JPS62165499A - スピ−カ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモーシラナルフィードバック方式（以下ＭＦＢ
方式と省略する）のスピーカに関する。

〔発明の概要〕

本発明はスピーカに関し、マグネット及びそのマグネッ
トの着磁方向の両側に配された互いに逆巻きの一対のコ
イルから成り、マグネット及び一対のコイルのうちの一
方が振動板に、他方が固定部に夫々取付けられて成る加
速度センサを有し、その加速度センサの一対のコイルよ
りの検出出力に基づいた信号でスピーカ駆動信号に負帰
還を掛けるようにしたことにより、加速度センサがボイ
スコイルからの漏れ磁束に影響されずして、振動板の動
きを位相回転無く正確に検出し得、加速度センサの内部
インピーダンスを低（、且つ加速度センサを小形、構成
簡単にすることができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、スピーカの駆動回路に、スピーカの振動板の振動
に応じた速度等価信号を帰還して、低音共振周波数近傍
及びそれ以下の周波数の出力音圧周波数特性やひずみ特
性を改善するようにしたＭＦＢ方式のスピーカが知られ
ている。第６図はその一例を示すものである。

同図において、端子（４１）からの音声信号ＳＡは、イ
コライザアンプ（４２）　、減算器（４３）及び出力増
幅器（４４）を介してスピーカ（４５）に供給される。

また、スピーカ（５５）の振動板に取付けられた加速度
センサ（４６）、即ちｍｌえばバイモルフ等の圧電検出
素子からは、撮動板の振動に応じた加速度等価信号Ｓａ
が取り出され、この信号ＳａはＭＦＢ回路（４７）に供
給される。そして、このＭ　Ｆ　８回路（４７）におい
て速度等価信号Ｓｖに変喚された後、？４．算器（４３
）に負帰還信号として供給される。

尚、速度等価信号Ｓｖを負帰還することによって、出力
音圧レベルは第７図実線ａで示すように低域で低下する
。そこで何等かの方法で、この低域の出力音圧レベルを
同図１点鎖線すで示すように高めるようにすれば、総合
的には低域の出力音圧レベルを同図破線Ｃで示すように
平坦にすることができる。第６図では、イコライザアン
プ（４２）が、低域の出力音圧レベルを第７図１点鎖線
すで示すように高めるために使用されている。

尚、加速度センサ（４６）としては、バイモルフの他に
、振動板に対向して設けたマイクロフォン、ボイスコイ
ルの作る磁束によって発電する発電機、ムービングコイ
ル形またはムービングマグネット形検出器等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

さて、従来のＭＦＢ方式のスピーカの加速度センサは次
のような欠点がある。バイモルフの如き圧電素子から成
る加速度センサの場合は、内部インピーダンスが高く、
その近傍に設けたＦＥＴ等によるインピーダンス変換器
を必要とし、ＭＦＢ回路の構成が複雑となる。

マイクロフォン、発電機から成る加速度センサの場合は
、振動板の動きを直接、検出するものではないので、そ
の加速度検出出力に位相回転があり、この加速度検出出
力に基づいた速度検出信号でスピーカ駆動信号に負帰還
を掛けると、系が不安定となる虞がある。

ムービングコイル形またはムービングマグネット形検出
器から成る加速度センサの場合は、ボイスコイルからの
洩れ磁束の影響があり、振動板の加速度を正確に検出す
ることができない。

かかる点に鑑み、本発明は加速度センサがボイスコイル
からの洩れ磁束に影響されずして、振動板の動きを位相
回転無く正確に検出し得、加速度センサの内部インピー
ダンスを低く、且つ加速度センサを小形、構成簡単にす
ることのできるＭＦＢ方式のスピーカを提案しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるスピーカは、マグネット（１１）及びその
マグネット（１１）の着磁方向の両側に配された互いに
逆巻きの一対のコイル（１４）　、　　（１５）から成
り、マグネット（１１）及び一対のコイル（１４）　、
　　（１５）のうちの一方が振動板（６）に、他方が固
定部に夫々取付けられて成る加速度センサ（１０）を有
し、その加速度センサ（１０）の一対のコイル（１４）
　、　　（１５）よりの検出出力に基づいた信号でスピ
ーカ駆動信号に負帰還を掛けるようにしたことを特徴と
するものである。

〔作用〕

かかる本発明によれば、一対のコイル（１４）　。

（１５）から、振動板（６）の加速度検出出力が得られ
、これに基づいた信号によって、スピーカ駆動信号に負
帰還が掛けられる。この場合、ボイスコイルよりの洩れ
磁束に基づく電流が一対のコイル（１４）　、　　（１
５）に流れるが、これらは互いに打消される。

〔実施例〕

以下に、第１図を参照して、本発明をコーン形振動板を
有するスピーカに通用した一実施例を詳細に説明する。

ヨーク（１）及びプレート（３）によってマグネット（
２）が挟持される。ヨーク（１）の中心の円柱部（ＩＡ
）及びプレート（３）の中心の円孔間に、ボビン（４）
に巻装されたボイスコイル（５）が配される。プレート
（３）上にフレーム（７）が取付けられる。コーン形振
動板（６）がボビン（４）の遊端近傍と、工・ノジ（８
）を介してフレーム（７）の周縁との間に支持されてい
る。振動板（６）の中心には、ボビン（４）の一端を塞
ぐ如く、キャップ（９）が取付けられている。

そして、このキャップ（９）上に、加速度センサ（１０
）が取付けられる。この加速度センサ（１０）の構成を
第２図を参照して説明する。（１１）はマグネットで、
板状をなし、厚み方向にＮ、Ｓと着磁されている。この
マグネット（１１）としては、ＳｍＣｏなどの希土類小
磁石を用いる。このマグネット（１１）は、振動板（６
）の振動゛方向に着磁され、所定スティフネスで可動と
なるように、キャップ（９）に保持される。このマグネ
ット（１１）は板ばね（１２）を介して支持片（１３）
に取付けられ、この支持片（１３）はキャップ（９）に
固定されて、マグネット（１１）がキャップ（９）の面
に対し、弾性的に接近及び離間し得るようになされてい
る。

（１４）　、　　（１５）は互いに逆向きの一対のコイ
ル（形状、大きさは互いに同じ）で、マグネット（１１
）をその着磁方向に挟むように、且つその各コイル面が
マグネット（１１）の着磁方向の両面と略平行且つ等間
隔となるように配される。一対のコイル（１４）　、　
　（１５）は直列接続され（並列接続も可）、これより
一対の端子（１６）　、　　（１７）が導出される。

第４図に示す如くマグネッ）　（１１）よりの磁束の水
平方向の成分が、一対のコイル（１４）　、　　（１５
）と交叉し、これにより各コイル（１４）　、　　（１
５）に互いに反対方向の電流が流れ、一対の端子（１６
）　。

（１７）からは、その電流の和から成る振動板（６）の
加速度検出信号が得られ、これが第３図のＭＦＢ回路（
４７）に供給される。第２図の一対の端子（１６）　、
　　（１７）は、第３図の一対の端子（１８）　。

（１９）に夫々接続される。端子（１８）は抵抗器（２
２）を通じて接地され、端子（１９）は抵抗器（３０）
を通じて電源−Ｂに接続される。

しかして、端子（１８）は積分回路（２０）を構成する
オペアンプ（２１）の反転入力端子に接続され、このオ
ペアンプ（２１）の出力端子はコンデンサ（２５）を介
して反転入力端子に接続される。そして、このオペアン
プ（２１）の出力端子より速度等価信号Ｓｖの得られる
端子（３２）が導出される。

また、接地及び端子（１９）間に接続された抵抗器（２
３）及びツェナーダイオード（２４）の接続中点Ｐがオ
ペアンプ（２１）の非反転入力端子に接続される。この
場合、一対のコイル（１４）　、　　（１５）の直列回
路、抵抗器（２２）　、　　（２３）及びツェナーダイ
オード（２４）によって平衡ブリッジ回路が構、　　成
される。

また、オペアンプ（２１）の出力端子は、抵抗器（２６
）を介して直流サーボ用の積分回路（３１）を構成する
ｐｎｐ形トランジスタ（２７）のベースに接続される。

このトランジスタ（２７）のエミッタは接地され、コレ
クタは端子（１９）に接続される。

また、トランジスタ（２７）のベース及びコレクタ間に
はコンデンサ（２８）が接続される。

かくして、一対のコイル（１４）　、　　（１５）が低
インピーダンスを呈するため、加速度センサ（１０）か
らのスピーカ振動板の振動に応じた加速度等価信号とし
ての電流信号Ｓａｔは、殆ど総てコンデンサ（２５）を
流れる。そのため、コンデンサ（２５）の端子間電圧は
、電流信号Ｓａｉによって充電された電圧、部ち積分さ
れた電圧となる。この電圧は電流信号５ａｉ（加速度等
価信号）を積分したものであるから、速度等価信号Ｓν
となり、これが端子（３２）に出力される。

また、速度等価信号Ｓｖの直流電位は、直流サーボ用の
積分回路（３１）で増幅され、平衡ブリフジの下端、即
ち端子（１９）の電位が形成される。

ここで、オペアンプ（２１）の反転入力端子及び非反転
入力端子の電位、叩ち端子（１８）　、　　（１９）の
電位が等しくなるように回路が動作するので、端子（１
８）　、　　（１９）間にはツェナーダイオード（２４
）の両端電圧と等しい電圧が印加される。

ここで、速度等価信号Ｓｖの直流電位が変化すると、端
子（１９）の電位が変化し、端子（１８）及び接続中点
Ｐの電位に差を生じる。この場合、電位差はわずかであ
るが、その値は平衡ブリッジを構成する一対のコイル（
１４）　、　　（１５）の直列回路のインピーダンスと
ツェナーダイオード（２４）の動作点インピーダンスと
の差で生じる。抵抗器（２３）の抵抗値が例えばＩＫΩ
とされるのに対して、ツェナーダイオード（２４）の動
作点インピーダンスは例えば１００Ω以下ときわめて低
いため、端子（１９）の電圧変動分と接続中点Ｐの電圧
変動分は略等しくなる。端子（１９）の電圧変動分を抵
抗器（２２）と一対のコイル（１４）　、　　（１５）
の直列回路のインピーダンスとで分圧したものが端子（
１８）の電圧変動分となり、これは接続中点Ｐの電圧変
動分より小さくなる。したがって、上述したように、端
子（１８）及び接続中点Ｐの電位に差を生じる。

この場合、接続中点Ｐの電位より端子（１８）の電位を
差し引いた電位差は、端子（１９）の電位と同相であり
、また速度等価信号Ｓνの直流電位とも同相である。し
かし、端子（１９）の電位は速度等価信号Ｓｖの直流電
位とは逆相である。したがって、上述したようにオペア
ンプ（２１）の反転入力端子及び非反転入力端子の電位
、即ち端子（１８）及び接続中点Ｐの電位が等しくなる
ように回路が動作するので、端子（２３）に得られる速
度等価信号Ｓｖの直流電位は一定値、即ちトランジスタ
（２７）のベース電位（−０，６Ｖ）となるように制御
される。例えば、速度等価信号Ｓｖの直流電位が高くな
ると、端子（１９）の電位が低くなり、接続中点Ｐの電
位より端子（１８）の電位を差し引いた電位差は負とな
り、結局速度等価信号Ｓνの直流電位は低くなるように
制御される。一方、速度等価検出Ｓｖの直流電位が低く
なるときには逆の動作となる。

しかして、第６図と同様に、第１図のスピーカを駆動す
べき音声信号をイコライザアンプ、減箆器及び出力増幅
器の縦続回路を通じてスピーカに供給すると共に、第３
図のＭＦＢ回路（４７）の出力端子（３２）よりの速度
等価信号Ｓｖを減算器（４３）に供給して、スピーカ駆
動信号に負帰還を１卦けるようにする。

しかして、一対のコイル（１４）　、　　（１５）から
、振動板（６）の加速度検出出力が得られ、これに基づ
いた等滴速度信号（速度検出信号）によって、スピーカ
駆動信号に負帰還が掛けられ、このとき、ボイスコイル
（５）よりの洩れ磁束に基づく電流が一対のコイル（１
４）　、　　（１５）に流れるが、これらは互いに打消
される。

尚、第５図に示すように、マグネット（１１）からの磁
束の水平成分を強調するために、マグネット（１１）の
両側にコ字形の一対のヨーク（軽鉄芯材）　　（３３）
　、　　（３４）を配するようにしても良い。

又、本発明は平面形スピーカ等の他のスピーカにも適用
できる。その場合には、その平面振動板に、加速度セン
サを取付ければ良い。

〔発明の効果〕

上述せる本発明によれば、加速度センサがボイスコイル
からの洩れ磁束に影響されずして、振動板の動きを位相
回転無く正確に検出し得、加速度センサの内部インピー
ダンスを低く且つ加速度センサを小形、軽量、構成簡単
にし得て、安価に量産することのできるＭＦＢ方式のス
ピーカを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す切断部端面図、第２図
はその要部の斜視図、第３図は一実施例のＭＦＢ回路を
示す回路図、第４図は一実施例の動作説明のための図、
第５図は本発明の他の実施例の要部の配置図、第６図は
従来例の構成図、第７図は出力音圧特性曲線図である。 （６）は振動板、（９）はキャップ、（１０）は加速度
センサ、（１１）はマグネット、（１１は板ばね、（１
４）　、　　（１５）は夫々コイルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マグネット及び該マグネットの着磁方向の両側に配され
   た互いに逆巻きの一対のコイルから成り、上記マグネッ
   ト及び一対のコイルのうちの一方が振動板に、他方が固
   定部に夫々取付けられて成る加速度センサを有し、 該加速度センサの一対のコイルよりの検出出力に基づい
   た信号でスピーカ駆動信号に負帰還を掛けるようにした
   ことを特徴とするスピーカ。