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技術 スピーカ駆動装置

出願人 日本放送協会
発明者 杉本岳大
出願日 2013年11月12日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2013-234257
公開日 2015年5月18日 (5年6ヶ月経過) 公開番号 2015-095766
状態 拒絶査定
技術分野 可聴帯域変換器用回路 ステレオ方式 可聴帯域変換器の回路等 増幅器一般
主要キーワード 音響方式 スピーカ駆動装置 音響技術 チャンネル音響信号 電気回路的 再配置可能 圧電スピーカ 高臨場感
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この項目の情報は公開日時点(2015年5月18日)のものです。
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課題

簡潔回路構成で多数のスピーカを個別に駆動可能なスピーカ駆動装置を提供する。

解決手段

本発明に係るスピーカ駆動装置1は、直流電圧源30の一対の出力端子並列接続された複数のスピーカSPを備えるスピーカ駆動装置1であって、多チャンネル音響信号を前記各スピーカに対する制御信号に変換する制御信号生成部10と、前記複数のスピーカSPに対応する複数の制御部20であって、前記各制御部20は、前記直流電圧源30の高圧側出力端子と、対応する前記各スピーカSPとの間に配置され、前記制御信号に基づき前記直流電圧源及び前記各スピーカSP間を導通又は遮断する制御部と、を備える。

概要

背景

昨今、次世代の三次元音響方式として、多数のスピーカを室内に配置し高い臨場感音響再生を実現する手法が多数提案されてきている(非特許文献1)。また、三次元音響を手軽に家庭で利用できるようにするため、テレビの周囲に多数のスピーカを配置したスピーカーアレイフレーム等による再生方式考案されてきている(非特許文献2)。

概要

簡潔回路構成で多数のスピーカを個別に駆動可能なスピーカ駆動装置を提供する。本発明に係るスピーカ駆動装置1は、直流電圧源30の一対の出力端子並列接続された複数のスピーカSPを備えるスピーカ駆動装置1であって、多チャンネル音響信号を前記各スピーカに対する制御信号に変換する制御信号生成部10と、前記複数のスピーカSPに対応する複数の制御部20であって、前記各制御部20は、前記直流電圧源30の高圧側出力端子と、対応する前記各スピーカSPとの間に配置され、前記制御信号に基づき前記直流電圧源及び前記各スピーカSP間を導通又は遮断する制御部と、を備える。

目的

本発明の目的は、簡潔な回路構成で多数のスピーカを個別に駆動可能なスピーカ駆動装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

直流電圧源の一対の出力端子並列接続された複数のスピーカを備えるスピーカ駆動装置であって、多チャンネル音響信号を前記各スピーカに対する制御信号に変換する制御信号生成部と、前記複数のスピーカに対応する複数の制御部であって、前記各制御部は、前記直流電圧源の高圧側出力端子と、対応する前記各スピーカとの間に配置され、前記制御信号に基づき前記直流電圧源及び前記各スピーカ間導通又は遮断する制御部と、を備えるスピーカ駆動装置。

技術分野

0001

この発明は、スピーカ駆動装置に関する。

背景技術

0002

昨今、次世代の三次元音響方式として、多数のスピーカを室内に配置し高い臨場感音響再生を実現する手法が多数提案されてきている(非特許文献1)。また、三次元音響を手軽に家庭で利用できるようにするため、テレビの周囲に多数のスピーカを配置したスピーカーアレイフレーム等による再生方式考案されてきている(非特許文献2)。

先行技術

0003

、「高臨場感音響技術とその理論」、IEICE Fundamentals Review、Vol.3、No.4、pp.33-46、2010年4月
T. Sugimoto, K. Matsui, and H. Okubo, “A Loudspeaker Array Frame Reproducing 22.2 Multichannel Sound for Super Hi-Vision Flat Panel Display,” NAB Show 2012, Las Vegas, April 14-19, 2012.

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、一般的にスピーカ用の駆動装置(以下、適宜「アンプ」と称する。)は、1スピーカあたり1チャンネル分のアンプが必要となる。そのため、再生チャンネル数が増えるにつれ、必要となるアンプの数もそれに比例して増加することになり、アンプの規模が大きくなることが、三次元音響方式実用化のための課題の一つであった。

0005

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、簡潔回路構成で多数のスピーカを個別に駆動可能なスピーカ駆動装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0006

上述した諸課題を解決すべく、本発明に係るスピーカ駆動装置は、直流電圧源の一対の出力端子並列接続された複数のスピーカを備えるスピーカ駆動装置であって、多チャンネル音響信号を前記各スピーカに対する制御信号に変換する制御信号生成部と、前記複数のスピーカに対応する複数の制御部であって、前記各制御部は、前記直流電圧源の高圧側出力端子と、対応する前記各スピーカとの間に配置され、前記制御信号に基づき前記直流電圧源及び前記各スピーカ間導通又は遮断する制御部と、を備える。

発明の効果

0007

本発明に係るスピーカ駆動装置によれば、簡潔な回路構成で多数のスピーカを個別に駆動可能なスピーカ駆動装置を提供することである。

図面の簡単な説明

0008

本発明の一実施形態に係るスピーカ駆動装置1の構成を示す図である。

実施例

0009

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。

0010

図1は、本発明の一実施形態に係るスピーカ駆動装置1の構成を示す図である。スピーカ駆動装置1は、制御信号生成部10と、複数の制御部20(制御部201〜制御部20N)と、直流電圧源30と、複数のスピーカSP(スピーカSP1〜スピーカSPN)とを備える。Nはスピーカの数を表し、各制御部20x(1≦x≦N)は各スピーカSPxに対応するものである。なお、以降の説明において、簡略のため、各制御部20xを及び各スピーカSPxについては、適宜添え字のない表記(制御部20、スピーカSP)を用いるものとする。また、スピーカ駆動装置1に入力される三次元音響方式の多チャンネル音響信号は、例えばスーパーハイビジョン音響である22.2チャンネル音響信号や、ホームシアターデジタル放送で用いられる5.1チャンネル音響信号など、種々のマルチチャンネル音響方式の音響信号である。

0011

制御信号生成部10は、音響信号を処理するプロセッサであって、入力された多チャンネル音響信号を各スピーカSPに対する制御信号に変換する。具体的には、制御信号生成部10は、多チャンネル音響信号をPWM(Pulse Width Modulation)変調及びPDM(Pulse Density Modulation)変調や、DSD(Direct Stream Digital、登録商標)方式など、各スピーカSP(低域通過フィルタ)で元のアナログ信号復調できる変調方式の制御信号に変換する。制御信号生成部10は、変換した制御信号をチャンネルごとに対応する制御部20に出力する。

0012

なお、制御信号生成部10は、各スピーカSPの音量を個別に調整するため、各スピーカSPに対する制御信号を所定割合調整することができる。例えば、制御信号がPWM変調パルス信号の場合、制御信号生成部10は、音量を大きくするスピーカSPに対するパルス幅を所定割合大きく調整し、音量を小さくするスピーカSPに対するパルス幅を所定割合小さく調整することができる。なお、各スピーカSPの音量調整は、スピーカ設置時に初期設定として行ったり、再生する多チャネル音響信号に併せて動的に行ったりすることが可能である。

0013

複数の制御部20は、複数のスピーカSPに対応するものであって、各制御部20は、直流電圧源30の高圧側出力端子(hot)と、対応する各スピーカSPとの間に配置され、制御信号生成部10からの制御信号に基づき直流電圧源30及び各スピーカSP間の導通又は遮断動作を行う。制御部20は、トランジスタサイリスタ等のスイッチング素子であって、例えば、所定のスイッチング周波数の高さ(例えばPWMなら100kHz程度、PDM変調なら1MHz程度、DSD変調なら3MHz程度であることが好ましい)と、所定の電力(直径10cm程度の動電形スピーカなら10w程度)とに対応した任意のスイッチング素子により構成される。

0014

直流電圧源30は、一対の出力端子に並列接続された各スピーカSPに一定の電圧印加するものであり、高圧側出力端子(hot)は対応する各制御部20を介して各スピーカSPに接続され、グランド端子(ground)は直接各スピーカSPに接続される。なお、直流電圧源30は、定電圧源に限定されず、可変電圧源としても良い。

0015

複数のスピーカSPは、直流電圧源30の一対の出力端子に並列接続され、各スピーカSPは、対応する各制御部20の導通/遮断動作により供給されるパルス信号から元の多チャンネル音響信号であるアナログ信号を復調して再生する。スピーカSPは例えば動電形スピーカであり、この場合、電気回路的には抵抗及びインダクタンスを有するので、パルス信号を入力してもスピーカSPはそのまま応答せず、低域通過フィルタを介した信号が出力されるため、スピーカにおいて元のアナログ信号が復調される。なお、駆動する対象スピーカとしては、動電形スピーカのみならず、電気回路的に低域通過フィルタを形成するものなら駆動可能であるので、電磁形スピーカや圧電スピーカ静電形スピーカ等も使用可能であることは言うまでもない。

0016

このように、本実施形態によれば、制御信号生成部10は、多チャンネル音響信号を各スピーカSPに対する制御信号に変換し、直流電圧源30の高圧側出力端子と対応する各スピーカSPとの間に配置された各制御部20は、制御信号に基づき直流電圧源及び各スピーカ間を導通又は遮断する。これにより、簡潔な回路構成で多数のスピーカを個別に駆動し、元の多チャンネル音響信号であるアナログ信号が復調して再生することが可能となる。すなわち、1つの直流電圧源30から複数のスピーカSPへの電力供給をスイッチング素子である制御部20の導通/遮断動作で制御すれば良いため、従来のようにスピーカ毎に個別のアンプを設ける必要がない。本発明により、多数のスピーカを個別に駆動可能な小規模なスピーカ駆動装置を実現できるようになり、多数のスピーカを利用する次世代の三次元音響システム一般家庭などで容易に使用できるようになる。

0017

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

0018

1スピーカ駆動装置
10制御信号生成部
20(201〜20N) 制御部
30直流電圧源
SP(SP1〜SPN) スピーカ

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