JP2005039325A

JP2005039325A - スピーカ装置およびその調整方法

Info

Publication number: JP2005039325A
Application number: JP2003197122A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Sasaki; 勝弘佐々木
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】ブリッジ検出によるＭＦＢスピーカ装置において、ブリッジ回路からの検出電圧が鋭いディップを示すことがなく、ブリッジの平衡条件の調整が容易なスピーカ装置を提供する。
【解決手段】ブリッジ検出によるＭＦＢスピーカ装置において、ブリッジ回路１１が、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成され、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値がスピーカ１０のボイスコイルの直流抵抗値とされ、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値が、
Ｒｂ２ｋ＝１．１２・Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｄｃ
の式に基づいて設定される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブリッジ検出によるモーショナル・フィードバック（ＭｏｔｉｏｎａｌＦｅｅｄＢａｃｋ）方式のスピーカ装置およびこのスピーカ装置の調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モーショナル・フィードバック（以下、ＭＦＢという）方式のスピーカ装置には、ブリッジ回路をスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出する検出器として用いて、ボイスコイルからの逆起電圧を検出することにより、ダイナミック・スピーカの振動系の運動制御を行うものがある。
【０００３】
図１は、このブリッジ検出による従来のＭＦＢスピーカ装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
この図１において、ＭＦＢスピーカ装置のブリッジ回路は、スピーカ１のボイスコイル・インピーダンスＲｖｃおよびボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔ，ブリッジ抵抗Ｒｂ１，ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２によって構成されており、スピーカの駆動によってブリッジの平衡条件がくずれた際に発生するＡ−Ｂ間の電圧（ブリッジ平衡電圧）をスピーカ１の振動系の速度に比例するＭＦＢ電圧として検出するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、このＭＦＢスピーカ装置におけるブリッジ回路は、従来は、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｃの最小値とボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔに対して、ブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２の二つの抵抗値が平衡するように、その平衡ポイントが調整されている。
【０００６】
なお、図１中、２はスピーカ１の駆動アンプであり、３は駆動アンプ２にブリッジ回路からの検出電圧を帰還させる帰還回路であり、４は帰還電圧の帰還部である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−９９６９８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなブリッジ検出によるＭＦＢスピーカ装置において、ブリッジ回路によって検出されるＭＦＢ電圧は、ボイスコイルのインピーダンス特性そのものであり、スピーカの駆動時に、このボイスコイルのインピーダンスが周波数によって変化するとともに、低音共振周波数ｆｏ付近で容量性から誘導性へと変化し、位相も大きく変化する。
【０００９】
このため、従来のブリッジ検出によるＭＦＢスピーカ装置は、ブリッジ回路からの検出電圧が、図２に示されるように、位相がゼロ度となるインピーダンス最小点において鋭いディップを示すようになり、この部分において大きなレベル変化を生じてしまうために、例えば、このブリッジ回路からの検出電圧に対して微積分による波形整形処理などを行う場合に不都合な不連続な特性を有するようになってしまう。
【００１０】
また、上記のような従来のＭＦＢスピーカ装置においては、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｃの値を設定する際に、ボイスコイル・インピーダンスが周波数によって変化するので、その最小値を測定をするのが難しく高度な測定技術を必要とし、このために、位相の変化と相まって、ブリッジの平衡条件を調整するのが非常に難しいという問題がある。
【００１１】
このため、従来は、ブリッジ検出によるＭＦＢスピーカ装置の商品化が困難であった。
【００１２】
この発明は、上記のような従来のブリッジ検出によるＭＦＢスピーカ装置における問題点を解決することを解決課題の一つとしている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明（請求項１に記載の発明）によるスピーカ装置は、上記目的を達成するために、ブリッジ回路からスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出してこの検出電圧を駆動アンプに帰還させることによりスピーカの振動特性制御を行うスピーカ装置において、前記ブリッジ回路が、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成され、前記ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値がスピーカのボイスコイルの直流抵抗値とされ、前記ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値が、任意の係数ｋを用いた式
Ｒｂ２ｋ＝ｋ・Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｄｃ
に基づいて設定されていることを特徴としている。
【００１４】
さらに、第２の発明（請求項４に記載の発明）によるスピーカ装置の調整方法は、上記目的を達成するために、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成されたブリッジ回路からスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出して、この検出電圧を駆動アンプに帰還させることによりスピーカの振動特性制御を行うスピーカ装置の調整方法であって、前記ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値をスピーカのボイスコイルの直流抵抗値とし、前記ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値を、任意の係数ｋを用いた式
Ｒｂ２ｋ＝ｋ・Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｄｃ
に基づいて設定することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の最も好適と思われる実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明を行う。
【００１６】
図３は、この発明によるスピーカ装置の実施形態における一を示すブロック図である。
【００１７】
この図３において、ダイナミック・スピーカ１０からこのスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出するためのブリッジ回路１１は、スピーカ１０のボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃと、ボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔと、ブリッジ抵抗Ｒｂ１と、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成されている。
【００１８】
このブリッジ回路１１のボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとの間の接点Ａ１と、ブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとの間の接点Ｂ１とに、この接点Ａ１とＢ１との間に発生する電位差を検出する帰還回路１２が接続されている。
【００１９】
この帰還回路１２は、スピーカ装置が振幅方ＭＦＢである場合には、差動回路と積分回路によって構成され、速度形ＭＦＢである場合には差動回路によって構成され、加速度形ＭＦＢである場合には差動回路と微分回路によって構成される。
【００２０】
そして、この帰還回路１２は、スピーカ１０を駆動する駆動アンプ１３の入力ラインに設けられた帰還部１４に接続されて、後述するように、帰還部１４を介して帰還電圧を駆動アンプ１３に帰還させるようになっている。
【００２１】
上記ブリッジ回路１１は、その平衡ポイントが従来のＭＦＢスピーカ装置のブリッジ回路の平衡ポイントよりも所要の値だけずれるように設定されている。
【００２２】
すなわち、従来のＭＦＢスピーカ装置は、図１において接点Ａの電位をＥｄとし接点Ｂの電位をＥｂとすると、そのブリッジ平衡条件は、
Ｅｄ＝Ｅｂ
Ｒｂ２／（Ｒｂ１＋Ｒｂ２）＝Ｒｄｔ／（Ｒｖｃ＋Ｒｄｔ）
Ｒｂ１・Ｒｄｔ＝Ｒｂ２・Ｒｖｃ
∴ Ｒｂ２＝Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｃ …（１）
となるが、この例のＭＦＢスピーカ装置においては、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの値としてスピーカ１０のボイスコイルの直流抵抗の値が用いられ、そして、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値が、実験係数ｋを用いることによって求められて、そのブリッジ平衡条件が設定される。
この実験係数ｋは、以下のようにして求められる。
【００２３】
すなわち、ブリッジ回路からの検出電圧に大きなディップが形成されることなく、同じ条件を有するＭＦＢスピーカ装置の何れにおいても安定した電圧特性を示すことができる平衡ポイントを調べるために、ボイスコイルのインピーダンスの変化に伴う位相変化を考慮して実験を行ったところ、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの値は、式（１）によって求められる平衡ポイントにおけるブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２の値の１．３４４（±２０％）倍の値が最適であるという結果が得られた。
【００２４】
そして、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｃは、ボイスコイル直流抵抗値の約１．２倍であることから、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの値は、

となり、実験係数ｋ＝１，１２が求められる。
従って、実験係数ｋは、この値の±２０パーセントの範囲の
ｋ＝０．９〜１．３４
が好適となる。
【００２５】
図４は、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値としてインピーダンスの直流抵抗値を用い、実験係数ｋをｋ＝１．１２として、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値の設定を行った場合のブリッジ回路１１からの検出電圧の特性を示すグラフである。
【００２６】
この図４から分かるように、上記例のＭＦＢスピーカ装置によれば、ブリッジ回路１１からの検出電圧が、位相がゼロ度となるインピーダンス最小点においても従来のような鋭いディップを示すことがなく、この部分におけるレベル変化が小さくなるので、例えば、このブリッジ回路からの検出電圧に対して微積分による波形整形処理などを行う場合にも不都合を生じない連続した特性を有するようになる。
【００２７】
そして、上記例のＭＦＢスピーカ装置によれば、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの値として、ボイスコイルの直流抵抗値を用いることによりブリッジの平衡条件が設定されるので、テスタによるボイスコイルの直流抵抗の検出値をそのまま使用することができ、ブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋも、実験係数ｋを用いて、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔの比率に対応した値を求めて設定すれば良いので、従来と比べて極めて容易に設定することが出来るようになる。
【００２８】
上記例におけるスピーカ装置は、ブリッジ回路からスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出してこの検出電圧を駆動アンプに帰還させることによりスピーカの振動特性制御を行うスピーカ装置において、前記ブリッジ回路が、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成され、前記ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値がスピーカのボイスコイルの直流抵抗値とされ、前記ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値が、任意の係数ｋを用いた式
Ｒｂ２ｋ＝ｋ・Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｄｃ
に基づいて設定されているスピーカ装置の実施形態を、その上位概念の実施形態としている。
【００２９】
この上位概念を構成するスピーカ装置の実施形態は、ＭＦＢスピーカ装置において、このブリッジ回路を構成するブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値が、ブリッジ平衡条件式によりボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値としてスピーカのボイスコイルの直流抵抗値を用いて求められる値に、係数ｋを乗じた値に設定される。
【００３０】
このスピーカ装置によれば、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの設定の際に、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとしてスピーカのボイスコイルの直流抵抗値を用いることによって、テスタによるボイスコイルの直流抵抗の検出値をそのまま使用することができ、ブリッジ回路の平衡条件を従来と比べて極めて容易に設定することが出来るようになる。
【００３１】
そして、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの設定を、任意の係数ｋを用いて従来の平衡ポイントよりもずれるように行うことによって、係数ｋの選択により、ブリッジ回路からの検出電圧が、位相がゼロ度となるインピーダンス最小点においても従来のような鋭いディップが現れることがなく、この検出電圧に対して微積分による波形整形処理などを行う場合でも不都合を生じない連続した特性を有するようにすることが出来る。
【００３２】
上記例におけるスピーカ装置の調整方法は、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成されたブリッジ回路からスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出して、この検出電圧を駆動アンプに帰還させることによりスピーカの振動特性制御を行うスピーカ装置の調整方法であって、前記ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値をスピーカのボイスコイルの直流抵抗値とし、前記ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値を、任意の係数ｋを用いた式
Ｒｂ２ｋ＝ｋ・Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｄｃ
に基づいて設定するスピーカ装置の調整方法の実施形態を、その上位概念の実施形態としている。
【００３３】
この上位概念を構成するスピーカ装置の調整方法の実施形態は、ＭＦＢスピーカ装置のブリッジ回路の平衡条件を調整する際に、このブリッジ回路を構成するブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値としてスピーカのボイスコイルの直流抵抗値を用い、そして、ブリッジ平衡条件式から求められる値に、係数ｋを乗じた値をボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値として設定する。
【００３４】
このスピーカ装置の調整方法によれば、ＭＦＢスピーカ装置のブリッジ回路の平衡条件を調整する際に、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの設定が、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとしてスピーカのボイスコイルの直流抵抗値を用いることによって行われるので、テスタによるボイスコイルの直流抵抗の検出値をそのまま使用することができ、従来と比べてブリッジ回路の平衡条件の調整を極めて容易に行うことが出来るようになる。
【００３５】
そして、ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの設定が、任意の係数ｋを用いることによって、従来の平衡ポイントよりもずれるように行われるので、係数ｋの選択により、ブリッジ回路からの検出電圧が、位相がゼロ度となるインピーダンス最小点においても従来のような鋭いディップが現れることがなく、この検出電圧に対して微積分による波形整形処理などを行う場合でも不都合を生じない連続した特性を有するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスピーカ装置を示すブロック図である。
【図２】この従来のスピーカ装置の検出器出力特性を示すグラフである。
【図３】この発明の実施形態におけるスピーカ装置の一例を示すブロック図である。
【図４】同例におけるスピーカ装置の検出器出力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ …スピーカ
１１ …ブリッジ回路
１２ …帰還回路
１３ …駆動アンプ
１４ …帰還部
Ｒｖｄｃ …ボイスコイル・インピーダンス
Ｒｄｔ …ボイスコイル電流検出抵抗
Ｒｂ１ …ブリッジ抵抗
Ｒｂ２ｋ …ブリッジ平衡度調整抵抗
ｋ …実験係数（係数）

Claims

ブリッジ回路からスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出してこの検出電圧を駆動アンプに帰還させることによりスピーカの振動特性制御を行うスピーカ装置において、
前記ブリッジ回路が、ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成され、
前記ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値がスピーカのボイスコイルの直流抵抗値とされ、
前記ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値が、任意の係数ｋを用いた式
Ｒｂ２ｋ＝ｋ・Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｄｃ
に基づいて設定されていることを特徴とするスピーカ装置。
前記係数ｋが０．９〜１．３４である請求項１に記載のスピーカ装置。
前記係数ｋが１．１２である請求項１に記載のスピーカ装置。
ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃとボイスコイル電流検出抵抗Ｒｄｔとブリッジ抵抗Ｒｂ１とブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋとによって構成されたブリッジ回路からスピーカの振動系の運動に比例した電圧を検出して、この検出電圧を駆動アンプに帰還させることによりスピーカの振動特性制御を行うスピーカ装置の調整方法であって、
前記ボイスコイル・インピーダンスＲｖｄｃの抵抗値をスピーカのボイスコイルの直流抵抗値とし、
前記ブリッジ平衡度調整抵抗Ｒｂ２ｋの抵抗値を、任意の係数ｋを用いた式
Ｒｂ２ｋ＝ｋ・Ｒｂ１・Ｒｄｔ／Ｒｖｄｃ
に基づいて設定することを特徴とするスピーカ装置の調整方法。
前記係数ｋを０．９〜１．３４に設定する請求項４に記載のスピーカ装置の調整方法。
前記係数ｋを１．１２に設定する請求項４に記載のスピーカ装置の調整方法。