特許 7079580 オーディオ回路、スピーカユニット、自動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-25

(45)【発行日】2022-06-02

(54)【発明の名称】オーディオ回路、スピーカユニット、自動車

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20220526BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 310

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2017167042

(22)【出願日】2017-08-31

(65)【公開番号】P2019047256

(43)【公開日】2019-03-22

【審査請求日】2020-07-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】盛一 憲一

(72)【発明者】

【氏名】坂本 光章

【審査官】冨澤 直樹

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１２／０８１１７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２３９２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２２２６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２６７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０２８７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１８４３９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ ３／００－３／１２

Ｈ０４Ｓ １／００－７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のスピーカを備える複数チャンネルのオーディオシステムで使用され、オーディオ信号にもとづいて、前記複数のスピーカのうち対応するスピーカを駆動するオーディオ回路であって、
前記対応するスピーカの温度を検出する温度センサと、
前記対応するスピーカの状態に応じて、前記オーディオ信号を補正する信号処理部と、
補正後のオーディオ信号に応じて前記対応するスピーカを駆動するアンプと、
前記対応するスピーカの磁場を検出する磁気センサと、
を備え、
前記信号処理部は、前記対応するスピーカの温度が、他のスピーカの温度よりも、しきい値以上、高くなった場合に、前記オーディオ信号に、２０Ｈｚ以下の周波数を有する補正成分を重畳し、
前記信号処理部は、前記複数のスピーカの磁場のばらつきの影響を抑制するように、前記オーディオ信号を補正することを特徴とするオーディオ回路。

【請求項2】

前記対応するスピーカの振動を検出する振動センサをさらに備え、
前記信号処理部は、前記振動センサが検出した前記振動と逆位相の成分を、前記オーディオ信号に重畳することを特徴とする請求項１に記載のオーディオ回路。

【請求項3】

前記対応するスピーカに流れる電流を測定する検出回路をさらに備え、
前記信号処理部は、前記対応するスピーカの電流に応じて、前記オーディオ信号を補正することを特徴とする請求項１または２に記載のオーディオ回路。

【請求項4】

前記スピーカと、
前記スピーカを駆動する請求項１から３のいずれかに記載のオーディオ回路と、
を備え、一体化されることを特徴とするスピーカユニット。

【請求項5】

所定の音声データを格納する不揮発メモリをさらに備え、
前記信号処理部は、前記音声データを再生可能であることを特徴とする請求項４に記載のスピーカユニット。

【請求項6】

請求項４または５に記載のスピーカユニットを備えることを特徴とする自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オーディオ回路に関する。

【背景技術】

【0002】

車載オーディオ（カーオーディオ）やホームオーディオは、異なる箇所に配置された複数のスピーカを備える。高音質なオーディオ再生のためには、複数のチャンネルの特性が揃っていることが好ましい。

【0003】

近年のデジタル信号処理技術の進歩によって、複数のチャンネルの特性を揃える補正処理が可能となっている。具体的には、既知のオーディオ信号（リファレンス信号）を再生し、それをマイクで取り込み、信号処理によって解析することにより、複数のチャンネルの周波数特性が揃うように、各チャンネルのオーディオ信号が補正される（イコライジング）。

【0004】

また、タイムアライメント処理では、チャンネルごとに異なる遅延を与えることにより視聴位置から複数のスピーカまでの距離の違いをキャンセルする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００２－１１２４００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の補正処理は、スピーカの設置位置やスピーカの種類など、静的な要因に起因する特性ばらつきを補正することは可能であった。しかしながら、スピーカが受ける振動や、温度変動、スピーカの経年劣化などの、動的な要因を補正することは難しかった。

【0007】

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、音質を改善可能なオーディオ回路の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様は、スピーカを駆動するオーディオ回路に関する。オーディオ回路は、スピーカの状態に応じて、オーディオ信号を補正する信号処理部と、補正後のオーディオ信号に応じてスピーカを駆動するアンプと、を備える。

【0009】

この態様によると、時々刻々と変化するスピーカの状態を監視し、監視結果にもとづいて再生特性を動的、適応的に補正することができ、ひいては音質を改善できる。

【0010】

オーディオ回路は、スピーカの状態を検出する少なくともひとつのセンサをさらに備えてもよい。スピーカの状態は、スピーカの筐体の振動、温度、磁場、インピーダンスであってもよい。

【0011】

少なくともひとつのセンサのひとつは、スピーカの振動を検出する振動センサであり、信号処理部は、振動と逆位相の成分をオーディオ信号に重畳してもよい。
スピーカの筐体自体が、振動板の面と垂直に振動（外乱振動という）していると、あたかも振動板が外乱振動によって駆動されているのと等価となり、音質を劣化させる。この態様によれば、外乱振動と逆位相で振動板を振動させることにより、外乱振動の影響をキャンセルでき、音質を改善できる。

【0012】

少なくともひとつのセンサのひとつは、スピーカの磁場を検出する磁気センサであってもよい。スピーカのマグネットの磁場にはばらつきがあり、また経年劣化の影響を受ける。複数チャンネルのオーディオシステムにおいて、スピーカの磁場の強さのばらつきは、複数のスピーカの出力のばらつきとして現れ、音質の劣化の要因となる。そこで磁場に応じて、各チャンネルのオーディオ信号を補正することにより、チャンネル間のばらつきを抑制でき、音質を改善できる。

【0013】

少なくともひとつのセンサのひとつは、スピーカの温度を検出する温度センサであってもよい。複数チャンネルのオーディオシステムにおいて、スピーカの温度のばらつきは、複数のスピーカの出力のばらつきとして現れ、音質の劣化の要因となる。そこで温度に応じて、各チャンネルのオーディオ信号を補正することにより、チャンネル間のばらつきを抑制でき、音質を改善できる。

【0014】

信号処理部は、温度が高いとき、可聴帯域外の低周波成分をオーディオ信号に重畳してもよい。これにより空力作用によってスピーカを冷却できる。

【0015】

オーディオ回路は、スピーカに流れる電流を測定する検出回路を備えてもよい。スピーカは、そのインピーダンスに応じて、同じ駆動電圧で駆動したときの音圧が変化する。そこで、スピーカに流れる電流からインピーダンスを計算することで、音圧を補正できる。

【0016】

複数のスピーカと複数のオーディオ回路は、セットで使用されてもよい。複数のスピーカの出力の特性が揃うように、各オーディオ回路における補正が制御されてもよい。

【0017】

本発明の別の態様は、スピーカユニットに関する。スピーカユニットは、スピーカと、スピーカを駆動する上述のオーディオ回路と、を備え、一体化される。

【0018】

スピーカユニットは、所定の音声データを格納する不揮発メモリをさらに備えてもよい。信号処理部は、音声データを再生可能であってもよい。

【0019】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係るオーディオ回路によれば、音質を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施の形態に係るオーディオシステムのブロック図である。

【図2】スピーカの構成を示すブロック図である。

【図3】一実施例に係るオーディオシステムのブロック図である。

【図4】図４（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係るスピーカユニットを示す図である。

【図5】スピーカユニットを備える自動車を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0023】

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさず、あるいは機能を阻害しない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0024】

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさず、あるいは機能を阻害しない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0025】

図１は、実施の形態に係るオーディオシステム１００のブロック図である。オーディオシステム１００は、複数チャンネルで構成される。本実施例では説明の簡潔化のため２チャンネルについて説明するが、チャンネル数は限定されず、４チャンネルであってもよいし、３．１チャンネル、５．１チャンネル、７．１チャンネルなどであってもよい。

【0026】

オーディオシステム１００は、音源１０２と、複数のスピーカ１１０と、複数のオーディオ回路２００と、を備える。スピーカ１１０およびオーディオ回路２００は、チャンネルごとに設けられる。

【0027】

音源１０２は、オーディオ信号を再生する。車載オーディオにおいて音源１０２はヘッドユニットとも称される。各チャンネルのオーディオ信号Ｓ１Ｌ，Ｓ１Ｒは、対応するオーディオ回路２００Ｌ，２００Ｒに入力される。オーディオ信号Ｓ１は、デジタルであってもよいしアナログであってもよい。

【0028】

各オーディオ回路２００は、対応するオーディオ信号Ｓ１を受け、対応するスピーカ１１０を駆動する。以上がオーディオシステム１００の全体構成である。続いてオーディオ回路２００について説明する。各チャンネルのオーディオ回路２００は同様に構成されるため、チャンネルを区別する添え字Ｌ，Ｒは省略する。

【0029】

オーディオ回路２００は、ＤＳＰ（デジタル信号処理部）２０２およびアンプ２０４を備える。ＤＳＰ２０２は、オーディオ信号Ｓ１にさまざまな信号処理を施す。たとえばＤＳＰ２０２には、デジタルボリューム、マルチバンドイコライザ、パラメトリックイコライザ、ラウドネス回路などの機能が実装される。

【0030】

ＤＳＰ２０２は、音源１０２との通信インタフェースを備え、オーディオ信号Ｓ１とは別に、制御データを受信可能となっている。制御データは、ボリュームやイコライザの設定値などが例示されるがその限りでない。

【0031】

ＤＳＰ２０２には、対応するスピーカ１１０の状態を示す検出信号Ｓ２が入力される。ＤＳＰ２０２は、検出信号Ｓ２が示すスピーカ１１０の状態に応じて、オーディオ信号Ｓ１を補正する。監視する状態と補正については、後述する。

【0032】

アンプ２０４は、補正後のオーディオ信号Ｓ３に応じてスピーカ１１０を駆動する。アンプ２０４は、Ｄ級アンプ（デジタルアンプ）であってもよいし、Ａ級あるいはＡＢ級のアナログアンプ（リニアアンプ）であってもよい。アナログアンプの場合、ＤＳＰ２０２とアンプ２０４の間にはＤ／Ａコンバータが設けられる。デジタルアンプの場合、アンプ２０４と図示しないアナログフィルタの組み合わせがＤ／Ａコンバータとして機能する。

【0033】

オーディオ回路２００は、スピーカ１１０の状態を検出する少なくともひとつのセンサ２０６を備えてもよい。

【0034】

以上がオーディオシステム１００の構成である。続いてその利点を説明する。
複数のスピーカ１１０Ｌ、１０４Ｒの状態は時々刻々と変化し、それにともなって再生特性も変化する。複数のチャンネルの再生特性に差が生ずると、音質が劣化する。図１のオーディオシステム１００によれば、オーディオ回路２００において、スピーカ１１０の状態を監視し、監視した結果にもとづいて、再生特性を動的、適応的に補正することができる。

【0035】

補正は、複数チャンネル間で相対的に行ってもよい。この場合、全チャンネルの複数のスピーカの状態を示すデータを、全チャンネルを統合的に制御するヘッドユニット（音源１０２）に集約し、ヘッドユニットにおいて各チャンネルの補正値を決定してもよい。各チャンネルのＤＳＰ２０２は、ヘッドユニットから受信した補正値にもとづいて、補正を行ってもよい。

【0036】

補正は、各チャンネルで独立して絶対的に行ってもよい。絶対的な補正は、全チャンネルで共通の基準値を定めておき、各チャンネルごとにＤＳＰ２０２が、基準値にもとづいて補正を行ってもよい。

【0037】

続いて、図２を参照して、監視すべきスピーカ１１０の状態および補正について具体的に説明する。図２は、スピーカ１１０の構成を示すブロック図である。なおスピーカ１１０の構成は例示であり、公知の別の構成のスピーカにも本発明は適用可能である。スピーカ１１０は、筐体１１２、振動板１１４、コイル１１６、マグネット１１８を備える。コイル１１６の両端から引き出された端子（＋，－）には、アンプからの駆動電圧が供給される。コイル１１６に交流の駆動電圧Ｖ_ＤＲＶが印加されると、振動板１１４と垂直方向にコイル磁場Ｈ_ＣＯＩＬが発生し、コイル磁場Ｈ_ＣＯＩＬが、マグネット１１８の発生磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}と作用することにより、振動板１１４が振動し、電気信号が音響信号に変換される。

【0038】

（スピーカの振動）
監視すべきスピーカ１１０の状態のひとつは、スピーカ１１０の振動である。
スピーカ１１０の筐体１１２は、図示しないキャビネットに固定される。車載オーディオでは、ドアがキャビネットとして機能する。キャビネットが振動すると、その振動が筐体１１２を介して振動板１１４に伝わる。スピーカ１１０全体が、振動板１１４の面と垂直方向に振動（外乱振動）していると、あたかも振動板１１４が外乱振動１２０によって駆動されているのと等価となり、音質を劣化させる。

【0039】

そこで一実施例においては、センサ２０６によって外乱振動１２０を検出し、この外乱振動１２０の影響が相殺されるような補正信号を、コイル１１６に印加する駆動電圧Ｖ_ＤＲＶに重畳すればよい。具体的には、振動板１１４に、外乱振動１２０と逆位相（逆極性）の補正振動１２２が誘起されるように、補正信号を生成すればよい。この補正は、オーディオ信号の再生中に行うことができる。

【0040】

（スピーカの磁場）
スピーカ１１０のマグネット１１８が発生する磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}の強さにはばらつきがあり、また経年劣化の影響を受ける。複数チャンネルのオーディオシステムにおいて、スピーカ１１０の磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}の強さのばらつきは、複数のスピーカの出力のばらつきとして現れ、音質の劣化の要因となる。そこでマグネット１１８の磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}の強さを測定し、磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}の強さのばらつきを相殺するように、コイル磁場Ｈ_ＣＯＩＬの強さを補正することにより、言い換えれば、駆動電圧Ｖ_ＤＲＶを補正することにより、チャンネル間のばらつきを抑制でき、音質を改善できる。具体的には、オーディオ信号に、磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}のばらつきにもとづく補正係数（ゲイン）を乗算することにより、駆動電圧Ｖ_ＤＲＶの振幅を変化させてもよい。

【0041】

（スピーカの温度）
スピーカ１１０の再生特性は、温度Ｔの影響を受ける。温度Ｔの影響は、コイル１１６のインダクタンスに影響を及ぼし、あるいは振動板１１４の機械的特性（剛性など）に影響を及ぼしうる。したがって複数チャンネルのオーディオシステムにおいて、スピーカ１１０の温度Ｔのばらつきは、複数のスピーカ１１０の音響出力のばらつきとして現れ、音質の劣化の要因となる。そこで温度Ｔに応じて、各チャンネルのオーディオ信号を補正することにより、チャンネル間のばらつきを抑制でき、音質を改善できる。

【0042】

スピーカ１１０をオーディオ帯域外の低周波（２０Ｈｚ以下）で駆動することにより、空力効果によってスピーカ１１０を冷却し、温度のばらつき自体を解消してもよい。具体的には、温度Ｔがあるしきい値を超えた場合に、あるいは各チャンネルの温度の差分があるしきい値を超えた場合に、温度が高いチャンネルのオーディオ信号に、２０Ｈｚ以下の周波数を有する冷却用の補正成分を重畳してもよい。

【0043】

（スピーカのインピーダンス）
スピーカ１１０の再生特性は、それ自体のインピーダンスＺを測定することにより推定できる。そこでスピーカ１１０のインピーダンスＺを測定し、インピーダンスＺに応じて駆動電圧Ｖ_ＤＲＶの振幅や周波数特性を補正してもよい。インピーダンスＺは、直流インピーダンスを用いてもよいし、少なくともひとつの周波数の交流インピーダンスを用いてもよい。

【0044】

続いてオーディオシステム１００の具体的な構成例を説明する。
図３は、一実施例に係るオーディオシステム１００のブロック図である。図２には、１チャンネル分の構成のみが示される。オーディオシステム１００は、図１のセンサ２０６として、振動センサ２１０、磁気センサ２１２、温度センサ２１４を備える。

【0045】

またＤＳＰ２０２は、オーディオ処理部２４２、振動補正部２４４、磁気補正部２４６、温度補正部２４８、インピーダンス補正部２５０を含む。これらのブロックは、ソフトウェアによって実装してもよいし、ハードウェアで実装してもよい。オーディオ処理部２４２は、デジタルボリューム処理、イコライジング処理、ラウドネス処理など、オーディオ再生に関連する処理を行う。振動補正部２４４～インピーダンス補正部２５０は、オーディオ処理部２４２の処理後のオーディオ信号（あるいは処理前の信号）を、スピーカの状態にもとづいて補正する。なお、スピーカの状態にもとづいてオーディオ信号Ｓ３の振幅を補正する場合には、オーディオ処理部２４２のデジタルボリューム回路の機能を利用してもよい。またオーディオ信号Ｓ３の周波数特性を補正する場合には、オーディオ処理部２４２のデジタルフィルタ（マルチバンドイコライザ）の機能を利用してもよい。

【0046】

（振動の補正）
振動センサ２１０は、スピーカ１１０の筐体１１２の外乱振動１２０を検出し、検出信号Ｓ２Ａを生成する。ＤＳＰ２０２の振動補正部２４４は、振動センサ２１０からの検出信号Ｓ２Ａにもとづいて、外乱振動１２０を検出し、外乱振動１２０と逆位相の補正信号を生成する。そしてこの補正信号を、オーディオ信号Ｓ３に重畳することにより、外乱振動の影響をキャンセルする。これにより音質を改善できる。

【0047】

振動センサ２１０としては加速度センサを用いることができる。この場合、ＤＳＰ２０２は検出信号Ｓ２Ａを２回積分して変位情報に変換し、変位情報に応じた補正信号を生成してもよい。振動の補正は、各チャンネルで独立に行うことができる。

【0048】

（磁場の補正）
磁気センサ２１２は、スピーカ１１０のマグネット１１８の発生磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}の強さを検出し、磁場Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}を示す検出信号Ｓ２Ｂを生成する。ＤＳＰ２０２の磁気補正部２４６は、オーディオ信号の非再生状態（ミュート状態）において生成された検出信号Ｓ２Ｂにもとづいて、補正ゲインを決定する。

【0049】

たとえば測定された磁場Ｈ_{ＭＡＧＥＴ}が小さい場合、コイル１１６の磁場Ｈ_ＣＯＩＬが強くなるように、オーディオ信号Ｓ３の振幅を大きくすればよい。反対に測定された磁場Ｈ_{ＭＡＧＥＴ}が大きい場合、コイル１１６の磁場Ｈ_ＣＯＩＬを弱めるように、オーディオ信号Ｓ３の振幅を大きくすればよい。

【0050】

磁場の補正は、複数のチャンネルで相対的に行ってもよい。補正は、磁場が最も小さいチャンネルを基準としてもよいし、最も大きいチャンネルを基準としてもよい。上述したように相対的な補正のためのパラメータ（補正ゲインの決定）は、図１の音源１０２において行ってもよい。

【0051】

あるいは磁場の補正は、各チャンネルごとに独立して、共通の基準値に対して行ってもよい。

【0052】

（温度の補正）
温度センサ２１４は、スピーカ１１０の温度を測定する。ＤＳＰ２０２の温度補正部２４８は、温度を示す検出信号Ｓ２Ｃにもとづいて、オーディオ信号Ｓ３の振幅あるいは周波数特性を補正する。たとえば測定された温度Ｔが高い場合、ＤＳＰ２０２の温度補正部２４８は、コイル１１６の磁場Ｈ_ＣＯＩＬが強くなるように、オーディオ信号Ｓ３の振幅を大きくすればよい。

【0053】

反対に温度Ｔが低い場合、ＤＳＰ２０２は、コイル１１６の磁場Ｈ_ＣＯＩＬを弱めるように、オーディオ信号Ｓ３の振幅を小さくすればよい。温度Ｔの上昇がある特定の周波数成分のみに影響を及ぼす場合、ＤＳＰ２０２はその周波数成分のゲインを補正すればよい。

【0054】

温度の補正は、磁場の補正と同様に、複数のチャンネルで相対的に行ってもよいし、各チャンネルごとに絶対的に行ってもよい。

【0055】

またＤＳＰ２０２は、温度Ｔが高い場合、オーディオ信号Ｓ３に、オーディオ帯域外の低周波（２０Ｈｚ以下）の冷却用の補正信号を重畳し、空力効果によってスピーカ１１０を冷却してもよい。この冷却は、オーディオ信号の再生中に行うことができる。

【0056】

（インピーダンスの補正）
検出回路２１６は、スピーカ１１０のインピーダンスを補正するために、スピーカ１１０に流れる電流Ｉ_ＯＵＴを検出する。ＤＳＰ２０２のインピーダンス補正部２５０は、電流Ｉ_ＯＵＴと駆動電圧Ｖ_ＤＲＶにもとづくインピーダンスＺに応じて、ゲイン補正を行う。駆動電圧Ｖ_ＤＲＶについては、実測値を用いてもよいし、理論値を用いてもよい。実測値を用いる場合、検出回路２１６を、駆動電圧Ｖ_ＤＲＶを検出可能に構成すればよい。理論値を用いる場合、駆動電圧Ｖ_ＤＲＶの指令値に相当するオーディオ信号Ｓ３の値を用いることができる。

【0057】

インピーダンスＺの測定には、直流の駆動電圧（リファレンス信号）Ｖ_ＤＲＶを印加して直流インピーダンスを測定してもよい。あるいは所定の周波数の交流の駆動電圧Ｖ_ＤＲＶを印加して交流インピーダンスを測定してもよい。

【0058】

ＤＳＰ２０２は、測定されたインピーダンスにもとづいて、オーディオ信号Ｓ３のゲイン（あるいは周波数特性）を補正する。

【0059】

以上がオーディオシステム１００の構成例である。図４（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係るスピーカユニット３００を示す図である。このスピーカユニット３００は、主として車載オーディオシステムに利用される。図４（ａ）にはスピーカユニット３００の構成が示される。スピーカユニット３００は、スピーカ１１０と、駆動モジュール３１０を備え、それらが一体化されてなる。駆動モジュール３１０は、プリント基板上に、ＤＳＰ２０２、アンプ２０４、センサ２０６等を実装したものである。駆動モジュール３１０は、スピーカ１１０に取り付けられる。

【0060】

図４（ｂ）は、駆動モジュール３１０のブロック図である。駆動モジュール３１０は、ＤＳＰ２０２、アンプ２０４、振動センサ２１０、磁気センサ２１２、温度センサ２１４、不揮発性メモリ３１２、電源３１４を備える。駆動モジュール３１０はスピーカ１１０と一体化されるため、振動センサ２１０は、駆動モジュール３１０上に実装することで、スピーカ１１０の振動を検出できる。磁気センサ２１２は、スピーカ１１０のマグネット１１８の磁界Ｈ_{ＭＡＧＮＥＴ}を検出可能な位置に配置される。

【0061】

温度センサ２１４は、スピーカ１１０の温度を検出可能な位置に配置される。スピーカ１１０と駆動モジュール３１０の間の熱抵抗が高く、それらの温度差が大きい場合、温度センサ２１４のセンシングの部分（たとえば熱電対の電極あるいはサーミスタ）は、駆動モジュール３１０上ではなく、スピーカ１１０に直接取り付けることが好ましい。

【0062】

アンプ２０４は、Ｄ級アンプであり、その電源電圧Ｖ_ＤＤは、外部の電源（たとえば車載バッテリ）から供給される。電源３１４は、外部電源からの電源電圧Ｖ_ＤＤを適切な電圧レベルに安定化し、ＤＳＰ２０２やセンサ２０６に供給する。

【0063】

ＤＳＰ２０２は、図示しない音源（ヘッドユニット）と通信するためのインタフェースを備える。具体的にはＤＳＰ２０２は、デジタルオーディオ信号Ｓ１を受信するためのインタフェースを備え、たとえばＳ／ＰＤＩＦ（Sony Philips Digital InterFace）などが利用できる。

【0064】

またＤＳＰ２０２は、音源から、制御データＳ４を受信するためのインタフェースを備える。制御データＳ４には、デジタルボリュームやイコライザの設定値や、上述の補正処理に関するデータ（補正ゲイン）などが含まれうる。このインタフェースには、Ｉ^２Ｃ（Inter IC）インタフェースやＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）を用いることができる。車載用途では、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）を用いてもよい。このインタフェースを利用して、スピーカユニット３００において取得したスピーカ１１０の状態を示すデータを、音源に送信してもよい。

【0065】

不揮発性メモリ３１２には、デジタルの音声データが格納される。音声データは、警告音やアラーム音、音声メッセージなどを含めることができる。ＤＳＰ２０２は、ヘッドユニットから、制御データである再生指令を受信すると、対応する音声データを不揮発性メモリ３１２から読出し、それを再生する。

【0066】

以上がスピーカユニット３００の構成である。続いてスピーカユニット３００の用途を説明する。図５は、スピーカユニット３００を備える自動車４００を示す図である。自動車４００は、音源に相当するヘッドユニット４０２と、複数のスピーカユニット３００を備える。図５には６個のスピーカユニット３００が示されるが、その個数やレイアウトは特に限定されない。

【0067】

スピーカユニット３００のひとつ（３００Ｅ）は、自動車４００の外部に対して警報などを発するように設置されてもよい。電気自動車やハイブリッド自動車では、エンジン音を模擬した音声信号を、歩行者等に向けて発することが義務づけられている。この音声信号を、スピーカユニット３００Ｅの不揮発性メモリ３１２に格納しておくことで、簡易にこの機能を実現できる。そのほか、不揮発性メモリ３１２には、クラクションの音声などを格納してもよい。

【0068】

室内に設けられたスピーカユニット３００Ｉに関しては、ウィンカー音、後退時の報知音、シートベルトの警告音、居眠りの警報音、などの音声を格納しておいてもよい。

【0069】

本開示には、以下の技術思想が含まれる。複数のスピーカ１１０の状態（磁気、温度、インピーダンス）に差が生ずると、それらの能率、ひいては音圧に差が生じうる。そこで一態様に係るオーディオ回路２００において、ＤＳＰ２０２は、スピーカの音圧が均一化されるようにオーディオ信号を補正してもよい。

【0070】

また、複数のスピーカ１１０の状態（磁気、温度、インピーダンス）に差が生ずると、それらの周波数特性に差が生じうる。そこで一態様に係るオーディオ回路２００において、ＤＳＰ２０２は、周波数特性が均一化されるようにオーディオ信号を補正してもよい。

【0071】

スピーカユニット３００の用途は車載には限定されず、ホームオーディオ、特にチャンネル数が多い、５．１チャンネルや７．１チャンネルなどのホームシアター用のオーディオシステムにも利用可能である。

【0072】

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

【符号の説明】

【0073】

１００…オーディオシステム、１０２…音源、１１０…スピーカ、１１２…筐体、１１４…振動板、１１６…コイル、１１８…マグネット、１２０…外乱振動、２００…オーディオ回路、２０２…ＤＳＰ、２０４…アンプ、２０６…センサ、２１０…振動センサ、２１２…磁気センサ、２１４…温度センサ、２１６…検出回路、２４２…オーディオ処理部、２４４…振動補正部、２４６…磁気補正部、２４８…温度補正部、２５０…インピーダンス補正部、３００…スピーカユニット、３１０…駆動モジュール、３１２…不揮発性メモリ、３１４…電源、４００…自動車、４０２…ヘッドユニット、Ｓ１…オーディオ信号、Ｓ２…検出信号、Ｓ３…オーディオ信号、Ｓ４…制御データ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】