JP2007318243A - スピーカー照明装置およびこれを用いたスピーカーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 スピーカー再生音の忠実性を損なうことなく小入力から大入力の広い範囲でＬＥＤの発光量を適切に設定し、また、大入力時にもＬＥＤもしくは抵抗器が破壊されることがなく、音声信号に対応して聴取者により大きな演出効果を与えることができるスピーカー照明装置を提供する。
【解決手段】スピーカー照明装置は、増幅回路の直流電源端子に接続する直流入力端子と、正および負の音声入力端子の間に直列に接続する定電流制限手段ならびにスイッチ手段と、直流入力端子とスイッチ手段との間に直列に接続する発光手段と、を備え、スイッチ手段が、定電流制限手段に接続する一次側と発光手段に接続する二次側とが電気的に絶縁されているスイッチ素子を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、音声信号の振幅の大小に対応して発光量を変化させてスピーカーを照明するスピーカー照明装置と、これを用いたスピーカーシステムに関する。

音声信号を電力増幅する増幅回路にスピーカーが接続されたスピーカーシステムにおいて、音声信号の振幅の大小に対応して発光量が変化する照明装置を備えることにより、音声再生時に聴覚刺激に加えて視覚刺激を聴取者に与え、より大きな演出効果を与えようとするものがある。

代表的には、スピーカーのボイスコイルに印加される増幅回路の出力信号電圧（もしくは電流）に応じて発光量を変化させるために、増幅回路の出力に直接に接続する、つまり、スピーカーのボイスコイルに対して直接に接続するスピーカー照明装置がある。このようなスピーカー照明装置では、このスピーカー照明装置がスピーカーのボイスコイルに対して直列に接続されると、電力増幅器の出力電圧に対するスピーカー再生音の忠実性を損ないやすい。

そこで、例えば、従来には、スピーカーのボイスコイルに対して、発光ダイオード（ＬＥＤ）と抵抗器が直列接続されたものが並列に接続される場合がある（特許文献１）。また、ＬＥＤと抵抗器の直列接続が、変圧器を介してスピーカーのボイスコイルに対して並列に接続される場合がある（特許文献２）。しかしながら、これらの従来例では、スピーカーに印加される音声信号のダイナミックレンジが考慮されておらず、大入力時に適正な電流がＬＥＤを流れるように直列接続された抵抗器の抵抗値を設定すると、小入力時にはＬＥＤの発光量が極めて少なくなる場合がある。また、一方で、通常聴取音量に相当するスピーカー入力に対して適正な電流がＬＥＤを流れるように抵抗値を設定すると、大入力時には過大な電流が流れることとなり、ＬＥＤもしくは抵抗器の破壊の原因となる場合がある。従来には、このように音声信号の広いダイナミックレンジに対応するのが困難な場合があるという問題がある。

また、従来には、スピーカーのボイスコイル上に電磁結合させたＬＥＤ駆動用ボイスコイルを巻回して、この発光ダイオード駆動用ボイスコイルに発生する誘導電流をＬＥＤに流す回路を構成し、かつ、この回路内に定電流ダイオードを直列に接続している場合がある（特許文献３）。しかし、この場合は、コイルがボイスコイルと概略同位置に巻回されているため、ボイスコイルと同様に磁気空隙内に位置しているＬＥＤ駆動用ボイスコイルに発生する誘導電流は、ボイスコイルボビンすなわちスピーカー振動板の動作に影響を与え、その結果、スピーカーからの再生音声の忠実性を損なってしまうという問題がある。

特開２０００−２１７１８５号公報 （第３図） 特開昭５９−２３０３９６号公報 （第３図、第４図、第５図） 特開２００１−９５０７４号公報 （第３図、第４図）

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スピーカー照明装置およびこれを用いたスピーカーシステムに関し、スピーカー再生音の忠実性を損なうことなく小入力から大入力の広い範囲でＬＥＤの発光量を適切に設定し、また、大入力時にもＬＥＤもしくは抵抗器が破壊されることがなく、その結果、音声信号に対応して聴取者により大きな演出効果を与えることができるスピーカー照明装置を提供することにある。

本発明のスピーカー照明装置は、スピーカーに音声信号を出力する増幅回路の音声出力端子にスピーカーと並列に接続するスピーカー照明装置であって、音声出力端子に接続する正および負の音声入力端子と、増幅回路の直流電源端子に接続する直流入力端子と、正および負の音声入力端子の間に直列に接続する定電流制限手段ならびにスイッチ手段と、直流入力端子とスイッチ手段との間に直列に接続する発光手段と、を備え、スイッチ手段が、定電流制限手段に接続する一次側と発光手段に接続する二次側とが電気的に絶縁されているスイッチ素子を含む。

また、好ましくは、本発明のスピーカー照明装置は、定電流制限手段が、正および負の音声入力端子の間に加わる正方向電圧で定電流を通過させる第１定電流制限手段と、負方向電圧で定電流を通過させる第２定電流制限手段と、を備え、スイッチ手段が、その一次側が第１定電流制限手段と接続する第１スイッチ素子と、その一次側が第２定電流制限手段と接続する第２スイッチ素子と、を含み、第１スイッチ素子および第２スイッチ素子の二次側がそれぞれ発光手段に接続する。

好ましくは、本発明のスピーカー照明装置は、スイッチ手段が、一次側ＬＥＤと二次側トランジスタとが電気的に絶縁されているフォトカプラを含み、発光手段が、発光ダイオードおよび発光ダイオードに直列接続する抵抗器を含む。

さらに好ましくは、本発明のスピーカー照明装置は、定電流制限手段が、定電流ダイオードを含む。

また、好ましくは、本発明のスピーカー照明装置は、定電流制限手段が、定電流制限手段が規定する順方向電圧とは逆向きに正および負の音声入力端子の間に加わる逆方向電圧からスイッチ素子を保護する保護ダイオードを含む。

また、好ましくは、本発明のスピーカー照明装置は、スイッチ手段が、スイッチ素子の二次側および発光手段に接続するトランジスタをさらに含む。

また、本発明のスピーカーシステムは、スイッチ手段が、スイッチ素子の二次側およびトランジスタに接続する論理回路をさらに含む。

また、本発明のスピーカーシステムは、上記のスピーカー照明装置と、スピーカー照明装置の発光手段で照明されるスピーカーと、スピーカーに音声信号を出力する増幅回路と、を含む。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のスピーカー照明装置は、スピーカーに音声信号を出力する増幅回路の音声出力端子に、スピーカーのボイスコイルと並列に、その正および負の音声入力端子を接続して使用される。これらの正および負の音声入力端子の間には、定電流制限手段ならびにスイッチ手段が直列に接続している。スピーカー照明装置は、増幅回路の直流電源端子に接続する直流入力端子をさらに備え、直流入力端子とスイッチ手段との間には、発光手段が直列に接続している。設定値以上の電圧が定電流制限手段にかかると、直列に接続しているスイッチ手段がオンされて、発光手段に直流電流が流され、発光手段が発光する。

したがって、本発明のスピーカー照明装置は、スピーカーのボイスコイルと並列に接続されるので、スピーカー再生音の忠実性を損なうことがない。また、本発明のスピーカー照明装置を用いたスピーカーシステムは、増幅回路からスピーカーのボイスコイルに出力される音声信号に対応して発光手段を発光させ、聴取者に視覚的な刺激を与え、より大きな演出効果を与えることができる。特に、スピーカーシステムの振動板をスピーカー照明装置の発光手段で照明すると、振動板の前後の動作に連動して発光手段が発光するので、演出効果が大きい。

スイッチ手段は、定電流制限手段に接続する一次側と発光手段に接続する二次側とが電気的に絶縁されているスイッチ素子である。具体的には、スイッチ手段はフォトカプラであり、場合によっては、フォトカプラの二次側トランジスタに接続する論理回路、もしくは、トランジスタをさらに備えていてもよい。また、発光手段は、発光ダイオード（ＬＥＤ)およびＬＥＤに直列接続する抵抗器を含む。また、定電流制限手段は、定電流ダイオードもしくはゲート−ソース間が接続された接合型ＦＥＴを含む。また、定電流制限手段には、定電流制限手段が規定する順方向電圧とは逆向きに正および負の音声入力端子の間に加わる逆方向電圧からフォトカプラを保護する保護ダイオードを含む。

ここで、定電流制限手段が定電流ダイオードである場合には、定電流ダイオードの両端の電圧が所定値以上になると一方向に対して電流が流れ始め、さらに電圧が増加すると、所定電圧値以上では定電流となる。スピーカーのボイスコイルに対して並列に定電流ダイオードとフォトカプラの一次側ＬＥＤとを直列に接続すると、ボイスコイルの両端に加わる音声信号の電圧が、定電流ダイオードの動作開始電圧とフォトカプラの一次側ＬＥＤの順方向電圧との和を超えた時点で、フォトカプラの二次側トランジスタのコレクタ−エミッタ間に電流が流れ始める。フォトカプラの一次側ＬＥＤを流れる電流は、定電流ダイオードの両端電圧が所定値に達するまでは増加し続け、それに応じてフォトカプラの二次側トランジスタのコレクタ−エミッタ間を流れる電流も増加する。また、スピーカーのボイスコイル両端電圧がさらに増加し、定電流ダイオードが定電流動作をするようになると、定電流ダイオードの最大定格電圧を超えるような電圧に達しない限り、フォトカプラの一次側ＬＥＤを流れる電流は定電流となり、フォトカプラの二次側トランジスタを流れる電流も一定となる。

なお、定電流ダイオードの両端の電圧が所定値未満の場合では、定電流ダイオードは電流を流さないので、ボイスコイルの両端に加わる音声信号の電圧が無い無信号時、もしくは、電圧が低い微少信号時には、フォトカプラの一次側ＬＥＤには電流が流れない。したがって、この場合には、フォトカプラの二次側トランジスタのコレクタ−エミッタ間にも電流が流れない。

発光手段を構成するＬＥＤは、フォトカプラの二次側トランジスタに流れる電流によって点灯する方向に、ＬＥＤの電流量を決定する抵抗器とともに直列に接続され、さらにその両端に直流電源が接続される。ここで、増幅回路の直流電源端子と直流入力端子とを接続する、とは、文字通りに増幅回路の直流電源端子と直流入力端子とを接続する場合の他に、直流電源としてのバッテリー等の直流電池を直流入力端子に接続する場合を含む。したがって、スピーカーのボイスコイル両端に印可される音声信号電圧に対して、ある程度低い電圧から音声信号の大小に追従した照明効果を得ることができ、かつ、照明の光量にある種のリミッタを設定することができる。その結果、本発明のスピーカー照明装置は、聴取者に視覚的な刺激を与え、より大きな演出効果を与えることができる。

なお、本発明のスピーカー照明装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ)を複数用いる場合にも、スイッチ手段のフォトカプラの二次側トランジスタにダーリントン接続するトランジスタをさらに備えることで、演出効果に十分な発光量を得ることができる。なお、フォトカプラは、ダーリントン接続するトランジスタを含む構成であってもよい。スイッチ手段のフォトカプラの二次側トランジスタに接続する論理回路およびトランジスタをさらに備えている場合には、スピーカーのボイスコイル両端に印可される音声信号の所定電圧を閾値として、オン／オフのいわばデジタル的な照明効果が得られる。

また、本発明のスピーカー照明装置は、正および負の音声入力端子の間に直列に接続する第１定電流制限手段ならびに第１スイッチ手段と、正および負の音声入力端子の間に直列に接続する第２定電流制限手段ならびに第２スイッチ手段と、直流入力端子と第１スイッチ手段および第２スイッチ手段との間に直列に接続する発光手段と、を備えるようにしてもよい。正端子から負端子への電流の流れを正とすると、第１定電流制限手段は、正および負の音声入力端子の間に加わる正方向電圧で定電流を通過させ、第２定電流制限手段は、負方向電圧で定電流を通過させる。また、第１定電流制限手段は、第１定電流制限手段が規定する順方向電圧とは逆向きに正および負の音声入力端子の間に加わる逆方向電圧（例えば、負方向の電圧。）からスイッチ素子を保護する第１保護ダイオードを含み、また、第２定電流制限手段は、正および負の音声入力端子の間に加わる順方向電圧（例えば、正方向の電圧。）からスイッチ素子を保護する第２保護ダイオードを含んでもよい。さらに、第１スイッチ手段および第２スイッチ手段の二次側に接続するトランジスタを設けてもよい。

したがって、本発明のスピーカー照明装置は、スピーカーのボイスコイル両端に印可される正および負の音声信号電圧に対して、スイッチ素子を保護する保護ダイオードを設ける場合にも、音声信号の極性にかかわらず音声信号の振幅の大小に追従した照明効果を得ることができる。

本発明のスピーカー照明装置は、スピーカー再生音の忠実性を損なうことなく小入力から大入力の広い範囲でＬＥＤの発光量を適切に設定し、聴取者により大きな演出効果を与えることができる。

本発明のスピーカー照明装置は、スピーカー再生音の忠実性を損なうことなく小入力から大入力の広い範囲でＬＥＤの発光量を適切に設定し、聴取者により大きな演出効果を与えるという目的を、音声出力端子に接続する正および負の音声入力端子と、増幅回路の直流電源端子に接続する直流入力端子と、正および負の音声入力端子の間に直列に接続する定電流制限手段ならびにスイッチ手段と、直流入力端子とスイッチ手段との間に直列に接続する発光手段と、を備え、スイッチ手段が、定電流制限手段に接続する一次側と発光手段に接続する二次側とが電気的に絶縁されているスイッチ素子を含むようにすることにより、実現した。

以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー照明装置およびこれを用いたスピーカーシステムについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム２について説明する図である。例えば、スピーカーシステム２は、車両用の音響再生システムに用いられるスピーカー照明装置１０を含むアンプ内蔵サブウーファーシステムであり、車両用のヘッドユニット１に接続して音響再生システムを構成する。ヘッドユニット１およびスピーカーシステム２には、車両のバッテリー３から直流電圧＋Ｖｃｃがそれぞれ供給されている。バッテリー３の直流電圧＋Ｖｃｃは正の直流電圧であり、電源＋１２Ｖもしくは＋２４Ｖが多用される。なお、本実施例では、音声信号のチャンネルが一つのみ（つまり、モノラル信号）の場合が図示されているが、音声信号がモノラルの場合に限らず、左右信号を含むステレオ信号の場合には、音声信号チャンネル数に応じた再生チャンネルを設けてもよい。また、再生帯域が低音成分の場合には、アンプ内蔵サブウーファー１０は、ステレオ信号を混合してモノラル信号としてもよい。

スピーカーシステム２は、ウーファー４と、ヘッドユニット１およびウーファー４に接続するアンプ６と、スピーカー照明装置１０と、を含んでおり、さらに、スピーカー照明装置１０は、照明駆動部１１と、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を含む照明部とから構成される。スピーカーシステム２では、スピーカーシステム２が備える端子９にバッテリー３の直流電圧＋Ｖｃｃが供給され、端子８が接地される。すなわち、アンプ６および照明駆動部１１には、バッテリー３の直流電圧＋Ｖｃｃが供給される。また、ヘッドユニット１から出力される音声信号は、アンプ６の入力端子７に入力されて増幅され、正および負の音声出力端子（＋、−）からウーファー４の入力端子に入力されるとともに、照明駆動部１１にも分岐して入力される。つまり、スピーカー照明装置１０は、アンプ６の音声出力端子にウーファー４に対して並列に接続され、ウーファー４が音声信号を電気音響変換して振動板を振動させて音声再生する一方で、音声信号に基づいてウーファー４を照明する。

また、スピーカー照明装置１０のＬＥＤ１２は、ウーファー４の振動板を照らすように、ウーファー４が取り付けられるキャビネット５の前面バッフル側に設けられる。なお、ウーファー４が取り付けられるキャビネット５は、ウーファー４の振動板の前後の空間を分離して、低音再生に必要な音響容量を規定するとともに、アンプ６およびスピーカー照明装置１０を内包しても良い。また、ＬＥＤ１２は、キャビネット５の内側、もしくは、ウーファー４の振動板裏側に設けられて、ウーファー４の振動板もしくはキャビネット５に設けられる透過光部を透過して、照明しても良い。

図２は、実施例１のスピーカー照明装置１０を構成する照明駆動部１１を詳しく説明する図である。前述の通り、照明駆動部１１は、ウーファー４に対して並列に接続されている。すなわち、（図示しない）アンプ６の正および負の音声出力端子（＋、−）から出力された増幅された音声信号は、ウーファー４に入力される一方で、スピーカー照明装置１０の照明駆動部１１の正および負の音声入力端子（１３および１４）にも入力される。照明駆動部１１の音声入力端子１３および１４の間には、定電流ダイオード１５と、ＬＥＤ１２に接続する二次側と電気的に絶縁されているフォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａと、保護ダイオード１７と、が直列に接続する。また、フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂは、エミッタ側が端子２０を介して接地されるとともに、コレクタ側がＬＥＤ１２に接続する。ＬＥＤ１２には、端子１８および抵抗１９を介してバッテリー３の直流電圧＋Ｖｃｃが供給される。

図３は、音声信号の電圧（Ａ）が正弦波である場合に、ウーファー４のボイスコイルに流れる電流（Ｂ）と、スピーカー照明装置１０における電流（Ｃ）、（Ｄ）を説明する図である。ダイオードにおいて、正から負の方向に電流を流す場合に加わる正の電圧を順方向電圧とし、その逆の負の電圧を逆方向電圧とすると、定電流ダイオード１５は、順方向電圧が一定値以上になると一方向に対して電流が流れ始め、さらに電圧が増加すると、ある値以上では流れる電流を定電流に制限する。照明駆動部１１では、定電流ダイオード１５とフォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａとが直列に接続しているので、ウーファー４に入力される音声信号（電圧（Ａ））の順方向電圧（つまり正の電圧）が、定電流ダイオード１５の動作開始電圧とフォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａの動作開始電圧との和を超えた時点で、フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂのコレクタ−エミッタ間を電流が流れ始め（電流（Ｃ））、つまり、フォトカプラ１６がオン状態になる。ＬＥＤ１２には、抵抗１９を介してバッテリー３の直流電圧＋Ｖｃｃが供給されているので、直流電流がＬＥＤ１２に流れ（電流（Ｄ））、その結果、ＬＥＤ１２が発光してウーファー４を照明する。フォトカプラ１６を用いた場合、直流信号でもスイッチ動作が可能なので、変圧器もしくは結合コイルを用いた従来回路で問題となる極めて低い周波数の音声信号入力に対しても、音声信号に連動した照明効果を得ることができる。

例えば、音声信号の電圧（Ａ）が正弦波１ｋＨｚ、約２．８３Ｖｒｍｓである場合に、ウーファー４のボイスコイル（直流抵抗約４Ω）に流れる電流（Ｂ）は、１．０Ａ（ｐｅａｋ）と大きくなる。ウーファー４に順方向電圧が加わっている場合には、フォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａを流れる電流（Ｃ）は、定電流ダイオード１５の両端電圧がある値に達するまでは増加し続け、それに応じてフォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂのコレクタ−エミッタ間を流れる電流（Ｄ）も増加する。また、定電流ダイオード１５の両端電圧が増加し、定電流ダイオード１５が定電流動作（約３ｍＡ）をするようになると、定電流ダイオード１５の最大定格電圧を超えるような電圧に達しない限り、フォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａを流れる電流（Ｃ）は定電流（約３ｍＡ）となり、フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂのコレクタ−エミッタ間を流れる電流（Ｄ）（約７ｍＡ）も一定となる。したがって、スピーカー照明装置１０は、ウーファー４に入力される音声信号の振幅の大小に応じてＬＥＤ１２を発光させ、聴取者に視覚的な刺激を与え、より大きな演出効果を与えることができる。

ＬＥＤ１２は、フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂに流れる直流電流（Ｄ）によって点灯する方向に接続され、その発光量は、二次側トランジスタ１６ｂに直列に接続されてＬＥＤ１２に流れる直流電流（Ｄ）を決定する抵抗１９で調整される。したがって、ウーファー４に入力される音声信号の電圧がある程度低い電圧から音声信号電圧に追従した照明効果を得ることができる。また、ＬＥＤ１２の照明の光量にある種のリミッタを設定することができる。ＬＥＤ１２が点灯し始めてからウーファー４に入力される音声信号の電圧（Ａ）がある程度の電圧に達するまでは、音声信号の電圧（Ａ）に応じてＬＥＤ１２の光量（電流（Ｄ））が変化し、ある音声信号の電圧以上ではＬＥＤ１２の光量（電流（Ｄ））が一定となり、音声信号のダイナミックレンジが考慮された照明動作を得ることができる。

本実施例のスピーカー照明装置１０では、定電流ダイオード１５およびフォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａには、保護ダイオード１７が直列に接続している。定電流ダイオード１５の逆方向電圧に対する特性は、一般に整流用ダイオードの順方向ダイオードとほぼ同等の動作をするので、ウーファー４に入力される音声信号の電圧が、フォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａの逆方向電圧と定電流ダイオードの逆方向電圧の和を超えることが想定される場合には、保護ダイオード１７を直列に接続するのが好ましい。これにより、定電流ダイオード１５およびフォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６ａについて、逆方向電圧の定格値を超えることによる破壊を防止するとともに、ウーファー４に入力される音声信号の電圧が小さいときにウーファー４から音声再生がなされてもフォトカプラ１６がオフ状態になりＬＥＤ１２が点灯しないような事態を避けることができる。設定により音声信号が小さい場合にはＬＥＤ１２が点灯しないことから、より大きな音声再生時にＬＥＤ１２が単に点灯したままという状態にはならず、ＬＥＤ１２が点灯し始めてからある入力電圧に達するまでは、入力電圧に応じて照明の光量が変化し、ある入力電圧以上ではＬＥＤ１２の光量が一定となるような、入力信号のダイナミックレンジが考慮された照明動作を得ることができる。

また、このスピーカー照明装置１０では、直列に接続している定電流ダイオード１５、フォトカプラ１６の一次側ＬＥＤ１６、および保護ダイオード１７の電気インピーダンスは、ウーファー４に順方向電圧が加わっている場合にも、並列に接続するウーファー４のボイスコイルの低い電気インピーダンスに比べて遙かに大きいので、ウーファー４に流れる電流（Ｂ）よりも遙かに小さい電流（Ｃ）（最大で数ｍＡ程度の電流）が定電流ダイオード１５に流れるのみである。したがって、ウーファー４からの再生音の忠実性を損なうことなく小入力から大入力の広い範囲でＬＥＤ１２の発光量を適切に設定し、聴取者により大きな演出効果を与えることができる。

図４は、実施例２のスピーカー照明装置１０を構成する照明駆動部１１を詳しく説明する図である。実施例２では、実施例１の場合（図２）と共通する部分の説明は省略する。実施例２のスピーカー照明装置１０では、実施例１の場合に比べて、ウーファー４を照明する発光手段が、複数のＬＥＤ１２ａおよびＬＥＤ１２ｂから構成されている。複数のＬＥＤ１２ａおよびＬＥＤ１２ｂには、抵抗１９ａまたは１９ｂがそれぞれ直列接続され、ＬＥＤ１２ａおよびＬＥＤ１２ｂの発光量が独立に調整される。

フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂには、二次側トランジスタ１６ｂよりも電流容量の大きいトランジスタ２１がダーリントン接続される。すなわち、フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂのコレクタ−エミッタに、トランジスタ２１のコレクタ−ベースが接続される。フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂは、電流容量がそれほど高くない場合が多いので、複数のＬＥＤ１２ａおよびＬＥＤ１２ｂを同時に点灯させるときには、電流容量の大きいトランジスタ２１をダーリントン接続することにより、任意の電流容量を確保することができる。したがって、実施例２のスピーカー照明装置１０では、複数のＬＥＤ１２ａおよびＬＥＤ１２ｂを用いることで、ウーファー４への演出効果をより高めることができる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、実施例２のスピーカー照明装置１０を構成する照明駆動部１１において、定電流制限手段の構成を説明する図である。実施例１および実施例２では、スピーカー照明装置１０の定電流制限手段として図５（ａ）の定電流ダイオード１５を使用したが、他の定電流制限手段であってもよい。定電流ダイオードの実際の構造は、接合型ＦＥＴのゲート−ソース間が接続されたもの、もしくは、それに自己バイアス用の抵抗が接続されたものとほぼ同一のため、これらは置き換えることができる。したがって、スピーカー照明装置１０では、図５（ａ）の定電流ダイオード１５は、図５（ｂ）のゲート−ソース間を接続した接合型ＦＥＴ、もしくは、図５（ｃ）のゲート−ソース間が自己バイアス抵抗を介して接続された接合型ＦＥＴ、に変更してもよい。

また、図５（ｄ）は、実施例２のスピーカー照明装置１０を構成する照明駆動部１１において、構成の異なるフォトカプラ１６を用いる場合を詳しく説明する図である。なお、ウーファー４は図５（ｄ）では省略している。ここで、フォトカプラ１６はロジック出力を有するフォトカプラであり、一定の入力電圧を閾値としてオン／オフのデジタル的な動作でＬＥＤ１２を点灯させることができる。フォトカプラ１６の二次側ＮＯＴ回路１６ｃは、直流電源Ｖｄｄに接続し、さらに二次側ＮＯＴ回路１６ｃの出力は、同じく直流電源＋Ｖｄｄに接続するＮＯＴ回路２２に入力され、ＮＯＴ回路２２の出力は、抵抗２３を介してトランジスタ２４のベースに接続する。トランジスタ２４のエミッタ側は、端子２０を介して接地され、コレクタ側は、ＬＥＤ１２に接続する。ＬＥＤ１２には、端子１８および抵抗１９を介してバッテリー３の直流電圧＋Ｖｃｃが供給される。

スピーカー照明装置１０において、実施例１もしくは実施例２で二次側にトランジスタを含むフォトカプラ１６を用いる場合には、順方向電圧に伴う電流が、定電流ダイオード１５を流れ始めてから定電流動作に達するまでの間は、ウーファー４に入力される音声信号の電圧に対してＬＥＤ１２の光量が連続的に変化していたが、二次側にロジック出力を有するフォトカプラ１６を使用することで、一定の入力電圧を閾値としてオン／オフのデジタル的な電流をＬＥＤ１２に流すことができ、その結果、閾値に対してオン／オフの二値で照明効果を得ることができる。照明のオン／オフ動作を設定する閾値は、直流電源Ｖｄｄ、ＮＯＴ回路２２、および、抵抗２３を調整することにより容易に設定できるので、音声信号のダイナミックレンジを考慮して、より演出効果の高い照明動作を設定することができる。

図６は、実施例３のスピーカー照明装置１０を構成する照明駆動部１１を詳しく説明する図である。実施例３においても、実施例１の場合（図２）と共通する部分の説明は省略する。実施例３のスピーカー照明装置１０では、振幅の大きな正方向電圧にのみ対応する実施例１の場合に比べて、ウーファー４を照明するＬＥＤ１２が正方向電圧ならびに負方向電圧に対応して点灯するように、照明駆動部１１が、さらに、直列に接続する定電流ダイオード２５、フォトカプラ２６および保護ダイオード２６と、トランジスタ２８を備えている。

具体的には、照明駆動部１１は、実施例１の場合の構成に加えて、照明駆動部１１の音声入力端子１３および１４の間には、定電流ダイオード２５、ＬＥＤ１２に接続する二次側と電気的に絶縁されているフォトカプラ２６の一次側ＬＥＤ２６ａ、そして、保護ダイオード２７が、定電流ダイオード１５に電流が流れる順方向電圧とは逆の逆方向電圧が加わった場合に定電流ダイオード２５に電流が流れるように、直列接続される。また、フォトカプラ１６の二次側トランジスタ１６ｂと、フォトカプラ２６の二次側トランジスタ２６ｂには、ともにトランジスタ２８がダーリントン接続される。トランジスタ２８のエミッタ側は端子２０を介して接地され、コレクタ側がＬＥＤ１２に接続する。ＬＥＤ１２には、端子１８および抵抗１９を介してバッテリー３の直流電圧＋Ｖｃｃが供給される。

図７は、実施例３のスピーカー照明装置１０における電圧（Ａ）もしくは電流（Ｂ）〜（Ｅ）を説明する図である。ウーファー４に入力される音声信号の電圧（Ａ）において、定電流ダイオード２５、フォトカプラ２６および保護ダイオード２６を直列に接続しているので、振幅の大きな負方向電圧が加わった場合にのみに、定電流ダイオード２５に電流（Ｅ）が流れ、フォトカプラ２６がオン状態になる。また、振幅の大きな正方向電圧が加わった場合には、定電流ダイオード１５に電流（Ｅ）が流れ、フォトカプラ１６がオン状態になる。したがって、順方向電圧または逆方向電圧にかかわらず、振幅が大きな音声信号に対応して、トランジスタ２８のコレクタ−エミッタ間に電流（Ｄ）が流れ、この電流（Ｄ）によりＬＥＤ１２が点灯する。つまり、実施例３のスピーカー照明装置１０では、音声信号の極性にかかわらず音声信号の振幅の大小に追従した照明効果を得ることができる。

上記実施例１から３の各スピーカー照明装置１０では、音声信号のダイナミックレンジを考慮して、より演出効果の高いＬＥＤ１２の発光量を設定できる。音声信号の振幅が大きい場合にもＬＥＤ１２もしくは抵抗１９が破壊されることがない。また、ＬＥＤ１２のデバイスが動作する直流電流の設計に自由度があるので、発光時の順方向電流および順方向電圧が異なるＬＥＤ１２の発光色もしくは光の波長（赤色光、緑色光、青色光、白色光、紫外光、赤外光）を自由に選択できる。特に、ウーファー４の振動板がその表面に蛍光体を含んでいる場合には、紫外光を発光するブラックライトＬＥＤ１２を音声信号の振幅の大小に追従して点灯させられるので、振動板の前後に振動する動作が、より演出されて見える効果がある。

もちろん、スピーカー照明装置１０を用いたスピーカーシステム２は、アンプ内蔵サブウーファーに限定されるものではない。スピーカーは、全帯域を再生するフルレンジスピーカーでも良く、場合によっては高域を再生するツィーターであっても良い。スピーカー照明装置１０は、照明駆動部１１およびＬＥＤ１２を含む照明部から構成されていれば、直流電源を備える車載用の音声再生システムに用いられているアンプとスピーカーに、いわば、後付けして組み合わせることができる。その場合にも、スピーカー再生音の忠実性を損なうことなく小入力から大入力の広い範囲でＬＥＤ１２の発光量を設定することができ、聴取者により大きな演出効果を与えることができる。

本発明のスピーカー照明装置は、音声を再生するスピーカーが露出していない、例えば、ゲーム機やパチンコ機、等にも、適用が可能である。音声がスピーカーで再生される場合に、音声信号に対応してＬＥＤが発光するので、聴取者に対してより大きな演出効果を与えることができる。

本発明の好ましい実施形態による音声再生システムについて説明する図である。（実施例１） 本発明のスピーカー照明装置を構成する照明駆動部を説明する図である。（実施例１） 本発明のスピーカー照明装置における電圧もしくは電流を説明する図である。（実施例１） 本発明のスピーカー照明装置を構成する照明駆動部を説明する図である。（実施例２） 本発明のスピーカー照明装置を構成する照明駆動部を説明する図である。（実施例２） 本発明のスピーカー照明装置を構成する照明駆動部を説明する図である。（実施例３） 本発明のスピーカー照明装置における電圧もしくは電流を説明する図である。（実施例３）

符号の説明

１ ヘッドユニット
２ スピーカーシステム
３ バッテリー
４ ウーファー
５ キャビネット
６ アンプ
１０ スピーカー照明装置
１１ 照明駆動部
１２ ＬＥＤ
１５、２５ 定電流ダイオード
１６、２６ フォトカプラ
１７、２７ 保護ダイオード

Claims (8)

1. スピーカーに音声信号を出力する増幅回路の音声出力端子に該スピーカーと並列に接続するスピーカー照明装置であって、
   該音声出力端子に接続する正および負の音声入力端子と、該増幅回路の直流電源端子に接続する直流入力端子と、該正および負の音声入力端子の間に直列に接続する定電流制限手段ならびにスイッチ手段と、該直流入力端子と該スイッチ手段との間に直列に接続する発光手段と、を備え、
   該スイッチ手段が、該定電流制限手段に接続する一次側と該発光手段に接続する二次側とが電気的に絶縁されているスイッチ素子を含む、
   スピーカー照明装置。
2. 前記定電流制限手段が、前記正および負の音声入力端子の間に加わる正方向電圧で定電流を通過させる第１定電流制限手段と、負方向電圧で定電流を通過させる第２定電流制限手段と、を備え、
   前記スイッチ手段が、その一次側が該第１定電流制限手段と接続する第１スイッチ素子と、その一次側が該第２定電流制限手段と接続する第２スイッチ素子と、を含み、
   該第１スイッチ素子および該第２スイッチ素子の二次側がそれぞれ前記発光手段に接続する、請求項１に記載のスピーカー照明装置。
3. 前記スイッチ手段が、一次側ＬＥＤと二次側トランジスタとが電気的に絶縁されているフォトカプラを含み、前記発光手段が、発光ダイオードおよび該発光ダイオードに直列接続する抵抗器を含む、請求項１または２に記載のスピーカー照明装置。
4. 前記定電流制限手段が、定電流ダイオードを含む、請求項１から３のいずれかに記載のスピーカー照明装置。
5. 前記定電流制限手段が、該定電流制限手段が規定する順方向電圧とは逆向きに前記正および負の音声入力端子の間に加わる逆方向電圧から前記スイッチ素子を保護する保護ダイオードをさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー照明装置。
6. 前記スイッチ手段が、前記スイッチ素子の前記二次側および前記発光手段に接続するトランジスタをさらに含む、請求項１から５のいずれかに記載のスピーカー照明装置。
7. 前記スイッチ手段が、前記スイッチ素子の前記二次側および前記トランジスタに接続する論理回路をさらに含む、請求項６に記載のスピーカー照明装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のスピーカー照明装置と、該スピーカー照明装置の該発光手段で照明されるスピーカーと、該スピーカーに音声信号を出力する増幅回路と、を含む、スピーカーシステム。
   

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