JPH0553394U - スピーカ保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スピーカ振動系の材料強度を必要以上に高める
ことなく良好な再生音を維持し、スピーカ振動系の破損
を防止できるスピーカ保護回路を提供することを目的と
する。 【構成】電源オン・オフ検出回路３６がトランジスタ３
２ａの電源＋Ｂのオフ状態を検出すると、リレー駆動回
路３７により、トランジスタ３２ａ，３２ｂからの出力
がスピーカ３５から切り離され、かつスピーカ３５の入
力が接地で短絡される。その結果、スピーカ３５に電磁
誘導作用による制動構成が形成され、スピーカ３５の前
後の気圧差が大きく変化してスピーカの振動系に外力が
加わった場合でも、制動力が働きその外力に対抗する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、オーディオ機器等で使用されるスピーカを、急激な外気圧の変化に よる衝撃から保護するスピーカ保護回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、オーディオ機器における出力部は、例えば図２に示すようなものがあっ た。

【０００３】 図２において、この出力部は再生メインアンプ１を有し、その再生メインアン プ１の電圧増幅段１ｂの入力側が入力端子１ａを介して音声信号の再生プリアン プ回路（図示省略）に接続され、電圧増幅段１ｂの出力側が出力段１ｃであるＮ ＰＮトランジスタ２およびＰＮＰトランジスタ３の各ベースに共通接続されてい る。さらに、トランジスタ２のコレクタが正電源＋Ｂに接続され、そのエミッタ が抵抗４，５を介してトランジスタ３のエミッタに接続されている。そして、ト ランジスタ３のコレクタが負電源−Ｂに接続されている。

【０００４】 また、トランジスタ２のエミッタがＤＣプロテクション回路６を介してリレー 駆動回路７に接続され、抵抗４，５の接続点がリレースイッチ８を介してアンプ 出力ターミナル９に接続されている。ここで、ＤＣプロテクション回路６は、再 生メインアンプ１の出力に異常な直流分が生じたときにリレー駆動回路７を制御 してリレースイッチ８をオフし、スピーカ１０及び再生メインアンプ１を保護す る回路である。

【０００５】 また、アンプ出力ターミナル９は、出力端子９ａ，９ｂを備えており、該出力 端子９ａがリレースイッチ８に、出力端子９ｂがアース側にそれぞれ接続されて いる。そして、この出力端子９ａ，９ｂに、スピーカ１０が接続されるようにな っている。

【０００６】 図３は、図２中のスピーカ１０の概略構造を示す図である。

【０００７】 このスピーカ１０は、例えば自動車のトランクルームのリアトレイや車内ドア の内側に取り付けられ、その取付板２０には、スピーカ１０の取付フレーム２１ が取付けられている。その取付フレーム２１の中央部には、永久磁石等からなる 磁気回路２２が設けられ、さらにその磁気回路２２には、磁界の方向とほぼ直角 方向に巻回されたボイスコイル２３が設けられている。該ボイスコイル２３は、 取付フレーム２１にエッジ２４を介して湾曲に張設された紙製の振動板２５の中 央部に機械的に固着されると共に、該ボイスコイルの両端は前記の出力端子９ａ ，９ｂに電気的に接続されている。

【０００８】 このような構成のオーディオ機器の出力部は、入力端子１ａを介して入力され た再生プリアンプ回路からの音声信号を再生メインアンプ１の増幅段１ｂで増幅 し、さらに、トランジスタ２，３からなる出力段１ｃで電力増幅した後、リレー スイッチ８及びアンプ出力ターミナル９を介してスピーカ１０のボイスコイル２ ３に供給する。その結果、電磁誘導作用により音声信号に応じて電気音響変換さ れて振動板２５が振動して音波となる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したような従来のオーディオ機器を例えば自動車に搭載し た場合、次のような問題があった。以下、図を用いて説明する。

【００１０】 図４（ａ），（ｂ）に示すように、従来、オーディオ機器が自動車に搭載され た場合、そのスピーカ１０は、車内ドア１１やトランクルーム１２のリアトレイ １３の取付板２０に取付けフレーム２１を密着させて取り付けられることが多い 。このようなスピーカ１０は、振動板２５の前後の空気流が遮断されており、特 に近年、静粛化のため車内の気密性が高まったことに伴い、車内ドア１１やトラ ンクルームドア１４の開閉により急激で大きな外気圧の変化を受ける状況にある 。すなわち、図４（ａ）に示すように、スピーカ１０がトランクルーム１２のリ アトレイに取り付けられている場合、トランクルームのドアを閉じることにより 、トランクルーム内の気圧が車室より高くなり、スピーカ１０の振動板２５は図 中のＰ１の方向へ外力を受ける。また、図４（ｂ）に示すように、スピーカ１０ が車内のドアに取り付けられている場合、ドアを閉じた時にドアの外と車内とに 気圧差が生じ、スピーカ１０の振動板２５は図中のＰ２の方向へ外力を受ける。 このような外力により、上記のオーディオ機器では、スピーカ１０における振動 板２５やエッジ２４等からなる振動系が破損するおそれがあった。

【００１１】 従来、こうした急激な外気圧の変化によるスピーカ振動系の破損を防止する方 策としては、一般に振動系の材料強度を高めることであった。しかしながら、必 要以上に振動系の材料強度を高めることは、振動系の質量の増加につながり、ま た、振動系を支えるエッジ２４の材料強度を高めた場合には、振動系の抵抗をも 増加させてしまう。これらは、いずれも振動系の応答を悪化し、再生音の劣化を 招くことになる。

【００１２】 このような再生音の劣化を招くことなく、スピーカ振動系の破損を防止するよ うに、スピーカを設計することが非常に困難であった。

【００１３】 この考案は上記従来の問題点に鑑み、スピーカ振動系の材料強度を必要以上に 高めることなく良好な再生音を維持し、スピーカ振動系の破損を防止できるスピ ーカ保護回路を提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記目的を達成するために、アンプの電源のオフ状態を検出する検 出手段と、この検出手段による前記オフ状態の検出時に、前記アンプの出力信号 で駆動されるスピーカ回路を前記アンプ側と切り離し、該スピーカ回路を短絡し て閉回路とする切換手段とを、備えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】

この考案は、上記構成により、検出手段がアンプの電源のオフ状態を検出する と、切換手段により、アンプからの出力がスピーカ回路から切り離され、スピー カ回路の入力が短絡する。その結果、スピーカ回路に電磁誘導作用による制動構 成が形成され、スピーカ振動板の前後の気圧差が大きく変化してスピーカの振動 系に外力が加わった場合、制動力が働いてその外力に対抗できる。これにより、 スピーカ振動系の不足の破損等を未然に防止できる。

【００１６】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１７】 図１は、この考案の実施例を示すものであり、この考案に係るスピーカ保護回 路を含むオーディオ機器の出力部の回路図である。

【００１８】 このオーディオ機器は、自動車内に搭載されており、その出力部は、音声再生 プリアンプ回路３０に接続された再生メインアンプ３１を有している。そして、 その再生メインアンプ３１の電圧増幅段３１ａの出力側が出力段３１ｂを構成す るＮＰＮトランジスタ３２ａおよびＰＮＰトランジスタ３２ｂの各ベースに共通 接続されている。さらに、トランジスタ３２ａのコレクタが正電源＋Ｂに接続さ れ、そのエミッタがトランジスタ３２ｂのエミッタに接続されている。そして、 トランジスタ３２ｂのコレクタが負電源−Ｂに接続されている。

【００１９】 また、トランジスタ３２ａ，３２ｂの各エミッタが、リレー部３３のリレース イッチ３３ａの切換え端子ｂに接続され、そのリレースイッチ３３ａの切換え端 子ａが接地されている。さらに、スイッチ３３ａの共通端子ｃは、アンプ出力タ ーミナル３４の出力端子３４ａを介してスピーカ３５のボイスコイルの一端に接 続されている。また、スピーカ３５のボイスコイルの他端が、アンプ出力ターミ ナル３４の出力端子３４ｂを介して接地されている。

【００２０】 この実施例のオーディオ機器は、このような音声チャネルを一単位とする複数 の音声チャネルで構成されている。そして、リレースイッチ３３ａを含む各音声 チャネルにおけるリレースイッチが、電源オン・オフ検出回路（検出手段）３６ の出力で制御されるリレー駆動回路３７により、各切換え端子ａ，ｂを切換える ようになっている。このリレースイッチ３３ａのリレー部３３は、リレー駆動回 路３７から電磁コイルに電流が供給されるときに発生する電磁力により、バネの 付勢力に対抗して切換え端子ｂに吸着し、電流が供給されないときにバネの付勢 力により元の切換え端子ａに接触する構成となっている。このリレー部３３とリ レー駆動回路３７は全体として切換手段を構成している。

【００２１】 また、電源オン・オフ検出回路３６は、トランジスタ３２ａのコレクタ側の電 源＋Ｂの供給がなくなったこと、あるいはオーディオ機器の電源スイッチがオフ されたことを検出する回路である。

【００２２】 なお、スピーカ３５は、上記の図３に示すものと同一の構成を有するものであ り、図４（ａ），（ｂ）に示すように、トランクルームのリアトレイ、あるいは 車内ドアの内側に取り付けられている。

【００２３】 以上のように構成されるスピーカ保護回路の動作（Ａ），（Ｂ）を説明する。 なお、スピーカ３５を構成する各構成要素の符号は、説明を簡単にするために図 ３に示すものと同一とする。

【００２４】 （Ａ）アンプ電源のオフ時の動作 トランジスタ３２ａのコレクタ側の電源＋Ｂの供給がなくなったとき、あるい はオーディオ機器の電源スイッチがオフされたとき、電源オン・オフ検出回路３ ６は、これを検出してリレー駆動回路３７へオフ検出信号を出力する。リレー駆 動回路３７は、このオフ検出信号を受けてリレー部３３の電磁コイルに電流を流 さないようにする。その結果、電磁コイルには電磁力が発生しないので、リレー 部３３のバネの付勢力により、各チャネルのリレースイッチ３３ａが接地側の切 換え端子ａに接触された状態となる。これによって、スピーカ３５のボイスコイ ル２３の両端は、出力端子３４ａ，３５ｂを介して接地されて短絡される。

【００２５】 このような状況下で、図４（ａ）に示すように、例えばトランクルームドアが 閉じられると、トランクルーム内の気圧が車室内より高くなり、トランクルーム のリアトレイに取り付けられたスピーカ３５の振動板２５は、上述したように、 図４（ａ）中のＰ１の方向に外力を受ける。このとき、前記したようにスピーカ ３５のボイスコイル２３の両端は短絡しているため、外力を打ち消す方向に電磁 誘導作用による制動力が働く。すなわち、ボイスコイル２３の両端が短絡したス ピーカ３５は、磁界中を移動できるボイスコイル２３の閉回路と等価であり、ボ イスコイル２３に固着された振動板２５がＰ１方向に外力を受けると、電磁誘導 作用により逆起電圧が生じ、振動板２５はそのＰ１方向と逆方向に、該外力に比 例した制動力を受けることになる。この外力を打ち消す制動力により、振動系の 破損を未然に防止できる。

【００２６】 また、トランクルームのドアを急激に閉じれば、より大きな気圧差を生じて外 力も大きくなる。しかし、前記の逆起電力は外力の大きさに比例して発生するの で、制動力も比例して大きくなる。従って、ドアを急激に閉じることによって生 ずる大きな外力にも対処できる。

【００２７】 ところで、図４（ｂ）に示すように、例えば車室のドアが閉じられると、ドア の外と車室内とに気圧差が生じ、該ドアに取り付けられたスピーカ３５の振動板 ２５は、上述したように、図４（ｂ）中のＰ２の方向に外力を受ける。このよう な場合でも、前記したようにスピーカ３５のボイスコイル２３の両端は短絡して いるため、前記と逆方向の制動力が働き、振動系の破損を未然に防止できる。

【００２８】 （Ｂ）アンプ電源のオン時の動作 オーディオ機器の電源スイッチがオンされ、電源＋Ｂが供給されると、電源オ ン・オフ検出回路３６は、これを検出してリレー駆動回路３７へ検出信号を出力 する。リレー駆動回路３７は、この検出信号を受けてリレー部３３の電磁コイル に対して電流を流す。その結果、電磁コイルには電磁力が発生し、リレー部３３ のバネの付勢力に対抗して、各チャネルのリレースイッチ３３ａが切換え端子ａ から切換え端子ｂに切換えられる。

【００２９】 このようにリレースイッチ３３ａが切換え端子ｂ側に切り換えられた状態は、 オーディオ機器の通常動作状態にあり、再生すべき音声信号は再生メインアンプ ３１を介してスピーカ３５に入力され、該スピーカ３５によって音波に変換され る。

【００３０】 このような状況下においては、出力端子３４ａのインピーダンスは動作状態に あるアンプの出力インピーダンスとなり、ほぼゼロに近くなって、スピーカ３５ の両端はやはり短絡に近い状態となる。従って、トランクルームドアや車内ドア が閉じられても、前述した制動力とほぼ同様の制動力が得られ、振動系は保護さ れる。

【００３１】 なお、この実施例は、リレー駆動回路３７を個別に設けたが、これを従来のＤ Ｃプロテクション回路６で兼用してもよい。

【００３２】

【考案の効果】

以上に説明したように、この考案によれば、アンプの電源のオフ状態を検出す る検出手段と、この検出手段による前記オフ状態の検出時に、前記アンプ側の出 力信号で駆動されるスピーカ回路を前記アンプと切り離し、該スピーカ回路を短 絡して閉回路とする切換手段とを備えたので、アンプの電源のオフ時にもスピー カに電気的な制動力を持たせることができ、急激な外圧の変化からスピーカ振動 系の破損を防止できる。これにより、従来のように、必要以上にスピーカ振動系 の材料強度を高めなくとも済み、再生音を改善できる。また、従来のアンプの保 護リレー回路を一部変更するのみで実現できるので、低コストに構成することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示すスピーカ保護回路を含
むオーディオ機器の出力部の回路図である。

【図２】従来のオーディオ機器における出力部を示す回
路図である。

【図３】図２中のスピーカの概略構造を示す図である。

【図４】従来の課題を説明するための説明図である。

【符号の説明】

３１ 再生メインアンプ ３２ａ，３２ｂ 出力段のトランジスタ ３３ リレー部 ３３ａ リレースイッチ ３５ スピーカ ３６ 電源オン・オフ検出回路 ３７ リレー駆動回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンプの電源のオフ状態を検出する検出
   手段と、 この検出手段による前記オフ状態の検出時に、前記アン
   プ側の出力信号で駆動されるスピーカ回路を前記アンプ
   側と切り離し、該スピーカ回路を短絡して閉回路とする
   切換手段とを、 備えたことを特徴とするスピーカ保護回路。