JPH09331594A - Speaker equipment - Google Patents

Speaker equipment

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Publication number
JPH09331594A
JPH09331594A JP16863396A JP16863396A JPH09331594A JP H09331594 A JPH09331594 A JP H09331594A JP 16863396 A JP16863396 A JP 16863396A JP 16863396 A JP16863396 A JP 16863396A JP H09331594 A JPH09331594 A JP H09331594A
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JP
Japan
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bit
speaker
signal
digital audio
audio signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP16863396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Muraguchi
高弘 村口
Jun Kishigami
純 岸上
Masao Fujihira
正男 藤平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP16863396A priority Critical patent/JPH09331594A/en
Publication of JPH09331594A publication Critical patent/JPH09331594A/en
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  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration in reproduced sound quality by preventing deterioration in an electromagnetic coupling force of an electromagnetic speaker so as to reduce production of an electromagnetic wave due to a harmonic component in the case that a primary coil of the electromagnetic speaker is driven by a digital audio signal. SOLUTION: A primary coil of a speaker unit 10 of an electromagnetic speaker is made up of 16 coils 1A-1Q, and current sources 65A-65Q whose peak currents are Ia-Iq are connected to the coils 1A-1Q via current control circuits 66A-66Q. A chopper 230 is used to set an inactive period for each sampling period to each bit signal of an input digital audio signal Dp being a natural binary code. Each bit being an output of the chipper 230 is fed to a low pass filter 240 and a harmonic component in each bit signal is reduced and each bit signal with a smooth waveform is fed to the current control circuits 66A-66Q.

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】この発明は、電磁結合スピー
カを用いたスピーカ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speaker device using an electromagnetically coupled speaker.

【0002】[0002]

【従来の技術】音響再生用のスピーカとして、センター
ポール・ヨークとプレートとによってマグネットを挟ん
で、センターポール・ヨークのセンターポール部とプレ
ートとの間に空隙を有する磁気回路を構成し、その磁気
回路の空隙内においてセンターポール部またはプレート
に、駆動コイルである一次コイルを固定し、これと対向
するように振動板に固定して磁気回路の空隙内に、ショ
ートコイルを構成する二次コイルを配した電磁結合スピ
ーカが知られ、実用化されている。
2. Description of the Related Art As a speaker for sound reproduction, a magnet is sandwiched between a center pole yoke and a plate to form a magnetic circuit having an air gap between a center pole portion of the center pole yoke and a plate. A primary coil which is a driving coil is fixed to a center pole portion or a plate in a gap of a circuit, and a secondary coil forming a short coil is fixed in a gap of a magnetic circuit by fixing to a diaphragm so as to face the driving coil. Disposed electromagnetically coupled speakers are known and have been put to practical use.

【0003】この電磁結合スピーカでは、駆動コイルで
ある一次コイルに流れる信号電流によって、ショートコ
イルを構成する二次コイルに二次電流が誘起され、磁気
回路の空隙部に生じる磁束との相互作用によって、フレ
ミングの左手の法則により、二次コイルに二次電流に応
じた駆動力を生じて、二次コイルが固定された振動板が
偏位する。
In this electromagnetically coupled speaker, a secondary current is induced in a secondary coil constituting a short coil by a signal current flowing through a primary coil which is a driving coil, and the secondary current is interacted with a magnetic flux generated in a gap of a magnetic circuit. According to Fleming's left-hand rule, a driving force corresponding to the secondary current is generated in the secondary coil, and the diaphragm to which the secondary coil is fixed is displaced.

【0004】この電磁結合スピーカは、信号電流が流れ
る一次コイルが、鉄などの磁性材料からなるセンターポ
ール部またはプレートに固定されるため、放熱性に優
れ、大入力にも耐えられる利点がある。また、ショート
コイルを構成する二次コイルを、非磁性の導電材料、例
えばアルミニウムからなる、1ターン分のパイプないし
円筒体によって構成すれば、歪みを少なくすることがで
きる。
In this electromagnetically coupled speaker, since the primary coil through which the signal current flows is fixed to the center pole portion or plate made of a magnetic material such as iron, it has the advantages of excellent heat dissipation and withstanding a large input. If the secondary coil constituting the short coil is formed of a one-turn pipe or cylinder made of a non-magnetic conductive material, for example, aluminum, distortion can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような電磁結合
スピーカで、一次コイルとして、例えばデジタル音声信
号のビット数分のコイルを設けて、それぞれのコイル
を、デジタル音声信号のそれぞれのビットに対応させ
て、それぞれのビットの信号で駆動することによって、
音声を再生することが考えられる。
In the above-described electromagnetically coupled speaker, for example, a coil corresponding to the number of bits of a digital audio signal is provided as a primary coil, and each coil corresponds to each bit of the digital audio signal. Then, by driving with the signal of each bit,
Playing audio is conceivable.

【0006】図7は、その考えられるデジタル駆動型の
スピーカ装置を示し、シリアルパラレル変換器220で
は、例えば44.1kHzまたは48kHzのサンプリ
ング周波数で16ビットにデジタル化された、シリアル
データのデジタル音声信号Dsが、パラレルデータのデ
ジタル音声信号Dpに変換される。ただし、この例は、
その16ビットのデジタル音声信号DsおよびDpが、
自然2進符号で、かつ直線的に量子化されたものである
場合である。
FIG. 7 shows a possible digital drive type speaker device. In the serial-parallel converter 220, for example, a digital audio signal of serial data digitized into 16 bits at a sampling frequency of 44.1 kHz or 48 kHz. Ds is converted into a digital audio signal Dp of parallel data. However, in this example,
The 16-bit digital audio signals Ds and Dp are
This is a case where the code is a natural binary code and is linearly quantized.

【0007】スピーカユニット10は、電磁結合スピー
カで、その駆動コイルである一次コイルを、16個のコ
イル1A〜1N,1P,1Qで構成して、コイル1A
を、デジタル音声信号DpのLSB(最下位ビット)に
対応させ、以下、コイル1B,1C,1D,1E,1
F,1G,1H,1I,1J,1K,1L,1M,1
N,1P,1Qを、15SB,14SB,13SB,1
2SB,11SB,10SB,9SB,8SB,7S
B,6SB,5SB,4SB,3SB,2SB,MSB
(最上位ビット)に対応させる。
The speaker unit 10 is an electromagnetically coupled speaker, and a primary coil, which is a drive coil for the speaker, is composed of 16 coils 1A to 1N, 1P and 1Q.
Correspond to the LSB (least significant bit) of the digital audio signal Dp, and the coils 1B, 1C, 1D, 1E, 1
F, 1G, 1H, 1I, 1J, 1K, 1L, 1M, 1
N, 1P, 1Q are calculated as 15SB, 14SB, 13SB, 1
2SB, 11SB, 10SB, 9SB, 8SB, 7S
B, 6SB, 5SB, 4SB, 3SB, 2SB, MSB
(Most significant bit).

【0008】そして、コイル1A〜1N,1P,1Qに
対して、それぞれ定電流源61A〜61N,61P,6
1Qを、それぞれスイッチ回路62A〜62N,62
P,62Qを介して接続し、スイッチ回路62A〜62
N,62P,62Qを、シリアルパラレル変換器220
からのデジタル音声信号Dpの対応するビットの信号に
よって切り換える。
The constant current sources 61A to 61N, 61P and 6 are respectively provided to the coils 1A to 1N, 1P and 1Q.
1Q is connected to each of the switch circuits 62A to 62N, 62
P, 62Q, and switch circuits 62A-62
N, 62P, and 62Q are converted to serial / parallel converters 220.
Switching is performed by the signal of the corresponding bit of the digital audio signal Dp from.

【0009】この場合、一例として、コイル1Aを2タ
ーン、コイル1Bを4ターン、コイル1Cを8ターン、
というように、デジタル音声信号Dpの各ビットの重み
に対応させて、それぞれのコイル1A〜1N,1P,1
Qのターン数を、一つ下位のビットに対応するコイルの
ターン数の2倍とするとともに、それぞれの定電流源6
1A〜61N,61P,61Qの電流Ia〜In,I
p,Iqを、互いに等しくする。すなわち、Iq=Ip
=In=……=Iaとする。
In this case, as an example, the coil 1A has two turns, the coil 1B has four turns, and the coil 1C has eight turns.
In this way, the coils 1A to 1N, 1P, 1 are associated with the weights of the bits of the digital audio signal Dp.
The number of turns of Q is twice the number of turns of the coil corresponding to the lower bit, and each constant current source 6
Currents Ia-In, I of 1A-61N, 61P, 61Q
p and Iq are made equal to each other. That is, Iq = Ip
= In = ... = Ia.

【0010】または、コイル1A〜1N,1P,1Q
を、すべて同一のターン数とするとともに、デジタル音
声信号Dpの15SBに対応する定電流源61Bの電流
Ibを、LSBに対応する定電流源61Aの電流Iaの
ルート2倍とし、すなわちIb=21/2Iaとし、以
下、14SB,13SB,12SB…に対応する定電流
源61C,61D,61E…の電流Ic,Id,Ie…
を、電流Ib,Ic,Id…のルート2倍とする。
Alternatively, the coils 1A to 1N, 1P, 1Q
Are the same number of turns, and the current Ib of the constant current source 61B corresponding to 15SB of the digital audio signal Dp is twice the route of the current Ia of the constant current source 61A corresponding to LSB, that is, Ib = 2 and 1/2 Ia, below, 14SB, 13SB, 12SB ... to the corresponding constant current source 61C, 61D, 61E ... current Ic, Id, Ie ...
Is twice the route of the currents Ib, Ic, Id.

【0011】電磁結合スピーカの振動系の駆動力Fは、
二次コイルに誘起される二次電流iと、磁気回路の空隙
に生じる磁束の密度Bと、磁気回路の空隙内にある二次
コイルの長さLとの積として、F=BLiで表され、磁
束密度Bおよび長さLは一定であるので、振動系の駆動
力Fは、二次コイルに誘起される二次電流iに比例する
ことになる。そして、二次コイルに誘起される二次電流
iは、一次コイルに流れる信号電流の2乗と一次コイル
のターン数(インピーダンス)との積に比例する。
The driving force F of the vibration system of the electromagnetically coupled speaker is
The product of the secondary current i induced in the secondary coil, the density B of the magnetic flux generated in the air gap of the magnetic circuit, and the length L of the secondary coil in the air gap of the magnetic circuit is represented by F = BLi. Since the magnetic flux density B and the length L are constant, the driving force F of the vibration system is proportional to the secondary current i induced in the secondary coil. The secondary current i induced in the secondary coil is proportional to the product of the square of the signal current flowing through the primary coil and the number of turns (impedance) of the primary coil.

【0012】したがって、図7のスピーカ装置では、ス
ピーカユニット10において、上述したように二次コイ
ルを固定した振動板が、一方向に、シリアルパラレル変
換器220からのデジタル音声信号Dpの各ビットの重
みに比例した量だけ偏位し、シリアルパラレル変換器2
20からのデジタル音声信号Dpに忠実に音声が再生さ
れる。
Therefore, in the speaker device of FIG. 7, in the speaker unit 10, the diaphragm to which the secondary coil is fixed as described above is arranged in one direction for each bit of the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220. The serial-parallel converter 2 is displaced by an amount proportional to the weight.
The sound is reproduced faithfully in accordance with the digital sound signal Dp from the digital audio signal 20.

【0013】一般に、電磁結合スピーカは、放熱性に優
れ、大入力にも耐えられ、歪みを少なくすることができ
るが、一次コイルに流れる信号電流によって二次コイル
に二次電流が誘起される電磁結合力が、数kHzないし
1kHz以下の低域で小さくなって、音声の再生に必要
な20Hzまでの再生は困難である。そのため、電磁結
合スピーカは、従来、主として高音再生用のスピーカと
して用いられている。
Generally, an electromagnetically coupled speaker has excellent heat dissipation, can withstand a large input, and can reduce distortion. However, a signal current flowing in the primary coil induces a secondary current in the secondary coil. The coupling force becomes small in a low frequency range of several kHz to 1 kHz or less, and it is difficult to reproduce up to 20 Hz necessary for reproducing sound. Therefore, the electromagnetically coupled speaker has been conventionally mainly used as a speaker for reproducing high-frequency sound.

【0014】しかし、図7のシリアルパラレル変換器2
20からのデジタル音声信号Dpは、例えば44.1k
Hzまたは48kHzのサンプリング周波数でデジタル
化されたもので、一次コイル1A〜1Qは、同じサンプ
リング周波数のデジタル信号で駆動されるので、デジタ
ル化される前の音声信号の数kHzないし1kHz以下
というような低域成分も、一次コイル1A〜1Qに流れ
る信号電流としては、20kHzを超える高い周波数と
なる。
However, the serial / parallel converter 2 of FIG.
The digital audio signal Dp from the device 20 is, for example, 44.1k
Hz or 48 kHz, and the primary coils 1A to 1Q are driven by digital signals of the same sampling frequency, so that the audio signal before being digitized is several kHz to 1 kHz or less. The low-frequency component also has a high frequency exceeding 20 kHz as a signal current flowing through the primary coils 1A to 1Q.

【0015】したがって、電磁結合スピーカであるスピ
ーカユニット10によって低域までの再生が可能とな
り、低音から高音までを再生するフルレンジスピーカを
実現することができる。
Therefore, the speaker unit 10, which is an electromagnetically coupled speaker, can reproduce to a low frequency range, and a full range speaker for reproducing low to high frequencies can be realized.

【0016】しかし、この場合、シリアルパラレル変換
器220からのデジタル音声信号Dpの、あるビットの
信号が、連続する複数サンプリング周期の期間におい
て、連続してアクティブとなる、すなわち対応する一次
コイルに信号電流を流すような値となることがある。
However, in this case, the signal of a certain bit of the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220 becomes continuously active during the period of a plurality of consecutive sampling periods, that is, the signal to the corresponding primary coil. It may be a value that allows current to flow.

【0017】例えば、図5で、周期Tsはデジタル音声
信号Dpのサンプリング周期で、同図の信号Di(2S
B)で示すように、デジタル音声信号Dpの2SBが、
連続する複数サンプリング周期の期間Tpにおいて1と
なり、信号Di(LSB)で示すように、デジタル音声
信号DpのLSBが、同様の期間Taにおいて1となる
ことがあり、このようなときには、期間Tpにおいては
一次コイル1Pに電流Ipが連続して流れ、期間Taに
おいては一次コイル1Aに電流Iaが連続して流れるこ
とになる。
For example, in FIG. 5, the period Ts is the sampling period of the digital audio signal Dp, and the signal Di (2S
As shown in B), 2SB of the digital audio signal Dp is
In the period Tp of a plurality of consecutive sampling periods, the LSB of the digital audio signal Dp may become 1 in the same period Ta as shown by the signal Di (LSB). In such a case, in the period Tp, The current Ip continuously flows through the primary coil 1P, and the current Ia continuously flows through the primary coil 1A during the period Ta.

【0018】この場合、2SB,LSBの信号の見かけ
上のサンプリング周波数が低下し、例えば期間Tp,T
aが1m秒にわたるときには1kHzとなる。そのた
め、電磁結合スピーカであるスピーカユニット10の電
磁結合力が小さくなって、スピーカユニット10の最適
な駆動がなされなくなる。
In this case, the apparent sampling frequency of the 2SB and LSB signals is lowered, and for example, the periods Tp and T
When a is 1 ms, it becomes 1 kHz. Therefore, the electromagnetic coupling force of the speaker unit 10, which is an electromagnetically coupled speaker, becomes small, and the speaker unit 10 cannot be optimally driven.

【0019】そこで、この発明は、電磁結合スピーカの
一次コイルをデジタル音声信号によって駆動する場合に
おいて、デジタル音声信号の各ビットの信号の見かけ上
のサンプリング周波数の低下による電磁結合スピーカの
電磁結合力の低下を防止して、電磁結合スピーカが常に
最適に駆動されるようにしたものである。
Therefore, according to the present invention, when the primary coil of the electromagnetically coupled speaker is driven by the digital audio signal, the electromagnetic coupling force of the electromagnetically coupled speaker is reduced due to the apparent lowering of the sampling frequency of each bit of the digital audio signal. This is intended to prevent the deterioration and to always drive the electromagnetically coupled speaker optimally.

【0020】さらに、この発明は、このようにデジタル
音声信号の各ビットの信号の見かけ上のサンプリング周
波数の低下による電磁結合スピーカの電磁結合力の低下
を防止する場合において、デジタル音声信号のサンプリ
ング周波数の高調波成分による電磁波の発生を低減する
ことができるとともに、一次コイルに流れる信号電流が
高速でスイッチングされることによる再生音質の劣化を
防止することができるようにしたものである。
Further, according to the present invention, in the case where the electromagnetic coupling force of the electromagnetically coupled speaker is prevented from lowering due to the apparent lowering of the sampling frequency of each bit of the digital audio signal, the sampling frequency of the digital audio signal is reduced. It is possible to reduce the generation of electromagnetic waves due to the higher harmonic component and to prevent deterioration of reproduced sound quality due to high-speed switching of the signal current flowing through the primary coil.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、ス
ピーカ装置を、スピーカユニットと、スピーカ駆動回路
とを備え、前記スピーカユニットは、空隙が形成された
磁気回路の前記空隙の近傍部分に、一次コイルが固定さ
れ、振動板に固定されて前記空隙内に、ショートコイル
を構成する二次コイルが配された電磁結合スピーカとさ
れ、前記スピーカ駆動回路は、これに供給される入力デ
ジタル音声信号の最上位ビットを除く各ビット、または
最上位ビットを含む各ビットに対応した定電流源と、前
記入力デジタル音声信号の最上位ビットを除く各ビッ
ト、または最上位ビットを含む各ビットの信号に対し
て、それぞれのサンプリング周期ごとに非アクティブの
期間を設定するチョッパとを備え、このチョッパの出力
の各ビットの信号のレベルに応じて、前記定電流源から
の電流の前記一次コイルへの供給をスイッチング制御す
る、ものとする。
According to a first aspect of the present invention, a speaker device is provided with a speaker unit and a speaker drive circuit, and the speaker unit is provided in the vicinity of the air gap of a magnetic circuit in which the air gap is formed. A primary coil is fixed, and an electromagnetically coupled speaker in which a secondary coil forming a short coil is arranged in the gap by being fixed to a diaphragm is provided, and the speaker driving circuit supplies the input digital audio to the speaker driving circuit. A constant current source corresponding to each bit excluding the most significant bit of the signal or each bit including the most significant bit, and a signal of each bit excluding the most significant bit of the input digital audio signal or each bit including the most significant bit In contrast, a chopper that sets an inactive period for each sampling cycle is provided, and the signal of each bit of the output of this chopper is recorded. Depending on the Le, the controlling switching of the supply to the primary coil of the current from the constant current source, and things.

【0022】請求項2の発明では、スピーカ装置を、ス
ピーカユニットと、スピーカ駆動回路とを備え、前記ス
ピーカユニットは、空隙が形成された磁気回路の前記空
隙の近傍部分に、一次コイルが固定され、振動板に固定
されて前記空隙内に、ショートコイルを構成する二次コ
イルが配された電磁結合スピーカとされ、前記スピーカ
駆動回路は、これに供給される入力デジタル音声信号の
最上位ビットを除く各ビット、または最上位ビットを含
む各ビットに対応した電流源と、前記入力デジタル音声
信号の最上位ビットを除く各ビット、または最上位ビッ
トを含む各ビットの信号に対して、それぞれのサンプリ
ング周期ごとに非アクティブの期間を設定するチョッパ
と、このチョッパの出力の各ビットの信号中の高調波成
分を低減するフィルタとを備え、このフィルタの出力の
各ビットの信号のレベルに応じて、前記電流源から前記
一次コイルに供給される電流の値を制御する、ものとす
る。
According to a second aspect of the present invention, the speaker device includes a speaker unit and a speaker drive circuit, and in the speaker unit, a primary coil is fixed in the vicinity of the air gap of the magnetic circuit. , An electromagnetically coupled speaker in which a secondary coil forming a short coil is arranged in the air gap and fixed to a diaphragm, and the speaker drive circuit supplies the most significant bit of an input digital audio signal supplied thereto. Except for each bit, or a current source corresponding to each bit including the most significant bit, and sampling for each bit except the most significant bit of the input digital audio signal or each bit signal including the most significant bit A chopper that sets an inactive period for each cycle, and a filter that reduces the harmonic components in the signal of each bit of the output of this chopper. And a motor, depending on the level of each bit of the signal at the output of the filter, controls the value of current supplied to the primary coil from the current source, and things.

【0023】上記のように構成した請求項1の発明のス
ピーカ装置においては、入力デジタル音声信号の、ある
ビットの信号が、連続する複数サンプリング周期の期間
において、連続してアクティブとなっても、チョッパの
出力の、そのビットの信号には、その連続する複数サン
プリング周期の期間において、サンプリング周期ごとに
非アクティブの期間が設けられる。そして、定電流源か
らの電流の一次コイルへの供給は、このチョッパの出力
信号のレベルに応じて、スイッチング制御される。
In the speaker device according to the first aspect of the present invention configured as described above, even if a signal of a certain bit of the input digital audio signal is continuously active during a plurality of consecutive sampling periods, The signal of that bit, which is the output of the chopper, is provided with an inactive period for each sampling period in the period of the continuous plurality of sampling periods. Then, the supply of the current from the constant current source to the primary coil is switching-controlled according to the level of the output signal of the chopper.

【0024】したがって、デジタル音声信号の各ビット
の信号の見かけ上のサンプリング周波数が低下すること
がなく、見かけ上のサンプリング周波数の低下による電
磁結合スピーカの電磁結合力の低下が防止され、スピー
カユニットは常に最適に駆動される。
Therefore, the apparent sampling frequency of the signal of each bit of the digital audio signal does not decrease, the decrease of the electromagnetic coupling force of the electromagnetically coupled speaker due to the decrease of the apparent sampling frequency is prevented, and the speaker unit is It is always driven optimally.

【0025】この場合、チョッパの出力の各ビットの信
号は、入力デジタル音声信号のサンプリング周波数の高
調波成分を多く含む矩形波信号(二値信号)となり、こ
の矩形波信号によって、一次コイルに流れる信号電流が
高速でスイッチングされる。
In this case, the signal of each bit of the output of the chopper becomes a rectangular wave signal (binary signal) containing many harmonic components of the sampling frequency of the input digital audio signal, and this rectangular wave signal flows through the primary coil. The signal current is switched at high speed.

【0026】上記のように構成した請求項2の発明のス
ピーカ装置においては、チョッパの出力の各ビットの信
号がフィルタを通じて取り出されることによって、フィ
ルタの出力の各ビットの信号は、高調波成分が低減した
滑らかな波形の信号となり、このフィルタの出力の各ビ
ットの信号によって、電流源から一次コイルに供給され
る電流の値が制御される。
In the speaker device of the second aspect of the present invention configured as described above, the signal of each bit of the output of the chopper is extracted through the filter, so that the signal of each bit of the output of the filter has a harmonic component. The signal has a reduced smooth waveform, and the value of the current supplied from the current source to the primary coil is controlled by the signal of each bit of the output of this filter.

【0027】したがって、デジタル音声信号の各ビット
の信号の見かけ上のサンプリング周波数の低下による電
磁結合スピーカの電磁結合力の低下が防止されるととも
に、デジタル音声信号のサンプリング周波数の高調波成
分による電磁波の発生が低減され、一次コイルに流れる
信号電流が高速でスイッチングされることによる再生音
質の劣化が防止される。
Therefore, it is possible to prevent the electromagnetic coupling force of the electromagnetically coupled speaker from being lowered by the apparent lowering of the sampling frequency of each bit of the digital audio signal, and to prevent the electromagnetic wave due to the harmonic component of the sampling frequency of the digital audio signal. Generation is reduced, and deterioration of reproduced sound quality due to high-speed switching of the signal current flowing through the primary coil is prevented.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】図1は、この発明のスピーカ装置
の一例を示し、シリアルパラレル変換器220では、例
えば44.1kHzまたは48kHzのサンプリング周
波数で16ビットにデジタル化された、シリアルデータ
のデジタル音声信号Dsが、パラレルデータのデジタル
音声信号Dpに変換される。
FIG. 1 shows an example of a speaker device according to the present invention. In a serial / parallel converter 220, for example, digital data of serial data digitized into 16 bits at a sampling frequency of 44.1 kHz or 48 kHz. The audio signal Ds is converted into a digital audio signal Dp of parallel data.

【0029】ただし、この例は、その16ビットのデジ
タル音声信号DsおよびDpが、自然2進符号である場
合、または、シリアルパラレル変換器220に供給され
るシリアルデータのデジタル音声信号Dsは、2’コン
プリメントコードで、これがシリアルパラレル変換器2
20において、パラレルデータに変換されるとともに、
自然2進符号に変換されて、シリアルパラレル変換器2
20からのパラレルデータのデジタル音声信号Dpとし
ては、自然2進符号とされる場合である。また、この例
は、デジタル音声信号DsおよびDpが、直線的に量子
化されたものである場合である。
However, in this example, when the 16-bit digital audio signals Ds and Dp are natural binary codes, or the digital audio signal Ds of serial data supplied to the serial-parallel converter 220 is 2 bits. 'Complement code, this is serial-parallel converter 2
At 20, while being converted into parallel data,
It is converted to a natural binary code and converted to a serial / parallel converter 2
The digital audio signal Dp of the parallel data from 20 is a natural binary code. In this example, the digital audio signals Ds and Dp are linearly quantized.

【0030】スピーカユニット10は、電磁結合スピー
カである。図3は、そのスピーカユニット10の一例を
示し、センターポール・ヨーク11のセンターポール部
12の先端部の周囲に凹部13が形成され、駆動コイル
である一次コイル1が、この凹部13に嵌め込まれてセ
ンターポール部12に取り付けられる。
The speaker unit 10 is an electromagnetically coupled speaker. FIG. 3 shows an example of the speaker unit 10, in which a recess 13 is formed around the tip of the center pole portion 12 of the center pole yoke 11, and the primary coil 1 as a drive coil is fitted into the recess 13. Attached to the center pole portion 12.

【0031】一次コイル1は、空芯コイルとして巻回さ
れて、凹部13に圧入接着されることにより、センター
ポール部12に取り付けられ、または、図示していない
が、磁性体ボビンに巻回されて、その磁性体ボビンが凹
部13に圧入接着されることにより、センターポール部
12に取り付けられ、または、凹部13に直接、巻回さ
れることにより、センターポール部12に取り付けられ
る。
The primary coil 1 is wound as an air-core coil and is press-fitted and adhered to the recess 13 to be attached to the center pole portion 12, or, although not shown, is wound on a magnetic bobbin. Then, the magnetic bobbin is press-fitted and adhered to the recess 13 to be attached to the center pole portion 12, or the magnetic bobbin is directly wound around the recess 13 to be attached to the center pole portion 12.

【0032】センターポール・ヨーク11のフランジ部
14には、センターポール部12と近接する位置におい
て、開口15が形成され、フランジ部14の後面には、
端子板16が取り付けられる。そして、一次コイル1の
例えば錦糸線からなるコイル引出線17が、センターポ
ール部12の周面に接着されて開口15に挿入され、端
子板16上の入力端子18に半田付けによって接続され
る。
An opening 15 is formed in the flange portion 14 of the center pole yoke 11 at a position close to the center pole portion 12, and the rear surface of the flange portion 14 has
The terminal plate 16 is attached. Then, a coil lead wire 17 made of, for example, a tinsel wire of the primary coil 1 is adhered to the peripheral surface of the center pole portion 12, inserted into the opening 15, and connected to the input terminal 18 on the terminal plate 16 by soldering.

【0033】コイル引出線17は、一次コイル1の巻き
始めおよび巻き終りに、それぞれ設けられて、それぞれ
が別個の入力端子に接続される。また、後述するように
一次コイル1が複数のコイルで構成される場合には、そ
れぞれのコイルのコイル引出線17が、センターポール
部12の周面に接着されて開口15に挿入され、端子板
16上の入力端子18に接続される。
The coil lead wires 17 are provided at the winding start and winding end of the primary coil 1, respectively, and are connected to separate input terminals. When the primary coil 1 is composed of a plurality of coils as will be described later, the coil lead wires 17 of the respective coils are adhered to the peripheral surface of the center pole portion 12 and inserted into the openings 15, and the terminal plate 16 is connected to an input terminal 18.

【0034】センターポール・ヨーク11のフランジ部
14の前面には、マグネット21が接着され、マグネッ
ト21の前面には、プレート22が接着されて、センタ
ーポール部12の先端部の外周面とプレート22の内周
面との間に空隙23を有する磁気回路20が形成され
る。
A magnet 21 is adhered to the front surface of the flange portion 14 of the center pole yoke 11, and a plate 22 is adhered to the front surface of the magnet 21 so that the outer peripheral surface of the tip portion of the center pole portion 12 and the plate 22 are adhered. The magnetic circuit 20 having a gap 23 between the inner surface and the inner peripheral surface of the magnetic circuit is formed.

【0035】磁気回路20の空隙23内には、ショート
コイルを構成する二次コイル2が挿入される。二次コイ
ル2は、非磁性の導電材料、例えばアルミニウムからな
る、1ターン分のパイプないし円筒体とされ、これによ
って、二次コイル2を巻装するボビンを省略することが
できる。
The secondary coil 2 forming a short coil is inserted into the space 23 of the magnetic circuit 20. The secondary coil 2 is a one-turn pipe or cylinder made of a non-magnetic conductive material, for example, aluminum, so that a bobbin around which the secondary coil 2 is wound can be omitted.

【0036】二次コイル2には、外周部にエッジ31が
付いたコーン32の内周部、センターキャップ33、お
よびダンパー34の内周部が、取り付けられる。また、
プレート22には、スピーカフレーム35が取り付けら
れ、コーン32の外周部のエッジ31、およびガスケッ
ト36が、スピーカフレーム35に取り付けられるとと
もに、ダンパー34の外周部が、スピーカフレーム35
に取り付けられる。
To the secondary coil 2, the inner peripheral portion of a cone 32 having an edge 31 on the outer peripheral portion, the center cap 33, and the inner peripheral portion of a damper 34 are attached. Also,
The speaker frame 35 is attached to the plate 22, the edge 31 of the outer peripheral portion of the cone 32 and the gasket 36 are attached to the speaker frame 35, and the outer peripheral portion of the damper 34 is attached to the speaker frame 35.
Attached to.

【0037】ただし、図示していないが、一次コイルの
一部のコイルがセンターポール部12の先端部の周面に
取り付けられ、残りのコイルがプレート22の内周面に
取り付けられてもよい。この場合、プレート22に取り
付けられたコイルのコイル引出線は、例えば、プレート
22とマグネット21との間に挿入されて、プレート2
2の外周面に取り付けられた端子板上の入力端子に接続
される。また、一次コイルがすべてプレート22の内周
面に取り付けられてもよい。
Although not shown, some of the primary coils may be attached to the peripheral surface of the tip of the center pole portion 12, and the remaining coils may be attached to the inner peripheral surface of the plate 22. In this case, the coil lead wire of the coil attached to the plate 22 is inserted between the plate 22 and the magnet 21, for example.
2 is connected to an input terminal on a terminal plate attached to the outer peripheral surface of the second terminal. Further, all the primary coils may be attached to the inner peripheral surface of the plate 22.

【0038】図1の例では、上記のスピーカユニット1
0の一次コイル1が、16個のコイル1A〜1N,1
P,1Qで構成され、コイル1A〜1N,1P,1Qに
対して、それぞれ定電流源61A〜61N,61P,6
1Qが、それぞれスイッチ回路62A〜62N,62
P,62Qを介して接続される。
In the example of FIG. 1, the speaker unit 1 described above is used.
0 primary coil 1 has 16 coils 1A to 1N, 1
P, 1Q, and constant current sources 61A to 61N, 61P, 6 for the coils 1A to 1N, 1P, 1Q, respectively.
1Q are switch circuits 62A to 62N, 62, respectively.
P, 62Q are connected.

【0039】そして、シリアルパラレル変換器220に
おいて、シリアルデータのデジタル音声信号Dsからサ
ンプリングクロックSCLKが抽出され、そのサンプリ
ングクロックSCLKと、シリアルパラレル変換器22
0からのデジタル音声信号Dpの各ビットの信号とが、
後述するチョッパ230に供給され、そのチョッパ23
0の出力の各ビットの信号によって、スイッチ回路62
A〜62N,62P,62Qが切り換えられる。
Then, in the serial / parallel converter 220, the sampling clock SCLK is extracted from the digital audio signal Ds of the serial data, and the sampling clock SCLK and the serial / parallel converter 22 are extracted.
The signal of each bit of the digital audio signal Dp from 0,
The chopper 23 is supplied to the chopper 230 described later.
According to the signal of each bit of the output of 0, the switch circuit 62
A to 62N, 62P and 62Q are switched.

【0040】図4は、チョッパ230の一例を示し、こ
の例のチョッパ230では、シリアルパラレル変換器2
20からの図5に示すようなサンプリングクロックSC
LKと、これを遅延回路81によって、デジタル音声信
号Dpのサンプリング周期Tsより短い時間遅延させ
た、同図に示すような遅延クロックDCLKとが、イク
スクルーシブオア回路82に供給されて、イクスクルー
シブオア回路82から、同図に示すような信号EXが得
られ、その信号EXと、サンプリングクロックSCLK
とが、ナンド回路83に供給されて、ナンド回路83か
ら、同図に示すような信号NAが得られる。
FIG. 4 shows an example of the chopper 230. In the chopper 230 of this example, the serial / parallel converter 2 is used.
Sampling clock SC as shown in FIG. 5 from 20
LK and a delay clock DCLK, which is delayed by the delay circuit 81 by a time shorter than the sampling period Ts of the digital audio signal Dp, as shown in the figure, are supplied to the exclusive OR circuit 82, and the exclusive OR circuit 82 is supplied. A signal EX as shown in the same figure is obtained from the Shiv-OR circuit 82, and the signal EX and the sampling clock SCLK are obtained.
Are supplied to the NAND circuit 83, and the NAND circuit 83 obtains a signal NA as shown in FIG.

【0041】そして、そのナンド回路83の出力信号N
Aと、デジタル音声信号Dpの、あるビットの信号Di
とが、アンド回路84に供給される。アンド回路84
は、図4では一つしか示していないが、デジタル音声信
号Dpの各ビットに対して設けられ、それぞれの一方の
入力信号として、デジタル音声信号Dpの対応するビッ
トの信号Diが供給され、それぞれの他方の入力信号と
して、ナンド回路83の出力信号NAが供給される。
Then, the output signal N of the NAND circuit 83
A and a signal Di of a certain bit of the digital audio signal Dp
And are supplied to the AND circuit 84. AND circuit 84
4, although only one is shown in FIG. 4, it is provided for each bit of the digital audio signal Dp, and the signal Di of the corresponding bit of the digital audio signal Dp is supplied as one of the respective input signals. The output signal NA of the NAND circuit 83 is supplied as the other input signal of.

【0042】したがって、例えばデジタル音声信号Dp
の2SBおよびLSBの信号が、それぞれ、図5に信号
Di(2SB)およびDi(LSB)として示すよう
に、連続する複数サンプリング周期の期間TpおよびT
aにおいて、スイッチ回路62Pおよび62Aをオンに
してコイル1Pおよび1Aに信号電流を流す値、すなわ
ち1となるときでも、チョッパ230の出力信号として
は、2SBおよびLSBの信号は、それぞれ、同図に信
号Do(2SB)およびDo(LSB)として示すよう
に、サンプリング周期Tsごとに、それより短い時間分
の、0となる期間Tx、すなわちスイッチ回路62Pお
よび62Aをオフにしてコイル1Pおよび1Aに信号電
流を流さない期間が設定されたものとなる。
Therefore, for example, the digital audio signal Dp
Signals of 2SB and LSB of each of the plurality of consecutive sampling periods Tp and T, as shown as signals Di (2SB) and Di (LSB) in FIG. 5, respectively.
In a, even when the switch circuits 62P and 62A are turned on and the signal currents flow through the coils 1P and 1A, that is, the output signals of the chopper 230 are 2SB and LSB, respectively. As shown as signals Do (2SB) and Do (LSB), for each sampling period Ts, a period Tx that is 0 for a shorter time period, that is, the switch circuits 62P and 62A are turned off, and signals are sent to the coils 1P and 1A. The period during which no current flows is set.

【0043】したがって、シリアルパラレル変換器22
0からのデジタル音声信号Dpの内容のいかんにかかわ
らず、デジタル音声信号Dpの各ビットの信号の見かけ
上のサンプリング周波数が低下することがなく、見かけ
上のサンプリング周波数の低下によるスピーカユニット
10の電磁結合力の低下が防止され、スピーカユニット
10は常に最適に駆動される。
Therefore, the serial / parallel converter 22
Regardless of the content of the digital audio signal Dp from 0, the apparent sampling frequency of the signal of each bit of the digital audio signal Dp does not decrease, and the electromagnetic noise of the speaker unit 10 due to the apparent decrease of the sampling frequency. The decrease in coupling force is prevented, and the speaker unit 10 is always driven optimally.

【0044】その信号電流を流さない期間Txは、短い
ほど望ましいが、使用する素子の特性などとの関係で決
定し、例えばサンプリング周期Tsの1/10ないしそ
れ以下にされる。
The period Tx during which the signal current does not flow is preferably as short as possible, but is determined in relation to the characteristics of the element used, and is set to, for example, 1/10 or less of the sampling period Ts.

【0045】上述したように、電磁結合スピーカである
スピーカユニット10の振動系の駆動力Fは、二次コイ
ル2に誘起される二次電流iに比例し、その二次電流i
は、一次コイル1に流れる信号電流の2乗と一次コイル
1のターン数(インピーダンス)との積に比例する。
As described above, the driving force F of the vibration system of the speaker unit 10 which is an electromagnetically coupled speaker is proportional to the secondary current i induced in the secondary coil 2, and the secondary current i
Is proportional to the product of the square of the signal current flowing through the primary coil 1 and the number of turns (impedance) of the primary coil 1.

【0046】そして、図1の例のスピーカ装置では、一
例として、コイル1Aが2ターン、コイル1Bが4ター
ン、コイル1Cが8ターン、というように、デジタル音
声信号Dpの各ビットの重みに対応して、それぞれのコ
イル1A〜1N,1P,1Qのターン数が、一つ下位の
ビットに対応するコイルのターン数の2倍とされるとと
もに、それぞれの定電流源61A〜61N,61P,6
1Qの電流Ia〜In,Ip,Iqが、互いに等しくさ
れる。すなわち、Iq=Ip=In=…=Iaとされ
る。
In the speaker device of the example of FIG. 1, as an example, the coil 1A has 2 turns, the coil 1B has 4 turns, and the coil 1C has 8 turns. Then, the number of turns of each of the coils 1A to 1N, 1P, 1Q is set to be twice the number of turns of the coil corresponding to the bit of one lower order, and the constant current sources 61A to 61N, 61P, 6 respectively.
The currents Ia to In, Ip, and Iq of 1Q are made equal to each other. That is, Iq = Ip = In =... = Ia.

【0047】または、コイル1A〜1N,1P,1Q
が、すべて同一のターン数とされるとともに、デジタル
音声信号Dpの15SBに対応する定電流源61Bの電
流Ibが、LSBに対応する定電流源61Aの電流Ia
のルート2倍とされ、すなわちIb=21/2Iaとさ
れ、以下、14SB,13SB,12SB…に対応する
定電流源61C,61D,61E…の電流Ic,Id,
Ie…が、電流Ib,Ic,Id…のルート2倍とされ
る。
Alternatively, the coils 1A to 1N, 1P, 1Q
Are the same number of turns, and the current Ib of the constant current source 61B corresponding to 15SB of the digital audio signal Dp is the current Ia of the constant current source 61A corresponding to LSB.
, Ie, Ib = 2 1/2 Ia, and the currents Ic, Id, and Ic of the constant current sources 61C, 61D, 61E... Corresponding to 14SB, 13SB, 12SB.
.. Are made twice the route of the currents Ib, Ic, Id.

【0048】したがって、図1の例のスピーカ装置にお
いては、スピーカユニット10において、コーン32
が、一方向に、シリアルパラレル変換器220からのデ
ジタル音声信号Dpの各ビットの重みに比例した量だけ
偏位し、シリアルパラレル変換器220からのデジタル
音声信号Dpに忠実に音声が再生される。
Therefore, in the speaker device of the example of FIG. 1, in the speaker unit 10, the cone 32
Is shifted in one direction by an amount proportional to the weight of each bit of the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220, and the audio is faithfully reproduced by the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220. .

【0049】なお、一般のスピーカと同様に、スピーカ
ユニット10の振動系は、高域には反応しにくく、特に
20kHzを超えるような高い周波数の成分はほとんど
再生しない。したがって、一次コイル1が44.1kH
zまたは48kHzのサンプリング周波数のデジタル信
号で駆動されても、そのサンプリング周波数成分はほと
んど再生されない。かりに微小な音圧で再生されても、
20kHzを超える音は人間の耳でほとんど聞き取るこ
とができないので、音楽を聴く時などでも支障を生じな
い。また、20kHz以上を阻止帯域とするメカニカル
フィルタを、意図的に形成して、スピーカユニット10
に組み込むことも容易である。
Note that, like a general speaker, the vibration system of the speaker unit 10 is difficult to react in a high frequency range, and in particular, a high frequency component exceeding 20 kHz is hardly reproduced. Therefore, the primary coil 1 has 44.1 kHz.
Even when driven by a digital signal having a sampling frequency of z or 48 kHz, the sampling frequency component is hardly reproduced. Even if the sound is reproduced with very low sound pressure,
Sounds exceeding 20 kHz can hardly be heard by human ears, so that there is no problem even when listening to music. Further, a mechanical filter having a stop band of 20 kHz or more is intentionally formed, and the speaker unit 10
It is also easy to incorporate into

【0050】しかも、D/A変換器およびパワーアンプ
を使用しないで、デジタル音声信号によって直接、音声
を再生する、歪みの小さい、最大出力の大きいスピーカ
装置を実現することができる。
Moreover, without using the D / A converter and the power amplifier, it is possible to realize a speaker device which directly reproduces sound by a digital sound signal, has a small distortion, and has a large maximum output.

【0051】そして、図1の例のスピーカ装置では、上
述したようにシリアルパラレル変換器220からのデジ
タル音声信号Dpの各ビットの信号の見かけ上のサンプ
リング周波数の低下によるスピーカユニット10の電磁
結合力の低下がなく、スピーカユニット10が常に最適
に駆動される。
In the speaker device of the example of FIG. 1, as described above, the electromagnetic coupling force of the speaker unit 10 due to the apparent decrease in the sampling frequency of each bit signal of the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220. The speaker unit 10 is always driven optimally.

【0052】なお、図1の例のスピーカ装置は、スピー
カ駆動回路40とスピーカユニット10を、一体化し、
または別体とすることができる。
In the speaker device of the example of FIG. 1, the speaker drive circuit 40 and the speaker unit 10 are integrated,
Or it can be a separate body.

【0053】図1の例では、図5の信号Do(2SB)
およびDo(LSB)で示すように、チョッパ230の
出力の各ビットの信号に、対応するコイルに信号電流を
流さない期間Txが設けられることによって、チョッパ
230の出力の各ビットの信号が、シリアルパラレル変
換器220からのデジタル音声信号Dpのサンプリング
周波数の高調波成分を多く含む矩形波信号(二値信号)
となり、この矩形波信号によって、コイル1A〜1Qに
流れる信号電流が高速でスイッチングされる。。そのた
め、その高調波成分による電磁波の発生が問題となると
ともに、高速スイッチングの歪みにより再生音質が劣化
する。
In the example of FIG. 1, the signal Do (2SB) of FIG.
And Do (LSB), the signal of each bit of the output of the chopper 230 is provided with the period Tx during which no signal current flows through the corresponding coil, so that the signal of each bit of the output of the chopper 230 becomes serial. Rectangular wave signal (binary signal) containing many harmonic components of the sampling frequency of the digital audio signal Dp from the parallel converter 220
Thus, the signal current flowing through the coils 1A to 1Q is switched at high speed by this rectangular wave signal. . Therefore, the generation of electromagnetic waves due to the harmonic components becomes a problem, and the reproduced sound quality deteriorates due to the distortion of high-speed switching.

【0054】図2の例は、この点を考慮して、さらにデ
ジタル音声信号のサンプリング周波数の高調波成分によ
る電磁波の発生を低減できるとともに、一次コイルに流
れる信号電流が高速でスイッチングされることによる再
生音質の劣化を防止できるようにした場合である。
In consideration of this point, the example of FIG. 2 can further reduce the generation of electromagnetic waves due to the harmonic components of the sampling frequency of the digital audio signal, and the signal current flowing in the primary coil is switched at high speed. This is a case where deterioration of reproduced sound quality can be prevented.

【0055】図2の例も、図1の例と同様に、シリアル
パラレル変換器220からのパラレルデータのデジタル
音声信号Dpが、自然2進符号で、かつ直線的に量子化
されたものである場合である。
In the example of FIG. 2 as well, as in the example of FIG. 1, the digital audio signal Dp of the parallel data from the serial / parallel converter 220 is linearly quantized by the natural binary code. This is the case.

【0056】そして、図2の例では、図1の例の定電流
源61A〜61N,61P,61Qの代わりに、後述す
るような電流源65A〜65N,65P,65Qが設け
られるとともに、図1の例のスイッチ回路62A〜62
N,62P,62Qの代わりに、後述するような電流制
御回路66A〜66N,66P,66Qが設けられる。
In the example of FIG. 2, instead of the constant current sources 61A to 61N, 61P and 61Q of the example of FIG. 1, current sources 65A to 65N, 65P and 65Q as described later are provided, and Switch circuits 62A to 62 of
Instead of N, 62P, 62Q, current control circuits 66A to 66N, 66P, 66Q as described later are provided.

【0057】さらに、上述したチョッパ230の出力の
各ビットの信号が、ローパスフィルタ240に供給され
て、ローパスフィルタ240から、それぞれ高調波成分
が低減した滑らかな波形の各ビットの信号が得られ、こ
のローパスフィルタ240の出力の各ビットの信号が、
電流制御回路66A〜66Qに供給されて、ローパスフ
ィルタ240の出力の各ビットの信号によって、電流源
65A〜65Qの電流の値が制御される。
Further, the signal of each bit of the output of the above-mentioned chopper 230 is supplied to the low pass filter 240, and the signal of each bit having a smooth waveform with reduced harmonic components is obtained from the low pass filter 240. The signal of each bit of the output of the low pass filter 240 is
The current values of the current sources 65A to 65Q are controlled by the signals of the respective bits output from the low-pass filter 240, which are supplied to the current control circuits 66A to 66Q.

【0058】この場合、コイル1A〜1N,1P,1Q
のターン数が、それぞれ一つ下位のビットに対応するコ
イルのターン数の2倍とされるときには、電流源65A
〜65N,65P,65Qのピーク電流値Ia〜In,
Ip,Iqが、互いに等しくされる。また、コイル1A
〜1N,1P,1Qのターン数が、互いに等しくされる
ときには、電流源65A〜65N,65P,65Qのピ
ーク電流値Ia〜In,Ip,Iqが、それぞれ一つ下
位のビットに対応する電流源のピーク電流値のルート2
倍とされる。
In this case, the coils 1A to 1N, 1P, 1Q
When the number of turns of the coil is twice as many as the number of turns of the coil corresponding to the lower bit, the current source 65A
~ 65N, 65P, 65Q peak current values Ia ~ In,
Ip and Iq are made equal to each other. Also, coil 1A
When the numbers of turns of 1N, 1P, and 1Q are equal to each other, the peak current values Ia to In, Ip, and Iq of the current sources 65A to 65N, 65P, and 65Q respectively correspond to the one lower bit. Route 2 of peak current value of
Doubled.

【0059】図6は、ローパスフィルタ240中のLS
Bに対応するローパスフィルタ240Aと、LSBに対
応する電流源65Aおよび電流制御回路66Aとの部分
の一例を示す。2SB〜MSBに対応するローパスフィ
ルタ240B〜240Q(ただし、図2では分けて示し
ていない)、電流源65B〜65Qおよび電流制御回路
66B〜66Qの部分も、同様に構成される。
FIG. 6 shows the LS in the low pass filter 240.
An example of a portion of a low-pass filter 240A corresponding to B and a current source 65A and a current control circuit 66A corresponding to LSB is shown. The low-pass filters 240B to 240Q (not shown separately in FIG. 2), the current sources 65B to 65Q, and the current control circuits 66B to 66Q corresponding to 2SB to MSB are similarly configured.

【0060】この例では、電流源65Aと電流制御回路
66Aとが、トランジスタ67Aを有する電流源電流制
御回路68Aとして一体化されて、対応するコイル1A
に接続され、電流源電流制御回路68Aの定数の設定に
よって、上記のピーク電流値Iaが定められる。
In this example, the current source 65A and the current control circuit 66A are integrated as a current source current control circuit 68A having a transistor 67A to form a corresponding coil 1A.
The peak current value Ia is determined by setting the constant of the current source current control circuit 68A.

【0061】そして、チョッパ230の出力のLSBの
信号Do(LSB)が、ローパスフィルタ240Aに供
給されて、信号Do(LSB)中の高調波成分が低減さ
れることによって、ローパスフィルタ240Aから、滑
らかな波形のLSBの信号Ao(LSB)が得られ、そ
の信号Ao(LSB)が、コンデンサ250Aを通じ
て、電流源電流制御回路68Aのトランジスタ67Aの
ベースに供給されて、信号Ao(LSB)により、トラ
ンジスタ67Aのコレクタ・エミッタに流れる、すなわ
ちコイル1Aに流れる電流ioaが、上記のピーク電流
値Ia以下の範囲で変えられる。
Then, the LSB signal Do (LSB) output from the chopper 230 is supplied to the low-pass filter 240A to reduce the harmonic components in the signal Do (LSB), thereby smoothing the low-pass filter 240A. A LSB signal Ao (LSB) having a different waveform is obtained, and the signal Ao (LSB) is supplied to the base of the transistor 67A of the current source current control circuit 68A through the capacitor 250A, and the signal Ao (LSB) causes the transistor The current ioa flowing through the collector / emitter of 67A, that is, flowing through the coil 1A can be changed within the range of the peak current value Ia or less.

【0062】ローパスフィルタ240Aからの滑らかな
波形のLSBの信号Ao(LSB)は、チョッパ230
からの図5に示したような矩形波信号(二値信号)のL
SBの信号Do(LSB)の高レベル期間では、正弦波
の正の半サイクル状のものとなり、信号Do(LSB)
の上記の期間Txを含む低レベル期間では、正弦波の負
の半サイクル状のものとなる。
The smooth waveform LSB signal Ao (LSB) from the low-pass filter 240 A is output by the chopper 230.
Of the rectangular wave signal (binary signal) as shown in FIG.
During the high level period of the signal Do (LSB) of SB, the sine wave has a positive half cycle, and the signal Do (LSB)
In the low level period including the period Tx described above, the sine wave has a negative half cycle.

【0063】したがって、信号Do(LSB)の高レベ
ル期間と低レベル期間とで、コイル1Aへの電流の供給
がオンオフ切り換えされることなく、信号Do(LS
B)の高レベル期間では、コイル1Aに信号電流ioa
として相対的に大きな値の電流が流れ、信号Do(LS
B)の上記の期間Txを含む低レベル期間では、コイル
1Aに信号電流ioaとして相対的に小さな値の電流が
流れることになる。
Therefore, during the high-level period and the low-level period of the signal Do (LSB), the signal Do (LS) is not switched on and off without switching the current supply to the coil 1A.
In the high level period of B), the signal current ioa is applied to the coil 1A.
As a result, a relatively large current flows, and the signal Do (LS
In the low level period including the period Tx of B), a current having a relatively small value flows as the signal current ioa in the coil 1A.

【0064】2SB〜MSBについても、同様である。
したがって、図2の例のスピーカ装置においては、デジ
タル音声信号Dpのサンプリング周波数の高調波成分に
よる電磁波の発生が低減され、一次コイル1A〜1Qに
流れる信号電流が高速でスイッチングされることによる
再生音質の劣化が防止される。
The same applies to 2SB to MSB.
Therefore, in the speaker device of the example of FIG. 2, the generation of electromagnetic waves due to the harmonic components of the sampling frequency of the digital audio signal Dp is reduced, and the reproduction current sound quality is achieved by the high-speed switching of the signal currents flowing through the primary coils 1A to 1Q. Is prevented from deteriorating.

【0065】上述した各例は、デジタル音声信号Dsお
よびDpが直線的に量子化されていて、コイル1A〜1
Qのターン数、または定電流源61A〜61Qの電流
値、もしくは電流源65A〜65Qのピーク電流値が、
等比級数的に変えられる場合であるが、デジタル音声信
号DsおよびDpが非直線的に量子化されている場合に
は、その量子化の態様に応じて、コイル1A〜1Qのタ
ーン数、または定電流源61A〜61Qの電流値、もし
くは電流源65A〜65Qのピーク電流値を変えればよ
い。
In each of the above examples, the digital audio signals Ds and Dp are linearly quantized, and the coils 1A to 1
The number of turns of Q, the current value of the constant current sources 61A to 61Q, or the peak current value of the current sources 65A to 65Q is
This is a case where the digital audio signals Ds and Dp are non-linearly quantized, which is the case where the digital audio signals Ds and Dp are non-linearly quantized, but the number of turns of the coils 1A to 1Q, or The current values of the constant current sources 61A to 61Q or the peak current values of the current sources 65A to 65Q may be changed.

【0066】また、上述した各例は、一次コイル1が1
6個のコイル1A〜1Qで構成される場合であるが、一
次コイル1はシリアルパラレル変換器220からのデジ
タル音声信号Dpの各ビットに共通の1個のコイルで構
成してもよい。もちろん、その場合には、定電流源61
A〜61Qの電流Ia〜Iq、または電流源65A〜6
5Qのピーク電流値Ia〜Iqを、上述したように変え
る必要がある。
In each of the above examples, the primary coil 1 is 1
In the case of being composed of six coils 1A to 1Q, the primary coil 1 may be composed of one coil common to each bit of the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220. Of course, in that case, the constant current source 61
Currents Ia to Iq of A to 61Q or current sources 65A to 6A
It is necessary to change the peak current values Ia to Iq of 5Q as described above.

【0067】さらに、一次コイル1を、それぞれシリア
ルパラレル変換器220からのデジタル音声信号Dpの
一部の複数ビットずつに共通の、複数のコイルで構成す
ることもできる。
Further, the primary coil 1 may be composed of a plurality of coils which are common to a plurality of bits of a part of the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220.

【0068】なお、デジタル音声信号DsおよびDp
が、2’sコンプリメントコードである場合、または、
シリアルパラレル変換器220に供給されるシリアルデ
ータのデジタル音声信号Dsは、自然2進符号で、これ
がシリアルパラレル変換器220において、パラレルデ
ータに変換されるとともに、2’sコンプリメントコー
ドに変換されて、シリアルパラレル変換器220からの
パラレルデータのデジタル音声信号Dpとしては、2’
sコンプリメントコードとされる場合には、デジタル音
声信号DpのMSBに対応する、定電流源61Qおよび
スイッチ回路62Q、または電流源65Qおよび電流制
御回路66Qを、無くすとともに、下位ビット(LSB
〜2SB)に対応する、定電流源61A〜61P、また
は電流源65A〜65Pとして、それぞれデジタル音声
信号DpのMSBの値に応じて、MSBが0であるとき
には、対応する下位ビットがアクティブのときに一次コ
イルにプラス方向の電流を供給し、MSBが1であると
きには、対応する下位ビットがアクティブのときに一次
コイルにマイナス方向の電流を供給するものを用いれば
よい。
The digital audio signals Ds and Dp
Is the 2's complement code, or
The digital audio signal Ds of the serial data supplied to the serial / parallel converter 220 is a natural binary code, which is converted by the serial / parallel converter 220 into parallel data and converted into a 2's complement code. The digital audio signal Dp of the parallel data from the serial / parallel converter 220 is 2 ′
In the case of the s complement code, the constant current source 61Q and the switch circuit 62Q, or the current source 65Q and the current control circuit 66Q, which correspond to the MSB of the digital audio signal Dp, are eliminated and the lower bit (LSB).
~ 2SB) as the constant current sources 61A to 61P or the current sources 65A to 65P, depending on the value of the MSB of the digital audio signal Dp, when the MSB is 0, when the corresponding lower bit is active. A positive current is supplied to the primary coil, and when the MSB is 1, a negative current is supplied to the primary coil when the corresponding lower bit is active.

【0069】これによって、スピーカユニット10にお
いては、コーン32が、シリアルパラレル変換器220
からのデジタル音声信号DpのMSBの値に応じた方向
に、MSBを除く各ビットの重みに比例した量だけ偏位
し、シリアルパラレル変換器220からのデジタル音声
信号Dpに忠実に音声が再生される。
As a result, in the speaker unit 10, the cone 32 becomes the serial / parallel converter 220.
From the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220, the audio is reproduced in a direction corresponding to the value of the MSB of the digital audio signal Dp from the serial / parallel converter 220. You.

【0070】[0070]

【発明の効果】上述したように、請求項1の発明によれ
ば、電磁結合スピーカの一次コイルをデジタル音声信号
によって駆動する場合において、デジタル音声信号の各
ビットの信号の見かけ上のサンプリング周波数の低下に
よる電磁結合スピーカの電磁結合力の低下が防止され、
電磁結合スピーカが常に最適に駆動される。
As described above, according to the first aspect of the invention, when the primary coil of the electromagnetically coupled speaker is driven by the digital audio signal, the apparent sampling frequency of each bit of the digital audio signal can be changed. It is possible to prevent the electromagnetic coupling force of the electromagnetically coupled speaker from decreasing due to
The electromagnetically coupled speaker is always driven optimally.

【0071】さらに、請求項2の発明によれば、デジタ
ル音声信号のサンプリング周波数の高調波成分による電
磁波の発生を低減することができるとともに、一次コイ
ルに流れる信号電流が高速でスイッチングされることに
よる再生音質の劣化を防止することができる。
Further, according to the second aspect of the invention, it is possible to reduce the generation of electromagnetic waves due to the harmonic components of the sampling frequency of the digital audio signal, and the signal current flowing through the primary coil is switched at high speed. It is possible to prevent deterioration of reproduced sound quality.

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

【図1】この発明のスピーカ装置の一例を示す接続図で
ある。
FIG. 1 is a connection diagram illustrating an example of a speaker device according to the present invention.

【図2】この発明のスピーカ装置の他の例を示す接続図
である。
FIG. 2 is a connection diagram showing another example of the speaker device of the present invention.

【図3】図1および図2のスピーカ装置のスピーカユニ
ットの一例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a speaker unit of the speaker device of FIGS. 1 and 2.

【図4】図1および図2のスピーカ装置のチョッパの一
例を示す接続図である。
FIG. 4 is a connection diagram showing an example of a chopper of the speaker device of FIGS. 1 and 2.

【図5】図4のチョッパの動作の説明に供する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the chopper of FIG.

【図6】図2のスピーカ装置のローパスフィルタ、電流
源および電流制御回路の部分の一例を示す接続図であ
る。
6 is a connection diagram showing an example of a portion of a low-pass filter, a current source, and a current control circuit of the speaker device of FIG.

【図7】考えられるスピーカ装置の一例を示す接続図で
ある。
FIG. 7 is a connection diagram showing an example of a possible speaker device.

【符号の説明】 10…スピーカユニット、1,1A〜1N,1P,1Q
…一次コイル、2…二次コイル、11…センターポール
・ヨーク、12…センターポール部、14…フランジ
部、16…端子板、17…コイル引出線、18…入力端
子、20…磁気回路、21…マグネット、22…プレー
ト、23…空隙、32…コーン、40…スピーカ駆動回
路、61A〜61N,61P,61Q…定電流源、62
A〜62N,62P,62Q…スイッチ回路、65A〜
65N,65P,65Q…電流源、66A〜66N,6
6P,66Q…電流制御回路、220…シリアルパラレ
ル変換器、230…チョッパ、240,240A…ロー
パスフィルタ
[Description of Reference Signs] 10 ... Speaker unit, 1, 1A to 1N, 1P, 1Q
... primary coil, 2 ... secondary coil, 11 ... center pole / yoke, 12 ... center pole part, 14 ... flange part, 16 ... terminal plate, 17 ... coil lead wire, 18 ... input terminal, 20 ... magnetic circuit, 21 ... magnet, 22 ... plate, 23 ... air gap, 32 ... cone, 40 ... speaker drive circuit, 61A to 61N, 61P, 61Q ... constant current source, 62
A-62N, 62P, 62Q ... Switch circuit, 65A-
65N, 65P, 65Q ... Current source, 66A to 66N, 6
6P, 66Q ... Current control circuit, 220 ... Serial-parallel converter, 230 ... Chopper, 240, 240A ... Low-pass filter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】スピーカユニットと、スピーカ駆動回路と
を備え、 前記スピーカユニットは、 空隙が形成された磁気回路の前記空隙の近傍部分に、一
次コイルが固定され、振動板に固定されて前記空隙内
に、ショートコイルを構成する二次コイルが配された電
磁結合スピーカとされ、 前記スピーカ駆動回路は、 これに供給される入力デジタル音声信号の最上位ビット
を除く各ビット、または最上位ビットを含む各ビットに
対応した定電流源と、 前記入力デジタル音声信号の最上位ビットを除く各ビッ
ト、または最上位ビットを含む各ビットの信号に対し
て、それぞれのサンプリング周期ごとに非アクティブの
期間を設定するチョッパとを備え、 このチョッパの出力の各ビットの信号のレベルに応じ
て、前記定電流源からの電流の前記一次コイルへの供給
をスイッチング制御する、 スピーカ装置。
1. A loudspeaker unit and a loudspeaker drive circuit, wherein the loudspeaker unit has a primary coil fixed to a portion of a magnetic circuit in which a void is formed in the vicinity of the void and fixed to a diaphragm to form the void. It is an electromagnetically coupled speaker in which a secondary coil forming a short coil is arranged, and the speaker drive circuit outputs each bit except the most significant bit of the input digital audio signal supplied to this speaker, or the most significant bit. A constant current source corresponding to each bit including, each bit except the most significant bit of the input digital audio signal, or each bit signal including the most significant bit, an inactive period for each sampling period, And a chopper for setting the primary chopper of the current from the constant current source according to the signal level of each bit of the output of the chopper. Controlling switching of supply to Le, the speaker device.
【請求項2】スピーカユニットと、スピーカ駆動回路と
を備え、 前記スピーカユニットは、 空隙が形成された磁気回路の前記空隙の近傍部分に、一
次コイルが固定され、振動板に固定されて前記空隙内
に、ショートコイルを構成する二次コイルが配された電
磁結合スピーカとされ、 前記スピーカ駆動回路は、 これに供給される入力デジタル音声信号の最上位ビット
を除く各ビット、または最上位ビットを含む各ビットに
対応した電流源と、 前記入力デジタル音声信号の最上位ビットを除く各ビッ
ト、または最上位ビットを含む各ビットの信号に対し
て、それぞれのサンプリング周期ごとに非アクティブの
期間を設定するチョッパと、 このチョッパの出力の各ビットの信号中の高調波成分を
低減するフィルタとを備え、 このフィルタの出力の各ビットの信号のレベルに応じ
て、前記電流源から前記一次コイルに供給される電流の
値を制御する、 スピーカ装置。
2. A speaker unit and a speaker drive circuit are provided, wherein the speaker unit has a primary coil fixed to a portion of the magnetic circuit in which a gap is formed in the vicinity of the gap and is fixed to a diaphragm to form the gap. It is an electromagnetically coupled speaker in which a secondary coil forming a short coil is arranged, and the speaker drive circuit outputs each bit except the most significant bit of the input digital audio signal supplied to this speaker, or the most significant bit. Inactive period is set for each sampling cycle for the current source corresponding to each bit including, each bit except the most significant bit of the input digital audio signal, or each bit signal including the most significant bit. And a filter for reducing the harmonic components in the signal of each bit of the output of this chopper. A speaker device for controlling the value of the current supplied from the current source to the primary coil according to the level of the signal of each bit.
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