JPH0722439B2 - 低歪スピ−カ装置 - Google Patents
低歪スピ−カ装置Info
- Publication number
- JPH0722439B2 JPH0722439B2 JP22804185A JP22804185A JPH0722439B2 JP H0722439 B2 JPH0722439 B2 JP H0722439B2 JP 22804185 A JP22804185 A JP 22804185A JP 22804185 A JP22804185 A JP 22804185A JP H0722439 B2 JPH0722439 B2 JP H0722439B2
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- signal
- comparator
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、帰還を用いた低歪スピーカ装置に関するもの
である。
である。
従来の技術 従来、スピーカと増幅器を接合して、スピーカ及び増幅
器の持つ非線形要素による歪を低減する方法として、負
帰還方式を用いていた。
器の持つ非線形要素による歪を低減する方法として、負
帰還方式を用いていた。
以下図面を参照しながら、上述した従来の低歪スピーカ
装置について説明する。
装置について説明する。
第５図は従来の低歪スピーカ装置の構成を示すものであ
る。第５図において、３は入力端子、５は減算器、６は
増幅器、７はスピーカ、８は電流検出器、13は比較器、
14はインピーダンス等化器を示している。
る。第５図において、３は入力端子、５は減算器、６は
増幅器、７はスピーカ、８は電流検出器、13は比較器、
14はインピーダンス等化器を示している。
以上のように構成された低歪スピーカについて、以下そ
の動作について説明する。
の動作について説明する。
入力端子３に与えられた原信号は、一方は減算器５へ、
もう一方はインピーダンス等化器14に加えられる。ま
ず、減算器５に送られた信号は増幅器６で増幅されスピ
ーカ７より音として出力される。スピーカ７に流れる駆
動電流を検出するため、電流検出器８を用い、端子電圧
として検出する。検出信号は、比較器13に結合される。
またインピーダンス等化器14に送られた原信号はスピー
カ７と同じインピーダンス特性を有する回路を通り比較
器13に結合される。比較器13の出力には、スピーカ７及
び増幅器６で発生する支持系歪、力系数歪等のみの信号
が検出され、この信号を減算器５のマイナス（−）側に
加えていた。すなわち、歪成分のみを負帰還することに
より、音圧周波数特性を変化させることなく歪を低減す
ることが可能である。
もう一方はインピーダンス等化器14に加えられる。ま
ず、減算器５に送られた信号は増幅器６で増幅されスピ
ーカ７より音として出力される。スピーカ７に流れる駆
動電流を検出するため、電流検出器８を用い、端子電圧
として検出する。検出信号は、比較器13に結合される。
またインピーダンス等化器14に送られた原信号はスピー
カ７と同じインピーダンス特性を有する回路を通り比較
器13に結合される。比較器13の出力には、スピーカ７及
び増幅器６で発生する支持系歪、力系数歪等のみの信号
が検出され、この信号を減算器５のマイナス（−）側に
加えていた。すなわち、歪成分のみを負帰還することに
より、音圧周波数特性を変化させることなく歪を低減す
ることが可能である。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、スピーカの設置位
置が変わることにより、スピーカのインピーダンスが変
化し、インピーダンス等化器14のインピーダンスとの誤
差が多くなるため、かえって歪が増加するというような
不都合があった。
置が変わることにより、スピーカのインピーダンスが変
化し、インピーダンス等化器14のインピーダンスとの誤
差が多くなるため、かえって歪が増加するというような
不都合があった。
本発明は上記欠点に鑑み、スピーカの設置位置等の変化
によるスピーカのインピーダンスの変化を測定すること
により、常に歪の少ない低歪スピーカ装置を提供するも
のである。
によるスピーカのインピーダンスの変化を測定すること
により、常に歪の少ない低歪スピーカ装置を提供するも
のである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の低歪スピーカ装置
は、スピーカのインピーダンスを測定するための信号を
発生するインピーダンス測定用信号発生器と、スピーカ
のインピーダンスを測定するインピーダンス測定回路
と、スピーカのインピーダンスを測定するために、スピ
ーカに入る信号を入力端子からの入力信号か前記インピ
ーダンス測定回路からの信号かを切り換える第１の切り
換えスイッチと、インピーダンス測定時にスピーカから
の信号を前記インピーダンス測定回路側に切り換えるた
めの第２の切り換えスイッチと、測定したスピーカのイ
ンピーダンスを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記
憶されたインピーダンス特性と等しいインピーダンス特
性が設定されるインピーダンス等化器と、前記インピー
ダンス等化器の特性を制御する制御手段と、スピーカの
駆動電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の出
力信号と、前記入力端子に入力された信号が前記インピ
ーダンス等化器を通った後の出力信号と比較して差成分
のみを取り出す比較器と、前記比較器の出力を逆相で前
記入力信号に加算する加算器とを具備し、前記第１、第
２の切り換えスイッチを切り換えて、スピーカのインピ
ーダンスを測定し前記インピーダンス等化器の特性を設
定した後、前記第１、第２の切り換えスイッチを切り換
え前の状態に戻し、前記比較器により歪成分を取り出し
て前記入力信号に逆相で加算しながらスピーカにて再生
することを特徴とする。
は、スピーカのインピーダンスを測定するための信号を
発生するインピーダンス測定用信号発生器と、スピーカ
のインピーダンスを測定するインピーダンス測定回路
と、スピーカのインピーダンスを測定するために、スピ
ーカに入る信号を入力端子からの入力信号か前記インピ
ーダンス測定回路からの信号かを切り換える第１の切り
換えスイッチと、インピーダンス測定時にスピーカから
の信号を前記インピーダンス測定回路側に切り換えるた
めの第２の切り換えスイッチと、測定したスピーカのイ
ンピーダンスを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記
憶されたインピーダンス特性と等しいインピーダンス特
性が設定されるインピーダンス等化器と、前記インピー
ダンス等化器の特性を制御する制御手段と、スピーカの
駆動電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の出
力信号と、前記入力端子に入力された信号が前記インピ
ーダンス等化器を通った後の出力信号と比較して差成分
のみを取り出す比較器と、前記比較器の出力を逆相で前
記入力信号に加算する加算器とを具備し、前記第１、第
２の切り換えスイッチを切り換えて、スピーカのインピ
ーダンスを測定し前記インピーダンス等化器の特性を設
定した後、前記第１、第２の切り換えスイッチを切り換
え前の状態に戻し、前記比較器により歪成分を取り出し
て前記入力信号に逆相で加算しながらスピーカにて再生
することを特徴とする。
作用 本発明は上記した構成によってスピーカのインピーダン
ス特性を測定し、測定したインピーダンス値と等しいイ
ンピーダンス特性になるようインピーダンス等化器のイ
ンピーダンス特性を調整し、比較器により歪成分のみを
負帰還するため、スピーカがどんな位置にあっても、十
分な歪低減効果が得られる。
ス特性を測定し、測定したインピーダンス値と等しいイ
ンピーダンス特性になるようインピーダンス等化器のイ
ンピーダンス特性を調整し、比較器により歪成分のみを
負帰還するため、スピーカがどんな位置にあっても、十
分な歪低減効果が得られる。
実 施 例 以下本発明の一実施例の低歪スピーカ装置について、図
面を参照しながら説明する。なお従来例と同じ構成要件
には同一番号を付している。
面を参照しながら説明する。なお従来例と同じ構成要件
には同一番号を付している。
第１図は本発明の一実施例における低歪スピーカ装置の
構成を示すものである。第１図において、１はインピー
ダンス測定用信号発生器、２は入力端子３からの信号と
インピーダンス測定用信号と切り換え増幅器６に出力す
る第１の切り換えスイッチで、端子Ａ側に接続すること
でインピーダンス測定用信号発生器１側に切りかわる。
７はスピーカ、８はスピーカ７を流れる駆動電流を検出
する電流検出器、９は端子Ａ側に接続することでインピ
ーダンス測定回路10に接続する第２の切り換えスイッ
チ、11はインピーダンス測定回路10で測定したインピー
ダンスを記憶する記憶手段、12は上記測定値に等しいイ
ンピーダンスをインピーダンス等化器14に設定する制御
手段、13は、スピーカの駆動電流とインピーダンス等化
器14を通った信号を比較する比較器、５は比較器13から
の信号と入力端子３からの入力信号を減算する減算器で
ある。
構成を示すものである。第１図において、１はインピー
ダンス測定用信号発生器、２は入力端子３からの信号と
インピーダンス測定用信号と切り換え増幅器６に出力す
る第１の切り換えスイッチで、端子Ａ側に接続すること
でインピーダンス測定用信号発生器１側に切りかわる。
７はスピーカ、８はスピーカ７を流れる駆動電流を検出
する電流検出器、９は端子Ａ側に接続することでインピ
ーダンス測定回路10に接続する第２の切り換えスイッ
チ、11はインピーダンス測定回路10で測定したインピー
ダンスを記憶する記憶手段、12は上記測定値に等しいイ
ンピーダンスをインピーダンス等化器14に設定する制御
手段、13は、スピーカの駆動電流とインピーダンス等化
器14を通った信号を比較する比較器、５は比較器13から
の信号と入力端子３からの入力信号を減算する減算器で
ある。
以上のように構成された低歪スピーカ装置について、以
下第１図を用いてその動作を説明する。まず、スピーカ
７のインピーダンスを測定する。切り換えスイッチ２の
接続する端子をＡ側にし、インピーダンス測定用信号を
加える。尚、インピーダンス測定信号は正弦波を用いて
いる。スピーカ６を流れる駆動電流は電流検出器８の端
子電圧として検出され、その電圧値をインピーダンス測
定回路10により測定し、インピーダンスを求める。スピ
ーカのインピーダンスは、スピーカの設置位置により変
化する。
下第１図を用いてその動作を説明する。まず、スピーカ
７のインピーダンスを測定する。切り換えスイッチ２の
接続する端子をＡ側にし、インピーダンス測定用信号を
加える。尚、インピーダンス測定信号は正弦波を用いて
いる。スピーカ６を流れる駆動電流は電流検出器８の端
子電圧として検出され、その電圧値をインピーダンス測
定回路10により測定し、インピーダンスを求める。スピ
ーカのインピーダンスは、スピーカの設置位置により変
化する。
第２図にスピーカの機械系等価回路図を示す。第２図に
おいて、ZMは振動系のインピーダンス、ZMEは機械イン
ピーダンス、MMは振動系質量、SMは振動系全体のスティ
フネス、RMSは振動系全体の機械抵抗、MMAは放射質量、
RMAは放射抵抗を示す。
おいて、ZMは振動系のインピーダンス、ZMEは機械イン
ピーダンス、MMは振動系質量、SMは振動系全体のスティ
フネス、RMSは振動系全体の機械抵抗、MMAは放射質量、
RMAは放射抵抗を示す。
ここで、ZMとZMEは、以下の（１）式，（２）式のよう
に表わされる。
に表わされる。
（１）式において、放射質量MMAはスピーカの設置位置
により変化する。スピーカを壁に取り付けた場合は、ス
ピーカを空中に置いて測定した場合の２倍の値となり、
コーナに置いた場合は３倍となる。等価回路のインピー
ダンスは（１）式，（２）式から、 と表わされ、（３）式中のMMAがスピーカの設置位置に
よって変化するため、等価回路のインピーダンスも変化
する。
により変化する。スピーカを壁に取り付けた場合は、ス
ピーカを空中に置いて測定した場合の２倍の値となり、
コーナに置いた場合は３倍となる。等価回路のインピー
ダンスは（１）式，（２）式から、 と表わされ、（３）式中のMMAがスピーカの設置位置に
よって変化するため、等価回路のインピーダンスも変化
する。
スピーカの機械系等価回路を電気系等価回路に書き変え
ると、第３図にようになる。ZEはボイスコイルのインピ
ーダンスを示す。第３図の端子Ａ−Ｂから見た電気イン
ピーダンスZETは、 となる。尚、m,rm,Cmは、 ｍ＝Mm＋2MMA rm＝RMS＋2RMA Cm＝1/SMである。
ると、第３図にようになる。ZEはボイスコイルのインピ
ーダンスを示す。第３図の端子Ａ−Ｂから見た電気イン
ピーダンスZETは、 となる。尚、m,rm,Cmは、 ｍ＝Mm＋2MMA rm＝RMS＋2RMA Cm＝1/SMである。
（４）式において前項までに示したように、スピーカの
設置位置により放射質量MMAが変化するため、ｍ（Mm＋2
MMa）が変化するのでZETも変化する。放射質量MMAは、
スピーカをコーナに置いた場合は、空中に置いた場合の
３倍となり、スピーカの電気インピーダンスは減少す
る。また、スピーカの共振周波数（以下０と呼ぶ）
は、 （５）式のように表わされ、放射質量MMAが大きくなる
と、０は下がる。
設置位置により放射質量MMAが変化するため、ｍ（Mm＋2
MMa）が変化するのでZETも変化する。放射質量MMAは、
スピーカをコーナに置いた場合は、空中に置いた場合の
３倍となり、スピーカの電気インピーダンスは減少す
る。また、スピーカの共振周波数（以下０と呼ぶ）
は、 （５）式のように表わされ、放射質量MMAが大きくなる
と、０は下がる。
第４図はスピーカのインピーダンス特性を示すものであ
る。
る。
インピーダンス測定回路10により測定されたスピーカの
インピーダンスは記憶手段11により記憶される。制御手
段12では、記憶手段11に記憶されたインピーダンスをも
とに、前記値と同様なインピーダンス特性をインピーダ
ンス等化器14によって実現するように制御信号を出力す
る。本実施例においてはインピーダンス等化器14におい
てインピーダンス実現として、状態変数型のイコライザ
を用いている。
インピーダンスは記憶手段11により記憶される。制御手
段12では、記憶手段11に記憶されたインピーダンスをも
とに、前記値と同様なインピーダンス特性をインピーダ
ンス等化器14によって実現するように制御信号を出力す
る。本実施例においてはインピーダンス等化器14におい
てインピーダンス実現として、状態変数型のイコライザ
を用いている。
以上で低歪スピーカ装置のインピーダンス測定は終了
し、次に第１、第２の切り換えスイッチ2,9を端子Ｂ側
に切り換え、入力端子３からの信号がスピーカ７に流れ
るようにする。スピーカ７により発生する音圧歪は、磁
気回路の非直線性，支持系の非直線性，スピーカボック
スの容量により起る空気歪等があり、入力信号が増すに
従い歪が大きくなってくる。上記の歪成分は、電流検出
器８により検出された駆動電流中に含まれている。一
方、結合点４により分岐しインピーダンス等化器14を通
った後の信号には、前記したようなスピーカが原因とな
り発生する歪成分は含まれていない。スピーカ７からの
信号とインピーダンス等化器14からの信号は比較器13に
より比較され、その差成分、つまり歪成分のみが検出さ
れ減算器５のマイナス（−）端子へ接続され、原信号か
ら歪成分のみが取り除かれる。
し、次に第１、第２の切り換えスイッチ2,9を端子Ｂ側
に切り換え、入力端子３からの信号がスピーカ７に流れ
るようにする。スピーカ７により発生する音圧歪は、磁
気回路の非直線性，支持系の非直線性，スピーカボック
スの容量により起る空気歪等があり、入力信号が増すに
従い歪が大きくなってくる。上記の歪成分は、電流検出
器８により検出された駆動電流中に含まれている。一
方、結合点４により分岐しインピーダンス等化器14を通
った後の信号には、前記したようなスピーカが原因とな
り発生する歪成分は含まれていない。スピーカ７からの
信号とインピーダンス等化器14からの信号は比較器13に
より比較され、その差成分、つまり歪成分のみが検出さ
れ減算器５のマイナス（−）端子へ接続され、原信号か
ら歪成分のみが取り除かれる。
以上のように本実施例によれば、スピーカ７のインピー
ダンスを測定し、スピーカと同じインピーダンス特性を
有するようインピーダンス等化器14を調整し、スピーカ
の駆動電流と、インピーダンス等化器14を通った信号の
差成分を帰還することにより、スピーカ設置位置による
インピーダンス変化に影響されず、常に一定の低歪特性
を得ることが可能である。
ダンスを測定し、スピーカと同じインピーダンス特性を
有するようインピーダンス等化器14を調整し、スピーカ
の駆動電流と、インピーダンス等化器14を通った信号の
差成分を帰還することにより、スピーカ設置位置による
インピーダンス変化に影響されず、常に一定の低歪特性
を得ることが可能である。
なお、本実施例では全周波数帯域について帰還をかけて
いるが、低域のみについて帰還をかけても同様の効果が
得られる。
いるが、低域のみについて帰還をかけても同様の効果が
得られる。
発明の効果 以上のように本発明はインピーダンス等化器のインピー
ダンス特性がインピーダンス測定回路により測定した特
性と等しくなるよう制御手段により制御し、比較器によ
り、スピーカの駆動電流とインピーダンス等化器を通っ
た信号との差成分を負帰還するよう構成したものである
から、スピーカの電気インピーダンス特性変化によら
ず、常に歪の少ない再生が可能である。
ダンス特性がインピーダンス測定回路により測定した特
性と等しくなるよう制御手段により制御し、比較器によ
り、スピーカの駆動電流とインピーダンス等化器を通っ
た信号との差成分を負帰還するよう構成したものである
から、スピーカの電気インピーダンス特性変化によら
ず、常に歪の少ない再生が可能である。
第１図は本発明の一実施例における低歪スピーカ装置の
ブロック図、第２図は同スピーカの機械系等価回路図、
第３図は同スピーカの電気系等価回路図、第４図は同ス
ピーカのインピーダンス特性図、第５図は従来の低歪ス
ピーカ装置のブロック図である。 １……インピーダンス測定用信号発生器、２……第１の
切り換えスイッチ、９……第２の切り換えスイッチ、５
……減算器、７……スピーカ、８……電流検出器、10…
…インピーダンス測定回路、11……記憶手段、12……制
御手段、13……比較器、14……インピーダンス等化器。
ブロック図、第２図は同スピーカの機械系等価回路図、
第３図は同スピーカの電気系等価回路図、第４図は同ス
ピーカのインピーダンス特性図、第５図は従来の低歪ス
ピーカ装置のブロック図である。 １……インピーダンス測定用信号発生器、２……第１の
切り換えスイッチ、９……第２の切り換えスイッチ、５
……減算器、７……スピーカ、８……電流検出器、10…
…インピーダンス測定回路、11……記憶手段、12……制
御手段、13……比較器、14……インピーダンス等化器。
Claims (1)
- 【請求項１】スピーカのインピーダンスを測定するため
の信号を発生するインピーダンス測定用信号発生器と、
スピーカのインピーダンスを測定するインピーダンス測
定回路と、スピーカのインピーダンスを測定するため
に、スピーカに入る信号を入力端子からの入力信号が前
記インピーダンス測定回路からの信号かを切り換える第
１の切り換えスイッチと、インピーダンス測定時にスピ
ーカからの信号を前記インピーダンス測定回路側に切り
換えるための第２の切り換えスイッチと、測定したスピ
ーカのインピーダンスを記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に記憶されたインピーダンス特性と等しいインピー
ダンス特性が設定されるインピーダンス等化器と、前記
インピーダンス等化器の特性を制御する制御手段と、ス
ピーカの駆動電流を検出する電流検出器と、前記電流検
出器の出力信号と、前記入力端子に入力された信号が前
記インピーダンス等化器を通った後の出力信号とを比較
して差成分のみを取り出す比較器と、前記比較器の出力
を逆相で前記入力信号に加算する加算器とを具備し、前
記第１、第２の切り換えスイッチを切り換えて、スピー
カのインピーダンスを測定し前記インピーダンス等化器
の特性を設定した後、前記第１、第２の切り換えスイッ
チを切り換え前の状態に戻し、前記比較器により歪成分
を取り出して前記入力信号に逆相で加算しながらスピー
カにて再生することを特徴とする低歪スピーカ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22804185A JPH0722439B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 低歪スピ−カ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22804185A JPH0722439B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 低歪スピ−カ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287000A JPS6287000A (ja) | 1987-04-21 |
| JPH0722439B2 true JPH0722439B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=16870272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22804185A Expired - Lifetime JPH0722439B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 低歪スピ−カ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722439B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62120195A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 低歪スピ−カ装置 |
| JPS63171091U (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-08 | ||
| JPH0728473B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1995-03-29 | ヤマハ株式会社 | インピーダンス補償回路 |
| JPH0627975A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Honda Motor Co Ltd | 能動振動騒音制御装置 |
| US6829131B1 (en) * | 1999-09-13 | 2004-12-07 | Carnegie Mellon University | MEMS digital-to-acoustic transducer with error cancellation |
| JP6638500B2 (ja) * | 2016-03-22 | 2020-01-29 | ヤマハ株式会社 | 駆動装置 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP22804185A patent/JPH0722439B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6287000A (ja) | 1987-04-21 |
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