JP2017175251A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカーに流れる電流を検出した検出信号を正帰還させることによって等価的に負性インピーダンスを発生させて低音を効率良く発音させるようにしたスピーカーの駆動装置において、スピーカーユニットのインピーダンスのばらつきによる発振を防止する。【解決手段】バスレフ型のスピーカー１を駆動する駆動装置１０は、入力信号Ｓｉを増幅してスピーカー１の変換器（振動器）３に供給するアンプ１１と、変換器３に流れる駆動電流ＩＲに応じた検出信号Ｖ１を出力する電流検出部１２と、検出信号Ｖ１に基づく信号をアンプ１１の入力側に正帰還して等価的に負性インピーダンスを発生させて変換器３の駆動状態を制御する駆動制御部１３と、変換器３のインピーダンスＲ１を監視し、そのインピーダンスＲ１に基づいてアンプ１１に正帰還させる信号の伝達利得を調整する伝達利得調整部１４と、を備える構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカーを駆動する駆動装置に関する。

小型スピーカーから低音を発生させる技術は、従来から種々提案されている。例えば特許文献１には、ヘルムホルツ共鳴と負性駆動の技術を組み合わせたスピーカー駆動装置が開示されている。この従来技術は、入力信号を増幅器で増幅してバスレフ型のスピーカーに供給し、スピーカーユニットのボイスコイルに流れる電流を検出した信号を増幅器の前段側で入力信号に加算して正帰還させることにより、等価的に負性インピーダンスを発生させるものである。すなわち、バスレフ型のスピーカーの場合、ボイスコイルのインピーダンスを小さくすると、スピーカーのＱ値が大きくなる。また負性インピーダンスを発生させることにより、ボイスコイルのインピーダンスを見かけ上小さくできる。つまり、ボイスコイルのインピーダンスを小さくすることで、スピーカーのＱ値が大きくなるため、低温を効率よく発音できる。

このような駆動装置では、負性インピーダンスの値がボイスコイルのインピーダンスよりも大きくなると発振してしまうという問題がある。そのため、従来は、ボイスコイルのインピーダンスのばらつきを予め想定して、負性インピーダンスの値がボイスコイルのインピーダンスを超えないように、ボイスコイルに流れる電流を検出した信号を正帰還させる際の伝達利得を決定していた。

特開２０１５−２０４６００号公報

しかしながら、ボイスコイルのインピーダンスは温度によっても変化する。そのため、例えば低温環境下で駆動装置が使用されると、ボイスコイルのインピーダンスが予め想定していた下限値よりも小さくなってしまうことがあり、依然として発振の可能性がある。これを防止するためには、ボイスコイルのインピーダンスの下限値をより低い値で予め想定しておくことが必要となる。ところが、そうすると通常の温度環境下で駆動装置が使用されているときにも伝達利得を上げることができなくなり、スピーカーのＱ値を十分に大きくするだけの負性インピーダンスを発生させることが困難になる。

そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ボイスコイルのインピーダンスを監視して発振の可能性があれば伝達利得を抑制することで、発振を防止できるようにした駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１に、本発明は、共鳴開口を有するキャビネットに配設されて音響を放射するとともに、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型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であって、入力信号を増幅して前記振動器に供給する増幅手段と、前記振動器に流れる駆動電流に応じた検出信号を出力する電流検出手段と、前記検出信号に基づく信号を前記増幅手段の入力側に正帰還して等価的に負性インピーダンスを発生させて前記振動器の駆動状態を制御する駆動制御手段と、前記振動器のインピーダンスを監視し、前記インピーダンスに基づいて前記増幅手段に正帰還させる信号の伝達利得を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする構成である。

この発明によれば、振動器のインピーダンスを監視することによって検出信号に基づく信号を増幅手段に正帰還させる際の伝達利得を調整するため、ボイスコイルのインピーダンスが低下して発振の可能性が生じたときに伝達利得を抑制することができる。

第２に、本発明は、上記第１の構成を有する駆動装置において、前記調整手段は、前記インピーダンスが低下した場合に前記伝達利得を低下させることを特徴とする構成である。

この発明によれば、ボイスコイルのインピーダンスが低下した場合に伝達利得を低下させるため、駆動装置の発振を未然に防止することができる。

第３に、本発明は、上記第１又は第２の構成を有する駆動装置において、前記増幅手段の前段側において前記入力信号に所定周波数のパイロット信号を付加する信号付加手段、更に備え、前記調整手段は、前記検出信号から前記パイロット信号の信号成分を抽出することにより前記インピーダンスを検知することを特徴とする構成である。

この発明によれば、パイロット信号により、ボイスコイルのインピーダンスを直接測定することができるようになる。

第４に、本発明は、上記第３の構成を有する駆動装置において、前記信号付加手段の前段側において前記入力信号の最大振幅に制限を掛けるリミット回路、を更に備えることを特徴とする構成である。

この発明によれば、ボイスコイルのインピーダンスを測定するためのパイロット信号を埋もれさせることなく、振動器へ供給することができるため、検出信号からパイロット信号の信号成分を有効に検知することができるようになる。

第５に、本発明は、上記第１又は第２の構成を有する駆動装置において、前記調整手段は、前記検出信号と前記入力信号の比に基づいて前記インピーダンスを検知することを特徴する構成である。

この発明によれば、検出信号と入力信号の比に基づいてボイスコイルのインピーダンスを間接的に測定することができるようになる。

第６に、本発明は、上記第１乃至第５のいずれかの構成を有する駆動装置において、前記調整手段は、可聴域よりも低い周波数で前記伝達利得を変化させることを特徴とする構成である。

この発明によれば、伝達利得を変化させることに伴って可聴域の雑音が放音されてしまうことを防止することができる。

本発明によれば、ボイスコイルのインピーダンスを監視して伝達利得を調整するため、ボイスコイルのインピーダンスが低下した場合に発振の可能性があれば、伝達利得を抑制することができる。その結果、駆動装置の発振を未然に防止することができるようになる。

スピーカーを駆動する駆動装置の基本構成を示すブロック図である。 第１実施形態における駆動装置の具体的な構成例を示す回路図である 駆動制御部の前段側における各部の信号の概念を示す図である。 信号の周波数成分を示す図である。 第２実施形態における駆動装置の具体的な構成例を示す回路図である。 第２実施形態における伝達利得調整部の具体的な構成例を示す回路図である。

以下、本発明に関する好ましい実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態において互いに共通する部材には同一符号を付しており、それらについての重複する説明は省略する。

（基本構成）
図１は、本発明におけるスピーカー１の駆動装置１０の基本構成を示すブロック図である。駆動装置１０は、アンプ１１と、電流検出部１２と、駆動制御部１３と、伝達利得調整部１４とを備える構成である。アンプ１１は、駆動装置１０の入力信号Ｓｉを増幅してスピーカー１へ供給する増幅手段である。電流検出部１２は、スピーカーユニット４に流れる駆動電流ＩＲを検出し、その駆動電流ＩＲに応じた検出信号Ｖ１を出力する回路である。駆動制御部１３は、電流検出部１２から出力される検出信号Ｖ１に基づく信号を、アンプ１１の入力側に正帰還して等価的に負性インピーダンスを発生させることにより、スピーカー１の駆動状態を制御する回路である。この駆動制御部１３は、検出信号Ｖ１に伝達利得βを付与して増幅する増幅回路１５と、増幅回路１５から出力される信号を入力信号Ｓｉに加算する加算器１６とを備えている。伝達利得調整部１４は、駆動制御部１３の増幅回路１５において付与される伝達利得βを調整することにより、検出信号Ｖ１に基づく信号をアンプ１１に正帰還させる際の正帰還率を調整する回路である。

スピーカー１は、バスレフ型のスピーカーである。すなわち、スピーカー１は、キャビネット６の前面に穴を空けて振動板２及び変換器３からなるスピーカーユニット４を取り付け、その下方にバスレフポート７を有する共鳴開口として機能する管ポート８を設け、この管ポート８を備えたキャビネット６によりヘルムホルツ共鳴器を形成したものである。変換器３は、インピーダンスＲ１のボイスコイルを備え、電気エネルギーを機械エネルギーに変換して、振動板２を振動させる振動器として機能する。

駆動装置１０は、入力信号Ｓｉに応じて、利得Ａのアンプ１１から出力される駆動信号Ｖｏをスピーカーユニット４に与える。電流検出部１２は、スピーカーユニット４における変換器３のボイスコイルに流れる駆動電流ＩＲを検出して、駆動電流ＩＲの大きさを示す検出信号Ｖ１を出力する。例えば電流検出部１２は、ボイスコイルと接地点との間に接続された抵抗Ｒｃに駆動電流ＩＲを流し、抵抗Ｒｃの一端又は両端の電圧を、図示省略のアンプを介して検出することにより、検出信号Ｖ１を出力する。駆動制御部１３は、その検出信号Ｖ１をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号の低音域に対して伝達利得調整部１４から指示される伝達利得βを付与し、アンプ１１に対して正帰還させることでスピーカー１を駆動する。

このような駆動装置１０において駆動信号Ｖｏと入力信号Ｓｉとの関係は、次の式１で表される。

式１において、Ａβ＞１とすることにより、負性インピーダンスが発生する。例えばボイスコイルのインピーダンスＲ１が８Ωである場合、６Ω程度の負性インピーダンスを生成すれば、低音を効率よく発音できることが確認されている。ただし、ボイスコイルのインピーダンスＲ１には、ばらつきがある。このばらつきには、製造時のばらつきだけでなく、温度変化によるばらつきも含まれる。そのため、負性インピーダンスがボイスコイルのインピーダンスＲ１よりも大きくなってしまうと、駆動装置１０が発振する。

これを防止するため、伝達利得調整部１４は、ボイスコイルのインピーダンスＲ１を常時監視して伝達利得βを制御する。すなわち、伝達利得調整部１４は、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下して発振の可能性が生じたときには、伝達利得βを低下させることによって駆動装置１０の発振を防止する。

伝達利得調整部１４がボイスコイルのインピーダンスＲ１を検知する手法としては、ボイスコイルに所定電圧を印加してボイスコイルに流れる電流を測定することにより検知する第１の手法と、電流検出部１２から出力される検出信号Ｖ１と入力信号Ｓｉとの比を算出することによって検知する第２の手法とがある。以下においては、これら第１の手法及び第２の手法のそれぞれを適用した具体的な実施形態について説明する。

（第１実施形態）
まず第１の手法を適用した第１実施形態について説明する。図２は、第１実施形態における駆動装置１０の具体的な構成例を示す回路図である。この駆動装置１０は、上述したアンプ１１、電流検出部１２、駆動制御部１３及び伝達利得調整部１４を備えると共に、更に、信号付加部２０と、リミット回路２５と、ハイパスフィルタ２６とを備えている。また駆動制御部１３は、上述した増幅回路１５と加算器１６の他に、ＡＤ変換器１７と、バンドパスフィルタ１８と、ＤＡ変換器１９とを備えている。また本実施形態における伝達利得調整部１４は、ローパスフィルタ３１と、絶対値回路３２と、平均化回路３３と、制御部３４とを備える構成である。

信号付加部２０は、アンプ１１の前段側において入力信号Ｓｉに所定周波数のパイロット信号ＳＰを付加する回路である。パイロット信号ＳＰは、ボイスコイルのインピーダンスＲ１を測定するための信号である。信号付加部２０は、パイロット信号ＳＰを生成して出力するパイロット信号生成部２１と、そのパイロット信号ＳＰを入力信号Ｓｉに加算する加算器２２とを備えており、駆動制御部１３の前段側で入力信号Ｓｉにパイロット信号ＳＰを加算する。パイロット信号生成部２１は、例えば非可聴域である４ＨｚのＡＣ信号をパイロット信号ＳＰとして生成し、そのパイロット信号ＳＰを加算器２２へ出力する。

リミット回路２５は、入力信号Ｓｉの振幅に制限をかける回路である。すなわち、入力信号Ｓｉには後段の加算器２２においてパイロット信号ＳＰが加算されるため、リミット回路２５は、その加算器２２の前段側において入力信号Ｓｉの最大振幅を予め所定値に制限する。リミット回路２５において最大振幅が制限された信号Ｓａは、ハイパスフィルタ２６へ出力される。

ハイパスフィルタ２６は、信号Ｓａから非可聴域の信号成分を除去するフィルタであり、例えば遅延の少ないＩＩＲフィルタによって構成される。すなわち、信号Ｓａには非可聴域の低周波の信号成分が含まれていることがあるため、ハイパスフィルタ２６は、加算器２２の前段側において、そのような低周波の信号成分を信号Ｓａから除去する。本実施形態におけるハイパスフィルタ２６のカットオフ周波数は、パイロット信号ＳＰの周波数よりも高い周波数であり、例えば２０Ｈｚ程度に設定される。これにより、信号Ｓａに含まれる２０Ｈｚ程度以下の信号成分がハイパスフィルタ２６によって除去され、パイロット信号ＳＰの周波数域に信号成分を有さない信号Ｓｂが得られる。ハイパスフィルタ２６において低周波の信号成分が除去された信号Ｓｂは、加算器２２へ出力される。尚、図２では、ハイパスフィルタ２６をリミット回路２５の後段に配置した例を示しているが、ハイパスフィルタ２６はリミット回路２５の前段に配置しても構わない。

加算器２２は、ハイパスフィルタ２６から出力される信号Ｓｂに対してパイロット信号生成部２１から出力されるパイロット信号ＳＰを加算し、パイロット信号ＳＰの重畳された信号Ｓｃを駆動制御部１３へ出力する。

図３は、駆動制御部１３の前段側における各部の信号の概念を示す図である。まず図３（ａ）はパイロット信号生成部２１から出力されるパイロット信号ＳＰの一例を示している。パイロット信号ＳＰは、上述のように４ＨｚのＡＣ信号であり、その振幅はＶｐである。パイロット信号生成部２１は、図３（ａ）に示すようなパイロット信号ＳＰを加算器２２に対して常時出力する。

図３（ｂ）は、入力信号Ｓｉの一例を示している。図３（ｂ）のような入力信号Ｓｉがリミット回路２５において振幅制限がかけられると、リミット回路２５から出力される信号Ｓａは、図３（ｃ）に示すような信号となる。つまり、リミット回路２５から出力される信号Ｓａは、最大振幅が所定値Ａｔｈに制限された信号となっている。ここで所定値Ａｔｈは、アンプ１１の最大許容入力Ａｍａｘに対して、パイロット信号ＳＰの振幅Ｖｐに相当する分の余裕が生じるような値に予め設定されている。そしてリミット回路２５は、入力信号Ｓｉの振幅が所定値Ａｔｈ以下のときには入力信号Ｓｉをそのまま出力するのに対し、入力信号Ｓｉの振幅が所定値Ａｔｈを超えるときには所定値Ａｔｈを超える分の信号を除去し、振幅を所定値Ａｔｈに制限して出力する。これにより、リミット回路２５から出力される信号Ｓａの最大振幅は、図３（ｃ）に示すように所定値Ａｔｈとなり、アンプ１１の最大許容入力Ａｍａｘに対し、パイロット信号ＳＰの振幅Ｖｐ相当分の余裕が生じる。

そしてハイパスフィルタ２６によって低周波の信号成分が除去された後、加算器２２において信号Ｓｂとパイロット信号ＳＰとが加算されると、加算器２２から出力される信号Ｓｃは、図３（ｄ）に示すような信号となる。つまり、リミット回路２５において入力信号Ｓｉの最大振幅が所定値Ａｔｈに制限されているため、加算器２２において信号Ｓｂにパイロット信号ＳＰが加算されても、信号Ｓｃの最大振幅は、アンプ１１の最大許容入力Ａｍａｘを超えない。そのため、アンプ１１において駆動信号Ｖｏがクリップしてしまうことがなくなるため、ボイスコイルのインピーダンスＲ１を測定するためのパイロット信号ＳＰは、駆動信号Ｖｏに重畳された状態でスピーカーユニット４へ供給される。

入力信号Ｓｉにパイロット信号ＳＰが重畳された信号Ｓｃは、駆動制御部１３のＤＡ変換器１９によってアナログ信号に変換され、アンプ１１へ供給される。ＤＡ変換器１９は、例えばΔΣ方式のＤＡ変換器であり、パイロット信号ＳＰが重畳された信号Ｓｃを高速ＤＡ変換してアンプ１１へ出力する。アンプ１１は、ＤＡ変換器１９においてアナログ信号に変換された信号を所定利得Ａで増幅することによって駆動信号Ｖｏを生成し、その駆動信号Ｖｏをスピーカーユニット４へ出力する。この駆動信号Ｖｏには、入力信号Ｓｉの信号成分だけでなく、パイロット信号ＳＰの信号成分が含まれる。

そして電流検出部１２は、変換器３のボイスコイルに流れる駆動電流ＩＲを検出した検出信号Ｖ１を駆動制御部１３のＡＤ変換器１７に対して出力する。この検出信号Ｖ１にもパイロット信号ＳＰの信号成分が含まれている。すなわち、図４（ａ）に示すように検出信号Ｖ１には、非可聴域のパイロット信号ＳＰに応じた信号成分と、入力信号Ｓｉに応じた可聴域の信号成分とが含まれる。

ＡＤ変換器１７は、例えばΔΣ方式のＡＤ変換器であり、検出信号Ｖ１を高速ＡＤ変換してバンドパスフィルタ１８へ出力する。バンドパスフィルタ１８は、例えばローパスフィルタとハイパスフィルタとが直列に接続されることによって構成されるフィルタであり、ＡＤ変換された検出信号Ｖ１から正帰還の対象となる低音域の信号を抽出して増幅回路１５へ出力する。このとき、バンドパスフィルタ１８は、ＡＤ変換された検出信号Ｖ１からパイロット信号ＳＰの信号成分を除去する。すなわち、バンドパスフィルタ１８は、図４（ｂ）に示すように、ＡＤ変換された検出信号Ｖ１から入力信号Ｓｉの低音域に相当する信号成分だけを抽出した信号を増幅回路１５へ出力する。

またＡＤ変換器１７は、検出信号Ｖ１をＡＤ変換したデジタル信号を伝達利得調整部１４にも出力する。伝達利得調整部１４は、そのデジタル信号を、ローパスフィルタ３１、絶対値回路３２及び平均化回路３３で順次処理することにより、ボイスコイルのインピーダンスＲ１を測定する。

ローパスフィルタ３１は、図４（ｃ）に示すように、ＡＤ変換された検出信号Ｖ１からパイロット信号ＳＰの信号成分だけを抽出するフィルタである。このパイロット信号ＳＰの信号成分の信号強度ＶｓｐがボイスコイルのインピーダンスＲ１に応じた値となる。絶対値回路３２は、ローパスフィルタ３１から出力される信号が負の信号であるときにそれを反転させることにより、パイロット信号ＳＰの信号成分の絶対値を算出する。そして平均化回路３３は、絶対値回路３２から出力される信号を平均化することにより、図４（ｃ）に示すパイロット信号ＳＰに対応する信号成分の信号強度Ｖｓｐを算出する。

制御部３４は、そのパイロット信号ＳＰに対応する信号成分の信号強度Ｖｓｐに応じて増幅回路１５の伝達利得βを調整する。すなわち、制御部３４は、パイロット信号ＳＰに対応する信号成分の信号強度Ｖｓｐに基づいてボイスコイルのインピーダンスＲ１を検出し、そのインピーダンスＲ１が低下して発振の可能性が生じたときには、増幅回路１５における伝達利得βを低下させる。

増幅回路１５は、バンドパスフィルタ１８から出力される信号に対し、制御部３４から指示される伝達利得βを付与して加算器１６へ出力することにより、負性インピーダンスを発生させる。ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下すると、増幅回路１５は、制御部３４からの指示に基づいて伝達利得βを低下させるので、負性インピーダンスを小さくすることができる。そのため、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下した場合であっても、駆動装置１０を発振させることなく、スピーカー１を駆動することができるようになる。

制御部３４は、ボイスコイルのインピーダンスＲ１に基づいて増幅回路１５の伝達利得βを調整するときには、伝達利得βを段階的に変化させるようにしても良いし、また無段階に変化させるようにしても良い。ただし、増幅回路１５の伝達利得βが急激に変化すると、その変化に伴う可聴域の雑音がスピーカー１から放音されてしまう。そのため、制御部３４は、増幅回路１５の伝達利得βを変化させるときには、可聴域よりも低い周波数で伝達利得βを変化させることにより、可聴域の雑音がスピーカー１から放音されないようにする。

尚、本実施形態では、伝達利得調整部１４に絶対値回路３２と平均化回路３３とを使った手法を説明しているが、これに限られるものではない。例えば、絶対値回路３２及び平均化回路３３に代えて、自己相関関数を用いることにより、パイロット信号ＳＰに対応する信号成分を抽出するようにしても良い。

（第２実施形態）
次に第２の手法を適用した第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態における駆動装置１０の具体的な構成例を示す回路図である。また図６は、第２実施形態における伝達利得調整部１４の具体的な構成例を示す回路図である。この駆動装置１０は、図５に示すように、上述したアンプ１１、電流検出部１２、駆動制御部１３及び伝達利得調整部１４を備えると共に、更にバンドパスフィルタ４１を備えている。また駆動制御部１３は、第１実施形態と同様に、増幅回路１５と加算器１６に加え、ＡＤ変換器１７と、バンドパスフィルタ１８と、ＤＡ変換器１９とを備えている。また本実施形態における伝達利得調整部１４は、図６に示すように、絶対値回路４３，４４と、平均化回路４５，４６と、演算部４７と、制御部４８とを備えている。

ＤＡ変換器１９は、入力信号Ｓｉに応じた信号を高速ＤＡ変換してアンプ１１へ出力する。アンプ１１は、ＤＡ変換器１９においてアナログ信号に変換された信号を所定利得Ａで増幅することによって駆動信号Ｖｏを生成し、その駆動信号Ｖｏをスピーカーユニット４へ出力することにより、スピーカー１を駆動する。電流検出部１２は、変換器３のボイスコイルに流れる駆動電流ＩＲを検出した検出信号Ｖ１を駆動制御部１３のＡＤ変換器１７へ出力する。ＡＤ変換器１７は、検出信号Ｖ１を高速ＡＤ変換してバンドパスフィルタ１８へ出力する。そしてバンドパスフィルタ１８は、ＡＤ変換された検出信号Ｖ１から正帰還の対象となる低音域の信号Ｓｇを抽出し、その低音域の信号Ｓｇを増幅回路１５及び伝達利得調整部１４へ出力する。

バンドパスフィルタ４１は、駆動制御部１３のバンドパスフィルタ１８と同じ周波数特性を有しており、入力信号Ｓｉから、駆動制御部１３において正帰還される低音域の信号Ｓｇと同じ周波数帯の信号Ｓｊを抽出する。そしてバンドパスフィルタ４１は、入力信号Ｓｉから抽出した低音域の信号Ｓｊを伝達利得調整部１４へ出力する。

伝達利得調整部１４は、図６に示すように、入力信号Ｓｉから抽出された信号Ｓｊを絶対値回路４３及び平均化回路４５で順次処理することにより、入力信号Ｓｉに含まれる低音域の信号Ｓｊの信号強度を算出する。また伝達利得調整部１４は、検出信号Ｖ１から抽出された信号Ｓｇを絶対値回路４４及び平均化回路４６で順次処理することにより、駆動制御部１３において正帰還される低音域の信号Ｓｇの信号強度を算出する。そして演算部４７は、それら２つの信号Ｓｊ，Ｓｇの信号強度の比（例えば、Ｓｇ／Ｓｊ）を算出する。

ここで、増幅回路１５における伝達利得βを所定の値に設定している状態で、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下すると、正帰還による負性インピーダンスがインピーダンスＲ１に対して大きくなるため、信号Ｓｊに対する信号Ｓｇの割合が高くなる。反対に、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が上昇すると、正帰還による負性インピーダンスがインピーダンスＲ１に対して小さくなるため、信号Ｓｊに対する信号Ｓｇの割合が低くなる。したがって、演算部４７によって算出される２つの信号Ｓｊ，Ｓｇの信号強度の比は、ボイスコイルのインピーダンスＲ１に応じた値となる。

そして伝達利得調整部１４の制御部４８は、演算部４７によって算出される２つの信号Ｓｊ，Ｓｇの信号強度の比に応じて増幅回路１５の伝達利得βを調整する。すなわち、制御部４８は、２つの信号Ｓｊ，Ｓｇの信号強度の比に基づいてボイスコイルのインピーダンスＲ１を検出し、そのインピーダンスＲ１が低下して発振の可能性が生じたときには、増幅回路１５における伝達利得βを低下させるのである。これにより、増幅回路１５は、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下すると、制御部４８からの指示に基づいて伝達利得βを低下させるので、負性インピーダンスを小さくすることができる。そのため、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下した場合であっても、駆動装置１０を発振させることなく、スピーカー１を駆動することができるようになる。

また制御部４８は、第１実施形態と同様に、ボイスコイルのインピーダンスＲ１に基づいて増幅回路１５の伝達利得βを調整するときには、伝達利得βを段階的に変化させるようにしても良いし、また無段階に変化させるようにしても良い。ただし、増幅回路１５の伝達利得βが急激に変化すると、その変化に伴う可聴域の雑音がスピーカー１から放音されてしまう。そのため、制御部４８は、増幅回路１５の伝達利得βを変化させるときには、可聴域よりも低い周波数で伝達利得βを変化させることにより、可聴域の雑音がスピーカー１から放音されないようにする。

（変形例）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述したものに限定されるものではなく、種々の変形が適用可能である。

例えば上記実施形態では、主として、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下した場合にそれに追従させて伝達利得βを低下させることにより、駆動装置１０の発振を防止することを説明した。しかし、本発明は、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が低下した場合に限られず、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が上昇する場合にも適用可能なものである。すなわち、ボイスコイルのインピーダンスＲ１が上昇した場合、伝達利得調整部１４は、それに追従させて増幅回路１５の伝達利得βを上昇させることにより、常に低音を効率良く発音させることができるという利点がある。ただし、増幅回路１５の伝達利得βを上昇させるときにも、上述したように、可聴域よりも低い周波数で伝達利得βを変化させることが好ましい。

また上記実施形態では、電流検出部１２が駆動電流ＩＲを検出するために、抵抗Ｒｃに駆動電流ＩＲを流し、その抵抗Ｒｃの一端又は両端の電圧を測定する構成例について説明したが、本発明はそのような構成例に限定されるものではない。例えば、電流検出部１２は、ＧＭＲやホール素子等の磁気センサを用いて駆動電流ＩＲが流れることによる誘導磁場を測定して駆動電流ＩＲを検出するようにしても良いし、またアンプ１１の出力トランジスタのオン抵抗を用いて駆動電流ＩＲを検出するようにしても良い。

１…スピーカー、３…変換器（振動器）、６…キャビネット、８…管ポート（共鳴開口）、１０…駆動装置、１１…アンプ（増幅手段）、１２…電流検出部（電流検出手段）、１３…駆動制御部（駆動制御手段）、１４…伝達利得調整部（調整手段）、２０…信号付加部（信号付加手段）、２５…リミット回路。

Claims (6)

1. 共鳴開口を有するキャビネットに配設されて音響を放射するとともに、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型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であって、
   入力信号を増幅して前記振動器に供給する増幅手段と、
   前記振動器に流れる駆動電流に応じた検出信号を出力する電流検出手段と、
   前記検出信号に基づく信号を前記増幅手段の入力側に正帰還して等価的に負性インピーダンスを発生させて前記振動器の駆動状態を制御する駆動制御手段と、
   前記振動器のインピーダンスを監視し、前記インピーダンスに基づいて前記増幅手段に正帰還させる信号の伝達利得を調整する調整手段と、
   を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記調整手段は、前記インピーダンスが低下した場合に前記伝達利得を低下させることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記増幅手段の前段側において前記入力信号に所定周波数のパイロット信号を付加する信号付加手段、を更に備え、
   前記調整手段は、前記検出信号から前記パイロット信号の信号成分を抽出することにより前記インピーダンスを検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記信号付加手段の前段側において前記入力信号の最大振幅に制限を掛けるリミット回路、を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記調整手段は、前記検出信号と前記入力信号の比に基づいて前記インピーダンスを検知することを特徴する請求項１又は２に記載の駆動装置。
6. 前記調整手段は、可聴域よりも低い周波数で前記伝達利得を変化させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の駆動装置。

Images