(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ機器から出力されるオーディオ信号を増幅する増幅部と、
該増幅部に接続されるスピーカの振動を表す測位信号を入力し、前記オーディオ機器の電源がオン及びオフの状態において、前記測位信号に応じて前記増幅部をフィードバック制御する制御部と
を有することを特徴とする増幅装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記オーディオ機器の電源がオンの場合とオフの場合とで、異なる帰還量を設定することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記オーディオ機器の電源がオフの場合の帰還量を、前記オーディオ機器の電源がオンの場合の帰還量よりも大きく設定することを特徴とする請求項１に記載の増幅装置。
【請求項４】
前記増幅装置は、アクセサリ電源がオンの場合に、バッテリーから供給される電力に基づき動作することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカを駆動する増幅装置に関し、特に、走行時に車体が振動して発生するスピーカのラットルノイズを軽減する増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車が走行する際、地面等から受ける振動、衝撃等により、車体のドア等に搭載されたスピーカの振動板が揺れ、いわゆるラットルノイズ（以下、ラットル音という。）が発生する。本来、スピーカの振動板が振動して、音が出力されることを鑑みると、走行中にオーディオ機器を利用し、音楽等を視聴している場合には、このようなラットル音は気になるものでなかった。
【０００３】
しかし、近年では、車、特に高級車の性能向上により、車体の振動や衝撃は減少するようになり、車室内の騒音が大幅に減少した。そこで、走行中にオーディオ機器を利用していない場合、すなわち、スピーカから音が出力されていない状況下において、スピーカ、特に振動板の大きいサブウーハの振動により生じるラットル音が耳障りとなっていた。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、モーショナルフィードバック装置（Motional Feedback:以下、ＭＦＢと略す）が知られている。ＭＦＢ装置は、スピーカの振動板の振動を検知し、検知したデータを所定のゲイン（以下、帰還量という。）に増加させた上でフィードバック信号として音声信号に帰還するようにしたもので、例えば、図３に示す構成を有する。
【０００５】
図３は、ＭＦＢ装置３７の一例を示すブロック図である。このような構成によれば、まず、オーディオ機器等の音声の入力信号源２７からの音声信号は増幅部２９により増幅され、スピーカ３１に与えられる。
【０００６】
スピーカ３１の振動板の近傍には、スピーカの振動加速度を検出して電圧に変換する振動センサ３３が取付けられており、振動センサ３３による出力は帰還回路部３５に与えられる。振動センサ３３が例えばスピーカの振動板の速度を検出するものであれば、帰還回路部３５は、速度信号，速度信号を微分した加速度信号，速度信号を積分した位置信号（振幅）をそれぞれ生成し、これらの信号の利得や位相を変化させてフィードバック信号を出力する。帰還回路部３５の出力はフィードバック信号として増幅部２９に与えられる。
【０００７】
このような構成とすることで、フィードバック信号が増幅部２９に入力する音声信号の振幅及び位相を制御し、低音部分での再生特性を補償すると共に高音部分の歪みを補正することが可能となる。
【０００８】
また、特許文献１によれば、音声信号（原音データ）が入力されるデジタルシグナルプロセッサーで、音声信号とフィードバック信号を比較し、差分値を計算し、当該差分値を原音データに加減算して、補正することで、原音を忠実に再現するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−３２３２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したＭＦＢ装置３７においては、帰還回路部３５は、固定された一定の微弱な（ゆるい）帰還量を増加させて振幅を補正しているにすぎず、スピーカ３１の振動板を制御するには帰還量が不足しているため、振動板が多少動いてしまい、ラットル音を完全に防止することができなかった。
【００１０】
しかも、帰還量を増加できるのは、入力信号源２７の電源がオンとなっている時であり、走行時にオーディオ機器を利用しない場合、すなわち、入力信号源２７の電源がオフとなっている状況下においては、ＭＦＢ装置３７は作動せず、ラットル音を消音、軽減することはできなかった。
【００１１】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、オーディオを聞かない時、すなわち、スピーカを鳴らさない時に、振動、衝撃等が加わったスピーカに生じるラットル音を消音あるいは大幅に軽減することができる増幅装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した問題点を解決するために、本発明の増幅装置は、オーディオ機器から出力されるオーディオ信号を増幅する増幅部と、該増幅部に接続されるスピーカの振動を表す測位信号を入力し、前記オーディオ機器の電源がオン及びオフの状態において、前記測位信号に応じて前記増幅部をフィードバック制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１３】
このような構成により、オーディオ機器の電源がオフであっても、増幅部をフィードバック制御でき、スピーカの振動板の位置ずれを抑止することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、前記制御部が、前記オーディオ機器の電源がオンの場合とオフの場合とで、異なる帰還量を設定することを特徴とする。このような構成により、オーディオ機器の電源が入っているか否かによって、出力するフィードバック信号の帰還量を変更すること可能となり、スピーカの振動板の振動の度合いに応じた位置ずれを抑止することができるようになる。
【００１５】
また、本発明は、前記制御部が、前記オーディオ機器の電源がオフの場合の帰還量を、前記オーディオ機器の電源がオンの場合の帰還量よりも大きく設定することを特徴とする。このような構成により、オーディオ機器の電源のオフの場合であっても、帰還量の大きなフィードバック信号を出力でき、スピーカの振動板の振動を強力に制御することが可能となる。
【００１６】
また、本発明は、前記増幅装置が、アクセサリ電源がオンの場合に、バッテリーから供給される電力に基づき動作することを特徴とする。このような構成により、オーディオ機器の電源がオフであっても、増幅装置にバッテリーからの電力が供給され、スピーカの振動板を制御することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る増幅装置によれば、オーディオ機器の電源がオフの場合でも、バッテリーから供給される電力によって、制御部を可動でき、その結果、帰還回路部を制御することが可能となる。さらに、オーディオ機器の電源がオフの場合でも、制御部によってフィードバック信号の帰還量を変化させることで、スピーカの振動板を抑止し、ラットル音の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態にかかる増幅装置１のブロック図である。図１において、増幅装置１は、オーディオ機器７から出力されるオーディオ信号を増幅し、スピーカに出力する増幅部１３と、振動センサ１７からの測位信号が入力されると、帰還量を増加させ、フィードバック信号を出力する帰還回路部１９と、出力されたフィードバック信号に基づきオーディオ信号を制御、補正するＭＦＢ制御部２１とを有する。なお、オーディオ機器７は、チューナー、テープデッキ、ＣＤ(Compact Disk)プレーヤやＭＤ(Mini Disk)プレーヤ等の機器であり、車内にラジオや音楽等をスピーカから出力する機器である。
【００２０】
帰還回路部１９は、制御部９によって制御されるスイッチＳＷと、当該スイッチＳＷに並列に配置された抵抗値の大きさが異なる抵抗器Ｒ１、Ｒ２とから構成される。当該スイッチＳＷは、例えば、Ｒ１の抵抗値がＲ２の抵抗値よりも大きい場合で、オーディオ機器７の電源がオンである場合には、少ない帰還量を出力する高い抵抗値のＲ１を選択するように切り替わり、一方で、オーディオ機器７の電源がオフの場合には多い帰還量を出力する低い抵抗値のＲ２を選択するよう切り替わるように構成されている。抵抗器Ｒ１の抵抗値の大きさは、抵抗器Ｒ２の抵抗値の大きさの２倍程度が好ましい。
【００２１】
オーディオ機器７の電源がオンかオフかは、オーディオ機器７から出力されるオンオフ信号を制御部９が検出する。そして、当該制御部９が、帰還回路部１９のスイッチＳＷの切替えを制御する。また、増幅装置１は、アクセサリ電源３（以下、ＡＣＣ電源と略す。）がオンかオフかを検出するＡＣＣ検出部５と、当該ＡＣＣ検出部５に接続され、ＡＣＣ電源３がオンである場合に、バッテリー２３から出力される電力を制御部９、ＭＦＢ制御部２１、増幅部１３及び振動センサ１７に供給するように切替わる、トランジスタ等の半導体スイッチ２５とを備えている。このような構成を有することで、ＡＣＣ電源３のオン／オフによって、バッテリー２３から電力が増幅装置１に供給されることとなる。
【００２２】
上述した増幅装置１について、例えば、オーディオ機器７の電源がオンであって、ＡＣＣ電源３がオンである場合の動作を説明する。
【００２３】
まず、ＡＣＣ電源３（accessory:アクセサリ電源）がオンであるため、ＡＣＣ検出部５はＡＣＣ電源３がオンである旨を検知する。これによって、ＡＣＣ検出部５に接続された半導体スイッチ２５は、バッテリー２３からの電力を制御部９、ＭＦＢ制御部２１、増幅部１３及び振動センサ１７の各部に供給するよう切り替わる。
【００２４】
一方、オーディオ機器７から出力されるオーディオ信号は、適宜形成されるオーディオ機器７の音量を調節するボリューム１１、ＭＦＢ制御部２１を経由して、増幅部１３へと送信される。増幅部１３では、入力されたオーディオ信号を増幅し、当該オーディオ信号をスピーカ１５から出力する。
【００２５】
スピーカ１５では、オーディオ信号が出力されるが、出力とともに、振動板の位置ずれが生じる可能性がある。振動によって生じた振動板のずれは、振動センサ１７によって検知される。当該振動センサ１７はこのような振動板のずれを測位し、測位信号として帰還回路部１９へと送信する。
【００２６】
帰還回路部１９では、オーディオ機器７の電源がオンである旨のオンオフ信号を受信した制御部９によって、抵抗値の大きい抵抗器を選択するようにスイッチＳＷが切替えられている。これによって、帰還回路部１９は入力された測位信号に基づき、帰還量が小さなフィードバック信号をＭＦＢ制御部２１に出力する。
【００２７】
出力されたフィードバック信号は、ＭＦＢ制御部２１に入力されるオーディオ信号に加減算される。この結果、フィードバック信号が加減算されたオーディオ信号は、増幅部１３で増幅された後、スピーカ１５に出力されることとなるが、フィードバック信号が加算されているため、スピーカ１５の振動板の位置ずれが、ゼロ基準点に向けられるように制御される。
【００２８】
次に、オーディオ機器７の電源がオフであって、ＡＣＣ電源３がオンである場合の動作を説明する。
【００２９】
オーディオ機器７の電源がオンである場合と同様に、ＡＣＣ電源３はオンであるため、ＡＣＣ検出部５はＡＣＣ電源３がオンである旨を検知する。ＡＣＣ検出部５に接続された半導体スイッチ２５は、バッテリー２３からの電力を制御部９、ＭＦＢ制御部２１、増幅部１３及び振動センサ１７の各部に供給するよう切り替わる。
【００３０】
一方、オーディオ機器７の電源がオフであるので、制御部９にはオーディオ機器７の電源がオフである旨のオンオフ信号が出力される。これに基づき、制御部９は帰還回路部１９に対し、抵抗値が低い方の抵抗器、例えば、Ｒ１＞Ｒ２であればＲ２に向けてスイッチＳＷを切替える。
【００３１】
このように設定された帰還回路部１９は、測位信号に基づき、帰還量の大きなフィードバック信号がＭＦＢ制御部２１に出力されることとなり、増幅部１３を経由して、スピーカ１５に出力される。スピーカ１５では、当該フィードバック信号に基づき、スピーカ１５の振動板の位置ずれをゼロ基準点になるように制御する。
【００３２】
このように、ＡＣＣ電源３の電源がオンであれば、オーディオ機器７の電源のオンオフに関わらず、フィードバック信号が帰還回路部１９から出力されることとなり、スピーカ１５の振動板の位置ずれが制御されることとなる。なお、ＡＣＣ電源３の電源がオフである場合には、上述した動作は行わないこととなる。
【００３３】
さらに、制御部９の動作について、フローチャートを参照して説明する。なお、図２において説明するフローチャートは、ＣＰＵ等の処理装置あるいはそこで実行されるプログラム、およびハードディスク等の記憶装置等により実現される。
【００３４】
制御部９は、オーディオ機器７からオンオフ信号を受信し（Ｓ１０１）、当該オンオフ信号からオーディオ機器７の電源がオフであるか否かを判定する（Ｓ１０２）。オーディオ機器７の電源がオフとなっている場合（Ｓ１０２；Ｙｅｓ）には、帰還回路部１９に対し、抵抗値の低い抵抗器にスイッチＳＷを切替えるよう制御し（Ｓ１０３）、振動センサ１７から出力された測位信号を、フィードバック信号としてＭＦＢ制御部２１に出力する（Ｓ１０４）。一方で、オーディオ機器７の電源がオフとなっていない場合、すなわち、電源がオンとなっている場合（Ｓ１０２；Ｎｏ）には、帰還回路部１９に対し、抵抗値の高い抵抗器にスイッチＳＷを切替えるよう制御し（Ｓ１０５）、振動センサ１７から出力された測位信号を、フィードバック信号としてＭＦＢ制御部２１に出力する（Ｓ１０４）。
【００３５】
このように、オーディオ機器７の電源のオン／オフによって、制御部９は帰還回路部１９の帰還量を変更させ、スピーカ１５の振動板を制御することとなる。
【００３６】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。例えば、制御部９は、増幅装置１の内部でなく、オーディオ機器７に含めたり、その他外部に配置するような構成とすることも可能である。
【００３７】
また、振動センサ１７は、非接触型、接触型のいずれの振動センサを使用することが可能である。非接触型の振動センサとしてレーザ光による振動センサを使用する場合、スピーカ１５の中心付近にレーザ光を当ててスピーカ１５の振動を検知することにより、スピーカ１５の振動板に物理的な力をかけることなく振動を検知することができる。また、接触型の振動センサを使用する場合、スピーカの振動との共振が起きないような取付を行うことや、加速度センサを内蔵したスピーカを使用することが好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上、説明したように、本発明に係る増幅装置は、オーディオ機器の電源がオフの場合でも、フィードバック信号の帰還量が高められ、スピーカの振動板を制御でき、ラットル音の発生を防止することができ、産業上の利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るＭＦＢ装置のブロック図である。
【図２】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図３】従来のＭＦＢ装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  増幅装置
３  ＡＣＣ電源
５  ＡＣＣ検出部
７  オーディオ機器
９  制御部
１１  ボリューム
１３、２９  増幅部
１５、３１  スピーカ
１７、３３  振動センサ
１９、３５  帰還回路部
２１  ＭＦＢ制御部
２３  バッテリー
２５  半導体スイッチ
２７  入力信号源
３７  ＭＦＢ装置
【図１】
0004800097.tif 000002
【図２】
0004800097.tif 000003
【図３】
0004800097.tif 000004