JPH04348699A - スピーカーの低域補償回路 - Google Patents
スピーカーの低域補償回路Info
- Publication number
- JPH04348699A JPH04348699A JP3073070A JP7307091A JPH04348699A JP H04348699 A JPH04348699 A JP H04348699A JP 3073070 A JP3073070 A JP 3073070A JP 7307091 A JP7307091 A JP 7307091A JP H04348699 A JPH04348699 A JP H04348699A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speaker
- signal
- low
- output
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers
- H04R3/04—Circuits for transducers for correcting frequency response
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスピーカーの駆動システ
ムに関するもので、特にスピーカーの振動計の運動を制
御して中低音特性を向上させうるスピーカーの低域補償
方法及び回路に関するものである。
ムに関するもので、特にスピーカーの振動計の運動を制
御して中低音特性を向上させうるスピーカーの低域補償
方法及び回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、音響及び音響信号のディジタル
処理を遂行するオーディオシステムまたはビデオシステ
ムで使用されるオーディオソースの周波数特性は２０Ｈ
ｚ−２０ＫＨｚに平均化されている。従って、ディジタ
ル処理方式のオーディオ信号はアナログ処理方式に比べ
て周波数特性及びダイナミックレンジがすべて広範囲に
なった趨勢にあるので、システムの入力部、信号処理部
及び電力増幅部からは原信号を忠実に処理及び増幅し得
る。しかし、人間の聴取能力に直接的な影響を及ぼすス
ピーカーの再生は期待する特性をもたないようになる。
処理を遂行するオーディオシステムまたはビデオシステ
ムで使用されるオーディオソースの周波数特性は２０Ｈ
ｚ−２０ＫＨｚに平均化されている。従って、ディジタ
ル処理方式のオーディオ信号はアナログ処理方式に比べ
て周波数特性及びダイナミックレンジがすべて広範囲に
なった趨勢にあるので、システムの入力部、信号処理部
及び電力増幅部からは原信号を忠実に処理及び増幅し得
る。しかし、人間の聴取能力に直接的な影響を及ぼすス
ピーカーの再生は期待する特性をもたないようになる。
【０００３】現在、スピーカーシステムの運用方式は高
音再生用のツィータ，中音再生用のスコーカー，低音再
生用のウーファを使用する３ウエー方式と、またはツィ
ータとウーファを使用する２ウエー方式等がある。この
とき上記のようなスピーカーシステムの低域周波数再生
特性を向上させるためには最低共振周波数を低く設定し
なければならないが、この場合振動板の口径を大径にし
なければ中低音再生特性が良好にならない。しかし、上
記のようにスピーカーの振動板の口径を大径にする場合
にはスピーカーシステムの枠が大きくなるので、スピー
カーシステムが大型化されて設置環境を限定させてしま
う。これによって小型システムにおいては受信オーディ
オ信号が良質の信号であってもスピーカーの容積の小さ
い関係によって低域成分のオーディオ信号を忠実に再生
することができない問題点があった。
音再生用のツィータ，中音再生用のスコーカー，低音再
生用のウーファを使用する３ウエー方式と、またはツィ
ータとウーファを使用する２ウエー方式等がある。この
とき上記のようなスピーカーシステムの低域周波数再生
特性を向上させるためには最低共振周波数を低く設定し
なければならないが、この場合振動板の口径を大径にし
なければ中低音再生特性が良好にならない。しかし、上
記のようにスピーカーの振動板の口径を大径にする場合
にはスピーカーシステムの枠が大きくなるので、スピー
カーシステムが大型化されて設置環境を限定させてしま
う。これによって小型システムにおいては受信オーディ
オ信号が良質の信号であってもスピーカーの容積の小さ
い関係によって低域成分のオーディオ信号を忠実に再生
することができない問題点があった。
【０００４】また、上記のようにスピーカーシステムの
振動板の口径を変更して低域成分のオーディオ信号の再
生特性を向上させる方式を使用してもスピーカー固有の
再生特性を改善することができなかった。
振動板の口径を変更して低域成分のオーディオ信号の再
生特性を向上させる方式を使用してもスピーカー固有の
再生特性を改善することができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明のスピーカー再
生システムにおいてはスピーカーの最低共振周波数特性
を低下させると同時にスピーカーの固有インピーダンス
特性を補償することによってスピーカーの低域再生特性
を補償する。このためにスピーカーの出力をブリッジバ
ランシングして再生されるオーディオ信号を検出し、こ
のオーディオ信号とスピーカーに印加されるオーディオ
信号の差を計算してスピーカーの振動計による動インピ
ーダンスを検出する。以後に、スピーカーの共振周波数
ｆ０ と上記振動計の運動を加速度変換し、スピーカー
の選択度Ｑ０ を変化させるために上記振動計の運動を
速度変換する。このとき上記振動計の加速度変換差が負
帰還され速度変換差が正帰還されるように合成し、これ
を再びスピーカーに印加されるオーディオ信号に合成し
てスピーカーの低域再生特性を補償する。
生システムにおいてはスピーカーの最低共振周波数特性
を低下させると同時にスピーカーの固有インピーダンス
特性を補償することによってスピーカーの低域再生特性
を補償する。このためにスピーカーの出力をブリッジバ
ランシングして再生されるオーディオ信号を検出し、こ
のオーディオ信号とスピーカーに印加されるオーディオ
信号の差を計算してスピーカーの振動計による動インピ
ーダンスを検出する。以後に、スピーカーの共振周波数
ｆ０ と上記振動計の運動を加速度変換し、スピーカー
の選択度Ｑ０ を変化させるために上記振動計の運動を
速度変換する。このとき上記振動計の加速度変換差が負
帰還され速度変換差が正帰還されるように合成し、これ
を再びスピーカーに印加されるオーディオ信号に合成し
てスピーカーの低域再生特性を補償する。
【０００６】従って、本発明の目的はボイスコイルをも
つスピーカーシステムにおけるスピーカー振動計の運動
を検出してこれを再び振動計に帰還させることによって
スピーカーの低域再生特性を向上させるようにスピーカ
ーの振動計の運動を制御しうる回路及びその方式を提供
することにある。
つスピーカーシステムにおけるスピーカー振動計の運動
を検出してこれを再び振動計に帰還させることによって
スピーカーの低域再生特性を向上させるようにスピーカ
ーの振動計の運動を制御しうる回路及びその方式を提供
することにある。
【０００７】本発明のまた他の目的はスピーカーの入出
力端子の信号をブリッジバランシングしてからこの二つ
の信号に差成分を検出することによって、スピーカーの
振動計の運動を検出しうる回路及びその方式を提供する
ことにある。
力端子の信号をブリッジバランシングしてからこの二つ
の信号に差成分を検出することによって、スピーカーの
振動計の運動を検出しうる回路及びその方式を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】先ず、本発明においては
スピーカーの低域特性を改善するためにスピーカーの共
振周波数ｆ０ の低域側に移動させると同時に選択度Ｑ
０ を補償する方式を使用する。このとき上記のように
スピーカーそのものの特性を補償するためには振動計の
運動を検出してから、これを再び振動計に帰還させて振
動計の運動を制御する必要がある。上記スピーカーの振
動計にはボイスコイル，コーン紙，ダクト及び磁路空隙
等の各種の抵抗成分があり、このような上記振動計の影
響によってスピーカーの再生効率が変化される。従って
、スピーカー駆動時にスピーカーの振動計の運動によっ
て発生される動インピーダンスを検出してから、共振周
波数ｆ０ を低域に移動させるために上記振動計の動イ
ンピーダンスの速度信号を加速度信号に変換し、スピー
カーの能率を変化させるために速度変換過程を遂行する
。以後に上記スピーカー振動計の運動による加速度変換
値は負帰還し、速度変換器は正帰還させて合成してから
、再びスピーカーに印加されるオーディオ信号に合成す
る。従って、スピーカーは振動計の運動が補償されたオ
ーディオ信号を再生するので、元来のオーディオ信号に
充実に再生する。
スピーカーの低域特性を改善するためにスピーカーの共
振周波数ｆ０ の低域側に移動させると同時に選択度Ｑ
０ を補償する方式を使用する。このとき上記のように
スピーカーそのものの特性を補償するためには振動計の
運動を検出してから、これを再び振動計に帰還させて振
動計の運動を制御する必要がある。上記スピーカーの振
動計にはボイスコイル，コーン紙，ダクト及び磁路空隙
等の各種の抵抗成分があり、このような上記振動計の影
響によってスピーカーの再生効率が変化される。従って
、スピーカー駆動時にスピーカーの振動計の運動によっ
て発生される動インピーダンスを検出してから、共振周
波数ｆ０ を低域に移動させるために上記振動計の動イ
ンピーダンスの速度信号を加速度信号に変換し、スピー
カーの能率を変化させるために速度変換過程を遂行する
。以後に上記スピーカー振動計の運動による加速度変換
値は負帰還し、速度変換器は正帰還させて合成してから
、再びスピーカーに印加されるオーディオ信号に合成す
る。従って、スピーカーは振動計の運動が補償されたオ
ーディオ信号を再生するので、元来のオーディオ信号に
充実に再生する。
【０００９】
【作用】先ず、図２の（Ａ），（Ｂ）を参照してスピー
カーの特性に関して観察してみると、図２の（Ａ）はコ
ーンスピーカーを無限大のバルフル板に取り付けたとき
の等価回路図であって、スピーカーには一定の交流電圧
Ｅを加えており、このときの内部インピーダンスを“０
”にする。ここで、ボイスコイルの直流抵抗をＲＥ （
Ω）、ボイスコイルのインダクタンスをＬＥ（Ｈ）とす
るとボイスコイルのインピーダンスＺＥ （Ω）は下記
の式（１）のようである。
カーの特性に関して観察してみると、図２の（Ａ）はコ
ーンスピーカーを無限大のバルフル板に取り付けたとき
の等価回路図であって、スピーカーには一定の交流電圧
Ｅを加えており、このときの内部インピーダンスを“０
”にする。ここで、ボイスコイルの直流抵抗をＲＥ （
Ω）、ボイスコイルのインダクタンスをＬＥ（Ｈ）とす
るとボイスコイルのインピーダンスＺＥ （Ω）は下記
の式（１）のようである。
【００１０】
ＺＥ ＝ＲＥ ＋ｊｗＬＥ ２
…（１）このとき、上
記ボイスコイルの端子電圧Ｅは上記ＺＥ による電圧降
下とスピーカーの運動によって発生される起電力の和と
して示し、スピーカーの全体インピーダンスＺＳＰ（Ω
）は下記の式（２）のように表示しうる。
…（１）このとき、上
記ボイスコイルの端子電圧Ｅは上記ＺＥ による電圧降
下とスピーカーの運動によって発生される起電力の和と
して示し、スピーカーの全体インピーダンスＺＳＰ（Ω
）は下記の式（２）のように表示しうる。
【００１１】
【数１】
【００１２】ここで、Ｅはスピーカーに印加される電圧
であり、Ｉは電流であり、Ｙは逆計数，Ｖはボイスコイ
ル速度（ｍ／ｓｅｃ），Ｆは起電力，ＺＭ は器具系の
インピーダンスである。
であり、Ｉは電流であり、Ｙは逆計数，Ｖはボイスコイ
ル速度（ｍ／ｓｅｃ），Ｆは起電力，ＺＭ は器具系の
インピーダンスである。
【００１３】また、磁路空隙の磁束密度をＢ（ｗｂ／ｍ
２ ）、ボイスコイルの長さを
２ ）、ボイスコイルの長さを
【００１４】
【数２】
【００１５】とすると、下記のような（３）式が成立さ
れる。
れる。
【００１６】
【数３】
【００１７】このとき、上記（２）式の右辺で第２項は
振動計によって発生されるインピーダンスであって、こ
のときの動インピーダンスをＺＥＭに表示すると下記の
（４）式のようになる。
振動計によって発生されるインピーダンスであって、こ
のときの動インピーダンスをＺＥＭに表示すると下記の
（４）式のようになる。
【００１８】
【数４】
【００１９】上記ボイスコイルの端子からみたスピーカ
ーの等価回路は図２の（Ｂ）に示すようにスピーカーそ
のもののインピーダンスＺＥ と振動計によって発生さ
れる動インピーダンスＺＥＭの直列回路で示すことがで
きる。
ーの等価回路は図２の（Ｂ）に示すようにスピーカーそ
のもののインピーダンスＺＥ と振動計によって発生さ
れる動インピーダンスＺＥＭの直列回路で示すことがで
きる。
【００２０】そして、図２の（Ｃ）は上記図２の（Ｂ）
のようなスピーカーの等価回路を振動計全体の機械系等
価回路で表示した図である。このとき、上記ボイスコイ
ルの質量をＭＭ１（ｋｇ），コーンの質量はＭＭ２（ｋ
ｇ），放射質量をＭＭＡ（ｋｇ），放射抵抗をＲＭＡ（
機械Ω），振動全体の機械抵抗をＲＭＳ（機械Ω），振
動計全体の剛性（スティフネス）をＳＭ （Ｎ／ｍ）と
すると、下記の（５）−（８）式が成立することを理解
することができ、各要所は並列に接続される。
のようなスピーカーの等価回路を振動計全体の機械系等
価回路で表示した図である。このとき、上記ボイスコイ
ルの質量をＭＭ１（ｋｇ），コーンの質量はＭＭ２（ｋ
ｇ），放射質量をＭＭＡ（ｋｇ），放射抵抗をＲＭＡ（
機械Ω），振動全体の機械抵抗をＲＭＳ（機械Ω），振
動計全体の剛性（スティフネス）をＳＭ （Ｎ／ｍ）と
すると、下記の（５）−（８）式が成立することを理解
することができ、各要所は並列に接続される。
【００２１】
【数５】
【００２２】このとき、上記の（５）−（８）式によっ
て図２の（Ｃ）を電気的等価回路で表示すると図２の（
Ｄ）のように変形される。
て図２の（Ｃ）を電気的等価回路で表示すると図２の（
Ｄ）のように変形される。
【００２３】上記図２の（Ｄ）で動インピーダンスＺＥ
ＭをＲＭ （Ω），ＬＭ （Ｈ）で示すとＲＥ （Ω）
，ＬＥ （Ｈ），ＲＭ （Ω）ＬＭ （Ｈ）の直列回路
で表示することができ、このときボイスコイルのＬＥ
（Ω）値は極めて小さいので低域においては無視するこ
とができる。 上記図２の（Ｄ）のような動インピーダンス等価回路を
一つのインピーダンスで示すと図２（Ｅ）のように簡略
化させることができる。従って、スピーカー全体のイン
ピーダンスＺＳＰはＲＥ ＋ＲＭ ＋ｊｗＬＭ に示す
ことができる。また、上記スピーカーの振動計の動イン
ピーダンスＺＥＭはＲＭ ＋ｊｗＬＭ で示すことがで
きる。従ってスピーカーを通じてオーディオ信号を再生
する時にスピーカーの振動計によって発生される上記動
インピーダンスＺＥＭを検出してから、これを再び振動
計に帰還させて振動計の運動を制御すると、スピーカー
は願う低域の音響再生特性をもつようになる。上記のよ
うにＭＦＢ（モーショナル フィード バック）の
特性を利用してスピーカーの低域特性を改善するために
は上記動インピーダンスＺＥＭの速度信号を加速度信号
に変換して共振周波数ｆ０ の特性を改善してから負帰
還させ、動インピーダンスＺＥＭの速度信号を変換して
スピーカーの能率を向上させることができるように選択
度Ｑ０ を正帰還させる。
ＭをＲＭ （Ω），ＬＭ （Ｈ）で示すとＲＥ （Ω）
，ＬＥ （Ｈ），ＲＭ （Ω）ＬＭ （Ｈ）の直列回路
で表示することができ、このときボイスコイルのＬＥ
（Ω）値は極めて小さいので低域においては無視するこ
とができる。 上記図２の（Ｄ）のような動インピーダンス等価回路を
一つのインピーダンスで示すと図２（Ｅ）のように簡略
化させることができる。従って、スピーカー全体のイン
ピーダンスＺＳＰはＲＥ ＋ＲＭ ＋ｊｗＬＭ に示す
ことができる。また、上記スピーカーの振動計の動イン
ピーダンスＺＥＭはＲＭ ＋ｊｗＬＭ で示すことがで
きる。従ってスピーカーを通じてオーディオ信号を再生
する時にスピーカーの振動計によって発生される上記動
インピーダンスＺＥＭを検出してから、これを再び振動
計に帰還させて振動計の運動を制御すると、スピーカー
は願う低域の音響再生特性をもつようになる。上記のよ
うにＭＦＢ（モーショナル フィード バック）の
特性を利用してスピーカーの低域特性を改善するために
は上記動インピーダンスＺＥＭの速度信号を加速度信号
に変換して共振周波数ｆ０ の特性を改善してから負帰
還させ、動インピーダンスＺＥＭの速度信号を変換して
スピーカーの能率を向上させることができるように選択
度Ｑ０ を正帰還させる。
【００２４】ここで、図１及び図３を参照してスピーカ
ーの動インピーダンスＺＥＭを検出してこれをスピーカ
ーに帰還してスピーカーの低域再生特性を改善する過程
を観察してみる。
ーの動インピーダンスＺＥＭを検出してこれをスピーカ
ーに帰還してスピーカーの低域再生特性を改善する過程
を観察してみる。
【００２５】先ず、出力増幅器１０を出力するオーディ
オ信号はブリッジ回路２０で抵抗（ＲＡ ，ＲＢ ）に
よる分圧される第１信号（ＥＢ ）と、スピーカー及び
抵抗（ＲＣ ）によって分圧される第２信号（ＥＳ ）
に出力される。ここで、上記スピーカー１は入力オーデ
ィオ信号を可聴音に再生し、このときスピーカー１には
そのものの固有入力インピーダンスと振動計の運動によ
るインピーダンス（ＺＥＭ）が存在する。上記ブリッジ
回路２０で抵抗（Ｒ４）はスピーカー１の固有インピー
ダンス値と同一に設定し、抵抗ＲＢ とＲＣ とは同一
な抵抗値をもつように設定するが、これはスピーカー１
の動インピーダンスＺＥＭを検出するためである。従っ
て、上記ブリッジ回路２０でＲＡ ：ＲＢ ＝スピーカ
ー１の固有入力抵抗（Ｒ５）に抵抗比を構成すると、上
記第１信号（ＥＢ ）は純粋な入力オーディオ信号とし
て動インピーダンスＺＥＭを検出するための基準信号に
なり、第２信号（ＥＳ ）は上記スピーカー１を通じて
再生されるオーディオ信号として動インピーダンスを包
含した信号になる。そして、差動増幅器３０を通じて上
記第１信号（ＥＢ ）で第２信号（ＥＳ ）を減算する
とこの二つの差信号が発生され、上記差信号は第３図に
図示のように動インピーダンスＺＥＭに比例する電圧（
ＥＤ ）になる。すなわち、スピーカー１の固有入力抵
抗成分ＲＥ のみからなってある周波数でブリッジバラ
ンスを取ると、上記差動増幅器３０の出力は低域周波数
でボイスコイル等の振動計の運動によって発生された動
インピーダンスＺＥＭに比例する電圧にある。このとき
、上記差動増幅器３０の出力はＥＤ ＝Ｉ（ＲＭ ＋ｊ
ｗＬＭ ）になる。上記検出電圧ＥＤ は下記（９）の
式のように表現される。
オ信号はブリッジ回路２０で抵抗（ＲＡ ，ＲＢ ）に
よる分圧される第１信号（ＥＢ ）と、スピーカー及び
抵抗（ＲＣ ）によって分圧される第２信号（ＥＳ ）
に出力される。ここで、上記スピーカー１は入力オーデ
ィオ信号を可聴音に再生し、このときスピーカー１には
そのものの固有入力インピーダンスと振動計の運動によ
るインピーダンス（ＺＥＭ）が存在する。上記ブリッジ
回路２０で抵抗（Ｒ４）はスピーカー１の固有インピー
ダンス値と同一に設定し、抵抗ＲＢ とＲＣ とは同一
な抵抗値をもつように設定するが、これはスピーカー１
の動インピーダンスＺＥＭを検出するためである。従っ
て、上記ブリッジ回路２０でＲＡ ：ＲＢ ＝スピーカ
ー１の固有入力抵抗（Ｒ５）に抵抗比を構成すると、上
記第１信号（ＥＢ ）は純粋な入力オーディオ信号とし
て動インピーダンスＺＥＭを検出するための基準信号に
なり、第２信号（ＥＳ ）は上記スピーカー１を通じて
再生されるオーディオ信号として動インピーダンスを包
含した信号になる。そして、差動増幅器３０を通じて上
記第１信号（ＥＢ ）で第２信号（ＥＳ ）を減算する
とこの二つの差信号が発生され、上記差信号は第３図に
図示のように動インピーダンスＺＥＭに比例する電圧（
ＥＤ ）になる。すなわち、スピーカー１の固有入力抵
抗成分ＲＥ のみからなってある周波数でブリッジバラ
ンスを取ると、上記差動増幅器３０の出力は低域周波数
でボイスコイル等の振動計の運動によって発生された動
インピーダンスＺＥＭに比例する電圧にある。このとき
、上記差動増幅器３０の出力はＥＤ ＝Ｉ（ＲＭ ＋ｊ
ｗＬＭ ）になる。上記検出電圧ＥＤ は下記（９）の
式のように表現される。
【００２６】
【数６】
【００２７】上記の（９）式で
【００２８】
【数７】
【００２９】にすると上記検出電圧ＥＤ は再び下記の
（１０）式のように表現することができる。
（１０）式のように表現することができる。
【００３０】
【数８】
【００３１】このとき、上記の（１０）式の結果を観察
してみると、検出電圧ＥＤ とスピーカー１の振動計の
運動による電圧比はスピーカー１と検出側の逆計数
してみると、検出電圧ＥＤ とスピーカー１の振動計の
運動による電圧比はスピーカー１と検出側の逆計数
【０
０３２】
０３２】
【数９】
【００３３】比になり、ＥＤ ／Ｅは中低音再生スピー
カーの帰還電圧利得になる。
カーの帰還電圧利得になる。
【００３４】次に、上記検出電圧のＭＦＢ処理過程及び
特徴について説明する。ここで、出力増幅器１０の入力
電圧をＥｉ，最低共振周波数をｆ０ （ＨＺ ），この
ときの選択度ＱをＱ０ であるとし、帰還後のｆ０ （
ＨＺ ）をｆ０ ’（ＨＺ ），帰還後のＱ０ をＱ０
’と称する。また、出力増幅器１０の利得をＡ，帰還
回路の利得をβと称する。
特徴について説明する。ここで、出力増幅器１０の入力
電圧をＥｉ，最低共振周波数をｆ０ （ＨＺ ），この
ときの選択度ＱをＱ０ であるとし、帰還後のｆ０ （
ＨＺ ）をｆ０ ’（ＨＺ ），帰還後のＱ０ をＱ０
’と称する。また、出力増幅器１０の利得をＡ，帰還
回路の利得をβと称する。
【００３５】先ず、加速度変換部４０で差動増幅部３０
を通じて検出されたボイスコイルの速度である動インピ
ーダンスＺＥＭを加速度信号を変換する過程で観察して
みる。速度信号を加速度信号に変換したいと、帰還回路
である加速度変換部４０に微分特性をもつ回路を付加す
る。そのようになると上記スピーカー１の動インピーダ
ンスＺＥＭで検出された振動計の運動速度の信号を微分
すると、加速度に比例する同位相の電圧（すなわち、微
分電圧）が発生される。すなわち、加速度変換部４０で
上記差動増幅器３０で検出したスピーカー１の動インピ
ーダンスＺＥＭによる速度信号を第１低域フィルター４
１を通じてＭＦＢを遂行しようとする低域に濾波してか
ら、微分器４２を通じて低域濾波された速度信号を微分
して加速度信号に変換する。このとき、加速度負帰還の
場合におけるループ利得Ａ１１であるとすると下記の（
１１）式のように示し、このときの総合利得Ａ０ は下
記の（１２）式のようである。
を通じて検出されたボイスコイルの速度である動インピ
ーダンスＺＥＭを加速度信号を変換する過程で観察して
みる。速度信号を加速度信号に変換したいと、帰還回路
である加速度変換部４０に微分特性をもつ回路を付加す
る。そのようになると上記スピーカー１の動インピーダ
ンスＺＥＭで検出された振動計の運動速度の信号を微分
すると、加速度に比例する同位相の電圧（すなわち、微
分電圧）が発生される。すなわち、加速度変換部４０で
上記差動増幅器３０で検出したスピーカー１の動インピ
ーダンスＺＥＭによる速度信号を第１低域フィルター４
１を通じてＭＦＢを遂行しようとする低域に濾波してか
ら、微分器４２を通じて低域濾波された速度信号を微分
して加速度信号に変換する。このとき、加速度負帰還の
場合におけるループ利得Ａ１１であるとすると下記の（
１１）式のように示し、このときの総合利得Ａ０ は下
記の（１２）式のようである。
【００３６】
【数１０】
【００３７】上記微分器４２を出力する加速度信号Ｖ１
（ｍ／ｓｅｃ）は上記の（１１）式及び（１２）式か
ら下記の（１３）式のように表現される。
（ｍ／ｓｅｃ）は上記の（１１）式及び（１２）式か
ら下記の（１３）式のように表現される。
【００３８】
【数１１】
【００３９】上記の（１３）式によって発生された加速
度帰還量の差値はＤ１ であるとすると下記の（１４）
式のようになり、帰還後のＱ０ ’及びｆ０ ’は各々
下記の（１５）及び（１６）式として表現される。
度帰還量の差値はＤ１ であるとすると下記の（１４）
式のようになり、帰還後のＱ０ ’及びｆ０ ’は各々
下記の（１５）及び（１６）式として表現される。
【００４０】
【数１２】
【００４１】従って、加速度変換部４０を通じて帰還さ
れる加速度信号によってスピーカー１に印加される出力
増幅器１０の出力は共振周波数ｆ０ が
れる加速度信号によってスピーカー１に印加される出力
増幅器１０の出力は共振周波数ｆ０ が
【００４２】
【数１３】
【００４３】に低下され、Ｑ０ は
【００４４】
【数１４】
【００４５】倍に大きくなり、音圧レベルは２０１ｏｇ
Ｄ１ （ｄＢ）に低くなる。従って、スピーカー１の振
動計の運動によって発生される動インピーダンス信号を
検出して加速度信号に変換すると、共振周波数ｆ０ が
低域に
Ｄ１ （ｄＢ）に低くなる。従って、スピーカー１の振
動計の運動によって発生される動インピーダンス信号を
検出して加速度信号に変換すると、共振周波数ｆ０ が
低域に
【００４６】
【数１５】
【００４７】程移動されるということを理解することが
でき、これによってスピーカー１は低域の音響信号を充
実に再生することができる。
でき、これによってスピーカー１は低域の音響信号を充
実に再生することができる。
【００４８】上記加速度変換部４０を通じた加速度信号
はＱ０ の特性がＤ１倍に大きくなるが、スピーカー１
で音響再生時にはＱ０ が適当しなければスピーカーの
能率は良好にならない。従って、速度変換部５０からは
加速度変換部４０に
はＱ０ の特性がＤ１倍に大きくなるが、スピーカー１
で音響再生時にはＱ０ が適当しなければスピーカーの
能率は良好にならない。従って、速度変換部５０からは
加速度変換部４０に
【００４９】
【数１６】
【００５０】倍に大きくなったＱ０ の特性を補償する
。 上記速度変換部５０からは差動増幅器３０を出力する検
出電圧はスピーカー１の振動計の運動による速度に比例
する電圧であって、第２低域フィルター５１にＱ０ の
特性を適当に調整するために速度変換機能を遂行する。 このとき、第２低域フィルター５１の遮断周波数は願う
低域範囲で発振しない最大の低域周波数を包含しうるよ
うに設定する。また、高域フィルター５２は上記基準電
圧である第１信号（ＥＢ ）を高域濾波するが、これは
ツィータを通じて再生される高域のオーディオ信号が速
度変換過程で影響を受けないようにするためである。
。 上記速度変換部５０からは差動増幅器３０を出力する検
出電圧はスピーカー１の振動計の運動による速度に比例
する電圧であって、第２低域フィルター５１にＱ０ の
特性を適当に調整するために速度変換機能を遂行する。 このとき、第２低域フィルター５１の遮断周波数は願う
低域範囲で発振しない最大の低域周波数を包含しうるよ
うに設定する。また、高域フィルター５２は上記基準電
圧である第１信号（ＥＢ ）を高域濾波するが、これは
ツィータを通じて再生される高域のオーディオ信号が速
度変換過程で影響を受けないようにするためである。
【００５１】上記速度変換過程を観察してみると、速度
正帰還の場合、ループ利得をＡ１１であるとすると下記
の（１７）式のように示し、このときの総合利得Ａ０
は下記の（１８）式のようである。
正帰還の場合、ループ利得をＡ１１であるとすると下記
の（１７）式のように示し、このときの総合利得Ａ０
は下記の（１８）式のようである。
【００５２】
【数１７】
【００５３】このとき、第２低域フィルター５１を出力
する速度Ｖ２ （ｍ／ｓｅｃ）値は上記の（１７）式及
び（１８）式によって下記の（１９）式のように表現さ
れる。
する速度Ｖ２ （ｍ／ｓｅｃ）値は上記の（１７）式及
び（１８）式によって下記の（１９）式のように表現さ
れる。
【００５４】
【数１８】
【００５５】従って、上記の（１９）式によって発生さ
れる速度帰還量の差値をＤ２とすると下記の（２０）式
のようになり、帰還後のＱ０ ’及びｆ０ ’は下記の
（２１）及び（２２）式に表現される。
れる速度帰還量の差値をＤ２とすると下記の（２０）式
のようになり、帰還後のＱ０ ’及びｆ０ ’は下記の
（２１）及び（２２）式に表現される。
【００５６】
【数１９】
【００５７】従って、上記速度変換部５０の出力は共振
周波数ｆ０ 及び音圧レベルを分別し、Ｑ０ は
周波数ｆ０ 及び音圧レベルを分別し、Ｑ０ は
【００
５８】
５８】
【数２０】
【００５９】に小さくなる。従って、ボイスコイルの速
度に比例する検出電圧ＥＤ は第２低域フィルター５１
で低域周波数に濾波されてから速度が変換されてＱ０
が小さくなることを理解しうる。また、上記第１信号（
ＥＢ ）を入力する高域フィルター５２は上記のような
速度及び加速度ＭＦＢ機能によって入力オーディオ信号
が影響を受けないように高域のオーディオ信号を濾波し
て出力する。このとき、上記第２低域フィルター５１及
び高域フィルター５２の遮断周波数は同一な場合が理想
的であり、同一でない場合には高域フィルター５２の遮
断周波数の大きさが第２低域フィルター５１の遮断周波
数の大きさより１５％を超過しないように設定する。上
記第２低域フィルター５１及び高域フィルター５２の出
力はミキサー５３で合成されて出力される。従って、上
記ミキサー５３の出力は帰還時に低域のＱ０ が補償さ
れ、高域のオーディオ信号には影響を及ばないように補
償された信号である。
度に比例する検出電圧ＥＤ は第２低域フィルター５１
で低域周波数に濾波されてから速度が変換されてＱ０
が小さくなることを理解しうる。また、上記第１信号（
ＥＢ ）を入力する高域フィルター５２は上記のような
速度及び加速度ＭＦＢ機能によって入力オーディオ信号
が影響を受けないように高域のオーディオ信号を濾波し
て出力する。このとき、上記第２低域フィルター５１及
び高域フィルター５２の遮断周波数は同一な場合が理想
的であり、同一でない場合には高域フィルター５２の遮
断周波数の大きさが第２低域フィルター５１の遮断周波
数の大きさより１５％を超過しないように設定する。上
記第２低域フィルター５１及び高域フィルター５２の出
力はミキサー５３で合成されて出力される。従って、上
記ミキサー５３の出力は帰還時に低域のＱ０ が補償さ
れ、高域のオーディオ信号には影響を及ばないように補
償された信号である。
【００６０】上記のようなミキサー５３の出力と微分器
４２を通じて低域に補償されたｆ０ 信号がミキサー６
１で合成されるが、このときミキサー６１の出力はｆ０
が低域に補償されると同時にＱ０ が小さく補償され
た状態であり、帰還時に入力されるオーディオ信号の高
域信号に影響を及ぼさないように高域を安定化させた信
号である。上記ミキサー６１の出力は再びミキサー６２
で入力されるスピーカー１に印加されるオーディオ信号
と合成されるが、加速度変換部４０の出力は負帰還され
る状態であり、速度変換部５０の出力は正帰還される状
態である。従って、入力されるオーディオ信号中のｆ０
が低域に補償されると同時にＱ０ が小さく補償され
て出力増幅器１０に印加され、このとき高域信号に対し
てはなんらの影響も及ばないようになる。
４２を通じて低域に補償されたｆ０ 信号がミキサー６
１で合成されるが、このときミキサー６１の出力はｆ０
が低域に補償されると同時にＱ０ が小さく補償され
た状態であり、帰還時に入力されるオーディオ信号の高
域信号に影響を及ぼさないように高域を安定化させた信
号である。上記ミキサー６１の出力は再びミキサー６２
で入力されるスピーカー１に印加されるオーディオ信号
と合成されるが、加速度変換部４０の出力は負帰還され
る状態であり、速度変換部５０の出力は正帰還される状
態である。従って、入力されるオーディオ信号中のｆ０
が低域に補償されると同時にＱ０ が小さく補償され
て出力増幅器１０に印加され、このとき高域信号に対し
てはなんらの影響も及ばないようになる。
【００６１】上記出力増幅器１０は上記ミキサー６２を
出力するオーディオ信号をスピーカー１の再生特性に適
合して増幅出力する。従って、上記オーディオ信号が高
域成分においては変化がないし、低域においてはスピー
カー１の振動計の運動による動インピーダンスＺＥＭが
補償された状態であるので、スピーカー１は本来のオー
ディオ信号による低域成分を充実に再生して原音のオー
ディオ信号に近似して再生される。
出力するオーディオ信号をスピーカー１の再生特性に適
合して増幅出力する。従って、上記オーディオ信号が高
域成分においては変化がないし、低域においてはスピー
カー１の振動計の運動による動インピーダンスＺＥＭが
補償された状態であるので、スピーカー１は本来のオー
ディオ信号による低域成分を充実に再生して原音のオー
ディオ信号に近似して再生される。
【００６２】
【実施例】図４は上記図１の構成に対する本発明の具体
的な実施例であって、ウーファとツィータを使用する２
ウエー方式のスピーカーシステムに対する構成になり、
スピーカーはウーファ（ＳＰ１）に対応することを知り
得る。
的な実施例であって、ウーファとツィータを使用する２
ウエー方式のスピーカーシステムに対する構成になり、
スピーカーはウーファ（ＳＰ１）に対応することを知り
得る。
【００６３】また、図５及び図６は上記図４の各部の動
作波形図であって、図５の（Ａ）〜（Ｄ）は周波数帯の
動インピーダンスの特性を示すタイミング図であり、図
６（Ｅ）〜（Ｊ）は周波数帯の検出電圧の特性を示すタ
イミング図である。
作波形図であって、図５の（Ａ）〜（Ｄ）は周波数帯の
動インピーダンスの特性を示すタイミング図であり、図
６（Ｅ）〜（Ｊ）は周波数帯の検出電圧の特性を示すタ
イミング図である。
【００６４】先ず、ＭＦＢの動作を遂行しない場合の上
記ウーファ（ＳＰ１）インピーダンス特性が図５（Ａ）
と同じであると仮定すると、ここでｆ０ はウーファ（
ＳＰ１）の最低共振周波数であり、ｆはダクトによって
発生される共振周波数である。ここで、上記図４〜図６
を参照して本発明の動作過程を観察してみると、入力さ
れるオーディオ信号の電圧Ｅｉ は出力増幅器１０の演
算増幅器（ＯＰ１）で
記ウーファ（ＳＰ１）インピーダンス特性が図５（Ａ）
と同じであると仮定すると、ここでｆ０ はウーファ（
ＳＰ１）の最低共振周波数であり、ｆはダクトによって
発生される共振周波数である。ここで、上記図４〜図６
を参照して本発明の動作過程を観察してみると、入力さ
れるオーディオ信号の電圧Ｅｉ は出力増幅器１０の演
算増幅器（ＯＰ１）で
【００６５】
【数２１】
【００６６】に増幅されてブリッジ回路２０に印加され
る。このとき、ウーファ（ＳＰ１）（＋）端子は上記演
算増幅器（ＯＰ１）の出力端に連結され、（−）端子は
各抵抗（Ｒ５）に連結される。従って、上記ウーファ（
ＳＰ１）の（＋）端子に印加される演算増幅器（ＯＰ１
）の出力電圧はＥに、可変抵抗（ＶＲ１）及び抵抗（Ｒ
４）によって基準電圧である第１信号ＥＢ に発生され
、ウーファ（ＳＰ１）及び検出抵抗（Ｒ５）によって動
インピーダンスを包含したウーファ（ＳＰ１）の比較電
圧である第２信号（ＥＳ）に示す。このとき、前述のよ
うにＶＲ１：Ｒ４＝ＲＥ （ウーファＳＰ１の固有入力
抵抗）：Ｒ５になるように設定し、可変定数（ＶＲ１）
を利用して正確に上記条件を満足させる。従って、上記
第１信号ＥＢは演算増幅器（ＯＰ１）の出力を分圧した
基準電圧になり、第２信号ＥＳはウーファ（ＳＰ１）の
振動計の運動によって発生される動インピーダンスを包
含する比較電圧になる。上記第１信号ＥＢ 及び第２信
号ＥＳ を入力する演算増幅器（ＯＰ２）は二つの電圧
の差電圧（ＥＤ ＝ＥＢ −ＥＳ ）を発生するが、こ
のときの差電圧ＥＤ はウーファ（ＳＰ１）の振動計の
運動に比例する電圧（すなわち、動インピーダンスＺＥ
Ｍに比例する電圧）になる。上記演算増幅器（ＯＰ２）
の出力である差電圧ＥＤ は図６の（Ｅ）のようである
。上記差電圧ＥＤ は演算増幅器（ＯＰ３）でＲ１１／
Ｒ１０に増幅されてから第１低域フィルター４１及び第
２低域フィルター５１に印加される。
る。このとき、ウーファ（ＳＰ１）（＋）端子は上記演
算増幅器（ＯＰ１）の出力端に連結され、（−）端子は
各抵抗（Ｒ５）に連結される。従って、上記ウーファ（
ＳＰ１）の（＋）端子に印加される演算増幅器（ＯＰ１
）の出力電圧はＥに、可変抵抗（ＶＲ１）及び抵抗（Ｒ
４）によって基準電圧である第１信号ＥＢ に発生され
、ウーファ（ＳＰ１）及び検出抵抗（Ｒ５）によって動
インピーダンスを包含したウーファ（ＳＰ１）の比較電
圧である第２信号（ＥＳ）に示す。このとき、前述のよ
うにＶＲ１：Ｒ４＝ＲＥ （ウーファＳＰ１の固有入力
抵抗）：Ｒ５になるように設定し、可変定数（ＶＲ１）
を利用して正確に上記条件を満足させる。従って、上記
第１信号ＥＢは演算増幅器（ＯＰ１）の出力を分圧した
基準電圧になり、第２信号ＥＳはウーファ（ＳＰ１）の
振動計の運動によって発生される動インピーダンスを包
含する比較電圧になる。上記第１信号ＥＢ 及び第２信
号ＥＳ を入力する演算増幅器（ＯＰ２）は二つの電圧
の差電圧（ＥＤ ＝ＥＢ −ＥＳ ）を発生するが、こ
のときの差電圧ＥＤ はウーファ（ＳＰ１）の振動計の
運動に比例する電圧（すなわち、動インピーダンスＺＥ
Ｍに比例する電圧）になる。上記演算増幅器（ＯＰ２）
の出力である差電圧ＥＤ は図６の（Ｅ）のようである
。上記差電圧ＥＤ は演算増幅器（ＯＰ３）でＲ１１／
Ｒ１０に増幅されてから第１低域フィルター４１及び第
２低域フィルター５１に印加される。
【００６７】先ず、加速度の変換過程を観察してみる。
【００６８】第１低域フィルター４１は上記ウーファ（
ＳＰ１）の振動計の運動に比例する差電圧ＥＤ を入力
して願う低域に濾波する。このとき、上記第１低域フィ
ルター４１は３ｄＢフィルターで遮断周波数を２２０Ｈ
ｚに設定する。従って、第１低域フィルター４１を出力
する差電圧ＥＤ は図６の（Ｆ）のようであり、このと
きの差電圧ＥＤ は願う帯域である２２０Ｈｚ以下の低
域周波数でウーファ（ＳＰ１）の振動計の運動速度に比
例する電圧特性になる。上記第１低域フィルター４１の
出力は高域フィルターの構成をもつ微分器４２に印加さ
れるが、上記微分器４２の遮断周波数は４８４Ｈｚに設
定する。
ＳＰ１）の振動計の運動に比例する差電圧ＥＤ を入力
して願う低域に濾波する。このとき、上記第１低域フィ
ルター４１は３ｄＢフィルターで遮断周波数を２２０Ｈ
ｚに設定する。従って、第１低域フィルター４１を出力
する差電圧ＥＤ は図６の（Ｆ）のようであり、このと
きの差電圧ＥＤ は願う帯域である２２０Ｈｚ以下の低
域周波数でウーファ（ＳＰ１）の振動計の運動速度に比
例する電圧特性になる。上記第１低域フィルター４１の
出力は高域フィルターの構成をもつ微分器４２に印加さ
れるが、上記微分器４２の遮断周波数は４８４Ｈｚに設
定する。
【００６９】ここで、演算増幅器（ＯＰ１）を出力する
出力増幅器１０の利得をＡであるとし、上記演算増幅器
（ＯＰ４，ＯＰ５）を出力する第１低域フィルター４１
及び微分器４２の利得をβであるとすると、微分器４２
を通じて発生される加速度信号を負帰還するループ利得
Ａ１１は上記の（１１）式のように示し、このときの総
合利得Ａ０ も上記の（１２）式のようになる。従って
、上記の（１３）式によって加速度を計算しうる。この
とき、加速度信号は入力信号Ｅｉ に負帰還されるので
、加速度帰還量の差信号Ｄ１によって加速度変換以前の
ｆ０ がｆ０ ’に低域移動されＱ０ がＱ０ ’に変
換される。これによって上記の（１５），（１６）式に
図示のようにｆ０ は
出力増幅器１０の利得をＡであるとし、上記演算増幅器
（ＯＰ４，ＯＰ５）を出力する第１低域フィルター４１
及び微分器４２の利得をβであるとすると、微分器４２
を通じて発生される加速度信号を負帰還するループ利得
Ａ１１は上記の（１１）式のように示し、このときの総
合利得Ａ０ も上記の（１２）式のようになる。従って
、上記の（１３）式によって加速度を計算しうる。この
とき、加速度信号は入力信号Ｅｉ に負帰還されるので
、加速度帰還量の差信号Ｄ１によって加速度変換以前の
ｆ０ がｆ０ ’に低域移動されＱ０ がＱ０ ’に変
換される。これによって上記の（１５），（１６）式に
図示のようにｆ０ は
【００７０】
【数２２】
【００７１】に低下され、Ｑ０ は
【００７２】
【数２３】
【００７３】倍に増加される。すなわち、図５の（Ｂ）
に示すように動インピーダンス特性による加速度変換前
の状態と加速度変換後の状態を観察してみると、ｆ０
が低域側に
に示すように動インピーダンス特性による加速度変換前
の状態と加速度変換後の状態を観察してみると、ｆ０
が低域側に
【００７４】
【数２４】
【００７５】程低下されていることを知り得る。このと
き、加速度変換を遂行するとＱ０ の特性か大きくなる
ので速度変換過程を通じてＱ０ を小さく補償する。
き、加速度変換を遂行するとＱ０ の特性か大きくなる
ので速度変換過程を通じてＱ０ を小さく補償する。
【００７６】また、差電圧ＥＤ を入力する第２低域フ
ィルター５１は上記ｆ０ 補償過程で変換されるＱ０
’を補償するため図６の（Ｈ）のように遮断周波数を１
９１Ｈｚとして願う低域のＱ０ 特性を小さく補償する
。すなわち、上記第２低域フィルター５１でキャパシタ
ーＣ４，Ｃ５、遮断周波数ｆｃ３及びＱ０ を下記の（
２３）〜（２６）式に設定する。但し、このときＲ１６
＝Ｒ１７＝Ｒ条件とする。
ィルター５１は上記ｆ０ 補償過程で変換されるＱ０
’を補償するため図６の（Ｈ）のように遮断周波数を１
９１Ｈｚとして願う低域のＱ０ 特性を小さく補償する
。すなわち、上記第２低域フィルター５１でキャパシタ
ーＣ４，Ｃ５、遮断周波数ｆｃ３及びＱ０ を下記の（
２３）〜（２６）式に設定する。但し、このときＲ１６
＝Ｒ１７＝Ｒ条件とする。
【００７７】
【数２５】
【００７８】このとき、上記遮断周波数ｆｃ３を１９１
Ｈｚにすると演算増幅器（ＯＰ６）の出力は図６の（Ｈ
）のようであり、このときのＱ０ は
Ｈｚにすると演算増幅器（ＯＰ６）の出力は図６の（Ｈ
）のようであり、このときのＱ０ は
【００７９】
【数２６】
【００８０】になる。
【００８１】また、上記第１信号ＥＢ を入力する高域
フィルター５２の遮断周波数ｆｃ４は１９３Ｈｚに設定
し、このときの遮断周波数ｆｃ４は入力信号Ｅｉ の高
域信号を安定化させるための帯域を設定する機能を遂行
する。上記高域フィルター５２で抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の
遮断周波数ｆｃ４及びＱ０ を下記の（２７）〜（３０
）式に設定する。但し、このときＣ６＝Ｃ７＝Ｃ条件と
する。
フィルター５２の遮断周波数ｆｃ４は１９３Ｈｚに設定
し、このときの遮断周波数ｆｃ４は入力信号Ｅｉ の高
域信号を安定化させるための帯域を設定する機能を遂行
する。上記高域フィルター５２で抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の
遮断周波数ｆｃ４及びＱ０ を下記の（２７）〜（３０
）式に設定する。但し、このときＣ６＝Ｃ７＝Ｃ条件と
する。
【００８２】
【数２７】
【００８３】従って、上記高域フィルター５２の遮断周
波数ｆｃ４を１９３Ｈｚにすると、演算増幅器（ＯＰ７
）の出力は図６の（Ｉ）のようであり、このときのＱ０
は
波数ｆｃ４を１９３Ｈｚにすると、演算増幅器（ＯＰ７
）の出力は図６の（Ｉ）のようであり、このときのＱ０
は
【００８４】
【数２８】
【００８５】になる。高域フィルター５２の出力はノー
ド５３で合成されて図６の（Ｊ）のように出力される。 このとき、上記図６の（Ｊ）のような合成信号の電圧特
性をインピーダンス特性で観察してみると、図５の（Ｃ
）のようになるが、このとき最低共振周波数ｆ０ の変
化はないが、Ｑ０ の特性が変化されることを知り得る
。すなわち、上記の（２０）式に示したようにウーファ
（ＳＰ１）の振動計の運動速度に比例する電圧を変換す
ると低域で１／ＤにＱ０ が小さくなることが理解する
ことができ、高域においては帰還によって入力されるオ
ーディオ信号が変化されないように補償する。上記図５
（Ｊ）のような合成信号は演算増幅器（ＯＰ８）で増幅
される。
ド５３で合成されて図６の（Ｊ）のように出力される。 このとき、上記図６の（Ｊ）のような合成信号の電圧特
性をインピーダンス特性で観察してみると、図５の（Ｃ
）のようになるが、このとき最低共振周波数ｆ０ の変
化はないが、Ｑ０ の特性が変化されることを知り得る
。すなわち、上記の（２０）式に示したようにウーファ
（ＳＰ１）の振動計の運動速度に比例する電圧を変換す
ると低域で１／ＤにＱ０ が小さくなることが理解する
ことができ、高域においては帰還によって入力されるオ
ーディオ信号が変化されないように補償する。上記図５
（Ｊ）のような合成信号は演算増幅器（ＯＰ８）で増幅
される。
【００８６】以後に、上記速度変換信号と加速度変換信
号とはノード６１で構成されて低域のｆ０ 及びＱ０
特性が補償されると同時に帰還時の高域信号に影響を及
ぼさないように補償され、以後この信号は再びノード６
２で入力オーディオ信号Ｅｉ と合成される。このとき
、上記ノード６１で合成された信号は上記加速度変換信
号が入力信号Ｅｉ に負帰還され、速度変換信号は正帰
還された状態になる。
号とはノード６１で構成されて低域のｆ０ 及びＱ０
特性が補償されると同時に帰還時の高域信号に影響を及
ぼさないように補償され、以後この信号は再びノード６
２で入力オーディオ信号Ｅｉ と合成される。このとき
、上記ノード６１で合成された信号は上記加速度変換信
号が入力信号Ｅｉ に負帰還され、速度変換信号は正帰
還された状態になる。
【００８７】従って、ノード６１で発生される最終イン
ピーダンスの特性は図５の（Ｄ）のようになる。上記信
号を本来のスピーカーインピーダンス特性と比較してみ
ると、低域においてはｆ０ 及びＱ０ 特性が補償され
高域においては安定されることを知り得る。従って、ウ
ーファ（ＳＰ１）を通じては低域の音響再生能率が大き
くなり、ツィータ（ＳＰ２）においては高域の音響再生
能率が安定されることを知り得る。
ピーダンスの特性は図５の（Ｄ）のようになる。上記信
号を本来のスピーカーインピーダンス特性と比較してみ
ると、低域においてはｆ０ 及びＱ０ 特性が補償され
高域においては安定されることを知り得る。従って、ウ
ーファ（ＳＰ１）を通じては低域の音響再生能率が大き
くなり、ツィータ（ＳＰ２）においては高域の音響再生
能率が安定されることを知り得る。
【００８８】
【発明の効果】上述のようにスピーカーの駆動による振
動計の運動を利用して動インピーダンスを検出してから
、これを加速度及び速度変換を遂行して中低音特性を改
善し高音を安定化させて再びスピーカー振動計に帰還さ
せることによって、スピーカーの低域再生特性を向上さ
せることができ、これによって小型のスピーカーを使用
する装置における低域の音響を充実に再生しうる利点が
ある。
動計の運動を利用して動インピーダンスを検出してから
、これを加速度及び速度変換を遂行して中低音特性を改
善し高音を安定化させて再びスピーカー振動計に帰還さ
せることによって、スピーカーの低域再生特性を向上さ
せることができ、これによって小型のスピーカーを使用
する装置における低域の音響を充実に再生しうる利点が
ある。
【図１】本発明によりスピーカーの振動計の運動を補償
するためのスピーカーシステムの再生系のブロック構成
図である。
するためのスピーカーシステムの再生系のブロック構成
図である。
【図２】（Ａ）は無限大のバッフル管の等価回路図、（
Ｂ）はスピーカーの等価回路図、（Ｃ）は上記（Ｂ）の
機械的なインピーダンスに対する等価回路図、（Ｄ）は
上記（Ｃ）の変形等価回路図、（Ｅ）は上記（Ｄ）をイ
ンピーダンスで示した等価回路図である。
Ｂ）はスピーカーの等価回路図、（Ｃ）は上記（Ｂ）の
機械的なインピーダンスに対する等価回路図、（Ｄ）は
上記（Ｃ）の変形等価回路図、（Ｅ）は上記（Ｄ）をイ
ンピーダンスで示した等価回路図である。
【図３】本発明によりスピーカーの振動計の振動を検出
するための回路構成図である。
するための回路構成図である。
【図４】上記図１のブロック構成図に対する具体的な実
施例図である。
施例図である。
【図５】上記図４の各部の動作波形図であって、（Ａ）
〜（Ｄ）は周波数帯の動インピーダンスの特性を示す。
〜（Ｄ）は周波数帯の動インピーダンスの特性を示す。
【図６】上記図４の各部の動作波形図であって（Ｅ）〜
（Ｊ）は周波数帯の検出電圧の特性を示す波形図である
。
（Ｊ）は周波数帯の検出電圧の特性を示す波形図である
。
１０ 出力増幅器
２０ ブリッジ回路
３０ 差動増幅器
４０，５０ 加速度変換部
４１，５１ 低域フィルター
４２ 微分器
５２ 高域フィルター
５３，６１，６２ ミキサー
Claims (5)
- 【請求項１】 入力オーディオ信号を増幅する出力増
幅器と、上記出力増幅器の出力によって中低音を再生す
るスピーカーとを具備したスピーカー再生システムにお
いて、上記スピーカーの駆動時に上記出力増幅器の出力
オーディオ信号をブリッジバランシングして上記スピー
カーの振動計の運動速度の電圧による振動計の動インピ
ーダンスを検出する過程と、上記速度成分の動インピー
ダンス信号を願う低域に濾波してから微分することによ
って加速度変換して上記スピーカーの最低共振周波数を
動インピーダンスに比例する低域に補償する加速度変換
過程と、上記速度成分の動インピーダンス信号を願う低
域に濾波して上記スピーカーの選択度を小さく補償する
速度変換過程と、上記加速度及び速度変換過程で発生さ
れる二つの変換信号を合成してから上記入力オーディオ
信号に加速度信号を負帰還し速度信号を正帰還するミキ
シング過程を具備して、スピーカーの駆動による振動計
の動インピーダンスを検出してスピーカーの振動計に帰
還させることによってスピーカーの低域再生特性を補償
するように動作することを特徴とするスピーカーの低域
補償方法。 - 【請求項２】 出力増幅器のオーディオ信号出力で中
低音を再生するスピーカーを具備するシステムにおいて
、上記出力オーディオ信号を入力してスピーカーの振動
計の運動速度の電圧による振動計の動インピーダンスを
検出する手段と、上記速度成分の動インピーダンス信号
を所定帯域に濾波して加速度成分に変換することによっ
て上記スピーカーの最低共振周波数を動インピーダンス
に比例する低域に補償する加速度変換手段と、上記速度
成分の動インピーダンス信号を所定帯域に濾波して上記
スピーカーの選択度を補償する速度変換手段と、上記加
速度及び速度変換信号を合成して上記出力増幅器の入力
端で入力オーディオ信号に加速度変換信号を負帰還し速
度信号を正帰還させるミキシング手段を具備して上記ス
ピーカーの駆動時に振動計の運動による動インピーダン
スを検出してこれを再びスピーカーの振動計に帰還させ
ることによって、上記スピーカーの低域再生特性を補償
しうるように動作することを特徴とするスピーカーの低
域補償回路。 - 【請求項３】 前記インピーダンス検出手段が、上記
出力増幅器の出力電圧を分圧して基準信号である第１信
号を発生し、上記スピーカーを通じて再生される出力電
圧を分圧して上記スピーカーの振動計の運動による動イ
ンピーダンスを包含する第２信号を発生するブリッジ回
路と、上記第１信号と第２信号との差による電圧を検出
して上記スピーカーの振動計の動インピーダンスに比例
する速度電圧を検出する差動増幅器とから構成されるこ
とを特徴とする請求項２に記載の回路。 - 【請求項４】 前記加速度変換手段が上記差動増幅器
の出力を願う低域に濾波する低域フィルターと、上記低
域フィルターの出力を微分して上記スピーカーの最初の
共振周波数を低域に移動させるように加速度変換する微
分器とから構成されることを特徴とする請求項３に記載
の回路。 - 【請求項５】 前記速度変換手段が、上記差動増幅器
の出力を願う低域に濾波して低域における選択度を補償
する低域フィルターと、上記第１信号を高域濾波して速
度変換された低域以外の高域オーディオ信号の特性を安
定化させる高域フィルターと、上記低域及び高域フィル
ターの出力を合成して低域の選択度を補償すると同時に
高域の特性を安定化させるミキサーとから構成されるこ
とを特徴とする請求項４に記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR5247/1990 | 1990-04-16 | ||
| KR1019900005247A KR930001077B1 (ko) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 스피커의 저역 보상장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348699A true JPH04348699A (ja) | 1992-12-03 |
| JP2610715B2 JP2610715B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=19298051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3073070A Expired - Fee Related JP2610715B2 (ja) | 1990-04-16 | 1991-04-05 | スピーカーの低域補償回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5226089A (ja) |
| JP (1) | JP2610715B2 (ja) |
| KR (1) | KR930001077B1 (ja) |
| DE (1) | DE4112401C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000333287A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピーカ装置 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0548836B1 (en) * | 1991-12-20 | 1997-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A bass reproduction speaker apparatus |
| WO1997025833A1 (en) * | 1996-01-12 | 1997-07-17 | Per Melchior Larsen | A method of correcting non-linear transfer behaviour in a loudspeaker |
| US6259935B1 (en) * | 1997-06-24 | 2001-07-10 | Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. | Electro-mechanical-acoustic transducing device |
| DE19735450C1 (de) * | 1997-08-16 | 1999-03-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Eingabe von akustischen Signalen in ein elektrisches Gerät und elektrisches Gerät |
| US6674864B1 (en) * | 1997-12-23 | 2004-01-06 | Ati Technologies | Adaptive speaker compensation system for a multimedia computer system |
| KR20040045745A (ko) * | 2002-11-25 | 2004-06-02 | 현대자동차주식회사 | 서브 우퍼 시스템 |
| US6905091B2 (en) * | 2003-07-14 | 2005-06-14 | Supersonic Aerospace International, Llc | System and method for controlling the acoustic signature of a device |
| RU2313923C2 (ru) * | 2005-12-27 | 2007-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") | Звуковоспроизводящее устройство с электромеханической обратной связью |
| US8224009B2 (en) * | 2007-03-02 | 2012-07-17 | Bose Corporation | Audio system with synthesized positive impedance |
| KR101152781B1 (ko) | 2007-07-27 | 2012-06-12 | 삼성전자주식회사 | 스피커 공진 감쇄 방법 및 장치 |
| JP5168208B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2013-03-21 | ヤマハ株式会社 | オーディオ信号処理装置およびスピーカ装置 |
| US9247365B1 (en) | 2013-02-14 | 2016-01-26 | Google Inc. | Impedance sensing for speaker characteristic information |
| US9736585B2 (en) * | 2014-10-07 | 2017-08-15 | Gentex Corporation | System and method for driving a low frequency speaker |
| GB201712391D0 (en) | 2017-08-01 | 2017-09-13 | Turner Michael James | Controller for an electromechanical transducer |
| US10986447B2 (en) * | 2019-06-21 | 2021-04-20 | Analog Devices, Inc. | Doppler compensation in coaxial and offset speakers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5348094A (en) * | 1976-10-15 | 1978-05-01 | Ebara Corp | Removing method for hydrogen sulfide and sulfur dioxide |
| JPS57122989U (ja) * | 1981-01-22 | 1982-07-31 | ||
| JPS5834487U (ja) * | 1981-04-15 | 1983-03-05 | 三洋電機株式会社 | モ−シヨナルフイ−ドバツクスピ−カ回路 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2269267A1 (en) * | 1974-04-29 | 1975-11-21 | Foret Jacques | Distortion corrector for loudspeaker - senses variation in membrane acceleration to produce correction signal |
| JPS5921240B2 (ja) * | 1977-03-15 | 1984-05-18 | 松下電器産業株式会社 | 周波数特性自動制御装置 |
| JPS57188198A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-19 | Sanyo Electric Co Ltd | Motional feedback speaker circuit |
| US5031221A (en) * | 1987-06-02 | 1991-07-09 | Yamaha Corporation | Dynamic loudspeaker driving apparatus |
| US5009281A (en) * | 1988-03-10 | 1991-04-23 | Yamaha Corporation | Acoustic apparatus |
| DE3836745A1 (de) * | 1988-10-28 | 1990-05-03 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Verfahren und vorrichtung zur linearisierung des frequenzganges eines lautsprechersystems |
-
1990
- 1990-04-16 KR KR1019900005247A patent/KR930001077B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-29 US US07/677,471 patent/US5226089A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-05 JP JP3073070A patent/JP2610715B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-16 DE DE4112401A patent/DE4112401C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5348094A (en) * | 1976-10-15 | 1978-05-01 | Ebara Corp | Removing method for hydrogen sulfide and sulfur dioxide |
| JPS57122989U (ja) * | 1981-01-22 | 1982-07-31 | ||
| JPS5834487U (ja) * | 1981-04-15 | 1983-03-05 | 三洋電機株式会社 | モ−シヨナルフイ−ドバツクスピ−カ回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000333287A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピーカ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930001077B1 (ko) | 1993-02-15 |
| US5226089A (en) | 1993-07-06 |
| KR910019473A (ko) | 1991-11-30 |
| DE4112401A1 (de) | 1991-10-17 |
| DE4112401C2 (de) | 1993-11-11 |
| JP2610715B2 (ja) | 1997-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04348699A (ja) | スピーカーの低域補償回路 | |
| EP0548836B1 (en) | A bass reproduction speaker apparatus | |
| US5729611A (en) | Loudspeader overload protection | |
| JPH01272298A (ja) | 駆動装置 | |
| JPH0221000A (ja) | スピーカー駆動装置 | |
| EP0084402B1 (en) | Method and apparatus for operating a loudspeaker below resonant frequency | |
| JPS61129912A (ja) | リフアレンス・ロ−ド補正方法および補正システム | |
| US5181251A (en) | Amplifier unit | |
| US20020159606A1 (en) | Electrodynamic transducer with acceleration control | |
| JPH0879896A (ja) | スピーカ | |
| JP3147662B2 (ja) | 音響再生装置 | |
| JPH0686382A (ja) | スピーカ駆動装置 | |
| JPS6141360Y2 (ja) | ||
| US5129005A (en) | Electrodynamic loudspeaker | |
| US5705951A (en) | Method for correction of error signals in a signal amplification system and an apparatus used for that purpose | |
| JPH0632531B2 (ja) | 低歪スピ−カ装置 | |
| JP2000287293A (ja) | Ｍｆｂ方式スピーカシステム | |
| KR970005605B1 (ko) | 스피커 주파수 특성 보상 시스템 | |
| JP2558979B2 (ja) | 低音再生装置 | |
| WO2008099679A1 (ja) | 電気音響変換器の歪低減方式 | |
| JP2004200934A (ja) | スピーカ装置及びスピーカ装置の制御方法 | |
| JP4085453B2 (ja) | 増幅回路付き低域専用電気音響変換装置 | |
| JPH0345098A (ja) | スピーカ駆動回路 | |
| JPS5921240B2 (ja) | 周波数特性自動制御装置 | |
| JPH024548Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080213 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090213 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |