JP2000317397A - Method and apparatus for real-time control of electromagnetic type oscillating body - Google Patents

Method and apparatus for real-time control of electromagnetic type oscillating body

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control an electromagnetic type oscillating body at real-time to an input signal and to oscillate/control the oscillating body accurately by making it proportional correctly to the input signal. SOLUTION: A simulation circuit 2 for outputting a signal close to the free motion of an electromagnetic type oscillating body to an input signal is installed independent of a practical driving circuit. The simulation circuit 2 produces signals of acceleration, speed, and displacement corresponding to the free motion of the oscillating body from the input signal. In these signals, the mass, friction and distortion by spring force of the oscillating body are compensated/corrected by a compensation/correction operation level conversion circuit. The compensated/corrected signal is current-amplified and supplied to the coil of the oscillating body, and the oscillating body is made correctly proportional to the input signal at real-time to the input signal and oscillated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオスピー
カーや振動試験機などの電磁型振動体をリアルタイムで
駆動制御する方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for driving and controlling an electromagnetic vibrator such as an audio speaker and a vibration tester in real time.

【0002】[0002]

【従来の技術】オーディオスピーカーや振動試験機など
の電磁型振動体は、固設された磁場の磁力線を、電流の
方向が直交するようにコイルがサスペンションに支持さ
れて配置され、コイルに電流を流すことで、ある範囲内
を、コイルとともにコイルに連結されたスピーカーコー
ンや試料台等が動くように構成されている。オーディオ
アンプとスピーカーの場合、アンプの入力に対して出力
(電圧)即ちスピーカーの入力については、フィードバ
ックループにより低歪に設計されている。オーディオシ
ステムでは、マイクロフォンで音声を電圧に変え直ちに
アンプ、スピーカーに入力される。あるいは種々の記録
媒体を通じアンプスピーカーに入力されている。理想的
なオーディオシステムを考える場合、音源の音声をマイ
クロフォンに入力してその出力波形と、マイクロフォン
出力をアンプに入力しスピーカーを駆動して音を出しそ
の音声を別のマイクロフォンに入力した場合の出力波形
とが同じであれば良いが、そのような理想的オーディオ
システムは未だ出現していない。
2. Description of the Related Art An electromagnetic vibrating body such as an audio speaker or a vibration tester has a magnetic field line of a fixed magnetic field, and a coil is supported on a suspension so that current directions are orthogonal to each other. By flowing, the speaker cone and the sample stage connected to the coil and the sample stage move in a certain range. In the case of an audio amplifier and a speaker, the output (voltage) relative to the input of the amplifier, that is, the input of the speaker is designed to have low distortion by a feedback loop. In an audio system, sound is converted to voltage by a microphone and immediately input to an amplifier and speakers. Alternatively, it is input to an amplifier speaker through various recording media. When considering an ideal audio system, the output waveform when the sound of the sound source is input to the microphone and its output waveform is input, and the microphone output is input to the amplifier and the speaker is driven to generate sound and the sound is input to another microphone. As long as the waveform is the same, such an ideal audio system has not yet emerged.

【0003】振動試験機の使用目的は試料に振動加速度
を加え、試料の共振点、耐久性等の試験を行う点にあ
る。振動加速度の波形は正弦波のモノトーンで周波数を
スイープさせる方式や、ランダム波形の入力スペクトラ
ムと試料の出力スペクトラムの比較検証を行う方法があ
る。モノトーンの正弦波の場合は位相のズレを無視して
共振周波数の影響を抑えるため、平均値、実効値、ピー
ク値等をモニターしながら入力信号を調節して出力加速
度を目的の値に近づけている。また、ランダム加振の場
合は入力スペクトラム波形と出力スペクトラム波形の相
関を調べてランダム入力波形に元の入力波形スペクトラ
ムと同じようになるようフイルターを設計してフイルタ
ーを通した信号波形を入力することで、入力波形スペク
トラムに出力波形スペクトラムが近づくような方法が一
般的である。
The purpose of using a vibration tester is to apply a vibration acceleration to a sample and to test the resonance point, durability and the like of the sample. For the waveform of the vibration acceleration, there are a method of sweeping the frequency with a sine wave monotone, and a method of comparing and verifying the input spectrum of the random waveform and the output spectrum of the sample. In the case of a monotone sine wave, adjust the input signal while monitoring the average value, effective value, peak value, etc. to reduce the effect of the resonance frequency ignoring the phase shift, and adjust the output acceleration to the target value. I have. In addition, in the case of random excitation, check the correlation between the input spectrum waveform and the output spectrum waveform, design a filter for the random input waveform to be the same as the original input waveform spectrum, and input the signal waveform through the filter In general, a method is used in which the output waveform spectrum approaches the input waveform spectrum.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】振動試験機もオーディ
オスピーカーも駆動力の発生は磁場とコイルに流れる電
流によりコイルに働く力であることは共通している。磁
場の強さが一定であるならば駆動力の大小はコイルに流
れる電流の強弱に比例する。振動試験機のコイルと試料
台、スピーカーのボイスコイルとスピーカーコーンは両
方とも有限の質量を有し、変位によるサスペンションの
復元力やスピーカーコーンのスティフネスのために生ず
る駆動力の歪み即ち変位歪みや磁場の中で運動すること
で、コイルの入力インピーダンスが大きく変化する。
It is common that both a vibration tester and an audio speaker generate a driving force by a force acting on a coil by a magnetic field and a current flowing through the coil. If the strength of the magnetic field is constant, the magnitude of the driving force is proportional to the magnitude of the current flowing through the coil. Both the coil and sample stage of the vibration tester, the voice coil and the speaker cone of the speaker have a finite mass. The input impedance of the coil changes greatly by moving in the space.

【0005】又、サスペンションの変形による内部損失
抵抗と摩擦抵抗による損失とスピーカーコーンの変形に
よる内部損失等の速度損失が発生する。駆動力(F:f
orce),加速度(α:acceleratio
n),質量(M:mass)の関係は摩擦や抵抗がなく
角運動量も変化せず自由運動(Free Run)の状
態であれば、 F=Mα 振動する場合は不等加速運動であるので、時間をtとし
てα=φ(t)と表わすとすると速度(V:Veloc
ity)は、 V=∫φ(t)dt+V で表わされる。
In addition, internal loss due to deformation of the suspension
For loss due to resistance and friction resistance and deformation of speaker cone
Speed loss such as internal loss. Driving force (F: f
orce), acceleration (α: acceleratio)
n) and mass (M: mass) are free from friction and resistance
Free motion (Free Run) with no change in angular momentum
If F = Mα, the vibration is unequal acceleration, so the time is t
Assuming that α = φ (t), the velocity (V: Veloc)
ity) is: V = ∫φ (t) dt + V0  Is represented by

【0006】初速Vは支持装置による復元力によりV
=0としてもよい。このことは速度が加速度αの時間
に関して一次積分されたものであることを意味してい
る。変位(D:Displacement)について
は、 D=F(V)=∫f(V)dV=∫f{φ(t)}φ’
(t)dt となり時間tに関しては加速度が二次積分されたことを
意味する。ここでコイル、試料台、スピーカーコーンに
対し、摩擦や支持機構の復元力がなく、振動を妨げるも
のがなく振動体の運動に全く影響を与えなければ即ち自
由運動(FreeRun)をするのであれば、振動機に
ついては入力に比例した加速度αを得ることは容易であ
る。
[0006] The initial velocity V 0 is V due to the restoring force by the support apparatus
0 may be set to 0. This means that the speed is linearly integrated with respect to the time of the acceleration α. Regarding the displacement (D: Displacement), D = F (V) = {f (V) dV = {f} φ (t)} φ ′
(T) dt, which means that the acceleration is quadratic integrated with respect to time t. Here, if there is no friction or restoring force of the support mechanism for the coil, the sample stage, and the speaker cone, there is no obstacle to the vibration, and there is no influence on the motion of the vibrating body, that is, if free motion (FreeRun) is performed. For a vibrator, it is easy to obtain an acceleration α proportional to the input.

【0007】又、音圧がスピーカーコーンの速度の二乗
に比例するので入力を開平し微分し入力すれば入力に比
例した音圧を得ることができる。しかし現実には変位に
よるサスペンションの復元力やスピーカーコーンのステ
ィフネスのために生ずる駆動力の歪みや損失そのものを
なくすことは不可能であった。しかも、歪み、損失等の
要素には時間に関して複数異次元を含むため、出力をセ
ンサー等で検出し入力にフィードバックさせても意味の
ないことになる。このことが共振周波数の存在や、リア
ルタイムでの駆動制御を不可能にしている。即ち”入力
に比例した出力が得られない”原因である。
Since the sound pressure is proportional to the square of the speed of the speaker cone, if the input is squared and differentiated and input, a sound pressure proportional to the input can be obtained. However, in reality, it was impossible to eliminate the distortion and loss of the driving force caused by the restoring force of the suspension due to the displacement and the stiffness of the speaker cone. In addition, since factors such as distortion and loss include a plurality of different dimensions with respect to time, it is meaningless to detect the output with a sensor or the like and feed it back to the input. This makes the existence of the resonance frequency and the drive control in real time impossible. That is, the reason is that “an output proportional to the input cannot be obtained”.

【0008】この問題の対策として、スピーカー、加振
機、アンプで構成する駆動系そのものに歪み、損失、イ
ンピーダンスの変化を補償する機能を組み込み、自由運
動(Free Run)に近い状態にする方法が考えら
れるが実用上この系はより自由運動に近い状態に近づく
にしたがい不安定になりハンチング等の暴走を引き起こ
しやすい。安定で自由運動に近い状態での制御はどうす
ればよいか。ここでフィードバックループを作り制御す
るとはどういうことかもう一度考えてみると同次元であ
れば入力に対し出力をフィードバックさせるすなわち入
力が出力の基準になるのである。
As a countermeasure against this problem, there is a method of incorporating a function for compensating for distortion, loss, and change in impedance into a drive system itself composed of a speaker, a vibrator, and an amplifier, so that the drive system is close to a free motion (Free Run). Although it is conceivable, in practice, this system becomes unstable as it approaches a state closer to free motion, and easily causes runaway such as hunting. How to control in a stable and free motion state? If we consider again what a feedback loop is made and controlled, if the dimensions are the same, the output is fed back to the input, that is, the input becomes the reference of the output.

【0009】しかし、次元が異なると出力は入力を基準
にできないとなると何を基準にすればよいか。直接入力
が基準に出来なければ入力に必要な演算を行って同次元
のサンプルを作りそれを各同次元の入力とみなしそれを
基準にして出力を補償すれば良い。即ち、振動試験機や
オーディオスピーカーの場合、自由運動を理論値に近い
形でシュミレーションして速度、変位に伴う損失や歪み
を予め予測し、タイミング良く適量な補償、補正を行え
ばシュミレーション回路には駆動系のドリフト等の不確
定要素が入り込まず安定した正確な補正、補償ができ
る。本発明は上記問題点を解決することを目的とするも
のである。
However, if the output cannot be based on the input when the dimensions are different, what should be based on the input? If the direct input cannot be used as a reference, the operation required for the input may be performed to produce samples of the same dimension, which may be regarded as inputs of the same dimension, and the output may be compensated based on the input. That is, in the case of a vibration tester or audio speaker, the simulation circuit is designed to simulate free motion in a form close to the theoretical value, predict in advance the speed and loss or distortion associated with displacement, and perform appropriate compensation and correction at appropriate timing. Uncertain factors such as drive system drift do not enter and stable and accurate correction and compensation can be performed. An object of the present invention is to solve the above problems.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、固設された磁場の磁力線と直交するように配
置された電磁型振動体のコイルに振動電流を流すことで
コイルに振動力を発生させるための制御方法において、
電磁型の振動体の振動を入力信号にできるだけ正確に比
例させるために入力信号に対し振動体の自由運動に近い
信号を出力するシュミレーション回路を実際の駆動回路
とは独立して設置し、シュミレーション回路の加速度、
速度、変位の出力信号を振動体の質量、摩擦、ばね力に
よる歪みの補償、補正に用い、この補償補正した信号を
電流増幅して振動体のコイルに供給し、振動体を入力信
号に対してリアルタイムで入力信号に正確に比例させて
振動させるようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an electromagnetic type vibrating body which is arranged so as to be perpendicular to the magnetic field lines of a fixed magnetic field. In a control method for generating a force,
In order to make the vibration of the electromagnetic vibrator proportional to the input signal as accurately as possible, a simulation circuit that outputs a signal close to the free motion of the vibrator with respect to the input signal is installed independently of the actual drive circuit. Acceleration,
The output signals of speed and displacement are used for compensation and correction of distortion due to the mass, friction, and spring force of the vibrating body.The compensated and corrected signal is amplified and supplied to the coil of the vibrating body. In this way, the vibration is made in real time in direct proportion to the input signal.

【0011】また、本発明は、固設された磁場の磁力線
と直交するように配置された電磁型振動体のコイルに振
動電流を流すことでコイルに振動力を発生させるための
電磁型振動体制御装置において、コイルを振動させるた
めの入力信号に対して自由運動に相当する加速度、速
度、変位の各信号を出力するシュミレーション回路と、
該シュミレーション回路の出力信号に対して振動体の質
量、摩擦、ばね力の損失歪みを補償補正し振動体駆動信
号を出力する補償・補正演算及びレベル変換回路と、該
補償・補正演算及びレベル変換回路の出力信号を電流増
幅し電磁型振動体のコイルに増幅した電流を供給して該
コイルを振動駆動する電流増幅・電流出力回路とを備え
たものである。
Further, the present invention provides an electromagnetic vibrator for generating an oscillating force in a coil by applying an oscillating current to a coil of the electromagnetic vibrator which is disposed so as to be orthogonal to a magnetic field line of a fixed magnetic field. In the control device, a simulation circuit that outputs acceleration, velocity, and displacement signals corresponding to free motion with respect to an input signal for vibrating the coil,
A compensation / correction operation and level conversion circuit for compensating and correcting loss, distortion, and the like of the vibrator for the output signal of the simulation circuit and outputting a vibrator drive signal; And a current amplification / current output circuit for amplifying the current of the output signal of the circuit and supplying the amplified current to the coil of the electromagnetic vibrating body to drive the coil to vibrate.

【0012】また、本発明は、前記シュミレーション回
路が、入力信号の変化を加速度信号として取り出す加速
度信号造出回路と、加速度信号を時間に関して一次積分
し速度信号として取り出す速度信号造出回路と、加速度
信号を時間に関して二次積分し変位信号として取り出す
変位信号造出回路とを備えたものである。また、本発明
は、前記補償・補正演算レベル変換回路が、振動体の質
量に相当する値に設定された第1のボリューム抵抗と、
振動体に働く摩擦力に相当する値に設定された第2のボ
リューム抵抗と、振動体に働くばね力に相当する値に設
定された第3のボリューム抵抗とを備え、前記シュミレ
ーション回路の加速度出力信号を前記第1のボリューム
抵抗によって補償し、前記シュミレーション回路の速度
出力信号を前記第2のボリューム抵抗によって補償し、
前記シュミレーション回路の変位出力信号を前記第3の
ボリューム抵抗によって補正するようにしたものであ
る。
Further, the present invention provides an acceleration signal generating circuit for extracting a change in an input signal as an acceleration signal, a speed signal generating circuit for linearly integrating the acceleration signal with respect to time and extracting as a speed signal, And a displacement signal generating circuit that performs quadratic integration of the signal with respect to time and extracts the signal as a displacement signal. Also, the present invention provides the compensation / correction calculation level conversion circuit, wherein the first volume resistance is set to a value corresponding to the mass of the vibrating body;
A second volume resistance set to a value corresponding to a frictional force acting on the vibrating body, and a third volume resistance set to a value corresponding to a spring force acting on the vibrating body; Compensating a signal by the first volume resistor, compensating a speed output signal of the simulation circuit by the second volume resistor,
The displacement output signal of the simulation circuit is corrected by the third volume resistor.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
した図面を参照して詳細に説明する。図1において、音
声信号あるいは振動信号などの入力信号がシュミレーシ
ョン回路2に入力されると、シュミレーション回路2は
入力信号を加速度信号と速度信号と変位信号に解析しこ
れらを出力する。これらの加速度信号、速度信号、変位
信号は入力に対する振動体の自由運動を示すものであ
る。シュミレーション回路2の出力は補償・補正演算及
びレベル変換回路4に入力され、ここで加速度信号に対
して振動体の質量の補償が行われ、速度信号に対しては
振動体の摩擦損失の補償が行われ、変位信号に対しては
振動体の変位による中立点に向かって働く復元力による
歪みの補正即ちばね力による歪みの補正が行われる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, when an input signal such as a voice signal or a vibration signal is input to a simulation circuit 2, the simulation circuit 2 analyzes the input signal into an acceleration signal, a velocity signal, and a displacement signal and outputs them. These acceleration signal, speed signal, and displacement signal indicate free motion of the vibrating body with respect to the input. The output of the simulation circuit 2 is input to a compensation / correction calculation and level conversion circuit 4, where the acceleration signal is compensated for the mass of the vibrating body, and the speed signal is compensated for the friction loss of the vibrating body. For the displacement signal, the distortion is corrected by the restoring force acting toward the neutral point due to the displacement of the vibrating body, that is, the distortion is corrected by the spring force.

【0014】更に、各信号の補償・補正信号は加算され
た後、レベル変換が行われ、後段の電流増幅・電流出力
回路6に入力される。オーディオスピーカー8または振
動試験機10は、電流増幅・電流出力回路6によって駆
動される。次にシュミレーション回路2について図2を
参照して説明する。シュミレーション回路2の入力端T
1から入った入力信号は、オペアンプA1を経てACC
出力ラインに加速度信号として出力される。オペアンプ
A1は、出力インピーダンスを変えるものであり、その
出力側はボリューム抵抗VR1、抵抗R1、R2、及び
コンデンサC1から成る積分回路に接続している。
Further, after the compensation / correction signals of the respective signals are added, level conversion is performed, and the resultant signal is input to a current amplification / current output circuit 6 at a subsequent stage. The audio speaker 8 or the vibration tester 10 is driven by the current amplification / current output circuit 6. Next, the simulation circuit 2 will be described with reference to FIG. Input terminal T of simulation circuit 2
The input signal input from 1 is passed through the operational amplifier A1 to ACC
It is output to the output line as an acceleration signal. The operational amplifier A1 changes the output impedance, and the output side is connected to an integrating circuit including a volume resistor VR1, resistors R1, R2, and a capacitor C1.

【0015】入力端T1から入力された入力信号は加速
度信号としてオペアンプA1を経て積分回路に供給さ
れ、ここで積分され、且つ、オペアンプA3で極性が変
換されてVEL出力ラインに速度信号として出力され
る。速度信号は、ボリューム抵抗VR2、抵抗R3、コ
ンデンサC2から成る積分回路に供給され、ここで積分
され、且つ、オペアンプA5で極性が変換されてDIS
P出力ラインに変位信号として出力される。シュミレー
ション回路2の出力ラインACC,VEL,DISPに
出る加速度信号、速度信号、変位信号は、オーディオス
ピーカー8あるいは振動試験機10の振動体の自由運動
に相当する。
The input signal input from the input terminal T1 is supplied as an acceleration signal to an integrating circuit via an operational amplifier A1, where it is integrated, the polarity is converted by an operational amplifier A3, and the resultant signal is output as a speed signal to a VEL output line. You. The speed signal is supplied to an integrating circuit composed of a volume resistor VR2, a resistor R3, and a capacitor C2, where it is integrated, and the polarity is converted by an operational amplifier A5 to DIS.
It is output to the P output line as a displacement signal. The acceleration signal, the velocity signal, and the displacement signal appearing on the output lines ACC, VEL, DISP of the simulation circuit 2 correspond to the free movement of the audio speaker 8 or the vibrating body of the vibration tester 10.

【0016】次に補償・補正演算及びレベル変換回路4
について図3を参照して説明する。シュミレーション回
路2からの加速度信号ACCは、ボリューム抵抗VR3
に供給され、速度信号VELはボリューム抵抗VR4に
供給され、変位信号DISPはボリューム抵抗VR5に
供給される。ボリューム抵抗VR3は、振動体の自由振
動を妨げる振動体の質量に相当する値に設定され、この
ボリューム抵抗VR3によって振動体の加速度運動の、
振動体の質量による損失が補償される。ボリューム抵抗
VR4は、振動体の自由運動を妨げる振動体に作用する
摩擦力に相当する値に設定され、このボリューム抵抗V
R4によって振動体の速度運動の、振動体の摩擦力によ
る損失が補償される。
Next, a compensation / correction operation and level conversion circuit 4
Will be described with reference to FIG. The acceleration signal ACC from the simulation circuit 2 is supplied to the volume resistor VR3
, The speed signal VEL is supplied to a volume resistor VR4, and the displacement signal DISP is supplied to a volume resistor VR5. The volume resistance VR3 is set to a value corresponding to the mass of the vibrating body that prevents free vibration of the vibrating body.
Losses due to the mass of the vibrator are compensated. The volume resistance VR4 is set to a value corresponding to a frictional force acting on the vibrating body that hinders the free movement of the vibrating body.
R4 compensates for the loss of velocity motion of the vibrating body due to the frictional force of the vibrating body.

【0017】ボリューム抵抗VR5は、振動体に作用す
るばね力に相当する値に設定され、このボリューム抵抗
VR5によって、振動体の変位運動の、ばね力による歪
みが補正される。質量、摩擦、ばね力による損失、歪み
が補償、補正された加速度、速度、変位信号は、オペア
ンプA6に供給され、ここで加算される。オペアンプA
6の出力は、オペアンプA7,A8,A9,A10,A
11,A12から成るレベル変換回路に送られ、ここで
オペアンプA6の補償・補正演算出力が後段の電流増幅
・電流出力回路6とマッチングするように信号レベルが
変換される。補償・補正演算及びレベル変換回路4の出
力信号は、電流増幅・電流出力回路6に出力され、ここ
でこの出力信号の電流増幅が行われ、電流出力が負荷8
又は10に供給され、負荷8又は10即ち電磁型振動体
が駆動される。
The volume resistance VR5 is set to a value corresponding to a spring force acting on the vibrating body, and the displacement of the vibrating body due to the spring force is corrected by the volume resistance VR5. The acceleration, velocity, and displacement signals compensated for and compensated for loss and distortion due to mass, friction, and spring force are supplied to an operational amplifier A6, where they are added. Operational amplifier A
6 are operational amplifiers A7, A8, A9, A10, A
The signal level is sent to a level conversion circuit composed of the amplifier 11 and A12, where the signal level is converted so that the compensation / correction operation output of the operational amplifier A6 matches the current amplification / current output circuit 6 in the subsequent stage. The output signal of the compensation / correction calculation and level conversion circuit 4 is output to a current amplification / current output circuit 6 where the output signal is subjected to current amplification and the current output is changed to a load 8.
Or 10 to drive the load 8 or 10, that is, the electromagnetic vibrator.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は上述の如く構成したので、電磁
型振動体をリアルタイムで高精度に制御することができ
る。
According to the present invention, the electromagnetic vibrating body can be controlled in real time with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のシステムブロック説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a system block of the present invention.

【図2】シュミレーション回路図である。FIG. 2 is a simulation circuit diagram.

【図3】補償・補正演算及びレベル変換回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a compensation / correction calculation and level conversion circuit.

【図4】電流増幅・電流出力回路図である。FIG. 4 is a current amplification / current output circuit diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 シュミレーション回路 4 補償・補正演算及びレベル変換回路 6 電流増幅・電流出力回路 8 オーディオスピーカー 10 振動試験機 2 Simulation circuit 4 Compensation / correction calculation and level conversion circuit 6 Current amplification / current output circuit 8 Audio speaker 10 Vibration tester

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固設された磁場の磁力線と直交するよう
に配置された電磁型振動体のコイルに振動電流を流すこ
とでコイルに振動力を発生させるための制御方法におい
て、電磁型の振動体の振動を入力信号にできるだけ正確
に比例させるために入力信号に対し振動体の自由運動に
近い信号を出力するシュミレーション回路を実際の駆動
回路とは独立して設置し、シュミレーション回路の加速
度、速度、変位の出力信号を振動体の質量、摩擦、ばね
力による歪みの補償、補正に用い、この補償補正した信
号を電流増幅して振動体のコイルに供給し、振動体を入
力信号に対してリアルタイムで入力信号に正確に比例さ
せて振動させるようにしたことを特徴とする電磁型振動
体のリアルタイム制御方法。
A control method for generating an oscillating force in a coil by applying an oscillating current to a coil of an electromagnetic vibrating body disposed so as to be orthogonal to a magnetic line of magnetic field of a fixed magnetic field. In order to make the body vibration proportional to the input signal as accurately as possible, a simulation circuit that outputs a signal close to the free motion of the vibrating body with respect to the input signal is installed independently of the actual drive circuit, and the acceleration and speed of the simulation circuit The output signal of displacement is used for compensation and correction of distortion due to the mass, friction, and spring force of the vibrating body, and the compensated and corrected signal is amplified and supplied to the coil of the vibrating body, and the vibrating body is supplied with respect to the input signal. A real-time control method of an electromagnetic vibrating body, characterized in that vibration is performed in real time in exactly proportion to an input signal.
【請求項2】 固設された磁場の磁力線と直交するよう
に配置された電磁型振動体のコイルに振動電流を流すこ
とでコイルに振動力を発生させるための電磁型振動体制
御装置において、コイルを振動させるための入力信号に
対して自由運動に相当する加速度、速度、変位の各信号
を出力するシュミレーション回路と、該シュミレーショ
ン回路の出力信号に対して振動体の質量、摩擦、ばね力
の損失歪みを補償補正し振動体駆動信号を出力する補償
・補正演算及びレベル変換回路と、該補償・補正演算及
びレベル変換回路の出力信号を電流増幅し電磁型振動体
のコイルに増幅した電流を供給して該コイルを振動駆動
する電流増幅・電流出力回路とを備えたことを特徴とす
る電磁型振動体のリアルタイム制御装置。
2. An electromagnetic vibrating body control device for generating an oscillating force in a coil by applying an oscillating current to a coil of the electromagnetic vibrating body disposed so as to be orthogonal to a magnetic field line of a fixed magnetic field, A simulation circuit that outputs acceleration, velocity, and displacement signals corresponding to free motion with respect to an input signal for vibrating the coil, and a mass, friction, and spring force of the vibrating body with respect to an output signal of the simulation circuit. A compensation / correction calculation and level conversion circuit for compensating and correcting the loss distortion and outputting a vibrating body drive signal; and a current amplifying the output signal of the compensation / correction calculation and level conversion circuit and amplifying the current amplified by the coil of the electromagnetic vibration body. A real-time control device for an electromagnetic vibrating body, comprising: a current amplification / current output circuit that supplies and vibrates and drives the coil.
【請求項3】 前記シュミレーション回路は、入力信号
の変化を加速度信号として取り出す加速度信号造出回路
と、加速度信号を時間に関して一次積分し速度信号とし
て取り出す速度信号造出回路と、加速度信号を時間に関
して二次積分し変位信号として取り出す変位信号造出回
路とを備えたことを特徴とする「請求項1」又は「請求
項2」に記載の電磁型振動体のリアルタイム制御方法及
び装置。
3. The simulation circuit includes: an acceleration signal generation circuit that extracts a change in an input signal as an acceleration signal; a speed signal generation circuit that linearly integrates the acceleration signal with respect to time and extracts a speed signal; 3. A method and apparatus for real-time control of an electromagnetic vibrating body according to claim 1, further comprising a displacement signal producing circuit for performing quadratic integration and extracting the displacement signal as a displacement signal.
【請求項4】 前記補償・補正演算レベル変換回路は、
振動体の質量に相当する値に設定された第1のボリュー
ム抵抗と、振動体に働く摩擦力に相当する値に設定され
た第2のボリューム抵抗と、振動体に働くばね力に相当
する値に設定された第3のボリューム抵抗とを備え、前
記シュミレーション回路の加速度出力信号を前記第1の
ボリューム抵抗によって補償し、前記シュミレーション
回路の速度出力信号を前記第2のボリューム抵抗によっ
て補償し、前記シュミレーション回路の変位出力信号を
前記第3のボリューム抵抗によって補正するようにした
ことを特徴とする「請求項2」に記載の電磁型振動体の
リアルタイム制御装置。
4. The compensation / correction operation level conversion circuit,
A first volume resistance set to a value corresponding to the mass of the vibrating body, a second volume resistance set to a value corresponding to a frictional force acting on the vibrating body, and a value corresponding to a spring force acting on the vibrating body A third volume resistor set to, the acceleration output signal of the simulation circuit is compensated by the first volume resistor, the speed output signal of the simulation circuit is compensated by the second volume resistor, 3. The real-time control apparatus for an electromagnetic vibrating body according to claim 2, wherein the displacement output signal of the simulation circuit is corrected by the third volume resistance.
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