JP3457596B2 - USB compatible speaker drive system - Google Patents

USB compatible speaker drive system

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JP3457596B2
JP3457596B2 JP32935499A JP32935499A JP3457596B2 JP 3457596 B2 JP3457596 B2 JP 3457596B2 JP 32935499 A JP32935499 A JP 32935499A JP 32935499 A JP32935499 A JP 32935499A JP 3457596 B2 JP3457596 B2 JP 3457596B2
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channel
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中 正村
健人 城
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、USB(Universa
l Serial Bus)ポートに接続してスピーカを駆動できる
ようにしたUSB対応スピーカ駆動システムに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a USB (Universa
l Serial Bus) The present invention relates to a USB-compatible speaker driving system capable of driving a speaker by connecting to a port.

【0002】図4は、従来のUSB対応スピーカ駆動シ
ステムの一例を示す回路構成図である。同図に示したU
SB対応スピーカ駆動システム1は、パーソナルコンピ
ュータ本体2に備わったUSBポート2aからUSBケ
ーブル3を介してアップストリーム側USBポート3a
に供給される音声信号を復号して再生するためのシステ
ムである。USBポート3aにはUSBインタフェース
回路4が接続してあり、このUSBインタフェース回路
4から4系統のUSB出力がダウンストリーム側USB
ポート4aに送り出され、キーボードやマウス等に供給
される。また、本例に示したUSBインタフェース回路
4は、1系統のUSB出力を復号処理回路5と音量制御
回路6を介して左右チャンネルのスピーカ駆動アンプ7
L,7Rに供給している。スピーカ駆動アンプ7L,7
Rはともに非反転増幅器で構成されており、これらのス
ピーカ駆動アンプ7L,7Rにより左右チャンネルのス
ピーカ8L,8Rが駆動される。USBインタフェース
回路4から出力される音声信号は、差動信号からなるシ
リアルデータとして復号処理回路5に供給され、復号処
理回路5において左右チャンネルのアナログ音声信号に
復号される。復号された左右チャンネルの音声信号は、
音量制御回路6において音量制御を受けた後、それぞれ
左右チャンネルのスピーカ駆動アンプ7L,7Rに供給
される。スピーカ8L,8Rは、スピーカ駆動アンプ7
L,7Rにより増幅された対応チャンネルの音声信号を
供給されて音声を再生する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional USB compatible speaker drive system. U shown in the figure
The SB-compatible speaker drive system 1 includes an upstream USB port 3a from a USB port 2a provided in the personal computer main body 2 via a USB cable 3.
It is a system for decoding and reproducing the audio signal supplied to the. A USB interface circuit 4 is connected to the USB port 3a, and the four USB outputs from the USB interface circuit 4 are the downstream side USB.
It is sent to the port 4a and supplied to a keyboard, a mouse and the like. In addition, the USB interface circuit 4 shown in this example is configured such that one system of USB output is passed through the decoding processing circuit 5 and the volume control circuit 6 to the speaker drive amplifier 7 for the left and right channels.
It is supplied to L and 7R. Speaker drive amplifier 7L, 7
Both R are non-inverting amplifiers, and the speaker drive amplifiers 7L and 7R drive the left and right channel speakers 8L and 8R. The audio signal output from the USB interface circuit 4 is supplied to the decoding processing circuit 5 as serial data composed of a differential signal, and is decoded in the decoding processing circuit 5 into analog audio signals of the left and right channels. The decoded left and right channel audio signals are
After being subjected to volume control in the volume control circuit 6, they are supplied to the left and right channel speaker drive amplifiers 7L and 7R, respectively. The speakers 8L and 8R are the speaker drive amplifier 7
The audio signal of the corresponding channel amplified by L and 7R is supplied to reproduce the audio.

【0003】周知のごとく、パーソナルコンピュータ本
体2と周辺機器との接続を同一のコネクタで可能にする
インタフェース規格がUSBである。このインタフェー
ス規格は、シリアルデータを差動信号として伝送するた
め、伝送線路となるUSBケーブル3は一対の信号線
(D+,D−)と一対の電源線(Vcc,GND)の4
芯線構造をとる。また、この4芯線構造のUSBケーブ
ル3には、シリーズAと呼ぶ上流側コネクタとシリーズ
Bと呼ぶ下流側コネクタが両端に接続されており、Aと
Bの形状の違いでもって互いを区別できるようになって
いる。また、これらのコネクタは、パーソナルコンピュ
ータ本体2の電源を投入した状態での抜き差しを可能に
するホットプラグ対応がなされており、信号ピン(D
+,D−)に比べ電源ピン(Vcc,GND)の方のピ
ン長を若干大としてある。従って、接続時には電源ピン
が先に接続され、また切り離し時には電源ピンが後に切
り離され、これにより信号ピンが接続されているとき
は、デバイスに必ず電源が供給されるようになってい
る。
As is well known, the USB is an interface standard that enables the personal computer main body 2 and peripheral devices to be connected with the same connector. Since this interface standard transmits serial data as a differential signal, the USB cable 3 serving as a transmission line has a pair of signal lines (D +, D-) and a pair of power supply lines (Vcc, GND).
Take a core wire structure. In addition, an upstream side connector called a series A and a downstream side connector called a series B are connected to both ends of the USB cable 3 having the four-core structure so that they can be distinguished from each other by the difference in the shapes of A and B. It has become. In addition, these connectors are hot-pluggable so that they can be plugged in and unplugged while the power of the personal computer main body 2 is turned on, and the signal pins (D
The pin length of the power supply pin (Vcc, GND) is slightly longer than that of +, D-). Therefore, the power supply pin is first connected at the time of connection, and the power supply pin is disconnected at the time of disconnection so that power is always supplied to the device when the signal pin is connected.

【0004】なお、上記USB対応スピーカ駆動システ
ム1は、USBインタフェース回路4と復号処理回路5
を一対の信号線(D+,D−)により接続しただけであ
り、スピーカ再生にUSBバスパワー(DC5V,0.
1A)を利用してはいない。このため、スピーカ駆動ア
ンプ7L,7Rの電源として専用電源9が用意されてお
り、この専用電源9から供給される電力を得てスピーカ
駆動アンプ7L,7Rを動作させる構成としてある。
The USB-compatible speaker driving system 1 has a USB interface circuit 4 and a decoding processing circuit 5.
Are simply connected by a pair of signal lines (D +, D-), and USB bus power (DC5V, 0.
1A) is not used. Therefore, a dedicated power source 9 is prepared as a power source for the speaker driving amplifiers 7L and 7R, and the speaker driving amplifiers 7L and 7R are operated by obtaining the power supplied from the dedicated power source 9.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のUSB対応
スピーカ駆動システム1は、ボイスコイルインピーダン
ス8Ωのスピーカ8L,8Rにより例えば80dB/m
程度の音圧を得ようとする構成であり、このためスピー
カ駆動アンプ7L,7Rには1.0W×2(8Ω負荷
時)の出力が要求され、スピーカ駆動アンプ7L,7R
の動作電源となる専用電源9として、DC6V,0.2
6A出力のものが必要であった。換言するならば、アン
プ用動作電源として見たときに最大アンプ出力が0.2
W(16Ω負荷時)或いは0.12W(8Ω負荷時)が
供給限界であるUSBバスパワーをもってしたのでは、
80dB/m程度の音圧のスピーカ8L,8Rを駆動す
ることは到底不可能であり、USBポート2aから取り
出せるバスパワーを専用電源9の代用とすることは想定
し得ないものであった。すなわち、USBポート2aは
給電ポートとしてはこの種の用途には能力不足であり、
単に信号伝送にのみ利用するという考えが大勢を占めて
いた。
The conventional USB compatible speaker driving system 1 described above uses, for example, 80 dB / m by the speakers 8L and 8R having a voice coil impedance of 8Ω.
It is configured to obtain a sound pressure of a certain degree. Therefore, the speaker drive amplifiers 7L and 7R are required to output 1.0 W × 2 (when 8Ω is loaded).
As a dedicated power source 9 to be the operating power source of DC6V, 0.2
A 6A output was needed. In other words, the maximum amplifier output is 0.2 when viewed as an amplifier operating power supply.
W (16Ω load) or 0.12W (8Ω load) had the USB bus power which is the supply limit.
It is extremely impossible to drive the speakers 8L and 8R having a sound pressure of about 80 dB / m, and it is impossible to assume that the bus power that can be taken out from the USB port 2a will be used as a substitute for the dedicated power source 9. In other words, the USB port 2a is insufficient as a power feeding port for this type of application,
The idea of using it only for signal transmission was dominant.

【0006】一方また、こうした考えを打破するため、
アンプ専用電源をUSBバスパワーで代替する研究も一
部でなされており、USBバスパワー利用のための技術
の一環として、小出力のアンプでも80dB程度の音圧
が得られる高能率スピーカ(87〜90dB/W)の開
発も進められていた。しかしながら、現在までに試作さ
れた高能率スピーカは、製造コストが極端に高かった
り、或いは小型化が非常に困難であるといった理由か
ら、専用電源削除に伴うコスト切り下げ効果を相殺して
しまう例が多く、またUSBのハブ機能を併せ持たない
アンプとスピーカだけを組み合わせた製品との共用化を
図ることができないといった理由から、実用に至らない
のが現状であった。
On the other hand, in order to break such an idea,
Some research has been done to replace the power supply dedicated to the amplifier with USB bus power, and as a part of the technology for using USB bus power, a high-efficiency speaker (87- Development of 90 dB / W) was also in progress. However, the high-efficiency speakers that have been prototyped to date often offset the cost reduction effect associated with the removal of the dedicated power supply because the manufacturing cost was extremely high or miniaturization was extremely difficult. In addition, because it cannot be shared with a product that combines only an amplifier and a speaker that does not have a USB hub function, it has not been put into practical use.

【0007】さらにまた、上記従来のUSB対応スピー
カ駆動システム1は、ともに非反転増幅器からなる一対
のスピーカ駆動アンプ7L,7Rによりスピーカ8L,
8Rを駆動しており、スピーカ駆動アンプ7L,7Rの
動作は互いに同相駆動であった。従って、スピーカ駆動
アンプ7L,7Rを流れるピーク電流は、互いに打ち消
し合うのではなく互いに同極性で発生することになり、
専用電源9にて消費されるスピーカ駆動アンプ7L,7
Rのための動作電流は、振幅が上下に大きく変動する傾
向が顕著であった。このため、専用電源9における過大
な電流消費解消を放置したまま、USBポート2a経由
でスピーカ駆動アンプ7L,7Rに電源を供給する試案
が現実味を帯びることは有り得ないことであった。
Furthermore, in the above-described conventional USB speaker drive system 1, a pair of speaker drive amplifiers 7L and 7R, both of which are non-inverting amplifiers, are used for the speaker 8L,
8R was driven, and the speaker driving amplifiers 7L and 7R were driven in phase with each other. Therefore, the peak currents flowing through the speaker drive amplifiers 7L and 7R are generated not to cancel each other but to have the same polarity,
Speaker drive amplifiers 7L, 7 consumed by the dedicated power source 9
The operating current for R has a remarkable tendency that the amplitude fluctuates up and down. For this reason, it was impossible for the tentative plan to supply power to the speaker drive amplifiers 7L and 7R via the USB port 2a while leaving the excessive current consumption eliminated in the dedicated power supply 9.

【0008】本発明は、上記課題を解決したものであ
り、スピーカ駆動アンプに対しUSBポート経由で電源
を供給し、専用電源に頼ることなくスピーカが駆動でき
るようにすることを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to supply power to a speaker driving amplifier via a USB port so that the speaker can be driven without relying on a dedicated power source. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、USBポートを介して供給される電源に
より動作するスピーカ駆動アンプと、該スピーカ駆動ア
ンプにより駆動される高能率ステレオ・スピーカとを備
え、前記スピーカ駆動アンプは、ステレオ信号の一方の
チャンネルの音声信号を非反転増幅する非反転増幅器
と、前記ステレオ信号の他方のチャンネルの音声信号を
反転増幅する反転増幅器とから構成され、前記高能率ス
テレオ・スピーカは、前記非反転増幅器の出力端子に正
極端子が接続され、前記一方のチャンネルの音声信号を
再生する第1の高能率スピーカと、前記反転増幅器の出
力端子に負極端子が接続され、前記他方のチャンネルの
音声信号を再生する第2の高能率スピーカとから構成さ
れることを特徴とする
In order to achieve the above object, the present invention provides a power source supplied via a USB port.
Speaker drive amplifier that operates more efficiently, and the speaker drive amplifier
Equipped with a high-efficiency stereo speaker driven by a pump
The speaker drive amplifier is one of the stereo signals.
Non-inverting amplifier for non-inverting amplification of channel audio signal
And the audio signal of the other channel of the stereo signal
And an inverting amplifier that performs inverting amplification.
The Tereo speaker is connected to the output terminal of the non-inverting amplifier.
Pole terminals are connected to connect the audio signal of the one channel
The first high-efficiency speaker for reproduction and the output of the inverting amplifier
The negative terminal is connected to the input terminal and the other channel
Consists of a second high-efficiency speaker that reproduces audio signals
It is characterized by being

【0010】また、前記第1及び第2の高能率スピーカ
は、ボイスコイル・インピーダンスが16Ω以上であ
り、振動板に四角形状の引っ張り膜を用いたことを特徴
とする。
Further , the first and second high efficiency speakers
Has a voice coil impedance of 16Ω or more.
The feature is that a square tensile film is used for the diaphragm.
And

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1な
いし図3を参照して説明する。図1は、本発明のUSB
対応スピーカ駆動システムの一実施形態を示す回路構成
図、図2(A),(B)は、それぞれ図1に示したスピ
ーカの縦断面図及び正面図、図3は、本発明のUSB対
応スピーカ駆動システムの他の実施形態を示す回路構成
図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows the USB of the present invention.
2A and 2B are vertical cross-sectional views and front views of the speaker shown in FIG. 1, respectively, and FIG. 3 is a USB-compatible speaker of the present invention. It is a circuit block diagram which shows other embodiment of a drive system.

【0012】図1に示すUSB対応スピーカ駆動システ
ム11は、パーソナルコンピュータ本体12に付属する
USBポート12aを介して供給されるバスパワーをU
SBケーブル13を介して取り込み、左右一対のスピー
カ駆動アンプ17L,17Rを動作させるとともに、U
SBポートケーブル13を介して取り込んだ音声信号を
スピーカ駆動アンプ17L,17Rにより増幅し、スピ
ーカ18L,18Rを駆動する構成としたものである。
すなわち、本実施形態に示したUSB対応スピーカ駆動
システム11は、USBケーブル13を介して伝送され
る音声信号ならびに電源を、アップストリーム側USB
ポート13aを介してUSBインタフェース回路14に
取り込み、ダウンストリーム側USBポート14aへ出
力する一方、復号処理回路15と音量制御回路16を介
してスピーカ駆動アンプ17L,17Rに供給する。U
SBケーブル13を介してUSBポート12aからUS
Bポート13aへ供給されるバスパワーはDC5V,
0.5Aであるが、USBインタフェース回路14では
各DC5V,0.1Aずつ計5系統に向けてバスパワー
を分割するため、スピーカ駆動アンプ17L,17Rに
は最大消費電流が0.1A以下のものを用いる。また、
スピーカ18L,18Rも、スピーカ駆動アンプ17
L,17Rの最大出力により十分駆動できるよう、87
〜90dB/Wの高能率タイプを使用する。
The USB compatible speaker drive system 11 shown in FIG. 1 uses the bus power supplied via the USB port 12a attached to the personal computer main body 12 as U.
It takes in via the SB cable 13, operates a pair of left and right speaker drive amplifiers 17L and 17R, and
The audio signal taken in through the SB port cable 13 is amplified by the speaker drive amplifiers 17L and 17R to drive the speakers 18L and 18R.
That is, the USB compatible speaker drive system 11 shown in the present embodiment outputs the audio signal and the power source transmitted via the USB cable 13 to the upstream side USB.
It is taken into the USB interface circuit 14 via the port 13a and output to the downstream side USB port 14a, while being supplied to the speaker drive amplifiers 17L and 17R via the decoding processing circuit 15 and the volume control circuit 16. U
From the USB port 12a to the US via the SB cable 13
The bus power supplied to the B port 13a is DC5V,
Although it is 0.5 A, the USB interface circuit 14 divides the bus power into 5 systems, DC 5 V and 0.1 A, so that the maximum current consumption is 0.1 A or less in the speaker drive amplifiers 17L and 17R. To use. Also,
The speakers 18L and 18R are also the speaker driving amplifier 17
87 so that it can be driven sufficiently by the maximum output of L and 17R
A high-efficiency type of ~ 90 dB / W is used.

【0013】さらに、本実施形態に示したUSB対応ス
ピーカ駆動システム11は、一方のチャンネル(ここで
は左チャンネル)の音声信号を増幅するスピーカ駆動ア
ンプ17Lを非反転増幅器で構成し、他方のチャンネル
(ここでは右チャンネル)の音声信号を増幅するスピー
カ駆動アンプ17Rを反転増幅器で構成してある。この
ため、スピーカ駆動アンプ17Lと17Rは互いに逆相
動作することになり、例えば同相駆動の場合のようにピ
ーク電流どうしが重畳して消費電流が大きく上下変動す
るといったことはなく、逆相のピーク電流どうしが相互
に打ち消し合うことでスピーカ駆動に伴う消費電流を抑
制することができる。ただし、スピーカ駆動アンプ17
L,17Rの増幅極性が異なるため、スピーカ18L,
18Rとの接続には極性を間違えないよう注意すべきで
ある。すなわち、非反転増幅器からなるスピーカ駆動ア
ンプ17Lの出力端子は、スピーカ18Lの正極端子に
接続し、反転増幅器からなるスピーカ駆動アンプ17R
の出力端子は、スピーカ18Rの負極端子に接続すると
いうように、スピーカケーブルの接続極性には注意すべ
きである。
Further, in the USB compatible speaker drive system 11 shown in this embodiment, the speaker drive amplifier 17L for amplifying the audio signal of one channel (here, the left channel) is constituted by a non-inverting amplifier, and the other channel ( Here, the speaker drive amplifier 17R for amplifying the audio signal of the right channel) is composed of an inverting amplifier. For this reason, the speaker drive amplifiers 17L and 17R operate in opposite phases to each other. For example, unlike the case of in-phase drive, the peak currents do not overlap each other and the consumption current does not fluctuate significantly. By canceling out the currents with each other, it is possible to suppress the current consumption associated with driving the speaker. However, the speaker drive amplifier 17
Since the amplification polarities of L and 17R are different, the speaker 18L,
Care must be taken to connect the 18R to the correct polarity. That is, the output terminal of the speaker driving amplifier 17L including a non-inverting amplifier is connected to the positive terminal of the speaker 18L, and the speaker driving amplifier 17R including an inverting amplifier is connected.
Attention should be paid to the connection polarity of the speaker cable such that the output terminal of is connected to the negative terminal of the speaker 18R.

【0014】ところで、スピーカ駆動アンプ17L,1
7Rとスピーカ18L,18Rの組み合わせは種々考え
られるが、具体的に例えばスピーカ18L,18Rとし
てボイスコイル・インピーダンスが16Ω、能率が87
dB/Wのものを用いた場合、スピーカ駆動アンプ17
L,17Rとして2×0.2W(16Ω負荷時)出力の
ものを使用することで、必要電力を各系統に割り振られ
たUSBバスパワーでもって十分に賄うことができる。
例えば、電源電圧Vcc(=5V)でスピーカ駆動アン
プ17L(17R)をSEPP(Single Ended Push-Pu
ll)動作させた場合、負荷抵抗r(=16Ω)のスピー
カ18L(18R)を流れる平均電流は、Vcc/2π
r(≒0.05A)であり、左右チャンネル合わせても
0.1Aである。すなわち、スピーカ駆動アンプ17
L,17Rの前段に電流制限回路を配設しなくとも、例
えばUSBポート12aから規定上限を越える過大電流
が流出してパーソナルコンピュータ本体12側から強制
的に給電停止に追い込まれるといった事態を招くことは
なく、スピーカ駆動アンプ17L,17Rが不意に動作
停止する心配もなく安心して使用することができる。
By the way, the speaker drive amplifiers 17L, 1
There are various possible combinations of the 7R and the speakers 18L and 18R. Specifically, for example, the speakers 18L and 18R have a voice coil impedance of 16Ω and an efficiency of 87.
When using the one of dB / W, the speaker drive amplifier 17
By using 2 × 0.2 W (with a load of 16 Ω) output as L and 17R, the required power can be sufficiently covered by the USB bus power allocated to each system.
For example, the speaker drive amplifier 17L (17R) is driven by the power supply voltage Vcc (= 5V) to the SEPP (Single Ended Push-Pu).
ll) When operated, the average current flowing through the speaker 18L (18R) having a load resistance r (= 16Ω) is Vcc / 2π.
r (≈0.05 A), which is 0.1 A even when the left and right channels are combined. That is, the speaker drive amplifier 17
Even if the current limiting circuit is not provided in front of L and 17R, for example, an excessive current exceeding the specified upper limit flows out from the USB port 12a and the personal computer main body 12 side is forced to stop power supply. In addition, the speaker drive amplifiers 17L and 17R can be used with peace of mind without worrying that the operation is abruptly stopped.

【0015】なお、スピーカ18L,18Rとしてボイ
スコイル・インピーダンスが32Ω、能率が90dB/
Wのものを用いた場合、スピーカ駆動アンプ17L,1
7Rとして2×0.1W(32Ω負荷時)出力のものを
使用すればよく、この場合もまた必要電力はUSBバス
パワーでもって十分賄うことができる。因に、電源電圧
5Vでスピーカ駆動アンプ17L(17R)をSEPP
動作させた場合、負荷抵抗32Ωのスピーカ18L(1
8R)を流れる平均電流は、ほぼ0.025Aであり、
左右チャンネル合わせても0.05Aである。従って、
スピーカ駆動アンプ17L,17Rの前段に電流制限回
路を配設しなくとも、USBポート12aから規定上限
を越える過大電流が流出してパーソナルコンピュータ本
体12側から強制的に給電停止に追い込まれる事態を招
くことはない。
As the speakers 18L and 18R, the voice coil impedance is 32Ω and the efficiency is 90 dB /.
When the W amplifier is used, the speaker drive amplifiers 17L, 1
As 7R, a 2 × 0.1 W (with 32Ω load) output may be used, and in this case also, the required power can be sufficiently covered by the USB bus power. Incidentally, the speaker drive amplifier 17L (17R) is SEPPed with the power supply voltage of 5V.
When operated, the speaker 18L (1
8R) has an average current of about 0.025A,
It is 0.05A even when the left and right channels are combined. Therefore,
Even if the current limiting circuit is not provided in front of the speaker driving amplifiers 17L and 17R, an excessive current exceeding the specified upper limit flows out from the USB port 12a, and the personal computer main body 12 side is forced to stop the power supply. There is no such thing.

【0016】上記具体例からも明らかなように、使用す
るスピーカ18L,18Rは16Ω以上のボイスコイル
・インピーダンスを有し、かつまた高能率であってしか
も廉価に製作できるものがよい。そこで、こうした条件
を満たすスピーカ18L,18Rとして、ここでは新規
に設計開発した図2(A),(B)に示す構造のものを
用いるようにしている。図示のスピーカ18L,18R
は、テンスドダイヤフラムと呼ぶ四角形状の振動膜22
の四辺を四角枠体状の支持枠23に支持し、振動膜22
の背面中央部を加振器24によりピストン駆動して発音
させるものである。振動膜22は、例えばPEN(ポリ
エチレンナフタレート)やPET(ポリエチレンテレフ
タレート)或いはそれらに金属蒸着したもの又はカーボ
ンファイバ等の素材を支持枠23の前面を覆う大きさの
四角形状の膜に成形加工したものを用いる。すなわち、
振動膜22として、膜加工に適した合成樹脂材或いは合
成繊維でかつ高耐張力を有する膜素材を使用すること
で、長期に亙って安定した振動特性が維持できるように
してあり、特に金属蒸着を施したPENやPETのよう
に引っ張り剛性の高い膜材料を使用した場合は、経年劣
化等の殆どない安定した振動特性が恒常的に維持でき
る。本実施形態では、熱収縮性の四角形状の振動膜22
の上下辺と左右辺をそれぞれ接着により支持枠23に固
定し、接着固定後に振動膜22全体に熱を加え、上下方
向と左右方向に引っ張り張力を与える構成としてある。
As is apparent from the above-mentioned specific examples, it is preferable that the speakers 18L and 18R to be used have a voice coil impedance of 16Ω or more, are highly efficient, and can be manufactured at low cost. Therefore, as the speakers 18L and 18R satisfying these conditions, the newly designed and developed structure shown in FIGS. 2A and 2B is used here. Illustrated speakers 18L, 18R
Is a vibrating membrane 22 in a rectangular shape called a tensed diaphragm.
The four sides of the vibrating membrane 22 are supported by a supporting frame 23 having a rectangular frame shape.
The central portion of the back surface of the is driven by the vibrator 24 to generate a sound. The vibrating membrane 22 is, for example, PEN (polyethylene naphthalate), PET (polyethylene terephthalate), a metal vapor-deposited material thereof, or a material such as carbon fiber is formed into a square-shaped membrane having a size covering the front surface of the support frame 23. Use one. That is,
The vibrating membrane 22 is made of a synthetic resin material suitable for membrane processing or a synthetic fiber material having a high tensile strength so that stable vibration characteristics can be maintained over a long period of time. When a film material having high tensile rigidity such as vapor-deposited PEN or PET is used, stable vibration characteristics with little deterioration over time can be constantly maintained. In the present embodiment, the heat-shrinkable rectangular vibrating film 22.
The upper and lower sides and the left and right sides of the diaphragm are fixed to the support frame 23 by adhesion, and after fixing the adhesive, heat is applied to the entire vibrating membrane 22 to apply tensile tension in the vertical and horizontal directions.

【0017】より詳しくは、振動膜22は、特定の一軸
方向に熱収縮特性を有するPET等の膜素材を裁断加工
したものであり、膜素材の相対向する二辺に0〜90度
(ただし、両端は含まず)の斜交角度をもって斜交する
直交二軸に平行な上下辺と左右辺を有する振動膜22が
得られるよう、膜素材を裁断加工したものである。裁断
により得られた振動膜22は、熱収縮方向がほぼ対角線
方向となるので、この振動膜22の上下辺と左右辺を支
持枠23に接着固定した後、平面パネルヒータや温風機
或いは赤外線ヒータ等を用いて振動膜22を加熱する。
これにより、振動膜22は対角線方向に収縮しようとす
るため、対角線方向の引っ張り張力の二軸分力として、
上下方向と左右方向に引っ張り張力が与えられ、振動膜
22は緊張する。
More specifically, the vibrating membrane 22 is made by cutting a film material such as PET having a heat shrinkage property in a specific uniaxial direction, and the two opposite sides of the film material are 0 ° to 90 ° (however). The film material is cut so as to obtain the vibrating membrane 22 having upper and lower sides and left and right sides that are parallel to two orthogonal orthogonal axes that are obliquely intersected at an oblique angle. Since the vibrating membrane 22 obtained by cutting has the heat shrinking direction substantially in the diagonal direction, the upper and lower sides and the left and right sides of the vibrating membrane 22 are adhered and fixed to the support frame 23, and then the flat panel heater, the warm air blower, or the infrared heater. The vibrating membrane 22 is heated using the above.
As a result, the vibrating membrane 22 tries to contract in the diagonal direction, and therefore, as a biaxial component force of the tensile tension in the diagonal direction,
A tensile tension is applied in the vertical direction and the horizontal direction, and the vibrating membrane 22 is strained.

【0018】なお、四角形状の振動膜22と円形状の振
動膜(図示せず)との形状差に基づく音響特性の差異は
明らかである。すなわち、四角形状の振動膜22は、点
音源から周縁部に至る距離が方位ごとに異なるため、点
音源から周縁部に至る距離が全方位において一致する円
形状の振動膜のように、単一周波数において顕著に共振
するといった共振特性を示すことはなく、実に多数の共
振周波数を有する。従って、四角形状の振動膜22は、
円形状の振動膜に比べ十分広い再生周波数帯域を有す
る。また、膜素材の熱収縮方向を振動膜22の対角線方
向とを故意にずらすことで、上下の辺に対し与える縦方
向の引っ張り張力と、左右の辺に与える横方向の引っ張
り張力を互いに独立して調整することができ、またこう
して所望の周波数特性を自在に実現するなど、膜形状に
由来する利点を音響効果に多々有効活用することができ
る。
The difference in acoustic characteristics based on the difference in shape between the square diaphragm 22 and the circular diaphragm (not shown) is clear. That is, since the distance from the point sound source to the peripheral portion varies depending on the azimuth, the square-shaped diaphragm 22 has a single shape like a circular diaphragm in which the distance from the point sound source to the peripheral portion is the same in all directions. It does not exhibit a resonance characteristic that it resonates remarkably at frequencies, and has a large number of resonance frequencies. Therefore, the rectangular vibration film 22 is
It has a sufficiently wide reproduction frequency band compared to a circular diaphragm. By intentionally shifting the heat shrinkage direction of the film material from the diagonal direction of the vibrating film 22, the vertical tensile tension applied to the upper and lower sides and the lateral tensile tension applied to the left and right sides are made independent of each other. The advantages derived from the film shape, such as freely realizing desired frequency characteristics in this manner, can be effectively utilized for the acoustic effect.

【0019】加振器24は、振動膜22の背面中央部に
ピストン板25aを介して一端が当接するボイスコイル
25と、このボイスコイル25の他端側に同軸的に配設
した逆E字状断面を有するカルデラ火山形状のヨーク2
6と、このヨーク26の円環部中間に挟持した環状マグ
ネット27と、ボイスコイル25の側面とヨーク26の
端部とを連結するダンパ28とから構成される。加振器
24は、磁力強化や磁気ギャップの極小化或いはダンパ
の摩擦低減等により高効率化を徹底した構成としてあ
り、ヨーク26に沿って環状マグネット27が形成する
磁界内にあるボイスコイル25に音声電流を通電する
と、ボイスコイル25に発生するフレミングの力により
ボイスコイル25が軸方向に振動し、ピストン板25a
が前後方向に駆動されるようになっている。
The vibrator 24 has a voice coil 25, one end of which is in contact with the center of the back surface of the vibrating membrane 22 via a piston plate 25a, and an inverted E-shape coaxially arranged on the other end of the voice coil 25. Volcano-shaped yoke 2 with a circular cross section
6, an annular magnet 27 sandwiched in the middle of the annular portion of the yoke 26, and a damper 28 connecting the side surface of the voice coil 25 and the end portion of the yoke 26. The vibration exciter 24 has a structure in which high efficiency is thoroughly achieved by strengthening the magnetic force, minimizing the magnetic gap, reducing the friction of the damper, and the like, and the vibration coil 24 is arranged along the yoke 26 in the voice coil 25 in the magnetic field formed by the annular magnet 27. When a voice current is applied, the voice coil 25 vibrates in the axial direction by the Fleming force generated in the voice coil 25, and the piston plate 25a
Is driven in the front-back direction.

【0020】また、ピストン板25aは振動膜22に接
着するのではなく、ただ単に振動膜22の背面中央部に
当接させてあるだけである。従って、加振器24は、振
動膜22の背面側に別途保持しておく必要がある。この
ため、本実施形態では、支持枠23の左右辺の中央部間
にステーロッド29を橋架し、このステーロッド29の
中央部分に加振器24を固定してある。かくして、加振
器24は振動膜22の背面中央部に押圧保持される。な
お、ボイスコイル25の軸線を振動膜22に直交調整で
きるよう、ステーロッド29の中央部分にステーロッド
29に対する加振器24の首振り角度を調整するスキュ
ウ調整機構(図示せず)が組み込んである。支持枠23
に対する振動膜22の組み付けを終えた後、中央部に加
振器24が固着されたステーロッド29の両端を、支持
枠23の背面部に螺子止め固定する。その場合、加振器
24のボイスコイル25先端のピストン板25aが振動
膜22の背面中央部に当接するが、振動膜22自体が上
下左右に引っ張られているため、ピストン板25aが当
接する部分の振動膜22に対し最大振幅の1/2程度の
変位を生ずる程度の押圧力をもって当接させるよう組み
付けてある。また、スキュウ調整機構によりステーロッ
ド29に対する加振器24の首振り角度が自在に調整で
きるので、調整治具(図示せず)等を用い、ピストン板
25aが振動膜22に対し垂直な方向に振動するよう調
整することができる。
Further, the piston plate 25a is not adhered to the vibrating membrane 22, but is simply brought into contact with the central portion of the back surface of the vibrating membrane 22. Therefore, the vibrator 24 needs to be separately held on the back surface side of the vibrating membrane 22. Therefore, in the present embodiment, the stay rod 29 is bridged between the central portions of the left and right sides of the support frame 23, and the vibrator 24 is fixed to the central portion of the stay rod 29. Thus, the vibrator 24 is pressed and held at the center of the back surface of the vibrating membrane 22. A skew adjusting mechanism (not shown) for adjusting the swinging angle of the vibrator 24 with respect to the stay rod 29 is incorporated in the central portion of the stay rod 29 so that the axis of the voice coil 25 can be adjusted orthogonally to the vibrating membrane 22. is there. Support frame 23
After the assembling of the vibrating membrane 22 with respect to the above, the both ends of the stay rod 29, to which the vibrator 24 is fixed in the central portion, are screwed and fixed to the rear surface of the support frame 23. In that case, the piston plate 25a at the tip of the voice coil 25 of the vibrator 24 contacts the center of the back surface of the vibrating membrane 22, but since the vibrating membrane 22 itself is pulled vertically and horizontally, the portion where the piston plate 25a abuts. It is assembled so as to be brought into contact with the vibrating membrane 22 with a pressing force that causes a displacement of about 1/2 of the maximum amplitude. Moreover, since the swing angle of the vibrator 24 with respect to the stay rod 29 can be freely adjusted by the skew adjustment mechanism, an adjustment jig (not shown) or the like is used to move the piston plate 25a in a direction perpendicular to the vibrating membrane 22. Can be adjusted to vibrate.

【0021】上記構成になるスピーカ18L,18R
は、ボイスコイル25に対し音声電流を通電すると、電
流の大きさとコイル巻数に応じたフレミングの力が発生
し、ピストン板25aにより振動膜22が前後方向にピ
ストン駆動されることで音圧を発生する。この場合、振
動膜22自体が張力を与えられて緊張しており、僅かな
押圧駆動力をもって振動するため、微小な駆動電流を通
電するだけで十分な音圧を発生させることができる。従
って、例えばA4判程度の大きさの面積の振動膜22で
あれば、ヘッドフォン出力ポートの出力信号をアンプを
通すことなく、そのままボイスコイル25に通電して駆
動することができる。実験結果によれば、引っ張り張力
を与えた振動膜22による音圧向上効果は数dBを越え
ることが判っており、高感度の加振器24の併用に伴う
数dB程度の音圧向上効果を併せることで、スピーカ1
8L,18R全体で10数dB程度の音圧向上を図るこ
とができることも判っている。
Speakers 18L and 18R having the above structure
When a voice current is applied to the voice coil 25, a Fleming force corresponding to the magnitude of the current and the number of coil turns is generated, and the vibrating membrane 22 is driven by the piston plate 25a in the front-back direction to generate sound pressure. To do. In this case, the vibrating membrane 22 itself is given tension and is tense, and vibrates with a slight pressing driving force, so that sufficient sound pressure can be generated only by supplying a minute driving current. Therefore, for example, in the case of the vibrating membrane 22 having an area of about A4 size, the output signal of the headphone output port can be directly energized and driven to the voice coil 25 without passing through the amplifier. From the experimental results, it is known that the sound pressure improving effect of the vibrating membrane 22 to which the tensile tension is applied exceeds several dB, and the sound pressure improving effect of about several dB accompanying the combined use of the high-sensitivity vibrator 24 is shown. Together, speaker 1
It is also known that the sound pressure can be improved by about 10 dB or more in the entire 8L and 18R.

【0022】具体的には、従来のフリーエッジ型平面ス
ピーカであればヘッドフォン出力を増幅する1.2W出
力程度のスピーカ駆動アンプを介して駆動していたA6
版サイズの振動膜を、振動膜22に張力を与えた状態で
駆動するスピーカ18L,18Rは、0.2W出力程度
のスピーカ駆動アンプ17L,17Rをもって駆動する
ことができ、しかも得られる再生音は音圧も周波数特性
も歪率も同等であることが確認されている。すなわち、
スピーカ18L,18Rを駆動するのに大きな駆動力は
不要であり、USBポート12aならびにUSBインタ
フェース回路14経由で供給されるバスパワーをもって
動作するスピーカ駆動アンプ17L,17Rにより十分
対応することができる。かくして、本実施形態に示した
USB対応スピーカ駆動システム11は、音声信号と電
源の両方をUSBポート12a経由でスピーカ駆動アン
プ17L,17Rに供給することができ、前述したごと
く専用電源9等は一切不要である。
Specifically, in the case of the conventional free-edge type flat speaker, it is driven through a speaker drive amplifier of about 1.2 W output for amplifying the headphone output.
Speakers 18L and 18R that drive the plate-sized diaphragm with tension applied to the diaphragm 22 can be driven by speaker drive amplifiers 17L and 17R with an output of about 0.2 W, and the reproduced sound obtained is It has been confirmed that sound pressure, frequency characteristics, and distortion rate are the same. That is,
A large driving force is not required to drive the speakers 18L and 18R, and the speaker drive amplifiers 17L and 17R that operate with the bus power supplied via the USB port 12a and the USB interface circuit 14 can sufficiently support the driving force. Thus, the USB compatible speaker drive system 11 shown in the present embodiment can supply both the audio signal and the power source to the speaker drive amplifiers 17L and 17R via the USB port 12a, and as described above, the dedicated power source 9 and the like are not used at all. It is unnecessary.

【0023】このように、上記USB対応スピーカ駆動
システム11は、USBポート12aを介して供給され
る電源により動作するスピーカ駆動アンプ17L,17
Rと、このスピーカ駆動アンプ17L,17Rにより駆
動される高能率スピーカ18L,18Rとを設けて構成
したから、USB規格のインタフェースを介してスピー
カ駆動アンプ17L,17Rに電源を供給することがで
きる。すなわち、USBインタフェース回路14から分
割供給されるDC5V,0.1AというUSBバスパワ
ーの制約のなかでも、最大消費電流が0.1A以下のス
ピーカ駆動アンプ17L,17Rに例えば87〜90d
B/W程度の高能率のスピーカ18L,18Rを組み合
わせて用いることで、十分な音響再生が可能であり、こ
れによりスピーカ駆動アンプ17L,17Rに専用電源
9が不要となり、専用電源9の廃止に伴う製造コストの
切り下げが可能である。また、例えば携帯型のパーソナ
ルコンピュータ本体12等に備わったUSBポート12
aに接続して使用することで、使用場所の電源環境に左
右されることなく使用することができ、旅先での音声再
生が非常に簡単である。さらにまた、システムの海外へ
の出荷を考慮したときにも、仕向け先の国内法制に応じ
た電源関連の種々の安全規格に煩わされる恐れはないの
で、迅速な対応が可能である。かくして、パーソナルコ
ンピュータ本体12等の周辺機器の一つとしてスピーカ
駆動システムを提示し、かつまたパーソナルコンピュー
タ本体12の電源を投入した状態での抜き差しが自在に
可能なホットプラグとしての利便性も併せ提供すること
ができ、非常に高い汎用性のもとで広範なニーズに応え
ることができる。
As described above, the USB speaker drive system 11 has speaker drive amplifiers 17L and 17L which are operated by the power source supplied through the USB port 12a.
Since R and the high-efficiency speakers 18L and 18R driven by the speaker drive amplifiers 17L and 17R are provided, it is possible to supply power to the speaker drive amplifiers 17L and 17R via the USB standard interface. That is, for example, 87 to 90d are applied to the speaker drive amplifiers 17L and 17R whose maximum current consumption is 0.1 A or less, even though the USB bus power is limited to DC 5 V and 0.1 A separately supplied from the USB interface circuit 14.
By using a combination of high-efficiency speakers 18L and 18R of about B / W, sufficient sound reproduction is possible, which eliminates the need for the dedicated power source 9 for the speaker drive amplifiers 17L and 17R, and abolishes the dedicated power source 9. It is possible to cut down the manufacturing cost involved. Further, for example, a USB port 12 provided in the portable personal computer main body 12 or the like
By connecting to a and using it, it can be used without being influenced by the power supply environment of the place of use, and it is very easy to reproduce the sound at the destination. Furthermore, even when the system is shipped overseas, there is no fear of being overwhelmed by various safety standards related to the power source in accordance with the domestic legislation of the destination, so quick response is possible. Thus, the speaker drive system is presented as one of the peripheral devices such as the personal computer main body 12 and the convenience as a hot plug that can be freely inserted and removed while the personal computer main body 12 is turned on is also provided. It is possible to meet a wide range of needs with extremely high versatility.

【0024】また、左チャンネル音声信号を非反転増幅
器からなるスピーカ駆動アンプ17Lにより増幅すると
ともに、右チャンネル音声信号を反転増幅器からなるス
ピーカ駆動アンプ17Rにより増幅する構成としたか
ら、左右チャンネルのスピーカ駆動を互いに逆相動作す
る一対の増幅器により行うことができ、逆相のピーク電
流どうしが相互に打ち消し合うことでスピーカ駆動に伴
う消費電流を抑制することができる。また、スピーカ駆
動アンプ17L,17Rとスピーカ18L,18Rとの
接続には極性管理が必要になるが、スピーカ駆動アンプ
17Lの出力端子は対応スピーカ18Lの正極端子に接
続し、スピーカ駆動アンプ17Rの出力端子は対応スピ
ーカ18Rの負極端子に接続するというように、スピー
カケーブルをしかるべく接続するだけで所期の極性管理
が簡単に可能である。
Further, the left channel audio signal is amplified by the speaker driving amplifier 17L composed of a non-inverting amplifier, and the right channel audio signal is amplified by the speaker driving amplifier 17R composed of an inverting amplifier. Can be performed by a pair of amplifiers that operate in opposite phases to each other, and the peak currents in the opposite phases cancel each other out, so that it is possible to suppress current consumption associated with speaker driving. Further, polarity management is required for connection between the speaker drive amplifiers 17L and 17R and the speakers 18L and 18R, but the output terminal of the speaker drive amplifier 17L is connected to the positive terminal of the corresponding speaker 18L to output the speaker drive amplifier 17R. The desired polarity can be easily managed by simply connecting the speaker cable accordingly, such as connecting the terminal to the negative terminal of the corresponding speaker 18R.

【0025】また、スピーカ駆動アンプ17L,17R
は、USBポート12aを経由して供給される音声信号
を増幅するようにしたから、USBポート12a経由で
供給される電源と音声信号をもってスピーカ駆動アンプ
17L,17Rに供給することで、複雑なケーブル接続
なしで良好な音声再生が可能であり、CDプレーヤを搭
載したパーソナルコンピュータ本体12をライン入力感
覚で使用できるスピーカ駆動システムを提供することが
できる。
Further, speaker driving amplifiers 17L, 17R
Since the audio signal supplied via the USB port 12a is amplified, the power supply and the audio signal supplied via the USB port 12a are supplied to the speaker drive amplifiers 17L and 17R, so that a complicated cable It is possible to provide a speaker drive system that can perform good audio reproduction without connection and can use the personal computer main body 12 equipped with a CD player as if it were a line input.

【0026】なお、上記実施形態では、信号と電源の両
方をUSBポート12aを経由してスピーカ駆動システ
ムに供給する構成としたが、図3に示すUSB対応型ス
ピーカ駆動システム31のごとく、電源はパーソナルコ
ンピュータ本体12等に付属のUSBポート12aから
供給し、音声信号はパーソナルコンピュータ本体12に
付属の外部出力端子12bから供給する構成とすること
もできる。本実施形態に示したUSB対応型スピーカ駆
動システム31は、復号処理回路15が不要なため廃止
してあり、パーソナルコンピュータ本体12に付属の外
部出力端子12bをオーディオケーブル32により外部
入力端子32aに接続し、この外部入力端子32aから
入力されたステレオ音声信号をそのまま音量制御回路1
4に導くようにしてある。なお、パーソナルコンピュー
タ本体12に付属の外部出力端子12bは、音声信号を
外部に出力するUSB以外の広義の出力端子であり、こ
こではイヤフォン出力端子も含めるものとする。
In the above embodiment, both the signal and the power supply are supplied to the speaker driving system via the USB port 12a. However, as in the USB compatible speaker driving system 31 shown in FIG. The audio signal may be supplied from the USB port 12a attached to the personal computer main body 12 or the like, and the audio signal may be supplied from the external output terminal 12b attached to the personal computer main body 12. The USB compatible speaker driving system 31 shown in the present embodiment has been abolished because the decoding processing circuit 15 is unnecessary, and the external output terminal 12b attached to the personal computer main body 12 is connected to the external input terminal 32a by the audio cable 32. Then, the stereo audio signal input from the external input terminal 32a is directly input to the volume control circuit 1
It leads to 4. The external output terminal 12b attached to the main body 12 of the personal computer is an output terminal in a broad sense other than USB that outputs a sound signal to the outside, and here, an earphone output terminal is also included.

【0027】また、上記実施形態において、左チャンネ
ルのスピーカ駆動アンプ17Lを反転増幅器で構成し、
右チャンネルのスピーカ駆動アンプ17Rを非反転増幅
器で構成することもでき、その場合は対応スピーカ18
L,18Rに対する接続極性を逆転するとよい。
In the above embodiment, the left channel speaker drive amplifier 17L is composed of an inverting amplifier,
The speaker driving amplifier 17R for the right channel can be configured by a non-inverting amplifier, and in that case, the corresponding speaker 18
It is advisable to reverse the connection polarity for L and 18R.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
USBポートを介して供給される電源により動作するス
ピーカ駆動アンプと、このスピーカ駆動アンプにより駆
動される高能率スピーカとを設けて構成したから、US
B規格のインタフェースを介してスピーカ駆動アンプに
電源を供給することができ、DC5V,0.1Aという
USBバスパワーの制約のなかでも、最大消費電流が
0.1A以下のスピーカ駆動アンプに例えば87〜90
dB/W程度の高能率のスピーカを組み合わせて用いる
ことで、十分な音響再生が可能であり、これによりスピ
ーカ駆動アンプに専用電源が不要となり、専用電源の廃
止に伴う製造コストの切り下げが可能であり、また例え
ば携帯型のパーソナルコンピュータ本体等に備わったU
SBポートに接続して使用することで、使用場所の電源
環境に左右されることなく使用することができ、旅先で
の音声再生が非常に簡単であり、さらにまたシステムの
海外への出荷を考慮したときにも、仕向け先の国内法制
に応じた電源関連の種々の安全規格に煩わされる恐れは
ないので、迅速な対応が可能であり、かくしてパーソナ
ルコンピュータ本体等の周辺機器の一つとしてスピーカ
駆動システムを提示し、かつまたパーソナルコンピュー
タ本体の電源を投入した状態での抜き差しが自在に可能
なホットプラグとしての利便性も併せ提供することがで
き、非常に高い汎用性のもとで広範なニーズに応えるこ
とができる等の優れた効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
Since a speaker drive amplifier that operates by a power supply supplied through a USB port and a high efficiency speaker that is driven by this speaker drive amplifier are provided,
Power can be supplied to the speaker drive amplifier through the B standard interface, and even if the USB bus power is limited to DC5V and 0.1A, the maximum current consumption is 0.1A or less for the speaker drive amplifier. 90
By using a high efficiency speaker of about dB / W in combination, sufficient sound reproduction is possible, which eliminates the need for a dedicated power source for the speaker drive amplifier, and can reduce the manufacturing cost due to the elimination of the dedicated power source. Yes, and U provided in, for example, a portable personal computer main body
By connecting to the SB port, it can be used without being affected by the power environment of the place where it is used, and it is very easy to reproduce audio on the road, and also considers shipping the system overseas. Even if you do so, there is no fear of being overwhelmed by various safety standards related to the power supply according to the domestic legislation of the destination, so quick response is possible, thus driving the speaker as one of the peripheral devices such as the personal computer body. The system can be presented and the convenience as a hot plug that can be plugged in and unplugged while the power of the personal computer is turned on can be provided at the same time. It has excellent effects such as being able to respond to.

【0029】また、前記スピーカ駆動アンプは、前記U
SBポートを経由して供給される音声信号を増幅するよ
うにしたから、USBポート経由で供給される電源と音
声信号をもってスピーカ駆動アンプに供給することで、
複雑なケーブル接続なしで良好な音声再生が可能であ
り、CDプレーヤを搭載したパーソナルコンピュータ本
体をライン入力感覚で使用できるスピーカ駆動システム
を提供することができる等の効果を奏する。
Further, the speaker drive amplifier is the U
Since the audio signal supplied via the SB port is amplified, by supplying the power and audio signal supplied via the USB port to the speaker drive amplifier,
Good audio reproduction is possible without a complicated cable connection, and it is possible to provide a speaker drive system in which a personal computer main body equipped with a CD player can be used as if it were a line input.

【0030】また、前記スピーカ駆動アンプは、前記U
SBポート以外の外部出力端子を経由して供給される音
声信号を増幅する構成であるから、電源だけをパーソナ
ルコンピュータ本体等に付属のUSBポートから供給
し、音声信号は例えばパーソナルコンピュータ本体或い
はオーディオ機器等の外部出力端子から供給することが
でき、これにより多様な接続態様が提供できる等の効果
を奏する。
Further, the speaker drive amplifier is the U
Since the configuration is such that the audio signal supplied via the external output terminal other than the SB port is amplified, only the power is supplied from the USB port attached to the personal computer body or the like, and the audio signal is, for example, the personal computer body or audio equipment. It is possible to supply from an external output terminal such as the above, and thereby it is possible to provide various connection modes.

【0031】また、請求項4に係る本発明は、一方のチ
ャンネルの音声信号を非反転増幅器により増幅するとと
もに、他方のチャンネルの音声信号を反転増幅器により
増幅する構成としたから、左右チャンネルのスピーカ駆
動が互いに逆相動作する一対の増幅器により行うことが
でき、これにより例えば同相駆動の場合のようにピーク
電流どうしが重畳して消費電流が大きく上下変動すると
いったことはなく、逆相のピーク電流どうしが相互に打
ち消し合うことでスピーカ駆動に伴う消費電流を抑制す
ることができ、またスピーカ駆動アンプとスピーカとの
接続には極性管理が必要になるが、非反転増幅器の出力
端子は対応スピーカの正極端子に接続し、反転増幅器の
出力端子は対応スピーカの負極端子に接続するというよ
うに、スピーカケーブルをしかるべく接続するだけで所
期の極性管理が簡単に可能である等の効果を奏する。
The present invention according to claim 4 has a structure in which the audio signal of one channel is amplified by the non-inverting amplifier and the audio signal of the other channel is amplified by the inverting amplifier. Driving can be performed by a pair of amplifiers that operate in opposite phase to each other, so that peak currents do not overlap and current consumption fluctuates significantly as in the case of in-phase driving. By canceling each other out, it is possible to suppress the current consumption that accompanies speaker drive, and polarity management is required for the connection between the speaker drive amplifier and the speaker, but the output terminal of the non-inverting amplifier is Connect the speaker terminal to the positive terminal and connect the output terminal of the inverting amplifier to the negative terminal of the corresponding speaker. An effect equal the desired polarity management alone can easily be connected accordingly Bull.

【0032】また、前記非反転増幅器及び前記反転増幅
器が、それぞれ前記USBポートを経由して供給される
ステレオ信号の対応チャンネル音声信号を増幅するの
で、USBポート経由で供給される電源と音声信号をも
ってスピーカ駆動アンプに供給することで、複雑なケー
ブル接続なしで良好な音声再生が可能であり、CDプレ
ーヤを搭載したパーソナルコンピュータ本体をライン入
力感覚で使用できるスピーカ駆動システムを提供するこ
とができる等の効果を奏する。
Further, since the non-inverting amplifier and the inverting amplifier respectively amplify the corresponding channel audio signal of the stereo signal supplied via the USB port, the power supply and the audio signal supplied via the USB port are provided. By supplying to the speaker drive amplifier, good audio reproduction is possible without complicated cable connection, and it is possible to provide a speaker drive system in which a personal computer main body equipped with a CD player can be used as if it were line input. Produce an effect.

【0033】さらにまた、前記非反転増幅器及び前記反
転増幅器が、それぞれ前記USBポート以外の外部出力
端子を経由して供給されるステレオ信号の対応チャンネ
ル音声信号を増幅するので、電源だけをパーソナルコン
ピュータ本体等に付属のUSBポートから供給し、音声
信号は例えばパーソナルコンピュータ本体或いはオーデ
ィオ機器等の外部出力端子から供給することができ、こ
れにより多様な接続態様が提供できる等の効果を奏す
る。
Furthermore, since the non-inverting amplifier and the inverting amplifier respectively amplify corresponding channel audio signals of stereo signals supplied via the external output terminals other than the USB port, only the power source of the personal computer is required. The audio signal can be supplied from an external output terminal of a personal computer main body or an audio device, for example, and thus various connection modes can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のUSB対応スピーカ駆動システムの一
実施形態を示す回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a USB-compatible speaker driving system of the present invention.

【図2】(A),(B)は、それぞれ図1に示したスピ
ーカの縦断面図及び正面図である。
2A and 2B are a vertical cross-sectional view and a front view of the speaker shown in FIG. 1, respectively.

【図3】本発明のUSB対応スピーカ駆動システムの他
の実施形態を示す回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the USB-compatible speaker driving system of the present invention.

【図4】従来のUSB対応スピーカ駆動システムの一例
を示す回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing an example of a conventional USB-compatible speaker driving system.

【符号の説明】 11,31 USB対応スピーカ駆動システム 12 パーソナルコンピュータ本体 12a USBポート 12b 外部出力端子 13 USBケーブル 14 USBインタフェース回路 15 復号処理回路 16 音量制御回路 17L,17R スピーカ駆動アンプ 18L,18R スピーカ 32 オーディオケーブル[Explanation of symbols] 11,31 USB speaker drive system 12 Personal computer body 12a USB port 12b External output terminal 13 USB cable 14 USB interface circuit 15 Decoding processing circuit 16 Volume control circuit 17L, 17R speaker drive amplifier 18L, 18R speaker 32 audio cable

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−27776(JP,A) 特開 平2−188100(JP,A) 特開 平10−51888(JP,A) 特開 平7−111698(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 3/00 310 G06F 1/18 H03F 3/181 H03F 3/68 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-11-27776 (JP, A) JP-A-2-188100 (JP, A) JP-A-10-51888 (JP, A) JP-A-7- 111698 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04R 3/00 310 G06F 1/18 H03F 3/181 H03F 3/68

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 USBポートを介して供給される電源に
より動作するスピーカ駆動アンプと、該スピーカ駆動ア
ンプにより駆動される高能率ステレオ・スピーカとを
え、 前記スピーカ駆動アンプは、ステレオ信号の一方のチャ
ンネルの音声信号を非反転増幅する非反転増幅器と、前
記ステレオ信号の他方のチャンネルの音声信号を反転増
幅する反転増幅器とから構成され、 前記高能率ステレオ・スピーカは、前記非反転増幅器の
出力端子に正極端子が接続され、前記一方のチャンネル
の音声信号を再生する第1の高能率スピーカと、前記反
転増幅器の出力端子に負極端子が接続され、前記他方の
チャンネルの音声信号を再生する第2の高能率スピーカ
とから構成される ことを特徴とするUSB対応スピーカ
駆動システム。
1. A speaker drive amplifier which operates by power supplied through the USB port, Bei a high efficiency stereo speakers driven by the speaker drive amplifier
However, the speaker drive amplifier is one channel for stereo signals.
A non-inverting amplifier that non-inverts the audio signal of the channel
The audio signal of the other channel of the stereo signal is inverted and increased.
A high efficiency stereo speaker of the non-inverting amplifier.
The positive terminal is connected to the output terminal, and the one channel
A high-efficiency speaker for reproducing the audio signal of
The negative terminal is connected to the output terminal of the amplifier and the other
Second high-efficiency speaker for reproducing channel audio signal
A speaker driving system for USB, which is composed of:
【請求項2】 前記第1及び第2の高能率スピーカは、
ボイスコイル・インピーダンスが16Ω以上であること
を特徴とする請求項1記載のUSB対応スピーカ駆動シ
ステム。
2. The first and second high efficiency speakers,
Voice coil impedance must be 16Ω or more
The USB speaker drive system according to claim 1, wherein
Stem.
【請求項3】 前記第1及び第2の高能率スピーカは、
振動板に四角形状の引っ張り膜を用いたことを特徴とす
る請求項1又は2記載のUSB対応スピーカ駆動システ
ム。
3. The first and second high efficiency speakers,
It is characterized by using a square tensile film for the diaphragm.
A speaker driving system for USB according to claim 1 or 2.
Mu.
【請求項4】 前記非反転増幅器及び反転増幅器は、そ
れぞれ前記USBポート又はそれ以外の外部出力端子を
経由して供給されるステレオ信号の対応チャンネルの音
声信号を増幅することを特徴とする請求項1ないし3の
いずれかに記載のUSB対応スピーカ駆動システム。
4. The non-inverting amplifier and the inverting amplifier are
Connect the USB port or other external output terminal
Sound of the corresponding channel of the stereo signal supplied via
4. A voice signal according to claim 1, wherein the voice signal is amplified.
A USB speaker-driving system according to any one of the above.
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