JP2007259250A - オーディオ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、スイッチング回路部から出力されるオーディオ信号によってスピーカをダイレクトで駆動した場合でも、高域ノイズの装置外への輻射を防止することができるオーディオ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】スイッチング回路が実装されたデジタルアンプ基板１０とスピーカ６との周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールド１３と、デジタルアンプ基板１０で発生する熱を第１のシールド１３に伝達する放熱ガイド１５と設けるように構成することにより、第１のシールド１３によってデジタルアンプ基板１０からの不要輻射を遮蔽できると共に、デジタルアンプ基板１０からスピーカ６にオーディオ信号を供給するケーブル１２からの不要輻射も遮蔽することができると共に、第１のシールド１３を放熱板として用いてデジタルアンプ基板１０で発生する熱を効率よく放熱することができるる。
【選択図】 図２
【解決手段】スイッチング回路が実装されたデジタルアンプ基板１０とスピーカ６との周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールド１３と、デジタルアンプ基板１０で発生する熱を第１のシールド１３に伝達する放熱ガイド１５と設けるように構成することにより、第１のシールド１３によってデジタルアンプ基板１０からの不要輻射を遮蔽できると共に、デジタルアンプ基板１０からスピーカ６にオーディオ信号を供給するケーブル１２からの不要輻射も遮蔽することができると共に、第１のシールド１３を放熱板として用いてデジタルアンプ基板１０で発生する熱を効率よく放熱することができるる。
【選択図】 図２
Description
本発明は、スイッチング増幅、すなわちスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行うデジタルアンプ装置とスピーカとからなるオーディオ装置に関し、特にスイッチング増幅したオーディオ信号でスピーカをダイレクトに駆動するオーディオ装置に関する。
近年、入力されたアナログ信号をパルス幅変調（ＰＷＭ）やパルス密度変調（ＰＤＭ）等で１ビット変調処理してデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をスイッチング素子でスイッチング増幅を行うデジタルアンプ装置の採用が増加している。デジタルアンプ装置は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によってアナログ信号の増幅を行うことができるため、理論的には１００％の電力効率が得られ、消費電力や発熱量が低いと共に、高出力が得られるという利点があるため、省スペース化を実現でき、装置の薄型化が促進されている。
図４は、スイッチング回路部によって増幅された信号を用いてローパスフィルタ経由でスピーカを駆動させる従来のオーディオ装置の回路構成を示す図であり、図５は、スイッチング回路部によって増幅された信号を用いてダイレクトにスピーカを駆動させる従来のオーディオ装置の回路構成を示す図である。
デジタルアンプ装置を有する従来のオーディオ装置は、図４を参照すると、入力されたアナログ信号をＨＩＧＨ／ＬＯＷの２値に高速に変化する信号で表現する１ビット信号Ｓ１に変換して出力すると共に、１ビット信号Ｓ１を位相反転した１ビット信号Ｓ２を出力する１ビット変調処理部１と、入力された１ビット信号Ｓ１、Ｓ２を振り分けるロジック部２と、入力された１ビット信号Ｓ１、Ｓ２を増幅するゲートドライバ３、７と、入力された１ビット信号Ｓ１、Ｓ２に基づくスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行い、位相が反転したオーディオ信号をそれぞれ出力するスイッチング回路部４、８と、高域成分を除去してオーディオ信号成分を抽出するローパスフィルタ（ＬＰＦ）５、９と、位相が反転した２つのオーディオ信号によってバランス駆動されるスピーカ６とで構成され、スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８等の高域ノイズ発生源が存在するデジタルアンプ基板１０を取り囲むシールド１１が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
デジタルアンプ装置を有する従来のオーディオ装置は、図４を参照すると、入力されたアナログ信号をＨＩＧＨ／ＬＯＷの２値に高速に変化する信号で表現する１ビット信号Ｓ１に変換して出力すると共に、１ビット信号Ｓ１を位相反転した１ビット信号Ｓ２を出力する１ビット変調処理部１と、入力された１ビット信号Ｓ１、Ｓ２を振り分けるロジック部２と、入力された１ビット信号Ｓ１、Ｓ２を増幅するゲートドライバ３、７と、入力された１ビット信号Ｓ１、Ｓ２に基づくスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行い、位相が反転したオーディオ信号をそれぞれ出力するスイッチング回路部４、８と、高域成分を除去してオーディオ信号成分を抽出するローパスフィルタ（ＬＰＦ）５、９と、位相が反転した２つのオーディオ信号によってバランス駆動されるスピーカ６とで構成され、スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８等の高域ノイズ発生源が存在するデジタルアンプ基板１０を取り囲むシールド１１が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
このようなオーディオ装置においては、スピーカ６が位相反転した２つのオーディオ信号によってバランス駆動されるように構成されているため、ＬＰＦ５を構成する素子の特性と、ＬＰＦ９を構成する素子の特性とが完全に一致していない場合には、位相がずれてしまい、音質が劣化してしまう恐れがある。そこで、図５に示すように、ＬＰＦ５、９の用いることなく、スイッチング回路部４、８から出力されるオーディオ信号によってスピーカ６をダイレクトで駆動する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、スイッチング回路部４、８から出力されるオーディオ信号によってスピーカ６をダイレクトで駆動する技術では、ＬＰＦ５、９によって高域ノイズ成分が除去されていないオーディオ信号がスピーカ６に供給されるため、スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８等の高域ノイズ発生源が存在するデジタルアンプ基板１０をシールド１１によって取り囲んでも、スピーカ６にオーディオ信号を供給するケーブル１２から高域ノイズが装置外に輻射されてしまうという問題点があった。
特開２００２−３１９８３０号公報
特開２００１−２９２０４０号公報
本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スイッチング回路部から出力されるオーディオ信号によってスピーカをダイレクトで駆動した場合でも、高域ノイズの装置外への輻射を防止することができるオーディオ装置を提供する点にある。
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明のオーディオ装置は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行うデジタルアンプ装置とスピーカとを有し、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅されたオーディオ信号によって前記スピーカをダイレクトに駆動するオーディオ装置であって、前記デジタルアンプ装置と前記スピーカとの周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールドと、前記デジタルアンプ装置で発生する熱を前記第１のシールドに伝達する放熱ガイドとを具備することを特徴とする。
本発明のオーディオ装置は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行うデジタルアンプ装置とスピーカとを有し、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅されたオーディオ信号によって前記スピーカをダイレクトに駆動するオーディオ装置であって、前記デジタルアンプ装置と前記スピーカとの周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールドと、前記デジタルアンプ装置で発生する熱を前記第１のシールドに伝達する放熱ガイドとを具備することを特徴とする。
さらに、本発明のオーディオ装置においては、前記スピーカが取り付けられていると共に、前記デジタルアンプ装置が収納されているスピーカボックスを具備し、前記スピーカボックスの周囲に前記第１のシールドが設けられていることを特徴とする。
さらに、本発明のオーディオ装置においては、前記デジタルアンプ装置の周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第２のシールドを具備することを特徴とする。
本発明のオーディオ装置は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行うデジタルアンプ装置とスピーカとの周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールドと、デジタルアンプ装置で発生する熱を第１のシールドに伝達する放熱ガイドとを設けるように構成することにより、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅されたオーディオ信号によってスピーカをダイレクトに駆動した場合でも、第１のシールドによってデジタルアンプ装置からの不要輻射を遮蔽できると共に、デジタルアンプ装置からスピーカにオーディオ信号を供給するケーブルからの不要輻射も遮蔽することができると共に、第１のシールドを放熱板として用いてデジタルアンプ装置で発生する熱を効率よく放熱することができるという効果を奏する。
さらに、本発明のオーディオ装置は、スピーカが取り付けられていると共に、デジタルアンプ装置が収納されているスピーカボックスを有し、スピーカボックスの周囲に第１のシールドを設けるように構成することにより、スピーカボックスによって、デジタルアンプ装置の収納と、デジタルアンプ装置で発生した熱の放熱と、デジタルアンプ装置からの不要輻射の遮蔽とを同時に行うことができるという効果を奏する。
さらに、本発明のオーディオ装置は、デジタルアンプ装置の周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第２のシールドを設けることにより、第２のシールドによってデジタルアンプ装置からの不要輻射をより確実に遮蔽できるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るオーディオ装置の実施の形態の構成を示す概略構成図であり、図２は、本発明に係るオーディオ装置の実施の形態の構成を示す分解斜視図であり、図３は、図１に示すスピーカとデジタルアンプ基板との位置関係を説明するための説明図である。
本実施の形態のオーディオ装置は、図１を参照すると、１ビット変調処理部１と、ロジック部２と、ゲートドライバ３、７と、スイッチング回路部４、８とからなるデジタルアンプ装置と、当該デジタルアンプ装置によって増幅されたオーディオ信号によって駆動されるスピーカ６からなり、デジタルアンプ装置が実装されているデジタルアンプ基板１０およびスピーカ６を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールド１３と、デジタルアンプ基板１０を取り囲んで電磁遮蔽を行う第２のシールド１４とが設けられている。
１ビット変調処理部１は、入力されたアナログ信号を、ＨＩＧＨ／ＬＯＷの２値に高速に変化する信号で表現する１ビット信号Ｓ１に変換してロジック部２に出力すると共に、１ビット信号Ｓ１を位相反転した１ビット信号Ｓ２をロジック部２に出力する。ロジック部２は、１ビット変調処理部１からの１ビット信号Ｓ１、Ｓ２をゲートドライバ３、７に振り分け、ゲートドライバ３、７は、ロジック部２からの１ビット信号Ｓ１、Ｓ２をスイッチング回路部４およびスイッチング回路部８を駆動できる程度に増幅する。
スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８は、入力された１ビット信号Ｓ１、Ｓ２に基づくスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行い、位相が反転したオーディオ信号をそれぞれ出力する。スイッチング回路部４は、１ビット信号Ｓ１によって駆動されるＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子４１および１ビット信号Ｓ２によって駆動されるＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子４２を有し、ＭＯＳＦＥＴ素子４１のソースとＭＯＳＦＥＴ素子４２のドレインの間が直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子４１のドレイン側が出力用電源に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子４２のソース側が接地されている。同様に、スイッチング回路部８は、１ビット信号Ｓ２によって駆動されるＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子８１および１ビット信号Ｓ１によって駆動されるＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ素子８２を有し、ＭＯＳＦＥＴ素子８１のソースとＭＯＳＦＥＴ素子８２のドレインの間が直列に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子８１のドレイン側が出力用電源に接続され、ＭＯＳＦＥＴ素子８２のソース側が接地されている。
スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８からそれぞれ出力される位相が反転したオーディオ信号は、第１のシールド１３によって取り囲まれた閉空間内を配線されたケーブル１２によってスピーカ６に供給され、スイッチング回路部４およびスイッチング回路部８からのオーディオ信号によってスピーカ６がダイレクトにバランス駆動される。
図２および図３には、左ｃｈおよび右ｃｈのオーディオ装置が示されており、左ｃｈと右ｃｈとは、左右対象の構成となっている。
１ビット変調処理部１と、ロジック部２と、ゲートドライバ３、７と、スイッチング回路部４、８とからなるデジタルアンプ装置は、アンプＩＣとしてデジタルアンプ基板１０に実装されており、デジタルアンプ基板１０は、図２および図３を参照すると、第２のシールド１４を構成する前側シールドケース１４ａと後側シールドケース１４ｂとに取り囲まれた状態で、スピーカ６が取り付けられたスピーカボックス１６内に収納されている。第２のシールド１４、すなわち前側シールドケース１４ａおよび後側シールドケース１４ｂには、導電性を有するアルミニウム板、電気メッキ薄板鋼板等の薄板が用いられる。
スピーカボックス１６の周囲には、上面および側面を覆う上側シールド板１３ａと、前面を覆う前側シールド板１３ｂと、下面を覆う下側シールド板１３ｃと、後面を覆う後側シールド板１３ｄとが設けられており、上側シールド板１３ａ、前側シールド板１３ｂ、下側シールド板１３ｃおよび後側シールド板１３ｄで第１のシールド１３を構成している。第１のシールド１３、すなわち上側シールド板１３ａ、前側シールド板１３ｂ、下側シールド板１３ｃおよび後側シールド板１３ｄには、導電性を有すると共に、熱伝導性が高いアルミニウム板、電気メッキ薄板鋼板等の薄板が用いられる。
デジタルアンプ基板１０には、実装された発熱体であるアンプＩＣに面接触させた放熱ガイド１５が取り付けられており、放熱ガイド１５は、後側シールドケース１４ｂに形成された開口を介して、後側シールド板１３ｄに取り付けられている。従って、アンプＩＣで発生した熱は、放熱ガイド１５を介して後側シールド板１３ｄに伝達され、第１のシールド１３が放熱板として作用することで放熱される。なお、放熱ガイド１５には、熱伝導性が高いアルミニウム板、電気メッキ薄板鋼板等の薄板が用いられる。
スピーカボックス１６内に収納されたデジタルアンプ基板１０は、図３に示すように、スピーカ６の後方近傍に所定の間隔をおいて配置されており、本実施の形態では、スピーカボックス１６の後面（後側シールド板１３ｄ）と平行に配置されている。なお、スピーカ６とデジタルアンプ基板１０との間に設けられた空間は、スピーカ６の音響特性に応じて適宜設定される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、スイッチング回路４、８が実装されたデジタルアンプ基板１０とスピーカ６との周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールド１３と、デジタルアンプ基板１０で発生する熱を第１のシールド１３に伝達する放熱ガイド１５とを設けるように構成することにより、スイッチング回路４、８によって増幅されたオーディオ信号によってスピーカ６をダイレクトに駆動した場合でも、第１のシールド１３によってデジタルアンプ基板１０からの不要輻射を遮蔽できると共に、デジタルアンプ基板１０からスピーカ６にオーディオ信号を供給するケーブル１２からの不要輻射も遮蔽することができると共に、第１のシールド１３を放熱板として用いてデジタルアンプ基板１０で発生する熱を効率よく放熱することができるという効果を奏する。
さらに、本実施の形態によれば、スピーカ６が取り付けられていると共に、デジタルアンプ基板１０が収納されているスピーカボックス１６を有し、スピーカボックス１６の周囲に第１のシールド１３を設けるように構成することにより、スピーカボックス１６によって、デジタルアンプ基板１０の収納と、デジタルアンプ基板１０で発生した熱の放熱と、デジタルアンプ基板１０からの不要輻射の遮蔽とを同時に行うことができるという効果を奏する。
さらに、本実施の形態によれば、デジタルアンプ基板１０の周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第２のシールド１４を設けることにより、第２のシールド１４によってデジタルアンプ基板１０からの不要輻射をより確実に遮蔽できるという効果を奏する。
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
１ １ビット変調処理部
２ ロジック部
３ ゲートドライバ
４ スイッチング回路部
５ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
６ スピーカ
７ ゲートドライバ
８ スイッチング回路部
９ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１０ デジタルアンプ基板
１１ シールド
１２ ケーブル
１３ 第１のシールド
１３ａ 上側シールド板
１３ｂ 前側シールド板
１３ｃ 下側シールド板
１３ｄ 後側シールド板
１４ 第２のシールド
１４ａ 前側シールドケース
１４ｂ 後側シールドケース
１５ 放熱ガイド
１６ スピーカボックス
４１、４２ ＭＯＳＦＥＴ素子
８１、８２ ＭＯＳＦＥＴ素子
２ ロジック部
３ ゲートドライバ
４ スイッチング回路部
５ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
６ スピーカ
７ ゲートドライバ
８ スイッチング回路部
９ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１０ デジタルアンプ基板
１１ シールド
１２ ケーブル
１３ 第１のシールド
１３ａ 上側シールド板
１３ｂ 前側シールド板
１３ｃ 下側シールド板
１３ｄ 後側シールド板
１４ 第２のシールド
１４ａ 前側シールドケース
１４ｂ 後側シールドケース
１５ 放熱ガイド
１６ スピーカボックス
４１、４２ ＭＯＳＦＥＴ素子
８１、８２ ＭＯＳＦＥＴ素子
Claims (3)
- スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅を行うデジタルアンプ装置とスピーカとを有し、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ処理によって増幅されたオーディオ信号によって前記スピーカをダイレクトに駆動するオーディオ装置であって、
前記デジタルアンプ装置と前記スピーカとの周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第１のシールドと、
前記デジタルアンプ装置で発生する熱を前記第１のシールドに伝達する放熱ガイドとを具備することを特徴とするオーディオ装置。 - 前記スピーカが取り付けられていると共に、前記デジタルアンプ装置が収納されているスピーカボックスを具備し、
前記スピーカボックスの周囲に前記第１のシールドが設けられていることを特徴とする請求項１記載のオーディオ装置。 - 前記デジタルアンプ装置の周囲を取り囲んで電磁遮蔽を行う第２のシールドを具備することを特徴とする請求項１又は２記載のオーディオ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006083086A JP2007259250A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | オーディオ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006083086A JP2007259250A (ja) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | オーディオ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007259250A true JP2007259250A (ja) | 2007-10-04 |
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ID=38633003
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2006
- 2006-03-24 JP JP2006083086A patent/JP2007259250A/ja active Pending
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Legal Events
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