7]第 1実施形態のシフト量制御回路におけるシフト量決定処理の動作を示すフロ 一チャート(III)である。  FIG. 7 is a flowchart (III) showing an operation of shift amount determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
[図 8]第 1実施形態のシフト量制御回路における補正値決定処理の動作を示すフロ 一チャートである。  FIG. 8 is a flowchart showing an operation of correction value determination processing in the shift amount control circuit of the first embodiment.
[図 9]第 1実施形態のシフト量制御回路におけるトータルシフト量算出処理の動作を 示すフローチャートである。  FIG. 9 is a flowchart showing an operation of a total shift amount calculation process in the shift amount control circuit of the first embodiment.
[図 10]第 1実施形態の PCMZPWM変換部における PCMZPWM変換処理の動 作を示すフローチャートである。  FIG. 10 is a flowchart showing an operation of PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit of the first embodiment.
[図 11]第 1実施形態の PCMZPWM変換部における出力される PWM信号とシフトク ロック信号の切換を示すタイミングチャート (I)である。  FIG. 11 is a timing chart (I) showing switching between the output PWM signal and the shift clock signal in the PCMZPWM converter of the first embodiment.
[図 12]第 1実施形態の PCMZPWM変換部における出力される PWM信号とシフトク ロック信号の切換を示すタイミングチャート (Π)である。  FIG. 12 is a timing chart (Π) showing switching between the output PWM signal and the shift clock signal in the PCMZPWM converter of the first embodiment.
[図 13]第 2実施形態における位相変換回路の構成を示すブロック図である。  FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a phase conversion circuit in a second embodiment.
[図 14]第 2実施形態における PCMZPWM変換部の構成を示すブロック図である。  FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a PCMZPWM conversion unit in the second embodiment.
[図 15]第 2実施形態の PCMZPWM変換部における PCMZPWM変換処理の動 作を示すフローチャートである。 [図 16]第 2実施形態の PCMZPWM変換部における出力される PWM信号とシフトク ロ1ッ— FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the PCMZPWM conversion process in the PCMZPWM converter of the second embodiment. [FIG. 16] Output PWM signal and shift clock 1 in the PCMZPWM converter of the second embodiment
〇ク 1信号およびシフトクロック 2信号の切換を示すタイミングチャートである。  A timing chart showing switching between the 1 signal and the shift clock 2 signal.
 Yes
符号の説明 Explanation of symbols
… D級電力増幅装置  … Class D power amplifier
101 … オーバーサンプリング処理部  101… Oversampling processor
102 … ノイズシェービング回路  102… Noise shaving circuit
103 … クロック信号発生部  103… Clock signal generator
105 … 補正処理部  105… Correction processing section
106 … シフト量制御回路  106… Shift amount control circuit
108 … スイッチング増幅回路  108… Switching amplifier circuit
109 … LPF  109… LPF
110 … 増幅器  110… Amplifier
111 … 誤差信号算出部  111… Error signal calculator
112 … 電圧検出部  112… Voltage detector
113 … シフト量情報生成部  113… Shift amount information generator
200 … 位相変換回路  200… Phase conversion circuit
201、 211 … 入力分配器  201, 211… Input distributor
202、 212 … メインディレイ回路  202, 212… Main delay circuit
203、 213 … 第 1セレクタ  203, 213… 1st selector
204 … サブディレイ回路  204… Sub delay circuit
205 … 第 2セレクタ  205… 2nd selector
206、 219 … 制御部  206, 219… Control unit
207 … 第 3セレクタ  207… 3rd selector
208 … サブディレイ回路  208… Sub delay circuit
209 … 第 4セレクタ  209… 4th selector
300 … PCMZPWM変換部  300… PCMZPWM converter
301 … スタートカウンタ  301… Start counter
302、 401 … アップカウンタ 303 … コンノ レータ 302, 401… Up counter 303… Contortor
304、 406 … RS— FF回路  304, 406… RS—FF circuit
402 … ダウンカウンタ  402… Down counter
403 … スタート指示回路  403… Start indication circuit
404 … 第 1コンパレータ  404… 1st comparator
405 … 第 2コンパレータ  405… 2nd comparator
SP … スピーカ  SP… Speaker
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0013] 次に、本願に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。 Next, embodiments suitable for the present application will be described with reference to the drawings.
[0014] なお、以下に説明する実施形態は、 CD (Compact Disc)等のデジタル信号にて記 録された記録媒体から読み出された PCM信号が入力され、当該入力された PCM信 号の信号レベルを増幅してスピーカに出力する D級増幅装置において、本願の D級 電力増幅装置を適用した場合の実施形態である。また、以下の説明では、 lchの D 級電力増幅装置を用いている力、ステレオ、 5. lchまたは 7. lchのマルチチャンネ ルのスピーカを拡声する D級電力増幅装置においても適用可能である。 In the embodiment described below, a PCM signal read from a recording medium recorded as a digital signal such as a CD (Compact Disc) is input, and the signal of the input PCM signal is input. This is an embodiment in which the class D power amplifying apparatus of the present application is applied to a class D amplifying apparatus that amplifies the level and outputs it to a speaker. The following description is also applicable to a class D power amplifying apparatus that uses a lch class D power amplifying apparatus, a stereo, a 5. lch or a 7. lch multi-channel speaker.
[0015] 〔第 1実施形態〕 [First Embodiment]
初めに、図 1〜図 12を用いて本願に係る D級電力増幅装置の第 1実施形態につい て説明する。  First, a first embodiment of a class D power amplifier according to the present application will be described with reference to FIGS.
[0016] まず、図 1および図 2を用いて本実施形態における D級電力増幅装置の構成につ いて説明する。なお、図 1は、本実施形態の D級電力増幅装置の構成を示すブロック 図であり、図 2は、本実施形態における位相変換回路の構成を示すブロック図である  First, the configuration of the class D power amplifying apparatus in the present embodiment will be described using FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the class D power amplifying apparatus of the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the phase conversion circuit in the present embodiment.
[0017] 本実施形態の D級電力増幅装置 100は、所定のベースクロック信号に基づいて入 力された PCM信号に対してパルス幅変調を施し、 PWM信号を生成するようになつ ており、当該生成された PWM信号に従って電源電圧のスイッチングを行う処理 (以 下、「スイッチング処理」という。)を実行して信号レベルが増幅された PWM信号をス ピー力 SPに出力するようになって 、る。 [0017] The class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment performs pulse width modulation on a PCM signal input based on a predetermined base clock signal to generate a PWM signal. A process for switching the power supply voltage in accordance with the generated PWM signal (hereinafter referred to as “switching process”) is executed to output a PWM signal whose signal level is amplified to the SP force SP. .
[0018] 特に、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、スイッチング処理が施される際に 生じる非線形歪みを補正するために、後述するように、スイッチング処理が施される 前の PWM信号と当該スイッチング処理が施された後の PWM信号との誤差信号を 算出し、算出された誤差信号の変化に応じてベースクロック信号の位相を PCM信号 の値 (以下、「PCM値」という。)が更新される毎に直接変化させて、または、当該 PC M値を補正して、当該ベースクロック信号の位相を PCM信号の PCM値に対して相 対的に変化させるようになつている。そして、この D級電力増幅装置 100は、相対的 に変化されたベースクロック信号に基づ 、て、 PCM信号に対してパルス幅変調を施 すようになっている。 [0018] In particular, the class D power amplifying apparatus 100 according to the present embodiment performs the switching process. In order to correct the generated nonlinear distortion, as described later, an error signal between the PWM signal before the switching process and the PWM signal after the switching process is calculated. The base clock signal phase is changed directly every time the PCM signal value (hereinafter referred to as “PCM value”) is updated or the PCM value is corrected according to the change. The phase of the signal is changed relative to the PCM value of the PCM signal. The class D power amplifying apparatus 100 performs pulse width modulation on the PCM signal based on the base clock signal that is relatively changed.
[0019] この D級電力増幅装置 100は、入力された PCM信号に対して前処理としてオーバ 一サンプリング処理およびノイズシヱーピンク処理を行うオーバーサンプリング処理部 101およびノイズシェービング回路 102と、各部の動作時に基準となるベースクロック 信号を発生させるクロック信号発生部 103と、発生されたベースクロック信号の位相を 変化させる位相変換回路 200と、前処理された PCM信号の各 PCM値を補正する補 正処理部 105と、後述するように、 PCM値が更新される毎に算出された位相量 (以 下、「シフト量」ともいう。)に基づいて位相変換回路 200および補正処理部 105を制 御するシフト量制御回路 106と、位相変換回路 200の制御の下、補正処理された PC M信号に対してパルス幅変調を行 、、 PWM信号を生成する PCMZPWM変換部 3 00と、を有して ヽる。  This class D power amplifying apparatus 100 includes an oversampling processing unit 101 and a noise shaving circuit 102 that perform over-sampling processing and noise-shaping pink processing as preprocessing on an input PCM signal, A clock signal generator 103 that generates a base clock signal as a reference during operation, a phase conversion circuit 200 that changes the phase of the generated base clock signal, and a correction that corrects each PCM value of the preprocessed PCM signal The phase conversion circuit 200 and the correction processing unit 105 are controlled based on the processing unit 105 and a phase amount calculated every time the PCM value is updated (hereinafter also referred to as “shift amount”), as will be described later. And a PCMZPWM conversion unit 300 that generates a PWM signal by performing pulse width modulation on the corrected PCM signal under the control of the phase conversion circuit 200. Ru Te.
[0020] また、この D級電力増幅装置 100は、生成された PWM信号に基づいてスィッチグ 処理を行 ヽ、当該 PWM信号の信号レベルを k倍に増幅するスイッチング増幅回路 1 08と、信号レベルが増幅された PWM信号に対してフィルタ処理を行い、拡声信号を 生成するローパスフィルタ(以下、「LPF」という。) 109と、拡声信号の信号レベルを 1 Zk倍する増幅器 110と、 lZk倍された拡声信号と PCMZPWM変換部 300から出 力された PWM信号との誤差信号を算出する誤差信号算出部 111と、を有している。  [0020] In addition, the class D power amplifying apparatus 100 performs switching processing based on the generated PWM signal, and a switching amplifier circuit 108 that amplifies the signal level of the PWM signal by k times. A low-pass filter (hereinafter referred to as “LPF”) 109 that performs filtering on the amplified PWM signal to generate a loud sound signal, an amplifier 110 that multiplies the signal level of the loud sound signal by 1 Zk, and is multiplied by lZk. And an error signal calculation unit 111 for calculating an error signal between the loudspeaker signal and the PWM signal output from the PCMZPWM conversion unit 300.
[0021] さらに、この D級電力増幅装置 100は、直流電圧化 (DC値化)された誤差信号の 電圧値を検出する電圧検出部 112と、検出された電圧値の変化に応じてシフト量を 算出し、当該算出されたシフト量に基づいて PCM値が更新される毎にシフト量に関 する情報 (以下、「シフト量情報」という。)を生成するシフト量情報生成部 113と、を有 している。 Furthermore, this class D power amplifying apparatus 100 includes a voltage detection unit 112 that detects a voltage value of an error signal that has been converted to a DC voltage (DC value), and a shift amount according to a change in the detected voltage value. Shift amount information generating section 113 for generating shift amount information (hereinafter referred to as “shift amount information”) each time the PCM value is updated based on the calculated shift amount. Yes is doing.
[0022] なお、例えば、本実施形態の位相変換回路 200、補正処理部 105およびシフト量 制御回路 106は、本発明の位相変化手段を構成し、 PCMZPWM変換部 300は、 本発明の受信手段および第 1生成手段を構成する。また、例えば、本実施形態のス イッチング増幅回路 108は、本発明の第 2生成手段を構成し、電圧検出部 112およ びシフト量情報生成部 113は、本発明の検出手段を構成する。  [0022] Note that, for example, the phase conversion circuit 200, the correction processing unit 105, and the shift amount control circuit 106 of the present embodiment constitute phase change means of the present invention, and the PCMZPWM conversion unit 300 includes the reception means of the present invention. Configure the first generation means. Further, for example, the switching amplifier circuit 108 of the present embodiment constitutes the second generation means of the present invention, and the voltage detection unit 112 and the shift amount information generation unit 113 constitute the detection means of the present invention.
[0023] オーバーサンプリング処理部 101には、入力端子 Tを介して PCM信号が入力され るともに、位相変換回路 200を介してクロック信号発生部 103にて生成されたベース クロック信号と、が入力されるようになっており、このオーバーサンプリング処理部 101 は、ベースクロック信号に基づいて、入力された PCM信号に対してオーバーサンプリ ング処理を行 、、当該オーバーサンプリング処理が為された PCM信号をノイズシェ 一ビング回路 102に出力するようになっている。  [0023] The PCM signal is input to the oversampling processing unit 101 via the input terminal T, and the base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input via the phase conversion circuit 200. The oversampling processing unit 101 performs oversampling processing on the input PCM signal based on the base clock signal, and the PCM signal subjected to the oversampling processing is subjected to noise shaping. One bing circuit 102 outputs the signal.
[0024] 例えば、本実施形態のオーバーサンプリング処理部 101は、 4倍または 8倍など、 入力された PCM信号に対して当該 PCM信号のサンプリング周波数より所定倍数の サンプリング周波数によりサンプリングを行う処理を実行するようになっている。  [0024] For example, the oversampling processing unit 101 of the present embodiment executes processing for sampling an input PCM signal, such as 4 times or 8 times, at a sampling frequency that is a predetermined multiple of the sampling frequency of the PCM signal. It is supposed to be.
[0025] ノイズシェービング回路 102には、オーバーサンプリングされた PCM信号と、位相 変換回路 200を介してクロック信号発生部 103にて生成されたベースクロック信号と 、が入力されるようになっており、このノイズシェービング回路 102は、ベースクロック 信号に基づ 、て、入力された PCM信号から量子化ビット数を所定のビット数 (Nビット )に減らし、量子化雑音を高周波数帯域にシフトさせるノイズシエーピンク処理を施す ようになつている。また、このノイズシェービング回路 102は、ノイズシエーピンク処理 が施された PCM信号を補正処理部 105に出力するようになっている。  [0025] The noise shaving circuit 102 is supplied with the oversampled PCM signal and the base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 via the phase conversion circuit 200. Based on the base clock signal, the noise shaving circuit 102 reduces the number of quantization bits from the input PCM signal to a predetermined number of bits (N bits), and shifts the quantization noise to a high frequency band. A pink treatment is applied. In addition, the noise shaving circuit 102 outputs a PCM signal that has been subjected to noise shear pink processing to a correction processing unit 105.
[0026] クロック信号発生部 103は、予め定められた一定のベースとなる信号 (以下、「ベー ス信号」という。)のクロック周波数に基づいてベースクロック信号を生成し、当該生成 されたベースクロック信号を位相変換回路 200と、当該位相変換回路 200を介してォ 一バーサンプリング処理部 101、ノイズシェービング回路 102、および、 PCMZPW M変換部 300に出力するようになって 、る。  The clock signal generation unit 103 generates a base clock signal based on a clock frequency of a predetermined base signal (hereinafter referred to as “base signal”), and the generated base clock The signal is output to the phase conversion circuit 200 and the oversampling processing unit 101, the noise shaving circuit 102, and the PCMZPWM conversion unit 300 via the phase conversion circuit 200.
[0027] なお、ベース信号とベースクロック信号の関係は、後述するメインディレイ回路 202 における位相間隔のステップ量によって決定される。例えば、図 2に示すような位相 間隔のステップが「90」度のときは、ベースクロック信号は、ベース信号の 1Z2となり 、位相間隔のステップが「180」度のときはベースクロック周波数は、ベース信号と同 一となる。 Note that the relationship between the base signal and the base clock signal is as follows. Is determined by the step amount of the phase interval. For example, when the phase interval step is 90 degrees as shown in Figure 2, the base clock signal is 1Z2 of the base signal, and when the phase interval step is 180 degrees, the base clock frequency is Same as signal.
[0028] 位相変換回路 200には、クロック信号発生部 103にて発生されたベースクロック信 号が入力されるようになっており、この位相変換回路 200は、ベースクロック信号の位 相を変化させるため、後述するように、シフト量制御回路 106によって設定されたシフ ト量に基づいて、入力されたベースクロック信号の位相を変換または無変換し、位相 が変換されたまたは当該位相が無変換のベースクロック信号 (以下、「シフトクロック 信号」という。また、位相が変換されていないものも便宜上シフトクロック信号という。) を、位相の変化が施されないベースクロック信号とともに、 PCMZPWM変換部 300 に出力するようになっている。  [0028] The base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input to the phase conversion circuit 200. The phase conversion circuit 200 changes the phase of the base clock signal. Therefore, as will be described later, based on the shift amount set by the shift amount control circuit 106, the phase of the input base clock signal is converted or not converted, and the phase is converted or the phase is not converted. A base clock signal (hereinafter referred to as a “shift clock signal”, and a signal whose phase is not converted is also referred to as a shift clock signal for convenience) is output to the PCMZPWM converter 300 together with a base clock signal whose phase is not changed. It is like that.
[0029] 具体的には、この位相変換回路 200は、シフト量制御回路 106の制御の下、入力さ れたベースクロック信号の位相を、「 + 270」度〜「 270」度の範囲にお!、て変換し 、変換したシフトクロック信号を位相の変化が施されな 、ベースクロック信号とともに、 PCMZPWM変換部 300に出力するようになって!/、る。  Specifically, the phase conversion circuit 200 controls the phase of the input base clock signal within the range of “+270” degrees to “270” degrees under the control of the shift amount control circuit 106. Then, the converted shift clock signal is output to the PCMZPWM conversion unit 300 together with the base clock signal without changing the phase.
[0030] 例えば、本実施形態の位相変換回路 200は、図 2に示すように、入力されたベース クロックを複数に分配する入力分配器 201と、「 + 270」度から「― 270」度にぉ 、て「 90」度の位相間隔にてベースクロック信号の位相変化を行う複数のメインディレイ回 路 202と、各メインディレイ回路 202の出力を制御する第 1セレクタ 203と、「0」度〜「 90」度の範囲内において、所定の位相差を与える複数のサブディレイ回路 204と、 各サブディレイ回路 204の出力を制御する第 2セレクタ 205と、シフト量制御回路 10 6の制御の下、シフト量制御回路 106によって決定されたシフト量が設定され、当該 設定されたシフト量に基づいて第 1セレクタ 203および第 2セレクタ 205を制御する制 御部 206と、から構成され、入力されたベースクロック信号の位相を変化させ、入力 分配器にて分配されたベースクロック信号の他に、シフトクロック信号を生成し、生成 されたシフトクロック信号を、当該ベースクロック信号とともに、 PCMZPWM変換部 3 00に出力するようになって 、る。 [0031] なお、本実施形態の位相変換回路 200は、 PCMZPWM変換部 300にて PWM 信号を生成する際に用いるために、シフトクロック信号とともに、ベースクロック信号を PCMZPWM変換部 300に出力するようになっており、ベースクロック信号を PCM ZPWM変換部 300だけでなぐオーバーサンプリング処理部 101およびノイズシェ 一ビング回路 102にも出力するようになっている。 For example, as shown in FIG. 2, the phase conversion circuit 200 according to the present embodiment includes an input distributor 201 that distributes an input base clock to a plurality of degrees, from “+270” degrees to “−270” degrees.複数 Multiple main delay circuits 202 that change the phase of the base clock signal at a phase interval of “90” degrees, a first selector 203 that controls the output of each main delay circuit 202, and “0” degrees to Within the range of “90” degrees, under the control of a plurality of sub-delay circuits 204 that give a predetermined phase difference, the second selector 205 that controls the output of each sub-delay circuit 204, and the shift amount control circuit 106, The shift amount determined by the shift amount control circuit 106 is set, and the control unit 206 controls the first selector 203 and the second selector 205 based on the set shift amount, and the input base Change the phase of the clock signal In addition to the base clock signal distributed by the input distributor, a shift clock signal is generated, and the generated shift clock signal is output to the PCMZPWM converter 300 together with the base clock signal. RU It should be noted that the phase conversion circuit 200 of the present embodiment outputs a base clock signal to the PCMZPWM conversion unit 300 together with the shift clock signal for use in generating a PWM signal by the PCMZPWM conversion unit 300. Thus, the base clock signal is output to the oversampling processing unit 101 and the noise shaving circuit 102 which are connected by the PCM ZPWM conversion unit 300 alone.
[0032] また、例えば、本実施形態の制御部 206は、後述するように、 PCMZPWM変換 部 300と連動して PWM信号の立ち上がりにてシフトクロック信号の位相を変化させる ため、シフト量制御回路 106にて決定されたシフト量に基づいて、後述の PCMZP WM変換部 300におけるスタートカウンタ 301の「0」と同期させて第 1セレクタ 203お よび第 2セレクタ 205の切り換え制御を行うようになって 、る。  In addition, for example, the control unit 206 of the present embodiment changes the phase of the shift clock signal at the rising edge of the PWM signal in conjunction with the PCMZPWM conversion unit 300, as will be described later. Based on the shift amount determined in step 1, the switching control of the first selector 203 and the second selector 205 is performed in synchronization with “0” of the start counter 301 in the PCMZP WM conversion unit 300 described later. The
[0033] さらに、メインディレイ回路 202における位相間隔は、上述の「90」度だけではなぐ 例えば 45度と ヽつた任意の位相間隔で設定してもよ!/、。  [0033] Further, the phase interval in the main delay circuit 202 may be set at an arbitrary phase interval of not only "90" degrees but also 45 degrees, for example! /.
[0034] 補正処理部 105には、ノイズシエーピンク処理が施された PCM信号が入力されるよ うになつており、この補正処理部 105は、後述するように、シフト量制御回路 106に設 定された補正値に基づ 、て、入力された PCM信号の各 PCM値に対して所定の補 正処理を行って PCMZPWM変換部 300に出力するようになっている。  [0034] The correction processing unit 105 receives a PCM signal that has been subjected to noise-shaping pink processing. The correction processing unit 105 is provided in the shift amount control circuit 106 as described later. Based on the determined correction value, a predetermined correction process is performed on each PCM value of the input PCM signal and the result is output to the PCMZPWM conversion unit 300.
[0035] 具体的には、この補正処理部 105は、後述するように、生成されたシフト量情報に 基づいて、シフト量制御回路 106の制御の下、入力された PCM信号の各 PCM値に 対して「1」を加算、または、「1」を減算する補正処理を行うようになっている。  Specifically, as will be described later, the correction processing unit 105 converts each PCM value of the input PCM signal under the control of the shift amount control circuit 106 based on the generated shift amount information. On the other hand, correction processing for adding “1” or subtracting “1” is performed.
[0036] なお、本実施形態では、補正処理部 105は、補正処理を行わな 、場合には、 PC M値に「0」を加算して当該 PCM信号を PCMZPWM変換部 300に出力するように なっている。  In the present embodiment, the correction processing unit 105 adds “0” to the PCM value and outputs the PCM signal to the PCMZPWM conversion unit 300 when no correction processing is performed. It has become.
[0037] シフト量制御回路 106には、後述のように、シフト量情報生成部 113においてシフト 量情報として生成された位相情報フラグ値 (F)と、ノイズシェービング回路 102から出 力された PCM信号、すなわち、当該 PCM信号における PCM値と、が入力されるよう になっている。また、このシフト量制御回路 106は、入力されたシフト量情報、前回ま での PCM値にお!、て制御の基になったトータルのシフト量(以下、「トータルシフト量 」という。 ) (b)、前回におけるシフト量 (以下、「前回シフト量」という。)と、入力された P CM信号の PCM値と、に基づいて、 PCM値が更新される毎に、 PCMZPWM変換 部 300において、入力された PCM信号に対して相対的にベースクロック信号の位相 を変化させてシフトクロック信号を生成させるために、すなわち、位相変換回路 200に てベースクロック信号の位相の変化、または、補正処理部 105にて PCM値の補正処 理の少なくとも何れか一方を実行させるために、シフト量を決定するなどの所定の処 理 (以下、「メイン処理」という。)を行うようになっている。 [0037] As will be described later, the shift amount control circuit 106 includes the phase information flag value (F) generated as shift amount information in the shift amount information generation unit 113 and the PCM signal output from the noise shaving circuit 102. That is, the PCM value in the PCM signal is input. The shift amount control circuit 106 uses the total shift amount (hereinafter referred to as “total shift amount”) based on the control based on the input shift amount information and the previous PCM value. b) The previous shift amount (hereinafter referred to as “previous shift amount”) and the input P Each time the PCM value is updated based on the PCM value of the CM signal, the PCMZPWM converter 300 changes the phase of the base clock signal relative to the input PCM signal to generate the shift clock signal. In order to generate the data, that is, to cause the phase conversion circuit 200 to execute at least one of the phase change of the base clock signal and the correction processing unit 105 to execute the PCM value correction processing, the shift amount is determined. A predetermined process (hereinafter referred to as “main process”) is performed.
[0038] 具体的には、シフト量制御回路 106は、入力されたシフト量情報に基づいて、今回 の PCM値におけるシフト量 (以下、「シフト更新量」という。)を算出するとともに、算出 されたシフト更新量と前回に設定された前回シフト量とに基づいて、今回のシフト量( 以下、単に「位相シフト量」という。)を決定する処理 (以下、「シフト量決定処理」という 。)を行い、決定された位相シフト量を位相変換回路 200に設定するようになっている Specifically, the shift amount control circuit 106 calculates and calculates a shift amount in the current PCM value (hereinafter referred to as “shift update amount”) based on the input shift amount information. A process for determining the current shift amount (hereinafter simply referred to as “phase shift amount”) based on the previous shift update amount and the previous shift amount set previously (hereinafter referred to as “shift amount determination process”). And the determined phase shift amount is set in the phase conversion circuit 200.
[0039] また、このシフト量制御回路 106は、後述する補正を行うためのフラグの値 (以下、「 補正フラグ値 (H)」と 、う。)を用いてトータルシフト量 (b)を各 PCM値が更新される 毎に算出する処理 (以下、「トータルシフト量算出処理」という。)を行うようになってい る。 Further, the shift amount control circuit 106 uses the value of a flag for performing correction (to be described later) (hereinafter referred to as “correction flag value (H)”) for each total shift amount (b). Each time the PCM value is updated, a calculation process (hereinafter referred to as “total shift amount calculation process”) is performed.
[0040] さらに、このシフト量制御回路 106は、補正処理部 105にて入力された PCM値を 補正する際に用 、る補正値を「0」、「一 1」または「 + 1」の何れかに決定する処理 (以 下、「補正値決定処理」という。)を行い、決定された補正値を当該補正処理部 105に 設定するようになっている。例えば、シフト量制御回路 106は、算出されたトータルシ フト量 (b)が「 + 270」度以上の値のときには、補正値を「 + 1」に決定するとともに、当 該トータルシフト量 (b)が「― 270」度以上の値のときには、補正値を「—1」に決定し、 トータルシフト量 (b)が「— 270」度より大きい値であり、かつ、「 + 270」度より小さい 値のときには、トータルシフト量 (b)を「0」に決定するようになって!/、る。  Further, the shift amount control circuit 106 uses a correction value “0”, “one 1” or “+1” for correcting the PCM value input by the correction processing unit 105. The correction processing is performed (hereinafter referred to as “correction value determination processing”), and the determined correction value is set in the correction processing unit 105. For example, when the calculated total shift amount (b) is a value of “+270” degrees or more, the shift amount control circuit 106 determines the correction value as “+1” and also determines the total shift amount (b) When the value is greater than “−270” degrees, the correction value is determined as “—1”, and the total shift amount (b) is larger than “—270” degrees and smaller than “+270” degrees. When it is a value, the total shift amount (b) is determined to be “0”.
[0041] なお、このシフト量制御回路 106は、入力された PCM信号における PCM値が最小 値または最大値であって、シフト量情報生成部 113から出力された位相情報フラグ 値 (F)が所定の情報の場合には、スイッチング増幅回路 108におけるスイッチング素 子の追従性により当該素子の破壊や誤動作の関係上、 PCMZPWM変換部 300に おける位相差制御および補正処理部 105における補正処理制御の何れの制御も行 わないようになつている。そして、シフト量制御回路 106は、入力された位相情報フラ グ値 (F)、算出されたトータルシフト量 (b)、および、設定された位相シフト量を内部 のメモリに一時的に格納するようになって 、る。 Note that this shift amount control circuit 106 has a minimum or maximum PCM value in the input PCM signal, and the phase information flag value (F) output from the shift amount information generation unit 113 is a predetermined value. In the case of the above information, the PCMZPWM converter 300 is not connected to the PCMZPWM converter 300 due to the destruction or malfunction of the device due to the followability of the switching element in the switching amplifier circuit 108. Thus, neither phase difference control nor correction processing control in the correction processing unit 105 is performed. Then, the shift amount control circuit 106 temporarily stores the input phase information flag value (F), the calculated total shift amount (b), and the set phase shift amount in an internal memory. It becomes.
[0042] また、本実施形態のシフト量制御回路 106におけるシフト量決定処理、トータルシフ ト量算出処理および補正値決定処理を含むメイン処理の詳細については後述する。  [0042] Details of main processing including shift amount determination processing, total shift amount calculation processing, and correction value determination processing in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment will be described later.
[0043] PCMZPWM変換部 300には、 PCM信号力PCM値が更新される毎に入力され るようになっており、この PCMZPWM変換部 300は、ベースクロック信号およびシフ トクロック信号に基づいて、入力された PCM信号に対してパルス幅変調を行い、 PW M信号を生成してスイッチング増幅回路 108および誤差信号算出部 111に出力する ようになっている。  [0043] The PCMZPWM converter 300 is inputted every time the PCM signal power PCM value is updated. The PCMZPWM converter 300 receives an input based on the base clock signal and the shift clock signal. The PCM signal is subjected to pulse width modulation to generate a PWM signal and output it to the switching amplifier circuit 108 and the error signal calculation unit 111.
[0044] なお、本実施形態の PCMZPWM変換部 300の構成およびその動作の詳細につ いては、後述する。  [0044] The configuration and operation of the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment will be described later in detail.
[0045] スイッチング増幅回路 108には、パルス幅変調された PWM信号が入力されるよう になっている。このスイッチング増幅回路 108は、例えば、 MOS (Metal Oxide Semic onductor)型トランジスタであって、電界効果型トランジスタ(以下、「FET: Field Effect TransistorJという。)FETと、スピーカ SPを駆動するための駆動電圧を印加するため の直流電源と、を有し、入力された PWM信号のスイッチング制御などの所定の制御 を行い、 PWM信号の信号レベルを k倍に、すなわち、所定の信号レベルに増幅する ようになつている。そして、このスイッチング増幅回路 108は、当該増幅された PWM 信号を LPF109および増幅器 110に出力するようになって 、る。  The switching amplifier circuit 108 is inputted with a pulse width modulated PWM signal. The switching amplifier circuit 108 is, for example, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, a field effect transistor (hereinafter referred to as “FET: Field Effect Transistor J”) FET, and a driving voltage for driving the speaker SP. A DC power supply for applying a voltage, and performs predetermined control such as switching control of the input PWM signal, and amplifies the signal level of the PWM signal to k times, that is, to the predetermined signal level. The switching amplifier circuit 108 outputs the amplified PWM signal to the LPF 109 and the amplifier 110.
[0046] LPF109には、所定のレベルに増幅された PWM信号が入力されるようになってお り、この LPF109は、高域雑音を除去するために入力された PWM信号に対して高域 遮断処理を施して拡声信号を生成し、当該生成された拡声信号をスピーカ SPに出 力するようになっている。  [0046] The PWM signal amplified to a predetermined level is input to the LPF 109, and the LPF 109 is configured to block high frequency with respect to the input PWM signal in order to remove high frequency noise. A loudspeaker signal is generated by processing, and the generated loudspeaker signal is output to the speaker SP.
[0047] 増幅器 110には、所定の信号レベルに増幅された PWM信号が入力されるようにな つており、この増幅器 110は、誤差信号を算出する際に一方の信号、すなわち、 PC MZPWM変換部 300から直接出力された PWM信号との整合性を図るために入力 された PWMの信号レベルを(lZk)倍に増幅し、当該信号レベルが(lZk)倍に増 幅された PWM信号を誤差信号算出部 111に出力するようになって ヽる。 [0047] A PWM signal amplified to a predetermined signal level is input to the amplifier 110. The amplifier 110 calculates one signal when calculating an error signal, that is, a PC MZPWM converter. Input for consistency with PWM signal output directly from 300 The amplified PWM signal level is amplified by (lZk) times, and the PWM signal whose signal level is amplified by (lZk) times is output to the error signal calculation unit 111.
[0048] 誤差信号算出部 111には、スイッチング増幅回路 108から出力された PWM信号と 、 PCMZPWM変換部 300から出力された PWM信号と、が入力されるようになって おり、この誤差信号算出部 111は、入力された各信号に基づいて誤差信号を算出し 、当該算出された誤差信号を電圧検出部 112に出力するようになっている。  [0048] The error signal calculation unit 111 receives the PWM signal output from the switching amplifier circuit 108 and the PWM signal output from the PCMZPWM conversion unit 300. The error signal calculation unit 111 111 calculates an error signal based on each input signal, and outputs the calculated error signal to the voltage detection unit 112.
[0049] 具体的には、本実施形態の誤差信号算出部 111は、減算器から構成され、スイツ チング増幅回路 108から出力された PWM信号から PCMZPWM変換部 300から出 力された PWM信号を減算し、誤差信号を生成するようになって!/、る。  Specifically, the error signal calculation unit 111 of the present embodiment is configured by a subtracter, and subtracts the PWM signal output from the PCMZPWM conversion unit 300 from the PWM signal output from the switching amplifier circuit 108. Then, an error signal is generated! /
[0050] 電圧検出部 112には、積分器 112にて DC値ィ匕された誤差信号が入力されるように なっており、この電圧検出部 112は、入力された誤差信号の電圧値を検出し、検出さ れた電圧値をシフト量情報生成部 113に出力するようになって 、る。  [0050] The voltage detection unit 112 is configured to receive the error signal whose DC value has been input by the integrator 112. The voltage detection unit 112 detects the voltage value of the input error signal. Then, the detected voltage value is output to the shift amount information generation unit 113.
[0051] シフト量情報生成部 113には、電圧検出部 112にて検出された電圧値が入力され るようになっており、シフト量情報生成部 113は、入力された電圧値に基づいて、 PC M値が更新される毎の所定の位相情報フラグ値 (F)を決定し、当該決定された位相 情報フラグ値 (F)をシフト量情報としてシフト量制御回路 106に出力するようになって いる。  [0051] The shift amount information generation unit 113 receives the voltage value detected by the voltage detection unit 112, and the shift amount information generation unit 113 receives the voltage value based on the input voltage value. A predetermined phase information flag value (F) is determined each time the PCM value is updated, and the determined phase information flag value (F) is output to the shift amount control circuit 106 as shift amount information. Yes.
[0052] 具体的には、このシフト量情報生成部 113は、入力された電圧値が予め定められた 第 1の閾値 (以下、「第 1閾値(-Ve) ^いう。)より小さい値であるか、第 1閾値以上「 0」より小さい値である力、「0」である力 「0」より大きく第 2の閾値 (以下「第 2閾値 (Ve )という。」)以下の値であるか、および、第 2閾値より大きい値であるかを判別するよう になっている。そして、このシフト量情報生成部 113は、電圧値が第 1閾値より小さい 値のときは、「ー90」度の位相差を設けるための位相情報フラグ値 (F)を、第 1閾値以 上「0」より小さい値のときは、電圧値に基づくマイナスの位相差(一 D)を算出し、当 該位相差を設けるための位相情報フラグ値 (F)をシフト量制御回路 106に出力する ようになつている。また、このシフト量情報生成部 113は、入力された電圧値に基づい て上記判別をした結果、当該電圧値が「0」より大きく第 2閾値以下の場合には、電圧 値に基づくプラスの位相差( + D)を算出し、当該位相差を設けるための位相情報フ ラグ値 (F)を、第 2閾値より大きい場合には、「 + 90」度の位相差を設けるための移動 情報フラグ値 (F)を、シフト量制御回路 106に出力するようになって 、る。 Specifically, the shift amount information generation unit 113 sets the input voltage value to a value smaller than a predetermined first threshold (hereinafter referred to as “first threshold (−Ve) ^”). There is a force that is greater than or equal to the first threshold and less than “0”, a force that is “0” and a value that is greater than “0” and less than or equal to the second threshold (hereinafter referred to as “second threshold (Ve)”). And whether the value is larger than the second threshold value. When the voltage value is smaller than the first threshold, the shift amount information generating unit 113 sets the phase information flag value (F) for providing a phase difference of “−90” degrees to the first threshold or higher. When the value is smaller than “0”, a negative phase difference (one D) based on the voltage value is calculated, and the phase information flag value (F) for providing the phase difference is output to the shift amount control circuit 106. It ’s like that. In addition, as a result of the determination based on the input voltage value, the shift amount information generation unit 113 determines that the positive value based on the voltage value is greater than “0” and equal to or less than the second threshold value. A phase information flow for calculating the phase difference (+ D) and providing the phase difference. When the lag value (F) is larger than the second threshold, the movement information flag value (F) for providing a phase difference of “+90” degrees is output to the shift amount control circuit 106. The
[0053] 例えば、本実施形態のシフト量情報生成部 113は、位相情報フラグ値 (F)を 3ビット のデータで出力するとともに、位相差を算出した場合には、算出された位相差をデー タとして電圧値が第 1閾値より小さい値のときは、「011」、第 1閾値以上「0」より小さい 値のときは、「001」と「― D」の値、「0」のときは、「000」「0」より大きく第 2閾値以下の ときは、「101」と「 + D」の値、および、第 2閾値より大きいときは、「111」の各フラグ情 報と所定の値の情報をシフト量情報としてシフト量制御回路 106に出力するようにな つている。 For example, the shift amount information generation unit 113 of the present embodiment outputs the phase information flag value (F) as 3-bit data and calculates the phase difference when the phase difference is calculated. When the voltage value is less than the first threshold, the value is “011”. When the value is greater than “000” “0” and less than or equal to the second threshold value, the values “101” and “+ D”, and when greater than the second threshold value, each flag information “111” and a predetermined value This information is output to the shift amount control circuit 106 as shift amount information.
[0054] なお、シフト量情報生成部 113は、位相変換回路 200にて与える位相差と対応させ て位相差「±D」を適宜算出することできる構成を有しており、例えば、 lnsec〜6nse cの位相差を算出することができるようになって 、る。  Note that the shift amount information generation unit 113 has a configuration that can appropriately calculate the phase difference “± D” in association with the phase difference given by the phase conversion circuit 200. For example, lnsec to 6nse The phase difference of c can be calculated.
[0055] 次に、図 3を用いて本実施形態の PCMZPWM変換部 300の構成およびその動 作について説明する。なお、図 3は、本実施形態における PCMZPWM変換部 300 の構成を示すブロック図である。  Next, the configuration and operation of the PCMZPWM conversion unit 300 of this embodiment will be described using FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the PCMZPWM conversion unit 300 in this embodiment.
[0056] 本実施形態の PCMZPWM変換部 300は、ベースクロック信号に基づいて動作し 、入力された PCM信号に基づいてカウントを行うスタートカウンタ 301と、シフトクロッ ク信号に基づいてカウントアップを行うアップカウンタ 302と、入力された PCM信号に おける PCM値とアップカウンタ 302の出力を比較するコンパレータ 303と、スタート力 ゥンタ 301とコンパレータ 303の出力に基づいて PWM信号を生成する同期型のフリ ップフロップ回路(以下、「RS— FF回路」という。) 304と、から構成される。  [0056] The PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment operates based on a base clock signal, and starts a counter 301 that counts based on an input PCM signal, and an up counter that counts up based on a shift clock signal 302, a comparator 303 that compares the PCM value in the input PCM signal with the output of the up counter 302, and a synchronous flip-flop circuit that generates a PWM signal based on the outputs of the start force counter 301 and the comparator 303 And “RS-FF circuit”.) 304.
[0057] スタートカウンタ 301には、位相変換回路 200を介してクロック信号発生部 103にて 発生されたベースクロック信号が入力されるようになっており、このスタートカウンタ 30 1は、入力されたベースクロック信号に基づいて、例えばノイズシェービング回路 102 の出力のビット数が 6ビットのときは、「0」から「63」までのカウントを繰り返し、「0」を力 ゥントするときに、 RS—FF回路 304に PWM信号の立ち上がりを指示する旨の信号 を出力するとともに、アップカウンタ 302におけるカウント開始を指示する信号、すな わち、当該アップカウンタ 302のカウンタを「0」にする信号を出力するようになってい る。 The base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input to the start counter 301 via the phase conversion circuit 200. The start counter 301 is input to the start counter 301. Based on the clock signal, for example, when the number of output bits of the noise shaving circuit 102 is 6, the count from “0” to “63” is repeated, and when “0” is output, the RS-FF circuit In addition to outputting a signal instructing the rising edge of the PWM signal to 304, a signal instructing the count start in the up counter 302, that is, a signal for setting the counter of the up counter 302 to “0” is output. Become The
[0058] アップカウンタ 302には、位相変換回路 200から出力されたシフトクロック信号とスタ ートカウンタ 301から出力されたスタート指示が入力されるようになっており、このアツ プカウンタ 302は、スタート指示に基づいて、シフトクロックを「0」からカウントし、カウ ントした値 (以下、「カウント値」 )をデータとしてコンパレータ 303に出力するようになつ ている。  [0058] The up counter 302 is supplied with the shift clock signal output from the phase conversion circuit 200 and the start instruction output from the start counter 301. The up counter 302 is based on the start instruction. Thus, the shift clock is counted from “0”, and the counted value (hereinafter “count value”) is output to the comparator 303 as data.
[0059] コンパレータ 303には、入力された PCM信号の PCM値とアップカウンタ 302から 出力されたカウント値とを比較し、 PCM値とカウント値が同一の値になったときに、 R S— FF回路 304に PWM信号の立ち下げを指示する旨の信号を出力するようになつ ている。  [0059] The comparator 303 compares the PCM value of the input PCM signal with the count value output from the up counter 302, and when the PCM value and the count value become the same value, the RS-FF circuit A signal to instruct the PWM signal to fall is output to 304.
[0060] RS— FF回路 304には、スタートカウンタ 301から PWM信号の立ち上がりを指示す る信号と、コンパレータ 303から当該 PWM信号の立ち下がりを指示する信号と、が 入力されるようになっており、この RS—FF回路 304は、立ち上がりを指示する信号が 入力された際に出力する PWM信号を立ち上げるとともに、立ち下げを指示する信号 が入力された際に当該出力する PWM信号を立ち下げるようになつている。  [0060] The RS-FF circuit 304 is supplied with a signal indicating the rising edge of the PWM signal from the start counter 301 and a signal indicating the falling edge of the PWM signal from the comparator 303. The RS-FF circuit 304 raises the PWM signal that is output when a signal that instructs rising is input, and also causes the PWM signal that is output to decrease when a signal that instructs to decrease is input. It has become.
[0061] なお、本実施形態の PCMZPWM変換部 300における PCM信号を PWM信号に 変換する処理(以下、「PCMZPWM変換処理」という。)の動作の詳細については 後述する。  Note that details of the operation of the PCMZPWM conversion unit 300 according to this embodiment for converting the PCM signal into a PWM signal (hereinafter referred to as “PCMZPWM conversion process”) will be described later.
[0062] 次に、図 4を用いて本実施形態におけるシフト量制御回路 106におけるメイン処理 について説明する。なお、図 4は、本実施形態におけるシフト量制御回路 106におけ るメイン処理を示すフローチャートである。  Next, main processing in the shift amount control circuit 106 in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the main processing in the shift amount control circuit 106 in the present embodiment.
[0063] 本動作では、シフト量制御回路 106は、ベースクロック信号に基づいて、ノイズシェ 一ビング回路 102、 PCMZPWM変換部 300、補正処理部 105および位相変換回 路 200と連動する。なお、クロック信号発生部 103は、 PWM信号の生成の処理が開 始されると、ベースクロック信号を発生させるようになって!/、る。  In this operation, the shift amount control circuit 106 is interlocked with the noise shaving circuit 102, the PCMZPWM conversion unit 300, the correction processing unit 105, and the phase conversion circuit 200 based on the base clock signal. Note that the clock signal generator 103 generates a base clock signal when the process of generating the PWM signal is started.
[0064] まず、操作者の指示など所定の指示に基づいて PWM信号の生成の処理が開始さ れ、シフト量制御回路 106がこの開始を検出すると (ステップ Sl l)、当該シフト量制 御回路 106は、位相変換回路 200および補正処理部 105に設定した値をクリアし、 各値の初期設定を行う(ステップ S12)。具体的には、シフト量制御回路 106は、初期 設定としては、位相情報フラグ値 (F)、トータルシフト量 (b)、および、位相シフト量 (S )の値を「0」に設定する。 [0064] First, generation of a PWM signal is started based on a predetermined instruction such as an instruction from an operator. When the shift amount control circuit 106 detects this start (step Sl l), the shift amount control circuit 106 clears the values set in the phase conversion circuit 200 and the correction processing unit 105, Each value is initialized (step S12). Specifically, the shift amount control circuit 106 sets the values of the phase information flag value (F), the total shift amount (b), and the phase shift amount (S) to “0” as an initial setting.
[0065] 次 、で、シフト量制御回路 106は、位相情報フラグ値 (F)、トータルシフト量 (b)、お よび、位相シフト量 (S)の値を図示しない内部のメモリから読み出す (ステップ S 13)。  Next, the shift amount control circuit 106 reads the values of the phase information flag value (F), the total shift amount (b), and the phase shift amount (S) from an internal memory not shown (step) S 13).
[0066] 次いで、シフト量制御回路 106は、シフト更新量の決定と位相シフト量 (S)の決定を 行うシフト量決定処理を行い、その値を位相変換回路 200に設定する (ステップ S 14 )。具体的には、シフト量制御回路 106は、読み出した位相情報フラグ値 (F)に基づ いて、シフト更新量、シフト量およびトータルシフト量 (b)を決定するとともに、位相情 報フラグ値 (F)に基づ ヽて補正フラグ値 (H)を設定する。  Next, the shift amount control circuit 106 performs shift amount determination processing for determining the shift update amount and the phase shift amount (S), and sets the value in the phase conversion circuit 200 (step S 14). . Specifically, the shift amount control circuit 106 determines the shift update amount, the shift amount, and the total shift amount (b) based on the read phase information flag value (F), and the phase information flag value ( Set the correction flag value (H) based on F).
[0067] なお、本実施形態のシフト量制御回路 106におけるシフト量決定処理の動作の詳 細について後述する。また、この補正フラグ値 (H)は、補正値決定処理およびトータ ルシフト量算出処理において条件を決定するためのフラグ値である。  Note that details of the operation of the shift amount determination process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment will be described later. The correction flag value (H) is a flag value for determining conditions in the correction value determination process and the total shift amount calculation process.
[0068] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S 13の処理において設定された補正フ ラグ値 (H)に基づいて、補正処理部 105における補正処理に用いる値を決定する補 正値決定処理を行い、補正処理部 105に設定する (ステップ S 15)。具体的には、シ フト量制御回路 106は、補正フラグ値 (H)に基づいて、補正値を「0」、「― 1」または「 1」に決定し、決定された補正値を補正処理部 105に設定する。  Next, the shift amount control circuit 106 determines a value to be used for the correction process in the correction processing unit 105 based on the correction flag value (H) set in the process of step S 13. And set the correction processing unit 105 (step S15). Specifically, the shift amount control circuit 106 determines the correction value as “0”, “−1” or “1” based on the correction flag value (H), and corrects the determined correction value. Set to part 105.
[0069] なお、本実施形態のシフト量制御回路 106における補正値決定処理の動作の詳細 について後述する。  Note that details of the operation of the correction value determination process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment will be described later.
[0070] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S 13の処理において設定された補正フ ラグ値 (H)に基づいて、トータルシフト量 (b)を算出するトータルシフト量算出処理を 行 、、決定されたトータルシフト量 (b)を内部のメモリに記憶する (ステップ S16)。  Next, the shift amount control circuit 106 performs a total shift amount calculation process for calculating the total shift amount (b) based on the correction flag value (H) set in the process of step S 13, The determined total shift amount (b) is stored in the internal memory (step S16).
[0071] なお、本実施形態のシフト量制御回路 106におけるトータルシフト量算出処理の動 作の詳細について後述する。  The details of the operation of the total shift amount calculation process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment will be described later.
[0072] 次いで、シフト量制御回路 106は、 PWM信号の生成の処理における終了の検出 を含め、次の PCM信号における PCM値の入力が有る力否かを判断し (ステップ S1 7)、次の PCM信号における PCM値の入力がある場合には、ステップ S13の処理に 移行するとともに、当該 PCM値の入力がない場合には、本動作を終了させる。 [0072] Next, the shift amount control circuit 106 determines whether or not there is an input of a PCM value in the next PCM signal, including detection of the end in the process of generating the PWM signal (step S17), and If there is a PCM value input in the PCM signal, the process in step S13 If the PCM value is not entered, the operation is terminated.
[0073] なお、シフト量制御回路 106は、ステップ S16の処理において、図示しない制御部 206などの、入力される PCM信号における PCM値の有無を示す指示に基づいて P WM信号の生成の処理における終了を検出すると、次の PCM信号における PCM 値の入力がないことを検出する。  [0073] It should be noted that the shift amount control circuit 106 in the process of generating a PWM signal based on an instruction indicating the presence or absence of the PCM value in the input PCM signal, such as the control unit 206 (not shown), in the process of step S16 When the end is detected, it is detected that there is no PCM value input in the next PCM signal.
[0074] このように、シフト量および補正値が決定され、位相変換回路 200および補正処理 部 105に各値が設定されると、位相変換回路 200は、 PCM値が更新される毎に、 P CMZPWM変換部 300におけるスタートカウンタ 301と連動して設定された位相シ フト量(S)に基づいて第 1セレクタ 203および第 2セレクタ 205を切り換えてシフトクロ ック信号を発生させ、補正処理部 105は、 PCM値が更新される毎に、設定された補 正値に基づいてオーバーサンプリング処理およびノイズシヱービング処理が施された PCM信号における PCM値を補正して PCMZPWM変換部 300に出力する。そし て、 PCMZPWM変換部 300は、 PCM値が更新される毎に、相対的に変化された シフトクロック信号に基づいて PWM信号を生成し、生成された PWM信号を、スイツ チング増幅回路 108を介してスピーカ SPに出力する。  As described above, when the shift amount and the correction value are determined and each value is set in the phase conversion circuit 200 and the correction processing unit 105, the phase conversion circuit 200 generates P every time the PCM value is updated. Based on the phase shift amount (S) set in conjunction with the start counter 301 in the CMZPWM converter 300, the first selector 203 and the second selector 205 are switched to generate a shift clock signal, and the correction processor 105 Each time the PCM value is updated, the PCM value in the PCM signal that has been subjected to the oversampling process and the noise shaving process is corrected based on the set correction value and output to the PCMZPWM converter 300. Then, each time the PCM value is updated, the PCMZPWM converter 300 generates a PWM signal based on the relatively changed shift clock signal, and the generated PWM signal is passed through the switching amplifier circuit 108. Output to speaker SP.
[0075] 次に、図 5〜図 7を用いて本実施形態のシフト量制御回路 106におけるシフト量決 定処理について説明する。なお、図 5〜図 7は、本実施形態のシフト量制御回路 106 におけるシフト量決定処理を示すフローチャートである。  Next, a shift amount determination process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 7 are flowcharts showing the shift amount determination process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment.
[0076] このシフト量決定処理は、メイン処理中に実行される処理であって、シフト更新量お よび位相シフト量(S)を決定するための処理である。  This shift amount determination process is a process executed during the main process, and is a process for determining the shift update amount and the phase shift amount (S).
[0077] まず、シフト量制御回路 106は、入力された PCM値が予め定められた最小の値 (m in)である力否かを判断し (ステップ S101)、入力された PCM値が予め定められた最 小の値である判断したときには、ステップ S102の処理に移行し、当該入力された PC M値が予め定められた最小の値でない判断したときには、ステップ S103の処理に移 行する。  [0077] First, the shift amount control circuit 106 determines whether or not the input PCM value is a predetermined minimum value (min) (step S101), and the input PCM value is determined in advance. When it is determined that the input value is the minimum value, the process proceeds to step S102, and when it is determined that the input PCM value is not the predetermined minimum value, the process proceeds to step S103.
[0078] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S101の処理において、 PCM値が予め 定められた最小の値である判断したときには、メイン処理にぉ 、て読み出した位相情 報フラグ値 (F)が「111」である力、または、「101」であるかを判断し (ステップ S102) 、位相情報フラグ値 (F)が「111」および「101」の何れでもな 、と判断したときには、 ステップ S105の処理に移行するとともに、「111」または「101」であると判断するとス テツプ S 120の処理に移行する。 Next, when the shift amount control circuit 106 determines that the PCM value is a predetermined minimum value in the process of step S101, the phase information flag value (F) read out during the main process is determined. Determine whether the power is “111” or “101” (step S102) When it is determined that the phase information flag value (F) is neither “111” nor “101”, the process proceeds to step S105, and when it is determined that it is “111” or “101”, step S Move to 120 processing.
[0079] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S101の処理において、 PCM値が予め 定められた最小の値でな 、判断したときには、入力された PCM値が予め定められた 最大の値 (max)であるか否かを判断し (ステップ S103)、入力された PCM値が予め 定められた最大の値であると判断したときには、ステップ S 104の処理に移行し、当該 入力された PCM値が予め定められた最大の値でない判断したときには、ステップ S1 05の処理に移行する。 Next, when the shift amount control circuit 106 determines that the PCM value is not a predetermined minimum value in the process of step S101, the input PCM value is determined to be a predetermined maximum value (max ) (Step S103), and if it is determined that the input PCM value is a predetermined maximum value, the process proceeds to step S104, and the input PCM value is If it is determined that the value is not the predetermined maximum value, the process proceeds to step S1 05.
[0080] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S103の処理において、入力された PC M値が予め定められた最大の値であると判断したときには、メイン処理において読み 出した位相情報フラグ値 (F)が「011」である力、または、「001」であるかを判断し (ス テツプ S104)、位相情報フラグ値 (F)が「011」および「001」の何れでもな!/、と判断し たときには、ステップ S111の処理に移行するとともに、「011」または「001」であると 判断するとステップ S 120の処理に移行する。  Next, when the shift amount control circuit 106 determines that the input PCM value is the predetermined maximum value in the process of step S103, the phase information flag value ( F) is a force of “011” or “001” (step S104), and the phase information flag value (F) is neither “011” nor “001”! / When it is determined, the process proceeds to step S111, and when it is determined that it is “011” or “001”, the process proceeds to step S120.
[0081] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S102の処理において、位相情報フラグ 値 (F)が「111」および「101」の何れでもないと判断したとき、または、ステップ S103 の処理において、入力された PCM値が予め定められた最大の値でない判断したとき には、位相フラグ値が「011」か否かを判断し (ステップ S105)、位相フラグ値が「011 」でな 、と判断したときは、トータルシフト量 (b)が「 + 270」度である力否かを判断す る(ステップ S 106)。  Next, the shift amount control circuit 106 determines that the phase information flag value (F) is neither “111” nor “101” in the process of step S102, or in the process of step S103. When it is determined that the input PCM value is not the predetermined maximum value, it is determined whether or not the phase flag value is “011” (step S105), and it is determined that the phase flag value is not “011”. If it is determined, it is determined whether or not the total shift amount (b) is “+270” degrees (step S 106).
[0082] なお、シフト量制御回路 106は、位相フラグ値が「011」でないと判断したときには、 ステップ S 111の処理に移行する。  Note that when the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is not “011”, the shift amount control circuit 106 proceeds to the process of step S 111.
[0083] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S106の処理において、トータルシフト 量 (b)が「 + 270」度でな 、と判断したときには、補正フラグ値 (H)を「100」に設定し てメモリに格納するとともに (ステップ S 107)、シフト更新量を「 + 90」度に決定し (ス テツプ S 108)、ステップ S 121の処理に移行する。 Next, when the shift amount control circuit 106 determines that the total shift amount (b) is not “+270” degrees in the process of step S106, the correction flag value (H) is set to “100”. Then, the data is stored in the memory (step S 107), the shift update amount is determined to be “+90” degrees (step S 108), and the process proceeds to step S 121.
[0084] 一方、シフト量制御回路 106は、ステップ S106の処理において、トータルシフト量( b)が「 + 270」度であると判断したときには、補正フラグ値 (H)を「101」に設定してメ モリに格納するとともに (ステップ S 109)、位相シフト量 (S)を「0」度に設定し (ステツ プ S110)、ステップ S 122の処理に移行する。 On the other hand, the shift amount control circuit 106 performs a total shift amount ( When b) is determined to be “+270” degrees, the correction flag value (H) is set to “101” and stored in the memory (step S 109), and the phase shift amount (S) is set to “0”. (Step S110), and the process proceeds to step S122.
[0085] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S 104の処理において、位相情報フラグ 値 (F)が「011」および「001」の何れでもないと判断したとき、または、ステップ S105 の処理にぉ 、て、位相フラグ値が「011」でな 、判断したときには、位相フラグ値が「1 11」カゝ否かを判断し (ステップ S111)、位相フラグ値が「111」でな ヽと判断したときは 、トータルシフト量 (b)が「― 270」度であるか否かを判断する (ステップ S 112)。  Next, the shift amount control circuit 106 determines that the phase information flag value (F) is neither “011” nor “001” in the process of step S 104, or performs the process of step S 105. If the phase flag value is not “011”, it is determined whether the phase flag value is “11 1” (step S111), and it is determined that the phase flag value is not “111”. If so, it is determined whether or not the total shift amount (b) is “−270” degrees (step S 112).
[0086] なお、シフト量制御回路 106は、位相フラグ値が「111」でないと判断したときには、 ステップ S116の処理に移行する。  Note that when the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is not “111”, the process proceeds to step S116.
[0087] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S112の処理において、トータルシフト 量 (b)が「― 270」度でな 、と判断したときには、補正フラグ値 (H)を「110」に設定し てメモリに格納するとともに (ステップ S 113)、シフト更新量を「— 90」度に決定し (ス テツプ S114)、ステップ S121の処理に移行する。  Next, the shift amount control circuit 106 sets the correction flag value (H) to “110” when determining that the total shift amount (b) is not “−270” degrees in the process of step S112. Then, the data is stored in the memory (step S 113), the shift update amount is determined to be “−90” degrees (step S 114), and the process proceeds to step S 121.
[0088] 一方、シフト量制御回路 106は、ステップ S112の処理において、トータルシフト量( b)が「一 270」度であると判断したときには、補正フラグ値 (H)を「111」に設定してメ モリに格納するとともに (ステップ S 115)、シフト量を「0」度に決定し (ステップ S 110) 、ステップ S 122の処理に移行する。  On the other hand, the shift amount control circuit 106 sets the correction flag value (H) to “111” when determining that the total shift amount (b) is “1270” degrees in the process of step S112. Are stored in memory (step S115), the shift amount is determined to be “0” (step S110), and the process proceeds to step S122.
[0089] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S111の処理において、位相フラグ値が 「111」でな!/、と判断したときには、位相フラグ値が「001」である力否かを判断し (ステ ップ S116)、位相フラグ値が「001」であると判断したときには、シフト更新量をシフト 量情報生成部 113にお 、て算出された「 + D」度に決定し (ステップ S 117)、ステップ S 121の処理に移行する。  Next, when the shift amount control circuit 106 determines in the process of step S111 that the phase flag value is not “111”! /, The shift amount control circuit 106 determines whether or not the phase flag value is “001”. (Step S116) When it is determined that the phase flag value is “001”, the shift update amount is determined to be the “+ D” degree calculated by the shift amount information generation unit 113 (Step S117). ), The process proceeds to step S121.
[0090] 他方、シフト量制御回路 106は、位相フラグ値が「001」でないと判断したときには、 位相フラグ値が「101」であるカゝ否かを判断し (ステップ S118)、位相フラグ値が「101 」であると判断したときには、シフト更新量をシフト量情報生成部 113において算出さ れた「― D」度に決定し (ステップ S 119)、ステップ S 121の処理に移行する。  On the other hand, when determining that the phase flag value is not “001”, the shift amount control circuit 106 determines whether or not the phase flag value is “101” (step S118), and the phase flag value is When it is determined that it is “101”, the shift update amount is determined as “−D” degree calculated by the shift amount information generation unit 113 (step S 119), and the process proceeds to step S 121.
[0091] なお、シフト量制御回路 106は、位相フラグ値が「101」でないと判断したときには、 ステップ S 120の処理に移行する。 Note that when the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is not “101”, The process proceeds to step S120.
[0092] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S102の処理において、位相フラグ値が 「111」または「101」であると判断したとき、ステップ S104の処理において、位相フラ グ値が「011」または「001」であると判断したとき、または、ステップ S118の処理にお いて、位相フラグ値が「101」でないと判断したときには、シフト更新量を「0」に決定す る(ステップ S 120)。 Next, when the shift amount control circuit 106 determines that the phase flag value is “111” or “101” in the process of step S102, the phase flag value is “011” in the process of step S104. Alternatively, when it is determined that it is “001”, or when it is determined that the phase flag value is not “101” in the processing of step S118, the shift update amount is determined to be “0” (step S120). .
[0093] 次いで、シフ卜量制御回路 106は、ステップ S108、 S114、 S117、 S119および SI 20の処理において各シフト更新量が決定されると、当該決定された各シフト更新量と 前回シフト量を加算し、位相シフト量 (S)を算出する (ステップ S121)。  Next, when each shift update amount is determined in the processing of steps S108, S114, S117, S119, and SI 20, the shift amount control circuit 106 calculates the determined shift update amount and the previous shift amount. Addition is performed to calculate the phase shift amount (S) (step S121).
[0094] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S 110の処理にて設定された位相シフト 量(S)、すなわち、「0」またはステップ S121の処理において算出された位相シフト量 (S)を当該 PCM値における位相シフト量(S)と決定する (ステップ S122)。  Next, the shift amount control circuit 106 uses the phase shift amount (S) set in step S 110, that is, “0” or the phase shift amount (S) calculated in step S 121. The phase shift amount (S) at the PCM value is determined (step S122).
[0095] 最後に、シフト量制御回路 106は、決定された位相シフト量 (S)を位相変換回路 20 0に設定し (ステップ S123)、本動作を終了する。  Finally, the shift amount control circuit 106 sets the determined phase shift amount (S) in the phase conversion circuit 200 (step S123), and ends this operation.
[0096] 次に、図 8を用いて本実施形態のシフト量制御回路 106におけるシフト量決定処理 について説明する。なお、図 8は、本実施形態のシフト量制御回路 106における補正 値決定処理を示すフローチャートである。  Next, shift amount determination processing in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing correction value determination processing in the shift amount control circuit 106 of this embodiment.
[0097] この補正値決定処理は、メイン処理中に実行される処理であって、上述のシフト量 決定処理にて決定された補正フラグ値 (H)を用いて補正処理部 105にお 、て補正 する PCM値の補正量を決定する処理である。  This correction value determination process is a process executed during the main process, and the correction processing unit 105 uses the correction flag value (H) determined in the shift amount determination process described above. This process determines the correction amount of the PCM value to be corrected.
[0098] まず、シフト量制御回路 106は、補正フラグ値 (H)をメモリから読み出し、当該読み 出された補正フラグ値 (H)が「101」または「111」の何れかであるかを判断する (ステ ップ S201)。なお、シフト量制御回路 106は、補正フラグ値 (H)が「101」または「11 1」の何れかであると判断したときには、ステップ S202の処理に移行し、補正フラグ値 (H)が「101」および「111」の何れでもないと判断したときには、ステップ S205の処 理に移行する。  First, the shift amount control circuit 106 reads the correction flag value (H) from the memory, and determines whether the read correction flag value (H) is “101” or “111”. (Step S201). When the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) is either “101” or “111”, the shift amount control circuit 106 proceeds to the process of step S202, and the correction flag value (H) is “ If it is determined that neither “101” nor “111” is determined, the process proceeds to step S205.
[0099] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S201の処理において、補正フラグ値( H)が「101」または「111」の何れかであると判断したときには、当該補正フラグ値 (H )が「101」である力否かを判断し (ステップ S202)、補正フラグ値 (H)が「101」である 判断したときには、補正値を「 + 1」に決定して (ステップ S203)ステップ S206の処理 に移行する。 Next, when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) is either “101” or “111” in the process of step S201, the correction flag value (H ) Is “101” (Step S202), and when the correction flag value (H) is “101”, the correction value is determined as “+1” (Step S203). The process proceeds to S206.
[0100] 一方、シフト量制御回路 106は、ステップ S203の処理において、補正フラグ値 (H) 力 S「101」でない判断したときには、補正値を「—1」に決定し (ステップ S 204)、ステツ プ S206の処理に移行する。  On the other hand, when determining that the correction flag value (H) force S is not “101” in the process of step S203, the shift amount control circuit 106 determines the correction value as “−1” (step S204), The process proceeds to step S206.
[0101] 他方、シフト量制御回路 106は、ステップ S201の処理において、補正フラグ値 (H) 力 S「101」および「111」の何れでもな 、と判断したときには、補正値を「0」に決定し (ス テツプ S203)、ステップ S206の処理に移行する。 On the other hand, when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) force S is neither “101” nor “111” in the process of step S201, it sets the correction value to “0”. Determine (step S203) and proceed to step S206.
[0102] 最後に、シフト量制御回路 106は、決定された補正値を補正処理部 105に設定し( ステップ S206)、本動作を終了する。 Finally, the shift amount control circuit 106 sets the determined correction value in the correction processing unit 105 (step S206), and ends this operation.
[0103] 次に、図 9を用いて本実施形態のシフト量制御回路 106におけるトータルシフト量 算出処理について説明する。なお、図 9は、本実施形態のシフト量制御回路 106に おけるトータルシフト量算出処理を示すフローチャートである。 Next, the total shift amount calculation processing in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the total shift amount calculation processing in the shift amount control circuit 106 of this embodiment.
[0104] このトータルシフト量算出処理は、メイン処理中に実行される処理であって、上述の シフト量決定処理にて決定された補正フラグ値 (H)を用いてシフト量決定処理にお[0104] This total shift amount calculation process is a process executed during the main process, and the shift amount determination process is performed using the correction flag value (H) determined in the shift amount determination process described above.
Vヽて使用するトータルシフト量 (b)を決定する処理である。 This is the process of determining the total shift amount (b) to be used.
[0105] まず、シフト量制御回路 106は、補正フラグ値 (H)をメモリから読み出し、当該読み 出された補正フラグ値 (H)が「100」または「110」の何れかであるかを判断する (ステ ップ S301)。なお、シフト量制御回路 106は、補正フラグ値 (H)が「100」または「11First, the shift amount control circuit 106 reads the correction flag value (H) from the memory, and determines whether the read correction flag value (H) is “100” or “110”. (Step S301). The shift amount control circuit 106 has a correction flag value (H) of “100” or “11”.
0」の何れかであると判断したときには、ステップ S302の処理に移行し、補正フラグ値If it is determined that the value is “0”, the process proceeds to step S302, and the correction flag value
(H)が「100」および「110」の何れでもないと判断したときには、ステップ S305の処 理に移行する。 When it is determined that (H) is neither “100” nor “110”, the process proceeds to step S305.
[0106] 次いで、シフト量制御回路 106は、ステップ S301の処理において、補正フラグ値( H)が「100」または「110」の何れかであると判断したときには、当該補正フラグ値 (H )が「110」である力否かを判断し (ステップ S302)、補正フラグ値 (H)が「110」である 判断したときには、メモリに格納されているトータルシフト量 (b)に「 + 90」度を加算し て新たなトータルシフト量 (b)を算出し (ステップ S303)、本動作を終了する。 [0107] 一方、シフト量制御回路 106は、ステップ S303の処理において、補正フラグ値 (H) 力 S「110」でない判断したときには、メモリに格納されているトータルシフト量 (b)に「一 90」度を加算して新たなトータルシフト量 (b)を算出し (ステップ S304)、本動作を終 了する。 Next, when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) is either “100” or “110” in the process of step S301, the correction flag value (H) is It is determined whether or not the force is “110” (step S302), and when it is determined that the correction flag value (H) is “110”, the total shift amount (b) stored in the memory is “+90” degrees. Is added to calculate a new total shift amount (b) (step S303), and this operation is terminated. On the other hand, when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) force S is not “110” in the process of step S303, the shift amount control circuit 106 sets “1” to the total shift amount (b) stored in the memory. ”Is added to calculate a new total shift amount (b) (step S304), and this operation is terminated.
[0108] 他方、シフト量制御回路 106は、ステップ S301の処理において、補正フラグ値 (H) 力 S「100」および「110」の何れでもないと判断したときには、メモリに格納されているト 一タルシフト量 (b)を「0」に設定し (ステップ S305)、本動作を終了する。  On the other hand, when the shift amount control circuit 106 determines that the correction flag value (H) force S is neither “100” nor “110” in the process of step S301, the shift amount control circuit 106 stores the memory stored in the memory. The tall shift amount (b) is set to “0” (step S305), and this operation ends.
[0109] 次に、図 10〜図 12を用いて本実施形態の PCMZPWM変換部 300における PC MZPWM変換処理について説明する。なお、図 10は、本実施形態の PCMZPW M変換部 300における PCMZPWM変換処理を示すフローチャートであり、図 11お よび図 12は、ノイズシェービング回路 102の出力ビット数が 6ビットの場合において、 本実施形態の PCMZPWM変換部 300における出力される PWM信号とシフトク口 ック信号の切換を示すタイミングチャートである。  Next, the PC MZPWM conversion process in the PCMZPWM conversion unit 300 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. 10 is a flowchart showing the PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment. FIGS. 11 and 12 show this implementation when the number of output bits of the noise shaving circuit 102 is 6 bits. 5 is a timing chart showing switching of the output PWM signal and shift clock signal in the PCMZPWM converter 300 of the embodiment.
[0110] 本動作では、 PCMZPWM変換部 300は、ベースクロック信号に基づいて、シフト 量制御回路 106、補正処理部 105および位相変換回路 200と連動するとともに、当 該ベースクロック信号とシフトクロック信号とに基づいて以下の処理を行う。  [0110] In this operation, the PCMZPWM conversion unit 300 is linked to the shift amount control circuit 106, the correction processing unit 105, and the phase conversion circuit 200 based on the base clock signal, and the base clock signal and the shift clock signal are linked. The following processing is performed based on
[0111] なお、クロック信号発生部 103は、 PWM信号の生成の処理が開始されると、ベース クロック信号を発生させるので、 PWM信号の生成の処理が開始されると、ベースクロ ック信号およびシフトクロック 1信号が入力される。また、ノイズシユービング回路 102 の出力ビット数が 6ビットとする。  [0111] Note that the clock signal generation unit 103 generates a base clock signal when the PWM signal generation process is started, and therefore, when the PWM signal generation process is started, the base clock signal and the shift signal are generated. Clock 1 signal is input. The number of output bits of the noise squeezing circuit 102 is 6 bits.
[0112] まず、操作者の指示など所定の指示に基づいて PWM信号の生成の処理が開始さ れ、 PCMZPWM変換部 300がこの開始を検出すると (ステップ S401)、スタート力 ゥンタ 301およびアップカウンタ 302は、所定の値をクリアし、初期設定を行う(ステツ プ S402)。  [0112] First, generation of a PWM signal is started based on a predetermined instruction such as an operator instruction. When the PCMZPWM converter 300 detects this start (step S401), a start force counter 301 and an up counter 302 are detected. Clears the predetermined value and performs the initial setting (step S402).
[0113] 次いで、コンパレータ 303は、入力された PCM信号の PCM値を読み込む(ステツ プ S403)。  [0113] Next, the comparator 303 reads the PCM value of the input PCM signal (step S403).
[0114] 次いで、スタートカウンタ 301は、ベースクロック信号に基づいてカウントを開始する とともに (ステップ S404)、スタート指示を RS— FF回路 304に出力し、当該 RS— FF 回路 304に PWM信号として「High」の信号を出力させる(ステップ S405)。なお、ス タートカウンタ 301は、カウントが開始されると、ベースクロック信号に基づいて、「0」 から「63」までを繰り返してカウントを行う。 [0114] Next, the start counter 301 starts counting based on the base clock signal (step S404), and outputs a start instruction to the RS-FF circuit 304. The circuit 304 is caused to output a “High” signal as a PWM signal (step S405). When the count is started, the start counter 301 repeats the count from “0” to “63” based on the base clock signal.
[0115] 次いで、アップカウンタ 302は、シフトクロック信号に基づいてカウントを開始し、カウ ントの値を随時コンパレータ 303に出力する(ステップ S406)。  Next, up-counter 302 starts counting based on the shift clock signal, and outputs the count value to comparator 303 as needed (step S406).
[0116] 次いで、コンパレータ 303は、アップカウンタ 302から出力されたカウンタの値がス テツプ S403の処理において読み込まれた PCM値と同一であるか検出し (ステップ S 407)、アップカウンタ 302の値力 SPCM値と同一でないときには、アップカウンタ 302 力 出力されたカウンタの値がステップ S403の処理において読み込まれた PCM値 と同一になるまで当該ステップ S407の処理を繰り返す。  [0116] Next, the comparator 303 detects whether the value of the counter output from the up counter 302 is the same as the PCM value read in the processing of step S403 (step S407). If it is not the same as the SPCM value, the process of step S407 is repeated until the counter value output by the up counter 302 is the same as the PCM value read in the process of step S403.
[0117] 他方、コンパレータ 303は、アップカウンタ 302から出力されたカウンタの値力 PCM 値と同一であることを検出したときには、 RS—FF回路 304に所定の信号を出力し、 当該 RS— FF回路 304に PWM信号として「Low」の信号を出力させる(ステップ S40 8)。  On the other hand, when the comparator 303 detects that the value PCM value of the counter output from the up counter 302 is the same, it outputs a predetermined signal to the RS-FF circuit 304, and the RS-FF circuit The 304 is caused to output a “Low” signal as a PWM signal (step S40 8).
[0118] なお、本動作は、ステップ S409の処理が終了すると、ステップ S403の処理に移行 し、本実施形態の PCMZPWM変換部 300における PCMZPWM変換処理を電源 がオフになるなど所定の指示によって回路動作が停止するまで当該処理を繰り返す  [0118] When the processing in step S409 is completed, the present operation proceeds to processing in step S403, and the PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment performs circuit operation according to a predetermined instruction such as turning off the power. Repeats the process until is stopped
[0119] このように、本実施形態の PCMZPWM変換部 300は、ベースクロック信号に基づ V、て PWM信号の「High」を出力し、シフトクロック信号に基づ 、て PWM信号の「Lo w」を出力するので、シフトクロック信号の位相が上述のシフト量制御回路 106にて設 定されたシフト量によってシフトクロック信号の位相が変化されていると、または、シフ ト量制御回路 106にて設定された当該補正処理部 105の補正値が算出されていると 、スイッチング処理が施される際に生じる非線形歪みが補正された PWM信号が出力 される。 As described above, the PCMZPWM conversion unit 300 of this embodiment outputs “High” of the PWM signal based on the base clock signal, and outputs “Low” of the PWM signal based on the shift clock signal. Therefore, if the phase of the shift clock signal is changed by the shift amount set by the shift amount control circuit 106 described above, or the shift amount control circuit 106 When the set correction value of the correction processing unit 105 is calculated, a PWM signal in which nonlinear distortion generated when the switching process is performed is output.
[0120] また、本実施形態では、シフトクロック信号の位相を直接的に変化させる場合には、 シフトクロック信号をスタートカウンタ 301が「0」のときに、位相が変化されたシフトクロ ック信号に切り換えるようになって 、る。 [0121] 例えば、 PCM値が「2」の場合であって、「 + 90」度の位相差を設ける場合には、本 実施形態では、図 11に示すように、 PWM信号は、スタートカウンタ 301が「0」のとき に立ち上げられる。しかしながら、当該スタートカウンタ 301が「0」のときに位相が変 化されたシフトクロック信号に切り換えられ、 PWM信号は、当該切り換えられたシフト 信号によって立ち下げられるので、 PWM信号の幅が長くすることができる。 Further, in the present embodiment, when the phase of the shift clock signal is directly changed, the shift clock signal is changed to the shift clock signal whose phase has been changed when the start counter 301 is “0”. It comes to switch. For example, in the case where the PCM value is “2” and a phase difference of “+90” degrees is provided, in this embodiment, as shown in FIG. It is launched when is 0. However, when the start counter 301 is “0”, the phase is changed to the shift clock signal, and the PWM signal is lowered by the changed shift signal. Therefore, the width of the PWM signal must be increased. Can do.
[0122] また、 PCM値が「2」の場合であって、「— 90」度の位相差を設ける場合には、本実 施形態では、図 12に示すように、 PWM信号は、スタートカウンタ 301が「0」のときに 立ち上げられる。し力しながら、当該スタートカウンタ 301が「0」のときに位相が変化さ れたシフトクロック信号に切り換えられ、 PWM信号は、当該切り換えられたシフトクロ ック信号に基づいて立ち下げられるので、 PWM信号の幅が短くすることができる。  [0122] Further, in the case where the PCM value is "2" and a phase difference of "-90" is provided, in this embodiment, as shown in FIG. Raised when 301 is “0”. However, when the start counter 301 is “0”, the phase is changed to the shift clock signal, and the PWM signal is lowered based on the changed shift clock signal. The signal width can be shortened.
[0123] なお、図 11および図 12において、 n番目の PCM値から「n+ l」番目の PCM値に 切り換わるときのタイミングチャートであり、また、タイミングチャート上一番上の信号は 、ベースクロック信号およびシフトクロック 1信号を生成する際に用いるベース信号で ある。  11 and 12 are timing charts when the n-th PCM value is switched to the “n + 1” -th PCM value, and the top signal on the timing chart is the base clock. This is the base signal used to generate the signal and shift clock 1 signal.
[0124] 以上により、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、 PCM信号をパルス変調し、 当該パルス変調された PCM信号を増幅してスピーカ SPに出力する D級電力増幅装 置 100であって、 PCM信号を受信するとともに、ベースクロック信号に基づいて、受 信された PCM信号をパルス変調し、パルス幅変調信号を生成する PCMZPWM変 換部 300と、生成されたパルス幅変調信号に従って電源電圧をスイッチングし、当該 パルス幅変調信号の信号レベルを増幅して拡声信号を生成するスイッチング増幅回 路 108と、生成されたパルス幅変調信号と拡声信号との誤差を示す誤差信号を算出 する誤差信号算出部 111と、算出された誤差信号に基づいて、 PCMZPWM変換 部 300によって用いられるベースクロック信号の位相を受信された PCM信号に対し て相対的に変化させる位相変換回路 200と、を備える構成を有している。  [0124] As described above, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment is the class D power amplifying apparatus 100 that performs pulse modulation on the PCM signal, amplifies the pulse modulated PCM signal, and outputs the amplified signal to the speaker SP. PCMZPWM conversion unit 300 that receives the PCM signal, modulates the received PCM signal based on the base clock signal, and generates a pulse width modulation signal, and supplies power according to the generated pulse width modulation signal. A switching amplifier circuit 108 that switches voltage and amplifies the signal level of the pulse width modulation signal to generate a loud sound signal, and an error that calculates an error signal indicating an error between the generated pulse width modulation signal and the loud sound signal Based on the signal calculation unit 111 and the calculated error signal, the phase of the base clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 is changed relative to the received PCM signal. It has a configuration comprising a conversion circuit 200, a.
[0125] この構成により、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、算出された誤差信号に 基づ!/、て、 PCMZPWM変換部 300によって用いられるベースクロック信号の位相 を受信された PCM信号に対して相対的に変化させる。  [0125] With this configuration, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment receives the phase of the base clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 based on the calculated error signal! / Change relative to.
[0126] したがって、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、スイッチング増幅回路 108に よって生ずる誤差信号に基づ!/、て、ベースクロック信号の位相を変化させることがで きるので、すなわち、シフトクロック信号を生成することができるので、当該シフトクロッ ク信号を用いて、受信された PCM信号力も PWM信号を生成することができ、スイツ チング増幅回路 108にて増幅される PWM信号のパルス幅を可変させることができる Therefore, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment is connected to the switching amplifier circuit 108. Therefore, the phase of the base clock signal can be changed based on the error signal generated, that is, the shift clock signal can be generated, so that the received signal can be received using the shift clock signal. PCM signal power can also generate a PWM signal, and the pulse width of the PWM signal amplified by the switching amplifier circuit 108 can be varied.
[0127] この結果、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、スイッチング増幅回路 108に てスイッチング処理が施される際に生じる非線形歪み、すなわち、当該スイッチング 増幅回路 108にて直流電源のオン'オフの切り換えにより発生する非線形な歪みを 的確に防止することができるとともに、高周波数に適用可能であり、 PWM信号のパ ルス幅を可変にするための精度の高い専用の回路も必要なぐ回路規模も小さくす ることがでさる。 As a result, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment has a nonlinear distortion that occurs when the switching processing is performed by the switching amplifier circuit 108, that is, the DC power is turned on by the switching amplifier circuit 108. Non-linear distortion caused by switching off can be accurately prevented, and it can be applied to high frequencies, and it requires a dedicated circuit with high accuracy to make the pulse width of the PWM signal variable. Can also be reduced.
[0128] また、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、位相変換回路 200が、パルス幅変 調信号を生成する際に PCM値に、 PCMZPWM変換部 300によって用いられるク ロック信号の位相を相対的に変化させるので、各 PWM信号毎に非線形歪みを補正 することができ、スピーカ SPから出力される際の雑音を的確に除去することができる。  Further, in the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment, the phase conversion circuit 200 converts the phase of the clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 to the PCM value when the pulse width modulation signal is generated. Since it is changed relatively, nonlinear distortion can be corrected for each PWM signal, and noise when output from the speaker SP can be accurately removed.
[0129] また、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、位相変換回路 200が、算出された 誤差信号に基づいて、クロック信号の位相を直接的に変化させること、または、 PCM 信号の受信時のタイミングを変化させることの少なくとも何れか一方によって、クロック 信号の位相を受信された PCM信号に対して相対的に変化させる構成を有している。  In addition, in the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment, the phase conversion circuit 200 directly changes the phase of the clock signal based on the calculated error signal or receives the PCM signal. It has a configuration in which the phase of the clock signal is changed relative to the received PCM signal by at least one of changing the timing of the hour.
[0130] したがって、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、シフトクロック信号を生成す る際に、所定の範囲内、例えば、—270度から + 270度にて行うことができるので、 構成を簡易にすることができる。  Accordingly, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment can perform a shift clock signal within a predetermined range, for example, −270 degrees to +270 degrees, Can be simplified.
[0131] また、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、 PCMZPWM変換部 300の出力と 、スイッチング増幅回路 108の出力と、に基づいて誤差信号算出部 111にて誤差信 号を算出するようになっている力 PCMZPWM変換部 300の出力と LPF109の出 力とに基づいて誤差信号算出部 111にて誤差信号を算出するようにしてもよい。この 場合には、 PCMZPWM変換部 300の出力に対して LPF109と同様の高域遮断処 理を施し、施した信号に基づ!ヽて誤差信号を算出するようになって!/ヽる。 [0132] 〔第 2実施形態〕 [0131] In addition, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment is configured so that the error signal calculation unit 111 calculates the error signal based on the output of the PCMZPWM conversion unit 300 and the output of the switching amplifier circuit 108. The error signal calculation unit 111 may calculate the error signal based on the output of the PCMZPWM conversion unit 300 and the output of the LPF 109. In this case, the high-frequency cutoff processing similar to LPF109 is applied to the output of the PCMZPWM converter 300, based on the applied signal! Now calculate the error signal! / Speak. [Second Embodiment]
次に、図 13〜図 16を用いて本願に係る D級電力増幅装置の第 2実施形態につい て説明する。  Next, a second embodiment of the class D power amplifying device according to the present application will be described with reference to FIGS.
[0133] 本実施形態では、第 1実施形態にお!、て PWM変調方式が Single Sided方式である 点に代えて、当該 Single Sided方式より高調波歪が減少する Double Sided方式、すな わち、信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両側から PWM信号の幅を制御して PW M変調を行う点に特徴があり、その他の点は、第 1実施形態と同様であり、同一の部 材については同一の符号を付してその説明を省略する。また、本実施形態のシフト 量制御回路 106におけるメイン処理は、第 1実施形態と同様であるため、その説明を 省略する。  In this embodiment, in place of the fact that the PWM modulation method is the single sided method in the first embodiment, the double sided method in which the harmonic distortion is reduced compared to the single sided method, ie, the single sided method. This is characterized in that PWM modulation is performed by controlling the width of the PWM signal from both the rising and falling edges of the signal, and the other points are the same as in the first embodiment, and the same parts are the same. The description is omitted. In addition, the main process in the shift amount control circuit 106 of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0134] なお、本実施形態では、位相変換回路 200から出力される各シフトクロック信号、す なわち、シフトクロック 1信号およびシフトクロック 2信号は、それぞれ別々に PCMZP WM変換部に出力されるようになっている。  Note that in this embodiment, each shift clock signal output from the phase conversion circuit 200, that is, the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal are output separately to the PCMZP WM conversion unit. It has become.
[0135] まず、図 13を用いて本実施形態における位相変換回路について説明する。なお、 図 13は、本実施形態における位相変換回路の構成の一例を示すブロック図である。  First, the phase conversion circuit in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of the phase conversion circuit in the present embodiment.
[0136] 本実施形態の位相変換回路 200は、入力されたベースクロック信号の位相を変化 させ、ベースクロック信号の他に、シフトクロック 1信号およびシフトクロック 2信号を生 成し、生成された各シフトクロック信号を当該各ベースクロック信号とともに、 PCM/ PWM変換部 300に出力するようになって 、る。  [0136] The phase conversion circuit 200 of the present embodiment changes the phase of the input base clock signal, generates a shift clock 1 signal and a shift clock 2 signal in addition to the base clock signal, and generates each generated The shift clock signal is output to the PCM / PWM converter 300 together with the base clock signal.
[0137] 例えば、本実施形態の位相変換回路 200は、図 13に示すように、入力されたべ一 スクロックを複数に分配する入力分配器 211と、「 + 270」度から「― 270」度にぉ 、て 「90」度の位相間隔にてベースクロック信号の位相変化を行う複数のメインディレイ回 路 212と、各メインディレイ回路 212の出力のうちシフトクロック 1信号を制御する第 1 セレクタ 213と、「0」度〜「90」度の範囲内において、シフトクロック 1信号について所 定の位相差を与える複数の第 1サブディレイ回路 214と、各第 1サブディレイ回路 20 4の出力を制御する第 2セレクタ 215と、各メインディレイ回路 212の出力のうちシフト クロック 2信号を制御する第 3セレクタ 216と、「0」度〜「90」度の範囲内において、シ フトクロック 2信号にっ 、て所定の位相差 (後述のシフト量情報生成部 113にお 、て 算出される位相差「D」)を与える複数の第 2サブディレイ回路 217と、各第 2サブディ レイ回路 217の出力を制御する第 4セレクタ 218と、シフト量制御回路 106の制御の 下、シフト量制御回路 106によって決定されたシフト量が設定され、当該設定された シフト量に基づいて第 1セレクタ 213、第 2セレクタ 215、第 3セレクタ 216および第 4 セレクタ 218を制御する制御部 219、とから構成される。 For example, as shown in FIG. 13, the phase conversion circuit 200 according to the present embodiment includes an input distributor 211 that distributes an input base clock to a plurality of times, and “+270” degrees to “−270” degrees. In addition, a plurality of main delay circuits 212 that change the phase of the base clock signal at a phase interval of “90” degrees, and a first selector 213 that controls the shift clock 1 signal among the outputs of each main delay circuit 212. Within the range of “0” to “90” degrees, the outputs of the multiple first sub-delay circuits 214 that give a predetermined phase difference for one shift clock signal and the output of each first sub-delay circuit 204 are controlled. The second selector 215 that controls the shift clock 2 signal out of the outputs of each main delay circuit 212 and the shift clock 2 signal within the range of “0” to “90” degrees. , Predetermined phase difference (shift described later) The information generating unit 113 you, Te A plurality of second sub-delay circuits 217 that give the calculated phase difference “D”), a fourth selector 218 that controls the output of each second sub-delay circuit 217, and a shift amount control circuit 106 under the control of the shift A control unit 219 that sets the shift amount determined by the amount control circuit 106 and controls the first selector 213, the second selector 215, the third selector 216, and the fourth selector 218 based on the set shift amount; Consists of
[0138] なお、シフトクロック 2信号は、制御部 206において、後述するシフト量制御回路 10 6にて算出されたトータルシフト量を一 1倍した値に基づいて第 3セレクタ 206および 第 4セレクタ 209を制御することによって生成されるようになっている。すなわち、シフ トクロック 1信号におけるシフト量がベースクロック信号に対して + 90度の位相ずれが 生じている場合には、シフト量がベースクロック信号に対して 90度の位相がずれて いるシフトクロック 2信号が出力されるようになっている。ただし、メインディレイ回路 20 2における位相間隔は、上述の「90」度だけではなぐ例えば 45度といった任意の位 相間隔で設定してもよい。  Note that the shift clock 2 signal is supplied to the third selector 206 and the fourth selector 209 based on a value obtained by multiplying the total shift amount calculated by the shift amount control circuit 106, which will be described later, by 11 in the control unit 206. It is generated by controlling. In other words, if the shift amount of the shift clock 1 signal is +90 degrees out of phase with the base clock signal, the shift clock is 90 degrees out of phase with the base clock signal. Two signals are output. However, the phase interval in the main delay circuit 202 may be set at an arbitrary phase interval such as 45 degrees in addition to the above “90” degrees.
[0139] また、例えば、本実施形態の制御部 219は、後述するように、 PCMZPWM変換 部 300と連動して、シフトクロック 1信号にて PWM信号の立ち上がり、シフトクロック 2 信号にて PWM信号の立下りを変化させるため、シフト量制御回路 106にて決定され たシフト量に基づいて、後述の PCM/PWM変換部 300におけるスタートカウンタ 3 01の「0」と同期させて第 1セレクタ 213、第 2セレクタ 215、第 3セレクタ 216および第 4セレクタ 218の切り換え制御を行うようになっている。  Further, for example, as will be described later, the control unit 219 of the present embodiment interlocks with the PCMZPWM conversion unit 300 to rise the PWM signal with the shift clock 1 signal and to generate the PWM signal with the shift clock 2 signal. In order to change the fall, based on the shift amount determined by the shift amount control circuit 106, the first selector 213 and the first selector 213 are synchronized with “0” of the start counter 301 in the PCM / PWM converter 300 described later. Switching control of the 2 selector 215, the third selector 216, and the fourth selector 218 is performed.
[0140] 次に、図 14を用いて本実施形態の PCMZPWM変換部 300の構成について説明 する。なお、図 14は、本実施形態における PCMZPWM変換部 300の構成を示す ブロック図である。  [0140] Next, the configuration of the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment will be described using FIG. FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the PCMZPWM conversion unit 300 in the present embodiment.
[0141] 本実施形態の PCMZPWM変換部 300は、シフトクロック 2信号に基づいてカウン トアップするアップカウンタ 401と、シフトクロック 1信号に基づいてカウントダウンする ダウンカウンタ 402と、ベースクロック信号に基づいて動作し、アップカウンタ 401およ びダウンカウンタ 402のスタートの指示出力を行うスタート指示回路 403と、入力され た PCM信号における PCM値とアップカウンタ 401の出力を比較する第 1コンパレー タ 404と、入力された PCM信号における PCM値とダウンカウンタ 402の出力を比較 する第 2コンパレータ 405と、第 1コンパレータ 404と第 2コンパレータ 405の出力に基 づいて PWM値を出力する RS— FF回路 406と、から構成される。 [0141] The PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment operates based on a base clock signal, an up counter 401 that counts up based on a shift clock 2 signal, a down counter 402 that counts down based on a shift clock 1 signal. The start instruction circuit 403 that outputs the start instruction output of the up counter 401 and the down counter 402, the first comparator 404 that compares the PCM value in the input PCM signal with the output of the up counter 401, and the input Comparing PCM value in PCM signal and output of down counter 402 And a RS-FF circuit 406 that outputs a PWM value based on the outputs of the first comparator 404 and the second comparator 405.
[0142] アップカウンタ 401には、位相変換回路 200から出力されたシフトクロック 2信号とス タート指示カウンタ回路 403からのスタート指示が入力されるようになっており、このァ ップカウンタ 401は、スタート指示に基づいて、シフトクロックを「0」からカウントし、カウ ントした値を示すカウント値をデータとして第 1コンパレータ 404に出力するようになつ ている。 [0142] The up counter 401 receives the shift clock 2 signal output from the phase conversion circuit 200 and the start instruction from the start instruction counter circuit 403, and the up counter 401 receives the start instruction. Based on this, the shift clock is counted from “0”, and the count value indicating the counted value is output to the first comparator 404 as data.
[0143] ダウンカウンタ 402には、位相変換回路 200から出力されたシフトクロック 1信号とス タート指示回路 403からのスタート指示が入力されるようになっており、このダウンカウ ンタ 402は、スタート指示に基づいて、シフトクロック 1信号を PCM値力 カウントダウ ンし、カウント値をデータとして第 2コンパレータ 405に出力するようになっている。  [0143] The down counter 402 receives the shift clock 1 signal output from the phase conversion circuit 200 and the start instruction from the start instruction circuit 403. The down counter 402 receives the start instruction. Based on this, the PCM value power counts down for the shift clock 1 signal, and the count value is output to the second comparator 405 as data.
[0144] スタート指示回路 403には、位相変換回路 200を介してクロック信号発生部 103に て発生されたベースクロック信号が入力されるようになっており、このスタート指示回 路 403は、入力されたベースクロック信号に基づいて、例えばノイズシェービング回 路 102における出力ビット数が 6ビットの場合には、「0」から「127」までのカウントを繰 り返し、「0」をカウントするときに、ダウンカウンタ 402開始を指示する旨の信号を出力 するようになつている。また「64」をカウントするときに、アップカウンタ 401に対して力 ゥント開始を指示する旨の信号を出力するようになって 、る。  [0144] The base clock signal generated by the clock signal generation unit 103 is input to the start instruction circuit 403 via the phase conversion circuit 200. The start instruction circuit 403 is input to the start instruction circuit 403. Based on the base clock signal, for example, when the number of output bits in the noise shaving circuit 102 is 6 bits, the count from “0” to “127” is repeated, and when “0” is counted, A signal to instruct the start of the down counter 402 is output. When counting “64”, the up counter 401 is instructed to start force counting.
[0145] 第 1コンパレータ 404には、入力された PCM信号の PCM値とアップカウンタ 401か ら出力されたカウント値とを比較し、 PCM値とカウント値が同一の値になったときに、 RS— FF回路 406に PWM信号の立ち下げを指示する旨の信号を出力するようにな つている。  [0145] The first comparator 404 compares the PCM value of the input PCM signal with the count value output from the up counter 401, and when the PCM value and the count value become the same value, the RSM — Outputs a signal to the FF circuit 406 to instruct the PWM signal to fall.
[0146] 第 2コンパレータ 405には、入力された PCM信号の PCM値とダウンカウンタ 402か ら出力されたカウント値とを比較し、 PCM値とカウント値が同一の値になったときに、 RS— FF回路 406に PWM信号の立ち上げを指示する旨の信号を出力するようにな つている。  [0146] The second comparator 405 compares the PCM value of the input PCM signal with the count value output from the down counter 402, and when the PCM value and the count value become the same value, the RSM — Outputs a signal to the FF circuit 406 to instruct the rise of the PWM signal.
[0147] RS—FF回路 406には、第 2コンパレータ 405から PWM信号の立ち上がりを指示 する信号と、第 1コンパレータ 404から当該 PWM信号の立ち下がりを指示する信号 と、が入力されるようになっており、この RS—FF回路 406は、立ち上がりを指示する 信号が入力された際に出力する PWM信号を立ち上げるとともに、立ち下げを指示 する信号が入力された際に当該出力する PWM信号を立ち下げるようになつて 、る。 [0147] The RS-FF circuit 406 has a signal instructing the rising edge of the PWM signal from the second comparator 405 and a signal instructing the falling edge of the PWM signal from the first comparator 404. This RS-FF circuit 406 raises the PWM signal that is output when a signal that instructs rising is input, and also receives a signal that instructs falling. At this time, the PWM signal to be output is lowered.
[0148] 次に、図 15を用いて本実施形態の PCMZPWM変換部 300における PCMZPW M変換処理について説明する。なお、図 15は、本実施形態の PCMZPWM変換部 300における PCMZPWM変換処理を示すフローチャートである。  Next, the PCMZPWM conversion process in the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart showing a PCMZPWM conversion process in the PCMZPWM conversion unit 300 of this embodiment.
[0149] 本動作では、 PCMZPWM変換部 300は、ベースクロック信号に基づいて、シフト 量制御回路 106、補正処理部 105および位相変換回路 200と連動するとともに、当 該ベースクロック信号、シフトクロック 1信号およびシフトクロック 2信号に基づいて以 下の処理を行う。なお、クロック信号発生部 103は、 PWM信号の生成の処理が開始 されると、ベースクロック信号を発生させるので、 PWM信号の生成の処理が開始され ると、ベースクロック信号、シフトクロック 1信号およびシフトクロック 2信号が入力される  [0149] In this operation, the PCMZPWM conversion unit 300 is linked to the shift amount control circuit 106, the correction processing unit 105, and the phase conversion circuit 200 based on the base clock signal, and the base clock signal and the shift clock 1 signal. The following processing is performed based on the shift clock 2 signal. The clock signal generation unit 103 generates a base clock signal when the PWM signal generation process is started. Therefore, when the PWM signal generation process is started, the base clock signal, the shift clock 1 signal, and the Shift clock 2 signal is input
[0150] まず、操作者の指示など所定の指示に基づいて PWM信号の生成の処理が開始さ れ、 PCMZPWM変換部 300がこの開始を検出すると (ステップ S501)、アップカウ ンタ 401、ダウンカウンタ 402およびスタート指示回路 403は、所定の値をクリアし、初 期設定を行う(ステップ S502)。 [0150] First, generation of a PWM signal is started based on a predetermined instruction such as an operator instruction. When the PCMZPWM conversion unit 300 detects this start (step S501), an up counter 401, a down counter 402, and The start instruction circuit 403 clears a predetermined value and performs initial setting (step S502).
[0151] 次いで、第 1コンパレータ 404、第 2コンパレータ 405およびアップカウンタ 401、ダ ゥンカウンタ 402は、入力された PCM信号の PCM値を読み込む(ステップ S503)。  Next, the first comparator 404, the second comparator 405, the up counter 401, and the down counter 402 read the PCM value of the input PCM signal (step S503).
[0152] 次いで、スタート指示回路 403は、ベースクロック信号に基づいてカウントを開始す るとともに (ステップ S504)、ダウンカウンタ 402にカウントを開始する旨の信号を出力 する。  Next, start instruction circuit 403 starts counting based on the base clock signal (step S504), and outputs a signal to start counting to down counter 402.
[0153] 次いで、ダウンカウンタ 402は、シフトクロック 1信号に基づいてカウントを開始し、力 ゥントの値を随時第 2コンパレータ 405に出力する (ステップ S505)。なお、ダウン力 ゥンタ 402は、カウントが開始されると、シフトクロック 1信号に基づいて、ステップ S50 3の処理にて読み込んだ PCM値から「0」まで繰り返してカウントを行う。  [0153] Next, the down counter 402 starts counting based on the shift clock 1 signal, and outputs the value of the power count to the second comparator 405 as needed (step S505). When the count is started, the down force counter 402 repeatedly counts from the PCM value read in the process of step S503 to “0” based on the shift clock 1 signal.
[0154] 次いで、第 2コンパレータ 405は、ダウンカウンタ 402から出力されたカウンタの値が ステップ S503の処理において読み込まれた PCM値と同一であるかを検出し (ステツ プ S506)、ダウンカウンタ 402の値が PCM値と同一でないときには、ダウンカウンタ 4 02は、カウンタの値が PCM値と同一になるまで当該ステップ S506の処理を繰り返 す。 Next, the second comparator 405 detects whether the value of the counter output from the down counter 402 is the same as the PCM value read in the process of step S503 (Step S When the value of the down counter 402 is not the same as the PCM value, the down counter 4002 repeats the process of step S506 until the counter value becomes the same as the PCM value.
[0155] 一方、第 2コンパレータ 405は、カウンタの値力 PCM値と同一のときには、所定の 指示を RS - FF回路 406に出力し、当該 RS - FF回路 406に PWM信号として「Hig h」の信号を出力させる (ステップ S507)。  On the other hand, when the second comparator 405 has the same value as the PCM value of the counter, the second comparator 405 outputs a predetermined instruction to the RS-FF circuit 406 and outputs a “High” PWM signal to the RS-FF circuit 406 as a PWM signal. Output a signal (step S507).
[0156] 次いで、スタート指示回路 403は、スタート指示カウンタの値が 64であるかを検出し [0156] Next, the start instruction circuit 403 detects whether the value of the start instruction counter is 64 or not.
(ステップ S508)、カウンタが「64」であることを検出するまで当該ステップ S508の処 理を繰り返す。  (Step S508), the process of Step S508 is repeated until it is detected that the counter is “64”.
[0157] 次いで、スタート指示回路 403は、カウンタが「64」になったことを検出すると、アツ プカウンタ 401にカウントを開始する旨の信号を出力する (ステップ S509)。  Next, when starting instruction circuit 403 detects that the counter has reached “64”, it outputs a signal to start counting to up counter 401 (step S509).
[0158] 次いで、アップカウンタ 401は、シフトクロック 2信号に基づいてカウントを開始し、力 ゥントの値を随時第 1コンパレータ 404に出力する(ステップ S510)。なお、アップカウ ンタ 401は、カウントが開始されると、シフトクロック 2信号に基づいて、「0」からステツ プ S503の処理にて読み込んだ PCM値まで繰り返してカウントを行う。  [0158] Next, the up counter 401 starts counting based on the shift clock 2 signal, and outputs the value of the power count to the first comparator 404 as needed (step S510). When counting starts, the up counter 401 repeatedly counts from “0” to the PCM value read in step S503 based on the shift clock 2 signal.
[0159] 次いで、第 1コンパレータ 404は、アップカウンタ 401から出力されたカウンタ値がス テツプ S503の処理にて読み込んだ PCM値と同一であるかを検出し (ステップ S511 )、アップカウンタ 401から出力されたカウンタの値がステップ S503の処理において 読み込まれた PCM値と同一になるまで当該ステップ S511の処理を繰り返す。  [0159] Next, the first comparator 404 detects whether the counter value output from the up counter 401 is the same as the PCM value read in the processing of step S503 (step S511), and outputs from the up counter 401. The process of step S511 is repeated until the counter value thus read becomes the same as the PCM value read in the process of step S503.
[0160] 一方、第 1コンパレータ 404は、アップカウンタ 401から出力されたカウンタの値が P CM値と同一のときには、所定の指示を RS— FF回路 406に出力し、当該 RS— FF 回路 406に PWM信号として「Low」の信号を出力させる(ステップ S 512)。  On the other hand, when the counter value output from up-counter 401 is the same as the PCM value, first comparator 404 outputs a predetermined instruction to RS-FF circuit 406, and to RS-FF circuit 406. A “Low” signal is output as the PWM signal (step S 512).
[0161] なお、本動作は、ステップ S512の処理が終了すると、ステップ S503の処理に移行 し、本実施形態の PCMZPWM変換部 300における PCMZPWM変換処理を電源 がオフになるなど所定の指示によって回路動作が停止するまで当該処理を繰り返す  [0161] When the processing in step S512 is completed, the operation proceeds to the processing in step S503, and the PCMZPWM conversion processing in the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment is performed according to a predetermined instruction such as turning off the power. Repeats the process until is stopped
[0162] このように、本実施形態の PCMZPWM変換部 300は、シフトクロック 1信号に基づ V、て PWM信号の「High」を出力し、シフトクロック 2信号に基づ!/、て PWM信号の「L ow」を出力するので、各シフトクロックの位相が上述のシフト量制御回路 106にて設 定されたシフト量によってシフトクロック信号の位相が変化されていると、または、シフ ト量制御回路 106にて設定された当該補正処理部 105の補正値が算出されていると 、スイッチング処理が施される際に生じる非線形歪みが補正された PWM信号が出力 される。 As described above, the PCMZPWM conversion unit 300 of the present embodiment outputs “High” of the PWM signal based on the shift clock 1 signal and outputs the PWM signal based on the shift clock 2 signal! / "L ow ”is output, so that the phase of each shift clock is changed by the shift amount set by the shift amount control circuit 106 described above, or the shift amount control circuit 106 When the correction value of the correction processing unit 105 set in the above is calculated, a PWM signal in which nonlinear distortion generated when the switching process is performed is output.
[0163] また、本実施形態では、各シフトクロック信号の位相を直接的に変化させる場合に は、シフトクロック信号をスタートカウンタ 301が「0」のときに、位相が変化された各シ フトクロック信号に切り換えるようになって 、る。  [0163] In this embodiment, when the phase of each shift clock signal is directly changed, each shift clock signal whose phase has been changed when the start counter 301 is "0" is used as the shift clock signal. Switch to the signal.
[0164] 例えば、 PCM値力「2」の場合であって、「 + Dnsec」の位相差を設ける場合には、 本実施形態では、図 16に示すように、スタート指示カウンタ 403が「0」のときに位相 が変化されたシフトクロック 1信号およびシフトクロック 2信号が切り換えられ、 PWM信 号は、当該切り換えられたシフトクロック 1信号によって立ち上げられ、当該切り換えら れたシフトクロック 2信号によって立ち下げられるので、 PWM信号の幅を両側方向か ら力 短くすることができる。  For example, when the PCM value is “2” and a phase difference of “+ Dnsec” is provided, in this embodiment, as shown in FIG. 16, the start instruction counter 403 is “0”. At this time, the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal whose phases are changed are switched, and the PWM signal is started by the switched shift clock 1 signal and is started by the switched shift clock 2 signal. Since it can be lowered, the width of the PWM signal can be reduced from both sides.
[0165] なお、図 16はノイズシエーパ出力のビット数が 6ビットの場合における、 n番目の PC M値のときのタイミングチャートであり、また、タイミングチャート上一番上の信号は、 ベースクロック信号およびシフトクロック 1およびシフトクロック 2信号である。  FIG. 16 is a timing chart for the nth PCM value when the noise shaper output has 6 bits. The top signal on the timing chart is the base clock signal and Shift clock 1 and shift clock 2 signals.
[0166] 以上により、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、第 1実施形態と同様に、 PC M信号をパルス変調し、当該パルス変調された PCM信号を増幅してスピーカ SPに 出力する D級電力増幅装置 100であって、 PCM信号を受信するとともに、ベースクロ ック信号に基づいて、受信された PCM信号をパルス変調し、パルス幅変調信号を生 成する PCMZPWM変換部 300と、生成されたパルス幅変調信号に従って電源電 圧をスイッチングし、当該パルス幅変調信号の信号レベルを増幅して拡声信号を生 成するスイッチング増幅回路 108と、生成されたパルス幅変調信号と拡声信号との誤 差を示す誤差信号を算出する誤差信号算出部 111と、算出された誤差信号に基づ いて、 PCMZPWM変換部 300によって用いられるクロック信号の位相を受信された PCM信号に対して相対的に変化させる位相変換回路 200と、を備える構成を有して いる。 [0167] この構成により、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、算出された誤差信号に 基づ!/、て、 PCMZPWM変換部 300によって用いられるベースクロック信号の位相 を受信された PCM信号に対して相対的に変化させる。 [0166] As described above, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment performs pulse modulation on the PCM signal, amplifies the pulse-modulated PCM signal, and outputs the PCM signal to the speaker SP, as in the first embodiment. A class D power amplifier 100 that receives a PCM signal, and based on the base clock signal, modulates the received PCM signal to generate a pulse width modulation signal, and a PCMZPWM converter 300 A switching amplifier circuit 108 that switches the power supply voltage in accordance with the generated pulse width modulation signal, amplifies the signal level of the pulse width modulation signal, and generates a loud sound signal, and the generated pulse width modulation signal and the loud sound signal. The error signal calculation unit 111 that calculates an error signal indicating an error, and the phase of the clock signal used by the PCMZPWM conversion unit 300 based on the calculated error signal is relative to the received PCM signal. It has a phase conversion circuit 200 for changing the configuration with. [0167] With this configuration, the class D power amplifying apparatus 100 according to the present embodiment receives the phase of the base clock signal used by the PCMZPWM converter 300 based on the calculated error signal! / Change relative to.
[0168] したがって、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、スイッチング増幅回路 108に よって生ずる誤差信号に基づ!/、て、ベースクロック信号の位相を変化させることがで きるので、すなわち、シフトクロック 1信号およびシフトクロック 2信号を生成することが できるので、当該シフトクロック 1信号およびシフトクロック 2信号を用いて、受信された PCM信号力も PWM信号を生成することができ、スイッチング増幅回路 108にて増 幅される PWM信号のパルス幅を可変させることができる。  [0168] Therefore, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment can change the phase of the base clock signal based on the error signal generated by the switching amplifier circuit 108, that is, Since the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal can be generated, the received PCM signal power can also generate the PWM signal by using the shift clock 1 signal and the shift clock 2 signal. The pulse width of the PWM signal amplified by can be varied.
[0169] この結果、本実施形態の D級電力増幅装置 100は、スイッチング増幅回路 108に てスイッチング処理が施される際に生じる非線形歪み、すなわち、当該スイッチング 増幅回路 108にて直流電源のオン'オフの切り換えにより発生する非線形な歪みを 的確に防止することができるとともに、 PWM信号のパルス幅を可変にするための精 度の高い専用の回路も必要なぐ回路規模も小さくすることができる。  As a result, the class D power amplifying apparatus 100 of the present embodiment has a nonlinear distortion that occurs when the switching process is performed by the switching amplifier circuit 108, that is, the DC power source is turned on by the switching amplifier circuit 108. Non-linear distortion caused by switching off can be accurately prevented, and a dedicated circuit with high accuracy for making the pulse width of the PWM signal variable can be reduced in size.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] 音信号をパルス変調し、当該パルス変調された音信号を増幅してスピーカに出力 する D級電力増幅装置であって、  [1] A class D power amplifying apparatus that pulse-modulates a sound signal, amplifies the pulse-modulated sound signal, and outputs the amplified sound signal to a speaker.
デジタル信号である音信号を受信する受信手段と、  Receiving means for receiving a sound signal which is a digital signal;
クロック信号に基づいて、受信された音信号をパルス変調し、パルス幅変調信号を 生成する第 1生成手段と、  First generation means for pulse-modulating the received sound signal based on the clock signal to generate a pulse width modulation signal; and
前記生成されたパルス幅変調信号に従って電源電圧をスイッチングし、当該パルス 幅変調信号の信号レベルを増幅して拡声信号を生成する第 2生成手段と、  Second generating means for switching a power supply voltage according to the generated pulse width modulation signal and amplifying the signal level of the pulse width modulation signal to generate a loudspeaker signal;
前記生成されたパルス幅変調信号と前記拡声信号との誤差を示す誤差信号を検 出する検出手段と、  Detecting means for detecting an error signal indicating an error between the generated pulse width modulation signal and the loud sound signal;
前記検出された誤差信号に基づいて、前記第 1生成手段によって用いられる前記 クロック信号の位相を前記受信された音信号に対して相対的に変化させる位相変化 手段と、  Phase change means for changing the phase of the clock signal used by the first generation means relative to the received sound signal based on the detected error signal;
を備えることを特徴とする D級電力増幅装置。  A class D power amplifying device characterized by comprising:
[2] 請求項 1に記載の D級電力増幅装置にお 、て、 [2] In the class D power amplifying device according to claim 1,
前記位相変化手段が、前記パルス幅変調信号を生成する際に所定の区間毎に、 前記第 1生成手段によって用いられる前記クロック信号の位相を相対的に変化させる ことを特徴とする D級電力増幅装置。  Class D power amplification characterized in that the phase change means relatively changes the phase of the clock signal used by the first generation means for each predetermined interval when generating the pulse width modulation signal. apparatus.
[3] 請求項 1または 2に記載の D級電力増幅装置において、 [3] In the class D power amplifying device according to claim 1 or 2,
前記位相変化手段が、前記検出された誤差信号に基づいて、前記クロック信号の 位相を直接的に変化させること、または、音信号の受信時のタイミングを変化させるこ との少なくとも何れか一方によって、前記クロック信号の位相を前記受信された音信 号に対して相対的に変化させることを特徴とする D級電力増幅装置。  The phase changing means changes the phase of the clock signal directly based on the detected error signal, or changes the timing at the time of reception of the sound signal, A class D power amplifying apparatus, wherein the phase of the clock signal is changed relative to the received sound signal.
[4] 請求項 1乃至 3の何れか一項に記載の D級電力増幅装置において、 [4] In the class D power amplifying device according to any one of claims 1 to 3,
前記音信号が PCM (Pulse Code Modulation)信号である場合に、  When the sound signal is a PCM (Pulse Code Modulation) signal,
前記位相変化手段が、前記受信された PCM信号の値である PCM値に対応付け て前記クロック信号の位相を相対的に変化させるとともに、前記第 1生成手段が、前 記 PCM値に対応する PCM信号毎に相対的に変化するクロック信号に基づいて、当 該 PCM信号をパルス変調し、パルス幅変調信号を生成することを特徴とする D級電 力増幅装置。 The phase changing means relatively changes the phase of the clock signal in association with a PCM value that is the value of the received PCM signal, and the first generating means has a PCM corresponding to the PCM value. Based on a clock signal that changes relatively from signal to signal, A class D power amplifying apparatus characterized by pulse-modulating the PCM signal to generate a pulse width modulation signal.
請求項 4に記載の D級電力増幅装置において、  The class D power amplifying device according to claim 4,
前記位相変化手段が、任意の PCM値を有する PCM信号の変調に用いるクロック 信号の位相を相対的に変化させる場合に、前記検出された誤差信号と、当該任意の PCM値を有する信号以前に受信された PCM信号を変調する際に用 ヽたクロック信 号の位相変化と、に基づいて、前記任意の PCM値を有する PCM信号のパルス変 調を行う際に用いる前記クロック信号の位相を相対的に変化させることを特徴とする D級電力増幅装置。  When the phase change means relatively changes the phase of a clock signal used for modulation of a PCM signal having an arbitrary PCM value, it is received before the detected error signal and the signal having the arbitrary PCM value. Relative to the phase of the clock signal used when performing pulse modulation of the PCM signal having the arbitrary PCM value based on the phase change of the clock signal used when modulating the modulated PCM signal. Class D power amplification device characterized by changing to
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