KR100331369B1 - 오디오증폭기장치 - Google Patents

Abstract

오디오 증폭기 장치의 제 1 신호 처리기단(7)은 수신된 오디오 신호의 주파수 범위중 적어도 일부에 대한 수신 오디오 신호의 신호 강도에 영향을 미친다. 출력 증폭기단(11)은 제 1 신호 처리기단에 의해 영향받은 오디오 신호를 증폭한다. 오디오 증폭기 장치는 또한 메인 전압에 연결 가능한 1 차 권선(2)과 적어도 출력 증폭기단(11)에 연결되어 출력 증폭기단(11)에 전압을 공급하는 출력을 갖는 AC/DC 변환기(4)에 연결된 2 차 권선(3)을 갖는 변압기(1)를 포함한다. 검출 회로(14)는 변압기(1)의 전력 로드에 연관된 검출 신호 Vms를 발생한다. 분석 회로(15)는 이 검출 신호에 응답하여 전력 로드로 인한 변압기에서 발생하는 온도 상승이 특정의 표준치를 초과하는지를 검출한다. 분석 회로(15)는 상기 측정의 표준치를 초과한 것으로 검출된 경우에는 주파수 범위중 적어도 상기 부분에 대한 수신 오디오 신호의 신호 강도를 감소시키는 제어 회로를 포함한다.

Description

오디오 증폭기 장치

본 발명은 적어도 오디오 신호를 수신하는 오디오 신호 입력과, 상기 수신된 오디오 신호의 주파수 범위중 적어도 일부에 대한 수신된 오디오 신호의 신호 강도에 영향을 미치는 제 1 신호 처리기단과, 상기 제 1 신호 처리기단에 의해 영향을 받은 오디오 신호를 증폭시키는 출력 증폭기단과, 메인 전압에 연결 가능한 1 차측과 AC/DC 변환기에 연결된 2 차측을 갖는 변압기를 구비한 오디오 증폭기 장치에 관한 것으로, 상기 AC/DC 변환기의 출력들은 적어도 상기 출력 증폭기단에 연결되어 공급 전압을 출력 증폭기단에 공급한다.

이러한 형태의 증폭기들은 널리 공지되어 있다. 장시간 동안 오디오 증폭기 장치에 의해 공급될 수 있는 출력 전력의 크기는 사용된 변압기의 부하 용량에 의해 주로 결정된다. 이러한 사실 때문에, 변압기의 소정의 전력 로드의 경우, 온도는 선택된 변압기의 로딩 용량이 커짐에 따라 작아지는 값으로 안정화된다. 장시간의 고출력 전력의 경우, 변압기의 온도가 최대 허용 가능 온도 이상으로 상승하는 것을 피하기 위해서, 일반적으로 장시간 동안 희망 전력을 공급하도록 충분히 큰 변압기를 선택한다. 오디오 증폭기 장치의 출력 전력과 이와같은 변압기의 전력 로드는 여러가지의 변화하는 환경들에 따라 크게 좌우되는데 예를들어 재생된 트랙의 동작 범위, 사용하는 확성기의 임피던스, 설정된 음량등에 의해 좌우된다.

극단적인 경우에는, 변압기의 온도가 허용 가능한 한계 이상으로 상승되어지는 환경들에 처하게 되어 변압기가 고장날 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 변압기의 고장을 유발시키지 않고도 보다 높은 전력 공급을 할 수 있는 오디오 증폭기 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은 전제부에서 정의한 장치에 의해 달성되며, 이 오디오 증폭기 장치는 변압기의 전력 로드에 관련된 검출 신호를 발생시키는 검출 회로와, 상기 검출 신호에 응답하여 변압기의 전력 로드에 의한 온도 상승이 특정의 표준치를 초과하는지를 확인하는 분석 회로를 포함하고 있으며, 상기 분석 회로는 상기 표준치를 초과한 것으로 확인된 경우에 주파수 범위중 적어도 상기 부분에 대한 수신된 오디오 신호의 신호 강도를 감소시키는 제어수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 변압기의 온도가 변압기의 전력 로드에 의해 주로 결정된다는 사실에 근거를 두고 있다.

상기 전력 로드에 관련되는 검출 신호에 응답하여 변압기의 온도가 너무 높게 상승될 위험이 있으므로, 변압기의 전력 로드를 신호 강도의 감소에 의해 감소시킬 수 있는지애 대한 것을 알 수 있다. 따라서, 최대 허용 가능 온도를 실제로 초과하는 것을 피할 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 오디오 증폭기 장치는 이 장치가 변압기의 온도를 허용하는 한은 고전력을 공급할 수 있다. 이것은 비교적 소형의 변압기에 의해서도 출력 증폭기단의 소정의 최대 출력 전력을 공급할 수 있는 것을 의미하는 것이다. 본 발명에 따른 오디오 증폭기 장치에 있어서, 출력 증폭기의 출력 전력은 거의 발생하지는 않지만 최근 기술의 오디오 증폭기 장치에서 고전력로드와 협동할 수 있는 변압기를 필요로 하는 극단적인 상태에서만 영향을 받고 정상 동작 상태에서는 출력 전력은 영향을 받지 않지 않는다.

변압기의 1 차측에 공급되는 전력을 변압기의 전력 로드의 척도로서 고려할 수 있다. 또한, 변압기의 2 차측에서 추출된 전력을 전력 로드의 척도로서 고려할 수 있다. 이와 같은 간단한 검출 능력 때문에 출력 증폭기단에 의해 AC/DC 변환기로부터 추출된 전력을 측정하는 것이 매우 적합하다.

전력 코드를 감소시키기 위해 신호 강도를 감소시키면, 오디오 신호에서 낮은 톤들을 나타내는 신호 성분의 신호 강도들을 충분히 감소시킬 수 있다. 이러한 사실로 인하여, 이들 낮은 톤을 재생하는데 필요한 전력은 보다 높은 톤들을 재생하는데 필요한 전력과 비교하여 볼 때 큰 것이다.

그러나, 음량을 감소시킴으로써 저주파수 성분을 감소시키는 것 대신에 전체 오디오 스펙트럼에 대한 오디오 신호의 신호 강도를 감소시킬 수 있다.

제 1 도에서는 본 발명에 따른 오디오 증폭기 장치에 대한 실시예를 도시한다. 참조부호(5)는 오디오 신호를 수신하기 위한 오디오 신호 입력이다. 상기 오디오 신호 입력(5)은 신호 처리기단(7)에 연결된다. 상기 신호 처리기단(7)은 입력(5)을 통해 수신된 오디오 신호의 신호 강도에 영향을 미치는 일반형으로 구성된다. 이러한 영향의 정도는 설정 신호 Vins 에 의해 설정될 수 있으며, 이 신호 Vins 는 설정 입력(8)을 통해 공급될 수 있다. 상기 영향은 전체 오디오 스펙트럼중 모든 신호 성분들의 신호 강도를 제어하는 음량 제어(sound volume control)가 될 수 있다. 그러나, 또한 신호 강도가 오디오 스펙트럼의 일부에 대해서 조정되어지는 소위 톤 제어가 될 수 있다. 처리기단(7)에서 처리된 오디오 신호는 신호 라인(9)을 통해 출력 증폭기단(11)에 공급된다. 출력 증폭기단(11)은 공급된 오디오신호들을 증폭시켜 출력 단자(20)를 통해 확성기(loud speaker box)(13)의 전기 음향 변환기들(l2a, 12b)에 공급하는 일반 형태로 구성된다.

또한, 제 1 도의 참조부호(1)는 1 차 권선(2)과 2 차 권선(3)을 포함하는 변압기를 나타낸다. 상기 1 차 권선(2)은 단자들(4a, 5a)을 통해 예를 들어 220V 50Hz AC 네트워크인 AC 네트워크에 연결될 수 있다. 상기 2 차 권선(3)은 공급 전압을 출력 증폭기단(11)에 공급하는 일반 형태의 AC/DC 변환기(4)에 연결된다.

오디오 증폭기 장치는 또한 변압기(1)의 전력 로드(전력 로드란 본원에서는 변압기의 1 차측에서 2 차측으로 전달되는 전력을 의미한다)에 관련된 검출신호를 발생하는 검출 회로를 포함한다. 도 2에 도시된 실시예에서, 상기 검출회로는 출력 증폭기단(11)에 의해 AC/DC 변환기(4)로부터 추출된 전력을 나타내는 검출 신호를 구동하는 검출 회로(14)를 포함한다. 일반적으로, 변환기(4)는 출력 증폭기단(11)에 전력을 공급할 뿐 아니라, 오디오 증폭기 장치의 다른 회로에도 전력을 공급한다. 그러나, 다른 회로들에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전력은 출력 증폭기단(11)에 의해 추출된 전력과 비교해 볼 때 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에, 출력 증폭기단(11)에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전력은 변환기(4)에 의해 공급되는 전력을 나타내며 또한 변압기의 전력 로드를 나타낸다.

변압기(1)에서 소산되는 전기 에너지는 대부분 전력 로드에 의해 결정된다. 이러한 소산에 의한 온도 상승이 전력 로드로부터 도출될 수 있다. 제 1 도의 실시예에 있어서, 출력 증폭기단(11)에 의해 변환기로부터 추출된 전력은 전력 로드의 척도로서 고려할 수 있다. 또한, 본 기술분야에 숙련된 사람은 변압기(1)의 1 차측에서 추출된 전력 또는 변압기(1)의 2 차측에 공급된 전력을 측정함으로써 전력 로드를 나타낼 수 있다.

검출 신호를 적절히 분석하면 변압기의 온도가 너무 높게 되었는지에 대해서 알 수 있다. 이러한 분석을 실행하는 분석 회로가 제 1 도에서 참조부호(15)로 도시된다. 분석 회로(15)에 대한 여러 가능한 실시예들은 이하에서 기술하기로 한다. 분석 회로(15)에 의해 실행된 분석에 따라, 변압기(1)의 온도가 너무 높게 상승된 것으로 확인되면, 분석 회로(15)는 설정 신호 Vins 를 설정 입력(8)을 통해 처리기단(7)에 공급하여, 신호 라인들(8, 9)을 통해 출력 증폭기단에 인가되는 오디오 신호들의 신호 강도는 오디오 스펙트럼중 적어도 일부분에 대해서 감소된다. 따라서, 출력 증폭기단(11)에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전력은 감소될 것이고, 그리하여 변압기(1)에서 소산되는 전력도 감소될 것이다. 이렇기 때문에 변압기의 온도는 보다 낮은 최종값으로 떨어져 허용 가능한 변압기의 최대 온도를 초과하지 않게 된다.

제 2 도는 관련된 검출 회로(14)에 대한 실시예와 함께 출력 증폭기단(11)에 대한 실시예를 도시한 것이다. 출력 증폭기단(11)은 소위 G 급 증폭기이다. 이러한 G 급 증폭기의 전력부는 NPN-전력 트랜지스터들(24, 25)과 에미터저항(emitter resister)(26)의 제 1 직렬 결합 장치를 포함한다. 또한, 전력부는 PNP전력 트랜지스터들(30, 31)과 에미터 저항(32)의 제 2 직릴 결합 장치를 포함한다. 트랜지스터(25)의 에미터는 에미터 저항(26)을 통해 출력 단자(20)에 연결되며, 트랜지스터(25)의 콜렉터는 트랜지스터(24)의 에미터에 결합된다. 트랜지스터(24)의에미터와 트랜지스터(25)의 콜렉터간의 접합점은 변환기(4)에 의해 공급되는 비교적 적은 포지티브 공급 전압 +V1 을 갖는 공급 단자(29)에 연결된다. 트랜지스터(24)의 콜렉터는 측정저항(27)을 통해 공급 단자(28)에 연결되며, 이 공급 단자(28)는 또한 변환기(4)에 의해 공급되어지는 비교적 큰 포지티브 공급 전압 +Vh 을 갖고 있다.

트랜지스터(30)의 에미터는 에미터 저항(32)을 통해 출력 단자(20)에 연결된다. 트랜지스터(30)의 콜렉터는 트랜지스터(31)의 에미터에 연결된다. 트랜지스터(31)의 에미터와 트랜지스터(30)의 콜렉터간의 접합점은 변환기(4)에 의해 공급되는 비교적 적은 네가티브 공급 전압 -V1 을 갖고 있는 공급 단자(33)에 연결된다. 트랜지스터(31)의 콜렉터는 측정저항(35)을 통해 변환기(4)에 의해 공급되는 비교적 큰 네가티브 공급전압 -Vh 을 갖고 있는 공급 단자(35)에 연결된다. 트랜지스터들(24, 25, 30, 31)의 베이스는 통상의 구동 회로(36)에 연결된다. 상기 구동 회로(36)는 G 급. 증폭기에서 전력 트랜지스터를 구동시키는데 통상적으로 사용되는 형태중 하나이다. 이러한 구동 회로를 사용하먼, 트랜지스터들(24, 31)은 신호 라인(9)을 통해 수신되는 오디오 신호가 저신호 강도를 갖으면 계속 비도통 상태가 되어 출력 전류는 단지 트랜지스터들(25, 30)에 의해서만 출력 단자(20)에 공급된다. 공급 전압들 +V1 및 -V1 을 초과하는 보다 큰 강도의 오디오 신호의 경우, 출력 전류는 4 개의 모든 전력 트랜지스터들(24, 25, 30, 31)을 통해 출력 단자(20)에 공급된다. 전력 트랜지스터들(24, 25, 30, 31)이 구동되는 방법은 본 발명의 일부가 아니므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

측정저항들(27, 34)은 검출 회로(14)의 일부를 구성한다. 측정저항들(27)의 두 단자들은 측정 회로(37)에 연결된다. 상기 측정 회로(37)는 측정 신호 Vm+ 를 발생시키는 일반 형태로 구성되며, 이 신호 Vm+ 는 측정저항(27) 양단간의 전압 강하를 나타내므로 측정저항(27)을 통해 흐르는 전류를 또한 나타낸다. 측정 저항(34)의 단자들은 측정 회로(38)에 연결되며, 이 회로(38)는 측정회로(37)와 동일하게 측정 저항(34)을 통해 흐르는 전류를 나타내는 측정 신호 Vm- 를 발생시킨다. 측정 신호들 Vm- 및 Vm+ 는 가산기 회로에서 함께 가산되어진다. 가산된 측정 신호들 Vm+ 및 Vm- 를 나타내는 검출 전압 Vms 에 의한 검출신호는 회로 라인(40)을 통해 가산기 회로(39)에 공급된다.

공급 전압들 -Vh 및 +Vh 이 동일하게 크므로, 측정저항들을 통해 흐르며 검출 전압 Vms 으로 표시되는 전류들의 합은 변환기(4)로부터 추출된 전력의 크기이다. 트랜지스터들(27, 31)이 턴온되는 대신호 강도들의 오디오 신호의 경우, 검출 전압 Vms 은 출력 증폭기단(11)에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전체 전력을 나타낸다.

트랜지스터들(27, 34)이 턴온되지 않는 소신호 강도들의 오디오 신호의 경우, 측정저항들을 통해 흐르는 전류들은 0 이다. 따라서, 검출 신호 Vms 는 이제 더 이상 출력 증폭기단(14)에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전력을 나타내지 않는다. 그러나, 트랜지스터들(27, 31)이 턴온되지 않을 정도로 오디오 신호가 소신호 강도인 경우에는 변환기(4)로부터 추출된 전력은 비교적 낮은 레벨이다. 이러한 낮은 전력 레벨의 경우, 변압기(1)에서의 소산도 비교적 낮게 되므로 이들 전력은 변압기(1)의 온도에는 거의 영향을 미치지 않게 된다. 이것은 변압기의 온도가 너무 높게 될 위험성이 있는 것으로 분석한 경우에 트랜지스터들(27, 31)에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전력값들을 충분히 알 수 있다는 것을 의미하는 것이다.

상기 출력 증폭기단에 대한 실시에는 소위 G 급 증폭기에 관한 것이나, 본 기술분야에 숙련된 사람들은 본 발명이 G 급 증폭기에만 국한되는 것이 아니고 다른 급의 증폭기에 적용할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.

제 3 도는 처리기단(7)에 대한 실시예와 함께 분석 회로(15)에 대한 실시예를 도시한 것이다.

처리기단(7)은 통상의 형태인 음량 제어부를 포함하고 있다. 음량 제어부는 제어 가능한 저항(51)에 의해 설정될 수 있는 이득인자를 갖는 증폭기(50)를 포함한다. 제어 가능한 저항(51)은 오디오 증폭기 장치의 작동 패널상의 동조 가능한 음량 제어부에 기계적으로 결합된다. 이 실시예에 있어서, 음량 제어부는 또한 전기 모터(53)에도 기계적으로 결합된다. 이 모터에 대한 제어와 이득인자는 모터 제어 회로(54)에 의해 적응될 수 있다. 본원에서 사용한 모터 제어 회로는 상기 모터의 위치를 제어 신호 입력(55)을 통해 수신된 제어 신호에 응답하여 소정의 방향으로 한 스텝씩 변경시키는 통상의 형태로 구성된 것중 하나일 수 있다.

제 3 도에서 도시한 분석 회로는 검출 전압 Vms 을 관련된 검출 전류 Ims로 변환시키는 전압 대 전류 변환기(56)를 포함한다. 상기 검출 전류는 저항(58)이 병렬로 접속되어 있는 캐패시터(57)에 공급된다. 캐패시터(57)양단간의 전압 Vmsg 은 검출 전압 Vms 의 중간값의 크기이다. 전압 대 전류 변환기(56)와 캐패시터(57)와저항(58)이 결합함으로써 사실상 검출 전압 Vms 에 대한 저역 통과 필터를 형성한다. 그러므로, 본 기술분야에 숙련된 사람들은 검출 전압의 평균값을 정하기 위해 다른 종류의 저역 통과 필터를 사용할 수 있다는 것은 인식할 수 있을 것이다. 전압 Vmsg 은 기준 전압 Uref 과 비교기 회로(59)에서 비교되어진다. 이 비교기 회로(59)는 전압 Vmsg 이 기준 전압 Uref 을 초과하는지를 나타내는 2 진 출력 신호 Vcomp 를 발생시킨다. 전압 Vcomp 은 예를들어 마이크로프로세서로 형성된 프로그램 제어 회로(60)에 인가되며, 상기 마이크로프로세서는 변압기(1)내의 온도가 너무 높게 될 위험성이 있는지를 확인하기 위한 다른 분석을 실행하는데 적합한 프로그램을 포함하고 있다. 제 4 도에서는 상기 적합한 프로그램에 대한 흐름도를 도시한다. 이 프로그램의 단계 S1 에서는 출력 신호 Vcomp 의 신호값이 기록되어지며, 단계 S2 에서는 기록된 신호값에 따라서 전압 Vmsg 이 기준 전압을 초과하였는지를 판단한다. 만약 단계 S2 에서 "예"이면, 출력 증폭기단(11)에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전력이 기준 전압값을 초과하여 변압기(1)에서의 소산이 일정한 한계에 도달되었다는 것을 나타내는 것을 의미한다. 단계 S2 에서 Vmsg 가 기준 전압 Uref 보다 낮으면 단계 S2 다음에 다시 한번 단계 S1 을 실행할 것이다. 그러나 일단 단계 S2 에서 Vmsg 가 기준 전압을 초과한 것으로 판단되면, 단계 S2 다음에 단계 S3 에서, 예를들어 4 초간격으로 12 분의 시간 기간 T1 동안 전압 Vmsg 이 기준 전압 Uref 을 초과하였는가를 테스트한다. 또한, 테스트 동안 기준 전압을 초과한 횟수도 카운트되어진다. 시간 기간 T1이 경과된 후에 단계 S4를 실행한다. 이 단계 S4 에서, 기준 전압을 초과한 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하였는가를 테스트한다. 이 기준 횟수는 기준 전압 초과 횟수에 해당하는 변압기의 장기간 전력 로드에서 최대 허용 가능 온도에 도달되지 않도록 선택된다. 이러한 기준 횟수는 예를 들어 시간 기간 T1 중에 실행된 모든 테스트의 75% 와 동일할 수 있다. 상기 기준 횟수를 초과하지 않는 경우에는 최대 히용 가능 온도를 초과할 위험성 존재하지 않는다. 이러한 경우에 단계 S4 다음에 단계 S1 으로 복귀하여 프로그램의 상기 부분이 다시 한 번 실행된다. 상기 기준 횟수를 사실상 초과하였으면, 최대 허용 가능 온도를 초과할 위험성이 있으므로 이러한 경우에는 전력 로드를 감소시켜야 할 필요가 있다. 제 5 도에서는 변압기의 전력 로드가 최대 허용 가능 온도를 초과할 위험성이 있는 정도로 큰 경우에 대하여 주위 온도에 대한 변압기의 온도 dT 의 상승 패턴을 시간 t 에 대하여 플로트한 곡선(70)을 일례로서 도시한 것이다. 최대 허용 가능한 온도 상승을 dTmax 로 표시하였다. dT0 는 오디오증폭기 장치의 평균 사용에 대한 온도 상승을 표시한 것이다. 순간 t0 에서 변압기의 전력 로드는 예를 들어 설정 음량이 증가함으로써 급격하게 증가되어진다. 이러한 시스템에서 오디오 증폭기 장치의 장기간 동작으로 인하여 최대 허용 가능 온도 상승이 순간 t' 에서 초과될 위험성이 있다. 이러한 초과 위험성을 피하기 위하여 단계 S4 에서 기준 횟수를 초과한 것으로 판단되면 단계 S5 를 실행한다. 단계 S5 에서는 음량 제어가 모터(53)에 의해 일정치만큼 감소되는 것에 따라서 제어 신호를 모터 제어 회로의 제어 신호 입력(55)에 공급함으로써 음량 제어를 감소시킨다. 음량은 약 30% 의 전력 감소에 상당하는 예를 들어 2dB 감소될 수 있다. 제 5 도의 곡선(71)에서는 상기 감소된 전력 레벨에 관련되는 온도 상승의 변화를 도시한다. 단계 S5 에서 음량을 감소시킨 다음에, 단계 S6 을 실행한다. 단계 S6 에서는 Vcomp 의 신호값을 다시 한 번 기록한다. 다음에 단계 S7 에서, Vcomp 의 기록된 신호값에 따라서 신호 Vmsg 가 기준 신호 Uref 를 초과하는지를 판단한다. 만일 Vmsg 가 기준 전압을 초과하지 않으면 단계 S6 로 복귀한다. Vmsg 가 기준 전압을 초과하면, 단계 S8 을 실행한다. 이단계 S8 에서는 시간 기간 T1 보다 짧은 기간 예를들어 4 분의 시간 기간 T2 동안 등간격으로 전압 Vmsg 가 기준 전압 Uref 를 초과하는지를 테스트한다. 또한 테스트 동안 기준 전압을 초과한 횟수를 카운트한다. 일단 시간 기간 T2 가 경과되었으면, 단계 S9 를 실행한다. 이 단계 S9 에서는 기준 레벨을 초과한 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하였는가를 테스트한다. 이러한 소정의 기준 횟수는 시간 기간 T2 동안 실행된 모든 테스트의 예를들어 75% 와 동일하다. 상기 기준 횟수를 초과하지 않는 경우에는 최대 허용 가능 온도를 초과할 위험성은 존재치 않는다. 이러한 경우에는 단계 S9 다음에 단계 S1 으로 복귀하여 상술된 프로그램의 상기 부분을 다시 한 번 실행한다. 예를 들어 제 5 도의 곡선(71)에 해당하는 경우에서와 같이 기준 횟수를 사실상 초과하는 경우에는 최대 허용 가능 온도를 초과할 위험성이 존재한다. 이러한 경우에는 단계 S9 다음에 단계 S10 를 실행하며 이 단계 S10 에서 음량이 예를 들어 2dB 만큼 감소되어진다. 제 5 도의 곡선(72)은 상기 감소된 음량에 해당하는 온도 패턴을 도시한 것이다.

단계 S10 에서 음량을 감소시킨 다음에 단계 S11 을 실행한다. 다음에, 단계 S12 에서는 기록된 Vcomp 의 신호값에 응답하여 전압 Vmsg 가 기준 전압 Uref 을 초과하는지를 판단한다. Vmsg 가 기준 전압을 초과하지 않으면 단계 S11 을 다시실행한다. Vmsg 가 기준 전압을 초과하면 단계 S13 을 실행한다. 이 단계 S13 에서는 시간 기간 T1 보다 짧은 예를 들어 4 분의 시간 기간 T3 동안 등거리 간격으로 전압 Vmsg 가 기준 전압 Uref 를 초과하는지를 테스트한다. 또한 테스트 동안 기준 전압을 초과하는 횟수도 카운트한다. 일단 시간 기간 T3가 경과되었으면, 단계 S14 를 실행한다. 이 단계 S14 에서는 기준 레벨을 초과한 것으로 확인된 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하는지를 테스트한다. 상기 소정의 기준 횟수는 예를들어 시간 기간 T3 에서 실행된 모든 테스트의 75% 와 동일하다. 상기 소정의 기준 횟수를 초과하지 않는 경우에는 최대 허용 가능 온도를 초과하는 위험성은 존재하지 않는다. 이 경우에는 단계 S14 에 이어서 단계 S1 으로 복귀하여 상기 프로그램의 부분을 다시 한 번 실행한다. 상기 소정의 기준 횟수를 예를들어 제 5 도의 곡선(72)에 해당하는 경우에서와 같이 사실상 초과하는 경우에는 최대 허용 가능 온도를 초과하는 위험성이 존재하여 단계 S15 에서 음량을 다시 한 번 감소시킨다. 제 5 도의 곡선(73)은 이와같이 감소된 음량에 해당하는 온도 패턴을 나타낸 것이다. 이 실시예에서 변압기의 온도는 음량이 감소되어진 후에 강하되어 변압기의 최대 허용 가능 온도를 초과하게 되는 위험성은 소멸되어진다.

단계 S15 에 이어서 단계 S16 이 실천된다. 단계 S16 에서는 Vcomp 의 신호값이 다시 기록된다. 다음 단계 S17 에서는 기록된 Vcomp 의 신호값에 응답하여 전압 Vmsg 가 기준 전압 Uref 을 초과하는가를 판단한다. Vmsg 가 기준 전압을 초과하지 않으면 단계 S16 으로 복귀한다. Vmsg 가 기준 전압을 초과하면 단계 S18 을 실행한다. 이 단계 S18 에서는 시간 기간 T2 및 T3 보다 짧은 예를 들어 2 분인 시간 기간 T4 동안 등거리 간격으로 전압 Vmsg 가 기준 전압 Uref을 초과하는지를 테스트한다. 또한 테스트 동안 기준 전압을 초과하는 횟수도 카운트한다. 일단 시간 기간 T4 가 경과된 후에는 단계 S19 를 실행한다. 이 단계 S19 에서는 기준 레벨을 초과한 것으로 확인된 횟수가 소정의 기준 횟수를 초과하였는지를 테스트한다. 상기 소정의 기준 횟수는 또한 시간 기간 T4 동안 실행된 모든 테스트의 예를들어 75% 와 동일하다. 상기 소정의 기준 횟수를 초과하지 않는 경우에는 최대 허용 가능 온도를 초과하는 위험성은 존재치 않는다. 이 경우에는 단계 S14 에서 단계 S1 으로 복귀하여 상기 프로그램의 부분을 다시 한 번 실행한다. 단계 S19 의 실행 동안 소정의 기준 횟수를 초과한 경우에는 단계 S20 를 실행한다. 이 단계 S20 를 실행하면, 증폭기(50)는 음량을 소정의 낮은 설정값으로 감소시키는 소위 뮤트(mute) 상태로 된다. 이것은 독립된 뮤팅회로(muting circuit)(61)에 의해 실행될 수 있는데, 이 회로(61)는 제어 가능한 증폭기(50)의 이득인자에 직접적인 영향을 미치며 이 이득인자를 제어 가능한 저항(51)으로 정해진 이득인자과는 독립적인 값으로 실행한다. 일단 단계 S20 이 실행되었으면, 증폭기는 변압기가 충분히 온도가 내려갈 때까지는 뮤트 상태로 유지되는 것이 적합하다.

본 발명이 검출 전압 Vms 에 대한 분석을 상기와 같은 방법으로 실행하는 실시예들에만 국한되지 않는다는 것에 주목할 필요가 있다. 예를들어, 일단 기준 횟수를 초과하는 것으로 검출되었으면 음량을 일정값으로 감소시키는 것 대신에 기준 횟수를 초과하는 정도에 따라 결정되는 값으로 음량을 감소시킬 수도 있다. 또한, 출력 증폭기단으로부터 추출된 전력에 따라 온도를 시간의 함수로서 측정할 수 있으므로 변압기의 동적 온도 모델을 창출할 수 있다. 측정된 온도에 따라서 최대 허용 가능 온도를 초과하는 것을 피하기 위해 음량을 감소시킬 수 있는가에 대한 검사를 항상 실행할 수 있다. 제 3 도의 실시예에 있어서 신호처리기단(7)은 가변 이득 증폭기를 포함하고 있으나, 이 대신에 톤 제어기로 구성된 신호 처리기단을 사용할 수 있으며, 상기 톤 처리기에서 오디오 신호의 저주파수 내용(낮은 톤들)을 적절한 제어 신호 입력(80, 제 6 도 참조)에 인가되어진 제어 신호에 의해 전기적으로 감소시킬 수 있다. 이러한 톤 제어기는 공지되어 있는 것이므로 더이상의 상세한 설명은 하지 않기로 한다. 오디오 신호의 저주파수 내용의 감소로 인하여 출력 증폭기단(11)에 의해 변환기(4)로부터 추출된 전력도 상당히 감소된다. 이러한 사실 때문에, 낮은 톤들을 재생하는데 필요한 전력은 보다 높은 톤들을 재생하는데 필요한 전력과 비교해볼 때 비교적 크다.

제 1 도는 본 발명에 따른 오디오 증폭기 장치에 대한 실시예를 도시하는 도면.

제 2 도는 출력 증폭기단(output amplifier stage)에 대한 실시예 및 오디오 증폭기 장치에서 사용되는 검출 회로에 대한 실시예를 도시하는 도면.

제 3 도는 분석 회로에 대한 실시예 및 본 발명에 따른 오디오 증폭기 장치에서 사용되는 신호 처리기단(signal processor stage)의 실시예를 도시하는 도면.

제 4 도는 분석 회로에서 실행되는 프로그램의 흐름도.

제 5 도는 본 발명에 따른 오디오 증폭기 장치의 변압기 온도 변화를 시간에 대해 플로트한 도면.

제 6 도는 신호 처리기단을 톤 제어(tone control) 형태로 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 실명

1 : 변압기 11 : 출력 증폭기단

14 : 검출 회로 15 : 분석 회로

Claims (4)

1. 오디오 신호를 수신하는 적어도 오디오 신호 입력과, 상기 수신된 오디오 신호의 주파수 범위중 적어도 일부에 대한 상기 수신된 오디오 신호의 신호 강도에 영향을 미치는 제 1 신호 처리기단과, 상기 제 1 신호 처리기단에 의해 영향받은 오디오 신호를 증폭시키는 출력 증폭기단과, 메인 전압에 연결될 수 있는 1 차측과 적어도 상기 출력 증폭기단에 연결되어 공급 전압을 이 출력 증폭기단에 공급하는 출력들을 갖는 AC/DC 변환기에 연결된 2 차측을 갖는 변압기를 포함하는 오디오 증폭기 장치에 있어서,

   상기 변압기의 전력 코드에 관련된 검출 신호를 발생하는 검출 회로와,

   상기 검출 신호에 응답하여, 상기 변압기에서 전력 로드에 의한 온도 상승이 특징의 표준치를 초과하는지를 확인하는 분석 회로로서, 상기 분석회로는 상기 표준치를 초과하는 것으로 확인된 경우에 상기 주파수 범위중 적어도 상기 일부에 대한 수신된 오디오 신호의 신호 강도를 감소시키는 제어 수단을 포함하는, 상기 분석 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 오디오 증폭기 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 검출 회로는 상기 출력 증폭기단에 의해 AC/DC 변환기로부터 추출된 전력을 나타내는 신호를 검출 신호로서 도출하는 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 증폭기 장치.
3. 제 1 또는 2 항에 있어서,

   상기 신호 처리기단은 전체 주파수 범위에 대한 상기 오디오 신호를 증폭시키는 가변 이득 증폭기단이며, 상기 제어 수단은 상기 표준치를 초과하는 것으로 확인된 경우에 이득인자를 감소시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 증폭기 장치.
4. 제 1 또는 2 항에 있어서,

   상기 신호 처리기단은 서로 다른 주파수 범위들에 있는 상기 오디오 신호의 이득인자들을 조정 가능한 이득인자로 선택적으로 적응시키도록 구성되며, 상기 제어 수단은 상기 오디오 신호에서 저주파수 성분들에 대한 적응인자를 저주파수 성분들의 강도가 감소되는 값으로 설정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 증폭기 장치.