音声出力アンプ
【課題】 チャネルセパレーションの改善が可能なヘッドホンアンプ等の音声出力アンプを提供する。
【解決手段】 ヘッドホンアンプ１００は、スピーカＳＰＬおよびＳＰＲを各々駆動するＬチャネル用増幅回路１００ＬおよびＲチャネル用増幅回路１００Ｒを具備する。Ｌチャネル用増幅回路１００ＬおよびＲチャネル用増幅回路１００Ｒの各々は、負荷であるスピーカに供給する電流の経路上に介挿された電流検出抵抗Ｒ５を有し、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値に比例した電圧を電流検出抵抗Ｒ５の両端間に発生させる電流制御部１３０を有する。このヘッドホンアンプ１００では、Ｌチャネル音声入力信号ＡＬおよびＲチャネル音声信号ＡＲの各電圧値に比例した各電流をスピーカＳＰＬおよびＳＰＲに供給することができるのでチャネルセパレーションを高めることができる。
【解決手段】 ヘッドホンアンプ１００は、スピーカＳＰＬおよびＳＰＲを各々駆動するＬチャネル用増幅回路１００ＬおよびＲチャネル用増幅回路１００Ｒを具備する。Ｌチャネル用増幅回路１００ＬおよびＲチャネル用増幅回路１００Ｒの各々は、負荷であるスピーカに供給する電流の経路上に介挿された電流検出抵抗Ｒ５を有し、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値に比例した電圧を電流検出抵抗Ｒ５の両端間に発生させる電流制御部１３０を有する。このヘッドホンアンプ１００では、Ｌチャネル音声入力信号ＡＬおよびＲチャネル音声信号ＡＲの各電圧値に比例した各電流をスピーカＳＰＬおよびＳＰＲに供給することができるのでチャネルセパレーションを高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヘッドホンアンプ等の音声出力アンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なヘッドホンを利用した音響再生システムでは、図４に例示するように、ヘッドホンアンプ１およびヘッドホン２間がＬチャネル信号線３Ｌ、Ｒチャネル信号線３ＲおよびＬ、Ｒチャネル共用のＧＮＤ配線３Ｃにより接続される。そして、ヘッドホンアンプ１は、音源（図示略）から供給されるＬチャネルの音声入力信号に基づいてＬチャネル信号線３ＬおよびＧＮＤ配線３Ｃ間に介挿されたヘッドホン２内のＬチャネルのスピーカ２Ｌに対する駆動電圧を発生する。また、ヘッドホンアンプ１は、同音源から供給されるＲチャネルの音声入力信号に基づいてＲチャネル信号線３ＲおよびＧＮＤ配線３Ｃ間に介挿されたヘッドホン２内のＲチャネルのスピーカ２Ｒに対する駆動電圧を発生する。なお、ヘッドホンアンプに関する文献として例えば特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来のヘッドホンアンプ１では、ＧＮＤ配線３Ｃに介在する寄生インピーダンスがヘッドホンアンプ１側から見たＬチャネルの負荷とＲチャネルの負荷の共通インピーダンスとなる。このため、ヘッドホンアンプ１がＬチャネルの駆動電圧およびＲチャネルの駆動電圧を出力した場合、Ｌチャネルの駆動電圧に基づく電流およびＲチャネルの駆動電圧に基づく電流が共通インピーダンスに流れる。そして、Ｌチャネルの駆動電圧に基づく電流が共通インピーダンスに流れることによって生じる電圧降下の影響がＲチャネルのスピーカ２Ｒに印加される電圧に現われ、Ｒチャネルの駆動電圧に基づく電流が共通インピーダンスに流れることによって生じる電圧降下の影響がＬチャネルのスピーカ２Ｌに印加される電圧に現われる。この結果、Ｌチャネルの音声信号に基づく音がＬチャネルのスピーカ２Ｌのみならず、Ｒチャネルのスピーカ２Ｒからも放音され、Ｒチャネルの音声信号に基づく音がＲチャネルのスピーカ２ＲのみならずＬチャネルのスピーカ２Ｌからも放音されるというチャネルセパレーションの悪化の問題が発生する。
【０００５】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、チャネルセパレーションの改善が可能なヘッドホンアンプ等の音声出力アンプ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】
この発明は、複数の電気／音響変換装置を各々駆動する複数の増幅回路を具備し、前記複数の増幅回路の各々は、前記電気／音響変換装置に供給する電流の経路上に介挿された電流検出抵抗を有し、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値に比例した電圧を前記電流検出抵抗の両端間に発生させる電流制御部を有することを特徴とする音声出力アンプを提供する。
【０００７】
この発明によれば、音声出力アンプと複数の電気／音響変換装置の各々との間の各電流経路が共通インピーダンスを有する場合であっても、この共通インピーダンスに発生する電圧降下とは無関係に、各増幅回路に対する音声信号の電圧値に比例した電流が当該増幅回路の負荷である電気／音響変換装置に供給される。従って、チャネルセパレーションの問題が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明による音声出力アンプの第１実施形態であるヘッドホンアンプと同ヘッドホンアンプにより駆動されるヘッドホンからなる音響再生システムの構成を示す回路図である。
【図２】同実施形態の動作を示す図である。
【図３】この発明の第２実施形態であるヘッドホンアンプの構成を示すブロック図である。
【図４】一般的なヘッドホンアンプとヘッドホンからなる音響再生システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１はこの発明による音声出力アンプの第１実施形態であるヘッドホンアンプ１００と同ヘッドホンアンプにより駆動されるヘッドホン３００からなる音響再生システムの構成を示す回路図である。
【００１０】
本実施形態によるヘッドホンアンプ１００は、Ｌチャネル用増幅回路１００ＬとＲチャネル用増幅回路１００Ｒとを有している。Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌには、Ｌチャネル用音声入力端子ＬＩＮを介してＬチャネル音声入力信号ＡＬが入力される。また、Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒには、Ｒチャネル用音声入力端子ＲＩＮを介してＲチャネル音声入力信号ＡＲが入力される。また、Ｌチャネル用増幅回路１００ＬおよびＲチャネル用増幅回路１００Ｒの双方には、基準電圧入力端子ＲＥＦを介して基準電圧ＶＲＥＦが入力される。
【００１１】
ヘッドホンアンプ１００は、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴと、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴと、共通端子ＣＯＭとを有している。ここで、共通端子ＣＯＭは、ヘッドホンアンプ１００内において接地されている。ヘッドホンアンプ１００におけるＬチャネル用増幅回路１００Ｌは、Ｌチャネル音声入力信号ＡＬに基づき、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間に接続された負荷を駆動する。また、ヘッドホンアンプ１００におけるＲチャネル用増幅回路１００Ｒは、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲに基づき、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間に接続された負荷を駆動する。
【００１２】
Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴ、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭは、前掲図４の構成と同様、Ｌチャネル信号線、Ｒチャネル信号線、共用のＧＮＤ配線を介してヘッドホン３００に接続される。このヘッドホン３００は、電気／音響変換装置たるＬチャネル用スピーカＳＰＬおよびＲチャネル用スピーカＳＰＲを備えている。そして、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間には、負荷として、抵抗ＲＡＬと、Ｌチャネル用スピーカＳＰＬと、抵抗ＲＣＯＭが直列に接続されている。また、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間には、負荷として、抵抗ＲＡＲと、Ｒチャネル用スピーカＳＰＲと、抵抗ＲＣＯＭが直列に介挿される。ここで、抵抗ＲＣＯＭは、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路とＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路の共通部分であるＧＮＤ配線の抵抗である。また、抵抗ＲＡＬは、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路の全抵抗から上記共通部分の抵抗ＲＣＯＭとスピーカＳＰＬの抵抗とを除いた抵抗である。また、抵抗ＲＡＲは、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路の全抵抗から上記共通部分の抵抗ＲＣＯＭとスピーカＳＰＲの抵抗とを除いた抵抗である。
【００１３】
Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒは、第１反転増幅部１１０と、第２反転増幅部１２０と、電流制御部１３０とを有する。以下、第１反転増幅部１１０、第２反転増幅部１２０および電流制御部１３０の構成を説明する。
【００１４】
まず、第１反転増幅部１１０は、オペアンプ１１１と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４とを有する。ここで、抵抗Ｒ１１はＲチャネル音声入力端子ＲＩＮとオペアンプ１１１の反転入力端子（−入力端子）との間に介挿され、抵抗Ｒ１２はオペアンプ１１１の反転入力端子と出力端子との間に介挿されている。そして、オペアンプ１１１の非反転入力端子（＋入力端子）には、基準電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒ１３およびＲ１４により分圧した基準電圧Ｖｒ＝ｋＶＲＥＦ（ただし、ｋ＝Ｒ１４／（Ｒ１３＋Ｒ１４）である。）が与えられる。この第１反転増幅部１１０では、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲと基準電圧Ｖｒとの差分を反転増幅した第１相の音声信号Ｖｐｉｎ＝−（Ｒ１２／Ｒ１１）（ＡＲ−Ｖｒ）がオペアンプ１１１により出力される。
【００１５】
次に、第２反転増幅部１２０は、オペアンプ１２１と、抵抗Ｒ２１およびＲ２２とを有する。ここで、抵抗Ｒ２１はオペアンプ１１１の出力端子とオペアンプ１２１の反転入力端子との間に介挿され、抵抗Ｒ２２はオペアンプ１２１の反転入力端子と出力端子との間に介挿されている。そして、オペアンプ１２１の非反転入力端子は接地されている。この第２反転増幅部１２０では、オペアンプ１１１が出力する第１相の音声信号Ｖｐｉｎを反転増幅した第２相の音声信号Ｖｎｉｎ＝−（Ｒ２２／Ｒ２１）Ｖｐｉｎがオペアンプ１２１により出力される。
【００１６】
本実施形態において、第２反転増幅部１２０における抵抗Ｒ２１およびＲ２２の抵抗値の比Ｒ２２／Ｒ２１は１となっている。従って、第１相の音声信号Ｖｐｉｎおよび第２相の音声信号Ｖｎｉｎは、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲと基準電圧Ｖｒとの差分に比例した電圧差を持った平衡な差動信号となる。
【００１７】
以上説明した第１反転増幅部１１０および第２反転増幅部１２０は、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲと基準電圧ＶＲＥＦとに基づいて、第１相の音声信号Ｖｐｉｎおよび第２相の音声信号Ｖｎｉｎからなる平衡な差動信号を生成する信号変換部を構成している。
【００１８】
次に、電流制御部１３０は、オペアンプ１３１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ５とを有する。ここで、抵抗Ｒ１はオペアンプ１１１の出力端子とオペアンプ１３１の反転入力端子との間に介挿され、抵抗Ｒ２はオペアンプ１３１の反転入力端子と出力端子との間に介挿されている。また、抵抗Ｒ３はオペアンプ１２１の出力端子とオペアンプ１３１の非反転入力端子との間に介挿され、抵抗Ｒ４はオペアンプ１３１の非反転入力端子とＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴとの間に介挿されている。そして、電流検出抵抗である抵抗Ｒ５がオペアンプ１３１の出力端子とＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴとの間に介挿されている。
【００１９】
電流制御部１３０において、抵抗Ｒ１およびＲ３は、可変抵抗であり、例えば共通の操作子の操作により抵抗値が調整される。その際、抵抗Ｒ１およびＲ３は、互いに同じ抵抗値に調整される。また、抵抗Ｒ２およびＲ４は、互いに同じ抵抗値を有している。また、本実施形態において、抵抗Ｒ５は、抵抗Ｒ２およびＲ４と比較して十分に小さい抵抗値を有している。
【００２０】
以上がＲチャネル用増幅回路１００Ｒの構成である。Ｌチャネル用増幅回路１００ＬもこのＲチャネル用増幅回路１００Ｒと同様な構成を有している。
【００２１】
次に図２（ａ）〜（ｄ）を参照し、本実施形態の動作を説明する。なお、図２（ａ）および（ｂ）において、ＲＬは、図１における抵抗ＲＡＲと、スピーカＳＰＲの抵抗と、抵抗ＲＣＯＭの総和である。
【００２２】
まず、Ｒチャネル音声信号ＡＲの電圧値が基準電圧Ｖｒよりも低く、第１相の音声信号の電圧Ｖｐｉｎが正、第２相の音声信号の電圧Ｖｎｉｎが負になったとする。この場合、図２（ａ）に示す各電流が電流制御部１３０の各部に流れる。また、この場合の電流制御部１３０の各ノードの電圧Ｖｐｉｎ、Ｖｎｉｎ、Ｖ１、Ｖ２、ＶａおよびＶｏｕｔの関係は図２（ｃ）に示すものとなる。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、電圧Ｖｐｉｎが正である場合には、電圧Ｖｐｉｎの発生するノードから抵抗Ｒ１およびＲ２を介してオペアンプ１３１の出力端子に向けて電流が流れる。この電流をＩｐｉｎとすると、オペアンプ１３１の反転入力端子の電圧Ｖ１は電圧Ｖｐｉｎから電圧ＩｐｉｎＲ１だけ低下した電圧となり、オペアンプ１３１の出力電圧Ｖａはこの電圧Ｖ１からさらに電圧ＩｐｉｎＲ２だけ低下した電圧となる。
【００２４】
ここで、電圧Ｖ１は、図２（ｃ）に示すように、電圧ＶｐｉｎおよびＶａ間を抵抗Ｒ１およびＲ２の比により内分した電圧であるので、次のようになる。
Ｖ１＝（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））（Ｖａ−Ｖｐｉｎ）＋Ｖｐｉｎ
＝（Ｒ１Ｖａ＋Ｒ２Ｖｐｉｎ）／（Ｒ１＋Ｒ２） ……（１）
【００２５】
また、電圧Ｖｎｉｎが負である場合には、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴから抵抗Ｒ４およびＲ３を介して電圧Ｖｎｉｎの発生するノードに向けて電流が流れる。この電流をＩｎｉｎとすると、オペアンプ１３１の非反転入力端子の電圧Ｖ２は電圧Ｖｎｉｎから電圧ＩｎｉｎＲ３だけ上昇した電圧となり、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの電圧Ｖｏｕｔはこの電圧Ｖ２からさらに電圧ＩｎｉｎＲ４だけ上昇した電圧となる。
【００２６】
ここで、電圧Ｖ２は、図２（ｃ）に示すように、電圧ＶｎｉｎおよびＶｏｕｔ間を抵抗Ｒ３およびＲ４の比により内分した電圧であるので、次のようになる。
Ｖ２＝（Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４））（Ｖｏｕｔ−Ｖｎｉｎ）＋Ｖｎｉｎ
＝（Ｒ３Ｖｏｕｔ＋Ｒ４Ｖｎｉｎ）／（Ｒ３＋Ｒ４） ……（２）
【００２７】
そして、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの電圧Ｖｏｕｔとオペアンプ１３１の出力電圧Ｖａとの電圧差Ｖｏｕｔ−Ｖａに比例した電流Ｉａが抵抗Ｒ５に流れる。ここで、オペアンプ１３１は、抵抗Ｒ２を介した負帰還を受けるため、図２（ｃ）に示すように、反転入力端子に対する電圧Ｖ１を非反転入力端子に対する電圧Ｖ２に一致させるような電圧Ｖａを出力する。
【００２８】
このような電圧Ｖａは次のようにして算出することができる。まず、式（１）および（２）において、Ｖ１＝Ｖ２となるためには次式が成立する必要がある。
（Ｒ１Ｖａ＋Ｒ２Ｖｐｉｎ）／（Ｒ１＋Ｒ２）
＝（Ｒ３Ｖｏｕｔ＋Ｒ４Ｖｎｉｎ）／（Ｒ３＋Ｒ４） ……（３）
【００２９】
この式（３）において、Ｒ１＝Ｒ３＝Ｒａ、Ｒ２＝Ｒ４＝Ｒｂとすると、次式が得られる。
（ＲａＶａ＋ＲｂＶｐｉｎ）／（Ｒａ＋Ｒｂ）
＝（ＲａＶｏｕｔ＋ＲｂＶｎｉｎ）／（Ｒａ＋Ｒｂ） ……（４）
そして、この式（４）を変形すると、次式が得られる。
Ｖａ−Ｖｏｕｔ＝−（Ｒｂ／Ｒａ）（Ｖｐｉｎ−Ｖｎｉｎ） ……（５）
【００３０】
このように電流制御部１３０では、差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎ間の電圧差に比例した電圧差が電圧ＶａおよびＶｏｕｔ間に生じる。従って、次式に示すように、差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎ間の電圧差に比例した電流Ｉａが抵抗Ｒ５に流れる。
Ｉａ＝（Ｖａ−Ｖｏｕｔ）Ｒ５
＝−（Ｒｂ／（ＲａＲ５））（Ｖｐｉｎ−Ｖｎｉｎ） ……（６）
【００３１】
ここで、抵抗Ｒ５は、抵抗Ｒ２およびＲ４と比較して十分に小さい抵抗値を有している。従って、電流Ｉｎｉｎは、電流Ｉａに比べて無視できる程小さな電流値となる。従って、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷ＲＬには、式（６）のＩａにほぼ等しい電流Ｉｏｕｔ≒Ｉａが流れる。
【００３２】
次に、Ｒチャネル音声信号ＡＲの電圧値が基準電圧Ｖｒよりも高く、電圧Ｖｐｉｎが負、電圧Ｖｎｉｎが正である場合には、図２（ｂ）に示す各電流が電流制御部１３０の各部に流れる。また、この場合の電流制御部１３０の各ノードの電圧Ｖｐｉｎ、Ｖｎｉｎ、Ｖ１、Ｖ２、ＶａおよびＶｏｕｔの関係は図２（ｄ）に示すものとなる。
【００３３】
この場合も、電圧Ｖｐｉｎが正、電圧Ｖｎｉｎが負である場合と同様であり、差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎ間の電圧差に比例した電流Ｉａが抵抗Ｒ５に流れ、この電流Ｉａにほぼ等しい電流ＩｏｕｔがＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷ＲＬに流れる。
【００３４】
このようにＲチャネル用増幅回路１００Ｒによれば、Ｒチャネル音声信号ＡＲと基準電圧Ｖｒとの電圧差に比例した電圧差を持った差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎが発生され、この差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎの電圧差に比例した電流Ｉｏｕｔが電流制御部１３０からＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷ＲＬに供給される。
【００３５】
以上、Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒを例に動作を説明したが、Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌも同様である。Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌでは、Ｌチャネル音声信号ＡＬと基準電圧Ｖｒとの電圧差に比例した電圧差を持った差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎが発生され、この差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎの電圧差に比例した電流Ｉｏｕｔが電流制御部１３０からＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴに接続された負荷に供給される。
【００３６】
このように本実施形態によるヘッドホンアンプによれば、Ｒチャネル音声信号ＡＲに応じた電流がＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷に供給され、Ｌチャネル音声信号ＡＬに応じた電流がＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴに接続された負荷に供給される。従って、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴと共通端子ＣＯＭとの間の電流経路とＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴと共通端子ＣＯＭとの間の電流経路との間に共通インピーダンスが介在する場合であっても、Ｌチャネル音声信号ＡＬの影響がＲチャネルスピーカＳＰＲの再生音に現われるのを防止するとともに、Ｒチャネル音声信号ＡＲの影響がＬチャネルスピーカＳＰＬの再生音に現われるのを防止し、チャネルセパレーションを高めることができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
一般にヘッドホンの出力は、ヘッドホンアンプの出力電圧に依存する。このため、一般的なヘッドホンアンプでは、出力電圧の調整によりヘッドホンの音量調整を行う。しかしながら、上記第１実施形態では、アナログ音声入力信号の電圧値に比例した電流をヘッドホンのスピーカに流すため、ヘッドホンのスピーカのインピーダンスによっては、ヘッドホンアンプの出力電圧が適正音量に対応した電圧から外れる場合がある。そこで、本実施形態では、ヘッドホンアンプの出力電圧が適正音量に対応した電圧となるようにＲチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の抵抗値Ｒａを調整する手段をヘッドホンアンプに設ける。
【００３８】
図３は本実施形態によるヘッドホンアンプ２００の構成を示すブロック図である。本実施形態によるヘッドホンアンプ２００は、上記第１実施形態によるヘッドホンアンプ１００に対し、接続検知部２０１、テスト信号発生部２０２および抵抗調整部２０３を設けたものである。ここで、接続検知部２０１は、ヘッドホン３００がヘッドホンアンプ２００に接続されたことを検知する回路である。テスト信号発生部２０２は、ヘッドホン３００がヘッドホンアンプ２００に接続されたことが接続検知部２０１により検知されたとき、所定時間に亙って可聴帯域外のテスト信号をＲチャネル音声入力端子ＲＩＮまたはＬチャネル音声入力端子ＬＩＮの一方（図示の例ではＲチャネル音声入力端子ＲＩＮ）に与える回路である。抵抗調整部２０３は、テスト信号発生部２０２がテスト信号を出力している間、Ｒチャネル用増幅回路１００ＲまたはＬチャネル用増幅回路１００Ｌのうちテスト信号が入力される方の音声出力端子（図示の例ではＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴ）の出力電圧を測定し、この出力電圧が適正音量に対応した電圧となるようにＲチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の抵抗値Ｒａを調整する回路である。
【００３９】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によれば、ヘッドホン３００によって、ヘッドホン３００のスピーカのインピーダンスが異なる状況でも、ヘッドホン３００の音量を適正なものに設定することができる。
【００４０】
以上、この発明の第１および第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００４１】
（１）上記各実施形態では、本発明をヘッドホンアンプに適用したが、本発明は、複数の信号線と共用のＧＮＤ配線を介して複数の電気／音響変換装置を駆動する他の音声出力アンプにも勿論適用可能である。
【００４２】
（２）上記各実施形態では、第１相の音声信号Ｖｐｉｎおよび第２相の音声信号Ｖｎｉｎとして、０Ｖを対称軸として正負対称な差動信号を発生したが、第１相および第２相の音声信号はそれらの電圧差がＬチャネルまたはＲチャネルの音声入力信号の電圧値の基準電圧に対する差分に比例したものであればよい。
【００４３】
（３）上記各実施形態では、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の共通接続点を音声出力端子に直接接続したが、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の共通接続点と音声出力端子との間に抵抗等の素子を介挿してもよい。
【００４４】
（４）上記第２実施形態では、テスト信号をＲチャネル音声入力端子ＲＩＮに供給し、その際のＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの出力電圧に基づいて、Ｒチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの両方の可変抵抗Ｒ１およびＲ３の調整を行った。しかし、そのようにする代わりに、次のようにしてもよい。まず、テスト信号をＲチャネル音声入力端子ＲＩＮに供給し、その際のＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの出力電圧に基づいて、Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の調整を行う。次に、テスト信号をＬチャネル音声入力端子ＬＩＮに供給し、その際のＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴの出力電圧に基づいて、Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の調整を行うのである。この態様によれば、ヘッドホンアンプから見たＬチャネルの負荷抵抗とＲチャネルの負荷抵抗とが不均衡である場合に、各負荷抵抗に合わせて、Ｒチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの各々の可変抵抗Ｒ１およびＲ３を適切に調整することができるという効果が得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１００Ｌ…Ｒチャネル用増幅回路、１００Ｌ…Ｌチャネル用増幅回路、ＲＩＮ…Ｒチャネル音声入力端子、ＬＩＮ…Ｌチャネル音声入力端子、ＲＥＦ…基準電圧端子、ＲＯＵＴ…Ｒチャネル音声出力端子、ＬＯＵＴ…Ｌチャネル音声出力端子、ＣＯＭ…共通端子、１１０…第１反転増幅部、１２０…第２反転増幅部、１３０…電流制御部、Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ１〜Ｒ５，ＲＡＲ，ＲＡＬ，ＲＣＯＭ…抵抗、ＳＰＬ，ＳＰＲ…スピーカ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヘッドホンアンプ等の音声出力アンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なヘッドホンを利用した音響再生システムでは、図４に例示するように、ヘッドホンアンプ１およびヘッドホン２間がＬチャネル信号線３Ｌ、Ｒチャネル信号線３ＲおよびＬ、Ｒチャネル共用のＧＮＤ配線３Ｃにより接続される。そして、ヘッドホンアンプ１は、音源（図示略）から供給されるＬチャネルの音声入力信号に基づいてＬチャネル信号線３ＬおよびＧＮＤ配線３Ｃ間に介挿されたヘッドホン２内のＬチャネルのスピーカ２Ｌに対する駆動電圧を発生する。また、ヘッドホンアンプ１は、同音源から供給されるＲチャネルの音声入力信号に基づいてＲチャネル信号線３ＲおよびＧＮＤ配線３Ｃ間に介挿されたヘッドホン２内のＲチャネルのスピーカ２Ｒに対する駆動電圧を発生する。なお、ヘッドホンアンプに関する文献として例えば特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来のヘッドホンアンプ１では、ＧＮＤ配線３Ｃに介在する寄生インピーダンスがヘッドホンアンプ１側から見たＬチャネルの負荷とＲチャネルの負荷の共通インピーダンスとなる。このため、ヘッドホンアンプ１がＬチャネルの駆動電圧およびＲチャネルの駆動電圧を出力した場合、Ｌチャネルの駆動電圧に基づく電流およびＲチャネルの駆動電圧に基づく電流が共通インピーダンスに流れる。そして、Ｌチャネルの駆動電圧に基づく電流が共通インピーダンスに流れることによって生じる電圧降下の影響がＲチャネルのスピーカ２Ｒに印加される電圧に現われ、Ｒチャネルの駆動電圧に基づく電流が共通インピーダンスに流れることによって生じる電圧降下の影響がＬチャネルのスピーカ２Ｌに印加される電圧に現われる。この結果、Ｌチャネルの音声信号に基づく音がＬチャネルのスピーカ２Ｌのみならず、Ｒチャネルのスピーカ２Ｒからも放音され、Ｒチャネルの音声信号に基づく音がＲチャネルのスピーカ２ＲのみならずＬチャネルのスピーカ２Ｌからも放音されるというチャネルセパレーションの悪化の問題が発生する。
【０００５】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、チャネルセパレーションの改善が可能なヘッドホンアンプ等の音声出力アンプ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】
この発明は、複数の電気／音響変換装置を各々駆動する複数の増幅回路を具備し、前記複数の増幅回路の各々は、前記電気／音響変換装置に供給する電流の経路上に介挿された電流検出抵抗を有し、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値に比例した電圧を前記電流検出抵抗の両端間に発生させる電流制御部を有することを特徴とする音声出力アンプを提供する。
【０００７】
この発明によれば、音声出力アンプと複数の電気／音響変換装置の各々との間の各電流経路が共通インピーダンスを有する場合であっても、この共通インピーダンスに発生する電圧降下とは無関係に、各増幅回路に対する音声信号の電圧値に比例した電流が当該増幅回路の負荷である電気／音響変換装置に供給される。従って、チャネルセパレーションの問題が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明による音声出力アンプの第１実施形態であるヘッドホンアンプと同ヘッドホンアンプにより駆動されるヘッドホンからなる音響再生システムの構成を示す回路図である。
【図２】同実施形態の動作を示す図である。
【図３】この発明の第２実施形態であるヘッドホンアンプの構成を示すブロック図である。
【図４】一般的なヘッドホンアンプとヘッドホンからなる音響再生システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１はこの発明による音声出力アンプの第１実施形態であるヘッドホンアンプ１００と同ヘッドホンアンプにより駆動されるヘッドホン３００からなる音響再生システムの構成を示す回路図である。
【００１０】
本実施形態によるヘッドホンアンプ１００は、Ｌチャネル用増幅回路１００ＬとＲチャネル用増幅回路１００Ｒとを有している。Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌには、Ｌチャネル用音声入力端子ＬＩＮを介してＬチャネル音声入力信号ＡＬが入力される。また、Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒには、Ｒチャネル用音声入力端子ＲＩＮを介してＲチャネル音声入力信号ＡＲが入力される。また、Ｌチャネル用増幅回路１００ＬおよびＲチャネル用増幅回路１００Ｒの双方には、基準電圧入力端子ＲＥＦを介して基準電圧ＶＲＥＦが入力される。
【００１１】
ヘッドホンアンプ１００は、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴと、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴと、共通端子ＣＯＭとを有している。ここで、共通端子ＣＯＭは、ヘッドホンアンプ１００内において接地されている。ヘッドホンアンプ１００におけるＬチャネル用増幅回路１００Ｌは、Ｌチャネル音声入力信号ＡＬに基づき、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間に接続された負荷を駆動する。また、ヘッドホンアンプ１００におけるＲチャネル用増幅回路１００Ｒは、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲに基づき、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間に接続された負荷を駆動する。
【００１２】
Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴ、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭは、前掲図４の構成と同様、Ｌチャネル信号線、Ｒチャネル信号線、共用のＧＮＤ配線を介してヘッドホン３００に接続される。このヘッドホン３００は、電気／音響変換装置たるＬチャネル用スピーカＳＰＬおよびＲチャネル用スピーカＳＰＲを備えている。そして、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間には、負荷として、抵抗ＲＡＬと、Ｌチャネル用スピーカＳＰＬと、抵抗ＲＣＯＭが直列に接続されている。また、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間には、負荷として、抵抗ＲＡＲと、Ｒチャネル用スピーカＳＰＲと、抵抗ＲＣＯＭが直列に介挿される。ここで、抵抗ＲＣＯＭは、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路とＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路の共通部分であるＧＮＤ配線の抵抗である。また、抵抗ＲＡＬは、Ｌチャネル音声出力端子ＬＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路の全抵抗から上記共通部分の抵抗ＲＣＯＭとスピーカＳＰＬの抵抗とを除いた抵抗である。また、抵抗ＲＡＲは、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴおよび共通端子ＣＯＭ間の電流経路の全抵抗から上記共通部分の抵抗ＲＣＯＭとスピーカＳＰＲの抵抗とを除いた抵抗である。
【００１３】
Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒは、第１反転増幅部１１０と、第２反転増幅部１２０と、電流制御部１３０とを有する。以下、第１反転増幅部１１０、第２反転増幅部１２０および電流制御部１３０の構成を説明する。
【００１４】
まず、第１反転増幅部１１０は、オペアンプ１１１と、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４とを有する。ここで、抵抗Ｒ１１はＲチャネル音声入力端子ＲＩＮとオペアンプ１１１の反転入力端子（−入力端子）との間に介挿され、抵抗Ｒ１２はオペアンプ１１１の反転入力端子と出力端子との間に介挿されている。そして、オペアンプ１１１の非反転入力端子（＋入力端子）には、基準電圧ＶＲＥＦを抵抗Ｒ１３およびＲ１４により分圧した基準電圧Ｖｒ＝ｋＶＲＥＦ（ただし、ｋ＝Ｒ１４／（Ｒ１３＋Ｒ１４）である。）が与えられる。この第１反転増幅部１１０では、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲと基準電圧Ｖｒとの差分を反転増幅した第１相の音声信号Ｖｐｉｎ＝−（Ｒ１２／Ｒ１１）（ＡＲ−Ｖｒ）がオペアンプ１１１により出力される。
【００１５】
次に、第２反転増幅部１２０は、オペアンプ１２１と、抵抗Ｒ２１およびＲ２２とを有する。ここで、抵抗Ｒ２１はオペアンプ１１１の出力端子とオペアンプ１２１の反転入力端子との間に介挿され、抵抗Ｒ２２はオペアンプ１２１の反転入力端子と出力端子との間に介挿されている。そして、オペアンプ１２１の非反転入力端子は接地されている。この第２反転増幅部１２０では、オペアンプ１１１が出力する第１相の音声信号Ｖｐｉｎを反転増幅した第２相の音声信号Ｖｎｉｎ＝−（Ｒ２２／Ｒ２１）Ｖｐｉｎがオペアンプ１２１により出力される。
【００１６】
本実施形態において、第２反転増幅部１２０における抵抗Ｒ２１およびＲ２２の抵抗値の比Ｒ２２／Ｒ２１は１となっている。従って、第１相の音声信号Ｖｐｉｎおよび第２相の音声信号Ｖｎｉｎは、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲと基準電圧Ｖｒとの差分に比例した電圧差を持った平衡な差動信号となる。
【００１７】
以上説明した第１反転増幅部１１０および第２反転増幅部１２０は、Ｒチャネル音声入力信号ＡＲと基準電圧ＶＲＥＦとに基づいて、第１相の音声信号Ｖｐｉｎおよび第２相の音声信号Ｖｎｉｎからなる平衡な差動信号を生成する信号変換部を構成している。
【００１８】
次に、電流制御部１３０は、オペアンプ１３１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ５とを有する。ここで、抵抗Ｒ１はオペアンプ１１１の出力端子とオペアンプ１３１の反転入力端子との間に介挿され、抵抗Ｒ２はオペアンプ１３１の反転入力端子と出力端子との間に介挿されている。また、抵抗Ｒ３はオペアンプ１２１の出力端子とオペアンプ１３１の非反転入力端子との間に介挿され、抵抗Ｒ４はオペアンプ１３１の非反転入力端子とＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴとの間に介挿されている。そして、電流検出抵抗である抵抗Ｒ５がオペアンプ１３１の出力端子とＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴとの間に介挿されている。
【００１９】
電流制御部１３０において、抵抗Ｒ１およびＲ３は、可変抵抗であり、例えば共通の操作子の操作により抵抗値が調整される。その際、抵抗Ｒ１およびＲ３は、互いに同じ抵抗値に調整される。また、抵抗Ｒ２およびＲ４は、互いに同じ抵抗値を有している。また、本実施形態において、抵抗Ｒ５は、抵抗Ｒ２およびＲ４と比較して十分に小さい抵抗値を有している。
【００２０】
以上がＲチャネル用増幅回路１００Ｒの構成である。Ｌチャネル用増幅回路１００ＬもこのＲチャネル用増幅回路１００Ｒと同様な構成を有している。
【００２１】
次に図２（ａ）〜（ｄ）を参照し、本実施形態の動作を説明する。なお、図２（ａ）および（ｂ）において、ＲＬは、図１における抵抗ＲＡＲと、スピーカＳＰＲの抵抗と、抵抗ＲＣＯＭの総和である。
【００２２】
まず、Ｒチャネル音声信号ＡＲの電圧値が基準電圧Ｖｒよりも低く、第１相の音声信号の電圧Ｖｐｉｎが正、第２相の音声信号の電圧Ｖｎｉｎが負になったとする。この場合、図２（ａ）に示す各電流が電流制御部１３０の各部に流れる。また、この場合の電流制御部１３０の各ノードの電圧Ｖｐｉｎ、Ｖｎｉｎ、Ｖ１、Ｖ２、ＶａおよびＶｏｕｔの関係は図２（ｃ）に示すものとなる。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、電圧Ｖｐｉｎが正である場合には、電圧Ｖｐｉｎの発生するノードから抵抗Ｒ１およびＲ２を介してオペアンプ１３１の出力端子に向けて電流が流れる。この電流をＩｐｉｎとすると、オペアンプ１３１の反転入力端子の電圧Ｖ１は電圧Ｖｐｉｎから電圧ＩｐｉｎＲ１だけ低下した電圧となり、オペアンプ１３１の出力電圧Ｖａはこの電圧Ｖ１からさらに電圧ＩｐｉｎＲ２だけ低下した電圧となる。
【００２４】
ここで、電圧Ｖ１は、図２（ｃ）に示すように、電圧ＶｐｉｎおよびＶａ間を抵抗Ｒ１およびＲ２の比により内分した電圧であるので、次のようになる。
Ｖ１＝（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））（Ｖａ−Ｖｐｉｎ）＋Ｖｐｉｎ
＝（Ｒ１Ｖａ＋Ｒ２Ｖｐｉｎ）／（Ｒ１＋Ｒ２） ……（１）
【００２５】
また、電圧Ｖｎｉｎが負である場合には、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴから抵抗Ｒ４およびＲ３を介して電圧Ｖｎｉｎの発生するノードに向けて電流が流れる。この電流をＩｎｉｎとすると、オペアンプ１３１の非反転入力端子の電圧Ｖ２は電圧Ｖｎｉｎから電圧ＩｎｉｎＲ３だけ上昇した電圧となり、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの電圧Ｖｏｕｔはこの電圧Ｖ２からさらに電圧ＩｎｉｎＲ４だけ上昇した電圧となる。
【００２６】
ここで、電圧Ｖ２は、図２（ｃ）に示すように、電圧ＶｎｉｎおよびＶｏｕｔ間を抵抗Ｒ３およびＲ４の比により内分した電圧であるので、次のようになる。
Ｖ２＝（Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ４））（Ｖｏｕｔ−Ｖｎｉｎ）＋Ｖｎｉｎ
＝（Ｒ３Ｖｏｕｔ＋Ｒ４Ｖｎｉｎ）／（Ｒ３＋Ｒ４） ……（２）
【００２７】
そして、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの電圧Ｖｏｕｔとオペアンプ１３１の出力電圧Ｖａとの電圧差Ｖｏｕｔ−Ｖａに比例した電流Ｉａが抵抗Ｒ５に流れる。ここで、オペアンプ１３１は、抵抗Ｒ２を介した負帰還を受けるため、図２（ｃ）に示すように、反転入力端子に対する電圧Ｖ１を非反転入力端子に対する電圧Ｖ２に一致させるような電圧Ｖａを出力する。
【００２８】
このような電圧Ｖａは次のようにして算出することができる。まず、式（１）および（２）において、Ｖ１＝Ｖ２となるためには次式が成立する必要がある。
（Ｒ１Ｖａ＋Ｒ２Ｖｐｉｎ）／（Ｒ１＋Ｒ２）
＝（Ｒ３Ｖｏｕｔ＋Ｒ４Ｖｎｉｎ）／（Ｒ３＋Ｒ４） ……（３）
【００２９】
この式（３）において、Ｒ１＝Ｒ３＝Ｒａ、Ｒ２＝Ｒ４＝Ｒｂとすると、次式が得られる。
（ＲａＶａ＋ＲｂＶｐｉｎ）／（Ｒａ＋Ｒｂ）
＝（ＲａＶｏｕｔ＋ＲｂＶｎｉｎ）／（Ｒａ＋Ｒｂ） ……（４）
そして、この式（４）を変形すると、次式が得られる。
Ｖａ−Ｖｏｕｔ＝−（Ｒｂ／Ｒａ）（Ｖｐｉｎ−Ｖｎｉｎ） ……（５）
【００３０】
このように電流制御部１３０では、差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎ間の電圧差に比例した電圧差が電圧ＶａおよびＶｏｕｔ間に生じる。従って、次式に示すように、差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎ間の電圧差に比例した電流Ｉａが抵抗Ｒ５に流れる。
Ｉａ＝（Ｖａ−Ｖｏｕｔ）Ｒ５
＝−（Ｒｂ／（ＲａＲ５））（Ｖｐｉｎ−Ｖｎｉｎ） ……（６）
【００３１】
ここで、抵抗Ｒ５は、抵抗Ｒ２およびＲ４と比較して十分に小さい抵抗値を有している。従って、電流Ｉｎｉｎは、電流Ｉａに比べて無視できる程小さな電流値となる。従って、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷ＲＬには、式（６）のＩａにほぼ等しい電流Ｉｏｕｔ≒Ｉａが流れる。
【００３２】
次に、Ｒチャネル音声信号ＡＲの電圧値が基準電圧Ｖｒよりも高く、電圧Ｖｐｉｎが負、電圧Ｖｎｉｎが正である場合には、図２（ｂ）に示す各電流が電流制御部１３０の各部に流れる。また、この場合の電流制御部１３０の各ノードの電圧Ｖｐｉｎ、Ｖｎｉｎ、Ｖ１、Ｖ２、ＶａおよびＶｏｕｔの関係は図２（ｄ）に示すものとなる。
【００３３】
この場合も、電圧Ｖｐｉｎが正、電圧Ｖｎｉｎが負である場合と同様であり、差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎ間の電圧差に比例した電流Ｉａが抵抗Ｒ５に流れ、この電流Ｉａにほぼ等しい電流ＩｏｕｔがＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷ＲＬに流れる。
【００３４】
このようにＲチャネル用増幅回路１００Ｒによれば、Ｒチャネル音声信号ＡＲと基準電圧Ｖｒとの電圧差に比例した電圧差を持った差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎが発生され、この差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎの電圧差に比例した電流Ｉｏｕｔが電流制御部１３０からＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷ＲＬに供給される。
【００３５】
以上、Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒを例に動作を説明したが、Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌも同様である。Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌでは、Ｌチャネル音声信号ＡＬと基準電圧Ｖｒとの電圧差に比例した電圧差を持った差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎが発生され、この差動信号ＶｐｉｎおよびＶｎｉｎの電圧差に比例した電流Ｉｏｕｔが電流制御部１３０からＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴに接続された負荷に供給される。
【００３６】
このように本実施形態によるヘッドホンアンプによれば、Ｒチャネル音声信号ＡＲに応じた電流がＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴに接続された負荷に供給され、Ｌチャネル音声信号ＡＬに応じた電流がＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴに接続された負荷に供給される。従って、Ｒチャネル音声出力端子ＲＯＵＴと共通端子ＣＯＭとの間の電流経路とＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴと共通端子ＣＯＭとの間の電流経路との間に共通インピーダンスが介在する場合であっても、Ｌチャネル音声信号ＡＬの影響がＲチャネルスピーカＳＰＲの再生音に現われるのを防止するとともに、Ｒチャネル音声信号ＡＲの影響がＬチャネルスピーカＳＰＬの再生音に現われるのを防止し、チャネルセパレーションを高めることができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
一般にヘッドホンの出力は、ヘッドホンアンプの出力電圧に依存する。このため、一般的なヘッドホンアンプでは、出力電圧の調整によりヘッドホンの音量調整を行う。しかしながら、上記第１実施形態では、アナログ音声入力信号の電圧値に比例した電流をヘッドホンのスピーカに流すため、ヘッドホンのスピーカのインピーダンスによっては、ヘッドホンアンプの出力電圧が適正音量に対応した電圧から外れる場合がある。そこで、本実施形態では、ヘッドホンアンプの出力電圧が適正音量に対応した電圧となるようにＲチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の抵抗値Ｒａを調整する手段をヘッドホンアンプに設ける。
【００３８】
図３は本実施形態によるヘッドホンアンプ２００の構成を示すブロック図である。本実施形態によるヘッドホンアンプ２００は、上記第１実施形態によるヘッドホンアンプ１００に対し、接続検知部２０１、テスト信号発生部２０２および抵抗調整部２０３を設けたものである。ここで、接続検知部２０１は、ヘッドホン３００がヘッドホンアンプ２００に接続されたことを検知する回路である。テスト信号発生部２０２は、ヘッドホン３００がヘッドホンアンプ２００に接続されたことが接続検知部２０１により検知されたとき、所定時間に亙って可聴帯域外のテスト信号をＲチャネル音声入力端子ＲＩＮまたはＬチャネル音声入力端子ＬＩＮの一方（図示の例ではＲチャネル音声入力端子ＲＩＮ）に与える回路である。抵抗調整部２０３は、テスト信号発生部２０２がテスト信号を出力している間、Ｒチャネル用増幅回路１００ＲまたはＬチャネル用増幅回路１００Ｌのうちテスト信号が入力される方の音声出力端子（図示の例ではＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴ）の出力電圧を測定し、この出力電圧が適正音量に対応した電圧となるようにＲチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の抵抗値Ｒａを調整する回路である。
【００３９】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態によれば、ヘッドホン３００によって、ヘッドホン３００のスピーカのインピーダンスが異なる状況でも、ヘッドホン３００の音量を適正なものに設定することができる。
【００４０】
以上、この発明の第１および第２実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００４１】
（１）上記各実施形態では、本発明をヘッドホンアンプに適用したが、本発明は、複数の信号線と共用のＧＮＤ配線を介して複数の電気／音響変換装置を駆動する他の音声出力アンプにも勿論適用可能である。
【００４２】
（２）上記各実施形態では、第１相の音声信号Ｖｐｉｎおよび第２相の音声信号Ｖｎｉｎとして、０Ｖを対称軸として正負対称な差動信号を発生したが、第１相および第２相の音声信号はそれらの電圧差がＬチャネルまたはＲチャネルの音声入力信号の電圧値の基準電圧に対する差分に比例したものであればよい。
【００４３】
（３）上記各実施形態では、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の共通接続点を音声出力端子に直接接続したが、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の共通接続点と音声出力端子との間に抵抗等の素子を介挿してもよい。
【００４４】
（４）上記第２実施形態では、テスト信号をＲチャネル音声入力端子ＲＩＮに供給し、その際のＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの出力電圧に基づいて、Ｒチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの両方の可変抵抗Ｒ１およびＲ３の調整を行った。しかし、そのようにする代わりに、次のようにしてもよい。まず、テスト信号をＲチャネル音声入力端子ＲＩＮに供給し、その際のＲチャネル音声出力端子ＲＯＵＴの出力電圧に基づいて、Ｒチャネル用増幅回路１００Ｒの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の調整を行う。次に、テスト信号をＬチャネル音声入力端子ＬＩＮに供給し、その際のＬチャネル音声出力端子ＬＯＵＴの出力電圧に基づいて、Ｌチャネル用増幅回路１００Ｌの可変抵抗Ｒ１およびＲ３の調整を行うのである。この態様によれば、ヘッドホンアンプから見たＬチャネルの負荷抵抗とＲチャネルの負荷抵抗とが不均衡である場合に、各負荷抵抗に合わせて、Ｒチャネル用増幅回路１００ＲおよびＬチャネル用増幅回路１００Ｌの各々の可変抵抗Ｒ１およびＲ３を適切に調整することができるという効果が得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１００Ｌ…Ｒチャネル用増幅回路、１００Ｌ…Ｌチャネル用増幅回路、ＲＩＮ…Ｒチャネル音声入力端子、ＬＩＮ…Ｌチャネル音声入力端子、ＲＥＦ…基準電圧端子、ＲＯＵＴ…Ｒチャネル音声出力端子、ＬＯＵＴ…Ｌチャネル音声出力端子、ＣＯＭ…共通端子、１１０…第１反転増幅部、１２０…第２反転増幅部、１３０…電流制御部、Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ１〜Ｒ５，ＲＡＲ，ＲＡＬ，ＲＣＯＭ…抵抗、ＳＰＬ，ＳＰＲ…スピーカ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気／音響変換装置を各々駆動する複数の増幅回路を具備し、
前記複数の増幅回路の各々は、前記電気／音響変換装置に供給する電流の経路上に介挿された電流検出抵抗を有し、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値に比例した電圧を前記電流検出抵抗の両端間に発生させる電流制御部を有することを特徴とする音声出力アンプ。
【請求項２】
前記複数の増幅回路の各々は、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値の基準電圧に対する差分に比例した電圧差を持った第１相および第２相の各音声信号に変換する信号変換部を含み、
前記複数の増幅回路の各々における電流制御部は、当該増幅回路の信号変換部が出力する第１相の音声信号と第２相の音声信号との電圧差に比例した電圧を前記電流検出抵抗の両端間に発生させることを特徴とする請求項１に記載の音声出力アンプ。
【請求項３】
前記電流制御部は、
オペアンプと、
前記第１相の音声信号が出力されるノードと前記オペアンプの反転入力端子との間に介挿された第１の抵抗と、
前記オペアンプの反転入力端子と前記オペアンプの出力端子との間に介挿された第２の抵抗と、
前記第２相の音声信号が出力されるノードと前記オペアンプの非反転入力端子との間に介挿された第３の抵抗と、
前記オペアンプの非反転入力端子と前記電気／音響変換装置との間に介挿された第４の抵抗とを具備し、
前記電流検出抵抗は、一端が前記オペアンプの出力端子に接続され、他端が前記第４の抵抗における前記電気／音響変換装置側の端部に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の音声出力アンプ。
【請求項４】
前記第１の抵抗および前記第３の抵抗が可変抵抗であることを特徴とする請求項３に記載の音声出力アンプ。
【請求項５】
前記複数の増幅回路に前記複数の電気／音響変換装置が接続されたことを検知する接続検知部と、
前記複数の増幅回路に前記複数の電気／音響変換装置が接続されたことが前記接続検知部により検知された場合に、可聴帯域外のテスト信号を前記複数の増幅回路における少なくとも１つの増幅回路に与えるテスト信号発生部と、
前記テスト信号が与えられた増幅回路から前記電気／音響変換装置に対して出力される電圧が所定の電圧となるように前記第１および第３の抵抗の抵抗値を調整する抵抗調整部と
を具備することを特徴とする請求項４に記載の音声出力アンプ。
【請求項１】
複数の電気／音響変換装置を各々駆動する複数の増幅回路を具備し、
前記複数の増幅回路の各々は、前記電気／音響変換装置に供給する電流の経路上に介挿された電流検出抵抗を有し、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値に比例した電圧を前記電流検出抵抗の両端間に発生させる電流制御部を有することを特徴とする音声出力アンプ。
【請求項２】
前記複数の増幅回路の各々は、当該増幅回路に与えられる音声入力信号の電圧値の基準電圧に対する差分に比例した電圧差を持った第１相および第２相の各音声信号に変換する信号変換部を含み、
前記複数の増幅回路の各々における電流制御部は、当該増幅回路の信号変換部が出力する第１相の音声信号と第２相の音声信号との電圧差に比例した電圧を前記電流検出抵抗の両端間に発生させることを特徴とする請求項１に記載の音声出力アンプ。
【請求項３】
前記電流制御部は、
オペアンプと、
前記第１相の音声信号が出力されるノードと前記オペアンプの反転入力端子との間に介挿された第１の抵抗と、
前記オペアンプの反転入力端子と前記オペアンプの出力端子との間に介挿された第２の抵抗と、
前記第２相の音声信号が出力されるノードと前記オペアンプの非反転入力端子との間に介挿された第３の抵抗と、
前記オペアンプの非反転入力端子と前記電気／音響変換装置との間に介挿された第４の抵抗とを具備し、
前記電流検出抵抗は、一端が前記オペアンプの出力端子に接続され、他端が前記第４の抵抗における前記電気／音響変換装置側の端部に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の音声出力アンプ。
【請求項４】
前記第１の抵抗および前記第３の抵抗が可変抵抗であることを特徴とする請求項３に記載の音声出力アンプ。
【請求項５】
前記複数の増幅回路に前記複数の電気／音響変換装置が接続されたことを検知する接続検知部と、
前記複数の増幅回路に前記複数の電気／音響変換装置が接続されたことが前記接続検知部により検知された場合に、可聴帯域外のテスト信号を前記複数の増幅回路における少なくとも１つの増幅回路に与えるテスト信号発生部と、
前記テスト信号が与えられた増幅回路から前記電気／音響変換装置に対して出力される電圧が所定の電圧となるように前記第１および第３の抵抗の抵抗値を調整する抵抗調整部と
を具備することを特徴とする請求項４に記載の音声出力アンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−９８７１４（Ｐ２０１３−９８７１４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９０６３（Ｐ２０１１−２３９０６３）
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月３１日（２０１１．１０．３１）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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