(57)【要約】【課題】 音声信号に同期して明るさを変更する調光装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の調光装置は音声信号を受けて、前記音声信号のパルス幅変調を行うＰＷＭ変調部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号を受け、ＰＷＭ信号の電力を増幅し、増幅ＰＷＭ信号を生成する電力増幅部と、前記電力増幅部によって増幅された増幅ＰＷＭ信号を受け、不要な高周波成分を除去し、増幅音声信号を出力するＬＰＦ部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号に応じて、点灯と消灯を繰り返す照明部を具備する。これにより音声信号に同期して照明部の明るさを調光することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を受けて、前記音声信号のパルス幅変調を行うＰＷＭ変調部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号を受け、ＰＷＭ信号の電力を増幅し、増幅ＰＷＭ信号を生成する電力増幅部と、前記電力増幅部によって増幅された増幅ＰＷＭ信号を受け、不要な高周波成分を除去し、増幅音声信号を出力するＬＰＦ部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号に応じて、点灯と消灯を繰り返す照明部を具備する調光装置。
【請求項２】
信号処理部を具備し、前記音声信号は音声データを格納したメディアから再生した音声データを前記信号処理部で処理した信号である請求項１に記載の調光装置。
【請求項３】
前記信号処理部は前記ＰＷＭ変調部にアナログ音声信号を出力し、前記ＰＷＭ変調部は前記アナログ音声信号にＰＷＭ変調を行う請求項２に記載の調光装置。
【請求項４】
前記信号処理部は前記ＰＷＭ変調部変調部にデジタル音声信号を出力し、前記ＰＷＭ変調部は前記デジタル音声信号にＰＷＭ変調を行う請求項２に記載の調光装置。
【請求項５】
調光信号調整部を具備し、前記調光信号調整部は前記照明部に合わせて前記ＰＷＭ信号の振幅や直流レベルを調整する機能を有する請求項１記載の調光装置。
【請求項６】
調光信号調整部を具備し、前記調光信号調整部は前記照明部に合わせて前記ＰＷＭ信号の振幅や直流レベルを調整する機能を有する請求項１記載の調光装置。
【請求項７】
調光信号調整部を具備し、前記調光信号調整部は前記照明部に合わせて前記ＰＷＭ信号の振幅や直流レベルを調整する機能を有する請求項２記載の調光装置。
【請求項８】
調光信号調整部を具備し、前記調光信号調整部は前記照明部に合わせて前記ＰＷＭ信号の振幅や直流レベルを調整する機能を有する請求項３記載の調光装置。
【請求項９】
調光信号調整部を具備し、前記調光信号調整部は前記照明部に合わせて前記ＰＷＭ信号の振幅や直流レベルを調整する機能を有する請求項４記載の調光装置。
【請求項１０】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項１記載の調光装置。
【請求項１１】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項２記載の調光装置。
【請求項１２】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項３記載の調光装置。
【請求項１３】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項４記載の調光装置。
【請求項１４】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項５記載の調光装置。
【請求項１５】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項６記載の調光装置。
【請求項１６】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項７記載の調光装置。
【請求項１７】
デューティ比が一定である固定輝度信号を発生する固定輝度信号発生部と、調光切り替え部を具備し、前記調光切り替え部が、前記照明部が点灯及び消灯の切り替えに用いる信号を前記ＰＷＭ変調部変調部から出力されるＰＷＭ信号と、前記固定輝度信号発生部から出力される前記固定輝度信号を切り替えることで照明部が前記音声信号に応じて輝度を変化させるか、固定輝度で発光するかを切り替えることが出来る請求項８記載の調光装置。
【請求項１８】
音声信号にパルス幅変調を施し、ＰＷＭ信号を生成し、前記ＰＷＭ信号の電力を増幅して増幅ＰＷＭ信号を生成し、前記増幅ＰＷＭ信号をＬＰＦに通すことで増幅音声信号を取り出すと同時に、前記ＰＷＭ信号を照明装置の電源として用いることで、音声信号に同期して照明装置の明るさを調光する調光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声信号に同期して照明装置の明るさを変化させる調光装置に関するものであり、例えばＬＥＤによって構成される照明装置に適用される調光装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来の音声信号に同期して照明装置の明るさを変化させる調光装置として、スピーカーに繋がる音声信号増幅器に出力されるアナログ音声信号を調光信号として増幅し、照明装置の明るさを変化させるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
またＬＥＤ照明に適用できる調光制御として、マイコンによってデューティー比を制御されたパルス幅変調信号を電源として用いて調光制御を行う事が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４７８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の、従来の音声信号に同期して照明装置の明るさを変化させる調光装置は、例えば照明装置が白熱電球のように、印加する電圧値に応じて明るさが変化する照明装置に対しては有効な調光装置であるが、それに対してＬＥＤ照明のように、電圧が低くなると発光が停止してしまう照明装置に対しては、電圧値を低下していった場合に点灯していた照明が突然消えてしまうと言う問題が発生し、適用が難しいと言った課題がある。
【０００６】
またＬＥＤをマイコンで制御したパルス幅変調信号を用いて調光制御をする場合、複数の固定レベルの明るさにしか調光制御を行うことができず、音声信号に同期した調光制御を行うのは難しいという課題がある。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、音声処理回路に簡単な回路を追加するだけで、ＬＥＤに適用することのできる音声信号に同期して照明装置の明るさを変化させる調光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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、音声信号を受けて、前記音声信号のパルス幅変調を行うＰＷＭ変調部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号を受け、ＰＷＭ信号の電力を増幅し、増幅ＰＷＭ信号を生成する電力増幅部と、前記電力増幅部によって増幅された増幅ＰＷＭ信号を受け、不要な高周波成分を除去し、増幅音声信号を出力するＬＰＦ部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号に応じて、点灯と消灯を繰り返す照明部を具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、音声信号を再生するシステムに簡単な変更を加えるだけで、ＬＥＤ照明のように一定値以下に電圧が低くなると突然消灯してしまうような照明装置を用いても、音声信号に同期した明るさに調光できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における調光装置のブロック図
【図２】音声信号と音声信号を変調したＰＷＭ信号の一例を示す図
【図３】音声信号を変調したＰＷＭ信号と照明装置が点灯するタイミングを示す図
【図４】固定輝度パルス信号と照明装置が点灯するタイミングを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における音声信号に同期して照明装置の明るさを変化させる調光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１における調光装置１００のブロック図である。
【００１２】
図１において、調光装置１００はオーディオ信号を有するメディアからオーディオ信号を再生するオーディオ信号再生装置１０１と、前記オーディオ信号再生装置１０１に接続された信号処理部１０２と、前記信号処理部１０２に接続されるＰＷＭ変調部１０３と、前記ＰＷＭ変調部１０３に接続されるドライバ部１０４と、前記ドライバ部１０４に接続される電力増幅段１０５と、前記電力増幅段１０５に電源を供給する電源部１１１と、前記電力増幅段１０５に接続されるＬＰＦ部１０６と、前記ＬＰＦ部１０６に接続されるスピーカー１０７と、固定輝度信号発生部１０８と前記ＰＷＭ変調部１０３と前記固定輝度信号発生部１０８に接続される調光切り替え部１０９と、前記調光切り替え部１０９に接続されるＬＥＤ１１０から構成される。
【００１３】
前記オーディオ信号再生装置１０１は例えばＣＤやＤＶＤなど、音声信号を格納するメディアから符号化された音声信号を読み取り、音声信号を復号化する機能を有しており、一般的にはデータ読み取り部やデータ復号化部から構成される。
前記信号処理部１０２は音声信号のデータを受け取り、ボリューム調整やイコライジング調整等の信号処理を行う機能を有し、一般的にＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサー）やメモリ、プログラムなどによって構成される。
【００１４】
前記ＰＷＭ変調部１０３は信号を受け、当該信号レベルに応じたデューティ比にパルスの幅を変調してパルス幅を出力する機能を有する。
【００１５】
前記ドライバ部１０４はＰＷＭ信号を受け、後段の電力増幅段内のハイサイド、ローサイド両側のスイッチング素子が両方ともＯＮにならないようにデッドタイムを挿入し、それぞれのスイッチング素子に合わせた電圧にＰＷＭ信号の電位をシフトする機能を有する。
【００１６】
前記電源部１１１は電源を供給する機能を有する。前記電力増幅段１０５は、高電位電源側に配されて電源部から正側電圧を供給されるハイサイド高速スイッチング素子１０５Ａと、低電位電源（またはグラウンド）側に配されて電源部から負側電圧を供給されるローサイド高速スイッチング素子１０５Ｂとによるハーフブリッジ回路で構成され、入力されたＰＷＭ信号に従って、正側電圧と負側電圧とで決定される電圧振幅で高速スイッチング動作を行う事で、入力されたＰＷＭ信号の電力を増幅する。
【００１７】
ＬＰＦ部１０６は、電力増幅段１０５から出力された増幅ＰＷＭ信号から不要な高周波成分を除去して得られた増幅アナログ音声信号をスピーカー１０７へ出力するフィルタであり、例えば、コイルやコンデンサなどの素子で構成される。
【００１８】
以上のように構成された調光装置１００について、以下にその処理動作を説明する。
まず最初に調光装置が音声信号を再生する方法について説明する。
【００１９】
前記オーディオ信号再生装置１０１はオーディオ信号が格納されたメディアより、オーディオ信号を読み取り、オーディオ信号を前記信号処理部１０２に出力する。
【００２０】
前記信号処理部１０２はオーディオ信号にイコライジングなどのデジタル処理を行い、処理済みのオーディオ信号を前記ＰＷＭ変調部１０３に出力する。
【００２１】
前記ＰＷＭ変調部１０３は入力されたオーディオ信号の振幅値に応じて出力パルス列のデューティ比を変化させることでＰＷＭ信号を生成し、前記ドライバ部１０４に出力する。
【００２２】
図２に入力音声信号２１０と出力ＰＷＭ信号２２０の例を示す。前記ドライバ部１０４は入力されたＰＷＭ信号を後段の前記電力増幅段１０５に合わせて波形整形し、前記電力増幅段１０５に出力する。
【００２３】
電力増幅段１０５は入力されたＰＷＭ信号に従い高速スイッチング動作を行うことで増幅ＰＷＭ信号を生成し、前記ＬＰＦ部１０６に出力する。
【００２４】
ＬＰＦ部１０６は、電力増幅段１０５から出力された増幅ＰＷＭ信号から不要な高周波成分を除去して得られた増幅アナログ音声信号を前記スピーカー１０７へ出力する。前記スピーカー１０７は前記ＬＰＦ部１０６から増幅アナログ音声信号を受取り、音声を再生する。以上のようにして、調光装置１００は音声を再生する。
【００２５】
次に、調光装置１００が再生する音声振動に同期して前記ＬＥＤ１１０の輝度を調整する方法について説明する。
【００２６】
前記調光切り替え部１０９は音声信号に同期して前記ＬＥＤ１１０の輝度を調整する場合、前記ＰＷＭ変調部１０３から出力されるオーディオＰＷＭ信号を前記ＬＥＤ１１０に向けて出力する。
【００２７】
前記ＰＷＭ変調部１０３から出力されるオーディオＰＷＭ信号は、前記ドライバ部１０４、前記電力増幅段１０５、前記ＬＰＦ部１０６を経てスピーカーへ出力される音声信号そのものである。
【００２８】
本信号を電源として前記ＬＥＤ１１０を発光させた場合、ＰＷＭ信号の電圧値の高いタイミングのみで前記ＬＥＤ１１０が発光する。
【００２９】
その様子を図３に示す。ユーザは前述のように発光するＬＥＤ１１０を観測した場合、単位時間当たりに発光している時間が長いほど明るく感じるため、前記１０７から出力される音声に同期して輝度が変化しているように感じる。
【００３０】
また前記ＬＥＤ１１０において、一定の輝度が求められる場合には前記調光切り替え部１０９は前記固定輝度信号発生部１０８から入力される固定輝度パルス信号を前記ＬＥＤ１１０に出力する。
【００３１】
固定輝度パルス信号によってＬＥＤ１１０が発光するタイミングを図４に示す。固定輝度ＰＷＭ信号を電源として前記ＬＥＤ１１０を発光させた場合は、単位時間当たりに前記ＬＥＤ１１０が発光する時間は変化しないため、ユーザは前記ＬＥＤ１１０が一定輝度で発光しているように感じる。
【００３２】
以上のように本実施の形態によれば、音声信号を受けて、前記音声信号のパルス幅変調を行うＰＷＭ変調部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号を受け、ＰＷＭ信号の電力を増幅し、増幅ＰＷＭ信号を生成する電力増幅部と、前記電力増幅部によって増幅された増幅ＰＷＭ信号を受け、不要な高周波成分を除去し、増幅音声信号を出力するＬＰＦ部と、前記ＰＷＭ変調部から出力されるＰＷＭ信号に応じて、点灯と消灯を繰り返す照明部を具備することにより、ＬＥＤ照明のような電圧値が一定化になると突然消灯するような照明装置を用いてもＰＷＭ信号によりスムーズな階調で調光を行う事できる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の調光装置は、自動車内等に設置する音声信号に応じて照明が明るさを変えるイルミネーションやアクセサリに使用する調光装置として有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  調光装置
１０１  オーディオ信号再生装置
１０２  信号処理部
１０３  ＰＷＭ変調部
１０４  ドライバ部
１０５  電力増幅段
１０５Ａ  ハイサイド高速スイッチング素子
１０５Ｂ  ローサイド高速スイッチング素子
１０６  ＬＰＦ部
１０７  スピーカー
１０８  固定輝度信号発生部
１０９  調光切り替え部
１１０  ＬＥＤ
１１１  電源部
２１０  入力音声信号
２２０  出力ＰＷＭ信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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