JPH1051878A - Speaker system - Google Patents

Speaker system

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JPH1051878A
JPH1051878A JP35458396A JP35458396A JPH1051878A JP H1051878 A JPH1051878 A JP H1051878A JP 35458396 A JP35458396 A JP 35458396A JP 35458396 A JP35458396 A JP 35458396A JP H1051878 A JPH1051878 A JP H1051878A
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JP
Japan
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coil
current
coils
primary coil
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP35458396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Fujihira
正男 藤平
Jun Kishigami
純 岸上
Takahiro Muraguchi
高弘 村口
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP35458396A priority Critical patent/JPH1051878A/en
Publication of JPH1051878A publication Critical patent/JPH1051878A/en
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  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a 2-way coaxial speaker system whose frequency characteristic is flat from medium and low sound frequency regions to a high sound frequency region. SOLUTION: Primary coils 24, 25 receiving a current in response to an input voice signal are provided in the vicinity of an air gap GP of a magnetic circuit. A secondary coil 26 consisting of a short coil in which a current in response to the current supplied to the primary coils is induced and to which a woofer diaphragm 29 is mounted is provided in the air gap GP. A secondary coil 27 consisting of a short coil in which a current in response to the current supplied to the primary coils is induced and to which a tweeter diaphragm 28 is mounted is provided in the air gap GP. The primary coils 24, 25 are driven by a digital signal to induce a secondary current respectively in the secondary coils 26, 27, from which not only a high frequency sound but also a low frequency sound is radiated through the configuration of electromagnetic coupling type.

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、電気信号を音響
出力に変換する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 for converting an electric signal into a sound output.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイナミック形と電磁結合型を組み合わ
せた全帯域スピーカ装置が知られている。このスピーカ
装置は、中低音をダイナミック形とし、低音用ボイスコ
イルで中低音を放射させると共に、低音用ボイスコイル
を1次コイルとして、ショートコイルからなる高音用2
次コイルにより高音を電磁結合型として放射させる、い
わゆる2ウエイ同軸構造である。
2. Description of the Related Art An all-band loudspeaker device combining a dynamic type and an electromagnetic coupling type is known. This loudspeaker device uses a low-tone voice coil as a primary coil, a low-frequency voice coil as a primary coil, and a low-frequency voice coil as a primary coil.
This is a so-called two-way coaxial structure in which high frequencies are radiated as electromagnetic coupling by the secondary coil.

【0003】電磁結合型では、1次コイルに流れる信号
電流によって、2次コイルに2次電流が誘起され、磁気
回路の空隙に生じる磁束との相互作用によって、2次コ
イルに2次電流に応じた駆動力を生じて、2次コイルが
固定された振動板が振動する。
In the electromagnetic coupling type, a secondary current is induced in a secondary coil by a signal current flowing through a primary coil, and an interaction with a magnetic flux generated in a gap in a magnetic circuit causes the secondary coil to respond to the secondary current. A driving force is generated, and the diaphragm to which the secondary coil is fixed vibrates.

【0004】この電磁結合型スピーカは、信号電流が流
れる1次コイルが、鉄などの磁性材料からなるプレート
などに固定されるため、放熱性に優れ、大入力にも耐え
られる利点がある。しかし、磁気回路の空隙の長さを大
きくすると、スピーカの感度が低下するため、1次コイ
ルおよび2次コイルは、ターン数を多くすることができ
ない。
In this electromagnetically coupled speaker, since the primary coil through which the signal current flows is fixed to a plate made of a magnetic material such as iron, there is an advantage that heat dissipation is excellent and a large input can be endured. However, if the length of the air gap in the magnetic circuit is increased, the sensitivity of the loudspeaker is reduced, so that the number of turns of the primary coil and the secondary coil cannot be increased.

【0005】そのため、1次コイルおよび2次コイルの
インダクタンスを大きくすることができず、1次コイル
に流れる信号電流によって2次コイルに2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
再生は不可能である。そのため、電磁結合型スピーカ
は、主として高音再生用のスピーカとして用いられてい
るのである。
Therefore, the inductance of the primary coil and the secondary coil cannot be increased, and the electromagnetic coupling force that induces the secondary current in the secondary coil by the signal current flowing through the primary coil is several kHz to 1 kHz. It becomes smaller in the following low frequency range, and it is impossible to reproduce up to 20 Hz necessary for reproducing sound. Therefore, the electromagnetically coupled speaker is mainly used as a speaker for reproducing high-pitched sounds.

【0006】図15は、この種の従来の2ウエイ同軸型
スピーカ装置の構造を示すものである。
FIG. 15 shows the structure of a conventional two-way coaxial speaker device of this kind.

【0007】このスピーカ装置の磁気回路は、ドーナツ
形状のマグネット1と、鉄などの磁性材料からなる第1
および第2の磁気ヨーク2、3と、空隙GPとを含んで
構成される。第1の磁気ヨーク2は、円柱状のセンター
ポール部2aと、このセンターポール部2aに対して直
交する円板状のフランジ部2bとからなっている。第2
の磁気ヨーク3はプレートと呼ばれるもので、その内径
が、センターポール部2aの外周径よりも、後述する空
隙GP分だけ大きい径とされたドーナツ形状とされてい
る。
The magnetic circuit of this speaker device comprises a donut-shaped magnet 1 and a first magnet made of a magnetic material such as iron.
And the second magnetic yokes 2 and 3 and the air gap GP. The first magnetic yoke 2 includes a cylindrical center pole portion 2a and a disk-shaped flange portion 2b orthogonal to the center pole portion 2a. Second
The magnetic yoke 3 is referred to as a plate, and has a donut shape having an inner diameter larger than an outer diameter of the center pole portion 2a by an air gap GP described later.

【0008】そして、マグネット1の内周中空部および
第2の磁気ヨーク(以下、プレートという)3の内周中
空部内に、センターポール部2aが挿入される状態で、
第1の磁気ヨーク2のフランジ部2bの前面と、プレー
ト3とにより、マグネット1が挟まれて取り付けられ
る。フランジ部2bの前面およびプレート3の面と、マ
グネット1との接触部は接着される。
Then, the center pole portion 2a is inserted into the inner hollow portion of the magnet 1 and the inner hollow portion of the second magnetic yoke (hereinafter, referred to as a plate) 3.
The magnet 1 is sandwiched and attached between the front surface of the flange portion 2 b of the first magnetic yoke 2 and the plate 3. The contact portion between the front surface of the flange portion 2b and the surface of the plate 3 and the magnet 1 is bonded.

【0009】この場合、第1の磁気ヨーク2のフランジ
部2bの前面には、センターポール部2aと同心円状の
段差部からなるマグネットガイド2cが形成されてお
り、このマグネットガイド2cによりマグネット1の内
周円のエッジ部分が位置規制されて、マグネット1の内
周面位置と、センターポール部2aの外周面位置とが、
同心円位置となるようにされる。
In this case, a magnet guide 2c composed of a stepped portion concentric with the center pole portion 2a is formed on the front surface of the flange portion 2b of the first magnetic yoke 2, and the magnet 1 is formed by the magnet guide 2c. The position of the edge portion of the inner circumferential circle is regulated, so that the inner circumferential surface position of the magnet 1 and the outer circumferential surface position of the center pole portion 2a are
It is made to be a concentric position.

【0010】また、所定の治具が用いられて、センター
ポール部2aの外周面と、プレート3の内周面との間
に、所定長の空隙GPが形成されるようにして、プレー
ト3が位置規制されて、マグネット1、磁気ヨーク2、
プレート3が接合される。
Further, a predetermined jig is used so that a gap GP having a predetermined length is formed between the outer peripheral surface of the center pole portion 2a and the inner peripheral surface of the plate 3. The position is regulated, and the magnet 1, the magnetic yoke 2,
The plate 3 is joined.

【0011】こうして、マグネット1→プレート3→空
隙GP→センターポール部2a→フランジ部2b→マグ
ネット1の閉ループの磁気回路が形成される。プレート
3の前面には、スピーカフレーム7が取り付けられる。
Thus, a closed-loop magnetic circuit of the magnet 1 → the plate 3 → the gap GP → the center pole 2a → the flange 2b → the magnet 1 is formed. The speaker frame 7 is attached to the front surface of the plate 3.

【0012】そして、低音用のコイルユニットである低
音用ボイスコイルは、図16に示すように、非導電体で
構成されるボイスコイルボビン4にコイル5が巻回され
て構成される。そして、低音用ボイスコイルは、コイル
5が、図15に示すように、プレート3とセンターポー
ル部2aとの間の空隙GP内に位置するように、配され
る。ボイスコイルボビン4は、緩衝部材(以下ダンパー
という)6を介してスピーカフレーム7に対して取り付
けられている。
As shown in FIG. 16, the low-frequency voice coil, which is a low-frequency coil unit, is configured by winding a coil 5 around a voice coil bobbin 4 made of a non-conductive material. Then, the bass voice coil is arranged such that the coil 5 is located in the gap GP between the plate 3 and the center pole portion 2a as shown in FIG. The voice coil bobbin 4 is attached to a speaker frame 7 via a buffer member (hereinafter referred to as a damper) 6.

【0013】また、ボイスコイルボビン4には、振動板
としてのコーン紙8が接着されて取り付けられる。コー
ン紙8は、そのエッジ部8eにおいて、ガスケット9に
よりスピーカフレーム7に、取り付けられて固定されて
いる。
A cone paper 8 as a diaphragm is attached to the voice coil bobbin 4 by bonding. The cone paper 8 is attached and fixed to the speaker frame 7 by a gasket 9 at the edge 8e.

【0014】低音用ボイスコイルのコイル5の巻き始め
端および巻き終り端は、図16に示すように、ボイスコ
イルボビン4の部分において、錦糸線10aおよび10
bに、半田付けにより接続される。錦糸線10aおよび
10bは、スピーカフレーム7に取り付けられている入
力端子11に半田付けにより接続されている。
The winding start end and the winding end of the coil 5 of the low-pitched voice coil are located at the voice coil bobbin 4, as shown in FIG.
b is connected by soldering. The tinsel wires 10a and 10b are connected to an input terminal 11 mounted on the speaker frame 7 by soldering.

【0015】高音用のコイルユニットは、低音用のボイ
スコイルを1次コイルとする2次コイルを構成するもの
であり、ショートコイルとされ、一般的にはボビンにコ
イルが巻回されたものとされるが、この例では、図17
にも示すように、導電性を有する非磁性体材料、例えば
アルミニウムが、円筒状に形成されて、1ターンのショ
ートコイル12とされている。すなわち、コイルボビン
が省略され、ショートコイル12のみにより高音用コイ
ルユニットを構成している。そして、このショートコイ
ル12には、図17に示すように、一体的にドーム型の
振動板13が結合されている。
The treble coil unit constitutes a secondary coil having a low-frequency voice coil as a primary coil. The secondary coil is a short coil, and generally includes a bobbin wound with a coil. However, in this example, FIG.
As shown in FIG. 2, a non-magnetic material having conductivity, for example, aluminum is formed in a cylindrical shape to form a one-turn short coil 12. That is, the coil bobbin is omitted, and the coil unit for high sound is constituted only by the short coil 12. A dome-shaped diaphragm 13 is integrally connected to the short coil 12, as shown in FIG.

【0016】そして、ボイスコイルボビン4と、センタ
ーポール部2aの外周面との間の空隙に、高音用のコイ
ルユニットとしての、このショートコイル12が挿入さ
れる。そして、低音用ボイスコイル部分を覆い隠すよう
に、キャップ14が取り付けられる。
Then, this short coil 12 as a coil unit for high sound is inserted into a gap between the voice coil bobbin 4 and the outer peripheral surface of the center pole portion 2a. Then, the cap 14 is attached so as to cover the bass voice coil portion.

【0017】このような構成のスピーカ装置において、
入力端子11よりパワーアンプを通じたアナログ音声信
号が供給されると、低音用コイルユニットのコイル5
に、その音声信号に応じた電流が流れ、磁気回路の空隙
において、センターポール部2aとプレート3との間の
磁束との作用(フレミングの左手の法則)により、ボイ
スコイルボビン4は、その中心軸に沿う方向に、電流に
応じて振動する。すなわち、低音用ボイスコイルは、ダ
イナミックスピーカの駆動原理により振動し、これによ
りコーン紙8が振動して中低音を放射する。
In the speaker device having such a configuration,
When an analog audio signal is supplied from the input terminal 11 through the power amplifier, the coil 5 of the low-pitched coil unit
Then, a current corresponding to the audio signal flows, and the voice coil bobbin 4 is moved to its center axis by the action of magnetic flux between the center pole portion 2a and the plate 3 (Fleming's left-hand rule) in the air gap of the magnetic circuit. Vibrates according to the electric current in the direction along. In other words, the bass voice coil vibrates according to the driving principle of the dynamic speaker, whereby the cone paper 8 vibrates and radiates middle and low sounds.

【0018】そして、低音用コイルユニットのコイル5
に音声信号電流が流れることにより、この音声信号電流
に応じた2次電流がショートコイル12に誘起され、こ
の誘導電流により、ショートコイル12、したがって、
振動板13が振動し、高音を放射する。すなわち、低音
用ボイスコイルのコイル5を1次コイルとして、2次コ
イルとしてのショートコイル12に電流が流れることに
より、電磁結合型として高音を発する。
The coil 5 of the bass coil unit
, A secondary current corresponding to the audio signal current is induced in the short coil 12, and the induced current causes the short coil 12,
The diaphragm 13 vibrates and emits a high sound. That is, when the coil 5 of the bass voice coil is used as a primary coil and a current flows through the short coil 12 as a secondary coil, a high-pitched sound is emitted as an electromagnetic coupling type.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】図15の構成のスピー
カ装置は、ダイナミック型と電磁結合型を組み合わせる
ことにより、スピーカとしての高音域での特性を改善す
る2ウエイ同軸型スピーカを実現することができるが、
中低音域に比べて高音の出力音圧レベルが十分には得ら
れず、周波数特性が高音域まで平坦な特性とすることは
できるないという問題がある。
The loudspeaker device having the structure shown in FIG. 15 can realize a two-way coaxial loudspeaker which improves characteristics in a high frequency range as a loudspeaker by combining a dynamic type and an electromagnetic coupling type. You can,
There is a problem that an output sound pressure level of a high sound cannot be sufficiently obtained as compared with a middle and low sound range, and a frequency characteristic cannot be flattened to a high sound range.

【0020】この発明は、以上の点にかんがみ、中低音
域から高音域にまで渡って周波数特性が平坦な2ウエイ
同軸型スピーカ装置を実現するようにすることを目的と
する。
In view of the above, it is an object of the present invention to realize a two-way coaxial speaker device having a flat frequency characteristic over a range from a middle to low range to a high range.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明によるスピーカ装置は、磁気回路中の空隙
の近傍に設けられ、入力音声信号に応じた電流が供給さ
れる1次コイルと、前記空隙内に配されて、前記1次コ
イルに流れる電流に応じた電流が誘起されるショートコ
イルからなる第1の2次コイルが形成される第1のコイ
ルユニットと、前記空隙内に配されて、前記1次コイル
に流れる電流に応じた電流が誘起されるショートコイル
からなる第2の2次コイルが形成される第2のコイルユ
ニットと、前記第1のコイルユニットに取り付けられる
低音用振動板と、前記第2のコイルユニットに取り付け
られる高音用振動板と、を備えることを特徴とする。
To solve the above-mentioned problems, a speaker device according to the present invention is provided near a gap in a magnetic circuit, and is provided with a primary coil to which a current corresponding to an input audio signal is supplied; A first coil unit that is arranged in the gap and that forms a first secondary coil including a short coil that induces a current corresponding to a current flowing through the primary coil; and a first coil unit that is arranged in the gap. A second coil unit in which a second secondary coil formed of a short coil in which a current corresponding to a current flowing in the primary coil is formed; and a low-frequency vibration attached to the first coil unit. A high-frequency diaphragm attached to the second coil unit.

【0022】そして、前記1次コイルをデジタル信号で
駆動することにより、前記第1および第2の2次コイル
に、前記デジタル信号の各ビットの重みに応じた電流の
総和の電流がそれぞれ誘起され、当該誘起電流と、磁気
回路の空隙の磁束との相互作用により、フレミングの左
手の法則に応じてそれぞれ低音用振動板と、高音用振動
板とが振動し、全周波数帯域に渡って特性が平坦なスピ
ーカ装置が実現される。
Then, by driving the primary coil with a digital signal, a current of a total sum of currents according to the weight of each bit of the digital signal is induced in the first and second secondary coils. Due to the interaction between the induced current and the magnetic flux in the air gap of the magnetic circuit, the low-frequency diaphragm and the high-frequency diaphragm vibrate according to Fleming's left-hand rule, respectively, and have characteristics over the entire frequency band. A flat speaker device is realized.

【0023】音声信号をデジタル化する場合のサンプリ
ング周波数は、44.1kHzまたは48kHzという
ような、可聴周波数の上限と言われる20kHzの2倍
以上の高い周波数とされる。したがって、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、デジタル音声信号としては20kH
zを超える高い周波数となる。
The sampling frequency for digitizing the audio signal is a high frequency such as 44.1 kHz or 48 kHz, which is twice or more higher than 20 kHz which is the upper limit of the audible frequency. Therefore, even a low-frequency component such as several kHz to 1 kHz or less of the audio signal before being digitized is converted to a digital audio signal of 20 kHz.
The frequency becomes higher than z.

【0024】また、電磁結合スピーカにおいて、スピー
カ感度の低下を来さないように磁気回路の空隙の長さを
小さくし、1次コイルおよび2次コイルのターン数を少
なくしても、1次コイルに流れる信号電流の周波数が2
0kHzを超えるような高い周波数のときには、その電
磁結合力が低下せず、音声の再生が可能となる。
In the electromagnetically coupled speaker, even if the length of the air gap of the magnetic circuit is reduced and the number of turns of the primary coil and the secondary coil is reduced so as not to lower the speaker sensitivity, the primary coil If the frequency of the signal current flowing through
At a high frequency exceeding 0 kHz, the electromagnetic coupling force does not decrease, and sound can be reproduced.

【0025】そして、上記のように構成された、この発
明のスピーカ装置においては、1次コイルが、デジタル
音声信号によって駆動されるので、デジタル化される前
の音声信号の低域成分も、1次コイルに流れる信号電流
としては20kHzを超える高い周波数となる。したが
って、電磁結合型スピーカによって低域までの再生が可
能となる。
In the loudspeaker device of the present invention configured as described above, since the primary coil is driven by the digital audio signal, the low-frequency component of the audio signal before digitization is also one. The signal current flowing through the next coil has a high frequency exceeding 20 kHz. Therefore, reproduction up to low frequencies can be performed by the electromagnetically coupled speaker.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、この発明によるスピーカ装
置の実施の形態を、図を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a speaker device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】図1は、この発明によるスピーカ装置の一
実施の形態の構造の断面図を示すものである。この実施
の形態のスピーカ装置は、機構的には、高音だけでな
く、中低音も、電磁結合型により構成する。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a speaker device according to an embodiment of the present invention. The loudspeaker device according to this embodiment is mechanically configured not only for high sounds but also for middle and low sounds by an electromagnetic coupling type.

【0028】この場合、電磁結合型スピーカ構造におい
て、駆動コイル(1次コイル)にアナログ音声信号を供
給した場合、音声の中低域では、1次コイルと、2次コ
イルとは誘導結合せず、低音は放射しないが、この実施
の形態では、駆動コイルには、可聴周波数以上、望まし
くは、可聴最高周波数の2倍以上のビットレートのデジ
タル音声信号を供給するように構成することにより、中
低音の放射も可能な電磁結合型スピーカ装置を実現する
ようにしている。
In this case, when an analog audio signal is supplied to the drive coil (primary coil) in the electromagnetically coupled speaker structure, the primary coil and the secondary coil are not inductively coupled in the middle and low frequencies of the audio. Although the bass is not radiated, in this embodiment, the drive coil is supplied with a digital audio signal having a bit rate equal to or higher than the audible frequency, preferably equal to or higher than twice the highest audible frequency. An electromagnetically coupled speaker device capable of emitting low-pitched sound is realized.

【0029】図1に示すように、この例のスピーカ装置
は、円柱状のセンターポール部21aと円板状のフラン
ジ部21bとを備える第1のヨーク21と、第2のヨー
クを構成するドーナツ形状のプレート22と、第1のヨ
ーク21のフランジ部21bとプレート22との間に配
されるドーナツ形状のマグネット23と、プレート22
とセンターポール部21aとの間の空隙GPにより磁気
回路が構成される。
As shown in FIG. 1, the speaker device of this embodiment has a first yoke 21 having a columnar center pole portion 21a and a disk-shaped flange portion 21b, and a donut forming a second yoke. Plate 22, a donut-shaped magnet 23 disposed between the flange portion 21 b of the first yoke 21 and the plate 22,
A magnetic circuit is formed by the gap GP between the magnetic pole and the center pole portion 21a.

【0030】そして、空隙GPを挟んで互いに対向する
センターポール部21aの外周面部と、プレート22の
内周面部との、どちらか一方あるいは双方に、1次コイ
ルとしての駆動コイルを配する。この実施例では、セン
ターポール部21aの外周面部とプレート22の内周面
部との双方に1次コイル24、25を配する。
Then, a drive coil as a primary coil is disposed on one or both of the outer peripheral surface of the center pole portion 21a and the inner peripheral surface of the plate 22 opposed to each other with the gap GP therebetween. In this embodiment, primary coils 24 and 25 are arranged on both the outer peripheral surface of the center pole portion 21a and the inner peripheral surface of the plate 22.

【0031】この1次コイル24、25は、この例の場
合、その入力デジタル信号のビット数に応じた数のコイ
ル群からなる。例えば、入力デジタル信号が16ビット
/1サンプルであり、最上位ビットMSBがサインビッ
ト(正負ビット)とされている2’コンプリメントコー
ドの場合、基本的には、1次コイルとしてはビット数に
対応して15個のコイルが設けられるが、そのうちの、
例えば上位8ビットのうちのMSBを除く7ビットに対
応する7個のコイルからなる1群が1次コイル24とさ
れ、下位8ビットに対応する8個からなるコイルからな
る1群が1次コイル25として取り付けられる。
In the case of this example, the primary coils 24 and 25 are composed of a number of coil groups corresponding to the number of bits of the input digital signal. For example, in the case of a 2 'complement code in which the input digital signal is 16 bits / 1 sample and the most significant bit MSB is a sign bit (positive / negative bit), basically, the number of bits for the primary coil is Correspondingly, 15 coils are provided, of which,
For example, a group of seven coils corresponding to 7 bits excluding the MSB of the upper 8 bits is a primary coil 24, and a group of 8 coils corresponding to the lower 8 bits is a primary coil. Attached as 25.

【0032】そして、15個のコイルのそれぞれは、対
応する各ビットの重みに応じた巻数とされる。デジタル
音声信号が直線量子化されたものであった場合には、1
5個のコイルのターン数は、最下位ビットLSBから最
上位ビットMSBまでの各ビットに対応して等比級数的
に変化するものである。例えば、LSBに対応するコイ
ルが4ターンとした場合には、2SBに対応するコイル
は8ターン、3SBに対応するコイルは16ターン、4
SBに対応するコイルは32ターン、…というようにタ
ーン数が増えるものとなる。
Each of the 15 coils has a number of turns corresponding to the weight of each corresponding bit. If the digital audio signal is linearly quantized, 1
The number of turns of the five coils changes in a geometric series corresponding to each bit from the least significant bit LSB to the most significant bit MSB. For example, if the coil corresponding to LSB is 4 turns, the coil corresponding to 2SB is 8 turns, the coil corresponding to 3SB is 16 turns, and 4 turns.
The coil corresponding to the SB has an increased number of turns, such as 32 turns.

【0033】1次コイル24および25の例を、図2お
よび図3に示す。
Examples of the primary coils 24 and 25 are shown in FIGS.

【0034】すなわち、図2に示すように、センターポ
ール部21aに設けられた1次コイル24は、それぞれ
ターン数の異なる7個のコイルLA〜LGからなり、各
コイルLA〜LGから、その巻き始めおよび巻き終りの
リード線の対37a〜37gが導出される。これらリー
ド線対37a〜37gは、第1の磁気ヨーク21のフラ
ンジ部21bに設けられた貫通孔34を通って、フラン
ジ部21bの裏側にまで延長される。そして、これらリ
ード線対37a〜37gのそれぞれは、フランジ部21
bの裏側に設けられた7個の入力端子38a〜38g
に、それぞれ接続される。
That is, as shown in FIG. 2, the primary coil 24 provided on the center pole portion 21a is composed of seven coils LA to LG having different numbers of turns, respectively. Leading and trailing lead pairs 37a-37g are derived. These lead wire pairs 37a to 37g extend through the through holes 34 provided in the flange portion 21b of the first magnetic yoke 21 to the rear side of the flange portion 21b. Each of these lead wire pairs 37a to 37g is
b, seven input terminals 38a to 38g provided on the back side
, Respectively.

【0035】この場合、リード線対37a〜37gから
の放熱のために、リード線対37a〜37gはセンター
ポール部21aの外表面に接着されて、第1の磁気ヨー
ク21のフランジ部21bの方向に導出される。
In this case, in order to radiate heat from the lead wire pairs 37a to 37g, the lead wire pairs 37a to 37g are adhered to the outer surface of the center pole portion 21a and are directed in the direction of the flange portion 21b of the first magnetic yoke 21. Is derived.

【0036】また、図3に示すように、プレート22の
内周面に取り付けられた1次コイル25は、それぞれタ
ーン数の異なる8個のコイル25i〜24pからなり、
各コイルLI〜LPから、その巻き始めおよび巻き終り
のリード線の対37i〜37pが導出される。これらリ
ード線対37i〜37pは、プレート22とマグネット
23との間を通ってプレート22の外周面に取り付けら
れている入力端子38i〜38pに接続される。
As shown in FIG. 3, the primary coil 25 attached to the inner peripheral surface of the plate 22 is composed of eight coils 25i to 24p having different numbers of turns.
From each of the coils LI to LP, a pair of lead wires 37i to 37p at the start and end of the winding is derived. These lead wire pairs 37i to 37p pass between the plate 22 and the magnet 23 and are connected to input terminals 38i to 38p attached to the outer peripheral surface of the plate 22.

【0037】この場合も、プレート22およびマグネッ
ト23に接触してリード線対37i〜37pがプレート
22の外周面側に導出されるので、これらリード線対3
7i〜37pからの放熱が良好に行われる。
Also in this case, the lead wire pairs 37i to 37p are led out to the outer peripheral surface side of the plate 22 by contacting the plate 22 and the magnet 23.
The heat radiation from 7i to 37p is performed well.

【0038】そして、この実施の形態においては、空隙
GPの中に、1次コイル24、25と電磁結合する低音
用2次コイル26および高音用2次コイル27が挿入さ
れる。この例の場合、低音用の2次コイル26を構成す
るコイルユニットは、ショートコイル26Cのみからな
る。同じく高音用の2次コイル27を構成するコイルユ
ニットは、ショートコイル27Cのみからなる。この場
合、ショートコイル26Cおよび27Cは、それぞれ非
磁性体であり、かつ導電性の材料、例えばアルミニウム
が、円筒状に形成されて、1ターンのショートコイルと
されている。
In this embodiment, a low-frequency secondary coil 26 and a high-frequency secondary coil 27 electromagnetically coupled to the primary coils 24 and 25 are inserted into the gap GP. In the case of this example, the coil unit constituting the secondary coil 26 for low-frequency sound is composed of only the short coil 26C. Similarly, the coil unit that constitutes the secondary coil 27 for treble comprises only the short coil 27C. In this case, each of the short coils 26C and 27C is a non-magnetic material, and is formed of a conductive material, for example, aluminum, in a cylindrical shape to form a one-turn short coil.

【0039】すなわち、低音用のショートコイル26C
は、図4に示すようなアルミニウム板の円環により構成
される。また、高音用のショートコイル27Cは、同様
に図5に示すようなアルミニウムの円環により構成され
る。この例では、コイルボビンを省略して、ショートコ
イル26C、27Cのみにより低音用2次コイルユニッ
トおよび高音用2次コイルユニットを構成している。
That is, the short coil 26C for bass sound
Is constituted by an aluminum plate ring as shown in FIG. The short coil 27C for treble is also formed of an aluminum ring as shown in FIG. In this example, the coil bobbin is omitted, and the low-frequency secondary coil unit and the high-frequency secondary coil unit are constituted only by the short coils 26C and 27C.

【0040】そして、低音用のショートコイル26C
は、ダンパー30を介してスピーカフレーム31に取り
付けられる。また、この低音用のショートコイル26C
には、中低音用の振動板の例としてのコーン紙29が取
り付けられる。コーン紙29は、エッジ29eを介し
て、ガスケット32によりスピーカフレーム31に取り
付けられる。
Then, the short coil 26C for bass sound
Is attached to the speaker frame 31 via the damper 30. In addition, this short coil 26C for bass
, A cone paper 29 as an example of a diaphragm for middle and low frequency is attached. The cone paper 29 is attached to the speaker frame 31 by the gasket 32 via the edge 29e.

【0041】また、高音用のショートコイル27Cに
は、図5に示すように、振動板28が取り付けられる。
この振動板28は、ショートコイル27Cと一体に形
成、あるいはショートコイル27Cとは別個のものを接
着や接合することにより、ショートコイル27Cと一体
的に設けられる。
As shown in FIG. 5, a diaphragm 28 is attached to the short coil 27C for high sound.
The diaphragm 28 is provided integrally with the short coil 27C by being formed integrally with the short coil 27C or by bonding or joining a member separate from the short coil 27C.

【0042】高音用ショートコイル27Cは、センター
ポール21aの頭頂面に接着された支持ゴム板33に取
り付けられて、センターポール21aの軸方向に移動可
能なように構成される。
The treble short coil 27C is attached to a support rubber plate 33 adhered to the top of the center pole 21a, and is configured to be movable in the axial direction of the center pole 21a.

【0043】なお、紙などの非磁性体、かつ非導電性の
材料によりコイルボビンを構成し、このコイルボビンに
1ターン、あるいは数ターンのコイルを巻回し、そのコ
イル両端をショートするようにして、2次コイル26、
27をそれぞれ形成して、それぞれ2次コイルユニット
を構成したり、非磁性体であり、かつ導電性の材料から
なる円環をボビンに嵌め込んで2次コイルユニットを形
成するようにすることも、もちろんできる。
A coil bobbin is made of a non-magnetic material such as paper or a non-conductive material, and a coil of one or several turns is wound around the coil bobbin, and both ends of the coil are short-circuited. Next coil 26,
27 may be respectively formed to form secondary coil units, or a ring made of a non-magnetic and conductive material may be fitted into a bobbin to form a secondary coil unit. , Of course.

【0044】この例のスピーカ装置の組み立て方法につ
いて、以下に説明する。
A method of assembling the speaker device of this example will be described below.

【0045】第2図、第3図に示した1次コイル24、
25を、センターポール部21aの上方の外周面と、プ
レート22の内周面に接着する。
The primary coil 24 shown in FIG. 2 and FIG.
25 is adhered to the outer peripheral surface above the center pole portion 21 a and the inner peripheral surface of the plate 22.

【0046】次に、各コイルのリード線対37a〜37
gおよび37i〜37pを、ヨーク21の裏面側および
プレート22の下側に引き出して、入力端子38a〜3
8gおよび38i〜38pに半田付けし、また、リード
線をヨーク21および22に接着剤で固定する。以上の
2個の1次コイル24、25の固定は磁気回路の組立の
前工程で行うようにする。
Next, a pair of lead wires 37a to 37
g and 37i to 37p are pulled out to the back side of the yoke 21 and the lower side of the plate 22, and the input terminals 38a to 38p are pulled out.
8g and 38i to 38p are soldered, and the lead wires are fixed to the yokes 21 and 22 with an adhesive. The fixing of the two primary coils 24 and 25 is performed before the assembly of the magnetic circuit.

【0047】次に、ヨーク21のフランジ部21bの前
面に接着剤を塗布し、マグネット23を乗せ、マグネッ
ト23の内径と、フランジ部21の前面の段差として形
成されているマグネットガイド35の外径とが係合する
ようにして、センターポール部21aとマグネット23
の中心がほぼ一致するようにする。
Next, an adhesive is applied to the front surface of the flange portion 21b of the yoke 21, and the magnet 23 is placed thereon. The inner diameter of the magnet 23 and the outer diameter of the magnet guide 35 formed as a step between the front surface of the flange portion 21 are formed. And the center pole portion 21a and the magnet 23
So that their centers almost coincide with each other.

【0048】次に、マグネット23の上面に接着剤を塗
布してプレート22を乗せる。そして、プレート22の
内径とセンターポール部21aの外径が同心円状になる
ようにギャップガイドと呼ばれる治具を入れる。
Next, an adhesive is applied to the upper surface of the magnet 23 and the plate 22 is placed. Then, a jig called a gap guide is inserted so that the inner diameter of the plate 22 and the outer diameter of the center pole portion 21a are concentric.

【0049】スピーカフレーム31は、あらかじめプレ
ート22にカシメなどの手段にて取り付けておく。ある
いは、磁気回路の完成後に、ネジなどの手段にて、スピ
ーカフレーム31をプレート22に取り付けても良い。
The speaker frame 31 is attached to the plate 22 in advance by caulking or the like. Alternatively, after the magnetic circuit is completed, the speaker frame 31 may be attached to the plate 22 by means such as screws.

【0050】プレート22とマグネット23との間の接
着剤の乾燥後、ギャップガイドをセンターポール部21
aより引き抜く。これでスピーカの本体は完成である。
After the adhesive between the plate 22 and the magnet 23 has dried, the gap guide is connected to the center pole portion 21.
Pull out from a. This completes the main body of the speaker.

【0051】次に、低音用の2次コイル26を構成する
ショートコイル26Cと、コイルスペーサと呼ばれる治
具を用意し、低音用ショートコイル26Cの内径にコイ
ルスペーサを差し込んで、低音用ショートコイル26の
位置が磁気回路の空隙GP内の所定の位置にくるように
調整して、低音用ショートコイル26Cを入れたまま、
コイルスペーサをセンターポール部21aに差し込む。
Next, a short coil 26C constituting the secondary coil 26 for bass and a jig called a coil spacer are prepared, and the coil spacer is inserted into the inner diameter of the short coil 26C for bass. Is adjusted to be at a predetermined position in the gap GP of the magnetic circuit, and the bass short coil 26C is inserted.
The coil spacer is inserted into the center pole part 21a.

【0052】この状態でダンパー30の外周部をスピー
カフレーム31に接着すると共に、ダンパー30の内周
部を低音用ショートコイル26Cの外径に接着する。そ
して、エッジ29e付きのコーン紙29の外周部をガス
ケット32を介してスピーカフレーム31の外周部に接
着する。また、コーン紙29の内周部を低音用ショート
コイル26Cの外径部に接着する。そして、接着剤が乾
燥した後、コイルスペーサをセンターポール部21aか
ら引き抜く。
In this state, the outer peripheral portion of the damper 30 is adhered to the speaker frame 31, and the inner peripheral portion of the damper 30 is adhered to the outer diameter of the short sound coil 26C. Then, the outer peripheral portion of the cone paper 29 with the edge 29e is bonded to the outer peripheral portion of the speaker frame 31 via the gasket 32. Further, the inner peripheral portion of the cone paper 29 is bonded to the outer diameter portion of the short coil 26C for low sound. After the adhesive is dried, the coil spacer is pulled out from the center pole portion 21a.

【0053】次に、高音用振動板28と高音用ショート
コイル27Cが一体になっている部品の内側の所定の位
置に支持ゴム板33を接着する。そして、高音用ショー
トコイル27Cの外側と低音用ショートコイル26Cの
内側に入るコイルスペーサを用意し、センターポール部
21aの頭頂部上に接着剤を塗布した状態で、高音用シ
ョートコイル27Cの外径側にコイルスペーサを入れた
ものを、高音用ショートコイル27Cが空隙GPの所定
の位置にくるように調整して低音用ショートコイル26
Cの内側に入れ、接着剤を乾燥させる。
Next, a supporting rubber plate 33 is bonded to a predetermined position inside a part in which the high frequency diaphragm 28 and the high frequency short coil 27C are integrated. Then, a coil spacer is provided inside the short coil for high sound 27C and the inside of the short coil for low sound 26C, and an adhesive is applied to the top of the center pole portion 21a. The coil with a coil spacer on the side is adjusted so that the high-frequency short coil 27C is located at a predetermined position in the gap GP, and the low-frequency short coil 26C is adjusted.
Place inside C and dry the adhesive.

【0054】接着剤の乾燥後、コイルスペーサを抜い
て、キャップ36をコーン紙29の頂部か、或いは低音
用ショートコイル26Cの先端に接着する。キャップ3
6は振動板28から高音が放射されるので、通気性の良
い材質で構成されており、例えば、薄い布製とされてい
る。接着剤の乾燥後、マグネット23が着磁されて、ス
ピーカ装置は完成となる。
After the adhesive is dried, the coil spacer is removed, and the cap 36 is bonded to the top of the cone paper 29 or the tip of the short coil 26C for low sound. Cap 3
Since the high sound is radiated from the diaphragm 28, 6 is made of a material having good air permeability, and is made of, for example, a thin cloth. After the adhesive is dried, the magnet 23 is magnetized, and the speaker device is completed.

【0055】このスピーカ装置の入力端子38a〜38
gおよび38i〜38pに、デジタル信号の各ビットに
応じた信号入力を加えれば、1次コイル24、25に流
れる電流に応じて、2次コイルとしてのショートコイル
26C、27Cに電流が誘起され、空隙GP内の磁束と
の相互作用により、フレミングの左手の法則によって2
次コイル26、27が上下に振動する。この場合、デジ
タル信号の変化周期は、そのサンプリング周波数である
44.1kHzまたは48kHzであり、低音用の2次
コイル26と1次コイル24、25との誘導結合力は、
低下せず、低音の再生が可能である。そして、この場合
のスピーカ装置は、低中音と高音とが、共に電磁結合型
で構成されており、低音から高音まで、周波数特性が平
坦なスピーカ装置が実現できる。
The input terminals 38a to 38 of this speaker device
If signal input corresponding to each bit of the digital signal is added to g and 38i to 38p, current is induced in the short coils 26C and 27C as secondary coils according to the current flowing through the primary coils 24 and 25, Due to the interaction with the magnetic flux in the gap GP, Fleming's left-hand rule
The next coils 26 and 27 vibrate up and down. In this case, the changing period of the digital signal is the sampling frequency of 44.1 kHz or 48 kHz, and the inductive coupling force between the low-frequency secondary coil 26 and the primary coils 24 and 25 is:
The bass can be reproduced without lowering. In this case, the low-middle sound and the high sound are both of the electromagnetic coupling type, and the speaker device having a flat frequency characteristic from the low sound to the high sound can be realized.

【0056】次に、この発明によるスピーカ装置を用い
た音声再生システムの一例を、図6に示す。この図6の
例は、デジタル音声出力装置からのデジタル音声信号に
よって音声を再生する場合である。
Next, FIG. 6 shows an example of a sound reproducing system using the speaker device according to the present invention. The example of FIG. 6 is a case where audio is reproduced by a digital audio signal from a digital audio output device.

【0057】デジタル音声出力装置210は、CDプレ
ーヤやDAT(デジタルオーディオテープレコーダ)な
どで、そのデジタル出力端子から、例えば44.1kH
z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、左右チャンネルの音声信号からな
るステレオ音声信号が、左右の音声データにつき1サン
プルごとに交互に、シリアルデータとして出力される。
The digital audio output device 210 is a CD player, a DAT (Digital Audio Tape Recorder), or the like.
Stereo audio signals consisting of left and right channel audio signals digitized into 16 bits at a sampling frequency of z or 48 kHz are output as serial data alternately for each sample of left and right audio data.

【0058】このデジタル音声出力装置210からのシ
リアルデータの16ビットのデジタル音声信号が、シリ
アルパラレル変換器220に供給されて、シリアルパラ
レル変換器220において、左右チャンネルのデジタル
音声信号が分離されるとともに、それぞれがパラレルデ
ータに変換され、そのパラレルデータとされた16ビッ
トの左右のデジタル音声信号が、左右チャンネル用のス
ピーカ装置100L,100Rに供給される。
The 16-bit digital audio signal of the serial data from the digital audio output device 210 is supplied to the serial / parallel converter 220, which separates the digital audio signals of the left and right channels from each other. Are converted into parallel data, and the 16-bit left and right digital audio signals as the parallel data are supplied to the left and right channel speaker devices 100L and 100R.

【0059】なお、図示しなかったが、シリアルパラレ
ル変換器220では、ビットレートのクロックが得ら
れ、このビットレートのクロックがデコーダ70に供給
されている。
Although not shown, the serial / parallel converter 220 obtains a clock at a bit rate, and the clock at the bit rate is supplied to the decoder 70.

【0060】スピーカ装置100L,100Rは、この
例では、それぞれ、デコーダ70、スピーカ駆動回路4
0およびスピーカユニット110を備える。スピーカユ
ニット110は、前述の図1〜図5を用いて説明したス
ピーカ装置が用いられる。
In this example, the loudspeaker devices 100L and 100R have a decoder 70 and a loudspeaker drive circuit 4 respectively.
0 and a speaker unit 110. The speaker device described with reference to FIGS. 1 to 5 is used as the speaker unit 110.

【0061】そして、この例の場合、スピーカ装置10
0L,100Rにおいては、それぞれ、デコーダ70に
おいて、シリアルパラレル変換器220からのパラレル
データとされた16ビットの左右のデジタル音声信号か
ら、後述するような制御信号が生成され、その制御信号
がスピーカ駆動回路40に供給されて、スピーカ駆動回
路40により、スピーカユニット110の1次コイル2
4,25が駆動される。
In the case of this example, the speaker device 10
In 0L and 100R, the decoder 70 generates a control signal, which will be described later, from the 16-bit left and right digital audio signals converted into parallel data from the serial / parallel converter 220 in the decoder 70. The primary coil 2 of the speaker unit 110 is supplied to the
4, 25 are driven.

【0062】そして、1次コイル24、25を複数のコ
イルで構成する場合、16ビットのデジタル音声信号
が、図7に示すような2’コンプリメントコードである
ときには、そのMSB(最上位ビット)をサインビット
として、前述したように、また、図7および図8に示す
ように、1次コイル24、25を15個のコイル1A〜
1G,1O〜1Pで構成する。そして、コイルLAをL
SB(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LB,LC,LD,LE,LF,L
G,LI,LJ,LK,LL,LM,LN,LO,LP
を、15SB,14SB,13SB,12SB,11S
B,10SB,9SB,8SB,7SB,6SB,5S
B,4SB,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。
When the primary coils 24 and 25 are composed of a plurality of coils, if the 16-bit digital audio signal is a 2 'complement code as shown in FIG. 7, its MSB (most significant bit) As a sign bit, as described above, and as shown in FIGS. 7 and 8, the primary coils 24 and 25 are divided into fifteen coils 1A to 1A.
1G, 1O to 1P. Then, the coil LA is set to L
For example, two turns are made in correspondence with SB (least significant bit). Hereinafter, coils LB, LC, LD, LE, LF, L
G, LI, LJ, LK, LL, LM, LN, LO, LP
To 15SB, 14SB, 13SB, 12SB, 11S
B, 10SB, 9SB, 8SB, 7SB, 6SB, 5S
B, 4SB, 3SB, and 2SB corresponding to 4
The number of turns is twice as many as the number of turns of the coil corresponding to the next lower bit, such as turn, 8 turns, 16 turns, and so on.

【0063】なお、アナログ音声信号が非直線量子化さ
れて、デジタル音声信号に変換された場合には、1次コ
イル24、25を構成する複数のコイルのターン数は、
前記のように、等比級数的に変化するのではなく、当該
非直線量子化の非直線特性に応じて変化するものとす
る。
When the analog audio signal is non-linearly quantized and converted into a digital audio signal, the number of turns of the plurality of coils constituting the primary coils 24 and 25 is as follows:
As described above, it does not change in geometric series, but changes in accordance with the nonlinear characteristic of the nonlinear quantization.

【0064】図9は、図6に示したデコーダ70および
スピーカ駆動回路40の部分の一例を示し、スピーカ駆
動回路40は、1次コイル24、25の15個のコイル
LA〜LG,LI〜LPに対応して15個のコイル駆動
回路40A〜40G,40I〜40Pを有する。
FIG. 9 shows an example of a portion of the decoder 70 and the speaker drive circuit 40 shown in FIG. 6, and the speaker drive circuit 40 has fifteen coils LA to LG and LI to LP of the primary coils 24 and 25. , There are 15 coil drive circuits 40A to 40G and 40I to 40P.

【0065】そして、それぞれのコイル駆動回路40A
〜40G,40I〜40Pは、定電流源41と、それぞ
れスイッチング素子としての4個のFET51〜54
と、対応するコイルとがブリッジ接続されて構成され、
FET51,53がオン、FET52,54がオフとさ
れるときには、定電流源41の電流Iaが、対応する1
次コイルにプラス方向に流れ、FET51,53がオ
フ、FET52,54がオンとされるときには、定電流
源41の電流Iaが、対応する1次コイルにマイナス方
向に流れるようにされる。
The respective coil drive circuits 40A
40G, 40I to 40P are each composed of a constant current source 41 and four FETs 51 to 54 as switching elements.
And the corresponding coil are bridge-connected,
When the FETs 51 and 53 are turned on and the FETs 52 and 54 are turned off, the current Ia of the constant current source 41 corresponds to 1
When the FETs 51 and 53 are turned off and the FETs 52 and 54 are turned on and the FETs 52 and 54 are turned on, the current Ia from the constant current source 41 flows in the corresponding primary coil in the minus direction.

【0066】コイル駆動回路40A〜40G,40I〜
40Pの定電流源41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。
Coil drive circuits 40A-40G, 40I-
The currents of the 40P constant current sources 41 are all set to the same current value as indicated by the current Ia. When all the FETs 51 to 54 are turned on or off in the same coil drive circuit, no current flows through the corresponding coil.

【0067】デコーダ70は、1次コイル24、25の
15個のコイルLA〜LG,LI〜LPに対応して、す
なわちデジタル音声信号のMSBを除く15ビットに対
応して、15個の制御信号生成回路70A〜70G,7
0I〜70Pを有し、それぞれの制御信号生成回路70
A〜70G,70I〜70Pからは、シリアルパラレル
変換器220からのパラレルデータとされたデジタル音
声信号のMSBと、それぞれの制御信号生成回路70A
〜70G,70I〜70Pに対応する下位ビット(LS
B〜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の
FET51〜54のゲートに供給される。
The decoder 70 has fifteen control signals corresponding to the fifteen coils LA to LG and LI to LP of the primary coils 24 and 25, ie, corresponding to 15 bits excluding the MSB of the digital audio signal. Generation circuits 70A to 70G, 7
0I to 70P, and the respective control signal generation circuits 70
From A to 70G and 70I to 70P, the MSB of the digital audio signal converted into parallel data from the serial / parallel converter 220 and the respective control signal generation circuits 70A
To 70G, 70I to 70P (LS)
B to 2SB), four control signals G1 to G4 as described later are obtained, and the control signals G1 to G4
Is supplied to the gates of the FETs 51 to 54 of the corresponding coil drive circuit of the speaker drive circuit 40.

【0068】4個の制御信号G1〜G4は、入力デジタ
ル音声信号のMSB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FET52,5
4をオフにするレベルとなり、対応する1次コイルに、
プラス方向に電流Iaが流れる。一方、デジタル音声信
号の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FET51,53をオフにす
るレベル、制御信号G2,G4がFET52,54をオ
ンにするレベルとなり、対応する1次コイルには、上記
と逆向きのマイナス方向に電流Iaが流れる。
When the MSB of the input digital audio signal is 0 and the corresponding lower bit is 1, the four control signals G1 to G4 are at the levels at which the FETs 51 and 53 are turned on, and the control signal G2 , G4 are FETs 52, 5
4 is turned off, and the corresponding primary coil
The current Ia flows in the plus direction. On the other hand, when the MSB of the digital audio signal is 1 and the corresponding lower bit is 0, the control signals G1 and G3 are at a level for turning off the FETs 51 and 53, and the control signals G2 and G4 are at a level for turning on the FETs 52 and 54. The current Ia flows through the corresponding primary coil in the opposite negative direction.

【0069】また、デジタル音声信号の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、
1次コイルには電流は流れない。
When the MSB of the digital audio signal is 0,
When the corresponding lower bit is also 0 or when the MSB is 1
When the corresponding lower bit is also 1, the control signal G1
G4 becomes a level for turning off the FETs 51 to 54,
No current flows through the primary coil.

【0070】なお、制御信号G1〜G4がFET51〜
54をすべてオンとすることにより、1次コイルに電流
を流さないようにすることもできる。その場合には、回
路には常時電流が流れることになり、安定な動作を行う
ことができる。
It should be noted that the control signals G1 to G4 correspond to the FETs 51 to
By turning on all 54, it is also possible to prevent current from flowing through the primary coil. In that case, a current always flows through the circuit, and a stable operation can be performed.

【0071】電磁結合スピーカの振動系の駆動力Fは、
2次コイルに誘起される2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2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、2次コイルに誘起される2次電流iに比例する
ことになる。そして、2次コイルに誘起される2次電流
iは、1次コイルに流れる信号電流と1次コイルのター
ン数との積に比例する。
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. , The magnetic flux density B and the length L are constant, so that 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 signal current flowing through the primary coil and the number of turns of the primary coil.

【0072】そして、上述した例では、1次コイル2
4、25の各コイルLA〜LG,LI〜LPのターン数
が、入力デジタル音声信号の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1次コ
イルに信号電流として電流Iaが流れるとき、2次コイ
ル26、27を構成するショートコイル26C、27C
には、デジタル音声信号のMSBの値に応じた方向の、
その1次コイルに対応するビットの重みに比例した電流
値の2次電流が誘起される。
In the example described above, the primary coil 2
The number of turns of each of the coils LA to LG and LI to LP of Nos. 4 and 25 is set to be the number of turns in proportion to the weight of each bit excluding the MSB of the input digital audio signal. When Ia flows, the short coils 26C, 27C constituting the secondary coils 26, 27
Has a direction corresponding to the value of the MSB of the digital audio signal,
A secondary current having a current value proportional to the weight of the bit corresponding to the primary coil is induced.

【0073】したがって、2次コイルであるショートコ
イル26が固定された振動板であるコーン紙29および
2次コイルであるショートコイル27に固定された振動
板28が、入力デジタル音声信号のMSBの値に応じた
方向に、その1次コイルに対応するビットの重みに比例
した量だけ振動し、スピーカユニット110において、
入力デジタル音声信号に忠実に音声が再生されることに
なる。
Therefore, the cone paper 29 as the diaphragm to which the short coil 26 as the secondary coil is fixed and the diaphragm 28 to which the short coil 27 as the secondary coil is fixed are provided with the MSB value of the input digital audio signal. Vibrates in the direction according to the amount proportional to the weight of the bit corresponding to the primary coil.
The sound is reproduced faithfully according to the input digital sound signal.

【0074】この場合、入力デジタル音声信号は、4
4.1kHz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、1次コイル24、25の各コ
イルLA〜LG,LI〜LP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
前の音声信号の低域成分も、1次コイル24、25の各
コイルLA〜LG,LI〜LP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。したがって、
電磁結合スピーカであるスピーカユニット110によっ
て低域までの再生が可能となり、第1および第2の2次
コイル26、27により、2ウエイ同軸スピーカ構造で
あるこの例のスピーカ装置により、低音から高音までの
周波数特性が平坦なスピーカ装置を実現することができ
る。
In this case, the input digital audio signal is 4
It is digitized at a sampling frequency of 4.1 kHz or 48 kHz, and the coils LA to LG and LI to LP of the primary coils 24 and 25 are driven by digital signals of the same sampling frequency, so that they are digitized. The low-frequency component of the previous audio signal also has a high frequency exceeding 20 kHz as a signal current flowing through each of the coils LA to LG and LI to LP of the primary coils 24 and 25. Therefore,
The speaker unit 110, which is an electromagnetically coupled speaker, enables reproduction to the low frequency range, and the first and second secondary coils 26, 27 enable the speaker device of this example having a two-way coaxial speaker structure to produce low to high frequencies. Can realize a speaker device having a flat frequency characteristic.

【0075】一般のスピーカと同様に、スピーカユニッ
ト110の振動系は、高域には反応しにくく、特に20
kHz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、1次コイル24、25の各コイル
LA〜LG,LI〜LPが44.1kHzまたは48k
Hz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。
As in the case of a general speaker, the vibration system of the speaker unit 110 does not easily respond to high frequencies.
High frequency components exceeding kHz are hardly reproduced. Accordingly, each of the coils LA to LG and LI to LP of the primary coils 24 and 25 is set to 44.1 kHz or 48 k.
Even when driven by a digital signal having a sampling frequency of Hz, the sampling frequency component is hardly reproduced. Even if the sound is reproduced with a very small sound pressure, the sound exceeding 20 kHz can hardly be heard by the human ear, so that there is no trouble even when listening to music.

【0076】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110に組み込むことも容易である。
Further, it is easy to form a mechanical filter having a stop band of 20 kHz or more intentionally and incorporate it into the speaker unit 110.

【0077】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。
Further, it is possible to realize a speaker device that reproduces sound directly by a digital sound signal without using a D / A converter and a power amplifier, that has a small distortion and a large maximum output.

【0078】なお、コイル駆動回路40A〜40G,4
0I〜40Pのスイッチング素子としては、FETに限
らず、高速で動作する他の素子を用いることができる。
The coil driving circuits 40A to 40G, 4
The switching elements of 0I to 40P are not limited to FETs, and other elements that operate at high speed can be used.

【0079】上述した例は、1次コイル24、25を構
成する各コイルLA〜LG,LI〜LPのターン数を、
入力デジタル音声信号の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、入力デジタル音
声信号の各ビットの重みの違いを再生する場合である
が、各コイルLA〜LG,LI〜LPのターン数は同一
にして、これに対応する各コイル駆動回路40A〜40
G,40I〜40Pの定電流源の電流値を変えることに
よって、入力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。
In the above example, the number of turns of each of the coils LA to LG and LI to LP constituting the primary coils 24 and 25 is
In this case, the difference in the weight of each bit of the input digital audio signal is reproduced by setting the number of turns in proportion to the weight of each bit excluding the MSB of the input digital audio signal. Each of the coils LA to LG, LI to LP Are the same, and the corresponding coil drive circuits 40A to 40A
By changing the current values of the constant current sources G, 40I to 40P, the difference in the weight of each bit of the input digital audio signal can be reproduced.

【0080】図10は、この場合の例を示し、1次コイ
ル24、25を構成する15個のコイルLA〜LG,L
I〜LPは、すべて同一のターン数、例えば50ターン
とされるとともに、コイルLA〜LG,LI〜LPに対
応するコイル駆動回路40A〜40G,40I〜40P
の定電流源4LA〜41G,41I〜41Pの電流Ia
〜Ig,Ii〜Ipが後述するように変えられる。その
ほかは、図9の例と同じである。
FIG. 10 shows an example of this case, in which fifteen coils LA to LG, L constituting the primary coils 24 and 25 are shown.
I to LP have the same number of turns, for example, 50 turns, and coil driving circuits 40A to 40G and 40I to 40P corresponding to coils LA to LG and LI to LP.
Currents Ia of the constant current sources 4LA to 41G and 41I to 41P
To Ig, Ii to Ip are changed as described later. The rest is the same as the example of FIG.

【0081】上述したように、スピーカユニット110
の振動系の駆動力Fは、2次コイルに誘起される2次電
流iに比例し、その2次電流iは、1次コイルに流れる
信号電流と1次コイルのターン数(インピーダンス)と
の積に比例する。
As described above, the speaker unit 110
Is proportional to the secondary current i induced in the secondary coil, and the secondary current i is the difference between the signal current flowing through the primary coil and the number of turns (impedance) of the primary coil. It is proportional to the product.

【0082】そのため、この例では、図10では省略し
ているが、図7および図8に示したようにデジタル音声
信号の15SBに対応するコイルLBに対応するコイル
駆動回路の定電流源の電流Ibは、デジタル音声信号の
LSBに対応するコイルLAに対応するコイル駆動回路
40Aの定電流源41Aの電流Iaの2倍とされる。す
なわち、Ib=2・Iaとされる。
Therefore, in this example, although omitted in FIG. 10, the current of the constant current source of the coil drive circuit corresponding to the coil LB corresponding to 15SB of the digital audio signal as shown in FIGS. Ib is set to twice the current Ia of the constant current source 41A of the coil drive circuit 40A corresponding to the coil LA corresponding to the LSB of the digital audio signal. That is, Ib = 2 · Ia.

【0083】以下、デジタル音声信号の14SB,13
SB,12SB,…に対応するコイルLC,LD,L
E,…に対応するコイル駆動回路の定電流源の電流I
c,Id,Ie,…は、電流Ib,Ic,Id,…の2
倍とされる。
Hereinafter, 14SB, 13 of the digital audio signal will be described.
Coil LC, LD, L corresponding to SB, 12SB, ...
The current I of the constant current source of the coil drive circuit corresponding to E,.
, c, Id, Ie,... are currents Ib, Ic, Id,.
Doubled.

【0084】したがって、図9の例と同様に、スピーカ
ユニット110において、振動板29、28が、デジタ
ル音声信号のMSBの値に応じた方向に、信号電流が流
れる1次コイルに対応するビットの重みに比例した量だ
け振動し、入力デジタル音声信号に忠実に音声が再生さ
れる。
Therefore, as in the example of FIG. 9, in speaker unit 110, diaphragms 29 and 28 have a bit corresponding to the primary coil through which a signal current flows in a direction corresponding to the value of the MSB of the digital audio signal. Vibrates by an amount proportional to the weight, and the sound is reproduced faithfully to the input digital sound signal.

【0085】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、1次コイルとしての駆動コイ
ルを一つにすることができる。この場合の1次コイル
は、センターポール部21aあるいはプレート22のど
ちらか一方に取り付けられる。
Further, when the difference in the weight of each bit of the digital audio signal is reproduced by changing the current value of the constant current source in this manner, one drive coil can be used as the primary coil. . The primary coil in this case is attached to either the center pole portion 21a or the plate 22.

【0086】図11は、その場合の例を示す。ただし、
この例は、入力デジタル音声信号、すなわち、シリアル
パラレル変換器220からのパラレルデータとされた1
6ビットのデジタル音声信号が自然2進符号である場合
である。
FIG. 11 shows an example in that case. However,
In this example, the input digital audio signal, that is, 1 as the parallel data from the serial / parallel converter 220
This is a case where a 6-bit digital audio signal is a natural binary code.

【0087】この例では、1次コイル111が1個のコ
イルで構成されるとともに、その1次コイル111に対
して、それぞれ後述するような電流Ia,Ib,…,I
pの定電流源61A,61B,…,61Pが、それぞれ
スイッチ回路62A,62B,…,62Pを介して接続
され、スイッチ回路62A,62B,…,62Pが、シ
リアルパラレル変換器220からのデジタル音声信号の
対応するビットのデータによって切り換えられる。
In this example, the primary coil 111 is composed of one coil, and currents Ia, Ib,.
, 61P are connected via switch circuits 62A, 62B,..., 62P, respectively, and the switch circuits 62A, 62B,. It is switched by the data of the corresponding bit of the signal.

【0088】すなわち、入力デジタル音声信号の、ある
ビットが1のときには、対応するスイッチ回路がオンと
なって、1次コイル111に、対応する定電流源の電流
が流れる。そして、定電流源61Bの電流Ibは、定電
流源61Aの電流Iaの2倍とされ、以下、デジタル音
声信号の各ビットに対応する定電流源の電流は、一つ下
位のビットに対応する定電流源の電流の2倍とされる。
That is, when a certain bit of the input digital audio signal is 1, the corresponding switch circuit is turned on, and the current of the corresponding constant current source flows through the primary coil 111. The current Ib of the constant current source 61B is twice the current Ia of the constant current source 61A. Hereinafter, the current of the constant current source corresponding to each bit of the digital audio signal corresponds to the next lower bit. It is twice the current of the constant current source.

【0089】したがって、この例では、スピーカユニッ
ト110において、振動板28、29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
振動し、入力デジタル音声信号に忠実に音声が再生され
る。
Therefore, in this example, in the speaker unit 110, the diaphragms 28 and 29 vibrate in one direction by an amount proportional to the weight of each bit of the input digital audio signal, and the audio is faithfully reproduced by the input digital audio signal. Is played.

【0090】なお、1次コイル111は一個ではなく、
ターン数が同じコイルを2個以上設け、16ビットの各
ビットに対応する電流を、対応する個数のグループに分
け、各グループの電流を、一つのコイルに対して流すよ
うに構成することもできる。例えば、センターポール部
21aに設けた1個のコイルと、プレート22に設けた
1個のコイルとにより、1次コイルを構成し、一方、デ
ジタル信号を上位8ビットと下位8ビットとに分けて、
それぞれに対応する電流のグループを、前記の2つのコ
イルに流すような構成とすることができる。
Note that the number of primary coils 111 is not one,
It is also possible to provide two or more coils having the same number of turns, divide the current corresponding to each bit of the 16 bits into a corresponding number of groups, and flow the current of each group to one coil. . For example, a primary coil is constituted by one coil provided on the center pole portion 21a and one coil provided on the plate 22, and the digital signal is divided into upper 8 bits and lower 8 bits. ,
It is possible to adopt a configuration in which a group of currents corresponding to each of the two currents flows through the two coils.

【0091】なお、入力デジタル音声信号が2’コンプ
リメントコードである場合でも、図10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
号の対応するビットのデータ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111を一つにする
ことができる。
Note that even when the input digital audio signal is a 2 'complement code, the coil drive circuits 40A to 40P as shown in FIG. 10 can be switched by the data of the corresponding bit of the digital audio signal. By doing so, the primary coil 111 can be reduced to one.

【0092】さらに、複数の1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。
Further, the difference in the weight of each bit of the digital audio signal can be reproduced by a combination of the difference in the number of turns of the plurality of primary coils and the difference in the current value of the plurality of constant current sources.

【0093】図12は、その場合の例を示す。ただし、
この例は、入力デジタル音声信号、すなわち、シリアル
パラレル変換器220からのパラレルデータとされた1
6ビットのデジタル音声信号が自然2進符号である場合
である。
FIG. 12 shows an example in that case. However,
In this example, the input digital audio signal, that is, 1 as the parallel data from the serial / parallel converter 220
This is a case where a 6-bit digital audio signal is a natural binary code.

【0094】この例では、1次コイルが後述するような
ターン数比の4個のコイル111S,111T,111
U,111Vで構成され、それぞれのコイル111S,
111T,111U,111Vに対して駆動ブロック
S,T,U,Vが設けられるとともに、それぞれの駆動
ブロックS,T,U,Vは、それぞれ電流Ia,Ib,
Ic,Idの定電流源が、それぞれスイッチ回路を介し
て、対応するコイル111S,111T,111Uまた
は111Vに接続されて構成される。
In this example, the primary coil is composed of four coils 111S, 111T, 111 having a turn ratio as described later.
U, 111V, and each coil 111S,
Driving blocks S, T, U, and V are provided for 111T, 111U, and 111V, and the driving blocks S, T, U, and V include currents Ia, Ib, and Ib, respectively.
The constant current sources Ic and Id are respectively connected to the corresponding coils 111S, 111T, 111U or 111V via switch circuits.

【0095】すなわち、駆動ブロックSでは、定電流源
61A,61B,61C,61Dが、それぞれスイッチ
回路62A,62B,62C,62Dを介して、対応す
るコイル111Sに接続され、駆動ブロックTでは、定
電流源61E,61F,61G,61Hが、それぞれス
イッチ回路62E,62F,62G,62Hを介して、
対応するコイル111Tに接続され、駆動ブロックUで
は、定電流源61I,61J,61K,61Lが、それ
ぞれスイッチ回路62I,62J,62K,62Lを介
して、対応するコイル111Uに接続され、駆動ブロッ
クVでは、定電流源61M,61N,61O,61P
が、それぞれスイッチ回路62M,62N,62O,6
2Pを介して、対応するコイル111Vに接続されて構
成され、スイッチ回路62A,62B…62N,62
O,62Pが、入力デジタル音声信号の対応するビット
のデータによって切り換えられる。
That is, in the drive block S, the constant current sources 61A, 61B, 61C, 61D are connected to the corresponding coils 111S via the switch circuits 62A, 62B, 62C, 62D, respectively. The current sources 61E, 61F, 61G, and 61H are respectively connected via switch circuits 62E, 62F, 62G, and 62H.
In the drive block U, the constant current sources 61I, 61J, 61K, and 61L are connected to the corresponding coil 111U via switch circuits 62I, 62J, 62K, and 62L, respectively. Then, the constant current sources 61M, 61N, 61O, 61P
Are the switch circuits 62M, 62N, 62O, 6
The switch circuits 62A, 62B,... 62N, 62 are connected to the corresponding coil 111V via the 2P.
O and 62P are switched by the data of the corresponding bit of the input digital audio signal.

【0096】コイル111S,111T,111U,1
11Vのターン数比は、1:16:162 :163 とさ
れる。定電流源61A,61B,61C,61Dの電流
Ia,Ib,Ic,Idの比は、1:2:22 :23
される。すなわち、 Ib=2・Ia, Ic=22 ・Ia, Id=23 ・Ia とされる。
The coils 111S, 111T, 111U, 1
Turns ratio of 11V is from 1: 16: 16 2: is 16 3. The constant current source 61A, 61B, 61C, the current Ia of 61D, Ib, Ic, Id ratio is 1: 2: 2 2: is 2 3. That, Ib = 2 · Ia, Ic = 2 2 · Ia, are Id = 2 3 · Ia.

【0097】上述したように、スピーカユニット110
の振動系の駆動力Fは、2次コイルに誘起される2次電
流iに比例し、その2次電流iは、1次コイルに流れる
信号電流の2乗と1次コイルのターン数との積に比例す
る。
As described above, the speaker unit 110
Is proportional to the secondary current i induced in the secondary coil, and the secondary current i is the square of the signal current flowing through the primary coil and the number of turns of the primary coil. It is proportional to the product.

【0098】したがって、この例では、デジタル音声信
号の、あるビットが1となることにより、スイッチ回路
62A,62B…62Pの対応するものがオンとなっ
て、1次コイル111S,111T,111Uまたは1
11Vに、電流Ia,Ib,IcまたはIdが流れるこ
とにより、2次コイルに誘起される2次電流の比は、デ
ジタル音声信号の各ビットの重みの比に一致する。
Therefore, in this example, when a certain bit of the digital audio signal becomes 1, the corresponding one of the switch circuits 62A, 62B... 62P is turned on, and the primary coils 111S, 111T, 111U or 1
When the current Ia, Ib, Ic or Id flows through 11 V, the ratio of the secondary current induced in the secondary coil matches the ratio of the weight of each bit of the digital audio signal.

【0099】したがって、図11の例と同様に、スピー
カユニット110において、振動板28、29が、一方
向に、デジタル音声信号の各ビットの重みに比例した量
だけ変移し、入力デジタル音声信号に忠実に音声が再生
される。
Therefore, as in the example of FIG. 11, in the speaker unit 110, the diaphragms 28 and 29 are shifted in one direction by an amount proportional to the weight of each bit of the digital audio signal, and are converted into the input digital audio signal. Sound is reproduced faithfully.

【0100】そして、この例では、最小のターン数の1
次コイル111Sと最大のターン数の1次コイル24、
25Vとの間のターン数の比を、1:163 =1:212
というように小さくすることができるとともに、最小の
電流値Iaと最大の電流値Idとの間の電流値の比を、
1:23 というように著しく小さくすることができる。
In this example, the minimum number of turns 1
The primary coil 111S and the primary coil 24 having the maximum number of turns,
The ratio of the number of turns between 25 V and 1:16 3 = 1: 2 12
And the ratio of the current value between the minimum current value Ia and the maximum current value Id is:
It can be significantly reduced to 1: 2 3 .

【0101】なお、図示していないが、1次コイルをタ
ーン数の比が1:2:4:8の4個のコイルで構成する
とともに、それぞれのコイルに対して、それぞれスイッ
チ回路を介して、電流値の比が1:16:162 :16
3 の4個の定電流源を接続して、電流値が最小の4個の
定電流源と各コイルとの組み合わせを、それぞれ入力デ
ジタル音声信号のLSB,2SB,3SB,4SBに対
応させ、電流値が2番目に小さい4個の定電流源と各コ
イルとの組み合わせを、それぞれ入力デジタル音声信号
の5SB,6SB,7SB,8SBに対応させ、電流値
が2番目に大きい4個の定電流源と各コイルとの組み合
わせを、それぞれ入力デジタル音声信号の9SB,10
SB,11SB,12SBに対応させ、電流値が最大の
4個の定電流源と各コイルとの組み合わせを、それぞれ
デジタル音声信号の13SB,14SB,15SB,M
SBに対応させるようにしてもよく、これによれば、最
小のターン数の1次コイルと最大のターン数の1次コイ
ルとの間のターン数の比を、1:8というように著しく
小さくすることができるとともに、最小の電流値と最大
の電流値との間の電流値の比を、1:163 というよう
に著しく小さくすることができる。
Although not shown, the primary coil is composed of four coils having a turn ratio of 1: 2: 4: 8, and each of the coils is connected via a switch circuit. , The ratio of the current values is 1:16:16 2 : 16
3 , four constant current sources are connected, and the combination of the four constant current sources having the minimum current value and each coil is made to correspond to the LSB, 2SB, 3SB, and 4SB of the input digital audio signal, respectively. The combinations of the four constant current sources having the second smallest values and the coils correspond to the input digital audio signals of 5SB, 6SB, 7SB, and 8SB, respectively, and the four constant current sources having the second largest current values And the combination of each coil with 9SB, 10
The combinations of the four constant current sources having the maximum current values and the respective coils corresponding to SB, 11SB, and 12SB are used as the digital audio signals of 13SB, 14SB, 15SB, and M, respectively.
In this case, the ratio of the number of turns between the primary coil having the minimum number of turns and the primary coil having the maximum number of turns may be significantly reduced, such as 1: 8. it is possible to, the minimum ratio of the current value between the current value and the maximum current value of 1: 16 can be significantly reduced that so called 3.

【0102】こうして、低音から高音までを平坦な周波
数特性で再生することが可能であって、D/A変換器や
パワーアンプを使用しないで、デジタル音声信号から直
接音声を再生する、歪みの少ない、最大出力の大きいス
ピーカ装置が実現できる。
In this way, it is possible to reproduce low to high tones with flat frequency characteristics, and to reproduce audio directly from a digital audio signal without using a D / A converter or power amplifier. Thus, a speaker device having a large maximum output can be realized.

【0103】図13は、この発明のスピーカ装置の他の
例を示す。この例では、カセットプレーヤやFMチュー
ナなどのアナログ音声出力装置510からのアナログ音
声信号Aoが、チョッパ回路520に供給されて、チョ
ッパ回路520において、図14のアナログ音声信号A
cで示すように、可聴周波数より高い周波数、すなわち
可聴周波数の上限と言われる20kHzを超える周波数
fcで、チョッピングされる。
FIG. 13 shows another example of the speaker device of the present invention. In this example, an analog audio signal Ao from an analog audio output device 510 such as a cassette player or an FM tuner is supplied to a chopper circuit 520, and the analog audio signal Ao shown in FIG.
As shown by c, the chopping is performed at a frequency higher than the audio frequency, that is, at a frequency fc exceeding 20 kHz which is the upper limit of the audio frequency.

【0104】ただし、そのチョッピング周波数fcは、
20kHzの2倍前後の高い周波数とされることが望ま
しく、例えば40kHzとされる。また、チョッピング
期間の時間幅は、チョッピング周期Tcに比べて十分短
くされる。
Here, the chopping frequency fc is
It is desirable that the frequency be about twice as high as 20 kHz, for example, 40 kHz. In addition, the time width of the chopping period is sufficiently shorter than the chopping cycle Tc.

【0105】そして、このチョッパ回路520からのチ
ョッピングされたアナログ音声信号Acが、パワーアン
プ530で増幅されて、上述したスピーカユニット11
0の1次コイル111に供給される。この場合、スピー
カユニット110は、1次コイル111が一つのもので
ある。1次コイル111に音声信号電流が供給される結
果、低音用と高音用の2個の2次コイルに2次電流が誘
起され、低音用振動板および高音用振動板が、それぞれ
振動する。
Then, the chopped analog audio signal Ac from the chopper circuit 520 is amplified by the power amplifier 530, and
0 is supplied to the primary coil 111. In this case, the speaker unit 110 has one primary coil 111. As a result of the supply of the audio signal current to the primary coil 111, a secondary current is induced in the two secondary coils for bass and treble, and the bass and treble diaphragms vibrate respectively.

【0106】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110は、1次コイル111に流れる
信号電流によって、2次コイルに2次電流iが誘起され
る電磁結合力が、数kHzないし1kHz以下の低域で
小さくなる。
As described above, the speaker unit 110, which is an electromagnetically coupled speaker, has an electromagnetic coupling force that induces a secondary current i in the secondary coil by a signal current flowing through the primary coil 111, from several kHz to 1 kHz or less. Becomes smaller in the low frequency range.

【0107】しかし、図13の例によれば、アナログ音
声信号が、可聴周波数より高い周波数fcで断続され
て、スピーカユニット110の一次コイル111に供給
されるので、アナログ音声信号の低域成分も、一次コイ
ル111に流れる信号電流としては20kHzを超える
ような高い周波数となる。したがって、電磁結合スピー
カであるスピーカユニット110によって低域までの再
生が可能となる。
However, according to the example shown in FIG. 13, since the analog audio signal is intermittently transmitted at a frequency fc higher than the audible frequency and supplied to the primary coil 111 of the speaker unit 110, the low-frequency component of the analog audio signal is also reduced. The signal current flowing through the primary coil 111 has a high frequency exceeding 20 kHz. Therefore, reproduction up to low frequencies can be performed by the speaker unit 110 which is an electromagnetically coupled speaker.

【0108】[0108]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、低音用の振動板と、高音用の振動板とをそれぞれ電
磁結合型で実現すると共に、この電磁結合スピーカの1
次コイルを、デジタル音声信号で駆動することにより、
または電磁結合スピーカの1次コイルに供給されるアナ
ログ音声信号を可聴周波数より高い周波数で断続するこ
とにより、低音域から高音域まで周波数特定が平坦であ
る、特性の良好なスピーカ装置を実現することができ
る。
As described above, according to the present invention, the low-frequency diaphragm and the high-frequency diaphragm are each realized by an electromagnetic coupling type, and one of the electromagnetically coupled speakers is provided.
By driving the next coil with a digital audio signal,
Alternatively, an analog audio signal supplied to a primary coil of an electromagnetically coupled speaker is intermittently transmitted at a frequency higher than an audible frequency, thereby realizing a speaker device having a good frequency characteristic from a low frequency range to a high frequency range and having good characteristics. Can be.

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

【図1】この発明によるスピーカ装置の一実施の形態の
構造の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a structure of a speaker device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のスピーカ装置に用いられる1次コイルの
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a primary coil used in the speaker device of FIG. 1;

【図3】図1のスピーカ装置に用いられる1次コイルの
例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a primary coil used in the speaker device of FIG. 1;

【図4】図1のスピーカ装置に用いられる低音用の2次
コイルの例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a secondary coil for bass used in the speaker device of FIG. 1;

【図5】図1のスピーカ装置に用いられる高音用の2次
コイルの例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a secondary coil for treble used in the speaker device of FIG. 1;

【図6】この発明によるスピーカ装置の一例を用いた音
声再生システムの一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a sound reproduction system using an example of a speaker device according to the present invention.

【図7】入力デジタル信号を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an input digital signal.

【図8】この発明によるスピーカ装置の駆動原理を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the driving principle of the speaker device according to the present invention.

【図9】図6の一部回路の具体例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific example of the partial circuit of FIG. 6;

【図10】この発明によるスピーカ装置の他の例を用い
た音声再生システムの一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a sound reproduction system using another example of the speaker device according to the present invention.

【図11】この発明によるスピーカ装置の他の例を用い
た音声再生システムの一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a sound reproduction system using another example of the speaker device according to the present invention.

【図12】この発明によるスピーカ装置の他の例を用い
た音声再生システムの一例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a sound reproduction system using another example of the speaker device according to the present invention.

【図13】この発明によるスピーカ装置の他の例を用い
た音声再生システムの一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a sound reproduction system using another example of the speaker device according to the present invention.

【図14】図13の例の説明のための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the example of FIG. 13;

【図15】従来のスピーカ装置の構造の断面図である。FIG. 15 is a sectional view of a structure of a conventional speaker device.

【図16】図15の従来のスピーカ装置の低音用ボイス
コイルの例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a bass voice coil of the conventional speaker device of FIG.

【図17】図15の従来のスピーカ装置の高音用ショー
トコイル(2次コイル)の例を示す図である。
17 is a diagram illustrating an example of a high-frequency short coil (secondary coil) of the conventional speaker device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…第1の磁気ヨーク、21a…センターポール部、
21b…フランジ部、22…第2の磁気ヨーク(プレー
ト)、23…マグネット、24,25…駆動コイル(1
次コイル)、26…低音用の2次コイルとしてのショー
トコイル、27…高音用の2次コイルとしてのショート
コイル、28…高音用振動板、29…低音用の振動板の
例としてのコーン紙、30…ダンパー、31…スピーカ
フレーム、32…ガスケット、33…支持板、34…貫
通孔、35…マグネットガイド、36…キャップ、37
a〜37gおよび37i〜37p…リード線対、38a
〜38gおよび38i〜38p…入力端子
21: first magnetic yoke, 21a: center pole portion,
21b: Flange part, 22: Second magnetic yoke (plate), 23: Magnet, 24, 25: Drive coil (1
26 ... Short coil as secondary coil for bass, 27 ... Short coil as secondary coil for treble, 28 ... Vibration plate for treble, 29 ... Cone paper as an example of diaphragm for bass , 30 damper, 31 speaker frame, 32 gasket, 33 support plate, 34 through hole, 35 magnet guide, 36 cap, 37
a to 37g and 37i to 37p: Lead wire pair, 38a
To 38g and 38i to 38p ... input terminals

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気回路中の空隙の近傍に設けられ、入力
音声信号に応じた電流が供給される1次コイルと、 前記空隙内に配されて、前記1次コイルに流れる電流に
応じた電流が誘起されるショートコイルからなる第1の
2次コイルが形成される第1のコイルユニットと、 前記空隙内に配されて、前記1次コイルに流れる電流に
応じた電流が誘起されるショートコイルからなる第2の
2次コイルが形成される第2のコイルユニットと、 前記第1のコイルユニットに取り付けられる低音用振動
板と、 前記第2のコイルユニットに取り付けられる高音用振動
板と、 を備えるスピーカ装置。
A primary coil provided near a gap in the magnetic circuit and supplied with a current corresponding to an input audio signal; and a primary coil disposed in the gap and corresponding to a current flowing through the primary coil. A first coil unit in which a first secondary coil including a short coil in which a current is induced is formed; and a short disposed in the gap and inducing a current corresponding to a current flowing in the primary coil. A second coil unit on which a second secondary coil formed of a coil is formed; a low-frequency diaphragm attached to the first coil unit; a high-frequency diaphragm attached to the second coil unit; A speaker device comprising:
【請求項2】柱状の磁気ヨーク部材からなるセンターポ
ール部と、前記センターポール部の外周側面と、前記空
隙を介して対向する内周側面を有する磁気ヨーク部材か
らなるプレート部とを備えると共に、前記1次コイル
は、前記空隙の近傍であって、前記センターポール部と
前記プレート部の一方または双方に設けられ、 前記磁気回路は、センターポール部と、前記プレート部
と、前記空隙と、前記1次コイルを含んで構成され、 前記第2の2次コイルは、前記第1の2次コイルと前記
センターポール部との間の空隙内において、前記第1の
2次コイルとは同心状に設けられてなる請求項1に記載
のスピーカ装置。
A center pole portion formed of a columnar magnetic yoke member, an outer peripheral side surface of the center pole portion, and a plate portion formed of a magnetic yoke member having an inner peripheral side surface facing through the gap; The primary coil is provided in one or both of the center pole portion and the plate portion near the gap, and the magnetic circuit includes a center pole portion, the plate portion, the gap, The second secondary coil is configured to include a primary coil, and the second secondary coil is concentric with the first secondary coil in a gap between the first secondary coil and the center pole portion. The speaker device according to claim 1, wherein the speaker device is provided.
【請求項3】前記1次コイルには、可聴周波数以上のレ
ートで変化する信号が供給されてなる請求項1に記載の
スピーカ装置。
3. The speaker device according to claim 1, wherein a signal that changes at a rate higher than an audible frequency is supplied to the primary coil.
【請求項4】前記1次コイルは、1または複数個のコイ
ルから構成されており、音声信号の1サンプルが複数ビ
ットで表されたデジタル信号により、前記1次コイルが
駆動されて、前記第1および第2の2次コイルに、前記
デジタル信号の各ビットの重みに応じた電流の総和の電
流が誘起されることを特徴とする請求項1に記載のスピ
ーカ装置。
4. The primary coil includes one or a plurality of coils, and the primary coil is driven by a digital signal in which one sample of an audio signal is represented by a plurality of bits, and the primary coil is driven by the digital signal. 2. The speaker device according to claim 1, wherein a sum of currents according to the weight of each bit of the digital signal is induced in the first and second secondary coils. 3.
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JP15617996 1996-05-28
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2794604A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-08 Pierre Piccaluga ELECTRO ACOUSTIC TRANSFORMER FOR SOUND REPRODUCTION

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