(57)【要約】【課題】  入力される音声信号のレベルが過大な状態となった場合には、スピーカを確実に保護するとともに、ユーザに故障が生じたとの誤解を与えずに過大な入力状態であることを伝える音響装置を提供すること。【解決手段】  １つのスピーカユニットの第１および第２のボイスコイル（ボイスコイル５２，５３）の一方または双方に入力される音声信号が過大な状態になったことを検出する検出手段（制御回路５５、整流回路５６）と、音声信号が過大な状態になったことが検出手段によって検出された場合には、いずれか一方のボイスコイルに印加される電圧を制御してスピーカユニットの振動板の振動幅を減少させる制御手段（制御回路５５、切り換えスイッチ５４）と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのスピーカユニットの第１および第２のボイスコイルの一方または双方に入力される音声信号が過大な状態になったことを検出する検出手段と、
上記音声信号が過大な状態になったことが上記検出手段によって検出された場合には、いずれか一方のボイスコイルに印加される電圧を制御して上記スピーカユニットの振動板の振動幅を減少させる制御手段と、
を有することを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記音声信号の信号レベルが所定の閾値以上になった場合に、前記音声信号が過大な状態となったと判断することを特徴とする請求項１記載の音響装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記スピーカユニットの所定の部分の温度が所定の温度以上になった場合には、入力される音声信号が過大な状態になったと判断することを特徴とする請求項１記載の音響装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記音声信号が過大な状態になったことが検出された場合、前記一方のボイスコイルに印加される電圧を減少させることを特徴とする請求項１記載の音響装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記音声信号が過大な状態になったことが検出された場合、前記一方のボイスコイルに印加される入力電圧の正負を反転させることを特徴とする請求項１記載の音響装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記音声信号の信号レベルと、前記スピーカユニットの所定の部分の温度を検出し、
前記制御手段は、前記音声信号の信号レベルが所定の閾値以上になった場合に、前記一方のボイスコイルに印加される電圧の制御を開始し、前記スピーカユニットの所定の部分の温度が所定の閾値以上になった場合には、前記第１および第２のボイスコイルに対する音声信号の供給を遮断することを特徴とする請求項１記載の音響装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記音声信号の音声レベルが所定の第１の閾値以上になった場合に前記音声信号が過大な状態となったと判断し、
前記制御手段は、前記音声信号の音声レベルが、上記第１の閾値より低い第２の閾値以下となるまで継続して前記一方のボイスコイルに印加される電圧を制御すること、
を特徴とする請求項１記載の音響装置。
【請求項８】
第１および第２のボイスコイルを有するスピーカユニットと、
上記第１のボイスコイルに対して並列に接続され、上記第１のボイスコイルに入力される音声信号と同相または逆相の音声信号を上記第２のボイスコイルに供給する切り換え手段と、
上記第１および第２のボイスコイルの一方または双方に入力される音声信号が過大な状態になったことを検出する検出手段と、
上記音声信号が過大な状態になったことが上記検出手段によって検出された場合に、上記切り換え手段を制御して、上記第２のボイスコイルに供給される音声信号を、上記第１のボイスコイルに入力される音声信号に対して同相から逆相へ切り換えさせる制御手段と、
を有することを特徴とする音響装置。
【請求項９】
前記第２のボイスコイルは、前記第１のボイスコイルのインピーダンス値と異なるインピーダンス値を有することを特徴とする請求項８記載の音響装置。
【請求項１０】
１つのスピーカユニットの第１および第２のボイスコイルの一方または双方に入力される音声信号を検出し、
上記音声信号が過大な状態になった場合に、上記第１および第２のボイスコイルのいずれか一方のボイスコイルに印加される電圧を制御して上記スピーカユニットの振動板の振幅を減少させる、
ことを特徴とする音響装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響装置および音響装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響装置を構成するスピーカに過大な音声信号が入力されると、ボイスコイルが発熱したり、振動板の振幅が大きくなって不具合が生じたりするおそれがある。そこで、従来においては、図９（Ａ）に示す入力端子１１，１２を有するスピーカ１０において、図９（Ｂ）に示すように、ポリスイッチ１３を設け、入力端子１１，１２に過大な音声信号が入力された場合には、ポリスイッチ１３が遮断状態となり、スピーカ１０への音声信号の入力を遮断する方法が用いられていた。
【０００３】
また、特許文献１に開示されているように、本出願人は、スピーカのボイスコイルの振幅に基づく直流電圧が第２の閾値に達するとＬＥＤ（Light Emitting Diode）を点灯し、第１の閾値に達するとスピーカに入力される音声信号の大きさを制限する方法を提案している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７１０７号公報（特許請求の範囲、要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図９（Ｂ）に示す技術では、音声信号が所定のレベルを超えると、ポリスイッチが動作し、スピーカから音声が突然出なくなってしまうため、ユーザは故障が生じたと錯覚してしまう。
【０００６】
また、特許文献１に示す技術では、第１の閾値に達した場合には、入力される音声信号の大きさを制限することから、音声信号のピークがクリッピングされて音が歪んでしまう。
【０００７】
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、入力される音声信号のレベルが過大な状態となった場合には、スピーカを確実に保護するとともに、ユーザに故障が生じたとの誤解を与えずに過大な入力状態であることを伝えることができる音響装置および音響装置の制御方法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】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の音響装置は、１つのスピーカユニットの第１および第２のボイスコイルの一方または双方に入力される音声信号が過大な状態になったことを検出する検出手段と、音声信号が過大な状態になったことが検出手段によって検出された場合には、いずれか一方のボイスコイルに印加される電圧を制御してスピーカユニットの振動板の振動幅を減少させる制御手段と、を有している。
【０００９】
また、他の発明の音響装置は、上述の発明に加えて、検出手段が、音声信号の信号レベルが所定の閾値以上になった場合に、音声信号が過大な状態となったと判断する。
【００１０】
また、他の発明の音響装置は、上述の発明に加えて、検出手段が、スピーカユニットの所定の部分の温度が所定の温度以上になった場合には、入力される音声信号が過大な状態になったと判断する。
【００１１】
また、他の発明の音響装置は、上述の発明に加えて、制御手段は、音声信号が過大な状態になったことが検出された場合、一方のボイスコイルに印加される電圧を減少させる。
【００１２】
また、他の発明の音響装置は、上述の発明に加えて、制御手段が、音声信号が過大な状態になったことが検出された場合、一方のボイスコイルに印加される入力電圧の正負を反転させる。
【００１３】
また、他の発明の音響装置は、上述の発明に加えて、検出手段が、音声信号の信号レベルと、スピーカユニットの所定の部分の温度を検出し、制御手段は、音声信号の信号レベルが所定の閾値以上になった場合に、一方のボイスコイルに印加される電圧の制御を開始し、スピーカユニットの所定の部分の温度が所定の閾値以上になった場合には、第１および第２のボイスコイルに対する音声信号の供給を遮断する。
【００１４】
また、他の発明の音響装置は、上述の発明に加えて、検出手段が、音声信号の音声レベルが所定の第１の閾値以上になった場合に音声信号が過大な状態となったと判断し、制御手段は、音声信号の音声レベルが、第１の閾値より低い第２の閾値以下となるまで継続して一方のボイスコイルに印加される電圧を制御する。
【００１５】
また、本発明の音響装置は、第１および第２のボイスコイルを有するスピーカユニットと、第１のボイスコイルに対して並列に接続され、第１のボイスコイルに入力される音声信号と同相または逆相の音声信号を第２のボイスコイルに供給する切り換え手段と、第１および第２のボイスコイルの一方または双方に入力される音声信号が過大な状態になったことを検出する検出手段と、音声信号が過大な状態になったことが検出手段によって検出された場合に、切り換え手段を制御して、第２のボイスコイルに供給される音声信号を、第１のボイスコイルに入力される音声信号に対して同相から逆相へ切り換えさせる制御手段を有している。
【００１６】
また、他の発明の音響装置は、上述の発明に加えて、第２のボイスコイルが、第１のボイスコイルのインピーダンス値と異なるインピーダンス値を有する。
【００１７】
また、本発明の音響装置の制御方法は、１つのスピーカユニットの第１および第２のボイスコイルの一方または双方に入力される音声信号を検出し、音声信号が過大な状態になった場合に、第１および第２のボイスコイルのいずれか一方のボイスコイルに印加される電圧を制御してスピーカユニットの振動板の振幅を減少させるようにしている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、入力される音声信号のレベルが過大な状態となった場合には、スピーカを確実に保護するとともに、ユーザに過大な入力状態であることを確実に伝えることが可能な音響装置および音響装置の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る音響装置の構成例を示す図である。この図において、端子５０，５１は、音声信号を入力するための端子である。第１のボイスコイルであるボイスコイル５２および第２のボイスコイルであるボイスコイル５３は、図示せぬ同一のスピーカユニットのコイルボビンに巻回され、図示せぬ磁石が発生する磁界中に配置されている。このコイルボビンは、振動板に接続され、ボイスコイル５２，５３に生ずる電磁力を振動板に伝達する。したがって、このボイスコイル５２，５３に音声信号を印加することにより、磁界との相互作用により駆動力を生じて振動板を振動させ、音声を発生する。なお、ボイスコイル５２とボイスコイル５３は、それぞれ独立したコイルによって構成されており、コイルの巻回方向はそれぞれ同じ方向とされている。
【００２１】
制御手段の一部であり、切り換え手段である切り換えスイッチ５４は、２接点切り換え式の２つのスイッチ５４ａ，５４ｂを有しており、例えば、電磁式リレーまたは半導体スイッチによって構成されている。スイッチ５４ａ，５４ｂは、制御回路５５の制御に応じて接続方向が切り換えられる。具体的には、通常の状態（音声信号のレベルが過大でない状態）では、スイッチ５４ａは図の上側の接点に、スイッチ５４ｂは図の下側の接点に接続される。つまり、この状態では、ボイスコイル５２とボイスコイル５３が同相で並列に接続される。音声信号のレベルが過大となった状態では、スイッチ５４ａは図の下側の接点に、スイッチ５４ｂは図の上側の接点に接続される。つまり、この状態では、ボイスコイル５２とボイスコイル５３が逆相で並列に接続される。
【００２２】
制御手段の一部であり、検出手段の一部である制御回路５５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成され、整流回路５６の出力に応じて、切り換えスイッチ５４を制御する。なお、制御回路５５およびスイッチ５４は、例えば、電池または図示せぬアンプ等から供給される電源によって動作する。
【００２３】
検出手段の一部である整流回路５６は、ボイスコイル５２に印加される音声信号を整流して平滑化し、音声信号のピーク値を示す直流信号として出力する。なお、この実施の形態では、この音響装置は、スピーカとされる。
【００２４】
つぎに、第１の実施の形態に係る音響装置の動作について説明する。
【００２５】
図２は、第１の実施の形態に係る音響装置の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、図示せぬアンプの電源が投入され、音声信号の供給が開始された場合に実行される。
【００２６】
ステップＳ１０：動作開始時には、制御回路５５は、切り換えスイッチ５４を制御し、図１に示すように、スイッチ５４ａを図の上側の接点に、スイッチ５４ｂを図の下側の接点に接続させる。その結果、ボイスコイル５２，５３には同相の音声信号が入力されることから、ボイスコイル５２，５３には同方向の力が生じ、これらの力は互いに強めあうように作用する。
【００２７】
ステップＳ１１：制御回路５５は、動作を停止するか否か、すなわち、図示せぬアンプの電源がオフの状態にされたか否かを判定し、動作を停止する場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ１２に進む。
【００２８】
ステップＳ１２：制御回路５５は、音声信号の入力レベルが過大な状態となっているか否か、すなわち、整流回路５６から出力される直流信号が所定の閾値以上となったか否かを判定し、所定の閾値以上となった場合にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１０に戻って同様の処理を繰り返す（つまり、過大な状態ではない場合には、スイッチ５４は、ステップＳ１０の状態に維持される）。なお、この閾値としては、例えば、スピーカの最大耐入力電圧Ｖｍａｘより小さい電圧が設定される。これにより、スピーカの損傷が未然に防止される。
【００２９】
ステップＳ１３：制御回路５５は、音声信号のレベルが過大な状態が検出されたとして、切り換えスイッチ５４を制御し、図３に示すように、スイッチ５４ａを図の下側の接点に接続し、スイッチ５４ｂを図の上側の接点に接続する。その結果、ボイスコイル５３に印加される音声信号は、ボイスコイル５２に印加される音声信号とは逆相となるため、ボイスコイル５２とボイスコイル５３に生じる力は、相互に相殺する方向に働くことから、これらを合計した力（つまり振動板を駆動する力）は、切り換えスイッチ５４が切り換えられる前に比べて小さくなる。そのため、振動板の振動幅が小さくなるので、過大な入力がなされても、ボイスコイル５２，５３が損傷しづらい。また、逆相の音声信号により振動板の動きを抑制するため、振動板から放射される音声が小さくなるだけで音が歪まずに済む。
【００３０】
ステップＳ１４：制御回路５５は、動作を停止するか否か、すなわち、図示せぬアンプの電源がオフの状態にされたか否かを判定し、動作を停止する場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ１５に進む。
【００３１】
ステップＳ１５：制御回路５５は、音声信号の入力レベルが過大な状態が解消されたか否か、すなわち、整流回路５６から出力される直流信号が所定の閾値未満となったか否かを判定し、所定の閾値未満となった場合にはステップＳ１０に進み、それ以外の場合にはステップＳ１３に戻って同様の処理を繰り返す。なお、この場合の閾値としては、ステップＳ１２で用いた閾値より小さい値を使用するようにしてもよい。そのようにすれば、音声信号のレベルが閾値付近で変動した場合に、切り換えスイッチ５４においてチャタリングが生じることを防止できる。また、所定の閾値未満になった場合に、直ちにステップＳ１０に戻るのではなく、所定の閾値未満になり、かつ、所定の時間が経過してからステップＳ１０に戻るようにしてもよい。そのような方法によれば、切り換えスイッチ５４が頻繁に切り換えられることを防止できる。
【００３２】
以上に説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、音声信号のレベルが適正である場合には、２つのボイスコイル５２，５３を同相で駆動し、音声信号のレベルが過大となった場合には、（一方のボイスコイル５３への印加電圧のみを制御して）ボイスコイル５３に印加する音声信号を逆相にすることにより駆動力を相殺し、振動板の振幅を抑制することにより、スピーカが損傷することを防止できる。
【００３３】
また、この方法によれば、振動板から出力される音声が歪まずに小さくなるため、スピーカの故障と誤解されることなくユーザに過入力を報知することができる。
【００３４】
さらに、ボイスコイル５２，５３の一方または双方のインピーダンスを調整することにより、音声信号のレベルが過大な状態になった場合の出力音圧を任意に設定することができる。具体的には、ボイスコイル５２，５３が同じインピーダンスである場合には、出力音圧は“０”となるので、これを最小として、ボイスコイル５３のインピーダンスがボイスコイル５２のインピーダンスより大きくなるように適宜設定すればよい。なお、ボイスコイル５２とボイスコイル５３を並列接続した状態におけるインピーダンスがアンプ側から見た場合の負荷インピーダンスとなるので、この値がアンプの適正な負荷インピーダンスの範囲に収まるように設定する必要がある。
【００３５】
つぎに、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３６】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る音響装置の構成例を示す図である。なお、この図において、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。この図の例では、図１の場合と比較して、整流回路５６が除外され、温度検出回路７０が付加されている。ここで、検出手段の一部である温度検出回路７０は、例えば、サーミスタ等によって構成され、ボイスコイル５２，５３またはその隣接部分（例えば、ヨークなどの磁気回路用部材）に設けられており、その部分の温度を直接的または間接的に測定し、測定結果に応じた信号を出力する。なお、その他の構成は、図１の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００３７】
つぎに、第２の実施の形態に係る音響装置の動作について説明する。
【００３８】
図５は、第２の実施の形態に係る音響装置の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、図示せぬアンプの電源が投入され、音声信号の供給が開始された場合に開始される。
【００３９】
ステップＳ３０：制御回路５５は、切り換えスイッチ５４を制御し、図４に示すように、スイッチ５４ａを図の上側の接点に、スイッチ５４ｂを図の下側の接点に接続させる。その結果、ボイスコイル５２，５３には同相の音声信号が入力されることから、ボイスコイル５２，５３には同方向の力が生じ、これらの力は互いに強めあうように作用する。
【００４０】
ステップＳ３１：制御回路５５は、動作を停止するか否か、すなわち、図示せぬアンプの電源がオフの状態にされたか否かを判定し、動作を停止する場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ３２に進む。
【００４１】
ステップＳ３２：制御回路５５は、ボイスコイル５２，５３またはその近隣の温度が異常であるか否かを判定する。具体的には、制御回路５５は、温度検出回路７０の出力を参照し、例えば、出力信号が所定の閾値以上である場合には、ボイスコイル５２，５３が過大な入力によって高温となった状態であるとして、ステップＳ３３に進み、それ以外の場合にはステップＳ３０に戻って同様の処理を繰り返す。なお、この閾値は、温度検出回路７０の設置場所に応じて設定される。具体的には、温度検出回路７０がボイスコイル５２，５３に近い部位に配置されている場合には高く設定され、ボイスコイル５２，５３から離れた部位に配置されている場合には低く設定される。
【００４２】
ステップＳ３３：制御回路５５は、閾値以上の温度が検出された場合、切り換えスイッチ５４を制御し、スイッチ５４ａを図の下側の接点に接続し、スイッチ５４ｂを図の上側の接点に接続する。つまり、スイッチ５４ａ，５４ｂの接続状態が切り換えられる。その結果、ボイスコイル５３に印加される音声信号は、ボイスコイル５２に印加される音声信号とは逆相となるため、ボイスコイル５２とボイスコイル５３に生じる力は、相互に相殺する方向に働くことから、これらを合計した力（振動板を駆動する力）は、切り換えスイッチ５４が切り換えられる前（つまり、同相の場合）に比べて小さくなる。そのため、振動板の振幅が小さくなるので、過大な入力がなされた場合であっても、ボイスコイル５２，５３が損傷することを防止できる。また、振動板から放射される音声は小さくなるだけであり、歪まずに済む。
【００４３】
ステップＳ３４：制御回路５５は、動作を停止するか否か、すなわち、図示せぬアンプの電源がオフの状態にされたか否かを判定し、動作を停止する場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ３５に進む。
【００４４】
ステップＳ３５：制御回路５５は、温度の異常な状態が解消されたか否か、すなわち、温度検出回路７０からの出力が所定の閾値未満となったか否かを判定し、所定の閾値未満となった場合にはステップＳ３０に進み、それ以外の場合にはステップＳ３３に戻って同様の処理を繰り返す。なお、温度の場合には、音声信号の場合と異なり、変化が緩やかであることから、チャタリング等の発生は考慮する必要性は低いと考えられるが、誤動作を防止する目的で、ステップＳ３２における閾値よりステップＳ３５における閾値の方を低い値に設定するようにしてもよい。
【００４５】
以上に説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、ボイスコイル５２，５３またはその周辺の温度が適正な範囲である場合には、これら２つのボイスコイル５２，５３を同相で駆動し、温度が異常となった場合には、一方のボイスコイル５３に印加する音声信号を逆相にすることにより駆動力を相殺し、振動板の振幅を抑制することにより、スピーカが損傷することを防止できる。また、その動作の際に、振動板から出力される音声が歪むことを防止できる。
【００４６】
さらに、本発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態の場合と同様に、ボイスコイル５３のインピーダンスを調整することにより、音声信号のレベルが過大な状態になった場合の出力音圧を任意に設定することができる。具体的には、ボイスコイル５２，５３が同じインピーダンスである場合には、出力音圧は“０”となるので、これを最小として、ボイスコイル５３のインピーダンスがボイスコイル５２のインピーダンスより大きくなるように設定すればよいのは前述の場合と同様である。
【００４７】
つぎに、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４８】
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る音響装置の構成例を示す図である。なお、この図において、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。この図の例では、図１と比較して、温度検出回路７０およびスイッチ９０が新たに付加され、また、制御回路５５が制御回路８０に置換されている。その他の構成は、図１の場合と同様である。
【００４９】
温度検出回路７０は、図４に示すものと同様であり、例えば、サーミスタによって構成されており、ボイスコイル５２，５３またはこれらに隣接する部分の温度を測定し、測定結果に応じた信号を出力する。
【００５０】
制御回路８０は、整流回路５６および温度検出回路７０からの出力に応じて、切り換えスイッチ５４およびスイッチ９０を制御する。
【００５１】
つぎに、本発明の第３の実施の形態に係る音響装置の動作について説明する。
【００５２】
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る音響装置の動作を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、図示せぬアンプの電源が投入され、音声信号の供給が開始された場合に実行される。
【００５３】
ステップＳ５０：制御回路８０は、切り換えスイッチ５４を制御し、図６に示すように、スイッチ５４ａを図の上側の接点に、スイッチ５４ｂを図の下側の接点に接続させる。その結果、ボイスコイル５２，５３には同相の音声信号が入力されることから、ボイスコイル５２，５３には同方向の力が生じ、これらの力は互いに強めあうように作用する。
【００５４】
ステップＳ５１：制御回路８０は、動作を停止するか否か、すなわち、図示せぬアンプの電源がオフの状態にされたか否かを判定し、動作を停止する場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ５２に進む。
【００５５】
ステップＳ５２：制御回路８０は、音声信号の入力レベルが過大な状態となっているか否か、すなわち、整流回路５６から出力される直流信号が所定の閾値以上となったか否かを判定し、所定の閾値以上となった場合にはステップＳ５３に進み、それ以外の場合にはステップＳ５０に戻って同様の処理を繰り返す。なお、この閾値としては、例えば、スピーカの最大耐入力電圧Ｖｍａｘより小さい電圧が設定される。これにより、スピーカの損傷が未然に防止される。
【００５６】
ステップＳ５３：制御回路８０は、音声信号のレベルが過大な状態が検出されたとして、切り換えスイッチ５４を制御し、図３に示すように、スイッチ５４ａを図の下側の接点に接続し、スイッチ５４ｂを図の上側の接点に接続する。その結果、ボイスコイル５３に印加される音声信号は、ボイスコイル５２に印加される音声信号とは逆相となるため、ボイスコイル５２とボイスコイル５３に生じる力を合計した力（つまり振動板を駆動する力）は、切り換えスイッチ５４が切り換えられる前に比べて小さくなる。そのため、振動板の振幅が小さくなり、過大な入力がなされた場合であっても、ボイスコイル５２，５３が損傷することを防止できる。また、振動板から放射される音声が小さくなるだけであり、音が歪まずに済む。
【００５７】
ステップＳ５４：制御回路８０は、ボイスコイル５２，５３またはこれらに近接する部分の温度が異常であるか否かを判定する。具体的には、制御回路８０は、温度検出回路７０の出力を参照し、例えば、出力信号が所定の閾値以上である場合には、ボイスコイル５２，５３が過大な入力によって高温の状態であるとして、ステップＳ５５に進み、それ以外の場合にはステップＳ５６に進む。なお、この閾値は、上述した場合と同様に、温度検出回路７０の設置場所に応じて設定される。
【００５８】
ステップＳ５５：制御回路８０は、閾値以上の温度が検出された場合、スイッチ９０を駆動し、音声信号の入力を遮断する。その結果、ボイスコイル５２，５３に対する音声信号の供給が停止されることから、ボイスコイル５２，５３に過大な電流が流れることを防止できる。
【００５９】
ステップＳ５６：制御回路８０は、動作を停止するか否か、すなわち、図示せぬアンプの電源がオフの状態にされたか否かを判定し、動作を停止する場合には処理を終了し、それ以外の場合にはステップＳ５７に進む。
【００６０】
ステップＳ５７：制御回路８０は、音声信号の入力レベルが過大な状態が解消されたか否か、すなわち、整流回路５６から出力される直流信号が所定の閾値未満となったか否かを判定し、所定の閾値未満となった場合にはステップＳ５０に進み、それ以外の場合にはステップＳ５３に戻って同様の処理を繰り返す。なお、この場合の閾値としては、ステップＳ５２で用いた閾値より小さい値を使用するようにしてもよい。そのようにすれば、音声信号のレベルが閾値付近で変動した場合に、切り換えスイッチ５４においてチャタリングが生じることを防止できる。また、所定の閾値未満になった場合に、直ちにステップＳ５０に戻るのではなく、所定の閾値未満になり、かつ、所定の時間が経過してからステップＳ５０に戻るようにしてもよい。そのような方法によれば、切り換えスイッチ５４が頻繁に切り換えられることを防止できる。
【００６１】
以上に説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、音声信号のレベルが適正である場合には、２つのボイスコイル５２，５３を同相で駆動し、音声信号のレベルが過大となった場合には、一方のボイスコイル５３に印加する音声信号を逆相にすることにより駆動力を相殺し、振動板の振幅を抑制することにより、スピーカが損傷することを防止できる。また、逆相駆動とした場合でも、ボイスコイル５２，５３等の温度が上昇した場合には、スイッチ９０を駆動して、音声信号の入力を遮断するようにしたので、発熱によりスピーカが損傷することを確実に防止できる。
【００６２】
さらに、本発明の第３の実施の形態では、第１の実施の形態を同様に、ボイスコイル５３のインピーダンスを調整することにより、音声信号のレベルが過大な状態になった場合の出力音圧を任意に設定することができる。
【００６３】
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００６４】
例えば、以上の各実施の形態では、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、ボイスコイル５３に印加する音声信号の位相を反転するようにしたが、例えば、図８（Ａ）に示すように、スイッチ１００によってボイスコイル５３に印加される電圧を遮断するようにしてもよい。このような実施の形態によれば、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、ボイスコイル５３に電流が流れなくなるため、その分だけ駆動力が減少し、振動板の振幅が減少するので、スピーカが損傷することを防止できる。
【００６５】
また、図８（Ｂ）に示すように、通常の状態では、スイッチ１００をオンの状態としておき、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、スイッチ１００をオフとすることにより、ボイスコイル５３に印加される電圧が抵抗１１０によって降圧されるようにしてもよい。このような実施の形態によれば、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、ボイスコイル５３に印加される電圧が抵抗１１０による電圧降下分だけ減少するため、その分だけ駆動力が減少して振動板の振幅が減少するので、スピーカが損傷することを防止できる。
【００６６】
また、図８（Ｃ）に示すように、ボイスコイル５３に直列にスイッチ１００を設けるとともに、並列にスイッチ１２０および抵抗１３０を設ける。そして、通常の状態ではスイッチ１００をオンとし、スイッチ１２０をオフの状態とし、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、スイッチ１００をオフとし、スイッチ１２０をオンの状態とする。この場合、通常の状態では、ボイスコイル５３に端子５０，５１から入力された音声信号がそのまま供給される。一方、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、ボイスコイル５３がボイスコイル５２から電気的に切り離され、抵抗１３０が接続された状態となる。この場合、振動板の動作によりボイスコイル５３に生じた起電力が抵抗１３０で消費されるため、ボイスコイル５３によって振動板の動作に対する制動がかかることになる。このため、このような実施の形態によれば、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、ボイスコイル５３に接続された抵抗１３０の素子値に応じた制動がかかるため、その分だけ振動板の振幅が減少し、スピーカが損傷することを防止できる。
【００６７】
また、上述の各実施の形態において、ボイスコイル５３とスイッチ５４との間に抵抗を挿入し、逆相時のボイスコイル５３に印加される電圧を低下させるようにしてもよい。
【００６８】
また、整流回路５６または温度検出回路７０の出力が所定の閾値以上になった場合には、例えば、ＬＥＤを点灯させ、音声信号のレベルが過大な状態になっていることをユーザに報知するようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、音声信号のレベルが過大な状態になっていることをユーザに報知できるので、音が小さくなった場合であっても、ユーザが過大入力に起因した保護動作が実行されていることを知ることができるので、スピーカ等が故障したと勘違いすることを防止できる。
【００６９】
さらに、以上の各実施の形態では、スイッチ５４、制御回路５５、整流回路５６、温度検出回路７０、制御回路８０、および、スイッチ９０を、スピーカ側に設けるようにしたが、これらのすべてまたは一部をスピーカを駆動するアンプ等といった音響装置に設けることも可能である。なお、スピーカ側に設けた場合には、制御回路５５等の閾値をそのスピーカの特性に合わせて設定しておくことができるので、ユーザによる調整の必要がないというメリットがある。
【００７０】
以上の各実施の形態の音響装置は、車載用のスピーカ装置やアンプなどに適用可能である。その場合、突然、完全に音がでなくなることで、運転中のユーザにストレスを与えることを防止することができる。なお、以上の各実施の形態における音響装置は、比較的大きな出力を要求されるウーファー装置やその駆動装置に好適である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、過大な音声信号の入力を防止できる音響装置および音響装置の制御方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る音響装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示す第１の実施の形態において過大な音声信号が入力された場合の状態を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る音響装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示す第２の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る音響装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６に示す第３の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】他の実施の形態としてのボイスコイルの電圧の制御方法の他の例を示す図である。
【図９】従来における音響装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
５４  切り換えスイッチ（制御手段の一部、切り換え手段）
５５  制御回路（制御手段の一部、検出手段の一部）
５６  整流回路（検出手段の一部）
７０  温度検出回路（検出手段の一部）
８０  制御回路（制御手段の一部）
９０  スイッチ（制御手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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