JP2558978B2 - 低音再生装置 - Google Patents
低音再生装置Info
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- JP2558978B2 JP2558978B2 JP3338093A JP33809391A JP2558978B2 JP 2558978 B2 JP2558978 B2 JP 2558978B2 JP 3338093 A JP3338093 A JP 3338093A JP 33809391 A JP33809391 A JP 33809391A JP 2558978 B2 JP2558978 B2 JP 2558978B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は小型ながら超低音を高い
最大出力音圧レベルで再生する、MFB(モーショナル
フィードバック)を利用した低音再生装置に関するもの
である。
最大出力音圧レベルで再生する、MFB(モーショナル
フィードバック)を利用した低音再生装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、音楽ソースやAVソースに入って
いる超低音を一般家庭でも十分な音量で再生することが
重要視され、小型ながら超低音を高い音圧レベルで再生
できる低音再生装置が要望されてきている。
いる超低音を一般家庭でも十分な音量で再生することが
重要視され、小型ながら超低音を高い音圧レベルで再生
できる低音再生装置が要望されてきている。
【0003】以下に、従来の低音再生装置について、図
面を参照しながら説明する。図14に示すように、ドラ
イバユニット41がケルトン型キャビネット42に取り
付けられている。詳しく言うと、キャビネット内部はキ
ャビティ分割部材42bにより第1のキャビティ42c
と第2のキャビティ42dとに分割され、そのキャビテ
ィ分割部材42bにドライバユニット41が取り付けら
れている。つまり、ドライバユニット41の後部は第1
のキャビティ42cで密閉されている。そして、キャビ
ティ2;42d側にポート42aが設けられており、こ
れより低音が放射される(このような形式のキャビネッ
トを通称、ケルトン型キャビネットと呼んでいる。)。
面を参照しながら説明する。図14に示すように、ドラ
イバユニット41がケルトン型キャビネット42に取り
付けられている。詳しく言うと、キャビネット内部はキ
ャビティ分割部材42bにより第1のキャビティ42c
と第2のキャビティ42dとに分割され、そのキャビテ
ィ分割部材42bにドライバユニット41が取り付けら
れている。つまり、ドライバユニット41の後部は第1
のキャビティ42cで密閉されている。そして、キャビ
ティ2;42d側にポート42aが設けられており、こ
れより低音が放射される(このような形式のキャビネッ
トを通称、ケルトン型キャビネットと呼んでいる。)。
【0004】また、ドライバユニット41は電力増幅器
43により駆動され、電力増幅器43の前段にはローパ
スフィルタ44が挿入されている。
43により駆動され、電力増幅器43の前段にはローパ
スフィルタ44が挿入されている。
【0005】この従来の低音再生装置の動作を、図15
に示すケルトン型スピーカシステムの等価回路で説明す
る。
に示すケルトン型スピーカシステムの等価回路で説明す
る。
【0006】低い方のある周波数f1 ではMd,Mpと
Cd,Cc1,Cc2とでVdとVpの位相がほぼ同じにな
るような共振が、高い方のある周波数f2 ではMd,M
pとCc2とでVdとVpの位相が逆になるような共振が
起こり、この2つの共振周波数より外側の帯域では12
dB/oct以上で音圧が減衰する特性が得られる。ま
た、f1 ,f2 のほぼ中間の周波数fr(通称、***振
周波数と呼ぶ)においてはMpとCc2とで共振が起こ
り、このときVdは極小になる。
Cd,Cc1,Cc2とでVdとVpの位相がほぼ同じにな
るような共振が、高い方のある周波数f2 ではMd,M
pとCc2とでVdとVpの位相が逆になるような共振が
起こり、この2つの共振周波数より外側の帯域では12
dB/oct以上で音圧が減衰する特性が得られる。ま
た、f1 ,f2 のほぼ中間の周波数fr(通称、***振
周波数と呼ぶ)においてはMpとCc2とで共振が起こ
り、このときVdは極小になる。
【0007】Md,Cc1,Red,Cc2,Mpを適当な値
に設計する(通常Cd≪Cc1、Rmd,Rc1,Rc2,Rp
≪Redなので前記パラメータに着目すればよい。なお、
ポート内空気機械抵抗Rpとは分かりやすく言うと、ポ
ートの中を振動して動く空気とポート管壁内との摩擦抵
抗、およびポート出口で発生する空気流れの乱れによる
抵抗である。)ことにより、つまり、Md,Cc1,C
c2,Mpの値を適当なバランスにしてf1 ,f2 の共振
ピークの高さをそろえ、Redを十分大きくして(Md,
Mpが大きいほどまたCc1,Cc2が小さいほど共振のQ
が高くなり、Redはより大きな値が必要になる。)各々
の共振ピークをダンプすることにより、f 1 ,f2 の間
の1.5〜2.5オクターブの帯域でフラットな音圧周
波数特性を得ることができる。
に設計する(通常Cd≪Cc1、Rmd,Rc1,Rc2,Rp
≪Redなので前記パラメータに着目すればよい。なお、
ポート内空気機械抵抗Rpとは分かりやすく言うと、ポ
ートの中を振動して動く空気とポート管壁内との摩擦抵
抗、およびポート出口で発生する空気流れの乱れによる
抵抗である。)ことにより、つまり、Md,Cc1,C
c2,Mpの値を適当なバランスにしてf1 ,f2 の共振
ピークの高さをそろえ、Redを十分大きくして(Md,
Mpが大きいほどまたCc1,Cc2が小さいほど共振のQ
が高くなり、Redはより大きな値が必要になる。)各々
の共振ピークをダンプすることにより、f 1 ,f2 の間
の1.5〜2.5オクターブの帯域でフラットな音圧周
波数特性を得ることができる。
【0008】再生周波数帯域を超低域側にシフトさせる
には、Mp,Md,Cc1,Cc2を大きくすることによ
り、f1 ,f2 を下げればよい。ただし、Md,Mpだ
けを大きくすると共振のQが高くなるので、Cc1,Cc2
も大きくする必要がある。
には、Mp,Md,Cc1,Cc2を大きくすることによ
り、f1 ,f2 を下げればよい。ただし、Md,Mpだ
けを大きくすると共振のQが高くなるので、Cc1,Cc2
も大きくする必要がある。
【0009】このケルトン型スピーカシステムは共振を
利用しているので、密閉型スピーカシステムより能率が
高く、かつ、バンドパス特性を有しているので低音再生
用として適している。また音響理論上公知であるが、ド
ライバユニットの後方が密閉されているので、いかに低
い周波数であろうとドライバユニット後方の逆相音圧が
前方に回り込んで干渉することがない。従って他の形式
の共鳴型キャビネット(バスレフ型や、ドライバユニッ
ト後方のキャビティと前方のキャビティの両方にポート
を有するタイプ)で生じるような超低域での著しい音圧
低下がなく、帯域を超低域側にシフトするのに非常に適
している。
利用しているので、密閉型スピーカシステムより能率が
高く、かつ、バンドパス特性を有しているので低音再生
用として適している。また音響理論上公知であるが、ド
ライバユニットの後方が密閉されているので、いかに低
い周波数であろうとドライバユニット後方の逆相音圧が
前方に回り込んで干渉することがない。従って他の形式
の共鳴型キャビネット(バスレフ型や、ドライバユニッ
ト後方のキャビティと前方のキャビティの両方にポート
を有するタイプ)で生じるような超低域での著しい音圧
低下がなく、帯域を超低域側にシフトするのに非常に適
している。
【0010】このケルトン型スピーカシステムを電力増
幅器43で駆動することにより、超低域を再生する低音
再生装置を構成している。なお、周波数が200〜30
0Hz程度になるとポート42a内の空気の気柱共振が
発生したり、キャビネット内部に定在波がのったりして
特性が乱れることもあり、ローパスフィルタ44を入れ
て不要な高い周波数を十分減衰させている。
幅器43で駆動することにより、超低域を再生する低音
再生装置を構成している。なお、周波数が200〜30
0Hz程度になるとポート42a内の空気の気柱共振が
発生したり、キャビネット内部に定在波がのったりして
特性が乱れることもあり、ローパスフィルタ44を入れ
て不要な高い周波数を十分減衰させている。
【0011】なお、電磁制動抵抗Redとはドライバユニ
ットの振動系が振動するときに発生するボイスコイルの
逆起電力による電磁ブレーキを意味し、電磁制動抵抗R
ed=(磁気回路の磁束密度×ボイスコイル有効導体長)
2/ボイスコイル直流抵抗 であるので、一般的に磁気回
路の強力なドライバユニットほどRedが大きい。
ットの振動系が振動するときに発生するボイスコイルの
逆起電力による電磁ブレーキを意味し、電磁制動抵抗R
ed=(磁気回路の磁束密度×ボイスコイル有効導体長)
2/ボイスコイル直流抵抗 であるので、一般的に磁気回
路の強力なドライバユニットほどRedが大きい。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、小型ながら超低域でフラットな音圧周波数
特性を得るためにはMd,Mp,Cc1,Cc2,Redを大
きくする必要があるので、ドライバユニットとポート内
空気実効振動質量を大きくし、ドライバユニットの磁気
回路を強力にするとともに、Cc1=第1のキャビティ4
1の容積/(空気密度×空気音速2×S12)、Cc2=第
2のキャビティ42の容積/(空気密度×空気音速2×
S12)であるので、キャビティを大きくせずにCc1,
Cc2を大きくするためには、ドライバユニットの実効振
動面積S1を小さくせざるを得なかった。
の構成では、小型ながら超低域でフラットな音圧周波数
特性を得るためにはMd,Mp,Cc1,Cc2,Redを大
きくする必要があるので、ドライバユニットとポート内
空気実効振動質量を大きくし、ドライバユニットの磁気
回路を強力にするとともに、Cc1=第1のキャビティ4
1の容積/(空気密度×空気音速2×S12)、Cc2=第
2のキャビティ42の容積/(空気密度×空気音速2×
S12)であるので、キャビティを大きくせずにCc1,
Cc2を大きくするためには、ドライバユニットの実効振
動面積S1を小さくせざるを得なかった。
【0013】従って、昨今大出力な電力増幅器が実現容
易な状況であるにもかかわらず、ドライバユニットの実
効振動面積が小さいがために超低域では最大出力音圧レ
ベルを高くすることができない、ドライバユニットの振
動板の振幅が非常に大きくなるので歪が多い、ドライバ
ユニットの実効振動質量、磁気回路ともに大きくなるの
でドライバユニットの実現が困難であるといった数々の
問題点を有していた。
易な状況であるにもかかわらず、ドライバユニットの実
効振動面積が小さいがために超低域では最大出力音圧レ
ベルを高くすることができない、ドライバユニットの振
動板の振幅が非常に大きくなるので歪が多い、ドライバ
ユニットの実効振動質量、磁気回路ともに大きくなるの
でドライバユニットの実現が困難であるといった数々の
問題点を有していた。
【0014】あるいは、逆に超低域での最大出力音圧レ
ベルを高くするためにドライバユニットの実効振動面積
を無理に大きくすると、Cc1,Cc2が小さくなるばかり
でなく、共振周波数が高くならないようにするためにM
d,Mpを大きくする必要があるので、上述した2つの
共振周波数f1 ,f2 の共振のQが非常に高くなり、R
edを少々大きくしてもダンプしきれないほどの大きなピ
ークが発生して、また特にf 1 のピークの方が高くなる
傾向があり、フラットな音圧周波数特性が得られないと
いう問題点も有していた。
ベルを高くするためにドライバユニットの実効振動面積
を無理に大きくすると、Cc1,Cc2が小さくなるばかり
でなく、共振周波数が高くならないようにするためにM
d,Mpを大きくする必要があるので、上述した2つの
共振周波数f1 ,f2 の共振のQが非常に高くなり、R
edを少々大きくしてもダンプしきれないほどの大きなピ
ークが発生して、また特にf 1 のピークの方が高くなる
傾向があり、フラットな音圧周波数特性が得られないと
いう問題点も有していた。
【0015】図14に従来の低音再生装置の一例を示
す。ドライバユニット41は実効振動半径78mm、実
効振動質量14.5g、磁気回路の磁束密度0.8 テ
スラ(=8000ガウス)、ボイスコイルの有効導体長
8m、直流抵抗5Ω、無歪最大振幅±4mm(一般に、
口径が小さいスピーカほど無歪最大振幅が小さい。)、
最低共振周波数30Hzなる口径20cmのスピーカで
あり、このドライバユニット41がケルトン型キャビネ
ット42のキャビティ分割部材42bに取り付けられて
いる。ポート42aは内径80mm,長さ150mmで
ある。第1のキャビティ42cは内容積35リットル、
第2のキャビティ42dは内容積15リットルである。
す。ドライバユニット41は実効振動半径78mm、実
効振動質量14.5g、磁気回路の磁束密度0.8 テ
スラ(=8000ガウス)、ボイスコイルの有効導体長
8m、直流抵抗5Ω、無歪最大振幅±4mm(一般に、
口径が小さいスピーカほど無歪最大振幅が小さい。)、
最低共振周波数30Hzなる口径20cmのスピーカで
あり、このドライバユニット41がケルトン型キャビネ
ット42のキャビティ分割部材42bに取り付けられて
いる。ポート42aは内径80mm,長さ150mmで
ある。第1のキャビティ42cは内容積35リットル、
第2のキャビティ42dは内容積15リットルである。
【0016】ドライバユニット41は出力100Wの電
力増幅器43で駆動され、その前段にはカットオフ周波
数250Hzのローパスフィルタ44が挿入されてい
る。
力増幅器43で駆動され、その前段にはカットオフ周波
数250Hzのローパスフィルタ44が挿入されてい
る。
【0017】この従来の低音再生装置の実測した音圧周
波数特性を図12に示す。図12から明らかなように、
30Hzから120Hz程度にわたってほぼフラットな
特性が得られているが、30Hzにおける無歪最大出力
音圧レベルは約89dBしかない。最大出力音圧レベル
が低いのは電力増幅器の出力が足りないためではなく、
ドライバユニットの振幅で制限されるためである。
波数特性を図12に示す。図12から明らかなように、
30Hzから120Hz程度にわたってほぼフラットな
特性が得られているが、30Hzにおける無歪最大出力
音圧レベルは約89dBしかない。最大出力音圧レベル
が低いのは電力増幅器の出力が足りないためではなく、
ドライバユニットの振幅で制限されるためである。
【0018】最大出力音圧レベルを高くするために、実
効振動半径125mm、実効振動質量46g、磁気回路
の磁束密度0.8テスラ、ボイスコイルの有効導体長1
0m、直流抵抗5Ω、無歪最大振幅±6mm、最低共振
周波数30Hzなる口径30cmのスピーカを、上記口
径20cmのスピーカの代わりに取り付けた場合の音圧
周波数特性を図13に示す。30Hzと140Hz付近
に磁気回路を少々強力にしてもダンプできないほど高い
ピークが生じており、また特に30Hzの方のピークが
高くなり、実用にならないことがわかる。
効振動半径125mm、実効振動質量46g、磁気回路
の磁束密度0.8テスラ、ボイスコイルの有効導体長1
0m、直流抵抗5Ω、無歪最大振幅±6mm、最低共振
周波数30Hzなる口径30cmのスピーカを、上記口
径20cmのスピーカの代わりに取り付けた場合の音圧
周波数特性を図13に示す。30Hzと140Hz付近
に磁気回路を少々強力にしてもダンプできないほど高い
ピークが生じており、また特に30Hzの方のピークが
高くなり、実用にならないことがわかる。
【0019】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、小型ながら超低音を高い最大出力音圧レベルでフラ
ットに再生する低音再生装置を提供することを目的とす
る。
で、小型ながら超低音を高い最大出力音圧レベルでフラ
ットに再生する低音再生装置を提供することを目的とす
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の低音再生装置は、ドライバユニットと、前記
ドライバユニットの後方を密閉してこれを取り付けるケ
ルトン型キャビネットと、前記ドライバユニットを駆動
する電力増幅器と、前記電力増幅器と前記ドライバユニ
ットとの間に挿入されて前記ドライバユニットの振動系
速度に比例した電圧を検出する検出回路と、前記検出回
路から前記電力増幅器に帰還して低域の2つの共振周波
数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の加速度型
帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の前記ピー
クが平坦化される量の速度型帰還とを同時にかける帰還
回路と、を備えている。
に本発明の低音再生装置は、ドライバユニットと、前記
ドライバユニットの後方を密閉してこれを取り付けるケ
ルトン型キャビネットと、前記ドライバユニットを駆動
する電力増幅器と、前記電力増幅器と前記ドライバユニ
ットとの間に挿入されて前記ドライバユニットの振動系
速度に比例した電圧を検出する検出回路と、前記検出回
路から前記電力増幅器に帰還して低域の2つの共振周波
数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の加速度型
帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の前記ピー
クが平坦化される量の速度型帰還とを同時にかける帰還
回路と、を備えている。
【0021】
【作用】この構成によって、ドライバユニットにMFB
がかかり、ドライバユニットの電磁制動抵抗と実効振動
質量を等価的に非常に大きくすることができるので、2
つの共振周波数f1 ,f2 を下げるだけでなくf 1 ,f
2 のピークを等しく抑えることができる。またドライバ
ユニットの後方が密閉されているので、いかに低い周波
数であろうとドライバユニット後方の音圧が前方へ回り
込んで干渉することがないので、超低域でフラットな音
圧周波数特性をドライバユニットの実効振動面積が大き
い状態でつまり高い最大出力大音圧で得られる。
がかかり、ドライバユニットの電磁制動抵抗と実効振動
質量を等価的に非常に大きくすることができるので、2
つの共振周波数f1 ,f2 を下げるだけでなくf 1 ,f
2 のピークを等しく抑えることができる。またドライバ
ユニットの後方が密閉されているので、いかに低い周波
数であろうとドライバユニット後方の音圧が前方へ回り
込んで干渉することがないので、超低域でフラットな音
圧周波数特性をドライバユニットの実効振動面積が大き
い状態でつまり高い最大出力大音圧で得られる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【0023】図1に本発明の低音再生装置の第1の実施
例を示す。ドライバユニット1は実効振動半径125m
m、実効振動質量46g、磁気回路の磁束密度0.8テ
スラ、ボイスコイルの有効導体長10m、直流抵抗5Ω
(電磁制動抵抗=(磁束密度×有効導体長)2/直流抵
抗 であるので、このドライバユニットの電磁制動抵抗
は12.8機械Ωである)、無歪最大振幅±6mm、最
低共振周波数30Hzなる口径30cmのスピーカであ
り、このドライバユニット1がケルトン型キャビネット
2のキャビティ分割部材2bに取り付けられている。ポ
ート2aは内径80mm長さ150mmである。第1の
キャビティ2cは内容積35リットル、第2のキャビテ
ィ2dは内容積15リットルである。
例を示す。ドライバユニット1は実効振動半径125m
m、実効振動質量46g、磁気回路の磁束密度0.8テ
スラ、ボイスコイルの有効導体長10m、直流抵抗5Ω
(電磁制動抵抗=(磁束密度×有効導体長)2/直流抵
抗 であるので、このドライバユニットの電磁制動抵抗
は12.8機械Ωである)、無歪最大振幅±6mm、最
低共振周波数30Hzなる口径30cmのスピーカであ
り、このドライバユニット1がケルトン型キャビネット
2のキャビティ分割部材2bに取り付けられている。ポ
ート2aは内径80mm長さ150mmである。第1の
キャビティ2cは内容積35リットル、第2のキャビテ
ィ2dは内容積15リットルである。
【0024】ドライバユニット1は出力200Wの電力
増幅器3で駆動される。検出回路4はR1=3.9K
Ω、R2=220Ω、R3=0.33Ω、L=0.1m
Hおよびドライバユニットのボイスコイルを一辺とする
ブリッジ回路であり、電力増幅器3とドライバユニット
1との間に挿入されている。
増幅器3で駆動される。検出回路4はR1=3.9K
Ω、R2=220Ω、R3=0.33Ω、L=0.1m
Hおよびドライバユニットのボイスコイルを一辺とする
ブリッジ回路であり、電力増幅器3とドライバユニット
1との間に挿入されている。
【0025】このブリッジ回路の出力電圧つまり検出回
路4の出力電圧は、ドライバユニット1の振動系の速度
に正比例したものとなる。これは電気音響理論上、周知
ではあるが、今一度図5,図6,図7を参照して説明す
ることにする。
路4の出力電圧は、ドライバユニット1の振動系の速度
に正比例したものとなる。これは電気音響理論上、周知
ではあるが、今一度図5,図6,図7を参照して説明す
ることにする。
【0026】図5は一般のスピーカのインピーダンス特
性を示したものであるが、周波数が極めて低いところで
はボイスコイルの直流抵抗Reとなり、最低共振周波数
F0でピークZmax (磁気回路の強力なスピーカではZm
ax は100〜300Ω程度にもなる。)になり、中低
音域で再びReに近づき、高音域で緩やかに上昇するカ
ーブをもっている。
性を示したものであるが、周波数が極めて低いところで
はボイスコイルの直流抵抗Reとなり、最低共振周波数
F0でピークZmax (磁気回路の強力なスピーカではZm
ax は100〜300Ω程度にもなる。)になり、中低
音域で再びReに近づき、高音域で緩やかに上昇するカ
ーブをもっている。
【0027】図6はスピーカのボイスコイルのインピー
ダンス成分を示している。Zeはボイスコイルの制動イ
ンピーダンス(スピーカの振動系が動かないよう固定し
た状態でボイスコイルが示すインピーダンス)と呼ばれ
るもので、ボイスコイルの直流抵抗Reとインダクタン
スが直列につながったものである。(BL)2/Zmは
ボイスコイルの動インピーダンスと呼ばれるものであ
り、振動系が振動する時に発生するボイスコイルの逆起
電力によるインピーダンスである。ボイスコイルの逆起
電力E=BL×V(Vはボイスコイルの速度)であるの
で動インピーダンスは振動系の速度に正比例したものと
なっている。
ダンス成分を示している。Zeはボイスコイルの制動イ
ンピーダンス(スピーカの振動系が動かないよう固定し
た状態でボイスコイルが示すインピーダンス)と呼ばれ
るもので、ボイスコイルの直流抵抗Reとインダクタン
スが直列につながったものである。(BL)2/Zmは
ボイスコイルの動インピーダンスと呼ばれるものであ
り、振動系が振動する時に発生するボイスコイルの逆起
電力によるインピーダンスである。ボイスコイルの逆起
電力E=BL×V(Vはボイスコイルの速度)であるの
で動インピーダンスは振動系の速度に正比例したものと
なっている。
【0028】つまり、図5に示すインピーダンスカーブ
はボイスコイル直流抵抗とインダクタンスに動インピー
ダンスが重畳されたものである。図7にケルトン型スピ
ーカシステムのインピーダンスカーブを示しているが、
これも同様である。
はボイスコイル直流抵抗とインダクタンスに動インピー
ダンスが重畳されたものである。図7にケルトン型スピ
ーカシステムのインピーダンスカーブを示しているが、
これも同様である。
【0029】さてここで、図1の検出回路4に示すよう
なブリッジ回路の一辺にスピーカつまりドライバユニッ
トのボイスコイルを接続して、Re:R3=R1:R2
およびL=ボイスコイルインダクタンス×(R3/R
e)の関係式でブリッジの平衡をとることにより、ブリ
ッジ回路の出力にはボイスコイルの直流抵抗分とインダ
クタンス分による電圧がキャンセルされて出てこない。
そして、動インピーダンス分による電圧だけがブリッジ
回路の出力より出てくる。つまり、このブリッジ回路に
よりドライバユニット1の振動系の速度に正比例した電
圧を検出できることになる。
なブリッジ回路の一辺にスピーカつまりドライバユニッ
トのボイスコイルを接続して、Re:R3=R1:R2
およびL=ボイスコイルインダクタンス×(R3/R
e)の関係式でブリッジの平衡をとることにより、ブリ
ッジ回路の出力にはボイスコイルの直流抵抗分とインダ
クタンス分による電圧がキャンセルされて出てこない。
そして、動インピーダンス分による電圧だけがブリッジ
回路の出力より出てくる。つまり、このブリッジ回路に
よりドライバユニット1の振動系の速度に正比例した電
圧を検出できることになる。
【0030】なお、実際にはドライバユニット結線のた
めのリード線の直流抵抗などがあり、また、ボイスコイ
ル制動インピーダンスに僅かながら容量成分が含まれる
ので、上記関係式による各素子の値から微調整が必要で
ある。そういう理由で、本実施例の検出回路4のブリッ
ジ回路の各素子の値は上記関係式によるものとちょうど
同じわけではない。
めのリード線の直流抵抗などがあり、また、ボイスコイ
ル制動インピーダンスに僅かながら容量成分が含まれる
ので、上記関係式による各素子の値から微調整が必要で
ある。そういう理由で、本実施例の検出回路4のブリッ
ジ回路の各素子の値は上記関係式によるものとちょうど
同じわけではない。
【0031】以上説明したように、検出回路4の出力電
圧はドライバユニット1の振動系の速度に比例した電圧
であるが、これを微分回路に通すことにより振動板の加
速度に比例した電圧が得られる。本実施例の帰還回路5
は、ドライバユニット1の実効振動質量が等価的に76
gになるような、つまり2つの共振周波数f 1 ,f 2 の
ピークのレベルを同じにする量の加速度型帰還がかかる
ゲインをもつ微分回路と、ドライバユニット1の電磁制
動抵抗が等価的に51.2機械Ωになるような、つまり
上記の加速度型帰還をかけた時のf 1 ,f 2 のピークを
平坦化する量の速度型帰還がかかるようなゲイン調整回
路とが合成されたものである。そして検出回路4の出力
電圧は上記の帰還回路5で電力増幅器3に帰還してい
る。なお、約200Hz以上では不安定にならないよう
帰還量を減衰させている。
圧はドライバユニット1の振動系の速度に比例した電圧
であるが、これを微分回路に通すことにより振動板の加
速度に比例した電圧が得られる。本実施例の帰還回路5
は、ドライバユニット1の実効振動質量が等価的に76
gになるような、つまり2つの共振周波数f 1 ,f 2 の
ピークのレベルを同じにする量の加速度型帰還がかかる
ゲインをもつ微分回路と、ドライバユニット1の電磁制
動抵抗が等価的に51.2機械Ωになるような、つまり
上記の加速度型帰還をかけた時のf 1 ,f 2 のピークを
平坦化する量の速度型帰還がかかるようなゲイン調整回
路とが合成されたものである。そして検出回路4の出力
電圧は上記の帰還回路5で電力増幅器3に帰還してい
る。なお、約200Hz以上では不安定にならないよう
帰還量を減衰させている。
【0032】また、電力増幅器3の前段にはカットオフ
周波数200Hzのローパスフィルタ6が挿入され、不
要な帯域を減衰させている。
周波数200Hzのローパスフィルタ6が挿入され、不
要な帯域を減衰させている。
【0033】以下、図8,図9および図15を参照し
て、MFBによる効果を詳しく説明する。
て、MFBによる効果を詳しく説明する。
【0034】ドライバユニットの振動系の速度は図15
の等価回路のVdで表わされるが、周波数が非常に低い
と等価回路のCc1のリアクタンス成分が支配的になり、
周波数が1/2倍になるとVdが1/2倍になるという
関係になり、6dB/octで減衰する特性になる。逆
に、周波数が非常に高いと等価回路のMdのリアクタン
ス成分が支配的になり、周波数が2倍になるとVdが1
/2になるという関係になりこちらも6dB/octで
減衰する特性になる。
の等価回路のVdで表わされるが、周波数が非常に低い
と等価回路のCc1のリアクタンス成分が支配的になり、
周波数が1/2倍になるとVdが1/2倍になるという
関係になり、6dB/octで減衰する特性になる。逆
に、周波数が非常に高いと等価回路のMdのリアクタン
ス成分が支配的になり、周波数が2倍になるとVdが1
/2になるという関係になりこちらも6dB/octで
減衰する特性になる。
【0035】一方、f1 ,f2 付近の周波数において
は、音圧周波数特性にピークがある場合Vdもf1 ,f
2 においてピークを持ち、***振周波数frにおいては
極小になる。つまり、音圧周波数特性が図8の(A)の
ようになる時、ドライバユニットの振動系の速度Vdは
図8の(B)のようになる。
は、音圧周波数特性にピークがある場合Vdもf1 ,f
2 においてピークを持ち、***振周波数frにおいては
極小になる。つまり、音圧周波数特性が図8の(A)の
ようになる時、ドライバユニットの振動系の速度Vdは
図8の(B)のようになる。
【0036】ここで、前記構成のようにしてドライバユ
ニットの振動系速度に比例した電圧を検出して速度型帰
還(負帰還)をかけると、ドライバユニットの振動系の
速度を一定にする方向にサーボがかかるので、f 1 ,f
2 のピークのレベルが同じである場合、ドライバユニッ
トの振動系の速度はf1 ,f2 のピークが等しく平らに
なって図8の(D)のようになる。つまり、音圧周波数
特性はこれに従って図8の(C)のようになり、f1 ,
f2 のピークのとれたフラットなものになる。これはち
ょうど図15の等価回路のドライバユニットの電磁制動
抵抗Redを大きくしたことと等価であり、ドライバユニ
ットの磁気回路を強力にしたことに相当する。帰還量を
大きくすることにより、ドライバユニットの電磁制動抵
抗Redを等価的に非常に大きくすることができる。
ニットの振動系速度に比例した電圧を検出して速度型帰
還(負帰還)をかけると、ドライバユニットの振動系の
速度を一定にする方向にサーボがかかるので、f 1 ,f
2 のピークのレベルが同じである場合、ドライバユニッ
トの振動系の速度はf1 ,f2 のピークが等しく平らに
なって図8の(D)のようになる。つまり、音圧周波数
特性はこれに従って図8の(C)のようになり、f1 ,
f2 のピークのとれたフラットなものになる。これはち
ょうど図15の等価回路のドライバユニットの電磁制動
抵抗Redを大きくしたことと等価であり、ドライバユニ
ットの磁気回路を強力にしたことに相当する。帰還量を
大きくすることにより、ドライバユニットの電磁制動抵
抗Redを等価的に非常に大きくすることができる。
【0037】また、加速度型帰還(負帰還)をかける
と、ドライバユニットの振動系加速度を一定にする方向
にサーボがかかる。加速度は速度を角周波数で微分した
ものなので、図8の(B)の特性全体が6dB/oct
ほど左下がりになる。つまり、振動系加速度は、f2 以
上でフラットでf1 以下で12dB/octで減衰する
(E)のような特性である。これが一定になる方向にサ
ーボがかかるので、より低い周波数まで振動系加速度が
フラットな帯域が広がることとなり、これはちょうど図
15の等価回路のドライバユニットの実効振動質量Md
を大きくしたことと等価であり、ドライバユニットの振
動系を重くしたことに相当する。帰還量を大きくするこ
とによりドライバユニットの実効振動質量Mdを等価的
に非常に大きくすることができる。ただし共振のQは高
くなるのでf 1 ,f 2 のピークレベルは高くなり、特に
f 2 の方が帰還量が大きくなるためピークがより高くな
る。
と、ドライバユニットの振動系加速度を一定にする方向
にサーボがかかる。加速度は速度を角周波数で微分した
ものなので、図8の(B)の特性全体が6dB/oct
ほど左下がりになる。つまり、振動系加速度は、f2 以
上でフラットでf1 以下で12dB/octで減衰する
(E)のような特性である。これが一定になる方向にサ
ーボがかかるので、より低い周波数まで振動系加速度が
フラットな帯域が広がることとなり、これはちょうど図
15の等価回路のドライバユニットの実効振動質量Md
を大きくしたことと等価であり、ドライバユニットの振
動系を重くしたことに相当する。帰還量を大きくするこ
とによりドライバユニットの実効振動質量Mdを等価的
に非常に大きくすることができる。ただし共振のQは高
くなるのでf 1 ,f 2 のピークレベルは高くなり、特に
f 2 の方が帰還量が大きくなるためピークがより高くな
る。
【0038】従って、上記のように速度型、加速度型帰
還を併用してかけることにより、ドライバユニットの電
磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きくする
ことができる。
還を併用してかけることにより、ドライバユニットの電
磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きくする
ことができる。
【0039】以下、図9を参照しながらドライバユニッ
トの実効振動面積が大きい場合でも、速度型、加速度型
帰還を併用して超低域でフラットな音圧周波数特性が得
られることを説明する。図9の(A)はドライバユニッ
トの実効振動面積が大きい状態で帰還なしの音圧周波数
特性を示すが、f1 ,f2 の周波数が高くピークもあ
り、一般的にf 1 のピークの方がレベルが高い。これに
加速度型帰還をかけるとドライバユニットの実効振動質
量が等価的に大きくなる。さらに、ポート内空気実効振
動質量Mpを大きくすることにより(A)の2つの共振
周波数f1 ,f2が下がり、またf 2 のピークのレベル
の方がより大きくなり(B)のように、f 1 ,f 2 のピ
ークのレベルが揃った特性になる。
トの実効振動面積が大きい場合でも、速度型、加速度型
帰還を併用して超低域でフラットな音圧周波数特性が得
られることを説明する。図9の(A)はドライバユニッ
トの実効振動面積が大きい状態で帰還なしの音圧周波数
特性を示すが、f1 ,f2 の周波数が高くピークもあ
り、一般的にf 1 のピークの方がレベルが高い。これに
加速度型帰還をかけるとドライバユニットの実効振動質
量が等価的に大きくなる。さらに、ポート内空気実効振
動質量Mpを大きくすることにより(A)の2つの共振
周波数f1 ,f2が下がり、またf 2 のピークのレベル
の方がより大きくなり(B)のように、f 1 ,f 2 のピ
ークのレベルが揃った特性になる。
【0040】実際には、帰還をあまり高い周波数までか
けると動作が不安定になり、発振することもあるので、
ある周波数fc以上は帰還量を減少させる。従って、
(B)のようにfc以上でゲインが上がる特性になる。
けると動作が不安定になり、発振することもあるので、
ある周波数fc以上は帰還量を減少させる。従って、
(B)のようにfc以上でゲインが上がる特性になる。
【0041】これにさらに速度型帰還をかけることによ
り、ドライバユニットの電磁制動抵抗が等価的に大きく
なり、f 1 ,f 2 のピークのレベルが揃っているために
f1,f2 のピークを同じように抑えることができる。
さらに、ローパスフィルタで不要なfc以上を減衰させ
ることにより、最終的には(C)のように超低域でフラ
ットな音圧周波数特性が得られることになるのである。
り、ドライバユニットの電磁制動抵抗が等価的に大きく
なり、f 1 ,f 2 のピークのレベルが揃っているために
f1,f2 のピークを同じように抑えることができる。
さらに、ローパスフィルタで不要なfc以上を減衰させ
ることにより、最終的には(C)のように超低域でフラ
ットな音圧周波数特性が得られることになるのである。
【0042】以上のように構成された低音再生装置は、
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができる(たとえば、電磁制動抵抗を12.8
から51.2機械Ωにすることは磁気回路の磁束密度を
2倍にもすることに相当し、これを従来のように磁気回
路自体で実現することは極めて困難であり、とてつもな
いコストアップを招く。)ので、2つの共振周波数f
1 ,f2 を下げるだけでなくピークを抑えることがで
き、超低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニ
ットの実効振動面積が大きい状態で得られる。
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができる(たとえば、電磁制動抵抗を12.8
から51.2機械Ωにすることは磁気回路の磁束密度を
2倍にもすることに相当し、これを従来のように磁気回
路自体で実現することは極めて困難であり、とてつもな
いコストアップを招く。)ので、2つの共振周波数f
1 ,f2 を下げるだけでなくピークを抑えることがで
き、超低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニ
ットの実効振動面積が大きい状態で得られる。
【0043】以上のように構成された低音再生装置の実
測した音圧周波数特性を図10に示す。図10から明ら
かなように、30Hzから120Hz程度にわたってほ
ぼフラットな特性が得られているばかりでなく、キャビ
ネット内容積合計50リットルという小型でありなが
ら、30Hzにおいて約100dBの無歪最大出力音圧
レベルを得ることができる。
測した音圧周波数特性を図10に示す。図10から明ら
かなように、30Hzから120Hz程度にわたってほ
ぼフラットな特性が得られているばかりでなく、キャビ
ネット内容積合計50リットルという小型でありなが
ら、30Hzにおいて約100dBの無歪最大出力音圧
レベルを得ることができる。
【0044】なお、本実施例においては検出回路4の中
にLを入れたが、LをなくしてそのかわりにR2に並列
にコンデンサをいれてもLがあるのと同様な効果が得ら
れる。またあるいは、ボイスコイルの口径が小さいまた
は磁気回路ヨークに銅ショートリングが付いている等で
ボイスコイルのインダクタンスが無視できるほど小さい
場合には、Lを省略してもよい。
にLを入れたが、LをなくしてそのかわりにR2に並列
にコンデンサをいれてもLがあるのと同様な効果が得ら
れる。またあるいは、ボイスコイルの口径が小さいまた
は磁気回路ヨークに銅ショートリングが付いている等で
ボイスコイルのインダクタンスが無視できるほど小さい
場合には、Lを省略してもよい。
【0045】では次に、本発明の第2の実施例につい
て、図2を参照しながら説明する。ドライバユニット1
1は実効振動半径176mm、実効振動質量85g、磁
気回路の磁束密度1テスラ、ボイスコイルの有効導体長
14m、直流抵抗5Ω(電磁制動抵抗=(磁束密度×有
効導体長)2/直流抵抗 であるので、このドライバユニ
ットの電磁制動抵抗は39.2機械Ωである)、無歪最
大振幅±8mm、最低共振周波数20Hzなる口径40
cmのスピーカであり、このドラバユニット11がケル
トン型キャビネット12のキャビティ分割部材12bに
取り付けられている。ポート12aは内径100mm,
長さ580mmであり、空気の激しい動きによりポート
端部で発生する風切り音を抑制するためポート両端部に
ベルマウス状のフランジを設けている。そして、ポート
12aは長いので第2のキャビティ12dの側面に取り
付けられている。第1のキャビティ12cは内容積60
リットル、第2のキャビティ12dは内容積16リット
ルである。
て、図2を参照しながら説明する。ドライバユニット1
1は実効振動半径176mm、実効振動質量85g、磁
気回路の磁束密度1テスラ、ボイスコイルの有効導体長
14m、直流抵抗5Ω(電磁制動抵抗=(磁束密度×有
効導体長)2/直流抵抗 であるので、このドライバユニ
ットの電磁制動抵抗は39.2機械Ωである)、無歪最
大振幅±8mm、最低共振周波数20Hzなる口径40
cmのスピーカであり、このドラバユニット11がケル
トン型キャビネット12のキャビティ分割部材12bに
取り付けられている。ポート12aは内径100mm,
長さ580mmであり、空気の激しい動きによりポート
端部で発生する風切り音を抑制するためポート両端部に
ベルマウス状のフランジを設けている。そして、ポート
12aは長いので第2のキャビティ12dの側面に取り
付けられている。第1のキャビティ12cは内容積60
リットル、第2のキャビティ12dは内容積16リット
ルである。
【0046】ドライバユニット11は出力600Wの電
力増幅器13で駆動される。また、ドライバユニット1
1と電力増幅器13との間には検出回路14として値の
小さい抵抗Rが挿入されている。この実施例ではR=
0.1Ωである。
力増幅器13で駆動される。また、ドライバユニット1
1と電力増幅器13との間には検出回路14として値の
小さい抵抗Rが挿入されている。この実施例ではR=
0.1Ωである。
【0047】この抵抗Rの両端の電圧はドライバユニッ
ト11のボイスコイルインピーダンスカーブ(図7参
照)と反比例したものになる。つまり、2つの共振周波
数f1,f2 で極小、***振周波数frで極大になる。
ト11のボイスコイルインピーダンスカーブ(図7参
照)と反比例したものになる。つまり、2つの共振周波
数f1,f2 で極小、***振周波数frで極大になる。
【0048】本実施例のように、磁気回路の磁束密度B
とボイスコイル有効導体長Lが大きく、積BLが十分大
きくなる場合には、ボイスコイルインピーダンスは低音
域においては動インピーダンスが支配的になり、制動イ
ンピーダンスを無視することができる。つまり、抵抗R
の両端の電圧すなわち検出回路14の検出電圧は動イン
ピーダンスと反比例したもの、つまり、ドライバユニッ
ト11の振動系の速度と反比例したものとみなすことが
できる。
とボイスコイル有効導体長Lが大きく、積BLが十分大
きくなる場合には、ボイスコイルインピーダンスは低音
域においては動インピーダンスが支配的になり、制動イ
ンピーダンスを無視することができる。つまり、抵抗R
の両端の電圧すなわち検出回路14の検出電圧は動イン
ピーダンスと反比例したもの、つまり、ドライバユニッ
ト11の振動系の速度と反比例したものとみなすことが
できる。
【0049】したがって、この検出電圧をそのまま位相
を反転せずに正帰還してやることにより速度型帰還がか
かる。分かりやすく説明すると、2つの共振周波数f
1 ,f 2 においては検出電圧は極小となり、正帰還して
いても電力増幅器13の出力はほとんど変わらない。と
ころが、***振周波数Frやf1 ,f2 の外側の周波数
では検出電圧が大きくなり、正帰還しているため電力増
幅器13の出力が増大する。つまり相対的にf1 ,f2
のピークを抑える方向に帰還がかかるのであり、前述し
た速度型帰還と同じ動作をするものである。
を反転せずに正帰還してやることにより速度型帰還がか
かる。分かりやすく説明すると、2つの共振周波数f
1 ,f 2 においては検出電圧は極小となり、正帰還して
いても電力増幅器13の出力はほとんど変わらない。と
ころが、***振周波数Frやf1 ,f2 の外側の周波数
では検出電圧が大きくなり、正帰還しているため電力増
幅器13の出力が増大する。つまり相対的にf1 ,f2
のピークを抑える方向に帰還がかかるのであり、前述し
た速度型帰還と同じ動作をするものである。
【0050】また、この検出電圧を微分回路を通すこと
により、ドライバユニット11の振動系の加速度に反比
例した電圧が得られるので、それをそのまま位相を反転
せずに正帰還してやることにより加速度型帰還がかか
る。
により、ドライバユニット11の振動系の加速度に反比
例した電圧が得られるので、それをそのまま位相を反転
せずに正帰還してやることにより加速度型帰還がかか
る。
【0051】以上のようにして、ドライバユニット11
の実効振動質量が等価的に370gになるような、つま
り2つの共振周波数f 1 ,f 2 のピークのレベルを同じ
にする量の加速度型帰還がかかるゲインをもつ微分回路
と、ドライバユニット11の電磁制動抵抗が等価的に1
80機械Ωになるような、つまり上記の加速度型帰還を
かけた時のf 1 ,f 2 のピークを平坦化する量の速度型
帰還がかかるようなゲイン調整回路とからなる帰還回路
15で電力増幅器13に帰還している。なお約200H
z以上では不安定にならないよう帰還量を減衰させてい
る。
の実効振動質量が等価的に370gになるような、つま
り2つの共振周波数f 1 ,f 2 のピークのレベルを同じ
にする量の加速度型帰還がかかるゲインをもつ微分回路
と、ドライバユニット11の電磁制動抵抗が等価的に1
80機械Ωになるような、つまり上記の加速度型帰還を
かけた時のf 1 ,f 2 のピークを平坦化する量の速度型
帰還がかかるようなゲイン調整回路とからなる帰還回路
15で電力増幅器13に帰還している。なお約200H
z以上では不安定にならないよう帰還量を減衰させてい
る。
【0052】また、電力増幅器13の前段にはカットオ
フ周波数200Hzのローパスフィルタ16が挿入さ
れ、不要な帯域を減衰させている。
フ周波数200Hzのローパスフィルタ16が挿入さ
れ、不要な帯域を減衰させている。
【0053】以上にように構成された低音再生装置は、
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができるので、2つの共振周波数f1 ,f2 を
下げるだけでなく2つのピークを等しく抑えることがで
きる。またドライバユニットの後方が密閉されているの
で、いかに低い周波数であろうとドライバユニット後方
の音圧が前方へ回り込んで干渉することがないので、超
低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニットの
実効振動面積が大きい状態でつまり高い最大出力大音圧
で得られる。
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができるので、2つの共振周波数f1 ,f2 を
下げるだけでなく2つのピークを等しく抑えることがで
きる。またドライバユニットの後方が密閉されているの
で、いかに低い周波数であろうとドライバユニット後方
の音圧が前方へ回り込んで干渉することがないので、超
低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニットの
実効振動面積が大きい状態でつまり高い最大出力大音圧
で得られる。
【0054】以上のように構成された低音再生装置の実
測した音圧周波数特性を図11に示す。図11から明ら
かなように、20Hzという超低音から100Hz程度
にわたってほぼフラットな特性が得られているばかりで
なく、キャビネット内容積合計76リットルという小型
でありながら、20Hzにおいて約100dBの無歪最
大出力音圧レベルを、30Hzにおいては約111dB
という強大な無歪最大出力音圧レベル得ることができ
る。
測した音圧周波数特性を図11に示す。図11から明ら
かなように、20Hzという超低音から100Hz程度
にわたってほぼフラットな特性が得られているばかりで
なく、キャビネット内容積合計76リットルという小型
でありながら、20Hzにおいて約100dBの無歪最
大出力音圧レベルを、30Hzにおいては約111dB
という強大な無歪最大出力音圧レベル得ることができ
る。
【0055】では次に、本発明の第3の実施例につい
て、図3を参照しながら説明する。ドライバユニット2
1は第1の実施例で説明したのと同じ口径30cmのス
ピーカである。ケルトン型キャビネット22も同じでポ
ート22aの内径80mm,長さ150mm、第1のキ
ャビティ22cは内容積35リットル、第2のキャビテ
ィ22dは内容積15リットルである。
て、図3を参照しながら説明する。ドライバユニット2
1は第1の実施例で説明したのと同じ口径30cmのス
ピーカである。ケルトン型キャビネット22も同じでポ
ート22aの内径80mm,長さ150mm、第1のキ
ャビティ22cは内容積35リットル、第2のキャビテ
ィ22dは内容積15リットルである。
【0056】ドライバユニット21は出力200Wの電
力増幅器23で駆動される。また、ドライバユニット2
1の振動板中央には圧電型のセンサ24が取り付けら
れ、ドライバユニット21の振動系の振動を検出する。
この検出電圧は圧電型センサの場合はドライバユニット
21の振動系の加速度に比例した電圧となる。またセン
サ24の検出電圧を積分回路に通すと振動系の速度に比
例した電圧が得られる。そこで、センサ24の検出電圧
をそのままゲイン調節してドライバユニット21の実効
振動質量が等価的に76gになるような、つまり2つの
共振周波数f 1 ,f 2 のピークのレベルを同じにする量
の加速度型帰還がかかるようなゲイン調整回路と、ドラ
イバユニット21の電磁制動抵抗が等価的に51.2機
械Ωになるような、つまり上記の加速度型帰還をかけた
時のf 1 ,f 2 のピークを平坦化する量の速度型帰還が
かかるようにゲイン調節された積分回路とを合成した、
帰還回路25で電力増幅器23に帰還している。なお、
約200Hz以上では不安定にならないよう帰還量を減
衰させている。
力増幅器23で駆動される。また、ドライバユニット2
1の振動板中央には圧電型のセンサ24が取り付けら
れ、ドライバユニット21の振動系の振動を検出する。
この検出電圧は圧電型センサの場合はドライバユニット
21の振動系の加速度に比例した電圧となる。またセン
サ24の検出電圧を積分回路に通すと振動系の速度に比
例した電圧が得られる。そこで、センサ24の検出電圧
をそのままゲイン調節してドライバユニット21の実効
振動質量が等価的に76gになるような、つまり2つの
共振周波数f 1 ,f 2 のピークのレベルを同じにする量
の加速度型帰還がかかるようなゲイン調整回路と、ドラ
イバユニット21の電磁制動抵抗が等価的に51.2機
械Ωになるような、つまり上記の加速度型帰還をかけた
時のf 1 ,f 2 のピークを平坦化する量の速度型帰還が
かかるようにゲイン調節された積分回路とを合成した、
帰還回路25で電力増幅器23に帰還している。なお、
約200Hz以上では不安定にならないよう帰還量を減
衰させている。
【0057】また、電力増幅器23の前段にはカットオ
フ周波数200Hzのローパスフィルタ26が挿入さ
れ、不要な帯域を減衰させている。
フ周波数200Hzのローパスフィルタ26が挿入さ
れ、不要な帯域を減衰させている。
【0058】以上にように構成された低音再生装置は、
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができるので、2つの共振周波数f1 ,f2 を
下げるだけでなく2つのピークを等しく抑えることがで
きる。またドライバユニットの後方が密閉されているの
で、いかに低い周波数であろうとドライバユニット後方
の音圧が前方へ回り込んで干渉することがないので、超
低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニットの
実効振動面積が大きい状態でつまり高い最大出力大音圧
で得られる。
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができるので、2つの共振周波数f1 ,f2 を
下げるだけでなく2つのピークを等しく抑えることがで
きる。またドライバユニットの後方が密閉されているの
で、いかに低い周波数であろうとドライバユニット後方
の音圧が前方へ回り込んで干渉することがないので、超
低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニットの
実効振動面積が大きい状態でつまり高い最大出力大音圧
で得られる。
【0059】以上のように構成された低音再生装置の実
測した音圧周波数特性は図10に示すものと同じものが
得られる。図10から明らかなように、30Hzから1
20Hz程度にわたってほぼフラットな特性が得られて
いるばかりでなく、キャビネット内容積合計50リット
ルという小型でありながら、30Hzにおいて約100
dBの無歪最大出力音圧レベルを得ることができる。
測した音圧周波数特性は図10に示すものと同じものが
得られる。図10から明らかなように、30Hzから1
20Hz程度にわたってほぼフラットな特性が得られて
いるばかりでなく、キャビネット内容積合計50リット
ルという小型でありながら、30Hzにおいて約100
dBの無歪最大出力音圧レベルを得ることができる。
【0060】なお、本実施例においてはセンサを圧電型
としたが、ムービングコイル型、光量検出型、静電型等
としてよいことは言うまでもない。たとえばムービング
コイル型センサの場合にはドライバユニット振動系の速
度に比例した電圧が得られるので、帰還回路で微分回路
を通すことにより振動系の加速度に比例した電圧を得る
ことができる。あるいは、光量検出型、静電型センサの
場合には振動系の変位に比例した電圧が得られるので、
帰還回路で一回微分回路を通すことで速度、さらにもう
一回微分回路を通すことで加速度に比例した電圧を得る
ことができる。また、センサをドライバユニットの振動
板中央に取り付けたが、振動板の外周部、ボイスボビン
などの振動系の任意の部分に取り付けてもかまわない。
としたが、ムービングコイル型、光量検出型、静電型等
としてよいことは言うまでもない。たとえばムービング
コイル型センサの場合にはドライバユニット振動系の速
度に比例した電圧が得られるので、帰還回路で微分回路
を通すことにより振動系の加速度に比例した電圧を得る
ことができる。あるいは、光量検出型、静電型センサの
場合には振動系の変位に比例した電圧が得られるので、
帰還回路で一回微分回路を通すことで速度、さらにもう
一回微分回路を通すことで加速度に比例した電圧を得る
ことができる。また、センサをドライバユニットの振動
板中央に取り付けたが、振動板の外周部、ボイスボビン
などの振動系の任意の部分に取り付けてもかまわない。
【0061】次に、本発明の第4の実施例について、図
4を参照しながら説明する。その構成は図3の第3の実
施例において、振動板に取り付けられていたセンサをマ
イクロホン34とし、第1のキャビティ32c内部に設
けたもので、その他はまったく同じである。
4を参照しながら説明する。その構成は図3の第3の実
施例において、振動板に取り付けられていたセンサをマ
イクロホン34とし、第1のキャビティ32c内部に設
けたもので、その他はまったく同じである。
【0062】マイクロホン34は第1のキャビティ32
c内部の音圧つまりドライバユニット31後方を密閉し
たキャビティ内部の音圧を検出するが、第1のキャビテ
ィ32c内部の音圧は音の波長が第1のキャビティ32
cの各辺の長さよりも十分大きい範囲つまり低音域で
は、ドライバユニットの振動系の変位に比例する。マイ
クロホン34の検出電圧を帰還回路35で一回微分回路
を通すことで速度、さらにもう一回微分回路を通すこと
で加速度に比例した電圧を得た後、これらをゲイン調節
して帰還することにより電磁制動抵抗、実効振動質量を
等価的に第3の実施例と同じ値にしている。
c内部の音圧つまりドライバユニット31後方を密閉し
たキャビティ内部の音圧を検出するが、第1のキャビテ
ィ32c内部の音圧は音の波長が第1のキャビティ32
cの各辺の長さよりも十分大きい範囲つまり低音域で
は、ドライバユニットの振動系の変位に比例する。マイ
クロホン34の検出電圧を帰還回路35で一回微分回路
を通すことで速度、さらにもう一回微分回路を通すこと
で加速度に比例した電圧を得た後、これらをゲイン調節
して帰還することにより電磁制動抵抗、実効振動質量を
等価的に第3の実施例と同じ値にしている。
【0063】従って動作、効果も第3の実施例とまった
く同じで、図10に示すものと同じ音圧周波数特性が得
られるが、センサをマイクロホンとしたことにより、こ
れをドライバユニット31の振動系に取り付ける必要が
なくなり、センサからのリード線の処理が容易になる、
低音再生装置の組立が容易になるといった効果を有して
いる。
く同じで、図10に示すものと同じ音圧周波数特性が得
られるが、センサをマイクロホンとしたことにより、こ
れをドライバユニット31の振動系に取り付ける必要が
なくなり、センサからのリード線の処理が容易になる、
低音再生装置の組立が容易になるといった効果を有して
いる。
【0064】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は、電力増幅器と、ドライバユニットの後方を密閉す
るケルトン型キャビネットに収納されたドライバユニッ
トとの間に挿入した検出回路により、ドライバユニット
の振動系速度に比例した電圧を検出し、その検出出力を
帰還回路により電力増幅器に帰還して低域の2つの共振
周波数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の加速
度型帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の前記
ピークが平坦化される量の速度型帰還とを同時にかける
構成としたことにより、ドライバユニットの電磁制動抵
抗と実効振動質量を等価的に非常に大きくすることがで
き、2つの共振周波数f 1 ,f 2 を下げるだけでなくf
1 ,f 2 のピークを等しく抑えることができるので、ま
たドライバユニットの後方が密閉されているので、いか
に低い周波数であろうとドライバユニット後方の音圧が
前方へ回り込んで干渉することがないので、超低域でフ
ラットな音圧周波数特性をドライバユニットの実効振動
面積が大きい状態で得られ、小型ながら超低域を高い最
大出力大音圧レベルでフラットに再生できる低音再生装
置を実現できる。
明は、電力増幅器と、ドライバユニットの後方を密閉す
るケルトン型キャビネットに収納されたドライバユニッ
トとの間に挿入した検出回路により、ドライバユニット
の振動系速度に比例した電圧を検出し、その検出出力を
帰還回路により電力増幅器に帰還して低域の2つの共振
周波数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の加速
度型帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の前記
ピークが平坦化される量の速度型帰還とを同時にかける
構成としたことにより、ドライバユニットの電磁制動抵
抗と実効振動質量を等価的に非常に大きくすることがで
き、2つの共振周波数f 1 ,f 2 を下げるだけでなくf
1 ,f 2 のピークを等しく抑えることができるので、ま
たドライバユニットの後方が密閉されているので、いか
に低い周波数であろうとドライバユニット後方の音圧が
前方へ回り込んで干渉することがないので、超低域でフ
ラットな音圧周波数特性をドライバユニットの実効振動
面積が大きい状態で得られ、小型ながら超低域を高い最
大出力大音圧レベルでフラットに再生できる低音再生装
置を実現できる。
【0065】また、センサによりドライバユニットの振
動系の振動を検出して電圧を発生させ、センサの出力電
圧を帰還回路により電力増幅器に帰還して速度型帰還と
加速度型帰還をかける構成としても同じ効果が得られ
る。
動系の振動を検出して電圧を発生させ、センサの出力電
圧を帰還回路により電力増幅器に帰還して速度型帰還と
加速度型帰還をかける構成としても同じ効果が得られ
る。
【0066】さらにまた、センサをマイクロホンとする
ことにより、これをドライバユニットの振動系に取り付
ける必要がなくなり、センサからのリード線の処理が容
易で、組立の容易な低音再生装置を実現することができ
る。
ことにより、これをドライバユニットの振動系に取り付
ける必要がなくなり、センサからのリード線の処理が容
易で、組立の容易な低音再生装置を実現することができ
る。
【図1】本発明の第1の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図2】本発明の第2の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図3】本発明の第3の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図4】本発明の第4の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
構成を示すブロック図
【図5】同実施例におけるスピーカのボイスコイルのイ
ンピーダンス特性を示す特性図
ンピーダンス特性を示す特性図
【図6】同実施例におけるスピーカのボイスコイルのイ
ンピーダンス成分を示す等価回路図
ンピーダンス成分を示す等価回路図
【図7】同実施例を説明するためのケルトン型スピーカ
システムのインピーダンス特性を示す特性図
システムのインピーダンス特性を示す特性図
【図8】同第1の実施例におけるMFBの効果を説明す
るための特性図
るための特性図
【図9】同第1の実施例におけるMFBの効果を説明す
るための特性図
るための特性図
【図10】本発明の第1の実施例における実測した音圧
周波数特性を示す特性図
周波数特性を示す特性図
【図11】本発明の第2の実施例における実測した音圧
周波数特性を示す特性図
周波数特性を示す特性図
【図12】従来の低音再生装置の実測した音圧周波数特
性を示す特性図
性を示す特性図
【図13】従来の低音再生装置の実測した音圧周波数特
性を示す特性図
性を示す特性図
【図14】従来の低音再生装置の構成を示すブロック図
【図15】図14におけるケルトン型スピーカシステム
の等価回路図
の等価回路図
1 ドライバユニット 2 ケルトン型キャビネット 3 電力増幅器 4 検出回路 5 帰還回路 6 ローパスフィルタ
Claims (3)
- 【請求項1】 ドライバユニットと、前記ドライバユニ
ットの後方を密閉してこれを取り付けるケルトン型キャ
ビネットと、 前記ドライバユニットを駆動する電力増幅器と、 前記電力増幅器と前記ドライバユニットとの間に挿入さ
れて前記ドライバユニットの振動系速度に比例した電圧
を検出する検出回路と、 前記検出回路から前記電力増幅器に帰還して低域の2つ
の共振周波数f1,f2のピークのレベルを同じにする量
の加速度型帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時
の前記ピークが平坦化される量の速度型帰還とを同時に
かける帰還回路と、を備えたことを特徴とする低音再生
装置。 - 【請求項2】 ドライバユニットと、前記ドライバユニ
ットの後方を密閉してこれを取り付けるケルトン型キャ
ビネットと、 前記ドライバユニットを駆動する電力増幅器と、 前記ドライバユニットの振動系の振動を検出して電圧を
発生するセンサと、 前記センサから前記電力増幅器に帰還して低域の2つの
共振周波数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の
加速度型帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の
前記ピークが平坦化される量の速度型帰還とを同時にか
ける帰還回路と、を備えたことを特徴とする低音再生装
置。 - 【請求項3】 ドライバユニットの振動系の振動を検出
するセンサをマイクロホンとし、前記マイクロホンをケ
ルトン型キャビネットのドライバユニット後方のキャビ
ティの中に設けたことを特徴とする請求項2に記載の低
音再生装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3338093A JP2558978B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 低音再生装置 |
EP92121580A EP0548836B1 (en) | 1991-12-20 | 1992-12-18 | A bass reproduction speaker apparatus |
DE69220342T DE69220342T2 (de) | 1991-12-20 | 1992-12-18 | Lautsprecherapparat zur Basswiedergabe |
US08/447,429 US5588065A (en) | 1991-12-20 | 1995-05-23 | Bass reproduction speaker apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3338093A JP2558978B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 低音再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05176388A JPH05176388A (ja) | 1993-07-13 |
JP2558978B2 true JP2558978B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=18314844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3338093A Expired - Fee Related JP2558978B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 低音再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2558978B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11148857A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Ono Sokki Co Ltd | 基準音源 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS568192A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-27 | Fujitsu Ltd | Character display device |
JPS6087598A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピ−カ装置 |
JPS6131574A (ja) * | 1984-07-21 | 1986-02-14 | 株式会社 間組 | 湿式吹付けコンクリ−トの施工法 |
JPH01229599A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 | Yamaha Corp | 音響装置 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP3338093A patent/JP2558978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05176388A (ja) | 1993-07-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |