JP3955974B2 - スピーカネットワーク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンプとスピーカとを接続するためのスピーカネットワーク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、再現音帯域が異なる複数のスピーカを組み合わせてスピーカシステムを構成する場合、外部音源となるアンプからの音声信号をスピーカネットワーク装置で複数の帯域に分割してそれぞれの帯域用のスピーカに入力する。スピーカネットワーク装置は、アンプおよびスピーカとの接続端子を備えた基板上に、帯域フィルタを含むネットワーク回路を形成してなる。車載用の場合、ネットワーク回路を形成した基板（以下、ネットワーク基板と記す。）を筐体内に収容したユニット型のスピーカネットワーク装置が多く使用される。その一例を図７に示す。
【０００３】
図７に示すスピーカネットワーク装置は、ネットワーク基板１４を筐体２５内に収容してなる。装置の一端にはネットワーク基板１４上のネットワーク回路に繋がる複数の端子３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂが並設されており、それぞれの端子３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂにケーブルが接続されるようになっている。端子３１ａ，３１ｂは、アンプが接続される入力端子、端子３２ａ，３２ｂは、低音域用のスピーカが接続される出力端子、端子３３ａ，３３ｂは、高音域用スピーカが接続される出力端子である。
【０００４】
図８（Ａ），（Ｂ）に、従来のスピーカネットワーク装置の端子３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ部分に採用されている構造を示す。図８（Ａ）に示すように、各端子３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂは、ネットワーク基板１４に固定された端子部材３４と、端子部材３４に螺合したねじ３５と、端子部材３４とねじ３５のヘッド部３５ａとの間に設けられた挟み板３６とで構成される。端子部材３４は、ネットワーク基板１４の貫通孔１４ａに挿入され、図８（Ｂ）に示すように、ネットワーク基板１４の下面に形成されたネットワーク回路のプリント配線３７に半田２８で蝋付けして接続されている。各端子３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂへのケーブル１０の接続は、端子部材３４と挟み板３６との間にケーブル１０の先端の導体露出部を挿入し、ねじ３５を締めることによりなされる。
【０００５】
図９は、従来のスピーカネットワーク装置におけるネットワーク回路の回路図である。このネットワーク回路３７には、入力端子３１ａ，３１ｂと一方の出力端子３２ａ，３２ｂとの間にローパスフィルタ３８が、もう一方の出力端子３３ａ，３３ｂとの間にハイパスフィルタ３９がそれぞれ形成されている。両フィルタ３８，３９は、どちらもコイルＬとコンデンサＣとを回路要素として含むアナログフィルタである。
【０００６】
図１０に示すように、ネットワーク回路３７の入力端子３１ａ，３１ｂにアンプ１１を、一方の出力端子３２ａ，３２ｂに低音域用のスピーカ８を、もう一方の出力端子３３ａ，３３ｂに高音域用のスピーカ９を、それぞれケーブル１０を介して接続することにより、再現音帯域の異なる２つのスピーカ８，９を備えたスピーカシステムを構成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ネットワーク回路３７の使用形態には自由度があり、図１０のように両方の出力端子３２ａ，３２ｂおよび３３ａ，３３ｂにスピーカ８、９が接続される場合と、図１１のように一方の出力端子３３ａ，３３ｂだけにスピーカ９が接続される場合とがある。後者の場合、スピーカが接続されていない出力端子３２ａ，３２ｂ側のコンデンサＣおよびコイルＬとアンプ１１とからなる閉回路が共振回路として動作し、共振によって生じた過大な電流ｉによってコンデンサＣが破損したりてしまう可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、スピーカが接続されていない状態のときや出荷時の状態では、共振回路として動作する閉回路が形成されないようにすることで、コンデンサの破損を防止し、装置の故障防止や長寿命化を図ることができるスピーカネットワーク装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のスピーカネットワーク装置は、アンプからの音信号が入力される入力端子と、当該入力端子より入力された音信号の所定帯域成分のみ通過させるべくコンデンサとコイルとを用いて構成したアナログフィルタと、当該アナログフィルタを通過した音信号をスピーカに出力する出力端子とを備えたスピーカネットワーク装置において、出力端子にスピーカが接続されていないときには、入力端子に外部音源が接続されたとしてもコンデンサとコイルとを含む閉回路が形成されず、出力端子にスピーカが接続された際に初めて閉回路が形成されるように構成している。
【００１０】
また、他の発明のスピーカネットワーク装置は、アンプからの音信号が入力される入力端子と、当該入力端子より入力された音信号の所定帯域成分のみ通過させるべくコンデンサとコイルとを用いて構成したアナログフィルタと、当該アナログフィルタを通過した音信号をスピーカに出力する出力端子とを備えたスピーカネットワーク装置において、当該装置の出荷時は、入力端子に外部音源が接続されたとしてもコンデンサとコイルとを含む閉回路が形成されない状態とし、スピーカを接続した際に初めて閉回路が形成されるものとしている。
【００１１】
また、出力端子は、コンデンサに常時接続された一方の端子部材と、コイルに常時接続された他方の端子部材とを互いに離間させて配置するとともに、スピーカのケーブルを接続する際に導電部材を両端子部材に掛け渡して設けることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
この実施の形態のスピーカネットワーク装置は、図７に示した従来の装置と同様、ネットワーク基板１４を筐体２５内に収容してなる（図１参照）。ただし、ネットワーク基板１４に形成されたネットワーク回路の構成および出力端子の構造が従来の装置と異なる。なお、従来の装置と同一部材には同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
【００１４】
装置の一端には、ネットワーク基板１４上のネットワーク回路につながる複数の端子２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂが並設されている。ここで、端子２ａ，２ｂは、アンプ１１が接続される入力端子で、端子３ａ，３ｂは、低音域用のスピーカ８が接続される出力端子で、端子４ａ，４ｂは、高音域用のスピーカ９が接続される出力端子である。
【００１５】
図２は、本発明のスピーカネットワーク装置におけるネットワーク回路の構成例を示す回路図で、図３は、ネットワーク回路によってアンプとスピーカとを接続した状態の回路図である。ネットワーク基板１４に形成されたネットワーク回路１は、外部音源となるアンプ１１が接続される一対の入力端子２ａ，２ｂと、低音域用のスピーカ８が接続される一対の出力端子３ａ，３ｂと、高音域用のスピーカ９が接続される一対の出力端子４ａ，４ｂとを備えている。なお、入力端子２ａ、２ｂの構造は、図８に示した従来の端子の構造と同じである。
【００１６】
図２に示すように、出力端子３ａは、互いに離間した第１および第２の端子部材５−１，５−２を備えている。また、出力端子３ｂも同様に第１および第２の端子部材５−１，５−２を備えている。出力端子３ａの第２の端子部材５−２と入力端子２ａとの間にはコイルＬが設けられている。出力端子３ｂの第２の端子部材５−２は、プリント配線によって入力端子２ｂに接続されている。出力端子３ａの第１の端子部材５−１と出力端子３ｂの第１の端子部材５−１との間にはコンデンサＣが設けられている。なお、ここでは、第１の端子部材５−１が一方の端子部材となり、第２の端子部材５−２が他方の端子部材となる。
【００１７】
出力端子４ａは、互いに離間した第１および第２の端子部材６−１，６−２を備えている。また、出力端子４ｂも同様に第１および第２の端子部材６−１，６−２を備えている。出力端子４ａの第２の端子部材６−２と入力端子２ａとの間にはコンデンサＣが設けられている。出力端子４ｂの第２の端子部材６−２は、プリント配線によって入力端子２ｂに接続されている。出力端子４ａの第１の端子部材６−１と出力端子４ｂの第１の端子部材６−１との間にはコイルＬが設けられている。ここでは、第２の端子部材６−２が一方の端子部材となり、第１の端子部材６−１が他方の端子部材となる。
【００１８】
出力端子３ａ，３ｂの第１の端子部材５−１と第２の端子部材５−２、出力端子４ａ，４ｂの第１の端子部材６−１と第２の端子部材６−２は、それぞれ着脱可能な導電部材７によって接続される。導電部材７は、出力端子３ａ，３ｂ、出力端子４ａ，４ｂにそれぞれスピーカ８，９のケーブル１０を接続する際に使用される。
【００１９】
図３に示すように、入力端子２ａ，２ｂにアンプ１１のケーブル１０を、出力端子３ａ，３ｂ、出力端子４ａ，４ｂにスピーカ８、９のケーブル１０をそれぞれ接続する。このように接続することにより、スピーカ８とアンプ１１との間にローパスフィルタ１２が、スピーカ９とアンプ１１との間にハイパスフィルタ１３がそれぞれ形成される。同時に、コンデンサＣおよびコイルＬとアンプ１１からなる２つの閉回路が形成される。
【００２０】
図４（Ａ）〜（Ｃ）に、この実施の形態にかかるスピーカネットワーク装置の出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ部分の構造を示す。各出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは、ネットワーク基板１４に固定された一対の端子部材２１，２２と、スピーカネットワーク装置の筐体２５に螺合したねじ２６と、ケーブル１０の先端の導体露出部１０ａを挟み込むようにして端子部材２１，２２とねじ２６のヘッド部２６ａとの間に設けられた上下一対の挟み板２３，２４とからなる。
【００２１】
一方の端子部材２１は、図２における出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの第１の端子部材５−１，６−１に相当する。もう一方の端子部材２２は、図２における出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの第２の端子部材５−２，６−２に相当する。また、下側の挟み板２３は、図２における導電部材７に相当する。
【００２２】
端子部材２１，２２は、図４（Ｂ）または図５に示すようにＬ字形に屈曲した棒状の導体とされている。端子部材２１，２２は、筐体２５の貫通孔２５ａを通してネットワーク基板１４の貫通孔１４ａに挿入され、ネットワーク基板１４の下面に形成されたネットワーク回路１のプリント配線２７ａ，２７ｂにその各一端２１ａ，２２ａが半田２８で蝋付けして接続されている。
【００２３】
プリント配線２７ａ，２７ｂは、図４（Ｃ）に示すように互いに切り離されている。出力端子３ａ，３ｂ部分に配されるプリント配線２７ａは、共に、コンデンサＣに接続されている。すなわち、出力端子３ａ，３ｂの端子部材２１，２１は、両プリント配線２７ａ間にコンデンサＣを有する形で接続される。出力端子３ａ，３ｂ部分のもう一方のプリント配線２７ｂは、一方がコイルＬに、他方が入力端子２ｂにそれぞれ接続されている。出力端子４ａ，４ｂにおける両プリント配線２７ａは共にコイルＬに接続されている。すなわち、出力端子４ａ，４ｂの端子部材２１，２１は、両プリント配線２７ａ間にコイルＬを有する形で、このプリント配線２７ａによって接続されている。出力端子４ａ，４ｂにおけるもう一方の両プリント配線２７ｂは、一方がコンデンサＣに、他方が入力端子２ｂにそれぞれ接続されている。
【００２４】
挟み板２３，２４は、同型同寸の板状の導体であり、中央部にはねじ２６を挿通するための貫通孔２３ａ，２４ａがそれぞれ形成されている。挟み板２３，２４の大きさは、その一辺の長さが端子部材２１，２１を完全にまたぐ長さとされた正方形状とされている。
【００２５】
挟み板２３，２４およびねじ２６は、スピーカネットワーク装置の付属品としてユーザに提供される。これらの部材、すなわち挟み板２３，２４およびねじ２６は、スピーカネットワーク装置の出荷時には、スピーカネットワーク装置から取り外されている。そして、スピーカネットワーク装置を購入したユーザが、付属品の挟み板２３，２４およびねじ２６を使ってスピーカ８，９のケーブル１０の接続を行う。
【００２６】
各出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂへのケーブル１０の接続は、ねじ２６を挟み板２３，２４に挿通して筐体２５に仮止めした後、上下の挟み板２３，２４の間にケーブル１０の先端の導体露出部１０ａを挿入し、ねじ２６を締めることによりなされる。このとき、両端子部材２１，２２に掛け渡して設けられた下側の挟み板２３によって両端子部材２１，２２が互いに電気的に接続される。
【００２７】
したがって、各出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは、ケーブル１０が接続されることによってはじめて、両端子部材２１，２２間が導通する。そして、図３に示すように、各スピーカ８，９それぞれから延びる２本のケーブル１０が各出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに接続された時点で、各フィルタ１２，１３を構成するコンデンサＣとコイルＬとが接続される。一方のスピーカのケーブル１０が接続されていない状態、たとえばスピーカ９のみ接続されている状態では、図６に示すように、出力端子３ａ，３ｂの第１の端子部材５−１と第２の端子部材５−２間は開放されているため、ローパスフィルタ１２を構成するコンデンサＣとコイルＬは接続されない。したがって、ローパスフィルタ１２のコンデンサＣおよびコイルＬとアンプ１１からなる閉回路も形成されない。
【００２８】
このように、各出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂにスピーカ８またはスピーカ９のケーブル１０を接続してはじめて、コンデンサＣとコイルＬとを含む閉回路が形成されるように構成したので、ケーブル１０が接続されていない出力端子が存在することによって装置内部に共振回路として動作する閉回路が形成されるのを防止できる。したがって、共振によって生じた過大な電流によってコンデンサＣが破損してしまうのを防止できる。
【００２９】
また、出荷時には回路状態がオープンとなっているので、アンプ１１等の外部音源を接続させても内部の回路が共振回路として動作しない。したがってこの装置を購入したユーザが外部音源のみを接続し、スピーカ８，９のいずれか一方または両者を接続しない状態に置いたとしても、共振によるコンデンサ破損等の問題が生じない。
【００３０】
また、この構成によれば、出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂにケーブル１０が接続されていないときは、一方の端子部材と他方の端子部材との電気的接続が絶たれた状態になっており、出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂにスピーカ８，９のケーブル１０が接続されたときに、一方の端子部材と他方の端子部材とが導電部材７によって接続される。したがって、出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂにスピーカ８，９のケーブル１０を接続して初めてコンデンサＣとコイルＬとを含む閉回路が形成されるので、スピーカ８，９のケーブル１０が接続されていない出力端子が存在することによって装置内部に共振回路として動作する閉回路が形成されるのを、簡単な構成で防止することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、アンプ１１からの音声信号を低帯域と高帯域とに帯域分割して出力する１入力２出力構成のネットワーク回路を例にとり説明したが、さらに中間帯域にも帯域分割する１入力３出力構成のネットワーク回路にも本発明は有効に適用できる。
【００３２】
また、１入力１出力構成のネットワーク回路にも適用できる。たとえば、図２に示す高域用のスピーカ９が接続される出力端子４ａ，４ｂを無くすと共にハイパスフィルタ１３の回路構成を無くせば、低域用のスピーカ８のみが接続されるネットワーク回路として構成できる。逆に、図２に示す低域用のスピーカ８が接続される出力端子３ａ，３ｂを無くすと共にローパスフィルタ１２の回路構成を無くせば、高域用のスピーカ９のみが接続されるネットワーク回路とすることができる。
【００３３】
また、このスピーカネットワーク装置としては、アンプ１１を含む構成としたり、スピーカ８，９のいずれか一方または両者を含む構成としたり、アンプ１１とスピーカを共に含む構成としても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスピーカネットワーク装置によれば、スピーカが接続されていない状態のときや、出荷時の状態では、共振回路として動作する閉回路が形成されないので、共振によって生じる過大な電流によってコンデンサが破損してしまうのを防止できる。このため、装置の故障を防止でき、装置の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るスピーカネットワーク装置の部分破断図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるスピーカネットワーク装置におけるネットワーク回路の構成例を示す回路図である。
【図３】図２に示すネットワーク回路にアンプとスピーカとを接続した状態の回路図である。
【図４】図１に示すスピーカネットワーク装置の出力端子の部分の構造を示す図であり、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図（ねじ後方の筐体部分を省略している）で、（Ｂ）は（Ａ）の右方から見たＢ−Ｂ線断面図で、（Ｃ）は（Ａ）の下方から見た部分底面図である。
【図５】図１に示すスピーカネットワーク装置の出力端子の分解斜視図である。
【図６】図２に示すネットワーク回路の一方の出力端子のみにスピーカを接続した状態の回路図である。
【図７】従来のスピーカネットワーク装置の部分破断図である。
【図８】従来のスピーカネットワーク装置の出力端子の部分の構造を示す図であり、（Ａ）は断面図で、（Ｂ）は（Ａ）の下方から見た部分底面図である。
【図９】従来のスピーカネットワーク装置におけるネットワーク回路の構成例を示す回路図である。
【図１０】図９に示すネットワーク回路によってアンプとスピーカとを接続した状態の回路図である。
【図１１】図９に示すネットワーク回路の一方の出力端子のみにスピーカを接続した状態の回路図である。
【符号の説明】
１：ネットワーク回路
２ａ、２ｂ：入力端子
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ：出力端子
５−１：第１の端子部材（一方の端子部材）
５−２：第２の端子部材（他方の端子部材）
６−１：第１の端子部材（他方の端子部材）
６−２：第２の端子部材（一方の端子部材）
７：導電部材
８：スピーカ
９：スピーカ
１０：ケーブル
１１：アンプ
１２：ローパスフィルタ
１３：ハイパスフィルタ
１４：ネットワーク基板
２１：端子部材（出力端子）
２２：端子部材（出力端子）
２３：挟み板（導電部材）
２４：挟み板
２５：筐体
２６：ねじ
２７ａ、２７ｂ：プリント配線
Ｃ：コンデンサ
Ｌ：コイル

Claims (3)

1. アンプからの音信号が入力される入力端子と、当該入力端子より入力された音信号の所定帯域成分のみ通過させるべくコンデンサとコイルとを用いて構成したアナログフィルタと、当該アナログフィルタを通過した音信号をスピーカに出力する出力端子とを備えたスピーカネットワーク装置において、上記出力端子に上記スピーカが接続されていないときには、上記入力端子に外部音源が接続されたとしても上記コンデンサと上記コイルとを含む閉回路が形成されず、上記出力端子に上記スピーカが接続された際に初めて上記閉回路が形成されるように構成したことを特徴とするスピーカネットワーク装置。
2. アンプからの音信号が入力される入力端子と、当該入力端子より入力された音信号の所定帯域成分のみ通過させるべくコンデンサとコイルとを用いて構成したアナログフィルタと、当該アナログフィルタを通過した音信号をスピーカに出力する出力端子とを備えたスピーカネットワーク装置において、当該装置の出荷時は、上記入力端子に外部音源が接続されたとしても上記コンデンサと上記コイルとを含む閉回路が形成されない状態とし、上記スピーカを接続した際に初めて上記閉回路が形成されることを特徴とするスピーカネットワーク装置。
3. 前記出力端子は、前記コンデンサに常時接続された一方の端子部材と、前記コイルに常時接続された他方の端子部材とを互いに離間させて配置するとともに、前記スピーカのケーブルを接続する際に導電部材を両端子部材に掛け渡して設けるように構成したことを特徴とする請求項１または２記載のスピーカネットワーク装置。

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