JP5169208B2 - Wireless speaker device - Google Patents
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Description
この発明は、オーディオ信号をワイヤレス受信して放射するワイヤレススピーカ装置に関する。 The present invention relates to a wireless speaker device that wirelessly receives and emits an audio signal.
この種のワイヤレススピーカ装置として、例えば特許文献1に開示のものがある。この特許文献1に開示された装置は、工事現場の作業者が着る衣服に受信機とバッテリとスピーカとを装着してなるものである。受信機は、指示のための音声等のオーディオ信号を受信し、スピーカに供給して音声を放射させる。この種の装置は、使用に当たってオーディオ信号の供給元とコードにより接続する必要がないため、ユーザの行動への制約が少なく、使い勝手が良いという利点を有する。
ところで、特許文献1に開示されているような従来のワイヤレススピーカ装置は、受信機やスピーカを動作させるために、バッテリを内蔵させるか、交流電源に接続する必要があるという問題があった。また、バッテリを内蔵させる場合には、バッテリが消耗する都度、バッテリを交換しなければならないという問題があった。
By the way, the conventional wireless speaker device disclosed in
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、バッテリ等の電源が不要なワイヤレススピーカ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a wireless speaker device that does not require a power source such as a battery.
この発明は、受信アンテナと、与えられる交流電圧に応じて振動板を振動させて放射する静電型スピーカとを具備し、前記受信アンテナに発生する交流電圧から前記静電型スピーカに与える交流電圧を発生するように構成したことを特徴とするワイヤレススピーカ装置を提供する。
かかるワイヤレススピーカ装置では、受信アンテナに発生した交流電圧から静電型スピーカに与える交流電圧が発生され、この静電型スピーカの振動板が振動して放射が行われる。ここで、静電型スピーカは、損失の少ない容量性の負荷であり、与えられる電力を効率的に振動板の運動に変換することができる。従って、バッテリ等によりワイヤレススピーカ装置に電力を供給しなくても、ワイヤレススピーカ装置の受信アンテナにオーディオ信号を受信させ、静電型スピーカから音として出力させることができる。
The present invention includes a receiving antenna and an electrostatic speaker that vibrates and radiates a diaphragm in accordance with an applied AC voltage, and the AC voltage applied to the electrostatic speaker from the AC voltage generated in the receiving antenna. The wireless speaker device is configured to generate the above.
In such a wireless speaker device, an AC voltage applied to the electrostatic speaker is generated from an AC voltage generated in the receiving antenna, and the diaphragm of the electrostatic speaker is vibrated and radiated. Here, the electrostatic loudspeaker is a capacitive load with little loss, and can efficiently convert the applied power into the motion of the diaphragm. Therefore, the audio signal can be received by the receiving antenna of the wireless speaker device and output as a sound from the electrostatic speaker without supplying power to the wireless speaker device by a battery or the like.
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図1は、この発明の一実施形態であるワイヤレススピーカ装置100を含むワイヤレスオーディオ伝送システムの構成を示す図である。本実施形態によるワイヤレススピーカ装置100は、ユーザに携帯され、バッテリ等から給電を受けることなく外部からオーディオ信号を受信し、音として出力するスピーカ装置である。図1に示すワイヤレスオーディオ伝送システムは、このワイヤレススピーカ装置100に対して、オーディオ信号が重畳された搬送波の送電を行う送信装置200を有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless audio transmission system including a wireless speaker device 100 according to an embodiment of the present invention. The wireless speaker device 100 according to the present embodiment is a speaker device that is carried by a user, receives an audio signal from the outside without receiving power from a battery or the like, and outputs it as sound. The wireless audio transmission system shown in FIG. 1 includes a
本実施形態では、送信装置200とワイヤレススピーカ装置100との間で磁場共鳴型の送電を行わせる。そのための手段として、送信装置200は、送信回路201と送信アンテナ202とを有する。ここで、送信回路201は、一定の周波数のパルス列である搬送波を発生し、送信対象であるオーディオ信号によってこの搬送波をAM(Amplitude Modulation)変調し、この変調された搬送波に相当する高周波電流を送信アンテナ202に流す回路である。送信アンテナ202は、例えば銅線を円状に1回巻きしたコイル202Lを有する。このコイル202Lの途中には、互いに向き合って離間した2枚の電極が介挿されるとともにこの2枚の電極間に誘電体が挟まれ、キャパシタ202Cが構成されている。ここで、コイル202Lとキャパシタ202Cは、送信回路201が発生する搬送波の周波数と同一の共振周波数を有する直列共振回路を構成している。
In the present embodiment, magnetic field resonance type power transmission is performed between the
次に本実施形態によるワイヤレススピーカ装置100について説明する。ワイヤレススピーカ装置100は、送信装置200から磁場共鳴型の送電を受けるための手段として、受信アンテナ2を有する。この受信アンテナ2は、送信装置200側の送信アンテナ202と同様、銅線を円状に1回巻きしたコイル2Lを有する。また、このコイル2Lの途中には、互いに向き合って離間した2枚の電極が介挿されるとともにこの2枚の電極間に誘電体が挟まれ、キャパシタ2Cが構成されている。ここで、コイル2Lとキャパシタ2Cは、送信装置200側の送信アンテナ202の共振周波数と同一の共振周波数を有する直列共振回路を構成している。
Next, the wireless speaker device 100 according to the present embodiment will be described. The wireless speaker device 100 includes a
ここで、送信アンテナ202および受信アンテナ2間で良好な磁場共鳴型の送電を行わせるための諸条件について説明する。まず、受信アンテナ2および送信アンテナ202の共振周波数ωは、コイル2Lまたは202LのインダクタンスをL、キャパシタ2Cまたは202Cの容量値をCとすると、次式により与えられる。
ω=1/√(LC) ……(1)
従って、受信アンテナ2および送信アンテナ202の構成を決定するに当たっては、この共振周波数ωが搬送波の周波数と同じになるように、アンテナのサイズや形状を調整してインダクタンスL、容量値Cを調整する必要がある。
Here, various conditions for causing good magnetic field resonance type power transmission between the transmitting
ω = 1 / √ (LC) (1)
Therefore, when determining the configurations of the
さらに詳述すると、良好な磁場共鳴側の送電を行わせるためには、送信アンテナ202および受信アンテナ2間に発生させる交流磁場の波長λと、送信アンテナ202および受信アンテナ2間の距離Dと、1回巻きコイル202Lおよび2Lの半径rとの間の比λ:D:rが100前後:10以下:1となるのが好ましい。従って、例えば搬送波の周波数(=交流磁場の周波数)を20MHzとすると、交流磁場の波長λは、光速/20MHz=15mとなり、送信アンテナ202および受信アンテナ2間の距離Dは1.5mとなる。この場合、1回巻きコイル202Lおよび2Lの直径2rは約30cmになる。そこで、送受信間距離D=1.5mの条件で磁場共鳴型送電を行わせる場合には、このような直径2r=約30cmの1回巻きコイル202Lおよび2LのインダクタンスLを計算し、上記式(1)により得られる共振周波数ωが20MHzとなるようにキャパシタ202Cおよび2Cの容量値Cを決定するのである。
More specifically, in order to perform power transmission on the magnetic field resonance side, the wavelength λ of the alternating magnetic field generated between the transmitting
また、受信アンテナ2のQは1000以上であることが望ましい。このQは次式により得られる。
Q=ωL/Rabs ……(2)
ここで、Rabsは、1回巻きコイル2Lが有する抵抗であり、1回巻きコイル2Lの導線のオーミック抵抗の他、1回巻きコイル2Lが自由空間に磁界を放射することに伴って発生する損失分も含む。この抵抗Rabsは次式により与えられる。
Rabs≒ηc・r/a ……(3)
ここで、aは、1回巻きコイル2Lの巻き線の太さ(直径)である。また、ηcは、次式により与えられる。
ηc=√((μc・ω)/(2σ)) ……(4)
ここで、μcは1回巻きコイル2Lの巻き線として用いられるコイル材の透磁率、σは同コイル材の導電率である。なお、共振周波数ωが高くなると、表皮効果の影響により1回巻きコイル2Lの巻き線の実効的な直径aが短くなる。そこで、共振周波数ωが高く表皮効果の影響を無視できない場合には、その影響分を考慮して巻き線を太くすることが必要である。
Further, the Q of the
Q = ωL / Rabs (2)
Here, Rabs is a resistance of the one-
Rabs≈ηc · r / a (3)
Here, a is the thickness (diameter) of the winding of the one-
ηc = √ ((μc · ω) / (2σ)) (4)
Here, μc is the magnetic permeability of the coil material used as the winding of the one-
本実施形態によるワイヤレススピーカ装置100において、受信アンテナ2の後段には昇圧トランス4がある。この昇圧トランス4は、いずれも空芯である1次側コイル4Aと2次側コイル4Bとからなるトランスである。1次側コイル4Aには、受信アンテナ2に発生する交流電圧が与えられ、2次側コイル4Bに発生する交流電圧は、静電型スピーカ1を駆動するのに用いられる。昇圧トランス4の昇圧比は、この静電型スピーカ1の駆動に必要な交流電圧を2次側コイル4Bから発生するのに十分な昇圧比となっている。
In the wireless speaker device 100 according to the present embodiment, a step-up transformer 4 is provided at the subsequent stage of the receiving
直流電圧発生回路5は、整流回路6とリミタ7とからなり、抵抗、キャパシタ、ダイオード、定電圧ダイオード等の受動素子により構成されている。ここで、整流回路6は、昇圧トランス4の1次側コイル4Aに与えられる交流電圧を整流して直流電圧を出力する。リミタ7は、この整流回路6の出力電圧を所定の直流バイアス電圧VBとして静電型スピーカ1に出力するとともに、この直流バイアス電圧が一定値を保つように制限する。
The DC
静電型スピーカ1は、昇圧トランス4の2次側コイル4Bに発生する交流電圧を音として出力する装置である。図2はこの静電型スピーカ1の外観を示す斜視図である。なお、図2では、図面が煩雑になるのを防止するため、振動板10の図示が省略されている。
The
図示のように、静電型スピーカ1は、振動板10、導電布20U,20L、弾性部材30U,30Lおよび糸40により構成されている。なお、本実施形態においては、導電布20U,20Lの構成は同じであり、弾性部材30U,30Lの構成は同じであるため、両者を区別する必要が特に無い場合は「L」および「U」の記載を省略する。また、図2中の振動板、導電布等の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてある。
As shown in the figure, the
振動板10は、例えば、PET(polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート)、PP(polypropylene、ポリプロピレン)などのフィルムに、金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したものであり、その厚さは、数μm〜数十μm程度の厚さとなっている。
The
弾性部材30は、例えば絶縁体である中綿を熱を加えて圧縮したものであって空気の通過が可能となっており、その形状は矩形となっている。弾性部材30は、外部から力を加えられると変形し、外部から加えられた力が取り除かれると元の形状に戻る。 The elastic member 30 is formed, for example, by compressing a batting which is an insulator by applying heat, and allows air to pass therethrough, and has a rectangular shape. The elastic member 30 is deformed when a force is applied from the outside, and returns to its original shape when the force applied from the outside is removed.
導電布20は、導電性を有する経糸と、同じく導電性を有する緯糸を平織りした布である。導電布20は、その形状が矩形となっており、平織りされて空気の通過が可能となっているため、音響透過性が確保されている。糸40は例えば、導電布20、弾性部材30および振動板10を縫い合わせるための糸であり、その素材は、木綿など導電性を有さない素材となっている。
The
このような静電型スピーカ1を組み立てる際には、まず、導電布20Lの上に弾性部材30Lが載せられる。弾性部材30Lを導電布20Lの上に載せる際には、弾性部材30Lの各辺が導電布20Lの各辺より外側に位置するようにして弾性部材30Lが導電布20Lの上に載せられる。
When assembling such an
次に、弾性部材30Lの上に振動板10が載せられる。なお、振動板10を弾性部材30Lの上に載せる際には、振動板10の各辺が弾性部材30Lの各辺より内側に位置するようにして弾性部材30Lの上に載せられる。
Next, the
そして、振動板10の上に弾性部材30Uが載せられる。弾性部材30Uを振動板10の上に載せる際には、弾性部材30Uの各辺が振動板10の各辺より外側に位置するようにしつつ、弾性部材30Uと弾性部材30Lの四隅の位置が重なるようにして弾性部材30Lが振動板10の上に載せられる。ここで、弾性部材30のX方向およびY方向の長さは、振動板10のX方向およびY方向の長さより長いため、矩形の振動板10の各辺は、弾性部材30Uと弾性部材30Lとの間からはみ出すことなく、弾性部材30U,30Lとの間に位置する。
Then, the
次に、弾性部材30Uの上に導電布20Uが載せられる。導電布20Uを弾性部材30Uの上に載せる際には、導電布20Uの各辺が弾性部材30Uの各辺より内側に位置するようにしつつ、導電布20Uと導電布20Lの四隅の位置がZ方向で見て重なるようにして弾性部材30Uの上に導電布20Uが載せられる。
Next, the
そして、導電布20、振動板10および弾性部材30を重ね終えた後、各部材が導電性を有さない糸40で縫い合わされる。各部材は、図2に示したように各部材を貫いた糸40で縫い合わされて拘束されるため、変形させても導電布20、弾性部材30および振動板10がずれることがない。また、絶縁性を有する弾性部材30は、振動板10および導電布20より面積が広くなっており、弾性部材30の各辺は、振動板10および導電布20の各辺より外側に位置するため、導電布20と振動板10とが接触して短絡することがない。
Then, after the
次に、静電型スピーカ1の電気的構成について説明する。図1に示すように、静電型スピーカ1の振動板10と2次側コイル4Bの中点には、直流電圧発生回路5のリミタ7が出力する直流バイアス電圧VBが与えられる。このため、静電型スピーカ1の内部では、振動板10から導電布20Uに向かう電界と、振動板10から導電布20Lに向かう電界とが発生する。一方、静電型スピーカ1の導電布20Uおよび20Lには、昇圧トランス4の2次側コイル4Bの出力電圧が与えられる。ここで、導電布20U側が高電位、導電布20L側が低電位となるような正の電圧を2次側コイル4Bが出力した場合、この出力電圧により導電布20Uおよび20L間に発生する電界は、振動板10から導電布20Uに向かう電界を弱め、振動板10から導電布20Lに向かう電界を強くする。この結果、振動板10は導電布20L側へ移動する。これに対し、導電布20U側が低電位、導電布20L側が高電位となるような負の電圧を2次側コイル4Bが出力した場合、この出力電圧により導電布20Uおよび20L間に発生する電界は、振動板10から導電布20Uに向かう電界を強くし、振動板10から導電布20Lに向かう電界を弱くする。この結果、振動板10は導電布20U側へ移動する。このように、静電型スピーカ1では、2次側コイル4Bに発生する電圧の極性に応じた方向に振動板10が移動する。従って、2次側コイル4Bから交流電圧が出力されると、振動板10はこの交流電圧に応じて図2に示すZ軸方向に振動し、その振動状態(振動数、振幅、位相)に応じた音が振動板10から発生する。発生した音は、少なくとも一方の導電布20を通り抜けて静電型スピーカ1の外部に放射される。
Next, the electrical configuration of the
本実施形態においては、静電型スピーカ1を構成する振動板10、導電布20および弾性部材30は、糸40により拘束されているため、静電型スピーカ1を変形させても形や構造が崩れることなく、導電布20、弾性部材30および振動板10はずれることがない。
また、振動板10、導電布20および弾性部材30は柔軟性があるため、円弧状に変形させたり、曲面に沿って変形させたり自在に変形させることができ、衣服に取り付けたりすることができる。
In this embodiment, the
Moreover, since the
また、各部材は柔軟性があるため、人体が衝突しても人体にダメージを与える虞がない。このため、ヘッドレストに取り付けたり、フルフェイス形のヘルメットの内部に配置すれば、人体を傷付けることなく耳元で発音させることができる。 Moreover, since each member is flexible, there is no possibility of damaging the human body even if the human body collides. For this reason, if it is attached to the headrest or placed inside a full-face helmet, it can be pronounced at the ear without damaging the human body.
本実施形態によるワイヤレススピーカ装置100の実装の態様として、ユーザが着用する衣服への実装がある。図3および図4を参照し、この衣服への実装の態様について説明する。 As an aspect of mounting the wireless speaker device 100 according to this embodiment, there is mounting on clothes worn by a user. With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the aspect of mounting on the clothes will be described.
既に説明したように、静電型スピーカ1は全体として布状の形態を有しており、可撓性に富むため、衣服への実装に適している。ワイヤレススピーカ装置100の衣服への実装を容易にするため、この静電型スピーカ1以外の部分も予め布状の形態としておくことが好ましい。そこで、図3に示す態様では、布301に受信アンテナ2が実装され、これとは別の布302に昇圧トランス4の1次側コイル4Aおよび2次側コイル4Bが実装されている。受信アンテナ2の実装の方法には各種考えられるが、1回巻きコイル2Lに関しては、幅100μ程度の銅箔のパターンを布301に熱接着し、1回巻きコイル2Lを布301上に形成してもよい。あるいは、直径0.1mm程度のSUS(Steel Use Stainless;ステンレス鋼)線を布301に縫い込むことにより、1回巻きコイル2Lを布301上に形成してもよい。布302への1次側コイル4Aおよび2次側コイル4Bの実装も同様である。なお、布301に実装する1回巻きコイル2Lは、必要なインダクタンスLが得られるのであれば、円形である必要はなく、例えば矩形状であってもよい。直流電圧発生回路5は、例えば布302における昇圧トランス4の実装されていないエリアに実装すればよい。
As already described, the
ワイヤレススピーカ装置100全体としての実装所要面積を小さくするために、昇圧トランス4および直流電圧発生回路5が実装された布302と静電型スピーカ1とを積み重ねて一体化してもよい。しかし、受信アンテナ2が実装された布301は、静電型スピーカ1や布302と重ならないように分離しておく必要がある。これは、受信アンテナ2の1回巻きコイル2Lのコイル面、すなわち、図3において1回巻きコイル2Lが固定された布301と対面する前後の空間に磁気シールド効果を有する金属材料があると、送信アンテナ202と受信アンテナ2との間で磁場共鳴型の送電を行わせるのに支障が生じるからである。
In order to reduce the required mounting area of the entire wireless speaker device 100, the
図4(a)〜(c)は、ワイヤレススピーカ装置100をジャンパー300に実装した例を各々示している。図4(a)に示す例では、前掲図3のように受信アンテナ2を実装した布301がジャンパー300の胸の部分に縫い付けられ、昇圧トランス4および直流電圧発生回路5が実装された布302と静電型スピーカ1とを一体化したものがジャンパー300の肩の部分に縫い付けられている。図4(c)に示す例では、受信アンテナ2を実装した布301の縫い付け位置が図4(a)のものと異なっている。この例において、受信アンテナ2を実装した布301は、ジャンパー300の袖の部分に縫い付けられている。図4(b)に示す例では、受信アンテナ2を前掲図3のように布301に予め実装するのではなく、受信アンテナ2がジャンパー300を着用するユーザの腕の周囲を囲むように、ジャンパー300の腕の部分に固定されている。
4A to 4C show examples in which the wireless speaker device 100 is mounted on a
磁場共鳴型の送電を良好に行わせるためには、送信アンテナ202のコイル面と受信アンテナ2のコイル面が向き合っていた方が好ましい。従って、図4(a)や図4(c)の受信アンテナ2の実装態様は、送信アンテナ202が壁に固定されているような場合に好適である。これに対し、図4(b)の受信アンテナ2の実装態様は、送信アンテナ202が床や天井に固定されているような場合に好適である。
In order to perform magnetic resonance type power transmission satisfactorily, it is preferable that the coil surface of the transmitting
以上、ワイヤレススピーカ装置100をジャンパー300に実装した例を挙げたが、これらはあくまでも一例であり、ワイヤレススピーカ装置100の各部はジャンパー300の様々な箇所に実装可能である。また、例えば異なる方向を向いた複数の受信アンテナ2をジャンパー300に実装し、送信アンテナ202からの送電を受けるのに適した受信アンテナ2を使用するようにしてもよい。あるいは例えば2台のワイヤレススピーカ装置100の各部を1着のジャンパー300に実装することも可能である。
As mentioned above, although the example which mounted the wireless speaker apparatus 100 in the
次に図5を参照し、ワイヤレススピーカ装置100および送信装置200からなるワイヤレスオーディオ伝送装置全体としての動作例を説明する。図5に示す例では、通路を挟む壁の一箇所に送信装置200の送信アンテナ202が固定されている。この通路は、例えば絵の展覧会の通路であり、幅は3m程度である。そして、ワイヤレスオーディオ伝送システムにおける送受信端間距離Dの最適値は、約1.5mである。
Next, with reference to FIG. 5, an operation example of the entire wireless audio transmission apparatus including the wireless speaker apparatus 100 and the
図5では、ジャンパー300を着用したユーザが通路を歩いている。前掲図4(c)の例のように、このジャンパー300は、受信アンテナ2を実装した布301が袖の部分に縫い付けられており、昇圧トランス4および直流電圧発生回路5が実装された布302と静電型スピーカ1とを一体化したものが肩の部分に縫い付けられている。ユーザが壁に固定された送信アンテナ202の位置まで進むと、この送信アンテナ202とユーザが着用しているジャンパー300に実装された受信アンテナ2とが対面する。また、送受信端間距離Dの最適値が通路の幅の半分であるため、通路の壁に固定された送信アンテナ202と通路の真ん中を歩く人に固定された受信アンテナ2との距離も最適値となるため、磁場共鳴型の送電を良好な条件で行わせることが可能な状態になる。
In FIG. 5, the user wearing the
送信回路201(図5では図示略。図1参照。)は、例えば展覧している絵に関する案内音声のオーディオ信号により搬送波をAM変調し、そのAM変調波である高周波電流を送信アンテナ202に流す。ここで、送信アンテナ202と、受信アンテナ2は、同一の共振周波数を有する共振回路である。そして、この共振周波数と同じ搬送波周波数を持った高周波電流が送信アンテナ202に通電されることにより、送信アンテナ202および受信アンテナ2間の空間に共鳴磁場が形成され、この共鳴磁場を介することにより、オーディオ信号の重畳したAM変調波が送信アンテナ202から受信アンテナ2へ低い損失で伝送される。
The transmission circuit 201 (not shown in FIG. 5; see FIG. 1) AM-modulates the carrier wave by an audio signal of the guidance voice related to the picture being exhibited, for example, and passes a high-frequency current that is the AM-modulated wave to the
ジャンパー300に実装されたワイヤレススピーカ装置100(図5では図示略。図1参照。)では、受信アンテナ2から取り出された交流電圧が昇圧トランス4により昇圧され、静電型スピーカ1の導電布20Uおよび20Lに与えられる。また、直流電圧発生回路5により、昇圧トランス4の1次側コイル4Aに与えられる電圧から直流バイアス電圧VBが発生され、静電型スピーカ1の振動板10と導電布20Uおよび20Lの各々との間に与えられる。これにより振動板10が昇圧トランス4の出力電圧に応じて振動し、ジャンパー300の肩の位置にある静電型スピーカ1から音が発生する。ここで、受信アンテナ2から取り出される交流電圧は、案内音声のオーディオ信号によりAM変調された搬送波(パルス列)であるが、昇圧トランス4および静電型スピーカ1がAM復調を行うローパスフィルタとしての役割を果たすため、静電型スピーカ1では、搬送波のAM変調に用いられたオーディオ信号に対応した案内音声が放射されることとなる。
In the wireless speaker device 100 (not shown in FIG. 5, see FIG. 1) mounted on the
以上のように、本実施形態によれば、ワイヤレススピーカ装置100における放射のためのスピーカとして電力変換効率のよい静電型スピーカ1を採用したため、バッテリ等によりワイヤレススピーカ装置に電力を供給しなくても、受信アンテナ2にオーディオ信号を受信させ、音として出力させることができる。また、本実施形態によれば、送信アンテナ202および受信アンテナ2間の送電方式として、磁場共鳴型の送電を採用したため、送受信端間距離Dを比較的長くすることができ、また、比較的低い損失でオーディオ信号の重畳した搬送波を送信することができる。また、本実施形態によれば、ワイヤレススピーカ装置100の各部を可撓性に富んだ布の形態にしたため、衣類等に実装することが可能であり、ユーザにとって使い勝手のよいワイヤレスオーディオ伝送システムを実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば次の通りである。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention may have other embodiments. For example:
(1)図6は、フルフェイス形ヘルメットの中にワイヤレススピーカ装置100の各部を実装した例を示すものである。この例では、ヘルメットの内側の顎の当たる部分に、受信アンテナ2を実装した布301が縫い付けられ、昇圧トランス4および直流電圧発生回路5が実装された布302と静電型スピーカ1とを一体化したものがヘルメットの内側の耳が当たる部分に縫い付けられている。オートバイ(図示略)には、ラジオ(図示略)と送信装置200が設けられている。ここで、送信装置200の送信回路201は、ラジオが受信する交通渋滞情報等のオーディオ信号により搬送波をAM変調し、そのAM変調波である高周波電流を送信アンテナ202に流す。これにより送信アンテナ202とヘルメット内の布301の受信アンテナ2との間で磁場共鳴型の送電が行われ、ヘルメット内の静電型スピーカ1から交通渋滞情報等が放射される。
(1) FIG. 6 shows an example in which each part of the wireless speaker device 100 is mounted in a full-face helmet. In this example, the
(2)上記実施形態では、オーディオ信号による搬送波の変調方式としてAM変調を採用したが、他の変調方式を採用してもよい。図7は搬送波の変調方式としてFM(Frequency Modulation)変調を採用したワイヤレスオーディオ伝送システムの構成を示す図である。なお、この図において前掲図1に示す部分と同一の部分には共通の符号を付し、その説明を省略する。 (2) In the above embodiment, AM modulation is adopted as a carrier wave modulation method using an audio signal, but other modulation methods may be adopted. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a wireless audio transmission system employing FM (Frequency Modulation) modulation as a carrier wave modulation method. In this figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
このワイヤレスオーディオ伝送システムの送信装置200Aにおいて、送信回路201Aは、所定周波数のパルス列である搬送波をオーディオ信号によりFM変調し、FM変調波である高周波電流を送信アンテナ202に流す。搬送波周波数は、例えば20MHzである。この場合、オーディオ信号により±10kHzのFM変調を行うとしても、FM変調波の搬送波周波数からのずれは最大±0.05%であり、磁場共鳴系への影響の問題はない。
In the transmission apparatus 200A of the wireless audio transmission system, the
送信回路201Aの変調方式をFM変調方式にしたことに伴い、受信側のワイヤレススピーカ装置100Aには復調回路8が設けられる。この復調回路8は、昇圧トランス4の2次側コイル4Bに発生する交流電圧のFM復調を行って、オーディオ信号を発生し、静電型スピーカ1の導電布20Uおよび20Lに与える。受信アンテナ2から昇圧トランス4の1次側コイル4Aに与えられるFM変調波は、振幅が一定であるため、これを整流して得られる直流電圧は一定の電圧となる。従って、AM変調方式を採用していたときに必要であったリミタ7は不要である。昇圧トランス4の1次側コイル4Aに発生する交流電圧を整流して直流電圧を発生し、その直流電圧を静電型スピーカ1の振動板10と昇圧トランス4の2次側コイル4Bの中点に与えればよい。図7に示す例では、この直流電圧を発生するための整流回路として、周知の多段倍圧整流回路9が用いられている。
As the modulation scheme of the
この態様においても上記実施形態と同様な効果が得られる。なお、この態様では、復調回路8に能動素子を用いる必要があり、この能動素子を動作させる電源電圧が必要になる。しかし、復調回路8は、FM復調を行う周知の小規模な回路でよく、バッテリ等を設けなくても、多段倍圧整流回路9から得られる直流電圧を電源電圧として与えることにより十分に動作させることが可能である。
In this aspect, the same effect as the above embodiment can be obtained. In this aspect, it is necessary to use an active element for the demodulation circuit 8, and a power supply voltage for operating the active element is required. However, the demodulating circuit 8 may be a well-known small-scale circuit that performs FM demodulation, and can operate sufficiently by providing a DC voltage obtained from the multistage voltage
100……ワイヤレススピーカ装置、200……送信装置、201,201A……送信回路、202……送信アンテナ、2……受信アンテナ、202L,2L……1回巻きコイル、202C,2C……キャパシタ、4……トランス、4A……1次側コイル、4B……2次側コイル、1……静電型スピーカ、20U,20L……導電布、10……振動板、30U,30L……弾性部材、5……直流電圧発生回路、6……整流回路、7……リミタ、8……復調回路、9……多段倍圧整流回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Wireless speaker apparatus, 200 ... Transmission apparatus, 201, 201A ... Transmission circuit, 202 ... Transmission antenna, 2 ... Reception antenna, 202L, 2L ... Single turn coil, 202C, 2C ... Capacitor, 4 ... transformer, 4A ... primary coil, 4B ... secondary coil, 1 ... electrostatic speaker, 20U, 20L ... conductive cloth, 10 ... diaphragm, 30U, 30L ...
Claims (3)
振動板と、この振動板を絶縁性および弾性を有する部材を介して挟む2枚の電極とを有する静電型スピーカと、
前記受信アンテナに発生する交流電圧が1次側コイルに与えられ、2次側コイルに発生する交流電圧を前記静電型スピーカの2枚の電極に与えるトランスと、
前記トランスの1次側コイルに与えられる交流電圧を整流して直流電圧を発生し、この直流電圧を前記静電型スピーカの振動板と前記2次側コイルの中点に与える直流電圧発生回路とを具備し、
搬送波を音声信号により変調してなる信号を前記受信アンテナにより受信し、前記トランスおよび前記静電型スピーカが前記受信アンテナの受信信号の復調を行うローパスフィルタとして機能することを特徴とするワイヤレススピーカ装置。 A receiving antenna;
An electrostatic speaker having a diaphragm and two electrodes sandwiching the diaphragm via an insulating and elastic member;
An alternating voltage generated in the receiving antenna is applied to the primary coil, and an alternating voltage generated in the secondary coil is applied to the two electrodes of the electrostatic speaker;
A DC voltage generating circuit that rectifies an AC voltage applied to a primary coil of the transformer to generate a DC voltage, and applies the DC voltage to a diaphragm of the electrostatic speaker and a midpoint of the secondary coil; Comprising
A wireless speaker device , wherein a signal obtained by modulating a carrier wave with an audio signal is received by the receiving antenna, and the transformer and the electrostatic speaker function as a low-pass filter that demodulates a received signal of the receiving antenna. .
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