JPH0439277B2 - - Google Patents
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- JPH0439277B2 JPH0439277B2 JP56070153A JP7015381A JPH0439277B2 JP H0439277 B2 JPH0439277 B2 JP H0439277B2 JP 56070153 A JP56070153 A JP 56070153A JP 7015381 A JP7015381 A JP 7015381A JP H0439277 B2 JPH0439277 B2 JP H0439277B2
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- speaker
- diaphragm
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 5
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
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- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/005—Details of transducers, loudspeakers or microphones using digitally weighted transducing elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、PCM（Pulse Code Modulation）
化したオーデイオ信号の再生装置に適用するデジ
タル・スピーカに関するものである。
化したオーデイオ信号の再生装置に適用するデジ
タル・スピーカに関するものである。
近年、オーデイオ機器の分野においても、オー
デイオ信号をPCM化して扱うことにより、オー
デイオ信号の録音、再生、および増幅を行う段階
でＳ／Ｎ比の向上、ダイナミツクレンジの拡大、
非直線歪の減少など種々のメリツトが考えられる
ため、オーデイオ信号のPCM化が意欲的に取り
入れられている。
デイオ信号をPCM化して扱うことにより、オー
デイオ信号の録音、再生、および増幅を行う段階
でＳ／Ｎ比の向上、ダイナミツクレンジの拡大、
非直線歪の減少など種々のメリツトが考えられる
ため、オーデイオ信号のPCM化が意欲的に取り
入れられている。
ところで、アナログ信号であるオーデイオ信号
波形をデジタル化するには、標本化定理によつて
オーデイオ信号に含まれている最高周波数の２倍
のくり返し周波数でサンプリングを行い、そのサ
ンプリング値をバイナリコードに変換すればよい
ことが知られているが、このバイナリコードから
もとのオーデイオ信号を復現するためには、再生
系のいずれかの径路にＤ／Ａ変換機能を持たせる
必要がある。
波形をデジタル化するには、標本化定理によつて
オーデイオ信号に含まれている最高周波数の２倍
のくり返し周波数でサンプリングを行い、そのサ
ンプリング値をバイナリコードに変換すればよい
ことが知られているが、このバイナリコードから
もとのオーデイオ信号を復現するためには、再生
系のいずれかの径路にＤ／Ａ変換機能を持たせる
必要がある。
この発明は、かゝるＤ／Ａ変換機能を音響系で
行うことができるデジタル・スピーカに関するも
のである。
行うことができるデジタル・スピーカに関するも
のである。
第１図は、PCM化されたオーデイオ信号を音
響的にＤ／Ａ変換させる一つの手法を示すもの
で、１１はオーデイオ信号をデジタル化した
PCM信号源、１２1〜１２Kは端子T1〜TKから出
力されるｋビツトのバイナリコードの信号ライン
で、各信号ライン１２1〜１２Kには図示したよう
にオーデイオ信号のサンプリング値をバイナリコ
ードとした並列ビツト信号がサンプリング周期で
送出されている。１３1〜１３Kは出力増幅器、１
４1〜１４Kはスピーカを示す。ところで前記並列
ビツト信号として供給されるバイナリコードとし
ては種々のものが考えられ、例えば量子化レベル
数を10とした場合は4221コード、量子化レベル数
を16としたときは8421コードなど４ビツトのコー
ドが採用できるが、ダイナミツクレンジを大きく
するためには必然的に量子化レベルを多数設定す
るので、それに対応してバイナリコードのビツト
数ｋが増加する。しかし、いずれにしてもバイナ
リコードを構成する各ビツトはそれぞれビツト桁
毎に重みをもつた信号とされている。第１図の場
合も各ビツトに対応する前記出力増幅器１３1〜
１３Kはこの重みに比例した信号を出力し、スピ
ーカ１４1〜１４Kをドライブするように設定され
る。すると、各スピーカ１４1〜１４Kから等距離
にある点Ｐにおいて生じる音圧は、各スピーカ１
４1〜１４Kが発する音圧を加算したものになるか
ら、この点Ｐで、もとのオーデイオ信号のサンプ
リング値を量子化した音圧が復現される。したが
つて、この点Ｐで高域周波数遮断音響フイルタを
介して音圧を聴取すると、Ｄ／Ａ変換されたもと
のオーデイオ信号が聴かれることになる。
響的にＤ／Ａ変換させる一つの手法を示すもの
で、１１はオーデイオ信号をデジタル化した
PCM信号源、１２1〜１２Kは端子T1〜TKから出
力されるｋビツトのバイナリコードの信号ライン
で、各信号ライン１２1〜１２Kには図示したよう
にオーデイオ信号のサンプリング値をバイナリコ
ードとした並列ビツト信号がサンプリング周期で
送出されている。１３1〜１３Kは出力増幅器、１
４1〜１４Kはスピーカを示す。ところで前記並列
ビツト信号として供給されるバイナリコードとし
ては種々のものが考えられ、例えば量子化レベル
数を10とした場合は4221コード、量子化レベル数
を16としたときは8421コードなど４ビツトのコー
ドが採用できるが、ダイナミツクレンジを大きく
するためには必然的に量子化レベルを多数設定す
るので、それに対応してバイナリコードのビツト
数ｋが増加する。しかし、いずれにしてもバイナ
リコードを構成する各ビツトはそれぞれビツト桁
毎に重みをもつた信号とされている。第１図の場
合も各ビツトに対応する前記出力増幅器１３1〜
１３Kはこの重みに比例した信号を出力し、スピ
ーカ１４1〜１４Kをドライブするように設定され
る。すると、各スピーカ１４1〜１４Kから等距離
にある点Ｐにおいて生じる音圧は、各スピーカ１
４1〜１４Kが発する音圧を加算したものになるか
ら、この点Ｐで、もとのオーデイオ信号のサンプ
リング値を量子化した音圧が復現される。したが
つて、この点Ｐで高域周波数遮断音響フイルタを
介して音圧を聴取すると、Ｄ／Ａ変換されたもと
のオーデイオ信号が聴かれることになる。
ところで、かゝるマルチユニツト方式のデイジ
タル・スピーカでは、もとのオーデイオ信号が聴
取できるサービスエリアは、すべてのスピーカ１
４1〜１４Kから等距離にある点Ｐに限られ、他の
点Ｑ、点Ｒでは当然ながらオーデイオ信号として
歪んだものしか聴取できず、Ｓ／Ｎ比か劣化した
ものになる。
タル・スピーカでは、もとのオーデイオ信号が聴
取できるサービスエリアは、すべてのスピーカ１
４1〜１４Kから等距離にある点Ｐに限られ、他の
点Ｑ、点Ｒでは当然ながらオーデイオ信号として
歪んだものしか聴取できず、Ｓ／Ｎ比か劣化した
ものになる。
この発明は、かゝる点にかんがみてなされたも
ので、オーデイオ信号をPCM化した信号で直接
駆動され、スピーカそのものにＤ／Ａ変換機能を
もたせて音の聴取エリアに関係なく、もとのオー
デイオ信号が再現できるようにしたものである。
ので、オーデイオ信号をPCM化した信号で直接
駆動され、スピーカそのものにＤ／Ａ変換機能を
もたせて音の聴取エリアに関係なく、もとのオー
デイオ信号が再現できるようにしたものである。
第２図は、この発明の一実施例であるデイジタ
ル・スピーカの断面を示すもので、１はホーンス
ピーカの振動面で、この振動面１は同心円状に配
置された複数の振動板S1〜S5で音響的にドライブ
される空間の音圧平面である。２は前記振動面１
の音響波を外部空間に放射するホーン、３は前記
振動面１とホーン２の音響的なマツチングを行う
等化器、４は音響フイルタで、例えば多孔質の吸
音材で構成されている。
ル・スピーカの断面を示すもので、１はホーンス
ピーカの振動面で、この振動面１は同心円状に配
置された複数の振動板S1〜S5で音響的にドライブ
される空間の音圧平面である。２は前記振動面１
の音響波を外部空間に放射するホーン、３は前記
振動面１とホーン２の音響的なマツチングを行う
等化器、４は音響フイルタで、例えば多孔質の吸
音材で構成されている。
つづいてその動作を説明すると、前記振動板S1
〜S5は前述したマルチユニツト方式のスピーカ１
４1〜１４Kと同様にPCM信号源１１から出力さ
れる並列２進コードの各ビツト信号で図示してい
ない出力増幅器、及び電気−機械変換器を介して
個別にドライブされる。そのため振動板S1〜S5の
変位による音圧は、振動面１の前面空間でそれぞ
れ加算合成され、この空間でもとのオーデイオ信
号のサンプリング値に比例した音響波が発生す
る。
〜S5は前述したマルチユニツト方式のスピーカ１
４1〜１４Kと同様にPCM信号源１１から出力さ
れる並列２進コードの各ビツト信号で図示してい
ない出力増幅器、及び電気−機械変換器を介して
個別にドライブされる。そのため振動板S1〜S5の
変位による音圧は、振動面１の前面空間でそれぞ
れ加算合成され、この空間でもとのオーデイオ信
号のサンプリング値に比例した音響波が発生す
る。
この音響波は、通常のホーンスピーカと同様に
等化器３でホーン２とマツチングがとられ、ホー
ン２の開口面に向かつて進行し外部空間に放射さ
れるので、聴取エリアであるホーン２の外側でも
とのオーデイオ音響波が再生される。
等化器３でホーン２とマツチングがとられ、ホー
ン２の開口面に向かつて進行し外部空間に放射さ
れるので、聴取エリアであるホーン２の外側でも
とのオーデイオ音響波が再生される。
振動面１の前面空間で加算合成されたオーデイ
オ信号は量子化ノイズに相当する高い周波数成分
を含んでいるが、この周波数成分は音響フイルタ
を構成する多孔質の吸音材４で除去することによ
つてＳ／Ｎ比を向上させることができる。
オ信号は量子化ノイズに相当する高い周波数成分
を含んでいるが、この周波数成分は音響フイルタ
を構成する多孔質の吸音材４で除去することによ
つてＳ／Ｎ比を向上させることができる。
第３図は高域周波数阻止フイルタをホーン２の
開口面に到る通路に設けたもので開孔を有する仕
切部４ａ〜４ｄを適宜設置することにより量子化
ノイズを除去するものである。
開口面に到る通路に設けたもので開孔を有する仕
切部４ａ〜４ｄを適宜設置することにより量子化
ノイズを除去するものである。
第４図ａは、第２図のホーン２のドライバとな
る振動板S1〜S5及び図示していなかつた駆動部の
一例を示すもので、S1〜S5は第４図ｂに示すよう
に同心円状に分割されてドーム状に形成されてい
る振動板、D1〜D5は前記振動板S1〜S5を相互に
結合している薄い金属板からなるダンパで、この
ダンパD1〜D5は円筒状のフレームF1〜F5に固定
され、さらにフレームF1〜F5は磁気回路ユニツ
トM1〜M5の周辺に固定される。B1〜B5は前記
振動板S1〜S5に駆動力を与えるボビンで、その一
端はボイスコイルC1〜C5を坦持し、前記磁気回
路ユニツトM1〜M5の磁気ギヤツプ内に位置する
ように取り付けてある。なお、各々の磁気回路ユ
ニツトM1〜M5は固着ボルトＡで積み重ねた状態
で相互に固定される。この構造で、各ボイスコイ
ルC1〜C5にPCM化された２進コードのビツトパ
ルス電流を流すと、ダンパD1〜D5を境界として
各振動板S1〜S5が個別に駆動される。したがつ
て、このドライバを第２図のホーン２に取り付け
ると、振動板S1〜S5の前面空間でＤ／Ａ変換され
た音響波が発生し、ホーン２の開口面からもとの
オーデイオ信号が音波として放出される。
る振動板S1〜S5及び図示していなかつた駆動部の
一例を示すもので、S1〜S5は第４図ｂに示すよう
に同心円状に分割されてドーム状に形成されてい
る振動板、D1〜D5は前記振動板S1〜S5を相互に
結合している薄い金属板からなるダンパで、この
ダンパD1〜D5は円筒状のフレームF1〜F5に固定
され、さらにフレームF1〜F5は磁気回路ユニツ
トM1〜M5の周辺に固定される。B1〜B5は前記
振動板S1〜S5に駆動力を与えるボビンで、その一
端はボイスコイルC1〜C5を坦持し、前記磁気回
路ユニツトM1〜M5の磁気ギヤツプ内に位置する
ように取り付けてある。なお、各々の磁気回路ユ
ニツトM1〜M5は固着ボルトＡで積み重ねた状態
で相互に固定される。この構造で、各ボイスコイ
ルC1〜C5にPCM化された２進コードのビツトパ
ルス電流を流すと、ダンパD1〜D5を境界として
各振動板S1〜S5が個別に駆動される。したがつ
て、このドライバを第２図のホーン２に取り付け
ると、振動板S1〜S5の前面空間でＤ／Ａ変換され
た音響波が発生し、ホーン２の開口面からもとの
オーデイオ信号が音波として放出される。
各振動板S1〜S5の分割数、及びその面積比率は
２進コードのビツト数や重み、及びボイスコイル
による駆動力を考慮して任意に設定できることは
いうまでもない。
２進コードのビツト数や重み、及びボイスコイル
による駆動力を考慮して任意に設定できることは
いうまでもない。
第５図ａ，ｂはホーン２に取り付けるドライバ
の他の実施例を示すもので、第５図ａは正面図、
第５図ｂは断面図を示す。１１ａ〜１１ｆは扇形
の圧電素子で形成した振動板で、各振動板１１ａ
〜１１ｆはその内径と外径に相当する周辺部を固
定リング１２，１３で固定し、相互に隣合う隣接
部は粘弾性体１４で結合されているがフリーの状
態で円板状に配置され、全体は第５図ｂにみられ
るようにドーム状に形成されている。１５は前記
振動板１１ａ〜１１ｆの表面及び裏面に粘着又は
蒸着された薄い金属箔からなる電極である。
の他の実施例を示すもので、第５図ａは正面図、
第５図ｂは断面図を示す。１１ａ〜１１ｆは扇形
の圧電素子で形成した振動板で、各振動板１１ａ
〜１１ｆはその内径と外径に相当する周辺部を固
定リング１２，１３で固定し、相互に隣合う隣接
部は粘弾性体１４で結合されているがフリーの状
態で円板状に配置され、全体は第５図ｂにみられ
るようにドーム状に形成されている。１５は前記
振動板１１ａ〜１１ｆの表面及び裏面に粘着又は
蒸着された薄い金属箔からなる電極である。
かかる圧電素子からなる振動板１１ａ〜１１ｆ
はよく知られているように、表・裏に形成してあ
る電極１５，１５に電圧を加えると、その電圧値
に応じて伸縮作用が生じる。しかし、振動板１１
ａ〜１１ｆの端面は固定リング１２，１３で固定
されているため伸縮運動は点線で示した厚み方向
の運動になり振動面が形成される。したがつて、
このような振動板１１ａ〜１１ｆをホーンスピー
カのドライバとし、各振動板１１ａ〜１１ｆを２
進コードで個別に駆動すると前述したようにデイ
ジタル・スピーカが形成される。この実施例はホ
ーンスピーカのドライバとして小型化できるの
で、全体を小型にすることにより、デイジタル・
イヤホーンとすることができる。
はよく知られているように、表・裏に形成してあ
る電極１５，１５に電圧を加えると、その電圧値
に応じて伸縮作用が生じる。しかし、振動板１１
ａ〜１１ｆの端面は固定リング１２，１３で固定
されているため伸縮運動は点線で示した厚み方向
の運動になり振動面が形成される。したがつて、
このような振動板１１ａ〜１１ｆをホーンスピー
カのドライバとし、各振動板１１ａ〜１１ｆを２
進コードで個別に駆動すると前述したようにデイ
ジタル・スピーカが形成される。この実施例はホ
ーンスピーカのドライバとして小型化できるの
で、全体を小型にすることにより、デイジタル・
イヤホーンとすることができる。
第５図ｃは各振動板２１ａ〜２１ｆに対し、２
進コードの各ビツトの重み対応してその面積比を
設定した実施例で、各振動板２１ａ〜２１ｆの電
極に印加するビツト信号に相当する電圧が同一の
振幅値でもＤ／Ａ変換作用をその前面空間で行わ
せることができる。
進コードの各ビツトの重み対応してその面積比を
設定した実施例で、各振動板２１ａ〜２１ｆの電
極に印加するビツト信号に相当する電圧が同一の
振幅値でもＤ／Ａ変換作用をその前面空間で行わ
せることができる。
第６図はホーンスピーカの振動面１に、ドライ
バとしてさらに小さなホーンスピーカ２２ａ〜２
２ｅの開口面を臨ませ、デイジタル・スピーカを
形成したもので、振動面１が凹状になつている以
外に音響的なＤ／Ａ変換作用は前記したデイジタ
ル・スピーカと同一である。
バとしてさらに小さなホーンスピーカ２２ａ〜２
２ｅの開口面を臨ませ、デイジタル・スピーカを
形成したもので、振動面１が凹状になつている以
外に音響的なＤ／Ａ変換作用は前記したデイジタ
ル・スピーカと同一である。
以上説明したように、この発明のデイジタル・
スピーカはオーデイオ信号をPCM化したデイジ
タル信号で直接駆動することができるので、再生
系で電気的なＤ／Ａ変換器が不要となると共に、
その再生オーデイオ音響波は、通常のホーンスピ
ーカと同様な指向特性を持ち、任意の点を聴き取
りサービスエリアとすることができるという利点
を有し、PCMオーデイオ信号のモニタとして好
適である。
スピーカはオーデイオ信号をPCM化したデイジ
タル信号で直接駆動することができるので、再生
系で電気的なＤ／Ａ変換器が不要となると共に、
その再生オーデイオ音響波は、通常のホーンスピ
ーカと同様な指向特性を持ち、任意の点を聴き取
りサービスエリアとすることができるという利点
を有し、PCMオーデイオ信号のモニタとして好
適である。
第１図はマルチユニツト方式のデイジタル・ス
ピーカの説明図、第２図〜第６図はこの発明のデ
イジタル・スピーカの実施例を示すもので、第２
図はホーン形のスピーカをデイジタル・スピーカ
とした実施例を示す断面図、第３図は音響フイル
タの説明図、第４図ａ，ｂは可動線輪型ドライバ
の構造図、第５図ａ，ｂ，ｃは圧電型ドライバの
構造図、第６図はホーンスピーカをドライバとし
たデイジタル・スピーカの概略図を示す。 図中、１は振動面、２はホーン、３は等化器、
S1〜S5は振動板を示す。
ピーカの説明図、第２図〜第６図はこの発明のデ
イジタル・スピーカの実施例を示すもので、第２
図はホーン形のスピーカをデイジタル・スピーカ
とした実施例を示す断面図、第３図は音響フイル
タの説明図、第４図ａ，ｂは可動線輪型ドライバ
の構造図、第５図ａ，ｂ，ｃは圧電型ドライバの
構造図、第６図はホーンスピーカをドライバとし
たデイジタル・スピーカの概略図を示す。 図中、１は振動面、２はホーン、３は等化器、
S1〜S5は振動板を示す。
Claims (1)
- １ PCM信号源から入力されたデジタル信号の
各ビツト信号で駆動される複数の振動板と、前記
振動板の放音面側に設けられたホーンと、前記振
動板によつて形成される振動面と前記ホーンとの
音響的な整合を行う等化器と、前記振動板の放音
面側の前記ホーン内の所定の位置に配設されてな
る音響フイルタとを備えてなることを特徴とする
デジタルスピーカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015381A JPS57185789A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Digital speaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015381A JPS57185789A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Digital speaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57185789A JPS57185789A (en) | 1982-11-16 |
| JPH0439277B2 true JPH0439277B2 (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=13423342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7015381A Granted JPS57185789A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Digital speaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57185789A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58121897A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-20 | Nippon Gakki Seizo Kk | デイジタルスピ−カ |
| JPS59202797A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-16 | Onkyo Corp | 静電型電気音響変換器 |
| JPS59207799A (ja) * | 1983-05-10 | 1984-11-24 | Onkyo Corp | 動電型電気音響変換器 |
| JPS60244193A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-04 | Mitsubishi Electric Corp | 電気音響変換器 |
| US4930596A (en) * | 1987-06-16 | 1990-06-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Loudspeaker system |
| DE102011003168A1 (de) * | 2011-01-26 | 2012-07-26 | Robert Bosch Gmbh | Lautsprechersystem |
| EP3101907A1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-07 | Université du Maine | Digital loudspeaker |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723387A (en) * | 1980-07-17 | 1982-02-06 | Nec Corp | Pulse code modulation decoder |
-
1981
- 1981-05-12 JP JP7015381A patent/JPS57185789A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723387A (en) * | 1980-07-17 | 1982-02-06 | Nec Corp | Pulse code modulation decoder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57185789A (en) | 1982-11-16 |
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