JPH04103092U - デイジタルスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スピーカをディジタルオーディオ信号で直接
駆動することである。 【構成】 スピーカユニット１は複数のコイル１１〜１
３を有しており、スイッチ１６〜１８を介して電源制御
回路２に接続されている。ディジタルオーディオ信号に
従ってスイッチ１６〜１８はオンオフされ、オンとなっ
たスイッチを介して電源制御回路２から音量制御され、
かつ極性設定された電流がコイルに供給される。 【効果】 Ｄ／Ａコンバータ及びパワーアンプが不要
で、装置の構成が簡単で安価となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はディジタルオーディオ信号により直接駆動できるように構成したディ ジタルスピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のＣＤプレーヤのようなディジタルオーディオ装置は、信号の伝達及び処 理の段階まではディジタル信号の形態で行なっているが、スピーカ駆動に際して はアナログ信号に変換し、パワーアンプを介してスピーカに与えている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このため従来のディジタルオーディオ装置では、ディジタル信号からアナログ 信号に変換するＡ／Ｄ変換回路部と、このアナログ信号でスピーカを駆動するた めのパワーアンプ部とを設ける必要があり、構成が複雑かつ高価となる問題があ った。

【０００４】

【考案の目的】

本考案の目的はディジタルオーディオ信号により直接駆動できるディジタルス ピーカ装置を提供することにより、従来のＡ／Ｄ変換回路部及びパワーアンプ部 を不要とすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案のディジタルスピーカ装置は、振動板を振動 させるための磁界を発生する複数の磁気コイルを有するディジタルスピーカと、 上記各磁気コイルに対する駆動電流の供給路において上記磁気コイルの数に対応 するビットを持ったディジタル駆動信号の各々に対応するビットの情報に基づい て駆動電流を断続するスイッチ手段と、極性制御信号に基づいて各磁気コイルに 対する駆動電流の極性を反転制御する極性反転手段と、を備えたことを要旨とす る。

【０００６】

【作用】

ディジタルオーディオ信号に応答して前記スイッチ手段により各磁気コイルに 供給される駆動電流が断続され、かつその極性が極性反転手段により反転制御さ れる。

【０００７】

【実施例】

以下図面に示す本考案の実施例を説明する。 図１は本考案によるディジタルスピーカ装置の一実施例の全体構成を示す。同 図において、１はスピーカユニット、２は電源制御回路、３は極性識別回路、４ はディジタルオーディオ源、５はディジタルオーディオ信号線、６は極性識別出 力信号線である。

【０００８】 スピーカユニット１は、例えば、図４に示すように、コイル１１〜１３、磁石 １４、振動板れ１５、スイッチ１６〜１８から成る。振動板１５の被駆動部１５ ａにはコイル１１〜１３が巻装され、磁石１４によって形成される磁界中に配置 され、各コイルの一端はスイッチ１１〜１３を介して電源制御回路２からの出力 線８１に接続され、他端は他の出力線８２に接続されている。

【０００９】 従ってスイッチ１６〜１８がディジタルオーディオ信号に応答してオンオフさ れると、コイル１１〜１３に電流が流れて電磁力を受けるので振動板１５が振動 してディジタル信号による電気−音響変換が行なわれる。

【００１０】 ここで振動板１５の受ける電磁力はオーディオ信号のレベルに比例する必要が ある。周知のように磁界の中でコイルに電流を流す時、コイルの受ける電磁力Ｆ は磁界の強さＢ、コイルの電流Ｉ、コイルの長さをＬとすると、 Ｆ＝ｋＢＩＬ である。ｋは定数である。

【００１１】 従ってコイル１１〜１３の電流をＩ₁，Ｉ₂，Ｉ₃、長さＬをＬ₁，Ｌ₂，Ｌ₃とす ると、夫々の受ける電磁力Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃は下記のようになる。 Ｉ Ｌ Ｆ コイル１１ Ｉ₁ Ｌ₁ Ｆ₁＝ｋＢＩ₁Ｌ₁ コイル１２ Ｉ₂ Ｌ₂ Ｆ₂＝ｋＢＩ₂Ｌ₂ コイル１３ Ｉ₃ Ｌ₃ Ｆ₃＝ｋＢＩ₃Ｌ₃

【００１２】 夫々のコイルによって振動板１５が受ける力の大きさの比が、例えば、後述す るように４：２：１とすると、 Ｉ₁Ｌ₁：Ｉ₂Ｌ₂：Ｉ₃Ｌ₃＝４：２：１ Ｉ₁：Ｉ₂：Ｉ₃＝４：２：１とすると、Ｌ₁＝Ｌ₂＝Ｌ₃となるので、この時の コイル１１〜１３の比抵抗ｒ₁，ｒ₂，ｒ₃は ｒ₁：ｒ₂：ｒ₃＝１：２：４ 即ち、上述した比抵抗のコイルを使用する必要がある。

【００１３】 次に電源制御回路２は、例えば、図２に示すように電圧可変型ＤＣ−ＤＣコン バータ２１及び極性反転スイッチ２２，２３から成り、ＤＣ−ＤＣコンバータ２ １の入力には電源入力線７１，７２が接続され、また音量制御信号９が与えられ るようになっている。極性反転スイッチ２２，２３の入力はＤＣ−ＤＣコンバー タ２１の出力に、また該スイッチの出力は前記出力線８１，８２に夫々接続され ている。

【００１４】 更に極性識別回路３は、例えば、図３に示すように、アンドゲート３１を有し 、該ゲートの入力にはディジタルオーディオ信号の１ビットから成る極性表示信 号５１及び基準信号“１”が与えられ、その出力の極性識別信号が信号線６を介 して電源制御回路２に送られ、極性反転スイッチ２２，２３を制御するようにな っている。

【００１５】 次に上記実施例の動作を説明する。 ディジタルオーディオ源４からは図５に示すようにディジタルコード化された オーディオ信号を信号線５に出力する。図５において、１０１はアナログオーデ ィオ信号、１０２は基準レベル、１０３はディジタルオーディオ信号で、通常は ２進１０ビット以上、１６ビット程度でディジタル化されているが、本実施例で は説明の便宜上４ビットＤ₀〜Ｄ₃でディジタル化した例を示す。基準レベル（通 常０Ｖ）１０２より上の部分を極性プラス、下の部分を極性マイナスとし、各サ ンプリング点でのアナログ信号がプラスであれば、４ビットデータのＤ₀を“０ ”、マイナスの場合“１”として、即ち、Ｄ₀を極性表示信号５１としてディジ タル化している。 ディジタルオーディオ信号の種類は特に限定されるものではないが、信号線５ における信号のフォーマットは同一のものでなければならない。

【００１６】 上記ディジタル信号はスピーカユニット１と極性識別回路３に供給される。 極性識別回路３は入力ディジタル信号がアナログ時点あるいはアナログ変換し た時点で、前記Ｄ₀から極性がプラスであるか、マイナスであるかを識別して極 性識別信号を信号線６に出力する。

【００１７】 電源制御回路２は通常の増幅器の音量制御と出力の極性制御とを行なうもので 、音量制御はＤＣ−ＤＣコンバータ２１の電源入力電圧７を音量制御信号９に応 じた電圧に変換することにより行なわれ、得られた電源出力電圧８が前記出力線 ８１，８２に出力される。これによりディジタルオーディオ信号５のレベルは一 定であってもスピーカユニット１のコイルに流れる総電流値は変化し、音量制御 を行なうことができる。また極性制御は極性識別信号に応じてスイッチ２２，２ ３を切り換えることにより行なわれ、出力線８１，８２には、音量及び極性に応 じた電圧が出力される。

【００１８】 スピーカユニット１においては入力されるディジタル信号Ｄ₁〜Ｄ₃の値に従っ てスイッチ１６〜１８がオンオフされるとコイル１１〜１３のうちオンとなった スイッチに対応するコイルに、前記のように音量及び極性の制御された電流が流 れ、電気−音響変換が行なわれる。また前述したように、上記ディジタル信号Ｄ ₁ 〜Ｄ₃はＤ₁＝４、Ｄ₂＝２、Ｄ₁＝１の重みづけとなるように、各コイルの比抵 抗が選定されている。

【００１９】 図６乃至図９は本考案の他の実施例で、図１乃至図４と同一符号は同一又は類 似の回路及び部材をあらわす。

【００２０】 図７は電源制御回路２の構成を示し、２１ａ，２２ａ，２３ａは夫々ＤＣ−Ｄ Ｃコンバータ、２４，２５，２６は夫々極性設定用スイッチで、例えば図８に示 すようにスイッチ２４ａ，２４ｂから成る。

【００２１】 極性設定用スイッチ２４〜２６の各出力６１〜６６は図９に示すようにスピー カユニット１の各コイル１１〜１３に夫々接続され、スイッチ１６〜１８が出力 ６１，６３，６５のラインに挿入されている。

【００２２】 本実施例において、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１ａ〜２３ａの各出力電圧Ｖ₂₁， Ｖ₂₂，Ｖ₂₃は、例えば、コイルのインピーダンスが全て等しいとすると、Ｖ₂₁： Ｖ₂₂：Ｖ₂₃＝４：２：１の比に設定される。 本実施例の動作は前述した所と同様である。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ディジタルオーディオ信号によって直接 スピーカを駆動することができるので、Ｄ／Ａコンバータ及びアナログ信号用の パワーアンプは不要であり、装置の構成が簡単かつ安価となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の実施例における電源制御回路の構成図で
ある。

【図３】図１の実施例における極性識別回路の構成図で
ある。

【図４】図１の実施例におけるスピーカユニットの構成
図である。

【図５】アナログオーディオ信号とディジタルオーディ
オ信号との関係を示す説明図である。

【図６】本考案の他の実施例を示すブロック図である。

【図７】図６の実施例における電源制御回路の構成図で
ある。

【図８】図６の実施例における極性設定用スイッチを示
す図である。

【図９】図６の実施例におけるスピーカユニットの構成
図である。

【符号の説明】

１ スピーカユニット ２ 電源制御回路 ３ 極性識別回路 ４ ディジタルオーディオ源 １１〜１３ コイル １４ 磁石 １５ 振動板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動板を振動させるための磁界を発生す
   る複数の磁気コイルを有するディジタルスピーカと、上
   記各磁気コイルに対する駆動電流の供給路において上記
   磁気コイルの数に対応するビットを持ったディジタル駆
   動信号の各々に対応するビットの情報に基づいて駆動電
   流を断続するスイッチ手段と、極性制御信号に基づいて
   各磁気コイルに対する駆動電流の極性を反転制御する極
   性反転手段と、を備えたことを特徴とするディジタルス
   ピーカ装置。