JP2007110427A - 音響システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、メイン機器を大型化することなく表現豊かな音響空間を提供できるようにする。
【解決手段】本発明は、メインユニット２のスピーカ１４及び１５から音声信号の中高音域を出力することに加えて、メインユニット２からＤＣ電源伝送ケーブル４を介して伝送された音声信号の低音域をＡＣアダプタ３のサブウーファー３３から出力することができるので、メインユニット２を大型化することなく、表現豊かな音響空間を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、音響システムに関し、例えばクレードルに接続された携帯電話機により再生する音楽を高音質に出力する携帯電話システムに適用して好適なものである。

従来、携帯電話システムにおいては、メイン機器となる充電台に載置された携帯電話端末を当該充電台の充電用端子を介して充電すると共に、携帯電話端末によって音楽データを再生することにより得られる音を当該充電台に内蔵された充電台スピーカから出力するようになされたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開2003-283609公報

ところでかかる構成の携帯電話システムにおいては、携帯電話端末を載置する充電台の小型化に応じて充電台スピーカの大きさが制約されているので、当該充電台スピーカにおけるコーン紙の直径を大型化することが困難であり、そのため充電台スピーカから出力される音の低音域が不足するという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、メイン機器を大型化することなく表現豊かな音響空間を提供し得る音響システムを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明の音響システムにおいては、音声信号に応じた音の低音域を出力するウーファーユニットが搭載された電源アダプタと、音声信号に応じた音の中高音域を出力するスピーカユニットが搭載されたメイン機器と、電源アダプタとメイン機器とを接続し、低音域をウーファーユニットから出力させるため当該メイン機器から当該電源アダプタへ音声信号を伝送する伝送ケーブルとを設けるようにする。

これにより音響システムでは、メイン機器のスピーカユニットから音声信号に応じた音の中高音域を出力することに加えて、メイン機器から伝送ケーブルを介して伝送された音声信号に応じた音の低音域を電源アダプタのウーファーユニットから出力することができるので、メイン機器を大型化することなく、表現豊かな音響空間を提供することができる。

本発明によれば、メイン機器のスピーカユニットから音声信号の中高音域を出力することに加えて、メイン機器から伝送ケーブルを介して伝送された音声信号の低音域をＡＣアダプタのウーファーユニットから出力することができるので、メイン機器を大型化することなく、表現豊かな音響空間を提供し得る音響システムを実現することができる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）音響システムの全体構成
図１において１は全体として本発明の２．１チャンネルの音響システムを示し、音楽再生機能付き携帯電話機（後述する）を充電するメインユニット２、当該メインユニット２に対して所定電圧レベルの直流電源を供給するためのＡＣ(Alternating Current)アダプタ３、当該メインユニット２及び当該ＡＣアダプタ３とを接続するＤＣ(Direct Current)電源伝送ケーブル４によって構成されている。

ＡＣアダプタ３は、図示しない商用交流電源に接続されたＡＣプラグ５から供給されるＡＣ１００[Ｖ]をＤＣ１２[Ｖ]に変換し、当該ＤＣ１２[Ｖ]の直流電源をＤＣ電源伝送ケーブル４経由でメインユニット２へ供給することにより、当該メインユニット２を動作させるようになされている。

（２）メインユニットの外観構成
図２に示すようにメインユニット２は、三角柱状でなる本体部１１からなり、その本体部１１の長手方向におけるほぼ中央部分から半円薄板状の充電台１２が突出し、その充電台１２には後述する音楽再生機能付き携帯電話機の端末用接続端子と電気的に接続するための充電台用接続端子１３が設けられている。

またメインユニット２は、充電台１２の両側に、主に中高音域を出力する左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５が設けられており、その左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５を覆い隠すように格子状の小さな孔を有する金属製のカバー１０が取り付けられている。

さらにメインユニット２は、本体部１１の右側上端部にファンクションスイッチ１６、その隣にボリュームのアップボタン１７及びダウンボタン１８が設けられると共に、本体部１１の左側上端部に電源投入状態を示すパワー表示ＬＥＤ(Light Emitting Diode)１９、外部の電子機器からライン入力端子（後述する）を介して接続されたことを示すラインイン表示ＬＥＤ２０及び赤外線リモコン（図示せず）を介してサラウンド機能がオン状態になったことを示すサラウンド表示ＬＥＤ２１が設けられている。

なおメインユニット２は、カバー１０の内側に赤外線リモコン用の受光部２２が設けられており、当該赤外線リモコンからの制御命令を受光部２２により受光し、その制御命令に基づいて上述のサラウンド機能をオン状態にし得るようになされている。

一方、図３に示すようにメインユニット２は、本体部１１の背面右側下端部に、ＡＣアダプタ３からＤＣ電源伝送ケーブル４を介してＤＣ１２[Ｖ]の直流電源の供給を受けるためのＤＣ入力端子２５が設けられていると共に、当該ＤＣ入力端子２５の隣に外部の電子機器（図示せず）から音楽信号を入力するためのライン入力端子２６が設けられている。

従ってメインユニット２は、ＡＣアダプタ３からＤＣ電源伝送ケーブル４を介してＤＣ１２[Ｖ]の直流電源の供給を受けた状態で、図４に示すように充電台１２の充電台用接続端子１３（図示せず）に音楽再生機能付き携帯電話機６が載置された場合、当該充電台用接続端子１３と、音楽再生機能付き携帯電話機６の下端部に設けられている端末用接続端子（図示せず）とが電気的に接続され、充電を開始するようになされている。

なおメインユニット２は、音楽再生機能付き携帯電話機６の端末用接続端子と充電台１２の充電台用接続端子１３とが電気的に接続された場合、当該音楽再生機能付き携帯電話機６が内部メモリから再生した音楽信号を充電台用接続端子１３経由で入力し、当該音楽信号に基づく音を左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５から出力し得るようになされている。

（３）ＡＣアダプタの外観構成
ところでＡＣアダプタ３（図１）は、その断面が台形状でなる四角柱の本体部３１からなり、その内部に電源アンプ部３２及びサブウーファー３３が設けられている。

このＡＣアダプタ３は、本体部３１の前面３１Ａに、電源のオンオフを切り換える電源スイッチ３４が設けられると共に、本体部３１の内部に隠蔽されたサブウーファー３３用のポート３５が設けられており、当該ポート３５によってサブウーファー３３から出力される低音域を一段と増大させた状態で出力することにより、メインユニット２の左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５から出力される中高音域に対して低音域を補うようになされている。

このようにＡＣアダプタ３は、サブウーファー３３によって低音域をカバーするだけで中高音域を出力する必要がないため、本体部３１の表面からサブウーファー３３を外部へ露出することのない隠蔽構造とすることができ、かくして当該ＡＣアダプタ３にサブウーファー３３が内蔵されていることをユーザに対して意識させることがないようになされている。

因みにＡＣアダプタ３は、サブウーファー３３のウーファー前面を本体部３１によって隠蔽したいわゆるケルトン方式のスピーカ装置を構成しているが、ケルトン方式に限らず、バスレフ型やダブルバスレフ型等その他種々のスピーカ装置を構成するようにしても良い。

（４）メインユニット及びＡＣアダプタの回路構成
次に、メインユニット２及びＡＣアダプタ３の回路構成について図５を用いて説明する。メインユニット２は、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)４０によって全体を統括制御しており、ＡＣアダプタ３からＤＣ電源伝送ケーブル４を介して供給される直流電力に基づいて全体を動作させるようになされている。

このメインユニット２は、充電台用接続端子１３を介して接続された音楽再生機能付き携帯電話機６から供給される音楽信号をインプットセレクタ４１に入力するようになされていると共に、ライン入力端子２６を介して接続された外部の電子機器から供給される音楽データをインプットセレクタ４１に入力する。

インプットセレクタ４１は、デフォルトとして充電用接続端子１３を介して音楽再生機能付き携帯電話機６から供給される音楽信号を優先的に選択してＡ／Ｄ(Analog/Digital)コンバータ４２へ送出するようになされている。

なおメインユニット２のＭＰＵ４０は、ファンクションスイッチ１６に対するユーザの押下操作に応じて入力されるキー信号Ｓ１に基づき、外部の電子機器から供給される音楽信号を優先的に選択してＡ／Ｄコンバータ４２へ送出することができるようになされている。すなわちメインユニット２は、ファンクションスイッチ１６に対する押下操作に応じて音楽再生機能付き携帯電話機６からの音楽信号若しくは外部の電子機器からの音楽信号の何れかを選択的に切り換え得るようになされている。

Ａ／Ｄコンバータ４２は、音声信号をディジタルの音楽データＭＤ１に変換し、その音楽データＭＤ１をディジタルシグナルプロセッサ４３へ送出する。ディジタルシグナルプロセッサ４３は、音楽データＭＤ１に対して所定のディジタル信号処理を施した後、Ｄ級アンプ４４及びディジタルインタフェーストランスミッタ４５へ送出する。

Ｄ級アンプ４４は、ディジタル信号処理の施された音楽データＭＤ１に対して増幅処理を施し、その結果得られる左チャンネル用音楽信号及び右チャンネル用音楽信号に応じた音を左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５からそれぞれ出力する。

ディジタルインタフェーストランスミッタ４５は、ディジタル信号処理の施された音楽データＭＤ１をシリアルデータ形式の音楽データＳＭＤ１に変換し、これを重畳回路４６へ送出する。

なおメインユニット２のＭＰＵ４０は、ボリュームのアップボタン１７及びダウンボタン１８に対するユーザの押下操作に対応して入力される制御信号Ｓ２に基づき、ディジタルシグナルプロセッサ４３から出力される音声データＭＤ１の音量レベルを調整し得るようになされている。

因みにメインユニット２のＭＰＵ４０は、当該メインユニット２の動作状態に応じたＬＥＤ制御信号Ｓ３を出力することにより、パワー表示ＬＥＤ１９、ラインイン表示ＬＥＤ２０及びサラウンド表示ＬＥＤ２１を点灯制御し得るようになされている。

一方ＡＣアダプタ３は、商用交流電源から供給されるＡＣ１００[Ｖ]の交流電力を電源アンプ部３２のスイッチング電源回路５０に入力する。スイッチング電源回路５０は、ＡＣ１００[Ｖ]の交流電力をＤＣ１２[Ｖ]の直流電源ＤＰに変換し、これを分離回路５１を介してＭＰＵ５２、レシーバ５３及びＤ級アンプ５４へ供給する。

またＡＣアダプタ３は、スイッチング電源回路５０から供給されるＤＣ１２[Ｖ]の直流電源電流を、分離回路５１を介してＤＣ端子５５からＤＣ電源伝送ケーブル４及びＤＣ入力端子２５経由でメインユニット２へ流すことにより直流電源ＤＰを供給し、かくして充電台用接続端子１３を介して音楽再生機能付き携帯電話機６を充電し得るようになされている。

ところでメインユニット２は、ＡＣアダプタ３からＤＣ電源伝送ケーブル４経由で直流電流を受け取る一方、重畳回路４６によりその直流電流に対して音楽データＳＭＤ１を重畳させてＡＣアダプタ３へ伝送するようになされている。

この場合、図６に示すようにメインユニット２では、音楽データＳＭＤ１をＤＣ電源伝送ケーブル４経由で伝送し、ＡＣアダプタ３ではＤＣ電源伝送ケーブル４経由で伝送された音楽データＳＭＤ１を分離回路５１に入力するようになされている。

このようにＡＣアダプタ３は、メインユニット２からＤＣ電源伝送ケーブル４を介して音楽データＳＭＤ１を受け取ることができるようになされている。これによりＡＣアダプタ３は、分離回路５１によって直流電流と音楽データＳＭＤ１とを分離して当該音楽データＳＭＤ１だけを抽出し、これをレシーバ５３へ送出する。

レシーバ５３は、音楽データＳＭＤ１を復調処理する等して元の音楽データＭＤ１を復元し、その復元した音楽データＭＤ１のうち低周波成分だけをフィルタリングすることにより低音域成分ＭＤ１Ｌを得、これをＤ級アンプ５４へ送出する。Ｄ級アンプ５４は、低音域成分ＭＤ１Ｌを増幅し、その低音域成分ＭＤ１Ｌに応じた低音をサブウーファー３３から出力するようになされている。

さらにメインユニット２は、音楽再生機能付き携帯電話機６によって再生されて供給された音楽データＭＤ１をディジタルシグナルプロセッサ４３によるディジタル信号処理の後、メモリ４７に蓄積し得るようになされており、当該メモリ４７から音楽データＭＤ１を読み出し当該音楽データＭＤ１に応じた音を、Ｄ級アンプ４４を介して左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５から出力することもできるようになされている。

このようにメインユニット２は、メモリ４７に多くの種類の音楽データＭＤ１を蓄積し、当該音楽データＭＤ１を再生して左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５から出力することができるので、音楽再生機能付き携帯電話機６が接続されていない場合でも、当該メインユニット２自体が音楽データＭＤ１の再生手段でかつ音声出力手段にもなり得るようになされている。

さらにメインユニット２は、充電台用接続端子１３を介して接続された音楽再生機能付き携帯電話機６に着呼があったことをＭＰＵ４０が検出し得るようになされており、音楽データＭＤ１を再生して左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５から出力中に音楽再生機能付き携帯電話機６の着呼を検出した場合、ディジタルシグナルプロセッサ４３を介して音楽データＭＤ１の音量レベルを強制的に下げ、かつ着信音を左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５から出力し得るようになされている。

その後メインユニット２では、ハンズフリー状態に遷移させ、着信音の出力後、相手音声についても左用スピーカ１４及び右用スピーカ１５から出力し得るようになされている。

（５）動作及び効果
以上の構成において、音響システム１ではメインユニット２の充電用接続端子１３を介して接続された音楽再生機能付き携帯電話機６により再生された音楽データＭＤ１に対応する音の中高音域を左側スピーカ１４及び右側スピーカ１５から出力すると共に、音楽データＭＤ１に対応する音の低音域をＡＣアダプタ３のサブウーファー３３から出力することができるので、左側スピーカ１４及び右側スピーカ１５だけからでは出力できない低音域をサブウーファー３３で十分にカバーすることができる。

このとき音響システム１では、左側スピーカ１４及び右側スピーカ１５の搭載されたメインユニット２を例えばテーブルの上に設置し、本体部３１の内部にサブウーファー３３の隠蔽されたＡＣアダプタ３をテーブルの下に設置することにより、見かけ上もユーザに対してサブウーファー３３の存在を一切感じさせることなく低音域から中高音域までの豊かな音響環境を提供することができる。

特にＡＣアダプタ３は、サブウーファー３３が指向性のない低音域だけを出力するようになされているため、当該サブウーファー３３を本体部３１の内部に隠蔽することができ、これによりユーザに対して、あたかもメインユニット２の左側スピーカ１４及び右側スピーカ１５だけで低音域から中高音域までの音を出力しているかのように体感させることができる。

なおＡＣアダプタ３は、ポート３５でチューニングした低音域成分ＭＤ１ｌＬの音しか出力せず、またサブウーファー３３を本体部３１により全て覆うようにしたことにより、ディジタルフィルタリングによってフィルタリングし切れなかった中高音域がサブウーファー３３から仮に出力されてしまっても、その中高音域が本体部３１から外部へ殆ど漏れてしまうことはなく、機械的なフィルタリング構造によって低音域だけを確実に出力することができる。

また音響システム１では、電源供給ラインであるＤＣ電源伝送ケーブル４によりＡＣアダプタ３からメインユニット２へ直流電源ＤＰを供給することができるだけでなく、当該メインユニット２からＡＣアダプタ３へ音楽データＳＭＤ１を伝送することができる構造としたことにより、直流電源ＤＰ用の電源ラインと音楽データＳＭＤ１用の信号線とを２つ設ける必要がなく全体としての構造を簡素化することができる。

従って音響システム１では、一般的なＤＣ電源伝送ケーブル４によってメインユニット２とＡＣアダプタ３とを接続することができるため、本願発明に係るＡＣアダプタ３を用いるのではなく、サブウーファー３３が搭載されていない一般的なＡＣアダプタ（図示せず）をＤＣ電源伝送ケーブル４によって接続することも可能であり、使い勝手を一段と向上させることができる。

以上の構成によれば、音響システム１ではメインユニット２の左用スピーカ１４及び右側スピーカ１５により中高音域を出力すると共に、ＡＣアダプタ３に隠蔽して内蔵されたサブウーファー３３により低音域を出力することができるので、メインユニット２をサブウーファー３３によって大型化することなく、かつユーザに対してサブウーファー３３の存在を感じさせることなく、表現豊かなリスニング環境を提供することができる。

（６）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、音楽再生機能付き携帯電話機６によって再生される音楽信号に基づく音をメインユニット２の左側スピーカ１４及び右側スピーカ１５と、ＡＣアダプタ３のサブウーファー３３から出力させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、半導体メモリ内蔵型又はハードディスク内蔵型の携帯オーディオプレーヤや、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)等の電子機器によって再生される音楽信号やラジオ番組の音をメインユニット２の左側スピーカ１４及び右側スピーカ１５と、ＡＣアダプタ３のサブウーファー３３とから出力させるようにしても良い。

また上述の実施の形態においては、２．１チャンネルの音響システム１におけるメインユニット２に対して左用スピーカ１４及び右側スピーカ１５を２個設け、ＡＣアダプタ３にサブウーファー３３を１個設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、メインユニット２に対して２個以上の複数個のスピーカを設けたり、ＡＣアダプタ３に対して複数個のザブウーファーを設けるようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、メイン機器として充電台１２が設けられたメインユニット２を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、メイン機器としてはノートブック型パーソナルコンピュータやＰＤＡ等の電子機器を用いるようにしても良い。この場合も、ノートブック型パーソナルコンピュータやＰＤＡが有するスピーカから出力する音に加えて、ＡＣアダプタ３のサブウーファー３３によって低音域を出力することができるため、低音域が十分に出力された表現豊かな音響空間を提供することができる。

さらに上述の実施の形態においては、電源アダプタとしてＡＣアダプタ３を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電源アダプタとしてメインユニット２に対して所定電圧レベルの直流電源を供給するＤＣ−ＤＣアダプタを用いるようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、メインユニット２がライン入力端子２６を介して外部の電子機器を接続し、当該外部の電子機器から音楽信号を入力し得るようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、メインユニット２に対して着脱自在なメモリースティック（ソニー株式会社の登録商標）やＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリを介して音楽信号を入力するようにしても良い。

本発明の音響システムは、例えば低音域が不足しがちな小型スピーカを用いた未にコンポーネントシステムに適用することができる。

本発明の音響システムの全体構成を示す略線的斜視図である。 メインユニットの前面構造を示す略線的斜視図である。 メインユニットの背面構造を示す略線的斜視図である。 音楽再生機能付き携帯電話機に対する充電状態を示す略線的斜視図である。 メインユニット及びＡＣアダプタの回路構成を示す略線的ブロック図である。 ＤＣ電源伝送ケーブルに対する音楽データの重畳の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……音響システム、２……メインユニット、３……ＡＣアダプタ、４……ＤＣ電源伝送ケーブル、５……ＡＣプラグ、６……音楽再生機能付き携帯電話機、１０……カバー、１１、３１……本体部、１２……充電台、１３……充電台用接続端子、１４……左用スピーカ、１５……右用スピーカ、１６……ファンクションスイッチ、１７……アップボタン、１８……ダウンボタン、１９……パワー表示ＬＥＤ、２０……ラインイン表示ＬＥＤ、２１……サラウンド表示ＬＥＤ２１、２５……ＤＣ入力端子、２６……ライン入力端子、３２……電源アンプ部、３３……サブウーファー、３４……電源スイッチ、３５……ポート、４０、５２……ＭＰＵ、４１……インプットセレクタ、４２……アナログディジタル変換器、４３……ディジタルシグナルプロセッサ、４４、５４……Ｄ級アンプ、４５……ディジタルインタフェーストランスミッタ、４６……重畳回路、５０……スイッチング電源、５１……分離回路、５３……レシーバ、５５……ＤＣ端子。

Claims (8)

1. 音声信号に応じた音の低音域を出力するウーファーユニットが搭載された電源アダプタと、
   上記音声信号に応じた音の中高音域を出力するスピーカユニットが搭載されたメイン機器と、
   上記電源アダプタと上記メイン機器とを接続し、上記低音域を上記ウーファーユニットから出力させるため当該メイン機器から当該電源アダプタへ上記音声信号を伝送する伝送ケーブルと
   を具えることを特徴とする音響システム。
2. 上記電源アダプタは、上記メイン機器へ直流電源を供給するための電源供給部を有することに加えて、上記ウーファーユニットと当該ウーファーユニットを駆動するためのアンプとが一体化されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
3. 上記メイン機器は、
   所定の電子機器を電気的に接続するための接続端子が設けられており、当該接続端子を介して接続された上記電子機器から供給される上記音声信号に応じた音の中高音域を上記スピーカユニットから出力すると共に、上記音声信号に応じた音の低音域を上記電源アダプタの上記ウーファーユニットから出力するための上記音声信号を上記伝送ケーブルを通じて上記電源アダプタへ伝送する
   ことを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
4. 上記メイン機器は、上記接続端子を介して上記電子機器が接続された場合、当該電子機器に給電及び充電する
   ことを特徴とする請求項３に記載の音響システム。
5. 上記伝送ケーブルは、ＤＣ電源伝送ケーブルであり、
   上記電源アダプタは、ＡＣアダプタであり、商用交流電源から変換した所定電圧レベルの上記直流電源を上記ＤＣ電源伝送ケーブルを介して上記メイン機器へ供給し、
   上記メイン機器は、上記ＤＣ電源伝送ケーブルを介して上記音声信号を重畳させて上記電源アダプタへ伝送する
   ことを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
6. 上記メイン機器は、上記スピーカユニットと当該スピーカユニットを駆動するためのアンプとが一体化されている
   を具えることを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
7. 上記電源アダプタは、上記ウーファーユニットが隠蔽された状態で本体部に内蔵されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の音響システム。
8. 上記所定の電子機器は、携帯電話機である
   ことを特徴とする請求項３に記載の音響システム。

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