１ｋＷデジタル直接駆動大電力スピーカシステムの高精度／効率化と電気機械系への適用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560416
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 法政大学
• 研究代表者: 安田 彰 法政大学, 理工学部, 教授 (30339501)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 電子デバイス・集積回路 / デジタル直接駆動スピーカ / デジタル / スピーカ / 高効率 / 大出力

研究概要

本研究は大規模施設等やアクティブ消音装置で用いられる大電力スピーカシステムの電力効率の大幅な改善，消費電力の削減を目的とする．このためデジタル信号直接駆動型技術DDDSPを応用し，その特性を大幅に改善する方法を検討した．この方式ではアクチュエータ（ACT）数を増加させることで出力電力（音圧）の増大を図り，小振幅出力時に使用するACT数を減らすことで効率の向上を実現している．また，ACTを選択駆動するミスマッチシェーパーの高性能化および駆動信号の高精度化等を行い，最大信号から小信号まで80％以上の効率を有し，100dB以上の高SNRかつ100-1KWの大電力システム駆動回路を実現した．

研究成果

• [雑誌論文] A Highly Directional Speaker with Amplitude-Phase Control Us ing a Dig itall y Direc t -Driven System (2014)
  • 著者名/発表者名: Takemichi Ishikawa, Shuma Yokoyama, Noboru Harashima, Dai Takahashi, Jun Shiozawa, Michitaka Yoshino, Akira Yasuda
  • 雑誌名: IEEE International Conference on Consumer Electronics ページ: 135-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Delta‐Sigma Modulator with a FIR Filter Reducing Quantization Noise in Signal‐band (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Saikatsu,Michitaka Yoshino, Akira Yasuda
  • 雑誌名: 2013 International Conference on Analog VLSI Circuits ページ: 17-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous - time delta-sigma modulator using vector filter in feedback path to reduce effect of clock jitter and excess loop delay (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kimura, Akira Yasuda, Michitaka Yoshino
  • 雑誌名: Springer Analog Integrated Circuits and Signal Processing 巻: (On line)
  • DOI: 10.1007/s10470-013-0038-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Digitally Driven Speaker System Using Direct Digital Spread Spectrum Technology to Reduce EMI Noise (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Yashiro, Mitsuhiro Iwaide, Akira Yasuda, Michitaka Yoshino, Kazuyki Yokota, Yugo Moriyasu, Kenji Sakuda, Fumiaki Nakashima
  • 雑誌名: Audio Engineering Society 133st Convention ページ: 8726
  • URL: http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=16468
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel sharp beam-forming flat panel loudspeaker using digitally driven speaker system (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Iwaide, Michitaka Yoshino, Daigo Kuniyoshi, Kazuyuki Yokota, Moriyasu Yugo, Kenji Sakuda, Fumiaki Nakashima, Masayuki Yashiro, Akira Yasuda
  • 雑誌名: Audio Engineering Society 131st Convention ページ: 8469
  • URL: http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=15995
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex BandpassΔΣModulator with Bandpass Error Feedback Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Kato, Satoshi Saikatu, Akira Yasuda, Michitaka Yoshino
  • 雑誌名: IEEJ AVLSIWS2012 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel audio playback chip using digitally driven speaker architecture with 80%@ -10dBFS power efficiency, 5.5W@3.3V supply and 100dB SNR (2011)
  • 著者名/発表者名: Michitaka Yoshino, Mitsuhiro Iwaide, Daigo Kuniyoshi, Hajime Ohtani, Akira Yasuda, Jun-ichi Okamura
  • 雑誌名: IEEE CICC2011 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [学会発表] 低EMIデジタル直接駆動型スピーカシステムに適した係数切り替え型NSDEMの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山秀磨, 西勝聡, 吉野理貴, 安田彰
  • 学会等名: 電気学会,電子回路研究会
  • 発表場所: 東大寺総合文化センター奈良県(ECT-13-088)
  • 年月日: 2013-10-04
• [学会発表] マルチビットデジタル直接駆動技術を用いたブラシレスDCモータシステム (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩澤純, 石川武道, 高橋大, 原島昇, 吉野理貴, 安田彰
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサエティ大会
  • 発表場所: 福岡工大, 福岡県(A-1-10)
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] デジタル直接駆動型スピーカシステムにおけるミスマッチシェーパー回路規模の削減法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋大, 石川武道, 塩澤純, 吉野理貴, 安田彰
  • 学会等名: 電気学会,電子回路研究会
  • 発表場所: サン・リフレ函館, 北海道(ECT-13-056)
  • 年月日: 2013-07-04
• [学会発表] マルチビットデジタル直接駆動技術を用いた三相モータシステム" (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩澤純, 秋山和博, 倉持大悟, 原島昇, 吉野理貴, 安田彰
  • 学会等名: 電子情報通信学会全国大会
  • 発表場所: 岐阜大学, 岐阜県(A-1-21)
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] ディジタル直接駆動型スピーカにおける指向性制御法に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒澤亮輔, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 日本音響学会春期研究発表会
  • 発表場所: 東京工科大学, 東京都(3-10-1)
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] 平面スピーカを用いたデジタル直接駆動指向性制御方式 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川武道, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 日本音響学会春期研究発表会
  • 発表場所: 東京工科大学, 東京都(3-10-2)
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] 並列化によりミスマッチシェーパの回路規模を削減したディジタル直接駆動型スピーカシステム (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島文彬, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 日本音響学会春期研究発表会
  • 発表場所: 東京工科大学, 東京都(3-10-2)
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] 低EMIスペクトラム拡散デジタル直接駆動スピーカシステムの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山秀磨,矢代真之,吉野理貴,安田彰
  • 学会等名: 電子情報通信学会シリコンアナログRF研究会
  • 発表場所: 中央大学, 東京都
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] デジタル直接駆動型スピーカーにおける多指向性制御に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小沼和彦, 横田和幸, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 電気学会, 電子回路研究会
  • 発表場所: 香川大学, 香川県(CT-13-002)
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] デジタル直接駆動スピーカを用いた振幅制御による高指向性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横田和幸, 小沼和彦, 中島文彬, 矢代真之, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 電気学会, 電子回路研究会
  • 発表場所: 香川大学, 香川県(CT-13-003)
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] スペクトラム拡散技術を用いたデジタルスピーカシステムのEMI低減回路の実証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢代真之, 小沼和彦, 中島文彬, 横田和幸, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 電気学会, 電子回路研究会
  • 発表場所: 香川大学, 香川県(ECT-13-004)
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] デジタル直接駆動技術の三相同期電動機への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 倉持大悟, 原島昇, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 電気学会, 電子回路研究会
  • 発表場所: 香川大学, 香川県(ECT-13-005)
  • 年月日: 2013-01-24
• [学会発表] デジタル直接駆動スピーカの大電力化に関する一考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原島昇, 山口圭, 作田健二, 矢代真之, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 電気学会, 電子回路研究会
  • 発表場所: 横須賀市産業交流プラザ, 神奈川県(ECT-12-034)
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] デジタル直接駆動型スピーカ用自励式ドライバ回路の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢代真之, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 電子情報通信学会全国大会
  • 発表場所: 岡山大学, 岡山県(A-1-14)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] ディジタル直接駆動型スピーカシステムにおけるハードウェア規模削減に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中嶋文彬, 安田彰, 吉野理貴
  • 学会等名: 電子情報通信学会全国大会
  • 発表場所: 岡山大学, 岡山県(A-1-15)
  • 年月日: 2012-03-22
• [図書] トランジスタ技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安田彰
  • 総ページ数: 95(18)
  • 出版者: CQ出版社