JPS6312632Y2

JPS6312632Y2 -

Info

Publication number: JPS6312632Y2
Application number: JP1981016557U
Authority: JP
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1988-04-11
Also published as: JPS57131086U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はMFB（モーシヨナルフイードバツク）
スピーカに関するものであり、特にスピーカの振
動を検出するブリツジ検出回路に関するものであ
る。

従来、スピーカの振動系の運動を検出し、その
検出電圧をスピーカの駆動アンプ系へ帰還させ、
以つてスピーカの振動を制御し、スピーカの音響
特性の向上を図るMFBには、帰還させる信号の
種類に応じて加速度型・速度型・振動型がある。
先ず、加速度信号を帰還させる加速度型の場合の
周波数特性を第１図に示す。第１図に於いて、ａ
は帰還をかける前、ｂ，ｃは帰還後を示してお
り、ｃの方が帰還量が多い。第１図より明らかな
如く、加速度型の場合帰還量が増大すると中高域
の音圧レベルが低下し、相対的にスピーカの低減
共振周波数₀も低下する。即ち、加速度型によれ
ば低音再生域の拡大を図ることができる。

次に、速度信号を帰還させる速度型の周波数特
性を第２図に示す。第２図に於けるａ，ｂ，ｃは
第１図に於けるａ，ｂ，ｃと同様の場合である。
第２図より明らかな如く、速度型の場合、帰還に
より低域共振周波数₀附近での音圧レベルを抑制
し、スピーカのダンピング特性を向上させること
ができる。又、振幅信号を帰還させる振幅型に於
いては、第３図に示す如く、帰還量を増大させる
と低域共振周波数₀の上昇を伴い不都合である為
通常用いられない。尚、第３図に於けるａ，ｂ，
ｃは第１図に於けるａ，ｂ，ｃと同様の場合を示
す。

ところで、MFBの際にスピーカの振動系の運
動を検出する方法として、振動センサや検出コイ
ルを用いる方法やブリツジ法がある。ブリツジ法
は、振動センサや検出コイルを用いる方法と比べ
てスピーカ本体に何等手を加えることなく振動を
検出できるという利点を有している。

そこで、第４図乃至第７図を参照して従来のブ
リツジ検出回路について説明する。第４図に於い
て、１はスピーカ、２はスピーカ１を駆動する増
幅器、３，４，５はスピーカ１と共にブリツジ検
出回路を構成する第１、第２及び第３抵抗（抵抗
値R₁，R₂，R₃）である。斯様な構成の回路に於
いて、ボイスコイルの磁界中での運動によりボイ
スコイル間に起電力を生じるが、この逆起電力に
より生じる電圧はボイスコイルの力係数をＦ、振
動系の振動速度をｖとするとFvで表わされる。
尚、ボイスコイルの係数は、磁気ギヤツプ中の磁
束密度をＢ、ギヤツプ中のコイルの有効長さを
とするとＦ＝Ｂで与えられ。又、スピーカのボ
イスコイルのインピーダンスは抵抗（抵抗値R₀）
６とコイルによるインダクタンス７が直列に接続
されたものに置き換えて考えることができる為、
第４図の等価回路を第５図に示す。第５図に於い
て、８は逆起電力部を示すものである。ここで、
アンプの出力電圧をViとするとＡ点での電圧V_A
は、 V_A＝R₁／R₀＋R₁＋jωL（Vi−Fv）＝α／１＋α＋ｊω
L／Ro（Vi−Fv）となる。……(1) ωは周波数、α＝R₁／R₀であり、通常0.2〜
0.02位の値が用いられる。

一方、Ｂ点での電圧V_Bは V_B＝R₃／R₂＋R₃Vi＝β／１＋βViとなる。 ……(2) 尚、この時β＝R₃／R₂である。

ブリツジを構成する場合、α＝βとなるように
各抵抗の値を設定しておく。コイル７のインダク
タンスＬを無視した場合、(1)式は V_A＝α／１＋α（Vi−Fv） ……(3) となる。故に、AB間の電圧V_ABは V_AB＝V_A−V_B ＝α／１＋α（Vi−Fv）−α／１＋αVi ＝−α／１＋αFv ……(4) となり、スピーカ１のボイスコイルの振動速度
に比例した信号が検出される。然し、実際にはコ
イル７のインダクタンスの影響が大きく、第６図
に示すように検出信号にも影響を及ぼす。第６図
に於いて、ａはボイスコイルの振動速度に対応し
た信号レベル、ｂは実際に検出された信号を示し
ている。第６図に示す如く、中域での検出信号
は、振動速度の位相がスピーカへの入力信号に対
して90゜位相が遅れるのに対し、インダクタンス
の位相が90゜進んでいる為、振動速度量とインダ
クタンス成分との打消しにより実際の振動速度に
対応した量よりもレベルが低下する。高域では、
インダクタンス成分の影響が大きく検出信号レベ
ルは周波数が高くなるにつれて上昇する。

この時、AB間の電圧V_ABは、(1)、(2)式より、 V_AB＝α／（１＋α）＋ｊωL／Ro（Vi−Fv）−α／１＋
αVi ＝−α・ｊωL／RoVi−α（１＋α）Fv／｛（１
＋α）＋ｊωL／Ro｝（１＋α）＝−α／１＋αｊωL／
RoVi＋αFv／（１＋α）＋ｊωL／Ro……(5) となる。この検出信号を帰還信号として用いる
為には、この検出信号をハイカツトフイルターを
通過させて用いれば良い。然し、加速度帰還型
MFBの場合には、ブリツジからの検出信号を微
分して加速度に対応する信号に変換して更に、ハ
イカツトフイルタを通すだけでは不充分である。
何故なら一般にスピーカの₀から中域に於ける加
速度信号の周波数特性は第７図のａに示す如く平
担である。それに対して、ブリツジからの検出信
号を微分して得られる加速度信号の周波数特性は
第７図ｂに示す通りである。即ち、インダクタン
スの影響が少ない低域では略第７図のａの特性と
同じになるが、中域附近では振動速度とインダク
タンスの位相のずれによる音圧レベルの抵下を生
じ平担ではなくなり、更に高域ではインダクタン
スによる電圧が大きく、微分することにより音圧
レベルが増大する。高域成分はハイカツトフイル
ターを通過させることにより影響を取り除くこと
ができるが、中域に於ける音圧レベルの低下を補
正しないと、ブリツジからの検出信号を加速度帰
還型MFBの帰還信号として用いることができな
い。

そこで本考案の目的は、上記の点を解決する
MFBスピーカのブリツジ検出回路を提供するも
のである。然して、本考案は先に出願人が出願し
た実願昭55−122168等の信号検出に適用して好適
な回路である。然し乍ら、適用の具体的な回路に
関する詳細な説明は省略する。

以下、図面を参照して本考案の一実施例につい
て説明する。

第８図は本考案に係る一実施例を示す図であ
る。第８図に於いて、９は第３抵抗（抵抗値R₃）
５とコンデンサ１０とよりなる並列回路であり、
この構成が本考案の特徴となる。

この場合のＢ点の電圧V_Bは V_B＝１／１／R₃＋jωc／R₂＋１／１／R₃＋jωcVi＝R₃／（R₂＋R₃）＋jωR₂R₃cVi ＝β／（１＋β）＋jωβR₂cViとなる。 ……(6) (1)式と(6)式を対応させるとα＝β，ｊωL／R₀＝ jωβR₂c（即ち、ｃ＝Ｌ／αR₂・R₀又はｃ＝Ｌ／R₃・R₀）のとき V_A＝α／（１＋α）＋jωＬ／Ro（Vi−Fv） V_B＝α／（１＋α）＋jωＬ／RoVi ……(7) となり、AB間の電圧V_ABは、 V_AB＝αFv／（１＋α）＋jωＬ／Ro ……(8) となる。即ち、AB間の電圧V_ABは振動速度ｖ
に比例した信号が検出される。例えば、R₀＝４
Ω、Ｌ＝0.4mH，R₁＝0.4Ω，R₂＝1KΩ，R₃＝
100Ω，α＝0.1のときコンデンサ値は、ｃ＝0.4×10^-3／0.1×10³×４＝10^-6＝1μFである。

又、周波数500HzでωＬ／R₀は、ωＬ／R₀＝（2π×500）×0.4×10^-3／４＝0.3となり、₀から中
域では（１＋α）＋jωＬ／R₀１＋αと考えることができる為、コンデンサ１０を挿入することによ
り、ブリツジからインダクタンスＬに関与せず振
動速度に対応した信号を検出することができる。
この時のブリツジからの検出信号レベルは第９図
のａに示すようになる。第９図のａより明らかな
如く、2KHz附近までは振動速度に対応し、2KHz
以上では若干乱れが生じている。この乱れは、実
際のスピーカに於いて、等価回路を抵抗とコイル
の直列に置換することがでない事や、又調整のば
らつき等によるものである。この信号を微分した
ものを第１０図のａに示す。図より明らかな如
く、高域にて若干のレベル変動を生じるが、スピ
ーカ自体周波数が高くなると分割振動を生じる為
高域に於いて加速度特性に乱れがあら、又MFB
では本来帰還信号として中低域のみを用いるよう
に信号を処理する為問題はない。実用に供する場
合には、更にハイカツトフイルターを用いればよ
い。尚、第９図、第１０図に於いてｂは従来回路
による検出信号及びその微分したのを示してい
る。

以上、詳述した通り本考案に依れば、ブリツジ
検出回路の第３抵抗と並列にコンデンサを接続す
るという簡単な構成で、スピーカの振動速度に対
応する信号を得ることができ、更に微分により加
速度信号を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加速度型MFBによる音圧レベルの周
波数特性図、第２図は速度型MFBによる音圧レ
ベルの周波数特性図、第３図は振幅型MFBによ
る音圧レベルの周波数特性図、第４図は従来のブ
リツジ検出回路を示す図、第５図はその等価回路
図、第６図は第４図の回路による検出信号レベル
の周波数特性図、第７図は第６図の信号を微分し
た信号の周波数特性図、第８図は本考案ブリツジ
検出回路を示す図、第９図は本考案回路による検
出信号レベルの周波数特性図、第１０図は第９図
の信号を微分した信号の周波数特性図である。１……スピーカ、２……増幅器、３……第１抵
抗、４……第２抵抗、５……第３抵抗、１０……
コンデンサ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

スピーカの音響特性の改善を図るMFB（モーシ
ヨナルフイードバツク）スピーカ回路に於いて、
増幅器と、該増幅器により駆動されるスピーカ
と、該スピーカと直列に接続された第１抵抗と、
前記スピーカと前記第１抵抗間に設けられた第１
端子と、前記増幅器からの出力経路で前記スピー
カを有する経路とは異なる経路に設けられた第２
抵抗と、該第２抵抗と直列に接続される第３抵抗
及びコンデンサよりなる並列回路と、該並列回路
と前記第２抵抗間に設けられた第２端子とよりな
り、前記第１、第２端子より前記スピーカの振動
を表わす信号を取出すことを特徴とするMFBス
ピーカのブリツジ検出回路。