音声再生装置
【課題】入力音声信号レベルの相違、印加しているＤＣ電圧値の変化、バッテリ又は外部電源の相違を全て考慮し、最終段である電力増幅手段の最大出力を最適化する音声再生装置を提供する。
【解決手段】「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の入力音声信号でかつ外部電源１２に係るＤＣ電圧が供給されている場合は、「テーブルＣ」を用いてリミッタレベルを得、また「ＣＤ／ＤＶＤ」の入力音声信号でかつ外部電源１２に係るＤＣ電圧が供給されている場合には、「テーブルＤ」を用いてリミッタレベルを得、一方、「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の入力音声信号でかつバッテリ１０に係るＤＣ電圧が供給されている場合は、「テーブルＡ」を用いてリミッタレベルを得、また「ＣＤ／ＤＶＤ」３の入力音声信号でかつバッテリ１０の電圧が検出された場合には、「テーブルＢ」を用いてリミッタレベルを得るように、リミッタ制御を行う。
【解決手段】「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の入力音声信号でかつ外部電源１２に係るＤＣ電圧が供給されている場合は、「テーブルＣ」を用いてリミッタレベルを得、また「ＣＤ／ＤＶＤ」の入力音声信号でかつ外部電源１２に係るＤＣ電圧が供給されている場合には、「テーブルＤ」を用いてリミッタレベルを得、一方、「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の入力音声信号でかつバッテリ１０に係るＤＣ電圧が供給されている場合は、「テーブルＡ」を用いてリミッタレベルを得、また「ＣＤ／ＤＶＤ」３の入力音声信号でかつバッテリ１０の電圧が検出された場合には、「テーブルＢ」を用いてリミッタレベルを得るように、リミッタ制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内蔵電池（以下「バッテリ」と記す）又は外部電源（ＡＣアダプタから得られる電源）の切替え使用する携帯型の音声再生装置に係り、特に電源切替え後の電源電圧の増減、あるいは、電池の消耗による電圧低下に追従して、最終段である電力増幅器の最大出力を最適化する音声再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリ又は外部電源の２電源切替え使用が可能な携帯型の音声再生装置における最終段の電力増幅器の最大出力は、バッテリから外部電源への切替えあるいは外部電源からバッテリへの切替え後の電源電圧、即ち直流電圧（以下「ＤＣ電圧」と記す）の増減、あるいは、電池の消耗によるＤＣ電圧の降下に追従して変化する。この変化を生じさせないためには、バッテリの消耗前のＤＣ電圧と外部電源のＤＣ電圧とを一致させておくことが必要である。
【０００３】
さて、電圧値が異なる複数の電池パックを取替え使用しても、音声を無歪で再生可能とするオーディオパワーコントロール方式がある（下記特許文献１）。即ち、電圧が異なる複数の電池パックを着脱して使用する携帯型通信機において、高電圧の電池パックと低電圧の電池パックとのいずれを装着した場合でも、これに応じて再生音量を無歪で可変できるように電圧範囲（Ｖｒディーレンジ）を広くしたオーディオパワーコントロール方式である。
【特許文献１】特開平７−１９３４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、バッテリのＤＣ電圧と外部電源のＤＣ電圧とを一致させるためには、乾電池の本数を増減して、外部電源の電圧値にバッテリの電圧値を一致させる調整作業が必要となる。しかし、乾電池を多数本使用すると、再生装置に占める乾電池の占有エリアが増加してしまい、これによって、装置全体のデザインやその大きさ、構造、コストダウンに制限を受ける不都合が生じてしまう。
【０００５】
また、こうした電源電圧の変化に依存せずに、電力増幅器の最大出力を常時一定とする場合には、バッテリ又は外部電源が過負荷状態になり発熱する場合がある。この過負荷状態が生じないようにするためには、電源の電力容量を増加することが必要であるが、更なるバッテリの重量増加や外部電源の大型化を招くことになり、この結果、音声再生装置の小型化の妨げや、コストアップに繋がる欠点があった。
【０００６】
そこで本発明は、かかる問題に鑑みて創案されたものであり、大略、バッテリ又は外部電源の切替え後の電源電圧（ＤＣ電圧）の増減変化、あるいは、電池の消耗によるＤＣ電圧降下に追従して、最終段の電力増幅器の最大出力を最適化する音声再生装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
詳しくは、電源の切替えによるＤＣ電圧の増減変化に追従して電力増幅器の最大出力を可変するように、電力増幅器へ供給する音声信号を前もって振幅制限する可変のリミッタレベルを有する可変リミッタ回路は、電力増幅器の前段（入力側）に配置しており、かつこのリミッタレベルは、次の３条件（ａ）〜（ｃ）に基づいて、設定される。
【０００８】
（ａ）再生すべき音声信号の系統の違い（消費電力の違い）
即ち、後述する図３、図４に示すように、消費電力が比較的低い「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の系統と、消費電力が比較的高い「ＣＤ／ＤＶＤ（コンパクト・ディスク又はデジタル・バーサタイル・ディスク）」の系統とのいずれか。詳しくは、「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の系統と「ＣＤ／ＤＶＤ」の系統との違いは、消費電力の大小である。「ＣＤ／ＤＶＤ」は「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」に比較して消費電流が大きいので、電源の最大消費電流を抑えるために電力増幅器の最大出力を小さくする。バッテリの場合も同様でバッテリの負担を軽減し、バッテリ寿命を延ばすために同様の操作をしている。
（ｂ）電源の種別の違い(バッテリ又は外部電源の違い)
（ｃ）電源を切替えた後のＤＣ電圧の増減、あるいは、電池の消耗によるＤＣ電圧降下によるＤＣ電圧値の違い
【０００９】
このように、可変リミッタ回路のリミッタレベルは上記した３条件（ａ）〜（ｃ）に基づいて設定されるから、電力増幅器へ供給する音声信号をこうしたリミッタレベルをもって振幅制限することができるので、電源の切替えによるＤＣ電圧の増減変化に追従して電力増幅器の最大出力を可変することができる音声再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、次の（１）、（２）の構成を有する音声再生装置を提供する。
【００１１】
（１）図１、図３、図４に示すように、装置本体Ａに内蔵（収納）されるバッテリ（内蔵電池、例えば市販の電池を多数本縦続接続したもの）１０から供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体Ａ外の外部電源１２から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体Ａの電源電圧として用い、かつ複数の入力系統（「ＡＵＸ ＩＮ（外部入力音声）」１、「ＴＵＮＥＲ（チューナ入力音声）」２、「ＣＤ／ＤＶＤ（ＣＤ再生又はＤＶＤ再生入力音声）」３から）の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより第１の入力グループ（消費電力が比較的高い「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２の入力グループ）と第２の入力グループ（消費電力が比較的低い「ＣＤ／ＤＶＤ」３の入力グループ）とにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段４と、
前記入力切替手段４から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段（電子ボリウム(ＶＯＬ)）５と、
前記調整手段５から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤにそれぞれあるリミッタレベル値）に達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段（可変リミッタ）６と、
前記バッテリ１０又は前記外部電源１２から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段６から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段（電力増幅器）７と、
前記入力切替手段４における切替制御、前記調整手段５における調整制御、前記リミッタ手段６におけるリミッタ制御を、それぞれ行う制御手段９とを有しており、
前記リミッタ手段６は、前記リミッタ制御に応じて前記リミッタレベルを可変し、
前記制御手段９は、
前記電源電圧値を検出しており、
前記入力切替手段４が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源１２による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第１のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段４が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源１２による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じて、第２のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段４が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリ１０による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第３のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段４が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリ１０による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第４のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記電源電圧値の変動に追従して前記リミッタ手段６の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段７の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【００１２】
（２）装置本体Ａに内蔵されるバッテリ１０から供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体Ａ外の外部電源１２から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体Ａの電源電圧として用い、かつ複数の入力系統の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより複数の入力グループのうちのいずれかにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて、１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段４と、
前記入力切替手段４から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段５と、
前記調整手段５から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベルに達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段６と、
前記バッテリ１０又は前記外部電源１２から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段６から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段７と、
前記リミッタ手段６におけるリミッタ制御を行う制御手段９とを有しており、
前記制御手段９は、
前記入力切替手段４が選択している入力系統の属する入力グループ、前記電源電圧の供給源、及び検出した電源電圧値の３つのファクターの組み合わせに応じて前記リミッタ手段６の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段７の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の音声再生装置によれば、最終段の電力増幅手段の最大出力を最適化するためのリミッタ手段を当該電力増幅手段の直前の位置に設け、かつ前記リミッタ手段のリミッタレベルは、（ａ）再生すべき音声信号の系統の違い（消費電力の違い）（即ち消費電力が比較的低い「ＡＵＸ ＩＮ」「ＴＵＮＥＲ」の系統と消費電力が比較的高い（「ＣＤ／ＤＶＤ」の系統とのいずれか）、（ｂ）バッテリ又は外部電源の違い、（ｃ）供給されるＤＣ電圧値の違い、に基づいて設定することによって、電源の切替えによるＤＣ電圧値の相違や増減変動に追従して前記リミッタ手段のリミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段の最大出力を最適化する音声再生装置を提供することができ、またバッテリのＤＣ電圧と外部電源のＤＣ電圧とを一致させなくても、異なった電圧値のまま前記電力増幅手段をはじめとする装置各部の最適設計が可能となり、使用回路部品の制約がなくなり、さらに外部電源の過負荷回避が容易にできるので、不要な発熱をすることもないから不要な電力消費を招くことがなく、これによって、装置自体の小型化実現やコストダウンをすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の音声再生装置の実施の形態を、図１〜図５を用いて説明する。
【００１５】
図１は，本発明装置の実施の形態を示すブロック図である。
【００１６】
本発明の音声再生装置は、大略、最終段の電力増幅器（パワーアンプ）に供給する電源電圧値の増減変化に追従して、電力増幅器に入力する音声信号の振幅を前もって振幅制限するためのリミッタレベルを可変することにより、電力増幅器の最大出力を最適化する音声再生装置である。
【００１７】
まず、本発明のひとつの要部である、電力増幅器と外部電源との関係について説明する。
【００１８】
本発明の音声再生装置は、いわゆるポータブル（携帯型）ＣＤ／ＤＶＤ再生装置である。こうした携帯型ＣＤ／ＤＶＤ再生装置には、バッテリを着脱自在に内部に収納（内蔵）可能であり、またバッテリを内蔵した再生装置を持ち運ぶには、再生装置が小型であることや軽量であること、また消費電力が小さいことの制約がある。また、外部電源（ＡＣアダプタ）を使用している場合も多い。
【００１９】
ところで近年は、前記した電力増幅器としてデジタルアンプを内蔵し、また装置内の各回路への外部電源から電源電圧供給のために内蔵スイッチング電源（以下「レギュレータ」と記す）を用いて、音質の向上とパワーアップとを共に計ることが一般的になりつつある。
【００２０】
デジタルアンプとレギュレータとが共にスイッチング方式の場合は、電源電圧が高くなっても回路や放熱設計上は問題が出にくく、広い範囲の電源電圧で動作させることが容易である。
【００２１】
しかし、大きな音量を得ようとして音量ボリウムを大きく増加方向へ回した場合には、外部電源から電力増幅器に対して大きな電流が流入することになり、この結果、電力容量が小さい外部電源は次第に発熱による温度上昇が生じることになるから、外部電源の電流容量や放熱設計などに十分な余力を求められる。このため、外部電源には出力電力制限手段が必要となる。こうした不都合なことを全て解決したのが本発明装置であり、デジタルアンプとレギュレータがスイッチング方式の場合に特に有効である。アナログアンプとシリーズレギュレータの場合では電源電圧が大きく変わった場合、効率が悪化するため放熱設計などの現実性で問題が出やすい。
【００２２】
一般に、デジタルアンプとレギュレータとがスイッチング方式を用いている機器の場合、供給電圧を上げると入力（消費）電流は減少する。外部電源がスイッチング電源を用いている場合は出力電圧を上げることで電流値が低下し、整流ダイオードやスイッチングトランスの損失が低下する、機器との接続の電流値（必要容量）が下がる等、の利点がある。
【００２３】
さて、本発明の音声再生装置(装置本体Ａ)は、図１に示すように、３音声入力部（「ＡＵＸ ＩＮ」（外部入力））１、「ＴＵＮＥＲ」（チューナ）２、「ＣＤ／ＤＶＤ」（ＣＤ又はＤＶＤ再生）３）１〜３、３音声入力部１〜３を択一出力する入力セレクタである入力切替回路４、音量調整用の電子ボリウム５、リミッタレベルが可変制御される可変リミッタ６、パワーアンプである電力増幅器７、スピーカ８、装置本体Ａ全体の再生制御を行うシステムＭＣＵ９、ＡＣ電源を平滑化してＤＣ電圧を出力する外部電源１２から出力するＤＣ電圧を供給する入力ＪＡＣＫ１１を有している。
【００２４】
１０は、例えば１．５Ｖの単一乾電池を８個を縦続接続したＤＣ１２Ｖのバッテリ。１２は、例えばＤＣ１８Ｖの外部電源（ＡＣアダプタ）、１３はＡＣコンセント、１４は逆接続防止ダイオードである。
【００２５】
入力切替回路４は、「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２、「ＣＤ／ＤＶＤ」３から出力する音声信号を択一して電子ボリウム５側へ出力する。「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２、「ＣＤ／ＤＶＤ」３からそれぞれ出力する音声信号の消費電力は異なり、「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２の消費電力が比較的低い系統と、「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力が比較的高い系統とに、消費電力の高低の相違によって分けることができる。
【００２６】
「ＡＵＸ ＩＮ」１の消費電力 ＜ 「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力
「ＴＵＮＥＲ」２ の消費電力 ＜ 「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力
「ＡＵＸ ＩＮ」１の消費電力 ＝ 「ＴＵＮＥＲ」２ の消費電力
【００２７】
本実施の形態では、上記３音声入力部１〜３について述べたが、この音声に有力の数は必要に応じて増減できることは言うまでもないが、上記したように、一方及び他方の２系統に集約できることが必要である。
【００２８】
電子ボリウム５は、入力切替回路４から供給される音声信号の振幅レベルを調整（音量調整）した後、その音声信号を可変リミッタ６側へ出力する。
【００２９】
可変リミッタ６は、システムＭＣＵ９の出力端子９ｃから供給される、リミッティングレベル制御信号（可変リミッタ制御電圧）に応じて、リミッタレベルを可変する。即ち、可変リミッタ６は電子ボリウム５で振幅レベルが調整された音声信号が供給されており、供給された音声信号の振幅レベルが各種の所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤ（図３、図４に図示）に示す各可変リミッタ制御電圧）に達していない場合は、音声信号を電力増幅器７側へスルー出力する。
【００３０】
一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベル（第１のリミッタレベル（テーブルＡ（図３），テーブルＣ（図４）、又は、第２のリミッタレベル（テーブルＢ（図３），テーブルＤ（図４））に達している場合には、図示せぬリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタした後、電力増幅器７へ出力する。
【００３１】
電力増幅器７は、バッテリ１０又は外部電源１２からＤＣ電圧が供給されており、可変リミッタ６から供給されるスルー又はリミッタされた音声信号を電力増幅して、スピーカ８へ出力する。スピーカ８は、電力増幅手段７から出力する音声信号を放音する。電力増幅手段７は最大出力で音声信号を放音する場合もある。
【００３２】
システムＭＣＵ９は、その出力端子９ｄから出力するシステムコントロール信号によって、入力切替回路４における切替制御、電子ボリウム５における音量調整制御を行い、また、その入力端子９ａに印加する電源電圧（ＤＣ電圧）の値を逐次監視している。
【００３３】
システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＡＵＸ ＩＮ」１又は「ＴＵＮＥＲ」２の消費電力が比較的低い側に切替える旨の切替制御を行い、かつ、その入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていると判定（外部電源判定）した場合は、その入力端子９ａに印加したＤＣ電圧値に応じた第１のリミッタレベル（テーブルＣ、図４）を設定するための可変リミッタ制御電圧であるリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００３４】
この結果、可変リミッタ６は、図４のテーブルＣに示すように、ＤＣ電圧が１７．０Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、３Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１６．５Ｖ、１６．０Ｖ、１５．５Ｖ以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖ、２．０Ｖ、１．５Ｖにそれぞれ設定する。
【００３５】
一方、システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力が比較的高い側に切替える旨の切替え制御を行い、かつその入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていると判定した場合は、その入力端子９ａに印加したＤＣ電圧値に応じた第１のリミッタレベルＣよりも低いレベルの第２のリミッタレベル（テーブルＤ、図４）を設定するためのリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００３６】
この結果、可変リミッタ６は、図４のテーブルＤに示すように、ＤＣ電圧が１７．０Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１６．５Ｖ、１６．０Ｖ、１５．５Ｖ以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．０Ｖ、１．５Ｖ、１．０Ｖにそれぞれ設定する。
【００３７】
さらに、システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＡＵＸ ＩＮ」１又は「ＴＵＮＥＲ」２の消費電力が比較的低い側に切替える旨の切替制御を行い、かつ、その入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていないと判定した場合（即ち、バッテリ１０に係るＤＣ電圧値が検出された場合）は、その入力端子９ａに印加した電圧値に応じた第１のリミッタレベル（テーブルＡ、図３）を設定するためのリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００３８】
この結果、可変リミッタ６は、図３のテーブルＡに示すように、ＤＣ電圧が１１．５Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、３Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１０．０Ｖ、９．０Ｖ、８．０以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖ、２．０Ｖ、１．５Ｖにそれぞれ設定する。
【００３９】
さらにまた、システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力が比較的高い側に切替える旨の切替制御を行い、かつ、その入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていないと判定した場合（即ち、バッテリ１０に係るＤＣ電圧値が検出された場合）は、その入力端子９ａに印加した電圧値に応じた第２のリミッタレベル（テーブルＢ、図３）を設定するためのリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００４０】
この結果、可変リミッタ６は、図３のテーブルＢに示すように、ＤＣ電圧が１１．５Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１０．０Ｖ、９．０Ｖ、８．０以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．０Ｖ、１．５Ｖ、１．０Ｖにそれぞれ設定する。
【００４１】
このように可変リミッタ６は、システムＭＣＵ９の出力端子９ｃから供給される、リミッティングレベル制御信号（可変リミッタ制御電圧）に応じて、リミッタレベルを可変し、電子ボリウム５側から供給された音声信号の振幅レベルが各種の所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤ（図３、図４に図示）に示す各可変リミッタ制御電圧）に達していない場合は、音声信号を電力増幅器７へスルー出力し、また、各種の所定のリミッタレベルに達している場合には、上記したように所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤ）で振幅制限した音声信号を電力増幅器７へ出力する。
【００４２】
上述したことを換言するならば、システムＭＣＵ９は、装置本体Ａの動作モードと現在の電圧供給源、現在の電源電圧（ＤＣ電圧）を判断の入力として、電源供給源がバッテリ１０の場合は、図３に従い、また、電源供給源が外部電源１２動作時は図４に従って、可変リミッタ６（通過する音声信号に対するリミッタ回路であるが、そのリミッティング電圧値を外部から直流電圧などによって可変できるもの）を制御する直流電圧を発生することは既に述べたとおりである。
【００４３】
本実施の形態では可変リミッタ６のリミッティングレベル制御電圧（可変リミッタ制御電圧）は小さくなるに従って、リミッティングレベルも小さくなるように設計されている。電力増幅器７は前述した可変リミッタ６の動作によって決してクリップすることがないように設計されており、この結果電力増幅器７の最大出力は可変リミッタ６の制御電圧（リミッティングレベル）によって決定される。
【００４４】
可変リミッタ６の制御電圧の制御テーブル（図３、図４）について
本実施の形態では、外部電源１２にスイッチング電源（図示せず）を使用している。バッテリ１０および外部電源１２のいずれの場合でも、電源電圧の減少（増加）に応じて、可変リミッタ６のリミッティングレベルを変更し、電力増幅器７に供給する音声信号の振幅制限を行い、電力増幅器７の最大出力を制限する。
【００４５】
即ち、システムＭＣＵ９は、各電源電圧値に対するリミッティングレベル値(リミッタ制御電圧値)のデータを有する制御テーブル（図３、図４）を備えており、電源電圧の変動(減少又は増加)を逐次検知すると、上記制御テーブルを参照し、検知した電源電圧値に応じたリミッティングレベルを可変リミッタ６が設定するように、可変リミッタ６に対してリミッティングレベル制御を行う。こうして、電源電圧値に応じて電力増幅器７の最大出力を制限することができる。
【００４６】
電源電圧値に応じて電力増幅器７の最大出力の制限値を切替えているのは、従来の電力増幅器の電源電圧低下によりクリップする状態を模倣するように動作させることを目標としている。
【００４７】
ところで外部電源１２は、過負荷を予防する機能を有している。例えば、外部電源（図２）１２は電子ボリウム５を増加方向に調整して電力増幅器７へ供給する音声信号の振幅を増幅すると、これに応じて電力増幅器７は最大出力近くで電力増幅すると、これにより大きな電流が電力増幅器７（負荷側）へ流出することにより、発熱して、電源内部の温度は急上昇が起こる。この温度変化を抵抗値の変化として検出するのが、図中の「サーミスタ」である。これにより、「サーミスタ」は「フィードバック回路」を介して、「整流回路」から出力する電源電圧（出力電圧）が徐々に低下する。こうして、外部電源１２の過負荷使用を回避できる。
【００４８】
電源電圧の減少については、バッテリ１０の場合は、電源電圧の減少に応じて比較的小さな比率で出力電圧は減少するが、外部電源１２の場合には、比較的大きな比率で前記出力電圧は減少するように設計されている。
【００４９】
図５は、システムＭＣＵ９がリミッタレベル（リミッタ制御電圧）を可変するための動作判断フローチャートである。
【００５０】
まず、動作判断フローを開始すると（Ｓ１）、電源の判定を行う（Ｓ２）。
【００５１】
外部電源１２を用いて駆動されていると、次に、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていることを判定する（Ｓ３）。
【００５２】
入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３に切替えられていると、電源電圧（ＤＣ電圧）を読み込み（Ｓ４）、続いて、「テーブルＤ」を参照し（Ｓ５）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５３】
一方、外部電源１２を用いて駆動されているが、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていないと、電源電圧を読み込み（Ｓ８）、続いて、「テーブルＣ」を参照し（Ｓ９）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５４】
これに対して、動作判断フローの開始後、電源の判定によって（Ｓ１，Ｓ２）、外部電源１２を用いて駆動されていない（つまりバッテリ１０を用いて駆動されている）と、次に、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていることを判定する（Ｓ１０）。
【００５５】
入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３に切替えられていると、電源電圧を読み込み（Ｓ１１）、続いて、「テーブルＢ」を参照し（Ｓ１２）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５６】
一方、外部電源１２を用いて駆動されておらず、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていないと、電源電圧を読み込み（Ｓ１３）、「テーブルＡ」を参照し（Ｓ１４）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５７】
なお、上記の説明では、リミッタレベルのテーブルＡとテーブルＣとを同一の内容とし、リミッタレベルのテーブルＢとテーブルＤとを同一の内容としたが、もちろんそれぞれのテーブルで異なる内容のリミッタレベルとしてもよい。
【００５８】
また、上記の説明では、複数の入力系統をその入力系統の消費電力により２つの入力グループにグループ分けしたが、入力系統をより多くの入力グループにグループ分けし各入力グループ毎に、もしくは各入力系統毎（音声信号入力毎）にそれぞれに応じたリミッタレベルのテーブルを設けて制御を行ってもよい。即ち、入力切替回路で選択している入力グループ（入力系統）、内蔵電池駆動か外部電源駆動かの電圧供給源、電源電圧値の３つのファクターの組み合わせに応じて、システムＭＣＵ９によりリミッタ制御を行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明装置の一実施の形態を示す主要ブロック図である。
【図２】外部電源回路の構成を示すブロック図である。
【図３】内蔵電池動作時の可変リミッタ制御電圧例を示す図である。
【図４】外部電源動作時の可変リミッタ制御電圧例を示す図である。
【図５】制御部の動作判断フローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１…ＡＵＸ ＩＮ
２…ＴＵＮＥＲ
３…ＣＤ／ＤＶＤ
４…入力切替回路（入力切替手段）
５…電子ボリウム(調整手段)
６…可変リミッタ（リミッタ手段）
７…電力増幅器（電力増幅手段）
８…スピーカ
９…システムＭＰＵ（制御手段）
１０…内蔵電池（バッテリ）
１２…外部電源
１３…電源コンセント
Ａ…装置本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内蔵電池（以下「バッテリ」と記す）又は外部電源（ＡＣアダプタから得られる電源）の切替え使用する携帯型の音声再生装置に係り、特に電源切替え後の電源電圧の増減、あるいは、電池の消耗による電圧低下に追従して、最終段である電力増幅器の最大出力を最適化する音声再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリ又は外部電源の２電源切替え使用が可能な携帯型の音声再生装置における最終段の電力増幅器の最大出力は、バッテリから外部電源への切替えあるいは外部電源からバッテリへの切替え後の電源電圧、即ち直流電圧（以下「ＤＣ電圧」と記す）の増減、あるいは、電池の消耗によるＤＣ電圧の降下に追従して変化する。この変化を生じさせないためには、バッテリの消耗前のＤＣ電圧と外部電源のＤＣ電圧とを一致させておくことが必要である。
【０００３】
さて、電圧値が異なる複数の電池パックを取替え使用しても、音声を無歪で再生可能とするオーディオパワーコントロール方式がある（下記特許文献１）。即ち、電圧が異なる複数の電池パックを着脱して使用する携帯型通信機において、高電圧の電池パックと低電圧の電池パックとのいずれを装着した場合でも、これに応じて再生音量を無歪で可変できるように電圧範囲（Ｖｒディーレンジ）を広くしたオーディオパワーコントロール方式である。
【特許文献１】特開平７−１９３４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、バッテリのＤＣ電圧と外部電源のＤＣ電圧とを一致させるためには、乾電池の本数を増減して、外部電源の電圧値にバッテリの電圧値を一致させる調整作業が必要となる。しかし、乾電池を多数本使用すると、再生装置に占める乾電池の占有エリアが増加してしまい、これによって、装置全体のデザインやその大きさ、構造、コストダウンに制限を受ける不都合が生じてしまう。
【０００５】
また、こうした電源電圧の変化に依存せずに、電力増幅器の最大出力を常時一定とする場合には、バッテリ又は外部電源が過負荷状態になり発熱する場合がある。この過負荷状態が生じないようにするためには、電源の電力容量を増加することが必要であるが、更なるバッテリの重量増加や外部電源の大型化を招くことになり、この結果、音声再生装置の小型化の妨げや、コストアップに繋がる欠点があった。
【０００６】
そこで本発明は、かかる問題に鑑みて創案されたものであり、大略、バッテリ又は外部電源の切替え後の電源電圧（ＤＣ電圧）の増減変化、あるいは、電池の消耗によるＤＣ電圧降下に追従して、最終段の電力増幅器の最大出力を最適化する音声再生装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
詳しくは、電源の切替えによるＤＣ電圧の増減変化に追従して電力増幅器の最大出力を可変するように、電力増幅器へ供給する音声信号を前もって振幅制限する可変のリミッタレベルを有する可変リミッタ回路は、電力増幅器の前段（入力側）に配置しており、かつこのリミッタレベルは、次の３条件（ａ）〜（ｃ）に基づいて、設定される。
【０００８】
（ａ）再生すべき音声信号の系統の違い（消費電力の違い）
即ち、後述する図３、図４に示すように、消費電力が比較的低い「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の系統と、消費電力が比較的高い「ＣＤ／ＤＶＤ（コンパクト・ディスク又はデジタル・バーサタイル・ディスク）」の系統とのいずれか。詳しくは、「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」の系統と「ＣＤ／ＤＶＤ」の系統との違いは、消費電力の大小である。「ＣＤ／ＤＶＤ」は「ＡＵＸ ＩＮ」又は「ＴＵＮＥＲ」に比較して消費電流が大きいので、電源の最大消費電流を抑えるために電力増幅器の最大出力を小さくする。バッテリの場合も同様でバッテリの負担を軽減し、バッテリ寿命を延ばすために同様の操作をしている。
（ｂ）電源の種別の違い(バッテリ又は外部電源の違い)
（ｃ）電源を切替えた後のＤＣ電圧の増減、あるいは、電池の消耗によるＤＣ電圧降下によるＤＣ電圧値の違い
【０００９】
このように、可変リミッタ回路のリミッタレベルは上記した３条件（ａ）〜（ｃ）に基づいて設定されるから、電力増幅器へ供給する音声信号をこうしたリミッタレベルをもって振幅制限することができるので、電源の切替えによるＤＣ電圧の増減変化に追従して電力増幅器の最大出力を可変することができる音声再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、次の（１）、（２）の構成を有する音声再生装置を提供する。
【００１１】
（１）図１、図３、図４に示すように、装置本体Ａに内蔵（収納）されるバッテリ（内蔵電池、例えば市販の電池を多数本縦続接続したもの）１０から供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体Ａ外の外部電源１２から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体Ａの電源電圧として用い、かつ複数の入力系統（「ＡＵＸ ＩＮ（外部入力音声）」１、「ＴＵＮＥＲ（チューナ入力音声）」２、「ＣＤ／ＤＶＤ（ＣＤ再生又はＤＶＤ再生入力音声）」３から）の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより第１の入力グループ（消費電力が比較的高い「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２の入力グループ）と第２の入力グループ（消費電力が比較的低い「ＣＤ／ＤＶＤ」３の入力グループ）とにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段４と、
前記入力切替手段４から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段（電子ボリウム(ＶＯＬ)）５と、
前記調整手段５から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤにそれぞれあるリミッタレベル値）に達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段（可変リミッタ）６と、
前記バッテリ１０又は前記外部電源１２から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段６から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段（電力増幅器）７と、
前記入力切替手段４における切替制御、前記調整手段５における調整制御、前記リミッタ手段６におけるリミッタ制御を、それぞれ行う制御手段９とを有しており、
前記リミッタ手段６は、前記リミッタ制御に応じて前記リミッタレベルを可変し、
前記制御手段９は、
前記電源電圧値を検出しており、
前記入力切替手段４が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源１２による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第１のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段４が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源１２による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じて、第２のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段４が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリ１０による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第３のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段４が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリ１０による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第４のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記電源電圧値の変動に追従して前記リミッタ手段６の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段７の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【００１２】
（２）装置本体Ａに内蔵されるバッテリ１０から供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体Ａ外の外部電源１２から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体Ａの電源電圧として用い、かつ複数の入力系統の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより複数の入力グループのうちのいずれかにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて、１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段４と、
前記入力切替手段４から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段５と、
前記調整手段５から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベルに達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段６と、
前記バッテリ１０又は前記外部電源１２から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段６から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段７と、
前記リミッタ手段６におけるリミッタ制御を行う制御手段９とを有しており、
前記制御手段９は、
前記入力切替手段４が選択している入力系統の属する入力グループ、前記電源電圧の供給源、及び検出した電源電圧値の３つのファクターの組み合わせに応じて前記リミッタ手段６の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段７の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の音声再生装置によれば、最終段の電力増幅手段の最大出力を最適化するためのリミッタ手段を当該電力増幅手段の直前の位置に設け、かつ前記リミッタ手段のリミッタレベルは、（ａ）再生すべき音声信号の系統の違い（消費電力の違い）（即ち消費電力が比較的低い「ＡＵＸ ＩＮ」「ＴＵＮＥＲ」の系統と消費電力が比較的高い（「ＣＤ／ＤＶＤ」の系統とのいずれか）、（ｂ）バッテリ又は外部電源の違い、（ｃ）供給されるＤＣ電圧値の違い、に基づいて設定することによって、電源の切替えによるＤＣ電圧値の相違や増減変動に追従して前記リミッタ手段のリミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段の最大出力を最適化する音声再生装置を提供することができ、またバッテリのＤＣ電圧と外部電源のＤＣ電圧とを一致させなくても、異なった電圧値のまま前記電力増幅手段をはじめとする装置各部の最適設計が可能となり、使用回路部品の制約がなくなり、さらに外部電源の過負荷回避が容易にできるので、不要な発熱をすることもないから不要な電力消費を招くことがなく、これによって、装置自体の小型化実現やコストダウンをすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の音声再生装置の実施の形態を、図１〜図５を用いて説明する。
【００１５】
図１は，本発明装置の実施の形態を示すブロック図である。
【００１６】
本発明の音声再生装置は、大略、最終段の電力増幅器（パワーアンプ）に供給する電源電圧値の増減変化に追従して、電力増幅器に入力する音声信号の振幅を前もって振幅制限するためのリミッタレベルを可変することにより、電力増幅器の最大出力を最適化する音声再生装置である。
【００１７】
まず、本発明のひとつの要部である、電力増幅器と外部電源との関係について説明する。
【００１８】
本発明の音声再生装置は、いわゆるポータブル（携帯型）ＣＤ／ＤＶＤ再生装置である。こうした携帯型ＣＤ／ＤＶＤ再生装置には、バッテリを着脱自在に内部に収納（内蔵）可能であり、またバッテリを内蔵した再生装置を持ち運ぶには、再生装置が小型であることや軽量であること、また消費電力が小さいことの制約がある。また、外部電源（ＡＣアダプタ）を使用している場合も多い。
【００１９】
ところで近年は、前記した電力増幅器としてデジタルアンプを内蔵し、また装置内の各回路への外部電源から電源電圧供給のために内蔵スイッチング電源（以下「レギュレータ」と記す）を用いて、音質の向上とパワーアップとを共に計ることが一般的になりつつある。
【００２０】
デジタルアンプとレギュレータとが共にスイッチング方式の場合は、電源電圧が高くなっても回路や放熱設計上は問題が出にくく、広い範囲の電源電圧で動作させることが容易である。
【００２１】
しかし、大きな音量を得ようとして音量ボリウムを大きく増加方向へ回した場合には、外部電源から電力増幅器に対して大きな電流が流入することになり、この結果、電力容量が小さい外部電源は次第に発熱による温度上昇が生じることになるから、外部電源の電流容量や放熱設計などに十分な余力を求められる。このため、外部電源には出力電力制限手段が必要となる。こうした不都合なことを全て解決したのが本発明装置であり、デジタルアンプとレギュレータがスイッチング方式の場合に特に有効である。アナログアンプとシリーズレギュレータの場合では電源電圧が大きく変わった場合、効率が悪化するため放熱設計などの現実性で問題が出やすい。
【００２２】
一般に、デジタルアンプとレギュレータとがスイッチング方式を用いている機器の場合、供給電圧を上げると入力（消費）電流は減少する。外部電源がスイッチング電源を用いている場合は出力電圧を上げることで電流値が低下し、整流ダイオードやスイッチングトランスの損失が低下する、機器との接続の電流値（必要容量）が下がる等、の利点がある。
【００２３】
さて、本発明の音声再生装置(装置本体Ａ)は、図１に示すように、３音声入力部（「ＡＵＸ ＩＮ」（外部入力））１、「ＴＵＮＥＲ」（チューナ）２、「ＣＤ／ＤＶＤ」（ＣＤ又はＤＶＤ再生）３）１〜３、３音声入力部１〜３を択一出力する入力セレクタである入力切替回路４、音量調整用の電子ボリウム５、リミッタレベルが可変制御される可変リミッタ６、パワーアンプである電力増幅器７、スピーカ８、装置本体Ａ全体の再生制御を行うシステムＭＣＵ９、ＡＣ電源を平滑化してＤＣ電圧を出力する外部電源１２から出力するＤＣ電圧を供給する入力ＪＡＣＫ１１を有している。
【００２４】
１０は、例えば１．５Ｖの単一乾電池を８個を縦続接続したＤＣ１２Ｖのバッテリ。１２は、例えばＤＣ１８Ｖの外部電源（ＡＣアダプタ）、１３はＡＣコンセント、１４は逆接続防止ダイオードである。
【００２５】
入力切替回路４は、「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２、「ＣＤ／ＤＶＤ」３から出力する音声信号を択一して電子ボリウム５側へ出力する。「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２、「ＣＤ／ＤＶＤ」３からそれぞれ出力する音声信号の消費電力は異なり、「ＡＵＸ ＩＮ」１、「ＴＵＮＥＲ」２の消費電力が比較的低い系統と、「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力が比較的高い系統とに、消費電力の高低の相違によって分けることができる。
【００２６】
「ＡＵＸ ＩＮ」１の消費電力 ＜ 「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力
「ＴＵＮＥＲ」２ の消費電力 ＜ 「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力
「ＡＵＸ ＩＮ」１の消費電力 ＝ 「ＴＵＮＥＲ」２ の消費電力
【００２７】
本実施の形態では、上記３音声入力部１〜３について述べたが、この音声に有力の数は必要に応じて増減できることは言うまでもないが、上記したように、一方及び他方の２系統に集約できることが必要である。
【００２８】
電子ボリウム５は、入力切替回路４から供給される音声信号の振幅レベルを調整（音量調整）した後、その音声信号を可変リミッタ６側へ出力する。
【００２９】
可変リミッタ６は、システムＭＣＵ９の出力端子９ｃから供給される、リミッティングレベル制御信号（可変リミッタ制御電圧）に応じて、リミッタレベルを可変する。即ち、可変リミッタ６は電子ボリウム５で振幅レベルが調整された音声信号が供給されており、供給された音声信号の振幅レベルが各種の所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤ（図３、図４に図示）に示す各可変リミッタ制御電圧）に達していない場合は、音声信号を電力増幅器７側へスルー出力する。
【００３０】
一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベル（第１のリミッタレベル（テーブルＡ（図３），テーブルＣ（図４）、又は、第２のリミッタレベル（テーブルＢ（図３），テーブルＤ（図４））に達している場合には、図示せぬリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタした後、電力増幅器７へ出力する。
【００３１】
電力増幅器７は、バッテリ１０又は外部電源１２からＤＣ電圧が供給されており、可変リミッタ６から供給されるスルー又はリミッタされた音声信号を電力増幅して、スピーカ８へ出力する。スピーカ８は、電力増幅手段７から出力する音声信号を放音する。電力増幅手段７は最大出力で音声信号を放音する場合もある。
【００３２】
システムＭＣＵ９は、その出力端子９ｄから出力するシステムコントロール信号によって、入力切替回路４における切替制御、電子ボリウム５における音量調整制御を行い、また、その入力端子９ａに印加する電源電圧（ＤＣ電圧）の値を逐次監視している。
【００３３】
システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＡＵＸ ＩＮ」１又は「ＴＵＮＥＲ」２の消費電力が比較的低い側に切替える旨の切替制御を行い、かつ、その入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていると判定（外部電源判定）した場合は、その入力端子９ａに印加したＤＣ電圧値に応じた第１のリミッタレベル（テーブルＣ、図４）を設定するための可変リミッタ制御電圧であるリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００３４】
この結果、可変リミッタ６は、図４のテーブルＣに示すように、ＤＣ電圧が１７．０Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、３Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１６．５Ｖ、１６．０Ｖ、１５．５Ｖ以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖ、２．０Ｖ、１．５Ｖにそれぞれ設定する。
【００３５】
一方、システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力が比較的高い側に切替える旨の切替え制御を行い、かつその入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていると判定した場合は、その入力端子９ａに印加したＤＣ電圧値に応じた第１のリミッタレベルＣよりも低いレベルの第２のリミッタレベル（テーブルＤ、図４）を設定するためのリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００３６】
この結果、可変リミッタ６は、図４のテーブルＤに示すように、ＤＣ電圧が１７．０Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１６．５Ｖ、１６．０Ｖ、１５．５Ｖ以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．０Ｖ、１．５Ｖ、１．０Ｖにそれぞれ設定する。
【００３７】
さらに、システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＡＵＸ ＩＮ」１又は「ＴＵＮＥＲ」２の消費電力が比較的低い側に切替える旨の切替制御を行い、かつ、その入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていないと判定した場合（即ち、バッテリ１０に係るＤＣ電圧値が検出された場合）は、その入力端子９ａに印加した電圧値に応じた第１のリミッタレベル（テーブルＡ、図３）を設定するためのリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００３８】
この結果、可変リミッタ６は、図３のテーブルＡに示すように、ＤＣ電圧が１１．５Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、３Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１０．０Ｖ、９．０Ｖ、８．０以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖ、２．０Ｖ、１．５Ｖにそれぞれ設定する。
【００３９】
さらにまた、システムＭＣＵ９は、入力切替回路４に対して、「ＣＤ／ＤＶＤ」３の消費電力が比較的高い側に切替える旨の切替制御を行い、かつ、その入力端子９ｂに外部電源１２が印加されていないと判定した場合（即ち、バッテリ１０に係るＤＣ電圧値が検出された場合）は、その入力端子９ａに印加した電圧値に応じた第２のリミッタレベル（テーブルＢ、図３）を設定するためのリミッティングレベル制御信号を、出力端子９ｄから可変リミッタ６へ出力する。
【００４０】
この結果、可変リミッタ６は、図３のテーブルＢに示すように、ＤＣ電圧が１１．５Ｖ以上の場合は、そのリミッタレベルを、２．５Ｖに設定する。同様に、ＤＣ電圧が１０．０Ｖ、９．０Ｖ、８．０以下の場合は、そのリミッタレベルを、２．０Ｖ、１．５Ｖ、１．０Ｖにそれぞれ設定する。
【００４１】
このように可変リミッタ６は、システムＭＣＵ９の出力端子９ｃから供給される、リミッティングレベル制御信号（可変リミッタ制御電圧）に応じて、リミッタレベルを可変し、電子ボリウム５側から供給された音声信号の振幅レベルが各種の所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤ（図３、図４に図示）に示す各可変リミッタ制御電圧）に達していない場合は、音声信号を電力増幅器７へスルー出力し、また、各種の所定のリミッタレベルに達している場合には、上記したように所定のリミッタレベル（テーブルＡ〜テーブルＤ）で振幅制限した音声信号を電力増幅器７へ出力する。
【００４２】
上述したことを換言するならば、システムＭＣＵ９は、装置本体Ａの動作モードと現在の電圧供給源、現在の電源電圧（ＤＣ電圧）を判断の入力として、電源供給源がバッテリ１０の場合は、図３に従い、また、電源供給源が外部電源１２動作時は図４に従って、可変リミッタ６（通過する音声信号に対するリミッタ回路であるが、そのリミッティング電圧値を外部から直流電圧などによって可変できるもの）を制御する直流電圧を発生することは既に述べたとおりである。
【００４３】
本実施の形態では可変リミッタ６のリミッティングレベル制御電圧（可変リミッタ制御電圧）は小さくなるに従って、リミッティングレベルも小さくなるように設計されている。電力増幅器７は前述した可変リミッタ６の動作によって決してクリップすることがないように設計されており、この結果電力増幅器７の最大出力は可変リミッタ６の制御電圧（リミッティングレベル）によって決定される。
【００４４】
可変リミッタ６の制御電圧の制御テーブル（図３、図４）について
本実施の形態では、外部電源１２にスイッチング電源（図示せず）を使用している。バッテリ１０および外部電源１２のいずれの場合でも、電源電圧の減少（増加）に応じて、可変リミッタ６のリミッティングレベルを変更し、電力増幅器７に供給する音声信号の振幅制限を行い、電力増幅器７の最大出力を制限する。
【００４５】
即ち、システムＭＣＵ９は、各電源電圧値に対するリミッティングレベル値(リミッタ制御電圧値)のデータを有する制御テーブル（図３、図４）を備えており、電源電圧の変動(減少又は増加)を逐次検知すると、上記制御テーブルを参照し、検知した電源電圧値に応じたリミッティングレベルを可変リミッタ６が設定するように、可変リミッタ６に対してリミッティングレベル制御を行う。こうして、電源電圧値に応じて電力増幅器７の最大出力を制限することができる。
【００４６】
電源電圧値に応じて電力増幅器７の最大出力の制限値を切替えているのは、従来の電力増幅器の電源電圧低下によりクリップする状態を模倣するように動作させることを目標としている。
【００４７】
ところで外部電源１２は、過負荷を予防する機能を有している。例えば、外部電源（図２）１２は電子ボリウム５を増加方向に調整して電力増幅器７へ供給する音声信号の振幅を増幅すると、これに応じて電力増幅器７は最大出力近くで電力増幅すると、これにより大きな電流が電力増幅器７（負荷側）へ流出することにより、発熱して、電源内部の温度は急上昇が起こる。この温度変化を抵抗値の変化として検出するのが、図中の「サーミスタ」である。これにより、「サーミスタ」は「フィードバック回路」を介して、「整流回路」から出力する電源電圧（出力電圧）が徐々に低下する。こうして、外部電源１２の過負荷使用を回避できる。
【００４８】
電源電圧の減少については、バッテリ１０の場合は、電源電圧の減少に応じて比較的小さな比率で出力電圧は減少するが、外部電源１２の場合には、比較的大きな比率で前記出力電圧は減少するように設計されている。
【００４９】
図５は、システムＭＣＵ９がリミッタレベル（リミッタ制御電圧）を可変するための動作判断フローチャートである。
【００５０】
まず、動作判断フローを開始すると（Ｓ１）、電源の判定を行う（Ｓ２）。
【００５１】
外部電源１２を用いて駆動されていると、次に、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていることを判定する（Ｓ３）。
【００５２】
入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３に切替えられていると、電源電圧（ＤＣ電圧）を読み込み（Ｓ４）、続いて、「テーブルＤ」を参照し（Ｓ５）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５３】
一方、外部電源１２を用いて駆動されているが、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていないと、電源電圧を読み込み（Ｓ８）、続いて、「テーブルＣ」を参照し（Ｓ９）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５４】
これに対して、動作判断フローの開始後、電源の判定によって（Ｓ１，Ｓ２）、外部電源１２を用いて駆動されていない（つまりバッテリ１０を用いて駆動されている）と、次に、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていることを判定する（Ｓ１０）。
【００５５】
入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３に切替えられていると、電源電圧を読み込み（Ｓ１１）、続いて、「テーブルＢ」を参照し（Ｓ１２）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５６】
一方、外部電源１２を用いて駆動されておらず、入力切替回路４が「ＣＤ／ＤＶＤ」３側に切替えられていないと、電源電圧を読み込み（Ｓ１３）、「テーブルＡ」を参照し（Ｓ１４）、リミッタ制御電圧を出力する（Ｓ６）。こうして、動作判断フローは終了する（Ｓ７）。
【００５７】
なお、上記の説明では、リミッタレベルのテーブルＡとテーブルＣとを同一の内容とし、リミッタレベルのテーブルＢとテーブルＤとを同一の内容としたが、もちろんそれぞれのテーブルで異なる内容のリミッタレベルとしてもよい。
【００５８】
また、上記の説明では、複数の入力系統をその入力系統の消費電力により２つの入力グループにグループ分けしたが、入力系統をより多くの入力グループにグループ分けし各入力グループ毎に、もしくは各入力系統毎（音声信号入力毎）にそれぞれに応じたリミッタレベルのテーブルを設けて制御を行ってもよい。即ち、入力切替回路で選択している入力グループ（入力系統）、内蔵電池駆動か外部電源駆動かの電圧供給源、電源電圧値の３つのファクターの組み合わせに応じて、システムＭＣＵ９によりリミッタ制御を行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明装置の一実施の形態を示す主要ブロック図である。
【図２】外部電源回路の構成を示すブロック図である。
【図３】内蔵電池動作時の可変リミッタ制御電圧例を示す図である。
【図４】外部電源動作時の可変リミッタ制御電圧例を示す図である。
【図５】制御部の動作判断フローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１…ＡＵＸ ＩＮ
２…ＴＵＮＥＲ
３…ＣＤ／ＤＶＤ
４…入力切替回路（入力切替手段）
５…電子ボリウム(調整手段)
６…可変リミッタ（リミッタ手段）
７…電力増幅器（電力増幅手段）
８…スピーカ
９…システムＭＰＵ（制御手段）
１０…内蔵電池（バッテリ）
１２…外部電源
１３…電源コンセント
Ａ…装置本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に内蔵されるバッテリから供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体外の外部電源から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体の電源電圧として用い、かつ複数の入力系統の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより第１の入力グループと第２の入力グループとにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段と、
前記入力切替手段から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段と、
前記調整手段から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベルに達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段と、
前記バッテリ又は前記外部電源から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段と、
前記入力切替手段における切替制御、前記調整手段における調整制御、前記リミッタ手段におけるリミッタ制御を、それぞれ行う制御手段とを有しており、
前記リミッタ手段は、前記リミッタ制御に応じて前記リミッタレベルを可変し、
前記制御手段は、
前記電源電圧値を検出しており、
前記入力切替手段が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第１のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じて、第２のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリによる駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第３のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリによる駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第４のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記電源電圧値の変動に追従して前記リミッタ手段の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【請求項２】
装置本体に内蔵されるバッテリから供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体外の外部電源から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体の電源電圧として用い、かつ複数の入力系統の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより複数の入力グループのうちのいずれかにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて、１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段と、
前記入力切替手段から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段と、
前記調整手段から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベルに達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段と、
前記バッテリ又は前記外部電源から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段と、
前記リミッタ手段におけるリミッタ制御を行う制御手段とを有しており、
前記制御手段は、
前記入力切替手段が選択している入力系統の属する入力グループ、前記電源電圧の供給源、及び検出した電源電圧値の３つのファクターの組み合わせに応じて前記リミッタ手段の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【請求項１】
装置本体に内蔵されるバッテリから供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体外の外部電源から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体の電源電圧として用い、かつ複数の入力系統の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより第１の入力グループと第２の入力グループとにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段と、
前記入力切替手段から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段と、
前記調整手段から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベルに達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段と、
前記バッテリ又は前記外部電源から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段と、
前記入力切替手段における切替制御、前記調整手段における調整制御、前記リミッタ手段におけるリミッタ制御を、それぞれ行う制御手段とを有しており、
前記リミッタ手段は、前記リミッタ制御に応じて前記リミッタレベルを可変し、
前記制御手段は、
前記電源電圧値を検出しており、
前記入力切替手段が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第１のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記外部電源による駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じて、第２のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段が前記第１の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリによる駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第３のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記入力切替手段が前記第２の入力グループ側を選択しており、かつ前記バッテリによる駆動と判断した場合、検出された電源電圧値に応じた第４のリミッタレベルを設定するための前記リミッタ制御を行い、
前記電源電圧値の変動に追従して前記リミッタ手段の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【請求項２】
装置本体に内蔵されるバッテリから供給されるＤＣ電圧又は前記装置本体外の外部電源から供給されるＤＣ電圧を、前記装置本体の電源電圧として用い、かつ複数の入力系統の音声信号を択一して得た音声信号を増幅して再生する音声再生装置であって、
前記入力系統の消費電力の違いにより複数の入力グループのうちのいずれかにグループ分け設定される前記複数の入力系統を切替えて、１つの入力系統の音声信号を選択する入力切替手段と、
前記入力切替手段から出力する音声信号の振幅レベルを調整する調整手段と、
前記調整手段から振幅レベルが調整された音声信号が供給され、供給された音声信号の振幅レベルが所定のリミッタレベルに達していない場合は、音声信号をスルー出力し、一方、供給された音声信号の振幅レベルが前記所定のリミッタレベルに達している場合には、所定のリミッタカーブに応じて音声信号の振幅レベルをリミッタして出力するリミッタ手段と、
前記バッテリ又は前記外部電源から電源電圧が供給されており、前記リミッタ手段から出力する音声信号を電力増幅する電力増幅手段と、
前記リミッタ手段におけるリミッタ制御を行う制御手段とを有しており、
前記制御手段は、
前記入力切替手段が選択している入力系統の属する入力グループ、前記電源電圧の供給源、及び検出した電源電圧値の３つのファクターの組み合わせに応じて前記リミッタ手段の前記リミッタレベルを可変することにより、前記電力増幅手段の最大出力を最適化することを特徴とする音声再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１０８９５（Ｐ２００９−１０８９５Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７２７６６（Ｐ２００７−１７２７６６）
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]