JPH1013986A

JPH1013986A - スピーカ装置

Info

Publication number: JPH1013986A
Application number: JP8177520A
Authority: JP
Inventors: Jun Kishigami; 純岸上; Masao Fujihira; 正男藤平; Takahiro Muraguchi; 高弘村口
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-16
Also published as: US5862237A; EP0814633A1; DE69706102D1; DE69706102T2; EP0814633B1

Abstract

(57)【要約】【課題】電磁結合スピーカなどのスピーカの駆動コイ
ルをデジタル音声信号によって駆動する場合において、
簡単かつ低コストのスピーカ構造によってスピーカの音
量を細かく制御することができるようにする。【解決手段】電磁結合スピーカであるスピーカユニッ
ト１０の一次コイルを１５個のコイル１Ａ〜１Ｎ，１Ｐ
で構成して、コイル１Ａ〜１Ｎ，１Ｐをシリアルパラレ
ル変換器２２０からの１６ビットのデジタル音声信号Ｄ
ｐのＭＳＢを除く各ビットに対応させる。定電流源４１
Ａ〜４１Ｎ，４１Ｐと、それぞれ４個のＦＥＴ５１〜５
４と、対応するコイル１Ａ〜１Ｎ，１Ｐとをブリッジ接
続して、コイル駆動回路４０Ａ〜４０Ｎ，４０Ｐを構成
し、定電流源４１Ａ〜４１Ｎ，４１Ｐの電流Ｉａをコイ
ル１Ａ〜１Ｎ，１Ｐに供給する。可変抵抗器９２を調整
して電圧Ｖｃを変え、定電流源４１Ａ〜４１Ｎ，４１Ｐ
の電流Ｉａを共通に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁結合スピー
カなどのスピーカ装置に関する。

【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。

【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。

【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。

【０００５】なお、スピーカとしては、ほかに、磁気回
路の空隙内に、振動板に固定してボイスコイルボビンを
配し、このボイスコイルボビンに、駆動コイルであるボ
イスコイルを巻回したダイナミックスピーカなどが実用
化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような電磁結合
スピーカやダイナミックスピーカなどのスピーカで、駆
動コイルとして、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。

【０００７】例えば、電磁結合スピーカで、入力デジタ
ル音声信号が１６ビットの場合、電磁結合スピーカの一
次コイルを１６個のコイルで構成して、それぞれのコイ
ルのターン数を入力デジタル音声信号の各ビットの重み
に対応させて、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倍とし、それぞれのコイルに入力デ
ジタル音声信号の対応するビットがアクティブとなると
き、一定の電流値の電流を流すようにする。

【０００８】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。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。

【０００９】したがって、上記のようにするとき、電磁
結合スピーカにおいて、二次コイルを固定した振動板
が、一方向に、入力デジタル音声信号の各ビットの重み
に比例した量だけ偏位し、入力デジタル音声信号に忠実
に音声が再生されるようになる。

【００１０】ところで、スピーカ装置としては、音量が
変えられる必要がある。そこで、上記のように、電磁結
合スピーカやダイナミックスピーカなどのスピーカの駆
動コイルをデジタル音声信号によって直接駆動する場合
において、音量を制御する方式として、スピーカの駆動
コイルを入力デジタル音声信号のビット数より多い数の
コイルで構成して、得ようとする音量に応じて入力デジ
タル音声信号によって駆動するコイルを切り替えること
が考えられる。

【００１１】例えば、電磁結合スピーカで、入力デジタ
ル音声信号が１６ビットの場合、電磁結合スピーカの一
次コイルを２４個のコイルで構成して、それぞれのコイ
ルのターン数を上述したように等比級数的に変え、最大
音量を得るときには、ターン数の多い側の１６個のコイ
ルを１６ビットの入力デジタル音声信号によって駆動
し、最小音量を得るときには、ターン数の少ない側の１
６個のコイルを１６ビットの入力デジタル音声信号によ
って駆動する。

【００１２】しかしながら、この方式は、入力デジタル
音声信号のビット数より多い多数の駆動コイルを必要と
するとともに、駆動コイルの全ターン数が著しく多くな
って、スピーカの構造が複雑となり、製造コストが高く
なる欠点がある。また、音量制御の段階も、上記の例で
は８段階というように、駆動コイルの数によって制約さ
れる不都合がある。

【００１３】そこで、この発明は、電磁結合スピーカな
どのスピーカの駆動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、簡単かつ低コストのスピーカ構
造によってスピーカの音量を細かく制御することができ
るようにしたものである。

【００１４】

【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、前記スピーカ駆動回路が、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、それぞ
れ前記スピーカユニットの駆動コイルに駆動電流を供給
する複数の駆動源と、この複数の駆動源から前記駆動コ
イルに供給される駆動電流を共通に制御して、前記スピ
ーカユニットで再生される音声の音量を調整する音量調
整部とを有する、ものとする。

【００１５】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
ピーカ駆動回路が、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、それぞれ前記スピーカユ
ニットの駆動コイルに駆動電流を供給する複数の駆動源
と、前記入力デジタル音声信号の１サンプリング周期内
における、前記複数の駆動源から前記駆動コイルに駆動
電流が供給される期間と供給されない期間との時間の比
率を共通に制御して、前記スピーカユニットで再生され
る音声の音量を調整する音量調整部とを有する、ものと
する。

【００１６】上記のように構成した請求項１または２の
発明のスピーカ装置においては、スピーカ駆動回路の複
数の駆動源からスピーカユニットの駆動コイルに供給さ
れる駆動電流が共通に制御されることによって、また
は、入力デジタル音声信号の１サンプリング周期内にお
ける、スピーカ駆動回路の複数の駆動源からスピーカユ
ニットの駆動コイルに駆動電流が供給される期間と供給
されない期間との時間の比率が共通に制御されることに
よって、スピーカユニットで再生される音声の音量が調
整される。

【００１７】したがって、入力デジタル音声信号のビッ
ト数より多い多数の駆動コイルを必要とせず、駆動コイ
ルの全ターン数も少なくてよいとともに、音量を細かく
連続的に制御することができる。

【００１８】

【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。ただし、この例は、その１
６ビットのデジタル音声信号ＤｓおよびＤｐが、図５に
示すような２’ｓコンプリメントコードで、かつ直線的
に量子化されたものである場合である。

【００１９】スピーカユニット１０は、電磁結合スピー
カである。図６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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】コイル引出線１７は、一次コイル１の巻き
始め部および巻き終り部に、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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】上述したように、図１のシリアルパラレル
変換器２２０からの１６ビットのデジタル音声信号Ｄｐ
が、図５に示したような２’ｓコンプリメントコード
で、かつ直線的に量子化されたものである場合には、そ
のＭＳＢ（最上位ビット）をサインビットとして、図５
および図７に示すように、一次コイル１を１５個のコイ
ル１Ａ，１Ｂ…１Ｎ，１Ｐ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
せて、例えば２ターンとし、以下、コイル１Ｂ，１Ｃ，
１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ，１Ｋ，１
Ｌ，１Ｍ，１Ｎ，１Ｐを、デジタル音声信号Ｄｐの１５
ＳＢ，１４ＳＢ，１３ＳＢ，１２ＳＢ，１１ＳＢ，１０
ＳＢ，９ＳＢ，８ＳＢ，７ＳＢ，６ＳＢ，５ＳＢ，４Ｓ
Ｂ，３ＳＢ，２ＳＢに対応させて、それぞれ４ターン、
８ターン、１６ターン…というように、一つ下位のビッ
トに対応するコイルのターン数の２倍のターン数とす
る。

【００２８】図１に示すように、そのコイル１Ａ〜１
Ｎ，１Ｐに対しては、スピーカ駆動回路４０として、そ
れぞれコイル駆動回路４０Ａ〜４０Ｎ，４０Ｐが設けら
れる。それぞれのコイル駆動回路４０Ａ〜４０Ｎ，４０
Ｐは、定電流源４１Ａ〜４１Ｎ，４１Ｐと、それぞれス
イッチング素子としての４個のＦＥＴ５１〜５４と、対
応するコイル１Ａ〜１Ｎ，１Ｐとが、ブリッジ接続され
て構成され、ＦＥＴ５１，５３がオン、ＦＥＴ５２，５
４がオフとされるときには、対応する定電流源の電流Ｉ
ａが、対応するコイルにプラス方向に流れ、ＦＥＴ５
１，５３がオフ、ＦＥＴ５２，５４がオンとされるとき
には、対応する定電流源の電流Ｉａが、対応するコイル
にマイナス方向に流れるようにされる。

【００２９】定電流源４１Ａ〜４１Ｎ，４１Ｐの電流
は、すべて電流Ｉａで示すように等しい電流値にされ
る。同一のコイル駆動回路において、ＦＥＴ５１〜５４
がすべてオンまたはオフとされるときには、対応するコ
イルに電流は流れない。

【００３０】そして、シリアルパラレル変換器２２０か
らのデジタル音声信号Ｄｐがデコーダ７０に供給され
て、デコーダ７０において、一次コイル１の１５個のコ
イル１Ａ〜１Ｎ，１Ｐに対応して、すなわちデジタル音
声信号ＤｐのＭＳＢを除く１５ビットに対応して、デジ
タル音声信号ＤｐのＭＳＢと、対応する下位ビット（Ｌ
ＳＢ〜２ＳＢ）とから、それぞれ後述するような４個の
制御信号Ｇ１〜Ｇ４が得られ、その制御信号Ｇ１〜Ｇ４
が、スピーカ駆動回路４０の対応するコイル駆動回路４
０Ａ〜４０Ｎ，４０ＰのＦＥＴ５１〜５４のゲートに供
給される。

【００３１】４個の制御信号Ｇ１〜Ｇ４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ＭＳ
Ｂが０で、対応する下位ビットが１のときには、制御信
号Ｇ１，Ｇ３がＦＥＴ５１，５３をオンにするレベル、
制御信号Ｇ２，Ｇ４がＦＥＴ５２，５４をオフにするレ
ベルとなり、ＭＳＢが０で、対応する下位ビットも０の
とき、またはＭＳＢが１で、対応する下位ビットも１の
ときには、制御信号Ｇ１〜Ｇ４がＦＥＴ５１〜５４をオ
フにするレベルとなり、ＭＳＢが１で、対応する下位ビ
ットが０のときには、制御信号Ｇ１，Ｇ３がＦＥＴ５
１，５３をオフにするレベル、制御信号Ｇ２，Ｇ４がＦ
ＥＴ５２，５４をオンにするレベルとなるものである。

【００３２】したがって、デジタル音声信号ＤｐのＭＳ
Ｂが０のときには、ある下位ビットが１のときにのみ、
これに対応する一次コイルにプラス方向に電流Ｉａが流
れ、逆にＭＳＢが１のときには、ある下位ビットが０の
ときにのみ、これに対応する一次コイルにマイナス方向
に電流Ｉａが流れる。

【００３３】上述したように、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に
比例し、その二次電流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。

【００３４】そして、上述した例では、一次コイル１の
各コイル１Ａ〜１Ｐのターン数が、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を除く
各ビットの重みに比例したターン数とされることによ
り、ある一次コイルに信号電流として電流Ｉａが流れる
とき、二次コイル２には、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ＭＳＢの値に応じた方
向の、その一次コイルに対応するビットの重みに比例し
た電流値の二次電流が誘起される。

【００３５】したがって、二次コイル２が固定されたコ
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、その一
次コイルに対応するビットの重みに比例した量だけ偏位
し、スピーカユニット１０において、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
が再生されることになる。

【００３６】そして、この例では、音量調整用の電源９
１と、この電源９１からの電圧Ｖｏを分圧して取り出す
調整用の可変抵抗器９２とが設けられ、可変抵抗器９２
から得られる電圧Ｖｃがコイル駆動回路４０Ａ〜４０
Ｎ，４０Ｐの定電流源４１Ａ〜４１Ｎ，４１Ｐに共通に
供給されて、電圧Ｖｃによって定電流源４１Ａ〜４１
Ｎ，４１Ｐの電流Ｉａが共通に制御される。

【００３７】この場合、例えば、電圧Ｖｏが１Ｖ（ボル
ト）とされ、電圧Ｖｃが最大の１Ｖのときに電流Ｉａが
最大の１Ａ（アンペア）となり、電圧Ｖｃを１Ｖ以下の
範囲で調整することによって、電流Ｉａが１Ａ以下の範
囲で、電圧Ｖｃに対して直線的に、または定められた関
係で変化するようにされる。

【００３８】したがって、可変抵抗器９２の調整により
電圧Ｖｃを制御することによって、定電流源４１Ａ〜４
１Ｐの電流Ｉａが共通に変えられ、スピーカユニット１
０で再生される音声の音量を制御することができる。そ
して、この場合、入力デジタル音声信号ＤｓないしＤｐ
のビット数より多い多数の一次コイルを必要とせず、一
次コイル１Ａ〜１Ｐの全ターン数も少なくてよいととも
に、音量を細かく連続的に制御することができる。

【００３９】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。

【００４０】しかし、図１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、コイル１Ａ〜１Ｐ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、コイル１Ａ〜１Ｐ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。

【００４１】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。

【００４２】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、コイル１Ａ〜１Ｐが４４．１
ｋＨｚ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１
０に組み込むことも容易である。

【００４３】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。

【００４４】そして、図１の例のスピーカ装置では、上
述したように音量を細かく連続的に制御することができ
るとともに、入力デジタル音声信号のビット数より多い
多数の駆動コイルを必要とせず、駆動コイルの全ターン
数も少なくてよい。

【００４５】なお、図１の例で、定電流源４１Ａ〜４１
Ｐの電流Ｉａを変えずに、コイル駆動回路４０Ａ〜４０
ＰのＦＥＴ５１〜５４のゲートバイアスを変えて、ＦＥ
Ｔ５１〜５４のインピーダンスを変えることにより、コ
イル１Ａ〜１Ｐに流れる電流を変えて、音量を制御する
ようにしてもよい。

【００４６】図２は、この発明のスピーカ装置の他の例
を示し、この例では、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が、音量調整用の制御回路８０に
供給される。また、音量調整用の電源９１と、この電源
９１からの電圧Ｖｏを分圧して取り出す調整用の可変抵
抗器９２とが設けられ、可変抵抗器９２から得られる電
圧Ｖｃが制御回路８０に供給される。

【００４７】制御回路８０では、サンプリングクロック
ＳＣＬＫを電圧Ｖｃによってパルス幅変調したような制
御信号Ｓｃが得られ、その制御信号Ｓｃがデコーダ７０
に供給される。

【００４８】すなわち、図３は制御回路８０の一例を示
し、シリアルパラレル変換器２２０からのサンプリング
クロックＳＣＬＫと、これを遅延回路８１によって遅延
させた遅延クロックＤＣＬＫとが、イクスクルーシブオ
ア回路８２に供給され、イクスクルーシブオア回路８２
の出力信号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、ナンド回路８３の出力
信号が上記の制御信号Ｓｃとして取り出される。

【００４９】ここで、遅延回路８１での遅延時間Ｔｘ
が、上記の可変抵抗器９２から得られる電圧Ｖｃによっ
て、０からシリアルパラレル変換器２２０からのデジタ
ル音声信号Ｄｐのサンプリング周期Ｔｓの１／２までの
範囲で変えられる。

【００５０】したがって、遅延時間Ｔｘが微小にされる
ときには、図４の左側に示すように、イクスクルーシブ
オア回路８２の出力信号ＥＸが、デジタル音声信号Ｄｐ
のサンプリング周期Ｔｓの期間内において、その微小な
遅延時間Ｔｘの２倍の時間の期間においてのみ高レベル
となり、ナンド回路８３の出力信号である制御信号Ｓｃ
が、デジタル音声信号Ｄｐのサンプリング周期Ｔｓの期
間内において、その微小な遅延時間Ｔｘの期間を除く期
間で高レベルとなる。

【００５１】これに対して、遅延時間Ｔｘがデジタル音
声信号Ｄｐのサンプリング周期Ｔｓの１／２に等しい最
大時間とされるときには、図４の右側に示すように、イ
クスクルーシブオア回路８２の出力信号ＥＸが、デジタ
ル音声信号Ｄｐのサンプリング周期Ｔｓの期間内におい
て、常に高レベルとなり、ナンド回路８３の出力信号で
ある制御信号Ｓｃが、デジタル音声信号Ｄｐのサンプリ
ング周期Ｔｓの期間内において、その１／２の時間の期
間においてのみ高レベルとなる。

【００５２】デコーダ７０においては、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ＭＳＢを
除く各ビットの信号が、ＭＳＢが０のときには、もとの
データのまま取り出され、ＭＳＢが１のときには、もと
のデータを反転させたものとして取れ出される。すなわ
ち、デコーダ７０において、シリアルパラレル変換器２
２０からの図５に示したような２’ｓコンプリメントコ
ードであるデジタル音声信号Ｄｐが、折り返し２進符号
に変換される。

【００５３】そして、デコーダ７０においては、その折
り返し２進符号とされた後のデジタル音声信号のＭＳＢ
を除く各ビットの信号と、制御回路８０から得られる上
記の制御信号Ｓｃとの論理積の信号が、各ビットごとに
得られ、その論理積の信号から上述した制御信号Ｇ１〜
Ｇ４が生成される。

【００５４】したがって、折り返し２進符号とされた後
のデジタル音声信号のＭＳＢを除く、あるビットの信号
が、図４の信号Ｄｉで示すようなものであるとき、その
信号Ｄｉと、制御回路８０から得られる制御信号Ｓｃと
の論理積の信号は、同図の信号Ｄｏで示すようなものと
なる。

【００５５】すなわち、可変抵抗器９２による制御電圧
Ｖｃの調整によって、遅延回路８１での遅延時間Ｔｘが
微小にされるときには、信号Ｄｏは、図４の左側に示す
ように、もとのアクティブな期間内においては、デジタ
ル音声信号のサンプリング周期Ｔｓの期間内において、
その微小な遅延時間Ｔｘの期間を除く期間でアクティブ
となり、遅延回路８１での遅延時間Ｔｘがデジタル音声
信号のサンプリング周期Ｔｓの１／２に等しい最大時間
とされるときには、信号Ｄｏは、図４の右側に示すよう
に、もとのアクティブな期間内においては、デジタル音
声信号のサンプリング周期Ｔｓの期間内において、その
１／２の時間の期間においてのみアクティブとなる。

【００５６】したがって、可変抵抗器９２の調整により
電圧Ｖｃを制御することによって、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
周期Ｔｓ内における、定電流源４１Ａ〜４１Ｐからコイ
ル１Ａ〜１Ｐに電流Ｉａが供給される期間と供給されな
い期間との時間の比率が共通に変えられ、スピーカユニ
ット１０で再生される音声の音量を制御することができ
る。そして、この場合、入力デジタル音声信号Ｄｓない
しＤｐのビット数より多い多数の一次コイルを必要とせ
ず、一次コイル１Ａ〜１Ｐの全ターン数も少なくてよい
とともに、音量を細かく連続的に制御することができ
る。

【００５７】図１または図２に示した例は、一次コイル
１を構成する各コイル１Ａ〜１Ｐのターン数を、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
ＭＳＢを除く各ビットの重みに比例したターン数とする
ことによって、そのデジタル音声信号Ｄｐの各ビットの
重みの違いを再生する場合であるが、各コイル１Ａ〜１
Ｐのターン数は同一にして、これに対応するコイル駆動
回路４０Ａ〜４０Ｐの定電流源４１Ａ〜４１Ｐの電流値
を変えることによって、シリアルパラレル変換器２２０
からのデジタル音声信号Ｄｐの各ビットの重みの違いを
再生することもできるとともに、その場合にも上述した
ように音量を制御することができる。

【００５８】さらに、このように定電流源の電流値を変
えることによってデジタル音声信号の各ビットの重みの
違いを再生する場合には、図１または図２に示したよう
なコイル駆動回路４０Ａ〜４０Ｐ自体がデジタル音声信
号のＭＳＢを除く各ビットの信号によって切り換えられ
るようにすることによって、一次コイル１を一つにする
ことができる。

【００５９】さらに、複数の一次コイルのターン数の違
いと複数の定電流源の電流値の違いとの組み合わせによ
って、デジタル音声信号の各ビットの重みの違いを再生
することもできる。

【００６０】また、この発明は、入力デジタル音声信号
が自然２進符号である場合にも適用することができる。
さらに、この発明は、ダイナミックスピーカなどのスピ
ーカの駆動コイルをデジタル音声信号によって駆動する
場合にも適用することができる。

【００６１】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、電
磁結合スピーカなどのスピーカの駆動コイルをデジタル
音声信号によって駆動する場合において、簡単かつ低コ
ストのスピーカ構造によってスピーカの音量を細かく制
御することができる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図３】図２のスピーカ装置の制御回路の一例を示す接
続図である。

【図４】図３の制御回路の動作の説明に供する図であ
る。

【図５】図１または図２のスピーカ装置の入力デジタル
音声信号と一次コイルとの関係を示す図である。

【図６】図１または図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。

【図７】図１または図２のスピーカ装置のスピーカユニ
ットのコイル構成を示す図である。

【符号の説明】

１０…スピーカユニット、１，１Ａ〜１Ｎ，１Ｐ…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、４０
Ａ〜４０Ｎ，４０Ｐ…コイル駆動回路、４１Ａ〜４１
Ｎ，４１Ｐ…定電流源、５１〜５４…ＦＥＴ、７０…デ
コーダ、８０…制御回路、９１…電源、９２…可変抵抗
器、２２０…シリアルパラレル変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【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、それぞれ前記スピーカユニットの駆動コイル
に駆動電流を供給する複数の駆動源と、この複数の駆動源から前記駆動コイルに供給される駆動
電流を共通に制御して、前記スピーカユニットで再生さ
れる音声の音量を調整する音量調整部とを有する、スピーカ装置。
【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、それぞれ前記スピーカユニットの駆動コイル
に駆動電流を供給する複数の駆動源と、前記入力デジタル音声信号の１サンプリング周期内にお
ける、前記複数の駆動源から前記駆動コイルに駆動電流
が供給される期間と供給されない期間との時間の比率を
共通に制御して、前記スピーカユニットで再生される音
声の音量を調整する音量調整部とを有する、スピーカ装置。
【請求項３】請求項１または２のスピーカ装置におい
て、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、前記駆動コイルとして一次コイ
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
スピーカであるスピーカ装置。