WO2017168923A1 - 音響処理装置、音響制御装置および音響制御方法 - Google Patents

Abstract

音響処理装置は、増幅器と、電流検出部と、制御部とを有する。増幅器は、音響信号を増幅してスピーカを駆動する。電流検出部は、増幅器に流れる電流を検出する。制御部は、ボリューム設定および上記音響信号のレベルに応じた電流予測値と、電流検出部で検出された電流とに基づいて、増幅器に電力を供給するか否かを制御する。

Description

音響処理装置、音響制御装置および音響制御方法

　本開示は、スピーカを駆動する増幅器を有する音響処理装置、音響制御装置および音響制御方法に関する。

　音響再生システムは、音響信号を増幅する増幅器と、増幅器からの出力信号に基づいて音響を再生するスピーカとを含んでいる。仮に増幅器に過電流が流れると増幅器やスピーカが正常に動作せず、音が出なくなってしまうことがある。

　そこで、特許文献１、２には、アンプの出力電圧に基づいて増幅器やスピーカを保護する技術が提案されている。

特開２００９－２１９０１５号公報 特開２００６－１８００４９号公報

　本開示は、スピーカから音が出なくなることを含む機器の不具合を抑制できる音響処理装置、音響制御装置および音響制御方法を提供する。

　本開示の一態様に係る音響処理装置は、増幅器と、電流検出部と、制御部とを有する。増幅器は、音響信号を増幅してスピーカを駆動する。電流検出部は、増幅器に流れる電流を検出する。制御部は、ボリューム設定および上記音響信号のレベルに応じた電流予測値と、電流検出部で検出された電流とに基づいて、増幅器に電力を供給するか否かを制御する。

　本開示の別の態様は音響制御装置である。この音響制御装置は、音響信号を増幅してスピーカを駆動する増幅器に接続される。この音響制御装置は、ボリューム設定および音響信号のレベルに応じた電流予測値と、増幅器に流れる電流とに基づいて、増幅器に電力を供給するか否かを制御する制御部を有する。

　また、本開示のさらに別の態様は音響制御方法である。この方法では、まず音響信号を増幅してスピーカを駆動する増幅器に流れる電流を検出する。そして、ボリューム設定および上記音響信号のレベルに応じた電流予測値と、検出された電流とに基づいて、増幅器に電力を供給するか否かを制御する。

　この構成では、増幅器に流れる電流の予測値に基づいて増幅器に電力を供給するか否かを制御するため、時間遅れの影響を受けにくく、スピーカから音が出なくなることを抑制できる。

図１は、本開示の実施の形態に係る音響処理装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す音響処理装置の制御部の構成を示すブロック図である。 図３Ａは、音声信号のレベルの一例を示す図である。 図３Ｂは、ボリューム設定の一例を示す図である。 図３Ｃは、図３Ａに示す音声信号と図３Ｂに示すボリューム設定に基づく可変閾値を説明する図である。 図４は、図２に示す制御部の処理動作を示すフローチャートである。

　本開示の実施の形態の説明に先立ち、従来の装置における問題点を簡単に説明する。特許文献１、２では、出力電圧に基づいてシステムを保護している。しかしながら、瞬間的に過電流が流れた場合などには、保護動作が遅れてしまい、システムの誤動作や故障につながり、音が出なくなるおそれがある。

　以下、適宜図面を参照しながら、本開示の実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

　［１－１．構成］
　図１は、本開示の実施の形態に係る音響処理装置１００の概略構成を示すブロック図である。音響処理装置１００は例えば車両に搭載され、バッテリ電源１からの電力供給を受けて、１または複数のスピーカ２から音響を再生させる。スピーカ２の数に特に制限はないが、本実施の形態では一例として、車室の右前、左前、右後および左後に搭載された４つのスピーカ２を想定する。

　音響処理装置１００は、増幅器１３と、電流検出部１５と、音響制御装置である制御部１６とを有している。増幅器１３は、音響信号を増幅して、増幅器１３に接続されたスピーカ２を駆動する。電流検出部１５は、増幅器１３に流れる電流を検出する。制御部１６は、ボリューム設定および音響信号のレベルに応じた電流予測値と、検出された電流とに基づいて、増幅器１３に電力を供給するか否かを制御する。音響処理装置１００はさらに、音響処理部１１と、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　Ａｎａｌｏｇ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２とスイッチ１４とを有する。なお、スピーカ２が複数ある場合、スイッチ１４、ＤＡＣ１２、増幅器１３、スイッチ１４、電流検出部１５および制御部１６は、スピーカ２のそれぞれと対応して複数設けられる。音響処理装置１００の全体が１つの筐体内に収められて、例えばコンソールに設けられたボックスに装着されてもよい。あるいは、音響処理装置１００のうち、音響処理部１１、ＤＡＣ１２および制御部１６が１つの筐体内に納められてボックスに装着され、増幅器１３、スイッチ１４および電流検出部１５が別の筐体に収められてもよい。なお、図１および上記の構成は代表的な構成例であり、実際の用途に応じてさまざまな形態を取ることができる。

　音響処理部１１は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であり、光ディスクなどの音源３から読み出されたデジタル信号を処理して処理後のデジタル音響信号を生成するとともに、音響データを生成する。すなわち、音響処理部１１は、デジタル信号の音量や音質を調整する。音響信号には、音声信号や音楽信号も含まれる。また、音響データは、少なくとも当該デジタル音響信号のレベルに関する情報を含んでいればよく、デジタル音響信号そのものであってもよい。複数のスピーカ２から音響を再生させる場合、音響処理部１１は、それぞれのスピーカ２に対応するデジタル音響信号および音響データを生成する。

　ＤＡＣ１２の各々は、音響処理部１１に接続され、生成されたデジタル音響信号をアナログ音響信号に変換して、対応する増幅器１３に供給する。なお、増幅器１３がデジタル音響信号を増幅してアナログ信号を出力できる場合、ＤＡＣ１２は不要である。

　増幅器１３の各々は、例えばパワーアンプであり、バッテリ電源１からの電力供給によって動作する。増幅器１３の各々は、対応するＤＡＣ１２に接続され、アナログ音響信号を増幅し、得られた電圧を対応するスピーカ２に供給し、スピーカ２を駆動する。この電圧によりそれぞれのスピーカ２から音響が再生される。ただし、電力が増幅器１３に供給されない場合、増幅器１３はスピーカ２に電圧を供給できない。また、増幅器１３はミュート機能を有してもよく、制御部１６からのミュート制御信号に応じてミュート機能が有効になると、増幅器１３はスピーカ２に電圧を供給しない。

　スイッチ１４は、例えばパワートランジスタを用いた回路で構成されている。スイッチ１４の各々は、バッテリ電源１と、対応する増幅器１３との間に設けられている。スイッチ１４の各々は、対応する制御部１６に接続されており、制御部１６からの電力制御信号に応じて、バッテリ電源１から対応する増幅器１３に電力を供給するか否かを切り替える。すなわち、スイッチ１４がオンになるとバッテリ電源１から増幅器１３に電力が供給され、オフになると増幅器１３への電力供給は遮断される。

　電流検出部１５は、例えば電源ラインに直列に挿入された抵抗で構成されている。電流検出部１５の各々は、バッテリ電源１と、対応する増幅器１３との間に設けられている。すなわち、電流検出部１５の各々は、対応するスイッチ１４と直列に接続されている。電流検出部１５の各々は、バッテリ電源１から対応する増幅器１３に流れる電流の値、言い換えると、増幅器１３の消費電流の値を検出する。検出された電流値は対応する制御部１６に通知される。

　制御部１６は例えばマイクロコンピュータで構成されている。制御部１６は専用回路で構成されていてもよいし、汎用回路と、それを動作させるソフトウェアとで構成されていてもよい。制御部１６の各々は、対応するスイッチ１４を介して対応する増幅器１３への電力供給を制御する。より詳しくは、制御部１６の各々は、対応する電流検出部１５と接続されており、スピーカ２や増幅器１３の故障を防止すべく、対応する増幅器１３の異常が検出されると増幅器１３への電力供給を遮断する。制御部１６の各々は、対応する増幅器１３に流れる電流値を監視し、後述する可変閾値を超えるか否かによって異常を検出する。

　増幅器１３からスピーカ２に供給される交流電圧を監視しても、増幅器１３自身の異常（この場合、電圧が低レベルとなる）や、大きな直流電圧が発生する異常を検出できず、増幅器１３に電力が供給され続けてスピーカ２が故障するおそれがある。

　これに対し、本実施の形態では、増幅器１３に流れる電流値を制御部１６が監視するため、このような異常にも対処できる。

　また閾値が固定値であると、適切に閾値を設定するのが困難である。例えば、閾値を低く設定すると、音響信号のレベルが大きい場合などに、異常は発生していないにもかかわらず異常が発生していると誤検出してしまい、増幅器１３への電力供給遮断が過度に発生してしまう可能性がある。一方、閾値を高く設定すると、スピーカ２が低インピーダンスでレアショートしたような異常を検出できず、増幅器１３への電力供給が継続されてスピーカ２が故障する可能性がある。

　これに対し、本実施の形態では、閾値が電流予測値に基づいて算出され、可変であるため、音響信号のレベルなどに影響されることなく、適切に異常を検出して電力供給を制御できる。

　具体的には、制御部１６の各々は、音響処理部１１と、対応するスイッチ１４、電流検出部１５および増幅器１３と接続されている。そして、制御部１６は、音響処理部１１および電流検出部１５から、音響データおよび検出された電流値をそれぞれ受け取る。また、制御部１６には、ボリューム操作部４を通じてユーザによるボリューム設定が入力される。なおボリューム設定は、ボリューム操作部４の他、不図示のリモートコントローラやタッチパネルといった任意の入力インターフェースを介して入力され得る。ボリュームとは、増幅器１３の増幅度に対応し、一般に、増幅器１３に対して設定される。

　さらに、制御部１６の各々は、対応するスピーカ２の負荷を予め把握していてもよい。なお、スピーカ２の負荷は、既定の値でもよいし、例えば音響処理部１１が既知の基準信号（パイロットトーン）を生成してスピーカ２から音響を再生させた場合に、電流検出部１５で検出される電流値に基づいて制御部１６が算出してもよい。これにより、スピーカ２が外付けである場合にも、精度よくスピーカ２の負荷を把握できる。

　そして、制御部１６の各々は、音響信号のレベル、ボリューム設定に加え、スピーカ２の負荷も考慮して、可変閾値を設定し、対応する増幅器１３に電力を供給するか否かを制御する。また制御部１６の各々は、可変閾値と検出された電流値とを比較し、対応するスイッチ１４に入力される電力制御信号および増幅器１３に入力されるミュート制御信号を生成する。

　図２は、制御部１６の構成を示すブロック図である。制御部１６は、閾値設定部２１と、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２２と、比較部２３と、制御信号出力部２４と、メモリ２５とを有する。制御部１６における各構成要素の少なくとも一部は、プロセッサが所定のプログラムを実行することによって実現されてもよい。

　閾値設定部２１は、まず、ボリューム設定および音響処理部１１からの音響データに基づいて、増幅器１３から出力される電圧（以下、出力電圧という）を予測する。すなわち、閾値設定部２１は、ボリューム設定から把握されるボリュームと、音響データから把握される音響信号のレベルおよび予め把握している増幅器１３自身の増幅度との積に比例する出力電圧を算出する。次いで、閾値設定部２１は出力電圧をスピーカ２の負荷で除して、増幅器１３に流れる電流を予測する。このように、閾値設定部２１は、増幅器１３の出力を用いることなく、その前段にある音響信号のレベルに基づいて増幅器１３に流れる電流を予測する。そして、閾値設定部２１は予測した電流値に所定値を加算するなどにより、予測した電流値より大きい閾値（第１閾値）を設定する。第１閾値は比較部２３に供給される。

　第１閾値が、ボリュームおよび音響信号のレベルに依存した可変の値であることを詳しく説明する。

　図３Ａ～図３Ｃは、可変閾値を説明する図である。横軸は時間を示している。図３Ａの縦軸は音響データから把握される音響信号のレベルを示している。図３Ｂの縦軸はボリューム設定から把握されるボリュームを示している。図３Ｃの縦軸は、増幅器１３に流れる電流の予測値（実線）および設定される可変閾値（破線）のレベルを示している。

　図３Ａに示すように、音響信号のレベルは時々刻々と変化する。そして、図３Ｂに示すように、時刻ｔ１においてユーザがボリュームを高くした場合を想定する。増幅器１３に流れる電流は、音響信号のレベルとボリュームとの積に比例するため、図３Ｃの実線で示すように変化する。その結果、設定される第１閾値は固定値ではなく、図３Ｃの破線に示すように、音響信号のレベルおよびボリュームに応じて変化する。

　なお、制御部１６は音響信号のレベルを任意の単位でサンプリングしてよい。好適な例として、制御部１６は１０ｍｓごとに音響信号のレベルを取得し、１０ｍｓごとに第１閾値を設定してもよい。

　このように、本実施の形態では、音響信号のレベルに応じて動的に第１閾値が設定される。そのため、スピーカ２のそれぞれに対応する増幅器１３ごとに、無段階かつ柔軟に第１閾値を設定できる。

　図２に示すように、ＡＤＣ２２は電流検出部１５からのアナログ電流値をデジタル電流値に変換する。比較部２３は、ＡＤＣ２２からのデジタル電流値と、閾値設定部２１からの第１閾値とを比較し、その比較結果を制御信号出力部２４に通知する。

　制御信号出力部２４は比較結果に基づいて電力制御信号およびミュート制御信号を生成し、対応するスイッチ１４および対応する増幅器１３に出力する。より具体的には、デジタル電流値が第１閾値以下の場合、制御信号出力部２４は異常なしと判断し、増幅器１３に電力を供給するための電力制御信号と、増幅器１３をミュートしないためのミュート制御信号とを生成する。一方、デジタル電流値が第１閾値を超えた場合、制御信号出力部２４は異常ありと判断し、増幅器１３への電力供給を遮断するための電力制御信号と、増幅器１３をミュートするためのミュート制御信号とを生成する。

　以上のように、デジタル電流値が第１閾値を超えると、制御部１６の各々は、対応する増幅器１３に電力を供給せず、対応するスピーカ２に電圧が出力されない。メモリ２５には、異常が検出された場合に、その旨が記録される。

　［１－２．動作］
　図４は、個々の制御部１６の処理動作を示すフローチャートである。なお、制御部１６の閾値設定部２１には、予めボリュームおよびスピーカ２の負荷、増幅器１３の増幅度（固定値）が設定されている。また、初期状態として、増幅器１３には電力が供給されており、ミュートもされていないものとする。

　それぞれの制御部１６の閾値設定部２１は音響処理部１１から音響データを取得する（ステップＳ１）。そして、閾値設定部２１は、ボリュームと音響信号のレベルと対応する増幅器１３の増幅度とから、対応する増幅器１３の出力電圧を予測する（ステップＳ２）。次いで、閾値設定部２１は、出力電圧と対応するスピーカ２の負荷とから、対応する増幅器１３に流れる電流を予測する（ステップＳ３）。さらに、閾値設定部２１は予測した電流値から第１閾値を設定する（ステップＳ４）。

　また、それぞれの制御部１６のＡＤＣ２２は、対応する電流検出部１５が検出した電流値をデジタル電流値に変換し、対応する増幅器１３に実際に流れる電流値（以下、実電流値という）を取得する（ステップＳ５）。そして、比較部２３は、対応する増幅器１３に流れる実電流値と、ステップＳ４で設定された第１閾値とを比較する（ステップＳ６）。

　増幅器１３において、実電流値が第１閾値以下となる場合（ステップＳ６のＮＯ）、異常は発生していないとして、制御部１６は対応する増幅器１３への電力供給を継続する。より具体的には、制御信号出力部２４は増幅器１３へ電力を供給するための電力制御信号を出力する。そして、ステップＳ１に戻る。

　増幅器１３において、実電流値が第１閾値より大きい場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、異常が発生したとして、制御信号出力部２４は増幅器１３をミュートするためのミュート制御信号を生成する。これにより、増幅器１３はミュートされ（ステップＳ７）、スピーカ２に電圧を出力しなくなる。したがって、スピーカ２の損傷を防止できる。

　増幅器１３をミュートした状態で、ＡＤＣ２２は、増幅器１３に流れる実電流値を取得する（ステップＳ８）。比較部２３は増幅器１３に不具合なく正常にミュートが掛けられたときの増幅器１３の消費電流値を予め把握しており、その値に所定値を加算した第２閾値を設定する（ステップＳ９）。そして、再度、比較部２３は、増幅器１３に流れる実電流値と、第２閾値とを比較する（ステップＳ１０）。

　実電流値が第２閾値以下である場合（ステップＳ１０のＮＯ）、異常なしとして制御信号出力部２４はミュートを解除するためのミュート制御信号を生成する。これにより、増幅器１３のミュートが解除される（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ１に戻る。

　一方、実電流値が相変わらず第２閾値を超えている場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、制御信号出力部２４は増幅器１３への電力供給を遮断するための電力制御信号を生成する。これにより、増幅器１３に対応するスイッチ１４がオフにされ、電力が供給されなくなる（ステップＳ１２）。そして、比較部２３あるいは制御信号出力部２４は、異常が発生したという履歴をメモリ２５に記録する（ステップＳ１３）。以上の処理動作が、音響信号の再生が継続中、繰り返される（ステップＳ１４）。

　なお、ステップＳ７～Ｓ１１は、異常が発生していないにもかかわらず異常が発生していると誤検出する可能性を考慮した処理である。誤検出であれば、一時的に実電流値が第１閾値を超えた（ステップＳ６のＹＥＳ）としても、すぐに実電流値は閾値以下となる（ステップＳ１０のＮＯ）はずである。そこで、実電流値が第１閾値を超えるとすぐに増幅器１３への電力供給を遮断するのではなく、一旦、増幅器１３をミュートするのが望ましい。ただし、このような誤検出を考慮しない場合、ステップＳ７～Ｓ１１を省略し、実電流値が第１閾値を超えると（ステップＳ６のＹＥＳ）、すぐに増幅器１３への電力供給を遮断してもよい（ステップＳ１２）。このような場合、ミュート制御信号も不要である。

　また、ステップＳ７では個々の制御部１６が対応する増幅器１３のミュート機能を個別に制御し、実電流値が第１閾値を超えた場合に対応する増幅器１３のみをミュートする。これにより、他の増幅器１３に接続されたスピーカ２は音響の再生を継続できる。同様に、ステップＳ１２では個々の制御部１６が対応するスイッチ１４を個別に制御し、実電流値が第２閾値を超えた状態を維持する場合に対応する増幅器１３のみへの電力供給を遮断する。これにより、他の増幅器１３に接続されたスピーカ２は音響の再生を継続できる。

　なお、１つの制御部１６が増幅器１３、電流検出部１５の複数組を個別に制御して複数のスピーカ２を駆動してもよい。この場合、制御部１６は図２に示す構成要素を複数含んでもよい。以下、この構成における図４に示す動作について説明する。

　制御部１６における複数の閾値設定部２１の各々は音響処理部１１から音響データを取得する（ステップＳ１）。そして、閾値設定部２１の各々は、ボリュームと音響信号のレベルと、対応する増幅器１３の増幅度とから、対応する増幅器１３の出力電圧を予測する（ステップＳ２）。次いで、閾値設定部２１の各々は、出力電圧と対応するスピーカ２の負荷とから、対応する増幅器１３に流れる電流を予測する（ステップＳ３）。さらに、閾値設定部２１の各々は予測した電流値から第１閾値を設定する（ステップＳ４）。

　また、制御部１６における複数のＡＤＣ２２の各々は、対応する電流検出部１５が検出した電流値をデジタル電流値に変換し、対応する増幅器１３に実際に流れる電流値（以下、実電流値という）を取得する（ステップＳ５）。そして、複数の比較部２３の各々は、対応する増幅器１３に流れる実電流値と、ステップＳ４で設定された第１閾値とを比較する（ステップＳ６）。

　この構成では、全ての増幅器１３において、実電流値が第１閾値以下となる場合（ステップＳ６のＮＯ）、異常は発生していないとして、制御部１６は全ての増幅器１３への電力供給を継続する。より具体的には、複数の制御信号出力部２４の各々は対応する増幅器１３へ電力を供給するための電力制御信号を出力する。そして、ステップＳ１に戻る。

　いずれかの増幅器１３において、実電流値が第１閾値より大きい場合（ステップＳ６のＹＥＳ）、異常が発生したとして、対応する制御信号出力部２４は、第１閾値より大きい電流が流れる増幅器１３をミュートするためのミュート制御信号を生成する。これにより、対応する増幅器１３はミュートされ（ステップＳ７）、対応するスピーカ２に電圧を出力しなくなる。したがって、スピーカ２の損傷を防止できる。

　対応するＡＤＣ２２は、ミュートされた増幅器１３に流れる実電流値を取得する（ステップＳ８）。対応する比較部２３は対応する増幅器１３に不具合なく正常にミュートが掛けられたときの増幅器１３の消費電流値を予め把握しており、その値に所定値を加算した第２閾値を設定する（ステップＳ９）。そして、再度、比較部２３は、対応する増幅器１３に流れる実電流値と、第２閾値とを比較する（ステップＳ１０）。

　実電流値が第２閾値以下である場合（ステップＳ１０のＮＯ）、異常なしとして対応する制御信号出力部２４はミュートを解除するためのミュート制御信号を生成する。これにより、ミュートされた増幅器１３のミュートが解除される（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ１に戻る。

　一方、実電流値が相変わらず第２閾値を超えている場合（ステップＳ１０のＹＥＳ）、対応する制御信号出力部２４はミュートされた増幅器１３への電力供給を遮断するための電力制御信号を生成する。これにより、増幅器１３に対応するスイッチ１４がオフにされ、電力が供給されなくなる（ステップＳ１２）。そして、比較部２３あるいは制御信号出力部２４は、異常が発生したという履歴を対応するメモリ２５に記録する（ステップＳ１３）。以上の処理動作が、音響信号の再生が継続中、繰り返される（ステップＳ１４）。

　なお、ステップＳ７では制御部１６が複数の増幅器１３のミュート機能を個別に制御し、実電流値が第１閾値を超えた１つ以上の増幅器１３のみをミュートし、他の増幅器１３をミュートしない。これにより、他の増幅器１３に接続されたスピーカ２は音響の再生を継続できる。同様に、ステップＳ１２では制御部１６が複数のスイッチ１４を個別に制御し、実電流値が第２閾値を超えた状態を維持する増幅器１３のみへの電力供給を遮断し、他の増幅器１３には電力を供給する。これにより、他の増幅器１３に接続されたスピーカ２は音響の再生を継続できる。

　［１－３．効果等］
　このように、本実施の形態では、増幅器１３に入力される音響信号のレベルから、増幅器１３に流れる電流を予測する。よって、音響信号のレベルが高くなった場合には、閾値（第１閾値）が高くなる。そのため、増幅器１３の出力電圧が正常動作の範囲で高くなって増幅器１３に流れる電流値が大きくなったとしても、閾値が高いため、電力供給の遮断やミュートによって音が出なくなる誤動作の発生を抑えることができる。また、増幅器１３の出力に基づく制御ではなく、増幅器１３に入力される音響信号のレベルに基づいて、異常を予測するため、時間遅れによる誤動作を抑えることができる。

　なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

　以上のように、音響処理装置１００は、増幅器１３と、電流検出部１５と、音響制御装置である制御部１６とを有している。増幅器１３は、音響信号を増幅して、増幅器１３に接続されたスピーカ２を駆動する。電流検出部１５は、増幅器１３に流れる電流を検出する。制御部１６は、ボリューム設定および音響信号のレベルに応じた電流予測値と、検出された電流とに基づいて、増幅器１３に電力を供給するか否かを制御する。

　具体的には、制御部１６は、ボリューム設定および音響信号のレベルに基づいて第１閾値を算出し、第１閾値と、検出された電流との比較結果に応じて増幅器１３に電力を供給するか否かを制御してもよい。この場合、ボリューム設定および音響信号のレベルに応じた適切な第１閾値を設定できる。

　音響処理装置１００は、複数の増幅器１３と、そのそれぞれに対応して設けられる複数の電流検出部１５と、を有してもよい。この場合、制御部１６は、複数の電流検出部１５のそれぞれによって検出された電流に基づいて、複数の増幅器１３のそれぞれに電力を供給するか否かを、複数の増幅器１３のそれぞれについて個別に制御する。これにより、仮に増幅器１３の１つに電力が供給されなかったとしても、別の増幅器１３に電力が供給されることで、音が完全に出なくなることを抑制できる。

　制御部１６は、スピーカ２の負荷も考慮して増幅器１３に電力を供給するか否かを制御するのが望ましい。その場合、制御部１６は、既知の基準信号を増幅器１３が増幅する際に増幅器１３に流れる電流に基づいて、スピーカ２の負荷を取得してもよい。これにより、スピーカ２が既知のものではなく外付けのものであっても、精度よくスピーカ２の負荷を取得できる。

　制御部１６は、ボリューム設定と、音響信号のレベルと、検出された電流とに基づいて、増幅器１３をミュートしてもよい。より具体的には、制御部１６は、ボリューム設定および音響信号のレベルに基づいて第１閾値を算出し、検出された電流が第１閾値を上回る場合に、増幅器１３をミュートする。その後、ミュートが掛けられたときに増幅器１３に流れる電流に基づいて第２閾値を設定し、検出された電流が第２閾値以下になると、増幅器１３のミュートを解除する。検出された電流が第２閾値を超えた状態を維持する場合、増幅器１３への電力供給を遮断する。このように制御部１６が動作してもよい。これにより、増幅器１３に対する電力供給を遮断する前に、一旦ミュートすることで不具合の有無を確認することができ、誤動作を抑制できる。

　本開示による音響処理装置、音響制御装置および音響制御方法は、スピーカの保護の観点から有用である。

１　　バッテリ電源
２　　スピーカ
３　　音源
４　　ボリューム操作部
１１　　音響処理部
１２　　ＤＡＣ
１３　　増幅器
１４　　スイッチ
１５　　電流検出部
１６　　制御部
２１　　閾値設定部
２２　　ＡＤＣ
２３　　比較部
２４　　制御信号出力部
２５　　メモリ
１００　　音響処理装置

Claims (18)

1. 音響信号を増幅してスピーカを駆動する増幅器と、
   前記増幅器に流れる電流を検出する電流検出部と、
   ボリューム設定および前記音響信号のレベルに応じた電流予測値と、前記検出された電流とに基づいて、前記増幅器に電力を供給するか否かを制御する制御部と、を備えた、
   音響処理装置。
2. 前記制御部は、前記電流予測値に基づいて第１閾値を算出し、前記第１閾値と前記検出された電流との比較結果に応じて前記増幅器に電力を供給するか否かを制御する、
   請求項１に記載の音響処理装置。
3. 前記制御部は、前記スピーカの負荷も考慮して前記増幅器に電力を供給するか否かを制御する、
   請求項１、２のいずれか一項に記載の音響処理装置。
4. 前記制御部は、既知の基準信号を前記増幅器が増幅する際に前記増幅器に流れる電流に基づいて、前記スピーカの負荷を取得する、
   請求項３に記載の音響処理装置。
5. 前記制御部は、前記ボリューム設定と、前記音響信号のレベルと、前記検出された電流とに基づいて、前記増幅器をミュートする、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の音響処理装置。
6. 前記制御部は、前記ボリューム設定および前記音響信号のレベルに基づいて第１閾値を算出し、前記検出された電流が前記第１閾値を上回る場合に、前記増幅器をミュートし、その後、ミュートが掛けられたときに前記増幅器に流れる電流に基づいて第２閾値を設定し、前記検出された電流が前記第２閾値以下になると、前記増幅器のミュートを解除し、前記検出された電流が前記第２閾値を超えた状態を維持する場合、前記増幅器への電力供給を遮断する、
   請求項５に記載の音響処理装置。
7. 前記増幅器は、複数の増幅器の１つであり、
   前記電流検出部は、複数の電流検出部の１つであり、前記複数の電流検出部は、前記複数の増幅器のそれぞれに対応して設けられ、
   前記複数の増幅器は、前記スピーカを含む複数のスピーカにそれぞれ接続され、
   前記制御部は、複数の制御部の１つであり、前記複数の制御部の各々は、対応する前記複数の電流検出部の１つによって検出された電流に基づいて、対応する前記複数の増幅器の１つに電力を供給するか否かを制御する、
   請求項１、２のいずれか一項に記載の音響処理装置。
8. 前記複数の制御部の各々は、対応する前記複数のスピーカの１つの負荷も考慮して、対応する前記複数の増幅器の１つに電力を供給するか否かを制御する、
   請求項７に記載の音響処理装置。
9. 前記複数の制御部の各々は、対応する前記複数の増幅器の１つが既知の基準信号を増幅する際に、対応する前記複数の増幅器の１つに流れる電流に基づいて、対応する前記複数のスピーカの１つの負荷を取得する、
   請求項８に記載の音響処理装置。
10. 前記複数の制御部はそれぞれ、対応する前記複数の増幅器の１つに対するボリューム設定と、前記音響信号のレベルと、対応する前記複数の電流検出部の１つによって検出された電流と、に基づいて、対応する前記複数の増幅器の１つをミュートする、
    請求項７～９のいずれか一項に記載の音響処理装置。
11. 前記複数の制御部の各々は、対応する前記複数の増幅器の１つに対するボリューム設定および前記音響信号のレベルに基づいて第１閾値を算出し、対応する前記複数の電流検出部の１つによって検出された電流が前記第１閾値を上回る場合に、対応する前記複数の増幅器の１つをミュートし、
    その後、ミュートが掛けられたときに前記複数の増幅器の前記１つに流れる電流に基づいて第２閾値を設定し、前記複数の電流検出部の前記１つによって検出された電流が前記第２閾値以下になると、ミュートされた前記複数の増幅器の前記１つのミュートを解除し、前記検出された電流が前記第２閾値を超えた状態を維持する場合、ミュートされた前記複数の増幅器の前記１つへの電力供給を遮断する、
    請求項１０に記載の音響処理装置。
12. 前記増幅器は、複数の増幅器の１つであり、
    前記電流検出部は、複数の電流検出部の１つであり、前記複数の電流検出部は、前記複数の増幅器のそれぞれに対応して設けられ、
    前記複数の増幅器は、前記スピーカを含む複数のスピーカにそれぞれ接続され、
    前記制御部は、前記複数の電流検出部のそれぞれによって検出された電流に基づいて、前記複数の増幅器のそれぞれに電力を供給するか否かを、前記複数の増幅器のそれぞれについて個別に制御する、
    請求項１、２のいずれか一項に記載の音響処理装置。
13. 前記制御部は、前記複数のスピーカの各々の負荷も考慮して前記複数の増幅器の各々に電力を供給するか否かを制御する、
    請求項１２に記載の音響処理装置。
14. 前記制御部は、既知の基準信号を前記複数の増幅器の各々が増幅する際に前記複数の増幅器の各々に流れる電流に基づいて、前記複数のスピーカの各々の負荷を取得する、
    請求項１３に記載の音響処理装置。
15. 前記制御部は、前記複数の増幅器のそれぞれに対するボリューム設定と、前記音響信号のレベルと、前記複数の電流検出部の各々によって検出された電流とに基づいて、前記複数の増幅器の各々を個別にミュートする、
    請求項１２～１４のいずれか一項に記載の音響処理装置。
16. 前記制御部は、前記複数の増幅器の各々に対するボリューム設定および前記音響信号のレベルに基づいて、前記複数の増幅器の各々に対する第１閾値を算出し、前記複数の電流検出部の１つによって検出された電流が、対応する前記複数の増幅器のうちの１つに対する前記第１閾値を上回る場合に、前記複数の増幅器のうち、前記第１閾値を上回る電流が検出された１つをミュートし、
    その後、ミュートが掛けられたときに前記第１閾値を上回る電流が検出された前記複数の増幅器の前記１つに流れる電流に基づいて第２閾値を設定し、前記複数の電流検出部の前記１つによって検出された電流が前記第２閾値以下になると、前記ミュートされた前記複数の増幅器のうちの前記１つのミュートを解除し、前記検出された電流が前記第２閾値を超えた状態を維持する場合、前記ミュートされた前記複数の増幅器のうちの前記１つへの電力供給を遮断する、
    請求項１５に記載の音響処理装置。
17. 音響信号を増幅してスピーカを駆動する増幅器に接続される音響制御装置であって、
    ボリューム設定および前記音響信号のレベルに応じた電流予測値と、前記増幅器に流れる電流とに基づいて、前記増幅器に電力を供給するか否かを制御する制御部を備えた、
    音響制御装置。
18. 音響信号を増幅してスピーカを駆動する増幅器に流れる電流を検出するステップと、
    ボリューム設定および前記音響信号のレベルに応じた電流予測値と、前記検出された電流とに基づいて、前記増幅器に電力を供給するか否かを制御するステップと、を備えた、
    音響制御方法。

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