JPH018078Y2 - - Google Patents

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JPH018078Y2
JPH018078Y2 JP1982131720U JP13172082U JPH018078Y2 JP H018078 Y2 JPH018078 Y2 JP H018078Y2 JP 1982131720 U JP1982131720 U JP 1982131720U JP 13172082 U JP13172082 U JP 13172082U JP H018078 Y2 JPH018078 Y2 JP H018078Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、2つの巻線からなるボイスコイルを
用いて低音域の再生限界周波を低下させるように
した動電形スピーカ装置に関するものである。
従来、この種のスピーカ装置として第1図に示
されるものがあつた。図示のスピーカ装置の基本
原理は、第1及び第2の2つの巻線1a,1bに
より構成したボイスコイル1を振動板2に結合
し、巻線部分を磁気回路の磁気ギヤツプ内に位置
させてなる動電形スピーカを使用し、第1の巻線
1aとこれに直列に接続したインダクタL及びキ
ヤパシタCからなるLC直列共振回路との直列回
路と、第2の巻線1bとを入力端子3,3′間に
並列接続し、かつLC直列共振回路の共振周波数
をスピーカの最低共振周波数OC付近に選択し、
このことによつて最低共振周波数OC付近におい
て第2の巻線1bだけでなく第1の巻線1aにも
信号電流が流れるようにしてスピーカの最低共振
周波数OC付近の音圧レベルを増大させ、見掛け
上スピーカの共振先鋭度QOCが大きくなつたと同
じに見えるようにしている。この音圧特性Aを単
一の巻線からなるボイスコイルの場合Bと比較し
て第2図に示す。またこのときのインピーダンス
特性Aを単一巻線からなるボイスコイルの場合B
と比較して第3図に示し、図から全帯域を通して
インピーダンス特性が平坦化されていることが判
る。
上述のようにこのスピーカ装置は最低共振周波
OCは変化せず、見掛けのQOCのみを変化させて
いるので、より低い周波数まで再生しようとすれ
ば、振動系の重量を大きくしてOCを低下させる
必要がある。この結果、音圧レベルが低下するの
で、元の音圧レベルを保つためにはより大きな駆
動力、つまり力係数Bl(B:磁気ギヤツプ磁束密
度、l:ボイスコイル有効長)を必要とし、必然
的にQOCの低下に結びつくため、期待したほどの
音圧レベルの上昇が得られない欠点があつた。
また、第3図に示すようにインピーダンスが低
下するため駆動増幅器の負荷としては重くなり、
増幅器の発熱が大きくなるなどの欠点もあつた。
本考案は上述した点に鑑みてなされたもので、
高能率で実質的な再生帯域を低音域側に拡大でき
るようにした動電形スピーカ装置を提供すること
にある。
以下本考案を第4図以降を参照して説明する
が、第1図と同等の部分には同一の符号を付して
ある。
第4図において、同一のボビンに第1の巻線1
aと第2の巻線1bを巻回してボイスコイル1を
形成し、このボイスコイル1を振動板2に結合す
ると共に、その巻線部分を磁気回路の磁気ギヤツ
プ内に位置させている点は第1図のスピーカ装置
と同じである。
第1の巻線1aの一端は、キヤパシタCとのイ
ンダクタLのそれぞれの一端に接続され、上記イ
ンダクタLの他端に第2の巻線1bの一端が接続
されている。また第1及び第2の巻線1a及び1
bの他端は信号の帰路に直接接続されている。こ
のように結線した動電形スピーカをバスレフ型の
キヤビネツト内に収納している。
第4図の本考案のスピーカ装置の等価回路は第
5図に示すように表わされ、図中eは角周波数ω
の信号源の電圧、C0はキヤパシタCの容量、L0
はインダクタLのインダクタンス、Mは第1及び
第2の巻線1a及び1bの相互インダクタンス、
A1は第1の巻線1aの力係数(=Bl1)、A2は第
2の巻線1bの力係数(=Bl2)、Zmは振動部の
機械インピーダンス、M0は振動系の等価質量、
Csは支持系の等価コンプライアンス、Rmは支持
系の機械抵抗、Ccはキヤビネツトの等価コンプ
ライアンス、Mpはバスレフダクトの等価質量、
Rpバスレフダクトの等価機械抵抗であり、音圧
周波数特性を知るためには、キヤビネツトのコン
プライアンスCcを流れる体積速度Vcを求めれば
よいのでこれを計算すると次式を得る。
Vc=A/B A={X7X1−Y7Y1 +j(Y7X1+Y1X7)}{A1X4+A2X5 +j(A1Y4+A2Y5)} B={X7X3−Y8Y3 +j(X7Y3+Y8X3)}〔X6X5−Y6Y5 +A1(A1−A2)+j(Y6Y5+X6Y5) −{(X7X2−Y8Y2)+j(X7Y2 +Y8X2)}〕{A1X4+A2X5 j(A1Y4+A2Y5)} この式において、 X1=ω2MC0e Y1=ωC0R1e X2=A1(1−ω2MC0)−A2 Y2=−ωC0R1A2 X3=R1(1−ω2L0C0)+R2 Y3=ω{L0−2M+C0(R1R2 +ω2M2)} X4=R2 Y4=ω(L−M) X5=R1 Y5=−ωM X6=Rm+Rp/(1−ω2MpCc)2+ω2Cc2Rp2 Y6=ωM0−1/ωCs +ωMp(1−ω2MpCc)−CcRp2/(1−ω2MpCc)2
+ωCcRp2 X7=Rp Y7=ωMp Y8=ωMp−1/ωCs である。
なお、音圧特性は次式により求められる。
|P|=ωρ|Vc|S/2πr 式中、Pは空気の密度、Sは振動板の面積、r
は距離である。
第5図に示す等価回路を有するスピーカ装置に
ついて、第6図のアドミタンス、音圧特性を参照
しながら説明する。同図において、1点波線は単
一巻線からなるボイスコイルをもつたスピーカを
密閉型キヤビネツトに収納したときの各特性を表
わし、共振先鋭度QOC0.5程度でのシステムの最
低共振周波数OCは図のような位置になる。同じ
スピーカを密閉型キヤビネツトと同内容積のバス
レフ型キヤビネツトに収納し、ダクトの共振周波
数を1とすると、同図に点線で示すような特性に
なり、アドミタンスの極大周波数が1に一致し、
音圧特性の低域再生限界周波数もほぼこの1の付
近となり、見掛けのQが高く、すなわち音圧が高
くなる。
一方、本考案のスピーカ装置の場合、第5図に
おける容量C0と、その後に接続されているイン
ダクタンスL0及び機械回路の等価的なインダク
タンス成分を含めた等価インダクタンス(Le)
とにより、駆動力の増大を得、音圧レベルが増大
することになる(実線)。このことは実線のアド
ミタンス特性においても、周波数1で極大となつ
ていることでも判る。なお、2点破線は、第4図
の装置を密閉型キヤビネツトに収納したときの各
特性を示す。この特性と比較しても判るように、
密閉型システムのものよりもバスレフ型システム
のアドミタンス特性の方が、周波数1付近を境と
して低域側では低く、高域側では高くなつてい
て、音圧レベルの高低もこれに対応している。
ところで、周波数1においては、第2の巻線1
bにより多くの電流を流すようにした方が音圧の
増大効果が大きいことが実験により確認された
が、このための最適値は第1及び第2の巻線1
a,1bの力係数A1,A2と直流抵抗R1,R2との
選び方によつて設定しうる。
シミユレーシヨンの結果、A1:A2=1:0.25
〜0.5程度が最も効果が大きいことが判つた。ま
た直流抵抗については、第1、第2の巻線のいず
れにおいても小さい方が音圧増大効果は大きい
が、アドミタンスが大きくなり過ぎて実質的な電
気入力が大きくなつてしまうため、すなわち駆動
増幅器の出力を増大させるため、目安としては1
ににおけるアドミタンスの極大値を中域のアドミ
タンスとほぼ等しい値にすることが望ましい。
第7図は他の実施例を示し、各巻線と直列に可
変抵抗器VR1,VR2を追加挿入している。この可
変抵抗器VR1,VR2を変化させると第8図a及び
bに示すように低域特性を簡単に変化させること
ができる。特にVR2は最低音域の所謂肩特性を任
意にコントロールできるので、スピーカを設置し
た室の定在波によつて低域にピークが生じる場合
などの解消手段として有効である。またVR1は最
低音域の肩特性をほとんど変化させずに中低音域
のレベルをコントロールできるので、例えば壁面
にピツタリ密着して設置したり、壁面へ埋め込ん
だり、或は室のコーナーに設置した場合などに起
りやすい中低音域過多によるブーミーな低音の解
消に有効である。
図示の例では、VR1及びVR2は所謂連続可変型
の可変抵抗器を示しているが、固定抵抗器とスイ
ツチの組合せにて構成しても良いことは勿論であ
る。またVR1とVR2はそれぞれ単独でも、或は連
動して変化するものであつてもよい。
更に、バスレフ条件を変化させる、ダクトの全
長L及び開口面積Spを変化させたときの音圧特
性の変化を第9図に示す。すなわち、ダクトの等
価質量Mpが大きくなれば、見掛けのQは小さく
なるが、低域再生限界周波数は低下する。逆に
Mpを小さくすれば、逆に見掛けのQは大きくな
り、低域再生限界周波数は上昇する。
なお、上記Mpを可変とする具体的な手段とし
ては、従来から用いられているスライド式のダク
トや継足し方式のダクトを用いても良い。開口面
積を可変する手段としても、従来のシヤツター式
を用いてもよい。この場合、シヤツターを全閉し
て密閉型として動作させ、かつ回路素子のCの値
C0を大とすることにより、第10図に示すよう
に更に低音域側へ再生周波数帯域を拡大すること
ができる。
本考案は上述したように、ボイスコイルを2つ
の巻線で構成し、その一方の巻線とインダクタと
の直列回路と他方の巻線との並列回路にキヤパシ
タを直列に接続すると共に、動電形スピーカをバ
スレフ型キヤビネツトに収納しているため、単一
巻線のボイスコイルを用いたスピーカをバスレフ
型キヤビネツトに収納したものや、2つの巻線を
用いていてもバスレフ型キヤビネツトに収納して
いないものに比べて、低域の実際のQが大きい肩
特性が得られると共に、インダクタとキヤパシタ
の値の組合せにより、実際の最低共振周波数より
低い任意の最低共振周波数を選定することがで
き、低音再生帯域を著しく拡大することができ
る。また、振動系質量を増加することにより低音
再生帯域を拡大したものに比較して音圧レベル、
能率を高くすることができ、従つて同音圧レベル
のものに比べより小形の磁気回路で済むようにな
り、経済的である。更に、同じ程度の低音再生帯
域のものと比べた場合、振動系の軽量化が図れる
ので、中高音域の再生に有利な立上りのよいスピ
ーカとすることができる。更にまた、超低音域の
音圧レスポンスの低下が急峻であるため、レコー
ドのソリなどに起因する不必要な超低音入力によ
るコーンの過大振幅が抑えられ、混変調歪の発生
が防止できるなどの従来のスピーカにはない効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す回路図、第2図及び第3
図は第1図の例の音圧特性及びインピーダンス特
性をそれぞれ示すグラフ、第4図は本考案の基本
回路構成を示す回路図、第5図は第4図の回路構
成の装置をバスレフ型キヤビネツトに収納したと
きの等価回路、第6図は従来例などと比較して第
10図の装置の音圧特性及びアドミタンス特性を
示すグラフ、第7図は第5図において各巻線に可
変抵抗器を挿入した等価回路図、第8図は第7図
の例において可変抵抗器を可変したときの音圧レ
ベルの変化を示すグラフ、第9図はダクト条件を
変化されたときの第5図の装置の音圧特性を示す
グラフ、及び第10図は第5図の例においてダク
ト開口を全閉してC0を変化させたときの音圧特
性を示すグラフである。 1……ボイスコイル、1a,1b……巻線、L
……インダクタ、C……キヤパシタ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 同一ボビンに巻回した2つの巻線からなるボイ
    スコイルを有する動電形スピーカを備え、前記2
    つの巻線の一方とインダクタとの直列回路と前記
    2つの巻線の他方との並列回路にキヤパシタを直
    列に接続し、かつ前記動電形スピーカをバスレフ
    型キヤビネツトに収納してなるスピーカ装置。
JP1982131720U 1982-08-31 1982-08-31 スピ−カ装置 Granted JPS5936689U (ja)

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