JPS62102700A - 振動ユニツトの駆動装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は電気信号を機械振動に変換する体感振動ユニッ
トの駆動装置に関する。

「従来の技術Ｊ 従来の、この種の振動ユニットの駆動装置として第３図
に示すものがあった。図面において、Ａはミキサーで、
通常のステレオ信号り、Ｒを混合してモノラル信号に変
換する。このモノラル信号をリミッタＢを通してからロ
ーパスフィルタＣにより、はぼ１５０Ｈｚの低音域成分
のみを取出し、パワーアンプＤで電力増幅した後、電気
信号を機械振動に変換する振動ユニッ）Ｅに供給して駆
動する。

第４図は上記の各回路の波形特性で、その右側の記号は
、上記の各回路の付記番号と対応させである。

ここで、リミッタＢを用いるのは、過大信号が印加され
ると、たとえ信号がローパスフィルタＣを通過していて
も、パワーアンプＤがクリップレベルに達すると、振動
ユニットＥが高調波歪音を再生してしまうからである。

また、高調波歪音が発生しても振動二二ッ）Ｈの再生す
る歪音圧レベルは、小さく長時間放置してもそれに気づ
かず、やがて熱破壊することが考えられる。これらに対
応すべく、リミ、りＢあるいは制限増幅器を設け、誤っ
て過大信号を入力しても振動ユニットＥには、ある一定
レベル以上の信号が加わらないように構成されている。

「考案が解決しようとする問題点」 従来の振動ユニットの駆動装置は以上のように構成され
ているので、再生音は本来の信号とは別の信号といって
も過言ではなく、特に、ミュージックソースにおいては
、信号振幅の差、つまり、ダイナミックレンジを圧縮す
る結果となっている。即ち、第４図の本田で示すように
、小さい信号のときには大きく再生し、大きい信号のと
きには小さく再生する結果、常に何らかの振動が振動ユ
ニッ）Ｄで再生されるため、音楽的には良好ではなく、
どうしても不自然さが残る。なお、図中斜線で示した部
分は体感部分である。

逆に、第５図の１で示すように通常の増幅器で、原音の
通りにダイナミックレンジを広げると、人間の揚動に対
する感覚が、ある一定レベル以下には全く反応しないた
め、散発的な振動間隔しか得られない。これを第５図の
２で示すように、再生振動を連続的に感じるようにする
には、巨大な増幅器と耐入力の大きな振動ユニットが必
要となる。なお、図中斜線で示した部分は体感部分であ
る。

「問題点を解決するための手段」 本発明は上記のような欠点を解決するために成されたも
ので、再生信号の低域成分を増幅するのではなく、低域
成分の時間幅に応じた信号を再生することにより、小出
力でありながら自然で、かつパワー感のある再生振動を
体感することのできる振動ユニットの駆動装置を提供す
るのが目的である。

「発明の構成」 以下、本発明を図面の実施例に基づいて説明する。第１
図は本発明に係る振動ユニットの駆動装置のブロック図
である。

上記の図面において、１はミキサーで、ステレオ入力信
号り、Ｒをモノラル信号に変換する。２はモノラル信号
から低域成分のみを取出すローパスフィルタ、３はコン
パレータで、Ｖｃは出力信号のレベルを決定する基準電
圧である。

４は単一信号を発生する発振器で、５は該発振器４の出
力を断続するスイッチ、６が増幅器、７は電気信号を機
械振動に変換して人体に伝達する振動ユニットである。

「実施例の作用」 次に、実施例の作用を第２図の出力波形特性を参照して
説明する。なお、各波形特性の右側の記号は、上記の各
回路の付記番号と対応させである。

まず、ステレオ入力信号り、Ｒはミキサ１でモノラル信
号に変換され（第２図（ａ）の１参照）、ローパスフィ
ルタ２を通過させて低域成分のみを取出す（同図（ａ）
の２）、このローパスフィルタ２で取出した低域成分は
、コンパレータ３において基？Ｆ！電圧Ｖｃで設定され
た一定レベルで区切られ、この一定レベルより大きい信
号部分でのみを出力する（同図（ａ）の３）、即ち、一
種のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　　Ｗｉｄｔｈ　　Ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ＝パルス幅変調）波形を作るのである。この
信号により、スイッチ５をコントロールして発振器４の
出力を断続し、このトーンパースト波を増幅器６した後
（同図（ａ）の６）、振動ユニット７を駆動する。

実際においては、発振器４の出力する正弦波の立上りで
スイッチが開閉するわけではなく、第２図（ｂ）で示す
ように、正弦波の任意の位置から再生されるので、高調
波が発生する。従って、増幅器６の前にローパスフィル
タを入れることになる。あるいは増幅器６を帯域制限し
た増幅器とする。

ここで、従来の振動ユニットの駆動装置においては、低
音域信号を、そのまま再生するので、ローパスフィルタ
の遮断周波ａ　（ｆ　Ｃ）による振動効果への影響が著
しく大きく、例えば、遮断周波数を下げていくと、未来
の低音域の振動が得られるが、音楽ソースをスペクトラ
ム的に考察すると。低音域信号は少なく、大きな増幅器
でなけれＩｆ　、必要レベルまでの増幅ができない、逆
に、遮断周波数を上げていくと、信号成分が増えるので
、パワフルな振動が得られるが、不要な周波数成分（例
えば４００Ｈｚ以上）が音として振動ユニー、トから再
生されるようになってしまう。これらの理由から、ロー
パスフィルタの特性は、振動特性にかなりクリチカルに
影響した（実際には１５０ル／−１２ｄＢＯｃｔあたり
にされている）。

しかし１本考案の駆動装置によれば、振動のリズム（タ
イミング）のみを音楽信号から採取すればよく、振動の
ための信号は、別の発振器４から供給している構成であ
る。従って、ローパスフィルタ２はリズムの領域である
５０１−１ｘ以下を取出せばよく、シビアな減衰特性を
確保しなくてよい。

また、振動信号は２００七程度の正弦波とすることによ
り、音漏れもなく、更に、低域成分が少ないための感度
不足という現象もなく、感度は発振器から出力される正
弦波の振幅によって決まる。

また、感度の調整方法としては、種々考えられるが、コ
ンパレータ３の基準電圧Ｖｃを変えること、または発振
器４のレベルを変えることがあるが、相互に振動の質を
も変えられる。

従って、一般的には、コンパレータ３の基準電圧Ｖｃは
一定とし、発振器４の出力レベルを可変とするのが扱い
やすい。

なお、上記の実施例では、コンパレータ３を正の信号で
のサンプリングに用いたが、負の信号でもよく、また、
ウィドコンパレータ等を用いれば正負両方のサンプリン
グができる。

また、ローパスフィルタ２の遮断周波数を５０七、発振
器４の周波数を２００Ｈｚとしたが、これも任意である
。（ただしｆｃ＜ｆｏｓｃ）。また、コンパレータ３の
入力部分に時定数をもたせ、サンプリング幅の短いもの
を排除したり、サンプリング繰返しの早いものを同一の
ものとみなすことにおより、より動作を安定させること
ができる。

更に、サンプリング時間によって、発振器４の周波数を
変化させれば、信号が立ち上がらないうちに増幅をやめ
てしまうこともなくなる。

「発明の効果」 本発明は叙上のように、低音域信号を機械振動に変換し
て人体に伝達する音響ユニットの駆動装置において、再
生低音域信号の時間幅に応じた単一信号を再生するよう
にしたものである。

従って、情報量の少ない再生低音域信号を無理して増幅
せず、低音域信号をサンプリングし、信号の時間幅に応
じた別の屯−あるいは可変信号を再生するので、下記の
ような効果がある。

（１）ダイナミックレンジが大きくとれ、音楽ソースに
合った自然な振動が得られる。

（２）巨大な増幅器が不要となり、ＰＷＭ化のため、発
熱も少なく、効率が良い。

（３）クリチカルな調整が不要である。

（４）電気−機械の変換効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る振動ユニットの駆動装置のプロー
２り図、第２図（ａ）は同装置の各部の１１１力波形特
性、第２図（ｂ）は同装置による実際の出力波形図、第
３図は従来の振動ユニー／　トの駆動装置のブロック図
、第４図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄは同装置の各部の出力波形特
性、第５図の１、ｚｔ士増幅器の増幅度の相違による出
力特性を示す。 １・・・ミキサー、 ２・・・ローパスフィルタ。 ３・・・コンパレータ、 ４・・・発振器、 ５・・・スイー、チ、 ６・・・増幅器、 ７・・・振動ユニット・ 特許出願人　　　パイオニア株式会社 代理人　弁理士　大　津　　洋　夫、、６゛ン・１、第
１図 第２図（０） 第　２　悶（ｂ） ■

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）低音域信号を機械振動に変換して人体に伝達する
   音響ユニットの駆動装置において、再生低音域信号の時
   間幅に応じた単一信号を再生するようにしたことを特徴
   する振動ユニットの駆動装置。
2. （２）上記の単一信号を時間幅に応じて変化させて再生
   するようにしたことを特徴する特許請求の範囲第１項記
   載の振動ユニットの駆動装置。