JPH11234786A - デジタル音声再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタル音声信号によって電磁結合型スピー
カを駆動して音声を再生する場合に、低域の再生が可能
となって、音声帯域全体に渡ってほぼ平坦な周波数特性
の再生音声出力を得ることができるようにする。 【解決手段】 駆動部２０にはｎビットのシリアルデジ
タル音声信号が供給される。スピーカ１０には一次コイ
ル１として（ｎ＋α）個のコイルを設け、それぞれに対
してスイッチ回路２４および定電流源２５を直列に接続
する。低域補正回路２１で、シリアルデジタル音声信号
の低域成分を増強するとともに、そのビット数を（ｎ＋
α）ビットに拡大する。シリアルパラレル変換回路２２
で、低域補正回路２１からの低域増強後の（ｎ＋α）ビ
ットのシリアルデジタル音声信号を（ｎ＋α）ビットの
パラレルデジタル音声信号に変換する。シリアルパラレ
ル変換回路２２からの（ｎ＋α）ビットのパラレルデジ
タル音声信号の対応するビットによって（ｎ＋α）個の
スイッチ回路２４の対応するものをオンオフ制御する。

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、デジタル音声信
号によって電磁結合型スピーカなどの電磁結合型電気音
響変換器を駆動して音声を再生する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁結合型スピーカは、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。

【０００３】この電磁結合型スピーカの一次コイルとし
て複数のコイルを設け、ＣＤプレーヤやＤＡＴ（デジタ
ルオーディオテープレコーダ）などのデジタル音声出力
装置から出力された所定ビット数のシリアルデジタル音
声信号を、シリアルパラレル変換回路によってパラレル
デジタル音声信号に変換し、そのパラレルデジタル音声
信号によって電磁結合型スピーカの一次コイルを駆動し
て、音声を再生することが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電磁結
合型スピーカは、磁気回路の電磁結合型隙の長さを大き
くすると、スピーカ感度が低下するため、一次コイルお
よび二次コイルのターン数を多くし、インダクタンスを
大きくすることができない。そのため、一次コイルと二
次コイルとの間の電磁結合力が低域で低下し、低域の再
生が困難となる。例えば、代表的な電磁結合型スピーカ
の周波数特性は、図４に示すようになり、ほぼ１ｋＨｚ
以下の周波数域において出力が＋２０ｄＢ／ｏｃｔの傾
斜で減衰する。そのため、電磁結合型スピーカは、従
来、主として高域再生用スピーカとして用いられてい
る。

【０００５】そこで、この発明は、第１に、デジタル音
声信号によって電磁結合型スピーカなどの電磁結合型電
気音響変換器を駆動して音声を再生する場合に、低域の
再生が可能となって、音声帯域全体に渡ってほぼ平坦な
周波数特性の再生音声出力を得ることができ、フルレン
ジのデジタル音声再生装置を実現することができるよう
にしたものである。

【０００６】この発明は、第２に、第１のように低域の
再生を可能にする場合に、ダイナミックレンジの不足を
来すことなく、低域を確実かつ十分に再生することがで
きるようにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のデジタ
ル音声再生装置は、ｎビット（ｎは２以上の整数）のシ
リアルデジタル音声信号の低域成分を増強する低域補正
回路と、この低域補正回路からの低域増強後のｎビット
のシリアルデジタル音声信号をｎビットのパラレルデジ
タル音声信号に変換するシリアルパラレル変換回路と、
このシリアルパラレル変換回路からのｎビットのパラレ
ルデジタル音声信号によって電磁結合型電気音響変換器
の一次コイルを駆動する駆動回路と、を備えるものとす
る。

【０００８】請求項２の発明のデジタル音声再生装置
は、ｎビット（ｎは２以上の整数）のシリアルデジタル
音声信号の低域成分を増強するとともに、ビット数を
（ｎ＋α）ビット（αは１以上の整数）に拡大する低域
補正回路と、この低域補正回路からの低域増強後の（ｎ
＋α）ビットのシリアルデジタル音声信号を（ｎ＋α）
ビットのパラレルデジタル音声信号に変換するシリアル
パラレル変換回路と、このシリアルパラレル変換回路か
らの（ｎ＋α）ビットのパラレルデジタル音声信号によ
って電磁結合型電気音響変換器の一次コイルを駆動する
駆動回路と、を備えるものとする。

【０００９】上記のように構成した請求項１の発明のデ
ジタル音声再生装置においては、電磁結合型電気音響変
換器の一次コイルと二次コイルとの間で生じる低域の損
失が補正されるように、低域補正回路においてシリアル
デジタル音声信号の低域成分が増強されることによっ
て、低域の再生が可能となって、音声帯域全体に渡って
ほぼ平坦な周波数特性の再生音声出力を得ることがで
き、フルレンジのデジタル音声再生装置を実現すること
ができる。

【００１０】ただし、この場合、入力シリアルデジタル
音声信号の低域成分が大きいとき、または低域成分を大
きく増強するときには、ビット数の制約によるダイナミ
ックレンジの不足によって、低域を確実かつ十分に再生
することができなくなる。

【００１１】これに対して、請求項２の発明のデジタル
音声再生装置においては、低域補正回路において、シリ
アルデジタル音声信号の低域成分が増強されると同時
に、シリアルデジタル音声信号のビット数が拡大される
ので、ビット数の制約によるダイナミックレンジの不足
を来すことなく、低域を確実かつ十分に再生することが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】〔第１の実施形態〕図１は、請求
項１の発明のデジタル音声再生装置の一実施形態を示
す。

【００１３】この実施形態のデジタル音声再生装置は、
全体として、電磁結合型のスピーカ１０と、その駆動部
２０とからなるもので、スピーカ１０は、一次コイル１
としてｎ個のコイルを備えるとともに、これらｎ個の一
次コイル１と電磁結合する二次コイル２を備えるもので
ある。駆動部２０には、ＣＤプレーヤやＤＡＴなどのデ
ジタル音声出力装置から出力されたｎビットのシリアル
デジタル音声信号が供給される。

【００１４】駆動部２０は、後述するように、そのｎビ
ットのシリアルデジタル音声信号の低域成分を増強する
低域補正回路２１と、この低域補正回路２１からの低域
増強後のｎビットのシリアルデジタル音声信号をｎビッ
トのパラレルデジタル音声信号に変換するシリアルパラ
レル変換回路２２と、このシリアルパラレル変換回路２
２からのｎビットのパラレルデジタル音声信号によって
スピーカ１０のｎ個の一次コイル１を駆動する駆動回路
２３とからなるものとする。

【００１５】駆動回路２３は、ｎ個の一次コイル１のそ
れぞれに対してスイッチ回路２４および定電流源２５を
直列に接続し、シリアルパラレル変換回路２２からのｎ
ビットのパラレルデジタル音声信号の対応するビットに
よってｎ個のスイッチ回路２４の対応するものがオンオ
フ制御される構成とする。

【００１６】この場合、ｎビットのデジタル音声信号の
各ビットの重みに対応して、ｎ個の一次コイル１のター
ン数を変え、またはｎ個の定電流源２５の電流値を変え
る。すなわち、電磁結合型スピーカにおいては、振動系
の駆動力は、二次コイルに誘起される二次電流に比例
し、二次コイルに誘起される二次電流は、一次コイルに
流れる信号電流と一次コイルのターン数（インピーダン
ス）との積に比例するので、一次コイル１のターン数を
変える場合には、あるビットに対応する一次コイルのタ
ーン数は、一つ下位のビットに対応する一次コイルのタ
ーン数の２倍とし、定電流源２５の電流値を変える場合
には、あるビットに対応する定電流源の電流値は、一つ
下位のビットに対応する定電流源の電流値の２倍とす
る。

【００１７】スピーカ１０では、例えば、図４に示した
ように、ほぼ１ｋＨｚ以下の周波数域において出力が＋
２０ｄＢ／ｏｃｔの傾斜で減衰する。そこで、低域補正
回路２１は、例えば、図３に示すように、１ｋＨｚ以下
の周波数域において出力を−２０ｄＢ／ｏｃｔの傾斜で
増強させる周波数特性とする。

【００１８】したがって、この実施形態においては、ス
ピーカ１０の一次コイル１と二次コイル２との間で生じ
る低域の損失が補正されて、低域の再生が可能となり、
音声帯域全体に渡ってほぼ平坦な周波数特性の再生音声
出力を得ることができ、フルレンジのデジタル音声再生
装置を実現することができる。

【００１９】〔第２の実施形態〕図２は、請求項２の発
明のデジタル音声再生装置の一実施形態を示す。

【００２０】図１の実施形態では、低域補正回路２１の
入力のシリアルデジタル音声信号と出力の低域増強後の
シリアルデジタル音声信号とのビット数が同一であるの
で、ダイナミックレンジの不足によって、低域を確実か
つ十分に再生することができない場合がある。これに対
して、図２の実施形態は、ビット数の制約によるダイナ
ミックレンジの不足を来すことなく、低域を確実かつ十
分に再生することができるようにしたものである。

【００２１】この実施形態では、駆動部２０に供給され
るシリアルデジタル音声信号のビット数をｎビットとす
ると、スピーカ１０は、一次コイル１として（ｎ＋α）
個のコイルを備えるものとし、低域補正回路２１は、図
３に示したような周波数特性に従って、これに供給され
たシリアルデジタル音声信号の低域成分を増強するとと
もに、上位にαビット加える形式で、そのシリアルデジ
タル音声信号のビット数を（ｎ＋α）ビットに拡大する
ものとする。

【００２２】シリアルパラレル変換回路２２は、低域補
正回路２１からの低域増強後の（ｎ＋α）ビットのシリ
アルデジタル音声信号を（ｎ＋α）ビットのパラレルデ
ジタル音声信号に変換するものとし、駆動回路２３は、
（ｎ＋α）個の一次コイル１のそれぞれに対してスイッ
チ回路２４および定電流源２５を直列に接続し、シリア
ルパラレル変換回路２２からの（ｎ＋α）ビットのパラ
レルデジタル音声信号の対応するビットによって（ｎ＋
α）個のスイッチ回路２４の対応するものがオンオフ制
御される構成とする。

【００２３】この場合、低域補正回路２１ないしシリア
ルパラレル変換回路２２からの（ｎ＋α）ビットのデジ
タル音声信号の各ビットの重みに対応して、（ｎ＋α）
個の一次コイル１のターン数を変え、または（ｎ＋α）
個の定電流源２５の電流値を変える。

【００２４】付加分のビット数αは、例えば、低域補正
回路２１でシリアルデジタル音声信号の低域成分を最大
４０ｄＢ増強する場合には、７ビット以上とする。これ
によって、ビット数の制約によるダイナミックレンジの
不足を来すことなく、低域を確実かつ十分に再生するこ
とができる。

【００２５】〔他の実施形態〕上述した各実施形態は、
一次コイル１として複数のコイルを設ける場合である
が、低域補正回路２１ないしシリアルパラレル変換回路
２２からのｎビットまたは（ｎ＋α）ビットのデジタル
音声信号の各ビットに共通の一つの一次コイルを設ける
ようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】上述したように、請求項１の発明によれ
ば、デジタル音声信号によって電磁結合型スピーカなど
の電磁結合型電気音響変換器を駆動して音声を再生する
場合に、低域の再生が可能となって、音声帯域全体に渡
ってほぼ平坦な周波数特性の再生音声出力を得ることが
でき、フルレンジのデジタル音声再生装置を実現するこ
とができる。

【００２７】さらに、請求項２の発明によれば、ダイナ
ミックレンジの不足を来すことなく、低域を確実かつ十
分に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のデジタル音声再生装置の第１の実施
形態を示す図である。

【図２】この発明のデジタル音声再生装置の第２の実施
形態を示す図である。

【図３】低域補正回路の周波数特性の一例を示す図であ
る。

【図４】代表的な電磁結合型スピーカの周波数特性を示
す図である。

【符号の説明】

１…一次コイル、２…二次コイル、１０…スピーカ、２
０…駆動部、２１…低域補正回路、２２…シリアルパラ
レル変換回路、２３…駆動回路、２４…スイッチ回路、
２５…定電流源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｎビット（ｎは２以上の整数）のシリアル
   デジタル音声信号の低域成分を増強する低域補正回路
   と、 この低域補正回路からの低域増強後のｎビットのシリア
   ルデジタル音声信号をｎビットのパラレルデジタル音声
   信号に変換するシリアルパラレル変換回路と、 このシリアルパラレル変換回路からのｎビットのパラレ
   ルデジタル音声信号によって電磁結合型電気音響変換器
   の一次コイルを駆動する駆動回路と、 を備えるデジタル音声再生装置。
2. 【請求項２】ｎビット（ｎは２以上の整数）のシリアル
   デジタル音声信号の低域成分を増強するとともに、ビッ
   ト数を（ｎ＋α）ビット（αは１以上の整数）に拡大す
   る低域補正回路と、 この低域補正回路からの低域増強後の（ｎ＋α）ビット
   のシリアルデジタル音声信号を（ｎ＋α）ビットのパラ
   レルデジタル音声信号に変換するシリアルパラレル変換
   回路と、 このシリアルパラレル変換回路からの（ｎ＋α）ビット
   のパラレルデジタル音声信号によって電磁結合型電気音
   響変換器の一次コイルを駆動する駆動回路と、 を備えるデジタル音声再生装置。