(57)【要約】【課題】サイズを拡大せずに増幅器を内蔵させたスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置１は、スピーカボックス２内に、スピーカ部３を備えている。このスピーカ部３は、増幅器とスピーカとが一体として設けられたものである。増幅器を収納するための空間が不要となるので、サイズを拡大せずに増幅器を内蔵させたスピーカ装置を提供できる。【選択図】　図１
2004135097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に応じて音声を出力するスピーカを備えたスピーカ装置において、
入力信号を増幅して上記スピーカへと出力する増幅器を備え、
上記増幅部と上記スピーカとが、一体として設けられたスピーカ部となっていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
入力される信号の高周波成分を取り除いた信号を出力するローパスフィルタを備え、
上記増幅器が、入力される１ビットデジタル信号を増幅して上記ローパスフィルタへと出力する増幅器であり、
上記スピーカには、上記ローパスフィルタを介した信号が入力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。
【請求項３】
入力信号を１ビットデジタル信号に変換して上記増幅器へと出力するデルタシグマ変調回路部を備えていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
上記増幅器が、入力信号をＤ級増幅して出力するＤ級増幅器であることを特徴とする請求項２または３に記載のスピーカ装置。
【請求項５】
上記スピーカは、上記入力信号に応じて振動することによって音声を出力する振動部材と、この振動部材を保護するための保護部材とを含んでおり、
上記スピーカ部においては、上記増幅器が、上記スピーカの上記保護部材のみと接触して一体となっていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカを備えたスピーカ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スピーカを備えたスピーカ装置においては、一般に、スピーカに入力するための信号を増幅する増幅器が別体の装置に備えられていた。この場合、この別体の装置において増幅された音声信号がスピーカ装置へと入力され、音声がスピーカから出力される。
【０００３】
また、増幅器を内蔵した構成のスピーカ装置も提案されている。
【０００４】
例えば日本国の公開実用新案公報「実開平４−１２１１９１号公報（公開日：１９９２年１０月２９日）」に記載された増幅器内蔵スピーカ装置においては、スピーカ装置の筐体であるスピーカボックスを拡大して、増幅器を収納するための収納部を設けた構成が記載されている。
【０００５】
このように、増幅器を内蔵したスピーカ装置を用いれば、このスピーカ装置に音声信号を入力するだけで、音声信号を増幅してスピーカから音声を出力することが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】
実開平４−１２１１９１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の構成によれば、増幅器を収納するために、スピーカボックスを拡大して収納部を設けるので、スピーカ装置のサイズが大きくなってしまうという問題を生ずる。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイズを拡大せずに増幅器を内蔵させたスピーカ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスピーカ装置は、上記課題を解決するために、入力信号に応じて音声を出力するスピーカを備えたスピーカ装置において、入力信号を増幅して上記スピーカへと出力する増幅器を備え、上記増幅部と上記スピーカとが、一体として設けられたスピーカ部となっていることを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、上記スピーカ装置に音声信号を入力することによって、増幅器にて音声信号を増幅して、スピーカから増幅した音声を出力することができる。
【００１１】
また、増幅器を収納するための収納部が不要となるので、スピーカ装置を小型化、軽量化できる。
【００１２】
また、スピーカ装置を組み立てる際には、スピーカと増幅器とが一体となったスピーカ部（スピーカユニット）を、スピーカ装置の筐体であるスピーカボックスに取り付ければよい。したがって、増幅器をスピーカボックスに取り付ける手間を不要にできる。よって、スピーカ装置の組立を容易にできる。
【００１３】
ここで、従来の増幅器を内蔵したスピーカ装置においては、増幅器を取り付けるための収納部を確保するための空間容積が必要であった。このため、スピーカ装置の筐体であるスピーカボックスが大きくなってしまっていた。
【００１４】
一方、上述の本発明に係るスピーカ装置によれば、増幅器を取り付けるための収納部が不要となる。したがって、サイズを拡大せずに増幅器を内蔵させたスピーカ装置を提供できる。
【００１５】
本発明に係るスピーカ装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、入力される信号の高周波成分を取り除いた信号を出力するローパスフィルタを備え、上記増幅器が、入力される１ビットデジタル信号を増幅して上記ローパスフィルタへと出力する増幅器であり、上記スピーカには、上記ローパスフィルタを介した信号が入力されることを特徴としている。
【００１６】
上記構成において、増幅器に１ビットデジタル信号が入力されると、増幅器がこの１ビットデジタル信号を増幅して、ローパスフィルタへと出力する。ローパスフィルタにおいては、入力される信号の高周波成分が取り除かれ、低域成分が通過して、アナログ信号が出力される。このアナログ信号がスピーカにて音声として出力される。
【００１７】
なお、ローパスフィルタにおける高周波成分とは、入力される信号のうち、スピーカから出力する音声としては用いないような高周波の成分である。ここで、高周波の範囲を決めるための周波数は、任意に決めることができる。例えば人間が知覚できる音声に応じて所定の周波数を下限とし、それ以上の周波数の成分を高周波の成分とする。また、低域成分とは、高周波成分を除いた残りの成分を意味する。
【００１８】
また、上述の増幅器は、スピーカ装置の外部からの信号が直接入力される構成に限るものではない。外部からの信号が、他の部材を介して増幅器に入力されてもよい。すなわち、例えば、増幅器にスピーカ装置の外部から１ビットデジタル信号が直接入力されてもよいし、またはスピーカ装置の外部からアナログ信号が入力され、このアナログ信号が他の部材にて１ビットデジタル信号に変換されて、増幅器に入力される構成であってもよい。
【００１９】
上記構成によれば、１ビットデジタル信号に変換することによって、高品質の音声をスピーカから出力できる。すなわち、１ビットデジタル信号によって、有効周波数帯域を広くしたり、ダイナミックレンジを広くしたりといったように、所望の周波数特性を設定して高品質の音声をスピーカから出力できる。
【００２０】
また、ローパスフィルタによって高周波成分を取り除いた信号をスピーカから出力するので、不要な雑音を除去した、高品質の音声をスピーカから出力できる。
【００２１】
本発明に係るスピーカ装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、入力信号を１ビットデジタル信号に変換して上記増幅器へと出力するデルタシグマ変調回路部を備えていることを特徴としている。
【００２２】
この構成によれば、スピーカ装置に音声信号を入力すると、デルタシグマ変調回路部が音声信号を１ビットデジタル信号に変換して増幅器に出力する。そして増幅器の増幅した信号は、ローパスフィルタを介して、スピーカにて音声として出力される。
【００２３】
したがって、増幅器が１ビットデジタル信号を増幅する上記の構成においても、スピーカ装置にアナログの音声信号を入力することによって、スピーカから音声を出力することができる。
【００２４】
本発明に係るスピーカ装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記増幅器が、入力信号をＤ級増幅して出力するＤ級増幅器であることを特徴としている。
【００２５】
Ｄ級増幅器は、エネルギー効率が良いため、熱の発生が比較的に少ない。このため、放熱のための構造を小さくできる。
【００２６】
ここで、従来の増幅器を内蔵したスピーカ装置においては、増幅器から発生する熱を放熱するための空間容積が必要であった。このため、スピーカ装置の筐体であるスピーカボックスが大きくなってしまっていた。
【００２７】
一方、上述の本発明に係るスピーカ装置によれば、放熱のための構造を小さくできる。したがって、サイズを拡大せずに増幅器を内蔵させたスピーカ装置を、確実に提供できる。
【００２８】
本発明に係るスピーカ装置は、上記課題を解決するために、上記構成において、上記スピーカは、上記入力信号に応じて振動することによって音声を出力する振動部材と、この振動部材を保護するための保護部材とを含んでおり、上記スピーカ部においては、上記増幅器が、上記スピーカの上記保護部材のみと接触して一体となっていることを特徴としている。
【００２９】
増幅器は、スピーカの保護部材のみと接触し、振動部材とは接触していないので、振動部材の振動を妨げることがない。したがって、振動部材の振動による音声の品質を低下させることがない。
【００３０】
なお、上記構成において、増幅器が保護部材と接触するとは、増幅器が保護部材と直接接触する構成のみを含むものではなく、スピーカ部の筐体に増幅器が取り付けられ、このスピーカ部の筐体が保護部材と接触している構成も含むものとする。
【００３１】
なお、上述のスピーカ装置は、オーディオ信号をデルタシグマ変調するデルタシグマ変調回路の出力信号をＤ級増幅する増幅器と、前記増幅器の出力信号の低域成分を通過せしめるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力信号を音声に変換出力するスピーカとを備え、前記スピーカに少なくとも前記増幅器及び前記ローパスフィルタを内蔵せしめるオーディオ信号再生装置である、と表現することもできる。
【００３２】
また、上述のスピーカ装置を、オーディオ信号をデルタシグマ変調する手段と、デルタシグマ変調回路の出力信号をデジタルスイッチング動作で増幅するＤ級増幅手段と、前記Ｄ級増幅手段の出力信号の低域成分を通過せしめるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力信号を音声に変換出力するスピーカとを一体化した形状で具備しているスピーカ装置である、と表現することもできる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１および図２に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３４】
本実施形態のスピーカ装置１は、図１に示すように、スピーカボックス２にスピーカ部３を備えている。このスピーカ部３には、接続端子４からの信号線が接続されている。
【００３５】
スピーカボックス２は、スピーカ装置１の筐体である。スピーカボックス２は、スピーカ部３を取り付けるためのものである。また、接続端子４は、音声信号と電源からの電力とを供給するための信号線である。
【００３６】
スピーカ部３は、図２に示すように、デルタシグマ変調回路部５、Ｄ級増幅器（増幅器）６、ローパスフィルタ７、およびスピーカ８を備えている。
【００３７】
また、このスピーカ部３は、コーン型スピーカであるスピーカ８の磁気回路の後部に、図１に示すように、筐体部３ａを備えている。そして、この筐体部３ａに、デルタシグマ変調回路部５、Ｄ級増幅器６、およびローパスフィルタ７からなる図示しない駆動回路部を装着した形状である。例えば、この駆動回路部は、図示しない基板上に、デルタシグマ変調回路部５、Ｄ級増幅器６、およびローパスフィルタ７を備えた形状であってもよい。
【００３８】
デルタシグマ変調回路部５は、アナログの音声信号を１ビットデジタル信号に変換して出力するものである。このデルタシグマ変調回路部５には、接続端子４から音声信号が入力される。また、デルタシグマ変調回路部５には、接続端子４から電力が供給される。
【００３９】
より詳細には、デルタシグマ変調回路部５は、接続端子４から入力される音声信号を高い周波数でサンプリングし、サンプリングされた振幅を１ビットデジタル信号に換算して、Ｄ級増幅器６に出力する。
【００４０】
Ｄ級増幅器６は、入力された信号を増幅して出力するものである。したがって、スピーカ部３には、音声信号の増幅のための増幅器が含まれていることになる。このＤ級増幅器６には、接続端子４から電力が供給される。
【００４１】
ここで、Ｄ級増幅器６は、音声信号が入力されてない時に消費されるアイドリング電流が、通常よく使用されるアナログ増幅器よりも少ない。また、デジタル信号が入力されるＤ級増幅器６の方が、アナログ信号が入力されるアナログ増幅器よりも、増幅器に使用されるトランジスタの効率がよい。このため、本実施形態のようにＤ級増幅器６を用いれば、エネルギー効率がよいので、熱の発生を少なくできる。
【００４２】
より詳細には、Ｄ級増幅器６は、デルタシグマ変調回路部５から入力されるデルタシグマ変調された音声信号（１ビットデジタル信号）を、デジタルスイッチングして電圧増幅し、ローパスフィルタ７へと出力する。
【００４３】
ローパスフィルタ７は、入力される信号の高周波成分を取り除いた信号を出力するものである。より詳細には、ローパスフィルタ７は、Ｄ級増幅器６から入力される信号から、余分な高域信号成分をカットして、スピーカ８を駆動するためのアナログ音声信号を取り出して、スピーカ８に出力する。このローパスフィルタ７は、１ビットデジタル信号が入力されると、アナログ信号を出力する。
【００４４】
スピーカ８は、入力される音声信号を音波に変換して外部へと出力するものである。スピーカ８は、ローパスフィルタ７から入力される信号を音波として出力する。
【００４５】
このスピーカ８は、図２に示すように、振動部材９と保護部材１０とを含んでいる。振動部材９は、入力信号に応じて振動することによって音声を生成する部材である。保護部材１０は、振動部材９を保護するための部材である。デルタシグマ変調回路部５、Ｄ級増幅器６、ローパスフィルタ７などの駆動回路部は、保護部材１０のみと接触して一体となっている。すなわち、図２に示すように、上述の筐体部３ａは、スピーカ８の磁気回路の後部における保護部材１０に取り付けられている。
【００４６】
ここで、上記構成のように、保護部材１０にＤ級増幅器６などを取り付ければ、保護部材１０の質量を増加させたのと同様のことになる。したがって、保護部材１０の不要な振動を低減して、振動部材９のみを安定して振動させることができる。すなわち、振動部材９以外からの不必要な振動ノイズを低減して、音質を向上できる。
【００４７】
また、そもそもスピーカ装置のスピーカボックスにおいては、効率を向上し、歪みを抑える為に、スピーカ背面の音圧の抵抗とならないように十分な空きスペースを取る必要がある。ここで、もし十分な空きスペースを取らない場合には、スピーカを十分に振動させることができない。また、空きスペースの容積が小さい場合には、共振周波数が上がるため、十分に低音を出力できなくなる。このように、スピーカ装置においては、十分に低音を出力するために、スピーカボックスの容積を確保する事が必要である。
【００４８】
本実施形態のスピーカ装置１のスピーカボックス２は、歪みを抑えて、十分にスピーカ８を振動させることのできる空きスペースを有している。また、スピーカボックス２は、十分に低音を出力できるだけの容積を有している。このように、スピーカ装置１においては、スピーカ部３にＤ級増幅器６が一体となっており、さらにスピーカ部３の後方が空きスペースとなっている。
【００４９】
上記構成によれば、スピーカ部３の後方に十分な空きスペースを有しているので、スピーカ部３のＤ級増幅器６などによって生じた熱を、この空きスペースを用いて十分に放熱できる。
【００５０】
一方、例えば従来の構成のように、スピーカボックスに収納部を設けて増幅器を収納した場合には、この収納部において放熱を行うことになる。ここで、この収納部は、スピーカボックスよりも体積が小さい。したがって、この場合には、本実施形態のスピーカ装置１のような放熱効果は得られない。
【００５１】
上記構成のスピーカ装置１に対して、接続端子４から音声信号と電力とが供給されることによって、スピーカ８から音声が出力される。
【００５２】
すなわち、接続端子４に入力されたアナログの音声信号は、デルタシグマ変調回路部５にてアナログ信号波形の振幅を１ビットデジタル信号に換算され、Ｄ級増幅器６にて１ビットデジタル信号をスイッチングし電圧値を増幅され、ローパスフィルタ７にてスピーカから出力するためのアナログ音声信号に変換され、スピーカ８にて音声として空中に放射される。
【００５３】
以上のように、本実施形態のスピーカ装置１は、増幅器を内蔵しているので、増幅する前のアナログ音声を入力することによって、増幅された音声を出力できる。より詳細には、本実施形態においては、スピーカ８を備えたスピーカ装置１は、１ビットデジタル信号を増幅するＤ級増幅器６に加えて、入力されるアナログ信号をデルタシグマ変調して１ビットデジタル信号としてＤ級増幅器６に出力するデルタシグマ変調回路部５と、入力される１ビットデジタル信号からアナログ信号を出力するローパスフィルタ７とを備えているので、アナログ信号が入力されると、スピーカ８から音声を出力する。
【００５４】
また、Ｄ級増幅器６をスピーカ８と一体として設けたスピーカ部３を備えているので、装置を小型化、計量化したスピーカ装置１を提供できる。
【００５５】
なお、上述の実施の形態においては、スピーカ部３にデルタシグマ変調回路部５を含んでいる構成について説明したが、本発明はこれに限るものではない。
【００５６】
例えば、スピーカ部は、デルタシグマ変調回路部を含まない構成であってもよい。この場合には、例えば接続端子４から、デルタシグマ変調された音声信号（１ビットデジタル信号）をスピーカ部のＤ級増幅器へと供給する。
【００５７】
また、上述の実施の形態においては、コーン型スピーカであるスピーカ８の磁気回路後部に、増幅器等の駆動回路部を装着した形状としているが、本発明はこれに限るものではない。スピーカと増幅器等の駆動回路部とが一体となった一つのユニットとなっているスピーカ部であればよく、このスピーカ部の形状はどのようなものであってもよい。
【００５８】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５９】
上述の具体的な実施の形態は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明はそのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明に係るスピーカ装置は、以上のように、入力信号を増幅してスピーカへと出力する増幅器を備え、上記増幅部と上記スピーカとが、一体として設けられたスピーカ部となっている構成である。
【００６１】
それゆえ、増幅器を収納するための収納部が不要となるので、スピーカ装置を小型化、軽量化できるという効果を奏する。
【００６２】
本発明に係るスピーカ装置は、以上のように、上記構成において、入力される信号の高周波成分を取り除いた信号を出力するローパスフィルタを備え、上記増幅器が、入力される１ビットデジタル信号を増幅して上記ローパスフィルタへと出力する増幅器であり、上記スピーカには、上記ローパスフィルタを介した信号が入力される構成である。
【００６３】
それゆえ、高品質の音声をスピーカから出力できるという効果を奏する。
【００６４】
本発明に係るスピーカ装置は、以上のように、上記構成において、入力信号を１ビットデジタル信号に変換して上記増幅器へと出力するデルタシグマ変調回路部を備えている構成である。
【００６５】
それゆえ、上述の増幅器を備えた構成において、スピーカ装置にアナログの音声信号を入力することによって、スピーカから音声を出力することができるという効果を奏する。
【００６６】
本発明に係るスピーカ装置は、以上のように、上記構成において、上記増幅器は、上記入力信号をＤ級増幅して出力するＤ級増幅器である構成である。
【００６７】
それゆえ、Ｄ級増幅器は、熱の発生が比較的に少ないので、放熱のための構造をさらに小さくできるという効果を奏する。
【００６８】
本発明に係るスピーカ装置は、以上のように、上記構成において、上記スピーカは、上記入力信号に応じて振動することによって音声を出力する振動部材と、この振動部材を保護するための保護部材とを含んでおり、上記スピーカ部においては、上記増幅器が、上記スピーカの上記保護部材のみと接触して一体となっている構成である。
【００６９】
それゆえ、増幅器が振動部材とは接触していないので、振動部材の振動による音声の品質を低下させることがないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスピーカ装置の一実施の形態を示す概略の断面図である。
【図２】上記スピーカ装置のスピーカ部の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　　　スピーカ装置
２　　　スピーカボックス
３　　　スピーカ部
３ａ　　筐体部
４　　　接続端子
５　　　デルタシグマ変調回路部
６　　　Ｄ級増幅器（増幅器）
７　　　ローパスフィルタ
８　　　スピーカ
９　　　振動部材
１０　　保護部材
【図１】
2004135097.tif 000003
【図２】
2004135097.tif 000004