JPH0715248A - デジタルアンプ - Google Patents
デジタルアンプInfo
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- JPH0715248A JPH0715248A JP15085093A JP15085093A JPH0715248A JP H0715248 A JPH0715248 A JP H0715248A JP 15085093 A JP15085093 A JP 15085093A JP 15085093 A JP15085093 A JP 15085093A JP H0715248 A JPH0715248 A JP H0715248A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 19
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 101100426973 Caenorhabditis elegans ttr-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パルス符号変調されたデジタル音響信号をパ
ルス幅変調に変換した後、BTL回路を介してスピーカ
を駆動するデジタルアンプにおいて、BTL回路の各ス
イッチング素子の応答遅れ時間の差による歪みを抑え
る。 【構成】 コンパクトディスク再生装置27などからの
パルス符号変調されている音響信号を、変換器31にお
いてパルス幅変調に変換した後、コンプリメンタリ接続
された一対のFETTR1,TR2;TR3,TR4を
含む電力増幅器35で増幅してスピーカ38からアナロ
グ音響再生を行うにあたって、変換器31の変換データ
を補正部41において前記FETの応答遅れ時間に対応
して補正する。これによって、前記応答遅れ時間の差に
よる歪みの発生を抑えることができる。また、これらの
FETや、スピーカ38などの変更による仕様変更に対
しても変換器31を共用化することができ、低コスト化
を図ることができる。
ルス幅変調に変換した後、BTL回路を介してスピーカ
を駆動するデジタルアンプにおいて、BTL回路の各ス
イッチング素子の応答遅れ時間の差による歪みを抑え
る。 【構成】 コンパクトディスク再生装置27などからの
パルス符号変調されている音響信号を、変換器31にお
いてパルス幅変調に変換した後、コンプリメンタリ接続
された一対のFETTR1,TR2;TR3,TR4を
含む電力増幅器35で増幅してスピーカ38からアナロ
グ音響再生を行うにあたって、変換器31の変換データ
を補正部41において前記FETの応答遅れ時間に対応
して補正する。これによって、前記応答遅れ時間の差に
よる歪みの発生を抑えることができる。また、これらの
FETや、スピーカ38などの変更による仕様変更に対
しても変換器31を共用化することができ、低コスト化
を図ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ用のいわゆ
るパワーアンプや、プリメインアンプなどとして好適に
実施されるデジタルアンプに関し、さらに詳しくは、デ
ジタル音響信号をアナログ音響信号に変換することな
く、電力増幅してスピーカを駆動することができるデジ
タルアンプに関する。
るパワーアンプや、プリメインアンプなどとして好適に
実施されるデジタルアンプに関し、さらに詳しくは、デ
ジタル音響信号をアナログ音響信号に変換することな
く、電力増幅してスピーカを駆動することができるデジ
タルアンプに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、オーディオ用の記録媒体として、
コンパクトディスクやミニディスクなどの音響信号をパ
ルス符号変調してデジタル値で記録した記録媒体および
その再生装置が広く普及している。また、デジタル信号
処理の進歩によって、音質調整や残響音の付加などの信
号処理が、前記デジタル値を演算することによって行わ
れるようになってきている。
コンパクトディスクやミニディスクなどの音響信号をパ
ルス符号変調してデジタル値で記録した記録媒体および
その再生装置が広く普及している。また、デジタル信号
処理の進歩によって、音質調整や残響音の付加などの信
号処理が、前記デジタル値を演算することによって行わ
れるようになってきている。
【0003】図4は、上述のようなデジタル値の音響信
号を電力増幅する典型的な従来技術のデジタルアンプ1
の電気的構成を示すブロック図である。ラジオ受信機2
および磁気テープ再生装置3からのアナログ音響信号
は、それぞれ入力端子p1,p2を介して入力選択スイ
ッチ4に与えられている。この入力選択スイッチ4には
また、入力端子p3を介して、他の外部入力からのアナ
ログ音響信号が入力されている。前記入力選択スイッチ
4で選択されたアナログ音響信号は、アナログ/デジタ
ル変換器5においてパルス符号変調され、そのデジタル
値データは、デジタルシグナルプロセッサなどで実現さ
れる処理回路6に入力される。また、コンパクトディス
ク再生装置7からのデジタル音響信号は、入力端子p4
から入力選択スイッチ8に与えられ、この入力選択スイ
ッチ8で外部入力端子p5からの他の入力デジタル音響
信号と選択されて、前記処理回路6に入力される。
号を電力増幅する典型的な従来技術のデジタルアンプ1
の電気的構成を示すブロック図である。ラジオ受信機2
および磁気テープ再生装置3からのアナログ音響信号
は、それぞれ入力端子p1,p2を介して入力選択スイ
ッチ4に与えられている。この入力選択スイッチ4には
また、入力端子p3を介して、他の外部入力からのアナ
ログ音響信号が入力されている。前記入力選択スイッチ
4で選択されたアナログ音響信号は、アナログ/デジタ
ル変換器5においてパルス符号変調され、そのデジタル
値データは、デジタルシグナルプロセッサなどで実現さ
れる処理回路6に入力される。また、コンパクトディス
ク再生装置7からのデジタル音響信号は、入力端子p4
から入力選択スイッチ8に与えられ、この入力選択スイ
ッチ8で外部入力端子p5からの他の入力デジタル音響
信号と選択されて、前記処理回路6に入力される。
【0004】処理回路6は、キースイッチや押釦スイッ
チなどで実現される入力操作手段9への入力操作に応答
して、前記アナログ/デジタル変換器5または入力選択
スイッチ8で選択されたデジタル音響信号を演算処理し
て、たとえば音質調整や残響音の付加などの信号処理を
行うとともに、その処理出力が前記入力操作手段9から
の設定ボリウム値となるように信号処理を行い、変換器
11へ出力する。
チなどで実現される入力操作手段9への入力操作に応答
して、前記アナログ/デジタル変換器5または入力選択
スイッチ8で選択されたデジタル音響信号を演算処理し
て、たとえば音質調整や残響音の付加などの信号処理を
行うとともに、その処理出力が前記入力操作手段9から
の設定ボリウム値となるように信号処理を行い、変換器
11へ出力する。
【0005】前記変換器11は、オーバーサンプリング
部12と、Δ−Σ変換部13と、演算部14とを含んで
構成されている。オーバーサンプリング部12は、たと
えば44.1kHzまたは48kHzなどのサンプリン
グ周波数でパルス符号変調されているたとえば16ビッ
トの入力デジタル音響信号を、たとえば4倍や8倍のサ
ンプリング周波数にサンプリング変換を行う。このサン
プリング結果は、Δ−Σ変換部13において、たとえば
8ビット信号に変換された後、演算部14に入力され
る。
部12と、Δ−Σ変換部13と、演算部14とを含んで
構成されている。オーバーサンプリング部12は、たと
えば44.1kHzまたは48kHzなどのサンプリン
グ周波数でパルス符号変調されているたとえば16ビッ
トの入力デジタル音響信号を、たとえば4倍や8倍のサ
ンプリング周波数にサンプリング変換を行う。このサン
プリング結果は、Δ−Σ変換部13において、たとえば
8ビット信号に変換された後、演算部14に入力され
る。
【0006】前記演算部14は、2つのカウンタなどを
含んで構成され、前記オーバーサンプリングの周波数に
応答して、第1のカウンタがリセットされて、たとえば
オーバーサンプリング周波数の256倍の周波数でカウ
ント動作を開始し、立上がりタイミングを表すデータで
セットされているカウント値となると、その出力をハイ
レベルとする。前記第1のカウンタがカウント動作を終
了してその出力がハイレベルとなったタイミングで、第
2のカウンタがリセットされてカウント動作を開始し、
立下がりタイミングを表すデータでセットされたカウン
ト値となると、出力をローレベルとする。このようにし
て、変換部11において、パルス符号変調されているデ
ータがパルス幅変調に変換されて電力増幅器15へ出力
される。なお、電力増幅器15への出力は、前記パルス
幅変調されたデータに対応した相互に逆極性のNチャネ
ル出力とPチャネル出力とされ、それぞれラインh1,
h2を介して出力される。
含んで構成され、前記オーバーサンプリングの周波数に
応答して、第1のカウンタがリセットされて、たとえば
オーバーサンプリング周波数の256倍の周波数でカウ
ント動作を開始し、立上がりタイミングを表すデータで
セットされているカウント値となると、その出力をハイ
レベルとする。前記第1のカウンタがカウント動作を終
了してその出力がハイレベルとなったタイミングで、第
2のカウンタがリセットされてカウント動作を開始し、
立下がりタイミングを表すデータでセットされたカウン
ト値となると、出力をローレベルとする。このようにし
て、変換部11において、パルス符号変調されているデ
ータがパルス幅変調に変換されて電力増幅器15へ出力
される。なお、電力増幅器15への出力は、前記パルス
幅変調されたデータに対応した相互に逆極性のNチャネ
ル出力とPチャネル出力とされ、それぞれラインh1,
h2を介して出力される。
【0007】前記電力増幅器15は、駆動部16と、フ
ァイナル部17とを含んで構成されている。ファイナル
部17は、導電形式の相互に異なる2組の電界効果トラ
ンジスタ(以下、FETと略称する)tr1,tr3;
tr2,tr4を備えて構成されている。NPN形のF
ETtr1,tr3のドレインはハイレベルの電源ライ
ン+Bに接続され、またソースはPNP形のFETtr
2,tr4のソースにそれぞれ接続されている。FET
tr2,tr4のドレインは接地されている。また一対
のFETtr1,tr4の制御端子であるゲートには、
それぞれラインk1,k2を介して前記駆動部16から
の制御出力が与えられる。同様に、FETtr3,tr
2のゲートには、前記ラインk1,k2の制御出力が、
それぞれ反転バッファb1,b2で極性反転されて与え
られる。前記FETtr1,tr2の接続点はスピーカ
18の一方の端子に接続され、このスピーカ18の他方
の端子はFETtr3,tr4の接続点に接続されてい
る。
ァイナル部17とを含んで構成されている。ファイナル
部17は、導電形式の相互に異なる2組の電界効果トラ
ンジスタ(以下、FETと略称する)tr1,tr3;
tr2,tr4を備えて構成されている。NPN形のF
ETtr1,tr3のドレインはハイレベルの電源ライ
ン+Bに接続され、またソースはPNP形のFETtr
2,tr4のソースにそれぞれ接続されている。FET
tr2,tr4のドレインは接地されている。また一対
のFETtr1,tr4の制御端子であるゲートには、
それぞれラインk1,k2を介して前記駆動部16から
の制御出力が与えられる。同様に、FETtr3,tr
2のゲートには、前記ラインk1,k2の制御出力が、
それぞれ反転バッファb1,b2で極性反転されて与え
られる。前記FETtr1,tr2の接続点はスピーカ
18の一方の端子に接続され、このスピーカ18の他方
の端子はFETtr3,tr4の接続点に接続されてい
る。
【0008】したがって、前記演算部14からラインh
1を介するNチャネル用の出力がハイレベルであり、ラ
インh2を介するPチャネル用の出力がローレベルであ
るとき、駆動部16はラインk1にハイレベルの出力を
導出し、ラインk2にローレベルの出力を導出する。こ
れによってFETtr1,tr4が導通し、FETtr
2,tr3が遮断する。これに対して前記演算部14か
らのNチャネル用の出力がローレベルであり、Pチャネ
ル用の出力がハイレベルであるときには、駆動部16は
ラインk1をローレベルとし、ラインk2をハイレベル
とし、トランジスタtr1,tr4を遮断し、トランジ
スタtr2,tr3を導通する。このようにして、いわ
ゆるコンプリメンタリ接続されたFETtr1,tr
2;tr3,tr4に、プッシュプル動作を行わせる、
いわゆるバランスド・トランス・レス(以下、BTLと
略称する)回路を実現することができる。
1を介するNチャネル用の出力がハイレベルであり、ラ
インh2を介するPチャネル用の出力がローレベルであ
るとき、駆動部16はラインk1にハイレベルの出力を
導出し、ラインk2にローレベルの出力を導出する。こ
れによってFETtr1,tr4が導通し、FETtr
2,tr3が遮断する。これに対して前記演算部14か
らのNチャネル用の出力がローレベルであり、Pチャネ
ル用の出力がハイレベルであるときには、駆動部16は
ラインk1をローレベルとし、ラインk2をハイレベル
とし、トランジスタtr1,tr4を遮断し、トランジ
スタtr2,tr3を導通する。このようにして、いわ
ゆるコンプリメンタリ接続されたFETtr1,tr
2;tr3,tr4に、プッシュプル動作を行わせる、
いわゆるバランスド・トランス・レス(以下、BTLと
略称する)回路を実現することができる。
【0009】したがって、このようなBTL接続によっ
て、電源電圧+Bの2倍の電圧でスピーカ18を駆動す
ることができる。また、デジタル/アナログ変換を行う
ことなく,FETtr1〜tr4を常に飽和領域で使用
してスピーカ18を駆動するので、電力効率を向上する
ことができる。
て、電源電圧+Bの2倍の電圧でスピーカ18を駆動す
ることができる。また、デジタル/アナログ変換を行う
ことなく,FETtr1〜tr4を常に飽和領域で使用
してスピーカ18を駆動するので、電力効率を向上する
ことができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
たデジタルアンプ1において、演算部14からは、たと
えばサンプリング周期の1/4の周期w0毎に、高精度
な立上がりおよび立下がりタイミングで、図5(1)お
よび図5(2)でそれぞれ示されるNチャネルとPチャ
ネルとの駆動出力が電力増幅器15に出力される。
たデジタルアンプ1において、演算部14からは、たと
えばサンプリング周期の1/4の周期w0毎に、高精度
な立上がりおよび立下がりタイミングで、図5(1)お
よび図5(2)でそれぞれ示されるNチャネルとPチャ
ネルとの駆動出力が電力増幅器15に出力される。
【0011】しかしながら、NチャネルのFETtr
1,tr3と、PチャネルのFETtr2,tr4と
は、それぞれ図5(3)および図5(4)で示されるよ
うに、異なる長さの遅延時間w1,w2で応答遅れを生
じる。したがって演算部16からラインh1,h2へ高
精度な駆動出力が導出されていても、スピーカ18によ
る再生音響には歪みが生じることになる。
1,tr3と、PチャネルのFETtr2,tr4と
は、それぞれ図5(3)および図5(4)で示されるよ
うに、異なる長さの遅延時間w1,w2で応答遅れを生
じる。したがって演算部16からラインh1,h2へ高
精度な駆動出力が導出されていても、スピーカ18によ
る再生音響には歪みが生じることになる。
【0012】このような不具合を解消するためには、変
換器11を作成し直す必要がある。またスピーカ18の
種類を変更すると、インダクタンス成分の変化によって
前記遅延時間w1,w2が変化し、これによってもまた
変換器11を作成し直す必要があり、複数種類のスピー
カ18に対して該デジタルアンプ1を共用することは困
難である。
換器11を作成し直す必要がある。またスピーカ18の
種類を変更すると、インダクタンス成分の変化によって
前記遅延時間w1,w2が変化し、これによってもまた
変換器11を作成し直す必要があり、複数種類のスピー
カ18に対して該デジタルアンプ1を共用することは困
難である。
【0013】本発明の目的は、電力増幅手段のスイッチ
ング素子のスイッチング動作の遅れを容易に補正するこ
とができるデジタルアンプを提供することである。
ング素子のスイッチング動作の遅れを容易に補正するこ
とができるデジタルアンプを提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、パルス符号変
調されたデジタル音響信号を変換手段においてパルス幅
変調に変換した後、電力増幅手段のコンプリメンタリ接
続された一対のスイッチング素子の各制御端子に与え、
両スイッチング素子の相互に接続されている端子間から
の電力増幅された出力をスピーカに与え、前記デジタル
音響信号に対応したアナログ音響を再生するようにした
デジタルアンプにおいて、前記変換手段に関連して、パ
ルス幅変調されている変換手段の出力のパルス幅を、前
記各スイッチング素子のスイッチング動作の遅れ時間に
対応して補正する補正手段を設けることを特徴とするデ
ジタルアンプである。
調されたデジタル音響信号を変換手段においてパルス幅
変調に変換した後、電力増幅手段のコンプリメンタリ接
続された一対のスイッチング素子の各制御端子に与え、
両スイッチング素子の相互に接続されている端子間から
の電力増幅された出力をスピーカに与え、前記デジタル
音響信号に対応したアナログ音響を再生するようにした
デジタルアンプにおいて、前記変換手段に関連して、パ
ルス幅変調されている変換手段の出力のパルス幅を、前
記各スイッチング素子のスイッチング動作の遅れ時間に
対応して補正する補正手段を設けることを特徴とするデ
ジタルアンプである。
【0015】
【作用】本発明に従えば、コンパクトディスクやデジタ
ルオーディオテープの再生などによって得られたパルス
符号変調されたデジタル音響信号に対応した増幅された
アナログ音響をスピーカによって再生するにあたって、
前記パルス符号変調されているデジタル音響信号を変換
手段において、いわゆるΔ−Σ変換法などによってパル
ス幅変調に変換し、また電力増幅手段を、たとえばNチ
ャネルとPチャネルとのFETなどの一対のスイッチン
グ素子をコンプリメンタリ接続して、両スイッチング素
子の相互に接続されている端子間から前記スピーカへの
出力を導出するいわゆるBTL回路によって構成し、前
記変換手段からの出力を前記各スイッチング素子の制御
端子に与えることによって電源電圧の2倍の電圧でスピ
ーカを駆動する。
ルオーディオテープの再生などによって得られたパルス
符号変調されたデジタル音響信号に対応した増幅された
アナログ音響をスピーカによって再生するにあたって、
前記パルス符号変調されているデジタル音響信号を変換
手段において、いわゆるΔ−Σ変換法などによってパル
ス幅変調に変換し、また電力増幅手段を、たとえばNチ
ャネルとPチャネルとのFETなどの一対のスイッチン
グ素子をコンプリメンタリ接続して、両スイッチング素
子の相互に接続されている端子間から前記スピーカへの
出力を導出するいわゆるBTL回路によって構成し、前
記変換手段からの出力を前記各スイッチング素子の制御
端子に与えることによって電源電圧の2倍の電圧でスピ
ーカを駆動する。
【0016】前記変換手段と電力増幅手段との間には、
補正手段が設けられており、この補正手段は、パルス幅
変調されている変換手段の出力のパルス幅を前記各スイ
ッチング素子のスイッチング動作の遅れ時間に対応して
補正する。したがって、各スイッチング素子の制御入力
に対する応答遅れの時間が異なる場合であっても、その
遅れ時間の差を補正して、再生音響は、デジタル音響信
号に対応した歪みのない音響とすることができる。また
スピーカの交換や、スイッチング素子の変更による前記
遅れ時間の変化に対しても、補正手段による補正時間を
変更するだけで容易に対応することができ、複数の仕様
に対して変換手段を共用することができ、低コスト化を
図ることができる。
補正手段が設けられており、この補正手段は、パルス幅
変調されている変換手段の出力のパルス幅を前記各スイ
ッチング素子のスイッチング動作の遅れ時間に対応して
補正する。したがって、各スイッチング素子の制御入力
に対する応答遅れの時間が異なる場合であっても、その
遅れ時間の差を補正して、再生音響は、デジタル音響信
号に対応した歪みのない音響とすることができる。また
スピーカの交換や、スイッチング素子の変更による前記
遅れ時間の変化に対しても、補正手段による補正時間を
変更するだけで容易に対応することができ、複数の仕様
に対して変換手段を共用することができ、低コスト化を
図ることができる。
【0017】
【実施例】図1は、本発明の一実施例のデジタルアンプ
21の電気的構成を示すブロック図である。ラジオ受信
機22および磁気テープ再生装置23からのアナログ音
響信号は、それぞれ入力端子P1,P2を介して入力選
択スイッチ24に与えられている。この入力選択スイッ
チ24にはまた、入力端子P3を介して、他の外部入力
からのアナログ音響信号が入力される。前記入力選択ス
イッチ24で選択されたアナログ音響信号は、アナログ
/デジタル変換器25においてパルス符号変調され、そ
のデジタル値データは、デジタルシグナルプロセッサな
どで実現される処理回路26に入力される。また、コン
パクトディスク再生装置27からのデジタル音響信号
は、入力端子P4から入力選択スイッチ28に与えら
れ、この入力選択スイッチ28で外部入力端子P5から
の他の入力デジタル音響信号と選択されて、前記処理回
路26に入力される。
21の電気的構成を示すブロック図である。ラジオ受信
機22および磁気テープ再生装置23からのアナログ音
響信号は、それぞれ入力端子P1,P2を介して入力選
択スイッチ24に与えられている。この入力選択スイッ
チ24にはまた、入力端子P3を介して、他の外部入力
からのアナログ音響信号が入力される。前記入力選択ス
イッチ24で選択されたアナログ音響信号は、アナログ
/デジタル変換器25においてパルス符号変調され、そ
のデジタル値データは、デジタルシグナルプロセッサな
どで実現される処理回路26に入力される。また、コン
パクトディスク再生装置27からのデジタル音響信号
は、入力端子P4から入力選択スイッチ28に与えら
れ、この入力選択スイッチ28で外部入力端子P5から
の他の入力デジタル音響信号と選択されて、前記処理回
路26に入力される。
【0018】処理回路26は、キースイッチや押釦スイ
ッチなどで実現される入力操作手段29への入力操作に
応答して、前記アナログ/デジタル変換器25または入
力選択スイッチ28で選択されたデジタル音響信号を演
算処理して、たとえば音質調整や残響音の付加などの信
号処理を行うとともに、その処理出力が前記入力操作手
段29からの設定ボリウム値となるように信号処理を行
い、変換器31へ出力する。
ッチなどで実現される入力操作手段29への入力操作に
応答して、前記アナログ/デジタル変換器25または入
力選択スイッチ28で選択されたデジタル音響信号を演
算処理して、たとえば音質調整や残響音の付加などの信
号処理を行うとともに、その処理出力が前記入力操作手
段29からの設定ボリウム値となるように信号処理を行
い、変換器31へ出力する。
【0019】前記変換器31は、オーバーサンプリング
部32と、Δ−Σ変換部33と、演算部34とを含んで
構成されている。オーバーサンプリング部32は、たと
えば44.1kHzまたは48kHzなどのサンプリン
グ周波数でパルス符号変調されているたとえば16ビッ
トの入力デジタル音響信号を、たとえば4倍や8倍のサ
ンプリング周波数にサンプリング変換を行う。このサン
プリング結果は、Δ−Σ変換部33において、たとえば
8ビット信号に変換された後、演算部34に入力され
る。
部32と、Δ−Σ変換部33と、演算部34とを含んで
構成されている。オーバーサンプリング部32は、たと
えば44.1kHzまたは48kHzなどのサンプリン
グ周波数でパルス符号変調されているたとえば16ビッ
トの入力デジタル音響信号を、たとえば4倍や8倍のサ
ンプリング周波数にサンプリング変換を行う。このサン
プリング結果は、Δ−Σ変換部33において、たとえば
8ビット信号に変換された後、演算部34に入力され
る。
【0020】演算部34は、後述するように2つのカウ
ンタなどを含んで構成され、前記オーバーサンプリング
の周波数に応答して、前記立上がりタイミングから立下
がりタイミングまでの期間だけ、その出力をハイレベル
とする。このようにして、変換部31において、パルス
符号変調されているデータがパルス幅変調に変換されて
電力増幅器35へ出力される。なお、電力増幅器35へ
の出力は、前記パルス幅変調されたデータに対応した相
互に逆極性のNチャネル出力とPチャネル出力とされ、
それぞれラインH1,H2を介して出力される。
ンタなどを含んで構成され、前記オーバーサンプリング
の周波数に応答して、前記立上がりタイミングから立下
がりタイミングまでの期間だけ、その出力をハイレベル
とする。このようにして、変換部31において、パルス
符号変調されているデータがパルス幅変調に変換されて
電力増幅器35へ出力される。なお、電力増幅器35へ
の出力は、前記パルス幅変調されたデータに対応した相
互に逆極性のNチャネル出力とPチャネル出力とされ、
それぞれラインH1,H2を介して出力される。
【0021】前記電力増幅器35は、駆動部36と、フ
ァイナル部37とを含んで構成されている。ファイナル
部37は、導電形式の相互に異なる2組のFETTR
1,TR3;TR2,TR4を備えて構成されている。
NPN形のFETTR1,TR3のドレインはハイレベ
ルの電源ライン+Bに接続され、またソースはPNP形
のFETTR2,TR4のソースにそれぞれ接続されて
いる。FETTR2,TR4のドレインは、接地されて
いる。また一対のFETTR1,TR4の制御端子であ
るゲートには、それぞれラインK1,K2を介して前記
駆動部36からの制御出力が与えられる。同様に、FE
TTR3,TR2のゲートには、前記ラインK1,K2
の制御出力が、それぞれ反転バッファB1,B2で極性
反転されて与えられる。前記FETTR1,TR2の接
続点はスピーカ38の一方の端子に接続され、このスピ
ーカ38の他方の端子はFETTR3,TR4の接続点
に接続されている。
ァイナル部37とを含んで構成されている。ファイナル
部37は、導電形式の相互に異なる2組のFETTR
1,TR3;TR2,TR4を備えて構成されている。
NPN形のFETTR1,TR3のドレインはハイレベ
ルの電源ライン+Bに接続され、またソースはPNP形
のFETTR2,TR4のソースにそれぞれ接続されて
いる。FETTR2,TR4のドレインは、接地されて
いる。また一対のFETTR1,TR4の制御端子であ
るゲートには、それぞれラインK1,K2を介して前記
駆動部36からの制御出力が与えられる。同様に、FE
TTR3,TR2のゲートには、前記ラインK1,K2
の制御出力が、それぞれ反転バッファB1,B2で極性
反転されて与えられる。前記FETTR1,TR2の接
続点はスピーカ38の一方の端子に接続され、このスピ
ーカ38の他方の端子はFETTR3,TR4の接続点
に接続されている。
【0022】したがって、前記演算部34からラインH
1を介するNチャネル用の出力がハイレベルであり、ラ
インH2を介するPチャネル用の出力がローレベルであ
るとき、駆動部36はラインK1にハイレベルの出力を
導出し、ラインK2にローレベルの出力を導出する。こ
れによってFETTR1,TR4が導通し、FETTR
2,TR3が遮断する。これに対して前記演算部34か
らのNチャネル用の出力がローレベルであり、Pチャネ
ル用の出力がハイレベルであるときには、駆動部36は
ラインK1をローレベルとし、ラインK2をハイレベル
とし、トランジスタTR1,TR4を遮断し、トランジ
スタTR2,TR3を導通する。このようにして、いわ
ゆるコンプリメンタリ接続されたFETTR1,TR
2;TR3,TR4に、プッシュプル動作を行わせる、
いわゆるBTL回路を実現することができる。
1を介するNチャネル用の出力がハイレベルであり、ラ
インH2を介するPチャネル用の出力がローレベルであ
るとき、駆動部36はラインK1にハイレベルの出力を
導出し、ラインK2にローレベルの出力を導出する。こ
れによってFETTR1,TR4が導通し、FETTR
2,TR3が遮断する。これに対して前記演算部34か
らのNチャネル用の出力がローレベルであり、Pチャネ
ル用の出力がハイレベルであるときには、駆動部36は
ラインK1をローレベルとし、ラインK2をハイレベル
とし、トランジスタTR1,TR4を遮断し、トランジ
スタTR2,TR3を導通する。このようにして、いわ
ゆるコンプリメンタリ接続されたFETTR1,TR
2;TR3,TR4に、プッシュプル動作を行わせる、
いわゆるBTL回路を実現することができる。
【0023】したがって、このようなBTL接続によっ
て、電源電圧+Bの2倍の電圧でスピーカ38を駆動す
ることができる。また、デジタル/アナログ変換を行う
ことなく、FETTR1〜TR4を常に飽和領域で使用
してスピーカ38を駆動するので、電力効率を向上する
ことができる。
て、電源電圧+Bの2倍の電圧でスピーカ38を駆動す
ることができる。また、デジタル/アナログ変換を行う
ことなく、FETTR1〜TR4を常に飽和領域で使用
してスピーカ38を駆動するので、電力効率を向上する
ことができる。
【0024】図2は、上述のような変換器31における
Δ−Σ変換動作を説明するための波形図である。今、図
2(1)で示されるように所定の周期W0、たとえば4
4.1kHzまたは48kHz毎にレベルV1,V2,
…を表すパルス符号変調されたデータがオーバーサンプ
リング部32に入力されているとする。前記レベルは、
たとえば最大値V0までの100階調とし、レベルV1
を15、レベルV2を65とする。このようなデータを
前記周期W0の1/2である周期W1でオーバーサンプ
ルし、代わりにデータ数を1ビット減らして偶数だけの
50階調とすると、図2(2)で示されるように15を
表す前記レベルV1は、14を表すレベルV1aと、1
6を表すレベルV1bとに表した場合と等価である。
Δ−Σ変換動作を説明するための波形図である。今、図
2(1)で示されるように所定の周期W0、たとえば4
4.1kHzまたは48kHz毎にレベルV1,V2,
…を表すパルス符号変調されたデータがオーバーサンプ
リング部32に入力されているとする。前記レベルは、
たとえば最大値V0までの100階調とし、レベルV1
を15、レベルV2を65とする。このようなデータを
前記周期W0の1/2である周期W1でオーバーサンプ
ルし、代わりにデータ数を1ビット減らして偶数だけの
50階調とすると、図2(2)で示されるように15を
表す前記レベルV1は、14を表すレベルV1aと、1
6を表すレベルV1bとに表した場合と等価である。
【0025】このようにして、サンプリング周波数を上
昇してゆき、また階調表現を行うビット数を1ビットま
で低下した状態を前記周期W1の単位で考えると、図2
(3)で示されるようになる。この図2(3)から明ら
かなように、図2(2)におけるレベルV1a,V1
b;V2a,V2bがそれぞれ時間W1a,W1b;W
2a,W2bに変換され、こうして振幅を表すパルス符
号変調されたデータを、オーバーサンプリング部32お
よびΔ−Σ変換部33において時間を表すパルス幅変調
されたデータに変換する。
昇してゆき、また階調表現を行うビット数を1ビットま
で低下した状態を前記周期W1の単位で考えると、図2
(3)で示されるようになる。この図2(3)から明ら
かなように、図2(2)におけるレベルV1a,V1
b;V2a,V2bがそれぞれ時間W1a,W1b;W
2a,W2bに変換され、こうして振幅を表すパルス符
号変調されたデータを、オーバーサンプリング部32お
よびΔ−Σ変換部33において時間を表すパルス幅変調
されたデータに変換する。
【0026】なお、ノイズを抑えるために、出力が
「1」である期間W1a,W1b;W2a,W2bが、
前記周期W1の中央付近となるように、演算部34は以
下のように構成されている。また本発明では、従来技術
の項において図5を用いて説明したような、NPN形の
FETTR1,TR3と、PNP形のFETTR2,T
R4との応答タイミングのばらつきを補正するために、
演算部34に関連して補正部41が設けられている。
「1」である期間W1a,W1b;W2a,W2bが、
前記周期W1の中央付近となるように、演算部34は以
下のように構成されている。また本発明では、従来技術
の項において図5を用いて説明したような、NPN形の
FETTR1,TR3と、PNP形のFETTR2,T
R4との応答タイミングのばらつきを補正するために、
演算部34に関連して補正部41が設けられている。
【0027】図3は、演算部34および補正部41の具
体的構成を示すブロック図である。補正部41は、補正
値設定器43,44と、加算器45,46とを備えて構
成されている。補正値設定器43には、メーカで測定さ
れたFETTR1,TR3の立上がり(導通)時におけ
る遅れ時間に対応した補正値がストアされており、補正
値設定器44には、FETTR1,TR3の立下がり
(遮断)時における遅れ時間に対応した補正値がストア
されている。これらの補正値は、加算器45,46で、
Δ−Σ変換部33から出力され、前記図2(3)におい
て時刻t1で示される周期W1の開始タイミングからの
立上がりタイミングを表す7ビットのデータ、および時
刻t2で示される前記時刻t1から周期W1aの経過し
た立下がりタイミングを表す8ビットのデータのそれぞ
れに加減算される。
体的構成を示すブロック図である。補正部41は、補正
値設定器43,44と、加算器45,46とを備えて構
成されている。補正値設定器43には、メーカで測定さ
れたFETTR1,TR3の立上がり(導通)時におけ
る遅れ時間に対応した補正値がストアされており、補正
値設定器44には、FETTR1,TR3の立下がり
(遮断)時における遅れ時間に対応した補正値がストア
されている。これらの補正値は、加算器45,46で、
Δ−Σ変換部33から出力され、前記図2(3)におい
て時刻t1で示される周期W1の開始タイミングからの
立上がりタイミングを表す7ビットのデータ、および時
刻t2で示される前記時刻t1から周期W1aの経過し
た立下がりタイミングを表す8ビットのデータのそれぞ
れに加減算される。
【0028】なお、上述のように各周期W1において出
力がレベル「1」となる期間は、該周期W1のほぼ中央
付近に設定されるので、図2(1)で示される振幅が小
さくても、出力の立上がりタイミングは周期W1の中央
位置付近である。したがって出力が「1」となっている
期間は、最長でこの周期W1に対応して、この周期W1
をたとえば1/256するときには、8ビットだけ必要
であるのに対して、立上がりタイミングのデータは、周
期W1の中央位置付近までカウントすることができる7
ビットで実現することができる。したがって、補正され
た立上がりデータは演算部34の7ビットのカウンタ4
7に与えられ、また立下がりデータは8ビットのカウン
タ48に与えられる。
力がレベル「1」となる期間は、該周期W1のほぼ中央
付近に設定されるので、図2(1)で示される振幅が小
さくても、出力の立上がりタイミングは周期W1の中央
位置付近である。したがって出力が「1」となっている
期間は、最長でこの周期W1に対応して、この周期W1
をたとえば1/256するときには、8ビットだけ必要
であるのに対して、立上がりタイミングのデータは、周
期W1の中央位置付近までカウントすることができる7
ビットで実現することができる。したがって、補正され
た立上がりデータは演算部34の7ビットのカウンタ4
7に与えられ、また立下がりデータは8ビットのカウン
タ48に与えられる。
【0029】カウンタ47,48は、前記周期W1毎の
Δ−Σ変換部33からの同期信号に応答して、該周期W
1当り256個のパルスを発生するクロック信号源50
からのクロックパルスのカウント動作を行うことができ
る。カウンタ47は、前記同期信号に応答してリセット
され、前記クロックパルスのカウント値が加算器45に
よって設定された値となると、フリップフロップ49へ
セット信号を出力するとともに、カウンタ48にスター
ト信号を出力する。これによってカウンタ48はカウン
ト動作を開始し、前記加算器46によって設定されたカ
ウント値となると、前記フリップフロップ49へリセッ
ト出力を導出する。フリップフロップ49は、セットさ
れている期間だけレベル「1」の出力を導出する。この
ようにして、前記Δ−Σ変換部33からのデータに対応
した出力の立上がりおよび立下がりタイミングを、補正
値設定器43,44に設定されている補正値でそれぞれ
補正することができる。
Δ−Σ変換部33からの同期信号に応答して、該周期W
1当り256個のパルスを発生するクロック信号源50
からのクロックパルスのカウント動作を行うことができ
る。カウンタ47は、前記同期信号に応答してリセット
され、前記クロックパルスのカウント値が加算器45に
よって設定された値となると、フリップフロップ49へ
セット信号を出力するとともに、カウンタ48にスター
ト信号を出力する。これによってカウンタ48はカウン
ト動作を開始し、前記加算器46によって設定されたカ
ウント値となると、前記フリップフロップ49へリセッ
ト出力を導出する。フリップフロップ49は、セットさ
れている期間だけレベル「1」の出力を導出する。この
ようにして、前記Δ−Σ変換部33からのデータに対応
した出力の立上がりおよび立下がりタイミングを、補正
値設定器43,44に設定されている補正値でそれぞれ
補正することができる。
【0030】なお、この図3で示される構成は、前述の
ラインH1,H2のそれぞれに対応して、実際には2組
設けられており、前記演算部34からの立上がりおよび
立下がりを表すデータに対応して、一方の組からはライ
ンH1に補正されたNチャネル用の制御出力が導出さ
れ、他方の組からはラインH2に補正されたPチャネル
用の制御出力が導出される。
ラインH1,H2のそれぞれに対応して、実際には2組
設けられており、前記演算部34からの立上がりおよび
立下がりを表すデータに対応して、一方の組からはライ
ンH1に補正されたNチャネル用の制御出力が導出さ
れ、他方の組からはラインH2に補正されたPチャネル
用の制御出力が導出される。
【0031】したがって、スピーカ38から再生される
音響は、処理回路26で演算処理されたデジタル音響信
号を忠実にアナログに再現し、増幅されたものとするこ
とができる。またこれによって、ファイナル部37の、
特にFETTR1〜TR4の変更やスピーカ38の変更
などに対しても、補正値設定器43,44内の補正値を
変更するだけでよく、このような仕様の変更に対して変
換器31を共用することができ、低コスト化を図ること
ができる。
音響は、処理回路26で演算処理されたデジタル音響信
号を忠実にアナログに再現し、増幅されたものとするこ
とができる。またこれによって、ファイナル部37の、
特にFETTR1〜TR4の変更やスピーカ38の変更
などに対しても、補正値設定器43,44内の補正値を
変更するだけでよく、このような仕様の変更に対して変
換器31を共用することができ、低コスト化を図ること
ができる。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、パルス符
号変調されたデジタル音響信号を、パルス幅変調に変換
した後、コンプリメンタリ接続されている一対のスイッ
チング素子の制御端子に与え、両スイッチング素子の相
互に接続されている端子間からスピーカへの出力を導出
するBTL回路を用いるデジタルアンプにおいて、パル
ス幅変調に変換された変換手段の出力のパルス幅を、ス
イッチング素子のスイッチング動作の遅れ時間に対応し
て補正するので、各スイッチング素子の応答遅れ時間が
異なる場合であっても、入力されたデジタル音響信号に
対応したアナログ音響を歪みなく再生することができ
る。
号変調されたデジタル音響信号を、パルス幅変調に変換
した後、コンプリメンタリ接続されている一対のスイッ
チング素子の制御端子に与え、両スイッチング素子の相
互に接続されている端子間からスピーカへの出力を導出
するBTL回路を用いるデジタルアンプにおいて、パル
ス幅変調に変換された変換手段の出力のパルス幅を、ス
イッチング素子のスイッチング動作の遅れ時間に対応し
て補正するので、各スイッチング素子の応答遅れ時間が
異なる場合であっても、入力されたデジタル音響信号に
対応したアナログ音響を歪みなく再生することができ
る。
【0033】また、スピーカやスイッチング素子などの
仕様の変更による前記遅れ時間の変化に対しても、変換
手段を変更することなく容易に対応することができ、変
換手段を共用化し、低コスト化を図ることができる。
仕様の変更による前記遅れ時間の変化に対しても、変換
手段を変更することなく容易に対応することができ、変
換手段を共用化し、低コスト化を図ることができる。
【図1】本発明の一実施例のデジタルアンプ21の電気
的構成を示すブロック図である。
的構成を示すブロック図である。
【図2】前記デジタルアンプ21における音響信号のパ
ルス符号変調からパルス幅変調への変換動作を説明する
ための波形図である。
ルス符号変調からパルス幅変調への変換動作を説明する
ための波形図である。
【図3】演算部34およびそれに関連して設けられてい
る補正部41のブロック図である。
る補正部41のブロック図である。
【図4】従来技術のデジタルアンプ1の電気的構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図5】前記デジタルアンプ1のファイナル部17にお
けるFETtr1,tr3;tr2,tr4の応答遅れ
を説明するための波形図である。
けるFETtr1,tr3;tr2,tr4の応答遅れ
を説明するための波形図である。
21 デジタルアンプ 25 アナログ/デジタル変換器 27 コンパクトディスク再生装置 31 変換器 32 オーバーサンプリング部 33 Δ−Σ変換部 34 演算部 35 電力増幅器 36 駆動部 37 ファイナル部 38 スピーカ 41 補正部 43,44 補正値設定器 45,46 加算器 47,48 カウンタ
Claims (1)
- 【請求項1】 パルス符号変調されたデジタル音響信号
を変換手段においてパルス幅変調に変換した後、電力増
幅手段のコンプリメンタリ接続された一対のスイッチン
グ素子の各制御端子に与え、両スイッチング素子の相互
に接続されている端子間からの電力増幅された出力をス
ピーカに与え、前記デジタル音響信号に対応したアナロ
グ音響を再生するようにしたデジタルアンプにおいて、 前記変換手段に関連して、パルス幅変調されている変換
手段の出力のパルス幅を、前記各スイッチング素子のス
イッチング動作の遅れ時間に対応して補正する補正手段
を設けることを特徴とするデジタルアンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15085093A JPH0715248A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | デジタルアンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15085093A JPH0715248A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | デジタルアンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0715248A true JPH0715248A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15505747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15085093A Withdrawn JPH0715248A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | デジタルアンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715248A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003096527A1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-20 | Sony Corporation | Power amplification device |
| JP2004194335A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Dialog Semiconductor Gmbh | D級増幅器の重心補償 |
| JP2006528475A (ja) * | 2003-05-12 | 2006-12-14 | ディー2オーディオ コーポレイション | スタガ出力を伴う多重チャネルパルス幅変調音響を提供するシステム及び装置 |
| JP2009105703A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Yamaha Corp | 信号生成装置およびd級増幅装置 |
| JP2011188299A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Sharp Corp | デジタルアンプ、da変換器、増幅方法、変換方法 |
| JP6293951B1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-03-14 | 中田 宏 | 音声再生装置 |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP15085093A patent/JPH0715248A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003096527A1 (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-20 | Sony Corporation | Power amplification device |
| US7132884B2 (en) | 2002-05-13 | 2006-11-07 | Sony Corporation | Power amplification device |
| CN100433547C (zh) * | 2002-05-13 | 2008-11-12 | 索尼株式会社 | 功率放大装置 |
| KR101028391B1 (ko) * | 2002-05-13 | 2011-04-13 | 소니 주식회사 | 전력증폭장치 |
| JP2004194335A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Dialog Semiconductor Gmbh | D級増幅器の重心補償 |
| JP2006528475A (ja) * | 2003-05-12 | 2006-12-14 | ディー2オーディオ コーポレイション | スタガ出力を伴う多重チャネルパルス幅変調音響を提供するシステム及び装置 |
| JP2009105703A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Yamaha Corp | 信号生成装置およびd級増幅装置 |
| JP2011188299A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Sharp Corp | デジタルアンプ、da変換器、増幅方法、変換方法 |
| JP6293951B1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-03-14 | 中田 宏 | 音声再生装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |