スピーカー用増幅器およびこれを用いたスピーカーシステム
【課題】 車載用の音響再生のためのスピーカーを駆動するスピーカー用増幅器、および、これを用いて構成したスピーカーシステムに関し、ユーザーの接続作業が容易で、ノイズや異音が生じることがなく良好な音声再生が可能なスピーカー用増幅器、およびこれを用いたスピーカーシステムを提供する。
【解決手段】 本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替える。
【解決手段】 本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用の音響再生のためのスピーカーを駆動するスピーカー用増幅器、および、これを用いて構成したスピーカーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の音響再生システムにおいては、音響特性を改善するために増幅器を含むスピーカーシステムが付加されることがある。増幅器を含むスピーカーシステムとは、代表的には、低音域を再生するためのアンプ内蔵サブウーファーである。図３は、音響再生システム２を構成するヘッドユニット３およびスピーカー４と、従来のアンプ内蔵サブウーファー２０との接続を説明する図である。アンプ内蔵サブウーファー２０は、プリアンプ２１と、メインアンプ２２と、スピーカー２３とを含む。アンプ内蔵サブウーファー２０は音声信号を入力する入力端子を備え、ヘッドユニット３のディスクプレーヤー３１等のライン出力信号端子３３に対応するラインレベル入力端子２５と、スピーカー４を駆動するヘッドユニット３のアンプ部３２の出力信号端子３４に対応するスピーカーレベル入力端子２６とを備える。つまり、接続する機器の音声出力信号の信号レベルが大きく異なるため、アンプ内蔵サブウーファー２０には、ラインレベル入力端子２５とスピーカーレベル入力端子２６という専用の２組の入力端子を用意し、プリアンプ２１がそれぞれに対応した所定の増幅ゲインを与えるように設計される。
【０００３】
図４は、従来のアンプ内蔵サブウーファー２０の入力端子２５および２６と、プリアンプ２１と、を説明する図である。具体的には、入力端子２５はピンプラグが接続可能な端子であり、入力端子２６はスピーカー用電線が接続可能な端子である。このアンプ内蔵サブウーファー２０は、ラインレベル入力端子２５とスピーカーレベル入力端子２６のどちらを選択するかを切り替える切替スイッチを備えず、プリアンプ２１のそれぞれに対応したプリアンプ回路部分の出力を混合して、メインアンプ２２へ出力する。ユーザーがこのアンプ内蔵サブウーファー２０を音響再生システムに接続する際には、ラインレベル入力端子２５かスピーカーレベル入力端子２６かのいずれかに音声信号を入力するだけでよい、という利便性がある。
【０００４】
しかしながら、多くの場合使用されるスピーカーレベル入力端子２６に接続がされたときには、増幅ゲインが大きく設定される他方のラインレベル入力端子２５のプリアンプ出力にノイズが混入し、その結果、アンプ内蔵サブウーファー２０のＳ／Ｎ特性が悪化する問題がある。この問題を回避するためには、ラインレベル入力端子２５にショートピンを結合する、もしくは、ラインレベル入力端子２５を、入力を切断するスイッチ付きの入力端子に変更する、等の対策が必要になる。これらの対策が行われないときには、ラインレベル入力端子２５に異物が接触すると大きなポップ音が出る等の不具合を生じることがある。
【０００５】
また、車載用の音響再生システムを構成する増幅器には、車両のバッテリーを電源とするＢＴＬ（Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｌｅｓｓ）増幅器が使用される。ＢＴＬ増幅器からスピーカーへ供給される音声信号には、直流電源に基づく直流電圧が重畳されるので、従来の車載用の音響再生システムに付加する機器には、ＢＴＬ増幅器の動作オン／オフの検知をこの直流電圧を検知することにより行うものがある。例えば、ＢＴＬ増幅器を含むヘッドアンプ出力に重畳する直流電圧を検知することにより、接続されるパワーアンプ装置の動作オン／オフが切り替わる（特許文献１）。また、ＢＴＬ出力か非ＢＴＬ出力かを判定して、判定に応じて増幅器の回路構成をＢＴＬ出力もしくは非ＢＴＬ出力のいずれかに対応するように切り替えるものがある（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８９９８６号公報 （第２図）
【特許文献２】実開昭６１−５７７０８号公報 （第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、車載用の音響再生のためのスピーカーを駆動するスピーカー用増幅器、および、これを用いて構成したスピーカーシステムに関し、ユーザーの接続作業が容易で、ノイズや異音が生じることがなく良好な音声再生が可能なスピーカー用増幅器、およびこれを用いたスピーカーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替える。
【０００９】
好ましくは、本発明のスピーカー用増幅器は、検出回路は基準直流電圧値を有し、検出した直流電圧値が基準直流電圧値以上である場合に、基準直流電圧値未満である場合よりも、プリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与える。
【００１０】
さらに好ましくは、本発明のスピーカー用増幅器は、外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、基準直流電圧値が、直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定される。
【００１１】
さらに好ましくは、本発明のスピーカー用増幅器は、外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、基準直流電圧値が、直流電源電圧の１／２の値に設定される。
【００１２】
また、本発明のスピーカーシステムは、上記のいずれかに記載のスピーカー用増幅器と、プリアンプ回路の出力信号を増幅するメインアンプ回路と、メインアンプ回路に接続するスピーカーと、を備える。
【００１３】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１４】
本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備えている。このスピーカー用増幅器を備える本発明のスピーカーシステムは、プリアンプ回路の出力信号を増幅するメインアンプ回路と、スピーカー用増幅器のメインアンプ回路に接続するスピーカーを備えるので、このスピーカーからは音声信号が再生される。
【００１５】
入力端子に入力される入力音声信号の信号レベルに対応して、プリアンプ回路は所定の増幅ゲインで入力音声信号を増幅し、メインアンプ回路へ出力する。入力音声信号の信号レベルは、ラインレベル入力時は約１０〜２００ｍＶｒｍｓ程度であり、一方で、スピーカーレベル入力時は約１〜２０Ｖｒｍｓ程度であるので、スピーカーレベル入力時には、ラインレベル入力時よりもプリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定する。
【００１６】
ここで、入力端子に入力される入力音声信号が、ディスクプレーヤー等の車載用機器からの信号レベルが小さいラインレベル入力である場合には、入力音声信号は直流電圧が重畳されていない。一方で、入力端子に入力される入力音声信号が、車載用のＢＴＬ増幅器からスピーカーへ供給されるスピーカーレベル入力である場合には、信号レベルは大きく、入力音声信号には直流電圧が重畳されている。この直流電圧は、車載用のＢＴＬ増幅器へ供給されている外部直流電源に基づいているので、スピーカー用増幅器の検出回路は、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替えることができる。
【００１７】
つまり、本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号に重畳する直流電圧の検出により、プリアンプ回路の増幅ゲインを自動的に切り替えることができる。検出回路は基準直流電圧値を有し、検出した直流電圧値が基準直流電圧値以上である場合に、基準直流電圧値未満である場合よりも、プリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与える。例えば、ゲイン切替制御信号を受けたプリアンプ回路は、入力信号がスピーカーレベル入力であるとしてプリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定し、ゲイン切替制御信号を受けなければ入力信号がラインレベル入力であるとしてプリアンプ回路の増幅ゲインを高く設定する。その結果、入力信号がラインレベル入力であろうと、スピーカーレベル入力であろうと、所定の増幅ゲインに設定されるので、適切な信号レベルに増幅されてメインアンプ回路へ出力され、良好な音声再生が可能となる。
【００１８】
検出回路の基準直流電圧値は、外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備える場合には、直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定され、好ましくは、直流電源電圧の１／２の値に設定される。入力音声信号に重畳する直流電圧は、車載用のＢＴＬ増幅器へ供給されている外部電源の約１／２の値であり、本発明のスピーカー増幅回路にも同一の外部電源から電源が供給されているからである。したがって、基準直流電圧値がこの範囲であれば、ほぼ自動的に入力信号の信号レベルに応じたプリアンプ回路の増幅ゲインを設定できる。
【００１９】
また、入力信号がラインレベル入力かスピーカーレベル入力かに関わらず、プリアンプ回路の増幅ゲインを自動的に切り替えることができるので、それぞれに対応した別個の入力端子を設ける必要が無くなり、ユーザーの接続作業が容易になる。加えて、プリアンプ回路が統一されるので、使用していないプリアンプ回路に起因する従来のようなノイズや異音が生じることがなく、良好な音声再生が可能になる。別個の入力端子を省略することができるので、端子に異物が接触することを原因とする大きなポップ音が出る等の不具合も生じず、またショートピン等の付属部品を設ける必要がない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のスピーカー用増幅器は、ユーザーの接続作業が容易で、ノイズや異音が生じることがなく良好な音声再生が可能なスピーカーシステムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のスピーカー用増幅器は、ユーザーの接続作業が容易で、ノイズや異音が生じることがなく良好な音声再生が可能なスピーカーシステムを提供するという目的を、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替えることにより、実現した。
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器およびこれを用いたスピーカーシステムについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムについて説明する図であり、本実施例では、スピーカーシステムはアンプ内蔵サブウーファー１０である。アンプ内蔵サブウーファー１０は、ヘッドユニット３およびスピーカー４とから構成される音響再生システム１に接続されて、音声信号の低域成分（例えば約３００Ｈｚ以下）を再生する。この音響再生システム１は車載用のオーディオシステムであり、音響再生システム１を構成するヘッドユニット３およびアンプ内蔵サブウーファー１０には、車両のバッテリーからなる直流電源５から直流電圧ＶＣＣがそれぞれ供給されている。直流電源５の直流電圧ＶＣＣは正の直流電圧であり、電源＋１２Ｖもしくは＋２４Ｖが多用される。なお、本実施例では、音声信号のチャンネルが一つのみ（つまり、モノラル信号）の場合が図示されているが、音声信号がモノラルの場合に限らず、左右信号を含むステレオ信号の場合には、音声信号チャンネル数に応じた再生チャンネルを設けてもよい。また、再生帯域が低音成分の場合には、アンプ内蔵サブウーファー１０は、ステレオ信号を混合してモノラル信号としてもよい。
【００２４】
ヘッドユニット３は、ディスクプレーヤー３１と、ＢＴＬアンプ３２とを含み、ディスクプレーヤー３１の出力信号ＶＬを出力するライン出力信号端子３３と、スピーカー４を駆動するＢＴＬアンプ３２の出力信号ＶＨを出力するスピーカー出力信号端子３４を備える。例えば、ライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬのレベルは、約１０〜２００ｍＶｒｍｓであり、一方で、スピーカー出力信号端子３４からの出力信号のレベルは、約１〜２０Ｖｒｍｓである。ここで、ディスクプレーヤー３１の出力信号ＶＬは直流成分を含まないが、ＢＴＬアンプ３２からの出力信号ＶＨにはＢＴＬアンプ３２へ供給されている電源電圧ＶＣＣの約１／２の値の直流電圧が重畳されている。例えば、直流電源５からの直流電圧ＶＣＣが＋１２Ｖの場合には、約６Ｖの直流電圧がＢＴＬアンプ３２からの出力信号ＶＨに含まれている。
【００２５】
アンプ内蔵サブウーファー１０は、プリアンプ１１と、メインアンプ１２と、スピーカー１３とを含み、直流電圧ＶＣＣが供給される直流電源入力端子１４と、音声信号が入力される入力端子１５を備える。プリアンプ１１に接続する入力端子１５には、ヘッドユニット３のディスクプレーヤー３１等のライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬ、もしくは、スピーカー４を駆動するヘッドユニット３のアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨのいずれかが入力される。メインアンプ１２には、プリアンプ１１からの出力信号が接続され、音声信号の低域信号のみを通過させるローパスフィルター（図示しない）およびスピーカー１３への出力電圧を制御するボリューム（図示しない）が含まれる。
【００２６】
図２は、アンプ内蔵サブウーファー１０の入力端子１５と、プリアンプ１１と、を説明する図である。プリアンプ１１は、後述するプリアンプ回路Ｐと、検出回路Ｋを含む。入力端子１５は、端子１５１と端子１５２との組から構成され、端子１５１と端子１５２は、それぞれコンデンサＣ１およびＣ２を介して、プリアンプ回路Ｐに接続する。コンデンサＣ１およびＣ２により入力信号の低域ノイズ成分は除去され、音声信号成分のみがプリアンプ回路Ｐに入力される。プリアンプ回路Ｐの出力は、プリアンプ１１の出力としてメインアンプ１２に接続される。なお、図２において、直流電源５からプリアンプ１１へ供給される直流電圧ＶＣＣを入力する端子は、省略されている。
【００２７】
プリアンプ回路Ｐは、直流電圧ＶＣＣが供給されるオペアンプＯＰ１と、ＦＥＴ１ならびにＦＥＴ２を含む。プリアンプ回路Ｐは、コンデンサＣ１に接続する抵抗Ｒ１１と、コンデンサＣ２に接続する抵抗Ｒ１２と、抵抗Ｒ１１およびオペアンプＯＰ１の入力に接続する抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ１２およびオペアンプＯＰ１の他方の入力に接続する抵抗Ｒ２２と、抵抗Ｒ２１およびオペアンプＯＰ１の出力に接続する抵抗Ｒ３１と、抵抗Ｒ２２および直流電圧ＶＣＣの２分の１の電圧が供給される端子に接続する抵抗Ｒ３２と、オペアンプＯＰ１の出力に接続する抵抗Ｒ４１と、から構成される。抵抗Ｒ３１にはＦＥＴ１のドレインおよびソースが、抵抗Ｒ３２にはＦＥＴ２のドレインおよびソースが、並列に接続され、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートは、検出回路Ｋに接続される。つまり、プリアンプ回路Ｐは、入力信号の信号レベルに応じて所定のゲインで入力信号を増幅するゲイン切替手段を備え、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートには、検出回路Ｋからゲイン切替制御信号が与えられる。
【００２８】
検出回路Ｋは、端子１５１と端子１５２のいずれかと接続する抵抗Ｒ５１およびＲ５２ならびにコンデンサＣ３およびＣ４から構成されるローパスフィルターと、このローパスフィルターにその入力が接続されるオペアンプＯＰ２と、オペアンプＯＰ２の他方の入力に接続する抵抗Ｒ６１およびＲ６２と、オペアンプＯＰ２の出力に接続する抵抗Ｒ６３およびＲ６４と、Ｒ６４に接続するダイオードＤ１およびＤ２と、コンデンサＣ５と、から構成される。抵抗Ｒ６１ならびにＲ６３は電源電圧ＶＣＣに接続され、コンデンサＣ４およびＣ５ならびに抵抗Ｒ６２は、接地される。ダイオードＤ１ならびにＤ２は、プリアンプ回路ＰのＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートに接続し、ゲイン切替制御信号をＦＥＴ１およびＦＥＴ２に与える。なお、抵抗Ｒ６１およびＲ６２は、抵抗値が等しく設定される。
【００２９】
検出回路Ｋには、端子１５１と端子１５２のいずれか（図２の場合は端子１５２である。）から入力信号が入力される。検出回路Ｋのローパスフィルターは入力信号の直流電圧成分を出力し、オペアンプＯＰ２に入力する。電源電圧ＶＣＣ（＋１２Ｖ）は、抵抗値の等しい抵抗Ｒ６１およびＲ６２により等しく分圧されて、オペアンプＯＰ２の他方の入力に入力される。したがって、オペアンプＯＰ２は、外部からの電源電圧ＶＣＣの１／２の値である基準直流電圧（＋６Ｖ）と、入力信号の直流電圧成分とを比較して、その出力からゲイン切替制御信号を出力する。例えば、検出回路Ｋは、入力信号が直流電圧を含まない出力信号ＶＬの場合には、増幅ゲインを高く設定するゲイン切替制御信号：ＧＨを出力し、直流電圧＋６Ｖが重畳されている出力信号ＶＨの場合には、増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号ＧＬを出力する。ここで、ゲイン切替制御信号は、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２をＯＮにするのに十分な電圧であればよく、例えば、ＧＨ：約５ＶもしくはＧＬ：約０Ｖの直流電圧値を持つ直流電圧信号である。
【００３０】
プリアンプ回路Ｐは、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートに、検出回路Ｋからのゲイン切替制御信号：ＧＨが与えられた場合には、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２が抵抗Ｒ３１および抵抗Ｒ３２をバイパスして、増幅ゲインを切り替える。つまり、プリアンプ回路Ｐのゲイン切替手段は、検出回路Ｋからのゲイン切替制御信号ＧＨもしくはＧＬを受けて、ゲイン切替制御信号ＧＨであれば（すなわち、入力信号がライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬであれば）増幅率の高いハイゲインで増幅し、ゲイン切替制御信号ＧＬであれば（すなわち、入力信号がアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨであれば）増幅率の低いローゲインで増幅するように、プリアンプ回路Ｐのゲインを切り替える。なお、プリアンプ回路Ｐの増幅ゲインは、ハイゲイン時は（Ｒ２１＋Ｒ３１）／Ｒ１１に比例し、ローゲイン時は（Ｒ２１）／Ｒ１１に比例する。
【００３１】
プリアンプ回路Ｐの増幅率は、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２の値の組み合わせにより設定される。プリアンプ回路Ｐのハイゲイン時とローゲイン時のゲインの差は、入力される信号レベルの差により設定される。具体的には、例えば、直流電圧を含まない出力信号ＶＬのレベルが約１００ｍＶｒｍｓであり、一方で、電源電圧＋１２Ｖの約１／２の値の直流電圧＋６Ｖが重畳されている出力信号ＶＨのレベルが約１Ｖｒｍｓである場合には、プリアンプ回路Ｐの増幅率は、入力される信号レベルの差に基づいて、ローゲインの場合（つまり出力信号ＶＨのとき）よりもハイゲインの場合（つまり出力信号ＶＬのとき）の方が約２０ｄＢ高く設定される。また、例えば、Ｒ１１＝Ｒ１２＝３３ｋΩ、Ｒ２１＝Ｒ２２＝５．１ｋΩ、Ｒ３１＝Ｒ３２＝１００ｋΩのとき、ハイゲイン時とローゲイン時の増幅ゲインの差は、約２６ｄＢに設定される。
【００３２】
検出回路Ｋにおいて、基準直流電圧値が外部からの電源電圧ＶＣＣの１／２の値である場合には、検出回路Ｋのローパスフィルターから出力された入力信号の直流電圧の値が基準直流電圧値以上になれば、入力信号は直流電圧が重畳された信号ＶＨであることを検出し、また、検出回路Ｋのローパスフィルターから出力された入力信号の直流電圧の値が基準直流電圧値未満になれば、入力信号は直流電圧が重畳されていない信号ＶＬであることを検出する。電源電圧ＶＣＣの１／２の値とする基準直流電圧値は、電源電圧ＶＣＣが変動する場合に備えて幅を持たせ、直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定してもよい。例えば、直流電源電圧が＋１２Ｖの場合、基準直流電圧値は＋５．４Ｖ以上、＋６．６Ｖ以下に設定してもよい。
【００３３】
つまり、基準直流電圧値の±１０％の範囲の直流電圧値以上の直流電圧値を入力信号から検出した場合には、入力信号がアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨと判断し、基準電圧の±１０％の範囲の直流電圧値未満の直流電圧値を入力信号から検出した場合には、入力信号がライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬと判断するように設定する。具体的には、検出回路Ｋの抵抗Ｒ６１およびＲ６２の値を設定することにより、基準直流電圧値を直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定する。例えば、基準直流電圧値を直流電源電圧の９／２０とする場合にはＲ６１とＲ６２との抵抗値の比を１１：９に、基準直流電圧値を直流電源電圧の１１／２０とする場合にはＲ６１とＲ６２との抵抗値の比を９：１１にすればよい。
【００３４】
例えば、アンプ内蔵サブウーファー１０の入力端子１５への接続がユーザーにより変更されて、プリアンプ１１の検出回路Ｋがゲイン切替制御信号を出力した場合には、プリアンプ回路Ｐの増幅ゲインは大きく変化するので、抵抗Ｒ６４およびコンデンサＣ５から構成されるローパスフィルターを、増幅ゲインが徐々に変化するように、又は増幅ゲインをしばらく保持するようにしてもよい。
【００３５】
実施例のアンプ内蔵サブウーファー１０の場合には、入力端子１５に、ヘッドユニット３のディスクプレーヤー３１等のライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬが入力されても、スピーカー４を駆動するヘッドユニット３のアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨが入力されても、パワーアンプ１２およびスピーカー１３へ供給される出力信号レベルは変わらない。したがって、アンプ内蔵サブウーファー１０から再生される音声信号の信号レベルは、音響再生システム１との接続の違いによっても変わることがなく、ユーザーの接続作業が容易になる。また、それぞれに対応した別個の入力端子を設ける必要が無くなり、従来のようなノイズや異音が生じることがなく、ショートピン等の付属部品を設ける必要がない。
【００３６】
本発明のアンプ内蔵サブウーファーに含まれるスピーカー用増幅器のプリアンプ１１は、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路Ｋと、検出回路Ｋから出力されたゲイン切替制御信号に基づいて増幅ゲインを切り替えて入力音声信号を増幅するプリアンプ回路Ｐを含んでいればよく、検出回路Ｋおよびプリアンプ回路Ｐは上記実施例に限定されない。ゲインの切替は、ＦＥＴに限らず他のスイッチ素子を使用してもよい。本発明のスピーカー用増幅器の検出回路Ｋは、検出した直流電圧値が基準直流電圧値以上である場合に、基準直流電圧値未満である場合よりも、プリアンプ回路Ｐの増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号をプリアンプ回路Ｐへ与えるようにすればよい。
【００３７】
また、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムは、アンプ内蔵サブウーファーに限られない。外部直流電源が供給される車載用のアンプ内蔵スピーカーであれば、音声信号の低域成分に限らず、ステレオ再生もしくはマルチチャンネルサラウンド再生に用いられる全帯域を再生するスピーカーシステムであってもよい。また、本発明によるスピーカー用増幅器は、スピーカーを含まないアンプ部分のみであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のスピーカー用増幅器は、ＡＣアダプタ等の外部直流電源が接続されて使用される携帯用電子機器にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムについて説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムの入力端子と、プリアンプとを説明する図である。（実施例１）
【図３】従来のスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムについて説明する図である。
【図４】従来のスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムの入力端子と、プリアンプとを説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２ 音響再生システム
３ ヘッドユニット
３１ ディスクプレーヤー
３２ ＢＴＬアンプ
３３、３４ 信号出力端子
４ スピーカー
５ バッテリー
１０、２０ アンプ内蔵サブウーファー
１１、２１ プリアンプ
１２、２２ メインアンプ
１３、２３ スピーカー
１４、２４ 直流電源入力端子
１５、１６、２５ 入力端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用の音響再生のためのスピーカーを駆動するスピーカー用増幅器、および、これを用いて構成したスピーカーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の音響再生システムにおいては、音響特性を改善するために増幅器を含むスピーカーシステムが付加されることがある。増幅器を含むスピーカーシステムとは、代表的には、低音域を再生するためのアンプ内蔵サブウーファーである。図３は、音響再生システム２を構成するヘッドユニット３およびスピーカー４と、従来のアンプ内蔵サブウーファー２０との接続を説明する図である。アンプ内蔵サブウーファー２０は、プリアンプ２１と、メインアンプ２２と、スピーカー２３とを含む。アンプ内蔵サブウーファー２０は音声信号を入力する入力端子を備え、ヘッドユニット３のディスクプレーヤー３１等のライン出力信号端子３３に対応するラインレベル入力端子２５と、スピーカー４を駆動するヘッドユニット３のアンプ部３２の出力信号端子３４に対応するスピーカーレベル入力端子２６とを備える。つまり、接続する機器の音声出力信号の信号レベルが大きく異なるため、アンプ内蔵サブウーファー２０には、ラインレベル入力端子２５とスピーカーレベル入力端子２６という専用の２組の入力端子を用意し、プリアンプ２１がそれぞれに対応した所定の増幅ゲインを与えるように設計される。
【０００３】
図４は、従来のアンプ内蔵サブウーファー２０の入力端子２５および２６と、プリアンプ２１と、を説明する図である。具体的には、入力端子２５はピンプラグが接続可能な端子であり、入力端子２６はスピーカー用電線が接続可能な端子である。このアンプ内蔵サブウーファー２０は、ラインレベル入力端子２５とスピーカーレベル入力端子２６のどちらを選択するかを切り替える切替スイッチを備えず、プリアンプ２１のそれぞれに対応したプリアンプ回路部分の出力を混合して、メインアンプ２２へ出力する。ユーザーがこのアンプ内蔵サブウーファー２０を音響再生システムに接続する際には、ラインレベル入力端子２５かスピーカーレベル入力端子２６かのいずれかに音声信号を入力するだけでよい、という利便性がある。
【０００４】
しかしながら、多くの場合使用されるスピーカーレベル入力端子２６に接続がされたときには、増幅ゲインが大きく設定される他方のラインレベル入力端子２５のプリアンプ出力にノイズが混入し、その結果、アンプ内蔵サブウーファー２０のＳ／Ｎ特性が悪化する問題がある。この問題を回避するためには、ラインレベル入力端子２５にショートピンを結合する、もしくは、ラインレベル入力端子２５を、入力を切断するスイッチ付きの入力端子に変更する、等の対策が必要になる。これらの対策が行われないときには、ラインレベル入力端子２５に異物が接触すると大きなポップ音が出る等の不具合を生じることがある。
【０００５】
また、車載用の音響再生システムを構成する増幅器には、車両のバッテリーを電源とするＢＴＬ（Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｌｅｓｓ）増幅器が使用される。ＢＴＬ増幅器からスピーカーへ供給される音声信号には、直流電源に基づく直流電圧が重畳されるので、従来の車載用の音響再生システムに付加する機器には、ＢＴＬ増幅器の動作オン／オフの検知をこの直流電圧を検知することにより行うものがある。例えば、ＢＴＬ増幅器を含むヘッドアンプ出力に重畳する直流電圧を検知することにより、接続されるパワーアンプ装置の動作オン／オフが切り替わる（特許文献１）。また、ＢＴＬ出力か非ＢＴＬ出力かを判定して、判定に応じて増幅器の回路構成をＢＴＬ出力もしくは非ＢＴＬ出力のいずれかに対応するように切り替えるものがある（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８９９８６号公報 （第２図）
【特許文献２】実開昭６１−５７７０８号公報 （第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、車載用の音響再生のためのスピーカーを駆動するスピーカー用増幅器、および、これを用いて構成したスピーカーシステムに関し、ユーザーの接続作業が容易で、ノイズや異音が生じることがなく良好な音声再生が可能なスピーカー用増幅器、およびこれを用いたスピーカーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替える。
【０００９】
好ましくは、本発明のスピーカー用増幅器は、検出回路は基準直流電圧値を有し、検出した直流電圧値が基準直流電圧値以上である場合に、基準直流電圧値未満である場合よりも、プリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与える。
【００１０】
さらに好ましくは、本発明のスピーカー用増幅器は、外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、基準直流電圧値が、直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定される。
【００１１】
さらに好ましくは、本発明のスピーカー用増幅器は、外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、基準直流電圧値が、直流電源電圧の１／２の値に設定される。
【００１２】
また、本発明のスピーカーシステムは、上記のいずれかに記載のスピーカー用増幅器と、プリアンプ回路の出力信号を増幅するメインアンプ回路と、メインアンプ回路に接続するスピーカーと、を備える。
【００１３】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１４】
本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備えている。このスピーカー用増幅器を備える本発明のスピーカーシステムは、プリアンプ回路の出力信号を増幅するメインアンプ回路と、スピーカー用増幅器のメインアンプ回路に接続するスピーカーを備えるので、このスピーカーからは音声信号が再生される。
【００１５】
入力端子に入力される入力音声信号の信号レベルに対応して、プリアンプ回路は所定の増幅ゲインで入力音声信号を増幅し、メインアンプ回路へ出力する。入力音声信号の信号レベルは、ラインレベル入力時は約１０〜２００ｍＶｒｍｓ程度であり、一方で、スピーカーレベル入力時は約１〜２０Ｖｒｍｓ程度であるので、スピーカーレベル入力時には、ラインレベル入力時よりもプリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定する。
【００１６】
ここで、入力端子に入力される入力音声信号が、ディスクプレーヤー等の車載用機器からの信号レベルが小さいラインレベル入力である場合には、入力音声信号は直流電圧が重畳されていない。一方で、入力端子に入力される入力音声信号が、車載用のＢＴＬ増幅器からスピーカーへ供給されるスピーカーレベル入力である場合には、信号レベルは大きく、入力音声信号には直流電圧が重畳されている。この直流電圧は、車載用のＢＴＬ増幅器へ供給されている外部直流電源に基づいているので、スピーカー用増幅器の検出回路は、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替えることができる。
【００１７】
つまり、本発明のスピーカー用増幅器は、入力音声信号に重畳する直流電圧の検出により、プリアンプ回路の増幅ゲインを自動的に切り替えることができる。検出回路は基準直流電圧値を有し、検出した直流電圧値が基準直流電圧値以上である場合に、基準直流電圧値未満である場合よりも、プリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与える。例えば、ゲイン切替制御信号を受けたプリアンプ回路は、入力信号がスピーカーレベル入力であるとしてプリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定し、ゲイン切替制御信号を受けなければ入力信号がラインレベル入力であるとしてプリアンプ回路の増幅ゲインを高く設定する。その結果、入力信号がラインレベル入力であろうと、スピーカーレベル入力であろうと、所定の増幅ゲインに設定されるので、適切な信号レベルに増幅されてメインアンプ回路へ出力され、良好な音声再生が可能となる。
【００１８】
検出回路の基準直流電圧値は、外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備える場合には、直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定され、好ましくは、直流電源電圧の１／２の値に設定される。入力音声信号に重畳する直流電圧は、車載用のＢＴＬ増幅器へ供給されている外部電源の約１／２の値であり、本発明のスピーカー増幅回路にも同一の外部電源から電源が供給されているからである。したがって、基準直流電圧値がこの範囲であれば、ほぼ自動的に入力信号の信号レベルに応じたプリアンプ回路の増幅ゲインを設定できる。
【００１９】
また、入力信号がラインレベル入力かスピーカーレベル入力かに関わらず、プリアンプ回路の増幅ゲインを自動的に切り替えることができるので、それぞれに対応した別個の入力端子を設ける必要が無くなり、ユーザーの接続作業が容易になる。加えて、プリアンプ回路が統一されるので、使用していないプリアンプ回路に起因する従来のようなノイズや異音が生じることがなく、良好な音声再生が可能になる。別個の入力端子を省略することができるので、端子に異物が接触することを原因とする大きなポップ音が出る等の不具合も生じず、またショートピン等の付属部品を設ける必要がない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のスピーカー用増幅器は、ユーザーの接続作業が容易で、ノイズや異音が生じることがなく良好な音声再生が可能なスピーカーシステムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のスピーカー用増幅器は、ユーザーの接続作業が容易で、ノイズや異音が生じることがなく良好な音声再生が可能なスピーカーシステムを提供するという目的を、入力音声信号が入力される入力端子と、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、入力端子および検出回路と接続し、入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号をプリアンプ回路へ与え、プリアンプ回路が、ゲイン切替制御信号を受けてプリアンプ回路の増幅ゲインを切り替えることにより、実現した。
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器およびこれを用いたスピーカーシステムについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムについて説明する図であり、本実施例では、スピーカーシステムはアンプ内蔵サブウーファー１０である。アンプ内蔵サブウーファー１０は、ヘッドユニット３およびスピーカー４とから構成される音響再生システム１に接続されて、音声信号の低域成分（例えば約３００Ｈｚ以下）を再生する。この音響再生システム１は車載用のオーディオシステムであり、音響再生システム１を構成するヘッドユニット３およびアンプ内蔵サブウーファー１０には、車両のバッテリーからなる直流電源５から直流電圧ＶＣＣがそれぞれ供給されている。直流電源５の直流電圧ＶＣＣは正の直流電圧であり、電源＋１２Ｖもしくは＋２４Ｖが多用される。なお、本実施例では、音声信号のチャンネルが一つのみ（つまり、モノラル信号）の場合が図示されているが、音声信号がモノラルの場合に限らず、左右信号を含むステレオ信号の場合には、音声信号チャンネル数に応じた再生チャンネルを設けてもよい。また、再生帯域が低音成分の場合には、アンプ内蔵サブウーファー１０は、ステレオ信号を混合してモノラル信号としてもよい。
【００２４】
ヘッドユニット３は、ディスクプレーヤー３１と、ＢＴＬアンプ３２とを含み、ディスクプレーヤー３１の出力信号ＶＬを出力するライン出力信号端子３３と、スピーカー４を駆動するＢＴＬアンプ３２の出力信号ＶＨを出力するスピーカー出力信号端子３４を備える。例えば、ライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬのレベルは、約１０〜２００ｍＶｒｍｓであり、一方で、スピーカー出力信号端子３４からの出力信号のレベルは、約１〜２０Ｖｒｍｓである。ここで、ディスクプレーヤー３１の出力信号ＶＬは直流成分を含まないが、ＢＴＬアンプ３２からの出力信号ＶＨにはＢＴＬアンプ３２へ供給されている電源電圧ＶＣＣの約１／２の値の直流電圧が重畳されている。例えば、直流電源５からの直流電圧ＶＣＣが＋１２Ｖの場合には、約６Ｖの直流電圧がＢＴＬアンプ３２からの出力信号ＶＨに含まれている。
【００２５】
アンプ内蔵サブウーファー１０は、プリアンプ１１と、メインアンプ１２と、スピーカー１３とを含み、直流電圧ＶＣＣが供給される直流電源入力端子１４と、音声信号が入力される入力端子１５を備える。プリアンプ１１に接続する入力端子１５には、ヘッドユニット３のディスクプレーヤー３１等のライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬ、もしくは、スピーカー４を駆動するヘッドユニット３のアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨのいずれかが入力される。メインアンプ１２には、プリアンプ１１からの出力信号が接続され、音声信号の低域信号のみを通過させるローパスフィルター（図示しない）およびスピーカー１３への出力電圧を制御するボリューム（図示しない）が含まれる。
【００２６】
図２は、アンプ内蔵サブウーファー１０の入力端子１５と、プリアンプ１１と、を説明する図である。プリアンプ１１は、後述するプリアンプ回路Ｐと、検出回路Ｋを含む。入力端子１５は、端子１５１と端子１５２との組から構成され、端子１５１と端子１５２は、それぞれコンデンサＣ１およびＣ２を介して、プリアンプ回路Ｐに接続する。コンデンサＣ１およびＣ２により入力信号の低域ノイズ成分は除去され、音声信号成分のみがプリアンプ回路Ｐに入力される。プリアンプ回路Ｐの出力は、プリアンプ１１の出力としてメインアンプ１２に接続される。なお、図２において、直流電源５からプリアンプ１１へ供給される直流電圧ＶＣＣを入力する端子は、省略されている。
【００２７】
プリアンプ回路Ｐは、直流電圧ＶＣＣが供給されるオペアンプＯＰ１と、ＦＥＴ１ならびにＦＥＴ２を含む。プリアンプ回路Ｐは、コンデンサＣ１に接続する抵抗Ｒ１１と、コンデンサＣ２に接続する抵抗Ｒ１２と、抵抗Ｒ１１およびオペアンプＯＰ１の入力に接続する抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ１２およびオペアンプＯＰ１の他方の入力に接続する抵抗Ｒ２２と、抵抗Ｒ２１およびオペアンプＯＰ１の出力に接続する抵抗Ｒ３１と、抵抗Ｒ２２および直流電圧ＶＣＣの２分の１の電圧が供給される端子に接続する抵抗Ｒ３２と、オペアンプＯＰ１の出力に接続する抵抗Ｒ４１と、から構成される。抵抗Ｒ３１にはＦＥＴ１のドレインおよびソースが、抵抗Ｒ３２にはＦＥＴ２のドレインおよびソースが、並列に接続され、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートは、検出回路Ｋに接続される。つまり、プリアンプ回路Ｐは、入力信号の信号レベルに応じて所定のゲインで入力信号を増幅するゲイン切替手段を備え、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートには、検出回路Ｋからゲイン切替制御信号が与えられる。
【００２８】
検出回路Ｋは、端子１５１と端子１５２のいずれかと接続する抵抗Ｒ５１およびＲ５２ならびにコンデンサＣ３およびＣ４から構成されるローパスフィルターと、このローパスフィルターにその入力が接続されるオペアンプＯＰ２と、オペアンプＯＰ２の他方の入力に接続する抵抗Ｒ６１およびＲ６２と、オペアンプＯＰ２の出力に接続する抵抗Ｒ６３およびＲ６４と、Ｒ６４に接続するダイオードＤ１およびＤ２と、コンデンサＣ５と、から構成される。抵抗Ｒ６１ならびにＲ６３は電源電圧ＶＣＣに接続され、コンデンサＣ４およびＣ５ならびに抵抗Ｒ６２は、接地される。ダイオードＤ１ならびにＤ２は、プリアンプ回路ＰのＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートに接続し、ゲイン切替制御信号をＦＥＴ１およびＦＥＴ２に与える。なお、抵抗Ｒ６１およびＲ６２は、抵抗値が等しく設定される。
【００２９】
検出回路Ｋには、端子１５１と端子１５２のいずれか（図２の場合は端子１５２である。）から入力信号が入力される。検出回路Ｋのローパスフィルターは入力信号の直流電圧成分を出力し、オペアンプＯＰ２に入力する。電源電圧ＶＣＣ（＋１２Ｖ）は、抵抗値の等しい抵抗Ｒ６１およびＲ６２により等しく分圧されて、オペアンプＯＰ２の他方の入力に入力される。したがって、オペアンプＯＰ２は、外部からの電源電圧ＶＣＣの１／２の値である基準直流電圧（＋６Ｖ）と、入力信号の直流電圧成分とを比較して、その出力からゲイン切替制御信号を出力する。例えば、検出回路Ｋは、入力信号が直流電圧を含まない出力信号ＶＬの場合には、増幅ゲインを高く設定するゲイン切替制御信号：ＧＨを出力し、直流電圧＋６Ｖが重畳されている出力信号ＶＨの場合には、増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号ＧＬを出力する。ここで、ゲイン切替制御信号は、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２をＯＮにするのに十分な電圧であればよく、例えば、ＧＨ：約５ＶもしくはＧＬ：約０Ｖの直流電圧値を持つ直流電圧信号である。
【００３０】
プリアンプ回路Ｐは、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２のそれぞれのゲートに、検出回路Ｋからのゲイン切替制御信号：ＧＨが与えられた場合には、ＦＥＴ１およびＦＥＴ２が抵抗Ｒ３１および抵抗Ｒ３２をバイパスして、増幅ゲインを切り替える。つまり、プリアンプ回路Ｐのゲイン切替手段は、検出回路Ｋからのゲイン切替制御信号ＧＨもしくはＧＬを受けて、ゲイン切替制御信号ＧＨであれば（すなわち、入力信号がライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬであれば）増幅率の高いハイゲインで増幅し、ゲイン切替制御信号ＧＬであれば（すなわち、入力信号がアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨであれば）増幅率の低いローゲインで増幅するように、プリアンプ回路Ｐのゲインを切り替える。なお、プリアンプ回路Ｐの増幅ゲインは、ハイゲイン時は（Ｒ２１＋Ｒ３１）／Ｒ１１に比例し、ローゲイン時は（Ｒ２１）／Ｒ１１に比例する。
【００３１】
プリアンプ回路Ｐの増幅率は、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２の値の組み合わせにより設定される。プリアンプ回路Ｐのハイゲイン時とローゲイン時のゲインの差は、入力される信号レベルの差により設定される。具体的には、例えば、直流電圧を含まない出力信号ＶＬのレベルが約１００ｍＶｒｍｓであり、一方で、電源電圧＋１２Ｖの約１／２の値の直流電圧＋６Ｖが重畳されている出力信号ＶＨのレベルが約１Ｖｒｍｓである場合には、プリアンプ回路Ｐの増幅率は、入力される信号レベルの差に基づいて、ローゲインの場合（つまり出力信号ＶＨのとき）よりもハイゲインの場合（つまり出力信号ＶＬのとき）の方が約２０ｄＢ高く設定される。また、例えば、Ｒ１１＝Ｒ１２＝３３ｋΩ、Ｒ２１＝Ｒ２２＝５．１ｋΩ、Ｒ３１＝Ｒ３２＝１００ｋΩのとき、ハイゲイン時とローゲイン時の増幅ゲインの差は、約２６ｄＢに設定される。
【００３２】
検出回路Ｋにおいて、基準直流電圧値が外部からの電源電圧ＶＣＣの１／２の値である場合には、検出回路Ｋのローパスフィルターから出力された入力信号の直流電圧の値が基準直流電圧値以上になれば、入力信号は直流電圧が重畳された信号ＶＨであることを検出し、また、検出回路Ｋのローパスフィルターから出力された入力信号の直流電圧の値が基準直流電圧値未満になれば、入力信号は直流電圧が重畳されていない信号ＶＬであることを検出する。電源電圧ＶＣＣの１／２の値とする基準直流電圧値は、電源電圧ＶＣＣが変動する場合に備えて幅を持たせ、直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定してもよい。例えば、直流電源電圧が＋１２Ｖの場合、基準直流電圧値は＋５．４Ｖ以上、＋６．６Ｖ以下に設定してもよい。
【００３３】
つまり、基準直流電圧値の±１０％の範囲の直流電圧値以上の直流電圧値を入力信号から検出した場合には、入力信号がアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨと判断し、基準電圧の±１０％の範囲の直流電圧値未満の直流電圧値を入力信号から検出した場合には、入力信号がライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬと判断するように設定する。具体的には、検出回路Ｋの抵抗Ｒ６１およびＲ６２の値を設定することにより、基準直流電圧値を直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定する。例えば、基準直流電圧値を直流電源電圧の９／２０とする場合にはＲ６１とＲ６２との抵抗値の比を１１：９に、基準直流電圧値を直流電源電圧の１１／２０とする場合にはＲ６１とＲ６２との抵抗値の比を９：１１にすればよい。
【００３４】
例えば、アンプ内蔵サブウーファー１０の入力端子１５への接続がユーザーにより変更されて、プリアンプ１１の検出回路Ｋがゲイン切替制御信号を出力した場合には、プリアンプ回路Ｐの増幅ゲインは大きく変化するので、抵抗Ｒ６４およびコンデンサＣ５から構成されるローパスフィルターを、増幅ゲインが徐々に変化するように、又は増幅ゲインをしばらく保持するようにしてもよい。
【００３５】
実施例のアンプ内蔵サブウーファー１０の場合には、入力端子１５に、ヘッドユニット３のディスクプレーヤー３１等のライン出力信号端子３３からの出力信号ＶＬが入力されても、スピーカー４を駆動するヘッドユニット３のアンプ部３２の出力信号３４からの出力信号ＶＨが入力されても、パワーアンプ１２およびスピーカー１３へ供給される出力信号レベルは変わらない。したがって、アンプ内蔵サブウーファー１０から再生される音声信号の信号レベルは、音響再生システム１との接続の違いによっても変わることがなく、ユーザーの接続作業が容易になる。また、それぞれに対応した別個の入力端子を設ける必要が無くなり、従来のようなノイズや異音が生じることがなく、ショートピン等の付属部品を設ける必要がない。
【００３６】
本発明のアンプ内蔵サブウーファーに含まれるスピーカー用増幅器のプリアンプ１１は、入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路Ｋと、検出回路Ｋから出力されたゲイン切替制御信号に基づいて増幅ゲインを切り替えて入力音声信号を増幅するプリアンプ回路Ｐを含んでいればよく、検出回路Ｋおよびプリアンプ回路Ｐは上記実施例に限定されない。ゲインの切替は、ＦＥＴに限らず他のスイッチ素子を使用してもよい。本発明のスピーカー用増幅器の検出回路Ｋは、検出した直流電圧値が基準直流電圧値以上である場合に、基準直流電圧値未満である場合よりも、プリアンプ回路Ｐの増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号をプリアンプ回路Ｐへ与えるようにすればよい。
【００３７】
また、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムは、アンプ内蔵サブウーファーに限られない。外部直流電源が供給される車載用のアンプ内蔵スピーカーであれば、音声信号の低域成分に限らず、ステレオ再生もしくはマルチチャンネルサラウンド再生に用いられる全帯域を再生するスピーカーシステムであってもよい。また、本発明によるスピーカー用増幅器は、スピーカーを含まないアンプ部分のみであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のスピーカー用増幅器は、ＡＣアダプタ等の外部直流電源が接続されて使用される携帯用電子機器にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムについて説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態によるスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムの入力端子と、プリアンプとを説明する図である。（実施例１）
【図３】従来のスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムについて説明する図である。
【図４】従来のスピーカー用増幅器を含むスピーカーシステムの入力端子と、プリアンプとを説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２ 音響再生システム
３ ヘッドユニット
３１ ディスクプレーヤー
３２ ＢＴＬアンプ
３３、３４ 信号出力端子
４ スピーカー
５ バッテリー
１０、２０ アンプ内蔵サブウーファー
１１、２１ プリアンプ
１２、２２ メインアンプ
１３、２３ スピーカー
１４、２４ 直流電源入力端子
１５、１６、２５ 入力端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力音声信号が入力される入力端子と、
該入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、
該入力端子および該検出回路と接続し、該入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、
該検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号を該プリアンプ回路へ与え、
該プリアンプ回路が、該ゲイン切替制御信号を受けて該プリアンプ回路の増幅ゲインを切り替える、
スピーカー用増幅器。
【請求項２】
前記検出回路は基準直流電圧値を有し、検出した前記直流電圧値が該基準直流電圧値以上である場合に、該基準直流電圧値未満である場合よりも、前記プリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号を該プリアンプ回路へ与える、
請求項１に記載のスピーカー用増幅器。
【請求項３】
外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、
前記基準直流電圧値が、該直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定される、
請求項２に記載のスピーカー用増幅器。
【請求項４】
外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、
前記基準直流電圧値が、該直流電源電圧の１／２の値に設定される、
請求項３に記載のスピーカー用増幅器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー用増幅器と、
前記プリアンプ部の出力信号を増幅するメインアンプ回路と、該メインアンプ回路に接続するスピーカーと、を備える、
スピーカーシステム。
【請求項１】
入力音声信号が入力される入力端子と、
該入力音声信号に重畳した直流電圧値を検出する検出回路と、
該入力端子および該検出回路と接続し、該入力音声信号を増幅するプリアンプ回路と、を備え、
該検出回路が、検出した直流電圧値に基づいてゲイン切替制御信号を該プリアンプ回路へ与え、
該プリアンプ回路が、該ゲイン切替制御信号を受けて該プリアンプ回路の増幅ゲインを切り替える、
スピーカー用増幅器。
【請求項２】
前記検出回路は基準直流電圧値を有し、検出した前記直流電圧値が該基準直流電圧値以上である場合に、該基準直流電圧値未満である場合よりも、前記プリアンプ回路の増幅ゲインを低く設定するゲイン切替制御信号を該プリアンプ回路へ与える、
請求項１に記載のスピーカー用増幅器。
【請求項３】
外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、
前記基準直流電圧値が、該直流電源電圧の９／２０以上、１１／２０以下の値に設定される、
請求項２に記載のスピーカー用増幅器。
【請求項４】
外部電源から直流電源電圧が供給される直流電源入力端子を備え、
前記基準直流電圧値が、該直流電源電圧の１／２の値に設定される、
請求項３に記載のスピーカー用増幅器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー用増幅器と、
前記プリアンプ部の出力信号を増幅するメインアンプ回路と、該メインアンプ回路に接続するスピーカーと、を備える、
スピーカーシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３４０１２１（Ｐ２００６−３４０１２１Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６３４５９（Ｐ２００５−１６３４５９）
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（００００００２７３）オンキヨー株式会社 (502)
【Ｆターム（参考）】
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