JP2558978B2 - Bass reproduction device - Google Patents

Bass reproduction device

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JP2558978B2
JP2558978B2 JP3338093A JP33809391A JP2558978B2 JP 2558978 B2 JP2558978 B2 JP 2558978B2 JP 3338093 A JP3338093 A JP 3338093A JP 33809391 A JP33809391 A JP 33809391A JP 2558978 B2 JP2558978 B2 JP 2558978B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は小型ながら超低音を高い
最大出力音圧レベルで再生する、MFB(モーショナル
フィードバック)を利用した低音再生装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bass reproducing apparatus utilizing MFB (motional feedback) for reproducing super bass at a high maximum output sound pressure level in spite of its small size.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、音楽ソースやAVソースに入って
いる超低音を一般家庭でも十分な音量で再生することが
重要視され、小型ながら超低音を高い音圧レベルで再生
できる低音再生装置が要望されてきている。
2. Description of the Related Art In recent years, it has become important to reproduce the super bass sound contained in a music source or an AV source at a sufficient volume even in a general home, and a bass reproduction apparatus capable of reproducing the super bass sound at a high sound pressure level while being small in size. It has been requested.

【0003】以下に、従来の低音再生装置について、図
面を参照しながら説明する。図14に示すように、ドラ
イバユニット41がケルトン型キャビネット42に取り
付けられている。詳しく言うと、キャビネット内部はキ
ャビティ分割部材42bにより第1のキャビティ42c
と第2のキャビティ42dとに分割され、そのキャビテ
ィ分割部材42bにドライバユニット41が取り付けら
れている。つまり、ドライバユニット41の後部は第1
のキャビティ42cで密閉されている。そして、キャビ
ティ2;42d側にポート42aが設けられており、こ
れより低音が放射される(このような形式のキャビネッ
トを通称、ケルトン型キャビネットと呼んでいる。)。
A conventional bass reproduction apparatus will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 14, the driver unit 41 is attached to the Kelton type cabinet 42. More specifically, the inside of the cabinet is formed by the cavity dividing member 42b so that the first cavity 42c is formed.
And a second cavity 42d, and the driver unit 41 is attached to the cavity dividing member 42b. That is, the rear part of the driver unit 41 is the first
It is sealed with a cavity 42c. A port 42a is provided on the side of the cavity 2; 42d, and a low tone is radiated from the port 42a (this type of cabinet is commonly called a Kelton type cabinet).

【0004】また、ドライバユニット41は電力増幅器
43により駆動され、電力増幅器43の前段にはローパ
スフィルタ44が挿入されている。
The driver unit 41 is driven by a power amplifier 43, and a low-pass filter 44 is inserted in front of the power amplifier 43.

【0005】この従来の低音再生装置の動作を、図15
に示すケルトン型スピーカシステムの等価回路で説明す
る。
The operation of this conventional bass reproduction apparatus is shown in FIG.
An equivalent circuit of the Kelton type speaker system shown in FIG.

【0006】低い方のある周波数f1 ではMd,Mpと
Cd,Cc1,Cc2とでVdとVpの位相がほぼ同じにな
るような共振が、高い方のある周波数f2 ではMd,M
pとCc2とでVdとVpの位相が逆になるような共振が
起こり、この2つの共振周波数より外側の帯域では12
dB/oct以上で音圧が減衰する特性が得られる。ま
た、f1 ,f2 のほぼ中間の周波数fr(通称、反共振
周波数と呼ぶ)においてはMpとCc2とで共振が起こ
り、このときVdは極小になる。
At a lower frequency f 1 , resonance occurs such that the phases of Vd and Vp become substantially the same between Md and Mp and Cd, Cc 1 and Cc 2 , but at a higher frequency f 2 , Md and Mp.
Resonance occurs such that the phases of Vd and Vp are opposite to each other between p and Cc 2, and 12 in the band outside these two resonance frequencies.
It is possible to obtain the characteristic that the sound pressure is attenuated at the level of dB / oct or more. Further, at a frequency fr (generally called an anti-resonance frequency) substantially in the middle of f 1 and f 2 , resonance occurs between Mp and Cc 2, and at this time, Vd becomes minimum.

【0007】Md,Cc1,Red,Cc2,Mpを適当な値
に設計する(通常Cd≪Cc1、Rmd,Rc1,Rc2,Rp
≪Redなので前記パラメータに着目すればよい。なお、
ポート内空気機械抵抗Rpとは分かりやすく言うと、ポ
ートの中を振動して動く空気とポート管壁内との摩擦抵
抗、およびポート出口で発生する空気流れの乱れによる
抵抗である。)ことにより、つまり、Md,Cc1,C
c2,Mpの値を適当なバランスにしてf1 ,f2 の共振
ピークの高さをそろえ、Redを十分大きくして(Md,
Mpが大きいほどまたCc1,Cc2が小さいほど共振のQ
が高くなり、Redはより大きな値が必要になる。)各々
の共振ピークをダンプすることにより、f 1 ,f2 の間
の1.5〜2.5オクターブの帯域でフラットな音圧周
波数特性を得ることができる。
Md, Cc1, Red, Cc2, Mp are appropriate values
To design (usually Cd << Cc1, Rmd, Rc1, Rc2, Rp
<< Because it is Red, it suffices to focus on the above parameters. In addition,
To make it easy to understand the air mechanical resistance Rp in the port,
The friction resistance between the air that oscillates in the port and the wall of the port pipe
And due to turbulence in the air flow generated at the port outlet
It is resistance. ), That is, Md, Cc1, C
c2, Mp values are properly balanced and f1 , F2 Resonance
Align the peak heights and make Red sufficiently large (Md,
The larger Mp, the more Cc1, Cc2The smaller is the resonance Q
Becomes higher and Red needs a larger value. )Each
By dumping the resonance peak of 1 , F2 Between
Flat sound pressure frequency range of 1.5 to 2.5 octaves
The wave number characteristic can be obtained.

【0008】再生周波数帯域を超低域側にシフトさせる
には、Mp,Md,Cc1,Cc2を大きくすることによ
り、f1 ,f2 を下げればよい。ただし、Md,Mpだ
けを大きくすると共振のQが高くなるので、Cc1,Cc2
も大きくする必要がある。
[0008] To shift the reproduction frequency band in ultra low frequency side, Mp, Md, by increasing the Cc 1, Cc 2, may be lowered to f 1, f 2. However, if only Md and Mp are increased, the Q of resonance increases, so Cc 1 and Cc 2
Also needs to be larger.

【0009】このケルトン型スピーカシステムは共振を
利用しているので、密閉型スピーカシステムより能率が
高く、かつ、バンドパス特性を有しているので低音再生
用として適している。また音響理論上公知であるが、ド
ライバユニットの後方が密閉されているので、いかに低
い周波数であろうとドライバユニット後方の逆相音圧が
前方に回り込んで干渉することがない。従って他の形式
の共鳴型キャビネット(バスレフ型や、ドライバユニッ
ト後方のキャビティと前方のキャビティの両方にポート
を有するタイプ)で生じるような超低域での著しい音圧
低下がなく、帯域を超低域側にシフトするのに非常に適
している。
Since this Kelton type speaker system utilizes resonance, it is more efficient than the closed type speaker system and has a bandpass characteristic, so that it is suitable for low tone reproduction. Although it is well known in acoustic theory,
Since the rear of the driver unit is sealed, how low
The opposite-phase sound pressure behind the driver unit
It does not wrap around and interfere. Therefore other formats
Resonance type cabinet (bass reflex type or driver unit
Ports on both rear and front cavities
Sound pressure in the ultra-low range, such as that produced by
Very good for shifting the band to the very low end without any reduction
are doing.

【0010】このケルトン型スピーカシステムを電力増
幅器43で駆動することにより、超低域を再生する低音
再生装置を構成している。なお、周波数が200〜30
0Hz程度になるとポート42a内の空気の気柱共振が
発生したり、キャビネット内部に定在波がのったりして
特性が乱れることもあり、ローパスフィルタ44を入れ
て不要な高い周波数を十分減衰させている。
By driving this Kelton type speaker system with the power amplifier 43, a low-pitched sound reproducing device for reproducing an ultra-low range is constructed. The frequency is 200 to 30
At around 0 Hz, air column resonance of the air in the port 42a may occur, or standing waves may be placed inside the cabinet to disturb the characteristics. Therefore, a low-pass filter 44 is inserted to sufficiently attenuate unnecessary high frequencies. I am letting you.

【0011】なお、電磁制動抵抗Redとはドライバユニ
ットの振動系が振動するときに発生するボイスコイルの
逆起電力による電磁ブレーキを意味し、電磁制動抵抗R
ed=(磁気回路の磁束密度×ボイスコイル有効導体長)
2/ボイスコイル直流抵抗 であるので、一般的に磁気回
路の強力なドライバユニットほどRedが大きい。
The electromagnetic braking resistance Red means an electromagnetic brake due to a back electromotive force of a voice coil generated when the vibration system of the driver unit vibrates, and the electromagnetic braking resistance Red.
ed = (magnetic flux density of magnetic circuit x effective length of voice coil conductor)
2 / Voice coil DC resistance, so generally, the stronger the magnetic circuit driver unit, the larger the Red.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、小型ながら超低域でフラットな音圧周波数
特性を得るためにはMd,Mp,Cc1,Cc2,Redを大
きくする必要があるので、ドライバユニットとポート内
空気実効振動質量を大きくし、ドライバユニットの磁気
回路を強力にするとともに、Cc1=第1のキャビティ4
1の容積/(空気密度×空気音速2×S12)、Cc2=第
2のキャビティ42の容積/(空気密度×空気音速2×
S12)であるので、キャビティを大きくせずにCc1
Cc2を大きくするためには、ドライバユニットの実効振
動面積S1を小さくせざるを得なかった。
However, in the above-mentioned conventional configuration, it is necessary to increase Md, Mp, Cc 1 , Cc 2 and Red in order to obtain a flat sound pressure frequency characteristic in the ultra-low frequency range although it is small. Therefore, the effective vibration mass of air in the driver unit and the port is increased to strengthen the magnetic circuit of the driver unit, and Cc 1 = first cavity 4
1 volume / (air density × air velocity 2 × S1 2 ), Cc 2 = second cavity 42 volume / (air density × air velocity 2 ×)
S1 2 ), so Cc 1 ,
In order to increase Cc 2 , the effective vibration area S1 of the driver unit must be reduced.

【0013】従って、昨今大出力な電力増幅器が実現容
易な状況であるにもかかわらず、ドライバユニットの実
効振動面積が小さいがために超低域では最大出力音圧レ
ベルを高くすることができない、ドライバユニットの振
動板の振幅が非常に大きくなるので歪が多い、ドライバ
ユニットの実効振動質量、磁気回路ともに大きくなるの
でドライバユニットの実現が困難であるといった数々の
問題点を有していた。
Therefore, although it is easy to realize a power amplifier with a large output these days, the maximum output sound pressure level cannot be increased in the ultra-low range because the effective vibration area of the driver unit is small. The diaphragm of the driver unit has a large amplitude, resulting in a large amount of distortion, and the effective vibrating mass of the driver unit and the magnetic circuit are large, making it difficult to realize the driver unit.

【0014】あるいは、逆に超低域での最大出力音圧レ
ベルを高くするためにドライバユニットの実効振動面積
を無理に大きくすると、Cc1,Cc2が小さくなるばかり
でなく、共振周波数が高くならないようにするためにM
d,Mpを大きくする必要があるので、上述した2つの
共振周波数f1 ,f2 の共振のQが非常に高くなり、R
edを少々大きくしてもダンプしきれないほどの大きなピ
ークが発生して、また特にf 1 のピークの方が高くなる
傾向があり、フラットな音圧周波数特性が得られないと
いう問題点も有していた。
On the contrary, if the effective vibration area of the driver unit is forcibly increased in order to increase the maximum output sound pressure level in the ultra-low range, not only Cc 1 and Cc 2 decrease but also the resonance frequency increases. M to prevent
Since it is necessary to increase d and Mp, the Q of the resonance of the above two resonance frequencies f 1 and f 2 becomes very high, and R
A large peak occurs that cannot be dumped even if ed is increased a little, and the peak of f 1 is especially high.
There is also a problem that there is a tendency that a flat sound pressure frequency characteristic cannot be obtained.

【0015】図14に従来の低音再生装置の一例を示
す。ドライバユニット41は実効振動半径78mm、実
効振動質量14.5g、磁気回路の磁束密度0.8 テ
スラ(=8000ガウス)、ボイスコイルの有効導体長
8m、直流抵抗5Ω、無歪最大振幅±4mm(一般に、
口径が小さいスピーカほど無歪最大振幅が小さい。)、
最低共振周波数30Hzなる口径20cmのスピーカで
あり、このドライバユニット41がケルトン型キャビネ
ット42のキャビティ分割部材42bに取り付けられて
いる。ポート42aは内径80mm,長さ150mmで
ある。第1のキャビティ42cは内容積35リットル、
第2のキャビティ42dは内容積15リットルである。
FIG. 14 shows an example of a conventional bass reproducing apparatus. The driver unit 41 has an effective vibration radius of 78 mm, an effective vibration mass of 14.5 g, a magnetic circuit magnetic flux density of 0.8 tesla (= 8000 gauss), a voice coil effective conductor length of 8 m, a DC resistance of 5 Ω, and a distortion-free maximum amplitude of ± 4 mm ( In general,
The smaller the aperture, the smaller the maximum distortion-free amplitude. ),
It is a speaker with a minimum resonance frequency of 30 Hz and a diameter of 20 cm, and this driver unit 41 is attached to the cavity dividing member 42 b of the Kelton type cabinet 42. The port 42a has an inner diameter of 80 mm and a length of 150 mm. The first cavity 42c has an internal volume of 35 liters,
The second cavity 42d has an internal volume of 15 liters.

【0016】ドライバユニット41は出力100Wの電
力増幅器43で駆動され、その前段にはカットオフ周波
数250Hzのローパスフィルタ44が挿入されてい
る。
The driver unit 41 is driven by a power amplifier 43 having an output of 100 W, and a low pass filter 44 having a cutoff frequency of 250 Hz is inserted in the preceding stage.

【0017】この従来の低音再生装置の実測した音圧周
波数特性を図12に示す。図12から明らかなように、
30Hzから120Hz程度にわたってほぼフラットな
特性が得られているが、30Hzにおける無歪最大出力
音圧レベルは約89dBしかない。最大出力音圧レベル
が低いのは電力増幅器の出力が足りないためではなく、
ドライバユニットの振幅で制限されるためである。
FIG. 12 shows the sound pressure frequency characteristics measured by this conventional low-pitched sound reproducing device. As is clear from FIG.
Although almost flat characteristics are obtained from about 30 Hz to 120 Hz, the distortion-free maximum output sound pressure level at 30 Hz is only about 89 dB. The reason why the maximum output sound pressure level is low is not because the output of the power amplifier is insufficient,
This is because the amplitude is limited by the driver unit.

【0018】最大出力音圧レベルを高くするために、実
効振動半径125mm、実効振動質量46g、磁気回路
の磁束密度0.8テスラ、ボイスコイルの有効導体長1
0m、直流抵抗5Ω、無歪最大振幅±6mm、最低共振
周波数30Hzなる口径30cmのスピーカを、上記口
径20cmのスピーカの代わりに取り付けた場合の音圧
周波数特性を図13に示す。30Hzと140Hz付近
に磁気回路を少々強力にしてもダンプできないほど高い
ピークが生じており、また特に30Hzの方のピークが
高くなり、実用にならないことがわかる。
In order to increase the maximum output sound pressure level, an effective vibration radius of 125 mm, an effective vibration mass of 46 g, a magnetic circuit magnetic flux density of 0.8 Tesla, and a voice coil effective conductor length of 1
FIG. 13 shows the sound pressure frequency characteristics when a speaker having a diameter of 30 cm, a resistance of 0 m, a direct current resistance of 5 Ω, a maximum distortion of ± 6 mm, and a minimum resonance frequency of 30 Hz is attached instead of the speaker having a diameter of 20 cm. Around 30Hz and 140Hz, high peaks occur that cannot be dumped even if the magnetic circuit is slightly powerful, and especially the peaks at 30Hz.
It turns out to be expensive and not practical.

【0019】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、小型ながら超低音を高い最大出力音圧レベルでフラ
ットに再生する低音再生装置を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a low-pitched sound reproducing device that reproduces ultra-low sounds flat at a high maximum output sound pressure level while being compact.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の低音再生装置は、ドライバユニットと、前記
ドライバユニットの後方を密閉してこれを取り付けるケ
ルトン型キャビネットと、前記ドライバユニットを駆動
する電力増幅器と、前記電力増幅器と前記ドライバユニ
ットとの間に挿入されて前記ドライバユニットの振動系
速度に比例した電圧を検出する検出回路と、前記検出回
路から前記電力増幅器に帰還して低域の2つの共振周波
数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の加速度型
帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の前記ピー
クが平坦化される量の速度型帰還とを同時にかける帰還
回路と、を備えている。
To achieve this object, a bass reproducing apparatus of the present invention comprises a driver unit, a Kelton type cabinet for sealing the rear of the driver unit and mounting the same, and driving the driver unit. A power amplifier, a detection circuit inserted between the power amplifier and the driver unit to detect a voltage proportional to the vibration system speed of the driver unit, and a low frequency band fed back from the detection circuit to the power amplifier. Two resonance frequencies
Acceleration type of the amount that makes the peak levels of the numbers f1 and f2 the same
Feedback and the peak when the acceleration type feedback is applied
And a feedback circuit for simultaneously applying a velocity type feedback of an amount by which the noise is flattened .

【0021】[0021]

【作用】この構成によって、ドライバユニットにMFB
がかかり、ドライバユニットの電磁制動抵抗と実効振動
質量を等価的に非常に大きくすることができるので、2
つの共振周波数f1 ,f2 を下げるだけでなく 1 ,f
2 のピークを等しく抑えることができる。またドライバ
ユニットの後方が密閉されているので、いかに低い周波
数であろうとドライバユニット後方の音圧が前方へ回り
込んで干渉することがないので、超低域でフラットな音
圧周波数特性をドライバユニットの実効振動面積が大き
い状態でつまり高い最大出力大音圧で得られる。
With this configuration, the MFB is installed in the driver unit.
Therefore, the electromagnetic braking resistance of the driver unit and the effective vibration mass can be made extremely large equivalently, so
Not only the two resonance frequencies f 1 and f 2 are lowered, but also f 1 and f
Ru it is possible to suppress the second peak equally. Driver
Since the rear of the unit is sealed, how low frequencies
The sound pressure behind the driver unit
Since there is no interference, the sound pressure frequency characteristics that are flat in the ultra-low range can be obtained with a large effective vibration area of the driver unit, that is, with a high maximum output large sound pressure.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1に本発明の低音再生装置の第1の実施
例を示す。ドライバユニット1は実効振動半径125m
m、実効振動質量46g、磁気回路の磁束密度0.8テ
スラ、ボイスコイルの有効導体長10m、直流抵抗5Ω
(電磁制動抵抗=(磁束密度×有効導体長)2/直流抵
抗 であるので、このドライバユニットの電磁制動抵抗
は12.8機械Ωである)、無歪最大振幅±6mm、最
低共振周波数30Hzなる口径30cmのスピーカであ
り、このドライバユニット1がケルトン型キャビネット
2のキャビティ分割部材2bに取り付けられている。ポ
ート2aは内径80mm長さ150mmである。第1の
キャビティ2cは内容積35リットル、第2のキャビテ
ィ2dは内容積15リットルである。
FIG. 1 shows a first embodiment of the bass reproduction apparatus of the present invention. Driver unit 1 has an effective vibration radius of 125 m
m, effective vibration mass 46 g, magnetic circuit magnetic flux density 0.8 tesla, voice coil effective conductor length 10 m, DC resistance 5 Ω
(Electromagnetic braking resistance = (magnetic flux density x effective conductor length) 2 / DC resistance, so the electromagnetic braking resistance of this driver unit is 12.8 mechanical Ω), distortion-free maximum amplitude ± 6 mm, minimum resonance frequency 30 Hz The speaker unit has a diameter of 30 cm, and the driver unit 1 is attached to the cavity dividing member 2 b of the Kelton type cabinet 2. The port 2a has an inner diameter of 80 mm and a length of 150 mm. The first cavity 2c has an internal volume of 35 liters, and the second cavity 2d has an internal volume of 15 liters.

【0024】ドライバユニット1は出力200Wの電力
増幅器3で駆動される。検出回路4はR1=3.9K
Ω、R2=220Ω、R3=0.33Ω、L=0.1m
Hおよびドライバユニットのボイスコイルを一辺とする
ブリッジ回路であり、電力増幅器3とドライバユニット
1との間に挿入されている。
The driver unit 1 is driven by a power amplifier 3 having an output of 200W. The detection circuit 4 has R1 = 3.9K
Ω, R2 = 220Ω, R3 = 0.33Ω, L = 0.1m
It is a bridge circuit having H and a voice coil of the driver unit as one side, and is inserted between the power amplifier 3 and the driver unit 1.

【0025】このブリッジ回路の出力電圧つまり検出回
路4の出力電圧は、ドライバユニット1の振動系の速度
に正比例したものとなる。これは電気音響理論上、周知
ではあるが、今一度図5,図6,図7を参照して説明す
ることにする。
The output voltage of the bridge circuit, that is, the output voltage of the detection circuit 4 is directly proportional to the speed of the vibration system of the driver unit 1. Although this is well known in electroacoustic theory, it will be explained again with reference to FIGS. 5, 6 and 7.

【0026】図5は一般のスピーカのインピーダンス特
性を示したものであるが、周波数が極めて低いところで
はボイスコイルの直流抵抗Reとなり、最低共振周波数
0でピークZmax (磁気回路の強力なスピーカではZm
ax は100〜300Ω程度にもなる。)になり、中低
音域で再びReに近づき、高音域で緩やかに上昇するカ
ーブをもっている。
FIG. 5 shows the impedance characteristic of a general speaker. When the frequency is extremely low, the direct current resistance Re of the voice coil becomes Re, and the peak Zmax at the minimum resonance frequency F 0 (in a powerful speaker of a magnetic circuit, is shown). Zm
The ax becomes about 100 to 300Ω. ), The curve approaches Re again in the middle and low range and gradually rises in the high range.

【0027】図6はスピーカのボイスコイルのインピー
ダンス成分を示している。Zeはボイスコイルの制動イ
ンピーダンス(スピーカの振動系が動かないよう固定し
た状態でボイスコイルが示すインピーダンス)と呼ばれ
るもので、ボイスコイルの直流抵抗Reとインダクタン
スが直列につながったものである。(BL)2/Zmは
ボイスコイルの動インピーダンスと呼ばれるものであ
り、振動系が振動する時に発生するボイスコイルの逆起
電力によるインピーダンスである。ボイスコイルの逆起
電力E=BL×V(Vはボイスコイルの速度)であるの
で動インピーダンスは振動系の速度に正比例したものと
なっている。
FIG. 6 shows the impedance component of the voice coil of the speaker. Ze is called a braking impedance of the voice coil (impedance which the voice coil shows in a state where the vibration system of the speaker is fixed so as not to move), and a direct current resistance Re and an inductance of the voice coil are connected in series. (BL) 2 / Zm is called the dynamic impedance of the voice coil, and is the impedance due to the back electromotive force of the voice coil generated when the vibration system vibrates. Since the back electromotive force of the voice coil is E = BL × V (V is the speed of the voice coil), the dynamic impedance is directly proportional to the speed of the vibration system.

【0028】つまり、図5に示すインピーダンスカーブ
はボイスコイル直流抵抗とインダクタンスに動インピー
ダンスが重畳されたものである。図7にケルトン型スピ
ーカシステムのインピーダンスカーブを示しているが、
これも同様である。
That is, the impedance curve shown in FIG. 5 is obtained by superimposing the dynamic impedance on the voice coil DC resistance and the inductance. Fig. 7 shows the impedance curve of the Kelton type speaker system.
This is also the same.

【0029】さてここで、図1の検出回路4に示すよう
なブリッジ回路の一辺にスピーカつまりドライバユニッ
トのボイスコイルを接続して、Re:R3=R1:R2
およびL=ボイスコイルインダクタンス×(R3/R
e)の関係式でブリッジの平衡をとることにより、ブリ
ッジ回路の出力にはボイスコイルの直流抵抗分とインダ
クタンス分による電圧がキャンセルされて出てこない。
そして、動インピーダンス分による電圧だけがブリッジ
回路の出力より出てくる。つまり、このブリッジ回路に
よりドライバユニット1の振動系の速度に正比例した電
圧を検出できることになる。
Now, a speaker, that is, a voice coil of a driver unit is connected to one side of a bridge circuit as shown in the detection circuit 4 of FIG. 1, and Re: R3 = R1: R2.
And L = voice coil inductance x (R3 / R
By balancing the bridge according to the relational expression e), the voltage due to the DC resistance component and the inductance component of the voice coil is canceled and does not appear in the output of the bridge circuit.
Then, only the voltage due to the dynamic impedance is output from the output of the bridge circuit. That is, this bridge circuit can detect a voltage that is directly proportional to the speed of the vibration system of the driver unit 1.

【0030】なお、実際にはドライバユニット結線のた
めのリード線の直流抵抗などがあり、また、ボイスコイ
ル制動インピーダンスに僅かながら容量成分が含まれる
ので、上記関係式による各素子の値から微調整が必要で
ある。そういう理由で、本実施例の検出回路4のブリッ
ジ回路の各素子の値は上記関係式によるものとちょうど
同じわけではない。
Actually, there is a direct current resistance of the lead wire for connecting the driver unit, and since the voice coil braking impedance contains a slight capacitance component, fine adjustment is made from the value of each element according to the above relational expression. is necessary. For that reason, the value of each element of the bridge circuit of the detection circuit 4 of the present embodiment is not exactly the same as that obtained by the above relational expression.

【0031】以上説明したように、検出回路4の出力電
圧はドライバユニット1の振動系の速度に比例した電圧
であるが、これを微分回路に通すことにより振動板の加
速度に比例した電圧が得られる。本実施例の帰還回路5
は、ドライバユニット1の実効振動質量が等価的に76
gになるような、つまり2つの共振周波数f 1 ,f 2
ピークのレベルを同じにする量の加速度型帰還がかかる
ゲインをもつ微分回路と、ドライバユニット1の電磁制
動抵抗が等価的に51.2機械Ωになるような、つまり
上記の加速度型帰還をかけた時のf 1 ,f 2 のピークを
平坦化する量の速度型帰還がかかるようなゲイン調整回
路とが合成されたものである。そして検出回路4の出力
電圧は上記の帰還回路5で電力増幅器3に帰還してい
る。なお、約200Hz以上では不安定にならないよう
帰還量を減衰させている。
As described above, the output voltage of the detection circuit 4 is a voltage proportional to the speed of the vibration system of the driver unit 1.
However, by passing this through a differentiation circuit,
A voltage proportional to speed is obtained. Feedback circuit 5 of this embodiment
Is equivalent to the effective vibration mass of the driver unit 1 being 76
g to become like, that the two resonance frequencies f 1, f 2
Acceleration type feedback is applied in the same amount as the peak level.
Differentiating circuit with gain and electromagnetic control of driver unit 1
So that the dynamic resistance is equivalently 51.2 mechanical Ω,
The peaks of f 1 and f 2 when the above acceleration type feedback is applied
A gain adjustment circuit that gives velocity-type feedback of the amount to be flattened.
It is a combination of the road and the road. And the output of the detection circuit 4
The voltage is fed back to the power amplifier 3 by the above feedback circuit 5.
It Note that the feedback amount is attenuated so as not to become unstable at approximately 200 Hz or higher.

【0032】また、電力増幅器3の前段にはカットオフ
周波数200Hzのローパスフィルタ6が挿入され、不
要な帯域を減衰させている。
Further, a low-pass filter 6 having a cutoff frequency of 200 Hz is inserted before the power amplifier 3 to attenuate an unnecessary band.

【0033】以下、図8,図9および図15を参照し
て、MFBによる効果を詳しく説明する。
The effects of MFB will be described in detail below with reference to FIGS. 8, 9 and 15.

【0034】ドライバユニットの振動系の速度は図15
の等価回路のVdで表わされるが、周波数が非常に低い
と等価回路のCc1のリアクタンス成分が支配的になり、
周波数が1/2倍になるとVdが1/2倍になるという
関係になり、6dB/octで減衰する特性になる。逆
に、周波数が非常に高いと等価回路のMdのリアクタン
ス成分が支配的になり、周波数が2倍になるとVdが1
/2になるという関係になりこちらも6dB/octで
減衰する特性になる。
The speed of the vibration system of the driver unit is shown in FIG.
It is represented by Vd of the equivalent circuit of, but when the frequency is very low, the reactance component of Cc 1 of the equivalent circuit becomes dominant,
When the frequency is halved, Vd is halved, and the characteristic is that it is attenuated at 6 dB / oct. On the contrary, when the frequency is very high, the reactance component of Md of the equivalent circuit becomes dominant, and when the frequency is doubled, Vd becomes 1
The relationship is that it becomes / 2, and this also has the characteristic of attenuating at 6 dB / oct.

【0035】一方、f1 ,f2 付近の周波数において
は、音圧周波数特性にピークがある場合Vdもf1 ,f
2 においてピークを持ち、反共振周波数frにおいては
極小になる。つまり、音圧周波数特性が図8の(A)の
ようになる時、ドライバユニットの振動系の速度Vdは
図8の(B)のようになる。
On the other hand, at frequencies near f 1 and f 2 , Vd is also f 1 and f when the sound pressure frequency characteristic has a peak.
It has a peak at 2 and has a minimum at the anti-resonance frequency fr. That is, when the sound pressure frequency characteristic is as shown in FIG. 8A, the speed Vd of the vibration system of the driver unit is as shown in FIG. 8B.

【0036】ここで、前記構成のようにしてドライバユ
ニットの振動系速度に比例した電圧を検出して速度型帰
還(負帰還)をかけると、ドライバユニットの振動系の
速度を一定にする方向にサーボがかかるので、 1 ,f
2 のピークのレベルが同じである場合、ドライバユニッ
トの振動系の速度はf1 ,f2 のピークが等しく平らに
なって図8の(D)のようになる。つまり、音圧周波数
特性はこれに従って図8の(C)のようになり、f1
2 のピークのとれたフラットなものになる。これはち
ょうど図15の等価回路のドライバユニットの電磁制動
抵抗Redを大きくしたことと等価であり、ドライバユニ
ットの磁気回路を強力にしたことに相当する。帰還量を
大きくすることにより、ドライバユニットの電磁制動抵
抗Redを等価的に非常に大きくすることができる。
Here, when the voltage proportional to the speed of the vibration system of the driver unit is detected and speed type feedback (negative feedback) is applied as in the above configuration, the speed of the vibration system of the driver unit becomes constant. Since servo is applied, f 1 , f
When the levels of the two peaks are the same, the speed of the vibration system of the driver unit becomes as shown in FIG. 8D when the peaks of f 1 and f 2 are flattened equally . That is, the sound pressure frequency characteristic becomes accordingly as shown in FIG. 8C, and f 1 ,
It becomes flat with the peak of f 2 . This is just equivalent to increasing the electromagnetic braking resistance Red of the driver unit in the equivalent circuit of FIG. 15, and corresponds to strengthening the magnetic circuit of the driver unit. By increasing the feedback amount, the electromagnetic braking resistance Red of the driver unit can be equivalently increased to a very large value.

【0037】また、加速度型帰還(負帰還)をかける
と、ドライバユニットの振動系加速度を一定にする方向
にサーボがかかる。加速度は速度を角周波数で微分した
ものなので、図8の(B)の特性全体が6dB/oct
ほど左下がりになる。つまり、振動系加速度は、f2
上でフラットでf1 以下で12dB/octで減衰する
(E)のような特性である。これが一定になる方向にサ
ーボがかかるので、より低い周波数まで振動系加速度が
フラットな帯域が広がることとなり、これはちょうど図
15の等価回路のドライバユニットの実効振動質量Md
を大きくしたことと等価であり、ドライバユニットの振
動系を重くしたことに相当する。帰還量を大きくするこ
とによりドライバユニットの実効振動質量Mdを等価的
に非常に大きくすることができる。ただし共振のQは高
くなるのでf 1 ,f 2 のピークレベルは高くなり、特に
2 の方が帰還量が大きくなるためピークがより高くな
る。
Further, when acceleration type feedback (negative feedback) is applied, servo is applied in a direction to keep the vibration system acceleration of the driver unit constant. Since the acceleration is the velocity obtained by differentiating the velocity with the angular frequency, the entire characteristic of FIG. 8B is 6 dB / oct.
The more you move to the left. That is, the vibration system acceleration has a characteristic such as (E) which is flat above f 2 and attenuates at 12 dB / oct below f 1 . Since the servo is applied in the direction in which this becomes constant, the flat band of the vibration system acceleration spreads to a lower frequency, which is just the effective vibration mass Md of the driver unit of the equivalent circuit in FIG.
Is equivalent to increasing, and corresponds to increasing the vibration system of the driver unit. By increasing the feedback amount, the effective vibration mass Md of the driver unit can be equivalently increased to a very large value. However, the Q of resonance is high.
Therefore , the peak levels of f 1 and f 2 become high, especially
The peak of f 2 is higher because the amount of feedback is larger.
It

【0038】従って、上記のように速度型、加速度型帰
還を併用してかけることにより、ドライバユニットの電
磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きくする
ことができる。
Therefore, by simultaneously applying the velocity type feedback and the acceleration type feedback as described above, it is possible to equivalently increase the electromagnetic braking resistance of the driver unit and the effective vibration mass very much.

【0039】以下、図9を参照しながらドライバユニッ
トの実効振動面積が大きい場合でも、速度型、加速度型
帰還を併用して超低域でフラットな音圧周波数特性が得
られることを説明する。図9の(A)はドライバユニッ
トの実効振動面積が大きい状態で帰還なしの音圧周波数
特性を示すが、f1 ,f2 の周波数が高くピークもあ
り、一般的にf 1 のピークの方がレベルが高い。これに
加速度型帰還をかけるとドライバユニットの実効振動質
量が等価的に大きくなる。さらに、ポート内空気実効振
動質量Mpを大きくすることにより(A)の2つの共振
周波数f1 ,f2が下がり、またf 2 のピークのレベル
の方がより大きくなり(B)のように、f 1 ,f 2 のピ
ークのレベルが揃った特性になる。
Hereinafter, it will be described with reference to FIG. 9 that even when the effective vibration area of the driver unit is large, the velocity-type and acceleration-type feedback are used together to obtain a flat sound pressure frequency characteristic in the ultra-low range. FIG. 9A shows the sound pressure frequency characteristics without feedback in the state where the effective vibration area of the driver unit is large, but the frequencies of f 1 and f 2 are high and also have peaks.
In general, the peak of f 1 has a higher level. If acceleration feedback is applied to this, the effective vibration mass of the driver unit is equivalently increased. Further, by increasing the effective air vibration mass Mp in the port, the two resonance frequencies f 1 and f 2 in (A) are lowered, and the peak level of f 2 is
Becomes larger, and as shown in (B), the peaks of f 1 and f 2 are
The characteristic is that the level of the peak is uniform .

【0040】実際には、帰還をあまり高い周波数までか
けると動作が不安定になり、発振することもあるので、
ある周波数fc以上は帰還量を減少させる。従って、
(B)のようにfc以上でゲインが上がる特性になる。
In practice, if feedback is applied to a frequency that is too high, the operation becomes unstable and may oscillate.
Above a certain frequency fc, the amount of feedback is reduced. Therefore,
The characteristic is such that the gain increases above fc as in (B).

【0041】これにさらに速度型帰還をかけることによ
り、ドライバユニットの電磁制動抵抗が等価的大きく
なり、 1 ,f 2 のピークのレベルが揃っているために
1,f2 のピークを同じように抑えることができる。
さらに、ローパスフィルタで不要なfc以上を減衰させ
ることにより、最終的には(C)のように超低域でフラ
ットな音圧周波数特性が得られることになるのである。
[0041] By applying a further speed-type feedback thereto, the electromagnetic damping resistance of the driver unit is equivalently increased, the peak of f 1, f 2 to have all the levels of the peak of f 1, f 2 It can be suppressed in the same way .
Furthermore, by attenuating unnecessary fc or more by the low-pass filter, a flat sound pressure frequency characteristic in the ultra low frequency range can be finally obtained as shown in (C).

【0042】以上のように構成された低音再生装置は、
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができる(たとえば、電磁制動抵抗を12.8
から51.2機械Ωにすることは磁気回路の磁束密度を
2倍にもすることに相当し、これを従来のように磁気回
路自体で実現することは極めて困難であり、とてつもな
いコストアップを招く。)ので、2つの共振周波数f
1 ,f2 を下げるだけでなくピークを抑えることがで
き、超低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニ
ットの実効振動面積が大きい状態で得られる。
The low-pitched sound reproducing device configured as described above is
MFB is applied to the driver unit, so that the electromagnetic braking resistance of the driver unit and the effective vibration mass can be made extremely large equivalently (for example, the electromagnetic braking resistance is 12.8).
To 51.2 mechanical Ω is equivalent to doubling the magnetic flux density of the magnetic circuit, and it is extremely difficult to realize this with the magnetic circuit itself as in the conventional case, which causes a tremendous increase in cost. . ), The two resonance frequencies f
Not only can 1 and f 2 be lowered, but also the peak can be suppressed, and flat sound pressure frequency characteristics in the ultra-low frequency range can be obtained with a large effective vibration area of the driver unit.

【0043】以上のように構成された低音再生装置の実
測した音圧周波数特性を図10に示す。図10から明ら
かなように、30Hzから120Hz程度にわたってほ
ぼフラットな特性が得られているばかりでなく、キャビ
ネット内容積合計50リットルという小型でありなが
ら、30Hzにおいて約100dBの無歪最大出力音圧
レベルを得ることができる。
FIG. 10 shows the measured sound pressure frequency characteristics of the low-pitched sound reproducing device configured as described above. As is clear from FIG. 10, not only the flat characteristics are obtained from about 30 Hz to 120 Hz, but the total volume inside the cabinet is as small as 50 liters, but the distortion-free maximum output sound pressure level of about 100 dB at 30 Hz is obtained. Can be obtained.

【0044】なお、本実施例においては検出回路4の中
にLを入れたが、LをなくしてそのかわりにR2に並列
にコンデンサをいれてもLがあるのと同様な効果が得ら
れる。またあるいは、ボイスコイルの口径が小さいまた
は磁気回路ヨークに銅ショートリングが付いている等で
ボイスコイルのインダクタンスが無視できるほど小さい
場合には、Lを省略してもよい。
Although L is inserted in the detection circuit 4 in this embodiment, the same effect as if there is L can be obtained even if L is removed and a capacitor is placed in parallel with R2 instead. Alternatively, if the voice coil has a small diameter or the magnetic circuit yoke has a copper short ring, and the inductance of the voice coil is so small as to be negligible, L may be omitted.

【0045】では次に、本発明の第2の実施例につい
て、図2を参照しながら説明する。ドライバユニット1
1は実効振動半径176mm、実効振動質量85g、磁
気回路の磁束密度1テスラ、ボイスコイルの有効導体長
14m、直流抵抗5Ω(電磁制動抵抗=(磁束密度×有
効導体長)2/直流抵抗 であるので、このドライバユニ
ットの電磁制動抵抗は39.2機械Ωである)、無歪最
大振幅±8mm、最低共振周波数20Hzなる口径40
cmのスピーカであり、このドラバユニット11がケル
トン型キャビネット12のキャビティ分割部材12bに
取り付けられている。ポート12aは内径100mm,
長さ580mmであり、空気の激しい動きによりポート
端部で発生する風切り音を抑制するためポート両端部に
ベルマウス状のフランジを設けている。そして、ポート
12aは長いので第2のキャビティ12dの側面に取り
付けられている。第1のキャビティ12cは内容積60
リットル、第2のキャビティ12dは内容積16リット
ルである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Driver unit 1
1 is effective vibration radius 176 mm, effective vibration mass 85 g, magnetic circuit magnetic flux density 1 Tesla, voice coil effective conductor length 14 m, DC resistance 5 Ω (electromagnetic braking resistance = (magnetic flux density × effective conductor length) 2 / DC resistance) Therefore, the electromagnetic braking resistance of this driver unit is 39.2 mechanical Ω), distortion-free maximum amplitude ± 8 mm, and minimum resonance frequency of 20 Hz.
This speaker unit 11 is attached to the cavity dividing member 12b of the Kelton type cabinet 12 as a speaker of cm. The port 12a has an inner diameter of 100 mm,
The length is 580 mm, and bellmouth-shaped flanges are provided at both ends of the port in order to suppress wind noise generated at the end of the port due to violent movement of air. Since the port 12a is long, it is attached to the side surface of the second cavity 12d. The first cavity 12c has an internal volume 60
The second cavity 12d has an internal volume of 16 liters.

【0046】ドライバユニット11は出力600Wの電
力増幅器13で駆動される。また、ドライバユニット1
1と電力増幅器13との間には検出回路14として値の
小さい抵抗Rが挿入されている。この実施例ではR=
0.1Ωである。
The driver unit 11 is driven by the power amplifier 13 having an output of 600W. In addition, the driver unit 1
A resistor R having a small value is inserted as a detection circuit 14 between 1 and the power amplifier 13. In this embodiment, R =
It is 0.1Ω.

【0047】この抵抗Rの両端の電圧はドライバユニッ
ト11のボイスコイルインピーダンスカーブ(図7参
照)と反比例したものになる。つまり、2つの共振周波
数f1,f2 で極小、反共振周波数frで極大になる。
The voltage across the resistor R is inversely proportional to the voice coil impedance curve of the driver unit 11 (see FIG. 7). That is, the two resonance frequencies f 1 and f 2 have a minimum value and the anti-resonance frequency fr has a maximum value.

【0048】本実施例のように、磁気回路の磁束密度B
とボイスコイル有効導体長Lが大きく、積BLが十分大
きくなる場合には、ボイスコイルインピーダンスは低音
域においては動インピーダンスが支配的になり、制動イ
ンピーダンスを無視することができる。つまり、抵抗R
の両端の電圧すなわち検出回路14の検出電圧は動イン
ピーダンスと反比例したもの、つまり、ドライバユニッ
ト11の振動系の速度と反比例したものとみなすことが
できる。
As in this embodiment, the magnetic flux density B of the magnetic circuit is
When the voice coil effective conductor length L is large and the product BL is sufficiently large, the voice coil impedance is dominated by the dynamic impedance in the low tone range, and the braking impedance can be ignored. That is, the resistance R
It can be considered that the voltage across both ends, that is, the detection voltage of the detection circuit 14, is inversely proportional to the dynamic impedance, that is, the speed of the vibration system of the driver unit 11.

【0049】したがって、この検出電圧をそのまま位相
を反転せずに正帰還してやることにより速度型帰還がか
かる。分かりやすく説明すると、2つの共振周波数f
1 ,f 2 においては検出電圧は極小となり、正帰還して
いても電力増幅器13の出力はほとんど変わらない。と
ころが、反共振周波数Frやf1 ,f2 の外側の周波数
では検出電圧が大きくなり、正帰還しているため電力増
幅器13の出力が増大する。つまり相対的にf1 ,f2
のピークを抑える方向に帰還がかかるのであり、前述し
た速度型帰還と同じ動作をするものである。
Therefore, the detected voltage is directly phased.
Speed feedback by performing positive feedback without inverting
Light To explain clearly, two resonance frequencies f
1 , F 2 , The detected voltage becomes minimum and positive feedback
However, the output of the power amplifier 13 remains almost unchanged. When
The anti-resonance frequency Fr or f1 , F2 Frequencies outside
In this case, the detection voltage becomes large and the power is increased due to the positive feedback.
The output of the width device 13 increases. That is, relatively f1 , F2 
Since feedback is applied in the direction of suppressing the peak of
It operates in the same way as speed feedback.

【0050】また、この検出電圧を微分回路を通すこと
により、ドライバユニット11の振動系の加速度に反比
例した電圧が得られるので、それをそのまま位相を反転
せずに正帰還してやることにより加速度型帰還がかか
る。
By passing this detected voltage through a differentiation circuit, a voltage inversely proportional to the acceleration of the vibration system of the driver unit 11 can be obtained. Therefore, the voltage is directly fed back without inverting the phase, and the acceleration type feedback is performed. Takes.

【0051】以上のようにして、ドライバユニット11
の実効振動質量が等価的に370gになるような、つま
り2つの共振周波数f 1 ,f 2 のピークのレベルを同じ
にする量の加速度型帰還がかかるゲインをもつ微分回路
と、ドライバユニット11の電磁制動抵抗が等価的に1
80機械Ωになるような、つまり上記の加速度型帰還を
かけた時のf 1 ,f 2 のピークを平坦化する量の速度型
帰還がかかるようなゲイン調整回路とからなる帰還回路
15で電力増幅器13に帰還している。なお約200H
z以上では不安定にならないよう帰還量を減衰させてい
る。
As described above, the driver unit 11
Of the effective vibration mass of 370 g
The two resonance frequencies f 1 and f 2 have the same peak level.
Differentiating circuit with a gain to which the amount of acceleration feedback is applied
And the electromagnetic braking resistance of the driver unit 11 is equivalently 1
80 mechanical Ω, that is, the above acceleration type feedback
Velocity type that flattens the peaks of f 1 and f 2 when applied
Feedback is provided to the power amplifier 13 by a feedback circuit 15 including a gain adjusting circuit that provides feedback. About 200H
The feedback amount is attenuated so as not to become unstable above z.

【0052】また、電力増幅器13の前段にはカットオ
フ周波数200Hzのローパスフィルタ16が挿入さ
れ、不要な帯域を減衰させている。
Further, a low-pass filter 16 having a cutoff frequency of 200 Hz is inserted in front of the power amplifier 13 to attenuate unnecessary bands.

【0053】以上にように構成された低音再生装置は、
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができるので、2つの共振周波数f1 ,f2
下げるだけでなく2つのピークを等しく抑えることがで
る。またドライバユニットの後方が密閉されているの
で、いかに低い周波数であろうとドライバユニット後方
の音圧が前方へ回り込んで干渉することがないので、超
低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニット
実効振動面積が大きい状態でつまり高い最大出力大音圧
得られる。
The low-pitched sound reproducing device configured as described above is
The driver unit takes MFB, since the electromagnetic damping resistance and effective vibration mass of the driver unit <br/> can be equivalently very large, two well reduce the two resonance frequencies f 1, f 2 that-out <br/> in it is suppressed equal peaks. Also, the rear of the driver unit is sealed
And no matter how low the frequency is, behind the driver unit
Since the sound pressure of the driver unit does not wrap around to the front and interfere with it , the flat sound pressure frequency characteristics in the ultra-low frequency range can be achieved with a large effective vibration area of the driver unit , that is, a high maximum output large sound pressure.
Obtained by.

【0054】以上のように構成された低音再生装置の実
測した音圧周波数特性を図11に示す。図11から明ら
かなように、20Hzという超低音から100Hz程度
にわたってほぼフラットな特性が得られているばかりで
なく、キャビネット内容積合計76リットルという小型
でありながら、20Hzにおいて約100dBの無歪最
大出力音圧レベルを、30Hzにおいては約111dB
という強大な無歪最大出力音圧レベル得ることができ
る。
FIG. 11 shows the measured sound pressure frequency characteristics of the low-pitched sound reproducing device configured as described above. As is clear from FIG. 11, not only a flat characteristic is obtained from an ultra-low sound of 20 Hz to about 100 Hz, but also the cabinet has a small total volume of 76 liters and a maximum distortion-free output of about 100 dB at 20 Hz. Sound pressure level is about 111 dB at 30 Hz
You can get a powerful undistorted maximum output sound pressure level.

【0055】では次に、本発明の第3の実施例につい
て、図3を参照しながら説明する。ドライバユニット2
1は第1の実施例で説明したのと同じ口径30cmのス
ピーカである。ケルトン型キャビネット22も同じでポ
ート22aの内径80mm,長さ150mm、第1のキ
ャビティ22cは内容積35リットル、第2のキャビテ
ィ22dは内容積15リットルである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Driver unit 2
Reference numeral 1 is a speaker having a diameter of 30 cm, which is the same as that described in the first embodiment. The same applies to the Kelton type cabinet 22. The port 22a has an inner diameter of 80 mm, a length of 150 mm, the first cavity 22c has an internal volume of 35 liters, and the second cavity 22d has an internal volume of 15 liters.

【0056】ドライバユニット21は出力200Wの電
力増幅器23で駆動される。また、ドライバユニット2
1の振動板中央には圧電型のセンサ24が取り付けら
れ、ドライバユニット21の振動系の振動を検出する。
この検出電圧は圧電型センサの場合はドライバユニット
21の振動系の加速度に比例した電圧となる。またセン
サ24の検出電圧を積分回路に通すと振動系の速度に比
例した電圧が得られる。そこで、センサ24の検出電圧
をそのままゲイン調節してドライバユニット21の実効
振動質量が等価的に76gになるような、つまり2つの
共振周波数f 1 ,f 2 のピークのレベルを同じにする量
の加速度型帰還がかかるようなゲイン調整回路と、ドラ
イバユニット21の電磁制動抵抗が等価的に51.2機
械Ωになるような、つまり上記の加速度型帰還をかけた
時のf 1 ,f 2 のピークを平坦化する量の速度型帰還が
かかるようにゲイン調節された積分回路とを合成した、
帰還回路25で電力増幅器23に帰還している。なお、
約200Hz以上では不安定にならないよう帰還量を減
衰させている。
The driver unit 21 is driven by a power amplifier 23 having an output of 200W. In addition, the driver unit 2
A piezoelectric sensor 24 is attached to the center of the vibration plate 1 to detect the vibration of the vibration system of the driver unit 21.
In the case of the piezoelectric sensor, this detected voltage is a voltage proportional to the acceleration of the vibration system of the driver unit 21 . Again
When the detection voltage of the sensor 24 is passed through an integrating circuit, it is compared with the speed of the vibration system.
An example voltage is obtained. Therefore, the detection voltage of the sensor 24
The gain of the driver unit 21
The oscillating mass is equivalent to 76g, that is, two
Amount to make the peak levels of resonance frequencies f 1 and f 2 the same
The gain adjustment circuit that gives the acceleration feedback of
The electromagnetic braking resistance of the IVA unit 21 is equivalent to 51.2 units.
It becomes mechanical Ω, that is, the above acceleration type feedback is applied
The velocity type feedback of the amount that flattens the peaks of f 1 and f 2
Combining the gain-adjusted integration circuit in this way,
The feedback circuit 25 feeds back to the power amplifier 23. In addition,
The feedback amount is attenuated so as not to become unstable at about 200 Hz or higher.

【0057】また、電力増幅器23の前段にはカットオ
フ周波数200Hzのローパスフィルタ26が挿入さ
れ、不要な帯域を減衰させている。
Further, a low-pass filter 26 having a cutoff frequency of 200 Hz is inserted in front of the power amplifier 23 to attenuate unnecessary bands.

【0058】以上にように構成された低音再生装置は、
ドライバユニットにMFBがかかり、ドライバユニット
の電磁制動抵抗と実効振動質量を等価的に非常に大きく
することができるので、2つの共振周波数f1 ,f2
下げるだけでなく2つのピークを等しく抑えることがで
る。またドライバユニットの後方が密閉されているの
で、いかに低い周波数であろうとドライバユニット後方
の音圧が前方へ回り込んで干渉することがないので、超
低域でフラットな音圧周波数特性をドライバユニットの
実効振動面積が大きい状態でつまり高い最大出力大音圧
得られる。
The low-pitched sound reproducing device configured as described above is
Since MFB is applied to the driver unit and the electromagnetic braking resistance of the driver unit and the effective vibration mass can be made extremely large equivalently, not only the two resonance frequencies f 1 and f 2 are lowered but also the two peaks are suppressed to be equal. it that-out is in <br/>. Also, the rear of the driver unit is sealed
And no matter how low the frequency is, behind the driver unit
Since the sound pressure of the driver unit does not wrap around to the front and interfere with it , the flat sound pressure frequency characteristics in the ultra-low frequency range can be achieved with a large effective vibration area of the driver unit, that is, a high maximum output large sound pressure.
Obtained by.

【0059】以上のように構成された低音再生装置の実
測した音圧周波数特性は図10に示すものと同じものが
得られる。図10から明らかなように、30Hzから1
20Hz程度にわたってほぼフラットな特性が得られて
いるばかりでなく、キャビネット内容積合計50リット
ルという小型でありながら、30Hzにおいて約100
dBの無歪最大出力音圧レベルを得ることができる。
The measured sound pressure frequency characteristics of the low-pitched sound reproducing device configured as described above are the same as those shown in FIG. As is clear from FIG. 10, 30 Hz to 1
Not only is a flat characteristic obtained over approximately 20 Hz, but the total internal volume of the cabinet is as small as 50 liters, but it is approximately 100 at 30 Hz.
It is possible to obtain a distortion-free maximum output sound pressure level of dB.

【0060】なお、本実施例においてはセンサを圧電型
としたが、ムービングコイル型、光量検出型、静電型等
としてよいことは言うまでもない。たとえばムービング
コイル型センサの場合にはドライバユニット振動系の速
度に比例した電圧が得られるので、帰還回路で微分回路
を通すことにより振動系の加速度に比例した電圧を得る
ことができる。あるいは、光量検出型、静電型センサの
場合には振動系の変位に比例した電圧が得られるので、
帰還回路で一回微分回路を通すことで速度、さらにもう
一回微分回路を通すことで加速度に比例した電圧を得る
ことができる。また、センサをドライバユニットの振動
板中央に取り付けたが、振動板の外周部、ボイスボビン
などの振動系の任意の部分に取り付けてもかまわない。
Although the sensor is of the piezoelectric type in this embodiment, it goes without saying that it may be of the moving coil type, the light amount detecting type, the electrostatic type or the like. For example, in the case of a moving coil type sensor, a voltage proportional to the speed of the driver unit vibration system is obtained, so that a voltage proportional to the acceleration of the vibration system can be obtained by passing the differential circuit through the feedback circuit. Alternatively, in the case of a light amount detection type or electrostatic type sensor, a voltage proportional to the displacement of the vibration system can be obtained,
A voltage proportional to the acceleration can be obtained by passing the differential circuit once through the feedback circuit, and by passing the differential circuit once again. Further, although the sensor is attached to the center of the diaphragm of the driver unit, it may be attached to an arbitrary portion of the vibration system such as an outer peripheral portion of the diaphragm or a voice bobbin.

【0061】次に、本発明の第4の実施例について、図
4を参照しながら説明する。その構成は図3の第3の実
施例において、振動板に取り付けられていたセンサをマ
イクロホン34とし、第1のキャビティ32c内部に設
けたもので、その他はまったく同じである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration is the same as that of the third embodiment shown in FIG. 3, except that the sensor attached to the diaphragm is the microphone 34 and is provided inside the first cavity 32c.

【0062】マイクロホン34は第1のキャビティ32
c内部の音圧つまりドライバユニット31後方を密閉し
たキャビティ内部の音圧を検出するが、第1のキャビテ
ィ32c内部の音圧は音の波長が第1のキャビティ32
cの各辺の長さよりも十分大きい範囲つまり低音域で
は、ドライバユニットの振動系の変位に比例する。マイ
クロホン34の検出電圧を帰還回路35で一回微分回路
を通すことで速度、さらにもう一回微分回路を通すこと
で加速度に比例した電圧を得た後、これらをゲイン調節
して帰還することにより電磁制動抵抗、実効振動質量を
等価的に第3の実施例と同じ値にしている。
The microphone 34 has the first cavity 32.
c The sound pressure inside, that is, the rear of the driver unit 31 is sealed
The sound pressure inside the cavity is detected, but the sound pressure inside the first cavity 32c has a sound wavelength of the first cavity 32c.
In a range that is sufficiently larger than the length of each side of c, that is, in the low sound range, it is proportional to the displacement of the vibration system of the driver unit. The voltage detected by the microphone 34 is passed through the differentiating circuit once by the feedback circuit 35, and the voltage is proportional to the acceleration by passing through the differentiating circuit once more. Then, these are adjusted in gain and fed back. The electromagnetic braking resistance and the effective vibration mass are equivalently set to the same values as in the third embodiment.

【0063】従って動作、効果も第3の実施例とまった
く同じで、図10に示すものと同じ音圧周波数特性が得
られるが、センサをマイクロホンとしたことにより、こ
れをドライバユニット31の振動系に取り付ける必要が
なくなり、センサからのリード線の処理が容易になる、
低音再生装置の組立が容易になるといった効果を有して
いる。
Therefore, the operation and effect are exactly the same as those of the third embodiment, and the same sound pressure frequency characteristics as those shown in FIG. 10 can be obtained. However, by using the microphone as the sensor, this is used as the vibration system of the driver unit 31. It is not necessary to attach it to the sensor, which makes it easier to handle the lead wire from the sensor.
This has the effect of facilitating the assembly of the bass reproduction device.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は、電力増幅器と、ドライバユニットの後方を密閉す
るケルトン型キャビネットに収納されたドライバユニッ
トとの間に挿入した検出回路により、ドライバユニット
の振動系速度に比例した電圧を検出し、その検出出力を
帰還回路により電力増幅器に帰還して低域の2つの共振
周波数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の加速
度型帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の前記
ピークが平坦化される量の速度型帰還とを同時にかける
構成としたことにより、ドライバユニットの電磁制動抵
抗と実効振動質量を等価的に非常に大きくすることがで
、2つの共振周波数 1 ,f 2 を下げるだけでなく
1 ,f 2 ピークを等しく抑えることができるので、ま
たドライバユニットの後方が密閉されているので、いか
に低い周波数であろうとドライバユニット後方の音圧が
前方へ回り込んで干渉することがないので、超低域でフ
ラットな音圧周波数特性をドライバユニットの実効振動
面積が大きい状態で得られ、小型ながら超低域を高い最
大出力大音圧レベルでフラットに再生できる低音再生装
置を実現できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the power amplifier and the rear of the driver unit are hermetically sealed.
The detection circuit inserted between the driver unit stored in the Kelton type cabinet detects the voltage proportional to the vibration speed of the driver unit, and the detected output is fed back to the power amplifier to reduce the low frequency range. Two resonances
Acceleration of an amount that makes the peak levels of frequencies f1 and f2 the same
Degree-type feedback and the above when the acceleration-type feedback is applied
By adopting the configuration in which the velocity type feedback of the amount for flattening the peak is applied at the same time , the electromagnetic braking resistance of the driver unit and the effective vibration mass can be made extremely large equivalently, and the two resonance frequencies f 1 , f 2 Not only lowering f
Runode can be suppressed equal to 1, the peak of f 2, or
The rear of the driver unit is sealed, so
Even if the frequency is very low, the sound pressure behind the driver unit
Since it does not wrap around to the front and interfere with it , flat sound pressure frequency characteristics in the ultra low frequency range can be obtained with a large effective vibration area of the driver unit. It is possible to realize a low-pitched sound reproducing device capable of reproducing flatly.

【0065】また、センサによりドライバユニットの振
動系の振動を検出して電圧を発生させ、センサの出力電
圧を帰還回路により電力増幅器に帰還して速度型帰還と
加速度型帰還をかける構成としても同じ効果が得られ
る。
Further, the same structure can be adopted in which the sensor detects the vibration of the vibration system of the driver unit to generate a voltage, and the output voltage of the sensor is fed back to the power amplifier by the feedback circuit to perform the velocity type feedback and the acceleration type feedback. The effect is obtained.

【0066】さらにまた、センサをマイクロホンとする
ことにより、これをドライバユニットの振動系に取り付
ける必要がなくなり、センサからのリード線の処理が容
易で、組立の容易な低音再生装置を実現することができ
る。
Furthermore, by using a microphone as the sensor, it is not necessary to attach it to the vibration system of the driver unit, and it is possible to realize a bass reproduction apparatus in which the lead wire from the sensor can be easily processed and the assembly is easy. it can.

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

【図1】本発明の第1の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a bass reproduction device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a bass reproduction device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a bass reproduction device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例における低音再生装置の
構成を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a bass reproduction device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】同実施例におけるスピーカのボイスコイルのイ
ンピーダンス特性を示す特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing impedance characteristics of a voice coil of the speaker in the example.

【図6】同実施例におけるスピーカのボイスコイルのイ
ンピーダンス成分を示す等価回路図
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing an impedance component of a voice coil of the speaker in the example.

【図7】同実施例を説明するためのケルトン型スピーカ
システムのインピーダンス特性を示す特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram showing impedance characteristics of a Kelton type speaker system for explaining the embodiment.

【図8】同第1の実施例におけるMFBの効果を説明す
るための特性図
FIG. 8 is a characteristic diagram for explaining the effect of MFB in the first embodiment.

【図9】同第1の実施例におけるMFBの効果を説明す
るための特性図
FIG. 9 is a characteristic diagram for explaining the effect of MFB in the first embodiment.

【図10】本発明の第1の実施例における実測した音圧
周波数特性を示す特性図
FIG. 10 is a characteristic diagram showing actually measured sound pressure frequency characteristics in the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施例における実測した音圧
周波数特性を示す特性図
FIG. 11 is a characteristic diagram showing actually measured sound pressure frequency characteristics in the second embodiment of the present invention.

【図12】従来の低音再生装置の実測した音圧周波数特
性を示す特性図
FIG. 12 is a characteristic diagram showing sound pressure frequency characteristics measured by a conventional bass reproduction device.

【図13】従来の低音再生装置の実測した音圧周波数特
性を示す特性図
FIG. 13 is a characteristic diagram showing sound pressure frequency characteristics measured by a conventional bass reproduction device.

【図14】従来の低音再生装置の構成を示すブロック図FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a conventional bass reproduction device.

【図15】図14におけるケルトン型スピーカシステム
の等価回路図
15 is an equivalent circuit diagram of the Kelton type speaker system in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ドライバユニット 2 ケルトン型キャビネット 3 電力増幅器 4 検出回路 5 帰還回路 6 ローパスフィルタ 1 Driver unit 2 Kelton type cabinet 3 Power amplifier 4 Detection circuit 5 Feedback circuit 6 Low pass filter

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ドライバユニットと、前記ドライバユニ
ットの後方を密閉してこれを取り付けるケルトン型キャ
ビネットと、 前記ドライバユニットを駆動する電力増幅器と、 前記電力増幅器と前記ドライバユニットとの間に挿入さ
れて前記ドライバユニットの振動系速度に比例した電圧
を検出する検出回路と、 前記検出回路から前記電力増幅器に帰還して低域の2つ
の共振周波数f1,f2のピークのレベルを同じにする量
の加速度型帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時
の前記ピークが平坦化される量の速度型帰還とを同時に
かける帰還回路と、を備えたことを特徴とする低音再生
装置。
1. A driver unit, a Kelton type cabinet that seals the rear of the driver unit and attaches the driver unit, a power amplifier for driving the driver unit, and a power amplifier inserted between the power amplifier and the driver unit. A detection circuit for detecting a voltage proportional to the speed of the vibration system of the driver unit, and two low frequency bands fed back from the detection circuit to the power amplifier.
Amount to make the peak levels of the resonance frequencies f1 and f2 of the
Acceleration type feedback and when the above acceleration type feedback is applied
And a feedback circuit for simultaneously applying a speed type feedback in an amount such that the peak is flattened .
【請求項2】 ドライバユニットと、前記ドライバユニ
ットの後方を密閉してこれを取り付けるケルトン型キャ
ビネットと、 前記ドライバユニットを駆動する電力増幅器と、 前記ドライバユニットの振動系の振動を検出して電圧を
発生するセンサと、 前記センサから前記電力増幅器に帰還して低域の2つの
共振周波数f1,f2のピークのレベルを同じにする量の
加速度型帰還と、さらに前記加速度型帰還をかけた時の
前記ピークが平坦化される量の速度型帰還とを同時に
ける帰還回路と、を備えたことを特徴とする低音再生装
置。
2. A driver unit, a Kelton-type cabinet for sealing the rear of the driver unit and mounting the same, a power amplifier for driving the driver unit, and detecting a vibration of a vibration system of the driver unit to generate a voltage. The sensor that is generated and the two low frequency bands that are fed back from the sensor to the power amplifier .
The amount of equalizing the peak levels of the resonance frequencies f1 and f2
Acceleration type feedback, and further when applying the acceleration type feedback
A low-pitched sound reproducing device comprising: a feedback circuit that simultaneously receives the speed-type feedback in an amount that flattens the peak .
【請求項3】 ドライバユニットの振動系の振動を検出
するセンサをマイクロホンとし、前記マイクロホンをケ
ルトン型キャビネットのドライバユニット後方のキャビ
ティの中に設けたことを特徴とする請求項2に記載の低
音再生装置。
3. A microphone is used as a sensor for detecting the vibration of the vibration system of the driver unit, and the microphone is used as a microphone.
Cabinet behind the driver unit of the Luton cabinet
The bass reproduction device according to claim 2, wherein the bass reproduction device is provided in a tee .
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