JP2009164696A - スピーカ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】多様なイルミネーション効果を実現することのできるスピーカ装置を提供する。
【解決手段】このスピーカ装置には、透光性の振動板と、振動板の背面側に配置されて、当該振動板に向けて光を照射する発光部と、振動板を振動させるための信号レベルに基づき、前記発光部を制御する制御部とが備えられている。発光部は、RGBそれぞれのLEDを有する複数の発光ユニットと、複数の発光ユニットから発せられた光を同一経路上に導くことで、経路上を通過する光を振動板に向けて照射する導光板とを備えている。制御部は、複数の発光ユニットそれぞれの発光タイミングを異ならせることで、当該複数の発光ユニットから照射された光の導光板内での混ざり具合を制御する。
【選択図】図3

Description

本発明は、スピーカ装置に関する。
近年、音楽に応じてイルミネーション効果を変化させる電飾機能を搭載したスピーカ装置が開発されている(例えば特許文献1参照)。このようなスピーカ装置には、透光性の振動板の背面側に発光ダイオードが配置されていて、当該発光ダイオードの輝度や発色が音声信号に基づいて変動するようになっている。これにより、音声出力時における演出効果が高められている。
特許第4008897号公報
ところで、上記のスピーカ装置は、音声信号に基づいて発光ダイオードの輝度や発色を異ならせることが可能なものであるが、近年においてはより多様なイルミネーション効果を発揮するスピーカ装置が望まれている。
このため、本発明の課題は、多様なイルミネーション効果を実現することのできるスピーカ装置を提供することである。
請求項1記載の発明に係るスピーカ装置は、
透光性の振動板と、
前記振動板の背面側に配置されて、当該振動板に向けて光を照射する発光部と、
前記振動板を振動させるための信号レベルに基づき、前記発光部を制御する制御部とを備え、
前記発光部は、RGBそれぞれのLEDを有する複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニットから発せられた光を同一経路上に導くことで、前記経路上を通過する光を前記振動板に向けて照射する導光板とを備え、
前記制御部は、前記複数の発光ユニットそれぞれの発光タイミングを異ならせることで、当該複数の発光ユニットから照射された光の前記導光板内での混ざり具合を制御することを特徴としている。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のスピーカ装置において、
前記導光板は、透光性を有する円弧部材を複数組み合わせることで円環状に形成されていて、
前記発光ユニットは前記円弧部材の端面に対して光を照射するように配置されていることを特徴としている。
本発明によれば、発光部が、RGBそれぞれのLEDを有する複数の発光ユニットと、複数の発光ユニットから発せられた光を同一経路上に導くことで、経路上を通過する光を振動板に向けて照射する導光板とを備えているので、導光板内で複数の発光ユニットからの光が混ざり合うことになる。そして、複数の発光ユニットそれぞれの発光タイミングを異ならせることで、複数の発光ユニットから照射された光の導光板内での混ざり具合が変動するため、より多様なイルミネーション効果を実現することが可能となる。
以下、図を参照にして本発明の実施形態について説明する。図1は本実施形態のスピーカ装置1の概略構成を示す説明図である。図1に示すように、スピーカ装置1には、スピーカ10と、スピーカ10を制御する制御部6とが設けられている。
スピーカ10には、透光性を有した振動板2及び振動板2の中央に配置されて当該振動板2を振動させるための磁気回路3からなる出力部11と、振動板2の背面側に配置されて、振動板に向けて光を照射する発光部4と、振動板2、磁気回路3及び発光部4を支持するフレーム5とが設けられている。
発光部4には、複数の発光ユニット(第1ユニット41a,第2ユニット41b,第3ユニット41c,第4ユニット41d)と、複数の発光ユニット41a〜41dから発せられた光を同一経路上に導くことで、当該経路上を通過する光を振動板2に向けて照射する導光板45とが備えられている。
発光ユニット41a〜41dには、RGBそれぞれのLED42r,42g,42bが同一方向に光を照射するように配置されている。そして、複数の発光ユニット41a〜41dのうち、少なくとも2対の発光ユニット(第1発光ユニット41a、第4発光ユニット41dからなる対(以下第1ユニット群41A)と、第2発光ユニット41b、第3発光ユニット41cからなる対(以下第2ユニット群41B))は、それぞれ発光側が表裏となるように背中合わせとなっている。そして、第1ユニット群41Aと第2ユニット群41Bは、導光板45の重心を挟むように、当該重心から延在する直線(中心線L)上に配置されている。
導光板45は、図2に示すように透光性を有する2つの円弧部材45a,45bを組み合わせることで円環状に形成されている。この導光板45の中心線L上付近には、第1ユニット群41A、第2ユニット群41Bそれぞれが配置される隙間Zが設けられている。隙間Z内に配置された第1ユニット群41A、第2ユニット群41Bは、各LED42r,42g,42bから発せられた光を円弧部材45a,45bの端面に対して光を照射するようになっていて、これにより、導光板45内を通過する光が導光板45を介して振動板2を照射することになる。
制御部6は、磁気回路3及び発光部4を制御するものである。図3は、スピーカ装置1の主制御構成を示すブロック図である。図3に示すように、制御部6には、アンプ62を介して音楽再生機Mが接続される接続端子61と、接続端子61から入力された音声信号の信号レベルを検出する信号レベル検出器63と、各種指示が入力される操作部64と、各発光ユニット41a〜41dを駆動するためのLEDドライバ65と、操作部64からの指示及び信号レベル検出器63で検出された信号レベルに基づき、LEDドライバ65を制御するマイコン66とが設けられている。
マイコン66は、CPU67、ROM68、RAM69からなり、ROM68に記憶された処理プログラムや制御データをRAM69に展開してCPU67によりこの処理プログラムを実行することで、LEDドライバ65を制御している。
ここで、制御データとしては、例えば、各発光ユニット41a〜41dを点灯制御するための点灯テーブルが挙げられる。点灯テーブルは、予めROM68に記憶されているものが用いられるだけでなく、操作部64により新たなものが作成可能である。作成された点灯テーブルはROM68に記憶される。
点灯テーブルについて詳細に説明する。点灯テーブルは、LEDドライバ65とマイコン66との通信タイミング間隔(例えば20ms)を最小単位(制御値)として、その最小単位毎の発光色を設定するものである。ここで、具体的に、発光色を赤から青に変化させるための点灯テーブルT(図4参照)を例示して説明する。図4において、RGBのデューティーの最大値を255、点灯テーブルの1周期を制御値110、変化点の総数を4としている。なお、これら各値は前述の値に限定されるものではないことは勿論である。この点灯テーブルTに示すように、変化点1〜4のRGB値のみが設定されているが、各変化点1〜4の間の制御値に対応するRGB値は、各変化点1〜4の制御値及びRGB値の差分により算出される。例えば、制御値70のRGB値を算出する場合には、まず、制御値110におけるRGB値と、制御値60におけるRGB値との差を、制御値110と制御値60との差で割ることで、制御値1あたりの変化量ΔRGBを求める(ΔR=(0−50)/(110−60)、ΔG=(0−0)/(110−60)、ΔB=(255−150)/(110−60))。そして、変化点3におけるRGB値に対し、制御値70と変化点3の制御値60との差にΔRGBを積算した値を加えることで、制御値70のRGB値が求められる(R=50+(70−60)×ΔR=40、G=0+(70−60)×ΔG=0、B=150+(70−60)×ΔB=171)。これを各制御値毎に行うことで、点灯テーブルTに基づく各制御値に対応したRGB値が求められる。
なお、上記の例では、制御値が変化点3〜4の間にある場合を示したが、制御値が変化点1〜2の間にある場合は、変化点1,2それぞれの値を用い、変化点2〜3の間にある場合は、変化点2,3それぞれの値を用いる。
図5は、赤、紫、ピンク、橙、黄、黄緑、緑、エメラルド、青、濃青、黒のそれぞれをベースとした点灯テーブルの一例を示す説明図である。これら各点灯テーブルがROM68に記憶されている。なお、図5において、RGBのデューティーの最大値を255、点灯テーブルの1周期を制御値98、変化点の総数を5としている。なお、いずれの点灯テーブルにおいても変化点1と変化点5、つまり最初と最後は点灯しないようにRGB値が全て0になっている。
制御プログラムは、ROM68中の複数の点灯テーブルから所定の点灯テーブルを選択し、その点灯テーブルに基づいてLEDドライバ65を駆動させることで、各発光ユニット41a〜41dのLED42r,42g,42bを点灯させるものである。
ここで、全ての発光ユニット41a〜41dは、上述したように導光板45における同一円周上に配置されているために、それらからの光は導光板45を通過しながら円環状に発せられることになる。具体的には、図1に示す導光板45の上半分では、第1発光ユニット41a、第2発光ユニット41bからの光が通過し、導光板45の下半分では、第3発光ユニット41c、第4発光ユニット41dからの光が通過する。つまり、導光板45の上半分では、第1発光ユニット41a、第2発光ユニット41bからの光が混じり合い、導光板45の下半分では、第3発光ユニット41c、第4発光ユニット41dからの光が混じり合う。例えば、第1発光ユニット41a、第2発光ユニット41bのそれぞれが同じ点灯タイミング、かつ同一光量で発光すると、導光板45の上半分は均一な光を発することになる。また、第1発光ユニット41a、第2発光ユニット41bのそれぞれが、同一の点灯テーブルを基に同じ点灯タイミングで発光すると、導光板45の上半分はその全体が点灯テーブルにしたがった光を発することになる。換言すると、同一の点灯テーブルを基にする場合であっても、照射タイミングを異ならせれば、導光板45内での光の混ざり具合を制御することが可能となる。
このため、制御プログラムには、複数の発光ユニット41a〜41dそれぞれの発光タイミングを異ならせることで、当該複数の発光ユニット41a〜41dから照射された光の導光板45内での混ざり具合を制御するイルミネーション制御プログラムも含まれている。
例えば、第1発光ユニット41aを基準として、そこから反時計回りに点灯テーブルT1,T2の順に光が回転するように見せるイルミネーション制御プログラムの場合、図6に示す通り、点灯テーブルT1,T2の発光タイミングを、第1発光ユニット41a、第2発光ユニット41b、第3発光ユニット41c、第4発光ユニット41dの順で徐々に発光タイミングを遅延時間t1,t2,t3ずつ遅らせる。図6中、点灯テーブルT1,T2は異なる色をベースとしたテーブルであり、色が濃くなる毎に発光色が強くなることを表している。導光板45の上半分においては、第1発光ユニット41aから光が発せられて、遅延時間t1後に第2発光ユニット41bから光が発せられる。この遅延によって導光板45の上半分では、第1発光ユニット41aの光と、第2発光ユニット41bの光とが混ざり合い、最も色味の強い部分が、徐々に第1発光ユニット41aから第2発光ユニット41bに向かって移動することになる。一方、導光板45の下半分においては、第1発光ユニット41aから光が発せられて遅延時間t2後には第3発光ユニット41cから光が発せられ、遅延時間t3後には第4発光ユニット41dが発せられる。この遅延によって導光板45の下半分では、第3発光ユニット41cの光と、第4発光ユニット41dの光とが混ざり合い、最も色味の強い部分が、徐々に第3発光ユニット41cから第4発光ユニット41dに向かって移動することになる。これにより、導光板45全体から見ると、照射される光が反時計回りに回転するようになる。
なお、遅延時間t1,t2,t3を短く設定していれば、発光色が早く回転するように見え、遅延時間t1,t2,t3を長く設定していれば、発光色が遅く回転するように見えることになる。
そして、イルミネーション制御プログラムでは、基準となる発光ユニット(例えば第1発光ユニット41a)を点灯させる直前に、信号レベル検出器63からの検出結果(信号レベル)を読み出し、当該検出結果に基づいて、ROM68中の複数の点灯テーブルから、所定の点灯テーブルを選択するようになっている。例えば、図5の点灯テーブル群の場合であると、出力可能な信号レベルを11段階に分け、最も低い段階の信号レベルを黒の点灯テーブルに対応させて、順次段階が上がる毎に、濃青、青、エメラルド、緑、黄緑、黄、橙、ピンク、紫、赤の点灯テーブルに対応付けることも可能である。
次に、本実施形態の作用について図7のフローチャートを参照にして説明する。
イルミネーション制御プログラムが実行されると、CPU67は、信号レベル検出器63の検出結果に基づく、点灯テーブルをROM68から読み出す(ステップS1)。
ステップS2では、CPU67は、各発光ユニット41a〜41dそれぞれの制御値を0に設定する。
ステップS3では、CPU67は、各発光ユニット41a〜41dそれぞれに対する制御値を遅延時間t1,t2,t3に基づき設定する。例えば図6に示すように、遅延時間t1が点灯テーブルT1の変化点1〜2までの時間、遅延時間t2が点灯テーブルT1の変化点1〜3までの時間、遅延時間t3が点灯テーブルT1の変化点1〜4までの時間に設定されている場合、第2発光ユニット41bにおける制御値の初期値は変化点1〜2までの制御値の負数となる。同様に、第3発光ユニット41cにおける制御値の初期値は変化点1〜3までの制御値の負数、第4発光ユニット41dにおける制御値の初期値は変化点1〜4までの負数となる。なお、第1発光ユニット41aは、基準発光ユニットであるために、第1発光ユニット41aの制御値の初期値は0のままである。
ステップS4では、CPU67は、第1発光ユニット41a(基準発光ユニット)の制御値が0であるかを判断し、0である場合(ステップS4:YES)にはステップS5に移行し、0でない場合(ステップS4:NO)にはステップS6に移行する。
ステップS5では、CPU67は、信号レベル検出器63を制御して、現在アンプ62から出力されている音声信号の信号レベルを検出させ、その検出結果をROM68に記憶させる。
ステップS6では、CPU67は、Nを1に設定する。
ステップS7では、CPU67は、複数の発光ユニット41a〜41dから第N発光ユニットを選択する。
ステップS8では、CPU67は、点灯テーブルを基に、現在の制御値に対応するRGB値を算出する。ここで、点灯テーブルは制御値が0以上からでないとRGB値が設定されていないために、制御値が0未満、つまり遅延時間内である場合には、RGB値は0のまま(非点灯状態)である。そして、制御値が0以上になると点灯テーブルにしたがったRGB値が設定されることになる。具体的には、制御値が変化点1〜2内に収まっているときには第1発光ユニット41aのみが点灯し、制御値が変化点2〜3内に収まっているときには第1発光ユニット41a、第2発光ユニット41bが点灯し、制御値が変化点3〜4内に収まっているときには第1発光ユニット41a、第2発光ユニット41b、第3発光ユニット41cが点灯し、制御値が変化点4以上であるときには全ての発光ユニット41a〜41dが点灯することになる。
ステップS9では、CPU67は、第N発光ユニットの制御値を1だけカウントアップする。
ステップS10では、CPU67は、現在の制御値が第N発光ユニットの点灯テーブルにおける最大値(例えば図4の点灯テーブルTでは変化点4の制御値110)であるか否かを判断し、最大値である場合(ステップS10:YES)にはステップS11に移行し、最大値でない場合(ステップS10:NO)にはステップS13に移行する。
ステップS11では、CPU67は、第N発光ユニットの制御値を0にリセットする。
ステップS12では、CPU67は、ステップS5で記憶された検出結果に対応する点灯テーブルに変更する。
ステップS13では、CPU67は、Nを1だけカウントアップする。
ステップS14では、CPU67は、Nが5であるか否かを判断し、5である場合(ステップS14:YES)にはステップS15に移行し、5でない場合(ステップS14:NO)にはステップS7に移行する。これにより、現在の制御値における全ての発光ユニット41a〜41dのRGB値が設定される。
ステップS15では、CPU67は、各発光ユニット41a〜41dのRGB値をLEDドライバ65に転送する。この転送されたRGB値を基にLEDドライバ65が、各発光ユニット41a〜41dのLED42r,42g,42bを点灯させる。
ステップS16では、CPU67は、通信タイミング間隔が経過したか否かを判断し、経過していない場合(ステップS16:NO)にはその状態で待機し、経過した場合(ステップS16:YES)にはステップS4に移行する。
この工程が繰り返されることにより、各発光ユニット41a〜41dで発せられる光が導光板45内で混ざり合い、振動板2を介して徐々に回転移動するように見えることになる。
以上のように、スピーカ装置1には、RGBそれぞれのLED42r,42g,42bを有する複数の発光ユニット41a〜41dと、複数の発光ユニット41a〜41dから発せられた光を同一経路上に導くことで、経路上を通過する光を振動板2に向けて照射する導光板45とが備えられているので、導光板45内で複数の発光ユニット41a〜41dからの光が混ざり合うことになる。そして、複数の発光ユニット41a〜41dそれぞれの発光タイミングを異ならせることで、複数の発光ユニット41a〜41dから照射された光の導光板45内での混ざり具合が変動するため、より多様なイルミネーション効果を実現することが可能となる。
特に導光板45内で異なる発光ユニット41a〜41dの光が混ざり合うので、グラデーション的な発光表現も可能となる。
2対の発光ユニット(第1発光ユニット41a及び第4発光ユニット41dからなる対と、第2発光ユニット41bと第3発光ユニット41cとからなる対)が、それぞれ発光側が表裏となるように発光ユニット41a〜41dが背中合わせとなっていて、なおかつ、2対の発光ユニット41a〜41dは、導光板45の中心を挟むように、当該導光板45の中心線上に配置されているので、極力少ない発光ユニット41a〜41dで、光を回転しているように見せることが可能となる。
そして、音声信号の信号レベルによって点灯テーブルが変更されるために、スピーカ装置1から出力される音声と同期して発光光も変更されることになり、より豊かなイルミネーション効果を発揮することが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では音声信号の信号レベルに連動して、発光ユニット41a〜41dの点灯テーブルが変更される場合を例示して説明したが、信号レベルとの連動を解除することも可能である。具体的には例えば、一定時間音声信号の入力がない場合に、信号レベルとの連動を解除し、連動時とは別の点灯テーブルに基づき発光ユニット41a〜41dを点灯させることなどが挙げられる。
また、本実施形態では、導光板45を介して光を回転させる制御について説明したが、発光タイミングを、第1発光ユニット41aと第4発光ユニット41dとで同じにし、第2発光ユニット41bと第3発光ユニット41cとで同じにすることで、光を横方向へスライドさせることも可能である。
また、本実施形態では、発光ユニット41a〜41dが4つ設けられた場合を例示して説明したが、発光ユニットの設置個数は複数であればこれに限定されるものではない。また、設置箇所においても上記の場所に限定されるものではない。
そして、本実施形態では、1つのスピーカ10に対して発光制御を行う場合を例示して説明したが、複数のスピーカに対して発光制御を行うことも可能である。この場合、全てのスピーカの発光部を同期させて制御することや、それぞれ個別に制御することが可能である。
具体的に説明すると、複数のスピーカ(例えばウーファーとツイター)を同期させて制御する場合には、図8に示すように、ツイター磁気回路3a及びウーファー磁気回路3bをアンプ62に接続するともに、ウーファー発光部4Aを駆動するための第1LEDドライバ65aと、ツイター発光部4Bを駆動するための第2LEDドライバ65bとを制御部6Aに搭載し、これら第1LEDドライバ65aと第2LEDドライバ65bに対してマイコン66から同じ信号が入力されるように、第1LEDドライバ65a、第2LEDドライバ65b及びマイコン66を接続する。これにより、第1LEDドライバ65aと第2LEDドライバ65bに対してはマイコン66から同じRGB値が同タイミングで入力されるために、ウーファー発光部4Aとツイター発光部4Bとは同期して発光することになる。
一方、複数のスピーカ(例えばウーファーとツイター)を個別に制御する場合には、図9に示すように、第1LEDドライバ65aと第2LEDドライバ65bに対してマイコン66から異なる信号が入力されるように、第1LEDドライバ65a、第2LEDドライバ65b及びマイコン66を接続する。これにより、第1LEDドライバ65aと第2LEDドライバ65bに対してはマイコン66から異なるRGB値が入力されるために、ウーファー発光部4Aとツイター発光部4Bとは個別に発光することになる。
また、本実施形態では、音声信号の信号レベルに基づいて複数の発光ユニット41a〜41dから照射された光の導光板45内での混ざり具合が変動する場合を例示して説明したが、外部コントローラ(例えばリモコン)等から入力された指示信号に基づいて光の混ざり具合を変動させるようにすることも可能である。
本実施形態に係るスピーカ装置の概略構成を示す説明図である。 図1のスピーカ装置に備わる発光部の概略構成を示す説明図である。 図1のスピーカ装置の主制御構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るスピーカ装置で用いられる点灯テーブルの一例を示す説明図である。 本実施形態に係るスピーカ装置で用いられる、赤、紫、ピンク、橙、黄、黄緑、緑、エメラルド、青、濃青、黒のそれぞれをベースとした点灯テーブルの一例を示す説明図である。 図4における点灯テーブルの発光タイミングを、各発光ユニットで遅延させた状態示す説明図である。 図1のスピーカ装置で実行されるイルミネーション制御プログラムの流れを示すフローチャートである。 図1のスピーカ装置の変形例の主制御構成を示すブロック図である。 図1のスピーカ装置の変形例の主制御構成を示すブロック図である。
符号の説明
1 スピーカ装置
2 振動板
3 磁気回路
4 発光部
5 フレーム
6 制御部
10 スピーカ
41A ユニット群
41B ユニット群
41a〜41d 発光ユニット
42r,42g,42b LED
45 導光板
45a,45b 円弧状部材
61 接続端子
62 アンプ
63 信号レベル検出器
64 操作部
65 LEDドライバ
66 マイコン
M 音楽再生機

Claims (2)

  1. 透光性の振動板と、
    前記振動板の背面側に配置されて、当該振動板に向けて光を照射する発光部と、
    前記振動板を振動させるための信号レベルに基づき、前記発光部を制御する制御部とを備え、
    前記発光部は、RGBそれぞれのLEDを有する複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニットから発せられた光を同一経路上に導くことで、前記経路上を通過する光を前記振動板に向けて照射する導光板とを備え、
    前記制御部は、前記複数の発光ユニットそれぞれの発光タイミングを異ならせることで、当該複数の発光ユニットから照射された光の前記導光板内での混ざり具合を制御することを特徴とするスピーカ装置。
  2. 請求項1記載のスピーカ装置において、
    前記導光板は、透光性を有する円弧部材を複数組み合わせることで円環状に形成されていて、
    前記発光ユニットは前記円弧部材の端面に対して光を照射するように配置されていることを特徴とするスピーカ装置。
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