(57)【要約】【課題】本発明は、音響装置及び音響装置の冷却方法に関し、例えばカーオーディオ装置に適用して、簡易な構成で装置の熱破壊を防止し、かつファンノイズが気にならないようにする。【解決手段】本発明は、操作子４の操作による音量の設定に応じて、ファン１１の回転数を切り換える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を増幅してスピーカを駆動する増幅回路と、
前記増幅回路を冷却するファンと、
操作子の操作に応動して前記オーディオ信号の音量を設定すると共に、前記音量の設定に応じて前記ファンの回転数を切り換える制御回路と
を備えることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記オーディオ信号が記録媒体を再生して得られるオーディオ信号の場合、前記記録媒体の再生の停止に連動して、前記ファンの回転数を低減する
ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
オーディオ信号を増幅回路で増幅してスピーカを駆動する音響装置の冷却方法において、
操作子の操作による音量の設定に応じて、前記増幅回路を冷却するファンの回転数を切り換える
ことを特徴とする音響装置の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響装置及び音響装置の冷却方法に関し、例えばカーオーディオ装置に適用することができる。本発明は、操作子の操作による音量の設定に応じてファンの回転数を切り換えることにより、簡易な構成で装置の熱破壊を防止し、かつファンノイズが気にならないようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーオーディオ装置においては、電源の立ち上げに連動したファンのオンオフ制御により、半導体素子の熱暴走による熱破壊を防止するようになされている。
【０００３】
このようなオーディオ装置における冷却方法にあっては、各種センサによる検出結果に基づいてファンの回転数を制御する方法が提案されており、例えば特開平６−９８５９２号公報の開示の構成においては、このセンサにブリッジを適用して、オーディオ信号の信号レベルに応じてファンの回転数を制御する方法が提案されるようになされている。また特開平６−４２４９４号公報の開示の構成においては、このセンサに温度センサを適用して、筐体内の温度に応じてファンの回転数を制御する方法が提案されるようになされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−９８５９２号公報
【特許文献２】
特開平６−４２４９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのようなファンによる冷却においては、ファンを高速度で回転させると、その分、効率良く冷却することができるものの、ファンの振動、ファンの風切り音（以下、ファンノイズと呼ぶ）が激しくなる。これに対してファンを低速度で回転させると、ファンノイズを小さくできるものの、冷却効果も低下する。
【０００６】
これにより電源の立ち上げに連動したファンのオンオフ制御においては、熱破壊を確実に防止しようとすると、小音量で音楽を楽しんでいる場合に、ファンノイズが気になる問題がある。
【０００７】
この問題を解決する１つの方法として、上述した各種センサによる検出結果に基づいてファンの回転数を制御する方法が考えられるが、この方法の場合、構成が複雑になる問題がある。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成で装置の熱破壊を防止し、かつファンノイズが気にならないようにすることができる音響装置を提案しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、音響装置に適用して、操作子の操作に応動してオーディオ信号の音量を設定すると共に、音量の設定に応じてファンの回転数を切り換える制御回路を備えるようにする。
【００１０】
また請求項３の発明においては、音響装置の冷却方法に適用して、操作子の操作による音量の設定に応じて、増幅回路を冷却するファンの回転数を切り換える。
【００１１】
請求項１の構成によれば、音響装置に適用して、操作子の操作に応動してオーディオ信号の音量を設定すると共に、音量の設定に応じてファンの回転数を切り換える制御回路を備えることにより、音量の制御回路により、大きな音量により増幅回路の発熱量が大きい場合には、ファンの回転数を増大させて冷却効率を増大させ、熱破壊を防止することができ、ファンノイズについては、その分、増大するものの、音量が大きいことにより目立たなくすることができる。これに対して小さな音量により増幅回路の発熱量が小さい場合には、その分、ファンの回転数を低減させて、ファンノイズを低減し、これによりファンノイズを目立たなくすることができる。これによりセンサ等を必要としない簡易な構成で装置の熱破壊を防止し、かつファンノイズが気にならないようにすることができる。
【００１２】
これにより請求項３の構成によれば、簡易な構成で装置の熱破壊を防止し、かつファンノイズが気にならないようにすることができる音響装置の冷却方法を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１４】
（１）実施の形態の構成
図２は、本発明の実施の形態に係るカーオーディオ装置を示すブロック図である。このカーオーディオ装置１において、ミニディスク部（ＭＤ部）２は、ミニディスクによる記録媒体を再生する再生装置であり、ミニディスクの装填を中央処理ユニット（ＣＰＵ）３に通知し、中央処理ユニット３の制御によりこのミニディスクを再生する。またミニディスクの再生の完了を中央処理ユニット３に通知し、さらには操作子４の操作による中央処理ユニット３の制御によりミニディスクを排出する。
【００１５】
コンパクトディスク部（ＣＤ部）５は、コンパクトディスクによる記録媒体を再生する再生装置であり、コンパクトディスクの装填を中央処理ユニット３に通知し、中央処理ユニット３の制御によりこのコンパクトディスクを再生する。またコンパクトディスクの再生の完了を中央処理ユニット３に通知し、さらには操作子４の操作による中央処理ユニット３の制御によりコンパクトディスクを排出する。
【００１６】
チュナー部６は、ＦＭ放送、ＡＭ放送を受信してオーディオ信号を出力する受信装置であり、中央処理ユニット３の制御によりユーザーの所望する放送波を受信してオーディオ信号を出力する。
【００１７】
セレクタ７は、ミニディスク部２、コンパクトディスク部５、チュナー部６から出力されるオーディオ信号を受け、中央処理ユニット３の制御により、これらオーディオ信号を選択出力する。これらによりこのカーオーディオ装置１では、ミニディスク、コンパクトディスク、放送による各種ソースを選択して楽しむことができるようになされている。
【００１８】
プリアンプ部８は、中央処理ユニット３の制御により、セレクタ７から出力されるオーディオ信号を補正して出力する。すなわちプリアンプ部８は、内蔵のフィルタ回路によりセレクタ７から出力されるオーディオ信号の周波数特性を補正し、このフィルタ回路の周波数特性を中央処理ユニット３の指示により切り換えることにより、オーディオ信号の音質を補正する。また内蔵の減衰器によりこのオーディオ信号の信号レベルを減衰させて出力し、この減衰器の減衰率を中央処理ユニット３の指示により切り換えることにより、オーディオ信号の音量を補正する。
【００１９】
増幅回路９は、パワーアンプであり、このプリアンプ部８から出力されるオーディオ信号を電力増幅してスピーカ１０に出力する。これによりこのカーオーディオ装置１では、スピーカ１０を介して所望するソースを視聴することができるようになされている。
【００２０】
増幅回路９は、Ｂ級、ＡＢ級又はＤ級の増幅回路により構成され、これによりオーディオ信号の信号レベルに応じて電力損失が増大して発熱量が増大する構成により、効率良くオーディオ信号を増幅できるようになされている。増幅回路９は、大型のヒートシンクが設けられ、半導体素子の熱をこのヒートシンクに効率良く伝導するように構成され、これにより半導体素子の熱をヒートシンクを介して放熱するようになされている。
【００２１】
ファン１１は、駆動回路１２により動作してこの電力増幅回路９に設けられたヒートシンクを冷却する。これによりこの実施の形態においては、ヒートシンクを介してファンの駆動により増幅回路９を冷却して、増幅回路９の熱破壊を防止するようになされている。
【００２２】
駆動回路１２は、中央処理ユニット３に内蔵のディジタルアナログ変換回路（Ｄ／Ａ）３Ａから出力される制御電圧Ｖ１に応じて、ファン１１のモータを駆動する駆動電圧Ｖ２を可変し、これにより中央処理ユニット３により指示される回転数でファン１１を駆動する。
【００２３】
ここで図３に示すように、この実施の形態においては、電源を立ち下げた状態である駆動電圧Ｖ２が０〔Ｖ〕の場合を含めて、音量、スタンバイ状態の設定に応じて、駆動電圧Ｖ１が４段階により切り換えられるようになされ、これにより駆動回路１２においては、この４段階の制御電圧Ｖ１に対応する駆動電圧Ｖ２によりファン１１のモータを駆動し、ファン１１の回転数を段階的に切り換えるようになされている。
【００２４】
具体的に、このカーオーディオ装置１では、音量の設定を３３段階で可変できるように構成され、図４に示すように、最も音量の大きな３２段階目の音量設定から１５段階目の音量設定までの範囲では、ファン１１を最も高い回転数により回転させるＨＩのモードに設定されるようになされている。またこれらより音量の小さな１４段階目の音量設定から０段階目の音量設定までの範囲は、ＨＩのモードより回転数を低減したＭＩＤのモードによりファン１１を駆動するようになされ、スタンバイの状態では、ＭＩＤのモードより回転数を低減したＬＯのモードによりファン１１を駆動するようになされている。
【００２５】
制御テーブル１３は、このような音量、スタンバイ状態の設定と制御電圧Ｖ１との関係を記録したテーブルである。
【００２６】
操作子４は、このカーオーディオ装置の操作パネルに設けられたボリューム等の操作子であり、図示しないアナログディジタル変換回路等によるインターフェースを介して、ユーザーによる操作が中央処理ユニット３に通知されるようになされている。
【００２７】
中央処理ユニット３は、このカーオーディオ装置１の動作を制御する制御回路であり、操作子４の操作の通知、ミニディスク部２、コンパクトディスク部５、チュナー部６からの通知をトリガにして、所定の割り込み処理を実行することにより、全体の動作を制御する。すなわち中央処理ユニット３は、ミニディスク部２からミニディスクの装填が通知されると、ミニディスク部２にミニディスクの再生開始を指示し、またこのミニディスク部２より出力されるオーディオ信号をプリアンプ部８に出力するように、セレクタ７の設定を切り換える。またミニディスク部２からミニディスクの再生終了が通知されると、全体の動作をスタンバイの状態に切り換える。
【００２８】
また同様に、コンパクトディスク部５からコンパクトディスクの装填が通知されると、コンパクトディスク部５にコンパクトディスクの再生開始を指示し、またこのコンパクトディスク部５より出力されるオーディオ信号をプリアンプ部８に出力するように、セレクタ７の設定を切り換える。またコンパクトディスク部５からコンパクトディスクの再生終了が通知されると、全体の動作をスタンバイの状態に切り換える。
【００２９】
またユーザーによる操作子４の操作に応動して、ミニディスク部２、コンパクトディスク部５に再生の開始、停止等を指示し、再生を停止した場合には、全体の動作をスタンバイの状態に切り換える。また同様にして、チュナー部６の動作を制御して受信チャンネル等を切り換える。またユーザーによる音質の操作子４の操作に応動して、プリアンプ部８におけるフィルタの周波数特性を切り換え、これによりユーザーによる操作に応動して音質を設定する。また同様に、音量の操作子４の操作に応動して、プリアンプ部８における減衰器の減衰率を切り換え、これによりユーザーによる操作子４の操作に応動して音量を設定する。
【００３０】
これに対して操作子４の操作に応動して、さらにはキーの操作による電源供給に応動して、各部の動作を立ち下げ、又は各部の動作を立ち上げる。中央処理ユニット３は、このようにして各部の動作を立ち下げる際に、各部の設定をメモリに記録して電源を立ち下げ、各部の動作を立ち上げる際に、このメモリの記録により、電源立ち下げ時の状態を再現する。これによりこのカーオーディオ装置１では、いわゆるラストメモリを使用して、例えば電源を立ち下げ時に再生していた箇所より、電源立ち下げ時における音量、音質により引き続きコンパクトディスク等を再生するようになされている。
【００３１】
中央処理ユニット３においては、このような操作子４等の操作に係る一連の割込みの処理において、図１に示すファン制御に係る処理手順を実行する。すなわち中央処理ユニット３は、操作子４の操作に係る通知、ミニディスク部２、コンパクトディスク部５から通知が得られると、又は電源の立ち上げにより各部の動作を立ち上げると、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、この通知等に係る一連の割り込み処理により、スタンバイの状態に設定されたか否か、すなわちミニディスク部２、コンパクトディスク部５における再生処理が中止され、プリアンプ部８に入力されるオーディオ信号の信号レベルが０レベルに立ち下がっているか否か判断する。
【００３２】
ここで肯定結果が得られると、中央処理ユニット３は、ステップＳＰ２からステップＳＰ３に移り、制御テーブル１３を参照し、この場合、スタンバイ状態の制御電圧Ｖ１を検出する。続いて中央処理ユニット３は、ステップＳＰ４に移り、この制御電圧Ｖ１を出力するように、ディジタルアナログ変換回路３Ａに制御データを設定し、これによりファン１１の駆動モードをＬＯのモードに設定する。これにより中央処理ユニット３は、スタンバイ状態においては、最も低い回転速度でファン１１を駆動するように設定した後、ステップＳＰ５に移ってこの割り込み処理を終了する。
【００３３】
これに対してステップＳＰ２で否定結果が得られると、中央処理ユニット３は、ステップＳＰ２からステップＳＰ６に移る。ここで中央処理ユニット３は、操作子４等に係る通知がミニディスク部２、コンパクトディスク部５の再生開始に係る通知か否か判断する。ここで肯定結果が得られると、中央処理ユニット３は、ステップＳＰ６からステップＳＰ７に移り、現在の音量の設定値を検出する。さらに続くステップＳＰ８において、この音量設定値により制御テーブル１３を参照し、音量の設定に対応する制御電圧Ｖ１を検出する。
【００３４】
続いて中央処理ユニット３は、ステップＳＰ９に移り、この制御電圧Ｖ１を出力するように、ディジタルアナログ変換回路３Ａに制御データを設定する。これにより中央処理ユニット３は、ミニディスク、コンパクトディスクの再生を完了してスタンバイ状態になった後、改めてミニディスク、コンパクトディスクが装填されて再生を開始した場合、さらにはユーザーによりミニディスク、コンパクトディスクの再生が停止制御されてスタンバイ状態になった後、改めてミニディスク、コンパクトディスクの再生が指示された場合、ＬＯのモードによる回転数から、音量の設定に応じたＨＩ又はＭＩＤのモードによる回転数にファン１１の回転数を立ち上げるようになされている。中央処理ユニット３は、このようにしてファン１１の回転数を設定すると、ステップＳＰ５に移ってこの割り込み処理を終了する。
【００３５】
これに対してステップＳＰ６で否定結果が得られると、中央処理ユニット３は、ステップＳＰ６からステップＳＰ１０に移る。ここで中央処理ユニット３は、操作子４等に係る通知が音量の操作子の操作に係るものか否か判断する。ここで否定結果が得られると、中央処理ユニット３は、ステップＳＰ１０からステップＳＰ５に移り、この処理手順を終了する。これに対してステップＳＰ１０で肯定結果が得られると、中央処理ユニット３は、ステップＳＰ１０からステップＳＰ７に移り、操作された音量による現在の音量の設定値を検出する。さらに続くステップＳＰ８において、制御テーブル１３より、この音量設定値に対応する制御電圧Ｖ１を検出し、続くステップＳＰ９において、この制御電圧Ｖ１を出力するように、ディジタルアナログ変換回路３Ａに制御データを設定した後、ステップＳＰ５に移ってこの処理手順を終了する。
【００３６】
これにより中央処理ユニット３は、ユーザーによる音量の操作子の操作に応動してオーディオ信号の音量を設定して、図４の特性により、この音量の設定に応じてファンの回転数を切り換えるようになされている。
【００３７】
これらにより中央処理ユニット３は、図５に示すように、例えば時点ｔ１で、スタンバイ状態で電源が立ち上げられると、ＬＯのモードによりファン１１を回転させ、時点ｔ２において、音量を絞った状態で、ミニディスク、コンパクトディスクの再生を開始すると、ＭＩＤのモードによりファン１１の回転数を増大させる。また続いて時点ｔ３において、音量が大きく立ち上げられると、ＨＩのモードによりファン１１の回転数をさらに増大させ、また続いて時点ｔ４におおいて音量が立ち下げられると、ＭＩＤのモードにファン１１の回転数を低減する。また時点ｔ５でミニディスク、コンパクトディスクの再生を完了し、又は停止すると、ＬＯのモードによりファン１１を回転させ、時点ｔ６で電源が立ち下げられると、ファン１１の駆動を停止する。
【００３８】
中央処理ユニット３は、このようにしてファン１１の回転数を切り換える際に、ファン１１を停止させる場合を除いて、一旦、駆動電圧Ｖ２を立ち上げた後、回転数を切り換えるようになされ、これにより確実にファン１１を回転させるようになされている。なおこの実施の形態では、このように一旦立ち上げる駆動電圧Ｖ２がファン１１を駆動するモータの定格電圧となるように設定され、この定格電圧による駆動がＨＩモードとなるようになされている。
【００３９】
（２）実施の形態の動作
以上の構成において、このカーオーディオ装置１では、ユーザーによる操作子４の操作により、またはキーの操作による電源供給の開始により、中央処理ユニット３で、動作停止時の状態を再現して各部の動作が立ち上げられる。これにより例えば電源立ち下げ時に再生していた箇所より、電源立ち下げ時における音量、音質により引き続きコンパクトディスク等を視聴することができる。またチュナー部６によりＦＭ放送を視聴して電源を立ち下げた場合には、電源立ち下げ時における音量、音質により引き続きＦＭ放送を視聴することができる。
【００４０】
すなわちカーオーディオ装置１では、ミニディスクを再生する場合、ミニディスク部２で再生したオーディオ信号がセレクタ７を介してプリアンプ部８に入力され、ここで音量、音質が設定された後、増幅回路９により電力増幅され、スピーカ１０に出力される。また同様に、コンパクトディスクを再生する場合、コンパクトディスク部５から出力されるオーディオ信号がセレクタ７、プリアンプ部８を順次介して増幅回路９により電力増幅され、スピーカ１０に出力される。またＦＭ放送等を受信する場合、チュナー部６から出力されるオーディオ信号がセレクタ７、プリアンプ部８を順次介して増幅回路９により電力増幅され、スピーカ１０に出力される。
【００４１】
このようにして電源を立ち上げてオーディオ信号によりスピーカ１０を駆動するにつき、カーオーディオ装置１では、音量の設定値により制御テーブル１３が参照され、音量の設定値に対応する回転数にファン１１の回転数が設定される。さらにこのファン１１の駆動によりヒートシンクを冷却して、このヒートシンクを介して増幅回路９を構成する半導体素子の熱が放熱される。
【００４２】
またこのようにしてファンを駆動してコンパクトディスク等を試聴している状態で、ユーザーにより音量の操作子が操作されると、この操作による音量の設定値が検出され、この設定値により制御テーブル１３が参照されて音量の設定値に対応する回転数にファン１１の回転数が設定される。
【００４３】
これによりこのカーオーディオ装置１では、大音量でオーディオ信号を試聴して、増幅回路９の発熱量が大きい場合には、ファンの回転数を増大させて冷却効率を増大させ、確実に熱破壊を防止するようになされている。しかしてこのように大音量でオーディオ信号を視聴する場合、多少、ファンノイズが発生していても、ファンノイズについては、大音量のオーディオ信号によりマスクされ、これにより何ら知覚されないようにすることができる。
【００４４】
これに対して小さな音量でオーディオ信号を試聴して、増幅回路９の発熱量が小さい場合には、その分、ファンの回転数を低減させて冷却効率を低減させても、増幅回路の熱破壊を防止することができる。これによりカーオーディオ装置１では、この場合、このように冷却効率に余剰が発生する分、ファンノイズを低減し、これによりファンノイズが知覚されないようになされている。
【００４５】
カーオーディオ装置１では、このような増幅回路９の発熱量に応じたファン１１の回転数制御を、音量の設定に応じて実行するようになされており、このような音量の設定においては、中央処理ユニット３により制御される。これによりこのカーオーディオ装置１では、温度センサ等を設けなくても、確実に、増幅回路９の発熱量に応じてファン１１の回転数を制御することができ、これにより簡易な構成で熱破壊を防止することができる。
【００４６】
カーオーディオ装置１では、このようにしてミニディスク部２、コンパクトディスク部５から出力されるオーディオ信号を視聴している状態で、ミニディスク、コンパクトディスクの再生が停止されると、スタンバイ状態に動作を切り換える。またこのような状態で動作が停止した後、動作を開始した場合にあっても、同様にスタンバイ状態により動作を立ち上げる。
【００４７】
この場合、カーオーディオ装置１においては、音量を大音量に設定している場合でも、増幅回路９に入力するオーディオ信号においては、０レベルに保持されることにより、増幅回路９の発熱量が著しく低下する。またスピーカ１０から何らオーディオ信号が再生されないことにより、ファンノイズも著しく目立つようになる。これによりカーオーディオ装置１においては、この場合、さらに一段とファン１１の回転数が低減され、これによりさらに一段とファンノイズを低減し、これによりこの場合もファンノイズが知覚されないようになされている。
【００４８】
このようにしてファン１１の回転数を切り換えるにつき、このカーオーディオ装置１では、一旦、ファンモータの駆動電圧を立ち上げた後、目的の回転数となるように、ファンモータの駆動電圧を切り換える。これによりこのカーオーディオ装置１では、種々の電圧によりファンモータを駆動する場合でも、確実にファンモータを駆動できるようになされている。
【００４９】
（３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、操作子の操作による音量の設定に応じて、ファンの回転数を切り換えることにより、簡易な構成で装置の熱破壊を防止し、かつファンノイズが気にならないようにすることができる。
【００５０】
また記録媒体を再生して得られるオーディオ信号については、記録媒体の再生の停止に連動して、ファンの回転数を低減することにより、スタンバイ状態において一段とファンノイズを低減し、ファンノイズが気にならないようにすることができる。
【００５１】
また制御テーブルを参照して回転数を設定することにより、この制御テーブルを変更して異なる機種のカーオーディオ装置に制御プログラムを利用することができ、その分、設計作業を簡略化することができる。
【００５２】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、ファンの回転数を４段階で切り換える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、段階数にあっては必要に応じて種々に設定することができる。
【００５３】
また上述の実施の形態においては、複数のソースで共通に１種類の制御テーブルによりファンの回転数を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ソースによって制御テーブルを切り換えるようにしてもよい。このようにすればソースによって異なるオーディオ信号の平均レベルに対応して、さらに一段と高い精度で回転数を制御することができる。
【００５４】
また上述の実施の形態においては、本発明をカーオーディオ装置に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、屋内で音楽を楽しむ音響装置等に広く適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、操作子の操作による音量の設定に応じてファンの回転数を切り換えることにより、簡易な構成で装置の熱破壊を防止し、かつファンノイズが気にならないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカーオーディオ装置における中央処理ユニットの処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態に係るカーオーディオ装置を示すブロック図である。
【図３】ファンの回転数の説明に供する図表である。
【図４】音量の設定とファンの回転数との関係を示す特性曲線図である。
【図５】ファンの回転数の変化を示す特性曲線図である。
【符号の説明】
１……カーオーディオ装置、２……ミニディスク部、３……中央処理ユニット、４……操作子、５……コンパクトディスク部、６……チュナー部、８……プリアンプ部、９……増幅回路、１０……スピーカ、１１……ファン、１３……制御テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004120268.tif 000005
【図４】
2004120268.tif 000006
【図５】
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