JP2004007107A - 音響装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スピーカ入力信号をスピーカ駆動信号として出力するスピーカ駆動回路3と、スピーカ1のボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧(整流回路4から出力される直流電圧)が第2の閾値に達するとスピーカ入力信号が過大入力信号であることを報知するLED7と、スピーカ1に設けられるボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧が第1の閾値に達するとスピーカ駆動回路3に対してスピーカ入力信号の大きさを制限するリミッタ信号を出力する帰還回路5とを有する。そして、第1の閾値を第2の閾値より大きくしている。また、スピーカ内のコイルボビン1aの温度上昇を検知する温度検出部を設けることで同様な制御を可能としている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
音響装置を構成するスピーカの特性の向上を図る手段の一つとして、スピーカのボイスコイルの振幅によって誘起される起電力を用いて、スピーカへの入力信号(以下ではスピーカ入力信号という)を適正化することが従来より行われている。
【0003】
すなわち、ボイスコイルは、スピーカ入力信号が大きくなると、その振幅も大きくなるのが一般的であるので、ボイスコイルの振幅により誘起される起電力は、スピーカ入力信号が大きいほど大きい値となる。したがって、この起電力の大きさはスピーカ入力信号の大きさを表す指標として用いることができ、これを用いてスピーカ入力信号の適正化を実現することが可能となる。
【0004】
そこで従来から、スピーカのボイスコイルの振幅により誘起される起電力を整流して得られる直流電圧の大きさが、予め設定した閾値以上となると、発光ダイオード(LED)などの発光素子を点灯させる技術や、その起電力を帰還回路にフィードバックさせてスピーカ入力信号を制御するなどの技術が多数提案されている。なお、スピーカのボイスコイルの振幅により誘起される起電力を整流して得られる直流電圧のことを、以下では、ボイスコイルの振幅に基づく直流電圧という。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、ボイスコイルの振幅に基づく直流電圧が予め設定した閾値以上となったときにLEDなどの発光素子を点灯させるようにすれば、スピーカに過大なスピーカ入力信号が加わっていることをユーザに報知することができ好ましい。しかし、単に、ボイスコイルの振幅に基づく直流電圧が予め設定した閾値以上となったときにLEDなどの発光素子を点灯するだけでは、ユーザが発光素子の点灯に気付かなかったり、発光素子が点灯としているのを知りながらそれに対処するための操作を行わないと、スピーカに過大な入力が加わり、やがては、スピーカの損傷につながるおそれがある。
【0006】
また、上述した帰還回路を設ける技術は、その帰還回路から出力される信号を用いて、過大なスピーカ入力信号が加わらないように、スピーカ入力信号を制御することで、スピーカ特性の改善を図ろうとするものであり、この面で確かに好ましい。
【0007】
すなわち、この技術は、スピーカ入力信号の制御を行うものであり、たとえば、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行うことで、スピーカの入力を自動的に適正化することができ、スピーカの特性改善の効果は期待できる。しかし、スピーカ入力信号をリミッタするだけで、ユーザに対する報知動作が存在しないと、リミッタ制御が行われた場合でも、ユーザはそれを知ることができず、スピーカ入力信号が過大となっていることがわからない。
【0008】
このように、スピーカ入力信号を自動的に適正化できること自体は、音響装置としては、有用な技術ではあるが、ユーザに対して、そのときのスピーカ入力の大きさが適正でないことを知らせることも重要である。また、ボイスコイルの温度が上昇すると、ボイスコイルが溶融し、電流漏れ等の不具合が発生する。このような不具合は、スピーカ、ひいては音響装置としての不具合につながり好ましくない。
【0009】
本発明は、ボイスコイルの振幅に基づく電圧を用いて、スピーカへの過大な入力信号に対する警告を発するとともに、スピーカへの入力信号に制限をかけることを可能とた音響装置を提供することを目的とする。また、他の発明は、スピーカのボイスコイルの温度を検出して、その温度が異常となった場合への対処を可能とした音響装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明の音響装置は、スピーカ入力信号をスピーカ駆動信号として出力するスピーカ駆動回路と、スピーカに設けられるボイスコイルの振幅により誘起される起電力を直流電圧に変換する整流回路と、この整流回路から出力される直流電圧が予め設定された閾値に達すると動作し、スピーカ入力信号が過大入力信号であることを報知する報知手段と、スピーカに設けられるボイスコイルの振幅の大きさに基づく電圧が予め設定された閾値に達するとスピーカ駆動回路に対してスピーカ入力信号の大きさの制限を行うリミッタ信号を出力する帰還回路とを有している。
【0011】
このような音響装置において、上述の予め設定された閾値は、スピーカが損傷しない範囲の上限のスピーカ入力信号に対応する整流回路からの直流電圧に設定される第1の閾値と、この第1の閾値よりも小さく、スピーカ入力信号の適正範囲の上限または上限付近のスピーカ入力信号に対応する整流回路からの直流電圧に設定される第2の閾値の2段階に設定され、報知手段は、そのときのスピーカ入力信号に対応する整流回路からの直流電圧が第2の閾値に達したときに動作し、帰還回路は、スピーカ入力信号に対応する前記整流回路からの直流電圧が第1の閾値に達したときに動作するのが好ましい。
【0012】
また、報知手段は、発光手段、音発生手段の少なくとも一方とするのが好ましい。
【0013】
また、他の発明である音響装置は、スピーカ入力信号をスピーカ駆動信号として出力するスピーカ駆動回路と、スピーカに設けられるボイスコイルの振幅により誘起される起電力を直流電圧に変換する整流回路と、スピーカに設けられるボイスコイルの温度が上昇して予め設定された閾値に達すると動作状態となり、スピーカ駆動回路に対してスピーカ入力信号の制限を行うためのリミッタ信号を出力する温度検出手段と、この温度検出手段が動作状態となることによって整流回路からの直流電圧を受けて動作する報知手段とを有している。
【0014】
このような音響装置において、上述の予め設定された閾値は、ボイスコイルが溶融しない範囲の上限の温度に設定される第1の閾値と、この第1の閾値よりも低く、当該ボイスコイルの適正温度範囲の上限または上限付近の温度に設定される第2の閾値の2段階に設定され、温度検出部は、ボイスコイルの温度が第2の閾値に達すると、報知手段に対して整流回路からの直流電圧を与え、ボイスコイルの温度が第1の閾値に達すると、スピーカ駆動回路に対してリミッタ信号を出力するようにするのが好ましい。
【0015】
また、報知手段は、発光手段、音発生手段の少なくとも一方とするのが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を第1の実施の形態と第2の実施の形態の2つの実施の形態に分けて説明する。
【0017】
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の音響装置の第1の実施の形態を説明する図である。この音響装置は、スピーカ1と、このスピーカ1に対する入力信号(スピーカ入力信号)を発生するスピーカ入力信号発生部2と、このスピーカ入力信号発生部2から出力されるスピーカ入力信号を増幅する機能や、スピーカ入力信号の大きさに制限をかけるリミッタ機能を有し、これらの機能によって、スピーカを駆動する信号を生成するスピーカ駆動回路3と、スピーカ1に設けられるボイスコイル1aの振幅により誘起される逆起電力を整流して直流電圧(これをVで表す)を生成する整流回路4と、この整流回路4から出力される直流電圧Vを入力して、その直流電圧Vが予め定められた電圧(これを第1の閾値としVth1で表す)に達したとき動作し、上述のスピーカ駆動回路3に対してリミッタ信号を出力する帰還回路5と、上述の整流回路4から出力された直流電圧Vを入力して、その直流電圧Vが予め定められた電圧(これを第2の閾値としVth2で表し、Vth2<Vth1とする)に達したとき、その直流電圧Vを抵抗6とで分圧して得られた直流電圧によって発光動作する発光手段としてのLED7とを有している。
【0018】
ここで、第1の閾値Vth1は、スピーカ1が損傷しない範囲の上限のスピーカ入力信号に対応したボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧(ボイスコイル1aの振幅により誘起される起電力を整流して得られる直流電圧)の値に設定される。なお、上述のスピーカ1が損傷しない範囲の上限のスピーカ入力信号というのは、ここでは、それ以上大きなスピーカ入力信号であるとスピーカ1が損傷する可能性のある入力信号の限界値(以下では、許容限界入力信号と呼ぶことにする)としている。
【0019】
また、第2の閾値Vth2は、第1の閾値Vth1よりも小さい値であり、たとえば、スピーカ入力信号の適正範囲の上限または上限付近に対応するボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧とする。
【0020】
このように構成された第1の実施の形態の動作について説明する。
【0021】
スピーカ入力信号は、スピーカ入力信号発生部2からスピーカ駆動回路3に入力され、増幅などの処理がなされたのちに、スピーカ駆動信号としてスピーカ1に供給される。スピーカ1は、そのスピーカ駆動信号によって動作する。スピーカ1に設けられたボイスコイル1aは、スピーカ駆動信号の大きさに対応した振幅を生じ、その振幅の大きさに応じた逆起電力を発生する。
【0022】
この逆起電力は、整流回路4によって直流電圧(ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧)Vに変換されたのちに、LED7と帰還回路5の両方へ供給される。ここで、整流回路4から出力される直流電圧Vが、第2の閾値Vth2に達しない状態、つまり、V<Vth2である場合には、LED7は非点灯状態を保持し、また、帰還回路5も非動作状態を保持している。
【0023】
このように、整流回路4から出力される直流電圧Vが、V<Vth2である場合には、スピーカ入力信号は適正な大きさの範囲内であり、その場合は、LED7は点灯せず、また、帰還回路5も動作しない。
【0024】
そして、スピーカ入力信号が大きくなると、それに伴い、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vも大きくなり、やがて、第2の閾値Vth2に達したとする(ただし、この段階では、まだV<Vth1である)。つまり、直流電圧Vが、Vth2≦V<Vth1となったとすると、LED7が点灯し、ユーザに対し、スピーカ入力信号が過大となったことを知らせる。ただし、このLED7が点灯しているのみの段階では、帰還回路5は非動作状態であり、スピーカ入力信号に対するリミッタ制御は行われない。なお、第2の閾値Vth2に達するとは、Vth2<Vのみの条件の場合も含むものとする。
【0025】
そして、スピーカ入力信号がさらに大きくなると、それに伴い、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vもさらに大きくなり、やがて、第1の閾値Vth1に達したとする。つまり、Vth1=Vとなったとすると、LED7の点灯が継続しているのは勿論のこと、帰還回路5も動作を開始し、スピーカ駆動回路3に対して、リミッタ信号を出力する。なお、Vth1<Vの状態の場合も第1の閾値Vth1に達した状態に含まれるが、この状態は一瞬生じてもリミッタが働き、すぐにVth1=Vとなる。
【0026】
このようにリミッタ信号の出力によって、スピーカ駆動回路3は、スピーカ入力信号を制限するリミッタ制御を行い、それ以上大きなスピーカ入力信号が入力されたとしても、入力信号を許容限界入力信号に保持する動作を行う。
【0027】
このように、スピーカ入力信号がより大きくなり、それに伴って、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが、第1の閾値Vth1に達すると、LED7の点灯は勿論、帰還回路5が動作を行うことで、スピーカ入力信号の大きさに制限をかける動作を行う。
【0028】
図2は、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧V(整流回路4から出力される直流電圧V)の経時変化を示すものである。スピーカ入力信号の大きさがスピーカ1にとって適正範囲である場合、つまり、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第2の閾値Vth2未満(V<Vth2)である場合には、LED7は点灯せず、また、帰還回路5も動作しないので、スピーカ入力信号に対するリミッタ制御もなされない。
【0029】
そして、スピーカ入力信号が大きくなって、時刻t1で、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第2の閾値Vth2に達したとすると、LED7が点灯する。ただし、この段階では、直流電圧Vは、Vth2≦V<Vth1であるので、帰還回路5は動作せず、スピーカ入力信号に対するリミッタ制御は行われない。
【0030】
そして、スピーカ入力信号がさらに大きくなって、時刻t2で、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第1の閾値Vth1に達したとすると、LED7の点灯継続は勿論、帰還回路5が動作して、スピーカ駆動回路3に対してリミッタ信号を出力する。それによって、スピーカ入力信号は、そのときの大きさ(上述したスピーカ1の許容限界入力信号)に制限され、それ以上大きなスピーカ入力信号が入力されたとしても、スピーカ1に対しては、その許容限界入力信号より大きな信号は供給されないので、過度な音割れが生じたり、スピーカ1が損傷したりするのを未然に防止することができる。
【0031】
以上説明したように、この第1の実施の形態では、スピーカ入力信号の大きさが適正範囲内である場合には、LED7は非点灯状態にあり、また、帰還回路5も非動作状態にある。そして、その状態から、スピーカ入力信号が大きくなって、そのスピーカ入力信号が適正範囲の上限または上限付近に達すると、つまり、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第2の閾値Vth2に達すると、LED7が点灯し、ユーザに対し、スピーカ入力信号が適正範囲の上限または上限付近に達したことを知らせることができる。
【0032】
また、スピーカ入力信号がさらに大きくなって、そのスピーカ入力信号が許容限界入力信号に達すると、つまり、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第1の閾値Vth1に達すると、LED7の点灯は勿論、帰還回路5が動作して、リミッタ信号をスピーカ駆動回路3に出力する。それによって、スピーカ入力信号の大きさが許容限界入力信号を超えないように制限され、スピーカ1に対してその許容限界入力信号よりも大きなスピーカ入力信号がスピーカ駆動回路3に入力されることがなくなる。このため、過度な音割れが生じたり、スピーカ1が損傷したりするのを未然に防止することができる。
【0033】
図3は、この第1の実施の形態の変形例を示すもので、図1で示した音響装置に対して、発光手段としてのLED7の代わりに、たとえば、電子音発生器などの音発生手段9を設けた例であり、その他は、図1と同じであり、同一部分には同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
【0034】
すなわち、この図3に示す音響装置は、発光手段としてLED7を発光させる代わりに、電子音などを鳴らすことによって、スピーカ入力信号が適正範囲の上限値に達したことを知らせるようにしたものである。その他の動作については、前述したと同様であるので、ここではその説明は省略する。
【0035】
この図3に示すような構成としても、スピーカ入力信号が適正範囲の上限または上限付近以上となると、つまり、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第2の閾値Vth2に達すると、音発生手段9が電子音などを発生し、これによって、ユーザに対して、スピーカ入力信号が適正範囲の上限または上限付近以上となったことを知らせることができる。
【0036】
また、スピーカ入力信号がさらに大きくなって、そのスピーカ入力信号が許容限界入力信号に達すると、つまり、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第1の閾値Vth1に達すると、電子音などを鳴らせる動作は勿論、帰還回路5が動作して、リミッタ信号をスピーカ駆動回路3に出力する。それによって、スピーカ入力信号の大きさが許容限界入力信号より大きくならないように制限され、スピーカ1に対してその許容限界入力信号よりも大きなスピーカ入力信号が入力されることがなくなるので、過度な音割れが生じたり、スピーカ1が損傷したりするのを未然に防止することができる。
【0037】
さらに、音発生手段9と前述した発光手段(LED7など)を組み合わせて、両方を同時に動作させることも可能であり、また、選択スイッチなどを設けることによって、いずれか一方を選択して動作させるようにすることもできる。
【0038】
また、この第1の実施の形態においては、LED7や音発生手段9は、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第2の閾値Vth2に達したときは勿論、第1の閾値Vth1に達したときも動作するが、第2の閾値Vth2に達したときと第1の閾値Vth1に達したときとで、LED7の発光の仕方や音発生手段9などの音を変えるようにしてもよい。
【0039】
たとえば、LED7であれば第2の閾値Vth2の段階では点滅発光、第1の閾値Vth1に達すると連続発光などとし、音発生手段9であれば第2の閾値Vth2の段階では断続音、第1の閾値Vth1では連続音などとすることもできる。
【0040】
また、上述の例では、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vが第2の閾値Vth2に達すると、まず、LED7を点灯させるだけの動作を行い(その段階では、スピーカ駆動回路3はリミッタ制御を行わない)、直流電圧Vが第1の閾値Vth1にまで達したら、LED7の点灯とともに、スピーカ駆動回路3に対してリミッタ信号を出力し、その段階で、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行わせるというように、直流電圧Vの閾値を第2の閾値Vth2と第1の閾値Vth1の2段階に設定するようにしたが、閾値は1つとし、直流電圧Vが予め設定した閾値に達すると、LED7を点灯させるとともに、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行うようにしてもよい。
【0041】
なお、この1つの閾値とする場合、その閾値をどの直流電圧値とするかは、種々考えられるが、たとえば、前述の例で説明した第1の閾値Vth1を1つの閾値として用いてもよく、また、第1の閾値Vth1と第2の閾値Vth2の中間点付近にある閾値を設定するようにしてもよい。
【0042】
このように、第1の実施の形態の音響装置は、スピーカ入力信号が過大入力信号となった場合、それを報知手段となるLED7や音発生手段9によって報知するとともに、そのスピーカ入力信号をリミッタ制御するようにしている。これにより、ユーザは過大入力信号に対処するための操作をいち早く行うことができ、仮にその操作が行われない場合でも、自動的にリミッタ制御がなされるため、過度な音割れが生じたりスピーカが損傷したりするのを未然に防止することができる。
【0043】
また、閾値を第1の閾値とそれより小さい値の第2の閾値の2段階に設定し、整流回路4からの直流電圧V(ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧V)がその第2の閾値に達すると、まず、報知手段でスピーカ入力が適正範囲を超えたことを報知し、そして、スピーカ入力信号がさらに大きくなって、整流回路4からの直流電圧Vが第1の閾値に達すると、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行うようにしている。これによって、ユーザに対しては、まず、報知手段によってスピーカ入力信号が適正範囲を超えたことを知らせることができ、その後、スピーカ入力信号がそれ以上大きくなったとしても、自動的にスピーカ入力信号にリミッタ制御がかけられるので、たとえ、ユーザがスピーカ入力信号を適正な大きさとする操作を行わなくても、スピーカ入力信号がスピーカ1を損傷させるまで過大な入力信号となることはなくなる。
【0044】
また、報知手段を設けることによって、スピーカ入力信号が適正な範囲内を超えていることをユーザに確実に知らせることができる。たとえば、報知手段がLED7のような発光手段である場合には、ユーザはスピーカ入力信号が適正範囲を超えていることを視覚的に確認することができ、また、報知手段が音発生手段9である場合には、ユーザはスピーカ入力信号が適正範囲を超えていることを聴覚的に確認することができる。また、両者を組み合わせることも可能であり、それによって、スピーカ入力信号の状態を、より一層、確実にユーザに知らせることができる。
【0045】
〔第2の実施の形態〕
図4は、本発明の音響装置の第2の実施の形態を説明する図である。この第2の実施の形態の音響装置は、図1で示した音響装置に、ボイスコイル1aの温度を検出してボイスコイル1aの温度が予め設定された温度(これを閾値Tthとする)に達したことが検出されるとオンする温度検出部11と、この温度検出部11がオンしたとき、整流回路4から出力される直流電圧V(ボイスコイル1aの振幅によって誘起される逆起電力を整流して得られる直流電圧であり、この第2の実施の形態においても、ボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vという)が抵抗12とで分圧された直流電圧によって発光動作する発光手段としてのLED13が設けられている。
【0046】
また、温度検出部11がオンすると、そのオン信号は、リミッタ信号としてスピーカ駆動回路3に与えられ、スピーカ駆動回路3は、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行う。なお、上述の閾値Tthをどの温度とするかは、種々考えられるが、ここでは、たとえば、ボイスコイル1aが溶融しない範囲の上限よりも少し低い温度(これを許容限界温度という)に設定するものとする。
【0047】
また、LED13は、温度検出部11がオン状態となったときのボイスコイル1aの振幅に基づく直流電圧Vを抵抗12とで分圧した直流電圧で点灯するように設定される。また、温度検出部11の電源は、電流回路4から供給される。
【0048】
なお、この図4におけるその他の構成は、図1で示したものと同様であるので、同一部分には同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。また、この第2の実施の形態では、説明をわかり易くするため、LED7を第1のLED7とし、LED13を第2のLED13として説明する。
【0049】
また、これら第1のLED7と第2のLED13は、それぞれの発光色を異ならせるようすることも可能で、発光色を異ならせることによって、これら第1のLED7と第2のLED13のいずれかまたは両方が点灯したとき、前述の第1の実施の形態で説明した電圧による制御動作がなされているのか、この第2の実施の形態の温度による制御動作がなされているのかが一目でわかる。
【0050】
このような構成において、第1のLED7の点灯制御動作および帰還回路5によるスピーカ入力信号のリミッタ制御動作は、前述の第1の実施の形態で説明したと同じであるので、ここでは、その動作については説明を省略し、ボイスコイル1aの温度による第2のLED13の点灯制御動作とスピーカ駆動回路3におけるスピーカ入力信号のリミッタ制御動作について説明する。
【0051】
スピーカ入力信号がスピーカ1にとって適正な入力信号範囲である場合は、ボイスコイル1aの温度も適正な範囲内、つまり、予め設定された閾値Tthに達しないため、ボイスコイル1aの温度を検出する温度検出部11はオフ状態を保持する。したがって、第2のLED13には整流回路4からの直流電圧Vは与えられず、非点灯状態を保持する。また、スピーカ駆動回路3にもリミッタ信号が与えられないので、スピーカ入力信号に対してはリミッタ制御が行われない。
【0052】
そして、スピーカ入力信号が大きくなって、ボイスコイル1aの温度が上昇し、ボイスコイル1aの温度が閾値Tthに達したとすると、温度検出部11がオン状態となる。それによって、第2のLED13には、この第2のLED13が点灯するに必要な直流電圧V(抵抗12とで分圧された電圧)が与えられ、第2のLED13が点灯状態となるとともに、温度検出部11のオン信号がリミッタ信号として、スピーカ駆動回路3に与えられる。これにより、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御がなされ、たとえ、それ以上大きなスピーカ入力信号がスピーカ駆動回路3に入力されても、その時点のリミッタ制御されたスピーカ入力信号の大きさに制限される。
【0053】
このように、この第2の実施の形態では、ボイスコイル1aの温度を検出し、ボイスコイル1aの温度が予め設定した温度Tthに達すると、第2のLED13を点灯させるとともに、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行うようにしているので、ユーザに対してボイスコイル1aの温度が異常に上昇していることを知らせることができ、かつ、スピーカ1に対してそれ以上大きな入力信号が供給されるのを防止できる。これによって、ボイスコイル1aが溶融するといった不具合を未然に防止することができる。また、DC漏れなどを防止でき、DC漏れなどによるボイスコイル1aでの異常にも対応することができる。
【0054】
なお、上述の第2の実施の形態では、ボイスコイル1aが閾値Tthに達した場合、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行うことにより、ボイスコイル1aの溶融を未然に防止するようにしたが、より万全を期すために、スピーカ駆動回路3は温度検出部11からのオン信号を受け取ると、スピーカ入力信号をスピーカ1に供給するのを停止するようにしてもよい。
【0055】
また、上述の例では、ボイスコイル1aの温度が閾値Tthに達すると、第2のLED13を点灯させるとともに、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行うようにしたが、ボイスコイル1aの温度の閾値Tthを第1の閾値Tth1と第2の閾値Tth2の2段階に設定し(ただし、Tth1>Tth2)、ボイスコイル1aの温度が第2の閾値Tth2に達すると、第2のLED13を点灯させ、ボイスコイル1aの温度がさらに上昇して第1の閾値Tth1に達すると、第2のLED13の点灯とともにスピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行うようにしてもよい。
【0056】
なお、このときの第1の閾値Tth1は、たとえば、ボイスコイル1aが溶融しない範囲の上限の温度よりも少し低い温度(許容限界温度)に設定し、第2の閾値Tth2は、たとえば、ボイスコイル1aの温度の適正範囲内の上限または上限付近に設定する。
【0057】
この場合、ボイスコイル1aの温度が第2の閾値Tth2に達したら、まず、第2のLED13を点灯させる動作を行い(その段階では、スピーカ駆動回路3はリミッタ制御を行わない)、ユーザに対してボイスコイル1aの温度が上昇ぎみであることを知らせる。そして、ボイスコイル1aの温度がさらに上昇して、その温度が第1の閾値Tth1にまで達したら、第2のLED13の点灯は勿論、スピーカ駆動回路3に対してリミッタ信号を出力し、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御を行う。
【0058】
これによって、ユーザは、第2のLED13が点灯した場合、ボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えたことを知ることができ、それに対する何らかの対処をいち早く行うことができる。また、仮に、対処ができずそれ以上温度が上昇しても、やがては、スピーカ入力信号に対してリミッタ制御がなされるので、ボイスコイル1aが溶融してしまうといった不具合を未然に防止することができる。
【0059】
また、このとき、第1の実施の形態同様、第2の閾値Tth2に達したときと第1の閾値Tth1に達したときとで、第2のLED13の発光の仕方を、たとえば、第2の閾値Tth2の段階では点滅発光、第1の閾値Tth1では連続発光などとすることもできる。
【0060】
また、上述の第2の実施の形態では、温度が異常となったことをユーザに知らせる手段として、発光手段(第2のLED13)を用いたが、第1の実施の形態同様、発光手段の代わりに電子音発生手段などの音発生手段を設けてもよく、また、両者を組み合わせて、両方を同時にまたはいずれか一方を選択して動作させるようにすることもできる。
【0061】
また、この第2の実施の形態は、図4からもわかるように、前述の第1の実施の形態で説明した音響装置(図1参照)に、この第2の実施の形態で必要な構成要素である温度検出部11、抵抗12、第2の発光手段となる第2のLED13を付け加えた構成としている。しかし、ボイスコイル1aの温度異常に対応させるようにすることだけが目的であれば、図5に示すように、スピーカ1と、スピーカ入力信号発生部2と、スピーカ駆動回路3と、整流回路4と、温度検出部11と、抵抗12と、第2のLED13とによって音響装置を構成することができる。
【0062】
このように、第2の実施の形態の音響装置は、ボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えた場合、それを報知手段となるLED13によって報知するとともに、そのスピーカ入力信号をリミッタ制御するようにしている。これにより、ボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えたことをユーザに知らせることができ、しかも、そのときのスピーカ入力信号に対しては自動的にリミッタ制御を行うようにしているので、それ以上、ボイスコイル1aの温度が上昇するのを防止することができ、ボイスコイル1aが溶融するのを未然に防止することができる。
【0063】
また、ボイスコイル1aの温度の閾値を第1の閾値とそれより小さい値の第2の閾値の2段階に設定し、まず、報知手段となるLED13でボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えたことを報知する。そして、ボイスコイル1aの温度がさらに高くなって、第1の閾値に達すると、スピーカ入力信号にリミッタをかけるようにしている。これにより、ユーザに対しては、まず、報知手段13によってボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えたことを知らせることができ、その後、ボイスコイル1aの温度がそれ以上大きくなっても、自動的にスピーカ入力信号に対してリミッタ制御が行われるので、ボイスコイル1aが溶融するまでの温度上昇を抑えることができ、スピーカ1を保護することができる。
【0064】
さらに、この第2の実施の形態において、報知手段を発光手段や音発生手段とすることで、ボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えていることをユーザに確実に知らせることができる。たとえば、報知手段がLED13のような発光手段である場合には、ユーザはボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えていることを視覚的に確認することができ、また、報知手段が音発生手段である場合には、ユーザはボイスコイル1aの温度が適正範囲を超えていることを聴覚的に確認することができる。また、両者を組み合わせることも可能であり、それによって、ボイスコイル1aの温度が適正範囲内を超えていることを、より一層、確実にユーザに知らせることができる。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の音響装置では、ユーザは、スピーカに過大な入力信号が加わっていることを知ることができ、かつ、そのスピーカ入力信号には自動的にリミッタがかかるので、スピーカの損傷を未然に防止することができる。
【0066】
また、他の発明の音響装置では、ユーザは、スピーカに過大な入力信号が加わってボイスコイルの温度が異常となったことを知ることができ、かつ、そのスピーカ入力信号には自動的にリミッタがかかるので、それ以上、ボイスコイルの温度上昇を防止することができ、スピーカの損傷を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の音響装置の第1の実施の形態を説明する構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態の動作を説明する図である。
【図3】本発明の音響装置の第1の実施の形態の変形例を説明する構成図である。
【図4】本発明の音響装置の第2の実施の形態を説明する構成図である。
【図5】本発明の音響装置の第2の実施の形態の変形例を説明する構成図である。
【符号の説明図】
1 スピーカ
1a ボイスコイル
2 スピーカ入力信号発生部
3 スピーカ駆動回路
4 整流回路
5 帰還回路
6、12 抵抗
7 LED(第1のLED、報知手段)
9 音発生手段(報知手段)
11 温度検出部
13 LED(第2のLED、報知手段)
Claims (6)
- スピーカ入力信号をスピーカ駆動信号として出力するスピーカ駆動回路と、スピーカに設けられるボイスコイルの振幅により誘起される起電力を直流電圧に変換する整流回路と、この整流回路から出力される直流電圧が予め設定された閾値に達すると動作し、上記スピーカ入力信号が過大入力信号であることを報知する報知手段と、上記スピーカに設けられるボイスコイルの振幅の大きさに基づく電圧が予め設定された閾値に達すると上記スピーカ駆動回路に対して上記スピーカ入力信号の大きさの制限を行うリミッタ信号を出力する帰還回路とを有することを特徴とする音響装置。
- 前記予め設定された閾値は、前記スピーカが損傷しない範囲の上限のスピーカ入力信号に対応する前記整流回路からの直流電圧の値に設定される第1の閾値と、この第1の閾値よりも小さく、スピーカ入力信号の適正範囲の上限または上限付近のスピーカ入力信号に対応する前記整流回路からの直流電圧の値に設定される第2の閾値の2段階に設定され、前記報知手段は、そのときのスピーカ入力信号に対応する前記整流回路からの直流電圧が上記第2の閾値に達したときに動作し、前記帰還回路は、スピーカ入力信号に対応する前記整流回路からの直流電圧が上記第1の閾値に達したときに動作することを特徴とする請求項1記載の音響装置。
- 前記報知手段は、発光手段、音発生手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1または2記載の音響装置。
- スピーカ入力信号をスピーカ駆動信号として出力するスピーカ駆動回路と、スピーカに設けられるボイスコイルの振幅により誘起される起電力を直流電圧に変換する整流回路と、上記スピーカに設けられるボイスコイルの温度が上昇して予め設定された閾値に達すると動作状態となり、上記スピーカ駆動回路に対して上記スピーカ入力信号の制限を行うためのリミッタ信号を出力する温度検出手段と、この温度検出手段が動作状態となることによって前記整流回路からの直流電圧を受けて動作する報知手段とを有することを特徴とする音響装置。
- 前記予め設定された閾値は、前記ボイスコイルが溶融しない範囲の上限の温度に設定される第1の閾値と、この第1の閾値よりも低く、当該ボイスコイルの適正温度範囲の上限または上限付近の温度に設定される第2の閾値の2段階に設定され、前記温度検出部は、前記ボイスコイルの温度が上記第2の閾値に達すると、上記報知手段に対して前記整流回路からの直流電圧を与え、前記ボイスコイルの温度が上記第1の閾値に達すると、前記スピーカ駆動回路に対してリミッタ信号を出力することを特徴とする請求項4記載の音響装置。
- 前記報知手段は、発光手段、音発生手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項4または5記載の音響装置。
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