JPH0366297A - デジタルプリアンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、デジタルで信号の伝達および信号処理を行な
うデジタルアンプおよびアンプ内蔵ズピーカシステムに
関するものである。

従来の技術 近年、アナログ・デジタル変換器（以後、Ａ／Ｄと記す
）の出現とデジタルＩＣの普及によってオーディオ分野
における信号のデジタル化がめざましく、デジタル信号
処理によってオーディオ信号の振幅あるいは位相周波数
特性を変化させることのできるデジタルプリアンプ、あ
るいはデジタル・アナログ変換器（以後、Ｄ／Ａと記す
）を内蔵するデジタルパワーアンプが出現している。

以下図面を参照しながら、上述した従来のデジタルアン
プの一例について説明する。

第２図は従来のデジタルプリアンプを示すものである。

第２図において、１０　ａ　、　１０　ｂ　、　１０　
ｃ　、　１０ｄは変調デジタル信号入力端子、２は入力
信号選択手段、３ａはオーディオ信号復調手段、７ａは
信号変換手段、３Ｃはデジタル信号変調手段、１０ｅは
変調デジタル信号出力端子であり、また、４ａは周波数
特性入力手段、９は信号変換制御手段である。

第２図に示した従来のデジタルプリアンプにおいて、周
波数特性入力手段４ａは外部から入力された周波数特性
に適する信号変換係数を内蔵する係数テーブルからの選
択あるいは演算によって求め、信号変換制御手段９に出
力する。一方、デジタル信号復調手段３ａによって復調
されたオーディオ信号は、信号変換手段７ａで信号変換
制御手段９により設定される信号変換係数に従って信号
処理される。その後再び、転送に適した信号にデジタル
変調され外部に変調デジタル出力端子１０ｅから出力さ
れる。

また、第３図は従来のデジタルパワーアンプを示すもの
である。第３図において、１０ｆは変調デジタル信号入
力端子、７ｂはＤ／Ａ手段、７ｃは振幅制御手段、７ｄ
は電力増幅手段、４ｂは振幅入力手段、９は信号変換制
御手段である。

第３図に示した従来のデジタルパワーアンプにおいて、
振幅入力手段４ｂは外部から入力された振幅値を実現す
るための振幅変換係数を信号変換制御手段９に出力し、
信号変換制御手段９は振幅変換係数を基に振幅変換手段
７ｃを用いてオーディオ信号の振幅値を変換し、変換後
のオーディオ信号は電力増幅されスピーカ駆動信号出力
端子１０ｇから出力される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のようなデジタルプリアンプでは、信
号処理前後のオーディオ信号が異なり、信号処理の内容
が後には伝わらないとともにデジタル・オーディオ信号
の情報幅が限られるために、例えば振幅を小さくすると
いう信号処理を行なったときには非常に小さい信号は完
全になくなってしまうため、再び元の信号に戻すことが
できないという問題点を有していた。

また、上記のようなデジタルパワーアンプにおいては、
スピーカ駆動信号出力端子からスピーカまでの間をケー
ブル線で接続する必要があるが、振幅を受聴状態によっ
て様々に変化させたいためにデジタルパワーアンプを手
元に置くことが必要とされ、従って、ケーブル線が必然
的に長くなるためにケーブルでの電力損失や、ノイズの
混入により音質が阻害されるという問題点を有している
。

本発明は上記問題点に艦み、デジタルプリアンプの後段
においても信号変換以前と完全に等しいオーディオ信号
が得られ、さらにデジタル・パワーアンプにおいては新
たに振幅制御入力を行なう必要のないデジタルアンプを
提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のデジタルプリアンプ
は、複数の変調デジタル信号入力端子と、前記入力端子
から入力された複数の変調デジタル信号から１つの信号
を選択出力する入力信号選択手段と、周波数特性入力手
段と、振幅入力手段と、前記周波数特性入力手段と前記
振幅入力手段の両方あるいはいずれか一方と、入力され
た周波数特性あるいは振幅値を表わす信号変換係数ある
いは振幅変換係数をデジタル情報信号に変換する入力特
性変換手段と、前記入力信号選択手段で出力された信号
からオーディオ信号を復調するオーディオ信号復調手段
と、この復調されたデジタルオーディオ信号と前記入力
特性変換手段から出力されたデジタル情報信号を混合す
るデジタル信号混合手段と、この混合された信号を再び
デジタル変調するデジタル変調手段と、前記デジタル信
号変調手段の出力を外部に出力する変調デジタル信号出
力端子とを備えるものである。

また、上記課題を解決するために本発明のデジタルパワ
ーアンプは、デジタルオーディオ信号とデジタル情報信
号が混合変調された変調デジタル信号入力端子と、入力
された変調信号からデジタルオーディオ信号とデジタル
情報信号を復調するデジタル信号復調手段と、前記デジ
タル情報信号から信号変換係数および振幅変換係数を求
める制御信号解読手段と、前記デジタル信号復調手段か
ら出力さるオーディオ信号の周波数特性を変更する信号
変換手段と、前記信号変換手段から出力されるデジタル
信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換
手段と、前記デジタル／アナログ変換手段から出力され
るオーディオ信号の振幅を変換する振幅変換手段と、前
記振幅変換手段から出力される信号を増幅する電力増幅
手段と、前記制御信号解読手段によって得られた信号変
換係数および振幅変換係数を前記信号変換手段および前
記振幅変換手段に設定する信号変換制御手段と、前記電
力増幅手段によって電力増幅された信号を出力するスピ
ーカ駆動信号出力手段とを備えたものである。

作用 本発明は、周波数特性入力手段によって入力され求めら
れた信号変換係数あるいは振幅変換係数を用いて実際に
オーディオ信号をプリアンプで変換することなく、これ
ら係数をデジタル情報信号に変換し、さらに、オーディ
オ信号と独立の状態で混合して後段に転送し、パワーア
ンプにおいて前記変換係数にもとすいて信号変換を行な
うものである。したがって、信号処理していない原オー
ディオ信号をそのまま後段で得ることもでき、またデジ
タルパワーアンプにおいて新たに特性入力をする必要が
ないため、受聴者の近くにデジタルパワーアンプを設置
することが必要なく、出力端子からスピーカ間のケーブ
ルを長くする必要がないために音質の劣化がきわめて少
ないオーディオ再生が可能となる。

実施例 第１の実施例の目的は、入力された周波数特性および振
幅値を実現する信号変換係数と振幅変換係数をデジタル
情報信号とし、これを入力された信号を復調して得たオ
ーディオ信号にデジタル混合し、デジタル信号変調した
後に外部に出力するデジタルプリアンプを提供すること
である。

以下、本発明の一実施例のデジタルプリアンプについて
、図面を参照しながら説明する。第１図は本発明の一実
施例におけるデジタルプリアンプのブロック図である。

第１図において、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは変
調デジタル信号入力端子、２は入力信号選択手段、４は
信号制御部であり、４ａは周波数特性入力手段、４ｂは
振幅入力手段、４ｃは入力特性変換手段、また３は振幅
処理部であり、３ａはオーディオ信号復調手段、３ｂは
デジタル信号混合手段、３Ｃはデジタル信号変調手段、
さらに、１０ｅは変調デジタル信号出力手段デある。

以上のように構成されたデジタルプリアンプについて、
第１図と第４図を用いて以下その動作を説明する。

第１図において、周波数特性入力手段４ａでは０ ボリュウムあるいはスイッチなどによって操作者が望む
振幅・位相等の周波数特性を入力するものであり、入力
された特性に信号変換するための信号変換係数を内蔵す
る係数テーブルから選択するかあるいは演算によって求
める。また、振幅入力手段４ｂでも同様な手段で再生音
の大きさを決める振幅値を入力し、振幅値を実現するた
めの振幅変換係数を求める。求まった係数は両方とも入
力特性変換手段４ａに送られ、ここで係数がデジタル信
号として転送されるに適したデジタル情報信号に変換さ
れる。

第４図に情報信号とオーディオ信号が混合されている様
子を簡単に示している。サンプリング周期毎に同図に示
された様にオーディオ信号と共に情報信号が混合されて
いる。１サンプルデータで送れる係数情報には限りがあ
り、より複雑な係数を送るためには、例えば第４図（ロ
）に示しているように、ｔｏ−ｔａの４サンプルデータ
についてｂＯ〜ｂ９のビットデータで上記全ての係数を
送るというようなブロックデータ構造を取ることも可１ 能である。

以上のように本実施例によれば、１周波数特性入力手段
によって入力され求められた信号変換係数あるいは振幅
変換係数を用いて実際にオーディオ信号をプリアンプで
変換することなく、したがって信号処理していない原オ
ーディオ信号をそのままに後段で得ることもできるもの
である。

第２の実施例の目的は、デジタルプリアンプの出力する
変調デジタル信号を解読し、これを基にオーディオ信号
の信号変換および振幅変換を行ない、さらに、信号の電
力増幅を行ない出力するデジタルパワーアンプを提供す
ることである。

以下、本発明の一実施例のデジタルパワーアンプについ
て、図面を参照しながら説明する。第５図は本発明の一
実施例におけるデジタルパワーアンプを示すブロック図
である。第５図において、６はデジタル信号復調手段、
７は信号変換部であり、７ａは信号変換手段、７ｂはＤ
／Ａ変換手段、７ｃは振幅変換手段、７ｄは電力増幅手
段、８は制御信号解読手段、９は信号変換制御手段であ
る。

２ 以上のように構成されたデジタルパワーアンプについて
、以下その動作を説明する。

第５図において、デジタル信号復調手段６は、デジタル
プリアンプで変調されたオーディオ信号と信号変換制御
のためのデジタル情報の混合信号から、再びオーディオ
信号とデジタル情報信号を分離復調し、信号変換部７お
よび制御信号解読手段８に出力する。制御信号解読手段
８は信号変換に用、いられる信号変換係数と振幅変換係
数をデジタル情報信号から求め、信号変換制御手段９に
これら係数を手渡すものである。信号変換手段７ａは第
６図（ａ）に示すように、巡回型あるいは非巡回型のフ
ィルターなどの連続接続で構成されるものであり、信号
変換係数はフィルターの係数であり、例えば、第６図（
ハ）に示されるような双２次型のフィルターで構成され
る場合にはそれぞれの双２次型フィルターの係数ｇ１〜
ｇ５が信号変換制御手段９から設定される。振幅変換手
段７Ｃは第７図に概念的に示され、すなわち信号変換制
御手段９によって制御されるボリューム等であり、機械
的にあるいは電気的に制御されるものである。また、振
幅変換手段７Ｃが信号変換手段７ａとＤ／Ａ変換手段７
ｂの間にあってもよく、この場合にはデジタル信号処理
による振幅変換制御となる。

以上のように本実施例によれば、振幅を受聴状態によっ
て様々に変化させるのはデジタルプリアンプで行なって
い□るため、デジタルパワーアンプを手元に置くこと必
要がなく、従って、ケーブル線が必然的に長くする必要
もなくケーブルでの電力損失や、ノイズの混入により音
質が阻害されるということもない。

第３の実施例の目的は、オーディオ帯域を複数のスピー
カで再生するスピーカシステムのそれぞれのスピーカを
独立した電力増幅器で駆動するデジタルパワーアンプを
提供するものである。

第８図に第３の実施例におけるデジタルパワーアンプの
ブロック図を示しており、同図において、７ｅは電子帯
域分割手段であり、高音用、低音用の２つのスピーカを
もつスピーカを駆動するためのパワーアンプ７ｄＯ，７
ｄｌを独立にもってい３ ４ 独立した電力増幅器７ｄＯ，７ｄｌで低音、高音それぞ
れのスピーカを駆動することによって、コンデンサやコ
イルで構成される一般的な帯域分割器を用いたスピーカ
よりも音質と耐入力が改善される。

第４の実施例の目的は、デジタルパワーアンプを内蔵す
るスピーカシステムを提供するものである。

以下、本発明は一実施例のデジタルパワーアンプ内蔵ス
ピーカシステムについて、図面を参照しながら説明する
。第９図は本発明の一実施例を示すものである。第９図
において、１２は帯域分割器、１３は低音用スピーカ、
１４は高音用スピーカである。

以上のように構成されたデジタルパワーアンプ内蔵スピ
ーカシステムについて、以下その動作を説明する。

第９図において、変調デジタル入力端子１０ｆより入力
された変調デジタル信号はデジタルパワーアンプで信号
変換と電力増幅され、増幅された信号は２つのオーディ
オ帯域に信号を分割する帯域分割器１２に出力され、さ
らにそれぞれの帯域を専門に再生する高音および低音用
のスピーカ１３．１４に入力される。

以上のように本実施例によれば、デジタルパワーアンプ
と、電力増幅された信号を高域および低域に分割する帯
域分割手段と、この帯域分割手段によって分割された高
域信号を再生する高音用スピーカと、帯域分割手段によ
って低域信号を再生する低音用スピーカとを設けること
により、パワーアンプの電力増幅手段からスピーカ間の
距離を最も短くでき、ケーブルでの電力損失や、ノイズ
の混入が大きく改善され、これより再生音質がより良く
なる。

発明の効果 以上のように、本発明のデジタルプリアンプについては
、周波数特性入力手段によって入力され求められた信号
変換係数あるいは振幅変換係数を用いて実際にオーディ
オ信号をプリアンプで変換することなく、したがって信
号処理していない原５ ６ オーディオ信号をそのままに後段で得ることができるも
のである。また、本発明のデジタルパワーアンプについ
ては、振幅を受聴状態によって様々に変化させるのはデ
ジタルプリアンプで行なっているため、デジタルパワー
アンプを手元に置くこと必要がなく、従ってケーブル線
が必然的に長くする必要もなくケーブルでの電力損失や
、ノイズの混入により音質が阻害されるということもな
いという効果を有するものである。

さらに、本発明のアンプ内蔵のスピーカシステムは、本
発明によるデジタルパワーアンプと、デジタルパワーア
ンプと、電力増幅された信号を高域および低域に分割す
る帯域分割手段と、この帯域分割手段によって分割され
た高域信号を再生する高音用スピーカと、帯域分割手段
によって低域信号を再生する低音用スピーカとを設ける
ことにより、パワーアンプの電力増幅手段からスピーカ
間の距離を最も短くでき、ケーブルでの電力損失や、ノ
イズの混入が大きく改善され、これにより再生音質がよ
り良くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるデジタルプリアン
プを示すブロック図、第２図は従来のデジタルプリアン
プを示すブロック図、第３図は従来のデジタルパワーア
ンプを示すブロック図、第４図は本発明のデジタルプリ
アンプにおけるデジタル混合信号の概念図、第５図は本
発明の一実施例におけるデジタルパワーアンプを示すブ
ロック図、第６図は本発明デジタルパワーアンプの信号
変換手段の一例を示すブロック図、第７図は本発明にお
ける振幅変換手段の１例を示すブロック図、第８図は本
発明の一実施例におけるデジタルパワーアンプを示すブ
ロック図、第９図は本発明の一実施例におけるデジタル
パワーアンプ内蔵スピーカシステムを示すブロック図で
ある。 １・・・・・・デジタルプリアンプ、２・・・・・・入
力信号選択手段、３ａ・・・・・・オーディオ信号復調
手段、３ｂ・・・・・・デジタル信号混合手段、３ｃ・
・・・・・デジタル信号変調手段、４ａ・・・・・・周
波数特性入力手段、４ｂ振幅入力手段、４ｃ・・・・・
・入力特性変換手段、５・・・７ ８ ・・・デジタルパワーアンプ、６・・・・・・デジタル
信号復調手段、７ａ・・・・・・信号変換手段、７ｂ・
・・・・・Ｄ／Ａ変換手段、７ｃ・・・・・・振幅変換
手段、７ｄ・・・・・・電力増幅手段、７ｅ・・・・・
・電子帯域分割手段、８・・・・・・制御信号解読手段
、９・・・・・・信号変換・制御手段、１０・・・・・
・デジタル信号入力および出力端子。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の変調デジタル信号入力端子と、前記入力端
   子から入力された複数の変調デジタル信号から１つの信
   号を選択出力する入力信号選択手段と、周波数特性入力
   手段と、振幅入力手段と、前記周波数特性入力手段と前
   記振幅入力手段の両方あるいはいずれか一方と、入力さ
   れた周波数特性あるいは振幅値を表わす振幅変換係数あ
   るいは振幅変換係数をデジタル情報信号に変換する入力
   特性変換手段と、前記入力信号選択手段で出力された信
   号からオーディオ信号を復調するオーディオ信号復調手
   段と、この復調されたデジタルオーディオ信号と前記入
   力特性変換手段から出力されたデジタル情報信号を混合
   するデジタル信号混合手段と、この混合された信号を再
   びデジタル変調するデジタル信号変調手段と、前記デジ
   タル信号変調手段の出力を外部に出力する変調デジタル
   信号出力端子とを備えたことを特徴とするデジタルプリ
   アンプ。
2. （２）デジタルオーディオ信号とデジタル情報信号が混
   合変調された変調デジタル信号の入力端子と、入力され
   た変調デジタル信号からデジタルオーディオ信号とデジ
   タル情報信号を復調するデジタル信号復調手段と、前記
   デジタル情報信号から信号変換係数および振幅変換係数
   を求める制御振幅解読手段と、前記デジタル信号変換手
   段から出力されるオーディオ信号の周波数特性を変更す
   る信号変換手段と、前記信号変換手段から出力されるデ
   ジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル／アナロ
   グ変換手段と、前記デジタル／アナログ変換手段から出
   力されるオーディオ信号の振幅を変換する振幅変換手段
   と、前記振幅変換手段から出力される信号を増幅する電
   力増幅手段と、前記制御信号解読手段によって得られた
   信号変換係数および振幅変換係数を前記信号変換手段お
   よび前記振幅変換手段に設定する信号変換制御手段と、
   前記電力増幅手段によって電力増幅された信号を出力す
   るスピーカ駆動信号出力手段とを備えたことを特徴とす
   るデジタルパワーアンプ。
3. （３）請求項（２）記載のデジタルパワーアンプと、前
   記デジタルパワーアンプによって電力増幅された信号を
   高域および低域に分割する帯域分割手段と、前記帯域分
   割手段によって分割された高域信号を再生する高音用ス
   ピーカと、前記帯域分割手段によって低域信号を再生す
   る低音用スピーカとを備えたことを特徴とするアンプ内
   蔵スピーカシステム。