JP2001028797A - アンプ内蔵スピーカ - Google Patents

アンプ内蔵スピーカ

Info

Publication number
JP2001028797A
JP2001028797A JP20087999A JP20087999A JP2001028797A JP 2001028797 A JP2001028797 A JP 2001028797A JP 20087999 A JP20087999 A JP 20087999A JP 20087999 A JP20087999 A JP 20087999A JP 2001028797 A JP2001028797 A JP 2001028797A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speaker
power
temperature
amplifier
voice coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20087999A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Tanabe
景 田辺
Naoki Shimamura
直樹 島村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Alpine Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpine Electronics Inc filed Critical Alpine Electronics Inc
Priority to JP20087999A priority Critical patent/JP2001028797A/ja
Publication of JP2001028797A publication Critical patent/JP2001028797A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピーカの高出力が連続するとボイスコイル
が溶融しスピーカが損傷することがあった。 【解決手段】 スピーカの底壁8にアンプの基板を固定
し、パワーIC24が高出力時に高温となり破損するこ
とを防止するために設けられている、パワーIC24の
温度を検出する温度検出素子23を、ボイスコイル10
の温度上昇と共にその温度が上昇するスピーカの金属製
フレーム1等に接触させる。高出力が連続し、ボイスコ
イルが溶融する危険性のある温度になったことを温度検
出素子23が検出すると、パワーIC24が高温になっ
たとき動作するのと同じ作動により、出力を減少し、或
いは遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカの大出力
時に、ボイスコイルの発熱によりボイスコイル自身が溶
融する等の損傷を防止し、アンプの高温時に出力を低下
させ、あるは遮断する保護機能を備えた、アンプ内蔵ス
ピーカに関する。
【0002】
【従来の技術】図3は車載用などとして使用される従来
のダイナミック型のスピーカの断面図であり、金属製の
フレーム41内には、紙材などにより形成された円錐形
状の振動板42が支持されている。振動板42の円錐頭
部61には球面状のドーム部43が接合され、円錐底部
62の縁部には、変形接合部44が設けられている。こ
の変形接合部44は、振動板42とは別体のもので、振
動板42の円錐底部62の縁部に沿う円周に沿って設け
られている。この変形接合部44は断面が所定の曲率で
ほぼ半円形状に湾曲したものであり、この変形接合部4
4の内縁が振動板42に接着され、外縁が、フレーム1
の開口縁部51に接着されている。
【0003】振動板42の円錐頭部61の外周は、ダン
パー45を介してフレーム41に支持されている。この
ダンパー45は、波形の凹凸がY軸を中心にして多重に
形成されたものであり、その内縁は振動板42の円錐頭
部61に接着され、外縁はフレーム41の中間段部50
に接着されている。振動板42は前記変形接合部44と
ダンパー45の変形によりY軸方向へ振動可能に支持さ
れている。
【0004】フレーム41の底壁52と、振動板42の
円錐頭部61との間に磁気回路Aが設けられている。こ
の磁気回路Aは、円筒状の磁性材料性のヨーク46と、
その外周に位置する磁石47とから構成されている。磁
石47は円周方向に磁気異方性を有するものであり、円
周面がN極側で外周面がS極側である。また、ヨーク4
6は軟鉄などの高透磁率材料により形成されている。磁
石47の内周面とヨーク46の外周面との間に磁気ギャ
ップが形成されている。
【0005】振動板42の円錐頭部61には円筒状のボ
ビン49が接合されて、このボビン49にボイスコイル
53が巻回されている。ボイスコイル53は前記磁気ギ
ャップ内に位置し、所定のボイス電流が与えられたとき
に、電磁力を発揮するものとなっており、その電磁力に
よって、固定された上記磁気回路との相互作用により図
中Y方向に振動し、音声出力を行うようになっている。
【0006】図示の例においては、音声信号処理部やパ
ワーアンプ機能を有するパワーICを内蔵したアンプ内
蔵ボックス57を、上記スピーカ55を内装しているス
ピーカボックス56とは別個に設けており、微少な音声
入力信号に適宜の信号処理を行った後に、スピーカを作
動するために必要な大きな電力信号に増幅し、導線58
によりスピーカ55の図示しない端子部に供給し、リー
ド線を介してボイスコイル53に供給している。
【0007】上記の従来例においては、スピーカボック
ス56とは別個にアンプ収納ボックス57を設け、その
内部に音声信号処理部やパワーIC等の回路素子を備え
た基板59を収納したものであるが、そのほか、図4に
示すように、スピーカボックス56内に上記回路素子を
備えたIC基板59を収納し、構造を簡素化したものも
存在する。このようなIC基板59は、スピーカ55と
は全く独立してスピーカボックス56内に固定されてい
る。
【0008】一般に、集積化されたオーディオ用増幅器
において、基板の温度が150℃以上となると、集積回
路の配線が融けだしショートしたり、また、熱ストレス
によりパワーICやパワートランジスタが破壊され、さ
らに、熱暴走を起こし、ICの劣化や破壊を招くという
問題があった。このような問題の原因の一つとして、パ
ワーアンプを構成するパワートランジスタ等から発生す
る熱が挙げられる。このような問題を解決する手段とし
て、ICに放熱板を取り付け、発生した熱を逃がす手段
があったが、カーステレオ等のオーディオ信号用増幅器
においては、セットのパッケージに制約があるので、熱
を十分に逃がすことのできる大きな放熱板をIC基板に
取り付けることができなかった。その為、従来より前記
パワーアンプには、熱による悪影響からパワートランジ
スタやパワーICを保護する機能が付加され、IC基板
が150℃以上にならないようにしたものも用いられて
いる。
【0009】このような熱保護機能付きパワーアンプと
しては、例えば図5に示すようなものが用いられてい
る。このパワーアンプにおいては、回路の前段において
集積回路等で構成される音声信号処理部75で、信号入
力部76から入力した音声信号に対して各種の信号処理
を行い、この信号をパワートランジスタ等を含むパワー
IC77によってドライブ電流制御部78からの信号に
応じて増幅し、前記のような導線58を介してスピーカ
55に供給している。このパワーIC77の温度を温度
検出部79で常時検出し、所定の温度以上になったこと
を検出した際には、ドライブ電流制御部78に制御信号
を出力し、ドライブ電流制御部78によってパワーIC
での増幅を制限し、パワートランジスタ等の負荷を減少
させ、発生熱を減少させてそれ以上の温度上昇を防止
し、また、温度を低下させることができるようにしてい
る。また、上記のような温度上昇時には回路を遮断し
て、更に安全を図ったものもある。上記のように温度が
低下したときには、その温度を検出して再び通常のドラ
イブ電流制御を行い、定常作動を継続するようになって
いる。
【0010】このような制御を行うための温度検出部7
9は、最も高温となるパワーIC近傍に設けており、パ
ワートランジスタ等から発生する輻射熱を直接受け、或
いはパワートランジスタのリード線から基板に伝達する
熱を、温度検出素子のリード線に伝熱させて取り込み、
それらの熱により温度検出素子が温度検出を行ってい
る。したがって、図4に示すように、IC基板59にお
けるパワーIC77に隣接して温度検出部79を配置し
ている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにスピーカ
の高出力時にはパワーIC77が高温となるが、更にス
ピーカ55自身においても、ボイスコイル53に対して
大電力が供給されるため高温となる。この状態が継続さ
れると、細い線からなるボイスコイル53が溶融してば
らばらになり、スピーカが作動しなくなることがある。
特に近年のボイスコイルは磁気エネルギー増大のため多
層巻きが行われるようになっており、高密度・大容量化
しているため、ボイスコイルの溶融による損傷を生じる
恐れが高くなっている。
【0012】また、前記のようにスピーカの高出力時に
は、パワーICの自己発熱を検出して出力を低下させ、
或いは遮断するものも存在するが、これはパワーICの
保護のためであり、パワーICが高温にならないときに
はスピーカに大電流を送り続け、大出力が続くため、上
記のようにボイスコイルを溶融させ、スピーカを損傷さ
せることとなる。
【0013】また、パワーICの保護とスピーカの保護
のため、パワーICを流れる電流値を検出し、その電流
値がボイスコイルの耐久性能を越えるときには出力を低
下させ、或いは遮断するように設計することも考えられ
る。しかしながら、ボイスコイルの溶融は大電流が継続
したときに生じるものであるため、パワーICを流れる
電流を検出するのみでは、ボイスコイルが耐えることが
できる瞬間的な大電流が発生したときでも作動してしま
うこととなり、適切な保護手段ということはできない。
また、このような大電流が継続したことを検出する回路
を更に設けることも考えられるが、回路が複雑化し、高
価なものとならざるを得ない。
【0014】したがって、本発明は、スピーカのボイス
コイルが溶融し、スピーカが損傷することを、簡単で安
価な装置により確実に防止することができ、同時にパワ
ーICの保護も行うことができるようにしたアンプ内蔵
スピーカを提供することを主たる目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、請求項1に係る発明は、ボイスコイルを備
えたスピーカと、パワーICおよび該パワーICの温度
を検出する温度検出手段を備えパワーICの高温時に出
力を低減し、または遮断する保護機能付きアンプとを有
し、前記温度検出手段をボイスコイルの熱を受ける部分
に配置したことを特徴とするアンプ内蔵スピーカとした
ものである。
【0016】請求項2に係る発明は、スピーカにアンプ
基板を固定し、アンプ基板に取り付けた温度検出手段を
ボイスコイルの熱を受ける部分に配置してなる請求項1
記載のアンプ内蔵スピーカとしたものである。
【0017】請求項3に係る発明は、温度検出手段をパ
ワーICに近接して設け、該温度検出手段をスピーカの
金属フレームに当接して配置してなる請求項1記載のア
ンプ内蔵スピーカとしたものである。
【0018】請求項4に係る発明は、温度検出手段をス
ピーカの金属フレームに伝熱調整部材を介して当接して
なる請求項1記載のアンプ内蔵スピーカとしたものであ
る。
【0019】請求項5に係る発明は、スピーカの底壁に
アンプ基板を固定し、該アンプ基板とスピーカ背面との
間の空間に電子部品を配置してなる請求項1記載のアン
プ内蔵スピーカとしたものである。
【0020】請求項6に係る発明は、前記温度検出手段
は前記パワーICに内蔵されている請求項1乃至請求項
5のいずれかに記載のアンプ内蔵スピーカとしたもので
ある。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に沿っ
て説明する。図1は本発明の実施例であるアンプ内蔵ス
ピーカの断面図であり、スピーカの構成は前記図3に示
す従来のものと同様であるので詳細な説明は省略する
が、その概要は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高
い金属製のフレーム1内に、紙材などにより形成された
円錐形状の振動板2が支持され、その円錐頭部21には
球面状のドーム部3が接合され、円錐底部22の縁部に
は、変形接合部4が設けられており、この変形接合部4
の内縁が振動板2に接着され、外縁がフレーム1の開口
縁部11に接着されている。振動板2の円錐頭部21の
外周は、ダンパー5を介してフレーム1に支持されてお
り、ダンパー5の内縁は振動板2の円錐頭部21に接着
され、外縁はフレーム1の中間段部13に接着されてお
り、この構成により、振動板2は前記変形接合部4とダ
ンパー5の変形によって振動可能に支持されている。
【0022】フレーム1の底壁8と、振動板2の円錐頭
部21との間に磁気回路が設けられ、この磁気回路は、
円筒状の磁性材料性のヨーク6と、その外周に位置する
磁石7とから構成されており、磁石7の内周面とヨーク
6の外周面との間に磁気ギャップが形成されている。振
動板2の円錐頭部21にはボビン9が接合されて、この
ボビン9にボイスコイル10が巻回されており、ボイス
コイル10は前記磁気ギャップ内に位置し、ボイス電流
が与えられたときの電磁力と、固定された上記磁気回路
との相互作用によりボビン9の軸線方向に振動し、音声
出力を行うようになっている。なお、ヨーク6の代わり
に円筒状の磁石を配置すると共に、その外周に略円筒状
とされたヨークを配置することにより、いわゆる内磁型
の磁気回路としても良い。
【0023】本発明においては、上記構造のスピーカに
対して、前記図5に示した従来の保護機能付きアンプ
を、図1に示すように適用する。即ち、フレーム1の底
壁8にパワーアンプ基板14を固定した基台15をねじ
16により固定し、このパワーアンプ基板14とスピー
カのフレーム1の背面との間の空間に、パワーアンプを
構成する各種の電子部品16が配置されるように、各電
子部品をパワーアンプ基板14上に固定している。上記
各種の電子部品のうち、特に温度検出素子(温度検出手
段)23を近接して設けたパワーIC24を、図示実施
例ではフレーム1の底部筒壁25の外周に密着して設け
ている。前記従来例において説明したように、パワーI
C24が大出力時に高温となって破損することを防止す
るため、パワーIC24に近接して配置し、パワーIC
の温度を検出する温度検出素子23は、フレーム1の底
部筒壁25に熱伝達可能に直接接触させるか、或いは図
示されないアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料から
なる熱伝達調整部材を介して接触するように配置してい
る。
【0024】このように配置することにより、スピーカ
の大出力状態が連続し、ボイスコイル10が高温に発熱
すると、その熱は磁石7(内磁型とした場合はヨーク)
を介して金属製のフレーム1に伝達し、特に高温となる
フレーム1の底部筒壁25に熱伝達状態で接触させてい
る温度検出素子23がこの温度を検知し、ボイスコイル
10が温度上昇により破損することを防ぐための所定の
温度以上となったときには、パワーIC24の温度に関
わらず出力を減少し、或いはその出力を遮断する。
【0025】なお、温度検出素子23は、本来パワーI
C24の破損防止のために設けられているため、パワー
IC24が破損する150度C程度の温度を検出したと
きに、出力を減少し、或いは遮断するように設定してい
るので、例えばこの温度検出素子23を単に前記のよう
にフレーム1に接触させただけででは、ボイスコイルの
溶融防止温度と一致しないことが考えられる。そのた
め、例えば温度検出素子とフレーム1間に、前記のよう
に熱伝達調整部材を設け、この部材の厚さ調整等により
両者の温度を合わせるようにすることが考えられる。ま
た、よりボイスコイル10の温度を高温状態で検出する
ことが望まれるときには、フレーム1に孔を形成して磁
石7またはヨークにおけるボイスコイル10に近接した
壁面に直接温度検出素子23を接触させる等、温度検出
素子を種々の態様で設置することもできる。なお、温度
検出素子23がパワーIC24に内蔵(一体化)されて
いるものを使用することが、パワーアンプ基板14への
装着作業や小型化の点で好ましい。
【0026】上記構成のアンプ内蔵スピーカの制御手段
は図2に示される。即ち、信号入力部30に入力された
音声信号は、音声信号処理部31で各種信号処理がなさ
れ、ドライブ電流制御部32の信号に基づき、所定の増
幅度でパワーIC33の増幅制御を行う。温度検出手段
34は従来のものと同様にパワーIC33の温度を検出
すると共に、前記のようにスピーカのボイスコイル10
の温度を周辺の部材を介して検出し、いずれかの温度が
温度検出手段において設定されている所定温度以上とな
ったとき、ドライブ電流制御部32に出力し、パワーI
C33による出力を減少させ、或いは遮断する。このよ
うに、従来パワーICの保護のために用いられていた温
度検出手段を、スピーカのボイスコイルの溶融防止のた
めの温度検出手段としても兼用する。
【0027】
【発明の効果】本願の請求項1に係る発明は、スピーカ
のボイスコイルが溶融し、スピーカが損傷することを、
従来からパワーICの保護のために用いられている温度
検出手段を利用して、簡単な構成で、安価な装置によ
り、しかも確実に防止することができ、同時にパワーI
Cの保護も従来と同様に行うことができる。
【0028】請求項2に係る発明は、アンプ基板をスピ
ーカに固定するのみで、温度検出手段をボイスコイルの
温度を検出する部分に配置することができ、組立が容易
となる。
【0029】請求項3に係る発明は、温度検出手段は特
別の手段を用いることなく直接に両者の温度を検出する
ことができ、確実な作動を行わせることができる。
【0030】請求項4に係る発明は、伝熱調整部材の調
整により、本来パワーICの保護のための温度設定がな
されている温度検出手段を、ボイスコイルの溶融防止温
度に容易に適合させることができる。
【0031】請求項5に係る発明は、アンプ基板上の電
子部品をスピーカの空き空間を利用してコンパクトに収
納することができ、スピーカ全体をを小型化することが
できる。
【0032】請求項6に係る発明は、温度検出手段をパ
ワーICに一体化させることができるので、アンプ基板
に対する実装工程を削減でき、小型化の点でも有利とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるアンプ内蔵スピーカの断
面図である。
【図2】本発明の実施例によるスピーカの作動を示すブ
ロック図である。
【図3】従来のスピーカの断面図である。
【図4】他の従来のスピーカの断面図である。
【図5】各従来例によるスピーカの作動を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 フレーム 2 振動板 4 変形接合部 5 ダンパー 8 底壁 6 ヨーク 7 磁石 9 ボビン 10 ボイスコイル 14 パワーアンプ基板 15 基台 23 温度検出素子 24 パワーIC 25 底部筒壁

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボイスコイルを備えたスピーカと、パワ
    ーICおよび該パワーICの温度を検出する温度検出手
    段を備えパワーICの高温時に出力を低減し、または遮
    断する保護機能付きアンプとを有し、前記温度検出手段
    をボイスコイルの熱を受ける部分に配置したことを特徴
    とするアンプ内蔵スピーカ。
  2. 【請求項2】 スピーカにアンプ基板を固定し、アンプ
    基板に取り付けた温度検出手段をボイスコイルの熱を受
    ける部分に配置してなる請求項1記載のアンプ内蔵スピ
    ーカ。
  3. 【請求項3】 温度検出手段をパワーICに近接して設
    け、該温度検出手段をスピーカの金属フレームに当接し
    て配置してなる請求項1記載のアンプ内蔵スピーカ。
  4. 【請求項4】 温度検出手段をスピーカの金属フレーム
    に伝熱調整部材を介して当接してなる請求項1記載のア
    ンプ内蔵スピーカ。
  5. 【請求項5】 スピーカの底壁にアンプ基板を固定し、
    該アンプ基板とスピーカ背面との間の空間に電子部品を
    配置してなる請求項1記載のアンプ内蔵スピーカ。
  6. 【請求項6】 前記温度検出手段は前記パワーICに内
    蔵されている請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の
    アンプ内蔵スピーカ。
JP20087999A 1999-07-14 1999-07-14 アンプ内蔵スピーカ Pending JP2001028797A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20087999A JP2001028797A (ja) 1999-07-14 1999-07-14 アンプ内蔵スピーカ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20087999A JP2001028797A (ja) 1999-07-14 1999-07-14 アンプ内蔵スピーカ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001028797A true JP2001028797A (ja) 2001-01-30

Family

ID=16431769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20087999A Pending JP2001028797A (ja) 1999-07-14 1999-07-14 アンプ内蔵スピーカ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001028797A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008541609A (ja) * 2005-05-13 2008-11-20 ジョシュア・エス・ローゼンフィールド コンピュータスピーカ装置および同上を用いる方法
JP2011180060A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Nec Corp 温度検出システム及び温度検出方法
US9826305B2 (en) 2014-03-14 2017-11-21 Realtek Semiconductor Corp. Controlling voltage of a speaker based on temperature
JP2019047256A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 ローム株式会社 オーディオ回路、スピーカユニット、自動車
WO2023095487A1 (ja) * 2021-11-24 2023-06-01 株式会社デンソーエレクトロニクス 接近通報装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008541609A (ja) * 2005-05-13 2008-11-20 ジョシュア・エス・ローゼンフィールド コンピュータスピーカ装置および同上を用いる方法
JP2011180060A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Nec Corp 温度検出システム及び温度検出方法
US9826305B2 (en) 2014-03-14 2017-11-21 Realtek Semiconductor Corp. Controlling voltage of a speaker based on temperature
JP2019047256A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 ローム株式会社 オーディオ回路、スピーカユニット、自動車
JP7079580B2 (ja) 2017-08-31 2022-06-02 ローム株式会社 オーディオ回路、スピーカユニット、自動車
WO2023095487A1 (ja) * 2021-11-24 2023-06-01 株式会社デンソーエレクトロニクス 接近通報装置
JP7480769B2 (ja) 2021-11-24 2024-05-10 株式会社デンソーエレクトロニクス 接近通報装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102289734B1 (ko) 언더컷 플라스틱 프레임을 갖는 디스플레이 모듈 및 유리
US11392175B2 (en) Display module and glass with undercut plastic frame
JP4605192B2 (ja) コイルユニット及び電子機器
JP2012039272A (ja) マイクロホンユニット
US20050271241A1 (en) Speaker device
US6275594B1 (en) Piezoelectric acoustic device
JP2001028797A (ja) アンプ内蔵スピーカ
US5933512A (en) Double cone-type loudspeaker
US6665414B1 (en) Speaker system and cooling device therefor
JP5325030B2 (ja) 電子機器のファンモータ取り付け構造
JP4863295B2 (ja) 電子機器、携帯端末、温度制御方法、温度制御プログラムおよびプログラム記録媒体
JP2008278235A (ja) スピーカ用磁気回路及びスピーカ
JP4855213B2 (ja) スピーカ
JP2005198217A (ja) スピーカ用アクチュエータおよびパネル型スピーカ
JPH11252685A (ja) スピーカ
JP4825248B2 (ja) 電子制御装置
JP3453989B2 (ja) 光半導体素子モジュール
JP2005184781A (ja) スピーカ装置
JP3203876B2 (ja) スピーカ
KR20050120029A (ko) 방열 쉴드캡이 구비된 스피커
JP3310848B2 (ja) スピーカ
JP2007056724A (ja) 電動圧縮機
JP2005151210A (ja) スピーカ装置
JP3539041B2 (ja) インバータ装置
JP2006128936A (ja) スピーカ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050601

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050628

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050808

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050826