JP2016208361A - オーディオ回路、それを用いた車載用オーディオ装置、オーディオコンポーネント装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】D/Aコンバータ210は、デジタルオーディオデータDINをアナログの差動オーディオ信号VP,VNに変換する。差動/シングルエンド変換回路230は、差動オーディオ信号VP,VNをシングルエンドオーディオ信号VSEに変換する。ボリューム回路220は、シングルエンドオーディオ信号VSEを受け、ボリューム値に応じた利得で増幅する。基準電圧源240は、差動/シングルエンド変換回路230およびボリューム回路220に共通に使用される基準電圧VREFを生成する。キャリブレーション回路250は、キャリブレーション動作時に、差動/シングルエンド変換回路230の出力電圧VSEと基準電圧VREFの差分がゼロに近づくように、D/Aコンバータ210に作用して差動オーディオ信号VP,VNの少なくとも一方をシフトさせる。
【選択図】図3
Description
これにより、回路の内部電圧が通常動作時と同じレベルとなった後に、キャリブレーションが可能となる。
これにより、基準電圧が通常動作時と同じレベルとなった後に、キャリブレーションが可能となる。
これにより、差動D/Aコンバータの出力をオフセットさせることができる。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
はじめに、キャリブレーション開始前の動作を説明する。図5は、オーディオ回路200の電源投入後の動作波形図である。時刻t0に電源が投入される。これにより電源電圧VDDが時間とともに上昇する。電源電圧VDDの上昇に追従して、しきい値電圧源258が生成するしきい値電圧VTHが上昇する。時刻t1に、電源電圧VDDがしきい値VUVLOを超えると、キャリブレーション回路250を初めとする回路ブロックが動作可能となる。ロジック回路254は、制御信号S1をローレベルとし、電圧コンパレータ252を、基準電圧VREFとしきい値電圧VTHを比較する第2電圧コンパレータとして動作させる。
図6は、オーディオ回路200のキャリブレーション動作の波形図である。キャリブレーション中、D/Aコンバータ210の入力DINはゼロに固定される。時刻t4において、VSE<VREFLであったとする。このとき第1電圧コンパレータ252の出力(第1比較信号)SCMP1はローレベルである。ロジック回路254は、時刻t5に、シングルエンド信号VSEが上側にシフトするように、オフセット調節器256を制御する。依然としてVSE<VREFであるため、ロジック回路254は、時刻t6に、シングルエンド信号VSEがさらに上側にシフトするように、オフセット調節器256を制御する。この動作を繰り返すと、時刻t9にVSE>VREFとなり、第1比較信号SCMP1がハイレベルとなる。
D/Aコンバータ210に補正用のオフセットを導入することにより、D/Aコンバータ210や差動/シングルエンド変換回路230が有するオフセット電圧の影響をキャンセルできる。D/Aコンバータ210や差動/シングルエンド変換回路230のオフセット電圧がキャンセルされることにより、起動時やボリューム切りかえ時のDCショック音を低減できる。
ボリューム回路220の構成は、図3のそれには限定されない。図7は、第1変形例に係るボリューム回路220aの回路図である。ボリューム回路220aは反転型であり、抵抗ラダー228、マルチプレクサ229、非反転アンプ224を含む。抵抗ラダー228の一端には差動/シングルエンド変換回路230の出力電圧VSEが入力され、その他端は非反転アンプ224の出力端子と接続される。抵抗ラダー228には複数のタップが設けられており、マルチプレクサ229は、複数のタップの中からボリュームの設定値VOLに応じたひとつを選択し、非反転アンプ224の反転入力端子(−)へと出力する。非反転アンプ224の非反転入力端子(+)は基準電圧ライン226と接続され、基準電圧VREFが供給される。ボリューム回路220はそのほかの公知の回路を用いてもよい。
D/Aコンバータ210の構成は、電流セグメント型には限定されない。たとえばD/Aコンバータ210は、スイッチドキャパシタフィルタ型であってもよい。スイッチドキャパシタフィルタ型のD/Aコンバータにオフセットを与える方法としては、クロック周波数を変化させる方法、補正用の複数の容量セグメントを追加する方法などが考えられる。
実施の形態では、オーディオ回路200の電源投入ごとにキャリブレーションを行う場合を説明したが、オーディオ回路200に不揮発性メモリが内蔵される場合、キャリブレーションの頻度を減らし、あるいは、出荷前もしくは出荷後に1回だけキャリブレーションを行うこととしてもよい。
最後に、オーディオ回路200の用途を説明する。図8は、オーディオ回路200を用いた車載用オーディオ装置500の構成を示すブロック図である。車載用オーディオ装置500は、5.1チャンネル(フロント右FR、リア右RR、フロント左FL、リア左RL、センターC、サブウーファSW)で構成される。
Claims (12)
- デジタルオーディオデータをアナログの差動オーディオ信号に変換する差動D/Aコンバータと、
前記差動オーディオ信号をシングルエンドオーディオ信号に変換する差動/シングルエンド変換回路と、
前記シングルエンドオーディオ信号を受け、ボリューム値に応じた利得で増幅するボリューム回路と、
前記差動/シングルエンド変換回路および前記ボリューム回路に共通に使用される基準電圧を生成する基準電圧源と、
キャリブレーション動作時に、前記差動/シングルエンド変換回路の出力電圧と前記基準電圧の差分がゼロに近づくように、前記差動D/Aコンバータに作用して前記差動オーディオ信号の少なくとも一方をシフトさせるキャリブレーション回路と、
を備えることを特徴とするオーディオ回路。 - 前記キャリブレーション回路は、
前記差動/シングルエンド変換回路の出力電圧と前記基準電圧を比較し、比較結果を示す第1比較信号を生成する第1電圧コンパレータと、
前記差動オーディオ信号の少なくとも一方をシフトさせるオフセット調節器と、
前記第1比較信号を監視しながら、前記オフセット調節器により与えるオフセット量を変化させるロジック回路と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のオーディオ回路。 - 前記キャリブレーション回路は、前記オーディオ回路の起動後、所定時間の経過後に動作することを特徴とする請求項1に記載のオーディオ回路。
- 前記基準電圧源は、
電源電圧ラインと接地ラインの間に直列に設けられた第1抵抗および第2抵抗と、
前記第1抵抗と前記第2抵抗の接続ノードに接続されたキャパシタと、
前記接続ノードの電圧を受け、前記基準電圧を出力するボルテージフォロアと、
を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のオーディオ回路。 - 前記キャリブレーション回路は、
所定のしきい値電圧を生成するしきい値電圧源と、
前記差動/シングルエンド変換回路の出力電圧を前記しきい値電圧と比較し、前記出力電圧が前記しきい値電圧を超えると、第2比較信号をアサートする第2電圧コンパレータと、
をさらに含み、
前記ロジック回路は、前記第2比較信号がアサートされると、キャリブレーション動作を開始することを特徴とする請求項2に記載のオーディオ回路。 - 前記第1電圧コンパレータと前記第2電圧コンパレータは共用されることを特徴とする請求項5に記載のオーディオ回路。
- 前記差動D/Aコンバータは電流セグメント型であり、
前記オフセット調節器は、前記差動D/Aコンバータの電流セグメント群と出力が共通に接続された補正用の電流セグメント群を含み、前記ロジック回路は、前記補正用の電流セグメント群に含まれる複数の電流源それぞれのオン、オフを制御することを特徴とする請求項2に記載のオーディオ回路。 - 前記差動D/Aコンバータは、スイッチドキャパシタフィルタ型D/Aコンバータであることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のオーディオ回路。
- ひとつの半導体基板上に一体集積化されることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のオーディオ回路。
- 請求項1から9のいずれかに記載のオーディオ回路を備えることを特徴とする車載用オーディオ装置。
- 請求項1から9のいずれかに記載のオーディオ回路を備えることを特徴とするオーディオコンポーネント装置。
- 請求項1から9のいずれかに記載のオーディオ回路を備えることを特徴とする電子機器。
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