JP3185963B2 - スピーカ駆動回路 - Google Patents
スピーカ駆動回路Info
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Description
出力を伴う回路において、スピーカ駆動回路を簡素化す
る回路構成を提供するものである。
幅器により駆動されていた。図7において、12はボル
テージホロワの増幅器で、入力端子11から入力が行わ
れる。13はスピーカで、その一方端子は接地14さ
れ、他方端子は、増幅器12の出力に接続されている。
図7において、入力端子11にアナログ信号を印加する
と、入力抵抗が非常に大きく、出力抵抗が非常に小さい
増幅器12によってアナログ信号は増幅され、スピーカ
13を駆動する。
は4Ωから32Ωと低いため、出力インピーダンスが低
く負荷駆動能力の高い特別な増幅器12が必要とされ
た。ところがCMOS−増幅器出力トランジスタは図8
に示すトランジスタ特性の飽和領域で動作する。
電流、Vsdはソース・ドレイン電圧、Vsgはソース
・ゲート電圧であり、図8はソース・ゲート電圧Vsg
をパラメータとしてソース・ドレイン電圧Vsdに対す
るソース・ドレイン電流Isdの特性を示す。図8のI
−V特性が示すように、飽和領域でのトランジスタ特性
のドレインコンダクタンス(gd)(I−V特性の傾
き)は小さく、gdの逆数であるトランジスタの出力イ
ンピーダンスは大きい。この出力インピーダンスを低く
するためには飽和領域で動作している増幅器12中の出
力回路のトランジスタに大電流を流す必要があり、図7
のような従来のスピーカ駆動回路では、消費電流が大き
くなる欠点があった。またディジタル信号をアナログ信
号に変換してスピーカに出力する機器に適用する場合、
ディジタル信号を一度、アナログ信号に変換してから図
7に示す回路の入力端子11に入力してスピーカ13を
駆動しなければならず、D/A変換器が必要となる欠点
を有していた。
従来の回路例である。図7の接地14側に相当する端子
に利得1の増幅器15、抵抗器16,17から成る反転
増幅器の出力を接続し、その入力を入力端子11に接続
したものである。これによりスピーカ13の両端子に差
動の信号を印加するものである。この回路は図7の従来
例と全く同一の欠点を有する。
の図7に示す回路では飽和領域で動作させるためにトラ
ンジスタに大電流を流す必要があり、また、ディジタル
信号を直接、印加することはできず、一旦D/A変換器
によりアナログ信号に変換する必要があった。
示す回路と同様の欠点は避けられなかった。
動可能で、かつ、ディジタル信号を直接印加することが
できるスピーカ駆動回路を提供することにある。
駆動回路は、スピーカの1次側巻線の一方端子を接地
し、他方端子に第1のインバータの出力を接続し、この
第1のインバータの入力にPWM(パルス幅変調)波形
発生回路の出力を接続し、このPWM波形発生回路の入
力にディジタル信号を入力するようにしたものである。
ータの出力を接続し、他方端子に第2のインバータの出
力を接続し、第1のインバータの入力にPWM波形発生
回路の出力を接続し、第2のインバータの入力に第3の
インバータの出力を接続し、第3のインバータの入力に
PWM波形発生回路の出力を接続し、このPWM波形発
生回路の入力にディジタル信号を入力するようにしたも
のである。
端子からディジタル信号を印加すると、PWM波形発生
回路でパルス幅を変化させた信号に変換され、これによ
りスピーカが駆動される。
図である。スピーカ13の一方端子を接地14し、他方
端子を第1のインバータ3の出力に接続する。さらに、
第1のインバータ3の入力をPWM波形発生回路2の出
力に接続し、PWM波形発生回路2にスピーカ出力に対
応したディジタル値を入力端子1から入力する構成であ
る。
す。図2において、第1のインバータ3は、PMOSト
ランジスタ31とNMOSトランジスタ32から成る簡
単なCMOSインバータ回路で構成されている。なお、
33は電源を示す。
るPWM出力波形の例を示した。すなわち、図3では1
サンプリング時間のビット数を8ビットとし、2ビット
のディジタル信号00,01,10,11が入力された
とき、PWM波形発生回路2から出力される波形が図示
のように幅のみが次第に大きくなっていることが示され
ている。なお、D−Clockはディジタルクロック、
PS−Clockはプリセットクロックを示す。
電源電圧レベルの2つのみを有するパルス波形であり、
入力ディジタルコードに対応してパルス幅を変化させる
波形である。この波形を第1のインバータ3から出力し
た場合、インバータ出力が電源電圧レベルの時はPMO
Sトランジスタ31のソースとドレイン間の電圧がほぼ
0Vとなり、PMOSトランジスタ31は、図8に示し
た非飽和領域で動作するため出力インピーダンスは非常
に低くなる。また、インバータ出力が接地レベルの時
は、NMOSトランジスタ32のソースとドレイン間の
電圧がほぼ0Vとなり、NMOSトランジスタ32は非
飽和領域で動作するため出力インピーダンスは非常に低
くなる。このようにPWM波形と第1のインバータ3を
用いることによりスピーカ13を低インピーダンスで駆
動可能となる。このためP,NMOSトランジスタ3
1,32には大きな電流を流さなくともスピーカを駆動
可能となり、スピーカ駆動回路を低電力化することが可
能となる。さらに、ノイズシェーピング回路などを用い
て、ディジタル音声信号を1から3bit程度のディジ
タル信号に変換した場合、ディジタル信号を直接PWM
波形発生器2に入力することによりD/A変換器なし
で、スピーカ13から音声信号を取り出すことが出来
る。
z〜10MHz,ビット数は2〜4ビットである。ま
た、スピーカとしてはボイスコイル型,コンデンサ型等
各種のものを採用できる。また、通常、ノイズシェービ
ング回路を通してから入力端子1にディジタル信号を入
力する。
例を示す回路図である。図1に示す実施例1の接地14
側の端子に第2のインバータ4の出力を接続し、第2の
インバータ4の入力に第3のインバータ5の出力を接続
し、第3のインバータ5の入力をPWM波形発生回路2
の出力に接続する構成としている。動作は図1,図2の
実施例と同様であるが、スピーカ13の両端子を差動の
PWM信号で駆動する構成としたことにより、同相雑音
成分を打ち消し、雑音低減を図った。
り、第2のインバータ4は第1のインバータ3と同様、
簡単なCMOSインバータ回路で構成可能である。すな
わち、41はPMOSトランジスタ、42はNMOSト
ランジスタ、43は電源である。第3のインバータ5が
入っているため、第1のインバータ3と第2のインバー
タ4は差動的に働く。
bitのときの回路例を示す。この回路は、図3に示す
PWM波形を発生する回路である。入力ディジタル値を
デコードし、デコードした値をパラレルシリアル変換
し、これをシフト回路で出力することにより簡単にPW
M波形を発生可能である。
リセット・クロックの入力端子、23はディジタルクロ
ックの入力端子、24はPWM波形の出力端子、25は
“1”の入力端子、26は“0”の入力端子、27は
“0”の入力端子であり、FF1〜FF4,FF11〜
FF14はフリップフロップで、シフト回路を構成して
いる。各フリップフロップ中のPはプリセット端子、P
Cはプリセットクロックの入力端子、Dは入力端子、Q
は出力端子、Cはクロック端子である。
ットクロックPS−Clockの“1”のタイミングで
フリップフロップFF1〜FF4およびFF11〜FF
14は、デコーダ21および入力端子25〜27のデー
タを出力端子Qにプリセットする。
の各立ち上りのタイミングにおいてFF1→FF2→F
F3→FF4→FF11→FF12→FF13→FF1
4の順にシリアルに各フリップフロップの内容を逐次伝
達していく動作を行う。これによりフリップフロップF
F1〜FF4にパラレルに与えられたデコーダ出力およ
び入力端子25〜27のデータを出力端子24におい
て、シリアルな波形に変換することができる。このとき
パラレルに与えるデータをあらかじめ図3の“00”か
ら“11”のPWM波形が出力されるように、プリセッ
ト端子Pに与えるデータをデコードしておけば、容易に
図3に示すPWM波形が出力端子24に出力される。
ーカの一方端子を接地し、他方端子に第1のインバータ
の出力を接続し、この第1のインバータの入力にPWM
波形発生回路の出力を接続し、このPWM波形発生回路
の入力にディジタル信号を入力するようにしたので、増
幅器が不要となり、簡単なCMOSインバータでスピー
カが駆動可能となる長所を有している。このため、従来
技術ではスピーカ駆動のためには増幅器に大電流を流す
必要があったが、本発明を用いると大電流を流す必要が
なく、スピーカ駆動回路の低電力化が可能となる長所を
有している。さらに増幅器を構成するためには位相補償
を行うための容量素子が必要となり、LSI製造工程で
容量製造工程が必要となるが、本発明を用いると容量素
子は不必要となり、通常のLSI製造工程で製造可能と
なる長所を有している。
1のインバータの出力を接続し、他方端子に第2のイン
バータ出力を接続し、第1のインバータの入力にPWM
波形発生回路の出力を接続し、第2のインバータの入力
に第3のインバータの出力を接続し、第3のインバータ
の入力にPWM波形発生回路の出力を接続し、このPW
M波形発生回路の入力にディジタル信号を入力するよう
にしたので、上記利点に加え、スピーカは差動のPWM
信号で駆動されるため、同相雑音成分が打消され、雑音
低減ができる効果を奏する。
ある。
ある。
である。
圧特性図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 スピーカの一方端子を接地し、他方端子
に第1のインバータの出力を接続し、この第1のインバ
ータの入力にPWM波形発生回路の出力を接続し、この
PWM波形発生回路の入力にディジタル信号を入力する
ことを特徴とするスピーカ駆動回路。 - 【請求項2】 スピーカの一方端子に第1のインバータ
の出力を接続し、他方端子に第2のインバータの出力を
接続し、前記第1のインバータの入力にPWM波形発生
回路の出力を接続し、前記第2のインバータの入力に第
3のインバータの出力を接続し、この第3のインバータ
の入力に前記PWM波形発生回路の出力を接続し、この
PWM波形発生回路の入力にディジタル信号を入力する
ことを特徴とするスピーカ駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19300595A JP3185963B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | スピーカ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19300595A JP3185963B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | スピーカ駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0946787A JPH0946787A (ja) | 1997-02-14 |
JP3185963B2 true JP3185963B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=16300627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19300595A Expired - Lifetime JP3185963B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | スピーカ駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3185963B2 (ja) |
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- 1995-07-28 JP JP19300595A patent/JP3185963B2/ja not_active Expired - Lifetime
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