JPH01296798A - Driver and its control information container - Google Patents

Driver and its control information container

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JPH01296798A
JPH01296798A JP12563788A JP12563788A JPH01296798A JP H01296798 A JPH01296798 A JP H01296798A JP 12563788 A JP12563788 A JP 12563788A JP 12563788 A JP12563788 A JP 12563788A JP H01296798 A JPH01296798 A JP H01296798A
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drive
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克夫 奈木
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一成 古川
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Abstract

PURPOSE:To easily and surely set a characteristic value such as an output impedance of a driver to a proper value by separating a revision setting means of a transmission characteristic of a feedback circuit into a main body section and a control information container. CONSTITUTION:Any desired speaker system among speaker systems 21A, 21B,... is connected to an output terminal 33 of a main body internal circuit section 31 by a connection cord 18. Then a cartridge is (any of cartridge 15A for speaker 21A, cartridge 15B for speaker 21B,...) corresponding to a connected speaker system 21 (any of systems 21A, 21B,...) is set to a driver main body 10 to connect a connector 12 of a main body circuit board 13 and a connector 16 of a cartridge circuit board 17. Thus, an equalizer circuit 34 whose drive characteristic value is set to a proper value to the speaker system 21 and a drive circuit 20 including a negative impedance circuit 60 are formed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、スピーカシステムを構成するスと−カニニ
ットのような電気音響変換器を、この変換器の出力特性
を改善するように駆動するとともに、複数種のシステム
に対応可能にした駆動装置およびこの駆動装置の駆動特
性を容易に変更または設定するための制御情報収納体に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention drives an electroacoustic transducer such as a speaker system constituting a speaker system so as to improve the output characteristics of the transducer. The present invention relates to a drive device that is compatible with multiple types of systems, and a control information storage body for easily changing or setting the drive characteristics of this drive device.

[従来の技術] 従来、スピーカシステムに組み込まれたスピーカユニッ
トを駆動する駆動装置としては、一般に、出力インピー
ダンスが実質的にOのパワーアンプが用いられていた。
[Prior Art] Conventionally, a power amplifier with an output impedance of substantially O has been generally used as a drive device for driving a speaker unit incorporated in a speaker system.

また、従来のスピーカシステムは、このような出力イン
ピーダンスが実質的にOのパワーアンプにより、いわゆ
る定電圧駆動されたときに最良の音響出力特性を発揮す
るように構成されていた。
Further, conventional speaker systems are configured to exhibit the best acoustic output characteristics when driven by a so-called constant voltage using a power amplifier whose output impedance is substantially O.

第10図は、従来の密閉形のスピーカシステムの断面図
を示す。図示のように、密閉された箱体(キャビネット
)1の前面には穴が開けられ、ここに振動板2を有する
動電形スピーカユニット3が取り付けられている。
FIG. 10 shows a cross-sectional view of a conventional closed-type speaker system. As shown in the figure, a hole is made in the front of a sealed box (cabinet) 1, and an electrodynamic speaker unit 3 having a diaphragm 2 is attached to the hole.

この密閉形スピーカシステムの共振周波数f。0は、 foc−fo  (1+Sc /so ) ”’ ” 
(1)で表される。また、このスピーカシステムのQ値
Qocは、 Qoc=Qo  (1+Sc /So )”” ” (
2)で表される。ここで、fo、Qoは動電形スピーカ
ユニット3の最低共振周波数およびQ値、すなわちこの
スピーカユニット3を無限平面バフルに取り付けたもの
としたときの共振周波数およびQ値を示す。また、So
は振動系の等価スチフネス、Scはキャビネット1の等
価スチフネスを示す。
The resonant frequency f of this closed speaker system. 0 is foc-fo (1+Sc/so) "'"
It is expressed as (1). Moreover, the Q value Qoc of this speaker system is Qoc=Qo (1+Sc/So)""" (
2). Here, fo and Qo represent the lowest resonant frequency and Q value of the electrodynamic speaker unit 3, that is, the resonant frequency and Q value when this speaker unit 3 is attached to an infinite plane baffle. Also, So
is the equivalent stiffness of the vibration system, and Sc is the equivalent stiffness of the cabinet 1.

そして、この密閉形スピーカシステムにおいては、fO
cが一様再生帯域の低音の再生限界、すなわち最低再生
周波数の目安となる。また、Qocは共振周波数f。C
の辺りの周波数特性曲線に関係し、高過ぎると特性曲線
がこのf。Cの辺りで持ち上がり過ぎ、低すぎると下が
り過ぎて、いずれも周波数特性の平坦性が悪くなる。Q
ocは、通常、0.8〜1程度に設定される。
In this closed speaker system, fO
c is a measure of the bass reproduction limit of the uniform reproduction band, that is, the minimum reproduction frequency. Moreover, Qoc is the resonance frequency f. C
It is related to the frequency characteristic curve around f, and if it is too high, the characteristic curve will be this f. If it is too low, it will rise too much around C, and if it is too low, it will fall too much, both of which will worsen the flatness of the frequency characteristics. Q
oc is usually set to about 0.8 to 1.

第11図は、従来の位相反転形(バスレフ形)スピーカ
システムの構成の一例を示す断面図である。同図のスピ
ーカシステムは、キャビネット1の前面に穴を開けて振
動板2を有する動電形スピーカユニット3を取り付け、
また、その下方に音道7を有する共鳴ボート(バスレフ
ボート)8を設けて、この共鳴ボート8とキャビネット
1とでヘルムホルツ共鳴器を構成したものである。この
ヘルムホルツ共鳴器においては、閉じられた空胴である
キャビネット1の空気バネと共鳴ボート8の音道7内の
空気質量とによって空気の共鳴現象か生じる。そして、
この共鳴周波数fOPはfOP=c (A/jZV)”
’ /2π ” (3)として求められる。ここで、C
は音速、Aは音道7の断面積、1は音道7の長さ、■は
キャビネット1の容積である。ここで、通常の基本設定
に従ったバスレフ形スピーカシステムにおいては、前記
共鳴周波数f。Pを、バスレフ形キャビネットlに組み
込んだ状態でのスピーカユニット3の最低共振周波数f
。c+  (〜foc)より僅かに低く設定しである。
FIG. 11 is a sectional view showing an example of the configuration of a conventional phase inversion type (bass reflex type) speaker system. In the speaker system shown in the figure, a hole is made in the front of a cabinet 1 and an electrodynamic speaker unit 3 having a diaphragm 2 is installed.
Further, a resonance boat (bass reflex boat) 8 having a sound path 7 is provided below, and the resonance boat 8 and the cabinet 1 constitute a Helmholtz resonator. In this Helmholtz resonator, an air resonance phenomenon occurs due to the air spring of the cabinet 1, which is a closed cavity, and the air mass in the sound path 7 of the resonance boat 8. and,
This resonance frequency fOP is fOP=c (A/jZV)”
' /2π '' (3). Here, C
is the speed of sound, A is the cross-sectional area of the sound path 7, 1 is the length of the sound path 7, and ■ is the volume of the cabinet 1. Here, in a bass reflex type speaker system that follows normal basic settings, the resonance frequency f. The lowest resonant frequency f of the speaker unit 3 when P is installed in the bass reflex cabinet l
. It is set slightly lower than c+ (~foc).

そして、前記共鳴周波数f。Pよりも高い周波数では、
振動板2の後面からの音圧が音道7のところで逆位相と
なり、従ってキャビネット1の前方では、振動板2の前
面からの直接放射音と共鳴ボート8からの音が結果的に
同相となり、同相加算されて音圧が強められる。つまり
、この同相加算によって、システムとしての最低共振周
波数が共鳴器の共振周波数f。Pまで伸び、最適設計さ
れたバスレフ形スピーカシステムによれば出力音圧の周
波数特性をスピーカユニット3の前記最低共振周波数f
。C′以下まで伸ばすことかでき、第12図に2点鎖線
で示すように、−様再生範囲を無限平面バフル(実線)
や密閉形バフル(1点鎖線)よりも広げることができる
and the resonance frequency f. At frequencies higher than P,
The sound pressure from the rear surface of the diaphragm 2 becomes out of phase at the sound path 7, and therefore, at the front of the cabinet 1, the sound directly radiated from the front surface of the diaphragm 2 and the sound from the resonance boat 8 end up being in phase. In-phase addition is performed to intensify the sound pressure. In other words, by this in-phase addition, the lowest resonant frequency as a system becomes the resonant frequency f of the resonator. According to the optimally designed bass reflex speaker system, the frequency characteristics of the output sound pressure are adjusted to the minimum resonance frequency f of the speaker unit 3.
. C' or less, as shown by the two-dot chain line in Figure 12, the −-like reproduction range can be extended to an infinite plane baffle (solid line).
It can be expanded more than a sealed baffle (dotted chain line).

ところで、前記(1)および(2)式において、等価ス
チフネスSCはキャビネット1の容積■に反比例する。
Incidentally, in the above equations (1) and (2), the equivalent stiffness SC is inversely proportional to the volume (■) of the cabinet 1.

したがって、第10図および第11図に示すようなスピ
ーカシステムは、定電圧駆動する場合、周波数特性、特
に低域特性がキャビネット1の容積Vに影響され、この
低域特性を損なうことなく、キャビネット1、ひいては
スピーカシステムを小形化することは困難であるという
不都合があった。
Therefore, when the speaker system shown in FIGS. 10 and 11 is driven at a constant voltage, the frequency characteristics, especially the low frequency characteristics, are affected by the volume V of the cabinet 1, and the speaker system as shown in FIGS. 1. Furthermore, there is a disadvantage that it is difficult to downsize the speaker system.

また、例えば、キャビネットを小形化したことにより低
下した低音再生能力を補うため、第13図に示すように
、駆動アンプ側でトーンコントロール、グライコまたは
専用イコライザー等によって低音をブーストする方法が
考えられる。これは、再生し難いf。C以下の帯域に対
し入力端子を大きくすることで音圧を増す方法である。
Furthermore, for example, in order to compensate for the reduced bass reproducing ability due to the miniaturization of the cabinet, it is possible to boost the bass using tone control, GRACO, or a dedicated equalizer on the driving amplifier side, as shown in FIG. This is difficult to reproduce f. This is a method of increasing the sound pressure by increasing the size of the input terminal for the band below C.

この方法でf。C以下の音圧を上げることは可能である
が、小形キャビネットに入れたことで上昇したQocに
よるf。0での過渡応答の悪化や同じくQ。0か高いこ
とによるf。Cでの急な位相変化等、Qocが高くなっ
たことによる悪影響は取り去れないため、単に低音の音
圧を上げる効果のみであり、適切な容57.■をもつキ
ャビネットを用いたf。C1Qocが適切な値のスピー
カシステムと同等の音質は得られないという不都合があ
った。
In this way f. It is possible to raise the sound pressure below C, but f due to the increased Qoc caused by placing it in a small cabinet. Deterioration of transient response at 0 and also Q. f due to 0 or high. Since the negative effects caused by the increased Qoc, such as sudden phase changes in C, cannot be removed, the effect is simply to increase the sound pressure of bass sounds, and it is not possible to remove the negative effects caused by the increased Qoc. f using a cabinet with ■. This has the disadvantage that it is not possible to obtain sound quality equivalent to that of a speaker system with an appropriate C1Qoc value.

さらに、第11図に示すようなバスレフ形スピーカシス
テムにおいては、定電圧駆動した場合の周波数特性を平
坦にしようとすれば、例えばバスレフ形キャビネットに
組み込んだ状態でのスピーカユニット3のQ値をQoc
’=1/!丁に、共鳴周波数をf。p’ = f oc
/ 1丁に設定するというように、スピーカユニット3
の特性値(fo 。
Furthermore, in a bass reflex type speaker system as shown in FIG. 11, if the frequency characteristics when driven at a constant voltage are to be flattened, the Q value of the speaker unit 3 when installed in a bass reflex type cabinet, for example, is
'=1/! Finally, the resonant frequency is f. p' = foc
/Speaker unit 3
Characteristic value of (fo.

QO)、キャビネット1の容積Vおよび共鳴ボート8の
寸法(A、n)等を高度にマツチングさせる必要があり
、設計上の制約が多いという不都合があった。ここで、
Q oc’ およびf。C゛は、近似的には上記(1)
および(2)式によりQ。Cおよびf。Cとして求める
ことができる。
QO), the volume V of the cabinet 1, the dimensions (A, n) of the resonant boat 8, etc. must be matched to a high degree, which is disadvantageous in that there are many design restrictions. here,
Q oc' and f. C゛ is approximately the above (1)
and Q according to equation (2). C and f. It can be obtained as C.

第14図は、本出願人が先に出願した特願昭62−33
4262号において示した負性インピーダンス発生回路
を示す。スピーカシステムの駆動装置としてこのような
負性インピーダンス発生回路を用い、出力インピーダン
ス中に負性抵抗−R8を含ませてスピーカのボイスコイ
ル抵抗RVを低減または無効化する駆動方法(以下、負
性抵抗□駆動という)によれば、出力インピーダンス0
のパワーアンプで定電圧駆動する場合よりも前記Q。c
、 Qoc’ を小さく、かつQopを大きくすること
ができ、スピーカシステムの小形化や音響出力特性の改
善に効果がある。
Figure 14 shows the patent application filed earlier by the applicant in 1986-33.
4262 shows the negative impedance generation circuit shown in No. 4262. A driving method (hereinafter referred to as negative resistance) uses such a negative impedance generation circuit as a driving device of a speaker system, and includes a negative resistance -R8 in the output impedance to reduce or nullify the voice coil resistance RV of the speaker. □According to the drive), the output impedance is 0.
The above-mentioned Q is higher than when driving at a constant voltage with a power amplifier. c.
, Qoc' can be reduced and Qop can be increased, which is effective in downsizing the speaker system and improving the acoustic output characteristics.

しかしながら、この先願の負性抵抗駆動方式のアンプで
現在実用されているものは、アンプとスピーカシステム
とが1対1対応であるため、1種類のアンプを複数種の
スピーカシステムの駆動に用いることができないという
不都合があった。
However, in the amplifier of this prior application using the negative resistance drive method currently in practical use, there is a one-to-one correspondence between the amplifier and the speaker system, so one type of amplifier cannot be used to drive multiple types of speaker systems. There was an inconvenience that it was not possible.

この理由は、以下の通りである。すなわち、前記負性抵
抗駆動方式では、負性抵抗値−ROをスピーカのボイス
コイル抵抗RVに対しR8くRVとしなければならない
し、さらにはこの負性抵抗値−Roに応じて駆動するス
ピーカシステムからの出力音圧の周波数特性が変化する
ため、負性抵抗値−Roのコントロールに加えてこれに
伴う周波数特性変化の補償をも行なう必要がある。
The reason for this is as follows. That is, in the negative resistance drive method, the negative resistance value -RO must be set to R8 times RV with respect to the voice coil resistance RV of the speaker, and furthermore, the speaker system is driven according to this negative resistance value -Ro. Since the frequency characteristics of the output sound pressure from the filter change, it is necessary to not only control the negative resistance value -Ro but also to compensate for the accompanying change in frequency characteristics.

ところが、例えば現在、音楽ソースに合せたイコライジ
ングは、グラフィックイコライザ等により可能であるが
、一般ユーザにとって適正なイコライジングは比較的困
難な実状にある。したがって、負性抵抗値−Roのコン
トロールとこれに伴う周波数特性変化補償設定の双方を
適正に行なうことは、一般ユーザにとってはもはや不可
能に近いと考えられる。このような理由で、前記先願の
負性抵抗駆動方式のアンプはスピーカシステムと1対1
対応のもののみが現在実用されている。
However, although it is currently possible to perform equalization tailored to a music source using a graphic equalizer or the like, it is actually relatively difficult for general users to perform appropriate equalization. Therefore, it is considered almost impossible for general users to appropriately control both the negative resistance value -Ro and the associated frequency characteristic change compensation settings. For this reason, the negative resistance drive type amplifier of the earlier application is one-on-one with the speaker system.
Only compatible versions are currently in use.

[発明が解決しようとする課題] この発明の目的は、電気音響変換器をこの変換器の出力
特性を改善して駆動することが可能であって、複数種の
変換器に容易に対応し得る駆動装置、およびこの駆動装
置を複数種の変換器に対応可能とするために用いる制御
情報収納体を提供することにある。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to be able to drive an electroacoustic transducer by improving the output characteristics of the transducer, and to easily accommodate multiple types of transducers. An object of the present invention is to provide a drive device and a control information storage body used to make the drive device compatible with a plurality of types of converters.

[課題を解決するための手段] 前記課題を解決するためこの発明では、電気音響変換器
の入力または出力を帰還することによつてこの変換器の
振動体に対する周囲からの反作用を打ち消すようにこの
変換器を駆動する駆動回路を備えるとともに、この駆動
回路において各種の変換器に対応する制御情報を収納す
る部分を切り離し、制御情報収納体として構成したこと
を特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides feedback to the input or output of the electroacoustic transducer to cancel the reaction from the surroundings to the vibrating body of the electroacoustic transducer. The present invention is characterized in that it includes a drive circuit that drives the converters, and that parts of the drive circuit that store control information corresponding to various types of converters are separated and configured as a control information storage body.

[作用] この発明の駆動装置は、電気音響変換器の振動体に対す
る周囲からの反作用を打ち消すようにこの変換器を駆動
する。このような駆動装置としては、出力インピーダン
ス中に等価的に負性インピーダンス成分(−Zo)を発
生させる負性インピーダンス発生回路や振動体(例えば
第10図の振動板2)の動きに対応するモーショナル信
号を何らかの手法で検出して入力端に負帰還するモーシ
ョナルフィードバック(MFB)回路等公知の回路を通
用することができる。
[Operation] The driving device of the present invention drives the electroacoustic transducer so as to cancel out the reaction from the surroundings to the vibrating body of the electroacoustic transducer. Such drive devices include a negative impedance generation circuit that equivalently generates a negative impedance component (-Zo) in the output impedance, and a motion drive device that responds to the movement of a vibrating body (for example, the diaphragm 2 in Fig. 10). A known circuit such as a motional feedback (MFB) circuit that detects a signal by some method and provides negative feedback to the input terminal can be used.

このように、電気音響変換器の振動体に対する周囲から
の反作用を打ち消すようにこの変換器を駆動することに
より、第14図の先願装置について前述したように、従
来のバスレフ形スピーカシステムにおける前記欠点を解
消することができる。
In this way, by driving the electroacoustic transducer so as to cancel out the reaction from the surroundings to the vibrating body of the electroacoustic transducer, as described above with respect to the device of the prior application shown in FIG. Defects can be eliminated.

すなわち、第11図に示すようなバスレフ形スピーカシ
ステムに形状的には類似する共鳴ボート付スピーカシス
テムに適用した場合について説明すると、キャビネット
の等価スチフネスSCとユニット側共振&(Soとm。
That is, to explain the case where it is applied to a speaker system with a resonant boat which is similar in shape to a bass reflex type speaker system as shown in FIG. 11, the equivalent stiffness SC of the cabinet and the unit side resonance &(So and m.

)とのQ。Coを小さく、またはOにすることにより、
振動板を高制動状態で駆動することができ、第13図に
示すようなキャビネットを小形化した場合の周波数fO
c”におけるピークを抑えて音質を改善することができ
る。また、Qopを前記Q。Co とは無関係に比較的
大きな値に設定することができ、スピーカシステムを小
形化した上、−様再生帯域、特に低域特性を改善するこ
とができる。なお、第10図に示すような密閉形スピー
カシステムは、前記バスレフ形スピーカシステムの共鳴
ボートの断面積AがOになった状態、すなわち共口、1
ボートの等価質imPが■の状態である。したがって、
密閉形スピーカシステムにおいても、この発明の駆動装
置で駆動することによって、Qocが低下または0とな
り、駆動装置の人力信号レベルの増減と組合せることに
より、最低再生周波数を下げ、かつ音質を改善すること
ができる。また、音響出力特性を損なうことなく、キャ
ビネットの小形化を図ることができる。 この発明では
、さらに、電気音響変換器の種類に応じて調整すべき部
分を本体部から切り離して制御情報収納体とし、この収
納体をこの発明の駆動装置により駆動しようとする電気
音響変換器に対応して選択し本体部に設定することによ
り、その変換器に適正な出力インピーダンス等を設定す
ることができるようにしである。そして、さらに、必要
に応じてイコライザ特性も前記収納体により設定できる
ようにしている。
) with Q. By reducing Co or O,
The frequency fO when the diaphragm can be driven in a highly damped state and the cabinet is miniaturized as shown in Figure 13
The sound quality can be improved by suppressing the peak at "c". In addition, Qop can be set to a relatively large value regardless of the above-mentioned Q. In particular, the low-frequency characteristics can be improved.The closed type speaker system as shown in FIG. 1
The boat's equivalence quality imP is in the state ■. therefore,
Even in a closed speaker system, by driving with the drive device of the present invention, the Qoc is reduced or becomes zero, and by combining this with the increase/decrease of the human input signal level of the drive device, the lowest reproduction frequency can be lowered and the sound quality can be improved. be able to. Further, the cabinet can be made smaller without impairing the acoustic output characteristics. In this invention, the part to be adjusted according to the type of electroacoustic transducer is further separated from the main body to form a control information storage body, and this storage body is attached to the electroacoustic transducer to be driven by the drive device of the present invention. By selecting a corresponding value and setting it in the main body, an appropriate output impedance etc. can be set for the converter. Further, equalizer characteristics can also be set by the storage body as required.

[効果] したがって、この発明によれば、一般ユーザは、この駆
動装置で駆動すべき変換器に対応する制御情報収納体を
選択して駆動装置に結合するだけで、この駆動装置の出
力インピーダンス等の特性値を容易、かつ確実に適正な
値に設定することができる。
[Effect] Therefore, according to the present invention, a general user can change the output impedance, etc. of this drive device by simply selecting the control information storage body corresponding to the converter to be driven by this drive device and coupling it to the drive device. The characteristic value of can be easily and reliably set to an appropriate value.

また、この発明の駆動装置は、制御情報収納体を取り替
えるだけで複数種の変換器に対応させることかできるた
め、ユーザはこれら複数種の変換器から所望のものを選
択することができる。また、変換器を交換する際にも、
制御情報収納体のみを購入すれば駆動装置本体部はその
まま使用することができ、コスト投資は少なくて済む。
Further, since the drive device of the present invention can be made compatible with multiple types of converters simply by replacing the control information storage body, the user can select a desired one from these multiple types of converters. Also, when replacing the converter,
If only the control information storage body is purchased, the main body of the drive device can be used as is, and the cost investment can be reduced.

さらに、通常のイコライザでは周波数特性のコントロー
ルを主としているが、この発明では、モーショナル分の
フィードバック量をコントロールしているため、Q値の
コントロールを積極的に行なうことができる。
Further, while a normal equalizer mainly controls frequency characteristics, the present invention controls the amount of feedback for the motional component, so it is possible to actively control the Q value.

[実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づき説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、この発明の一実施例に係る駆動装置の外観お
よび全体構成を示し、第2図は、基本的回路構成を示す
。第1図において、駆動装置10のケースll内には、
コネクタ(ジャック)12および第2図に詳細を示す本
体内回路部31を配設された本体内回路基板13が格納
されている。
FIG. 1 shows the appearance and overall configuration of a drive device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the basic circuit configuration. In FIG. 1, inside the case ll of the drive device 10,
A connector (jack) 12 and an in-body circuit board 13 having an in-body circuit section 31 shown in detail in FIG. 2 are stored.

カートリッジ15 (15A、  15B、・・・・)
は、この駆動装置に接続されるべき例えば共鳴ボート付
の各スピーカシステム21  (21A、21B。
Cartridge 15 (15A, 15B,...)
are each speaker system 21 (21A, 21B), for example with a resonance boat, to be connected to this drive device.

・・・・)のそれぞれに対応して用意されており、それ
ぞれコネクタ12に接続可能なコネクタ(プラグ)16
および第2図に詳細を示すカートリッジ内回路部32を
設けられたカートリッジ内回路基板17を格納されてい
る。コネクタ12および16には、本体内回路基板13
とカートリッジ内回路基板17どの間で電源VCC1電
気信号人力EIN、スピーカ負側端子(−)および共通
線GNDを接続するための4つの接点が設けられている
Connectors (plugs) 16 are prepared corresponding to each of the connectors 12 and can be connected to the respective connectors 12.
Further, an in-cartridge circuit board 17 provided with an in-cartridge circuit section 32 shown in detail in FIG. 2 is housed. The connectors 12 and 16 include an internal circuit board 13.
and the circuit board 17 in the cartridge, four contacts are provided for connecting the power supply VCC1, the electric signal EIN, the negative side terminal (-) of the speaker, and the common line GND.

この駆動装置を使用する際は、接続コード18によって
スピーカシステム21A、21B、・・・・のうちいず
れか所望のものを本体内回路部31の出力端子33に接
続するとともに、接続したスピーカシステム21 (2
1A、21B、・・・・・・のいずれか)に対応するカ
ートリッジ15(スピーカ21A用カートリツジ15A
、スピーカ21B用カートリツジ15B、・・・・のい
ずれか)を駆動装置本体10にセットして本体内回路基
板13のコネクタ12とカートリッジ内回路基板17の
コネクタ16とを接続する。これにより、駆動特性値を
スピーカシステム21に対して適正な値に設定された第
2図に示すイコライザ回路34および負性インピーダン
ス回路60を含む駆動回路20が形成される。
When using this drive device, connect any desired one of the speaker systems 21A, 21B, . (2
1A, 21B, ...) corresponding to the cartridge 15 (cartridge 15A for speaker 21A).
, speaker 21B cartridge 15B, . . . ) is set in the drive device main body 10, and the connector 12 of the main body circuit board 13 and the connector 16 of the cartridge internal circuit board 17 are connected. As a result, the drive circuit 20 including the equalizer circuit 34 and the negative impedance circuit 60 shown in FIG. 2 whose drive characteristic values are set to appropriate values for the speaker system 21 is formed.

第2図の駆動回路20において、負性インピーダンス回
路60は、増幅回路61、抵抗Rsおよび帰還回路63
から構成されている。
In the drive circuit 20 of FIG. 2, the negative impedance circuit 60 includes an amplifier circuit 61, a resistor Rs, and a feedback circuit 63.
It consists of

この負性インピーダンス回路60においては、利得Aの
増幅回路61の出力を出力端子33および接続コード1
8を介して負荷としてのスピーカユニット3に与える。
In this negative impedance circuit 60, the output of the amplifier circuit 61 with a gain of A is connected to the output terminal 33 and the connection cord 1.
8 to the speaker unit 3 as a load.

そして、負荷電流検出用抵抗R5によってこのスピーカ
ユニット3に流れる電流■、を検出し、伝達利得βの帰
還回路63を介して増幅回路61に正帰還する。このよ
うにすれば、駆動回路20、すなわち第1図の駆動装置
の出力インピーダンスZ。は、 RO=R3(I Aβ) として求められる。この式からAβ〉1とすればRoは
開放安定形の負性抵抗となる。
Then, the current (2) flowing through the speaker unit 3 is detected by the load current detection resistor R5, and is positively fed back to the amplifier circuit 61 via the feedback circuit 63 with the transfer gain β. In this way, the output impedance Z of the drive circuit 20, that is, the drive device of FIG. is obtained as RO=R3(I Aβ). From this equation, if Aβ>1, Ro becomes an open stable negative resistance.

第3図は、第1図および第2図に示した構成の電気等価
回路を示す。
FIG. 3 shows an electrical equivalent circuit of the configuration shown in FIGS. 1 and 2.

第3図は、第1図に示す共鳴ボート付スピーカシステム
21と第2図に示す負性インピーダンス回路60からな
る部分の電気等価回路を示す。ここで、並列共振回路Z
1はスピーカユニット3の等価モーショナルインピーダ
ンスによるものであり、roは振動系の等価抵抗を示し
、soは振動系の等価スチフネスを示し、m□は振動系
の等酒質量を示している。また、直列共振回路Z2は共
鳴ボート8とキャビネット1とにより構成されるヘルム
ホルツ共鳴器の等価モーショナルインピーダンスによる
ものであり、rcは共鳴器の空胴の等価抵抗を示し、S
Cは空胴の等価スチフネスを示し、r、は共鳴ボート8
の等価抵抗を示し、mpは共鳴ボート8の等酒質量を示
している。また、図中のAは力係数であり、スピーカユ
ニット3が動電形直接放射スピーカであるときには、B
を磁気ギャップ中の磁束密度、℃9をボイスコイルの導
体の全長とするとA=BflVとなる。さらに、図中の
Zvは変換器3の内部インピーダンス(非モーショナル
インピーダンス)であり、スピーカユニット3が動電形
直接放射スピーカであるときには、主としてボイスコイ
ルの抵抗RVとなり、わずかながらインダクタンスを含
んでいる。
FIG. 3 shows an electrical equivalent circuit of a portion consisting of the speaker system with resonance boat 21 shown in FIG. 1 and the negative impedance circuit 60 shown in FIG. Here, the parallel resonant circuit Z
1 is based on the equivalent motional impedance of the speaker unit 3, ro represents the equivalent resistance of the vibration system, so represents the equivalent stiffness of the vibration system, and m□ represents the equivalent stiffness of the vibration system. Further, the series resonant circuit Z2 is based on the equivalent motional impedance of the Helmholtz resonator constituted by the resonant boat 8 and the cabinet 1, rc indicates the equivalent resistance of the cavity of the resonator, and S
C denotes the equivalent stiffness of the cavity and r is the resonance boat 8
mp indicates the equivalent resistance of the resonance boat 8. In addition, A in the figure is a force coefficient, and when the speaker unit 3 is an electrodynamic direct radiation speaker, B
Assuming that is the magnetic flux density in the magnetic gap and 9°C is the total length of the voice coil conductor, A=BflV. Furthermore, Zv in the figure is the internal impedance (non-motional impedance) of the converter 3, and when the speaker unit 3 is an electrodynamic direct radiation speaker, it is mainly the resistance RV of the voice coil and includes a small amount of inductance. There is.

次に、第1図および第2図の構成の音響装置の作用を説
明する。
Next, the operation of the acoustic device having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 will be explained.

負性インピーダンス駆動機能を有する駆動回路30から
スピーカユニット3に駆動信号が与えられると、ユニッ
ト3はこれを電気機械変換して振動板2を前後(第2図
中の左右)に往復駆動すう。振動板2はこの往復運動を
機械音響変換する。ここで、駆動回路30は負性インピ
ーダンス駆動機能を有するが故に、ユニット3の内部イ
ンピーダンスは等価的に低減(理想的には無効化)され
ている。したがって、ユニット3は、駆動回路30へ入
力される駆動信号に忠実に応動して振動板2を駆動し、
かつ上記の共鳴ボート8とキャビネット1とにより構成
されるヘルムホルツ共鳴器に対して独立的に駆動エネル
ギーを与える。このとき、振動板2の前面側(第2図中
の右面側)は音響を直接外部に放射するための直接放射
部をなしており、振動板2の後面側(第2図中の左面側
)はキャビネット1と共鳴ボート8からなるヘルムホル
ツ共鳴器を駆動するための共鳴器駆動部をなしている。
When a drive signal is given to the speaker unit 3 from the drive circuit 30 having a negative impedance drive function, the unit 3 converts this into an electromechanical signal to reciprocate the diaphragm 2 back and forth (left and right in FIG. 2). The diaphragm 2 converts this reciprocating motion into mechanical sound. Here, since the drive circuit 30 has a negative impedance drive function, the internal impedance of the unit 3 is equivalently reduced (ideally, disabled). Therefore, the unit 3 drives the diaphragm 2 in faithful response to the drive signal input to the drive circuit 30,
Furthermore, driving energy is independently applied to the Helmholtz resonator constituted by the resonance boat 8 and the cabinet 1. At this time, the front side of the diaphragm 2 (the right side in Figure 2) forms a direct radiating part for directly radiating sound to the outside, and the rear side of the diaphragm 2 (the left side in Figure 2) serves as a direct radiating part for directly radiating sound to the outside. ) constitutes a resonator drive section for driving a Helmholtz resonator consisting of a cabinet 1 and a resonance boat 8.

このため、図中に矢印aで示すように振動板2から音響
が直接放射されるとともに、キャビネット1中の空気が
共鳴させられて、図中に矢印すで示すように、共鳴放射
部(共鳴ボート8の開口部)から充分な音圧の音響が共
鳴放射される。そして、上記へルムホルツ共鳴器におけ
る共鳴ボート8内の空気等価質量の調整により、この共
鳴周波数f。Pを第2図のシステムにおけるヘルムホル
ツ共鳴周波数f op= f oc/ 、fTより低く
設定し、かつ共鳴ボート8の等価抵抗の調整によるQ値
の適正レベルへの設定により、上記開口部から適切なレ
ベルの音圧が得られることを条件とし、さらに人力信号
レベルを適宜増減することによって、例えば第4図に実
線で示すような音圧の周波数特性を得ることができる。
Therefore, sound is directly radiated from the diaphragm 2 as shown by the arrow a in the figure, and the air inside the cabinet 1 is resonated, so that the sound is directly radiated from the diaphragm 2 as shown by the arrow a in the figure. Sound of sufficient sound pressure is resonantly radiated from the opening of the boat 8). Then, by adjusting the air equivalent mass in the resonance boat 8 in the Helmholtz resonator, this resonance frequency f is adjusted. By setting P lower than the Helmholtz resonance frequency f op = f oc/ , fT in the system shown in Fig. 2, and setting the Q value to an appropriate level by adjusting the equivalent resistance of the resonance boat 8, an appropriate Under the condition that a level of sound pressure can be obtained, and further by appropriately increasing or decreasing the human signal level, it is possible to obtain the frequency characteristic of the sound pressure as shown by the solid line in FIG. 4, for example.

第4図において、2点鎖線は密閉形スピーカシステムの
周波数特性およびインピーダンス特性を示し、破線はバ
スレフ形スピーカシステムの周波数特性およびインピー
ダンス特性を示す。
In FIG. 4, the two-dot chain line shows the frequency characteristics and impedance characteristics of the closed type speaker system, and the broken line shows the frequency characteristics and impedance characteristics of the bass reflex type speaker system.

以下、ヘルムホルツ共鳴器を利用したスピーカシステム
を負性インピーダンス駆動する場合の作用を説明する。
Hereinafter, the effect when driving a speaker system using a Helmholtz resonator with negative impedance will be explained.

第5図は、第3図においてZV −20=o、すなわち
スピーカユニット3の内部インピーダンス(非モーショ
ナルインピーダンス)が等価的に完全に無効化されたと
きの電気的等価回路である。
FIG. 5 is an electrical equivalent circuit when ZV −20=o in FIG. 3, that is, when the internal impedance (non-motional impedance) of the speaker unit 3 is equivalently completely nullified.

ここでは、各要素の値に付される係数を省略して示した
Here, the coefficients attached to the values of each element are omitted.

この等価回路から以下のことが明らかである。The following is clear from this equivalent circuit.

先ず、スピーカユニット3の等価モーショナルインピー
ダンスによる並列共振回路Z1は、両端が交流的にゼロ
インピーダンスで短絡されている。したがって、この並
列共振回路Z1は、Q値がOであり、実質的には、もは
や共振回路ではなくなっている。すなわち、このスピー
カユニット3にあっては、単にヘルムホルツ共鳴器にス
ピーカユニット3を取り付けた状態で有していた最低共
振周波数という概念がもはやなくなっている。
First, the parallel resonant circuit Z1 based on the equivalent motional impedance of the speaker unit 3 is short-circuited at both ends with zero impedance in terms of alternating current. Therefore, this parallel resonant circuit Z1 has a Q value of O, and is no longer substantially a resonant circuit. That is, in this speaker unit 3, the concept of the lowest resonant frequency that existed when the speaker unit 3 was simply attached to a Helmholtz resonator no longer exists.

以後、スピーカユニット3の最低共振周波数f。Hereinafter, the lowest resonant frequency f of the speaker unit 3.

相当量と言う場合には、実質的には無効化されてしまっ
た上記概念を仮に呼ぶに過ぎない。このように、ユニッ
ト共振系(並列共振回路)Z+が実質的に共振回路でな
くなる結果、この音響装置における共振系はへルムホル
ツ共鳴系(直列共振回路)Z2のみ唯一つになってしま
う。
When we say "considerable amount," we are merely referring to the above-mentioned concept, which has essentially been invalidated. In this way, the unit resonance system (parallel resonance circuit) Z+ substantially ceases to be a resonance circuit, and as a result, the Helmholtz resonance system (series resonance circuit) Z2 becomes the only resonance system in this acoustic device.

また、スピーカユニット3は、振動系が実質的に共振回
路でなくなる結果、駆動信号人力に対してリアルタイム
で線形応答し、全く過渡応答することなく、人力電気信
号(駆動信号EO)を忠実に電気機械変換し、振動板2
を変位させることになる。つまり、完全な制動状態(い
わゆるスピーカデッドの状態)である。この状態におけ
るこのスピーカの最低共振周波数fo相当値近傍の出力
音圧周波数特性は、6 d B / o c tとなる
。これに対し、通常の電圧駆動状態の特性は、12dB
/ o c tとなる。
In addition, as a result of the vibration system becoming substantially no longer a resonant circuit, the speaker unit 3 responds linearly to the human power drive signal in real time, and faithfully converts the human power electric signal (drive signal EO) into an electric signal without any transient response. Mechanical conversion, diaphragm 2
will be displaced. In other words, it is in a complete braking state (so-called speaker dead state). In this state, the output sound pressure frequency characteristic near the value equivalent to the lowest resonance frequency fo of this speaker is 6 dB/oct. On the other hand, the characteristics of normal voltage drive state are 12dB
/oct.

一方、ヘルムホルツ共鳴器の等価モーショナルインピー
ダンスによる直列共振回路Z、は、上記駆動信号源E。
On the other hand, the series resonant circuit Z based on the equivalent motional impedance of the Helmholtz resonator is the drive signal source E.

にゼロインピーダンスで接続されているので、もはや並
列共振回路z1との間に相互依存の関係はなく、並列共
振回路Z1と直列共振回路Z2とは無関係に独立して併
存することになる。したがって、キャビネット1の容積
(Scに反比例する)および共鳴ボート8の形状、寸法
(mpに比例する)はスピーカユニット3の直接放射特
性には影響せず、また、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波
数およびQ値はスピーカユニット3の等価モーショナル
インピーダンスにも影響されない。すなわち、ヘルムホ
ルツ共鳴器の特性値とスピーカユニット3の特性値とは
独立して設定することができる。さらに、直列共振回路
Z2の直列抵抗は、r(+rpのみであり、これらは通
常、充分小さな値であるから、この直列共振回路Z2、
すなわちヘルムホルツ共鳴器のQ値は充分に高く設定す
ることができる。
Since it is connected with zero impedance to the parallel resonant circuit Z1, there is no longer a mutually dependent relationship between the parallel resonant circuit Z1 and the series resonant circuit Z2, and the parallel resonant circuit Z1 and the series resonant circuit Z2 coexist independently. Therefore, the volume of the cabinet 1 (inversely proportional to Sc) and the shape and dimensions of the resonance boat 8 (proportional to mp) do not affect the direct radiation characteristics of the speaker unit 3, and also the resonance frequency and Q of the Helmholtz resonator. The value is also not affected by the equivalent motional impedance of the speaker unit 3. That is, the characteristic value of the Helmholtz resonator and the characteristic value of the speaker unit 3 can be set independently. Furthermore, the series resistance of the series resonant circuit Z2 is only r(+rp, and these are usually sufficiently small values, so this series resonant circuit Z2,
That is, the Q value of the Helmholtz resonator can be set sufficiently high.

別の見方をすれば、ユニット振動系は実効的には共振系
でなくなっているので、駆動信号人力に応じて変位し、
外力、特にキャビネットの等価スチフネスScによる大
気反作用には実質的に影響されない。このため、スピー
カユニット3の振動板2はキャビネット側から見れば等
測的に壁となり、ヘルムホルツ共鳴器から見たときのス
ピーカユニット3の存在が無効化される。したがって、
ヘルムホルツ共鳴器としての共鳴周波数およびQ値は、
スピーカユニット3の非モーショナルインピーダンスに
依存せず、この共鳴周波数を通常の駆動方式では共鳴の
Q値が非常に小さくなるような周波数に設定する場合に
もQ値を充分に大きな値に維持することができる。また
、ヘルムホルツ共鳴系はユニット振動系とは全く独立し
て音1放射を行なう仮想スピーカとも言うべき存在とな
っている。そして、この仮想スピーカは、ボート径に相
当する小口径で実現するにもかかわらず、その低音再生
能力から見ると現実のスピーカとしては極めて大口径の
ものに相当する。
From another perspective, the unit vibration system is no longer effectively a resonant system, so it is displaced according to the human power of the drive signal,
It is substantially unaffected by external forces, especially atmospheric reactions due to the equivalent stiffness Sc of the cabinet. Therefore, the diaphragm 2 of the speaker unit 3 becomes a wall isometrically when viewed from the cabinet side, and the existence of the speaker unit 3 when viewed from the Helmholtz resonator is nullified. therefore,
The resonant frequency and Q value as a Helmholtz resonator are:
Regardless of the non-motional impedance of the speaker unit 3, the Q value is maintained at a sufficiently large value even when this resonant frequency is set to a frequency where the resonance Q value would be extremely small in a normal drive system. be able to. Furthermore, the Helmholtz resonance system can be called a virtual speaker that emits sound completely independently of the unit vibration system. Although this virtual speaker is realized with a small diameter equivalent to the diameter of a boat, its bass reproduction ability corresponds to an extremely large diameter speaker in real life.

以上を第11図のバスレフ形スピーカシステムを通常の
パワーアンプで駆動する従来方式と比較すると、該従来
方式では、周知のように、ユニット振動系Z1とへルム
ホルツ共鳴系Z2との複数の共振系が存在し、しかも各
共振系の共振周波数およびQ値は相互に密接に依存して
いた。例えば、ヘルムホルツ共鳴系Z2の共振周波数を
下げるためにボートを長くしたり、細くする(mpが大
きくなる)と、ユニット振動系Z、ではQ値が高くなり
、ヘルムホルツ共鳴系Z2では低くなるし、キャビネッ
トの容積を小さくする(SCが大ぎくなる)と、ボート
を長くしたり、細くしてヘルムホルツ共口1系Z2の共
振周波数を一定に保ったとしても、ユニット振動系Z、
ではQ値および共振周波数が高くなり、ヘルムホルツ共
鳴系Z2ではQ値がさらに低くなっていた。すなわち、
スピーカシステムの出力音圧周波数特性は、スピーカユ
ニットの特性、キャビネットの容積およびボートの寸法
に密接に関連しているため、これらをマツチングさせる
ためには高度の設計技術が必要であり、出力音圧周波数
特性、特に低域特性を損なうことなくキャビネット(シ
ステム)を小形化したり、音質等地の特性を損なうこと
なく既存のシステムの音響再生帯域を簡単に拡大するこ
とは、一般に無理であると考えられていた。また、上記
へルムホルツ共鳴系Z2における共振周波数forより
低い帯域での周波数と共鳴音響放射能力との関係は、音
圧レベルから見れば、周波数の低下に対して12 d 
B / o c を程度の割合で低下し、共振周波数を
バスレフ形スピーカシステムの基本思想に対して極度に
低く設定すると、人力信号レベルの増減による補正は極
めて困難になっていた。
Comparing the above with the conventional method in which the bass reflex type speaker system shown in FIG. Moreover, the resonant frequency and Q value of each resonant system were closely dependent on each other. For example, if the boat is made longer or thinner (increases mp) in order to lower the resonant frequency of the Helmholtz resonance system Z2, the Q value will become higher in the unit vibration system Z, and lower in the Helmholtz resonance system Z2. If the volume of the cabinet is reduced (SC becomes large), even if the resonant frequency of the Helmholtz common mouth 1 system Z2 is kept constant by making the boat longer or thinner, the unit vibration system Z,
In the Helmholtz resonance system Z2, the Q value and resonance frequency became high, and the Q value became even lower in the Helmholtz resonance system Z2. That is,
The output sound pressure frequency characteristics of a speaker system are closely related to the characteristics of the speaker unit, the volume of the cabinet, and the dimensions of the boat, so advanced design technology is required to match these, and the output sound pressure It is generally considered impossible to downsize a cabinet (system) without impairing frequency characteristics, especially low-frequency characteristics, or simply expand the sound reproduction band of an existing system without impairing sound quality or other characteristics. It was getting worse. Furthermore, the relationship between the frequency in a band lower than the resonant frequency for in the Helmholtz resonance system Z2 and the resonant acoustic radiation ability is that, from the perspective of the sound pressure level, 12 d
If B/oc is reduced at a certain rate and the resonant frequency is set extremely low compared to the basic idea of a bass reflex speaker system, it becomes extremely difficult to make corrections due to increases or decreases in the human signal level.

この実施例の駆動装置は、上述のように、ヘルムホルツ
共鳴を利用したスピーカシステムを負性インピーダンス
駆動するようにしたため、システムのユニット振動系と
へルムホルッ共鳴系の特性や寸法等を独立に設定でき、
かつ、ヘルムホルツ共鳴系の共振周波数を低く設定して
もQ値、低音再生能力を高く保持することができるよう
になるうえ、ユニット振動系の共鳴器駆動能力も強力(
6dB10at)となるので、周波数特性のうねりを、
入力信号レベルの増減、例えば通常の音質調整程度の増
減により補正し得る等の特徴が得られ、このため、周波
数特性および音質を損なうことなくキャビネットを小形
化してスピーカシステムを小形に構成することができる
とともに、既存のスピーカシステムを従来の定電圧駆動
による場合よりも音質を向上させ、あるいは音響再生帯
域、特に低音側を簡単に拡大して駆動することができる
As mentioned above, the drive device of this embodiment drives the speaker system using Helmholtz resonance with negative impedance, so the characteristics and dimensions of the unit vibration system and Helmholtz resonance system of the system can be set independently. ,
Moreover, even if the resonant frequency of the Helmholtz resonance system is set low, the Q value and bass reproduction ability can be maintained high, and the resonator driving ability of the unit vibration system is also strong (
6dB10at), so the waviness of the frequency characteristic is
This feature allows correction to be made by increasing or decreasing the input signal level, for example by increasing or decreasing the level of normal sound quality adjustment, and for this reason, it is possible to downsize the cabinet and configure the speaker system without compromising frequency characteristics or sound quality. In addition, it is possible to improve the sound quality of an existing speaker system compared to conventional constant voltage drive, or to easily expand the sound reproduction band, especially the bass side.

なお、上述においては、ZV −20=Qの場合につい
てのみ説明したが、この発明は−Z o < 0であれ
ばZ v  Z o > Oの場合をも含むものである
。この場合、ユニット振動系およびヘルムホルツ共鳴系
の特性値等は、上記インピーダンスZV−20の値に応
じて上記Zv  Zo”Oの場合と従来の定電圧駆動方
式の場合との間の値となる。
In addition, in the above description, only the case where ZV −20=Q was explained, but the present invention also includes the case where Z v Z o > O as long as −Z o <0. In this case, the characteristic values of the unit vibration system and the Helmholtz resonance system, etc., will be values between the case of the above Zv Zo''O and the case of the conventional constant voltage drive system, depending on the value of the impedance ZV-20.

したがって、この性質を積極的に利用して、例えばヘル
ムホルツ共鳴系のQ値の調整を、ボート径を調節したり
、キャビネット内にグラスウールやフェルト等の機械的
Qダンパを入れたりして行なう代わりに、負性インピー
ダンス−Z。を調節することにより行なうようにするこ
とができる。
Therefore, by actively utilizing this property, for example, instead of adjusting the Q value of a Helmholtz resonance system by adjusting the boat diameter or inserting a mechanical Q damper such as glass wool or felt into the cabinet. , negative impedance −Z. This can be done by adjusting.

また、この場合、出力インピーダンスの設定や入力信号
レベルの増減を可変抵抗器や切換スイッチ等により適正
に設定することは、一般ユーザにとっては極めて困難で
あったが、第1図に示すように、カートリッジの設定ま
たは交換により帰還回路63の伝達特性を設定または変
更して、駆動すべきシステムに適正な負性インピーダン
ス値−2゜等を設定するようにしたため、この負性イン
ピーダンス値−Zoの適正値への設定が極めて容易にな
った。
In addition, in this case, it was extremely difficult for general users to properly set the output impedance and increase/decrease the input signal level using variable resistors, changeover switches, etc.; however, as shown in Figure 1, By setting or replacing the cartridge, the transfer characteristics of the feedback circuit 63 are set or changed to set an appropriate negative impedance value -2° etc. for the system to be driven. Setting the value has become extremely easy.

なお、密閉形スピーカシステムは、上述の共鳴ボート付
スピーカシステムの共鳴ボートを除去したものであり、
したがって第3図および第5図の等価回路で言えば共鳴
ボートの等価質量mpを(1)、つまりコンデンサmP
/A2を短絡したものとして把握することができる。す
なわち、密閉形スピーカシステムにおいても、出力イン
ピーダンス中に負性インピーダンスを含むパワーアンプ
で駆動し、かつこのパワーアンプの人力信号レベルを増
減することによって、キャビネットの容積に依らずスピ
ーカユニットの最低共振周波数f。相当値近傍まで比較
的高品質の再生を実現することができるようになる。
Note that the closed type speaker system is a speaker system with a resonance boat described above with the resonance boat removed.
Therefore, in the equivalent circuits of Figs. 3 and 5, the equivalent mass mp of the resonant boat is (1), that is, the capacitor mP
/A2 can be understood as being short-circuited. In other words, even in a closed speaker system, by driving a power amplifier with negative impedance in its output impedance and increasing or decreasing the human input signal level of this power amplifier, the lowest resonant frequency of the speaker unit can be achieved regardless of the cabinet volume. f. Relatively high quality reproduction can be achieved up to the vicinity of the equivalent value.

第6図は、振動器を負性インピーダンス駆動するための
負性インピーダンス発生回路の基本構成を示す。
FIG. 6 shows the basic configuration of a negative impedance generating circuit for driving a vibrator with negative impedance.

同図の回路は、利得Aの増幅器61の出力をスピーカ3
による負荷ZLに与える。そして、この負荷ZLに流れ
る電流ILを検出し、伝達利得βの帰還回路63を介し
て増幅回路61に正帰還する。このようにすれば、回路
の出力インピーダンスZ。は、 Zo =Z、  (1−Aβ)     ・・・・・・
・・ (4)として求められる。この(4)式からAβ
〉1とすればZ。は開放安定形の負性インピーダンスと
なる。ここで%ZSは電流を検出するセンサのインピー
ダンスである。
The circuit shown in the figure outputs the output of an amplifier 61 with a gain of A to a speaker 3.
The load ZL is given by Then, the current IL flowing through the load ZL is detected and positively fed back to the amplifier circuit 61 via a feedback circuit 63 with a transfer gain β. In this way, the output impedance Z of the circuit. is, Zo=Z, (1-Aβ)...
... is obtained as (4). From this equation (4), Aβ
〉If 1, then Z. becomes an open stable negative impedance. Here, %ZS is the impedance of the sensor that detects the current.

したがって、この第6図の回路において、インピーダン
スZsの種類を適宜選択することにより、出力インピー
ダンス中に所望の負性インピーダンス成分を含ませるこ
とができる。例えば、電流■、をインピーダンスZsの
両端電圧により検出する場合には、インピーダンスZS
が抵抗R3であれば負性インピーダンス成分は負性抵抗
成分となり、インダクタンスLsであれば負性インダク
タンス成分となり、キャパシタンスC5であれば負性キ
ャパシタンスとなる。また、帰還回路63に積分器を用
い、インピーダンスZsとしてのインダクタンスLsの
両端電圧を積分して検出することにより負性インピーダ
ンス成分を負性抵抗成分とすることができ、さらに帰還
回路63に微分器を用い、インピーダンスz5としての
キャパシタンスC9の両端電圧を微分して検出しても負
性インピーダンス成分は負性抵抗成分となる。
Therefore, in the circuit shown in FIG. 6, by appropriately selecting the type of impedance Zs, a desired negative impedance component can be included in the output impedance. For example, when detecting the current ■ by the voltage across the impedance Zs, the impedance ZS
If the resistance is R3, the negative impedance component becomes a negative resistance component, if the inductance Ls is a negative inductance component, and if the capacitance C5 is a negative capacitance. Further, by using an integrator in the feedback circuit 63 and integrating and detecting the voltage across the inductance Ls as the impedance Zs, a negative impedance component can be made into a negative resistance component. Even if the voltage across the capacitance C9 serving as the impedance z5 is differentiated and detected using , the negative impedance component becomes a negative resistance component.

Tit ?a検出センサとしては、これらのインピーダ
ンス素子Rs 、Ls 、Cs等の他、C,T、やホー
ル素子等の電流プローブを用いることも可能である。
Tit? As the a detection sensor, in addition to these impedance elements Rs, Ls, Cs, etc., it is also possible to use current probes such as C, T, and Hall elements.

このような回路に相当する具体例は、例えば特公昭59
−51771号等に示されている。
A concrete example corresponding to such a circuit is, for example,
-51771 etc.

また、電流検出をスピーカ3の非接地側で行なうことも
可能である。このような回路の具体例は、例えば特公昭
54−33704号等に示されている。第7図はBTL
接続の例であるが、第6図の回路に適用することは容易
である。第7図の64は反転回路である。
Furthermore, it is also possible to perform current detection on the non-grounded side of the speaker 3. A specific example of such a circuit is shown in, for example, Japanese Patent Publication No. 54-33704. Figure 7 is BTL
Although this is an example of connection, it is easy to apply to the circuit shown in FIG. 64 in FIG. 7 is an inverting circuit.

第8図は出力インピーダンス中に負性抵抗成分を含むア
ンプの具体的回路例を示す。
FIG. 8 shows a specific circuit example of an amplifier including a negative resistance component in its output impedance.

第8図のアンプにおける出力インピーダンスZ0は、 Zo −Rs  (1−Rb /R−)=0.22 (
1−30/1.6) =−3,9(Ω) となる。また、第8図において、点線で囲んだ部分32
が第2図のカートリッジ内回路32に相当する。
The output impedance Z0 in the amplifier of FIG. 8 is Zo −Rs (1−Rb /R−)=0.22 (
1-30/1.6) = -3.9 (Ω). In addition, in FIG. 8, a portion 32 surrounded by a dotted line
corresponds to the cartridge internal circuit 32 in FIG.

[実施例の変形例] なお、この発明は、上述の実施例に限定されることなく
適宜変形して実施することができる。
[Modifications of Embodiments] Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.

例えば上述においては、制御情報収納体としてのカート
リッジ15に、イコライザ回路34および帰還回路63
の全体を駆動装置本体10より切り離して収納した例を
示したが、制御情報収納体に、少なくとも帰還回路63
の帰還特性を変更または設定するに足る部分が収納され
ていればこの発明の範囲に含まれるものである。
For example, in the above case, the equalizer circuit 34 and the feedback circuit 63 are included in the cartridge 15 as a control information storage body.
Although an example has been shown in which the entire drive unit 63 is stored separately from the drive device main body 10, at least the feedback circuit 63 is included in the control information storage body.
It is within the scope of the present invention as long as it includes a portion sufficient to change or set the feedback characteristics of the device.

また、上述においては制御情報としてアナログ回路情報
を収納した例について説明したが、この制御情報は、デ
ィジタルデータであってもよい。
Moreover, although the example in which analog circuit information is stored as control information has been described above, this control information may be digital data.

この場合、イコライザ回路34および帰還回路63とし
ては例えばディジタルフィルタを用い、帰還回路63と
電流検出素子Z3との間にこの検出素子Zsの出力をデ
ィジタル化するA/D変換器を設ける。また、制御情報
媒体としては上述の実施例におけるアナログ回路の代わ
りにROMまたは磁気もしくはパンチカード等を用いる
ことができる。また、媒体としてカードを用いる場合に
は、コネクタ12.16に代えてカードリーダを配設し
、内部にデータ記憶RAM等を配設する。
In this case, for example, digital filters are used as the equalizer circuit 34 and the feedback circuit 63, and an A/D converter is provided between the feedback circuit 63 and the current detection element Z3 to digitize the output of the detection element Zs. Further, as the control information medium, a ROM, a magnetic field, a punch card, or the like can be used instead of the analog circuit in the above-described embodiments. Further, when a card is used as the medium, a card reader is provided in place of the connector 12, 16, and a data storage RAM or the like is provided inside.

また、カートリッジ15A、15B、・・・・は、第9
図に示すように、1つのスピーカシステム例えば21A
に対応して制御情報の異なる複数種15A−1,15A
−2,・・・・を用意し、駆動装置の出力インピーダン
ス等の特性を、スピーカシステムの種類の他、発生しよ
うとする音楽、例えばジャズ、クラシック、・・・・等
に合わせて設定するように構成することもできる。第9
図において、(a)は定電圧駆動状態における音圧出力
の周波数特性を示し、(b)は負性インピーダンス駆動
の特性値を各音楽用に設定した場合の音圧出力の周波数
特性を示す。
Further, the cartridges 15A, 15B, ... are the 9th cartridges.
As shown in the figure, one speaker system e.g. 21A
Multiple types of different control information corresponding to 15A-1, 15A
-2, etc., and set the characteristics such as the output impedance of the drive device according to the type of speaker system and the music to be generated, such as jazz, classical, etc. It can also be configured as 9th
In the figure, (a) shows the frequency characteristic of the sound pressure output in a constant voltage drive state, and (b) shows the frequency characteristic of the sound pressure output when the characteristic value of negative impedance drive is set for each music.

また、前記駆動回路は、電気音響変換器の振動体を周囲
からの反作用を打ち消すように駆動するものであればよ
く、例えば特公昭58−31156号に開示されたよう
ないわゆるMFB回路であってもよい。
Further, the drive circuit may be one that drives the vibrating body of the electroacoustic transducer so as to cancel out the reaction from the surroundings, and may be, for example, a so-called MFB circuit as disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-31156. Good too.

さらに、前記出力インピーダンスに周波数特性を持たせ
ることにより、Qoc’ やQop等の設定の自由度を
向上させることも可能である。
Furthermore, by giving the output impedance a frequency characteristic, it is possible to improve the degree of freedom in setting Qoc', Qop, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の一実施例に係る駆動装置の基本構
成を示す外観模式図、 第2図は、第1図の駆動装置の回路構成の説明図、 第3図は、第1図および第2図の音響装置の電気的等価
回路図、 第4図は、第1図および第2図の音響装置から放射され
る音響の音圧周波数特性図、 第5図は、第3図においてZv  Zo”Oとしたとき
の等価回路図、 第6図および第7図は、負性インピーダンスを発生する
回路の基本的回路図、 第8図は、負性抵抗駆動の具体的回路図、第9図(a)
(b、)は第1図の駆動装置の変形例を示す説明図、 第10図は、従来の密閉形スピーカシステムの構成を示
す断面図、 第11図は、従来のバスレフ形スピーカシステムの構成
を示す断面図、そして 第12図は、第10図および第11図のスピーカシステ
ムの音圧特性の説明図、 第13図は、小形のキャビネットに取り付けたスピーカ
ユニットを低音をブーストした信号で定電圧駆動する場
合の回路および周波数特性の説明図、そして 第14図は、先願に係る負性インピーダンス発生回路の
基本構成図である。 1;キャビネット、2:撮動板、 3;スピーカユニット、8:共鳴ボート、10:駆動装
置本体、12,16:コネクタ、15A、15B、 ・
・・・:カートリッジ、21A、21B、・・・・ニス
ビーカシステム、30:駆動回路、31:本体内回路部
、32:カートリッジ内回路部、 34;イコライザ回路、 60:負性インピーダンス発生回路。
FIG. 1 is a schematic external view showing the basic configuration of a driving device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the circuit configuration of the driving device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram similar to that shown in FIG. 1. and an electrical equivalent circuit diagram of the acoustic device in FIG. 2, FIG. 4 is a sound pressure frequency characteristic diagram of the sound emitted from the acoustic device in FIGS. 1 and 2, and FIG. 6 and 7 are basic circuit diagrams of a circuit that generates negative impedance. Figure 8 is a specific circuit diagram of negative resistance drive. Figure 9(a)
(b,) is an explanatory diagram showing a modification of the drive device in Fig. 1; Fig. 10 is a sectional view showing the configuration of a conventional closed type speaker system; Fig. 11 is a configuration of a conventional bass reflex type speaker system. FIG. 12 is an explanatory diagram of the sound pressure characteristics of the speaker system shown in FIGS. 10 and 11. FIG. An explanatory diagram of the circuit and frequency characteristics when driven by voltage, and FIG. 14 are basic configuration diagrams of the negative impedance generating circuit according to the prior application. 1: Cabinet, 2: Photographic board, 3: Speaker unit, 8: Resonance boat, 10: Drive unit body, 12, 16: Connector, 15A, 15B, ・
. . .: cartridge, 21A, 21B, varnish beaker system, 30: drive circuit, 31: circuit within main body, 32: circuit within cartridge, 34: equalizer circuit, 60: negative impedance generation circuit.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電気音響変換器に駆動電力を供給する電力増幅器
と、前記変換器の入力または出力を検出して前記増幅器
の入力側に伝達する帰還回路とを備え、前記変換器をこ
の変換器の振動体に対する周囲からの反作用を打ち消す
ように駆動する駆動回路を具備する駆動装置において、 前記帰還回路は、この帰還回路の伝達特性を変更または
設定するための変更設定手段を有し、この変更設定手段
は、前記増幅器に接続された本体部と、前記伝達特性を
設定するための制御情報を収納され、前記本体部に対し
分離および結合自在に構成された制御情報収納体とに切
り離されていることを特徴とする駆動装置。
(1) A power amplifier that supplies driving power to an electroacoustic transducer, and a feedback circuit that detects the input or output of the transducer and transmits it to the input side of the amplifier, In a drive device including a drive circuit that drives the vibrating body so as to cancel a reaction from the surroundings, the feedback circuit has a change setting means for changing or setting a transfer characteristic of the feedback circuit, and the change setting means The means is separated into a main body connected to the amplifier and a control information storage body that stores control information for setting the transfer characteristic and is configured to be separable and connectable to the main body. A drive device characterized by:
(2)前記電気音響変換器は音楽を再生するためのスピ
ーカシステムであり、前記制御情報収納体は前記音楽の
種類に対応して複数の制御情報を収納されている請求項
1記載の駆動装置。
(2) The drive device according to claim 1, wherein the electroacoustic transducer is a speaker system for reproducing music, and the control information storage body stores a plurality of pieces of control information corresponding to the types of music. .
(3)前記電力増幅器の前段に接続されて駆動すべき電
気音響変換器の出力音圧の周波数特性と相補的な周波数
特性に設定可能な周波数特性補正回路を、さらに具備す
る請求項1記載の駆動装置。
(3) The invention further comprises a frequency characteristic correction circuit that can be set to a frequency characteristic that is complementary to the frequency characteristic of the output sound pressure of an electroacoustic transducer that is connected to the front stage of the power amplifier and is to be driven. Drive device.
(4)前記制御情報収納体は、さらに前記周波数特性補
正回路の周波数特性を変更または設定するための第2の
制御情報を収納されている請求項3記載の駆動装置。
(4) The drive device according to claim 3, wherein the control information storage further stores second control information for changing or setting the frequency characteristic of the frequency characteristic correction circuit.
(5)前記請求項1、2または4記載の制御情報収納体
(5) The control information storage body according to claim 1, 2 or 4.
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