(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却ファンによる冷却効果を維持しつつ、冷却ファンから発生する雑音を視聴者に知覚させない電子機器および電子機器冷却方法並びにプログラムを提供する。【解決手段】温度検出部２５により測定した被冷却部の温度に基づいて冷却ファン２３の回転数の制御を行う。冷却ファン制御部２４に備えられたマイクロプロセッサにおいて、長期的な時間（ｔ1）における音声信号レベルの平均値（第１の平均値）と、短期的な時間（ｔ2）における音声信号レベルの平均値（第２の平均値）を算出し、比較を行う。被冷却部の温度に基づく冷却ファン２３の回転数の制御と共に、第１の平均値が第２の平均値より大きい場合は、音量が小さくなっているものと判別して冷却ファンの回転数を下げる制御を行い、第１の音量の平均値が第２の音量の平均値より小さい場合は、冷却ファン２３の回転数を上げる制御を行う。【選択図】図１
2006140170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ファンを備えた電子機器において、
被冷却部の温度を検出する温度検出手段と、
音声出力部から出力される音声信号レベルの所定の時間内における第１の平均値と、上記所定の時間より短い時間内における第２の平均値を算出する算出手段と、
上記温度検出手段による測定結果に基づいて上記冷却ファンの回転数を制御すると共に、上記第１の平均値と上記第２の平均値を比較し、上記第１の平均値が上記第２の平均値より大きいときは上記冷却ファンの回転数を下げ、上記第１の平均値が上記第２の平均値より小さいときは上記冷却ファンの回転数を上げる制御を行う制御手段を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
さらに、上記第１の平均値と上記第２の平均値の差分を算出し、上記差分の絶対値がしきい値より大きい場合に上記冷却ファンの回転数の変更を行う請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
冷却ファンにより被冷却部の冷却を行う電子機器冷却方法において、
上記被冷却部の温度を検出する温度検出ステップと、
音声出力部から出力される音声信号レベルの所定の時間内における第１の平均値と、上記所定の時間より短い時間内における第２の平均値を算出する算出ステップと、
上記温度検出ステップによる測定結果に基づいて上記冷却ファンの回転数を制御すると共に、上記第１の平均値と上記第２の平均値を比較し、上記第１の平均値が上記第２の平均値より大きいときは上記冷却ファンの回転数を下げ、上記第１の平均値が上記第２の平均値より小さいときは上記冷却ファンの回転数を上げる制御を行う制御ステップを含むことを特徴とする電子機器冷却方法。
【請求項４】
コンピュータに
被冷却部の温度を検出する温度検出ステップと、
音声出力部から出力される音声信号レベルの所定の時間内における第１の平均値と、上記所定の時間より短い時間内における第２の平均値を算出する算出ステップと、
上記温度検出ステップによる測定結果に基づいて上記冷却ファンの回転数を制御すると共に、上記第１の平均値と上記第２の平均値を比較し、上記第１の平均値が上記第２の平均値より大きいときは上記冷却ファンの回転数を下げ、上記第１の平均値が上記第２の平均値より小さいときは上記冷却ファンの回転数を上げる制御を行う制御ステップを含む処理を行わせるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、視聴者が冷却ファンから生ずる雑音を感知することを防ぐことができる電子機器および電子機器冷却方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動時に熱を発生するオーディオ機器の冷却は冷却ファン（ＦＡＮ）を回転させ風冷することにより行われていた。このような冷却ファンを用いた冷却システムにおいては、被冷却部の温度を検知し、冷却ファンの回転数を制御することで効率的に冷却することができるようにされていた。すなわち、被冷却部の温度が高いときは、冷却ファンの回転数を大きくし、被冷却部の温度が低いときは、冷却ファンの回転数を小さくする制御を行っていた。
【０００３】
下記特許文献１には、周囲の騒音により冷却ファンの回転数を制御すると共に、処理装置の処理速度を制御する発明が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特許３０１７１３８号公報
【０００５】
また、下記特許文献２には、車両に搭載された機器から出力される信号の大きさと、人間が耳障りと感じる騒音のレベルとの相関関係を示すマップを予め設定し、マップを参照して騒音を推定し、推定結果と温度検出の結果に基づいて冷却ファンの回転数を制御する発明が記載されている。
【０００６】
【特許文献２】特開２００３−１４８１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１および特許文献２に記載された発明は、周囲の騒音を測定し、その測定結果に基づいて冷却ファンの回転数を制御するものである。従って、周囲の騒音がない静寂性が保たれた状況下では、温度検出の結果だけに基づいてしか冷却ファンの回転数を制御することができない。
【０００８】
ところで、近年、ホームシアターなどと称されるように自宅等の一室でＡＶシステムを構築し、臨場感ある視聴をすることが行われている。一般に、ホームシアターに利用される場所は比較的静寂性が保たれた空間であり、周囲の雑音が発生することはあまりない。また、ホームシアターに用いられる電子機器（例えば、大型プラズマテレビ、プロジェクタ等）は比較的大型であることが多く、電子機器の冷却効果を維持するため冷却ファンを一定の回転数に制御する必要がある。
【０００９】
このようなホームシアターで、視聴者が音楽や映画の視聴を楽しむ際に、視聴者に聞こえる音量には当然ながら抑揚がある。しかしながら、従来の冷却ファンの制御では、冷却効果を維持する必要があるため、音楽や映画の音量が小さい場合でも冷却ファンの回転数は一定に保たれる。そのため、冷却ファンから発生する雑音が視聴者に聞こえてしまうという問題があった。
【００１０】
従って、この発明の目的は、静寂性が保たれた空間でも冷却効果を維持でき、また、視聴者が冷却ファンから発生する雑音を感知することを防ぐことができる電子機器および電子機器冷却方法並びにプログラムに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、この発明による電子機器は、冷却ファンを備えた電子機器において、被冷却部の温度を検出する温度検出手段と、音声出力部から出力される音声信号レベルの所定の時間内における第１の平均値と、所定の時間より短い時間内における第２の平均値を算出する算出手段と、温度検出手段による測定結果に基づいて冷却ファンの回転数を制御すると共に、第１の平均値と第２の平均値を比較し、第１の平均値が第２の平均値より大きいときは冷却ファンの回転数を下げ、第１の平均値が第２の平均値より小さいときは冷却ファンの回転数を上げる制御を行う制御手段を備えることを特徴とする電子機器である。
【００１２】
この発明による電子機器冷却方法は、冷却ファンにより被冷却部の冷却を行う電子機器冷却方法において、被冷却部の温度を検出する温度検出ステップと、音声出力部から出力される音声信号レベルの所定の時間内における第１の平均値と、所定の時間より短い時間内における第２の平均値を算出する算出ステップと、温度検出ステップによる測定結果に基づいて冷却ファンの回転数を制御すると共に、第１の平均値と第２の平均値を比較し、第１の平均値が第２の平均値より大きいときは冷却ファンの回転数を下げ、第１の平均値が第２の平均値より小さいときは冷却ファンの回転数を上げる制御を行う制御ステップを含むことを特徴とする電子機器冷却方法である。
【００１３】
この発明によるプログラムは、コンピュータに被冷却部の温度を検出する温度検出ステップと、音声出力部から出力される音声信号レベルの所定の時間内における第１の平均値と、所定の時間より短い時間内における第２の平均値を算出する算出ステップと、温度検出ステップによる測定結果に基づいて冷却ファンの回転数を制御すると共に、第１の平均値と第２の平均値を比較し、第１の平均値が第２の平均値より大きいときは冷却ファンの回転数を下げ、第１の平均値が第２の平均値より小さいときは冷却ファンの回転数を上げる制御を行う制御ステップを含む処理を行わせるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、静寂性が保たれた空間においても、冷却効果を落とすことなく、冷却ファンの回転数を制御することができる。また、冷却ファンの回転により発生する雑音とオーディオ機器等から出力される音量の出力レベルとの相対比を一定にすることができるため、視聴者が冷却ファンの回転により発生する雑音を知覚することを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施形態について説明する。なお、本明細書において電子機器とは、冷却ファンなどの冷却手段を有するテレビジョン（駆動方式は問わない）、パーソナルコンピュータ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）など音声出力機能を有する若しくは音声出力装置と接続された機器をいう。
【００１６】
この発明における一実施形態では、電子機器をデジタル放送受信装置として説明する。図１は、この発明の一実施態様であるデジタル放送受信装置を示すブロック図である。なお、図１に示す受信装置は、アナログ放送も受信可能であるが、デジタル放送の受信が主体であるので、ここではデジタル放送受信装置と称する。また、説明を簡単にするために、ここでは通信衛星(CS: Communication Satellite)による衛星デジタル放送の受信系については、説明を省略している。
【００１７】
ＶＨＦ帯（９０ＭＨｚ〜２２０ＭＨｚ）およびＵＨＦ帯（４４０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）で送信される地上アナログテレビジョン放送信号は、ＶＨＦアンテナ１およびＵＨＦアンテナ２で受信されて地上アナログ／デジタルチューナ３に供給される。また、ＵＨＦ帯で送信される地上デジタルテレビジョン放送信号は、ＵＨＦアンテナ２で受信されて地上アナログ／デジタルチューナ３に供給され、ＶＨＦの第７チャンネルで送信される地上デジタル音声放送信号は、ＶＨＦアンテナ１で受信されて地上アナログ／デジタルチューナ３に供給される。
【００１８】
上記地上アナログ／デジタルチューナ３では、入力されたＶＨＦ帯（９０ＭＨｚ〜２２０ＭＨｚ）およびＵＨＦ帯（４４０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）の中の所望のチャンネル、すなわち周波数の信号が、所定の周波数の、例えば５７ＭＨｚの中間周波信号に変換される。すなわち、地上アナログ／デジタルチューナ３は、基本的には、従来の地上アナログテレビジョン放送受信用のＶＨＦ/ＵＨＦチューナと同様な機能を有する。
【００１９】
ＶＨＦ帯（９０ＭＨｚ〜２２０ＭＨｚ）およびＵＨＦ帯（４４０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）で送信される地上アナログテレビジョン放送の受信時には、地上アナログ／デジタルチューナ３からの中間周波信号は、ＮＴＳＣ用の映像／音声復調部４に供給され復調されて、映像信号Ｓ１および音声信号Ｓ２が得られ、映像信号Ｓ１は映像用の切換部５の一方の入力に供給され、音声信号Ｓ２は音声用の切換部６の一方の入力に供給される。
【００２０】
ＶＨＦ帯（９０ＭＨｚ〜２２０ＭＨｚ）およびＵＨＦ帯（４４０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚ）で送信される地上デジタルテレビジョン放送の受信時には、地上アナログ／デジタルチューナ３からの中間周波信号は、ＯＦＤＭ復調部７に供給されてＯＦＤＭ信号が復調され、ＭＰＥＧのトランスポートストリームＴＳ１が得られる。このトランスポートストリームＴＳ１は、トランスポートストリーム用の切換部８の一方の入力に供給される。
【００２１】
ＳＨＦ帯（１２ＧＨｚ）で送信される衛星デジタルテレビジョン放送信号は、ＳＨＦアンテナ９で受信され、図示しないＬＮＢ(low noise block)コンバータで１ＧＨｚ帯の中間周波信号に変換されて衛星デジタルチューナ１０に供給される。衛星デジタルチューナ１０では、入力された１ＧＨｚ帯の中間周波信号の中の所望のチャンネルすなわち周波数の信号が、ダイレクトコンバージョンにより、Ｉ信号とＱ信号に変換され、これらの信号はＱＰＳＫ復調部１１に供給されてＱＰＳＫ信号が復調され、ＭＰＥＧのトランスポートストリームＴＳ２が得られる。このトランスポートストリームＴＳ２は、切換部８の他方の入力に供給される。
【００２２】
なお、デジタル放送受信装置と、外部端子やＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４Ｉ／Ｆ(Interface)を介して接続されたＤＶＤ(Digital Versatile Disc)記録再生機器や、Ｄ（Digital）−ＶＨＳなどから供給される信号も切換部８に供給される。さらに、デジタル放送受信装置はネットワークＩ／Ｆを介してインターネットと接続されることも可能であり、インターネットからの情報信号も切換部８に供給される。切換部８では、トランスポートストリームＴＳ１、ＴＳ２および外部から供給される信号の切換が行われる。
【００２３】
トランスポートストリーム用の切換部８のトランスポートストリーム出力は、デマルチプレクサ１２に供給され、トランスポートストリームに時分割的に多重して含まれている映像データ、音声データ、放送データなどが分離される。
【００２４】
デマルチプレクサ１２で分離された映像データおよび音声データは、ＭＰＥＧ(Moving Picture Coding Experts Group)デコーダ１３に供給され、復号されて映像信号Ｓ３と音声信号Ｓ４が得られる。ＭＰＥＧデコーダ１３からの映像信号Ｓ３は、映像用の切換部５の他方の入力に供給され、音声信号Ｓ４は音声用の切換部６の他方の入力に供給される。
【００２５】
なお、以下の説明においては、切換部５と切換部６を、映像／音声復調部４の側に切り換えることをアナログ側に切り換えると称する。また、ＭＰＥＧデコーダ１３の側に切り換えることをデジタル側に切り換えると称する。
【００２６】
映像用の切換部５の出力は、映像処理部１４に供給されて、所定の画像処理を受けてＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）などの映像出力装置１５に供給される。また、音声用の切換部６の出力は、音声処理部１６に供給されて、所定の音声処理を受けてスピーカやアンプなどの音声出力装置１７に供給される。音声処理部１６の出力Ｓ８はまた、冷却ファン制御部２４に対しても供給される。
【００２７】
映像出力装置１５には、冷却ファン２３が備えられる。冷却ファン２３の回転により上述したようなＣＲＴ、ＰＤＰなどの映像出力装置１５の冷却が行われる。冷却ファンの回転は、マイクロプロセッサ等により実現される冷却ファン制御部２４によって制御される。なお、冷却ファン制御部２４は、後述する制御部２０と一体となった構成としてもよい。
【００２８】
また、映像出力装置１５には、例えば温度センサなどの温度検出部２５が備えられ、映像出力装置１５の温度が検出される。温度検出部２５で検出された温度に関する信号は、電気的な信号である温度測定信号Ｓ９に変換され、冷却ファン制御部２４に供給される。
【００２９】
デマルチプレクサ１２で分離されたデータ放送用の放送データは、放送データ処理部１８に供給され、ユーザの指定に応じた所定の処理、例えばＥＰＧ(Electronic Programming Guide)表示処理等の処理を受ける。映像データ生成部１９には、放送データ処理部１８からの制御信号が供給され、映像データ生成部１９において、映像出力装置１５で所定の画像を表示させるための画像信号が生成される。映像データ生成部１９からの画像信号は、映像処理部１４において、放送信号の映像信号と合成される。
【００３０】
上記したデジタル放送受信装置全体の制御は、マイクロプロセッサ等により実現される制御部２０により行われる。図１に示す実施態様においては、制御部２０により、地上アナログ／デジタルチューナ３、衛星デジタルチューナ１０、切換部５、切換部６および切換部８の動作が制御されるようになっているが、図示されていないこれ以外の回路部分も制御部２０により制御される。
【００３１】
制御部２０には遠隔操作信号受信部２１が接続されており、遠隔操作信号送信器２２からの遠隔制御信号が遠隔操作信号受信部２１で受信されて、遠隔制御信号の内容が判別され、ユーザの指示に応じた制御が制御部２０で行われる。
【００３２】
制御部２０からは、地上アナログ／デジタルチューナ３と衛星デジタルチューナ１０に対して選局データＳ５が供給され、チューナの切り換えとチャンネルの切り換えが行われる。
【００３３】
次に、この発明の特徴である冷却ファン２３の制御処理について説明する。図２は、冷却ファン制御部２４の構成を示す。温度検出部２５で検出された映像出力装置１５の温度は温度測定信号Ｓ９に変換され、比較器４１に供給される。比較器４１ではあらかじめ設定されているしきい値と映像出力装置１５の温度が比較され、比較の結果がマイクロプロセッサ４３に供給される。
【００３４】
マイクロプロセッサ４３は、比較器４１から供給される信号に基づいて、映像出力装置１５の温度がしきい値より大きければ所定の回転数（Ｒ１）とし、しきい値以下であれば所定の回転数（Ｒ２）（但しＲ１＞Ｒ２）にするように冷却ファン２３を制御する制御信号を出力する。
【００３５】
マイクロプロセッサ４３から出力される制御信号は、駆動部４４に供給され、Ｒ１およびＲ２のそれぞれの回転数に対応する出力電圧の調整がされ、冷却ファン２３の回転数が制御される。なお、しきい値の値や所定の回転数（Ｒ１およびＲ２）は、冷却対象の電子機器の種類、特性等により規定される。また、映像出力装置１５の温度をしきい値と比較して冷却ファン２３の制御を行う方法は、一例であり、しきい値を複数設定するなど他の方法でも構わない。
【００３６】
マイクロプロセッサ４３には、例えばマイクロプロセッサ４３に備えられるＲＯＭ（Reed Only Memory）（図示しない）などにプログラムを格納させることにより様々な処理を行わせることができる。例えば、映像出力装置１５の温度がある設定した温度以下になると冷却ファン２３の回転を停止させる処理を行わせるようにしてもよい。また、冷却ファン２３を回転させるときは、被冷却部が発熱による損傷を起こさないための最低限の回転数（最低回転数）を常に下回らないように制御する処理を行わせるようにしてもよい。
【００３７】
一方、音声処理部１６から出力される音声信号Ｓ８は冷却ファン制御部２４に備えられるＡ／Ｄ（Analog to Digital）コンバータ４２に供給され、デジタル信号に変換される。Ａ／Ｄコンバータ４２から出力されるデジタル化された音声信号は、マイクロプロセッサ４３に供給される。
【００３８】
図３は、この一実施形態における音声信号レベルに対する演算処理を示すグラフである。横軸は時間ｔであり、縦軸は音声信号レベル（Ｎとする）である。マイクロプロセッサ４３では、音声信号レベルのあるタイミングｔ0を基準にして時間ｔ1さかのぼり、時間ｔ1内における音声信号レベルの平均値Ｎ１（第１の平均値）を算出する。また、ｔ1＞ｔ2である時間ｔ2内における音声信号レベルの平均値Ｎ２（第２の平均値）を算出する。時間ｔ1は例えば数分、時間ｔ2は例えば数十秒のように設定することができる。
【００３９】
マイクロプロセッサ４３では、平均値Ｎ１およびＮ２の比較が行われる。Ｎ１＞Ｎ２であれば、音声出力装置１７から出力される音量が小さくなっていると判別し、冷却ファン２３の回転数を下げる制御信号を駆動部４４に対して供給する。また、Ｎ１＜Ｎ２であれば音声出力装置１７から出力される音量が大きくなっていると判別し、冷却ファン２３の回転数を上げるための制御信号を駆動部４４に対して供給する。駆動部４４では、供給された制御信号に基づいて出力電圧を調節し、冷却ファン２３の回転数を制御する。音声信号レベルに基づく回転数の制御は、例えば映像出力装置１５の温度に基づいて調節された回転数に対して１０％の範囲で回転数の増減をするなどのように設定できる。
【００４０】
マイクロプロセッサ４３における演算処理は、連続的に行ってもよいし、所定の時間間隔で行ってもよい。
【００４１】
マイクロプロセッサ４３における演算処理を連続的に行うときに、音声信号レベルの平均値Ｎ１およびＮ２の変化によっては冷却ファン２３の回転数を頻繁に変更しなければならない場合がある。そこで、マイクロプロセッサ４３において音声信号レベルの平均値Ｎ１およびＮ２の差分を検出し、検出された差分としきい値を比較し、しきい値を超えた場合に音声信号レベルの大きな変化があるものとして、平均値Ｎ１およびＮ２の比較を行うようにしてもよい。こうすることで、微小な音声信号レベルの変化に対しては、演算処理を行わないようにすることができる。
【００４２】
また、しきい値を任意に設定できるようにすれば、しきい値を調節することにより、音声信号レベルの変化に対する感度を調節することもできる。つまり、しきい値を小さくすればＮ１とＮ２の差が微小であっても冷却ファン２３の回転数を制御することができ、しきい値を大きくすればＮ１とＮ２の差がある程度大きくないと冷却ファン２３の回転数を制御しないようにすることができる。マイクロプロセッサ４３において、例えばある音楽の音声信号レベルを解析し、適当なしきい値を設定するようにすればより効率的な冷却ファン２３の回転数の制御を行うこともできる。
【００４３】
上述したように、映像出力装置１５の温度情報を基に冷却ファン２３の回転数を制御すると共に、長期的な時間（ｔ1）および短期的な時間（ｔ2）における音声信号レベルの平均値を比較し、比較結果に基づいて冷却ファン２３の回転数を制御することで、全体として一定レベルの冷却ファン２３の回転数を維持することができ、冷却効果が落ちることはない。
【００４４】
被冷却部の温度が一定である場合の冷却ファン２３の回転数は、例えば以下に示す数式１に示すようにして制御される。
【００４５】
【数１】
2006140170.tif 000003
【００４６】
数式１において、Ｎ1は冷却ファン２３の現在の回転数を示し、Ｎ2は冷却ファン２３の変更後の回転数を示す。また、式の分母は、長期的な時間ｔlongnにおける音量の積算値を時間ｔlongnで割った値である。また、分子は、短期的な時間ｔshortn（但し、ｔlongn＞ｔshortn）における音量の積算値を時間ｔshortnで割った値である。
【００４７】
図４は数式１を用いて冷却ファン２３の回転数を制御した場合の回転数の変化を示す。縦軸は、音量の大きさおよび冷却ファン２３の回転数を示し、横軸は時間を示す。また、図４に示すように被冷却部の温度Ｔは一定である。
【００４８】
例えば、ｔshort5の区間では、音量は大きくなるため、数式１の分子の値すなわち短期的な時間における音量の平均値は大きくなる。しかしながら、音量はある時点ｔ3から大きくなっているため、数式１の分母の値であるｔlong5の区間における音量の積算の平均値も大きくなる。したがって、ｔshort5の区間における冷却ファン２３の回転数Ｎ2は音量の増加ほどは大きくならない。
【００４９】
また、被冷却部の温度が変化する場合でも、常に被冷却部の温度を監視し、冷却ファン２３の回転数を制御を行うので、電子機器の発熱による損傷を防ぐことができ、かつ上述したような音声信号レベルに基づいて冷却ファン２３の回転数の変更を行うことができる。
【００５０】
この発明は、この発明の要旨を逸脱しない範囲内でさまざまな変形や応用が可能であり、上述した一実施形態に限定されることはない。例えば、音声信号レベルに対する演算処理は、平均ではなく、例えば分散をとるなど他の演算方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の一実施形態におけるデジタル放送受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態における冷却ファン制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の一実施形態における音声信号レベルと時間の関係を示すグラフである。
【図４】この発明の一実施形態における冷却ファンの制御による回転数の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１５            映像出力装置
１７            音声出力装置
２３            冷却ファン
２４            冷却ファン制御部
２５            温度検出部
４３            マイクロプロセッサ
【図１】
2006140170.tif 000004
【図２】
2006140170.tif 000005
【図３】
2006140170.tif 000006
【図４】
2006140170.tif 000007