JPH0632531B2 - 低歪スピ−カ装置 - Google Patents
低歪スピ−カ装置Info
- Publication number
- JPH0632531B2 JPH0632531B2 JP59061428A JP6142884A JPH0632531B2 JP H0632531 B2 JPH0632531 B2 JP H0632531B2 JP 59061428 A JP59061428 A JP 59061428A JP 6142884 A JP6142884 A JP 6142884A JP H0632531 B2 JPH0632531 B2 JP H0632531B2
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- JP
- Japan
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- signal
- analog
- distortion
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Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 7
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、大振巾で振動しても歪の少ない低歪スピーカ
装置に関するものである。
装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 近年音響機器は、小型化，薄形化，大出力化が図られる
ようになってきており、大振巾振動に対応したものが重
要視されてきている。
ようになってきており、大振巾振動に対応したものが重
要視されてきている。
以下に従来の動電型スピーカについて説明する。第１図
は従来の動電型スピーカの側面半断面図である。第１図
において、１はボトムプレートで２はボトムプレート１
とトッププレート３で保持されたリングマグネットであ
る。以上のように構成された界磁部１０は、磁気空隙４
を有する。５は界磁部１０に接合されたフレーム、６は
ボイスコイル、７はボイスコイルボビン、８はダンパ
ー、９はコーン紙、１１はエッジ、１２はダストキャッ
プを示している。
は従来の動電型スピーカの側面半断面図である。第１図
において、１はボトムプレートで２はボトムプレート１
とトッププレート３で保持されたリングマグネットであ
る。以上のように構成された界磁部１０は、磁気空隙４
を有する。５は界磁部１０に接合されたフレーム、６は
ボイスコイル、７はボイスコイルボビン、８はダンパ
ー、９はコーン紙、１１はエッジ、１２はダストキャッ
プを示している。
以上のように構成された動電形スピーカについて以下そ
の動作を説明する。
の動作を説明する。
ボイスコイル６に入力信号を印加すると磁気空隙４の磁
束密度Ｂ、ボイスコイル６の有効な線の長さｌ、信号電
流をｉとするとボイスコイルに駆動力Ｆ（Ｂｌｉ）がフ
レミングの左手の法則により振動軸方向に作用する。ボ
イスコイル６やコーン紙９等の振動系は、ダンパー８や
エッジ１１のスティフネスでバランスして振動する。
束密度Ｂ、ボイスコイル６の有効な線の長さｌ、信号電
流をｉとするとボイスコイルに駆動力Ｆ（Ｂｌｉ）がフ
レミングの左手の法則により振動軸方向に作用する。ボ
イスコイル６やコーン紙９等の振動系は、ダンパー８や
エッジ１１のスティフネスでバランスして振動する。
第２図は、動電型スピーカの入力電圧対振巾特性図であ
る。第２図より小入力の場合は、振巾が小さく駆動力Ｆ
もほとんど一定であるため、入力電圧対振巾特性は線形
になっている。しかし、大入力になってくると、振巾は
大きくなり、ボイスコイル６がトッププレート３からは
ずれ有効な線の長さｌが小さくなると共に磁束密度Ｂも
小さくなるので、駆動力Ｆが減少する。その為、第２図
に示すように入力電圧に対して振巾の増加率は減少し非
線形となる。この為、入力信号は変形し、高調波歪が増
え、音質を劣化させると共にダイナミックレンジを狭く
する原因となっていた。
る。第２図より小入力の場合は、振巾が小さく駆動力Ｆ
もほとんど一定であるため、入力電圧対振巾特性は線形
になっている。しかし、大入力になってくると、振巾は
大きくなり、ボイスコイル６がトッププレート３からは
ずれ有効な線の長さｌが小さくなると共に磁束密度Ｂも
小さくなるので、駆動力Ｆが減少する。その為、第２図
に示すように入力電圧に対して振巾の増加率は減少し非
線形となる。この為、入力信号は変形し、高調波歪が増
え、音質を劣化させると共にダイナミックレンジを狭く
する原因となっていた。
また、従来スピーカの非線形歪を低減する方法として、
ＭＦＢ（モーショナル・フィード・バック）があるが、
フィードバック系における位相歪等により満足な歪低減
効果が得られないという欠点があった。
ＭＦＢ（モーショナル・フィード・バック）があるが、
フィードバック系における位相歪等により満足な歪低減
効果が得られないという欠点があった。
発明の目的 本発明は、上記欠点に鑑み、スピーカの入力電圧対振巾
特性の非線形性を補正して、低歪でありかつ広ダイナミ
ックレンジを実現する低歪スピーカ装置を提供するもの
である。
特性の非線形性を補正して、低歪でありかつ広ダイナミ
ックレンジを実現する低歪スピーカ装置を提供するもの
である。
発明の構成 この目的を達成するために本発明の低歪スピーカ装置
は、入力信号をディジタル信号に変換するアナログ−デ
ィジタル変換器と、スピーカの入力電圧対振巾特性の非
線形性を線形性にするように前記ディジタル信号を補正
するディジタルシグナルプロセッサと、前記ディジタル
シグナルプロセッサから出力されるディジタル信号をア
ナログ信号に変換するディジタル−アナログ変換器とを
備え、前記スピーカの非線形歪を低減する構成となって
おり、これにより非線形歪の低減を計ると同時に、ダイ
ナミックレンジを広げることが可能である。
は、入力信号をディジタル信号に変換するアナログ−デ
ィジタル変換器と、スピーカの入力電圧対振巾特性の非
線形性を線形性にするように前記ディジタル信号を補正
するディジタルシグナルプロセッサと、前記ディジタル
シグナルプロセッサから出力されるディジタル信号をア
ナログ信号に変換するディジタル−アナログ変換器とを
備え、前記スピーカの非線形歪を低減する構成となって
おり、これにより非線形歪の低減を計ると同時に、ダイ
ナミックレンジを広げることが可能である。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第３図は本発明の一実施例における低歪スピーカ装置の
構成図を示すものである。第３図において、１３は信号
源、１４、１８は低域波器（ＬＰＦ）、１５はアナロ
グ−ディジタル変換器（以下Ａ／Ｄコンバータと言
う）、１６はディジタルシグナルプロセッサ（以下Ｄ．
Ｓ．Ｐ．と言う）、１７はディジタル−アナログ変換器
（以下Ｄ／Ａコンバータと言う）、１９は増巾器、２０
はスピーカである。以上のように構成された低歪スピー
カ装置において以下その動作について説明する。
構成図を示すものである。第３図において、１３は信号
源、１４、１８は低域波器（ＬＰＦ）、１５はアナロ
グ−ディジタル変換器（以下Ａ／Ｄコンバータと言
う）、１６はディジタルシグナルプロセッサ（以下Ｄ．
Ｓ．Ｐ．と言う）、１７はディジタル−アナログ変換器
（以下Ｄ／Ａコンバータと言う）、１９は増巾器、２０
はスピーカである。以上のように構成された低歪スピー
カ装置において以下その動作について説明する。
スピーカ２０は、第２図に示すような入力電圧対振巾特
性をもっており、大入力時になるにつれ非線形になる。
この特性は、入力電圧をｘ、振巾をｙとすると、以下の
(1)式の ｙ＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｘ２＋……＋ａｎｘｎ……(1) （ただしａ０，……，ａｎは係数である。） というｎ次の近似式で表わされる。スピーカ２０からの
最終の入力電圧対振巾特性を線形にするためには、(1)
式のｘとｙを入れ換えた第４図に示す以下の(2)式の特
性をもつ非線形補正を行なうことにより実現可能であ
る。
性をもっており、大入力時になるにつれ非線形になる。
この特性は、入力電圧をｘ、振巾をｙとすると、以下の
(1)式の ｙ＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｘ２＋……＋ａｎｘｎ……(1) （ただしａ０，……，ａｎは係数である。） というｎ次の近似式で表わされる。スピーカ２０からの
最終の入力電圧対振巾特性を線形にするためには、(1)
式のｘとｙを入れ換えた第４図に示す以下の(2)式の特
性をもつ非線形補正を行なうことにより実現可能であ
る。
ｘ＝ｂ０＋ｂ１ｙ＋ｂ２ｙ２＋……ｂｎｙｎ……(2) （ただし、ｂ０，……，ｂｎは係数である。） まず、信号源１３からの信号は、低域波器１４を通
り、Ａ／Ｄコンバータ１５によってディジタル信号に変
換される。次に、このディジタル信号は(2)式の特性に
従って入力信号を変換するD.S.P.１６により補正され
る。
り、Ａ／Ｄコンバータ１５によってディジタル信号に変
換される。次に、このディジタル信号は(2)式の特性に
従って入力信号を変換するD.S.P.１６により補正され
る。
ここで最初にスピーカ２０の入力電圧対振巾特性を測定
しておき(1)式の各係数ａ０，……，ａｎを求め、次に
(2)式の各係数ｂ０，……，ｂｎを導出しておき、前記
(2)式の特性をD.S.P.１６にプログラミングしておく。
しておき(1)式の各係数ａ０，……，ａｎを求め、次に
(2)式の各係数ｂ０，……，ｂｎを導出しておき、前記
(2)式の特性をD.S.P.１６にプログラミングしておく。
D.S.P.１６により補正された信号は、Ｄ／Ａコンバータ
１７でアナログ信号に変換され低域波器１８を通り、
スピーカ２０から再生される。再生信号は、(2)式の特
性をもつ信号と、(1)式の特性をもつスピーカ２０によ
り、線形の特性をもつことになる。よって、非線形歪が
少なくダイナミックレンジの広い音響特性が得られる。
１７でアナログ信号に変換され低域波器１８を通り、
スピーカ２０から再生される。再生信号は、(2)式の特
性をもつ信号と、(1)式の特性をもつスピーカ２０によ
り、線形の特性をもつことになる。よって、非線形歪が
少なくダイナミックレンジの広い音響特性が得られる。
次に本発明の第２の実施例について説明する。第５図
は、第２の実施例における低歪スピーカ装置の構成図を
示すものである。
は、第２の実施例における低歪スピーカ装置の構成図を
示すものである。
第５図において、１３は信号源、１５ａ〜１５ｄはＡ／
Ｄコンバータ、１６ａ〜１６ｄはD.S.P.１７ａ〜１７ｄ
はＤ／Ａコンバータ、１９は増巾器、２０はスピーカ、
２１ａ〜２１ｄ，２３ａ〜２３ｄは帯域波器、２２ａ
〜２２ｄは加算器である。
Ｄコンバータ、１６ａ〜１６ｄはD.S.P.１７ａ〜１７ｄ
はＤ／Ａコンバータ、１９は増巾器、２０はスピーカ、
２１ａ〜２１ｄ，２３ａ〜２３ｄは帯域波器、２２ａ
〜２２ｄは加算器である。
以上の構成により、まず信号源１３からの信号は、帯域
波器２１ａ〜２１ｄにより各周波数成分に分割され
る。分割された信号は、Ａ／Ｄコンバータ１５ａ〜１５
ｄによりディジタル信号に変換される。変換された信号
は、あらかじめ各帯域毎に求めておいた補正関数を書き
込んだD.S.P.１６ａ〜１６ｄにより変換される。ここ
で、前記(2)式の係数ｂ０……ｂｎ及び次数ｎは、D.S.P
１６ａ〜１６ｄによって異なっても良い。変換された信
号は、Ｄ／Ａコンバータ１７ａ〜１７ｄによってアナロ
グ信号に戻され、帯域波器２３ａ〜２３ｄを通り、加
算器２２ａ〜２２ｄによりたし合わされ、増巾器１９で
増巾されてスピーカ１６に入力される。スピーカ２０か
らは入力電圧対振巾特性が線形の関係を保って再生され
る。
波器２１ａ〜２１ｄにより各周波数成分に分割され
る。分割された信号は、Ａ／Ｄコンバータ１５ａ〜１５
ｄによりディジタル信号に変換される。変換された信号
は、あらかじめ各帯域毎に求めておいた補正関数を書き
込んだD.S.P.１６ａ〜１６ｄにより変換される。ここ
で、前記(2)式の係数ｂ０……ｂｎ及び次数ｎは、D.S.P
１６ａ〜１６ｄによって異なっても良い。変換された信
号は、Ｄ／Ａコンバータ１７ａ〜１７ｄによってアナロ
グ信号に戻され、帯域波器２３ａ〜２３ｄを通り、加
算器２２ａ〜２２ｄによりたし合わされ、増巾器１９で
増巾されてスピーカ１６に入力される。スピーカ２０か
らは入力電圧対振巾特性が線形の関係を保って再生され
る。
スピーカ２０の入力電圧対振巾特性は周波数によって多
少異なるため、上記のように帯域毎に補正することによ
り一層非線形歪を低減することが可能である。
少異なるため、上記のように帯域毎に補正することによ
り一層非線形歪を低減することが可能である。
なお上記各実施例ではスピーカ２０は１個であるが、再
生帯域に対応して複数個のスピーカ（例えば、低域再生
用のウーハ、高域再生用のツィータなど）を用いてもよ
く、その場合は、スピーカの特性を合わせ、D.S.P.１６
ａ〜１６ｄの補正関数を設定すればよい。
生帯域に対応して複数個のスピーカ（例えば、低域再生
用のウーハ、高域再生用のツィータなど）を用いてもよ
く、その場合は、スピーカの特性を合わせ、D.S.P.１６
ａ〜１６ｄの補正関数を設定すればよい。
また、D.S.P.１６内でプログラミングにより各帯域毎の
ディジタルフィルタを構成し、補正を行う事も可能であ
る。
ディジタルフィルタを構成し、補正を行う事も可能であ
る。
発明の効果 以上のように本発明は、アナログ−ディジタル変換器，
ディジタル−アナログ変換器、ディジタルシグナルプロ
セッサを用いて、ディジタル信号処理によりスピーカの
非線形性を補正して高調波歪を低減し、ダイナミックレ
ンジを拡大することができ、また、フィードバック系を
用いていないため、ＭＦＢ方式のように位相遅れによる
補正効果の低下もなく、その効果は大なるものがある。
ディジタル−アナログ変換器、ディジタルシグナルプロ
セッサを用いて、ディジタル信号処理によりスピーカの
非線形性を補正して高調波歪を低減し、ダイナミックレ
ンジを拡大することができ、また、フィードバック系を
用いていないため、ＭＦＢ方式のように位相遅れによる
補正効果の低下もなく、その効果は大なるものがある。
第１図は従来の動電型のスピーカの側面半断面図、第２
図は同スピーカの入力電圧対振巾特性図、第３図は本発
明の第１の実施例における低歪スピーカ装置の構成図、
第４図は同ディジタルシグナルプロセッサの入力電圧対
振巾特性図、第５図は同第２の実施例における低歪スピ
ーカ装置の構成図である。 １４，１８……低域波器、１５，１５ａ〜１５ｄ……
アナログ−ディジタル変換器、１６，１６ａ〜１６ｄ…
…ディジタルシグナルプロセッサ、１７，１７ａ〜１７
ｄ……ディジタル−アナログ変換器、２０……スピー
カ。
図は同スピーカの入力電圧対振巾特性図、第３図は本発
明の第１の実施例における低歪スピーカ装置の構成図、
第４図は同ディジタルシグナルプロセッサの入力電圧対
振巾特性図、第５図は同第２の実施例における低歪スピ
ーカ装置の構成図である。 １４，１８……低域波器、１５，１５ａ〜１５ｄ……
アナログ−ディジタル変換器、１６，１６ａ〜１６ｄ…
…ディジタルシグナルプロセッサ、１７，１７ａ〜１７
ｄ……ディジタル−アナログ変換器、２０……スピー
カ。
Claims (2)
- 【請求項１】入力信号をディジタル信号に変換するアナ
ログ−ディジタル変換器と、スピーカの入力電圧対振巾
特性の非線形性を線形性にするように前記ディジタル信
号を補正するディジタルシグナルプロセッサと、前記デ
ィジタルシグナルプロセッサから出力されるディジタル
信号をアナログ信号に変換するディジタル−アナログ変
換器とを備え、前記スピーカの非線形歪を低減すること
を特徴とする低歪スピーカ装置。 - 【請求項２】入力信号を帯域分割する複数個の波器
と、複数個のアナログ−ディジタル変換器及びディジタ
ル−アナログ変換器と、帯域毎に非線形性を線形性に補
正する複数個のディジタルシグナルプロセッサおよび前
記補正された信号を加算する加算器により構成されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の低歪スピー
カ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061428A JPH0632531B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 低歪スピ−カ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061428A JPH0632531B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 低歪スピ−カ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204198A JPS60204198A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0632531B2 true JPH0632531B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=13170784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59061428A Expired - Lifetime JPH0632531B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 低歪スピ−カ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632531B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11381908B2 (en) | 2017-08-01 | 2022-07-05 | Michael James Turner | Controller for an electromechanical transducer |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4805749B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-11-02 | パナソニック株式会社 | スピーカ装置 |
| CN101233783B (zh) * | 2005-07-29 | 2011-12-21 | 松下电器产业株式会社 | 扬声器装置 |
| JP2009010824A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Kenwood Corp | 音響装置およびスピーカの駆動方法 |
| JP5821431B2 (ja) * | 2011-09-02 | 2015-11-24 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 音声信号加工装置、音声信号加工方法及びプログラム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196098A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 低歪スピ−カ装置 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59061428A patent/JPH0632531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196098A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 低歪スピ−カ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11381908B2 (en) | 2017-08-01 | 2022-07-05 | Michael James Turner | Controller for an electromechanical transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60204198A (ja) | 1985-10-15 |
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