JPH0125031Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、モーシヨナルフイードバツクスピー
カ回路に関し、特にスピーカの音響特性を向上さ
せるために、スピーカの振動系運動を検出し、そ
の検出出力電圧をスピーカの駆動アンプ系へ帰還
させてスピーカの振動を制御する回路の改良に係
る。

従来、振動の検出方法としては、動電型・圧電
型・静電型・光電型等の方法が用いられている。
又、帰還信号としては、スピーカの振動の加速度
に対応した信号、速度に対応した信号及びそれら
を合成した信号が用いられている。然し乍ら、前
述したような信号を用いた従来の帰還方法では、
帰還の度合によつて中域レベルが低下する為、高
域側スピーカとの音圧レベル調整を帰還の度合に
よつてその都度行なわれなければならないという
欠点を有していた。

そこで本考案の目的は、帯域分割用に接続され
たLC回路網による位相の遅れを補正する回路を
有すると共に、信号が帰還されても中域の音圧レ
ベルが一定になるようなモーシヨナルフイードバ
ツク（以下MFBと称す）スピーカ回路を提供す
るものである。

以下、図面と共に説明する。

第１図は従来のMFBスピーカ回路を示すブロ
ツク図である。第１図に於いて、１はスピーカ、
２，３は増幅器、４はスピーカ１の振動加速度を
検出する検出回路、５はスピーカ１への原入力信
号Siとスピーカ１に装着された検出回路４の出力
を増幅器３により増幅した信号とを比較する比較
回路である。スピーカ１の振動の加速度に対応し
た信号を負帰還させるMFBは、振動板の重量を
増加させた場合の特性変化に相当し、スピーカ１
の低域共振周波数₀の低下及びＱ値の上昇を伴
う。故に、スピーカ１の低音域の拡大を図るに
は、加速度帰還方式が用いられている。加速度帰
還方式に於いて、帰還量を変化させた場合のスピ
ーカの周波数特性を第２図に示す。尚第２図に於
いて(a)は帰還量が小さい時、(b)は帰還量が中程度
の時、(c)は帰還量が大きい時の音圧の周波数特性
を示している。第２図より明らかな如く、帰還量
が増大すると中高域の音圧レベル（Ｓ・Ｐ・Ｌ）
は低下する。又、マルチウエイシステムのウーハ
ーにMFBを用いる場合、帰還によつてウーハー
とツイータ（高域側スピーカ）の音圧レベルに差
を生じる。加速度帰還をかけることができる周波
数は、スピーカの振動板がピストン運動をする帯
域に限られる。第３図Ｐはスピーカの振動の加速
度検出信号特性及び同Ｑはスピーカの音圧の周波
数特性を示す図である。スピーカ１の振動板は、
一般に数100Hzから数ＫHzにかけて分割振動を行
ない、音圧特性に於いてピークa′が生じる。振動
板の分割振動時、駆動ボビン自体の振動もその影
響を受け、検出信号もピークａを生じる。検出信
号の位相は、高域のピークを生じる共振周波数₁
附近では反転を生じるため、検出信号をそのまま
負帰還させると、共振周波数₁附近では、大きな
信号レベルが正帰還をすることになり、スピーカ
の入力信号は、発振を生じてしまう。故に、加速
度帰還方式に於いて、第４図に示すような改良が
施こされた。第４図に於いて、６はスピーカ１へ
の原入力信号Siとスピーカ１の振動加速度検出信
号を増幅器３により増幅した信号とを比較する比
較回路、７は比較回路６の出力信号の高域成分を
カツトするハイカツトフイルターで、カツトオフ
周波数は通常スピーカ自体の最低共振周波数の３
〜６倍位の周波数が適当で、例えば500Hzに設定
されている。第４図に示された方法は、原入力信
号Siとスピーカ１の振動加速度検出信号とを比較
回路６に印加し、その出力比較信号をハイカツト
フイルター７に通し、その出力信号を帰還信号と
して用いるもので、この場合検出信号は、中域の
信号レベルの大きさがスピーカへの原入力信号Si
のレベルと同程度になるように増幅器３の増幅度
を調整しておく。検出信号の位相は、中域ではス
ピーカ１への入力信号と略同位相であり、レベル
も同じであるので、比較回路６の出力信号は略零
となり、帰還をかけてもスピーカ１への入力電圧
は変化しない。一方、低域ではスピーカ１への入
力信号に対して振動加速度検出信号は位相が進
み、低域共振周波数₀附近では、スピーカ１への
原入力信号Siよりも比較回路６の出力信号は、音
圧が増加した特性となり、帰還によつて、スピー
カ１の入力電圧は増加し、音圧レベルが増大す
る。又、高域では位相の変化が激しく、特にピー
クを生じる周波数附近では、比較回路６の出力信
号も大きなピークを生じるが、ハイカツトフイル
ター７によつて帰還信号は略零となる為、帰還に
よる高域の音圧レベルの変化は生じない。即ち、
第５図に示す如く、帰還の度合いや、振動板の分
割共振の影響によらず、中高域の音圧レベルを一
定で低域のみ再生域を拡大させるMFBを行なう
ことができる。第５図に於いて、(a)は帰還量が小
さい時、(b)は帰還量が中程度の時、(c)は帰還量が
大きい時の音圧の周波数特性を示す。この方法を
帯域分割用LC回路網を用いたマルチウエイスピ
ーカで行う場合、LC回路網による位相変化が問
題となる。この場合、MFBスはウーハーに用い
るのが一般的であり、ウーハーのハイカツトフイ
ルターにより振動加速度検出信号はクロスオーバ
ー附近の中域において位相の遅れを生じる。この
場合、帰還信号は、第６図に示す如く中域で盛り
上がりを示し、帰還させた場合、スピーカの入力
電圧は、中域で盛り上がつた変化を示すという欠
点を生じる。なお第４図の回路の場合には、スピ
ーカ１自体に位相遅れがあるので、理論上は中域
で盛り上りが起こりうるが、通常はハイカツトフ
イルター７を適宜設定することにより盛り上りは
起こらない。

本考案は係る欠点を改善できる回路を提供する
ものである。

次に、第７図〜第１１図を参照して本考案によ
るMFBスピーカ回路について詳述する。

第７図は本考案によるMFBスピーカ回路を示
すブロツク図である。第７図に於いて、８は帯域
分割用LC回路網でクロスオーバー周波数（カツ
トオフ周波数）は例えば1.5KHzに設定されてお
り、９は位相遅延回路である。スピーカ１への原
入力信号SiがLC回路網により位相が遅れ、それ
に対応した振動加速度検出信号が増幅器３で増幅
され比較回路６に入力される。

又、スピーカ１への原入力信号Siは位相遅延回
路９で位相を遅延された後比較回路６に入力され
る。本考案に用いられる位相遅延回路の一例を第
８図に示す。この位相遅延回路は、出力の振幅が
周波数に依らず一定で位相のみが変化する。

位相変化は、回路中のCRできまる周波数ω₀＝
１／RCで90゜遅れる。又、低域では位相変化は略零 であり、高域で180゜遅れるという特性を持つてい
る。この遅延回路のω₀を調整して、帯域分割用
LC回路網により生じたスピーカの振動加速度検
出信号の位相遅れと略同じ位相だけ原入力信号Si
の位相を遅らせ増幅器３で増幅された検出信号と
位相遅延回路９の出力信号を比較回路６に印加し
て検出信号の位相遅れを補正する。周波数ω₀は
増幅器３出力の位相が略90゜遅れる周波数、例え
ば略1KHzに設定する。

このようにして従来の比較回路６の出力信号に
於いて生じた盛り上がりを減衰させることができ
る。第９図と第１０図は位相遅延回路９の効果を
示す音圧の周波数特性図で、第９図は第７図にお
いて位相遅延回路９の無い場合（従来）、第１０
図は位相遅延回路９の有る場合（本考案）であ
る。第９図、第１０図に於いて、実線は帰還をか
けた場合の音圧の周波数特性を示し、破線は帰還
をかけない場合の音圧の周波数特性を示すが、帯
域分割用LC回路網８を通過後の特性であるから
高域のピークがない。第１１図に於いて、実線は
回路内に位相遅延回路を接続した場合の帰還信号
レベルの周波数特性を示し、破線は、位相遅延回
路を接続しない場合の帰還信号レベルの周波数特
性を示している。

第１０図、第１１図より明らかな如く、本考案
に依ると位相遅れを補正することにより帰還後の
スピーカの入力電圧は中高域で変化を生じない。

以上、詳述した通り本考案に依れば、帯域分割
用LC回路網を備えたマルチウエイシステムのウ
ーハーに対して、中高域での音圧レベルに変化を
与えずに低域の再生域の拡大を図ることができ
る。

更に、従来の帰還方法では、帰還の度合によつ
て中域レベルが低下する為、高域側スピーカとの
音圧のレベル調整を帰還の度合によつてその都度
行うという手間が必要であるが本考案ではこれを
削除することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のMFBスピーカ回路を示すブ
ロツク図、第２図は帰還量を変化させた場合の音
圧の周波数特性を示す図、第３図は、スピーカの
振動の加速度検出信号及び音圧の周波数特性を示
す図、第４図は、従来のMFBスピーカ回路の改
良を示すブロツク図、第５図は、第４図に示した
回路に於いて帰還量を変化させた場合の音圧の周
波数特性を示す図、第６図は、帰還信号の周波数
特性を示す図、第７図は、本考案によるMFBス
ピーカ回路を示すブロツク図、第８図は、本考案
に用いられる位相遅延回路の一例を示す図、第９
図は第７図において位相遅延回路９の無い場合
（従来）の音圧の周波数特性図、第１０図は同じ
く位相遅延回路９の有る場合（本考案）の音圧の
周波数特性図、第１１図は、本考案MFBスピー
カ回路に於ける帰還信号レベルの周波数特性を示
す図である。 １……スピーカ、４……検出回路、６……比較
回路、７……ハイカツトフイルター、８……帯域
分割用LC回路網、９……位相遅延回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力信号伝送路に直列に接続された帯域分割用
   LC回路網と、該回路網の出力側に接続されるス
   ピーカと、該スピーカに装着されたスピーカの振
   動加速度を検出する検出回路と、前記入力信号の
   位相を遅延させる位相遅延回路と、該位相遅延回
   路の出力信号と前記検出回路の出力信号とを比較
   する比較回路と、該比較回路の出力信号の高域成
   分をカツトするハイカツトフイルター回路とを備
   え、 前記帯域分割用LC回路網により生じた前記検
   出回路の出力信号の位相遅れを、前記位相遅延回
   路によつて入力信号の位相を遅らせて前記比較回
   路で前記検出回路の出力信号と比較することによ
   り補正し、前記比較回路の出力信号を前記ハイカ
   ツトフイルター回路を通過させ帰還信号として用
   いることを特徴とするモーシヨナルフイールドバ
   ツクスピーカ回路。