JP2008113102A - Motional feedback type speaker system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スピーカ装置に関し、特に、スピーカの振動系の運動に比例した信号を、振動系の運動を制御するアンプにフィードバックさせることで、当該振動系の運動を制御するモーショナル・フィードバック(Motional Feed Back:MFBと以下略記する)方式のスピーカ装置に関する。 The present invention relates to a speaker device, and in particular, feeds back a signal proportional to the motion of the vibration system of the speaker to an amplifier that controls the motion of the vibration system, thereby controlling the motion of the vibration system. The present invention relates to a speaker device of a system (back: MFB, hereinafter abbreviated).
MFBは、システムの中でもっとも性能の劣るスピーカの特性をフィードバックによって改善しようとするもので、以前より多くの研究がなされている。 MFB attempts to improve the characteristics of the speaker with the poorest performance in the system by feedback, and has been studied more than before.
例えば、特許文献1には、MFB方式のスピーカ装置において、スピーカ装置の特性やユーザ好みの音色に調整するために、アンプに与えるフィードバック量を手操作により変化可能にした構成が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which an amount of feedback given to an amplifier can be changed manually by an MFB speaker device in order to adjust the characteristics of the speaker device or a user-preferred timbre.
また、特許文献2には、MFB方式のスピーカ装置において、再生音レベルに応じてスピーカの周波数特性を制御するために、再生音レベル又は入力信号レベルの大きさに応じてフィードバック回路のフィードバック量を制御することが開示されている。 Further, in Patent Document 2, in the MFB speaker device, in order to control the frequency characteristics of the speaker according to the reproduction sound level, the feedback amount of the feedback circuit is set according to the reproduction sound level or the input signal level. Control is disclosed.
ところで、MFB方式のスピーカシステムでは、ユーザが自由にアンプを選択できることが望まれている。しかし、特許文献1や特許文献2では、アンプを置換可能にすることは想定していない。 In the MFB speaker system, it is desired that the user can freely select an amplifier. However, Patent Document 1 and Patent Document 2 do not assume that the amplifier can be replaced.
特許文献3−5には、MFB方式スピーカシステムにおいて、ユーザが所有するアンプを流用、あるいは自由にアンプを選択できるようにするために、二重ボイスコイル方式のスピーカユニットを使用し、一方のボイスコイルにはユーザ所有のアンプから出力された音響信号を加え、他方のボイスコイルには振動板の振動に比例する信号をフィードバックする構成のMFB方式スピーカシステムが開示されている。 In Patent Documents 3-5, in the MFB speaker system, a dual voice coil speaker unit is used to make it possible to divert an amplifier owned by the user or to freely select an amplifier, and one voice An MFB speaker system is disclosed in which an acoustic signal output from a user-owned amplifier is added to the coil, and a signal proportional to the vibration of the diaphragm is fed back to the other voice coil.
特許文献3−5のように、任意のアンプを選択可能なMFB方式スピーカシステムでは、アンプの特性に応じてフィードバック量を調整する必要がある。 As in Patent Literature 3-5, in an MFB speaker system in which an arbitrary amplifier can be selected, it is necessary to adjust the feedback amount according to the characteristics of the amplifier.
しかしながら、アンプの特性に応じてフィードバック量の調整をユーザが行うことは困難な場合がある。 However, it may be difficult for the user to adjust the feedback amount according to the characteristics of the amplifier.
本発明は、MFB方式スピーカシステムにおいて、たとえ任意のアンプを選択できる場合にも、選択されたアンプに適したフィードバック量を容易に設定できるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to easily set a feedback amount suitable for a selected amplifier even if an arbitrary amplifier can be selected in an MFB speaker system.
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムは、入力信号を増幅する置換可能なパワーアンプからの出力信号に基づいて駆動するスピーカの駆動に関する検出信号に、ゲインβを乗じて前記入力信号にフィードバックするフィードバック回路と、前記パワーアンプに応じた、前記フィードバック回路のゲイン指標値を自動設定する指標値設定部と、前記ゲイン指標値に基づいて、前記フィードバック回路のゲインβを調整するゲイン調整部と、を備えることを特徴とする。 The motional feedback speaker system according to the present invention multiplies a detection signal related to driving of a speaker driven based on an output signal from a replaceable power amplifier that amplifies an input signal by a gain β and feeds back to the input signal. A feedback circuit; an index value setting unit that automatically sets a gain index value of the feedback circuit according to the power amplifier; and a gain adjustment unit that adjusts the gain β of the feedback circuit based on the gain index value; It is characterized by providing.
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムの1つの態様によれば、前記指標値設定部は、パワーアンプの識別情報の入力を受け付ける入力操作部を備え、前記入力操作部から入力された識別情報に応じて、前記フィードバック回路のゲイン指標値を設定することを特徴とする。 According to one aspect of the motional feedback speaker system according to the present invention, the index value setting unit includes an input operation unit that receives input of identification information of a power amplifier, and the identification information input from the input operation unit The gain index value of the feedback circuit is set according to the above.
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムの1つの態様によれば、前記指標値設定部は、パワーアンプの識別情報に応じたゲイン指標値を記憶するメモリを備え、前記入力操作部から入力された識別情報に応じたゲイン指標値を前記メモリから読み出し、読み出したゲイン指標値を前記フィードバック回路のゲイン指標値として設定することを特徴とする。 According to one aspect of the motional feedback speaker system according to the present invention, the index value setting unit includes a memory that stores a gain index value corresponding to identification information of a power amplifier, and is input from the input operation unit. The gain index value corresponding to the identification information is read from the memory, and the read gain index value is set as the gain index value of the feedback circuit.
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムの1つの態様によれば、前記パワーアンプの出力信号レベルを検出する検出部をさらに備え、前記指標値設定部は、前記フィードバック回路が非作用状態のときの入力信号と、前記検出部により検出した該入力信号に応じた前記パワーアンプからの出力信号レベルとの関係に基づき、前記ゲイン指標値を設定することを特徴とする。 According to one aspect of the motional feedback system speaker system of the present invention, the loudspeaker system further includes a detection unit that detects an output signal level of the power amplifier, and the index value setting unit is configured when the feedback circuit is in an inoperative state. The gain index value is set on the basis of the relationship between the input signal and the output signal level from the power amplifier corresponding to the input signal detected by the detection unit.
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムの1つの態様によれば、前記指標値設定部は、前記フィードバック回路がオフ状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた、前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルに基づいて、前記ゲイン指標値を設定し、前記ゲイン調整部は、前記フィードバック回路がオン状態において、前記入力信号Soに応じた前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルと、前記ゲイン指標値との比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整することを特徴とする。 According to one aspect of the motional feedback system speaker system according to the present invention, the index value setting unit is capable of feeding back the feedback circuit that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the speaker when the feedback circuit is in an off state. The gain index value is set based on a signal level of an output signal from the power amplifier according to an input signal So having a frequency within a frequency band, and the gain adjustment unit is configured so that the feedback circuit is in an on state. The gain β of the feedback circuit is adjusted based on a comparison between a signal level of an output signal from the power amplifier corresponding to the input signal So and the gain index value.
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムの1つの態様によれば、前記指標値設定部は、前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域外の周波数を有する入力信号So’に応じた、前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルに基づいて、前記ゲイン指標値を設定し、前記ゲイン調整部は、前記フィードバック回路がオン状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた、前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルと、前記ゲイン指標値との比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整することを特徴とする。 According to one aspect of the motional feedback system speaker system according to the present invention, the index value setting unit includes the power amplifier according to an input signal So ′ having a frequency outside the frequency band that can be fed back by the feedback circuit. The gain index value is set based on the signal level of the output signal from the output signal, and the gain adjustment unit is capable of feedbacking the feedback circuit when the feedback circuit is in the on state and at or above the lowest resonance frequency of the speaker. A gain β of the feedback circuit is adjusted based on a comparison between a signal level of an output signal from the power amplifier corresponding to an input signal So having a frequency within a frequency band and the gain index value. .
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムの1つの態様によれば、前記指標値設定部は、前記フィードバック回路がオフ状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた、前記スピーカの出力音声に基づいてゲイン指標値を設定し、前記ゲイン調整部は、前記フィードバック回路がオン状態において、前記入力信号Soに応じた前記スピーカの出力音声と、前記ゲイン指標値との比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整することを特徴とする。 According to one aspect of the motional feedback system speaker system according to the present invention, the index value setting unit is capable of feeding back the feedback circuit that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the speaker when the feedback circuit is in an off state. A gain index value is set based on an output sound of the speaker according to an input signal So having a frequency within a frequency band, and the gain adjusting unit responds to the input signal So when the feedback circuit is on. The gain β of the feedback circuit is adjusted based on a comparison between the output sound of the speaker and the gain index value.
本発明に係るモーショナル・フィードバック方式スピーカシステムの1つの態様によれば、前記指標値設定部は、前記フィードバック回路がオフ状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルが、所定の第1基準信号レベルと一致するように、前記入力信号Soの信号レベルを調整する信号調整部を有し、前記信号調整部による調整後の入力信号Soと、前記第1基準信号レベルとの関係で定められる第2基準信号レベルを前記ゲイン指標値に設定し、前記ゲイン調整部は、前記フィードバック回路がオン状態において、調整後の入力信号Soに応じた前記パワーアンプからの出力信号レベルと前記第2基準信号レベルとの比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整することを特徴とする。 According to one aspect of the motional feedback system speaker system according to the present invention, the index value setting unit is capable of feeding back the feedback circuit that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the speaker when the feedback circuit is in an off state. Signal adjustment for adjusting the signal level of the input signal So so that the signal level of the output signal from the power amplifier corresponding to the input signal So having a frequency within the frequency band matches a predetermined first reference signal level A second reference signal level determined by the relationship between the input signal So adjusted by the signal adjustment unit and the first reference signal level, and the gain adjustment unit, When the feedback circuit is on, the output from the power amplifier in accordance with the adjusted input signal So is Based on the comparison between the signal level and the second reference signal level, and adjusts the gain β of the feedback circuit.
本発明の1つの態様によれば、パワーアンプに応じた、フィードバック回路のゲイン指標値を自動設定し、そのゲイン指標値に基づいて、フィードバック回路のゲインβを調整することができるため、MFB方式スピーカシステムにおいて、たとえ任意のアンプを選択できる場合にも、選択されたアンプに適したフィードバック量を容易に設定することができる。 According to one aspect of the present invention, the gain index value of the feedback circuit can be automatically set according to the power amplifier, and the gain β of the feedback circuit can be adjusted based on the gain index value. In the speaker system, even when an arbitrary amplifier can be selected, a feedback amount suitable for the selected amplifier can be easily set.
本発明を実施するための最良の形態を具体的に示した実施形態について、以下図面を用いて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments that specifically show the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、本実施形態の基本原理について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態におけるMFB方式スピーカシステムの基本構成を示す図である。MFB方式スピーカシステム100は、入力信号に対してゲインGaを乗じることで入力信号の増幅を行うパワーアンプ10と、パワーアンプ10の出力信号に応じて駆動し音声を出力するスピーカ20と、スピーカ20の振動系における加速度や速度などの運動情報に応じた信号を出力する振動センサ22と、振動センサ22が出力した信号に所定のゲインβを乗じて入力信号にフィードバックするフィードバック回路30と、フィードバック回路30をシステム100に組み込むことで低下するゲインを上方修正する補助アンプ32とを含む。
First, the basic principle of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an MFB speaker system according to the present embodiment. The
上記のように構成されたMFB方式スピーカシステムにおいて、全体の音圧特性を表す総合ゲインGoは、パワーアンプ10のゲインをGa、振動センサ22のゲインをGs、フィードバック回路30のゲインをβ、補助アンプ32のゲインをGhとすると、次式(1)で表される。
Go=GaGh/(1+Ga・Gs・Gh・β) ・・・(1)
In the MFB speaker system configured as described above, the overall gain Go representing the overall sound pressure characteristics is Ga, the gain of the
Go = GaGh / (1 + Ga · Gs · Gh · β) (1)
MFB方式スピーカシステムにおいて、総合ゲインGoは、理想的には、パワーアンプのゲインGaと等しいことが好ましく、従来、総合ゲインGoの調整は、フィードバック回路のゲインβを調整することで行われる。 In the MFB speaker system, the total gain Go is ideally preferably equal to the gain Ga of the power amplifier. Conventionally, the total gain Go is adjusted by adjusting the gain β of the feedback circuit.
ところが、ゲインβの調整により総合ゲインGoをゲインGaに近づけることは、専門知識や経験などが必要であり、ユーザにとって困難な場合がある。さらに、MFB方式スピーカシステムを、任意のパワーアンプを利用できるように構成した場合、パワーアンプのゲインGaも変動するため、ゲインβを調整することはさらに困難になる。 However, bringing the total gain Go closer to the gain Ga by adjusting the gain β requires specialized knowledge and experience, and may be difficult for the user. Furthermore, when the MFB speaker system is configured so that an arbitrary power amplifier can be used, the gain Ga of the power amplifier also fluctuates, so that it is more difficult to adjust the gain β.
そこで、本実施形態では、任意のパワーアンプを用いることが可能なMFB方式スピーカシステムにおいて、ゲインβの調整の際の指標となるゲイン指標値をパワーアンプに応じて設定する。 Therefore, in this embodiment, in an MFB speaker system that can use an arbitrary power amplifier, a gain index value that serves as an index when adjusting the gain β is set according to the power amplifier.
図2は、本実施形態におけるMFB方式スピーカシステム100の構成を示す図である。図2において、周波数特性補正部40は、フィードバック回路30においてフィードバック可能な周波数帯域外の周波数に対するゲインを調整し、システム100全体として周波数特性が平坦になるように補正する。ここで、フィードバック可能な周波数帯域とは、スピーカや振動センサの特性によって定まる帯域である。すなわち、スピーカの振動系の振幅は、パワーアンプの出力信号の周波数の二乗に比例して小さくなる。よって、出力信号の周波数がある程度高くなると、振動センサにおいてスピーカの振動系の振幅を検知することができなくなる。したがって、上記のフィードバック可能な周波数帯域とは、スピーカの振動系の振幅を検知できる周波数帯域であり、スピーカの振動系や振動センサの特性によって予め定められる帯域である。一方、フィードバック可能な周波数帯域外の周波数とは、スピーカの振動系の振幅を検知できない高周波数帯域の周波数やスピーカの特性からフィードバックする必要がない周波数のことをいう。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
補助アンプ32は、周波数特性補正部40を介して入力された入力信号をゲインGhで乗じることで増幅し、フィードバック回路30をシステム100に組み込むことで低下するシステム100全体の総合ゲインGoを上方修正する。パワーアンプ10は、補助アンプ32を介して入力された入力信号を増幅し、スピーカ20に出力する。スピーカ20は、パワーアンプ10からの入力信号に基づいて駆動して音声を出力する。スピーカ20としては、例えば、磁気回路内でボイスコイルに電磁駆動を与えることにより、ボイスコイルが振動板と一体となって構成される振動系が運動し、入力信号に基づく音声を再生するダイナミックスピーカなどが挙げられる。
The
振動センサ22は、スピーカ20の振動系における加速度や速度などの駆動情報を検知し、検知した駆動情報に応じた検出信号を出力する。振動センサ22としては、例えば、振動系に取り付けられた検出コイルが磁界の中を動くことによって振動系の速度に比例した電圧を発生させるセンサを用いることができる。あるいは、振動系に取り付けられた可動電極と固定電極との間の容量変化を電圧信号として検出するセンサを用いてもよい。フィードバック回路30は、振動センサ22から出力される信号をゲインβで調整して、フィードバック信号として出力する。なお、駆動センサ22は、スピーカ20の振動系の駆動に関する検出信号を出力するものであればよく、上記のセンサには限らない。
The
さて、本実施形態では、任意のパワーアンプを組み込むことが可能であるため、パワーアンプ10のゲインGaは、ユーザが選択するアンプによって異なる。式(1)の通り、ゲインGaは、総合ゲインGoのパラメータであるため、ゲインGaの値が変動すると、フィードバック回路30のゲインβの最適値も変動する。
In the present embodiment, since any power amplifier can be incorporated, the gain Ga of the
そこで、本実施形態では、フィードバック回路30にゲイン調整回路34を設け、ゲイン調整回路34がゲイン制御部50により制御され、ゲインβを調整する。ゲイン調整回路34は、例えば、スイッチにより切り替え可能な複数の抵抗を備え、ゲイン制御部50が所望のゲインβに対応する抵抗をスイッチにより選択することで、ゲインβを調整することができる。また、ゲイン調整回路34は、可変抵抗を備え、ゲイン制御部50が可変抵抗の抵抗値を所望のゲインβに対応する抵抗値に設定することで、ゲインβを調整してもよい。
Therefore, in the present embodiment, the
さらに、図2において、入力操作部60は、ユーザからシステム100に接続するパワーアンプの識別情報として、ゲインGaや型番などの情報の入力を受け付け、入力された識別情報をゲイン制御部50に通知する。ユーザは、例えば、パワーアンプの仕様書などに示されたゲインGaや型番などを入力すればよい。
Further, in FIG. 2, the
ゲイン制御部50は、演算部52とメモリ54とを備える。メモリ54には、パワーアンプのゲインGaや型番などの識別情報と対応付けてパワーアンプごとに、ゲイン指標値として、最適なゲイン値が予め登録されている。演算部52は、入力操作部60を介してシステム100に組み込まれたパワーアンプの識別情報を取得し、取得した識別情報に応じたゲイン値をメモリ54から読み出して、読み出したゲイン値に応じて、ゲイン調整回路34を制御し、フィードバック回路30のゲインβを設定する。
The
以上、本実施形態では、任意のパワーアンプを用いることが可能なMFB方式スピーカシステム100において、パワーアンプの識別情報に対応付けて予めメモリ54に、ゲイン指標値として、フィードバック回路30のゲインβを登録してある。よって、ユーザは、システム100に接続するパワーアンプのゲインGaや型番等の所定の識別情報を入力することで、容易に最適なゲインβの設定をすることができる。したがって、本実施形態に係るMFB方式スピーカシステム100によれば、任意のパワーアンプを用いることでき、かつ、総合ゲインGoを容易に適正な値に調整することができる。
As described above, in the present embodiment, in the
続いて、第1の変形例について図面を用いて説明する。上記の実施形態では、パワーアンプの識別情報に対応付けて予めメモリ54にゲインβを登録しておき、ユーザは接続するパワーアンプの識別情報を入力すると、自動的にゲインβの設定が行われる例について説明した。一方、第1の変形例では、システム100側から提供されるゲイン指標値に基づいてゲインβをユーザ操作により設定する例について説明する。
Subsequently, a first modification will be described with reference to the drawings. In the above embodiment, the gain β is registered in advance in the
図3は、第1の変形例に係るMFB方式スピーカシステム100の構成を示す。第1の変形例では、調整操作部62と表示部64とが追加されている点で実施形態とは異なる。表示部64には、ゲイン指標値としてパワーアンプ10のゲインGaと、総合ゲインGoとが表示され、ユーザは、調整操作部62を介して、総合ゲインGoがゲインGaと一致するように、ゲインβを調整する。なお、ゲインの表示は、ゲイン値をそのまま表示してもよいし、ゲイン値に応じて長さが変化するバー表示などにしてもよい。
FIG. 3 shows a configuration of the
ここで、ゲインGaは、入力操作部60を介してユーザに直接入力させて、表示部64に表示することができる。あるいは、メモリ54に予めパワーアンプの型番などの識別情報と対応付けてゲインGaをゲイン指標値として登録しておき、接続対象のパワーアンプの型番などの識別情報をユーザに入力させ、ゲイン制御部50が入力された識別情報に対応するゲインGaをメモリ54から読み出して表示部64に表示してもよい。また、総合ゲインGoは、演算部52が式(1)に基づいて演算して、表示部64に表示すればよい。
Here, the gain Ga can be directly input by the user via the
以上、第1の変形例では、ユーザが、表示部64に表示されたゲイン指標値であるゲインGaと総合ゲインGoと比較しながら、ゲインGaと総合ゲインGoとが略一致するように、ゲインβを調整する。第1の変形例によれば、表示部64に目標となるゲインが表示されるため、ゲインβの調整が容易になる。
As described above, in the first modification, the gain is set so that the gain Ga and the total gain Go are substantially matched while the user compares the gain Ga that is the gain index value displayed on the
なお、ゲインGaを特定することができれば、式(1)に基づいてゲインGaと総合ゲインGoとが一致するゲインβを演算により求めることができる。つまり、総合ゲインGoとゲインGaとを一致させるには、次式(2)を満たすβを求めればよいため、
Ga=GaGh/(1+Ga・Gs・Gh・β) ・・・(2)
If the gain Ga can be specified, the gain β that matches the gain Ga and the total gain Go can be obtained by calculation based on the equation (1). That is, in order to make the total gain Go and the gain Ga coincide with each other, β satisfying the following expression (2) may be obtained.
Ga = GaGh / (1 + Ga · Gs · Gh · β) (2)
演算部52が、式(2)をβについて求めた次式(3)に基づいてβを求めてもよい。
β=(Gh−1)/GhGaGs ・・・(3)
The computing unit 52 may obtain β based on the following equation (3) obtained from the equation (2) for β.
β = (Gh−1) / GhGaGs (3)
上記では、ユーザによるパワーアンプの識別情報を入力する作業を要するが、この入力作業は省略可能である。すなわち、フィードバック回路が非作用状態のときのパワーアンプの出力信号レベルを検知することができれば、入力信号との関係によりゲイン指標値を設定することができる。この場合について、第2〜第4の変形例として説明する。 In the above, an operation of inputting identification information of the power amplifier by the user is required, but this input operation can be omitted. That is, if the output signal level of the power amplifier when the feedback circuit is in an inactive state can be detected, the gain index value can be set according to the relationship with the input signal. This case will be described as second to fourth modifications.
まず、第2の変形例について、以下図面を用いて説明する。 First, a second modification will be described below with reference to the drawings.
図4は、第2の変形例に係るMFB方式スピーカシステム100の構成を示す。第2の変形例では、フィードバック回路30のフィードバック作用をオンオフするスイッチ36と、補助アンプ32のゲインを切り替えるゲイン切替回路34と、パワーアンプ10の出力電圧を検知する出力検知器70とを備える点で、上記の実施形態と異なる。
FIG. 4 shows a configuration of the
第2の変形例では、まず、スイッチ36の開状態にすることでフィードバック回路30をオフ状態にし、かつ補助アンプ32のゲインを1に設定する。その状態で、フィードバック作用を受けていない入力信号Soをパワーアンプ10に入力し、その入力信号Soに応じてパワーアンプ10から出力される出力信号の出力電圧Voを検出する。第2の変形例では、この出力電圧Voをゲイン指標値として設定する。次いで、フィードバック回路30をオン状態で、かつ補助アンプ32のゲインをGhに設定する。その状態で、フィードバック作用を受けた入力信号Soをパワーアンプ10に入力し、その入力信号Soに応じてパワーアンプ10から出力される出力信号の出力電圧Vtを検出し、その出力電圧Vtがゲイン指標値である出力電圧Voと一致するように、ゲインβを調整する。
In the second modification, first, the
ここで、パワーアンプ10の出力電圧は、システム100の総合ゲインGoと相関関係を有する。一方、フィードバック作用を受けていない(スイッチ36が開状態で、かつ、補助アンプ32のゲインが1の場合)入力信号Soに応じたパワーアンプ10の出力電圧Voは、パワーアンプ10の本来のゲインGaと相関関係を有する。そこで、スピーカ20の音圧周波数特性上における最低共振周波数(低域限界周波数)以上の入力信号が入力される場合、フィードバック作用を受けた(スイッチ36が閉状態で、かつ、補助アンプ32のゲインがGhの場合)入力信号Soに応じたパワーアンプ10からの出力電圧Vtが、ゲインGaと相関関係を有する出力電圧Voと一致すれば、総合ゲインGoがアンプのゲインGaと一致することに相当する。つまり、入力信号Soが、フィードバック可能な周波数帯域内であって、かつ、スピーカ20の最低共振周波数以上の信号の場合、出力電圧Vtが出力電圧Voと一致するように、フィードバック回路30のゲインβを調整すれば、総合ゲインGoがMFB方式スピーカシステムにおいて理想的な値に調整することができる。
Here, the output voltage of the
以上、第2の変形例によれば、ユーザがパワーアンプ30の識別情報を入力しなくても、総合ゲインGoがゲインGaに一致するようにシステム100がフィードバック回路30のゲインβを調整する。よって、ユーザが接続したパワーアンプに適したフィードバック量を容易に設定することができる。
As described above, according to the second modification, the
なお、入力信号Soは、上記の通り、フィードバック回路30がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数信号で、かつ、最低共振周波数以上の周波数信号である必要がある。そこで、例えば、入力信号Soは、上記の条件を満たす所定の周波数信号fiが記録された所謂テスト用CDを再生することで入力すればよい。あるいは、所定の周波数信号fiを出力する信号生成部をシステム100に設けて、信号生成部から入力すればよい。
Note that, as described above, the input signal So needs to be a frequency signal in a frequency band that can be fed back by the
また、第2の変形例では、フィードバック回路30がオン状態におけるパワーアンプ10の出力電圧Vtが、フィードバック回路30がオフ状態における出力電圧Voと一致するように、ゲイン制御部50においてゲインβを調整する例について説明した。しかし、例えば、第1の変形例のようにシステム100に調整操作部62と表示部64とを設けて、ゲイン指標値としての出力電圧Voと、出力電圧Vtとを表示部64に表示し、ユーザが調整操作部62を操作することで、出力電圧Vtが出力電圧Voと一致するようにゲインβを調整してもよい。
In the second modification, the
さらに、表示部64に出力電圧Voや出力電圧Vtを表示せずに、ユーザにスピーカ20の出力音声を聞かせながら、調整操作部62を操作させることでゲインβをユーザの手操作により調整させてもよい。すなわち、まず、フィードバック回路30をオフ状態にして、フィードバック可能な周波数帯域内であって、かつ、スピーカ20の最低共振周波数以上の信号の入力信号Soを入力した際のスピーカ20の音声をユーザに聞かせる。次いで、フィードバック回路30をオン状態にして、同じく入力信号Soを入力した際のスピーカ20の音声をユーザに聞かせる。ユーザは、フィードバック回路30がオン状態におけるスピーカ20の音声が、フィードバック回路30がオフ状態におけるスピーカ20の音声と一致するように、調整操作部62を介してゲインβを調整する。つまり、この場合には、フィードバック回路30がオフ状態におけるスピーカ20の出力音声がゲイン指標値に相当する。また、ユーザの聴力に頼らずに、例えば、スピーカ20の出力音声レベルを検知する音声センサを別途システム100に設け、フィードバック回路30がオフ状態におけるスピーカ20の出力音声を音声センサにより検知し、その出力音声レベルをゲイン指標値として設定する。次いで、フィードバック回路30がオン状態におけるスピーカ20の出力音声を音声センサにより検知して、その出力音声レベルが、ゲイン指標値と一致するように、ゲイン制御部50あるいは、ユーザ操作により、ゲインβを調整してもよい。
Further, without displaying the output voltage Vo or the output voltage Vt on the
加えて、第2の変形例では、ゲイン指標値の設定時に補助アンプ32のゲインを1に設定し、フィードバック回路30のゲインβの調整時に補助アンプ32のゲインをGhに切り替える例について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スイッチ36を開状態、補助アンプ32のゲインをGhに設定した状態で検出されたパワーアンプ30の出力信号電圧を1/Gh倍し、これをゲイン指標値として設定する。その後、スイッチ36を閉状態に設定し、補助アンプ32のゲインはGhのままの状態で検出されるパワーアンプ10の出力信号電圧がゲイン指標値と一致するように、フィードバック回路30のゲインβを調整してもよい。この場合、ゲイン切替回路34を省略することができる。
In addition, in the second modification, the example in which the gain of the
続いて、第3の変形例について説明する。なお、第3の変形例に係るMFB方式スピーカシステムの構成は、第2の変形例の構成と同様でよいため、図4に示す通りである。 Subsequently, a third modification will be described. The configuration of the MFB speaker system according to the third modification is the same as that of the second modification, and is as shown in FIG.
上記の第2の変形例では、フィードバック回路30の機能をオフにすることで、フィードバック作用を受けていない入力信号を得て、その入力信号に応じたパワーアンプ10からの出力電圧Voを基準として、ゲインβを調整する例について説明した。しかし、フィードバック回路30をオン状態のままでも、例えば、スピーカ20の最低共振周波数以上であって、フィードバック回路30がフィードバック可能な周波数帯域を外れた所定の周波数fi’である入力信号とすれば、フィードバック作用を受けていない入力信号を得られる。したがって、その時の出力電圧Vo’をゲイン指標値として、ゲインβを調整しても同様な効果を得ることができる。
In the second modification, the function of the
そこで、第3の変形例では、まず、ゲイン制御部50は、フィードバック回路30をオン状態、かつ、補助アンプ32のゲインを所定のゲインGhに設定する。この状態において、上記の条件を満たす周波数信号fi’を、周波数特性補正部40及び補助アンプ32を介してパワーアンプ10に入力し、その時の出力電圧Vo’をゲイン指標値として出力検知器70において検出する。次いで、ゲイン制御部50は、フィードバック回路30をオン状態、かつ、補助アンプ32のゲインを所定のゲインGhの設定のままで、スピーカ20の最低共振周波数以上であって、フィードバック回路30がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数信号fiを、周波数特性補正部40及び補助アンプ32を介してパワーアンプ10に入力する。次いで、その時の出力電圧Vtを出力検知器70において検出し、検出された出力電圧Vtが出力電圧Vo’と一致するようにゲインβを調整する。これにより、同様に、ゲインGaと総合ゲインGoとを略一致させることができる。
Therefore, in the third modification, first, the
続いて、第4の変形例について、以下図面を用いて説明する。 Subsequently, a fourth modification will be described below with reference to the drawings.
図5は、第4の変形例に係るMFB方式スピーカシステム100の構成を示す。第3の変形例では、比較器80と、入力レベル調整部86とを備える点で上記の実施形態や他の変形例とは異なる。比較器80は、出力電圧と所定の基準電圧とを比較する第1比較器82と第2比較器84とを備える。入力レベル調整部86は、入力される周波数信号の入力信号レベル(入力電圧)の調整を行う。
FIG. 5 shows a configuration of an
第4の変形例では、まず、フィードバック作用を受けていない入力信号に応じてパワーアンプ10から出力される出力信号の出力電圧Vtが、予め定められた第1基準電圧Vk1と一致するように、入力信号の信号レベルを調整する。その後、フィードバック回路30をオン状態にして、レベル調整済みの入力信号に応じてパワーアンプ10が出力する出力信号の出力電圧Vt’が、予め定められた第2基準電圧Vk2と一致するように、ゲインβを調整する。
In the fourth modified example, first, an output voltage Vt of an output signal output from the
より具体的には、まず、フィードバック回路30をオフ状態にして、補助アンプ32のゲインを所定のゲインGhに設定する。この状態で、スピーカ20の最低共振周波数以上であって、フィードバック回路30がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数信号fiを、周波数特性補正部40及び補助アンプ32を介してパワーアンプ10に入力する。次いで、その時の出力電圧Vjを出力検知器70が検出し、第1比較器82が出力電圧Vjと、第1基準電圧Vk1とを比較する。さらに、ゲイン制御部50がその比較結果を参照して、出力電圧Vjが第1基準電圧Vk1に一致するように、入力レベル調整部86を制御して、周波数信号fiの入力信号レベルを調整する。
More specifically, first, the
次いで、フィードバック回路30をオン状態にして、補助アンプ32を所定のゲインGhに設定する。この状態で、レベル調整後の周波数信号fiをパワーアンプ10に入力する。次いで、その時の出力電圧Vj’を出力検知器70が検出し、第2比較器84が、出力電圧Vj’と、第2基準電圧Vk2とを比較する。ゲイン制御部50が、その比較結果を参照し、ゲイン調整回路34を制御して、出力電圧Vj’が第2基準電圧Vk2と一致するように、ゲインβを調整する。
Next, the
第4の変形例では、第2基準電圧Vk2がゲイン指標値に相当し、第2基準電圧Vk2は、第1基準電圧Vk1から、フィードバック回路30をオンしたことで下がるゲイン分だけ小さい値を示す。つまり、第2基準電圧Vk2は、第1基準電圧Vk1からゲインGhを減算した値に相当する。
In the fourth modification, the second reference voltage Vk2 corresponds to the gain index value, and the second reference voltage Vk2 is smaller than the first reference voltage Vk1 by a gain that is decreased by turning on the
以上のようにゲインβを調整することでも、ゲインGaと総合ゲインGoとを略一致させることができる。 By adjusting the gain β as described above, the gain Ga and the overall gain Go can be substantially matched.
なお、第1の変形例のように、システム100に調整操作部62と表示部64とを設けて、第2基準電圧Vk2と、出力電圧Vj’とを表示部64に表示し、ユーザが調整操作部62を操作することで、出力電圧Vj’が第2基準電圧Vk2と一致するようにゲインβを調整してもよい。
Note that, as in the first modification, the
また、スピーカ20の最低共振周波数以上である周波数信号fjは、第2の変形例と同様に、テスト用CDを再生することで入力してもよいし、信号生成部を別途設けて入力してもよい。
Further, the frequency signal fj that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the
さらに、上記の実施形態や各変形例に係るMFB方式スピーカシステム100を構成する各部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。もちろん、一部をハードウェアで構成し、残りをソフトウェアで構成してもよい。
Furthermore, each part which comprises MFB
また、上記の実施形態や各変形例では、いずれもフィードバック回路30からのフィードバック信号を、補助アンプ32の入力側に入力しているが、補助アンプ32の出力側に入力してもよい。
In each of the above-described embodiments and modifications, the feedback signal from the
10 パワーアンプ、20 スピーカ、22 振動センサ、30 フィードバック回路、32 補助アンプ、34 ゲイン調整回路、36 スイッチ、40 周波数特性補正部、50 ゲイン制御部、60 入力操作部、62 調整操作部、64 表示部、70 出力検知器、80 比較器、86 入力レベル調整部、100 MFB方式スピーカシステム。 10 power amplifier, 20 speaker, 22 vibration sensor, 30 feedback circuit, 32 auxiliary amplifier, 34 gain adjustment circuit, 36 switch, 40 frequency characteristic correction unit, 50 gain control unit, 60 input operation unit, 62 adjustment operation unit, 64 display Part, 70 output detector, 80 comparator, 86 input level adjustment part, 100 MFB system speaker system.
Claims (8)
前記パワーアンプに応じた、前記フィードバック回路のゲイン指標値を自動設定する指標値設定部と、
前記ゲイン指標値に基づいて、前記フィードバック回路のゲインβを調整するゲイン調整部と、
を備えることを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 A feedback circuit that multiplies a detection signal related to driving a speaker that is driven based on an output signal from a replaceable power amplifier that amplifies the input signal by a gain β and feeds back the input signal;
An index value setting unit that automatically sets a gain index value of the feedback circuit according to the power amplifier;
A gain adjusting unit that adjusts the gain β of the feedback circuit based on the gain index value;
A motional feedback speaker system comprising:
前記指標値設定部は、
パワーアンプの識別情報の入力を受け付ける入力操作部を備え、
前記入力操作部から入力された識別情報に応じて、前記フィードバック回路のゲイン指標値を設定する、
ことを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 The motional feedback speaker system according to claim 1,
The index value setting unit
Provided with an input operation unit that accepts input of power amplifier identification information,
According to the identification information input from the input operation unit, the gain index value of the feedback circuit is set,
This is a motional feedback speaker system.
前記指標値設定部は、
パワーアンプの識別情報に応じたゲイン指標値を記憶するメモリを備え、
前記入力操作部から入力された識別情報に応じたゲイン指標値を前記メモリから読み出し、読み出したゲイン指標値を前記フィードバック回路のゲイン指標値として設定する、
ことを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 The motional feedback speaker system according to claim 2,
The index value setting unit
A memory for storing a gain index value corresponding to the identification information of the power amplifier is provided.
A gain index value corresponding to the identification information input from the input operation unit is read from the memory, and the read gain index value is set as a gain index value of the feedback circuit;
This is a motional feedback speaker system.
前記パワーアンプの出力信号レベルを検出する検出部をさらに備え、
前記指標値設定部は、前記フィードバック回路が非作用状態のときの入力信号と、前記検出部により検出した該入力信号に応じた前記パワーアンプからの出力信号レベルとの関係に基づき、前記ゲイン指標値を設定する、
ことを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 The motional feedback speaker system according to claim 1,
A detector that detects an output signal level of the power amplifier;
The index value setting unit is based on a relationship between an input signal when the feedback circuit is in an inactive state and an output signal level from the power amplifier corresponding to the input signal detected by the detection unit. Set the value,
This is a motional feedback speaker system.
前記指標値設定部は、
前記フィードバック回路がオフ状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた、前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルに基づいて、前記ゲイン指標値を設定し、
前記ゲイン調整部は、
前記フィードバック回路がオン状態において、前記入力信号Soに応じた前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルと、前記ゲイン指標値との比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整する、
ことを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 The motional feedback speaker system according to claim 1,
The index value setting unit
When the feedback circuit is in an off state, the signal level of the output signal from the power amplifier according to an input signal So having a frequency within a frequency band that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the speaker and can be fed back by the feedback circuit. Based on the gain index value,
The gain adjusting unit is
When the feedback circuit is in an ON state, the gain β of the feedback circuit is adjusted based on a comparison between the signal level of the output signal from the power amplifier according to the input signal So and the gain index value;
This is a motional feedback speaker system.
前記指標値設定部は、
前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域外の周波数を有する入力信号So’に応じた、前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルに基づいて、前記ゲイン指標値を設定し、
前記ゲイン調整部は、
前記フィードバック回路がオン状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた、前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルと、前記ゲイン指標値との比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整する、
ことを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 The motional feedback speaker system according to claim 1,
The index value setting unit
Based on the signal level of the output signal from the power amplifier according to the input signal So ′ having a frequency outside the frequency band that can be fed back by the feedback circuit, the gain index value is set,
The gain adjusting unit is
A signal level of an output signal from the power amplifier in response to an input signal So having a frequency within a frequency band that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the speaker and can be fed back by the feedback circuit when the feedback circuit is in an on state; , Adjusting the gain β of the feedback circuit based on the comparison with the gain index value,
This is a motional feedback speaker system.
前記指標値設定部は、前記フィードバック回路がオフ状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた、前記スピーカの出力音声に基づいてゲイン指標値を設定し、
前記ゲイン調整部は、
前記フィードバック回路がオン状態において、前記入力信号Soに応じた前記スピーカの出力音声と、前記ゲイン指標値との比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整する、
ことを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 The motional Fordback speaker system according to claim 1,
The index value setting unit outputs the speaker according to an input signal So having a frequency within a frequency band that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the speaker and can be fed back by the feedback circuit when the feedback circuit is in an off state. Set the gain index value based on the voice,
The gain adjusting unit is
Adjusting the gain β of the feedback circuit based on the comparison between the output sound of the speaker corresponding to the input signal So and the gain index value in the ON state of the feedback circuit;
This is a motional feedback speaker system.
前記指標値設定部は、
前記フィードバック回路がオフ状態において、前記スピーカの最低共振周波数以上であって前記フィードバック回路がフィードバック可能な周波数帯域内の周波数を有する入力信号Soに応じた前記パワーアンプからの出力信号の信号レベルが、所定の第1基準信号レベルと一致するように、前記入力信号Soの信号レベルを調整する信号調整部を有し、
前記信号調整部による調整後の入力信号Soと、前記第1基準信号レベルとの関係で定められる第2基準信号レベルを前記ゲイン指標値に設定し、
前記ゲイン調整部は、
前記フィードバック回路がオン状態において、調整後の入力信号Soに応じた前記パワーアンプからの出力信号レベルと前記第2基準信号レベルとの比較に基づき、前記フィードバック回路のゲインβを調整する、
ことを特徴とするモーショナル・フィードバック方式スピーカシステム。 The motional feedback speaker system according to claim 1,
The index value setting unit
When the feedback circuit is in an off state, the signal level of the output signal from the power amplifier according to the input signal So corresponding to the input signal So having a frequency within a frequency band that is equal to or higher than the lowest resonance frequency of the speaker and can be fed back, A signal adjusting unit that adjusts the signal level of the input signal So so as to coincide with a predetermined first reference signal level;
A second reference signal level determined by the relationship between the input signal So adjusted by the signal adjustment unit and the first reference signal level is set as the gain index value;
The gain adjusting unit is
Adjusting the gain β of the feedback circuit based on the comparison between the output signal level from the power amplifier corresponding to the adjusted input signal So and the second reference signal level in the ON state of the feedback circuit;
This is a motional feedback speaker system.
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