JPH0728471B2 - 駆動装置 - Google Patents
駆動装置Info
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- JPH0728471B2 JPH0728471B2 JP63100215A JP10021588A JPH0728471B2 JP H0728471 B2 JPH0728471 B2 JP H0728471B2 JP 63100215 A JP63100215 A JP 63100215A JP 10021588 A JP10021588 A JP 10021588A JP H0728471 B2 JPH0728471 B2 JP H0728471B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、共鳴開口を有するキャビネットに配設され
た振動器を駆動する駆動装置に関する。
た振動器を駆動する駆動装置に関する。
［従来の技術］ 従来、共鳴開口（共鳴ボート）を有するキャビネットに
振動器を配設してなる音響装置として、位相反転形（バ
スレフ形）スピーカシステムが知られている。第21
（ａ）（ｂ）は、このようなバスレフ形スピーカシステ
ムの構成の一例を示す斜視図および断面図である。同図
のスピーカシステムは、キャビネット１の前面に穴を開
けて振動板２および動電形電気音響変換器３からなる振
動器（スピーカユニット）４を取り付け、また、その下
方に開口６および音道７を有する共鳴ポート８を設けた
ものである。キャビネット１と共鳴ポート８とはヘルム
ホルツ形共鳴器を構成している。
振動器を配設してなる音響装置として、位相反転形（バ
スレフ形）スピーカシステムが知られている。第21
（ａ）（ｂ）は、このようなバスレフ形スピーカシステ
ムの構成の一例を示す斜視図および断面図である。同図
のスピーカシステムは、キャビネット１の前面に穴を開
けて振動板２および動電形電気音響変換器３からなる振
動器（スピーカユニット）４を取り付け、また、その下
方に開口６および音道７を有する共鳴ポート８を設けた
ものである。キャビネット１と共鳴ポート８とはヘルム
ホルツ形共鳴器を構成している。
このようなスピーカシステムのスピーカユニット４を駆
動するための駆動装置としては、一般に、出力インピー
ダンスが実質的に０のパワーアンプが用いられていた。
動するための駆動装置としては、一般に、出力インピー
ダンスが実質的に０のパワーアンプが用いられていた。
第22図は、第21図（ａ）（ｂ）のバスレフ形スピーカシ
ステムを、出力インピーダンスが０のパワーアンプによ
り、いわゆる定電圧駆動した場合の電気等価回路を示
す。同図において、EVはパワーアンプである定電圧源の
出力電圧、RVはスピーカユニット４のボイスコイル抵
抗、LOとCOはスピーカユニット４のボイスコイルが動く
ことによって発生する動インピーダンスの等価容量（ま
たは等価質量）と等価インダクタンス（または等価ステ
ィフネスの逆数）、LCはキャビネット１の等価インダク
タンス（または等価スティフネスの逆数）、そしてCPは
ポート８の等価容量（または等価質量）を示している。
ステムを、出力インピーダンスが０のパワーアンプによ
り、いわゆる定電圧駆動した場合の電気等価回路を示
す。同図において、EVはパワーアンプである定電圧源の
出力電圧、RVはスピーカユニット４のボイスコイル抵
抗、LOとCOはスピーカユニット４のボイスコイルが動く
ことによって発生する動インピーダンスの等価容量（ま
たは等価質量）と等価インダクタンス（または等価ステ
ィフネスの逆数）、LCはキャビネット１の等価インダク
タンス（または等価スティフネスの逆数）、そしてCPは
ポート８の等価容量（または等価質量）を示している。
第23図は、第22図の回路の電気インピーダンス周波数特
性を示す。同図において、f1は実質的にスピーカユニッ
ト４の動インピーダンスLO，COとキャビネット１の等価
スティフネス1/LCとで形成される第１の共振系（以下、
ユニット側共振系という）の共振周波数（第１の共振周
波数）、f2はポート８の等価質量CPとキャビネット１の
特価スティフネス1/LCとで形成される第２の共振系（以
下、共鳴側共振系という）の共振周波数（第２の共振周
波数）、そしてf3は音圧にはならないが、実質的にスピ
ーカユニット４の動インピーダンスLO，COとポート８の
等価質量CPとで形成される第３の共振系の共振周波数で
ある。
性を示す。同図において、f1は実質的にスピーカユニッ
ト４の動インピーダンスLO，COとキャビネット１の等価
スティフネス1/LCとで形成される第１の共振系（以下、
ユニット側共振系という）の共振周波数（第１の共振周
波数）、f2はポート８の等価質量CPとキャビネット１の
特価スティフネス1/LCとで形成される第２の共振系（以
下、共鳴側共振系という）の共振周波数（第２の共振周
波数）、そしてf3は音圧にはならないが、実質的にスピ
ーカユニット４の動インピーダンスLO，COとポート８の
等価質量CPとで形成される第３の共振系の共振周波数で
ある。
これらの共振周波数の中で、共振周波数f1およびf2は、
音圧に直接影響し、共振周波数f1におけるユニット側共
振系のＱ値Q1および共振周波数f2における共鳴側共振系
のＱ値Q2は出力音圧の周波数特性および音質に大きく影
響する。
音圧に直接影響し、共振周波数f1におけるユニット側共
振系のＱ値Q1および共振周波数f2における共鳴側共振系
のＱ値Q2は出力音圧の周波数特性および音質に大きく影
響する。
ところで、このようなバスレフ形スピーカシステムは、
定電圧駆動する場合、例えば共鳴側の共振周波数f2を下
げると、ユニット側のＱ値Q1が上がって共鳴側のＱ値Q2
が下がるというように共振周波数やＱ値が相互に依存す
るため、出力音圧の周波数特性を平坦にするために、例
えばユニット側のＱ値Q1を 共鳴側の共振周波数f2を に設定する等、ユニット側と共鳴側とを高度にマッチン
グさせる必要があり、設計上の制約が多いという不都合
があった。
定電圧駆動する場合、例えば共鳴側の共振周波数f2を下
げると、ユニット側のＱ値Q1が上がって共鳴側のＱ値Q2
が下がるというように共振周波数やＱ値が相互に依存す
るため、出力音圧の周波数特性を平坦にするために、例
えばユニット側のＱ値Q1を 共鳴側の共振周波数f2を に設定する等、ユニット側と共鳴側とを高度にマッチン
グさせる必要があり、設計上の制約が多いという不都合
があった。
また、キャビネットを小形化すると、キャビネットの等
価スティフネス1/LCが大きくなって、等価インダクタン
スLCが小さくなり、この結果、前記Q1が大きく、Q2が小
さくなる。このため、従来の定電圧駆動方式のままで
は、バスレフ形スピーカシステムとして正常な動作が困
難となり、出力音圧の周波数特性および音質を犠牲にす
ることなく、バスレフ形スピーカシステムのキャビネッ
トを小形化することは困難であった。
価スティフネス1/LCが大きくなって、等価インダクタン
スLCが小さくなり、この結果、前記Q1が大きく、Q2が小
さくなる。このため、従来の定電圧駆動方式のままで
は、バスレフ形スピーカシステムとして正常な動作が困
難となり、出力音圧の周波数特性および音質を犠牲にす
ることなく、バスレフ形スピーカシステムのキャビネッ
トを小形化することは困難であった。
第24図は、本出願人が先に出願した特願昭62−334262号
（特開平１−302997号）において示した負性インピーダ
ンス発生回路を示す。同図の回路は、利得Ａの増幅回路
31の出力をスピーカ等の負荷32に与えるとともに、この
負荷32に流れる電流を検出用抵抗（値RS）で検出し、そ
の検出電圧を伝達利得βの帰還回路33を介して増幅回路
31に正帰還するように構成されている。この回路の出力
インピーダンス値は、RS（１−Ａβ）となり、ここでＡ
β＞１とすれば開放安定形の負性インピーダンス（負性
抵抗）となる。第22図の等価回路における駆動装置とし
てこのような負性インピーダンス発生回路を用い、出力
インピーダンス中に負性抵抗−ROを含ませれば、前記ボ
イスコイル抵抗RVが低減または無効化され、出力インピ
ーダンス０のパワーアンプで定電圧駆動する場合よりも
前記Q1を小さく、かつQ2を大きくすることができ、バス
レフ形スピーカシステムの小形化に効果がある。
（特開平１−302997号）において示した負性インピーダ
ンス発生回路を示す。同図の回路は、利得Ａの増幅回路
31の出力をスピーカ等の負荷32に与えるとともに、この
負荷32に流れる電流を検出用抵抗（値RS）で検出し、そ
の検出電圧を伝達利得βの帰還回路33を介して増幅回路
31に正帰還するように構成されている。この回路の出力
インピーダンス値は、RS（１−Ａβ）となり、ここでＡ
β＞１とすれば開放安定形の負性インピーダンス（負性
抵抗）となる。第22図の等価回路における駆動装置とし
てこのような負性インピーダンス発生回路を用い、出力
インピーダンス中に負性抵抗−ROを含ませれば、前記ボ
イスコイル抵抗RVが低減または無効化され、出力インピ
ーダンス０のパワーアンプで定電圧駆動する場合よりも
前記Q1を小さく、かつQ2を大きくすることができ、バス
レフ形スピーカシステムの小形化に効果がある。
しかし、この場合にも、負性抵抗−ROが一定であると、
Q1，Q2を独立して設定することができないため、Q1，Q2
それぞれを所望の値に設定するにはスピーカユニットや
キャビネットにある程度の制約は残るという不都合があ
る。
Q1，Q2を独立して設定することができないため、Q1，Q2
それぞれを所望の値に設定するにはスピーカユニットや
キャビネットにある程度の制約は残るという不都合があ
る。
［発明が解決しようとする課題］ この発明は、上述の従来形における問題点に鑑み、共鳴
開口を有するキャビネットに振動器を配設してなる音響
装置の該振動器を駆動する駆動装置において、振動器と
キャビネットのスティフネスとによる第１の共振周波数
およびキャビネットのスティフネスと共鳴開口とによる
第２の共振周波数におけるそれぞれのＱ値を独立に設定
でき、もって前記音響装置の小形化および制動力の改善
を図る等、前記音響装置およびこの発明の駆動装置を含
むシステムとしての性能向上を図ることを目的とする。
開口を有するキャビネットに振動器を配設してなる音響
装置の該振動器を駆動する駆動装置において、振動器と
キャビネットのスティフネスとによる第１の共振周波数
およびキャビネットのスティフネスと共鳴開口とによる
第２の共振周波数におけるそれぞれのＱ値を独立に設定
でき、もって前記音響装置の小形化および制動力の改善
を図る等、前記音響装置およびこの発明の駆動装置を含
むシステムとしての性能向上を図ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するため、この発明では、共鳴開口
を有するキャビネットに振動器を配設してなる音響装置
の該振動器を駆動する駆動装置において、振動器とキャ
ビネットのスティフネスとなよる第１の共振周波数およ
びキャビネットのスティフネスと共鳴開口とによる第２
の共振周波数におけるそれぞれの出力インピーダンス
が、少なくとも一方が負性インピーダンスとなり、かつ
互いに異なる出力インピーダンス値となるように構成し
たことを特徴としている。
を有するキャビネットに振動器を配設してなる音響装置
の該振動器を駆動する駆動装置において、振動器とキャ
ビネットのスティフネスとなよる第１の共振周波数およ
びキャビネットのスティフネスと共鳴開口とによる第２
の共振周波数におけるそれぞれの出力インピーダンス
が、少なくとも一方が負性インピーダンスとなり、かつ
互いに異なる出力インピーダンス値となるように構成し
たことを特徴としている。
［作用］ 駆動装置の出力インピーダンスが負性インピーダンス−
ZOであり、かつ振動器に固有のインピーダンスZV（例え
ば第22図のRV）を完全に無効化するものである場合、す
なわちZV-ZO＝０（第22図においてRV-RO＝０）である場
合、第22図の等価回路について説明すると、スピーカユ
ニットの等価インダクタンスLOと等価容量COとからなる
ユニット側の並列共振回路（ユニット側共振系）は、駆
動装置である定電圧源EVを介して短絡されるため、Q1が
０となり、実質的には共振しなくなる。換言すればこの
ユニット側共振回路は駆動装置EVから完全に制動された
状態で駆動されることになる。また、キャビネットの等
価スティフネス1/LCと共鳴開口の等価質量CPとからなる
共鳴側の直列共振回路（共鳴側共振系）も駆動装置EVを
介して短絡されるが、こちらは直列共振回路であるた
め、キャビネットおよび共鳴開口の音響的な等価抵抗を
無視すれば、計算上のQ2は∞となる。また、この場合、
ユニット側共振回路と共鳴側共振回路とは駆動装置EVか
らはそれぞれ独立して駆動されることになり、前記した
ユニット側共振回路と共鳴共振回路との間の相互依存が
なくなるため、共振周波数f1，f2およびＱ値Q1，Q2をそ
れぞれ独立に設定することができる。なお、RV-RO＞０
の場合、またはキャビネットおよび共鳴開口の音響的な
等価抵抗を無視し得ない場合、前記Q1，Q2は前記０およ
び∞と前記駆動装置の出力インピーダンスが０である従
来の一般的な駆動方式による場合のＱ値との間の値とな
る。さらに、駆動装置の出力インピーダンスのが正の値
である場合には、出力インピーダンスの値の上昇ととも
に、Q1は上がり、Q2は下がる。
ZOであり、かつ振動器に固有のインピーダンスZV（例え
ば第22図のRV）を完全に無効化するものである場合、す
なわちZV-ZO＝０（第22図においてRV-RO＝０）である場
合、第22図の等価回路について説明すると、スピーカユ
ニットの等価インダクタンスLOと等価容量COとからなる
ユニット側の並列共振回路（ユニット側共振系）は、駆
動装置である定電圧源EVを介して短絡されるため、Q1が
０となり、実質的には共振しなくなる。換言すればこの
ユニット側共振回路は駆動装置EVから完全に制動された
状態で駆動されることになる。また、キャビネットの等
価スティフネス1/LCと共鳴開口の等価質量CPとからなる
共鳴側の直列共振回路（共鳴側共振系）も駆動装置EVを
介して短絡されるが、こちらは直列共振回路であるた
め、キャビネットおよび共鳴開口の音響的な等価抵抗を
無視すれば、計算上のQ2は∞となる。また、この場合、
ユニット側共振回路と共鳴側共振回路とは駆動装置EVか
らはそれぞれ独立して駆動されることになり、前記した
ユニット側共振回路と共鳴共振回路との間の相互依存が
なくなるため、共振周波数f1，f2およびＱ値Q1，Q2をそ
れぞれ独立に設定することができる。なお、RV-RO＞０
の場合、またはキャビネットおよび共鳴開口の音響的な
等価抵抗を無視し得ない場合、前記Q1，Q2は前記０およ
び∞と前記駆動装置の出力インピーダンスが０である従
来の一般的な駆動方式による場合のＱ値との間の値とな
る。さらに、駆動装置の出力インピーダンスのが正の値
である場合には、出力インピーダンスの値の上昇ととも
に、Q1は上がり、Q2は下がる。
ここで、小形のキャビネットを用いながらキャビネット
とボート（共鳴開口）との共振周波数を低く設定したバ
スレフ形スピーカシステムを考えると、これは標準的な
設計のバスレフ形スピーカシステムに比べて大きなQ1と
小さなQ2とを有する。そして、これを負性抵抗−RO（RV
-RO≧０）で駆動すると、上述のように負性抵抗−ROの
絶対値が大きい程、Q1は小さく、Q2は大きくなる。第１
図は、このような負性抵抗−ROとQ1，Q2との関係を示
す。
とボート（共鳴開口）との共振周波数を低く設定したバ
スレフ形スピーカシステムを考えると、これは標準的な
設計のバスレフ形スピーカシステムに比べて大きなQ1と
小さなQ2とを有する。そして、これを負性抵抗−RO（RV
-RO≧０）で駆動すると、上述のように負性抵抗−ROの
絶対値が大きい程、Q1は小さく、Q2は大きくなる。第１
図は、このような負性抵抗−ROとQ1，Q2との関係を示
す。
同図において、RO＝０のときが、従来の一般的な定電圧
駆動状態である。ここで、−ROを０より小さくし、−RV
に近づけていくと、Q1は０に向ってほぼ直線的に低下
し、Q2は逆に上昇していくが、∞とはならず、キャビネ
ットやポートの音響抵抗で決まる値に近づいていく。
駆動状態である。ここで、−ROを０より小さくし、−RV
に近づけていくと、Q1は０に向ってほぼ直線的に低下
し、Q2は逆に上昇していくが、∞とはならず、キャビネ
ットやポートの音響抵抗で決まる値に近づいていく。
したがって、ある−ROにおいて、Q1およびQ2が所望の値
となる場合もあるが、第１図に示すように、所望のQ
1（＝Ａ）が得られる−ROの値（−RO=-RA）と所望のQ2
（＝Ｂ）が得られる−ROの値（−RO=-RB）とが異なる場
合も多い。
となる場合もあるが、第１図に示すように、所望のQ
1（＝Ａ）が得られる−ROの値（−RO=-RA）と所望のQ2
（＝Ｂ）が得られる−ROの値（−RO=-RB）とが異なる場
合も多い。
この発明によれば、このような場合には、周波数f1にお
ける駆動インピーダンス−ZO（＝Z1）を−RAに、周波数
f2における駆動インピーダンス−ZO（＝Z2）を−RBに設
定することによって、所望のQ1，Q2を得ることができ
る。
ける駆動インピーダンス−ZO（＝Z1）を−RAに、周波数
f2における駆動インピーダンス−ZO（＝Z2）を−RBに設
定することによって、所望のQ1，Q2を得ることができ
る。
また、キャビネットの設計によっては、Q1とQ2とがとも
に大きくなってしまい、双方のＱ値を低下させたい場合
がある。このような場合には、この発明に従って、第２
図に示すように、周波数f1における駆動インピーダンス
Z1を負（−RA）に、周波数f2における駆動インピーダン
スZ2を正（RB）に設定すればよい。さらに、これとは逆
にQ1，Q2をともに大きな値としたい場合には、この発明
に従って、周波数f1における駆動インピーダンスZ1を正
（RA）に、周波数f2における駆動インピーダンスZ2を負
（−RB）に設定すればよい。
に大きくなってしまい、双方のＱ値を低下させたい場合
がある。このような場合には、この発明に従って、第２
図に示すように、周波数f1における駆動インピーダンス
Z1を負（−RA）に、周波数f2における駆動インピーダン
スZ2を正（RB）に設定すればよい。さらに、これとは逆
にQ1，Q2をともに大きな値としたい場合には、この発明
に従って、周波数f1における駆動インピーダンスZ1を正
（RA）に、周波数f2における駆動インピーダンスZ2を負
（−RB）に設定すればよい。
なお、もう１つの共振点f3に対しては、出力音圧に関係
しないため、特に制限はされないが、無駄な動作を抑え
るため、この周波数f3におけるインピーダンスZ3をZ3＜
０とするのが望ましい。
しないため、特に制限はされないが、無駄な動作を抑え
るため、この周波数f3におけるインピーダンスZ3をZ3＜
０とするのが望ましい。
［効果］ 以上のように、この発明によれば、共鳴開口を有するキ
ャビネットに振動器を配設してなる音響装置の該振動器
を駆動する際の、実質的に振動器とキャビネットとによ
り定まる第１の共振周波数f1およびキャビネットと前記
共鳴開口とにより定まる第２の共振周波数f2のそれぞれ
における駆動インピーダンス（駆動装置の出力インピー
ダンス）Z1及びZ2を、双方とも負の値で、かつZ1≠Z2と
するか、Z1およびZ2の一方を正または０とし、他方を負
とすることで、Q1，Q2を独立して設定することができ
る。これにより、共鳴開口を有する音響装置、例えばス
ピーカシステムを通常のバスレフ形の制約にとらわれず
に設計することが可能になる。例えば、音圧および音質
を犠牲にすることなく前記キャビネットを小さくしてシ
ステムを小形化することが可能となる。また、各共振周
波数f1，f2において適切なＱ値が得られるため、出力イ
ンピーダンスが負性（−ZO）で一定のものよりもさらに
設計上の自由度が向上し、条件によっては−ZO一定のも
のより性能向上が期待できる。さらに、第１の共振周波
数f1における駆動インピーダンスZ1を負の値としてQ1を
下げることによりユニット側の制動した状態で駆動する
ことができる。
ャビネットに振動器を配設してなる音響装置の該振動器
を駆動する際の、実質的に振動器とキャビネットとによ
り定まる第１の共振周波数f1およびキャビネットと前記
共鳴開口とにより定まる第２の共振周波数f2のそれぞれ
における駆動インピーダンス（駆動装置の出力インピー
ダンス）Z1及びZ2を、双方とも負の値で、かつZ1≠Z2と
するか、Z1およびZ2の一方を正または０とし、他方を負
とすることで、Q1，Q2を独立して設定することができ
る。これにより、共鳴開口を有する音響装置、例えばス
ピーカシステムを通常のバスレフ形の制約にとらわれず
に設計することが可能になる。例えば、音圧および音質
を犠牲にすることなく前記キャビネットを小さくしてシ
ステムを小形化することが可能となる。また、各共振周
波数f1，f2において適切なＱ値が得られるため、出力イ
ンピーダンスが負性（−ZO）で一定のものよりもさらに
設計上の自由度が向上し、条件によっては−ZO一定のも
のより性能向上が期待できる。さらに、第１の共振周波
数f1における駆動インピーダンスZ1を負の値としてQ1を
下げることによりユニット側の制動した状態で駆動する
ことができる。
［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づき説明する。
第３図は、この発明の一実施例に係る駆動装置の基本的
回路構成を示す。同図の駆動装置においては、利得のＡ
の増幅回路31の出力をスピーカ32による負荷ZLに与え
る。そして、この負荷ZLに流れる電流ILを検出し、伝達
利得βの帰還回路33を介して増幅回路31に正帰還する。
このようにすれば、駆動装置の出力インピーダンスZ
Oは、電流ILを検出するセンサのインピーダンスをZSと
すると、ZO=ZS（１−Ａβ）として求められる。この式
からＡβ＞１とすればZOは開放安定形の負性インピーダ
ンスとなる。ここで、Ａ、βまたはZSに周波数特性を持
たせれば出力インピーダンスZOに周波数特性を持たせる
ことができる。
回路構成を示す。同図の駆動装置においては、利得のＡ
の増幅回路31の出力をスピーカ32による負荷ZLに与え
る。そして、この負荷ZLに流れる電流ILを検出し、伝達
利得βの帰還回路33を介して増幅回路31に正帰還する。
このようにすれば、駆動装置の出力インピーダンスZ
Oは、電流ILを検出するセンサのインピーダンスをZSと
すると、ZO=ZS（１−Ａβ）として求められる。この式
からＡβ＞１とすればZOは開放安定形の負性インピーダ
ンスとなる。ここで、Ａ、βまたはZSに周波数特性を持
たせれば出力インピーダンスZOに周波数特性を持たせる
ことができる。
第４図は、周波数f1とf2のそれぞれにおける出力インピ
ーダンスZ1およびZ2がいずれも負性インピーダンスで、
かつ相互に近い値でよい場合の回路図を示す。同図の回
路は、電流ILを検出するセンサとして電流検出抵抗RSを
用いるとともに、負帰還回路33としてコンデンサC1と抵
抗R1，R2とからなり周波数特性を有する（所要帯域内の
周波数特性が平坦でない）CR回路33aおよび周波数特性
を有しない（所要帯域内の周波数特性が平坦な）増幅器
33bを用いて負帰還回路33の伝達利得βに周波数特性を
持たせたものである。なお、この回路は、前記CR回路33
aを前記電流検出センサZSに含めればセンサZSに周波数
特性を持たせたものと考えることもできる。第５図は、
第４図の回路の周波数特性を示す。第５図において、 Z2=RS(1-AβO) である。また、出力インピーダンス曲線をナイキスト法
に従って折線近似したときの出力インピーダンスがZ1か
らZ2へ向けて立ち下る折点Ｐの周波数fPは、ほぼ1/2πC
1R2である。
ーダンスZ1およびZ2がいずれも負性インピーダンスで、
かつ相互に近い値でよい場合の回路図を示す。同図の回
路は、電流ILを検出するセンサとして電流検出抵抗RSを
用いるとともに、負帰還回路33としてコンデンサC1と抵
抗R1，R2とからなり周波数特性を有する（所要帯域内の
周波数特性が平坦でない）CR回路33aおよび周波数特性
を有しない（所要帯域内の周波数特性が平坦な）増幅器
33bを用いて負帰還回路33の伝達利得βに周波数特性を
持たせたものである。なお、この回路は、前記CR回路33
aを前記電流検出センサZSに含めればセンサZSに周波数
特性を持たせたものと考えることもできる。第５図は、
第４図の回路の周波数特性を示す。第５図において、 Z2=RS(1-AβO) である。また、出力インピーダンス曲線をナイキスト法
に従って折線近似したときの出力インピーダンスがZ1か
らZ2へ向けて立ち下る折点Ｐの周波数fPは、ほぼ1/2πC
1R2である。
第６図は、Z1＜Z2＜０の場合の回路例を示し、第７図は
第６図の回路の周波数特性を示す。
第６図の回路の周波数特性を示す。
第６図において、 Z1=RS(1-AβO) であり、折点周波数fPはほぼ1/2πC1R1である。
第８図は、Z1＜Z2で、Z1に対してZ2を大きく変化させる
場合の回路例を示す。同図の回路においては、ディップ
周波数をf2に設定されたツインＴ回路35により、周波数
f2にディップを持った信号が増幅回路31に帰還される。
このため、出力インピーダンスは、第９図に示すよう
に、周波数f2付近の出力インピーダンスのみ高くするこ
とができる。この第８図の回路において周波数f1，f3に
おける出力インピーダンスZ1，Z3は、 Z1=Z3=RS(1-AβO) となり、βＯを選択することで任意の値とすることがで
きる。さらに、第８図の回路中の可変抵抗器VR1によ
り、第９図の曲線の形を第10図に示すように可変するこ
とができ、可変抵抗器VR2により第11図に示すように可
変することができる。
場合の回路例を示す。同図の回路においては、ディップ
周波数をf2に設定されたツインＴ回路35により、周波数
f2にディップを持った信号が増幅回路31に帰還される。
このため、出力インピーダンスは、第９図に示すよう
に、周波数f2付近の出力インピーダンスのみ高くするこ
とができる。この第８図の回路において周波数f1，f3に
おける出力インピーダンスZ1，Z3は、 Z1=Z3=RS(1-AβO) となり、βＯを選択することで任意の値とすることがで
きる。さらに、第８図の回路中の可変抵抗器VR1によ
り、第９図の曲線の形を第10図に示すように可変するこ
とができ、可変抵抗器VR2により第11図に示すように可
変することができる。
なお、第８図の回路において、ツインＴ回路35のディッ
プ周波数をf1に設定すれば、第12図に示すように、Z1＞
Z2，Z3にすることができる。
プ周波数をf1に設定すれば、第12図に示すように、Z1＞
Z2，Z3にすることができる。
周波数f3の共振は、音圧には関係しない共振であるが、
これらの第４図、第６図および第８図の回路において
は、この周波数f3における出力インピーダンスZ3を負性
インピーダンスとしてこの周波数f3におけるＱ値Q3を下
げ、スピーカ32が無駄な動きをしないように、充分に制
動している。
これらの第４図、第６図および第８図の回路において
は、この周波数f3における出力インピーダンスZ3を負性
インピーダンスとしてこの周波数f3におけるＱ値Q3を下
げ、スピーカ32が無駄な動きをしないように、充分に制
動している。
第13図は、第８図の回路に対し、ツインＴ回路35の代わ
りにLC共振回路36を用いたものである。このようにLC共
振回路36を用いることによっても第８図の回路と同様の
動作が可能である。
りにLC共振回路36を用いたものである。このようにLC共
振回路36を用いることによっても第８図の回路と同様の
動作が可能である。
第14図は、帰還系に直列にLC共振回路37を接続したもの
である。同図の回路においては、このLC共振回路37の共
振周波数 で帰還量（伝達利得β）が最大となるため、第15図に示
すように、その周波数ｆで出力インピーダンスを最小に
することができる。
である。同図の回路においては、このLC共振回路37の共
振周波数 で帰還量（伝達利得β）が最大となるため、第15図に示
すように、その周波数ｆで出力インピーダンスを最小に
することができる。
よって、この周波数ｆをf1またはf2に設定することで、
第16図または第17図に示すように、出力インピーダンス
Z1とZ2とを大幅に異ならせることができる。
第16図または第17図に示すように、出力インピーダンス
Z1とZ2とを大幅に異ならせることができる。
第18図は、第15図の回路に対して、周波数f3で共振する
第２のLC共振回路38を付加したもので、第19図に示すよ
うに、周波数f3における出力インピーダンスを下げるこ
とにより、Ｑ値Q3を下げている。このようにすれば、ス
ピーカ32の無駄な動きを防止するのに効果的である。第
19図において、 である。
第２のLC共振回路38を付加したもので、第19図に示すよ
うに、周波数f3における出力インピーダンスを下げるこ
とにより、Ｑ値Q3を下げている。このようにすれば、ス
ピーカ32の無駄な動きを防止するのに効果的である。第
19図において、 である。
以上の実施例においては、出力インピーダンスZOは、ZO
=RS（１−Ａβ）であり、β≧０ではZOの最大の値はRS
であるが、帰還回路33を正帰還と負帰還との両方に用い
ることにより、Z1，Z2の一方を負の値としながら、もう
一方をRS以上の正の値とすることができる。
=RS（１−Ａβ）であり、β≧０ではZOの最大の値はRS
であるが、帰還回路33を正帰還と負帰還との両方に用い
ることにより、Z1，Z2の一方を負の値としながら、もう
一方をRS以上の正の値とすることができる。
第20図は、伝達利得βが β＝βＯ｛Ｆ（Ｘ）−Ｆ（Ｙ）｝ であり、正と負の両方の成分を持つ回路の例を示す。
同図に示すように、帰還回路33に、ある伝達特性Ｆ
（Ｘ）および−Ｆ（Ｙ）を持たせると、Ｆ（Ｘ）の利得
がＦ（Ｙ）を上回る帯域ではβ＞０となり、ZO=RS（１
−Ａβ）であるから、出力インピーダンスは、RS以下と
なり、Ａβ＞１において負性インピーダンスが実現でき
るし、逆に、Ｆ（Ｙ）の利得がＦ（Ｘ）を上回る帯域で
はβ＜０となるから、出力インピーダンスは、RS以上の
正のインピーダンスとなる。
（Ｘ）および−Ｆ（Ｙ）を持たせると、Ｆ（Ｘ）の利得
がＦ（Ｙ）を上回る帯域ではβ＞０となり、ZO=RS（１
−Ａβ）であるから、出力インピーダンスは、RS以下と
なり、Ａβ＞１において負性インピーダンスが実現でき
るし、逆に、Ｆ（Ｙ）の利得がＦ（Ｘ）を上回る帯域で
はβ＜０となるから、出力インピーダンスは、RS以上の
正のインピーダンスとなる。
このように、バスレフ形の構造を有するスピーカシステ
ムを、その音圧に関係する共振点f1，f2の少なくとも一
方は負のインピーダンスで駆動し、かつ各共振点f1，f2
における出力インピーダンス値Z1，Z2をZ1≠Z2とするこ
とで、各共振点f1，f2におけるＱ値Q1，Q2を独立して設
定することができ、制動力、性能および音質を改善する
ことができる。
ムを、その音圧に関係する共振点f1，f2の少なくとも一
方は負のインピーダンスで駆動し、かつ各共振点f1，f2
における出力インピーダンス値Z1，Z2をZ1≠Z2とするこ
とで、各共振点f1，f2におけるＱ値Q1，Q2を独立して設
定することができ、制動力、性能および音質を改善する
ことができる。
［実施例の変形例］ なお、上述の実施例においては、電流検出用のセンサと
して抵抗RSを用いた例を示したが、このセンサとしては
カレントトランス（C.T.）やホール素子等の電流プロー
ブを用いてもよい。また、このセンサとしてコンデンサ
やインダクタンスのようなリアクタンス素子を用いても
よく、この場合センサ自身に周波数特性を持たせること
ができる。さらに、これらのセンサの出力を微分または
積分することにより、周波数特性を持たせたり、平坦に
することができる。例えば電流ILを抵抗RSの端子電圧に
より検出し、帰還回路33においてこれを微分または積分
すれば伝達利得βに周波数特性を持たせることができ、
電流ILをコンデンサの端子電圧により検出し、帰還回路
33においてこれを微分すれば伝達利得βの周波数特性は
平坦になる。
して抵抗RSを用いた例を示したが、このセンサとしては
カレントトランス（C.T.）やホール素子等の電流プロー
ブを用いてもよい。また、このセンサとしてコンデンサ
やインダクタンスのようなリアクタンス素子を用いても
よく、この場合センサ自身に周波数特性を持たせること
ができる。さらに、これらのセンサの出力を微分または
積分することにより、周波数特性を持たせたり、平坦に
することができる。例えば電流ILを抵抗RSの端子電圧に
より検出し、帰還回路33においてこれを微分または積分
すれば伝達利得βに周波数特性を持たせることができ、
電流ILをコンデンサの端子電圧により検出し、帰還回路
33においてこれを微分すれば伝達利得βの周波数特性は
平坦になる。
また、帰還回路33に周波数特性を持たせるためには、帰
還用増幅器（例えば第４図の33b）自体、内部で電流ま
たは電圧帰還することによって周波数特性を持たせるよ
うにしてもよい。
還用増幅器（例えば第４図の33b）自体、内部で電流ま
たは電圧帰還することによって周波数特性を持たせるよ
うにしてもよい。
第１図および第２図は、この発明の基本概念を説明する
ための出力インピーダンスとＱ値の関係を示す特性図、 第３図は、この発明の一実施例に係る音響装置の基本構
成の説明図、 第４図は、この発明の第１の実施例を示す回路図、 第５図は、第４図の回路の出力インピーダンスの周波数
特性図、 第６図は、この発明の第２図の実施例を示す回路図、 第７図は、第６図の回路の出力インピーダンスの周波数
特性図、 第８図は、この発明の第３の実施例を示す回路図、 第９〜12図は、それぞれ第８図の回路における各定数の
設定に応じた出力インピーダンスの周波数特性図、 第13図は、第８図の回路と同様に動作するこの発明の第
４の実施例を示す回路図、 第14図は、この発明の第５の実施例を示す回路図、 第15〜17図は、第14図の回路における各定数の設定に応
じた出力インピーダンスの周波数特性図、 第18図は、この発明の第６の実施例を示す回路図、 第19図は、第18図の回路の出力インピーダンスの周波数
特性図、 第20図は、この発明の第７の実施例を示す回路図、 第21図（ａ）（ｂ）は、従来のバスレフ形スピーカシス
テムの構成を示す断面図、 第22図は、第21図のバスレフ形スピーカシステムを定電
圧駆動する場合の電気等価回路図、 第23図は、第22図の等価回路の電気インピーダンス周波
数特性図、そして 第24図は、先願に係る負性インピーダンス発生回路の基
本構成図である。 １……キャビネット ４……振動器（スピーカユニット） ８……共鳴ポート（共鳴開口） 31……増幅回路 32……スピーカ 33……帰還回路 f1……第１の共振周波数 f2……第２の共振周波数 Z1……周波数f1における出力インピーダンス Z1……周波数f2における出力インピーダンス
ための出力インピーダンスとＱ値の関係を示す特性図、 第３図は、この発明の一実施例に係る音響装置の基本構
成の説明図、 第４図は、この発明の第１の実施例を示す回路図、 第５図は、第４図の回路の出力インピーダンスの周波数
特性図、 第６図は、この発明の第２図の実施例を示す回路図、 第７図は、第６図の回路の出力インピーダンスの周波数
特性図、 第８図は、この発明の第３の実施例を示す回路図、 第９〜12図は、それぞれ第８図の回路における各定数の
設定に応じた出力インピーダンスの周波数特性図、 第13図は、第８図の回路と同様に動作するこの発明の第
４の実施例を示す回路図、 第14図は、この発明の第５の実施例を示す回路図、 第15〜17図は、第14図の回路における各定数の設定に応
じた出力インピーダンスの周波数特性図、 第18図は、この発明の第６の実施例を示す回路図、 第19図は、第18図の回路の出力インピーダンスの周波数
特性図、 第20図は、この発明の第７の実施例を示す回路図、 第21図（ａ）（ｂ）は、従来のバスレフ形スピーカシス
テムの構成を示す断面図、 第22図は、第21図のバスレフ形スピーカシステムを定電
圧駆動する場合の電気等価回路図、 第23図は、第22図の等価回路の電気インピーダンス周波
数特性図、そして 第24図は、先願に係る負性インピーダンス発生回路の基
本構成図である。 １……キャビネット ４……振動器（スピーカユニット） ８……共鳴ポート（共鳴開口） 31……増幅回路 32……スピーカ 33……帰還回路 f1……第１の共振周波数 f2……第２の共振周波数 Z1……周波数f1における出力インピーダンス Z1……周波数f2における出力インピーダンス
Claims (1)
- 【請求項１】共鳴開口を有するキャビネットに配設され
て音響を直接放射するとともに前記共鳴開口とキャビネ
ットとにより構成されるヘルムホルツ形共鳴器を駆動し
て前記共鳴開口より共鳴音響を放射させる振動器を駆動
する駆動装置において、 この駆動装置は、実質的に前記振動器の動インピーダン
スと前記キャビネットの等価スティフネスとで定まる第
１の共振周波数および前記ヘルムホルツ形共鳴器の共鳴
周波数である第２の共振周波数におけるそれぞれの出力
インピーダンスが、少なくとも一方が負性インピーダン
スであり、かつ互いに異なる出力インピーダンス値に構
成されていることを特徴とする駆動装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100215A JPH0728471B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 駆動装置 |
| DE68925434T DE68925434T2 (de) | 1988-04-25 | 1989-04-19 | Elektroakustische Antriebsschaltung |
| US07/340,553 US4943956A (en) | 1988-04-25 | 1989-04-19 | Driving apparatus |
| EP89107051A EP0339470B1 (en) | 1988-04-25 | 1989-04-19 | Electroacoustic driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100215A JPH0728471B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272297A JPH01272297A (ja) | 1989-10-31 |
| JPH0728471B2 true JPH0728471B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=14268078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63100215A Expired - Fee Related JPH0728471B2 (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728471B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8224009B2 (en) * | 2007-03-02 | 2012-07-17 | Bose Corporation | Audio system with synthesized positive impedance |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE398287B (sv) * | 1976-03-24 | 1977-12-12 | Stahl Karl Erik | Forfarande for forbettring av ett elektrodynamiskt hogtalarelements basatergivning, samt anordning for utforande av forfarandet |
| JPS58200691A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-22 | Onkyo Corp | スピ−カ−駆動装置 |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP63100215A patent/JPH0728471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01272297A (ja) | 1989-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |