JP4461637B2 - Audio signal playback device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばスーパーオーディオCD等の再生に使用して好適な音声信号再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、音声信号再生装置はスピーカを駆動する電力増幅回路として、アナログの電力増幅回路に比較し、デジタルの電力増幅回路が電力損失が小さく電力変換効率が良いことから、このデジタルの電力増幅回路が使用されつつある。
【0003】
従来のこのデジタルの電力増幅回路を使用した音声信号再生装置として例えば図6に示す如きものが提案されている。
この図6に示す如き従来の音声信号再生装置につき説明するに、図6において、1は音声信号が供給される音声信号入力端子を示し、この音声信号入力端子1に供給される音声信号をこの音声信号をパルス信号に変調するパルス変調器2に供給する。
【0004】
このパルス変調器2としては、例えばこの音声信号をパルス幅変調するパルス幅変調器(PWM変調器)、この音声信号をΔΣ(デルタ−シグマ)変調するΔΣ変調器等が用いられる。このパルス変調器2の出力信号をドライバ回路3に供給する。このドライバ回路3においては次段のパルス増幅回路4を駆動するのに最適な信号に増幅する如くする。
【0005】
このドライバ回路3の互に位相の異なる駆動信号が得られる出力端子3a及び3bを夫々パルス増幅回路4を構成するスイッチング素子例えばパワーMOS電界効果トランジスタ4a及び4bの制御端子即ちゲートに夫々接続し、このスイッチング素子4aの一方の被制御端子例えばドレインを直流電源(電圧VC)の正極に接続される電源端子4cに接続する。
【0006】
このスイッチング素子4aの他方の被制御端子例えばソースをスイッチング素子4bの一方の被制御端子例えばドレインに接続し、このスイッチング素子4bの他方の被制御端子例えばソースを直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0007】
このスイッチング素子4aの他方の被制御端子及びスイッチング素子4bの一方の被制御端子の接続点即ち出力端子4dをプリント配線板のパターンによる分布抵抗5、コイル6a及び直流阻止用のコンデンサ7の直列回路を介してスピーカ接続端子8の一方の端子8aに接続し、このコイル6a及びコンデンサ7の接続点をコンデンサ6bを介して接地する。このコイル6a及びコンデンサ6bはローパスフィルタを構成し、パルス信号の復調器6を構成する。またスピーカ接続端子8の他方の端子8bを接地し、このスピーカ接続端子8の一方及び他方の端子8a及び8bにスピーカ9の一方及び他方の端子を着脱自在に接続する如くする。
【0008】
またこの出力端子4dをコイル6aで蓄積されたエネルギーが原因で生じる電流(フリーホイール(Free Wheeling)電流)がスイッチング素子4a,4bを破壊しないように設けたダイオード10のアノード及びダイオード11のカソードに接続し、このダイオード10のカソードを電源端子4cに接続し、このダイオード11のアノードを接地する。
【0009】
斯る図6の従来例においては、ドライバ回路3からの出力駆動信号に応じてパルス増幅回路(電力増幅回路)4のスイッチング素子4a及び4bは図7A及びBに示す如く、オン及びオフが交互に繰り返され、このパルス増幅回路4の出力端子4dに図7Cに示す如き電圧V0及び図7Dに示す如き電流I0のパルス信号が得られる。
【0010】
このパルス信号はコイル6a及びコンデンサ6bより成るローパスフィルタ構成の復調器6によりアナログの音声信号に復調される。このときコイル6aに蓄積されたエネルギーが原因で生じるフリーホイール電流はダイオード10及び11を介して電源端子4c及びグランドに流れ、スイッチング素子4a及び4bを破壊することがない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、斯る、図6に示す如き従来の音声信号再生装置において、図8に示す如くスピーカ端子8にスピーカ9が接続されていないときは復調器6を構成するコイル6a及びコンデンサ6bより成るローパスフィルタは負荷であるスピーカ9が接続されていないので直列共振回路を構成することとなる。
【0012】
このスピーカ9が接続されていないときに音声信号入力端子1に音声信号が供給されたときは、この復調器6を構成するコイル6a及びコンデンサ6bより成る直列共振回路の直列共振周波数ω0でインピーダンスが略零となり、大電流が流れ、この為にスイッチング素子4a,4bに大電流が流れ、このスイッチング素子4a,4bを破壊する懼れがある。
【0013】
即ち、パルス増幅回路4の出力端子4dに得られる出力パルス信号の電圧をV0、このパルス信号の角周波数をω、このパルス信号の電流をI0、抵抗5の抵抗値をR、コイル6aのインダクタンス値をL、コンデンサ6bの容量値をCとしたとき、この出力パルス信号の電圧V0は、
で表される。
【0014】
また、このときの復調器の出力点即ちコイル6a及びコンデンサ6bの接続点に得られる電圧V1は
である。
【0015】
この式(1)及び(2)より
I0=ωCV1 ‥‥(3)
となる。
【0016】
ここで、このコイル6a及びコンデンサ6bの直列共振回路の共振条件は
であり、直列共振角周波数ω0は
であり、直列共振周波数f0は
である。
【0017】
この出力パルス信号の電流I0の周波数特性は図9に示す如く、直列共振周波数f0のとき(共振現象のとき)に最大電流I0
となり、このときの復調器6の出力電圧V1は
であり、この式(6)及び(7)より
である。
【0018】
この場合、一般にプリント配線板のパターンによる抵抗5の抵抗値Rは数10mΩのオーダーで極めて小さいので、この共振現象のときの電流I0は極めて大きな値となる。
【0019】
例えば、このプリント配線板のパターンによる抵抗5の抵抗値R=0.01Ω、コイル6aのインダクタンス値L=22μH、コンデンサ6bの容量値C=2.2μF、パルス信号の出力電圧V0=100mVppとしたとき、このパルス信号の出力電流I0=10A(f0=22.8kHz)の大電流が発生する。
【0020】
上述したように、図6に示す如く、スピーカ9を復調器6に接続して、音声信号を再生するときに、抵抗5を流れる電流よりも、図8に示す如くこのスピーカ9を復調器6に接続しないで、この復調器6のコイル6a及びコンデンサ6bが直列共振回路を構成し、この共振現象のときにこの抵抗5を流れる電流の方がはるかに大きい。
【0021】
即ちこの共振現象のときに抵抗5を流れる電流が大電流であるため、このときはパルス増幅回路4を構成するスイッチング素子4a,4bが破壊又は故障する懼れがある不都合があった。また、復調器が2次以上の多段のLCフィルタであってもコイルとコンデンサとによる構成のローパスフィルタであれば、共振現象を生じるので、上述の不都合が生じる。
【0022】
本発明は斯る点に鑑み、負荷を接続しないときに、復調器の共振周波数近傍の情報を持つ音声信号が入力されても、パルス増幅回路の破壊や故障を発生しないようにすることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る音声信号再生装置は音声信号をパルスの形に変調するパルス変調手段と、このパルス変調手段の出力信号を次段のパルス増幅手段を駆動するのに最適な信号へ増幅するドライバ手段と、このドライバ手段の出力信号に応じてパルス信号を生成するパルス増幅手段と、コイル及びコンデンサを含み、このパルス増幅手段の出力信号から音声信号を復調する復調手段とを備える音声信号再生装置において、この復調手段の出力側となる、コイル及びコンデンサの接続点と、直流電源の正極及び/又は負極との間に接続したダイオードと、を備え、復調手段は、負荷が接続される場合にローパスフィルタとして機能し、負荷が接続されない場合に共振回路として機能し、ダイオードは、復調手段に負荷が接続されない場合にパルス増幅手段に流入する増幅電流を抑制するものである。
また本発明に係る音声信号再生装置は、音声信号をパルスの形に変調するパルス変調手段と、このパルス変調手段の出力信号を次段のパルス増幅手段を駆動するのに最適な信号へ増幅するドライバ手段と、このドライバ手段の出力に応じてパルス信号を生成するパルス増幅手段と、コイル及びコンデンサを含み、このパルス増幅手段の出力信号から音声信号を復調する復調手段とを備える音声信号再生装置において、この復調手段の出力側となる、コイル及びコンデンサの接続点と、正電源及び/又は負電源との間に接続したダイオードと、を備え、復調手段は、負荷が接続される場合にローパスフィルタとして機能し、負荷が接続されない場合に共振回路として機能し、ダイオードは、復調手段に負荷が接続されない場合にパルス増幅手段に流入する増幅電流を抑制するものである。
【0024】
復調手段は、負荷が接続される場合にローパスフィルタとして機能し、復調手段に負荷を接続せず、復調手段の共振現象のときにこの復調手段の出力信号の電圧は増大しようとするが、本発明によればダイオードによりこの電圧が制限され、この復調手段の出力信号の電圧が制限されれば、式(8)に示すようにこの復調手段の出力信号の電圧と比例関係にあるので、このパルス増幅手段の出力電流も制限され、このパルス増幅手段が破壊されることがない。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図4を参照して本発明音声信号再生装置の実施の形態の例につき説明しよう。この図1において、図6に対応する部分には同一符号を付して示す。
【0026】
図1において、1は音声信号が供給される音声信号入力端子を示し、この音声入力端子1に供給される音声信号をこの音声信号をパルス信号に変調するパルス変調器2に供給する。
【0027】
このパルス変調器2としては例えばこの音声信号をパルス幅変調するパルス幅変調器(PWM変調器)、この音声信号をΔΣ(デルタ−シグマ)変調するΔΣ変調器等が用いられる。このパルス変調器2の出力信号をドライバ回路3に供給する。このドライバ回路3においては、次段のパルス増幅回路(電力増幅回路)4を駆動するのに最適な信号に増幅する如くする。
【0028】
このドライバ回路3の互に位相の異なる駆動信号が得られる一方及び他方の出力端子3a及び3bを夫々パルス増幅回路4を構成するスイッチング素子例えばパワーMOS電界効果トランジスタ4a及び4bの制御端子即ちゲートに夫々接続し、このスイッチング素子4aの一方の被制御端子例えばドレインを直流電源の正極に接続される電源端子4cに接続する。
【0029】
このスイッチング素子4aの他方の被制御端子例えばソースをスイッチング素子4bの一方の被制御端子例えばドレインに接続し、このスイッチング素子4bの他方の被制御端子例えばソースを直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0030】
このスイッチング素子4aの他方の被制御端子及びスイッチング素子4bの一方の被制御端子の接続点即ち出力端子4dをプリント配線板のパターンによる分布抵抗5、コイル6a及び直流阻止用のコンデンサ7の直列回路を介してスピーカ接続端子8の一方の端子8aに接続し、このコイル6a及びコンデンサ7の接続点をコンデンサ6bを介して接地する。このコイル6a及びコンデンサ6bはローパスフィルタを構成し、パルス信号の復調器6を構成する。また、スピーカ接続端子8の他方の端子8bを接地し、このスピーカ接続端子8の一方及び他方の端子8a及び8bにスピーカ9の一方及び他方の端子を着脱自在に接続する如くする。
【0031】
また、この出力端子4dをコイル5aで蓄積されたエネルギーが原因で生じる電流(フリーホイール(Free Wheeling)電流)がこのスイッチング素子4a,4bを破壊しないように設けたダイオード10のアノード及びダイオード11のカソードに接続し、このダイオード10のカソードを電源端子4cに接続し、このダイオード11のアノードを接地する。
【0032】
本例においては、復調器6の出力側即ち、コイル6a及びコンデンサ6bの接続点をダイオード20のアノードに接続すると共にダイオード21のカソードに接続し、このダイオード20のカソードを直流電源の正極が接続される電源端子22に接続し、このダイオード21のアノードを直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0033】
斯る本例において、スピーカ接続端子8にスピーカ9が接続されているときには、ドライバ回路3からの出力駆動信号に応じてパルス増幅回路(電力増幅回路)4のスイッチング素子4a及び4bは図7A及びBに示す如く、オン及びオフを交互に繰り返され、このパルス増幅回路4の出力端子4dに図7Cに示す如き電圧V0及び図7Dに示す如き電流I0のパルス信号が得られる。
【0034】
このパルス信号はコイル6a及びコンデンサ6bより成るローパスフィルタ構成の復調器6によりアナログの音声信号に復調される。このときコイル6aに蓄積されたエネルギーが原因で生じるフリーホイール電流はダイオード10及び11を介して電源端子4c及びグランドに流れ、スイッチング素子4a及び4bを破壊することがない。
【0035】
また、斯る本例において、図2に示す如くスピーカ接続端子8にスピーカ9が接続されていないときには、復調器6を構成するコイル6a及びコンデンサ6bより成るローパスフィルタは負荷であるスピーカ9が接続されていないので直列共振回路を構成することとなるが、本例においては、この復調器6の出力側即ちコイル6a及びコンデンサ6bの接続点をダイオード20を介して電源端子22に接続すると共にダイオード21を介して接地したので、このダイオード20及び21により電圧V1が制限され、共振現象の時この復調器6の出力信号の電圧V1と比例関係にある電流I0も制限されるので、このパルス増幅回路4のスイッチング素子4a,4bを破壊することがない。
【0036】
これにつき更に詳細に説明するに、本例による図2の復調器6のコイル6a及びコンデンサ6bは図8に示す如く直列共振回路を構成するので、供給される信号の角周波数をω、直列共振角周波数をω0及び直列共振周波数をf0としたときには上述の式(1)〜(8)が成立する。
【0037】
ここで、このダイオード20及び21の順方向電圧(スレッショホールド電圧)をVF、直流電源の電圧VDとすると、復調器6の出力信号の電圧V1は以下に示す如く制限される。
−VF≦V1≦VD+VF
∴|V1|≦|VD+2VF| ‥‥(9)
【0038】
この式(8)、(9)より共振現象のときのパルス増幅回路4の出力電流I0は図3に示す如く、
となり、この出力電流I0は
以下の電流に制限される。
【0039】
本例においてはこの
の値を、パルス増幅回路4が破壊しない値にし且つ復調器6がこのパルス増幅回路4の出力パルス信号を復調できるようにコイル6aのインダクタンス値L、コンデンサ6bの容量値C、直流電源の電圧VD及びダイオード20,21の順方向電圧VFを決定する。
【0040】
例えばパルス増幅回路4の最大定格電流を6A、スピーカ9の負荷を3Ω、パルス変調のキャリア周波数を1MHzであったときに、コイル6aのインダクタンス値L=47μH、コンデンサ6bの容量値C=2.2μF、直流電源の電圧VD=13V、ダイオード20,21の順方向電圧VF=0.7Vとしたときは、この電流I0は式(10)より
となり、この3.12Aは最大定格電流6A以下であるので、このパルス増幅回路4は破壊することがない。
【0041】
またこの例の場合、スピーカ接続端子8にスピーカ9を接続したときは、復調器6の周波数特性は図4に示す如くなるのでキャリア周波数1MHzの成分を充分に除去できるため、この復調器6での音声信号の復調は良好に行うことができる。
【0042】
図5は本発明の実施の形態の他の例を示す。この図5において図1に対応する部分には同一符号を付して示し、その詳細説明は省略する。
【0043】
図5例は、図1例のドライバ回路3をBTL方式のドライバ回路30としたもので、このBTLドライバ回路30の一方の互に位相の異なる駆動信号が得られる一方及び他方の出力端子30a及び30bを夫々パルス増幅回路31を構成するスイッチング素子例えばパワーMOS電界効果トランジスタ31a及び31bの制御端子に接続し、このスイッチング素子31aの一方の被制御端子を直流電源の正極が接続される電源端子31cに接続する。
【0044】
このスイッチング素子31aの他方の被制御端子をスイッチング素子31bの一方の被制御端子に接続し、このスイッチング素子21bの他方の被制御端子を直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0045】
このスイッチング素子31aの他方の被制御端子及びスイッチング素子31bの一方の被制御端子の接続点即ち出力端子31dをコイル32aを介してスピーカ接続端子8の一方の端子8aに接続し、このコイル32a及びこの一方の端子8aの接続点をコンデンサ32bを介してグランドに接続する。このコイル32a及びコンデンサ32bはローパスフィルタを構成し、パルス信号の復調器32を構成する。
【0046】
また、この出力端子21dをコイル32aで蓄積されたエネルギーが原因で生じる電流(フリーホイール(Free Wheeling)電流)がスイッチング素子31aを破壊しないように設けたダイオード33のアノードに接続し、このダイオード33のカソードを電源端子31cに接続する。
【0047】
また、この出力端子31dをコイル32aで蓄積されたエネルギーが原因で生じる電流(フリーホイール電流)がこのスイッチング素子31bを破壊しないように設けたダイオード34のカソードに接続し、このダイオード34のアノードを直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0048】
本例においては、この復調器32の出力側即ちコイル32a及びコンデンサ32bの接続点をダイオード35のアノードに接続すると共にダイオード36のカソードに接続し、このダイオード35のカソードを直流電源の正極が接続される電源端子37に接続し、このダイオード36のアノードを直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0049】
また、このBTLドライバ回路30の他方の互に位相の異なる駆動信号が得られる一方及び他方の出力端子30c及び30dを夫々パルス増幅回路38を構成するスイッチング素子例えばパワーMOS電界効果トランジスタ38a及び38bの制御端子に接続し、このスイッチング素子38aの一方の被制御端子を直流電源の正極が接続される電源端子38cに接続する。
【0050】
このスイッチング素子38aの他方の被制御端子をスイッチング素子38bの一方の被制御端子に接続し、このスイッチング素子38bの他方の被制御端子を直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0051】
このスイッチング素子38aの他方の被制御端子及びスイッチング素子38bの一方の被制御端子の接続点即ち出力端子38dをコイル39aを介してスピーカ接続端子8の他方の端子8bに接続し、このコイル39a及びこの他方の端子8bの接続点をコンデンサ39bを介してグランドに接続する。このコイル39a及びコンデンサ39bはローパスフィルタを構成し、パルス信号の復調器39を構成する。
【0052】
また、この出力端子38dをコイル39aで蓄積されたエネルギーが原因で生じる電流(フリーホイール(Free Wheeling)電流)がスイッチング素子38aを破壊しないように設けたダイオード40のアノードに接続し、このダイオード40のカソードを電源端子38cに接続する。
【0053】
また、この出力端子38dをコイル39aで蓄積されたエネルギーが原因で生じる電流(フリーホイール電流)がこのスイッチング素子38bを破壊しないように設けたダイオード41のカソードに接続し、このダイオード41のアノードをグランドに接続する。
【0054】
本例においては、この復調器39の出力側即ちコイル39a及びコンデンサ39bの接続点をダイオード42のアノードに接続すると共にダイオード43のカソードに接続し、このダイオード42のカソードを直流電源の正極が接続される電源端子44に接続し、このダイオード43のアノードを直流電源の負極が接続されるグランドに接続する。
【0055】
また、スピーカ接続端子8の一方及び他方の端子8a及び8bにスピーカ9の一方及び他方の端子を着脱自在に接続する如くする。
【0056】
斯る図5例においてはBTLドライバ回路30からの出力駆動信号に応じてパルス増幅回路31とパルス増幅回路38とのスイッチング素子31a及び31bとスイッチング素子38a及び38bは互に逆相に図7A,Bに示す如くオン及びオフが交互に繰り返され、このパルス増幅回路31及び38の出力端子31d及び38dに互に逆相の図7Cに示す如き出力電圧及び図7Dに示す如き出力電流のパルス信号が得られる。
【0057】
この出力パルス信号はコイル32a及びコンデンサ32bより成るローパスフィルタ構成の復調器32とコイル39a及びコンデンサ39bより成るローパスフィルタ構成の復調器39とによりアナログの音声信号に復調される。このときコイル32aとコイル39aとに蓄積されたエネルギーが原因で生じるフリーホイール電流はダイオード33及び34とダイオード40及び41とを介して電源端子31c及びグランドと電源端子38c及びグランドとに流れ、スイッチング素子31a及び31bとスイッチング素子38a及び38bを破壊することがない。
【0058】
また本例においては、復調器32の出力側をダイオード35を介して電源端子37に接続すると共にダイオード36を介してグランドに接続し、また復調器39の出力側をダイオード42を介して電源端子44に接続すると共にダイオード43を介してグランドに接続するようにしたので、この図5例においても図1例と同様の作用効果が得られることは勿論である。
【0059】
尚上述例においては1電源を使用した例につき述べたが、正及び負電源の2電源を用いても良いことは勿論である。この場合負電源を上述例のグランドに接続するだけで、その他は同様に構成でき、この2電源を用いた場合にも図1例同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【0060】
また上述例では、復調器6の出力側に2個のダイオード20及び21を接続し、復調器32の出力側に2個のダイオード35及び36を接続し、復調器39の出力側に2個のダイオード42及び43を接続した例につき述べたが、この復調器6,32,39の出力側にいずれか一方のダイオードを接続するようにしても良い。
【0061】
この場合復調器6,32,39にスピーカ9が接続されず、この復調器6,32,39が共振現象のときに、この復調器6,32,39の出力信号の電圧は増大しようとするが、このダイオードにより電圧が制限され、この復調器6,32,39の出力信号の電圧が制限され、この復調器6,32,39の出力信号の電圧と比例関係にあるこのパルス増幅回路4,31,38の出力電流も制限され、パルス増幅回路4,31,38が破壊されることがなく、このときも図1同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【0062】
また本発明は上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【0063】
【発明の効果】
復調手段は、負荷が接続される場合にローパスフィルタとして機能し、復調手段に負荷を接続せず、復調手段の共振現象のときにこの復調手段の出力信号の電圧は増大しようとするが、本発明によればダイオードによりこの電圧が制限され、この復調手段の出力信号の電圧が制限されれば、この復調手段の出力信号の電圧と比例関係にあるこのパルス増幅手段の出力電流も制限され、このパルス増幅手段が破壊されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明音声信号再生装置の実施の形態の例を示す構成図である。
【図2】図1のスピーカを接続しない例を示す構成図である。
【図3】復調器が構成する直列共振回路の周波数特性の例を示す線図である。
【図4】復調器の周波数特性の例を示す線図である。
【図5】本発明の実施の形態の他の例を示す構成図である。
【図6】従来の音声信号再生装置の例を示す構成図である。
【図7】音声信号再生装置の説明に供する線図である。
【図8】図6のスピーカを接続しない例を示す構成図である。
【図9】直列共振回路の周波数特性を示す線図である。
【符号の説明】
1‥‥音声信号入力端子、2‥‥パルス変調器、3‥‥ドライバ回路、4‥‥パルス増幅回路、6‥‥復調器、8‥‥スピーカ接続端子、9‥‥スピーカ、20,21‥‥ダイオード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an audio signal reproducing apparatus suitable for use in reproducing, for example, a super audio CD.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an audio signal reproduction device is a power amplifying circuit for driving a speaker. Compared with an analog power amplifying circuit, a digital power amplifying circuit has low power loss and good power conversion efficiency. It is being used.
[0003]
For example, a conventional audio signal reproducing apparatus using this digital power amplifier circuit as shown in FIG. 6 has been proposed.
A conventional audio signal reproducing apparatus as shown in FIG. 6 will be described. In FIG. 6,
[0004]
As the
[0005]
[0006]
The other controlled terminal, for example, the source of the switching element 4a is connected to one controlled terminal, for example, the drain of the switching element 4b, and the other controlled terminal, for example, the source of the switching element 4b is connected to the negative electrode of the DC power source. Connect to.
[0007]
A connection point of the other controlled terminal of the switching element 4a and one controlled terminal of the switching element 4b, that is, an output terminal 4d, is a series circuit of a
[0008]
The output terminal 4d is connected to the anode of the
[0009]
In the conventional example of FIG. 6, the switching elements 4a and 4b of the pulse amplifier circuit (power amplifier circuit) 4 are alternately turned on and off as shown in FIGS. 7A and B in accordance with the output drive signal from the
[0010]
This pulse signal is demodulated into an analog audio signal by a
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional audio signal reproducing apparatus as shown in FIG. 6, when the
[0012]
When an audio signal is supplied to the audio
[0013]
That is, the voltage of the output pulse signal obtained at the output terminal 4d of the
It is represented by
[0014]
The voltage V1 obtained at the output point of the demodulator at this time, that is, the connection point of the
It is.
[0015]
From these equations (1) and (2), I0 = ωCV1 (3)
It becomes.
[0016]
Here, the resonance condition of the series resonance circuit of the
The series resonance angular frequency ω0 is
And the series resonance frequency f0 is
It is.
[0017]
As shown in FIG. 9, the frequency characteristic of the current I0 of the output pulse signal is the maximum current I0 at the series resonance frequency f0 (in the case of a resonance phenomenon).
The output voltage V1 of the
From these equations (6) and (7)
It is.
[0018]
In this case, the resistance value R of the
[0019]
For example, the resistance value R of the
[0020]
As described above, when the
[0021]
That is, since the current flowing through the
[0022]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of this point, the present invention has an object to prevent a pulse amplifier circuit from being broken or broken even when an audio signal having information in the vicinity of a resonance frequency of a demodulator is input when a load is not connected. And
[0023]
[Means for Solving the Problems]
An audio signal reproduction apparatus according to the present invention includes a pulse modulation means for modulating an audio signal into a pulse shape, and a driver means for amplifying an output signal of the pulse modulation means to an optimum signal for driving a pulse amplification means at the next stage. And a pulse amplifying means for generating a pulse signal in accordance with the output signal of the driver means, and a demodulating means for demodulating the audio signal from the output signal of the pulse amplifying means, including a coil and a capacitor . And a diode connected between the connection point of the coil and the capacitor on the output side of the demodulating means and the positive electrode and / or the negative electrode of the DC power source , and the demodulating means is low-pass when a load is connected. Functions as a filter, functions as a resonance circuit when no load is connected, and a diode amplifies pulses when no load is connected to the demodulation means It is intended to suppress the amplified current flowing into the stage.
The audio signal reproducing apparatus according to the present invention also amplifies the pulse modulation means for modulating the audio signal into a pulse shape, and amplifies the output signal of the pulse modulation means to a signal optimal for driving the pulse amplification means at the next stage. An audio signal reproduction apparatus comprising: driver means; pulse amplification means for generating a pulse signal in accordance with the output of the driver means; and demodulation means that includes a coil and a capacitor and demodulates the audio signal from the output signal of the pulse amplification means And a diode connected between a positive power source and / or a negative power source on the output side of the demodulating means, and the demodulating means is low-pass when a load is connected. Functions as a filter, functions as a resonance circuit when no load is connected, and a diode amplifies the pulse when no load is connected to the demodulation means It is intended to suppress the amplified current flowing.
[0024]
The demodulating means functions as a low-pass filter when a load is connected, and does not connect the load to the demodulating means, and the voltage of the output signal of the demodulating means tends to increase during the resonance phenomenon of the demodulating means. According to the invention, if this voltage is limited by the diode and the voltage of the output signal of this demodulating means is limited, it is proportional to the voltage of the output signal of this demodulating means as shown in equation (8). The output current of the pulse amplification means is also limited, and the pulse amplification means is not destroyed.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of an audio signal reproduction device of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG.
[0026]
In FIG. 1,
[0027]
As the
[0028]
One and the
[0029]
The other controlled terminal, for example, the source of the switching element 4a is connected to one controlled terminal, for example, the drain of the switching element 4b, and the other controlled terminal, for example, the source of the switching element 4b is connected to the negative electrode of the DC power source. Connect to.
[0030]
A connection point of the other controlled terminal of the switching element 4a and one controlled terminal of the switching element 4b, that is, an output terminal 4d, is a series circuit of a distributed
[0031]
In addition, the anode of the
[0032]
In this example, the output side of the
[0033]
In this example, when the
[0034]
This pulse signal is demodulated into an analog audio signal by a
[0035]
Further, in this example, when the
[0036]
In more detail, the
[0037]
Here, assuming that the forward voltage (threshold voltage) of the
−VF ≦ V1 ≦ VD + VF
∴ | V1 | ≦ | VD + 2VF | (9)
[0038]
From the equations (8) and (9), the output current I0 of the
The output current I0 is
Limited to the following currents:
[0039]
In this example, this
Of the
[0040]
For example, when the maximum rated current of the
Thus, since 3.12A is less than the maximum rated current 6A, the
[0041]
In the case of this example, when the
[0042]
FIG. 5 shows another example of the embodiment of the present invention. 5, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0043]
In the example of FIG. 5, the
[0044]
The other controlled terminal of the switching element 31a is connected to one controlled terminal of the switching element 31b, and the other controlled terminal of the switching element 21b is connected to the ground to which the negative electrode of the DC power supply is connected.
[0045]
A connection point, that is, an output terminal 31d of the other controlled terminal of the switching element 31a and one controlled terminal of the switching element 31b is connected to one terminal 8a of the
[0046]
Further, the output terminal 21d is connected to an anode of a diode 33 provided so that a current (free wheeling current) caused by the energy accumulated in the coil 32a does not destroy the switching element 31a. Are connected to the power supply terminal 31c.
[0047]
The output terminal 31d is connected to the cathode of a diode 34 provided so that the current (freewheel current) caused by the energy accumulated in the coil 32a does not destroy the switching element 31b, and the anode of the diode 34 is connected to the output terminal 31d. Connect to the ground to which the negative pole of the DC power supply is connected.
[0048]
In this example, the output side of the
[0049]
The
[0050]
The other controlled terminal of the switching element 38a is connected to one controlled terminal of the switching element 38b, and the other controlled terminal of the switching element 38b is connected to the ground to which the negative electrode of the DC power supply is connected.
[0051]
A connection point, that is, an
[0052]
Further, the
[0053]
Further, the
[0054]
In this example, the output side of the
[0055]
Further, one and the other terminals of the
[0056]
In the example of FIG. 5, the switching elements 31a and 31b and the switching elements 38a and 38b of the
[0057]
The output pulse signal is demodulated into an analog audio signal by a
[0058]
In this example, the output side of the
[0059]
In the above example, an example in which one power source is used has been described, but it is needless to say that two power sources, a positive power source and a negative power source may be used. In this case, by simply connecting the negative power source to the ground in the above-described example, the rest can be configured in the same manner, and it can be easily understood that the same operational effects as in the example of FIG.
[0060]
In the above example, two
[0061]
In this case, when the
[0062]
Further, the present invention is not limited to the above-described examples, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0063]
【The invention's effect】
The demodulating means functions as a low-pass filter when a load is connected, and does not connect the load to the demodulating means, and the voltage of the output signal of the demodulating means tends to increase during the resonance phenomenon of the demodulating means. According to the invention, if the voltage is limited by the diode and the voltage of the output signal of the demodulating means is limited, the output current of the pulse amplifying means proportional to the voltage of the output signal of the demodulating means is also limited, This pulse amplification means is not destroyed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an embodiment of an audio signal reproduction device of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example in which the speaker of FIG. 1 is not connected.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of a series resonance circuit formed by a demodulator.
FIG. 4 is a diagram showing an example of frequency characteristics of a demodulator.
FIG. 5 is a configuration diagram showing another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional audio signal reproduction device.
FIG. 7 is a diagram for explaining an audio signal reproduction device;
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example in which the speaker of FIG. 6 is not connected.
FIG. 9 is a diagram showing frequency characteristics of a series resonance circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記パルス変調手段の出力信号を次段のパルス増幅手段を駆動するのに最適な信号へ増幅するドライバ手段と、
前記ドライバ手段の出力信号に応じてパルス信号を生成するパルス増幅手段と、
コイル及びコンデンサを含み、前記パルス増幅手段の出力信号から音声信号を復調する復調手段と、
前記復調手段の出力側となる、前記コイル及び前記コンデンサの接続点と、直流電源の正極及び/又は負極との間に接続したダイオードと、を備え、
前記復調手段は、負荷が接続される場合にローパスフィルタとして機能し、前記負荷が接続されない場合に共振回路として機能し、前記ダイオードは、前記復調手段に前記負荷が接続されない場合に前記パルス増幅手段に流入する増幅電流を抑制する音声信号再生装置。Pulse modulation means for modulating an audio signal into a pulse shape;
Driver means for amplifying the output signal of the pulse modulation means to a signal optimal for driving the next-stage pulse amplification means;
Pulse amplifying means for generating a pulse signal in accordance with the output signal of the driver means;
A demodulator that includes a coil and a capacitor, and demodulates an audio signal from an output signal of the pulse amplifier ;
A diode connected between the connection point of the coil and the capacitor on the output side of the demodulating means and a positive electrode and / or a negative electrode of a DC power source ;
The demodulating means functions as a low-pass filter when a load is connected, functions as a resonance circuit when the load is not connected, and the diode amplifies the pulse amplifying means when the load is not connected to the demodulating means. An audio signal reproducing device that suppresses an amplified current flowing into the sound signal.
前記パルス変調手段の出力信号を次段のパルス増幅手段を駆動するのに最適な信号へ増幅するドライバ手段と、
前記ドライバ手段の出力に応じてパルス信号を生成するパルス増幅手段と、
コイル及びコンデンサを含み、前記パルス増幅手段の出力信号から音声信号を復調する復調手段と、
前記復調手段の出力側となる、前記コイル及び前記コンデンサの接続点と、正電源及び/又は負電源との間に接続したダイオードと、を備え、
前記復調手段は、負荷が接続される場合にローパスフィルタとして機能し、前記負荷が接続されない場合に共振回路として機能し、前記ダイオードは、前記復調手段に前記負荷が接続されない場合に前記パルス増幅手段に流入する増幅電流を抑制する音声信号再生装置。Pulse modulation means for modulating an audio signal into a pulse shape;
Driver means for amplifying the output signal of the pulse modulation means to a signal optimal for driving the next-stage pulse amplification means;
Pulse amplification means for generating a pulse signal in accordance with the output of the driver means;
A demodulator that includes a coil and a capacitor, and demodulates an audio signal from an output signal of the pulse amplifier ;
A diode connected between a connection point of the coil and the capacitor, which is an output side of the demodulating means, and a positive power source and / or a negative power source ;
The demodulating means functions as a low-pass filter when a load is connected, functions as a resonance circuit when the load is not connected, and the diode amplifies the pulse amplifying means when the load is not connected to the demodulating means. An audio signal reproducing device that suppresses an amplified current flowing into the sound signal.
前記ドライバ手段は、2系列の前記パルス増幅手段、前記復調手段及び前記ダイオードが接続されるBTL方式のドライバであって、それぞれの前記パルス増幅手段に互いに位相の異なる前記出力信号を出力する音声信号再生装置。The driver means is a BTL driver to which two series of the pulse amplifying means, the demodulating means, and the diode are connected, and outputs the output signals having different phases to each of the pulse amplifying means. Playback device.
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