JP4003779B2 - スピーカユニット、マルチスピーカ装置、及びスピーカユニットのボイスコイル検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、ボイスコイルの状態を判定できるスピーカユニット、このスピーカユニットを複数備えたマルチスピーカ装置、及び前記スピーカユニットのボイスコイル検査方法に関する。

近時、一般家庭においてマルチチャンネルのサラウンドシステムが普及しつつある。このようなサラウンドシステム用のスピーカユニットの１つに、複数の無指向性スピーカを所定の間隔で配置したパネル状のスピーカアレイからサラウンドサウンドを再生できるスピーカユニットが開発されている（非特許文献１参照。）。

このようなスピーカユニットの検査装置としては、スピーカのボイスコイルに抵抗器を接続してブリッジ回路を形成し、スピーカユニットが正常なときには平衡状態を保ち、いずれかのスピーカユニットに異常が生じると発光ダイオードが点灯するように構成した電気音響装置の検査装置があった（特許文献１参照。）。また、スピーカユニット（アレイスピーカ装置）の各スピーカからテスト信号を出力させて、このテスト信号の音声をマイクで集音し、その周波数領域成分に基づいてスピーカの接続状態を判定するアレイスピーカ検査装置、アレイスピーカ装置、及びこの装置の配線判定方法があった（特許文献２参照。）。
ヤマハ株式会社ホームページ、デジタル・サウンド・プロジェクターＹＳＰ−１、［online］、［平成１７年３月８日検索］、インターネット＜URL:http://www.yamaha.co.jp/product/av/prd/ysp1/＞ 特許第３３１７３２６号公報 特開２００４−２９７３６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている電気音響装置の検査装置では、検査時だけでなく通常動作時においても常にブリッジ回路の抵抗器に音声信号が流れる。そのため、この抵抗器の影響により音質が悪くなったり、抵抗器が発熱して早期に劣化したりするという問題があった。また、この電気音響装置の検査装置では、いずれかのスピーカユニットに不具合が発生した場合、スピーカユニットを即座に特定できず、各スピーカユニットを個別に検査しなければならないという問題があった。

また、特許文献２に記載されているアレイスピーカ検査装置、アレイスピーカ装置、及びこの装置の配線判定方法では、各スピーカからテスト用の可聴音を放音させるので、検査中にこのテスト用の可聴音が耳障りとなることがあった。また、検査中に各スピーカから放音されるテスト用の可聴音が周囲に対して騒音とならないように気を配る必要があった。しかし、音量を下げると検査の精度が低下するため、テスト用の可聴音を所定の音量に設定して検査を行わなければならなかった。

そこで、本発明は、ボイスコイルの状態を容易に把握できるスピーカユニット、マルチスピーカ装置、及びスピーカユニットのボイスコイル検査方法を提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

（１）可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の特定周波数で共振するＬＣ直列共振回路と、
前記ボイスコイルと磁気的に結合している２次コイルと、
前記ＬＣ直列共振回路に挿入され第１発光色で発光する第１発光手段、及び前記２次コイルに接続され第２発光色で発光する第２発光手段を一体的に備え、第１発光手段及び第２発光手段が同時に発光すると第３発光色となる発光手段パッケージと、
を備えたことを特徴とする。

この構成においては、ＬＣ直列共振回路は超音波帯域の特定周波数で共振するように設定されているので、ＬＣ直列共振回路のインピーダンスを、可聴音信号が入力された場合には第１発光手段が発光しないように、また、超音波帯域の特定周波数の信号が入力された場合には第１発光手段が発光するように設定することで、ボイスコイルの状態に応じて発光手段パッケージの発光色を変化させることができ、発光手段パッケージの発光色を確認することで各スピーカユニットの状態を容易に確認できる。すなわち、スピーカユニットに超音波帯域の特定周波数の信号を入力すると、ボイスコイルに異常がない場合には第１発光手段に電流が流れて発光する。また、この信号をスピーカユニットに入力するとボイスコイルに電流が流れて磁界が発生し、２次コイルに誘導起電力が発生するので、第２発光手段に電流が流れて発光する。したがって、発光手段パッケージの発光色は第３発光色となる。また、ボイスコイルが断線している場合には、スピーカユニットに超音波帯域の特定周波数の信号を入力するとＬＣ直列共振回路は共振してインピーダンスは０となり、第１発光手段に電流が流れて発光する。しかし、ボイスコイルには電流が流れないので、２次コイルに誘導起電力は発生せず第２発光手段は発光しない。したがって、発光手段パッケージの発光色は第１の発光色となる。さらに、ボイスコイルが短絡している場合には、スピーカユニットに超音波帯域の特定周波数の信号を入力すると、ボイスコイル側に大電流が流れてＬＣ直列共振回路にはほとんど電流が流れないので、第１発光手段は発光しない。また、ボイスコイルが短絡していると、２次コイルには誘導起電力が発生しないかまたは小さな誘導起電力しか発生しないため、第２発光手段は発光しない。したがって、発光手段パッケージは発光しない。

また、この構成おいては、ボイスコイルの状態を確認するテスト信号として超音波帯域の周波数の信号を用いるので、スピーカユニットの検査時に、人間の耳にはテスト音が聞こえない。したがって、検査者は、周囲への騒音を心配することなく、また、耳障りな音を聞くことなく、スピーカユニットの検査を行うことができる。

さらに、スピーカユニットに可聴音信号を入力すると、ＬＣ直列共振回路のインピーダンスが大きくなるように設定することで、可聴音再生時にＬＣ直列共振回路がスピーカユニットの動作に影響を及ぼすことがなく、スピーカユニットにＬＣ直列共振回路を設けていない場合と同様の良質な音を放音させることができる。

加えて、スピーカユニットを検査するための回路を受動素子で構成しているので、スピーカユニットの検査用に電源を別途用意する必要がなく、シンプルな構成でスピーカユニットを検査できる。

（２）前記２次コイルにコンデンサを直列に接続して前記特定周波数で共振する第２のＬＣ直列共振回路を備えたことを特徴とする。

この構成においては、第２のＬＣ直列共振回路は、超音波帯域の特定周波数の信号が入力されると共振し、共振点ではコイルとコンデンサのリアクタンスが相殺されてインピーダンスは０となる。そのため、ボイスコイルが正常な場合、スピーカユニットに超音波帯域の特定周波数の信号が入力されると、２次コイルには誘導起電力が発生して、第２のＬＣ直列共振回路は共振し、第２発光手段は発光する。したがって、可聴音信号が入力されたときには、第１発光手段及び第２発光手段は発光しないので、スピーカユニットに可聴音を再生させた際には、発光手段パッケージの発光を気にせずにスピーカユニットから放音された可聴音を聞くことができる。

（３）前記第１発光手段は、第１発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤと、前記逆並列ＬＥＤに流れる電流を制限する電流制限抵抗と、を備えたことを特徴とする。

この構成においては、第１発光手段は、逆並列ＬＥＤ及び電流制限抵抗を備えているので、ボイスコイルが正常な状態または断線状態の場合には、超音波帯域の特定周波数の信号が入力されてＬＣ直列共振回路のインピーダンスが小さくなり、逆並列ＬＥＤが発光する。また、ＬＥＤは長寿命であるため、発光手段としてＬＥＤを用いることでメンテナンスの手間を削減することができる。

（４）可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の第１周波数の第１信号が入力されると共振する第１ＬＣ直列共振回路と、
前記ボイスコイルの２次側に設けられた２次コイルを含み、第１周波数よりも小さい超音波帯域の第２周波数の第２信号が入力されると共振する第２ＬＣ直列共振回路と、
前記第１ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第１発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第１ＬＥＤ、及び前記第２ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第２発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第２ＬＥＤを備え、第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤが同時に発光すると第３発光色となるＬＥＤパッケージと、
を備えたことを特徴とする。

この構成おいては、スピーカユニットの検査信号として第１・第２信号の加算信号を入力することで、ボイスコイルの状態に応じてＬＥＤパッケージの発光色を変化させることができ、ＬＥＤパッケージの発光色を確認することで各スピーカユニットの状態を容易に確認できる。すなわち、（１）において説明したように、スピーカユニットのボイスコイルに異常がない場合には、第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤが発光して、ＬＥＤパッケージの発光色は第３発光色となる。また、ボイスコイルが断線している場合には、第１ＬＥＤのみが発光し、ＬＥＤパッケージの発光色は第１の発光色となる。さらに、ボイスコイルが短絡している場合には、第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤは発光しないので、ＬＥＤパッケージは発光しない。

また、この構成おいては、ボイスコイルの状態を確認するテスト信号として超音波帯域の周波数の信号を用いるので、スピーカユニットの検査時に、人間の耳にはテスト音が聞こえない。したがって、検査者は、周囲への騒音を心配することなく、また、耳障りな音を聞くことなく、スピーカユニットの検査を行うことができる。

さらに、スピーカユニットに可聴音信号を入力すると、ＬＣ直列共振回路のインピーダンスが大きくなるように設定することで、可聴音再生時にＬＣ直列共振回路がスピーカユニットの動作に影響を及ぼすことがなく、スピーカユニットにＬＣ直列共振回路を設けていない場合と同様の良質な音を放音させるすることができる。

（５）（４）に記載のスピーカユニットを複数、
及び前記複数のスピーカユニットのそれぞれに、前記第１信号及び前記第２信号の加算信号を入力する超音波信号生成手段を備えたことを特徴とする。

（４）に記載のスピーカユニットが複数ある場合、各スピーカユニットのボイスコイルを検査する際には、個別に第１・第２信号を入力しなければならず非常に煩雑である。この構成においては、マルチスピーカ装置は、複数のスピーカユニットのそれぞれに第１・第２信号の加算信号を入力する超音波信号生成手段を備えているので、超音波信号生成手段から加算信号を出力させて、各スピーカユニットのＬＥＤパッケージの発光色を確認することで、ボイスコイルの断線・短絡検査を容易に行うことができる。

（６）（４）に記載のマルチスピーカユニットに前記第１信号及び第２信号の加算信号を入力する手順と、
各スピーカユニットが備えるＬＥＤパッケージの発光色に基づいてスピーカユニットのボイスコイルの状態を判定する手順と、
を有することを特徴とする。

この構成においては、スピーカユニットのＬＥＤパッケージは、ＬＣ直列共振回路の共振周波数の信号が入力されると、ボイスコイルの状態に応じた異なる発光色で発光する。したがって、検査者は、ＬＥＤパッケージの発光色を確認することで、正常・断線・短絡を容易に判定することができる。
（７）可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の特定周波数で共振するＬＣ直列共振回路と、
前記ボイスコイルと磁気的に結合している２次コイルと、
前記ＬＣ直列共振回路に挿入され第１発光色で発光する第１発光手段と、前記２次コイルに接続され第２発光色で発光する第２発光手段と、
を備えたことを特徴とする。
この構成においては、（１）と同様の効果を得ることができる。
（８）可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の第１周波数の第１信号が入力されると共振する第１ＬＣ直列共振回路と、
前記ボイスコイルの２次側に設けられた２次コイルを含み、第１周波数よりも小さい超音波帯域の第２周波数の第２信号が入力されると共振する第２ＬＣ直列共振回路と、
前記第１ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第１発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第１ＬＥＤと、前記第２ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第２発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第２ＬＥＤと、
を備えたことを特徴とする。
この構成においては、（４）と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、ＬＣ直列共振回路は超音波帯域の特定周波数で共振するように設定されているので、ＬＣ直列共振回路のインピーダンスを、可聴音信号が入力された場合には第１発光手段が発光しないように、また、超音波帯域の特定周波数の信号が入力された場合には第１発光手段が発光するように設定することで、ボイスコイルの状態に応じて発光手段パッケージの発光色を変化させることができ、発光手段パッケージの発光色を確認することで各スピーカユニットの状態を容易に確認できる。

また、ボイスコイルの状態を確認するテスト信号として超音波帯域の周波数の信号を用いることで、スピーカユニットの検査時に、人間の耳にはテスト音が聞こえないので、検査者は、周囲への騒音を心配することなく、また、耳障りな音を聞くことなく、スピーカユニットの検査を行うことができる。

さらに、スピーカユニットに可聴音信号を入力すると、ＬＣ直列共振回路のインピーダンスが大きくなるように設定することで、可聴音再生時にＬＣ直列共振回路がスピーカユニットの動作に影響を及ぼすことがなく、スピーカユニットにＬＣ直列共振回路を設けていない場合と同様の良質な音を放音させることができる。

加えて、スピーカユニットを検査するための回路を受動素子で構成しているので、スピーカユニットの検査用に電源を別途用意する必要がなく、シンプルな構成でスピーカユニットを検査できる。

図１は、スピーカユニット１の断面図である。図１に示すように、スピーカユニット１は、一般的なダイナミックスピーカであり、ヨーク１１、マグネット１２、ボイスコイル１３、振動板であるコーン紙１４、振動伝達体１５、フレーム１６、ガスケット１７、ダンパ１８、及びダストキャップ１９などを備えている。また、本発明では、ボイスコイル１３と同軸に２次コイル２０を設けている。さらに、ボイスコイル１３には第１検査回路２１が接続され、２次コイル２０には第２検査回路２２が接続されている。また、第１検査回路２１及び第２検査回路２２には、ランプパッケージ２４（またはＬＥＤパッケージ３４）が接続されている。

図２は、スピーカユニットの構成を示す回路図である。図２（Ａ）に示すように、スピーカユニット１は、入力端子１０Ａ・１０Ｂ、ボイスコイル１３、第１検査回路２１、及び第２検査回路２２を備えている。

ボイスコイル１３は、入力端子１０Ａ・１０Ｂから可聴音信号を可聴音に変換するためのものである。ボイスコイル１３に可聴音信号に応じた電流が流れると磁界が発生し、固定された図外の磁石との間に斥力・引力が働く。そして、このボイスコイル１３とともにボイスコイル１３に接続された図外のコーン紙が振動して、スピーカユニット１から音が放音される。

第１検査回路２１は、コンデンサ２５、及びコイル２６を直列接続したＬＣ直列共振回路２７と、ランプパッケージ２４を構成するランプ２４Ａと、が、直列に接続された構成である。コンデンサ２５の一端がボイスコイル１３の一端に接続され、ランプ２４Ａの一端がボイスコイル１３の他端に接続されており、第１検査回路２１はボイスコイル１３に並列に接続されている。

第２検査回路２２は、２次コイル２０、及びランプパッケージ２４を構成するランプ２４Ｂからなる。

２次コイル２０は、ボイスコイル１３と磁気的に結合した巻線である。入力端子１０Ａ・１０Ｂに音の信号が入力されてボイスコイル１３に電流が流れて、磁界が発生すると、この磁界により２次コイル２０に誘導起電力が発生する。

第２検査回路２２において、２次コイル２０とランプ２４Ｂとにより閉回路（ループ）が形成されており、上記のように２次コイル２０に誘導起電力が発生してランプ２４Ｂに電流が流れると、ランプ２４Ｂが発光する。

ランプパッケージ２４は、ランプ２４Ａとランプ２４Ｂとが一体的に構成されている。ランプ２４Ａとランプ２４Ｂとは異なる発光色で発光し、ランプ２４Ａとランプ２４Ｂとが同時に発光すると、ランプ２４Ａ及びランプ２４Ｂがそれぞれ単独で発光したときの発光色とは異なる色で発光する。例えば、ランプパッケージ２４として、ランプ２４Ａが赤色で、ランプ２４Ｂが青色で発光するものを使用すると、ランプ２４Ａとランプ２４Ｂとが同時に発光するとマゼンタ色で発光する。また、ランプパッケージ２４として、ランプ２４Ａが緑色で、ランプ２４Ｂが赤色で発光するものを使用すると、ランプ２４Ａとランプ２４Ｂとが同時に発光すると黄色で発光する。

図２（Ａ）に示したスピーカユニット１の回路図において、第１検査回路２１では、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数が可聴帯域外（すなわち、超音波帯域）の特定の周波数（例えば５０ｋＨｚ）となるように、コンデンサ２５及びコイル２６の値が設定されている。また、入力端子１０Ａ・１０Ｂから、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数の信号が入力されるとランプ２４Ａが点灯（発光）して、可聴音以下の信号（０〜２０ｋＨｚ）が入力された際には、ランプ２４Ａは点灯（発光）しないように設定されている。例えば、コンデンサ２５は１０００ｐＦに、コイル２６は１０ｍＨに設定されている。

また、第２検査回路２２では、前記のように、２次コイル２０に誘導起電力が発生してランプ２４Ｂに電流が流れると、ランプ２４Ｂが点灯するように設定されている。

スピーカユニット１は、上記のように構成されているので、スピーカユニット１のテスト信号として、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数である超音波帯域の特定周波数の信号（以下、超音波信号と称する。）が入力端子１０Ａ・１０Ｂから入力されると、ボイスコイル１３の状態に応じてランプ２４Ａ，２４Ｂは発光する。

すなわち、ボイスコイル１３に異常がない場合には、超音波信号をスピーカユニット１に入力すると、ＬＣ直列共振回路２７のインピーダンスは非常に小さくなるので、ランプ２４Ａは発光する。また、ボイスコイル１３には電流が流れて磁界が発生し、この磁界により２次コイル２０に誘導起電力が発生してランプ２４Ｂに電流が流れてランプ２４Ｂが発光する。したがって、ボイスコイル１３が正常な場合にはランプ２４Ａ・２４Ｂが共に発光するので、ランプパッケージ２４は第３の発光色で発光する。

また、ボイスコイル１３が断線している場合には、超音波信号をスピーカユニット１に入力すると、ＬＣ直列共振回路２７のインピーダンスは０になるので、ランプ２４Ａは発光する。一方、ボイスコイル１３が断線していると、２次コイル２０には誘導起電力が発生しないので、ランプ２４Ｂは発光しない。したがって、ボイスコイル１３が断線している場合には、ランプ２４Ａのみが発光するので、ランプパッケージ２４は第１の発光色で発光する。

さらに、ボイスコイル１３が短絡している場合には、超音波信号をスピーカユニット１に入力すると、ボイスコイル１３側に大電流が流れるので第１検査回路２１には電流が流れず、ランプ２４Ａは発光しない。一方、ボイスコイル１３が短絡していると、２次コイル２０には誘導起電力が発生しないので、ランプ２４Ｂは発光しない。したがって、ボイスコイル１３が短絡している場合には、ランプ２４Ａ・２４Ｂ共に発光しないので、ランプパッケージ２４は発光しない。

このように、スピーカユニット１に超音波信号を入力すると、ランプパッケージ２４は、ボイスコイル１３の状態に応じて異なる色に発光するので、ボイスコイル１３の状態を容易に把握することができる。

ここで、図２（Ａ）に示したスピーカユニット１では、入力端子１０Ａ・１０Ｂから可聴音信号が入力された場合、ボイスコイル１３が正常な状態であると、２次コイル２０に誘導起電力が発生するので、ランプ２４Ｂが点灯する。つまり、スピーカユニット１で音楽などを再生する場合にもランプパッケージ２４のランプ２４Ｂが点滅するため、ユーザによってはこの点滅が気になることがある。そこで、スピーカユニット１の通常使用時にランプパッケージ２４のランプ２４Ｂを点滅させないようにするためには、スピーカユニット１の回路を図２（Ｂ）に示すような構成にすると良い。

図２（Ｂ）に示すスピーカユニット２は、図２（Ａ）に示したスピーカユニット１の回路において、第２検査回路２２の構成を変更したものである。そのため、図２（Ａ）に示した回路と同様の部分には同じ符号を付して、その説明を省略する。

スピーカユニット２において、第２検査回路２２Ｂは、２次コイル２０と、コンデンサ２８と、ランプ２４Ｂと、を直列に接続された構成である。２次コイル２０及びコンデンサ２８によりＬＣ直列共振回路２９を構成しており、このＬＣ直列共振回路２９の共振周波数は、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数と同じ周波数になるように設定されている。したがって、スピーカユニット１の入力端子１０Ａ・１０Ｂに超音波信号が入力されたときに、ボイスコイル１３が正常な状態である場合にのみ、２次コイル２０に誘導起電力が発生してランプ２４Ｂに電流が流れてランプ２４Ｂが発光する。このように構成することで、スピーカユニット１で音楽を再生するなどの通常使用時には、ランプパッケージ２４のランプ２４Ａ・ランプ２４Ｂ共に点灯・発光しないので、ユーザはランプパッケージ２４を気にすることなく音楽を聴くことができる。

次に、本発明の実施形態に係るスピーカユニットでは、ランプパッケージに代えてＬＥＤパッケージを用いることも可能である。図３は、スピーカユニットの別の構成を示す回路図である。図３（Ａ）に示すスピーカユニット３は、ランプパッケージ２４に代えてＬＥＤパッケージ３４を使用したものである。ＬＥＤパッケージ３４は、第１の発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した構成のＬＥＤ３４Ａと、第２の発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した構成のＬＥＤ３４Ｂと、を一体的に構成したものである。

スピーカユニット３は、以下のように構成することで、スピーカユニット１と同様に、ボイスコイルの状態を検査することができる。すなわち、第１検査回路２１Ｃでは、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数が可聴帯域外（すなわち、超音波帯域）の特定の周波数（例えば５０ｋＨｚ）となるように、コンデンサ２５及びコイル２６の値を設定する。また、入力端子１０Ａ・１０Ｂから可聴音以下の信号（０〜２０ｋＨｚ）が入力された際には、ＬＥＤ３４Ａは点灯せずに、超音波帯域の特定周波数の信号が入力されるとＬＥＤ３４Ａが発光するように抵抗値を設定した電流制限抵抗３３を設ける。

また、第２検査回路２２Ｃでは、前記のように、２次コイル２０に誘導起電力が発生してＬＥＤ３４Ｂに電流が流れると、ＬＥＤ３４Ｂが発光するように抵抗値を設定した電流制限抵抗３５を設ける。

スピーカユニット３は、上記のように構成されているので、テスト信号として、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数である超音波信号が入力端子１０Ａ・１０Ｂから入力されると、ボイスコイル１３の状態に応じてＬＥＤ３４Ａ，３４Ｂは発光する。

すなわち、ボイスコイル１３が正常な場合にはＬＥＤ３４Ａ・３４Ｂが共に発光するので、ＬＥＤパッケージ３４は第３の発光色で発光する。また、ボイスコイル１３が断線している場合には、ＬＥＤ３４Ａのみが発光するので、ＬＥＤパッケージ３４は第１の発光色で発光する。さらに、ボイスコイル１３が短絡している場合には、ＬＥＤ３４Ａ・３４Ｂ共に発光しないので、ＬＥＤパッケージ３４は発光しない。

ここで、図３（Ａ）に示したスピーカユニット３では、入力端子１０Ａ・１０Ｂから可聴音信号が入力された場合、ボイスコイル１３が正常な状態であると、２次コイル２０に誘導起電力が発生するので、ＬＥＤ３４Ｂが点灯する。つまり、スピーカユニット１で音楽などを再生する場合にもＬＥＤパッケージ３４のランプ３４Ｂが点滅するため、ユーザによってはこの点滅が気になることがある。そこで、スピーカユニット１の通常使用時にＬＥＤパッケージ３４のＬＥＤ３４Ｂを点滅させないようにするためには、図３（Ａ）に示したスピーカユニット３の第２検査回路２２Ｃを、図３（Ｂ）に示すスピーカユニット４の第２検査回路２２Ｄのように構成すると良い。

すなわち、スピーカユニット４の第２検査回路２２Ｄにおいて、コンデンサ２８を２次コイル２０に直列に接続して、このＬＣ直列共振回路２９と電流制限抵抗３５とＬＥＤ３４Ｂとにより閉回路を構成する。また、ＬＣ直列共振回路２９の共振周波数は、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数と同じ周波数になるように設定する。したがって、スピーカユニット４の入力端子１０Ａ・１０Ｂに超音波信号が入力されたときに、ボイスコイル１３が正常な状態である場合にのみ、２次コイル２０に誘導起電力が発生してＬＥＤ３４Ｂに電流が流れてＬＥＤ３４Ｂが発光する。このように構成することで、スピーカユニット４で音楽を再生するなどの通常使用時には、ＬＥＤパッケージ３４のＬＥＤ３４Ａ・ＬＥＤ３４Ｂ共に点灯・発光しないので、ユーザはＬＥＤパッケージ３４を気にすることなく音楽を聴くことができる。

次に、本発明の実施形態に係るスピーカユニットは、例えば、複数台を所定の間隔で配置してパネル状に形成することで、スピーカアレイとして使用することができる。このとき、スピーカアレイに使用するスピーカユニットを小型化する場合には、スピーカユニット３またはスピーカユニット４を使用し、各コイルや各コンデンサの値を調整して、コイルのサイズを小型化し、また、テスト信号として２種類の周波数の信号の加算信号を入力するように設定すると良い。

例えば、コンデンサ２５を２５ｐＦに、コイル２６を１０μＨに設定する。このとき、ＬＣ直列共振回路２７の共振周波数は約１０ＭＨｚになる。したがって、テスト信号として、１０ＭＨｚの超音波信号（第１超音波信号）を入力するように設定する。

また、ボイスコイル１３に電流が流れると磁界が発生して、２次コイル２０に誘導起電力が発生するように、例えば５０ｋＨｚの超音波信号（第２超音波信号）をテスト信号として入力するように設定する。

したがって、第１超音波信号と第２超音波信号との加算信号をテスト信号として、入力端子１０Ａ・１０Ｂから入力することで、ボイスコイル１３の状態に応じてＬＥＤパッケージ３４は異なる色で発光する。

すなわち、ボイスコイル１３に異常がない場合には、加算信号をスピーカユニット４に入力すると、第１超音波信号はボイスコイル１３には流れず、第１超音波信号によりＬＣ直列共振回路２７が共振してインピーダンスは０になるので、ＬＥＤ３４Ａに電流が流れて発光する。また、ボイスコイル１３には、第２超音波信号により電流が流れて磁界が発生し、この磁界により２次コイル２０に誘導起電力が発生してＬＥＤ３４Ｂに電流が流れてＬＥＤ３４Ｂが発光する。したがって、ボイスコイル１３が正常な場合にはＬＥＤ３４Ａ・２４Ｂが共に発光するので、ＬＥＤパッケージ３４は第３の発光色で発光する。

また、ボイスコイル１３が断線している場合には、加算信号をスピーカユニット４に入力すると、第１超音波信号によりＬＣ直列共振回路２７のインピーダンスは０になるので、ＬＥＤ３４Ａは発光する。一方、ボイスコイル１３が断線していると、２次コイル２０には誘導起電力が発生しないので、ＬＥＤ３４Ｂは発光しない。したがって、ボイスコイル１３が断線している場合には、ＬＥＤ３４Ａのみが発光するので、ＬＥＤパッケージ３４は第１の発光色で発光する。

さらに、ボイスコイル１３が短絡している場合には、加算信号をスピーカユニット４に入力するとボイスコイル１３側に大電流が流れるので、第１検査回路２１にはほとんど電流が流れずＬＥＤ３４Ａは発光しない。一方、ボイスコイル１３が短絡していると、２次コイル２０には誘導起電力が発生しないので、ＬＥＤ３４Ｂは発光しない。したがって、ボイスコイル１３が短絡している場合には、ＬＥＤ３４Ａ・２４Ｂ共に発光しないので、ＬＥＤパッケージ３４は発光しない。

このように、スピーカユニット４に第１超音波信号と第２超音波信号との加算信号を入力すると、ＬＥＤパッケージ３４は、ボイスコイル１３の状態に応じて異なる色に発光するので、ボイスコイル１３の状態を容易に把握することができる。

次に、上記のように構成したスピーカユニットを用いたスピーカアレイ装置（マルチスピーカ装置）の構成を説明する。図４は、スピーカアレイ装置の構成を示す回路図である。図４に示すように、スピーカアレイ装置４０は、音声信号入力端子４１（４１−１〜４１−５）、テスト音生成回路４２（４２−１〜４２−５（図示せず。））、遅延回路４３（４３−１〜４３−５（図示せず。））、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）４４（４４−１〜４４−５（図示せず。））、パワーアンプ４５（４５−１〜４５−５）、加算器４６（４６−１〜４６−ｎ）、音声信号出力端子４７（４７−１〜４７−ｎ）、スピーカユニット４（４−１〜４−ｎ）、メモリ４８、制御部４９、操作部５０、及び表示部５１を備えている。

音声信号入力端子４１は、ＤＶＤプレーヤ３９の図外の音声信号出力端子と接続して、ＤＶＤプレーヤ３９から出力された音声信号をスピーカアレイ装置４０に入力するためのものである。音声信号入力端子４１は、一例として５つ（５ｃｈ）の入力端子４１−１〜４１−５を備えている。図４には、ＤＶＤプレーヤ３９のＲｃｈに音声信号入力端子４１−１を、ＤＶＤプレーヤ３９のＬｃｈに音声信号入力端子４１−２を、ＤＶＤプレーヤ３９のＣｃｈに音声信号入力端子４１−３を、ＤＶＤプレーヤ３９のＳＲｃｈに音声信号入力端子４１−４を、及びＤＶＤプレーヤ３９のＳＬｃｈに音声信号入力端子４１−５を、それぞれ接続した例を示している。

テスト音生成回路４２は、テスト音信号を生成する。

遅延回路４３は、各スピーカから放音する音声の出力タイミングを調整する。

Ｄ／Ａコンバータ４４は、遅延回路４３から出力されたディジタル音声データをアナログ音声データに変換する。

パワーアンプ４５は、Ｄ／Ａコンバータ４４から出力された音声データを増幅して音声信号出力端子４７に接続された各スピーカへ出力する。

加算器４６は、パワーアンプ４５から出力された音の信号を加算して、各スピーカに音の信号を出力する。

音声信号出力端子４７（４７−１〜４７−ｎ）は、スピーカユニット４の入力端子１０（１０Ａ・１０Ｂ）を接続するためのものである。

スピーカユニット４（４−１〜４−ｎ）は、Ｎ個（Ｎｃｈ）のスピーカユニットが所定の間隔でマトリックス状に配置されており、加算器４６から出力された音声データに応じた複数の音声ビームを放音して、サラウンド音場を形成する。

制御部４９は、操作部５０で行われた操作に応じて各部を制御する。

操作部５０は、スピーカアレイ装置４０に対してユーザが各種の操作・設定などの入力を行うためのものである。

表示部５１は、スピーカアレイ装置４０からユーザに対する伝達事項を表示するためのものである。

スピーカアレイ装置４０は、このような構成により、複数の音声ビームを形成して、サラウンド音声を再生する。

図５は、スピーカアレイ装置の外観図である。スピーカアレイ装置４０は、図５（Ａ）に示すように、スピーカユニット４を所定の間隔でマトリックス状に配置して、１枚のパネル状に形成する。また、各スピーカユニット４の近傍にＬＥＤパッケージ３４を設ける。さらに、スピーカアレイ装置４０のサイド側（または裏側）に、操作部５０及び表示部５１を設ける。このように構成することで、各スピーカユニット４の検査時に、各ＬＥＤパッケージ３４の発光色を確認することで容易にボイスコイルの状態を把握できる。

また、スピーカアレイ装置４０は、図５（Ｂ）に示すように、各スピーカユニット４のＬＥＤパッケージ３４をまとめて、スピーカアレイ装置４０のサイド側または裏側に設けるようにしても良い。このように構成することで、全ＬＥＤパッケージ３４を一覧できるので、各スピーカユニット４の検査時に各ＬＥＤパッケージ３４の発光色を同時に確認することで、すぐにボイスコイルの状態の悪いスピーカユニット４を特定できる。

次に、スピーカアレイ装置４０の各スピーカユニット４を検査する場合には、操作部５０を操作して、テストモードを開始する。制御部４９は、第１超音波信号と第２超音波信号との加算信号であるテスト音信号をテスト音生成回路４２に生成させる。これにより、テスト音生成回路４２で生成されたテスト音信号は、スピーカアレイ装置４０の全スピーカユニット４に出力され、各スピーカユニット４では、ボイスコイル１３の状態に応じてＬＥＤパッケージ３４が発光する。したがって、ユーザまたは検査者は、各スピーカユニット４のＬＥＤパッケージ３４の発光状態及び発光色を確認することで、各スピーカユニット４のボイスコイル１３の状態を容易に把握することができる。

スピーカユニット１の断面図である。 スピーカユニットの構成を示す回路図である。 スピーカユニットの別の構成を示す回路図である。 スピーカアレイ装置の構成を示す回路図である。 スピーカアレイ装置の外観図である。

符号の説明

１〜４−スピーカユニット １０，１０Ａ，１０Ｂ−入力端子
１３−ボイスコイル ２０−２次コイル ２１−第１検査回路
２２−第２検査回路 ２４−ランプパッケージ ２４Ａ，２４Ｂ−ランプ
２５，２８−コンデンサ ２６−コイル ２７，２９−ＬＣ直列共振回路
３３，３５−電流制限抵抗 ３４−ＬＥＤパッケージ
３４Ａ，３４Ｂ−ＬＥＤ ４０−スピーカアレイ装置
４１−音声信号入力端子 ４２−テスト音生成回路
４３−遅延回路 ４４−Ｄ／Ａコンバータ
４５−パワーアンプ ４６−加算器 ４７−音声信号出力端子
４９−制御部 ５０−操作部 ５１−表示部

Claims (8)

1. 可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
   前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の特定周波数で共振するＬＣ直列共振回路と、
   前記ボイスコイルと磁気的に結合している２次コイルと、
   前記ＬＣ直列共振回路に挿入され第１発光色で発光する第１発光手段、及び前記２次コイルに接続され第２発光色で発光する第２発光手段を一体的に備え、第１発光手段及び第２発光手段が同時に発光すると第３発光色となる発光手段パッケージと、
   を備えたことを特徴とするスピーカユニット。
2. 前記２次コイルにコンデンサを直列に接続して前記特定周波数で共振する第２のＬＣ直列共振回路を備えた請求項１に記載のスピーカユニット。
3. 前記第１発光手段は、第１発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤと、前記逆並列ＬＥＤに流れる電流を制限する電流制限抵抗と、を備えた請求項１または２に記載のスピーカユニット。
4. 可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
   前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の第１周波数の第１信号が入力されると共振する第１ＬＣ直列共振回路と、
   前記ボイスコイルの２次側に設けられた２次コイルを含み、第１周波数よりも小さい超音波帯域の第２周波数の第２信号が入力されると共振する第２ＬＣ直列共振回路と、
   前記第１ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第１発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第１ＬＥＤ、及び前記第２ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第２発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第２ＬＥＤを備え、第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤが同時に発光すると第３発光色となるＬＥＤパッケージと、
   を備えたことを特徴とするスピーカユニット。
5. 請求項４に記載のスピーカユニットを複数、
   及び前記複数のスピーカユニットのそれぞれに、前記第１信号及び前記第２信号の加算信号を入力する超音波信号生成手段を備えたことを特徴とするマルチスピーカ装置。
6. 請求項５に記載のマルチスピーカ装置の超音波信号生成手段が、
   前記第１信号及び前記第２信号の加算信号を生成する手順と、
   前記生成した加算信号を、前記複数のスピーカユニットのそれぞれに入力する手順と、
   を有するスピーカユニットのボイスコイル検査方法。
7. 可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
   前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の特定周波数で共振するＬＣ直列共振回路と、
   前記ボイスコイルと磁気的に結合している２次コイルと、
   前記ＬＣ直列共振回路に挿入され第１発光色で発光する第１発光手段と、前記２次コイルに接続され第２発光色で発光する第２発光手段と、
   を備えたことを特徴とするスピーカユニット。
8. 可聴音信号を可聴音に変換するボイスコイルと、
   前記ボイスコイルに並列に接続され、超音波帯域の第１周波数の第１信号が入力されると共振する第１ＬＣ直列共振回路と、
   前記ボイスコイルの２次側に設けられた２次コイルを含み、第１周波数よりも小さい超音波帯域の第２周波数の第２信号が入力されると共振する第２ＬＣ直列共振回路と、
   前記第１ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第１発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第１ＬＥＤと、前記第２ＬＣ直列共振回路に直列に接続され、第２発光色で発光する２つのＬＥＤを逆並列に接続した逆並列ＬＥＤを含む第２ＬＥＤと、
   を備えたことを特徴とするスピーカユニット。

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