JP3121987B2 - スピーカー駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スピーカーに印加する
駆動電圧を１ビット信号に応じてスイッチングすること
によりオーディオ信号を再生し、音響出力を得るスピー
カー駆動装置に関するものである。
駆動電圧を１ビット信号に応じてスイッチングすること
によりオーディオ信号を再生し、音響出力を得るスピー
カー駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】デルタシグマ変調を利用したスピーカー
駆動装置は、図３に示すように、入力端子１１からのオ
ーディオ信号を１ビット信号に変換するデルタシグマ変
調回路１４と、スピーカー１８に駆動電圧を印加するス
イッチング回路１６と、デルタシグマ変調回路１４から
の１ビット信号に基づいてスイッチング回路１６を制御
するスイッチング制御回路１５とを備えている。
駆動装置は、図３に示すように、入力端子１１からのオ
ーディオ信号を１ビット信号に変換するデルタシグマ変
調回路１４と、スピーカー１８に駆動電圧を印加するス
イッチング回路１６と、デルタシグマ変調回路１４から
の１ビット信号に基づいてスイッチング回路１６を制御
するスイッチング制御回路１５とを備えている。
【０００３】スイッチング回路１６からスピーカー１８
に印加される駆動電圧は、１ビット信号に応じて、その
極性が反転され、さらにオン／オフされる。これによ
り、オーディオ信号に応じた駆動電力がスピーカー１８
に供給されるので、スピーカー１８から元のオーディオ
信号が再生される。
に印加される駆動電圧は、１ビット信号に応じて、その
極性が反転され、さらにオン／オフされる。これによ
り、オーディオ信号に応じた駆動電力がスピーカー１８
に供給されるので、スピーカー１８から元のオーディオ
信号が再生される。
【０００４】ところで、デルタシグマ変調回路１４の最
大許容レベルを越えるレベルのオーディオ信号が入力さ
れると、デルタシグマ変調回路１４が発振する。そこ
で、上記のスピーカー駆動装置では、オーディオ信号の
最大入力レベルと、デルタシグマ変調回路１４の最大許
容レベルとを一致させることにより、この発振を防止し
ている。
大許容レベルを越えるレベルのオーディオ信号が入力さ
れると、デルタシグマ変調回路１４が発振する。そこ
で、上記のスピーカー駆動装置では、オーディオ信号の
最大入力レベルと、デルタシグマ変調回路１４の最大許
容レベルとを一致させることにより、この発振を防止し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、広いダイナミックレンジを有するオーデ
ィオ信号が入力された場合、微小レベルのオーディオ信
号が再生されないことがあるという問題点を有してい
る。
来の構成では、広いダイナミックレンジを有するオーデ
ィオ信号が入力された場合、微小レベルのオーディオ信
号が再生されないことがあるという問題点を有してい
る。
【０００６】これは、オーディオ信号のレベルがデルタ
シグマ変調回路１４の量子化ノイズレベルより小さいと
きに起こる。
シグマ変調回路１４の量子化ノイズレベルより小さいと
きに起こる。
【０００７】そこで、これを回避するために、デルタシ
グマ変調回路１４に入力するオーディオ信号の最小レベ
ルを高くすると共に、オーディオ信号の最大レベルをデ
ルタシグマ変調回路１４の最大許容レベル以下に制限す
るリミッターを設けることが考えられる。
グマ変調回路１４に入力するオーディオ信号の最小レベ
ルを高くすると共に、オーディオ信号の最大レベルをデ
ルタシグマ変調回路１４の最大許容レベル以下に制限す
るリミッターを設けることが考えられる。
【０００８】しかし、この場合、高レベルのオーディオ
信号が入力されたとき、再生波形が歪むため、音質が低
下するという新たな問題を招来する。
信号が入力されたとき、再生波形が歪むため、音質が低
下するという新たな問題を招来する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るス
ピーカー駆動装置は、上記の課題を解決するために、ア
ナログオーディオ信号の波高値レベルを検出するレベル
検出回路と、アナログオーディオ信号の波高値レベルを
制御するゲインコントローラーと、ゲインコントローラ
ーの出力信号を１ビット信号に変換するデルタシグマ変
調回路と、デルタシグマ変調回路からの１ビット信号に
応じて駆動電圧をスイッチングしスピーカーに印加する
スイッチング手段と、スピーカーの駆動電力を切り替え
る切り替え手段とが備えられており、上記のゲインコン
トローラーでは、上記のデルタシグマ変調回路の最大許
容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調
回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルの出力信号
が得られるように、レベル検出回路で検出された波高値
レベルに応じてゲインが調整され、上記の切り替え手段
では、レベル検出回路で検出された波高値レベルに応じ
てスピーカーの駆動電力が切り替えられることを特徴と
している。
ピーカー駆動装置は、上記の課題を解決するために、ア
ナログオーディオ信号の波高値レベルを検出するレベル
検出回路と、アナログオーディオ信号の波高値レベルを
制御するゲインコントローラーと、ゲインコントローラ
ーの出力信号を１ビット信号に変換するデルタシグマ変
調回路と、デルタシグマ変調回路からの１ビット信号に
応じて駆動電圧をスイッチングしスピーカーに印加する
スイッチング手段と、スピーカーの駆動電力を切り替え
る切り替え手段とが備えられており、上記のゲインコン
トローラーでは、上記のデルタシグマ変調回路の最大許
容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調
回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルの出力信号
が得られるように、レベル検出回路で検出された波高値
レベルに応じてゲインが調整され、上記の切り替え手段
では、レベル検出回路で検出された波高値レベルに応じ
てスピーカーの駆動電力が切り替えられることを特徴と
している。
【００１０】請求項２の発明に係るスピーカー駆動装置
は、上記の課題を解決するために、ディジタルオーディ
オ信号のディジタル値レベルを検出するレベル検出回路
と、ディジタルオーディオ信号のディジタル値レベルを
制御するゲインコントローラーと、ゲインコントローラ
ーの出力信号を１ビット信号に変換するデルタシグマ変
調回路と、デルタシグマ変調回路からの１ビット信号に
応じて駆動電圧をスイッチングしスピーカーに印加する
スイッチング手段と、スピーカーの駆動電力を切り替え
る切り替え手段とが備えられており、上記のゲインコン
トローラーでは、上記のデルタシグマ変調回路の最大許
容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調
回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルの出力信号
が得られるように、レベル検出回路で検出されたディジ
タル値レベルに応じてゲインが調整され、上記の切り替
え手段では、レベル検出回路で検出されたディジタル値
レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切り替えられる
ことを特徴としている。
は、上記の課題を解決するために、ディジタルオーディ
オ信号のディジタル値レベルを検出するレベル検出回路
と、ディジタルオーディオ信号のディジタル値レベルを
制御するゲインコントローラーと、ゲインコントローラ
ーの出力信号を１ビット信号に変換するデルタシグマ変
調回路と、デルタシグマ変調回路からの１ビット信号に
応じて駆動電圧をスイッチングしスピーカーに印加する
スイッチング手段と、スピーカーの駆動電力を切り替え
る切り替え手段とが備えられており、上記のゲインコン
トローラーでは、上記のデルタシグマ変調回路の最大許
容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調
回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルの出力信号
が得られるように、レベル検出回路で検出されたディジ
タル値レベルに応じてゲインが調整され、上記の切り替
え手段では、レベル検出回路で検出されたディジタル値
レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切り替えられる
ことを特徴としている。
【００１１】請求項３の発明に係るスピーカー駆動装置
は、上記の課題を解決するために、請求項２のスピーカ
ー駆動装置であって、上記のゲインコントローラーは、
ディジタルオーディオ信号の各ビットを、ディジタル値
レベルに応じてシフトさせるビットシフト回路であるこ
とを特徴としている。
は、上記の課題を解決するために、請求項２のスピーカ
ー駆動装置であって、上記のゲインコントローラーは、
ディジタルオーディオ信号の各ビットを、ディジタル値
レベルに応じてシフトさせるビットシフト回路であるこ
とを特徴としている。
【００１２】請求項４の発明に係るスピーカー駆動装置
は、上記の課題を解決するために、請求項１、２または
３のスピーカー駆動装置であって、上記の切り替え手段
は、スイッチング回路からスピーカーに印加する駆動電
圧の大きさを切り替えることを特徴としている。
は、上記の課題を解決するために、請求項１、２または
３のスピーカー駆動装置であって、上記の切り替え手段
は、スイッチング回路からスピーカーに印加する駆動電
圧の大きさを切り替えることを特徴としている。
【００１３】請求項５の発明に係るスピーカー駆動装置
は、上記の課題を解決するために、請求項１、２または
３のスピーカー駆動装置であって、上記の切り替え手段
は、スピーカーに設けられた、断面積が異なる導線から
なる複数のボイスコイルあるいはターン数が異なる複数
のボイスコイルと、スイッチング回路との接続を切り替
えることを特徴としている。
は、上記の課題を解決するために、請求項１、２または
３のスピーカー駆動装置であって、上記の切り替え手段
は、スピーカーに設けられた、断面積が異なる導線から
なる複数のボイスコイルあるいはターン数が異なる複数
のボイスコイルと、スイッチング回路との接続を切り替
えることを特徴としている。
【００１４】
【作用】請求項１の構成によれば、アナログオーディオ
信号の波高値レベルが、デルタシグマ変調回路の最大許
容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調
回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルに制御され
る。このため、ダイナミックレンジの広いアナログオー
ディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路の発
振が起こらなくなり、かつ、アナログオーディオ信号が
量子化ノイズに埋もれることもなく１ビット信号に変換
される。しかも、アナログオーディオ信号の波高値レベ
ルに応じてスピーカーの駆動電力が切り替えられるの
で、再生波形の歪みが生じにくくなる。したがって、ダ
イナミックレンジが広く、かつ、良好な再生音質を得る
ことができる。
信号の波高値レベルが、デルタシグマ変調回路の最大許
容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調
回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルに制御され
る。このため、ダイナミックレンジの広いアナログオー
ディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路の発
振が起こらなくなり、かつ、アナログオーディオ信号が
量子化ノイズに埋もれることもなく１ビット信号に変換
される。しかも、アナログオーディオ信号の波高値レベ
ルに応じてスピーカーの駆動電力が切り替えられるの
で、再生波形の歪みが生じにくくなる。したがって、ダ
イナミックレンジが広く、かつ、良好な再生音質を得る
ことができる。
【００１５】請求項２の構成によれば、ディジタルオー
ディオ信号のディジタル値レベルが、デルタシグマ変調
回路の最大許容入力レベル以下のレベルで、かつ、デル
タシグマ変調回路の量子化ノイズレベルより大きなレベ
ルに制御される。このため、ダイナミックレンジの広い
ディジタルオーディオ信号が入力されても、デルタシグ
マ変調回路の発振が起こらなくなり、かつ、ディジタル
オーディオ信号が量子化ノイズに埋もれることもなく１
ビット信号に変換される。しかも、ディジタルオーディ
オ信号のディジタル値レベルに応じてスピーカーの駆動
電力が切り替えられるので、再生波形の歪みが生じにく
くなる。したがって、ダイナミックレンジが広く、か
つ、良好な再生音質を得ることができる。
ディオ信号のディジタル値レベルが、デルタシグマ変調
回路の最大許容入力レベル以下のレベルで、かつ、デル
タシグマ変調回路の量子化ノイズレベルより大きなレベ
ルに制御される。このため、ダイナミックレンジの広い
ディジタルオーディオ信号が入力されても、デルタシグ
マ変調回路の発振が起こらなくなり、かつ、ディジタル
オーディオ信号が量子化ノイズに埋もれることもなく１
ビット信号に変換される。しかも、ディジタルオーディ
オ信号のディジタル値レベルに応じてスピーカーの駆動
電力が切り替えられるので、再生波形の歪みが生じにく
くなる。したがって、ダイナミックレンジが広く、か
つ、良好な再生音質を得ることができる。
【００１６】請求項３の構成によれば、請求項２の作用
に加え、ゲインコントローラーのゲインを２のべき乗
（２、４、８…のように２n で表される値）のいずれか
に調整できる。しかも、ゲインコントローラーのコスト
を低減できる。
に加え、ゲインコントローラーのゲインを２のべき乗
（２、４、８…のように２n で表される値）のいずれか
に調整できる。しかも、ゲインコントローラーのコスト
を低減できる。
【００１７】請求項４の構成によれば、請求項１、２ま
たは３の作用に加え、駆動電力を切り替える切り替え手
段を容易に実現できる。
たは３の作用に加え、駆動電力を切り替える切り替え手
段を容易に実現できる。
【００１８】請求項５の構成によれば、請求項１、２ま
たは３の作用に加え、駆動電力を切り替える切り替え手
段を容易に実現できる。
たは３の作用に加え、駆動電力を切り替える切り替え手
段を容易に実現できる。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例について図１および図２に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２０】本実施例のスピーカー駆動装置は、図１に
示すように、入力端子１からのオーディオ信号のレベル
を検出するレベル検出回路３と、レベル検出回路３で検
出されたレベルに基づいて、入力端子１からのオーディ
オ信号のレベルを制御するゲインコントローラー２と、
ゲインコントローラー２の出力信号を１ビット信号に変
換するデルタシグマ変調回路４と、スピーカー８に駆動
電圧を印加するスイッチング回路６（スイッチング手
段）と、デルタシグマ変調回路４からの１ビット信号に
基づいてスイッチング回路６を制御するスイッチング制
御回路５（スイッチング手段）と、レベル検出回路３の
検出信号に基づいて、スイッチング回路６の駆動電圧を
切り替える駆動力切り替え回路７（切り替え手段）とを
備えている。
示すように、入力端子１からのオーディオ信号のレベル
を検出するレベル検出回路３と、レベル検出回路３で検
出されたレベルに基づいて、入力端子１からのオーディ
オ信号のレベルを制御するゲインコントローラー２と、
ゲインコントローラー２の出力信号を１ビット信号に変
換するデルタシグマ変調回路４と、スピーカー８に駆動
電圧を印加するスイッチング回路６（スイッチング手
段）と、デルタシグマ変調回路４からの１ビット信号に
基づいてスイッチング回路６を制御するスイッチング制
御回路５（スイッチング手段）と、レベル検出回路３の
検出信号に基づいて、スイッチング回路６の駆動電圧を
切り替える駆動力切り替え回路７（切り替え手段）とを
備えている。
【００２１】ゲインコントローラー２のゲインは、レベ
ル検出回路３で検出されたレベルに基づいて、デルタシ
グマ変調回路４の最大許容入力レベル以下のレベルで、
かつ、デルタシグマ変調回路４の量子化ノイズレベルよ
り充分大きなレベルの出力信号が得られるように設定さ
れる。
ル検出回路３で検出されたレベルに基づいて、デルタシ
グマ変調回路４の最大許容入力レベル以下のレベルで、
かつ、デルタシグマ変調回路４の量子化ノイズレベルよ
り充分大きなレベルの出力信号が得られるように設定さ
れる。
【００２２】駆動力切り替え回路７は、ゲインコントロ
ーラー２のゲイン変化によるオーディオ信号入力とスピ
ーカー８からの再生出力とのリニヤリティーの低下を補
正するように、スイッチング回路６の駆動電圧を切り替
える。すなわち、ゲインコントローラー２のゲインが大
きくなると、スイッチング回路６の駆動電圧を下げ、ゲ
インコントローラー２のゲインが小さくなると、スイッ
チング回路６の駆動電圧を上げる。
ーラー２のゲイン変化によるオーディオ信号入力とスピ
ーカー８からの再生出力とのリニヤリティーの低下を補
正するように、スイッチング回路６の駆動電圧を切り替
える。すなわち、ゲインコントローラー２のゲインが大
きくなると、スイッチング回路６の駆動電圧を下げ、ゲ
インコントローラー２のゲインが小さくなると、スイッ
チング回路６の駆動電圧を上げる。
【００２３】上記の構成において、レベル検出回路３
は、入力端子１からのオーディオ信号のレベルを検出す
る。ゲインコントローラー２は、レベル検出回路３で検
出されたレベルに基づいて、入力端子１からのオーディ
オ信号を増幅し、出力する。
は、入力端子１からのオーディオ信号のレベルを検出す
る。ゲインコントローラー２は、レベル検出回路３で検
出されたレベルに基づいて、入力端子１からのオーディ
オ信号を増幅し、出力する。
【００２４】デルタシグマ変調回路４は、ゲインコント
ローラー２の出力信号を１ビット信号に変換する。ゲイ
ンコントローラー２の出力信号は、デルタシグマ変調回
路４の最大許容入力レベル以下のレベルで、かつ、デル
タシグマ変調回路４の量子化ノイズレベルより充分大き
なレベルになっている。
ローラー２の出力信号を１ビット信号に変換する。ゲイ
ンコントローラー２の出力信号は、デルタシグマ変調回
路４の最大許容入力レベル以下のレベルで、かつ、デル
タシグマ変調回路４の量子化ノイズレベルより充分大き
なレベルになっている。
【００２５】このため、入力端子１から高レベルのオー
ディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路４が
発振することはない。また、入力端子１から低レベルの
オーディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路
４の量子化ノイズレベルに埋もれてしまうことはない。
つまり、オーディオ信号成分が量子化ノイズレベルより
充分大きな状態の（すなわち、Ｓ／Ｎの良い状態の）デ
ルタシグマ変調出力（すなわち、１ビット信号出力）が
得られる。
ディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路４が
発振することはない。また、入力端子１から低レベルの
オーディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路
４の量子化ノイズレベルに埋もれてしまうことはない。
つまり、オーディオ信号成分が量子化ノイズレベルより
充分大きな状態の（すなわち、Ｓ／Ｎの良い状態の）デ
ルタシグマ変調出力（すなわち、１ビット信号出力）が
得られる。
【００２６】スイッチング制御回路５は、デルタシグマ
変調回路４からの１ビット信号に基づいて、スイッチン
グ回路６からスピーカー８に印加される駆動電圧を制御
する。すなわち、１ビット信号に基づいて、駆動電圧の
極性を反転させ、さらに、その駆動電圧をオン／オフす
る。
変調回路４からの１ビット信号に基づいて、スイッチン
グ回路６からスピーカー８に印加される駆動電圧を制御
する。すなわち、１ビット信号に基づいて、駆動電圧の
極性を反転させ、さらに、その駆動電圧をオン／オフす
る。
【００２７】駆動力切り替え回路７は、レベル検出回路
３で検出されたレベルに基づいて、スイッチング回路６
からスピーカー８に印加される駆動電圧を切り替える。
すなわち、ゲインコントローラー２のゲイン変化による
オーディオ信号入力とスピーカー８からの再生出力との
リニヤリティーの低下を補正するように、駆動電圧を切
り替える。
３で検出されたレベルに基づいて、スイッチング回路６
からスピーカー８に印加される駆動電圧を切り替える。
すなわち、ゲインコントローラー２のゲイン変化による
オーディオ信号入力とスピーカー８からの再生出力との
リニヤリティーの低下を補正するように、駆動電圧を切
り替える。
【００２８】これにより、入力オーディオ信号のレベル
に比例した駆動電力がスイッチング回路６からスピーカ
ー８に供給される。したがって、入力オーディオ信号と
一対一に対応した再生音をスピーカー８から得ることが
できる。つまり、本実施例のスピーカー駆動装置によれ
ば、ダイナミックレンジが広く、しかも、良好な再生音
質を実現できる。
に比例した駆動電力がスイッチング回路６からスピーカ
ー８に供給される。したがって、入力オーディオ信号と
一対一に対応した再生音をスピーカー８から得ることが
できる。つまり、本実施例のスピーカー駆動装置によれ
ば、ダイナミックレンジが広く、しかも、良好な再生音
質を実現できる。
【００２９】ゲインコントローラー２およびレベル検出
回路３に入力されるオーディオ信号は、アナログ信号で
あってもよいし、マルチビットのＰＣＭ（パルス符号変
調）信号等のディジタル信号であってもよい。オーディ
オ信号がアナログ信号である場合、上述のレベルは、波
高値レベルであり、オーディオ信号がディジタル信号で
ある場合、上述のレベルは、ディジタル値レベル（ディ
ジタル値の大きさ）である。
回路３に入力されるオーディオ信号は、アナログ信号で
あってもよいし、マルチビットのＰＣＭ（パルス符号変
調）信号等のディジタル信号であってもよい。オーディ
オ信号がアナログ信号である場合、上述のレベルは、波
高値レベルであり、オーディオ信号がディジタル信号で
ある場合、上述のレベルは、ディジタル値レベル（ディ
ジタル値の大きさ）である。
【００３０】オーディオ信号がアナログ信号である場
合、ゲインコントローラー２には、例えば、アナログ増
幅器が使用される。
合、ゲインコントローラー２には、例えば、アナログ増
幅器が使用される。
【００３１】一方、オーディオ信号がディジタル信号で
ある場合、ゲインコントローラー２には、例えば、ディ
ジタル乗算器が使用される。ディジタル乗算器では、レ
ベル検出回路３で検出されたオーディオ信号のレベル
（ディジタル値レベル）に応じて乗算係数を切り替える
ことによりゲインを切り替えることができる。なお、ゲ
インとして採り得る値を２のべき乗（２、４、８…のよ
うに２n で表される値）に限定する場合、簡便なビット
シフト回路を使用できる。
ある場合、ゲインコントローラー２には、例えば、ディ
ジタル乗算器が使用される。ディジタル乗算器では、レ
ベル検出回路３で検出されたオーディオ信号のレベル
（ディジタル値レベル）に応じて乗算係数を切り替える
ことによりゲインを切り替えることができる。なお、ゲ
インとして採り得る値を２のべき乗（２、４、８…のよ
うに２n で表される値）に限定する場合、簡便なビット
シフト回路を使用できる。
【００３２】以上の実施例では、スイッチング回路６の
駆動電圧を切り替える駆動力切り替え回路７を設けた
が、この駆動力切り替え回路７の代わりに、図２に示す
ように、レベル検出回路３で検出されたレベルに基づい
て、ゲインコントローラー２のゲイン変化によるオーデ
ィオ信号入力とスピーカー８からの再生出力とのリニヤ
リティーの低下を補正するように、スピーカー８の駆動
力を直接切り替える駆動力切り替え回路１７（切り替え
手段）を設けてもよい。
駆動電圧を切り替える駆動力切り替え回路７を設けた
が、この駆動力切り替え回路７の代わりに、図２に示す
ように、レベル検出回路３で検出されたレベルに基づい
て、ゲインコントローラー２のゲイン変化によるオーデ
ィオ信号入力とスピーカー８からの再生出力とのリニヤ
リティーの低下を補正するように、スピーカー８の駆動
力を直接切り替える駆動力切り替え回路１７（切り替え
手段）を設けてもよい。
【００３３】駆動力切り替え回路１７は、具体的には例
えば、スピーカー８に複数のボイスコイル（図示されて
いない）を設け、スイッチング回路６に接続するボイス
コイルを切り替えることにより実現できる。複数のボイ
スコイルは、断面積の異なる導線で製作したものであっ
てもよいし、ターン数の異なるものであってもよい。ま
た、これらを組み合わせたものであってもよい。要は、
スイッチング回路６に接続するボイスコイルを切り替え
ることにより、スピーカー８の駆動力を変えることがで
きればよい。
えば、スピーカー８に複数のボイスコイル（図示されて
いない）を設け、スイッチング回路６に接続するボイス
コイルを切り替えることにより実現できる。複数のボイ
スコイルは、断面積の異なる導線で製作したものであっ
てもよいし、ターン数の異なるものであってもよい。ま
た、これらを組み合わせたものであってもよい。要は、
スイッチング回路６に接続するボイスコイルを切り替え
ることにより、スピーカー８の駆動力を変えることがで
きればよい。
【００３４】
【発明の効果】請求項１の発明に係るスピーカー駆動装
置は、以上のように、アナログオーディオ信号の波高値
レベルを検出するレベル検出回路と、アナログオーディ
オ信号の波高値レベルを制御するゲインコントローラー
と、ゲインコントローラーの出力信号を１ビット信号に
変換するデルタシグマ変調回路と、デルタシグマ変調回
路からの１ビット信号に応じて駆動電圧をスイッチング
しスピーカーに印加するスイッチング手段と、スピーカ
ーの駆動電力を切り替える切り替え手段とが備えられて
おり、上記のゲインコントローラーでは、上記のデルタ
シグマ変調回路の最大許容入力レベル以下のレベルで、
かつ、デルタシグマ変調回路の量子化ノイズレベルより
大きなレベルの出力信号が得られるように、レベル検出
回路で検出された波高値レベルに応じてゲインが調整さ
れ、上記の切り替え手段では、レベル検出回路で検出さ
れた波高値レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切り
替えられる構成である。
置は、以上のように、アナログオーディオ信号の波高値
レベルを検出するレベル検出回路と、アナログオーディ
オ信号の波高値レベルを制御するゲインコントローラー
と、ゲインコントローラーの出力信号を１ビット信号に
変換するデルタシグマ変調回路と、デルタシグマ変調回
路からの１ビット信号に応じて駆動電圧をスイッチング
しスピーカーに印加するスイッチング手段と、スピーカ
ーの駆動電力を切り替える切り替え手段とが備えられて
おり、上記のゲインコントローラーでは、上記のデルタ
シグマ変調回路の最大許容入力レベル以下のレベルで、
かつ、デルタシグマ変調回路の量子化ノイズレベルより
大きなレベルの出力信号が得られるように、レベル検出
回路で検出された波高値レベルに応じてゲインが調整さ
れ、上記の切り替え手段では、レベル検出回路で検出さ
れた波高値レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切り
替えられる構成である。
【００３５】これによれば、アナログオーディオ信号の
波高値レベルが、デルタシグマ変調回路の最大許容入力
レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調回路の
量子化ノイズレベルより大きなレベルに制御される。こ
のため、ダイナミックレンジの広いアナログオーディオ
信号が入力されても、デルタシグマ変調回路の発振が起
こらなくなり、かつ、アナログオーディオ信号が量子化
ノイズに埋もれることもなく１ビット信号に変換され
る。しかも、アナログオーディオ信号の波高値レベルに
応じてスピーカーの駆動電力が切り替えられるので、再
生波形の歪みが生じにくくなる。したがって、ダイナミ
ックレンジが広く、かつ、良好な再生音質を得ることが
できるという効果を奏する。
波高値レベルが、デルタシグマ変調回路の最大許容入力
レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調回路の
量子化ノイズレベルより大きなレベルに制御される。こ
のため、ダイナミックレンジの広いアナログオーディオ
信号が入力されても、デルタシグマ変調回路の発振が起
こらなくなり、かつ、アナログオーディオ信号が量子化
ノイズに埋もれることもなく１ビット信号に変換され
る。しかも、アナログオーディオ信号の波高値レベルに
応じてスピーカーの駆動電力が切り替えられるので、再
生波形の歪みが生じにくくなる。したがって、ダイナミ
ックレンジが広く、かつ、良好な再生音質を得ることが
できるという効果を奏する。
【００３６】請求項２の発明に係るスピーカー駆動装置
は、以上のように、ディジタルオーディオ信号のディジ
タル値レベルを検出するレベル検出回路と、ディジタル
オーディオ信号のディジタル値レベルを制御するゲイン
コントローラーと、ゲインコントローラーの出力信号を
１ビット信号に変換するデルタシグマ変調回路と、デル
タシグマ変調回路からの１ビット信号に応じて駆動電圧
をスイッチングしスピーカーに印加するスイッチング手
段と、スピーカーの駆動電力を切り替える切り替え手段
とが備えられており、上記のゲインコントローラーで
は、上記のデルタシグマ変調回路の最大許容入力レベル
以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調回路の量子化
ノイズレベルより大きなレベルの出力信号が得られるよ
うに、レベル検出回路で検出されたディジタル値レベル
に応じてゲインが調整され、上記の切り替え手段では、
レベル検出回路で検出されたディジタル値レベルに応じ
てスピーカーの駆動電力が切り替えられる構成である。
は、以上のように、ディジタルオーディオ信号のディジ
タル値レベルを検出するレベル検出回路と、ディジタル
オーディオ信号のディジタル値レベルを制御するゲイン
コントローラーと、ゲインコントローラーの出力信号を
１ビット信号に変換するデルタシグマ変調回路と、デル
タシグマ変調回路からの１ビット信号に応じて駆動電圧
をスイッチングしスピーカーに印加するスイッチング手
段と、スピーカーの駆動電力を切り替える切り替え手段
とが備えられており、上記のゲインコントローラーで
は、上記のデルタシグマ変調回路の最大許容入力レベル
以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変調回路の量子化
ノイズレベルより大きなレベルの出力信号が得られるよ
うに、レベル検出回路で検出されたディジタル値レベル
に応じてゲインが調整され、上記の切り替え手段では、
レベル検出回路で検出されたディジタル値レベルに応じ
てスピーカーの駆動電力が切り替えられる構成である。
【００３７】これによれば、ディジタルオーディオ信号
のディジタル値レベルが、デルタシグマ変調回路の最大
許容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変
調回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルに制御さ
れる。このため、ダイナミックレンジの広いディジタル
オーディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路
の発振が起こらなくなり、かつ、ディジタルオーディオ
信号が量子化ノイズに埋もれることもなく１ビット信号
に変換される。しかも、ディジタルオーディオ信号のデ
ィジタル値レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切り
替えられるので、再生波形の歪みが生じにくくなる。し
たがって、ダイナミックレンジが広く、かつ、良好な再
生音質を得ることができるという効果を奏する。
のディジタル値レベルが、デルタシグマ変調回路の最大
許容入力レベル以下のレベルで、かつ、デルタシグマ変
調回路の量子化ノイズレベルより大きなレベルに制御さ
れる。このため、ダイナミックレンジの広いディジタル
オーディオ信号が入力されても、デルタシグマ変調回路
の発振が起こらなくなり、かつ、ディジタルオーディオ
信号が量子化ノイズに埋もれることもなく１ビット信号
に変換される。しかも、ディジタルオーディオ信号のデ
ィジタル値レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切り
替えられるので、再生波形の歪みが生じにくくなる。し
たがって、ダイナミックレンジが広く、かつ、良好な再
生音質を得ることができるという効果を奏する。
【００３８】請求項３の発明に係るスピーカー駆動装置
は、以上のように、請求項２のスピーカー駆動装置であ
って、ゲインコントローラーとして、ディジタルオーデ
ィオ信号の各ビットを、ディジタル値レベルに応じてシ
フトさせるビットシフト回路を採用した構成である。
は、以上のように、請求項２のスピーカー駆動装置であ
って、ゲインコントローラーとして、ディジタルオーデ
ィオ信号の各ビットを、ディジタル値レベルに応じてシ
フトさせるビットシフト回路を採用した構成である。
【００３９】これによれば、請求項２の効果に加え、ゲ
インコントローラーのゲインを２のべき乗のいずれかに
調整できる。しかも、ゲインコントローラーのコストを
低減できるという効果を奏する。
インコントローラーのゲインを２のべき乗のいずれかに
調整できる。しかも、ゲインコントローラーのコストを
低減できるという効果を奏する。
【００４０】請求項４の発明に係るスピーカー駆動装置
は、以上のように、請求項１、２または３のスピーカー
駆動装置であって、上記の切り替え手段は、スイッチン
グ回路からスピーカーに印加する駆動電圧の大きさを切
り替える構成である。
は、以上のように、請求項１、２または３のスピーカー
駆動装置であって、上記の切り替え手段は、スイッチン
グ回路からスピーカーに印加する駆動電圧の大きさを切
り替える構成である。
【００４１】これによれば、請求項１、２または３の効
果に加え、駆動電力を切り替える切り替え手段を容易に
実現できるという効果を奏する。
果に加え、駆動電力を切り替える切り替え手段を容易に
実現できるという効果を奏する。
【００４２】請求項５の発明に係るスピーカー駆動装置
は、以上のように、請求項１、２または３のスピーカー
駆動装置であって、上記の切り替え手段は、スピーカー
に設けられた、断面積が異なる導線からなる複数のボイ
スコイルあるいはターン数が異なる複数のボイスコイル
と、スイッチング回路との接続を切り替える構成であ
る。
は、以上のように、請求項１、２または３のスピーカー
駆動装置であって、上記の切り替え手段は、スピーカー
に設けられた、断面積が異なる導線からなる複数のボイ
スコイルあるいはターン数が異なる複数のボイスコイル
と、スイッチング回路との接続を切り替える構成であ
る。
【００４３】これによれば、請求項１、２または３の効
果に加え、駆動電力を切り替える切り替え手段を容易に
実現できるという効果を奏する。
果に加え、駆動電力を切り替える切り替え手段を容易に
実現できるという効果を奏する。
【図１】本発明に係るスピーカー駆動装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明に係るスピーカー駆動装置の他の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】デルタシグマ変調を利用する従来のスピーカー
駆動装置の構成を示すブロック図である。
駆動装置の構成を示すブロック図である。
１ 入力端子 ２ ゲインコントローラー ３ レベル検出回路 ４ デルタシグマ変調回路 ５ スイッチング制御回路（スイッチング手段） ６ スイッチング回路（スイッチング手段） ７ 駆動力切り替え回路（切り替え手段） ８ スピーカー １７ 駆動力切り替え回路（切り替え手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 3/00 310 H03M 3/02
Claims (5)
- 【請求項１】アナログオーディオ信号の波高値レベルを
検出するレベル検出回路と、アナログオーディオ信号の
波高値レベルを制御するゲインコントローラーと、ゲイ
ンコントローラーの出力信号を１ビット信号に変換する
デルタシグマ変調回路と、デルタシグマ変調回路からの
１ビット信号に応じて駆動電圧をスイッチングしスピー
カーに印加するスイッチング手段と、スピーカーの駆動
電力を切り替える切り替え手段とが備えられており、 上記のゲインコントローラーでは、上記のデルタシグマ
変調回路の最大許容入力レベル以下のレベルで、かつ、
デルタシグマ変調回路の量子化ノイズレベルより大きな
レベルの出力信号が得られるように、レベル検出回路で
検出された波高値レベルに応じてゲインが調整され、 上記の切り替え手段では、レベル検出回路で検出された
波高値レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切り替え
られることを特徴とするスピーカー駆動装置。 - 【請求項２】ディジタルオーディオ信号のディジタル値
レベルを検出するレベル検出回路と、ディジタルオーデ
ィオ信号のディジタル値レベルを制御するゲインコント
ローラーと、ゲインコントローラーの出力信号を１ビッ
ト信号に変換するデルタシグマ変調回路と、デルタシグ
マ変調回路からの１ビット信号に応じて駆動電圧をスイ
ッチングしスピーカーに印加するスイッチング手段と、
スピーカーの駆動電力を切り替える切り替え手段とが備
えられており、 上記のゲインコントローラーでは、上記のデルタシグマ
変調回路の最大許容入力レベル以下のレベルで、かつ、
デルタシグマ変調回路の量子化ノイズレベルより大きな
レベルの出力信号が得られるように、レベル検出回路で
検出されたディジタル値レベルに応じてゲインが調整さ
れ、 上記の切り替え手段では、レベル検出回路で検出された
ディジタル値レベルに応じてスピーカーの駆動電力が切
り替えられることを特徴とするスピーカー駆動装置。 - 【請求項３】上記のゲインコントローラーは、ディジタ
ルオーディオ信号の各ビットを、ディジタル値レベルに
応じてシフトさせるビットシフト回路であることを特徴
とする請求項２記載のスピーカー駆動装置。 - 【請求項４】上記の切り替え手段は、スイッチング回路
からスピーカーに印加する駆動電圧の大きさを切り替え
ることを特徴とする請求項１、２または３記載のスピー
カー駆動装置。 - 【請求項５】上記の切り替え手段は、スピーカーに設け
られた、断面積が異なる導線からなる複数のボイスコイ
ルあるいはターン数が異なる複数のボイスコイルと、ス
イッチング回路との接続を切り替えることを特徴とする
請求項１、２または３記載のスピーカー駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9739194A JP3121987B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | スピーカー駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9739194A JP3121987B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | スピーカー駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307994A JPH07307994A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3121987B2 true JP3121987B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=14191226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9739194A Expired - Fee Related JP3121987B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | スピーカー駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121987B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR100484898B1 (ko) * | 1997-07-25 | 2005-08-24 | 삼성전자주식회사 | 오디오출력장치 |
| EP1606884A2 (en) * | 2003-03-21 | 2005-12-21 | D2Audio Corporation | Clip detection in pwm amplifier |
| JP2006191507A (ja) * | 2005-01-07 | 2006-07-20 | D & M Holdings Inc | アナログ信号生成装置 |
| JP4938597B2 (ja) * | 2006-09-19 | 2012-05-23 | パナソニック株式会社 | 送信回路及び通信機器 |
| JP5038973B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2012-10-03 | シャープ株式会社 | 音声出力装置及び音声出力方法 |
| US9979367B2 (en) | 2014-05-08 | 2018-05-22 | Tdk Corporation | Circuit and method of operating a circuit |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP9739194A patent/JP3121987B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07307994A (ja) | 1995-11-21 |
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