JPS5899095A - スピ−カ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスピーカ装置に関し、その目的とするところは
、ディジタルオーディオレコーター、ティシタルミキサ
等のディジタルオーディオ機器からのディジタル入力信
号を増幅器等を介さずにでき′るだけ直接的にスピーカ
装置で音声出方に変換することｋより、増幅器等が発生
する雑音や歪をなくし、より高忠実度の音楽再生を行な
い、併せて装置を簡単化してコスト的にも有利とするこ
とにある。

従来のこの種スピーカ装置では、ディジタルオーディオ
機器からのディジタル入力信号人による駆動は非常に複
雑な過程を経なければならなかった。すなわち、第１図
においてディジタル入力信号をディジタル−アナログ変
換器１にょシアナロ着　グ信号に変換し、デグリッチ回
路２にょシディジタルーアナログ変換の際に生じるグリ
ッチというパルス性ノイズを除去し、ローパスフィルタ
３により不要高域成分を遮断して折り返し歪の発生を防
止すると共に原信号に復元させ、ディジタル信号とアナ
ログ信号の相互変換の際に生じるアパーチャ効果による
高域周波数応答の低下を補正して平坦な周波数特性の信
号とし、その後、アナログ増幅器４によりスピーカ装置
６を駆動できるレベルまで増幅し、音声出力を得ていた
。

しかしながら、このように複雑な信号処理を行なうこと
は装置が非常に高価となり、また増幅器やスピーカ装置
自体が発生する雑音や歪のため忠実度が低下するという
欠点があった。

本発明はこのような従来の複雑及び高価で歪や雑音の生
じ易いという欠点を解消したもので、以下その一実施例
につき図面と共に説明する。

第２図において、空気を振動させて音波Ｓを得るだめの
空気振動素子８に連動された空気振動子８の機械的振幅
位置を検出するだめの位置検出器９の出力であるディジ
タル位置信号Ｂをディジタルオーディオ機器からのディ
ジタル入力信号ムとともに偏差検出回路６に入力する、
偏差検出回路６ではディジタル入力信号ムと位置信号Ｂ
との偏差を検出し、その偏差の大きさを電気信号の大き
さに変換して駆動装置７に入力し、駆動装置７は空気振
動素子８の機械的振幅位置を変化させて空気を振動させ
、音波Ｓを得る。

ここで、偏差検出回路６→駆動装置７→空気振動素子８
→位置検出器９→偏差検出回路６という経路によシ自動
制御系を形成しており、この自動制御系はディジタル入
力信号人とディジタル位置信号Ｂとの偏差が零と゛なる
ように働く。すなわち、ととなる。

すなわち、従来のスピーカ装置ではスピーカ素子はアナ
ログ増幅器により駆動されるのみで、そのスピーカ素子
の振幅量は自動制御系による制御はされていないために
このスピーカ素子で発生する歪は多大であったのに対し
て、本発明のスピーカ装置によれば、空気振動素子８の
振幅量が自動制御されるためにディジタルオーディオ機
器からのディジタル信号ムに高忠実な歪の少ない音波が
得られる。

本発明の具体的な実施例を第３図とともに説明する。

偏差検出回路６は減算回路１０．正極電源１１゜負極電
源１２．極性切換スイッチ１３．抵抗群１４゜スイッチ
群１５からなり、減算回路１ｏはディジタルオーディオ
機器からのディジタル入力信号人とディジタル位置信号
Ｂとを比較し、どちらの信号が大きいかを判定して極性
出力信号Ｃと信号の大きさの差の絶対値を偏差出力信号
りとしてディジタル値で出力する。極性出力信号Ｃによ
シ極性切換スイッチ１３を切り換え、偏差出力信号りに
よりスイッチ群１６を操作する。

偏差出力信号りは何ビットかのディジタル信号で構成さ
れており、重要度の最も大きいビットをＭＳＢ　、重要
度の最も小さいビー／）をＬＳＢと呼び、その重要度は
ＭＳＢからＬＳＢの方向へ１ビツトずれる毎にＩＡとな
るようにする。抵抗群１４はＭＳＢの段ではＨの抵抗値
をもつものとし、ＬＳＨの方向に行くにつれて順番に２
倍の値となるように構成する。このように構成すること
により、ディジタル出力信号ムとディジタル位置信号Ｂ
の差が大きいほど駆動電流Ｅの絶対値は大きくなり、又
どちらの信号が大きいかによって極性切換スイッチ１３
が切換えられ駆動電流Ｅの流れ−る方向が変わることに
なる。

駆動装置ムはこの例では電磁的駆動装置の例を示すが、
静電的駆動装置や、プラズマなどにより空気圧を変化さ
せて駆動する装置等も考えられる。

本例では永久磁石１６によりヨーク１７の内部に磁束を
通し、空気振動素子８に連結されたボイスコイルボビン
１８に巻かれたボイスコイル２６に駆動電流Ｅを流すこ
とにより生じる磁界とヨーク１７に流れる磁束との作用
により空気振動素子８を駆動する。位置検出器９は本例
ではボイスコイルボビン１８の内部に設けであるが、空
気振動素子８と連動していればいいので、連結棒などで
連結することなどによシ外部へ設置することもできる。

位置検出器９については第４図（イ）、（ロ）とともに
説明する。第４図（イ）は第３図のボイスコイルボビン
１Ｂの内部のみを示したもので、ボイスコイルボビン１
８にサポータ１９が固定されており、サポータ１９の中
心付近には光の透過する孔１９ａが設けられており、こ
の孔１９ｏ部にマトリックス２０が固定されている。マ
トリックス２０には光源２１からの入射光をしゃ断する
部分と透過する部分とからなるパターンが設けられ、そ
のマトリックス２ｏを透過した光は受光素子２２によっ
て電気信号に変換される。ボイスコイルボビン１８が動
いて点線で示すようにサポータ１９の位置が変化すると
マ）　ＩＪワックスｏ上の入射光の光点の位置が変化す
る。

、第４図（ロ）はその部分の正面図であり、マトリック
ス２ｏの簡単な例として３ビツト構成のものを示してい
る。３個の受光素子２２ａ　、２２ｂ　。

２２　Ｃのうち、２２ａは１ビツト目（ＭＳＢ　）、２
２ｂは２ビツト目、２２Ｇは３ビツト目（ＬＳＢ）のビ
ットを表わすものとすれば、各光１２１ａ１２１　ｂ　
、２Ｉ　Ｃの入射光がマトリックス２０の最下端に達し
たときの受光素子２２　ａ　、　２２ｂ、２２ｃの出力
は「００ｏ」となり、上に移動するに従って順次「Ｏｏ
ｌ」　「ｏｌｏ」　「０１１」　「１００」「１ｏ１」
　「１１０」　「１１１」と変化する。しだがってボイ
スコイルボビン１−８の振動すなわち空メ振動素子８の
振動をディジタル電気信号に変換することができる。

この位置検出器９は種々前えられ、第５図（イ）に示す
ようにサポータ１９０表面上に光を反射する部分と吸収
する部分をもったマトリックス２０を設け、光源２１か
らの入射光をマトリックス２゜で反射した光を集光レン
ズ２３を介して受光素子２２で電気信号に変換するよう
にしても、また第６図（ロ）に示すように光を反射する
サポータ１９で反射した光源２１からの反射光を透過す
る部分としゃ断する部分からなるマトリックス２０を通
し、集光レンズ２３を介して受光素子２２で電気信号に
変換するようにしたものを用いてもよく、この他にもマ
）　ＩＪワックス上凹凸をもたせ、そのマトリックスか
らの反射波の位相が変化することを利用する等の種々の
手段が考えられる。

さて、これらの位置検出器９においてはマ）　ＩＪソク
ス２０に入射する光の入射角度αが存在し、極端な例を
考えれば、入射角度αを９６と大きくすればボイスコイ
ルボビン１Ｂ・の位置が変化してもマ）　ＩＪワックス
ｏ上の光点の位置は変化しないため位置検出器９として
の感度は全くなくなってしまう。前述の例により明らか
なように、角度αはＣ３〜ＳＯの範囲内と限定すれば角
度αを大きくすれば位置検出器９としての感度は小さく
なり、ボイスコイルボビン１＆・の位置の変化がかなシ
大きくがいと受光素子２２ａ　、２２ｂ　、２２ｃの出
力変化は生じなくなる。反対に角度αを小さくすれば位
置検出器９としての感度は犬きくなシ、ボイスコイルボ
ビン１８の位置の変化が小さくとも受光素子２２ａ、２
２ｂ、２２ｃの出力変化は大きく生じることとなる。

以上のように角度αを変化させることにより、位置検出
器９の感度を変えることができる。本発明のスピーカ装
置ではディジタル入力信号人とティジタル位置信号Ｂの
偏差が零となるように働くため、位置検出器９の感度が
変わるとボイスコイルボビン１８の振幅が変化し、結果
として音声出力量が変化することとなる。

第３図に示すように、光源２１と受光素子２２とをアン
グル２４で連結し、マトリックス２０の中心位置近辺を
中心としてアングル２４が回動可能なように構成し、こ
のアングル２４の回転角度を制御するように調整つまみ
２６を設けることによシ、その調整つまみ２５でスピー
カ装置としての音声出力量を調整することができる。ア
ングル２４と調整つまみ２５とは機械的に直接連結する
こともできるが、モータ等を使用して電気的に連結して
リモートコントロールとすることも可能である。

以上述べたように本発明のスピーカ装置は、光源と受光
素子とこの光源からの光を反射、吸収。

透過５位相変化、干渉等の光学的性質を利用して前記受
光素子に入射する光の状態を変化させるだめのパターン
をもつマトリックスを有し、このマトリックスを介して
前記光源からの光を前記受光素子に供給して空気振動素
子の機械的位置をディジタル値の位置信号として出力す
る位置検出器と、前記空気振動素子を駆動するだめの駆
動装置と、ディジタルオーディオ機器からのディジタル
入力信号と前記ディジタル位置信号との偏差を検出し、
この偏差の大きさに応じた偏差信号である駆動電流を出
力して前記駆動装置に供給する偏差検出回路と、前記マ
トリックスに対する光源からの光の入射角度を可変する
可変手段とを備えたもので、これによれば、ディジタル
位置信号との偏差をなくすように構成された自動制御系
を形成しており、前記ディジタル入力信号の値に応じた
機械的位置に前記空気振動素子を前記駆動装置によって
駆動することにより、ディジタル入力信号に応じた音声
出力を得ることができるものである。

そして、マトリックスに対する光源からの光の入射角度
を可変する可変手段を設けたことによ）位置検出器の感
度を変化させて空気振動素子による音声出力量を調整す
ることができるため、極めて便利なものである。

また、アナログ増幅器を持たず、空気振動素子の振幅に
対して自動制御系を構成しているため、歪の小さい音声
出力が得られるなどすぐれた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

一第１図は従来例を示すブロック図、第２図は本発明の
スピーカ装置の一実施例のブロック図、第３図は同具体
的な実施例を示す概略構成図、第４図および第６図は位
置検出器の具体的な構成例で、それぞれ（イ）は側断面
図、（ロ）は正面図である。 ６・・・・・・偏差検出回路、７・・・・・・駆動装置
、８・川・・空気振動素子、９・・・・・・位置検出器
、１ｏ・・・・・・減算回路、１１・・・・・・正極電
源、１２・・・・・・負極電源、１３・・・・・・極性
切換スイッチ、１４・・・・・・抵抗群、１５・・・・
・・スイッチ群、１６・・・・・・永久磁石、１７・川
・・ヨーク、１８・・・・・・ボイスコイルボビン、１
９・・・・・・サポータ、２ｏ・・・・・・マトリック
ス、２１・・・・・・光源、２２・・・・・・受光素子
、２３・・・・・・集光レンズ、２４・・・・・・アン
グル、２５・・・・・・調整つまみ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＷＡ
１図 第２図 第４図 １イフ ｃ′ｃｌノ Ｃ−ｏ） ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源と、受光素子と、前記光源から９の光を反射。 吸収、透過１位相変化、干渉等の光学的性質を利用して
   前記受光素子に入射する光の状態を変化させるためのパ
   ターンをもつマトリックスと、とのマ）　ＩＪソックス
   介して前記光源からの光を前記受光素子に供給して空気
   振動素子の機械的位置をディジタル値の位置信号として
   出力する位置検出器と、前記空気振動素子を駆動するだ
   めの駆動装置と、ディジタルオーディオ機器からのディ
   ジタル入力信号と前記ディジタル位置信播との偏差を検
   出し、この偏差の大きさに応じた偏差信号である駆動電
   流を出力して前記駆動装置に供給する偏差検出回路と、
   前記マトリックスに対する光源からの光の入射角度を可
   変する可変手段を備え、前記ディジタル入力信号の値に
   応じた機械的位置に前記空気振動素子を駆動して音声出
   力を得、かつ前記可変手段により空気振動素子による音
   声出力量を調整可能に構成したことを特徴とするスピー
   カ装置、