JP2019161368A - Drive control device and drive control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平面スピーカの振動板を振動させる振動器の振動制御を行う駆動制御装置及び駆動制御方法に関する。 The present invention relates to a drive control device and a drive control method for performing vibration control of a vibrator that vibrates a diaphragm of a flat speaker.
従来から、平面スピーカが用いられている。平面スピーカは、通常、音の放射面である振動板が平面である以外、通常の動電型スピーカと同様に振動板の駆動が行われる。
例えば、磁気ギャップ内に設けられたボイスコイルにオーディオ信号に対応する電流が供給されることによって駆動し、振動板をオーディオ信号に対応させて振動させ、音を空間に放射させている（例えば、特許文献１参照）。
Conventionally, planar speakers have been used. In a flat speaker, the diaphragm is normally driven in the same manner as a normal electrodynamic speaker, except that the diaphragm, which is the sound emission surface, is flat.
For example, the voice coil provided in the magnetic gap is driven by being supplied with a current corresponding to the audio signal, and the diaphragm is caused to vibrate in response to the audio signal to emit sound into the space (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述した電磁方式あるいは静電方式による平面スピーカは、振動板を効率良く振動させることができず、所望の音圧を出力することができない。
また、音圧を向上させようとした場合、大出力のパワーアンプが必要となるが、大入力に対して空気の絶縁破壊のため、大出力に見合う音圧を出力することができない。
そのため、平面スピーカとしては、振動板を効率良く振動させて音圧を向上させるため、振動板を振動器（エキサイタ）により振動させる構成もある（例えば、特許文献２参照）。
However, the above-described electromagnetic or electrostatic planar speaker cannot efficiently vibrate the diaphragm and cannot output a desired sound pressure.
Further, when trying to improve the sound pressure, a high-output power amplifier is required, but because of the dielectric breakdown of air with respect to the large input, it is impossible to output a sound pressure suitable for the large output.
Therefore, as a flat speaker, there is also a configuration in which the diaphragm is vibrated by a vibrator (exciter) in order to efficiently vibrate the diaphragm and improve sound pressure (see, for example, Patent Document 2).
特許文献２においては、平面スピーカの音質を向上させるように、予め振動板の周波数特性（共振周波数など）に対応させ、振動器により与えられる振動の周波数における、余分な周波数が発生して音質を低下させると推定される周波数の振動を低減するため、ＤＳＰ（digital signal processor）などの演算器を用いて、供給される音響信号の周波数特性の補正を行う。
しかしながら、個々の振動板の特性により、補正を行う対象の周波数を特定するのが困難であり、それぞれの振動板に対して、予め設定したパラメータにより一律に補正を行うＤＳＰによる演算処理では、平面スピーカにおける音質の高品質化が行えない。
In
However, it is difficult to specify the frequency to be corrected due to the characteristics of the individual diaphragms, and in the calculation processing by the DSP that uniformly corrects each diaphragm with a preset parameter, The sound quality of the speaker cannot be improved.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、平面スピーカの各々の振動板の周波数特性に対応し、余分な周波数の振動を低減し、平面スピーカの音響出力の音質を向上させることができる駆動制御装置及び駆動制御方法を提供する。 The present invention has been made in view of such a situation, and corresponds to the frequency characteristics of each diaphragm of the flat speaker, to reduce vibrations of excess frequencies and improve the sound quality of the sound output of the flat speaker. Provided are a drive control device and a drive control method capable of
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、平面スピーカにおける振動板の振動状態を示す計測値を検出する振動計測センサと、入力信号に対応した振動を前記振動板に与える振動器を駆動する駆動信号を、当該振動器に対して供給する駆動アンプ回路と、前記振動計測センサの計測値から前記振動板の前記振動状態を求め、当該振動状態に対応させて前記駆動信号を補正制御する駆動制御部とを備える駆動制御装置である。 In order to solve the above-described problems, one embodiment of the present invention includes a vibration measurement sensor that detects a measurement value indicating a vibration state of a diaphragm in a flat speaker, and a vibrator that applies vibration corresponding to an input signal to the diaphragm. A drive amplifier circuit that supplies a drive signal for driving the vibrator and the vibration state of the diaphragm from the measurement value of the vibration measurement sensor, and the drive signal is corrected according to the vibration state And a drive control unit that controls the drive control unit.
また、本発明の一態様は、前記振動計測センサが、前記計測値として、前記振動器におけるコイルに流れる駆動電流の電流値を検出する電流検出手段であり、前記駆動制御部が、前記計測値に対応する補正信号を、前記駆動アンプ回路の入力に対して正帰還させ、等価的に前記駆動アンプ回路の出力インピーダンスを負性インピーダンスとして前記駆動信号を制御する駆動制御装置である。 One embodiment of the present invention is a current detection unit in which the vibration measurement sensor detects a current value of a drive current flowing through a coil in the vibrator as the measurement value, and the drive control unit includes the measurement value. Is a feedback control signal that positively feeds back the correction signal to the input of the drive amplifier circuit, and equivalently controls the drive signal using the output impedance of the drive amplifier circuit as a negative impedance.
また、本発明の一態様は、前記振動計測センサが、前記計測値として、前記振動板の振幅状態を検出する振動検出手段であり、前記駆動制御部が、前記計測値に対応する補正信号を前記駆動アンプ回路に供給し、前記計測値が前記入力信号に対応した振幅となるよう前記駆動信号を制御する駆動制御装置である。 According to another aspect of the present invention, the vibration measurement sensor is a vibration detection unit that detects an amplitude state of the diaphragm as the measurement value, and the drive control unit outputs a correction signal corresponding to the measurement value. A drive control device that supplies the drive amplifier circuit and controls the drive signal so that the measured value has an amplitude corresponding to the input signal.
また、本発明の一態様は、前記振動計測センサが、前記振動器におけるコイルに流れる駆動電流の電流値を検出する電流検出手段と、前記振動板の振幅状態を検出する振動検出手段を含み、前記駆動制御部が、前記計測値に対応する補正信号を、前記駆動アンプ回路の入力に対して正帰還させ、等価的に前記駆動アンプ回路の出力インピーダンスを負性インピーダンスとして前記駆動信号を制御とし、かつ前記計測値に対応する補正信号を前記駆動アンプ回路に供給し、前記計測値が前記入力信号に対応した振幅となるよう前記駆動信号を制御する駆動制御装置である。 In one aspect of the present invention, the vibration measurement sensor includes a current detection unit that detects a current value of a drive current that flows through a coil in the vibrator, and a vibration detection unit that detects an amplitude state of the diaphragm, The drive control unit positively feeds back a correction signal corresponding to the measured value to the input of the drive amplifier circuit, and equivalently, the output impedance of the drive amplifier circuit is set as a negative impedance to control the drive signal. And a drive control device that supplies a correction signal corresponding to the measurement value to the drive amplifier circuit and controls the drive signal so that the measurement value has an amplitude corresponding to the input signal.
また、本発明の一態様は、平面スピーカにおける振動板の振動状態を振動計測センサにより検出し、駆動アンプ回路が、入力信号に対応した振動を前記振動板に与える振動器を駆動する駆動信号を、当該振動器に対して供給し、駆動制御部が、前記振動計測センサの計測値から前記振動板の前記振動状態を求め、当該振動状態に対応させて、前記駆動信号を補正制御する、駆動制御方法である。 Further, according to one embodiment of the present invention, a vibration measurement sensor detects a vibration state of a diaphragm in a flat speaker, and a drive amplifier circuit drives a vibrator that applies vibration corresponding to an input signal to the diaphragm. The drive control unit obtains the vibration state of the diaphragm from the measurement value of the vibration measurement sensor, and corrects and controls the drive signal in accordance with the vibration state. It is a control method.
以上説明したように、本発明によれば、平面スピーカの各々の振動板の周波数特性に対応し、余分な周波数の振動を低減し、平面スピーカの音響出力の音質を向上させることができる駆動制御装置及び駆動制御方法を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the drive control can cope with the frequency characteristics of each diaphragm of the flat speaker, reduce the vibration of the extra frequency, and improve the sound quality of the sound output of the flat speaker. An apparatus and a drive control method can be provided.
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態による駆動制御装置を用いた平面スピーカシステムについて、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による駆動制御装置を用いた平面スピーカシステムの構成例を示す概念図である。
図１において、平面スピーカシステム１は、駆動制御装置１０、振動器１２−１、１２−２、振動計測センサ１３−１、１３−２及び振動板２０の各々を備えている。また、駆動制御装置１０は、駆動制御部１１−１及び１１−２の各々を備えている。
<First Embodiment>
Hereinafter, a planar speaker system using a drive control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a flat speaker system using a drive control device according to a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the
駆動制御部１１−１は、例えば、動電型のアクチュエータであり、外部装置から供給される第１入力信号Ｓi１（オーディオ信号）の波形の振幅に対応させ、振動器１２−１の振幅における変位量を駆動制御することで振動させる。
駆動制御部１１−２は、例えば、動電型のアクチュエータであり、外部装置から供給される第２入力信号Ｓi２（オーディオ信号）の波形の振幅に対応させ、振動器１２−２の振幅における変位量を駆動制御することで振動させる。
振動器１２−１及び１２−２の各々は、例えば、振動板２０の重心Ｇを中心とし、板面上の位置（重心Ｇからｘ軸方向に左右均等な位置）に設置され、それぞれの振動により振動駆動させる。また、振動器を１個のみ振動板２０に設置する際、振動板２０の重心Ｇに設置する。
The drive control unit 11-1 is, for example, an electrodynamic actuator, which corresponds to the amplitude of the waveform of the first input signal Si1 (audio signal) supplied from an external device, and is displaced in the amplitude of the vibrator 12-1. Vibrate by driving and controlling the amount.
The drive control unit 11-2 is, for example, an electrodynamic actuator and corresponds to the amplitude of the waveform of the second input signal Si2 (audio signal) supplied from the external device, and the displacement in the amplitude of the vibrator 12-2. Vibrate by driving and controlling the amount.
For example, each of the vibrators 12-1 and 12-2 is installed at a position on the plate surface (centered on the center of gravity G of the
振動板２０は、例えば、音を響かせる板状部材であり、例えば、カーボンや硬質プラスチック等の基材からなる板状部材である。振動板２０は、振動器１２−１及び１２−２の各々と物理的に固定(接着、粘着またはネジ止め等）されており、振動器１２−１、１２−２それぞれの振動に応じて板厚方向に振動することにより、板面と垂直な方向の空間に音（音響）を放射する。
振動計測センサ１３−１及び１３−２の各々は、電流検出手段であり、振動板２０の板面における所定の位置、例えば振動器１２−１、１２−２それぞれの近傍に設置されており、設置されている領域における振動状態を示す数値（後述するコイル１２２に流れる電流、また振動板２０の板面の変位量）を計測し、この数値を計測値として出力する。
The
Each of the vibration measurement sensors 13-1 and 13-2 is current detection means, and is installed at a predetermined position on the plate surface of the
図２は、本実施形態における駆動制御装置の構成例と振動器とを説明する概念図である。図２においては、駆動制御装置１０における駆動制御部１１−１及び振動計測センサ１３−１の各々と、駆動制御部１１−１が駆動制御する振動器１２−１とを代表として説明する。また、駆動制御部１１−２及び振動計測センサ１３−２の各々と、駆動制御部１１−２による振動器１２−２の駆動制御も、以下の図２における駆動制御装置１０における駆動制御部１１−１及び振動計測センサ１３−１の各々と、駆動制御部１１−１とによる振動器１２−１の駆動制御の説明と同様の制御である。駆動制御部１１−１は、補正制御部１１１、加算器１１２及び駆動アンプ回路１１０との各々を備えている。補正制御部１１１は、計測値により第１入力信号を補正する機能を有し、増幅回路１１１１及び電圧検出部１１１２の各々を備えている。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration example and a vibrator of the drive control device according to the present embodiment. In FIG. 2, each of the drive control unit 11-1 and the vibration measurement sensor 13-1 in the
振動器１２−１は、例えば、図２に示す様に、棒磁石１２１がコイル１２２の内穴に挿入された構成であり、コイル１２２に駆動電流を供給することにより、駆動電流に対応した周波数及び振幅値で棒磁石１２１がコイル１２２の磁界方向に変位することで振動する。また、振動器１２−１は、自身の振動（棒磁石１２１の変位）を、設置されている振動板２０に対して伝達させることにより、自身の振動の振幅に対応させ、振動板２０を振動させて、板面の振幅量及び振動の周波数に対応した音（音響出力）を放出させる。また、抵抗１２０は、コイル１２２の有する抵抗成分を示し、抵抗値Ｒ１である。
For example, as shown in FIG. 2, the vibrator 12-1 has a configuration in which a
振動計測センサ１３−１は、例えば、抵抗値がＲCの計測抵抗であり、駆動電流に対応してコイル１２２に流れる電流の計測値を、自身に電流が流れた際の抵抗値ＲCに対応した電圧降下の電圧値として出力する。
電圧検出部１１１２は、振動計測センサ１３−１の計測値を読み込み、計測電圧値として増幅回路１１１１に出力する。
The vibration measurement sensor 13-1 is, for example, a measurement resistance having a resistance value RC, and the measurement value of the current flowing through the
The
増幅回路１１１１は、伝達利得をβとして計測電圧値の増幅を行う回路であり、計測電圧値に対して伝達利得βを付与して（β倍して）増幅し、計測電圧値Ｖ１（請求項２における補正信号）として加算器１１２に対して出力する。すなわち、増幅回路１１１１は、計測電圧値に対して正帰還率を調整する伝達利得βを付与し、計測電圧値Ｖ１を駆動アンプ１１０に対して、加算器１１２を介して正帰還させる。
加算器１１２は、伝達利得βが付与されて正帰還された計測電圧値Ｖ１を、第１入力信号Ｓi１に対して加算し、駆動アンプ回路１１０に対して加算値Ｖ２として出力する。
The amplifying
The
駆動アンプ回路１１０は、伝達利得がＡであり、加算器１１２の出力する加算値Ｖ２に対して伝達利得Ａを付与し（Ａ倍し）、駆動信号Ｖoとして振動器１２に供給する。
ここで、駆動制御部１１−１における駆動信号Ｖoと第１入力信号Ｓi１との関係は、以下の（１）式で表される。
Ｖo＝Ａ・Ｓi１・Ｒ１／（Ｒ１＋（１−Ａ・β）・ＲC） …（１）
（１）式において、Ａ・β＞１とすることにより、駆動アンプ回路１１０の出力インピーダンスが等価的に（見かけ上において）負性インピーダンスとなる。このため、負性インピーダンスの大きさに対応して、コイル１２２の抵抗１２０の抵抗値Ｒ１を見かけ上、低減させることができる。
The
Here, the relationship between the drive signal Vo and the first input signal Si1 in the drive controller 11-1 is expressed by the following equation (1).
Vo = A · Si1 · R1 / (R1 + (1−A · β) · RC) (1)
In the formula (1), by setting A · β> 1, the output impedance of the
このため、Ｒ１＝−（１−Ａ・β）・ＲCの場合、理想的には、抵抗値Ｒ１の影響をなくし、すなわちコイルの抵抗成分である抵抗１２０の抵抗値が「０」となり、Ａ・Ｓi１を駆動信号Ｖoとして、理想的なコイル１２２に対して出力することができる。
一方、Ｒ１＜（１−Ａ・β）・ＲCとなると、駆動制御部１１−１が発振するため、Ｒ１≧（１−Ａ・β）・ＲCとなるようにＡ・βの設定を行う。
Therefore, when R1 = − (1−A · β) · RC, the influence of the resistance value R1 is ideally eliminated, that is, the resistance value of the
On the other hand, when R1 <(1-A · β) · RC, the drive control unit 11-1 oscillates, so A · β is set so that R1 ≧ (1-A · β) · RC.
一般的に、平面スピーカシステム１において、振動板２０の分割振動、変位における自重による慣性力、重力による振動の制動力、振動板２０に対して印加される外乱（外力）などによる余分な振動（周波数及び振幅値）が、第１入力信号Ｓi１に対応した振動板２０の振動に対し余分な振動成分として加わり、振動板２０が放出する音響出力の音質を低下させる。
In general, in the
しかしながら、上述した本実施形態の構成のように、振動計測センサ１３−１の計測値を所定の伝達利得βを付与して駆動アンプ１１０に対して正帰還させて、駆動アンプ回路１１０の出力インピーダンスを、等価的に所定の負性インピーダンスとなるように制御することにより、コイル１２２の抵抗１２０の抵抗値を見かけ上において低減させることができる。この結果、本実施形態によれば、第１入力信号Ｓi１に対応した振動を阻害する余分な振動成分により生成される、抵抗１２０の抵抗値ＲCに基づく振動器１２−１のコイル１２２に発生する逆起電力を低減させる所定の負性インピーダンス値となるように、出力インピーダンスの制御が行われる。
However, as in the configuration of the present embodiment described above, the measurement value of the vibration measurement sensor 13-1 is positively fed back to the
すなわち、本実施形態によれば、出力インピーダンスを上記逆起電力を低減する負性インピーダンスとなるよう制御するため、逆起電力の原因となる振動板２０の分割振動、変位における自重による慣性力、重力による振動の制動力、印加される外乱（外力）などによる余分な振動を低減させ、振動板２０が放出する音響出力の音質を向上させることができる。
また、図２においては、信号計測センサ１３−１として抵抗を用いて、コイル１２２に流れる電流に対応した電圧の検出を行っている。この変形例として、コイル１２２に流れる電流を、抵抗から計測用のコイルに代えた信号計測センサ１３−１により行う構成としても良い（信号計測センサ１３−２についても同様）。
That is, according to this embodiment, in order to control the output impedance to be a negative impedance that reduces the counter electromotive force, the divided vibration of the
In FIG. 2, a voltage corresponding to the current flowing through the
図３は、本実施形態における駆動制御装置の変形例と振動器とを説明する概念図である。図３においては、図２の信号計測センサ１３−１を、抵抗からコイルを用いた電流センサに置き換えた構成になっている。
コイル１２２の一端を接地する配線に対し、例えば、カレント・トランスの電流センサを配設する。そして、電圧検出部１１１２は、コイル１２２に流れる電流に対応した電圧、すなわち振動計測センサ１３−１の計測値を読み込み、計測電圧値として増幅回路１１１１に出力する。
また、カレント・トランスではなく、ホール素子を用いて、コイル１２２に流れる電流に対応した電圧を計測しても良い。このとき、ホール素子は、図３におけるコイル１２２の一端を接地する配線に設けられる磁気コアに配設される。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a modification of the drive control device and the vibrator according to the present embodiment. In FIG. 3, the signal measurement sensor 13-1 of FIG. 2 is replaced with a current sensor using a coil from a resistor.
For example, a current sensor of a current transformer is provided for the wiring that grounds one end of the
Further, the voltage corresponding to the current flowing through the
また、図２は、アナログ回路で構成された駆動制御部１１−１及び１１−２を示している。またアナログ回路ではなくデジタル回路により、駆動制御部１１−１、１１−２それぞれを構成することができる。
図４は、本実施形態における駆動制御装置の他の構成例と振動器とを説明する概念図である。図４において、図２の構成と異なる点を説明する。図４においても、図２と同様に、駆動制御装置１０Ａにおける駆動制御部１１Ａ−１及び振動計測センサ１３−１の各々と、駆動制御部１１Ａ−１が駆動制御する振動器１２−１とを代表として説明する。
FIG. 2 shows the drive control units 11-1 and 11-2 configured by analog circuits. In addition, each of the drive control units 11-1 and 11-2 can be configured by a digital circuit instead of an analog circuit.
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating another configuration example and a vibrator of the drive control device according to the present embodiment. In FIG. 4, differences from the configuration of FIG. 2 will be described. 4, similarly to FIG. 2, each of the
また、駆動制御部１１Ａ−２及び振動計測センサ１３−２の各々と、駆動制御部１１Ａ−２による振動器１２−２の駆動制御も、以下の図４における駆動制御装置１０Ａにおける駆動制御部１１Ａ−１及び振動計測センサ１３−１の各々と、駆動制御部１１Ａ−１とによる振動器１２−１の駆動制御の説明と同様の制御である。駆動制御部１１Ａ−１は、駆動アンプ回路１１０、補正制御部１１１Ａ、加算器１１２Ａ、ＡＤＣ（Analog-To-Digital Converter）１１３及びＤＡＣ（Digital-To-Analog Converter）１１４との各々を備えている。補正制御部１１１Ａは、計測値により第１入力信号Ｓi１を補正する機能を有し、増幅回路１１１１Ａ、電圧検出部１１１２及びＡＤＣ１１５の各々を備えている。
In addition, each of the
ＡＤＣ１１３は、アナログ信号として外部装置から供給される第１入力信号Ｓi１を、デジタル信号に変換する。
ＡＤＣ１１５は、電圧検出部１１１２が１３−１から読み取ったアナログ信号の計測電圧値を、デジタルの計測電圧値に変換し、増幅回路１１１１Ａに出力する。
増幅回路１１１１Ａは、伝達利得をβとして計測電圧値の増幅を行うデジタル演算回路であり、計測電圧値に対して伝達利得βを乗算（β倍）することで増幅し、計測電圧値Ｖ１として加算器１１２Ａに対して出力する。
The
The
The amplifying
加算器１１２Ａは、デジタル信号の入力信号Ｓi１及び計測電圧値Ｖ１の各々を加算し、加算電圧Ｖ２をＤＡＣ１１４に対して出力する。
ＤＡＣ１１４は、デジタル値の加算電圧Ｖ２を、アナログ値の加算電圧Ｖ２に変換し、変換後の加算電圧Ｖ２を駆動アンプ回路１１０に対して出力する。
駆動アンプ回路１１０は、伝達利得がＡであり、加算器１１２の出力する加算値Ｖ２に対して伝達利得Ａを付与し、駆動信号Ｖoとして振動器１２に供給する。また、駆動アンプ回路１１０の出力インピーダンスを負性インピーダンスとし、振動板２０から放出される音響出力の音質を向上させることについては、すでに述べたため省略する。
The
The
The
図４の構成によれば、音響信号の音質を向上させるとともに、デジタル回路で駆動制御部１１Ａ−１を構成することにより、この駆動制御部１１Ａ−１（及び１１Ａ−２）をＬＳＩ化することが容易であり、かつ回路解析を困難とすることができ、ノウハウを隠蔽し易いため、模倣品が作成されることを低減させることができる。
また、図４に関しても、図３と同様に、信号計測センサ１３−１としてカレント・トランスあるいはホール素子を用いて、コイル１２２に流れる電流に対応する電圧を測定する構成としても良い。
According to the configuration of FIG. 4, the sound quality of the acoustic signal is improved, and the
4 may be configured to measure the voltage corresponding to the current flowing through the
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態による駆動制御装置を用いた平面スピーカシステムについて、図面を参照して説明する。第２の実施形態における駆動制御装置を用いた平面スピーカシステムの構成としては、図１と同様である。図１において、平面スピーカシステム１は、駆動制御装置１０Ｂ、振動器１２−１、１２−２、振動計測センサ１３Ｂ−１、１３Ｂ−２及び振動板２０の各々を備えている。また、駆動制御装置１０Ｂは、駆動制御部１１−１及び１１−２の各々を備えている。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a planar speaker system using a drive control apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the flat speaker system using the drive control device in the second embodiment is the same as that shown in FIG. In FIG. 1, the
振動計測センサ１３Ｂ−１及び１３Ｂ−２の各々は、振動検出手段であり、第１の実施形態における振動計測センサ１３−１、１３−２それぞれと同様に、振動板２０の板面における所定の位置に設置されており、設置されている位置の振動による板面の変位量を示す数値を計測値として計測する。この振動計測センサ１３Ｂ−１及び１３Ｂ−２の各々は、加速度センサ及び速度センサなど、振動板２０の板面の所定の位置からの変位量を検出できる機能を有するセンサであれば、いずれを用いても良い。
Each of the
図５は、本実施形態における駆動制御装置の構成例と振動器とを説明する概念図である。図５において、駆動制御装置１０Ｂにおける駆動制御部１１Ｂ−１及び振動計測センサ１３Ｂ−１の各々と、駆動制御部１１Ｂ−１が駆動制御する振動器１２−１とを代表として説明する。また、駆動制御部１１Ｂ−２及び振動計測センサ１３Ｂ−２の各々と、駆動制御部１１Ｂ−２による振動器１２−２の駆動制御も、以下の図５における駆動制御装置１０Ｂにおける駆動制御部１１Ｂ−１及び振動計測センサ１３−１の各々と、駆動制御部１１Ｂ−１とによる振動器１２−１の駆動制御の説明と同様の制御である。
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a configuration example and a vibrator of the drive control device in the present embodiment. In FIG. 5, each of the
駆動制御部１１Ｂ−１は、駆動アンプ回路１１０Ｂと補正制御部１１１Ｂとを備えている。
駆動アンプ回路１１０Ｂは、伝達利得がＡであり、正入力端子（＋）に第１入力信号Ｓi１が供給され、負入力端子（−）に振動計測センサ１３Ｂ−１の計測値に対応した計測信号（後述する計測電圧値Ｖ３）が供給され、出力端子から駆動信号Ｖoを振動器１２−１に供給する。
The
The
補正制御部１１１Ｂは、電圧検出部１１２１及び増幅部１１２２の各々を備えている。
電圧検出部１１２１は、振動計測センサ１３Ｂ−１が出力する振動板２０の板面の変位量に対応する電圧値を計測電圧値として取得する。
増幅部１１２２は、伝達利得がβであり、計測電圧値の増幅を行う回路であり、計測電圧値に対して伝達利得βを付与して増幅し、計測電圧値Ｖ３（請求項３における補正信号）として駆動アンプ回路１１０Ｂの負入力端子（−）に対して出力する。
The
The
The
これにより、駆動制御部１１Ｂ−１は、駆動アンプ回路１１０Ｂを用いて、供給される第１入力信号Ｓi１の波形に対し、補正制御部１１１Ｂからフィードバックされる計測電圧値Ｖ３が対応した波形となるように、すなわち第１入力信号Ｓi１に対応して振動板２０の板面が振幅するように、駆動信号Ｖoのフィードバック制御を行う。
As a result, the
上述したように、本実施形態によれば、駆動アンプ回路１１０Ｂを用いて、補正制御部１１１Ｂからフィードバックされる計測電圧値Ｖ３の振幅が第１入力信号Ｓi１の振幅に対応するように、駆動信号Ｖoのフィードバック制御を行うため、振動板２０の第１入力信号Ｓi１に基づく振動における、第１の実施形態で説明した余分な振動成分を低減することが可能となり、振動板２０が放出する音響出力の音質を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, using the
また、図５においては、加速度センサなどを用いた振動計測センサ１３Ｂ−１、１３Ｂ−２により、振動板２０の板面の変位量に対応する電圧値を計測電圧値として取得し、余分な振動成分を低減する制御を行っていた。
この図５の振動計測センサ１３Ｂ＿１，１３Ｂ−２に加速度センサなどを用いて、直接に振動板２０の板面の振幅を計測するのではなく、棒磁石１２１に対して振動板２０から伝達される余分な振動成分により、コイル１２２に流れる電流に発生する歪みを検出する構成としてもよい。この電流の歪みは、コイル１２２を貫通する磁束が、上側部分と下側部分とが同様とならなくなることを用いて検出することができる。コイル１２２を貫通する磁束を、コイル１２２の上側部分と下側部分とを計測し、測定される磁束が同様となるように、コイル１２２に印加する電流を調整する磁束フィードバックの制御を行っても良い。
In FIG. 5, the vibration measurement sensors 13 </ b> B- 1 and 13 </ b> B- 2 using an acceleration sensor or the like acquire a voltage value corresponding to the displacement amount of the plate surface of the
The vibration measurement sensors 13B_1 and 13B-2 in FIG. 5 are not directly measured by using an acceleration sensor or the like, but are directly measured from the
図６は、本実施形態における駆動制御装置の変形例と振動器とを説明する概念図である。以下、振動計測センサ１３Ｂ−１を計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とに換えた場合について説明するが、振動計測センサ１３Ｂ−２ついても同様である。
棒磁石１２１に対して、コイル１２２の上側部分に計測コイル１３Ｂ＿１１を配置し、コイル１２２の下側部分に計測コイル１３Ｂ＿１２を配置する。駆動制御装置１０Ｂには、振動計測センサ１３Ｂ−１に代え、上記計測コイル１３Ｂ＿１１及び計測コイル１３Ｂ＿１２が含まれる。ここで、計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とは互いに逆巻きのコイルとする。これにより、計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とには、同様の向きの磁束が貫通しても異なる極性の電圧が発生する。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a modification of the drive control device and the vibrator in the present embodiment. Hereinafter, although the case where the
With respect to the
したがって、計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とを貫通する磁束が同様であれば、電圧検出部１１２１には「０」Ｖの電圧が供給される。一方、計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とを貫通する磁束が異なれば、磁束の差分に応じた電圧が電圧検出部１１２１に対して供給される。
これにより、電圧検出部１１２１は、計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とが出力する振動板２０の板面の余分な振動成分に対応する電圧値を計測電圧値として取得する。この変形例においては、計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とは、振動板２０における余分な振動成分を検出する一種の振動センサ（振動検出手段）として用いられる。
Therefore, if the magnetic flux passing through the measurement coil 13B_11 and the measurement coil 13B_12 is the same, a voltage of “0” V is supplied to the
Thereby, the
そして、増幅部１１２２は、伝達利得がβであり、計測電圧値の増幅を行う回路であり、計測電圧値に対して伝達利得βを付与して増幅し、計測電圧値Ｖ４として駆動アンプ回路１１０Ｂの負入力端子（−）に対して出力する。
加算器１１２３は、第１入力信号Ｓi１と計測電圧値Ｖ４とを加算し、すなわち第１入力信号Ｓi１に対して計測電圧値Ｖ４を重畳させ、駆動アンプ回路１１０Ｂの負入力端子（−）に対して出力する。
これにより、駆動制御部１１Ｂ−１は、計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とからフィードバックされる計測電圧値Ｖ４が「０」Ｖとなるように、すなわち計測コイル１３Ｂ＿１１と計測コイル１３Ｂ＿１２とを通過する磁束が同様となるように磁束フィードバック制御を行うため、余分な振動成分を低減させて、第１入力信号Ｓi１に対応する振幅となるように振動板２０の板面を振動させることができる。
The
The
Thereby, the
なお、本発明における図４に示す駆動制御部１１Ａ−１、図５及び図６に示す駆動制御部１１Ｂ−１（デジタル回路構成の場合）の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、振動板２０の余分な振動成分を除去する駆動信号Ｖoの制御処理を行ってもよい。なお、こでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
In the present invention, a computer-readable recording of a program for realizing the functions of the
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷ（World Wide Web ）システムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 The “computer system” includes a WWW (World Wide Web) system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
ここまで、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで一例であり、本発明は上述した実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
また、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせを含む。
The embodiment of the present invention has been described so far. However, the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea. Needless to say, it is good.
In addition, the scope of the present invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, and includes all embodiments that provide the same effects as those intended by the present invention. Furthermore, the scope of the invention is not limited to the combinations of features of the invention defined by the claims, but includes any desired combination of specific features among all the disclosed features.
１…平面スピーカシステム １０，１０Ａ，１０Ｂ…駆動制御装置 １１−１，１１−２，１１Ａ−１，１１Ａ−２，１１Ｂ−１，１１Ｂ−２…駆動制御部 １２−１，１２−２…振動器 １３−１，１３−２，１３Ｂ−１，１３Ｂ−２…振動計測センサ １３Ｂ＿１１，１３Ｂ＿１２…計測コイル ２０…振動板 １１０，１１０Ｂ…駆動アンプ回路 １１１，１１１Ａ，１１１Ｂ…補正制御部 １１２，１１２Ａ…加算器 １１３，１１５…ＡＤＣ １１４…ＤＡＣ １２０…抵抗 １２１…棒磁石 １２２…コイル １１１１…増幅回路 １１１２…電圧検出部 １１２１…電圧検出部 １１２２…増幅部 １１２３…加算器
DESCRIPTION OF
Claims (5)
入力信号に対応した振動を前記振動板に与える振動器を駆動する駆動信号を、当該振動器に対して供給する駆動アンプ回路と、
前記振動計測センサの計測値から前記振動板の前記振動状態を求め、当該振動状態に対応させて前記駆動信号を補正制御する駆動制御部と
を備える駆動制御装置。 A vibration measurement sensor for detecting a measurement value indicating a vibration state of the diaphragm in the flat speaker;
A drive amplifier circuit for supplying a drive signal for driving the vibrator for applying vibration corresponding to the input signal to the diaphragm;
A drive control device comprising: a drive control unit that obtains the vibration state of the diaphragm from a measurement value of the vibration measurement sensor and corrects and controls the drive signal in accordance with the vibration state.
前記駆動制御部が、前記計測値に対応する補正信号を、前記駆動アンプ回路の入力に対して正帰還させ、等価的に前記駆動アンプ回路の出力インピーダンスを負性インピーダンスとして前記駆動信号を制御する
請求項１に記載の駆動制御装置。 The vibration measurement sensor is a current detection means for detecting a current value of a drive current flowing through a coil in the vibrator as the measurement value;
The drive control unit positively feeds back a correction signal corresponding to the measurement value to the input of the drive amplifier circuit, and equivalently controls the drive signal with the output impedance of the drive amplifier circuit as a negative impedance. The drive control apparatus according to claim 1.
前記駆動制御部が、前記計測値に対応する補正信号を前記駆動アンプ回路に供給し、前記計測値が前記入力信号に対応した振幅となるよう前記駆動信号を制御する
請求項１に記載の駆動制御装置。 The vibration measurement sensor is vibration detection means for detecting the amplitude state of the diaphragm as the measurement value;
The drive according to claim 1, wherein the drive control unit supplies a correction signal corresponding to the measurement value to the drive amplifier circuit, and controls the drive signal so that the measurement value has an amplitude corresponding to the input signal. Control device.
前記振動器におけるコイルに流れる駆動電流の電流値を検出する電流検出手段と、前記振動板の振幅状態を検出する振動検出手段を含み、
前記駆動制御部が、前記計測値に対応する補正信号を、前記駆動アンプ回路の入力に対して正帰還させ、等価的に前記駆動アンプ回路の出力インピーダンスを負性インピーダンスとして前記駆動信号を制御とし、かつ前記計測値に対応する補正信号を前記駆動アンプ回路に供給し、前記計測値が前記入力信号に対応した振幅となるよう前記駆動信号を制御する
請求項１に記載の駆動制御装置。 The vibration measuring sensor is
Current detection means for detecting the current value of the drive current flowing through the coil in the vibrator, and vibration detection means for detecting the amplitude state of the diaphragm,
The drive control unit positively feeds back a correction signal corresponding to the measured value to the input of the drive amplifier circuit, and equivalently, the output impedance of the drive amplifier circuit is set as a negative impedance to control the drive signal. The drive control device according to claim 1, wherein a correction signal corresponding to the measurement value is supplied to the drive amplifier circuit, and the drive signal is controlled such that the measurement value has an amplitude corresponding to the input signal.
駆動アンプ回路が、入力信号に対応した振動を前記振動板に与える振動器を駆動する駆動信号を、当該振動器に対して供給し、
駆動制御部が、前記振動計測センサの計測値から前記振動板の前記振動状態を求め、当該振動状態に対応させて、前記駆動信号を補正制御する、
駆動制御方法。 The vibration state of the diaphragm in the flat speaker is detected by a vibration measurement sensor,
A drive amplifier circuit supplies a drive signal for driving a vibrator that applies vibration corresponding to an input signal to the diaphragm, to the vibrator,
A drive control unit obtains the vibration state of the diaphragm from the measurement value of the vibration measurement sensor, and corrects and controls the drive signal in correspondence with the vibration state;
Drive control method.
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