JPH0311160B2 - - Google Patents
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- JPH0311160B2 JPH0311160B2 JP7015481A JP7015481A JPH0311160B2 JP H0311160 B2 JPH0311160 B2 JP H0311160B2 JP 7015481 A JP7015481 A JP 7015481A JP 7015481 A JP7015481 A JP 7015481A JP H0311160 B2 JPH0311160 B2 JP H0311160B2
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- speaker
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/005—Details of transducers, loudspeakers or microphones using digitally weighted transducing elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、PCM(Pulse Code Modulation)
化したオーデイオ信号の再生装置に適用するデイ
ジタル・スピーカに関するものである。[Detailed Description of the Invention] This invention is based on PCM (Pulse Code Modulation).
The present invention relates to a digital speaker applied to a reproduction device for converted audio signals.
近年、オーデイオ機器の分野においても、オー
デイオ信号をPCM化して扱うことにより、オー
デイオ信号の録音、再生、および増幅を行う段階
でS/N比の向上、ダイナミツクレンジの拡大、
非直線歪の減少など種々のメリツトが考えられる
ため、オーデイオ信号のPCM化が意欲的に取り
入れられている。 In recent years, in the field of audio equipment, by converting audio signals into PCM and handling them, it has become possible to improve the S/N ratio, expand the dynamic range, and
PCM conversion of audio signals is being actively adopted due to various possible benefits such as reduction in non-linear distortion.
ところで、アナログ信号であるオーデイオ信号
波形をデイジタル化するには、標本化定理によつ
てオーデイオ信号に含まれている最高周波数の2
倍のくり返し周波数でサンプリングを行い、その
サンプリング値をバイナリコードに変換すればよ
いことが知られているが、このバイナリコードか
らもとのオーデイオ信号を復現するためには、再
生系のいずれかの径路にD/A変換機能を持たせ
る必要がある。 By the way, in order to digitize an audio signal waveform, which is an analog signal, according to the sampling theorem, two of the highest frequencies contained in the audio signal are
It is known that it is sufficient to perform sampling at twice the repetition frequency and convert the sampled value into a binary code, but in order to recover the original audio signal from this binary code, it is necessary to It is necessary to provide a D/A conversion function to the path.
この発明は、かゝるD/A変換機能を音響系で
行うことができるデイジタル・スピーカに関する
ものである。 The present invention relates to a digital speaker that can perform such a D/A conversion function in an acoustic system.
第1図は、PCM化されたオーデイオ信号を音
響的にD/A変換させる一つの手法を示すもの
で、11はオーデイオ信号をデイジタル化した
PCM信号源、121〜12Kは端子T1〜TKから出
力されるkビツトのバイナリコードの信号ライン
で、各信号ライン121〜12Kには図示したよう
にオーデイオ信号のサンプリング値をバイナリコ
ードとした並列ビツト信号がサンプリング周期で
送出されている。131〜13Kは出力増幅器、1
41〜14Kはスピーカを示す。ところで前記並列
ビツト信号として供給されるバイナリコードとし
ては種々のものが考えられ、例えば、量子化レベ
ル数を10とした場合は4221コード、量子化レベル
数を16としたときは8421コードなど4ビツトのコ
ードが採用できるが、ダイナミツクレンジを大き
くするためには必然的に量子化レベルを多数設定
するので、それに対応してバイナリコードのビツ
ト数kが増加する。しかし、いずれにしてもバイ
ナリコードを構成する各ビツトはそれぞれビツト
桁毎に重みをもつた信号とみられる。第1図の場
合も各ビツトに対応する前記出力増幅器131〜
13Kはこの重みに比例した信号を出力し、スピ
ーカ141〜14Kをドライブするように設定され
る。すると、各スピーカ141〜14Kから等距離
にある点Pにおいて生じる音圧は、各スピーカ1
41〜14Kが発する音圧を加算したものになるか
ら、この点Pで、もとのオーデイオ信号のサンプ
リング値を量子化した音圧が復現される。したが
つて、この点Pで高域周波数遮断音響フイルタを
介して音圧を聴取すると、D/A変換されたもと
のオーデイオ信号が聴かれることになる。 Figure 1 shows one method of acoustically D/A converting a PCM audio signal.
PCM signal sources 12 1 to 12 K are k-bit binary code signal lines output from terminals T 1 to T K , and each signal line 12 1 to 12 K has audio signal sampling values as shown in the figure. Parallel bit signals in the form of binary codes are sent out at sampling intervals. 13 1 to 13 K are output amplifiers, 1
4 1 to 14 K indicate speakers. By the way, various types of binary codes can be considered as the binary code supplied as the parallel bit signal. For example, when the number of quantization levels is 10, a 4221 code, and when the number of quantization levels is 16, a 4-bit code such as an 8421 code is possible. However, in order to increase the dynamic range, a large number of quantization levels must be set, and the number of bits k of the binary code increases accordingly. However, in any case, each bit constituting the binary code is considered to be a signal with a weight for each bit digit. In the case of FIG. 1 as well, the output amplifiers 13 1 to 13 corresponding to each bit
13 K is set to output a signal proportional to this weight and drive the speakers 14 1 to 14 K. Then, the sound pressure generated at a point P equidistant from each speaker 14 1 to 14 K is
Since this is the sum of the sound pressures emitted by 4 1 to 14 K , at this point P, the sound pressure obtained by quantizing the sampling value of the original audio signal is restored. Therefore, when the sound pressure is listened to at this point P through the high-frequency cutoff acoustic filter, the original audio signal that has been D/A converted will be heard.
ところで、かゝるマルチユニツト方式のデイジ
タル・スピーカでは、もてのオーデイオ信号が聴
取できるサービスエリアは、すべてのスピーカ1
41〜14Kから等距離にある点Pに限られ、他の
点Q、点Rでは当然ながらオーデイオ信号として
歪んだものしか聴取できず、S/N比が劣化した
ものになる。 By the way, with such multi-unit digital speakers, the service area where you can hear the audio signal is the area where all speakers 1
The signal is limited to a point P equidistant from 4 1 to 14 K , and at other points Q and R, of course, only distorted audio signals can be heard, resulting in degraded S/N ratios.
この発明は、かゝる点にかんがみてなされたも
のでオーデイオ信号をPCM化した信号で直接駆
動され、スピーカそのものにD/A変換機能をも
たせて音の聴取エリアに関係なく、もとのオーデ
イオ信号が再現できるようにしたものである。 This invention was made in view of the above, and is directly driven by a PCM audio signal, and the speaker itself has a D/A conversion function, so that the original audio can be reproduced regardless of the listening area. This allows the signal to be reproduced.
第2図は、この発明の一実施例であるデイジタ
ル・スピーカの一部を断面とした斜視図を示すも
ので、1はスピーカ箱体、2は前記スピーカ箱体
1の内部を2分する仕切板、3a〜3eは前記仕
切板2に取り付けた直接放射形のスピーカ、4は
振動板、5は前記振動板4のフリーエツジであ
る。 FIG. 2 shows a partially sectional perspective view of a digital speaker according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a speaker box, and 2 is a partition that divides the inside of the speaker box 1 into two. The plates 3a to 3e are direct radiation type speakers attached to the partition plate 2, 4 is a diaphragm, and 5 is a free edge of the diaphragm 4.
つづいてその作用を説明すると、スピーカ箱体
1は、仕切板2によつて後室V1と前室V2に2分
され、後室V1は仕切板2に取り付けたスピーカ
3a〜3eのバツフルとなる密閉空間を形成し、
前室V2は後述するD/A変換を行う密閉音響空
間を形成している。仕切板2に取り付けられたス
ピーカ3a〜3eは、5個に限ることはなく
PCM信号のバイナリコードビツト数kに対応し
て設けられ、第1図で示したマルチユニツト方式
のデイジタル・スピーカと同様に、バイナリコー
ドがもつビツトの重みに比例した音響出力を発生
するもので、このような音響出力は前述した第1
図と同様に、スピーカ3a〜3eをドライブする
増幅器(図示しない)の電力で設定してもよく、
また各々のスピーカ3a〜3eに電気−音響変換
能率の異なるものを採用してもよい。また、前室
V2の側壁に設けたフリーエツジ5で支持されて
いる振動板4は、前室V2内の音圧に応じて変位
し、その音圧の変化を箱体外に放出するパツシイ
ブラジエータを形成するものである。 Next, to explain its function, the speaker box 1 is divided into two by the partition plate 2 into a rear chamber V 1 and a front chamber V 2 , and the rear chamber V 1 is used for the speakers 3 a to 3 e attached to the partition plate 2 . Forming a closed space that becomes a battle,
The front chamber V2 forms a sealed acoustic space in which D/A conversion, which will be described later, is performed. The number of speakers 3a to 3e attached to the partition plate 2 is not limited to five.
It is installed corresponding to the number k of binary code bits of the PCM signal, and generates an acoustic output proportional to the weight of the bits of the binary code, similar to the multi-unit digital speaker shown in Figure 1. This kind of acoustic output is similar to the first one mentioned above.
Similarly to the figure, the power of an amplifier (not shown) that drives the speakers 3a to 3e may be set.
Further, the speakers 3a to 3e may have different electrical-acoustic conversion efficiency. Also, the front room
The diaphragm 4 supported by a free edge 5 provided on the side wall of the front chamber V 2 is displaced according to the sound pressure inside the front chamber V 2 , and the diaphragm 4 is a passive radiator that emits the change in sound pressure outside the box body. It is something that forms.
このような構成からなるこの発明のデイジタ
ル・スピーカは、前記スピーカ3a〜3eを図示
しないが第1図と同様にPCM化した並列バイナ
リコードで駆動すると、各スピーカ3a〜3eか
ら発する音響圧は密閉空間を形成する前室V2に
おいて加算される。すなわち、或る時点ではスピ
ーカ3aと3eの合成音圧が前室V2内に発生し、
次の時点ではスピーカ3bと3cと3eの合成音
圧が前室V2内に発生する。その結果、前室V2内
の合成音響圧はオーデイオ信号をサンプルした振
幅値に比例する。したがつてこの音響圧に比例し
て変位する振動板4によつて、D/A変換された
音響圧が外部に放出されるので、箱体外のどの点
においてももとのオーデイオ信号を聴取ることが
できるようになる。 In the digital speaker of the present invention having such a configuration, when the speakers 3a to 3e are driven by PCM parallel binary codes (not shown) as in FIG. 1, the acoustic pressure emitted from each speaker 3a to 3e is sealed. It is added in the vestibule V 2 that forms the space. That is, at a certain point in time, a composite sound pressure of the speakers 3a and 3e is generated in the front chamber V2 ,
At the next point in time, a composite sound pressure from the speakers 3b, 3c, and 3e is generated in the front chamber V2 . As a result, the resultant acoustic pressure in the vestibule V 2 is proportional to the amplitude value of the sampled audio signal. Therefore, the D/A converted sound pressure is released to the outside by the diaphragm 4 which is displaced in proportion to this sound pressure, so the original audio signal can be heard at any point outside the box. You will be able to
なお、PCM信号に変換する際の量子化にとも
なう量子化ノイズを抑圧する高域周波数阻止音響
フイルタは振動板4(フリーエツジ5を含む)の
質量とステイフネス、および前室V2の容積に関
係するコンプライアンスを適宜定めることによつ
て第2図のデイジタル・スピーカ自体にもたせる
ことができるが、第3図にみられるように振動板
4の直面に小容積の音響室V3を設け、音響室V3
の開孔部6に吸音材7を設けて高域周波数阻止音
響フイルタを構成して聴取サービスエリアにオー
デイオ音響波のみを放出するようにしてもよい。 Note that the high frequency blocking acoustic filter that suppresses quantization noise caused by quantization during conversion to a PCM signal is related to the mass and stiffness of the diaphragm 4 (including the free edge 5) and the volume of the front chamber V2 . By appropriately determining compliance, the digital speaker itself shown in FIG. 2 can be made to have compliance, but as shown in FIG. 3
A sound-absorbing material 7 may be provided in the aperture 6 to constitute a high frequency blocking acoustic filter to emit only audio acoustic waves to the listening service area.
また、振動板4は駆動点を持たない音圧放射面
と考へてよく、例えば柔軟性のある振動膜を張架
した構成でもよく、スピーカ3a〜3eの数と配
置及びその振動板面積も入力PCM信号に応じて
適宜設計できる。 Further, the diaphragm 4 may be considered as a sound pressure radiation surface without a driving point, and may have a structure in which a flexible diaphragm is stretched, for example, and the number and arrangement of the speakers 3a to 3e and the area of the diaphragm may also be It can be designed as appropriate depending on the input PCM signal.
第4図は、この発明の他の実施例を示すもので
第2図に示した直接放射形のスピーカ3a〜3e
に代えて、ホーンスピーカ8a〜8eを設けたも
のである。なお、ホーンスピーカの数はPCM信
号の並列ビツト数kによつて決まることはいうま
でもない。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which the direct radiation type speakers 3a to 3e shown in FIG.
Instead, horn speakers 8a to 8e are provided. It goes without saying that the number of horn speakers is determined by the number k of parallel bits of the PCM signal.
この実施例は、ホーンスピーカの特徴からバツ
フル板が不要であるから第2図で形成した後室
V1に相当するものが不用になつた外は、その動
作原理は前記第2図に示したデイジタル・スピー
カと同一でありその説明を省略するが、直接放射
形のスピーカと比較して、
(1) ホーンスピーカはドーム振動板を使用し、外
からみた音響インピーダンスが高いので、例え
ばホーンスピーカ8aから発する音響圧が他の
ホーンスピーカ8b〜8eに影響を与えない。 This embodiment does not require a full plate due to the characteristics of the horn speaker, so the rear chamber formed as shown in Fig. 2 is used.
The operating principle is the same as that of the digital speaker shown in Fig. 2 above, except that the one corresponding to V 1 is no longer needed, and its explanation will be omitted, but compared to a direct radiation type speaker, ( 1) Since the horn speaker uses a dome diaphragm and has high acoustic impedance when viewed from the outside, the acoustic pressure emitted from the horn speaker 8a, for example, does not affect the other horn speakers 8b to 8e.
(2) バツフル板を必要としないため、各ホーンス
ピーカの取り付け位置が限定されず、その取付
数も容易に増加させることができる。(2) Since a full board is not required, the mounting position of each horn speaker is not limited, and the number of horn speakers to be mounted can be easily increased.
という特別な効果があり、デイジタル・スピーカ
として好適である。It has this special effect and is suitable for use as a digital speaker.
以上説明したようにこの発明のデイジタル・ス
ピーカは、オーデイオ信号をPCM化したデイジ
タル信号で直接駆動することができるので、再生
系で電気的または機械的なD/A変換器が不要と
なると共に、その再生オーデイオ音響波は、通常
のアナログ・スピーカと同様に振動板から発生さ
せることができるので、聴取エリアは三次元の任
意の点に拡大できるという利点を有する。 As explained above, the digital speaker of the present invention can be directly driven by a digital signal obtained by converting an audio signal into PCM, so an electrical or mechanical D/A converter is not required in the reproduction system, and Since the reproduced audio acoustic waves can be generated from a diaphragm in the same way as a normal analog speaker, the listening area has the advantage that it can be expanded to any three-dimensional point.
第1図はマルチユニツト方式によるデイジタ
ル・スピーカの説明図、第2図はこの発明のデイ
ジタル・スピーカの斜視図、第3図、第4図はこ
の発明の他の実施例を示す側面図を示す。
図中、1はスピーカ箱体、3a〜3e、及び8
a〜8eはスピーカ、4は振動板を示す。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a multi-unit type digital speaker, FIG. 2 is a perspective view of the digital speaker of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are side views showing other embodiments of the present invention. . In the figure, 1 is a speaker box, 3a to 3e, and 8
A to 8e are speakers, and 4 is a diaphragm.
Claims (1)
気空となるように2分割されているスピーカ箱体
と、前記仕切板に取付けられ、オーデイオバイナ
リコードの各ビツトに対応したデイジタル信号が
それぞれ供給される複数のスピーカと、前記複数
のスピーカの前面側に形成されている前記密閉さ
れた気室の壁面にフリーエツジによつて支持され
ている振動板を備えていることを特徴とするデイ
ジタル・スピーカ。1 A speaker box which is divided into two halves so that at least one side is sealed with air by a partition plate, and a speaker box which is attached to the partition plate and which is supplied with a digital signal corresponding to each bit of an audio binary code. 1. A digital speaker comprising: a plurality of speakers; and a diaphragm supported by a free edge on a wall of the sealed air chamber formed on the front side of the plurality of speakers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015481A JPS57185790A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Digital speaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015481A JPS57185790A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Digital speaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57185790A JPS57185790A (en) | 1982-11-16 |
| JPH0311160B2 true JPH0311160B2 (en) | 1991-02-15 |
Family
ID=13423370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7015481A Granted JPS57185790A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Digital speaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57185790A (en) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS59202799A (en) * | 1983-04-30 | 1984-11-16 | Onkyo Corp | Driving system of electrostatic type electroacoustic transducer |
| JPS59202798A (en) * | 1983-04-30 | 1984-11-16 | Onkyo Corp | Driving method of electrostatic electroacoustic transducer |
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-
1981
- 1981-05-12 JP JP7015481A patent/JPS57185790A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57185790A (en) | 1982-11-16 |
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