(57)【要約】【課題】動作の停止を引き起こさずに熱からの保護を行うことができるオーディオ装置を提供する。【解決手段】パワーアンプ１３を用いて音声信号を増幅するオーディオ装置は、温度センサ１４を用いて内部の温度を測定し、温度の変化率を計算し、所定時間後の温度の予測値を計算し、温度の予測値が所定の上限温度以上である場合に、温度の変化率に応じた量だけ信号処理部１２でのゲインを低下させる。信号処理部１２でのゲインが低下することにより、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅が低減し、パワーアンプ１３の出力電力が低下し、オーディオ装置での消費電力及び発熱量が低下し、温度上昇が抑制される。温度の変化率に応じて温度制御を行うので、手遅れになる前に温度を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を増幅するパワーアンプを備えるオーディオ装置において、
内部温度を逐次測定する温度測定手段と、
該温度測定手段が測定した内部温度から、内部温度の変化率を計算する温度変化率計算手段と、
該温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率に応じて、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を調整する調整手段と
を備えることを特徴とするオーディオ装置。
【請求項２】
前記調整手段は、
前記温度測定手段が測定した内部温度、及び前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率に基づいて、所定時間後の内部温度の予測値を計算する手段と、
該手段が計算した予測値が所定の上限温度以上であるか否かを判定する手段と、
前記予測値が所定の上限温度以上である場合に、前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率に応じて、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減する手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ装置。
【請求項３】
前記調整手段は、
前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率が所定の制限値より大きいか否かを判定する手段と、
前記変化率が所定の制限値よりも大きい場合に、前記変化率に応じて、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減する手段と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のオーディオ装置。
【請求項４】
前記調整手段は、
前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減した低減量を記憶する手段と、
前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率が所定の下限値未満となった場合に、前記低減量の範囲内で、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を増大させる手段と
を更に有することを特徴とする請求項２又は３に記載のオーディオ装置。
【請求項５】
冷却ファンと、
前記温度測定手段が測定した内部温度に応じて、前記冷却ファンを動作させる手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のオーディオ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカで音声を出力させるためのオーディオ装置に関し、より詳しくは、内蔵するパワーアンプに起因する熱からの保護を行うオーディオ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオアンプ、ＡＶアンプ、又はラジカセ等、パワーアンプを内蔵するオーディオ装置は、動作時の発熱が大きく、発熱に対する対策を施しておく必要がある。単体のパワーアンプ等の大型のオーディオ装置では、最大発熱時でも温度上昇に耐えられる設計とするか、又は最大発熱時でも充分に放熱できるような放熱用の空間を確保する構成となっている。また設計上これらのような充分な耐熱対策を取ることができないオーディ装置には、冷却ファンを用いて内部を冷却するものがある。
【０００３】
冷却ファンを備えたオーディオ装置には、冷却ファンの回転数を動的に制御するものがある。特許文献１には、内部温度及びパワーアンプの出力レベルを測定し、測定した内部温度及び出力レベルに応じて冷却ファンの回転速度を制御するオーディオ装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１１２０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却ファンを備えたオーディオ装置では、周囲の温度が高い場合等に、冷却ファンの回転数を最大にしても内部を冷却しきれず、内部温度が飽和しないことがある。このため、オーディオ装置には、内部温度が飽和せずに異常温度に達した場合に強制的に動作を停止することにより、熱による破壊を防止する機能が備えられている。しかしながら、オーディオ装置が強制的に動作を停止した場合は、出力中の音声が突然途絶え、使用者に不快感又は不安感を与えるという問題がある。従って、オーディオ装置には、できるだけ動作の停止に至らないように内部温度を制御することが望まれる。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、内部の温度上昇を予測し、温度に未だ余裕がある状態で温度制御を行うことにより、動作の停止を引き起こさずに熱からの保護を行うことができるオーディオ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るオーディオ装置は、音声信号を増幅するパワーアンプを備えるオーディオ装置において、内部温度を逐次測定する温度測定手段と、該温度測定手段が測定した内部温度から、内部温度の変化率を計算する温度変化率計算手段と、該温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率に応じて、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、パワーアンプで音声信号を増幅するオーディオ装置は、内部温度を測定し、内部温度の変化率を計算し、内部温度の変化率に応じて、パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減する。パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減することにより、パワーアンプの出力電力が低下し、オーディオ装置での消費電力及び発熱量が低下し、温度上昇が抑制される。
【０００８】
本発明に係るオーディオ装置は、前記調整手段は、前記温度測定手段が測定した内部温度、及び前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率に基づいて、所定時間後の内部温度の予測値を計算する手段と、該手段が計算した予測値が所定の上限温度以上であるか否かを判定する手段と、前記予測値が所定の上限温度以上である場合に、前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率に応じて、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減する手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、オーディオ装置は、内部温度の変化率に基づいて、所定時間後の温度の予測値を計算し、内部温度の予測値が上限温度以上である場合に、パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減する。所定時間後の内部温度が上限温度以上になりそうな場合に、内部の発熱量を低下させるための処理を実行するので、手遅れになる前に温度上昇が抑制される。
【００１０】
本発明に係るオーディオ装置は、前記調整手段は、前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率が所定の制限値より大きいか否かを判定する手段と、前記変化率が所定の制限値よりも大きい場合に、前記変化率に応じて、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減する手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、オーディオ装置は、内部温度の変化率が所定の制限値以上である場合に、パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減する。内部温度の変化率が制限値未満となるように内部温度を制御することができるので、内部温度が上限温度未満で飽和するように内部温度を制御することができる。
【００１２】
本発明に係るオーディオ装置は、前記調整手段は、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減した低減量を記憶する手段と、前記温度変化率計算手段が計算した内部温度の変化率が所定の下限値未満となった場合に、前記低減量の範囲内で、前記パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を増大させる手段とを更に有することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、オーディオ装置は、内部温度の変化率が所定の下限値未満である場合に、パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減量の範囲内で増大させる。内部温度の変化率が下限値を下回っている状態は、充分に冷却が行われている場合であるので、低減した音声信号の振幅を若干増大させることにより、オーディオ装置を用いて出力される音声の音量の低下を緩和する。
【００１４】
本発明に係るオーディオ装置は、冷却ファンと、前記温度測定手段が測定した内部温度に応じて、前記冷却ファンを動作させる手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、オーディオ装置は、冷却ファンで内部を冷却すると共に、パワーアンプへ入力される音声信号の振幅を低減して内部の発熱量を低下させることにより、効率良く内部を冷却する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、温度の値に応じて温度制御を行うのではなく、温度の変化率に応じてオーディオ装置内の温度制御を行うので、温度の変化率が大きい場合はより早い段階で温度制御を行う等、手遅れになる前に温度を抑制することができる。従って、本発明のオーディオ装置は、内部温度が上限温度以上となって動作が停止する事態を引き起こすこと無く、熱からの保護を行うことが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
図１は、本発明のオーディオ装置の内部構成を示すブロック図である。図１に示す本発明のオーディオ装置は、プレーヤ及びスピーカ等を含むオーディオセットに含まれるオーディオアンプである。オーディオ装置は、ＣＤプレーヤ等の外部の装置から音声信号を入力される入力部２１、入力部２１に入力された音声信号の信号処理を行う信号処理部１２、信号処理部１２が信号処理を行った音声信号を増幅するパワーアンプ１３、及びパワーアンプ１３が増幅した音声信号を外部へ出力する出力部２２を備える。入力部２１は、ＣＤプレーヤ等の外部の装置にケーブルを介して接続される入力端子である。信号処理部１２は、音声信号を増幅する他に、ノイズ除去、トーン調整及びバランス調整等の信号処理を行い、また音声信号を増幅するゲインを変更する機能を有する。信号処理部１２は、所謂プリアンプとしての機能を実行する。パワーアンプ１３は、信号処理部１２から入力された音声信号を予め定められたゲインで増幅する。出力部２２は、図示しないスピーカ又はヘッドホン等の外部の音声出力器にケーブルを介して接続される出力端子であり、パワーアンプ１３が増幅した音声信号を音声出力器へ出力する。なお、信号処理部１２及びパワーアンプ１３は、アナログ又はデジタルのいずれの音声信号を扱う構成であってもよい。
【００１８】
またオーディオ装置は、演算を行う演算部、演算に伴う情報を記憶するＲＡＭ、演算に必要なプログラム又はデータを記憶するＲＯＭ等からなり、オーディオ装置の各部の動作を制御する制御部１１を備えている。制御部１１は、例えばマイコンで構成されている。制御部１１は、信号処理部１２に接続されており、信号処理部１２の動作を制御する処理を行う。例えば、制御部１１は、ゲインを変更させるための制御信号を信号処理部１２へ入力し、信号処理部１２は、入力された制御信号に従って、音声信号を増幅するゲインを変更する。
【００１９】
またオーディオ装置は、オーディオ装置の内部を冷却する冷却ファン１７を備え、冷却ファン１７はドライバ１６を介して制御部１１に接続されている。冷却ファン１７はモータを内蔵しており、制御部１１は冷却ファン１７を動作させるための制御信号をドライバ１６へ入力する処理を行い、ドライバ１６は制御信号に応じた駆動電流を冷却ファン１７のモータへ供給し、モータがドライバ１６からの駆動電流に応じた回転速度で回転することにより、冷却ファン１７は冷却風を生成する。冷却ファン１７は、パワーアンプ１３に冷却風が当たる位置、又はパワーアンプ１３に電力を供給する図示しない電源に冷却風が当たる位置等に設けられている。
【００２０】
また制御部１１には、パワーアンプ１３が出力する音声信号の振幅を検出する信号レベル検出部１５と、オーディオ装置内部の温度を測定するための温度センサ１４とが接続されている。信号レベル検出部１５は、パワーアンプ１３が出力する音声信号の振幅に対応した強度の信号を制御部１１へ常時入力する。温度センサ１４は、サーミスタであり、温度に対応した強度の信号を制御部１１へ入力する。なお、温度センサ１４は、サーミスタを用いて温度を計測し、計測した温度の値を制御部１１へ入力する構成であってもよい。温度センサ１４は、パワーアンプ１３の近傍、パワーアンプ１３に電力を供給する図示しない電源の近傍、又は冷却ファン１７からの冷却風の排出口等の位置に設けられている。
【００２１】
更にオーディオ装置は、各種のスイッチ及びダイヤル等からなり、使用者の操作を受けつける操作部２３と、液晶パネル又はインジケータ等からなり、使用者に報知すべき情報を表示する表示部２４とを備えている。操作部２３及び表示部２４は制御部１１に接続されている。制御部１１は、音量変更の指示等、操作部２３が受け付けた各種の指示に従って、信号処理部１２の動作を制御し、必要に応じて各種の情報を表示部２４に表示させる処理を実行する。
【００２２】
次に、以上の構成でなる本発明のオーディオ装置の動作を説明する。図２は、本発明のオーディオ装置が行う温度計測の処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、予め定められたサンプリング時間間隔で、温度センサ１４から入力された信号に基づいて、オーディオ装置内部の温度を計測する（Ｓ１１）。制御部１１は、温度センサ１４から入力される信号の強度と温度の値とを対応づけたテーブルを予め記憶しておき、ステップＳ１１では、温度センサ１４から入力された信号の強度に対応する温度の値をテーブルから抽出することにより、温度を計測する。なお、制御部１１は、温度センサ１４から入力される信号の強度から温度の値を求めるための関数を記憶しておき、この関数を用いて温度の値を計算する形態であってもよい。このようにして、温度センサ１４及び制御部１１は、温度測定手段として機能する。
【００２３】
制御部１１は、次に、計測した温度の値を記憶し（Ｓ１２）、ステップＳ１１で計測した温度の値、及び記憶してある過去の温度の値を用いて、時間経過に対する温度の変化率を計算する（Ｓ１３）。ステップＳ１１で計測した温度をＴ、前回計測した温度をＴ０、サンプリング時間間隔をΔｔとして、制御部１１は、ステップＳ１３で、温度の変化率ｄＴを、ｄＴ＝（Ｔ−Ｔ０）／Δｔと計算する。なお、制御部１１は、より以前に計測した温度の値をも用いて温度の変化率を計算する形態であってもよい。このようにして、温度変化率計算手段として機能する。ステップＳ１３が終了した後は、制御部１１は、温度計測の処理を終了する。制御部１１は、クロックをカウントすることによって時間の経過を計測し、サンプリング時間が経過する都度、以上のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を繰り返し実行する。
【００２４】
本発明のオーディオ装置は、外部から入力部２１へ入力された音声信号を信号処理部１２及びパワーアンプ１３で増幅して出力部２２から出力する処理と、ステップＳ１１〜Ｓ１３の温度計測の処理とを行いながら、所定の上限温度を超えないように内部の温度を制御する処理を実行する。上限温度は、オーディオ装置が動作可能な温度範囲の上限であり、オーディオ装置内の各部品の熱特性から定められる。制御部１１は、予め定められた上限温度を記憶している。図３及び図４は、本発明のオーディオ装置が行う温度制御の処理の手順を示すフローチャートである。
【００２５】
制御部１１は、温度計測の処理により計測した温度が所定の設定温度以上であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。設定温度は、上限温度よりも低い温度であり、冷却ファン１７を動作させる目安の温度である。制御部１１は、所定の設定温度を予め記憶しており、ステップＳ２０１では、記憶してある設定温度と計測した温度とを比較する。計測した温度が設定温度未満である場合は（Ｓ２０１：ＮＯ）、制御部１１は、温度を計測する都度、計測した温度が設定温度以上であるか否かの判定を繰り返す。計測した温度が設定温度以上である場合は（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、制御部１１は、計測した温度が上限温度以上であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。計測した温度が上限温度以上である場合は（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、制御部１１は、オーディオ装置を強制的に停止させ（Ｓ２０３）、処理を終了する。ステップＳ２０３では、制御部１１は、例えば、図示しない電源を停止させることにより、オーディオ装置を停止させる。
【００２６】
ステップＳ２０２で温度が上限温度未満である場合は（Ｓ２０２：ＮＯ）、制御部１１は、冷却ファン１７を起動させる処理を行う（Ｓ２０４）。ステップＳ２０４では、制御部１１は冷却ファン１７を起動させるための制御信号をドライバ１６へ入力し、ドライバ１６は制御信号に応じた駆動電流を冷却ファン１７のモータへ供給し、冷却ファン１７は回転を開始する。制御部１１は、次に、冷却ファン１７の回転数を制御する冷却ファン制御の処理を開始する（Ｓ２０５）。
【００２７】
図５は、制御部１１が行う冷却ファン制御の処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、信号レベル検出部１５から入力された、パワーアンプ１３が出力する音声信号の振幅に対応した信号強度を取得し（Ｓ３１）、取得した信号強度を用いて、ドライバ１６へ入力するための制御信号の強度を計算する（Ｓ３２）。制御部１１は、取得した信号強度に対して制御信号の強度が比例する関数を記憶しており、ステップＳ３２では、取得した信号強度を関数に代入することにより、制御信号の強度を計算する。制御部１１は、計算した強度を有する制御信号をドライバ１６へ入力し（Ｓ３３）、冷却ファン制御の処理を終了する。ドライバ１６は、制御信号の強度に比例した電圧の駆動電流を冷却ファン１７のモータへ供給し、冷却ファン１７は、駆動電流の電圧に対応した回転数で回転する。以上の冷却ファン制御により、パワーアンプ１３が出力する音声信号の振幅に対して単調増加する回転数で冷却ファン１７を回転させることができる。パワーアンプ１３の出力が大であるほど発熱も大きいので、冷却ファン制御により効果的な冷却が可能になる。なお、制御部１１は、パワーアンプ１３が出力する音声信号の振幅では無く、計測した温度に応じて冷却ファン１７の回転数を制御する処理を行ってもよい。制御部１１は、以上の冷却ファン制御の処理を、冷却ファン１７が駆動している間中繰り返す。
【００２８】
ステップＳ２０５の後で、制御部１１は、温度の変化率が０以上であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。温度の変化率が０以上という状態は、冷却ファン１７が動作しているにも関わらず、温度が上昇し続けていることに対応し、温度の変化率が０未満の状態は、冷却ファン１７の動作によって温度が低下していることに対応する。温度の変化率が０未満の場合は（Ｓ２０６：ＮＯ）、制御部１１は、計測した温度が設定温度未満であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。計測した温度が設定温度以上である場合は（Ｓ２０７：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ２０６へ戻す。計測した温度が設定温度未満である場合は（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、制御部１１は、ドライバ１６への制御信号の入力を停止することによって、冷却ファン１７を停止させ（Ｓ２０８）、処理をステップＳ２０１へ戻す。
【００２９】
ステップＳ２０６で温度の変化率が０以上である場合は（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、制御部１１は、計測した温度が上限温度以上であるか否かを判定する（Ｓ２０９）。計測した温度が上限温度以上である場合は（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、制御部１１は、処理をステップＳ２０３へ進め、オーディオ装置を停止させる。計測した温度が上限温度未満である場合は（Ｓ２０９：ＮＯ）、制御部１１は、所定時間が経過した後の温度の予測値を計算する（Ｓ２１０）。制御部１１は、所定時間を予め記憶しておき、ステップＳ２１０で、計測した温度をＴ、温度の変化率をｄＴ、所定時間をｔとして、温度の予測値Ｔ（ｔ）を、Ｔ（ｔ）＝ｄＴ×ｔ＋Ｔと計算する。なお、制御部１１は、オーディオ装置内の温度上昇をモデル化した関数を予め記憶しておき、計測した温度及び温度の変化率を関数に代入することにより、温度の予測値を計算してもよい。また制御部１１は、温度及び温度の変化率と温度の予測値とを対応づけたテーブルを予め記憶しておき、ステップＳ２１０では、温度及び温度の変化率に対応する温度の予測値をテーブルから抽出することによって温度の予測値を求めてもよい。
【００３０】
制御部１１は、次に、計算した予測値が上限温度以上の値であるか否かを判定する（Ｓ２１１）。計算した予測値が上限温度未満の値である場合は（Ｓ２１１：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ２０６へ戻す。計算した予測値が上限温度以上の値である場合は（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、制御部１１は、温度の変化率に応じて、信号処理部１２で音声信号を増幅するゲインを低下させる処理を行う（Ｓ２１２）。信号処理部１２は、複数の段階でゲインを変更することが可能な構成となっており、制御部１１は、ステップＳ２１２で、温度の変化率に応じた段階数だけ信号処理部１２でのゲインを低下させる処理を行う。制御部１１は、温度の変化率と信号処理部１２でのゲインを低下させる段階数とを対応づけたテーブルを予め記憶しており、このテーブルでは、より大きい温度の変化率に対して、より多い段階数が対応付けられている。ステップＳ２１２では、制御部１１は、温度の変化率に対応する段階数をテーブルから抽出し、抽出した段階数だけゲインを低下させるための制御信号を信号処理部１２へ入力し、信号処理部１２は、制御信号に応じた段階数だけゲインを低下させる。なお、制御部１１は、温度の変化率に応じた１以下の係数をゲインに乗じることによりゲインの値を低下させる処理を行ってもよい。
【００３１】
信号処理部１２で音声信号を増幅するためのゲインを低下させることにより、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅が温度の変化率に応じて低減される。パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅が低減された場合、パワーアンプ１３が出力する音声信号の振幅が低減され、パワーアンプ１３の出力電力が低下し、パワーアンプ１３及び電源での消費電力及び発熱量が低下する。従って、発熱量が大きく冷却ファン１７では冷却しきれない場合でも、発熱量が低下することによって、温度上昇が抑制される。所定時間の値としては、信号処理部１２でのゲインを低下させてから実際に温度上昇が抑制されるまでのタイムラグよりも充分に長い時間の値を用いる。
【００３２】
制御部１１は、次に、ステップＳ２１２で低下させたゲインの低下量を記憶する（Ｓ２１３）。例えば、制御部１１は、ゲインを低下させた段階数を記憶する。制御部１１は、次に、温度を制御するために音声の出力を低下させたことを示す情報を表示部２４に表示させる（Ｓ２１４）。ステップＳ２１４では、例えば、音声の出力を低下させたことを示す情報を液晶パネルに表示させるか、又は所定のインジケータを点灯させる等の処理を行う。音声処理部１２でのゲインを低下させることにより、パワーアンプ１３が出力する音声信号の振幅が小さくなり、図示しない外部の音声出力器から出力される音声が小さくなる。温度を制御するために音声の出力を低下させたことを示す情報を表示することにより、音声が小さくなったことに対する使用者の不審を緩和することができる。
【００３３】
制御部１１は、次に、温度の変化率が所定の制限値以上であるか否かを判定する（Ｓ２１５）。制御部１１は、所定の制限値を予め定めており、ステップＳ２１５では、温度の変化率と記憶してある制限値とを比較する。制限値としては、０以上の値を用い、例えば、制限値＝０とする。温度の変化率が制限値以上である場合は（Ｓ２１５：ＹＥＳ）、制御部１１は、処理をステップＳ２１２へ戻し、温度の変化率に応じて信号処理部１２でのゲインを低下させる。
【００３４】
ステップＳ２１５で温度の変化率が制限値未満である場合は（Ｓ２１５：ＮＯ）、制御部１１は、温度の変化率が所定の下限値未満であるか否かを判定する（Ｓ２１６）。制御部１１は、所定の下限値を予め定めており、ステップＳ２１６では、温度の変化率と記憶してある下限値とを比較する。下限値としては、０以下の値を用い、例えば、下限値＝０とする。温度の変化率が下限値を下回った状態は、信号処理部１２でのゲインを低下させ過ぎたことに対応する。温度の変化率が下限値以上である場合は（Ｓ２１６：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ２０６へ戻す。温度の変化率が下限値未満である場合は（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、制御部１１は、ステップＳ２１２でゲインを低下させた範囲内で、信号処理部１２でのゲインを増大させる（Ｓ２１７）。例えば、制御部１１は、ステップＳ２１７で、信号処理部１２で音声信号を増幅するためのゲインを１段階増加させる処理を行う。なお、制御部１１は、ステップＳ２１２でゲインを低下させた段階数の範囲内で、温度の変化率に応じた段階数だけゲインを増大させる処理を行ってもよい。ステップＳ２１７では、制御部１１は、ゲインを増大させる増大量が、記憶しているゲインの低下量以下の範囲内に収まるように処理を行う。信号処理部１２で音声信号を増幅するためのゲインを増大させることにより、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅が増大する。
【００３５】
制御部１１は、次に、ステップＳ２１７でゲインを増大させた増大量に応じて、記憶してあるゲインの低下量を更新する（Ｓ２１８）。例えば、制御部１１は、ステップＳ２１７でゲインを１段階増加させた場合は、記憶してある段階数を１だけ減らす。制御部１１は、次に、処理をステップＳ２１６へ戻す。以上の処理を実行することにより、制御部１１及び信号処理部１２は、調整手段として機能する。
【００３６】
以上説明した処理の内容は一例であり、本発明のオーディオ装置は、処理の順番を異ならせる等、以上の処理とは多少異なる処理を行ってもよい。例えば、オーディオ装置は、温度センサ１４を用いて温度を測定する都度、温度が上限温度以上であるか否かを判定する処理を行ってもよい。また以上に説明した処理では、オーディオ装置は、温度の予測値が上限値以上である場合にゲインを低下させる処理と、温度の変化率が制限値以上である場合にゲインを低下させる処理との両方を実行する例を示したが、オーディオ装置は、いずれか一方の処理のみでゲインを低下させる形態であってもよい。
【００３７】
図６は、温度制御の例を示す特性図である。図中の横軸は、動作を開始してから経過した時間を示し、縦軸は、各時間が経過した時点でのオーディオ装置内の温度を示す。オーディオ装置が動作を開始した後は内部の温度が上昇し、時間ａが経過した時点では、オーディオ装置内の温度が設定温度に達し、ステップＳ２０４により冷却ファン１７が起動される。冷却ファン１７による冷却によって温度上昇は鈍化するものの、温度は上昇し続ける。時間ｂが経過した時点では、ステップＳ２１１にて所定時間後の温度の予測値が上限値以上になると判定され、ステップＳ２１２により信号処理部１２でのゲインが低下される。ゲインの低下によって、オーディオ装置内での発熱量が低下し、温度上昇がより鈍化する。時間ｃが経過した時点では、ステップＳ２１５にて温度の変化率が制限値以上であると判定され、ステップＳ２１２により信号処理部１２でのゲインが更に低下され、図６に示す例では温度は減少に転じる。時間ｄが経過した時点では、温度が減少しているのでステップＳ２１６にて温度の変化率が下限値未満であると判定され、ステップＳ２１７により信号処理部１２でのゲインが若干増大される。図６に示す例では、オーディオ装置内の温度は再び上昇に転じる。以上の処理を繰り返すことにより、オーディオ装置では、冷却ファン１７により内部が充分に冷却できる程度にまで発熱量が低下して温度上昇が抑制され、最終的には上限温度よりも低い温度で温度が飽和する。万が一温度が上限値以上となった場合は、オーディオ装置はステップＳ２０３にて停止する。
【００３８】
以上詳述した如く、本発明のオーディオ装置は、温度の変化率を計算し、温度の変化率に応じて、信号処理部１２でのゲインを低下させることにより、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅を低減する。パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅を低減することにより、パワーアンプ１３の出力電力が低下し、パワーアンプ１３及び電源での消費電力及び発熱量が低下し、温度上昇が抑制される。温度制御の処理を行ってから実際に温度が変化するまではある程度の時間差があるので、温度の値に応じて温度制御を行った場合は、温度の抑制が間に合わずに上限温度以上に温度が上昇する虞がある。本発明では、温度の値に応じて温度制御を行うのではなく、温度の変化率に応じて温度制御を行うので、変化率が大きい場合はより早い段階で温度制御を行う等、手遅れになる前に温度を抑制することができる。従って、本発明のオーディオ装置は、温度が上限温度以上となって動作が停止する事態を引き起こすこと無く、熱からの保護を行うことが可能となる。
【００３９】
また本発明のオーディオ装置は、温度の変化率に基づいて、所定時間後の温度の予測値を計算し、温度の予測値が上限温度以上である場合に、温度の変化率に応じた量だけ信号処理部１２でのゲインを低下させ、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅を低減する。所定時間後の温度が上限温度以上になりそうな場合に、内部の発熱量を低下させるための処理を実行するので、手遅れになる前に温度上昇を抑制することができる。また本発明においては、温度の変化率が所定の制限値以上である場合に、温度の変化率に応じた量だけ信号処理部１２でのゲインを低下させ、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅を低減する。例えば制限値＝０等として、温度の変化率が制限値未満となるように温度を制御することができるので、オーディオ装置内の温度が上限温度未満の温度で飽和するように温度を制御することができる。以上のように、本発明では、温度が実際に高温度になる前から温度の変化率に応じて音声信号の振幅を低減するので、比較的長い時間を掛けて徐々に音声信号の振幅を低減して温度の変化率を低下させることができる。温度の値に応じた温度制御に比べて、急激に音声信号が減少することがなく、オーディオ装置を用いて出力された音声の音量が急激に減少すること、及び熱のためにオーディオ装置が当然停止して音声が途絶えることを防止することができる。
【００４０】
また本発明のオーディオ装置は、下限値＝０等として、温度の変化率が所定の下限値未満である場合に、信号処理部１２でのゲインを低下させた範囲内でゲインを増大させ、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅を低減量の範囲内で若干増大させる。温度の変化率が下限値を下回っている状態は、充分に冷却が行われている場合であるので、音声信号の振幅を若干増大させることにより、出力される音声の音量の低下を緩和することができる。また本発明のオーディオ装置は、冷却ファン１７で内部を冷却すると共に、パワーアンプ１３へ入力される音声信号の振幅を低減して内部の発熱量を低下させるので、効率良く内部を冷却し、熱からの保護を確実に行うことができる。
【００４１】
なお、本実施の形態においては、オーディオ装置はオーディオアンプであるとしたが、これに限るものではなく、本発明のオーディオ装置は、パワーアンプ１３で音声信号を増幅する形態であれば、その他の形態であってもよい。例えば、本発明のオーディオ装置は、音量を調整する機能等のプリアンプの機能が分離された形態であってもよい。また本発明のオーディオ装置は、音声信号の処理に加えて、映像信号の処理をも行うＡＶアンプであってもよい。また本発明のオーディオ装置は、プレーヤ又はチューナ等の他のオーディオ機器の機能をも備えた形態であってもよく、ラジカセ等の更にスピーカもが一体に構成された形態であってもよい。またオーディオ装置は、テレビジョン受像機等の他の装置に内蔵された形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のオーディオ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のオーディオ装置が行う温度計測の処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明のオーディオ装置が行う温度制御の処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明のオーディオ装置が行う温度制御の処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】制御部が行う冷却ファン制御の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】温度制御の例を示す特性図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１  制御部
１２  信号処理部
１３  パワーアンプ
１４  温度センサ
１７  冷却ファン
【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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