JPH1051893A - スピーカ装置 - Google Patents
スピーカ装置Info
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- JPH1051893A JPH1051893A JP35458296A JP35458296A JPH1051893A JP H1051893 A JPH1051893 A JP H1051893A JP 35458296 A JP35458296 A JP 35458296A JP 35458296 A JP35458296 A JP 35458296A JP H1051893 A JPH1051893 A JP H1051893A
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- JP
- Japan
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- coil
- current
- primary coil
- secondary coil
- audio signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低音も再生可能な電磁結合スピーカを安価に
製造でき、量産も可能にする。 【解決手段】 磁気回路中の空隙GPの近傍に、入力音
声信号に応じた電流が供給される1次コイル24を設け
る。空隙GP内に、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り、振動板29が
取り付けられる2次コイルユニット25を設ける。2次
コイルユニット25は、その振動の振幅に必要な部分の
みをショートコイル25Cとした2次コイルを備える。
1次コイル24をデジタル信号により駆動して、2次コ
イル25Cに2次電流を誘起させ、電磁結合型により、
高音だけでなく、低音も放射するようにする。
製造でき、量産も可能にする。 【解決手段】 磁気回路中の空隙GPの近傍に、入力音
声信号に応じた電流が供給される1次コイル24を設け
る。空隙GP内に、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り、振動板29が
取り付けられる2次コイルユニット25を設ける。2次
コイルユニット25は、その振動の振幅に必要な部分の
みをショートコイル25Cとした2次コイルを備える。
1次コイル24をデジタル信号により駆動して、2次コ
イル25Cに2次電流を誘起させ、電磁結合型により、
高音だけでなく、低音も放射するようにする。
Description
【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、特に電磁結合型スピーカ
装置に関する。
出力に変換するスピーカ装置、特に電磁結合型スピーカ
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁結合型スピーカ装置では、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。
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。
【0003】この電磁結合型スピーカ装置は、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。
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。
【0004】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。
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。
【0005】この電磁結合型のスピーカの実現例とし
て、中低音はいわゆるダイナミック型とし、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ウエイ同軸構造のスピーカ装置が提供さ
れている。
て、中低音はいわゆるダイナミック型とし、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ウエイ同軸構造のスピーカ装置が提供さ
れている。
【0006】図19は、この2ウエイ同軸型スピーカ装
置の構造を示すものである。
置の構造を示すものである。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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20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19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。
音用ボイスコイルは、図20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19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。
【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。
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。
【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20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。
端および巻き終り端は、図20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。
【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21
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21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。
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21
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21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。
【0016】そして、空隙GP内の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、前記ショートコイル
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。
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、前記ショートコイル
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。
【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
GP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。
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
GP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。
【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。
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。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このスピーカ
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がで
きないという問題がある。
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がで
きないという問題がある。
【0020】ところで、発明者等は、電磁結合スピーカ
の1次コイルをデジタル音声信号により直接的に駆動す
ることにより、低中音をも放射可能なスピーカ装置を提
案している。このスピーカ装置の駆動原理は、次の通り
である。
の1次コイルをデジタル音声信号により直接的に駆動す
ることにより、低中音をも放射可能なスピーカ装置を提
案している。このスピーカ装置の駆動原理は、次の通り
である。
【0021】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。
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。
【0022】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GP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20kHz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。
カ感度の低下を来さないように磁気回路の空隙GP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20kHz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。
【0023】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。
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。
【0024】しかし、このように低音までを放射するよ
うにした場合も、2次コイルは、アルミニウムの円筒か
らなる1ターンのショートコイルで構成するのが良い
が、その場合には、ショートコイルの幅(円筒の高さ)
が長くなる。
うにした場合も、2次コイルは、アルミニウムの円筒か
らなる1ターンのショートコイルで構成するのが良い
が、その場合には、ショートコイルの幅(円筒の高さ)
が長くなる。
【0025】この種の継ぎ目のない円筒は、通常、「し
ぼり加工」と呼ばれる加工方法により製造されるが、円
筒の高さが高くなるほど、「しぼる」深さが深くなり、
しぼり加工が困難になり、一品制作的に切削加工しなけ
ればならなくなる。このため、非常に高価になり、ま
た、量産に適さない。
ぼり加工」と呼ばれる加工方法により製造されるが、円
筒の高さが高くなるほど、「しぼる」深さが深くなり、
しぼり加工が困難になり、一品制作的に切削加工しなけ
ればならなくなる。このため、非常に高価になり、ま
た、量産に適さない。
【0026】この発明は、以上の問題点を解決した電磁
結合スピーカ装置を提供することを目的とする。
結合スピーカ装置を提供することを目的とする。
【0027】
【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2次コイル
が形成される2次コイルユニットと、前記2次コイルユ
ニットに取り付けられ、前記2次コイルに誘起される電
流と前記空隙内の磁束との相互作用により前記2次コイ
ルユニットが振動することにより振動する振動板と、を
備え、前記2次コイルユニットは、前記振動の振幅に必
要な部分のみをショートコイルとした2次コイルを備え
ることを特徴とする。
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2次コイル
が形成される2次コイルユニットと、前記2次コイルユ
ニットに取り付けられ、前記2次コイルに誘起される電
流と前記空隙内の磁束との相互作用により前記2次コイ
ルユニットが振動することにより振動する振動板と、を
備え、前記2次コイルユニットは、前記振動の振幅に必
要な部分のみをショートコイルとした2次コイルを備え
ることを特徴とする。
【0028】上述の構成のこの発明によるスピーカ装置
においては、2次コイルの幅は、振動の振幅に必要な幅
分となり、例えばアルミニウムの板を、「しぼり」加工
することにより、比較的簡単に円筒状のショートコイル
を作ることが容易になり、量産も可能であるので安価に
製造できる。
においては、2次コイルの幅は、振動の振幅に必要な幅
分となり、例えばアルミニウムの板を、「しぼり」加工
することにより、比較的簡単に円筒状のショートコイル
を作ることが容易になり、量産も可能であるので安価に
製造できる。
【0029】
【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。
置の実施の形態を、図を参照しながら説明する。
【0030】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、電磁結合型により構成する。
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、電磁結合型により構成する。
【0031】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との間の磁気空隙GPにより
磁気回路が構成される。
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との間の磁気空隙GPにより
磁気回路が構成される。
【0032】そして、磁気空隙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2
2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の外周面部に1次コイル24を
配する。この1次コイル24を配するため、センターポ
ール部21aの頂部近傍には、1次コイル24の巻幅分
の長さの小径部21cが設けられ、この小径部21cに
1次コイル24が設けられる。
するセンターポール部21aの外周面部と、プレート2
2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の外周面部に1次コイル24を
配する。この1次コイル24を配するため、センターポ
ール部21aの頂部近傍には、1次コイル24の巻幅分
の長さの小径部21cが設けられ、この小径部21cに
1次コイル24が設けられる。
【0033】この1次コイル24は、この例の場合、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、
1次コイル24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。
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、
1次コイル24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。
【0034】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。
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。
【0035】1次コイル24の例を、図2Aに示す。こ
の例は、1次コイル24が空芯コイルの構成とされた場
合である。すなわち、図2Aに示すように、1次コイル
24は、それぞれターン数の異なる15個のコイルLA
〜LG,LI〜LPからなり、各コイルLA〜LG,L
I〜LPから、その巻き始めおよび巻き終りのリード線
の対37a〜37g,37i〜37pが導出される。そ
して、この1次コイル24は、図2Bに示すセンターポ
ール部21aの小径部21cに挿入され、接着されて、
図1に示すような状態とされる。
の例は、1次コイル24が空芯コイルの構成とされた場
合である。すなわち、図2Aに示すように、1次コイル
24は、それぞれターン数の異なる15個のコイルLA
〜LG,LI〜LPからなり、各コイルLA〜LG,L
I〜LPから、その巻き始めおよび巻き終りのリード線
の対37a〜37g,37i〜37pが導出される。そ
して、この1次コイル24は、図2Bに示すセンターポ
ール部21aの小径部21cに挿入され、接着されて、
図1に示すような状態とされる。
【0036】1次コイル24から導出されたリード線対
37a〜37p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2
1bの裏側にまで延長される。そして、これらリード線
対37a〜37p(図では代表番号として37と記載)
のそれぞれは、フランジ部21bの裏側に設けられた1
5個の入力端子38a〜38p(図では代表番号として
38と記載)に、それぞれ接続される。
37a〜37p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2
1bの裏側にまで延長される。そして、これらリード線
対37a〜37p(図では代表番号として37と記載)
のそれぞれは、フランジ部21bの裏側に設けられた1
5個の入力端子38a〜38p(図では代表番号として
38と記載)に、それぞれ接続される。
【0037】この場合、リード線対37a〜37pから
の放熱のために、リード線対37a〜37p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。
の放熱のために、リード線対37a〜37p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。
【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と電磁結合するショートコ
イルからなる2次コイル25Cが挿入される。この例の
場合、2次コイル25Cを構成する2次コイルユニット
25は、以下に説明するように構成され、2次コイル2
5C(ショートコイル)の幅は、磁気空隙GPの振動方
向の長さよりも、この2次コイル25Cの振動の振幅分
だけ長くしただけの長さとして、必要最小限の長さにさ
れる。
GPの中に、1次コイル24と電磁結合するショートコ
イルからなる2次コイル25Cが挿入される。この例の
場合、2次コイル25Cを構成する2次コイルユニット
25は、以下に説明するように構成され、2次コイル2
5C(ショートコイル)の幅は、磁気空隙GPの振動方
向の長さよりも、この2次コイル25Cの振動の振幅分
だけ長くしただけの長さとして、必要最小限の長さにさ
れる。
【0039】図3は、非磁性で、かつ導電性の材料、例
えばアルミニウムのみで2次コイルユニット25を構成
した例である。この例の2次コイルユニット25は、図
3Aに示すように、2次コイルユニット25として必要
な幅Whを有すると共に、ショートコイル25Cを構成
すべき突出部26aを備えるアルミニウムの板26を、
前記突出部26aの部分で突き合わせて接合したもので
ある。この場合、突出部26aの突き合わせ部の幅Ws
は、前記2次コイルユニット25として必要な幅Whよ
りも短く、2次コイル25Cの振動の振幅分の長さに選
定される。突き合わせ部は、例えば半田付けされて接合
される。半田付けではなく、溶接やその他の、接合部分
での電気的抵抗が小さい接合方法を用いて、接合して
も、もちろんよい。
えばアルミニウムのみで2次コイルユニット25を構成
した例である。この例の2次コイルユニット25は、図
3Aに示すように、2次コイルユニット25として必要
な幅Whを有すると共に、ショートコイル25Cを構成
すべき突出部26aを備えるアルミニウムの板26を、
前記突出部26aの部分で突き合わせて接合したもので
ある。この場合、突出部26aの突き合わせ部の幅Ws
は、前記2次コイルユニット25として必要な幅Whよ
りも短く、2次コイル25Cの振動の振幅分の長さに選
定される。突き合わせ部は、例えば半田付けされて接合
される。半田付けではなく、溶接やその他の、接合部分
での電気的抵抗が小さい接合方法を用いて、接合して
も、もちろんよい。
【0040】図4は、2次コイルユニット25の他の例
である。この例の2次コイルユニット25は、2次コイ
ルユニットとして必要な長さWhのコイルボビン27
に、しぼり加工により構成した前記幅Wsのアルミニウ
ムからなる1ターンのショートコイル25Cを構成する
ショートコイル部品28を接着固定したものである。シ
ョートコイル部品28は、幅Wsが小さいため、しぼり
加工により比較的容易に量産できる。コイルボビン27
は、非磁性、かつ非導電性の材料、例えば厚紙により構
成される。
である。この例の2次コイルユニット25は、2次コイ
ルユニットとして必要な長さWhのコイルボビン27
に、しぼり加工により構成した前記幅Wsのアルミニウ
ムからなる1ターンのショートコイル25Cを構成する
ショートコイル部品28を接着固定したものである。シ
ョートコイル部品28は、幅Wsが小さいため、しぼり
加工により比較的容易に量産できる。コイルボビン27
は、非磁性、かつ非導電性の材料、例えば厚紙により構
成される。
【0041】また、図4の例のように、コイルボビン2
7は、空隙を空けて突き合わすようにすることにより、
非磁性材料ではあるが、導電性の材料、例えばアルミニ
ウムの矩形板により構成することもできる。
7は、空隙を空けて突き合わすようにすることにより、
非磁性材料ではあるが、導電性の材料、例えばアルミニ
ウムの矩形板により構成することもできる。
【0042】以上のような構成の2次コイルユニット2
5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2次コイルユニット25に
は、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、可撓性のエッジ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。
5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2次コイルユニット25に
は、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、可撓性のエッジ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。
【0043】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。
いて、以下に説明する。
【0044】第2図に示したように、1次コイル24
を、センターポール部21aの上方の小径部21cの部
分に挿入し、接着する。
を、センターポール部21aの上方の小径部21cの部
分に挿入し、接着する。
【0045】次に、1次コイル24のリード線対37a
〜37gおよび37i〜37pを、ヨーク21の裏面側
に引き出して、入力端子38a〜38gおよび38i〜
38pに半田付けし、固定する。なお、センターポール
部21aと接触するリード線部分は、放熱の目的のため
に、センターポール部21aに接着しておく。以上の1
次コイル24の固定は磁気回路の組立の前工程で行うよ
うにする。
〜37gおよび37i〜37pを、ヨーク21の裏面側
に引き出して、入力端子38a〜38gおよび38i〜
38pに半田付けし、固定する。なお、センターポール
部21aと接触するリード線部分は、放熱の目的のため
に、センターポール部21aに接着しておく。以上の1
次コイル24の固定は磁気回路の組立の前工程で行うよ
うにする。
【0046】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。
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。
【0047】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。
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。
【0048】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。
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。
【0049】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。
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。
【0050】次に、2次コイルユニット25と、コイル
スペーサと呼ばれる治具を用意し、2次コイルユニット
25の内径にコイルスペーサを差し込んで、ショートコ
イル25C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、2次コイルユニット25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。
スペーサと呼ばれる治具を用意し、2次コイルユニット
25の内径にコイルスペーサを差し込んで、ショートコ
イル25C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、2次コイルユニット25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。
【0051】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2次コイルユニット25の外径部に接着する。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2次コイルユニッ
ト25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。
カフレーム31に接着すると共に、ダンパー30の内周
部を2次コイルユニット25の外径部に接着する。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2次コイルユニッ
ト25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。
【0052】そして、キャップ33をコーン紙29の頂
部か、或いは2次コイルユニット25の先端に接着す
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。
部か、或いは2次コイルユニット25の先端に接着す
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。
【0053】なお、1次コイル24は、前述したような
空芯コイルではなく、図5に示すような磁性体のボビン
36に巻回し、このボビン36に巻回した1次コイルユ
ニットを、センターポール部21aの小径部21cの部
分に挿入して、接着固定するようにしてもよい。
空芯コイルではなく、図5に示すような磁性体のボビン
36に巻回し、このボビン36に巻回した1次コイルユ
ニットを、センターポール部21aの小径部21cの部
分に挿入して、接着固定するようにしてもよい。
【0054】また、図6に示すように、センターポール
部21aの小径部21cに、1次コイル24を直接に巻
回し、取り付けるようにようにすることもできる。図6
の例の場合、15個のコイルLA〜LG,LI〜LPか
らのリード線対37a〜37g,37i〜37pは、セ
ンターポール部21aの側周面に接着するのではなく、
リード線固定紙39により、センターポール部21aの
側周面側に圧着させて接触させるようにしている。
部21aの小径部21cに、1次コイル24を直接に巻
回し、取り付けるようにようにすることもできる。図6
の例の場合、15個のコイルLA〜LG,LI〜LPか
らのリード線対37a〜37g,37i〜37pは、セ
ンターポール部21aの側周面に接着するのではなく、
リード線固定紙39により、センターポール部21aの
側周面側に圧着させて接触させるようにしている。
【0055】以上説明した電磁結合スピーカ装置の入力
端子38a〜38g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25C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次コイルユニット25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、2次コイ
ル25Cと1次コイル24との誘導結合力は、低下せ
ず、低音の再生が可能である。
端子38a〜38g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25C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次コイルユニット25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、2次コイ
ル25Cと1次コイル24との誘導結合力は、低下せ
ず、低音の再生が可能である。
【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7に示す。この図7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。
た音声再生システムの一例を、図7に示す。この図7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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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4を用いて説明したス
ピーカ装置が用いられる。
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4を用いて説明したス
ピーカ装置が用いられる。
【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が駆動される。
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が駆動される。
【0062】そして、1次コイル24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8
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8および図9に示すよう
に、1次コイル24を15個のコイルLA〜LG,LI
〜LPで構成する。そして、コイルLAを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LB,LC,LD,LE,LF,LG,LI,L
J,LK,LL,LM,LN,LO,LPを、15S
B,14SB,13SB,12SB,11SB,10S
B,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。
構成する場合、16ビットのデジタル音声信号が、図8
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8および図9に示すよう
に、1次コイル24を15個のコイルLA〜LG,LI
〜LPで構成する。そして、コイルLAを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LB,LC,LD,LE,LF,LG,LI,L
J,LK,LL,LM,LN,LO,LPを、15S
B,14SB,13SB,12SB,11SB,10S
B,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。
【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。
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。
【0064】図10は、図7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。
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。
【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。
〜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。
【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。
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。
【0067】デコーダ70は、1次コイル24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,70I
〜70Pを有し、それぞれの制御信号生成回路70A〜
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〜7
0G,70I〜70Pに対応する下位ビット(LSB〜
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FET
51〜54のゲートに供給される。
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,70I
〜70Pを有し、それぞれの制御信号生成回路70A〜
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〜7
0G,70I〜70Pに対応する下位ビット(LSB〜
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FET
51〜54のゲートに供給される。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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=B・L・i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。
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=B・L・i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。
【0072】そして、上述した例では、1次コイル24
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次コイルユニッ
ト25を構成するショートコイル25C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。
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次コイルユニッ
ト25を構成するショートコイル25C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。
【0073】したがって、2次コイルユニット25が固
定された振動板であるコーン紙29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。
定された振動板であるコーン紙29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。
【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の各コイルL
A〜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
再生が可能となる。
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の各コイルL
A〜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
再生が可能となる。
【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の各コイルLA〜
LG,LI〜LPが44.1kHz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。
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の各コイルLA〜
LG,LI〜LPが44.1kHz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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【0079】上述した例は、1次コイル24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〜40G,40
I〜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。
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〜40G,40
I〜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。
【0080】図11は、この場合の例を示し、1次コイ
ル24を構成する15個のコイルLA〜LG,LI〜L
P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〜I
g,Ii〜Ipが後述するように変えられる。そのほか
は、図10の例と同じである。
ル24を構成する15個のコイルLA〜LG,LI〜L
P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〜I
g,Ii〜Ipが後述するように変えられる。そのほか
は、図10の例と同じである。
【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との積に比例する。
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との積に比例する。
【0082】そのため、この例では、図11では省略し
ているが、図8および図9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=2Iaとされる。
ているが、図8および図9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=2Iaとされる。
【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,LE
…に対応するコイル駆動回路の定電流源の電流Ic,I
d,Ie,…は、電流Ib,Ic,Id,…の2倍とさ
れる。
SB,12SB,…に対応するコイルLC,LD,LE
…に対応するコイル駆動回路の定電流源の電流Ic,I
d,Ie,…は、電流Ib,Ic,Id,…の2倍とさ
れる。
【0084】したがって、図10の例と同様に、スピー
カユニット110において、振動板29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。
カユニット110において、振動板29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。
【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。
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。
【0086】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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ト110において、振動板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。
【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。
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。
【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11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。
リメントコードである場合でも、図11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。
【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。
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。
【0093】図13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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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 と
される。すなわち、Ib=2・Ia,Ic=22 ・I
a,Id=23 ・Iaとされる。
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 と
される。すなわち、Ib=2・Ia,Ic=22 ・I
a,Id=23 ・Iaとされる。
【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
信号電流と1次コイルのターン数との積に比例する。
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との積に比例する。
【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。
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。
【0099】したがって、図12の例と同様に、スピー
カユニット110において、振動板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。
カユニット110において、振動板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。
【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111
V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。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 :163 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,6
SB,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,10SB,11S
B,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,MSB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。
次コイル111Sと最大のターン数の1次コイル111
V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。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 :163 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,6
SB,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,10SB,11S
B,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,MSB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。
【0101】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。
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。
【0102】図14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15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。
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15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。
【0103】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。
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。
【0104】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、2次コイルに2次電流が誘起され、振動板が振動す
る。
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、2次コイルに2次電流が誘起され、振動板が振動す
る。
【0105】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。
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。
【0106】しかし、図14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。
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。
【0107】以上の例は、2次コイルが全帯域用とし
て、1個の場合であるが、低音用と高音用の2個の2次
コイルを設けて、低音用と高音用とを共に電磁結合型と
して2ウエイ同軸スピーカ装置を実現することもでき
る。
て、1個の場合であるが、低音用と高音用の2個の2次
コイルを設けて、低音用と高音用とを共に電磁結合型と
して2ウエイ同軸スピーカ装置を実現することもでき
る。
【0108】図16は、その場合の一例のスピーカ装置
の断面図である。この図16において、図1の例と同一
構成部分については、同一符号を付してある。この図1
6のスピーカ装置においては、1次コイルは、センター
ポール部21a側と、プレート22側とに分離して、2
個、すなわち、1次コイル24Aおよび24Bが設けら
れる。
の断面図である。この図16において、図1の例と同一
構成部分については、同一符号を付してある。この図1
6のスピーカ装置においては、1次コイルは、センター
ポール部21a側と、プレート22側とに分離して、2
個、すなわち、1次コイル24Aおよび24Bが設けら
れる。
【0109】この1次コイル24Aおよび24Bの例を
図17および図18に示す。この場合、1次コイル24
Aは、コイルLA〜LGを含み、1次コイル24Bは、
コイルLI〜LPを含む。そして、コイルLA〜LGか
らのリード線対37a〜37gは、貫通孔34を介して
フランジ部21bの裏面側に設けられた入力端子38a
〜38gに接続される。また、コイルLI〜LPからの
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の外周部に取り付
けられた入力端子38i〜38pに接続される。
図17および図18に示す。この場合、1次コイル24
Aは、コイルLA〜LGを含み、1次コイル24Bは、
コイルLI〜LPを含む。そして、コイルLA〜LGか
らのリード線対37a〜37gは、貫通孔34を介して
フランジ部21bの裏面側に設けられた入力端子38a
〜38gに接続される。また、コイルLI〜LPからの
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の外周部に取り付
けられた入力端子38i〜38pに接続される。
【0110】そして、この例においては、図1の例と同
様にして、低音用として、図3あるいは図4に示したよ
うな2次コイルユニット25のショートコイル25Cが
磁気空隙GP内に設けられる。
様にして、低音用として、図3あるいは図4に示したよ
うな2次コイルユニット25のショートコイル25Cが
磁気空隙GP内に設けられる。
【0111】また、この例においては、磁気空隙GP内
の、2次コイルユニット25のショートコイル25C
と、センターポール部21aとの間に、高音用の2次コ
イル121が設けられる。この高音用2次コイルユニッ
ト121は、図21に示した2次コイル12と同様の構
成のショートコイル121Cで構成される。
の、2次コイルユニット25のショートコイル25C
と、センターポール部21aとの間に、高音用の2次コ
イル121が設けられる。この高音用2次コイルユニッ
ト121は、図21に示した2次コイル12と同様の構
成のショートコイル121Cで構成される。
【0112】すなわち、ショートコイル121Cは、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
されており、コイルボビンを省略して、ショートコイル
121Cのみにより高音用2次コイルユニット121を
構成している。
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
されており、コイルボビンを省略して、ショートコイル
121Cのみにより高音用2次コイルユニット121を
構成している。
【0113】そして、高音用のショートコイル121C
には、図16に示すように、振動板122が取り付けら
れる。この振動板122は、ショートコイル121Cと
一体に形成、あるいはショートコイル121C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1
21Cと一体的に設けられる。
には、図16に示すように、振動板122が取り付けら
れる。この振動板122は、ショートコイル121Cと
一体に形成、あるいはショートコイル121C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1
21Cと一体的に設けられる。
【0114】高音用ショートコイル121Cは、センタ
ーポール21aの頭頂面に接着された支持ゴム板123
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。
ーポール21aの頭頂面に接着された支持ゴム板123
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。
【0115】この2ウエイ同軸型電磁結合スピーカ装置
によれば、低音用と高音用の振動板がそれぞれ電磁結合
方式により駆動されるので、低音から高音まで周波数特
性が平坦なものとなる。
によれば、低音用と高音用の振動板がそれぞれ電磁結合
方式により駆動されるので、低音から高音まで周波数特
性が平坦なものとなる。
【0116】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、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、低音域までを再生
できるスピーカ装置が実現できる。そして、その場合
に、2次コイルは、振動の振幅分だけをショートコイル
とする構成であるので、安価で量産に適するスピーカ装
置を実現できる。
ば、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、低音域までを再生
できるスピーカ装置が実現できる。そして、その場合
に、2次コイルは、振動の振幅分だけをショートコイル
とする構成であるので、安価で量産に適するスピーカ装
置を実現できる。
【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。
構造の断面図である。
【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。
例を示す図である。
【図3】図1のスピーカ装置に用いられる2次コイルの
例を示す図である。
例を示す図である。
【図4】図1のスピーカ装置に用いられる2次コイルの
他の例を示す図である。
他の例を示す図である。
【図5】図1のスピーカ装置に用いられる1次コイルの
他の例を示す図である。
他の例を示す図である。
【図6】図1のスピーカ装置に用いられる1次コイルの
他の例を示す図である。
他の例を示す図である。
【図7】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。
声再生システムの一例を示す図である。
【図8】入力デジタル信号を説明するための図である。
【図9】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。
するための図である。
【図10】図7の一部回路の具体例を示す回路図であ
る。
る。
【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。
た音声再生システムの一例を示す図である。
【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。
た音声再生システムの一例を示す図である。
【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。
た音声再生システムの一例を示す図である。
【図14】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。
た音声再生システムの一例を示す図である。
【図15】図14の例の説明のための図である。
【図16】この発明によるスピーカ装置の他の例の構造
の断面図である。
の断面図である。
【図17】図16の例のスピーカ装置の1次コイルを説
明するための図である。
明するための図である。
【図18】図16の例のスピーカ装置の1次コイルを説
明するための図である。
明するための図である。
【図19】従来のスピーカ装置の構造の断面図である。
【図20】図19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。
コイルの例を示す図である。
【図21】図19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。
トコイル(2次コイル)の例を示す図である。
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…駆動コイル(1次コイ
ル)、25…2次コイルユニット、25C…ショートコ
イル、27…コイルボビン、28…ショートコイル部
品、29…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
…キャップ、34…貫通孔、35…マグネットガイド、
37a〜37gおよび37i〜37p…リード線対、3
8a〜38gおよび38i〜38p…入力端子、GP…
磁気空隙
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…駆動コイル(1次コイ
ル)、25…2次コイルユニット、25C…ショートコ
イル、27…コイルボビン、28…ショートコイル部
品、29…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
…キャップ、34…貫通孔、35…マグネットガイド、
37a〜37gおよび37i〜37p…リード線対、3
8a〜38gおよび38i〜38p…入力端子、GP…
磁気空隙
Claims (4)
- 【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2次コイルが形成される2次コ
イルユニットと、 前記2次コイルユニットに取り付けられ、前記2次コイ
ルに誘起される電流と前記空隙内の磁束との相互作用に
より前記2次コイルユニットが振動することにより振動
する振動板と、 を備え、 前記2次コイルユニットは、前記振動の振幅に必要な部
分のみをショートコイルとした2次コイルを備えること
を特徴とするスピーカ装置。 - 【請求項2】前記2次コイルユニットは、 非磁性の材料からなり、緩衝部材を介してスピーカフレ
ームに支持されたコイルボビンと、 前記コイルボビンに取り付けられ、振動方向の長さであ
るコイルの幅が、前記コイルボビンの長さよりも短いシ
ョートコイルからなる2次コイルと、 からなる請求項1に記載のスピーカ装置。 - 【請求項3】前記2次コイルは、非磁性、かつ導電性の
材料からなる1ターンのショートコイルで構成されてな
る請求項1または請求項2に記載のスピーカ装置。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35458296A JPH1051893A (ja) | 1996-05-29 | 1996-12-19 | スピーカ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15768296 | 1996-05-29 | ||
| JP8-157682 | 1996-05-29 | ||
| JP35458296A JPH1051893A (ja) | 1996-05-29 | 1996-12-19 | スピーカ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051893A true JPH1051893A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=26485051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35458296A Pending JPH1051893A (ja) | 1996-05-29 | 1996-12-19 | スピーカ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1051893A (ja) |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP35458296A patent/JPH1051893A/ja active Pending
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