デジタルアンプ、デジタルアンプの制御方法およびプログラム
【課題】高い処理速度を必要とせず且つ簡単な回路構成にすることができると共に、自身の回路にダメージを与えることなくスピーカーのショート判定を行うことができる。
【解決手段】スピーカー１２と接続されて用いられるデジタルアンプ１１であって、アナログ音声信号をパルス信号に変調する比較回路２３と、変調した音声信号を増幅する増幅回路２５と、増幅した音声信号を、アナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰するローパスフィルター２６と、起動時にテスト信号を入力するミュート切替部２９と、テスト信号をローパスフィルターに通した後の残留キャリアレベルを検出するレベル検出部２７と、検出したテスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定する制御部３１と、を備えた。
【解決手段】スピーカー１２と接続されて用いられるデジタルアンプ１１であって、アナログ音声信号をパルス信号に変調する比較回路２３と、変調した音声信号を増幅する増幅回路２５と、増幅した音声信号を、アナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰するローパスフィルター２６と、起動時にテスト信号を入力するミュート切替部２９と、テスト信号をローパスフィルターに通した後の残留キャリアレベルを検出するレベル検出部２７と、検出したテスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定する制御部３１と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力したアナログ音声信号を増幅し、スピーカーに出力するデジタルアンプ、デジタルアンプの制御方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＶレシーバー等のマルチチャンネル出力を有するアンプにおいて、スピーカーターミナル部のレイアウトで各端子が近接されて置かれる状況にあり、スピーカーケーブル接続時にケーブル端処理の不備によりリードタッチによるショートモードを起こしやすくなっている。
これに対し、従来、デジタルアンプとして、オーディオ信号を入力する入力手段と、入力されたオーディオ信号をＰＷＭ信号に変換する信号処理手段と、変換したＰＷＭ信号をスイッチング増幅する増幅手段と、インダクターおよびコンデンサーを備える共に増幅されたＰＷＭ信号から高周波成分を除去するローパスフィルターと、オーディオ信号のボリウムを調整するボリウム調整手段と、ローパスフィルターが備えるインダクターに流れる電流値を検出する検出手段と、調整されたボリウムおよび検出した電流値から過電流が発生したか否かを判別する判別手段と、過電流が発生したことを判別した場合デジタルアンプを過電流から保護する保護手段と、を備えたデジタルアンプが知られている（特許文献１参照）。すなわち、このデジタルアンプでは、判別手段によって過電流が発生したことを判定し、保護手段によって、例えば、スピーカーとの電気的接続を切断することで、デジタルアンプの構成部品やスピーカーの破損を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９４１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成では、音声再生時において、音声信号を入力した際の電流値を検出して過電流を判定する構成であるため、スピーカーがショートしている場合、一時的とはいえ、ショート状態でデジタルアンプを駆動することになる。その結果、デジタルアンプの回路にダメージを与えてしまう虞があるという問題があった。また、ショート状態での駆動時間を極力短くする必要があるので、電流検出処理および過電流判定処理を素早く行う必要がある。よって、検出手段および判定手段を処理速度が速いものにせざるを得ないという問題もある。さらに、電流値を検出する検出手段を必要とする上、インダクターの両端からの電流値を検出することは難しく、回路構成が複雑になってしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は、高い処理速度を必要とせず且つ簡単な回路構成にすることができると共に、自身の回路にダメージを与えることなくスピーカーのショート判定を行うことができるデジタルアンプ、デジタルアンプの制御方法およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のデジタルアンプは、スピーカーと接続されて用いられるデジタルアンプであって、アナログ音声信号をパルス信号に変調する信号変調手段と、変調した音声信号を増幅する増幅手段と、増幅した音声信号をアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰するローパスフィルターと、起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力手段と、ローパスフィルターに通した後のテスト信号の残留キャリアレベルを検出するレベル検出手段と、検出したテスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明のデジタルアンプの制御方法は、入力したアナログ音声信号を増幅し、ローパスフィルターを介して、スピーカーに出力するデジタルアンプの制御方法であって、デジタルアンプが、起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力ステップと、テスト信号をローパスフィルターに通した後の残留キャリアレベルを検出するレベル検出ステップと、検出したテスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定ステップと、を実行することを特徴とする。
【０００８】
ローパスフィルター等のフィルター手段は、出力側の負荷（インピーダンス）の変化によって、入力信号に対する減衰特性が変化することが知られている。特にローパスフィルターでは、出力側の負荷が規定値から減少していくと、入力信号を、より減衰させるように減衰特性が変化していく。つまり、スピーカーがショートしていると、出力側の負荷が極端に減少するので、ローパスフィルターへの入力信号に対し強力な減衰がかかることになる。
上記の構成によれば、テスト信号を入力し、ローパスフィルターに通した後の当該テスト信号の残留キャリアレベルを検出して、その検出結果に基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定する。すなわち、上記したように、スピーカーがショートしていると、テスト信号に強力な減衰がかかるので、振幅成分である残留キャリアレベルが大きく減少する（ほぼ０になる）。この性質に基づき、残留キャリアレベルからショート判定を行うことができる。このようにショート判定を行うことで、テスト信号によるテスト駆動のみでショート判定を行うことができ、自身の回路にダメージを与えることがない。また、起動時の処理によって、ショート判定を行うことができる。すなわち、ショート状態での駆動時にショート判定等を行うものではないため、一連の処理に高い処理速度を必要としない。さらに、残留キャリアレベルを検出するレベル検出手段の検出結果を利用して、ショート判定を行うことができるため、回路構成を簡素化できる。またさらに、使用するスピーカーやスピーカーケーブルのインピーダンス特性によりスピーカー側やスピーカーケーブル途中で残留キャリアレベルの検出を行うと、適切なショート判定を行うことができないのに対し、上記構成によれば、デジタルアンプ側で残留キャリアレベルの検出を行うため、適切なショート判定を行うことができる。
【０００９】
この場合、スピーカーとの電気的接続を切断した状態で、第１のテスト信号を入力する切断時テスト信号入力手段を、更に備え、テスト信号入力手段は、スピーカーとの電気的接続を接続した状態で第２のテスト信号を入力し、ショート判定手段は、第１のテスト信号の残留キャリアレベルと、第２のテスト信号の残留キャリアレベルと、を比較してスピーカーがショートしているか否かを判定することが好ましい。
【００１０】
上記のデジタルアンプにおいて、ショート判定手段は、第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少率が、所定率以上である場合、スピーカーがショートしているものと判定し、減少率が、所定率未満である場合、スピーカーがショートしていないものと判定することが好ましい。
【００１１】
上記のデジタルアンプにおいて、ショート判定手段は、第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少値が、所定値以上である場合、スピーカーがショートしているものと判定し、減少値が、所定値未満である場合、スピーカーがショートしていないものと判定することが好ましい。
【００１２】
デジタルアンプの回路は、スピーカー接続時の負荷と、スピーカー非接続時の負荷とが、略同等になるように設計されている。よって、スピーカーがショートしていないのであれば、非接続時の残留キャリアレベルと、接続時の残留キャリアレベルとは近い値になる。これを利用し、スピーカー非接続時におけるテスト信号（第１のテスト信号）の残留キャリアレベルと、スピーカー接続時におけるテスト信号（第２のテスト信号）の残留キャリアレベルとを比較することで、ショート判定を行うことができる。
上記の構成によれば、両残留キャリアレベルを比較してショート判定を行うので、スピーカーの接続・非接続以外の条件によって残留キャリアレベルが大きく減少したケースを除外して、ショート判定を行うことができる。よって、例えば、ローパスフィルターやデジタルアンプ自身の不具合によって、残量キャリアレベルが大きく減少するケースを除外することができ、ショート判定を精度良く行うことができる。
【００１３】
一方、テスト信号は、ミュート信号であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ミュート信号を用いることで、スピーカーから、人に聞こえる音を出すことなくショート判定を行うことができる。また、ミュート信号は、単調な波形を有しているので、残留キャリアレベルのバラツキが少なく、ショート判定をより精度良く行うことができる。
【００１５】
また、ショート判定手段により、スピーカーがショートしているものと判定した場合、スピーカーとの電気的接続を切断するスピーカー切断手段を、更に備えることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、スピーカーがショートしているものと判定した場合に、スピーカーとの電気的接続を切断することで、デジタルアンプの回路を保護することができる。
【００１７】
本発明のプログラムは、コンピューターに、請求項６に記載のデジタルアンプの制御方法における各ステップを実行させることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、コンピューターに本プログラムを搭載するだけで、上記のデジタルアンプの制御方法を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るデジタルアンプを示した回路構成図である。
【図２】デジタルアンプの起動処理を示したフローチャートである。
【図３】起動処理の変形例を示したフローチャートである。
【図４】デジタルアンプの変形例を示した回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るデジタルアンプおよびデジタルアンプの制御方法について説明する。実施形態では、本発明を適用したデジタルアンプ（いわゆるＤ級アンプ）を例示する。このデジタルアンプは、スピーカーと接続して用いられ、入力したアナログ音声信号を増幅して、ローパスフィルターを介してスピーカーに出力するものである。
【００２１】
図１は、デジタルアンプ１１の回路構成を示した図である。図１に示すように、デジタルアンプ１１は、交流電源部２１と、三角波生成部２２と、比較回路（信号変調手段）２３と、ゲート回路２４と、増幅回路（増幅手段）２５と、ローパスフィルター２６と、レベル検出部（レベル検出手段）２７と、インピーダンス補正回路２８と、ミュート切替部（テスト信号入力手段および切断時テスト信号入力手段）２９と、接続切替回路（スピーカー切断手段）３０と、これらを制御する制御部（ショート判定手段）３１と、を備えている。また、デジタルアンプ１１は、回路の下流端に、スピーカー端子部３２を介してスピーカー１２を接続している。
【００２２】
交流電源部２１は、アナログ音声信号を入力信号として入力する。三角波生成部２２は、三角波を生成する。比較回路２３は、生成した三角波と比較して、入力した音声信号をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変調する（いわゆるパルス幅変調）。
【００２３】
ゲート回路２４は、ＰＷＭ信号に変調した音声信号に基づいてスイッチング処理を行う。増幅回路２５は、スイッチング処理に伴って、ＰＷＭ信号に変調した音声信号を増幅する。ローパスフィルター２６は、コイル４１およびコンデンサー４２を有したＬＣフィルターであり、増幅された音声信号をアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分（ノイズ成分）を減衰する。
【００２４】
レベル検出部２７は、ローパスフィルター２６の下流側に接続されると共に、ローパスフィルター２６を通過した後の音声信号（アナログ信号）の残留キャリアレベルを検出する。残留キャリアレベルは、ローパスフィルター２６により減衰し切れずに残った高周波成分（ノイズ成分）の残留値である。ここでは、高周波成分の最大振幅（Ｖｐｐ）を残留キャリアレベルとする。
【００２５】
インピーダンス補正回路２８は、レベル検出部２７の下流側に接続されると共に、コンデンサー４３および抵抗器４４を有してスピーカー１２側の負荷を補正する。また、インピーダンス補正回路２８は、接続するスピーカー１２のインピーダンスに合わせて設計されている。すなわち、インピーダンス補正回路２８は、スピーカー１２のインダクタンスに合わせたコンデンサー４３と、スピーカー１２の抵抗値に合わせた抵抗器４４とにより構成されている。これにより、スピーカー１２接続時の負荷と、スピーカー１２非接続時の負荷とが、略同等になっている。
【００２６】
ミュート切替部２９は、交流電源部２１と比較回路２３との間に介設されており、デジタルアンプ１１におけるミュートモードのＯＮ／ＯＦＦを切り替えると共に、ミュートモードをＯＮに切り替えた際、ミュート信号を入力信号として入力する。ミュート信号は、波形が単調なアナログ信号であり、スピーカー１２から出力された際、人から音声として聞こえないように生成された信号である。すなわち、ミュート信号が入力されると、比較回路２３、ゲート回路２４、増幅回路２５およびローパスフィルター２６は、アナログ音声信号が入力された場合と同様に、ミュート信号を変調・増幅する。そして、ミュート信号がスピーカー１２に出力され、スピーカー１２を消音する。ミュート信号は、スピーカー１２がショートしている状態で、当該ミュート信号によりデジタルアンプ１１を駆動してもデジタルアンプ１１が故障しない程度に小さい最大振幅および周波数に設計されている。
【００２７】
接続切替回路３０は、インピーダンス補正回路２８の下流側に配設されたリレー回路で構成されており、そのさらに下流側に接続されたスピーカー１２の電気的接続状態を、接続・非接続の間で切り替える。すなわち、接続切替回路３０により、スピーカー１２との電気的接続を接続し、また切断することができる。
【００２８】
音声再生時には、ミュート切替部２９によりミュートモードをＯＦＦに切り替え且つ接続切替回路３０によりスピーカー１２を電気的に接続した状態で、アナログ音声信号を入力する。アナログ音声信号が入力されると、比較回路２３により、このアナログ音声信号をＰＷＭ信号に変調し、ゲート回路２４および増幅回路２５により、変調した音声信号を増幅する。さらに、ローパスフィルター２６によって、増幅した音声信号をＰＷＭ信号からアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰する。そして、この音声信号（アナログ音声信号）をスピーカー１２に出力する。これを受けたスピーカー１２は、このアナログ音声信号により音声出力を行う。
【００２９】
また、音声再生の際、ユーザー操作によりミュートモードに切り替えることも可能である。すなわち、ユーザー操作に起因して、ミュート切替部２９により、ミュートモードをＯＮにすると、アナログ音声信号の入力をキャンセルしてミュート信号を入力する。入力されたミュート信号が、比較回路２３、ゲート回路２４、増幅回路２５およびローパスフィルター２６を通って、スピーカー１２に出力されるので、スピーカー１２からの音声が消音される。
【００３０】
さらに、音声再生の際、レベル検出部２７により、ローパスフィルター２６を通過した後の音声信号の残留キャリアレベルを検出し、異常判定を行うようにしても良い。例えば、検出した残留キャリアレベルが所定の閾値に達しているか否かを判別し、所定の閾値に達している場合には、デジタルアンプ１１および／またはスピーカー１２に異常があると判定し、これらの駆動を停止し、もしくは接続切替回路３０によりスピーカー１２との電気的接続を切断した後、エラー表示を行う。
【００３１】
ここで図２を参照して、デジタルアンプ１１の起動処理について説明する。この起動処理は、デジタルアンプ１１起動時における駆動の予備動作であり、デジタルアンプ１１の電源をＯＮにするユーザー操作（例えば電源ボタンの押下）に起因して実行される。なお、接続切替回路３０によりスピーカー１２を電気的に切断した状態（非接続）を初期状態とする。
【００３２】
図２に示すように、デジタルアンプ１１の電源がＯＮされると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部３１は、ミュート切替部２９により、デジタルアンプ１１におけるミュートモードをＯＮに切り替え（Ｓ２）、これに伴ってミュート信号の入力を開始する（Ｓ３）。ミュート信号が入力されると、比較回路２３、ゲート回路２４、増幅回路２５およびローパスフィルター２６を介して、ミュート信号が変調・増幅される。
【００３３】
ミュート信号の入力が開始されたら、レベル検出部２７により、ローパスフィルター２６を通った後のミュート信号における残留キャリアレベルを検出する（Ｓ４）。すなわち、スピーカー１２非接続時におけるミュート信号（第１のミュート信号）の残留キャリアレベルを検出する。残留キャリアレベルを検出したら、今度は、接続切替回路３０によりスピーカー１２を電気的に接続した後（Ｓ５）、レベル検出部２７により、再度、ローパスフィルター２６のミュート信号における残留キャリアレベルを検出する（Ｓ６：レベル検出ステップ）。すなわち、スピーカー１２接続時におけるミュート信号（第２のミュート信号）の残留キャリアレベルを検出する。
【００３４】
スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルおよびスピーカー１２接続時の残留キャリアレベルを検出したら、これらを比較して、ショート判定処理を行う（ショート判定ステップ）。具体的には、まず、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルからスピーカー１２接続時の残留キャリアレベルへの減少率（％）を算出する（Ｓ７）。例えば、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルが、２．０Ｖｐｐであり、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルが、１．１Ｖｐｐである場合、減少率は、（２．０−１．１）÷２．０×１００＝４５％である。減少率を算出したら、当該減少率が所定率以上（例えば、ＬＰＦ定数がＬ１＝２２μＨ、Ｃ１＝０．４７μＦ、ＳＷ周波数４５０ｋＨｚの場合、電圧電源±６０Ｖの条件下で、「４０％以上」とする）である否かを判定する（Ｓ８）。減少率が所定率未満である場合（Ｓ８：Ｎｏ）には、スピーカー１２がショートしていないものと判定する（Ｓ９）。ショートしていないものと判定したら、ミュート切替部２９により、ミュートモードをＯＦＦに切り替えて（Ｓ１０）、本起動処理を終了する。一方、減少率が所定率以上である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）には、スピーカー１２がショートしているものと判定する（Ｓ１１）。ショートしているものと判定したら、接続切替回路３０によりスピーカー１２を切断した後（Ｓ１２）、エラー表示を行って（Ｓ１３）、本起動処理を終了する。
【００３５】
以上のような構成によれば、ミュート信号の残留キャリアレベルを検出し、この検出結果に基づいて、スピーカー１２がショートしているか否かを判定するため、ミュート信号によるテスト駆動のみでショート判定を行うことができ、自身の回路にダメージを与えることがない。また、起動時の処理によって、ショート判定を行うことができる。すなわち、ショート状態での駆動時にショート判定等を行うものではないため、一連の処理に高い処理速度を必要としない。さらに、残留キャリアレベルを検出するレベル検出部２７の検出結果を利用して、ショート判定を行うことができるため、回路構成を簡素化できる。
【００３６】
また、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルと、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルとを比較してショート判定を行うので、スピーカー１２の接続・非接続以外の条件によって残留キャリアレベルが大きく減少したケースを除外して、ショート判定を行うことができる。よって、例えば、ローパスフィルター２６やデジタルアンプ１１自身の不具合によって、残量キャリアレベルが大きく減少するケースを除外することができ、ショート判定を精度良く行うことができる。
【００３７】
さらに、ショート判定時の入力信号としてミュート信号を用いることで、スピーカー１２から、人に聞こえる音を出すことなくショート判定を行うことができる。また、ミュート信号は、単調な波形を有しているので、残留キャリアレベルのバラツキが少なく、ショート判定をより精度良く行うことができる。
【００３８】
またさらに、スピーカー１２がショートしているものと判定した場合に、スピーカー１２との電気的接続を切断することで、デジタルアンプ１１の回路を保護することができる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、ローパスフィルター２６として、単一のフィルター回路から成るフィルターを用いたが、ローパスフィルター２６として、多重のフィルター回路から成るフィルターを用いても良い。かかる場合、レベル検出部２７により、多重のフィルター回路すべてを通った後の残留キャリアレベルを検出しても良いし、途中まで通った後の残留キャリアレベルを検出しても良い。
【００４０】
また、本実施形態においては、デジタルアンプ１１に本発明を適用したが、他のアンプ（増幅器）に本発明を適用しても良い。また、ショート時に減衰特性が変化するフィルター手段を備えたものであれば、必ずしもローパスフィルター２６を備えたものでなくとも適用可能である。例えば、オペアンプに本発明を適用しても良いし、フィルター手段として、ハイパスフィルターやバンドパスフィルタを備えたアンプに本発明を適用しても良い。
【００４１】
さらに、本実施形態においては、ショート判定の際に、ミュート信号を入力して残留キャリアレベルを検出したが、テスト信号を入力する構成であれば、ミュート信号を入力するものに限るものではない。例えば、ショート判定に適したテスト信号を新たに生成し、これを入力する構成であっても良いし、アナログ音声信号を、ショート状態でも不良が生じない程に減衰し、テスト信号として用いる構成であっても良い。すなわち、テスト信号は、スピーカー１２がショートしている状態で不良が生じない程度に低い最大振幅および周波数を有したものであることが好ましい。
【００４２】
またさらに、本実施形態においては、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルと、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルとの減少率を、ショート判定に用いたが、減少率（％）ではなく、減少値（具体的な数値：Ｖｐｐ）を、ショート判定に用いても良い。かかる場合、減少値が所定値（例えば０．８Ｖｐｐ）以上であるか否かによって、ショートしているか否かを判定する。
【００４３】
また、本実施形態においては、残留キャリアレベルとして、高周波成分の最大振幅（Ｖｐｐ）をショート判定に用いる構成であったが、残留キャリアレベルとして、高周波成分の相対高さ（ｄｂ）を残留キャリアレベルとしても良い。かかる場合、例えば、減少値が所定値（例えば、５ｄｂ）以上であるか否かによって、ショートしているか否かを判定する。
【００４４】
さらに、本実施形態においては、両残留キャリアレベル間の減少率が所定率以上であるか否かに基づいてショート判定を行ったが、当該減少率が所定率未満であり且つ両残留キャリアレベルが異常値に達している場合、デジタルアンプ１１の回路に不具合（例えばローパスフィルター２６の不具合やレベル検出部２７の誤検出等）が生じているものと考えられる。これを利用し、当該減少率が所定率未満であり且つ両残留キャリアレベルが異常値に達している場合には、デジタルアンプ１１の回路に不具合が生じているものと判定する構成であっても良い。
【００４５】
また、本実施形態においては、スピーカー１２接続時、非接続時の両残留キャリアレベルに基づいてショート判定を行ったが、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルのみに基づいて、ショート判定を行う構成であっても良い。例えば、図３に示すように、スピーカー１２非接続時における残留キャリアレベルの検出（Ｓ４）を省略すると共に、ショート判定処理では、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルが、ショート状態であると判断できる所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ１８）。そして、当該残留キャリアレベルが上記所定値以下である場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）には、ショートしているものと判定し（Ｓ１１）、当該残留キャリアレベルが所定値以下ではない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）には、ショートしていないものと判定する（Ｓ９）。かかる構成であれば、ショート判定を簡易な処理で行うことができ、また、回路の不具合も含めたエラー判定を行うことができる。
【００４６】
また、かかる構成において、図４に示すように、レベル検出部２７が、接続切換回路３０とスピーカー１２（厳密には、スピーカー端子部３２）との間で残留キャリアレベルを検出する構成としても良い。特に、デジタルアンプ１１からスピーカー端子部３２までの配線長が長い場合や、電波対策などでノイズフィルター等を挿入してある場合には、スピーカー端子部３２近傍で残留キャリアレベルを検出することが好ましい。
【符号の説明】
【００４７】
１１：デジタルアンプ、 １２：スピーカー、 ２３：比較回路、 ２４：増幅回路、 ２６：ローパスフィルター、 ２７：レベル検出部、 ２９：ミュート切替部、 ３０：接続切替回路、 ３１：制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力したアナログ音声信号を増幅し、スピーカーに出力するデジタルアンプ、デジタルアンプの制御方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＶレシーバー等のマルチチャンネル出力を有するアンプにおいて、スピーカーターミナル部のレイアウトで各端子が近接されて置かれる状況にあり、スピーカーケーブル接続時にケーブル端処理の不備によりリードタッチによるショートモードを起こしやすくなっている。
これに対し、従来、デジタルアンプとして、オーディオ信号を入力する入力手段と、入力されたオーディオ信号をＰＷＭ信号に変換する信号処理手段と、変換したＰＷＭ信号をスイッチング増幅する増幅手段と、インダクターおよびコンデンサーを備える共に増幅されたＰＷＭ信号から高周波成分を除去するローパスフィルターと、オーディオ信号のボリウムを調整するボリウム調整手段と、ローパスフィルターが備えるインダクターに流れる電流値を検出する検出手段と、調整されたボリウムおよび検出した電流値から過電流が発生したか否かを判別する判別手段と、過電流が発生したことを判別した場合デジタルアンプを過電流から保護する保護手段と、を備えたデジタルアンプが知られている（特許文献１参照）。すなわち、このデジタルアンプでは、判別手段によって過電流が発生したことを判定し、保護手段によって、例えば、スピーカーとの電気的接続を切断することで、デジタルアンプの構成部品やスピーカーの破損を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９４１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成では、音声再生時において、音声信号を入力した際の電流値を検出して過電流を判定する構成であるため、スピーカーがショートしている場合、一時的とはいえ、ショート状態でデジタルアンプを駆動することになる。その結果、デジタルアンプの回路にダメージを与えてしまう虞があるという問題があった。また、ショート状態での駆動時間を極力短くする必要があるので、電流検出処理および過電流判定処理を素早く行う必要がある。よって、検出手段および判定手段を処理速度が速いものにせざるを得ないという問題もある。さらに、電流値を検出する検出手段を必要とする上、インダクターの両端からの電流値を検出することは難しく、回路構成が複雑になってしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は、高い処理速度を必要とせず且つ簡単な回路構成にすることができると共に、自身の回路にダメージを与えることなくスピーカーのショート判定を行うことができるデジタルアンプ、デジタルアンプの制御方法およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のデジタルアンプは、スピーカーと接続されて用いられるデジタルアンプであって、アナログ音声信号をパルス信号に変調する信号変調手段と、変調した音声信号を増幅する増幅手段と、増幅した音声信号をアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰するローパスフィルターと、起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力手段と、ローパスフィルターに通した後のテスト信号の残留キャリアレベルを検出するレベル検出手段と、検出したテスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明のデジタルアンプの制御方法は、入力したアナログ音声信号を増幅し、ローパスフィルターを介して、スピーカーに出力するデジタルアンプの制御方法であって、デジタルアンプが、起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力ステップと、テスト信号をローパスフィルターに通した後の残留キャリアレベルを検出するレベル検出ステップと、検出したテスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定ステップと、を実行することを特徴とする。
【０００８】
ローパスフィルター等のフィルター手段は、出力側の負荷（インピーダンス）の変化によって、入力信号に対する減衰特性が変化することが知られている。特にローパスフィルターでは、出力側の負荷が規定値から減少していくと、入力信号を、より減衰させるように減衰特性が変化していく。つまり、スピーカーがショートしていると、出力側の負荷が極端に減少するので、ローパスフィルターへの入力信号に対し強力な減衰がかかることになる。
上記の構成によれば、テスト信号を入力し、ローパスフィルターに通した後の当該テスト信号の残留キャリアレベルを検出して、その検出結果に基づいて、スピーカーがショートしているか否かを判定する。すなわち、上記したように、スピーカーがショートしていると、テスト信号に強力な減衰がかかるので、振幅成分である残留キャリアレベルが大きく減少する（ほぼ０になる）。この性質に基づき、残留キャリアレベルからショート判定を行うことができる。このようにショート判定を行うことで、テスト信号によるテスト駆動のみでショート判定を行うことができ、自身の回路にダメージを与えることがない。また、起動時の処理によって、ショート判定を行うことができる。すなわち、ショート状態での駆動時にショート判定等を行うものではないため、一連の処理に高い処理速度を必要としない。さらに、残留キャリアレベルを検出するレベル検出手段の検出結果を利用して、ショート判定を行うことができるため、回路構成を簡素化できる。またさらに、使用するスピーカーやスピーカーケーブルのインピーダンス特性によりスピーカー側やスピーカーケーブル途中で残留キャリアレベルの検出を行うと、適切なショート判定を行うことができないのに対し、上記構成によれば、デジタルアンプ側で残留キャリアレベルの検出を行うため、適切なショート判定を行うことができる。
【０００９】
この場合、スピーカーとの電気的接続を切断した状態で、第１のテスト信号を入力する切断時テスト信号入力手段を、更に備え、テスト信号入力手段は、スピーカーとの電気的接続を接続した状態で第２のテスト信号を入力し、ショート判定手段は、第１のテスト信号の残留キャリアレベルと、第２のテスト信号の残留キャリアレベルと、を比較してスピーカーがショートしているか否かを判定することが好ましい。
【００１０】
上記のデジタルアンプにおいて、ショート判定手段は、第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少率が、所定率以上である場合、スピーカーがショートしているものと判定し、減少率が、所定率未満である場合、スピーカーがショートしていないものと判定することが好ましい。
【００１１】
上記のデジタルアンプにおいて、ショート判定手段は、第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少値が、所定値以上である場合、スピーカーがショートしているものと判定し、減少値が、所定値未満である場合、スピーカーがショートしていないものと判定することが好ましい。
【００１２】
デジタルアンプの回路は、スピーカー接続時の負荷と、スピーカー非接続時の負荷とが、略同等になるように設計されている。よって、スピーカーがショートしていないのであれば、非接続時の残留キャリアレベルと、接続時の残留キャリアレベルとは近い値になる。これを利用し、スピーカー非接続時におけるテスト信号（第１のテスト信号）の残留キャリアレベルと、スピーカー接続時におけるテスト信号（第２のテスト信号）の残留キャリアレベルとを比較することで、ショート判定を行うことができる。
上記の構成によれば、両残留キャリアレベルを比較してショート判定を行うので、スピーカーの接続・非接続以外の条件によって残留キャリアレベルが大きく減少したケースを除外して、ショート判定を行うことができる。よって、例えば、ローパスフィルターやデジタルアンプ自身の不具合によって、残量キャリアレベルが大きく減少するケースを除外することができ、ショート判定を精度良く行うことができる。
【００１３】
一方、テスト信号は、ミュート信号であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、ミュート信号を用いることで、スピーカーから、人に聞こえる音を出すことなくショート判定を行うことができる。また、ミュート信号は、単調な波形を有しているので、残留キャリアレベルのバラツキが少なく、ショート判定をより精度良く行うことができる。
【００１５】
また、ショート判定手段により、スピーカーがショートしているものと判定した場合、スピーカーとの電気的接続を切断するスピーカー切断手段を、更に備えることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、スピーカーがショートしているものと判定した場合に、スピーカーとの電気的接続を切断することで、デジタルアンプの回路を保護することができる。
【００１７】
本発明のプログラムは、コンピューターに、請求項６に記載のデジタルアンプの制御方法における各ステップを実行させることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、コンピューターに本プログラムを搭載するだけで、上記のデジタルアンプの制御方法を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るデジタルアンプを示した回路構成図である。
【図２】デジタルアンプの起動処理を示したフローチャートである。
【図３】起動処理の変形例を示したフローチャートである。
【図４】デジタルアンプの変形例を示した回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るデジタルアンプおよびデジタルアンプの制御方法について説明する。実施形態では、本発明を適用したデジタルアンプ（いわゆるＤ級アンプ）を例示する。このデジタルアンプは、スピーカーと接続して用いられ、入力したアナログ音声信号を増幅して、ローパスフィルターを介してスピーカーに出力するものである。
【００２１】
図１は、デジタルアンプ１１の回路構成を示した図である。図１に示すように、デジタルアンプ１１は、交流電源部２１と、三角波生成部２２と、比較回路（信号変調手段）２３と、ゲート回路２４と、増幅回路（増幅手段）２５と、ローパスフィルター２６と、レベル検出部（レベル検出手段）２７と、インピーダンス補正回路２８と、ミュート切替部（テスト信号入力手段および切断時テスト信号入力手段）２９と、接続切替回路（スピーカー切断手段）３０と、これらを制御する制御部（ショート判定手段）３１と、を備えている。また、デジタルアンプ１１は、回路の下流端に、スピーカー端子部３２を介してスピーカー１２を接続している。
【００２２】
交流電源部２１は、アナログ音声信号を入力信号として入力する。三角波生成部２２は、三角波を生成する。比較回路２３は、生成した三角波と比較して、入力した音声信号をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変調する（いわゆるパルス幅変調）。
【００２３】
ゲート回路２４は、ＰＷＭ信号に変調した音声信号に基づいてスイッチング処理を行う。増幅回路２５は、スイッチング処理に伴って、ＰＷＭ信号に変調した音声信号を増幅する。ローパスフィルター２６は、コイル４１およびコンデンサー４２を有したＬＣフィルターであり、増幅された音声信号をアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分（ノイズ成分）を減衰する。
【００２４】
レベル検出部２７は、ローパスフィルター２６の下流側に接続されると共に、ローパスフィルター２６を通過した後の音声信号（アナログ信号）の残留キャリアレベルを検出する。残留キャリアレベルは、ローパスフィルター２６により減衰し切れずに残った高周波成分（ノイズ成分）の残留値である。ここでは、高周波成分の最大振幅（Ｖｐｐ）を残留キャリアレベルとする。
【００２５】
インピーダンス補正回路２８は、レベル検出部２７の下流側に接続されると共に、コンデンサー４３および抵抗器４４を有してスピーカー１２側の負荷を補正する。また、インピーダンス補正回路２８は、接続するスピーカー１２のインピーダンスに合わせて設計されている。すなわち、インピーダンス補正回路２８は、スピーカー１２のインダクタンスに合わせたコンデンサー４３と、スピーカー１２の抵抗値に合わせた抵抗器４４とにより構成されている。これにより、スピーカー１２接続時の負荷と、スピーカー１２非接続時の負荷とが、略同等になっている。
【００２６】
ミュート切替部２９は、交流電源部２１と比較回路２３との間に介設されており、デジタルアンプ１１におけるミュートモードのＯＮ／ＯＦＦを切り替えると共に、ミュートモードをＯＮに切り替えた際、ミュート信号を入力信号として入力する。ミュート信号は、波形が単調なアナログ信号であり、スピーカー１２から出力された際、人から音声として聞こえないように生成された信号である。すなわち、ミュート信号が入力されると、比較回路２３、ゲート回路２４、増幅回路２５およびローパスフィルター２６は、アナログ音声信号が入力された場合と同様に、ミュート信号を変調・増幅する。そして、ミュート信号がスピーカー１２に出力され、スピーカー１２を消音する。ミュート信号は、スピーカー１２がショートしている状態で、当該ミュート信号によりデジタルアンプ１１を駆動してもデジタルアンプ１１が故障しない程度に小さい最大振幅および周波数に設計されている。
【００２７】
接続切替回路３０は、インピーダンス補正回路２８の下流側に配設されたリレー回路で構成されており、そのさらに下流側に接続されたスピーカー１２の電気的接続状態を、接続・非接続の間で切り替える。すなわち、接続切替回路３０により、スピーカー１２との電気的接続を接続し、また切断することができる。
【００２８】
音声再生時には、ミュート切替部２９によりミュートモードをＯＦＦに切り替え且つ接続切替回路３０によりスピーカー１２を電気的に接続した状態で、アナログ音声信号を入力する。アナログ音声信号が入力されると、比較回路２３により、このアナログ音声信号をＰＷＭ信号に変調し、ゲート回路２４および増幅回路２５により、変調した音声信号を増幅する。さらに、ローパスフィルター２６によって、増幅した音声信号をＰＷＭ信号からアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰する。そして、この音声信号（アナログ音声信号）をスピーカー１２に出力する。これを受けたスピーカー１２は、このアナログ音声信号により音声出力を行う。
【００２９】
また、音声再生の際、ユーザー操作によりミュートモードに切り替えることも可能である。すなわち、ユーザー操作に起因して、ミュート切替部２９により、ミュートモードをＯＮにすると、アナログ音声信号の入力をキャンセルしてミュート信号を入力する。入力されたミュート信号が、比較回路２３、ゲート回路２４、増幅回路２５およびローパスフィルター２６を通って、スピーカー１２に出力されるので、スピーカー１２からの音声が消音される。
【００３０】
さらに、音声再生の際、レベル検出部２７により、ローパスフィルター２６を通過した後の音声信号の残留キャリアレベルを検出し、異常判定を行うようにしても良い。例えば、検出した残留キャリアレベルが所定の閾値に達しているか否かを判別し、所定の閾値に達している場合には、デジタルアンプ１１および／またはスピーカー１２に異常があると判定し、これらの駆動を停止し、もしくは接続切替回路３０によりスピーカー１２との電気的接続を切断した後、エラー表示を行う。
【００３１】
ここで図２を参照して、デジタルアンプ１１の起動処理について説明する。この起動処理は、デジタルアンプ１１起動時における駆動の予備動作であり、デジタルアンプ１１の電源をＯＮにするユーザー操作（例えば電源ボタンの押下）に起因して実行される。なお、接続切替回路３０によりスピーカー１２を電気的に切断した状態（非接続）を初期状態とする。
【００３２】
図２に示すように、デジタルアンプ１１の電源がＯＮされると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部３１は、ミュート切替部２９により、デジタルアンプ１１におけるミュートモードをＯＮに切り替え（Ｓ２）、これに伴ってミュート信号の入力を開始する（Ｓ３）。ミュート信号が入力されると、比較回路２３、ゲート回路２４、増幅回路２５およびローパスフィルター２６を介して、ミュート信号が変調・増幅される。
【００３３】
ミュート信号の入力が開始されたら、レベル検出部２７により、ローパスフィルター２６を通った後のミュート信号における残留キャリアレベルを検出する（Ｓ４）。すなわち、スピーカー１２非接続時におけるミュート信号（第１のミュート信号）の残留キャリアレベルを検出する。残留キャリアレベルを検出したら、今度は、接続切替回路３０によりスピーカー１２を電気的に接続した後（Ｓ５）、レベル検出部２７により、再度、ローパスフィルター２６のミュート信号における残留キャリアレベルを検出する（Ｓ６：レベル検出ステップ）。すなわち、スピーカー１２接続時におけるミュート信号（第２のミュート信号）の残留キャリアレベルを検出する。
【００３４】
スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルおよびスピーカー１２接続時の残留キャリアレベルを検出したら、これらを比較して、ショート判定処理を行う（ショート判定ステップ）。具体的には、まず、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルからスピーカー１２接続時の残留キャリアレベルへの減少率（％）を算出する（Ｓ７）。例えば、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルが、２．０Ｖｐｐであり、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルが、１．１Ｖｐｐである場合、減少率は、（２．０−１．１）÷２．０×１００＝４５％である。減少率を算出したら、当該減少率が所定率以上（例えば、ＬＰＦ定数がＬ１＝２２μＨ、Ｃ１＝０．４７μＦ、ＳＷ周波数４５０ｋＨｚの場合、電圧電源±６０Ｖの条件下で、「４０％以上」とする）である否かを判定する（Ｓ８）。減少率が所定率未満である場合（Ｓ８：Ｎｏ）には、スピーカー１２がショートしていないものと判定する（Ｓ９）。ショートしていないものと判定したら、ミュート切替部２９により、ミュートモードをＯＦＦに切り替えて（Ｓ１０）、本起動処理を終了する。一方、減少率が所定率以上である場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）には、スピーカー１２がショートしているものと判定する（Ｓ１１）。ショートしているものと判定したら、接続切替回路３０によりスピーカー１２を切断した後（Ｓ１２）、エラー表示を行って（Ｓ１３）、本起動処理を終了する。
【００３５】
以上のような構成によれば、ミュート信号の残留キャリアレベルを検出し、この検出結果に基づいて、スピーカー１２がショートしているか否かを判定するため、ミュート信号によるテスト駆動のみでショート判定を行うことができ、自身の回路にダメージを与えることがない。また、起動時の処理によって、ショート判定を行うことができる。すなわち、ショート状態での駆動時にショート判定等を行うものではないため、一連の処理に高い処理速度を必要としない。さらに、残留キャリアレベルを検出するレベル検出部２７の検出結果を利用して、ショート判定を行うことができるため、回路構成を簡素化できる。
【００３６】
また、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルと、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルとを比較してショート判定を行うので、スピーカー１２の接続・非接続以外の条件によって残留キャリアレベルが大きく減少したケースを除外して、ショート判定を行うことができる。よって、例えば、ローパスフィルター２６やデジタルアンプ１１自身の不具合によって、残量キャリアレベルが大きく減少するケースを除外することができ、ショート判定を精度良く行うことができる。
【００３７】
さらに、ショート判定時の入力信号としてミュート信号を用いることで、スピーカー１２から、人に聞こえる音を出すことなくショート判定を行うことができる。また、ミュート信号は、単調な波形を有しているので、残留キャリアレベルのバラツキが少なく、ショート判定をより精度良く行うことができる。
【００３８】
またさらに、スピーカー１２がショートしているものと判定した場合に、スピーカー１２との電気的接続を切断することで、デジタルアンプ１１の回路を保護することができる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、ローパスフィルター２６として、単一のフィルター回路から成るフィルターを用いたが、ローパスフィルター２６として、多重のフィルター回路から成るフィルターを用いても良い。かかる場合、レベル検出部２７により、多重のフィルター回路すべてを通った後の残留キャリアレベルを検出しても良いし、途中まで通った後の残留キャリアレベルを検出しても良い。
【００４０】
また、本実施形態においては、デジタルアンプ１１に本発明を適用したが、他のアンプ（増幅器）に本発明を適用しても良い。また、ショート時に減衰特性が変化するフィルター手段を備えたものであれば、必ずしもローパスフィルター２６を備えたものでなくとも適用可能である。例えば、オペアンプに本発明を適用しても良いし、フィルター手段として、ハイパスフィルターやバンドパスフィルタを備えたアンプに本発明を適用しても良い。
【００４１】
さらに、本実施形態においては、ショート判定の際に、ミュート信号を入力して残留キャリアレベルを検出したが、テスト信号を入力する構成であれば、ミュート信号を入力するものに限るものではない。例えば、ショート判定に適したテスト信号を新たに生成し、これを入力する構成であっても良いし、アナログ音声信号を、ショート状態でも不良が生じない程に減衰し、テスト信号として用いる構成であっても良い。すなわち、テスト信号は、スピーカー１２がショートしている状態で不良が生じない程度に低い最大振幅および周波数を有したものであることが好ましい。
【００４２】
またさらに、本実施形態においては、スピーカー１２非接続時の残留キャリアレベルと、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルとの減少率を、ショート判定に用いたが、減少率（％）ではなく、減少値（具体的な数値：Ｖｐｐ）を、ショート判定に用いても良い。かかる場合、減少値が所定値（例えば０．８Ｖｐｐ）以上であるか否かによって、ショートしているか否かを判定する。
【００４３】
また、本実施形態においては、残留キャリアレベルとして、高周波成分の最大振幅（Ｖｐｐ）をショート判定に用いる構成であったが、残留キャリアレベルとして、高周波成分の相対高さ（ｄｂ）を残留キャリアレベルとしても良い。かかる場合、例えば、減少値が所定値（例えば、５ｄｂ）以上であるか否かによって、ショートしているか否かを判定する。
【００４４】
さらに、本実施形態においては、両残留キャリアレベル間の減少率が所定率以上であるか否かに基づいてショート判定を行ったが、当該減少率が所定率未満であり且つ両残留キャリアレベルが異常値に達している場合、デジタルアンプ１１の回路に不具合（例えばローパスフィルター２６の不具合やレベル検出部２７の誤検出等）が生じているものと考えられる。これを利用し、当該減少率が所定率未満であり且つ両残留キャリアレベルが異常値に達している場合には、デジタルアンプ１１の回路に不具合が生じているものと判定する構成であっても良い。
【００４５】
また、本実施形態においては、スピーカー１２接続時、非接続時の両残留キャリアレベルに基づいてショート判定を行ったが、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルのみに基づいて、ショート判定を行う構成であっても良い。例えば、図３に示すように、スピーカー１２非接続時における残留キャリアレベルの検出（Ｓ４）を省略すると共に、ショート判定処理では、スピーカー１２接続時の残留キャリアレベルが、ショート状態であると判断できる所定値以下であるか否かを判定する（Ｓ１８）。そして、当該残留キャリアレベルが上記所定値以下である場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）には、ショートしているものと判定し（Ｓ１１）、当該残留キャリアレベルが所定値以下ではない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）には、ショートしていないものと判定する（Ｓ９）。かかる構成であれば、ショート判定を簡易な処理で行うことができ、また、回路の不具合も含めたエラー判定を行うことができる。
【００４６】
また、かかる構成において、図４に示すように、レベル検出部２７が、接続切換回路３０とスピーカー１２（厳密には、スピーカー端子部３２）との間で残留キャリアレベルを検出する構成としても良い。特に、デジタルアンプ１１からスピーカー端子部３２までの配線長が長い場合や、電波対策などでノイズフィルター等を挿入してある場合には、スピーカー端子部３２近傍で残留キャリアレベルを検出することが好ましい。
【符号の説明】
【００４７】
１１：デジタルアンプ、 １２：スピーカー、 ２３：比較回路、 ２４：増幅回路、 ２６：ローパスフィルター、 ２７：レベル検出部、 ２９：ミュート切替部、 ３０：接続切替回路、 ３１：制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカーと接続されて用いられるデジタルアンプであって、
アナログ音声信号をパルス信号に変調する信号変調手段と、
変調した前記音声信号を増幅する増幅手段と、
増幅した前記音声信号をアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰するローパスフィルターと、
起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力手段と、
前記ローパスフィルターに通した後の前記テスト信号の残留キャリアレベルを検出するレベル検出手段と、
検出した前記テスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、前記スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定手段と、を備えたことを特徴とするデジタルアンプ。
【請求項２】
前記スピーカーとの電気的接続を切断した状態で、第１の前記テスト信号を入力する切断時テスト信号入力手段を、更に備え、
前記テスト信号入力手段は、前記スピーカーとの電気的接続を接続した状態で第２の前記テスト信号を入力し、
前記ショート判定手段は、前記第１のテスト信号の残留キャリアレベルと、前記第２のテスト信号の残留キャリアレベルと、を比較して前記スピーカーがショートしているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のデジタルアンプ。
【請求項３】
前記ショート判定手段は、前記第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、前記第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少率が、所定率以上である場合、前記スピーカーがショートしているものと判定し、前記減少率が、所定率未満である場合、前記スピーカーがショートしていないものと判定することを特徴とする請求項２に記載のデジタルアンプ。
【請求項４】
前記ショート判定手段は、前記第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、前記第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少値が、所定値以上である場合、前記スピーカーがショートしているものと判定し、前記減少値が、所定値未満である場合、前記スピーカーがショートしていないものと判定することを特徴とする請求項２に記載のデジタルアンプ。
【請求項５】
前記テスト信号は、ミュート信号であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルアンプ。
【請求項６】
前記ショート判定手段により、前記スピーカーがショートしているものと判定した場合、前記スピーカーとの電気的接続を切断するスピーカー切断手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のデジタルアンプ。
【請求項７】
入力したアナログ音声信号を増幅し、ローパスフィルターを介して、スピーカーに出力するデジタルアンプの制御方法であって、
前記デジタルアンプが、
起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力ステップと、
前記テスト信号を前記ローパスフィルターに通した後の残留キャリアレベルを検出するレベル検出ステップと、
検出した前記テスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、前記スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定ステップと、を実行することを特徴とするデジタルアンプの制御方法。
【請求項８】
コンピューターに、請求項７に記載のデジタルアンプの制御方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
【請求項１】
スピーカーと接続されて用いられるデジタルアンプであって、
アナログ音声信号をパルス信号に変調する信号変調手段と、
変調した前記音声信号を増幅する増幅手段と、
増幅した前記音声信号をアナログ信号に復調しつつ、その高周波成分を減衰するローパスフィルターと、
起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力手段と、
前記ローパスフィルターに通した後の前記テスト信号の残留キャリアレベルを検出するレベル検出手段と、
検出した前記テスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、前記スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定手段と、を備えたことを特徴とするデジタルアンプ。
【請求項２】
前記スピーカーとの電気的接続を切断した状態で、第１の前記テスト信号を入力する切断時テスト信号入力手段を、更に備え、
前記テスト信号入力手段は、前記スピーカーとの電気的接続を接続した状態で第２の前記テスト信号を入力し、
前記ショート判定手段は、前記第１のテスト信号の残留キャリアレベルと、前記第２のテスト信号の残留キャリアレベルと、を比較して前記スピーカーがショートしているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のデジタルアンプ。
【請求項３】
前記ショート判定手段は、前記第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、前記第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少率が、所定率以上である場合、前記スピーカーがショートしているものと判定し、前記減少率が、所定率未満である場合、前記スピーカーがショートしていないものと判定することを特徴とする請求項２に記載のデジタルアンプ。
【請求項４】
前記ショート判定手段は、前記第１のテスト信号の残留キャリアレベルから、前記第２のテスト信号の残留キャリアレベルへの減少値が、所定値以上である場合、前記スピーカーがショートしているものと判定し、前記減少値が、所定値未満である場合、前記スピーカーがショートしていないものと判定することを特徴とする請求項２に記載のデジタルアンプ。
【請求項５】
前記テスト信号は、ミュート信号であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルアンプ。
【請求項６】
前記ショート判定手段により、前記スピーカーがショートしているものと判定した場合、前記スピーカーとの電気的接続を切断するスピーカー切断手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のデジタルアンプ。
【請求項７】
入力したアナログ音声信号を増幅し、ローパスフィルターを介して、スピーカーに出力するデジタルアンプの制御方法であって、
前記デジタルアンプが、
起動時にテスト信号を入力するテスト信号入力ステップと、
前記テスト信号を前記ローパスフィルターに通した後の残留キャリアレベルを検出するレベル検出ステップと、
検出した前記テスト信号の残留キャリアレベルに基づいて、前記スピーカーがショートしているか否かを判定するショート判定ステップと、を実行することを特徴とするデジタルアンプの制御方法。
【請求項８】
コンピューターに、請求項７に記載のデジタルアンプの制御方法における各ステップを実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１２９７３（Ｐ２０１３−１２９７３Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５２０９（Ｐ２０１１−１４５２０９）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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