专利名称：配有附加装置的扬声器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及配有附加装置的扬声器装置。
背景技术：
有通过放大器(音频放大器)仅放大调谐器、CD播放机等的音频信号，不但从扬声器输出声音，而且按照音频信号的强度来变化发光元件的发光量的照明装置、显示音频信号的输出的电平表等在扬声器上配置带有附加功能的各种附加装置的扬声器装置。
这样的现有的配有附加装置的扬声器装置的概略结构示于图1。
如图1所示，现有的配有附加装置的扬声器装置90例如用于车载，配有扬声器901和附加装置902。
在扬声器901上连接输出放大过的音频信号的头戴组件91，该头戴组件91通常由调谐器、CD播放机等的音源部911和放大器(音频放大器)912构成。而且，从电池92将直流电力供给头戴组件91。
此外，还从电池92将直流电力供给附加装置902，从电池92的BATT端子或ACC端子布线绕接电源布线。
此外，可以输入放大过的音频信号，进行应对该音频信号的动作(照明装置的亮灭等)。
另一方面，附加装置902除了如头戴组件91、扬声器901成套销售的正品(标准配件)等那样在买车时预先安装以外，有时用户后来自己安装、或依赖于专业安装人员等安装带有期望功能的附加装置。
这样，向买车后安装的附加装置902供给电力的电源布线需要从电池92的BATT端子和ACC端子等的电池电源端子施工绕接电源布线。
或者，作为配有附加装置的扬声器装置的特殊例，例如根据专利文献1，公开了以下技术通过扬声器用音圈的振动使发光元件驱动用音圈振动而获得感应电动势，通过该感应电动势使附着在扬声器上的发光元件发光，同时根据输入到扬声器的音频信号的强弱，使该发光元件的发光产生强弱、亮灭。
可是，近年来，头戴组件91的放大器912(或将头戴组件91的输出进一步放大的单体的功率放大器)有需求大输出的趋势，为了满足这种需求，使用配有BTL(Balanced Transformer Less)输出的BTL放大器。例如专利文献2所示，BTL放大器可以获得普通SEPP方式的放大器的四倍左右的输出。
以下，将BTL放大器的一例电路示于图2，说明BTL放大器的原理(例如，参照专利文献2)。
在图2(a)所示的电路中，将作为供给BTL放大器1001的输入端子的音频信号的正弦波信号(图2(b))供给放大器A的输入端子，同时向放大器B的输入端子供给由反转放大器1002反转了相位的信号。
仅观察正弦波信号的正极侧的半个周期时，通过放大器A的输出电压，晶体管Q2变为导通(ON)状态，晶体管Q1变为截止(OFF)状态。
另一方面，将反转放大器1002反转的信号供给放大器B时，晶体管Q3截止，晶体管Q4导通。因此，由DC-DC变换器1003供给的电路电流用从晶体管Q2的发射极端子、负载电阻RL和晶体管Q4的发射极端子至地的路径在负载电阻RL中流过电流(图中箭头方向)。
而观察负极侧的半个周期时，通过放大器A的输出电压，使晶体管Q2截止，晶体管Q1导通。而通过放大器B的输出电压，使晶体管Q3导通，晶体管Q4截止。
因此，由DC-DC变换器1003供给的电路电流用从晶体管Q3的发射极端子、负载电阻RL和晶体管Q1的发射极端子至地的路径在负载电阻RL中流过电流(图中虚线箭头方向)。
BTL放大器的额定输出功率大致按公式(Vc)2/(2×RL)来求出，所以如果负载阻抗RL为8Ω，例如Vc＝12V，则可获得9W的额定输出功率。而如果用DC-DC变换器1003将电压升压，例如Vc＝24V，则输出功率为36W，可以形成高输出的功率放大器。
专利文献1(日本)特开平11-164378号公报专利文献2特开平9-260977号公报(图26)如上述那样，现有的配有附加装置的扬声器装置从电池绕接电源布线来取入要供给附加装置的电力。
因此，在买车后，用户自己安装、或依赖专业安装人员等安装期望的附加装置时，需要施工绕接用于附加装置的电源布线，而这种电源布线的施工需要挡泥板周围的施工、以及发动机室的组装加工等，所以存在需要时间的问题。
而且，专业安装人员施工的费用一般是车载机器安装的费用，按照导航装置、头戴组件、扬声器这样的每个类别，安装费用为固定费用，所以电源布线施工所需的扬声器的附加装置比普通的扬声器花费时间，也是使人不愿做的事情。
再有，在上述专利文献1公开的现有技术中，扬声器装置和作为该扬声器装置的附加装置的发光元件(照明)形成一体结构，在扬声器装置中还要求配有发光元件驱动用音圈的规格扬声器，不能原封不动地使用标准装配的扬声器或市场销售的普通规格的扬声器。此外，不能应对用户后来安装的各种附加装置。
发明内容
作为本发明要解决的课题，在配有附加装置的扬声器装置中，在上述现有技术中产生的安装期望的附加装置的情况下，作为一例，可列举消除在电源布线的施工上花费时间的问题。
方案1所述的配有附加装置的扬声器装置的特征在于，它包括扬声器，根据从放大音频信号的BTL放大器输出的正负输出信号而输出声音；附加装置，使所述扬声器带有附加功能；以及电源供给装置，根据所述BTL放大器的正负输出信号线路的偏置电压，供给所述附加装置的电源。
图1是表示现有的配有附加装置的扬声器装置的概略构成的电路图。
图2(a)是用于说明BTL放大器原理的电路图，图2(b)是输入图形。
图3是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置整体结构的概略构成图。
图4是表示配有本发明实施方式的附加装置的扬声器装置的电源供给装置的一构成例的电路图。
图5是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的附加装置的构成例1的电路图。
图6是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的附加装置的构成例2的电路图。
图7是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的附加装置的构成例3的电路图。
图8是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的附加装置的构成例4的电路图。
图9是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的附加装置的构成例5的电路图。
图10是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的附加装置的构成例6的电路图。
图11是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的附加装置的构成例7的电路图。
具体实施例方式
以下，参照图3～图11详细说明本发明的配有附加装置的扬声器装置的图3是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置整体结构的概略构成图。
如图3所示，配有附加装置的扬声器装置1例如用于车载，它包括扬声器11，根据从将音频信号放大的BTL放大器22输出的正负输出信号而输出声音；附加装置13，使扬声器11带有附加功能；以及电源供给装置12，将BTL放大器22的正负输出信号分支输入，根据该正负输出信号线路和接地G之间的偏置电压，供给附加装置13的电源。
该BTL放大器22例如内置在头戴组件2中，将从音源部21的调谐器、CD播放机等输出的音频信号放大并驱动扬声器11，在上述图2中示出了其原理。或者，如果可使用输出的偏置电压，则该BTL放大器22也可以是设置在头戴组件2的外部的功率放大器等。
此外，在该头戴组件2中，配设电源布线，以从电池3(车载用电源)的电源端子的BATT端子或ACC端子等供给直流电力。
作为车载用电池3，通常使用规格输出电压为12(V)的电池。在这样的规格输出电压为12(V)的电池的情况下，头戴组件2的+侧输出端子或-侧输出端子与接地G之间的电压(电位差)按平均值可输出约6(V)。
此外，也可以是规格输出电压为12(V)以外的电源，例如，可以使用规格输出电压为48(V)等的高电压电源。
在电源供给装置12中，将输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)分支输入。与将分支线焊接在音频信号布线的合适位置上的方法、以及将分支线直接连接在扬声器11的音频信号输入端子的方法等相比，这种音频信号的分支方法可用比较简单的方法进行分支。
而且，电源供给装置12利用该音频信号(BTL放大器22的输出信号)的偏置电压来变换成直流电力，供给附加装置13。
附加装置13取入从电源供给装置12供给的直流电源作为电源线路VL，使用该直流电源来运转。在将输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)分支输入的附加装置13(例如，照明装置)中，可进行响应该分支输入的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的动作(例如，照明装置的亮灭等)。
由于如以上那样构成，所以在本实施方式的配有附加装置的扬声器装置中，可以从作为内部构成部件的电源供给装置12供给附加装置13的电源。因此，不需要如以往那样从电池3绕接布线。
图4是表示本发明实施方式的配有附加装置的扬声器装置的电源供给装置12的一构成例的电路图。
如图4所示，电源供给装置12包括整流元件121A、121B，将输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)变换成重叠在偏置电压上的脉动电流；线圈122(电感器)或电阻及电解电容器124，构成用于将该脉动电流进行平滑的平滑电路；以及稳定电路123，使输出稳定。
整流元件121A、121B例如可由二极管构成。
以下，说明图4所示的电源供给装置12的工作。
将从输入到扬声器11的音频信号布线分支的分支线连接到整流元件121A、121B，由此，音频信号(BTL放大器22的输出信号)被变换成重叠在偏置电压上的脉动电流。再有，在进行全波整流时，需要连接121A和121B两者来作为整流元件，而在进行半波整流时仅连接121A或121B的其中一个就可以。
此外，如果电源供给装置12和附加电路13的消耗功率很小，则可以用电阻来置换121A或121B。
该脉动电流通过由线圈122(电感器)或电阻和电解电容器124构成的平滑电路进行平滑，其结果，将其变换成直流分量(在电解电容器124的两个连接端子之间获得所述直流分量的电动势)。根据电源的用途(附加装置13的规格)，可以将该直流分量的电力原封不动地用作电源供给装置12的输出VL。
在需要稳定的电源的情况下，所述直流分量还形成导入稳定电路123的结构，由稳定电路123进行控制，以获得电流值或电压值稳定的电源输出。由此，获得可用作附加装置13的电源线路VL的稳定的电源。该稳定电路123可用串联稳压器、DC-DC变换器等构成。而在使用DC-DC变换器时，可根据附加装置的电源电压来改变输出电压。
再有，如果在其功率供给能力的范围内，则电源供给装置12可用作多个附加装置13的电源。
以下，参照图5～图11分别举例说明附加装置的具体构成例(13a～13g)。
图5是表示附加装置构成例1的电路图。构成例1的附加装置13a构成照明电路，包括电阻器31、发光元件32a～32n。
以下，说明构成例1的附加装置13a的工作。
电源线路VL接受所述电源供给装置12(参照图3和图4)的输出。
电阻器31调整电源线路VL和接地G之间的电路电流。
发光元件32a～32n在有电源供给装置12的输出时发光，形成照明电路。
再有，也可以将输入到扬声器11(参照图3)的音频信号的分支分量输入到该电路，使发光元件32a～32n的发光量变化，通过增设颜色不同的LED来构成可改变发光色的结构。
图6是表示附加装置构成例2的电路图。构成例2的附加装置13b构成信号显示装置(电平表电路)，包括比较器41a～41n、发光元件42a～42n、线路电阻器43a～43b、44、以及电平检波器45。
以下，说明构成例2的附加装置13b的工作。
电源线路VL接受上述电源供给装置12(参照图3和图4)的输出。电平检波器45输入被输入到扬声器11(参照图3)的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的分支分量。
比较器41a～41n作为转换区域宽度窄、配有差动输入端子的直流放大器工作，将由线路电阻器43a～43b依次下降的电位和电平检波器45的输出电位之间的电位差在窄转换区域宽度中直流放大。由此，在后级的发光元件42a～42n中，由于仅前期电位差达到一定电平的发光元件发光，所以可根据该发光的发光元件的位置来观察输入到扬声器11(参照图3)的音频信号(BTL放大器22的输出信号)。
图7是表示附加装置构成例3的电路图。构成例3的附加装置13c构成信号显示装置(频谱分析器)，包括BPF(带通滤波器)51、微计算机52、以及显示器53。
微计算机52包括A/D变换器521。
以下，说明构成例3的附加装置13c的工作。
电源线路VL接受上述电源供给装置12(参照图3和图4)的输出。BPF51输入被输入到扬声器11(参照图3)的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的分支分量，并输出设定了频带的信号。微计算机52将该输出通过A/D变换器521进行A/D变换，输出到显示器53。
显示器53根据微计算机52输出的数字信号，显示输入到扬声器11(参照图3)的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的全频带的输出电平。
再有，可在BPF51中设定的频带也可变。
图8是表示附加装置构成例4的电路图。构成例4的附加装置13d构成扬声器保护电路，它包括设置于扬声器11的音圈附近的热敏电阻61；连接到热敏电阻61的放大电路62；输入被输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的分支分量的波形分析电路63；进行放大电路62的输出和波形分析电路63的输出的逻辑运算，将其结果的信号输出到后述的开关65的选择电路64；以及根据来自选择电路64的信号来开关(通断)输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的开关65。
以下，说明构成例4的附加装置13d的工作。
热敏电阻61将扬声器11的音圈周边的温度变换成输出信号并输出到放大电路62。扬声器11的音圈周边的温度上升是所述音圈的发热造成的，存在过度的发热使音圈被热击穿的危险。
放大电路62是配有比较器的直流放大电路，直流放大热敏电阻61的输出信号，同时在音圈周边的温度是与规定的过热时对应的信号电平时，将信号电平H(高)的信号输出到选择电路64的一个输入端子A，而在音圈周边的温度是与规定的正常热时(不是过热时)对应的信号电平时，将信号电平L(低)的信号输出到所述一个输入端子A。
此外，波形分析电路63对输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的波形进行分析，例如，该波形为大振幅连续的波形时，将信号电平H(高)的信号输出到选择电路64的另一个输入端子B，否则的话，将信号电平L(低)的信号输出到所述另一个输入端子B。
选择电路64进行来自放大电路62的所述逻辑输出和来自波形分析电路673的所述逻辑输出的逻辑运算，向开关65输出作为其结果获得的逻辑输出。
再有，选择电路64例如由AND电路、OR电路、NAND电路、NOR电路这样的逻辑电路、开关等构成，作为其逻辑运算的设定功能，例如可进行输入端子A的输出、输入端子B的输出、输入端子A的输出和输入端子B的输出的(AND/OR/NAND/NOR)这样的逻辑运算设定。
图9是表示附加装置的构成例5的电路图。构成例5的附加装置13e构成无线发送电路，它包括通过后述的开关部74来输入被输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的FM调制振荡器71；将FM调制振荡器71的输出信号进行倍频并变换成发送频率信号的倍频变换器72；将倍频变换器72的输出信号进行功率放大的功率放大器73；可将所述音频信号(BTL放大器22的输出信号)选择为本装置侧或扬声器11侧的开关部74；以及天线75。
以下，说明构成例5的附加装置13e的工作。
开关部74可将BTL放大器22的输出信号的接收端选择为本装置侧(无线发送电路)或扬声器11侧。在用户使用本装置时，所述用户对开关部74进行设定，以使BTL放大器22的输出信号被输入到本装置侧。
FM调制振荡器71输入BTL放大器22的输出信号，对其进行FM调制，并输出到倍频变换器72。倍频变换器72输入该FM调制过的信号，将其倍频为发送频率，并输出到功率放大器73。功率放大器73将倍频了该频率的信号进行功率放大并输出到天线75。天线75将该功率放大的信号变换成电波并发送。
根据该结构，即使用户离开扬声器11的场所，例如使用作为本装置外部机器的FM接收机，也可以将BTL放大器22的输出信号作为声音重放。再有，该功能也可在商谈上所需的展示和演示等中使用。
再有，这里形成进行FM调制的结构，除此以外，也可以形成进行AM调制、PH(PM)调制的结构。
图10是表示附加装置构成例6的电路图。构成例6的附加装置13f构成具有红外线发送功能的无线发送电路，它包括通过后述的开关部84输入被输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的FM/PH调制振荡器81；将FM/PH调制振荡器81的输出信号放大的放大器82；将放大器82的输出信号变换成红外线信号并输出到外部的红外线LED83(红外线发光元件)；可以将BTL放大器22的输出信号选择为本装置侧或扬声器11侧的开关部84。
以下，说明构成例6的附加装置13f的工作。
开关部84可将BTL放大器22的输出信号的接收端选择为本装置侧(具有红外线发送功能的无线发送电路)或扬声器11侧。在用户使用本装置时，所述用户对开关部84进行设定，以使BTL放大器22的输出信号被输入到本装置侧。
FM/PH调制振荡器81输入BTL放大器22的输出信号，对其进行FM调制，并输出到放大器82。放大器82输入并放大该FM/PH调制过的信号，并输出到红外线LED83。红外线LED83将该FM/PH调制过并且放大过的信号变换成红外线信号并输出到外部。
根据该结构，即使用户离开扬声器11的场所，例如使用作为本装置外部机器的红外线无线耳机，也可以将BTL放大器22的输出信号作为声音重放。顺便说明一下，该功能也可在商谈上所需的展示和演示等中使用。
再有，这里，在本装置中形成进行FM/PH调制的结构，除此以外，也可以形成进行AM调制的结构。
图11是表示附加装置的构成例7的电路图。构成例7的附加装置13g构成配有超声波发射器的超方向性扬声器装置(参量)，它包括将作为载波的超声波进行振荡的超声波频率振荡器101；通过后述的开关部105输入被输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)，将超声波频率振荡器101的输出作为载波进行AM调制的AM调制器102；将AM调制器102的输出信号放大的放大器103；将放大器103的输出信号变换成超声波并输出到外部的超声波发射器104；可将BTL放大器22的输出信号选择为本装置侧或扬声器11侧的开关部105。
以下，说明构成例7的附加装置13g的工作。
开关部105可将从头戴组件(参照图3)输出的音频信号(BTL放大器22的输出信号)的接收端选择为本装置侧(配有超声波发射器的超方向性扬声器装置)或扬声器11侧。在用户使用本装置时，所述用户对开关部105进行设定，以使所述音频信号(BTL放大器22的输出信号)被输入到本装置侧。
超声波频率振荡器101将作为载波的超声波进行振荡。AM调制器102输入BTL放大器22的输出信号，使用所述载波进行AM调制，将其输出到放大器103。放大器103输入并放大该AM调制过的信号，并输出到超声波发射器104。超声波发射器104是具有超方向性的超声波发射器，将该AM调制过并且放大过的信号变换成具有超方向性的超声波并输出到外部。
根据该结构，即使用户离开扬声器11的场所，通过在身体的一部分(耳或耳周围)接受该超声波，也可以将BTL放大器22的输出信号作为声音听到。顺便说明一下，该功能也可在商谈上所需的展示和演示等中使用。
再有，这里，在本装置中形成进行AM调制的结构，除此以外，也可以形成进行PH(PM)调制的结构。
如以上那样，本实施方式的配有附加装置的扬声器装置包括扬声器11，通过将从放大音频信号的BTL放大器22输出的正负输出信号输入而输出声音；附加装置13，使所述扬声器11带有附加功能；以及电源供给装置12，根据所述BTL放大器22的正负输出信号线路的偏置电压，供给所述附加装置13的电源。
由此，不需要从车载用电池3绕接电源布线，可仅在本装置的内部提供应供给附加装置13的电源电力。
因此，在安装期望的附加装置13(例如，13a～13g等附加装置)的情况下，不需要进行绕接直接来自电池3的电源布线的施工，可用将输入到扬声器11的音频信号(BTL放大器22的输出信号)分支的比较简单的方法来输入，所以在安装期望的附加装置13(例如，13a～13g等附加装置)的情况下，可以消除在电源布线的施工上花费时间的以往问题。
权利要求
1.一种配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，它包括扬声器，根据从放大音频信号的BTL放大器输出的正负输出信号而输出声音；附加装置，使所述扬声器带有附加功能；以及电源供给装置，根据所述BTL放大器的正负输出信号线路的偏置电压，供给所述附加装置的电源。
2.如权利要求1所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述电源供给装置有进行平滑的平滑电路，以使重叠在所述偏置电压上的输出信号成为直流电压。
3.如权利要求2所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述电源供给装置有稳定电路，该稳定电路输入由所述平滑电路平滑过的直流电压，并将该直流电压变换成更稳定的规定的电压值后输出。
4.如权利要求3所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述稳定电路是串联稳压器或DC-DC变换器。
5.如权利要求1～4任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述电源供给装置输入从所述BTL放大器输出的正负输出信号的至少一个信号。
6.如权利要求1～5任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述附加装置是根据所述BTL放大器的输出信号的输出电平来变化发光元件的发光量的照明电路。
7.如权利要求1～5任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述附加装置是显示所述BTL放大器的输出信号的输出电平的电平表电路。
8.如权利要求1～5任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述附加装置是显示所述BTL放大器的输出信号的每个频率的输出电平的频谱分析器。
9.如权利要求1～5任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述附加装置是用于保护所述扬声器的扬声器保护电路。
10.如权利要求1～5任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述附加装置是将所述BTL放大器的输出信号变换成电波信号后发送的无线发送电路。
11.如权利要求1～5任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述附加装置是将所述BTL放大器的输出信号变换成红外线信号后发送的无线发送电路。
12.如权利要求1～5任何一项所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，所述附加装置是将所述BTL放大器的输出信号变换成超声波信号后发送的超方向性扬声器装置。
13.如权利要求1～12所述的配有附加装置的扬声器装置，其特征在于，有多个附加装置。
全文摘要
提供一种配有附加装置的扬声器装置。在配有附加装置的扬声器装置中，在安装期望的附加装置时，消除在电源布线的施工上需要时间的问题。该配有附加装置的扬声器装置包括扬声器(11)，根据从放大音频信号的BTL放大器(22)输出的正负输出信号而输出声音；附加装置(13)，使扬声器(11)带有附加功能；以及电源供给装置(12)，根据BTL放大器(22)的正负输出信号线路的偏置电压，供给附加装置(13)的电源。
文档编号H03F3/68GK1574536SQ20041000522
公开日2005年2月2日 申请日期2004年2月17日 优先权日2003年6月17日
发明者佐藤周治 申请人:日本先锋公司, 东北先锋公司