JPS5829295A - スピ−カ−駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低音域特性の改善を目的とするスピーカー駆動
装置に関する。

従来、スピーカー駆動用増幅器の出力インピーダンスを
負性化することにより、低音再生域を拡大する方式が公
知であるが、その駆動対象が特定のスピーカーシステム
となるため、増幅器の画用性の点で劣り、また、十分な
低音域特性の改善は実現できない欠点がある。

本発明はこのような従来欠点を改善する新規なスピーカ
ー駆動装置を提供するものであり、以下、図面を参照し
て説明する。

まず、動電型スピーカーにおける電気−機械音響変換系
について考察する。

電気−機械音響変換系の等価回路は、第１図（電気系）
、第２図（機械音響系）のように表わされるが、かかる
系では一般に、 ＥＯ＝　（Ｚｏ＋Ｚｌ　）　Ｑ十ム・！Ｆ　　＝　（ｚ
ｏ　＋ｚｌ））−ム−ｑ　＝　。

が成り立ち、両式より振動板の振動速度ｌけ、となる。

但し、ＥＯ：入力電圧 Ｆ　：駆動力 ム　：Ｒｅ積 ｚｏ：駆動源の出力インピーダンス ｚｌ：可動コイルの電気インピーダン１２田：運動電気
インピーダンス ｚＯ：媒体の音響インピーダンス ｚｌ：振動電気インピーダンス ｚｍ：運動機械インピーダンス であり、図中 Ｌｅ：可動コイルのインダグダンス Ｒｅ：可動コイルの直流抵抗 Ｐｍ：振動系の機械抵抗 Ｍｏ：振動系の等価質量 ＣＯ：振動系の等価コシプライアンス であり、また、 ム２ Ｚｏ　十ｚｔ の関係にある。

両式において、第１項は電源電圧からの流入電流ｑを、
第２項は流入力電流ｑを駆動力Ｆに変換する動作、第８
項は駆動力Ｆをｒ動速度）に変換する動作をそれぞれ示
している。

す々わち、電気・−機械音響変換系を考察するに際して
、電気系、機械音響系を相互にからめて考察しなければ
なら々いことを示しており、電気系においては運動機械
インピーダンスＺｍは考慮する必要はなく、逆に、機械
音響系においては運動電気インピーダンスＺｍを考慮す
る必要はないことを示している。

そして、このような電気−機械音響変換系は、通常は定
電圧駆動されるので、以下定電圧駆動の場合について考
察する。

定電圧駆動の場合、駆動源の出力インピーダンスＺｏＩ
／ｉＺｌ、ＺｍＫ比ヘテ十分小さイノテ、（１）、（２
）弐′は とな、る。

つぎに、最低共振周波数ｆｏ付近の低音域について考案
する。

最低共振周波数ｆｏ以下では、第２図の等価回路におい
て、 であるので、振動速度５は（４）式より、近似的に０ ９　＝　−−Ａ　、　ｊωＣ０ ｌｅ となり、したがって １音圧（加速度）１＝−・Ａ・・−ｃ。

Ｒｅ となる。すなわち、最低共振周波数ｆｏ以下では、振動
速度）は弾性制御され、音圧は第３図実線ａで示すよう
に１２ｄＢ１０Ｃｔで下降する。

本発明は、以上のような最低共振周波数ｆ　Ｏ（＝Ｊ近
の低音域について更に深く考察してなされたもので、以
下に詐明する。

本発明を説明するにあたって、その技術的背景について
説明する。

（Ｉ）（４）式、または、第７９図において、可動コイ
ルの直流抵抗Ｒｅを変数とし、このＲｅを減少させた場
合、最低共振周波数ＩＯ以下では、ｉ’＋Ｊ動コイルの
直流抵抗ｐｅの関与する ２ Ｒｅ が他の要素 に比べて十分大きくなるので、振動速度）は、近似的に
、 Ｅ、　　　Ｒ。

ち−一・Ａ・−（一定） ′ＥＩｅ　　　Ａ２ また、音圧は、 Ｅｏ １音圧（加速度）１−一・ω ム２ となり、可動コイルの直流抵抗Ｒｅを減少させるにした
がって、振動速度）は抵抗制御されて一定となり、かつ
、音圧は第８図点線すに示すように６　ｄ　Ｂ　／　ｏ
ｃｔで下降する。

（Ｉｔ）一方、電気系（第１図の等価回路）からみると
、可動コイルの電気インダクタンス］１．＋ｅ、運動電
気インピーダンスＺｍの関係は第４図に示すようになる
。図中、（１；Ｏ（２π１０）はＺｍの並列共振点、ｃ
ａ　ｌＣ２ｚ　ｆ　１　）けＺ　ｍ　（−ｊ項）とＬｅ
（＋ｊ項）による直列共振点である。

したがって、最低共振周波数ｆｏ以上では、可動コイル
の直流抵抗Ｒ，を減少させていくと、上記の直列共振点
ωｌでの共振のＱが高くなり、その音圧は直列共振点品
１付近でピークを生じ、第８図点線すに示すようになる
。

以上の考察で明らかなように、可動コイルの直流抵抗Ｒ
ｅを減少させることにより、最低共振周波数ｆＯ以下の
低音域で音圧を６ｄＢ１０ｃｔで下降させることができ
るが、その反面、可動コイルの電気インダクタンスＬｅ
と運動電気インピーダンスＺｍの直列共振点ω１で音圧
特性上にピークを生じる。

以上のような考察に鑑み、本発明の第１の発明は第５図
に示すように増幅器（１）の出力に動電型スピーカー（
２）を接続し、当該動電型スピーカー（２）と直列に負
性抵抗回路（８）を接続し７た構成において、上ｉこ負
性抵抗回路（３）が第６図に示すように所定の周波数（
最低共振周波数ｆＯまたはその近傍）以下で負性抵抗を
有するようにしたものである。すなわち、負性抵抗回路
（３）はたとえば公知の電圧反転型、すなわち、電圧正
帰還と電流負帰還を組合わせたベース接地型トランジス
タ回路によって構成され、本実施例では帰還ループ内に
所定の周波数のカットオフ周波数ｆａを有するローパス
フィルタ（４）を挿入接続した構成であ不。

この負性抵抗回路（３）は第６図に示すようにローパス
フィルタ（４）のカットオフ周波数ｆＣ以下の領域で負
性抵抗を有する特性を有し、したがって、可動コイルの
直流抵抗Ｒｅは同図点線（Ｒｅ）に示すようになり、最
低共振周波数ｆ。

近傍およびそれ以下の領域では、第７図に示すように音
圧は６ｄＢ１０ｃｔで下降し、また、所定の周波数以上
の領域では負性抵抗回路（３）は負性抵抗を有しないの
で、上記の可動コイルの電気インダクタンスＬｅと運動
電気インピーダンスＺｍの直列共振点ωｌにおける音圧
特性上のピークが生じない。

つぎに、上記の第１の発明において、第８図に示すよう
に動電型スピーカー（２）と負性抵抗回路（８）との間
にコンデンサＣと抵抗Ｒとからなるインピーダンス回路
（５）を付加した場合について考察する。

定電圧駆動の場合であって、駆動源の出力インピーダン
スｚｏが十分小さいとすると、機械音響系の等価回路は
第２図から第９図のようになる。

同図において、最低共振周波数ｆｏ以下の領域Ｏ では、可動コイルのインピーダンス（ｊωＬｅ）か十分
小さく、かつ、負性抵抗回路（３）によってＩＩＪ動コ
イルの直流抵抗Ｂｅが十分小さく制御されている場合、
この系の振動板の等髄質量Ｍ　Ｏ’はＭＯ’　＝　Ｍ、
　＋　ＯＡ” とカリ見掛は上増大するので、最低共振周波数ｆＯ′は
、 となり、従来の最低共振周波数ｉ。

ｆｏ　＝ ２・Ｊｉ罰丁 に対して低下する。

第１０図にインピーダンス回路（５）のコンデンサＣの
値を変化させた場合の最低共振周波数の変化を示す。図
は、最低共振周波数ｆｏ＝１００Ｈ２，インピーダンス
回路の抵抗Ｒ＝１００Ωのｍ合において、コンデンサＣ
の値を２００μＦ１５００μＦ、１０００μＦ、２００
０μＦ１８０１１ ００μＦの順に増大させた場合の具体例を示す。

また、最低共振周波数ｆｏ゛における共振のＱはで与え
られるから、インピーダンス回路（５）の抵抗Ｒの値を
調節することにより、共振のＱを制御できる。

第１１図は最低共振周波数ｆｏ＝７０Ｈｚ、インピーダ
ンス回路（５）のコンデ゛ンサｃ＝５００μＦの場合に
おいて、抵抗Ｒの値を２ｏΩ、３５Ω、６５Ωの順に次
第に増大させた場合の具体例を示す。

すなわち、本発明において、インピーダンス回路のコン
デンサＣの値の増大に伴って最低共振周波数が下がり、
また、抵抗Ｒの値の減少に伴って最低共振周波数での共
振のＱが下がり、コンデンサＣ１抵抗Ｒの値を適当に設
定することにより、最低共振周波数を下げ、かつ、この
領域を臨界制動またはこれに近い理想的な特性を実現で
き、低特開昭５８−　２９２９５（４） 音再生域の拡大をはかることができる。

なお、負性抵抗回路（３）は第５図および第８図の実施
例に限られるものではなく、第１２図に示すような負性
抵抗回路（８）の負荷（第５図および第６図の２）と動
電型スピーカー（２）のインピーダンスとを兼用させた
変形回路でもよい。

以上のように、本発明は、増幅器の出力に動電型スピー
カーを接続し、当該動電型スピーカーと直列に負性抵抗
回路を接続した構成において、当該負性抵抗回路が所定
の周波数以下の領域て負性抵抗を有するようにしたので
、最低共振周波数以下の領域で音圧が６ｄＢ１０ａｔで
下降し、また、負性抵抗回路と直列にインピーダンス回
路を付加すれば最低共振周波数を下げることができ、低
音再生域を拡大することができる優れた利用を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は電気−機械音響系の等価回路を示す図
、第３図、第４図は同、特性を示す図、第５図は本発明
のスピーカー駆動装置の構成を示３ す図、第６図は同、負性抵抗回路の特性を示す図、第７
図は同、周波数特性を示す図、第８図は本発明の他のス
ピーカー駆動装置の構成を示す図、第９図は同、等価回
路を示す図、第１０図、第１１図は同、周波数特性を示
す図、第１２図は同、他の実施例を示す図である。 （１）は増幅器、（２）はスピーカー、（３）は負性抵
抗回路、（５）はインピーダンス回路である。 特許出願人　オンキョー株式会社 代　理　人　　弁理士　佐　當　彌太部第１ＶＩｊ 第２０ 第４閉 挙 第５図 第６０ 間　液収 第７図 不 第８１１ｉ６ □□−−−」 ４８７− 周浪数 第１０図 周　浪　数 第１１凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、増幅器（１）の出力にスピーカー（２）を接続し、
   当該スピーカー（２）と直列に所定の周波数以下で負性
   抵抗を有する負性抵抗回路（８）を接続したことを特徴
   とするスピーカー駆動装置２、増幅器（１）の出力にス
   ピーカー（２）を接続し、当該スピーカー（２）と直列
   に所定の周波数以下で負性抵抗を有する負性抵抗回路（
   ３）を接続し、かつ、当該負性抵抗回路（８）と直列に
   インピーダンス回路（５）を接続したことを特徴とする
   スピーカー駆動装置。 ３、　インピーダンス回路（５）がコンデンサＣである
   特許請求の範囲第２項記載のスピーカー駆動装置。 ４、　インピーダンス回路（５）がコンデンサＣと抵抗
   Ｒの並列回路であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載のスピーカー駆動装置。