JPH0130358B2 - - Google Patents

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JPH0130358B2
JPH0130358B2 JP52032739A JP3273977A JPH0130358B2 JP H0130358 B2 JPH0130358 B2 JP H0130358B2 JP 52032739 A JP52032739 A JP 52032739A JP 3273977 A JP3273977 A JP 3273977A JP H0130358 B2 JPH0130358 B2 JP H0130358B2
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JP
Japan
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electrical
mechanical
speaker
impedance
loudspeaker
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JP52032739A
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English (en)
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JPS52138122A (en
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Eritsuku Sutaaru Kaaru
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Publication of JPH0130358B2 publication Critical patent/JPH0130358B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/002—Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response

Description

【発明の詳細な説明】
この発明はスピーカ（拡声器）の低音部レスポ
ンスを改善するためのスピーカ駆動装置に関す
る。 この発明はスピーカ素子の振動系の機械パラメ
ータ（機械インピーダンス）を電気的制御により
変更し、例えば、ハイフアイ（高忠実度）再生に
おける低音部音域の周波数範囲の拡大、ひずみの
低減等を実現させることを目的とする。 最近のスピーカは50Hz以上の下限周波数を有し
ていることがしばしばあるが、再生装置における
他の部分は耳の限界周波数、約20Hzまでの周波数
を再生することができるものが多い。スピーカの
ひずみはしばしば低音部領域における再生装置全
体のひずみの主要部分を占めている。 スピーカの低音部レスポンスを一つまたはもう
一つの点で改善することのできる方法は多数知ら
れている。そのような方法の一つはスピーカを動
作させる増幅器の音質曲線を変化させて低音部領
域におけるスピーカの音質曲線を補償するもので
ある。この方法の一つの欠点は複雑なフイルタを
設ける必要があることであり、 またもう一つ欠点はそのような補償ではスピー
カの機械パラメータは元のままであり、最終的な
低音部レスポンスはこの機械パラメータが支配的
となるため、その変動に基づくひずみは何ら低減
しない。 別の既知の方法では、例えばスピーカの振動板
に取り付けられた加速度変換器を用いて、スピー
カから増輻器に帰還を施している。一般的な制御
理論によれば、この方法は低音部音域におけるひ
ずみを減小させかつ周波数範囲を増大させるはず
である。ところが実際には、ある種の問題が生じ
るので、評価できるほどの改善を与えることは困
難である。さらに、この方法は低音部反射形キヤ
ビネツトとともに使用するのには適しない。その
理由は、そのようなキヤビネツトにおける振動板
の振輻は音圧に直接関係していないからである。 さらに、必ずしも低音部スピーカであることを
必要としないスピーカの音のレスポンスを改善す
るための既知の方法は、例えばドイツ国特許第
2029841号明細書に記載されたように、スピーカ
を並列共振回路と直列に接続することを必要とす
る。 ボイスコイル抵抗の影響を変えることによつて
スピーカのレスポンスを改善することができるこ
とも知られている。これは、例えばドイツ国特許
第2235664号明細書に従つて得られた電流帰還に
よる、適当な出力抵抗を有する増幅器でスピーカ
を動作させることによつて行われる。 この発明によれば、低音部振動特性を改善すべ
きスピーカは、再生すべき音に対応する電気エネ
ルギーを前記ボイスコイルに供給するための電気
駆動手段であつて、その電気出力インピーダンス
中に、電気負性抵抗と、該電気負性抵抗に直列に
接続され、かつ、少なくとも電気リアクタンスを
含む電気並列インピーダンスと、を有するように
構成されたものであり、前記電気負性抵抗の絶対
値は前記ボイスコイル固有の電気抵抗値を電気的
に低減または無効化するように前記スピーカのボ
イスコイルに固有の電気抵抗値にほぼ等しく設定
してあり、かつ前記電気並列インピーダンスを前
記スピーカの電気機械変換系の機械系側から見込
んだ等価機械インピーダンスのそれぞれが前記機
械系に固有の機械インピーダンスのそれぞれに直
列に接続されて形成される合成機械インピーダン
スが所定の値となるような値に設定してある前記
電気駆動手段によつて動作させられる。 次に添付の図面についてこの発明をさらに詳細
に説明する。 第１図は低音部レスポンスが改善されるべきス
ピーカ素子の断面図であつて、この発明に関係の
ない素子は明確のため省略してある。 このスピーカ素子はダイナミツク形のものであ
つて、いわゆる電気−機械−音響変換を行うもの
であり、ボイスコイルは磁極間のエアギヤツプ中
を移動可能である。この第１図およびその他の図
ならびに本明細書において、記号Ａは、電気−機
械変換の力係数と呼ばれるものであつて、具体的
には磁界の強さとエアギヤツプにおけるボイスコ
イル導線の長さの積である。まず電気的な面から
みると、ボイスコイルの電気的インピーダンス
ZEは、低い周波数では良好な近似で、抵抗値RE
をもつた純抵抗性のものであると考えることがで
きる。次に機械的な面からみると、ボイスコイル
の運動は振動系に固有の機械パラメータである可
動質量MM（機械インダクタンス）、減衰RM（機械
抵抗）およびコンプライアンスCM（機械キヤパシ
タンス）から成る機械直列インピーダンスを有す
る振動板Ｄに伝達され、これにより音を再生する
ことができる。 スピーカ素子におけるこれら電気−機械系を解
析するに当たつては機械−電気的類推法を用い
て、機械的力を電圧、速度を電流、質量をインダ
クタンス、減衰を抵抗、コンプライアンスをキヤ
パシタンスとしてそれぞれ取り扱うことができ
る。スピーカ素子の電気的な側と機械的な側との
関係は、電気的な側の端子間電圧Ｕおよび電流Ｉ
と、機械的な側の駆動の力Ｆおよび振動の速度Ｖ
とをそれぞれの入出力とするような第２図ａのご
とき二端子対回路により表される。この二端子対
回路における、電気的な側と機械的な側との間の
関係は、前記の力係数Ａを用いた行列表記式で次
のように表すことが出来る。 また、この二端子対回路は、一方の側に接続さ
れた回路網の双対をそれの他方の側から等価的に
見ることができるような特性を有している。実際
のスピーカ素子は、この第２図ａの二端子対回路
と前記第１図の構成の組合わせにより表され、第
２図ｂのようになる。この第２図ｂにおいて、
ZMはスピーカ素子の機械的な側における固有の
機械インピーダンスであり、具体的には第１図に
示したスピーカ素子の可動質量MM、減衰RM及び
コンプライアンスCMから成る機械直列インピー
ダンスを一括して表したものである。この第２図
ｂにおいて、機械的な側の振動の速度Ｖの影響を
含めた電気的な側の端子間電圧Ｕ、及び電気的な
側の電流Ｉの影響を含めた機械的な側の駆動力Ｆ
は、それぞれ次のように表される。 Ｕ＝ZEＩ＋AV Ｆ＝−AI＋ZMＶ 次に、前記第２図ｂのスピーカ素子を通常使用
する際には、このスピーカ素子にさらに、電気的
な側では、電気出力インピーダンスZU（単一また
は複数成分から構成されるがこれらを一括して表
現）を有する増輻器が付加され、また、機械的な
側では、当該スピーカ素子が駆動すべき周囲の空
気が形成する付加インピーダンス、より具体的に
言えば、当該スピーカ素子を組み込むキヤビネツ
トの形状、大きさ等に依存する機械インピーダン
スZBが負荷として生じる。以上から増輻器および
スピーカの組み合わせからなるシステムは、第２
図ｃを参照して説明される。 第３図ａおよび第３図ｂはそれぞれ電気的およ
び機械的な側から見た第２図ｃのシステムに等価
な回路を示す。インピーダンスの直列に接続され
た電圧発生器は同じインピーダンスと並列に接続
された電流発生器と等価であるので、第３図ｃお
よび第３図ｄに示した回路は、それぞれ電気的お
よび機械的な側から見たときの第２図ｃに示した
システムを説明するために第３図ａおよび第３図
ｂに示した回路と置き換えることができる。 通常の増輻器およびスピーカの組み合わせから
なるシステムで音を再生する際、その低音部レス
ポンスがどのようになるかを第３図ｄに示す機械
等価回路で説明する。振動板の振動特性は、機械
共振回路としてのふるまいで決定されるものであ
り、図中から実質的に無視できる要素を除いてい
くと、この機械共振回路は、概略、可動質量MM、
コンプライアンスCMで決まる機械共振周波数、
ならびに、これら可動質量MMおよびコンプライ
アンスCMに加えて減衰A2／RE（共振制動成分）
で決まる機械共振周波数近傍の特性変化の急峻性
の２つで略々代表され、これらが低音を再生する
際の低音部レスポンスを形成していく。 第４図ａ及び第４図ｂは、スピーカを動作させ
るためにこの発明で使用される増輻器の典型的な
電気等価回路を示す。この等価回路は、電圧発生
器または電流発生器と、電気並列インピーダンス
Zpと、負性抵抗Rsと、から構成される。更にこ
こにおいて示されたLp，Cp及びRpはこの増輻器
の電気出力インピーダンスZU中の特に電気並列
インピーダンスZp中に形成されるいわゆる電気
的なキヤパシタンス成分(C)、抵抗成分（Ｒ）、イ
ンダクタンス成分(L)を示す。これらの各成分は電
気回路的に等価形成されていても、実際の素子で
形成されていても、いずれでも良い。また、電気
負性抵抗RSの絶対値は、ボイスコイルの電気抵
抗REに等しいか、またはほぼ等しく設定されて
いる。尚、増輻器、増輻器の組合わせが接続コー
ドを介してスピーカ素子を駆動する場合、当該コ
ードが相当長く前記ボイスコイルの電気抵抗RE
に対しこのコードの抵抗を無視することができな
いときは、電気負性抵抗RSの絶対値を当該コー
ドの抵抗値を前記ボイスコイルの抵抗値の和にほ
ぼ等しく設定すれば良い。第４図ａでは、電気駆
動源は電気並列インピーダンスZpにさらに並列
に接続された電流発生器として示されているが、
より一般的に、伝気駆動源を電圧発生器であらわ
せば第４図ｂのようになる。第２図ｃ等に示され
る一括表記形式の増輻器電気出力インピーダンス
ZUは、これら第４図ａ，ｂの場合でいえば、図
中の並列インピーダンスと負性抵抗の直インピー
ダンス値（Zp＋Rs）に相当する。 第５図ａは、電気並列インピーダンスZp（構成
要素はCp，Rp，Lp）と直列に接続された負性抵
抗Rsに少なくともほぼ等価である実効出力イン
ピーダンスを有する増輻器組合せの回路図であつ
て、これについてインピーダンスと構成素子との
間には次の関係が適用可能である。 RS＝−１／RRS・R4R6R8／R5 CP＝CCPRAR5R7／R4R6R8 RP＝RRPR4R6R8／RAR5R7 LP＝RLPR1R3C1／R2・R4R6R8／RAR5R7 Ｇ＝１／RG・RAR5／R4R6 Ｇは第４図ａおよび第４図ｂにおける増輻定数
である。 前記の式からわかるように、種々のパラメータ
RS，CP，RP，LPおよびＧはそれぞれRRS，CCP，
RRP，RLPおよびRGを変化させることよつて互い
に独立に変化させることができる。 第５図ａに示した回路の適当な設計例として構
成素子の値を次のように選定すればよい。 R4＝0.1Ω R5＝1KΩ R6＝10KΩ この特定の選択は、演算増輻器４の出力におけ
る（ボルト単位で測定した）電圧がスピーカ素子
を通る（アンペア単位で測定した）電流に等しい
ことを意味している。 R1＝R2＝R3＝10KΩ R7＝10KΩ R8＝100KΩ RA＝100KΩ C1＝1μF この特定の選択はRS，CP，RP，LPおよびＧを
計算するの容易であることを意味している。 抵抗をオームで、キヤパシタンスをフアラドで
かつインダクタンスをヘンリーで測定した場合、 RS＝−105／RRS、CP＝CCP・104F、RP＝RRP・
10-4、LP＝RLP・10-6H、およびＧ＝105／RGＥ−
（＝１／Ω） 演算増輻器１〜４はμA741形のものでよい。電
力増輻器５は普通の形式のものであつて、演算増
輻器の特性を呈するものである。 第５図ｂはこの発明に使用するための増輻器の
簡単な実施例を示す。第５図ａに示した回路に比
較して、この回路は種々のパラメータRS，CP，
LPおよびＧをただ一つの構成素子により互いに
独立に変化させることができないという欠点を有
する。 第６図は第５図ａおよび第５図ｂに示した回路
の構成図である。構成図の各部分、すなわち加算
器、およびフイルタなどは第５図ａおよび第５図
ｂに示したもの以外の方法で実現させることもで
きる。電力増輻器にフイルタ作用をもたせるよう
にした他の回路も考えられる。 第５図ａでは構成素子RG，１，CCP，RRP，３，
C1，R1，２，R2，R3およびRGによつて帯域フイ
ルタが形成されている。構成素子RG，１，RRPお
よびRAは第１の加算器を形成する。演算増輻器
４の出力における電圧はスピーカ素子を通る電流
に比例し、この電圧は前記の加算器において入力
電圧Uinに加算される。構成素子R7，Ｃ，R8およ
び５はAC接続形電力増輻器を形成する。すなわ
ち、信号成分のうち超低周波および直流成分は、
コンデンサＣ（構成素子の前述の値については
100μF以上）によつて遮断される。第２の加算は
構成素子R7，R8，５，RRSによつて形成される。
演算増輻器４の出力における電圧は帯域フイルタ
からの出力電圧に加算される。 第５図ｂでは構成素子RG，CLP、演算増輻器
６，RRPおよびCCpが帯域フイルタを形成してい
る。構成素子RG，CLP，６，RRP，CCPおよびRAは
第１の加算器を形成する。第２の加算器は構成素
子R7，Ｃ，R8，７，R2，R3およびRRSによつて
形成される。第５図ｂではリンクＣ・R8の時定
数を大きくするべきである。 この発明を使用するための増輻器の別の実施施
例が第７図に示されている。第５図ａおよび第５
図ｂの回路と比較して、この回路は、出力側の電
気並列インピーダンスが実用的な見地から不適当
な値である。また入力制の帯域フイルタを特殊な
方法で出力側の共振回路に適合させなければなら
ないという欠点を有する。 第５図ｂの場合と同様に第７図におけるリンク
Ｃ・R4の時定数は大きく選択される。 第４図による等価回路または第５図ないし第７
図による回路図をもつたこの発明による増輻器ま
たは増輻器組合せを使用した場合、電気的および
機械的な側から見た増輻器−スピーカ素子のシス
テムはそれぞれ第８図ａおよび第８図ｂによる等
価回路図で説明することができる。 これに対し、ほとんど純抵抗性の出力インピー
ダンスRUを有する通常の増輻器によるスピーカ
素子を駆動する場合には、機械的な側からみて第
８図ｃのような等価回路となる。第８図ｂおよび
第８図ｃを比較すると、この発明によれば増幅器
の電気出力インピーダンスZU中に形成された電
気並列インピーダンスZPの各成分、より詳しく言
えば、電気キヤパシタンス成分CP、電気抵抗成
分RP、および電気インダクタンス成分LP等によ
つて、機械系からこれら各電気インピーダンスを
見込んだとき、そこに等価的に形成される等価機
械インピーダンスが機械系固有の機械インピーダ
ンスのそれぞれに直列に接続された合成機械イン
ピーダンスとして作用する状態となるので、これ
によりあたかも（すなわち見掛け上）前記固有の
機械インピーダンスの値が、すなわちスピーカの
機械的パラメータの値が前記合成機械インピーダ
ンスの値に変更されたこととなり（もし仮にこの
状態でスピーカの機械的パラメータを測定すれば
可動質量MM、減衰RMおよびコンプライアンスCM
のそれぞれが前記合成機械インピーダンスの値に
変化したように測定される）、もつてこの電気的
制御により合成された機械パラメータに基づいた
低音部振動特性（機械共振周波数、および該周波
数近傍の特性変化の急峻性）を有するスピーカ素
子が等価的に実現できる。ここで、電気並列イン
ピーダンスZpの各成分Cp，Rp，Lpがそれぞれ等
価的に機械インピーダンスとしてどのような値と
等価になるかの関係式を示す。 電気キヤパシタンスCp→ 等価機械インダクタンスA2・Cp 電気抵抗Rp→ 等価機械抵抗A2／Rp 電気インダクタンスLp→ 等価機械キヤパシタンスLp／A2 従つて、スピーカ素子の通常の動作と比較し
て、この発明によれば、スピーカ素子の可動質量
の見掛け上の増大、減衰の見掛け上の変化、およ
びコンプライアンスの見掛け上の減小が得られ
る。（見掛けの質量M′M、見掛けの減衰R′Mおよび
見掛けの弾性C′Mと対応するものと大きさとの間
の関係は次式によつて与えられる。 M′M＝MM＋A2CP R′M＝RM＋A2／RP C′M＝CMLP／A2／CM＋LP／A2 増輻器または増輻器組合せの出力インピーダン
スにおける電気並列インピーダンスZpの、CP、
RPおよびLP成分を適当に選択することによつて、
スピーカの周波数範囲に変化が生じるようにスピ
ーカ素子のパラメータを変化させることができ
る。見掛けのパラメータM′M，R′MおよびC′Mの一
つ以上を実際のパラメータMM，RMおよびCMに対
して優勢にすることによつて、実際のパラメータ
の非直線性によりひき起こされたひずみの部分を
も減少させることができる。この点についての要
件は、Ａが線形であること、および振動板がこわ
くかつボイスコイルにしつかりと接続されていて
見掛けの変化がほぼ直線的であることである。 前記の式を用いればCP，RPおよびLPの所望値
を計算することができる。CP＝５×10-3F、RP＝
1.5ΩおよびLP＝２×10-2Hに選定することが望
まれていると仮定し、さらにRE＝６オームを有
する特殊なスピーカ素子に対して増輻定数Ｇが４
であるべきであると仮定すれば、前に示した構成
素子の値を使用するとして、RRS、CCP，RRP，RLP
およびRGは次の値をとる。 RRS＝16.7KΩ、CCP＝0.5μF、 RRP＝15KΩ、RLP＝20KΩおよび RG＝25KΩ これまでCP，RPおよびLP＞０の場合だけにつ
いて述べてきた。理想的な状態が得られればこれ
らのうちの一つ以上を負にしてM′MおよびR′Mを
減小させまたはC′Mを増大させることは少なくと
も理論的に可能なはずである。しかしながら、特
に、ZEが純粋に抵抗値でなくて誘導性でもあると
いう事実のために、それは安定性の問題を発生す
ることになろう。 さらに、電気並列インピーダンスZpが電気的な
キヤパシタンス成分(C)およびインダクタンス成分
(L)の両方を含むことは必要でない。例えば、質量
MMにおける見掛けの増大および減衰RMにおける
変化だけが望まれている場合には、誘導性素子
LPは必要とされないので、第５図ａにおいて既
述の帯域フイルタは低域フイルタに変形されかつ
構成素子RLP，３，C1，R1，２，R2およびR3は省
略することができ、また第５図ｂにおいてコンデ
ンサCLPは短絡される。 第９図は37リツトルの密閉箱に取り付けられた
12インチのスピーカ素子について無響室で測定し
た表およよび音の曲線を示す。 第９図は下記に挙げるそれぞれの場合について
説明している。ここでfo、Ｑは、前述した機械共
振回路としての機械共振周波数、および該周波数
近傍の特性変化の急峻性に対応するものであつ
て、それぞれスピーカの最低共振周波数、および
この最低共振周波数における共振のＱ値であり、
スピーカ音圧特性曲線上での低域遮断周波数、お
よびその近傍の特性変化の急峻さを表わす指標と
なる。
【表】 一定電圧振輻における正常の動作では約70Hzの
最低共振周波数foおよび約0.9の共振のＱ値が得
られる。 この発明に従う増輻器（又はその組み合わせ）
の電気出力インピーダンス中の電気並列インピー
ダンスZpのうち電気キヤパシタンスCp、電気抵
抗Rpを調節し、スピーカ素子の機械的パラメー
タである可動質量MM及び減衰RMを見掛け上増大
させることによつて（上記の表において、MM合
計及びRM合計とあるのは、このような見掛け上
の増大を含む意味である）、場合ｂ及び場合ｃに
おいては、計算上では共振のＱ値が0.7に低下し、
かつ、最低共振周波数foがそれぞれ40Hzおよび20
Hzに低下する（表を参照せよ）。なお、一般的な
スピーカ素子あるいはスピーカシステムの設計に
おいては、前記foが低いほど、あるいは前記Ｑ値
が小さいほど、自現に際して技術的困難を伴つた
りコストアツプにつながるからこれをもつて技術
的に高度と称することも可能であるが、この発明
では前記fo、Ｑ値を電気的に制御可能な点が重要
であり、これによりキヤビネツト設計との関係か
ら生じるスピーカ素子としての特性上の制約を満
足させるとか、スピーカ素子の製造上の特性バラ
つきを解消させる等、様々な特性要求を容易に実
現できるのである。 第１０図ａに示した実線の曲線は、43リツトル
の低音部反射箱に取り付けられた8.5インチのス
ピーカ素子を一定電圧振輻で動作させて無響室で
測定したときに得られたものである。第１０図ｂ
の実線の曲線は、同じスピーカについて、この発
明によりそのスピーカ素子の質量および減衰を見
掛け上増大させかつコンプライアンスを減少させ
て、無響室で測定したものである。対応する破線
の曲線は理論的に計算したものである。このシス
テムは、低音部反射箱に取り付けられたスピーカ
素子からなる組合わせが本来的に具備する四次低
域遮断フイルタ特性と共に、増輻器側にも電気的
に二次低域遮断フイルタ特性を付与しており、全
体的としてこの種の再生に適すると言われている
六次のバタワース（Butterworth）フイルタ特性
を形成させている。なお、このバタワースフイル
タの低域遮断周波数は20Hzに設定されている。ひ
ずみは、低い周波数では前記のように非直線性の
多い振動系固有の機械パラメータより電気制御に
より付加される安定な機械等価パラメータ成分が
優性となつているため、一定電圧振幅を用いた動
作と比較して明らかに減少するが、スピーカをこ
の発明により動作させるときには、100Hz付近で
増大してしまう。この100Hz付近でのひずみ増大
は、ボイスコイルのインダクタンスの非直線性が
無視できなくなつてくるからである。そこで、こ
のシステムでは前記ボイスコイルのインダクタン
スの無影響を排除するため、加えてこのシステム
をマルチチヤンネルシステムの低音専用システム
とする際のクロスオーバネツトワークを形成する
ため、別途、高域遮断周波数100Hzの高域遮断フ
イルタが増幅器側に補足されている。 ボイスコイルのインダクタンスの非直線性が消
去されたスピーカ・システムのひずみの状態は第
１１図に示されている。実線の曲線はこの発明に
より動作させられたスピーカに適用され、また破
線の曲線は無視可能な出力インピーダンスを有す
る増輻器で動作させたときのスピーカに適用させ
る。いずれの場合にも、各周波数における音響出
力レベルが自由空間において１メートルの距離で
90dBsplになるようにスピーカに信号が加えられ
た。 これまでこの発明のいくつかの実施例およびこ
れに関連して行われた試験について説明してきた
けれども、この発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。スピーカは第１図に示した形式
のものである必要はなく、また増輻器または増輻
器組合せの出力インピーダンスおよび動作方法は
第４図ａおよび第４図ｂに示したとおりのもので
ある必要はない。さらに、ときには、上限周波数
におけるＱ値を調整するためにRSを調整してRS
＋REがゼロよりも大きくなる（REの約0.4倍ま
で）ようにするのが適当なこともある。 さらに詳細な事項については、1976年３月スウ
エーデン、ストツクホルムＳ−100 44、王立技術
院音声通信部、カルル・エリク・ストールによる
「電気的手段によるスピーカの機械的パラメータ
の制御」と題する学位論文（an examination
thesis entitled“Control of Loudspeaker
Mechanical Parmeters by Electrical Means”
by Karl Erik Stahl.Royal Institue of
Technology（KTH）。Pepartment of speach
communication. Ｓ−10044Stockholm.Sweden.
March1976）を参照するとよい。 以上、この明細書中の実施例に開示される内容
を整理して眺めてみると、下記列記のような種々
の技術思想として把握することができる。 (1) ダイナミツクスピーカ素子のボイスコイルに
このボイスコイルから見た実効出力インピーダ
ンスが抵抗性RPおよび誘導性LPおよび（また
は）容量性CPの素子の含まれている少なくと
も一つの電気並列インピーダンスZPと直列に接
続された負性抵抗RSを実質上含むかまたはこ
の負性抵抗に等価である増輻器または増輻器組
合せから再生されるべき音に対応して電気的エ
ネルギーを加えること、音に対応したエネルギ
ーの供給が前記の電気並列インピーダンスZPに
接続された電流発生器I′に実質上等価であるこ
と、負性抵抗RSの値がボイスコイルの抵抗Re
にほぼ等しい大きさになるように選定されてい
ること、ならびに前記の電気並列インピーダン
スZPにおける少なくとも一つのリアクタンス素
子がスピーカ素子のひずみおよび（または）周
波数範囲に有効な影響を与えるような値を有す
ることを特徴とする。ダイナミツクスピーカの
低音部レスポンスを改善する方法。 (2) 再生されるべき音に対応した電気的エネルギ
ーをダイナミツクスピーカ素子のボイスコイル
に供給するように構成された増輻器または増輻
器組合せを有し、かつボイスコイルから見た増
幅器または増輻器組合せの実効出力インピーダ
ンスが抵抗性RPおよび誘導性LPおよび（また
は）容量性CPの素子の含まれている少なくと
も一つの電気並列インピーダンスZPと直列に接
続された負性抵抗RSを含むかまたは実質上こ
の負性抵抗に等価であること、音に対応した電
気的エネルギーの供給が前記の電気並列インピ
ーダンスZPと並列に接続された電流発生器I′に
実質上等価であること、負性抵抗RSの値が可
動コイルの抵抗REに実質上等しいこと、なら
びに前記の電気並列インピーダンスZPにおける
少なくとも一つのリアクタンス素子がスピーカ
素子のひずみおよび（または）周波数範囲に有
効な影響を与えるような値を有することを特徴
とする、(1)項に記載の方法を実施するための装
置。 (3) 再生されるべき音に対応した入力電圧を受け
る入力端子、 スピーカ素子が接続される出力端子、および
前記のスピーカ素子を通る電流に比例する電圧
を取り出すための装置、 入力電圧から前記の電圧取出し装置からの電
圧の第１部分を減ずるために前記の入力端子に
接続された第１加算回路、 前記の加算回路の出力に接続されたフイルタ
回路、 前記のフイルタ回路からの出力信号に前記の
電圧取出し装置からの電圧の第２部分を加える
ために前記のフイルタ回路の出力に接続された
第２加算回路、ならびに 前記の第２加算回路の出力と前記の出力端子
との間に接続された電力増輻回路 とを備えた、(1)項に記載の方法を実施するため
の装置。 (4) 前記のフイルタ回路が第１演算増幅器と直列
な抵抗器および前記の第１増輻器と並列な第２
抵抗器を含む第１並列組合せを有している、(3)
項に記載の装置。 (5) 前記の第１増輻器と並列な第１コンデンサ、
および前記の第１並列組合せと並列に接続され
た第２並列組合せをさらに有し、前記の第２並
列組合せが第２演算増輻器と直列な第３抵抗器
を有し、第２演算増輻器が第４抵抗器と直列に
なつており、第４抵抗器が第５抵抗器と直列に
接続された第３演算増輻器と直列になつており
かつ前記の第２増輻器が第２コンデンサにより
分路されかつ前記の第３演算増輻器が第６抵抗
器により分路されている、(4)項に記載の装置。 (6) 前記の第１加算回路が第６抵抗器を有し、こ
の抵抗器の一端が前記の第１抵抗器と第５抵抗
器との間の共通点に接続されかつそれの他端が
前記の電圧取出し装置に接続されている、(4)項
または(5)項に記載の装置。 (7) 前記電力増輻回路が第３電力演算増幅器と直
列に接続された第３コンデンサと直列な第７抵
抗器を有し、第３電力演算増輻器が第８抵抗器
により分路されている、(6)項に記載の装置。 (8) 前記の第２加算回路が第９抵抗器を有し、こ
の抵抗器の一端が第７抵抗器と第８抵抗器との
間の共通点に接続されかつそれの他端が前記の
電圧取出し装置に接続されている、(7)項に記載
の装置。 (9) 前記の電圧取出し装置が前記の出力端子に接
続された第４演算増輻器を有し、前記の出力端
子に第10抵抗器を通してスピーカ素子が接続さ
れ、前記の第３増輻器が第11抵抗器により分路
され、前記の第３増輻器の出力がそれぞれ前記
の第６および第９抵抗器の前記の他端に接続さ
れ、かつ第12抵抗器がスピーカ素子の接続され
ている前記の出力端子と接地との間に接続され
ている、(8)項に記載の装置。 (10) 前記のフイルタ回路がさらに第１コンデンサ
を有し、このコンデンサの一方の端子が前記の
第１抵抗器と前記の第１演算増輻器の入力との
間の共通点に接続されかつそれの他方の端子が
前記の第１演算増輻器の出力に接続され、かつ
前記の第１コンデンサと並列に第２抵抗器が接
続されている、(4)項に記載の装置。 (11) 前記のフイルタ回路が、前記の第２抵抗器と
前記の第１演算増輻器の入力の共通点と前記の
第１コンデンサと前記の第１抵抗器の共通点と
の間に直列に接続された第２コンデンサを有し
ている。(10)項に記載の装置。 (12) 前記の第１加算回路が第３抵抗器を有し、こ
の抵抗器の一端が前記の第１抵抗器と前記の第
１コンデンサとの間に共通点に接続されかつそ
れの他端が前記の電圧取出し装置に接続されて
いる、(10)項または(11)項に記載の装置。 (13) 前記の電力増輻回路が、第２電力演算増輻
器の一方の入力に接続された第３コンデンサ、
前記の第３抵抗器と第２電力演算増輻器の前記
の第１入力との間の共通点に接続された第４抵
抗器、前記の第２電力演算増輻器の出力とそれ
の第２入力との間に接続された第５抵抗器、お
よび前記の第２入力と接地との間に接続された
第６抵抗器を有している、(10)項に記載の装置。 (14) 前記の第２加算回路が、前記の第１演算増
輻器の出力と前記の第３コンデンサとの間に接
続された第７抵抗器、および一端を前記の第７
抵抗器と前記第３コンデンサとの共通点に接続
しかつ他端を前記の電圧取出し装置の出力に接
続した第８抵抗器を有している、(12)項に記載の
装置。 (15) 前記の電圧取出し装置がスピーカ素子の接
続される前記の端子と接地との間に接続された
第９抵抗器を有し、これによりそれぞれ第３お
よび第８抵抗器の前記の他端がスピーカ素子の
接続される前記の出力端子に接続されている、
第（13）項に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
第１図はスピーカ素子の断面図である。第２図
ａないし第２図ｃはスピーカ素子を説明するため
の二端子対回路を示す。第３図ａないし第３図ｄ
はそれぞれ電気的および機械的な側から見た前記
の二端子対回路に対する等価回路を示す。第４図
ａおよび第４図ｂはこの発明に従つて使用するこ
とのできる増輻器または増輻器組合せに対する等
価回路を示す。第５図ａ、第５図ｂおよび第６図
はこの発明に従つて使用することのできる増輻器
組合せの一実施例の回路図である。第７図はこの
発明に従つて使用するための増輻器の別の実施例
を示す。第８図ａおよび第８図ｂはこの発明によ
る増輻器およびスピーカ素子の組合せからなるシ
ステムに対する等価回路であり、また第８図ｃは
一定電圧振輻および純抵抗性出力インピーダンス
を有する増輻器によるスピーカ素子の通常の動作
に対する等価回路である。第９図ないし第１１図
はこの発明に関連して実施された試験の結果を表
わす曲線図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ボイスコイルを有するスピーカの駆動装置で
    あつて、 再生すべき音に対応する電気エネルギーを、前
    記ボイスコイルに供給するための電気駆動手段を
    備えており、 該電気駆動手段は、その電気出力インピーダン
    ス（Zu）中に、電気負性抵抗（Rs）と、当該電
    気負性抵抗に直列に接続され且つ少なくとも電気
    リアクタンス（Cp，Lp）を含む電気並列インピ
    ーダンス（Zp）と、を有するように構成され、 前記電気負性抵抗（Rs）の絶対値は、前記ボ
    イスコイル固有の電気抵抗値（RE）を電気的に
    低減または無効化するように前記スピーカのボイ
    スコイルに固有の電気抵抗値にほぼ等しく設定さ
    れており、 前記電気並列インピーダンス（Zp）を前記ス
    ピーカの電気機械変換系の機械系側から見込んだ
    等価機械インピーダンス（A2Cp，A2／Rp，Lp／
    A2）のそれぞれが前記機械系に固有の機械イン
    ピーダンス（MM，RM，CM）のそれぞれに直列に
    接続されて形成される合成機械インピーダンス
    （MM′，RM′，CM′）が所定の値となるように、前
    記電気並列インピーダンス（Zp）の値が設定され
    ており、これによりスピーカの低音部振動特性を
    改善するようにしたことを特徴とするスピーカの
    駆動装置。
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