JP2001157290A - Bass reproduction speaker device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡便な構成でローコストであり、実用的な、
キャビネット内容積を等価的に大きくして優れた低域再
生能力をもつ低音再生スピーカ装置を提供すること。
【解決手段】 スピーカユニット1と、これを収納する
キャビネット2と、この振動系に負のスティフネスを与
える手段4とを備えた低音再生スピーカ装置において、
ホール素子5と可動マグネット3により振動系の変位を
検出し、検出信号を帰還回路6によりスピーカユニット
1を駆動するソース信号再生用のパワーアンプ6に帰還
する。これにより吸排気ポンプや制御用電力増幅器等を
別途設けることなく、スピーカユニット1の振動系の変
位方向中心を本来の中心位置に保持することができる。
(57) [Abstract] [Problem] A simple configuration, low cost, practical,
To provide a low-frequency sound reproduction speaker device having excellent low-frequency reproduction capability by equivalently increasing the volume in a cabinet. SOLUTION: In a low-frequency sound reproduction speaker device provided with a speaker unit 1, a cabinet 2 accommodating the speaker unit 1, and a means 4 for giving a negative stiffness to the vibration system,
The displacement of the vibration system is detected by the Hall element 5 and the movable magnet 3, and the detection signal is fed back to the power amplifier 6 for reproducing the source signal that drives the speaker unit 1 by the feedback circuit 6. As a result, the center of the vibration system of the speaker unit 1 in the displacement direction can be maintained at the original center position without separately providing an intake / exhaust pump, a control power amplifier, and the like.
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、小型のキャビネッ
トでありながら高い低域再生能力を得るための低音再生
スピーカ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-frequency sound reproduction speaker device for obtaining high low-frequency reproduction capability in a small cabinet.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般にスピーカの低域再生に関しては、
キャビネット内容積Vと低域再生限界周波数fcと能率
μとの間には反比例関係があり、小型キャビネットで能
率を低下させずに低い周波数まで再生することは原理的
に非常に困難であることが知られている。2. Description of the Related Art Generally, regarding low-frequency reproduction of a speaker,
There is an inverse relationship between the cabinet internal volume V, the low-frequency reproduction limit frequency fc, and the efficiency μ, and it is in principle very difficult to reproduce to a low frequency in a small cabinet without lowering the efficiency. Are known.
【0003】そしてまた負のスティフネスを利用してキ
ャビネット内部の空気のスティフネスを減らしてキャビ
ネット内容積Vを等価的に大きくできれば、この制約か
ら逃れて低域再生能力の向上が可能であるという概念自
体も、古くからあった。しかし実際にこれを具現化する
良い方法がなかったのが実状である。Further, if the stiffness of the air inside the cabinet can be reduced by utilizing the negative stiffness and the volume V inside the cabinet can be equivalently increased, the concept itself that the low frequency reproduction capability can be improved by escaping from this restriction can be achieved. Have been around for a long time. However, the reality is that there was no good way to implement this.
【0004】ここで、この概念を具現化するために過去
提案されていた従来技術について説明する。この従来技
術は米国特許2810021(LOW FREQUENCY LOUDSPEAKER, Pa
tented Oct.15,1957)、および米国特許4607382(ELECT
ROACOUSTIC TRANSDUCER UNITWITH REDUCED RESONANT FR
EQUENCY AND MECHANICAL SPRING WITH NEGATIVE SPRING
STIFFNESS, PREFERABLY USED IN SUCH A TRANSDUCER U
NIT, Patented Aug.19,1986)に述べられている。両者
とも基本的な原理概念は同じであるが、後者の方が前者
よりも進歩した構成となっているので、これについて説
明する。[0004] Here, conventional techniques that have been proposed in the past to embody this concept will be described. This prior art is disclosed in US Pat. No. 2810021 (LOW FREQUENCY LOUDSPEAKER, Pa.
tented Oct. 15, 1957), and U.S. Pat.
ROACOUSTIC TRANSDUCER UNITWITH REDUCED RESONANT FR
EQUENCY AND MECHANICAL SPRING WITH NEGATIVE SPRING
STIFFNESS, PREFERABLY USED IN SUCH A TRANSDUCER U
NIT, Patented Aug. 19, 1986). Both have the same basic concept, but the latter has a more advanced configuration than the former.
【0005】図8と図9にこの従来の低音再生スピーカ
装置の構成を示す。図8、図9において、51は動電型
のスピーカユニットであり、界磁部51a、フレーム5
1b、ボイスコイル51c、ダンパ51d、エッジ51
e、振動板51fを備えている。52は密閉型のキャビ
ネットであり、スピーカユニット51が取り付けられて
いる。FIGS. 8 and 9 show the structure of this conventional bass reproducing speaker device. 8 and 9, reference numeral 51 denotes an electrodynamic speaker unit, which includes a field section 51 a and a frame 5.
1b, voice coil 51c, damper 51d, edge 51
e, a vibration plate 51f is provided. Reference numeral 52 denotes a closed cabinet to which a speaker unit 51 is attached.
【0006】51iは振動板51fを補強する補強リン
グであり、振動板51fの外周部に取り付けられてい
る。54は上下2枚の弓なりの板バネを対向させた一対
のスプリングであり、圧縮されるようにしながらその両
端部が、補強リング51i上の可動側支持部材51g
と、フレーム51bに固定された2箇所の固定側支持部
材52aとに取り付けられている。また本従来例ではこ
のスプリング54が振動板51fの振動方向の中心軸対
称に三組みほど設けられている。Reference numeral 51i denotes a reinforcing ring for reinforcing the diaphragm 51f, which is attached to the outer periphery of the diaphragm 51f. Reference numeral 54 denotes a pair of springs in which upper and lower two bow-shaped leaf springs are opposed to each other.
And two fixed-side support members 52a fixed to the frame 51b. In this conventional example, about three sets of the springs 54 are provided symmetrically with respect to the center axis in the vibration direction of the diaphragm 51f.
【0007】可動側支持部材51gの両側に固定側支持
部材52aを配置しているのは、片側だけにすると補強
リング51iつまり振動板51fに軸方向回転力が発生
して、スピーカユニット51の支持系にストレスが加わ
り破損に至るからである。The reason why the fixed-side support members 52a are arranged on both sides of the movable-side support member 51g is that if only one side is used, an axial rotational force is generated on the reinforcing ring 51i, that is, on the diaphragm 51f, so that the speaker unit 51 is supported. This is because stress is applied to the system, leading to breakage.
【0008】58は振動板51fの振動中心位置からの
ずれを検出する手段であり、この米国特許4607382の明
細書には検出方式として、静電容量検出方式、インダク
タンス検出方式、光量検出方式、キャビネット内部空気
圧検出方式に言及している。Reference numeral 58 denotes a means for detecting a deviation of the vibration plate 51f from the center of vibration. The specification of US Pat. No. 4,607,382 includes a capacitance detection method, an inductance detection method, a light amount detection method, and a cabinet. It refers to the internal air pressure detection method.
【0009】59は振動板51fの振動中心位置からの
ずれを補正するための制御装置であり、検出手段58か
らの出力信号により動作する。そして図8においては、
60は吸排気ポンプであり制御装置59の出力信号によ
り動作する。また図9においては、制御装置59はソー
ス信号を増幅する通常のパワーアンプとは別個に設けら
れた大出力の電力増幅器であり、スピーカユニット51
に接続されている。Reference numeral 59 denotes a control device for correcting a deviation of the diaphragm 51f from the center of the vibration, which is operated by an output signal from the detecting means 58. And in FIG. 8,
Reference numeral 60 denotes an intake / exhaust pump which operates according to an output signal of the control device 59. In FIG. 9, the control device 59 is a high-output power amplifier provided separately from a normal power amplifier for amplifying a source signal.
It is connected to the.
【0010】このように構成された従来の低音再生スピ
ーカ装置の動作について、図10、図11も参照しなが
ら説明する。図10、図11はスプリング54による負
スティフネスの作用を示すものである。図10におい
て、52aは固定側支持部材、51gは可動側支持部
材、54は両者により圧縮されて取り付けられた一対の
スプリングである。つまり図8、図9で示したスプリン
グ54の一単位を示している。The operation of the conventional low-frequency sound reproduction speaker device configured as described above will be described with reference to FIGS. 10 and 11 show the action of the negative stiffness by the spring 54. FIG. In FIG. 10, 52a is a fixed-side support member, 51g is a movable-side support member, and 54 is a pair of springs compressed and attached by both. That is, one unit of the spring 54 shown in FIGS. 8 and 9 is shown.
【0011】可動側支持部材51gの位置が振動変位方
向xのちょうど中心つまりx=0にある場合は、可動側
支持部材51gと固定側支持部材52aの間に働くスプ
リング54の反発力の方向はx方向と直角であり、x方
向の力ベクトル成分はゼロになるのでx方向の力は発生
しない。When the position of the movable-side support member 51g is exactly at the center of the vibration displacement direction x, that is, at x = 0, the direction of the repulsive force of the spring 54 acting between the movable-side support member 51g and the fixed-side support member 52a is Since it is perpendicular to the x direction and the force vector component in the x direction becomes zero, no force in the x direction is generated.
【0012】ところが可動側支持部材51gの位置が中
心から外れた場合、つまり図10において例えば△xの
位置に来た場合には、可動側支持部材51gと固定側支
持部材52aの間に働くスプリング54の反発力の方向
はx方向と直角ではなくなるのでx方向の力ベクトル成
分が発生し、可動側支持部材51gを△x方向に押しや
る力が発生する。However, when the position of the movable-side support member 51g is deviated from the center, that is, when the position of the movable-side support member 51g is, for example, the position of Δx in FIG. 10, the spring acting between the movable-side support member 51g and the fixed-side support member 52a. Since the direction of the repulsive force at 54 is not perpendicular to the x direction, a force vector component in the x direction is generated, and a force for pushing the movable-side support member 51g in the Δx direction is generated.
【0013】可動側支持部材51gが△xだけ変位した
時に、エッジ51eなどのスピーカユニット51の支持
系に加えてキャビネット52の中の密閉された空気がス
ピーカユニット51の振動系に与える力をF1とする
と、言うまでもなくF1の力のスティフネスの極性は、
可動側支持部材51gをx=0の中心に引き戻そうとす
るので正である。When the movable-side support member 51g is displaced by Δx, the force applied by the sealed air in the cabinet 52 to the vibration system of the speaker unit 51 is given by F1 in addition to the support system of the speaker unit 51 such as the edge 51e. Then, needless to say, the polarity of the stiffness of the force of F1 is
The value is positive because the movable side support member 51g is to be pulled back to the center of x = 0.
【0014】一方、スプリング54が△xだけ変位した
時に発生する力をF2とすると、F2は可動側支持部材
51gを変位方向に押しやろうとするのでF1と方向が
逆であり、F2の力のスティフネスの極性は負である。On the other hand, assuming that the force generated when the spring 54 is displaced by Δx is F2, the direction of F2 is opposite to that of F1 because F2 tends to push the movable-side support member 51g in the direction of displacement. The polarity of the stiffness is negative.
【0015】従ってスプリング54により負のスティフ
ネス力が発生する。この負スティフネスの作用を図11
に示す。図11において、破線はスピーカユニット支持
系とキャビネット内部空気の正スティフネスが振動系つ
まり可動側支持部材51gに与える力とx方向変位との
関係を、同様に一点鎖線はスプリング54の負のスティ
フネスが可動側支持部材51gに与える力とx方向変位
との関係を、実線はこれらを合計したスティフネスが可
動側支持部材51gに与える力とx方向変位との関係を
示す。Therefore, a negative stiffness force is generated by the spring 54. The effect of this negative stiffness is shown in FIG.
Shown in In FIG. 11, the broken line indicates the relationship between the positive stiffness of the speaker unit support system and the air inside the cabinet applied to the vibration system, that is, the movable side support member 51g, and the displacement in the x direction. Similarly, the dashed line indicates the negative stiffness of the spring 54. The solid line indicates the relationship between the force applied to the movable-side support member 51g and the displacement in the x direction, and the solid line indicates the relationship between the force applied to the movable-side support member 51g and the stiffness obtained by adding them together in the x-direction.
【0016】正スティフネスはF1/△xであり、破線
の勾配に相当する。負スティフネスはF2/△xであ
り、一点鎖線の勾配に相当する。そして合計のスティフ
ネスはFt/△x、つまり(F1−F2)/△xであ
り、実線の勾配に相当する。この勾配は破線の勾配より
も小さく、合計のスティフネスが減少することになる。
このようにして可動側支持部材51gに最終的に掛かる
スティフネスは負スティフネスの働きにより小さくなる
ので、キャビネット内部空気のスティフネスが小さくな
ったのと等価の効果が得られる。従って、キャビネット
内部空気のスティフネスはキャビネット内容積に反比例
するので、キャビネット52の内容積が等価的に大きく
なった効果が得られる。The positive stiffness is F1 / △ x, which corresponds to the slope of the broken line. The negative stiffness is F2 / △ x, which corresponds to the dashed line gradient. The total stiffness is Ft / △ x, that is, (F1−F2) / △ x, which corresponds to the gradient of the solid line. This slope is smaller than the dashed slope, which will reduce the total stiffness.
In this manner, the stiffness finally applied to the movable-side support member 51g is reduced by the action of the negative stiffness, so that an effect equivalent to a reduction in the stiffness of the air inside the cabinet is obtained. Accordingly, since the stiffness of the air inside the cabinet is inversely proportional to the volume inside the cabinet, the effect of increasing the inside volume of the cabinet 52 equivalently is obtained.
【0017】この効果を十分に得るためには、スプリン
グ54の負のスティフネスを大きくしなければならな
い。ところがそうするとスピーカユニット51の支持系
がこの負のスティフネス力に負けて、スピーカユニット
51の振動系が変位中心位置x=0から外れた位置に偏
りきってしまうので、正常な動作ができなくなってしま
う。In order to obtain this effect sufficiently, the negative stiffness of the spring 54 must be increased. However, in this case, the support system of the speaker unit 51 loses the negative stiffness force, and the vibration system of the speaker unit 51 is biased to a position deviated from the displacement center position x = 0, so that normal operation cannot be performed. .
【0018】なおキャビネット52の内部空気のスティ
フネスとスピーカユニット51の支持系のスティフネス
の合計は、負のスティフネスよりも大きいが、キャビネ
ット52や振動板51fからは微量な空気漏れが必ずあ
る。従って負のスティフネスがスピーカユニット51の
支持系のスティフネスを上回れば、振動系は変位中心位
置に止まることができなくなるわけである。Although the sum of the stiffness of the air inside the cabinet 52 and the stiffness of the support system of the speaker unit 51 is larger than the negative stiffness, a small amount of air leaks from the cabinet 52 and the diaphragm 51f. Therefore, if the negative stiffness exceeds the stiffness of the support system of the speaker unit 51, the vibration system cannot stop at the displacement center position.
【0019】図8、図9の検出手段58、制御装置5
9、吸排気ポンプ60はこれを防止、補正するために設
けられている。例えば図8の構成で説明すると、スピー
カユニット51の振動系の平均的な振動変位中心が本来
の中心位置(図10におけるx=0の位置)よりも前方
に偏った場合は、この変位の偏りを検出手段58が検出
して信号を発生し制御装置59に出力信号を送る。そし
て制御装置59は吸排気ポンプ60を排気動作をさせて
キャビネット52の中の空気を排出し、スピーカユニッ
ト51の振動板51fを本来の変位中心位置に引き戻
す。The detecting means 58 and the control device 5 shown in FIGS.
9. The intake / exhaust pump 60 is provided to prevent and correct this. For example, in the configuration of FIG. 8, when the average vibration displacement center of the vibration system of the speaker unit 51 is deviated forward from the original center position (the position of x = 0 in FIG. 10), the displacement is biased. Is detected by the detecting means 58 to generate a signal and send an output signal to the control device 59. Then, the control device 59 causes the intake / exhaust pump 60 to perform an exhaust operation to exhaust the air in the cabinet 52, and returns the diaphragm 51f of the speaker unit 51 to the original displacement center position.
【0020】逆に振動系が後方に偏った場合には、吸排
気ポンプ60が吸気動作をしてキャビネット52の中に
空気を吸入させ、スピーカユニット51の振動系を本来
の変位中心位置に押し戻す。Conversely, when the vibration system is deviated rearward, the intake / exhaust pump 60 performs a suction operation to draw air into the cabinet 52 and pushes the vibration system of the speaker unit 51 back to the original displacement center position. .
【0021】また図9の構成で説明すると、スピーカユ
ニット51の振動系が前方に偏った場合は、制御装置5
9つまり電力増幅器がスピーカユニット51のボイスコ
イル51cに電流を流して振動系を本来の変位中心位置
に引き戻す。逆に振動系が後方に偏った場合には、制御
装置59がスピーカユニット51のボイスコイル51c
に逆方向の電流を流して振動系を本来の変位中心位置に
押し戻す。Referring to the configuration of FIG. 9, when the vibration system of the speaker unit 51 is biased forward, the control unit 5
9, that is, the power amplifier causes a current to flow through the voice coil 51c of the speaker unit 51 to return the vibration system to the original displacement center position. Conversely, when the vibration system is biased backward, the control device 59 controls the voice coil 51 c of the speaker unit 51.
, And the vibration system is pushed back to the original displacement center position.
【0022】なおボイスコイル51cは、この制御装置
59の電流を流すボイスコイルと、ソース信号を再生す
るための本来のボイスコイルとの2個、つまりダブルボ
イスコイル構成とする必要がある。The voice coil 51c needs to have a double voice coil structure, that is, a voice coil for flowing the current of the control device 59 and an original voice coil for reproducing the source signal.
【0023】従って上記説明したような従来の構成の低
音再生スピーカ装置により、スピーカユニット51の振
動系の変位方向の偏りを補正しながら、負スティフネス
によりキャビネットの内容積を等価的に大きくし、低域
再生能力を向上させることができる。なお負スティフネ
スによるキャビネット内容積の等価的増大化と、低域再
生能力向上の原理についてのさらに詳しい説明は、本発
明の実施の形態のところで行う。Therefore, with the low-frequency sound reproduction speaker device having the conventional configuration as described above, the inner volume of the cabinet is equivalently increased by negative stiffness while compensating for the bias of the displacement direction of the vibration system of the speaker unit 51. The range reproduction ability can be improved. A more detailed description of the principle of equivalently increasing the internal volume of the cabinet by negative stiffness and improving the low-frequency reproduction capability will be given in the embodiments of the present invention.
【0024】[0024]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、スピーカユニット51の振動系の変位方向
の偏りを補正するために、吸排気ポンプやソース信号再
生用のパワーアンプとは別の電力増幅器を必要とするた
めに、装置が複雑で大掛かりになりコストが高く付くと
いう問題点があった。またスプリング54に機械疲労が
生じ易いので、信頼性に乏しいといった問題点もあっ
た。However, in the above-mentioned conventional configuration, in order to correct the bias in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit 51, a power amplifier different from the intake / exhaust pump and the power amplifier for reproducing the source signal is used. However, there is a problem that the apparatus is complicated, large-scale, and costly. There is also a problem that reliability is poor because mechanical fatigue is apt to occur in the spring 54.
【0025】つまり、キャビネット内容積を等価的に大
きくして低域再生能力を向上させるという概念はあった
ものの、従来技術による低音再生スピーカ装置では実用
的とは言えなかった。That is, although there was a concept of improving the low-frequency reproduction capability by equivalently increasing the internal volume of the cabinet, it was not practical with the low-frequency reproduction speaker device according to the prior art.
【0026】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、簡便な構成でローコストであり信頼性も高い、実用
的な、キャビネット内容積を等価的に大きくして優れた
低域再生能力をもつ低音再生スピーカ装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and has a simple structure, low cost, high reliability, practical use, and an equivalently large cabinet internal volume. It is an object of the present invention to provide a bass reproduction speaker device having the same.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の低音再生スピーカ装置は、スピーカユニット
と、前記スピーカユニットの振動系に負のスティフネス
を与える手段と、前記スピーカユニットを収納するキャ
ビネットとを備えた低音再生スピーカ装置において、前
記スピーカユニットの振動系の変位に応じた電気信号を
発生する検出手段と、前記スピーカユニットを駆動する
ソース信号再生用のパワーアンプに前記検出手段からの
電気信号を帰還する帰還回路を備え、前記パワーアンプ
はソース信号電力に加えて前記スピーカユニットの振動
系の変位方向の偏りを補正する電力を前記スピーカユニ
ットに供給したものである。In order to achieve this object, a low-frequency sound reproduction speaker device according to the present invention accommodates a speaker unit, means for providing a negative stiffness to a vibration system of the speaker unit, and the speaker unit. In a bass reproduction speaker device including a cabinet, a detection unit that generates an electric signal corresponding to a displacement of a vibration system of the speaker unit; The power amplifier is provided with a feedback circuit for feeding back an electric signal, and the power amplifier supplies power to the speaker unit for correcting bias in a displacement direction of a vibration system of the speaker unit in addition to source signal power.
【0028】また前記スピーカユニットの振動系と共に
動く可動マグネットと、前記可動マグネットの磁気を検
出するホール素子を、前記検出手段としたものである。Further, a movable magnet that moves together with the vibration system of the speaker unit and a Hall element that detects the magnetism of the movable magnet are used as the detection means.
【0029】さらにまた前記スピーカユニットの振動系
に負のスティフネスを与える手段を、前記スピーカユニ
ットの振動系の中心部と前記スピーカユニットの外周部
付近との間の略中心軸対称複数箇所に、圧縮されて取り
付けられた板状スプリングとしたものである。あるいは
また前記スピーカユニットの振動系に負のスティフネス
を与える手段を、前記スピーカユニットの振動系と共に
動く可動マグネットと、前記可動マグネットに対して前
記スピーカユニットの振動変位方向の力を与える固定マ
グネットとしたものである。Further, means for imparting negative stiffness to the vibration system of the speaker unit is compressed at a plurality of substantially central axis symmetrical portions between the center of the vibration system of the speaker unit and the vicinity of the outer periphery of the speaker unit. This is a plate-shaped spring attached and attached. Alternatively, the means for giving negative stiffness to the vibration system of the speaker unit is a movable magnet that moves together with the vibration system of the speaker unit, and a fixed magnet that applies a force in the vibration displacement direction of the speaker unit to the movable magnet. Things.
【0030】本発明によれば、簡便な構成でローコスト
であり信頼性も高い実用的な、優れた低域再生能力をも
つ低音再生スピーカ装置を実現することができる。According to the present invention, it is possible to realize a low-frequency sound reproduction speaker device having a simple configuration, low cost, high reliability and practical, and excellent low-frequency reproduction capability.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、スピーカユニットと、前記スピーカユニットの振動
系に負のスティフネスを与える手段と、前記スピーカユ
ニットを収納するキャビネットとを備えた低音再生スピ
ーカ装置において、前記スピーカユニットの振動系の変
位に応じた電気信号を発生する検出手段と、前記スピー
カユニットを駆動するソース信号再生用のパワーアンプ
に前記検出手段からの電気信号を帰還する帰還回路を備
え、前記パワーアンプはソース信号電力に加えて前記ス
ピーカユニットの振動系の変位方向の偏りを補正する電
力を前記スピーカユニットに供給するように構成したも
のであり、構成が簡単なローコストで、実用的な優れた
低域再生能力をもつ低音再生スピーカ装置を実現でき
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a bass unit including a speaker unit, a unit for providing a negative stiffness to a vibration system of the speaker unit, and a cabinet accommodating the speaker unit. In the reproduction speaker device, a detection unit that generates an electric signal according to a displacement of a vibration system of the speaker unit, and a feedback that feeds back the electric signal from the detection unit to a power amplifier for reproducing a source signal that drives the speaker unit. A power amplifier configured to supply to the speaker unit electric power for correcting a bias in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit in addition to the source signal power. Thus, a low-frequency sound reproduction speaker device having a practical and excellent low-frequency reproduction capability can be realized.
【0032】本発明の請求項2に記載の発明は、前記ス
ピーカユニットの振動系と共に動く可動マグネットと、
前記可動マグネットの磁気を検出するホール素子を前記
検出手段とした請求項1記載の低音再生装置としたもの
であり、検出手段の構成を簡単にした低音再生スピーカ
装置を実現できる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a movable magnet which moves together with a vibration system of the speaker unit,
The low-frequency sound reproduction device according to claim 1, wherein the hall element for detecting the magnetism of the movable magnet is the detection means, and a low-frequency sound reproduction speaker device with a simple configuration of the detection means can be realized.
【0033】本発明の請求項3に記載の発明は、前記ス
ピーカユニットの振動系に負のスティフネスを与える手
段を、前記スピーカユニットの振動系の中心部と前記ス
ピーカユニットの外周部付近との間の略中心軸対称複数
箇所に、圧縮されて取り付けられた板状スプリングとし
た請求項1又は2に記載の低音再生スピーカ装置とした
ものであり、信頼性の高い低音再生スピーカ装置を実現
できる。According to a third aspect of the present invention, the means for providing a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit is provided between the center of the vibration system of the speaker unit and the vicinity of the outer periphery of the speaker unit. The low-frequency sound reproduction speaker device according to claim 1 or 2 is a plate-like spring compressed and attached to a plurality of positions substantially symmetric with respect to the central axis, and a highly reliable low-frequency sound reproduction speaker device can be realized.
【0034】本発明の請求項4に記載の発明は、前記ス
ピーカユニットの振動系に負のスティフネスを与える手
段を、前記スピーカユニットの振動系と共に動く可動マ
グネットと、前記可動マグネットに対して前記スピーカ
ユニットの振動変位方向の力を与える固定マグネットと
した請求項1又は2に記載の低音再生スピーカ装置とし
たものであり、特に信頼性の高い低音再生スピーカ装置
を実現できる。According to a fourth aspect of the present invention, a means for providing a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit comprises: a movable magnet that moves together with the vibration system of the speaker unit; The low-frequency sound reproduction speaker device according to claim 1 or 2, wherein the low-frequency sound reproduction speaker device is a fixed magnet that applies a force in the vibration displacement direction of the unit.
【0035】本発明の請求項5に記載の発明は、非動作
時に、前記スピーカユニットの振動系を変位方向中心位
置付近に保持する手段を備えた請求項1〜4のいずれか
に記載の低音再生スピーカ装置としたものであり、経時
変化の少ない長寿命な低音再生スピーカ装置を実現でき
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the bass according to any one of the first to fourth aspects, further comprising means for holding a vibration system of the speaker unit near a center position in a displacement direction when not operating. This is a reproduction speaker device, and a long-life low-frequency sound reproduction speaker device with little change over time can be realized.
【0036】本発明の請求項6に記載の発明は、非動作
時に前記スピーカユニットの振動系を変位方向中心位置
付近に保持する手段として、自己保持型ソレノイドを用
いた請求項5に記載の低音再生スピーカ装置としたもの
であり、素早く動作状態に入れる低音再生スピーカ装置
を実現できる。According to a sixth aspect of the present invention, a self-holding solenoid is used as means for holding the vibration system of the speaker unit near the center position in the displacement direction when the speaker unit is not operated. This is a reproduction speaker device, and a low-frequency sound reproduction speaker device that can quickly enter an operating state can be realized.
【0037】本発明の請求項7に記載の発明は、前記自
己保持型ソレノイドの動作電流をコンデンサを介して供
給するとともに、前記自己保持型ソレノイドの復帰電流
を前記コンデンサの放電により供給した請求項6に記載
の低音再生スピーカ装置としたものであり、安全性の高
い低音再生スピーカ装置を実現できる。According to a seventh aspect of the present invention, the operating current of the self-holding solenoid is supplied via a capacitor, and the return current of the self-holding solenoid is supplied by discharging the capacitor. 6. The low-frequency sound reproduction speaker device according to item 6, wherein a low-frequency sound reproduction speaker device with high safety can be realized.
【0038】本発明の請求項8に記載の発明は、非動作
時に、前記スピーカユニットの振動系に負のスティフネ
スを与える手段の負スティフネスを減少させる手段を備
えた請求項1〜4のいずれかに記載の低音再生スピーカ
装置としたものであり、経時変化の少ない長寿命な低音
再生スピーカ装置を実現できる。[0038] The invention according to claim 8 of the present invention is characterized in that a means for reducing the negative stiffness of the means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit when not operating is provided. And a long-life low-frequency sound reproduction speaker device with little change over time can be realized.
【0039】本発明の請求項9に記載の発明は、前記ス
ピーカユニットの振動系に負のスティフネスを与える手
段のスティフネスを可変する手段を備えた請求項1〜8
のいずれかに記載の低音再生スピーカ装置としたもので
あり、低域特性を可変できる低音再生スピーカ装置を実
現できる。According to a ninth aspect of the present invention, the loudspeaker unit further comprises means for varying the stiffness of the means for providing a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit.
The low-frequency sound reproduction speaker device according to any one of the first to third aspects, and a low-frequency sound reproduction speaker device capable of changing low-frequency characteristics can be realized.
【0040】以下、本発明の低音再生スピーカ装置を、
具体的な実施の形態に基づいて説明する。Hereinafter, the bass reproduction speaker device of the present invention will be described.
A description will be given based on a specific embodiment.
【0041】(実施の形態1)本実施の形態1の低音再
生スピーカ装置の構造を図1に示す。図1において、界
磁部1a、フレーム1b、ボイスコイル1c、ダンパ1
d、エッジ1e、振動板1f、ダストキャップを兼ねた
可動側支持部材1gから成るスピーカユニット1が、密
閉型キャビネット2に取り付けられている。ボイスコイ
ル1cのボビンには可動マグネット3が取り付けられて
おり、ボイスコイル1cや振動板1fなどのスピーカユ
ニット1の振動系と共に動く。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a structure of a bass reproduction speaker device of Embodiment 1. In FIG. 1, a field portion 1a, a frame 1b, a voice coil 1c, a damper 1
A speaker unit 1 including a d-side, an edge 1e, a diaphragm 1f, and a movable-side support member 1g also serving as a dust cap is attached to the closed cabinet 2. The movable magnet 3 is attached to the bobbin of the voice coil 1c, and moves together with the vibration system of the speaker unit 1 such as the voice coil 1c and the diaphragm 1f.
【0042】ボイスコイル1cの長く延長されたボビン
の先端には、可動側支持部材1gが取り付けられてい
る。キャビネット2のフレーム1bよりも外周側には、
固定側支持部材2aが中心軸対称の4箇所に固定されて
いる。固定側支持部材2aと各々の可動側支持部材1g
との間に、弓なりの板バネを向かい合わせた一対のスプ
リング4が、その両端部から圧縮されるようにして取り
付けられている。つまりスプリング4は可動側支持部材
1gと固定側支持部材2aに対して反発力を与えてお
り、先に述べた従来例と同じ原理で、可動側支持部材1
gにつまりスピーカユニット1の振動系に負のスティフ
ネスを与えている。A movable support member 1g is attached to the tip of the long and extended bobbin of the voice coil 1c. On the outer peripheral side of the frame 1b of the cabinet 2,
The fixed-side support members 2a are fixed at four positions symmetric with respect to the central axis. Fixed side support member 2a and each movable side support member 1g
Between them, a pair of springs 4 with bow-shaped leaf springs facing each other are attached so as to be compressed from both ends. That is, the spring 4 applies a repulsive force to the movable-side support member 1g and the fixed-side support member 2a.
g, that is, a negative stiffness is given to the vibration system of the speaker unit 1.
【0043】なお4箇所のスプリング4は全て同じもの
でありまた対称な位置に取り付けられているので、反発
力は水平方向にはバランスが取れており、可動側支持部
材1gは水平方向中心に保たれている。Since all four springs 4 are the same and are mounted at symmetrical positions, the repulsive force is balanced in the horizontal direction, and the movable side support member 1g is maintained at the center in the horizontal direction. I'm dripping.
【0044】可動マグネット3の近傍には、振動系の変
位に応じた電気信号を発生する検出手段としてホール素
子5が配置されている。スピーカユニット1はソース信
号再生用のパワーアンプ6で駆動される。ホール素子5
の出力電気信号は帰還回路5aによりパワーアンプ6に
帰還され、スピーカユニット1の振動系の変位方向の偏
りを補正する電力がソース信号電力に加えて、パワーア
ンプ6からボイスコイル1cに供給される。In the vicinity of the movable magnet 3, a Hall element 5 is arranged as detecting means for generating an electric signal according to the displacement of the vibration system. The speaker unit 1 is driven by a power amplifier 6 for reproducing a source signal. Hall element 5
Is output to the power amplifier 6 by the feedback circuit 5a, and the power for correcting the bias in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit 1 is supplied from the power amplifier 6 to the voice coil 1c in addition to the source signal power. .
【0045】以下、この低音再生スピーカ装置の構成部
品の材質や寸法、性能、回路構成などについて具体的に
説明する。Hereinafter, the material, dimensions, performance, circuit configuration, and the like of the components of the bass reproduction speaker device will be specifically described.
【0046】スピーカユニット1の口径は18cmであ
る。界磁部1aは直径70mmのフェライトマグネット
を使用している。フレーム1bは口径18cmで鉄板製
である。ボイスコイル1cの口径(呼び径)は25mm
である。エッジ1eの材質は発泡ウレタンでありダウン
ロール形状である。振動板1fは紙の材質のコーンであ
る。可動側支持部材1gの材質は樹脂である。The diameter of the speaker unit 1 is 18 cm. The field portion 1a uses a ferrite magnet having a diameter of 70 mm. The frame 1b has a diameter of 18 cm and is made of an iron plate. The diameter (nominal diameter) of the voice coil 1c is 25 mm
It is. The material of the edge 1e is urethane foam and has a down-roll shape. The diaphragm 1f is a cone made of paper. The material of the movable side support member 1g is resin.
【0047】キャビネット2は密閉型であり内容積は1
0リットルと小型である。固定側支持部材2aの材質は
樹脂である。弓なりの板バネ状のスプリング4は、取り
付けられた状態での長さが10cmとなっている。スプ
リング4の幅は1cmであり材質は燐青銅板である。The cabinet 2 is a closed type and has an internal volume of 1
It is as small as 0 liter. The material of the fixed-side support member 2a is a resin. The length of the bow-shaped leaf spring 4 is 10 cm when attached. The width of the spring 4 is 1 cm, and the material is a phosphor bronze plate.
【0048】ここで、負スティフネスによるキャビネッ
ト内容積の等価的増大化と、低域再生能力向上の原理に
ついてさらに詳しく説明する。スピーカユニット実効振
動質量をM、単体フリーエア状態での最低共振周波数を
f0とすると、スピーカユニットの支持系(ダンパやエッ
ジ)のスティフネスKsは、Ks=M×(2πf0)2…式で
ある。またスピーカユニットの実効振動半径をa、空気
音速をc、空気密度をρ、キャビネット内容積をVとす
ると、キャビネットの中の空気がスピーカユニット振動
系に与えるスティフネスKcは、Kc=ρc2(πa)2/V
…式 である。そしてキャビネットに取り付けられた
状態では、スピーカユニット振動系にはKs+Kcのスティ
フネスが働くことになる。この時の最低共振周波数をf1
とすると、f1=(Ks+Kc)1/2/2πM1/2…であ
る。Here, the principle of equivalently increasing the internal volume of the cabinet by negative stiffness and improving the low frequency reproduction capability will be described in more detail. The effective vibration mass of the speaker unit is M, and the lowest resonance frequency in the free air state is
Assuming f0, the stiffness Ks of the support system (damper or edge) of the speaker unit is expressed by the following equation: Ks = M × (2πf0) 2. Further, assuming that the effective vibration radius of the speaker unit is a, the air sound velocity is c, the air density is ρ, and the volume of the cabinet is V, the stiffness Kc given by the air in the cabinet to the speaker unit vibration system is Kc = ρc2 (πa) 2 / V
... Equation When the speaker unit is mounted on the cabinet, the stiffness of Ks + Kc works on the speaker unit vibration system. The lowest resonance frequency at this time is f1
Then, f1 = (Ks + Kc) 1/2 / 2πM1 / 2...
【0049】ここで負のスティフネスの大きさをKnとす
る。するとスピーカユニットの振動系に働くスティフネ
スはKs+Kc−Knとなり、キャビネットの中の空気のステ
ィフネスがKcからKc−Knになったことに相当する。キャ
ビネットの中の空気のスティフネスは式より内容積と
反比例するので、これはキャビネット内容積が1/Kcか
ら1/(Kc−Kn)に増大することと等価である。Here, the magnitude of the negative stiffness is assumed to be Kn. Then, the stiffness acting on the vibration system of the speaker unit becomes Ks + Kc−Kn, which corresponds to the stiffness of the air in the cabinet changing from Kc to Kc−Kn. Since the stiffness of the air in the cabinet is inversely proportional to the internal volume according to the equation, this is equivalent to increasing the internal volume of the cabinet from 1 / Kc to 1 / (Kc−Kn).
【0050】負のスティフネスが働くことにより、キャ
ビネットに取り付けられたスピーカユニットの最低共振
周波数はf1=(Ks+Kc−Kn)1/2/2πM1/2…式
となるので、最低共振周波数が{(Ks+Kc−Kn)/(Ks
+Kc)}1/2倍に低下、つまりそれだけ低域再生限界
周波数が伸張して低域再生能力が向上することとなる。When the negative stiffness acts, the minimum resonance frequency of the speaker unit attached to the cabinet is f1 = (Ks + Kc-Kn) 1/2 / 2πM1 / 2..., The minimum resonance frequency becomes {(Ks + Kc −Kn) / (Ks
+ Kc)} 1/2, that is, the low-frequency reproduction limit frequency is extended correspondingly, and the low-frequency reproduction capability is improved.
【0051】負のスティフネスの技術を用いない場合に
は最低共振周波数を下げるためには、実効振動質量を大
きくするか実効振動面積を小さくしなければならないの
で能率の低下を招く。これに対して負のスティフネスを
利用すれば、このようなことをせずに最低共振周波数を
下げることができるので、能率を低下させることなく低
域を伸張することができるわけである。When the technique of the negative stiffness is not used, in order to lower the lowest resonance frequency, the effective vibration mass must be increased or the effective vibration area must be reduced, so that the efficiency is lowered. On the other hand, if negative stiffness is used, the lowest resonance frequency can be reduced without doing so, so that the low range can be extended without lowering the efficiency.
【0052】上で述べた原理に沿って、本実施の形態の
キャビネット内容積の等価的増大化と低域再生能力向上
の効果について計算説明する。本実施の形態において
は、スプリング4の圧縮を緩めて負スティフネスを発生
させない時のスピーカユニット1の最低共振周波数は6
0Hz、実効振動質量は15gである。また実効振動半
径は70mmである。つまりスピーカユニットの支持系
スティフネスKsは式より、Ks=2130(N/m)であ
る。キャビネット2の中の空気が与えるスティフネスKc
は式より、Kc=3290(N/m)である。つまりKs+K
c=5420(N/m)である。そしてキャビネット2に取
り付けた状態でのスピーカユニット1の最低共振周波数
f1は、式よりf1=96Hzと算出され実測値もこの通
りである。Based on the principle described above, a description will be given of the calculation of the effect of equivalently increasing the internal volume of the cabinet and improving the low-frequency reproduction capability of the present embodiment. In the present embodiment, the minimum resonance frequency of the speaker unit 1 when the compression of the spring 4 is relaxed and no negative stiffness is generated is 6
0 Hz, the effective vibration mass is 15 g. The effective vibration radius is 70 mm. That is, the stiffness Ks of the support system of the speaker unit is Ks = 2130 (N / m) from the equation. Stiffness Kc given by air in cabinet 2
From the formula, Kc = 3290 (N / m). That is, Ks + K
c = 5420 (N / m). And the lowest resonance frequency of the speaker unit 1 attached to the cabinet 2
f1 is calculated from the formula as f1 = 96 Hz, and the actual measurement value is also the same.
【0053】スプリング4を圧縮して取り付けた時に得
られた負のスティフネスKnは2800(N/m)であり、
スピーカユニット1の支持系のスティフネスKs=213
0(N/m)を上回っている。そして合計のスティフネス
はKs+Kc−Kn=5420−2800=2620(N/m)
であり、本実施の形態1は最低共振周波数つまり低域再
生限界周波数を、96Hzから67Hzへと大幅に伸張
させることができた。The negative stiffness Kn obtained when the spring 4 was compressed and attached was 2800 (N / m).
Stiffness of support system of speaker unit 1 Ks = 213
0 (N / m). And the total stiffness is Ks + Kc-Kn = 5420-2800 = 2620 (N / m)
According to the first embodiment, the lowest resonance frequency, that is, the low-frequency reproduction limit frequency can be significantly extended from 96 Hz to 67 Hz.
【0054】これはキャビネット内容積が1/3290
から1/(3290−2800)=1/490に増大する
ことと等価である。つまりキャビネット2の内容積が等
価的に数倍にも増大する効果が得られている。This means that the volume inside the cabinet is 1/3290
From 1 / (3290-2800) = 1/490. That is, the effect of increasing the inner volume of the cabinet 2 several times equivalently is obtained.
【0055】次に、スピーカユニット1の振動系の変位
方向の偏りを補正するための構成について詳しく説明す
る。Next, a configuration for correcting a bias in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit 1 will be described in detail.
【0056】可動マグネット3の寸法は縦横5mm、厚
み3mmで、材質はフェライトである。そして可動マグ
ネット3は縦方向、つまり図1における垂直高さ方向に
着磁されており、上側がN極、下側がS極である。ホー
ル素子5は可動マグネット3の縦方向中心の近傍に縦垂
直方向に配置されている。両者の距離は3mm程度であ
る。The dimensions of the movable magnet 3 are 5 mm in length and width, 3 mm in thickness, and the material is ferrite. The movable magnet 3 is magnetized in the vertical direction, that is, in the vertical height direction in FIG. 1, and the upper side is the N pole and the lower side is the S pole. The Hall element 5 is arranged in the vertical and vertical directions near the center of the movable magnet 3 in the vertical direction. The distance between them is about 3 mm.
【0057】ホール素子5は、可動マグネット3が水平
方向に発生している磁束ベクトルに応じて、出力信号を
発生する。可動マグネット3の縦方向中心位置において
は、磁束がN極からS極に真下垂直方向に通るので、水
平方向の磁束ベクトルはゼロになる。従って可動マグネ
ット3の縦方向中心位置とホール素子5の縦方向中心位
置が一致している場合には、ホール素子5を水平に通過
する磁束がゼロであるので信号は出ない。The Hall element 5 generates an output signal according to a magnetic flux vector generated by the movable magnet 3 in the horizontal direction. At the center position of the movable magnet 3 in the vertical direction, the magnetic flux passes in the vertical direction immediately below the N pole to the S pole, so that the horizontal magnetic flux vector becomes zero. Therefore, when the vertical center position of the movable magnet 3 matches the vertical center position of the Hall element 5, no signal is output because the magnetic flux passing horizontally through the Hall element 5 is zero.
【0058】可動マグネット3が上下どちらかに変位し
た場合には、ホール素子5の位置で磁束分布が非対称と
なり、簡単に言えば可動マグネット3のN極側またはS
極側のどちらかが近づくので、水平方向の磁束ベクトル
が発生する。この時にはホール素子5から電気信号が発
生される。言うまでもなく例えばN極側が近づいた時に
ホール素子3がプラスの電気信号を発生するならば、S
極側が近づいた時には水平方向磁束ベクトルの向きが逆
になるのでマイナスの電気信号を発生する。つまりこの
構成により、スピーカユニット1の振動系の変位に応じ
た電気信号が得られる。When the movable magnet 3 is displaced up or down, the magnetic flux distribution becomes asymmetric at the position of the Hall element 5.
Since one of the poles approaches, a magnetic flux vector in the horizontal direction is generated. At this time, an electric signal is generated from the Hall element 5. Needless to say, if, for example, the Hall element 3 generates a positive electric signal when the N pole approaches,
When the pole side approaches, the direction of the horizontal magnetic flux vector is reversed, so that a negative electric signal is generated. That is, with this configuration, an electric signal corresponding to the displacement of the vibration system of the speaker unit 1 can be obtained.
【0059】スピーカユニット1の振動系の平均的な振
動変位中心が本来の中心位置にある場合、すなわち変位
方向の偏りがない場合には、低音の交流電力がスピーカ
ユニット1に加わった時にホール素子5が発生する電気
信号はゼロレベルに対してプラス側とマイナス側が対称
になり、これを積分すれば電気信号はゼロになる。とこ
ろが振動系に変位方向の偏りが発生した場合には、プラ
ス側またはマイナス側のいずれかのレベルが大きくなる
(つまりバイアスが生じる)ので、積分しても電気信号
が発生することとなる。When the average vibration displacement center of the vibration system of the speaker unit 1 is at the original center position, that is, when there is no deviation in the displacement direction, the Hall element is activated when low-frequency AC power is applied to the speaker unit 1. 5 is symmetrical on the plus side and the minus side with respect to the zero level, and the electric signal becomes zero by integrating this. However, when the displacement of the vibration system is deviated in the displacement direction, the level on either the positive side or the negative side becomes large (that is, a bias is generated), so that an electric signal is generated even after integration.
【0060】そして本実施の形態では、例えばスピーカ
ユニット1の振動系が一方に偏りはじめると、これを逆
方向に戻すつまり本来の変位中心位置に戻す方向の電流
がパワーアンプ6からスピーカユニット1に供給される
ように、ホール素子5と帰還回路5aを構成している。In the present embodiment, for example, when the vibration system of the speaker unit 1 starts to be biased to one side, a current in a direction of returning the same to the opposite direction, that is, returning to the original displacement center position, is transmitted from the power amplifier 6 to the speaker unit 1. The Hall element 5 and the feedback circuit 5a are configured to be supplied.
【0061】図2に本実施の形態の検出手段5、帰還回
路5a、パワーアンプ6をも含めた帰還回路5aの回路
図の一例を示す。図2において、ホール素子5の端子
1,3は駆動用電流供給端子である。2,4は出力用端
子であり、この両端に検出電圧が発生する。OP1はバ
ッファ増幅部オペアンプ、OP2は積分回路部オペアン
プである。P−AMPは一般的なオーディオICパワー
アンプであり、出力は30Wである。FIG. 2 shows an example of a circuit diagram of the feedback circuit 5a including the detection means 5, the feedback circuit 5a, and the power amplifier 6 according to the present embodiment. In FIG. 2, terminals 1 and 3 of the Hall element 5 are drive current supply terminals. Reference numerals 2 and 4 denote output terminals, at which a detection voltage is generated. OP1 is an operational amplifier in a buffer amplification unit, and OP2 is an operational amplifier in an integration circuit unit. P-AMP is a general audio IC power amplifier, and its output is 30W.
【0062】C3は積分コンデンサであり、OP2の増
幅ゲインは周波数が高くなるに従い減衰する。これによ
りスピーカユニット1の振動系の偏りの動きに相当する
超低周波成分信号に対してだけ、帰還がかかる。つまり
音楽などのオーディオソースの、数十Hz以上の低音で
の振動系の動きに対しては帰還がかからないので、低音
に悪影響を及ぼすことはない。VRはオフセット調整用
ボリウムであり、スピーカユニット1の振動系が本来の
中心位置にある時に、帰還回路の出力電圧をゼロにする
などの調整ができる。C3 is an integrating capacitor, and the amplification gain of OP2 attenuates as the frequency increases. As a result, feedback is applied only to the very low frequency component signal corresponding to the biased movement of the vibration system of the speaker unit 1. In other words, no feedback is applied to the movement of the vibration system of the audio source such as music at a low frequency of several tens of Hz or more, so that there is no adverse effect on the low frequency. VR is a volume for adjusting offset, and can adjust the output voltage of the feedback circuit to zero when the vibration system of the speaker unit 1 is at the original center position.
【0063】帰還回路5aからP−AMPの+端子に帰
還される超低周波成分信号に応じた電流が、すなわち振
動系の変位方向の偏りを補正する電力がスピーカ1に供
給できるように、帰還回路5aとつながるP−AMP部
分はDCアンプ構成としている。The feedback circuit 5a supplies a current corresponding to the very low frequency component signal fed back to the + terminal of the P-AMP to the speaker 1 so that the power for correcting the bias in the displacement direction of the vibration system can be supplied to the speaker 1. The P-AMP portion connected to the circuit 5a has a DC amplifier configuration.
【0064】ただしソース信号を受ける端子INとP−
AMPとの間には直流カットのコンデンサC1を挿入し
ており、パワーアンプ6全体としては通常のオーディオ
パワーアンプと同様の動作をする。つまりひとつのパワ
ーアンプ6だけで、オーディオのソース信号電力と振動
系の変位方向の偏りを補正する電力の両方を、スピーカ
ユニット1に供給することができる。However, terminals IN and P-
A DC cut capacitor C1 is inserted between the power amplifier 6 and the AMP, and the entire power amplifier 6 operates in the same manner as a normal audio power amplifier. In other words, only one power amplifier 6 can supply the speaker unit 1 with both the power of the audio source signal and the power for correcting the bias in the displacement direction of the vibration system.
【0065】このような構成によりスピーカユニット1
には、振動系の変位方向の僅かな偏りも常時補正して本
来の変位方向中心位置に保持するサーボが掛かることと
なり、負スティフネスが大きくても振動系の平均変位中
心位置が本来の中心位置に保持された、極めて安定した
動作が得られた。With such a configuration, the speaker unit 1
The servo that always corrects the slight deviation in the displacement direction of the vibration system and keeps it at the original center position in the displacement direction is applied. Even if the negative stiffness is large, the average displacement center position of the vibration system is the original center position. , An extremely stable operation was obtained.
【0066】つまり本実施の形態では、振動系の変位方
向の偏りを補正するために、従来のような吸排気ポンプ
や制御用の電力増幅器を別途設ける必要がない。またも
ちろんスピーカユニット1のボイスコイル1cをダブル
ボイスコイルとする必要もない。また検出手段5、帰還
回路5aの構成も簡単であり、いずれの使用部品も安価
なものばかりである。In other words, in the present embodiment, it is not necessary to separately provide a conventional intake / exhaust pump and a control power amplifier in order to correct the bias in the displacement direction of the vibration system. Further, needless to say, the voice coil 1c of the speaker unit 1 does not need to be a double voice coil. In addition, the configurations of the detecting means 5 and the feedback circuit 5a are simple, and all the parts used are inexpensive.
【0067】また図8で説明した従来の構成ではスピー
カユニット51を同じ18cm口径とした場合には、可
動側支持部材51gと固定側支持部材52aとの間に取
り付けられるスプリング54の長さは僅か約5cmしか
取れないが、本実施の形態1では、スプリング4をスピ
ーカユニット1の振動系の中心部とフレーム1bの外周
部との間に取り付けたので、つまり可動側支持部材1g
と固定側支持部材2aとの間に取り付けられるスプリン
グ4の長さを10cmと長くできたので、スプリング4
の機械疲労が非常に小さい。In the conventional configuration described with reference to FIG. 8, when the speaker unit 51 has the same diameter of 18 cm, the length of the spring 54 attached between the movable-side support member 51g and the fixed-side support member 52a is small. Although only about 5 cm can be taken, in the first embodiment, the spring 4 is attached between the center of the vibration system of the speaker unit 1 and the outer periphery of the frame 1b, that is, the movable-side support member 1g
Since the length of the spring 4 attached between the spring 4 and the fixed-side support member 2a can be increased to 10 cm,
Very low mechanical fatigue.
【0068】従って以上説明したように本実施の形態に
よれば、簡便な構成でローコストであり信頼性も高い実
用的な、優れた低域再生能力をもつ低音再生スピーカ装
置を実現することができる。Therefore, according to the present embodiment, as described above, a low-frequency sound reproduction speaker device having a simple configuration, low cost, high reliability, and practical and excellent low-frequency reproduction capability can be realized. .
【0069】なお本実施の形態では、可動マグネット3
をボイスコイル1cに取り付けたが、スピーカユニット
1のその他の振動系の部位に取り付けてもよい。また可
動マグネット3とスピーカユニット1の振動系との間に
は弾性体などを介在させてもよく、低域で可動マグネッ
ト3と振動系とが一緒に動けばよい。ただしホール素子
5は界磁部1aに近づけすぎない方が良い。界磁部1a
から漏れる磁束が影響を与えるからである。In this embodiment, the movable magnet 3
Is attached to the voice coil 1c, but may be attached to other parts of the vibration system of the speaker unit 1. An elastic body or the like may be interposed between the movable magnet 3 and the vibration system of the speaker unit 1, and the movable magnet 3 and the vibration system may move together in a low frequency range. However, it is better not to bring the Hall element 5 too close to the field portion 1a. Field part 1a
This is because the magnetic flux leaking from the surface has an effect.
【0070】また本実施の形態ではスピーカユニット1
を通常の動電型としたが、モータドライブ型や電磁型な
ど、その他の電気音響変換方式のスピーカユニットに適
用することができる。In this embodiment, the speaker unit 1
Is a normal electrodynamic type, but it can be applied to other electroacoustic conversion type speaker units such as a motor drive type and an electromagnetic type.
【0071】また本実施の形態では負のスティフネスを
与える手段をスプリングを用いた機械的手段としたが、
次の実施の形態2で説明するように磁気的手段としても
よいことは言うまでもない。また同極性の電荷どうしが
反発する力を利用した静電的手段も考えられる。In this embodiment, the means for providing negative stiffness is a mechanical means using a spring.
Needless to say, magnetic means may be used as described in the second embodiment. In addition, electrostatic means using a repulsive force between charges of the same polarity may be used.
【0072】また本実施の形態ではスプリング4を中心
軸対称に4個配置したが、3個またはそれ以外の数とし
てもよい。スプリング4の発生する負スティフネスがあ
まり大きくない場合には、2個とすることも可能であ
る。In the present embodiment, four springs 4 are arranged symmetrically with respect to the central axis, but may be three or other numbers. When the negative stiffness generated by the spring 4 is not so large, it is possible to use two springs.
【0073】また本実施の形態ではスプリング4を燐青
銅を材質とした弓なりの板バネとしたが、その他の材質
や形状も可能である。例えば材質を形状記憶合金とすれ
ば金属疲労が少なく信頼性が向上する。Further, in the present embodiment, the spring 4 is a bow-shaped leaf spring made of phosphor bronze, but other materials and shapes are also possible. For example, if the material is a shape memory alloy, metal fatigue is reduced and reliability is improved.
【0074】また本実施の形態では固定側支持部材2a
をキャビネット2に固定したが、スピーカユニット1の
フレーム1bの外周部に取り付けても、スプリング4の
長さを十分に確保することができる。In the present embodiment, the fixed-side support member 2a
Is fixed to the cabinet 2, but the length of the spring 4 can be sufficiently secured even when the speaker unit 1 is attached to the outer peripheral portion of the frame 1b of the speaker unit 1.
【0075】また本実施の形態ではキャビネット2を密
閉型としたが、スピーカユニットの後方が密閉されてい
れば密閉型以外のキャビネット方式、例えばケルトン型
などに適用することもできる。In the present embodiment, the cabinet 2 is a closed type. However, if the rear of the speaker unit is closed, a cabinet type other than the closed type, for example, a Kelton type can be applied.
【0076】また本実施の形態では検出手段としてホー
ル素子5を用いたが、その他の方式も、例えば次のよう
な方式の検出手段も可能であることは言うまでもない。
すなわちCDSやフォトダイオード、フォトトランジス
タなどで光量の変化を検出する光学方式、スピーカユニ
ットの振動系に取り付けた可動側電極と固定側電極との
間の静電容量を検出する静電方式、スピーカユニットの
振動系に取り付けた鉄板とこの近傍に配置されたコイル
によりコイルのインダクタンス変化を検出する誘導方式
などである。In this embodiment, the Hall element 5 is used as the detecting means. However, it goes without saying that other types of detecting means, for example, the following types of detecting means are also possible.
That is, an optical system that detects a change in the amount of light with a CDS, a photodiode, a phototransistor, or the like, an electrostatic system that detects a capacitance between a movable electrode and a fixed electrode attached to a vibration system of a speaker unit, a speaker unit And an induction method for detecting a change in inductance of the coil by using an iron plate attached to the vibration system and a coil arranged near the iron plate.
【0077】ただし検出手段にホール素子を用いた場合
は、最も簡単な構成とすることができる。なぜならば光
学方式、静電方式、誘導方式では、スピーカユニット1
の振動系の変位の中心位置からの上下を判別するために
は、上下2個に検出素子を配置する必要があるが、本実
施の形態1においては可動マグネット3はN極とS極の
2つの極性を有するので、スピーカユニット1の振動系
の変位の上下に応じて、ホール素子5はプラスまたはマ
イナスの電気信号を発生する。つまり1個の検出素子で
スピーカユニット1の振動系の変位の上下を判別するこ
とができるからである。However, when a Hall element is used as the detecting means, the simplest configuration can be obtained. The reason is that the speaker unit 1 is used in the optical system, the electrostatic system, and the induction system.
In order to determine whether the displacement of the vibration system is above or below the center position, it is necessary to dispose two detection elements at the top and bottom. In the first embodiment, the movable magnet 3 has two N poles and S poles. The Hall element 5 generates a positive or negative electric signal depending on the displacement of the vibration system of the speaker unit 1 because of the two polarities. That is, it is possible to determine whether the displacement of the vibration system of the speaker unit 1 is up or down with one detection element.
【0078】また本実施の形態では検出手段としてホー
ル素子5を用いたが、代わりにホールICを用いれば帰
還回路を簡略化することもできる。In the present embodiment, the Hall element 5 is used as the detecting means. However, if a Hall IC is used instead, the feedback circuit can be simplified.
【0079】また本実施の形態1では、帰還回路5aか
らパワーアンプ6への信号帰還は純電気的に行ったが、
フォトカプラを介して行うなどしてもよい。In Embodiment 1, the signal feedback from the feedback circuit 5a to the power amplifier 6 is performed purely electrically.
It may be performed via a photocoupler.
【0080】また本実施の形態では、パワーアンプ6の
帰還信号を受ける部分はDCアンプ構成としたが、直流
増幅を行うと問題になるような場合には非DCアンプ構
成とすることも可能である。例えば図2の回路図の抵抗
R1とグラウンドとの間に大容量のコンデンサを挿入し
て、完全な直流での増幅は行わないが超低周波での増幅
は行えるようにすればよい。In the present embodiment, the portion of the power amplifier 6 that receives the feedback signal has a DC amplifier configuration. However, if a problem arises when DC amplification is performed, a non-DC amplifier configuration may be used. is there. For example, a large-capacity capacitor may be inserted between the resistor R1 and the ground in the circuit diagram of FIG. 2 so that amplification at an extremely low frequency is not performed but amplification at an extremely low frequency may be performed.
【0081】その他、本発明は上記説明した例に限定さ
れるものでないことは、言うまでもない。In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described example.
【0082】(実施の形態2)本発明の実施の形態2の
低音再生スピーカ装置の構成について図3により説明を
するが、界磁部11a、フレーム11b、ダンパ11
d、エッジ11e、振動板11f、キャビネット12、
検出手段15、パワーアンプ16については図1で説明
した実施の形態1と全く同じであるので、ここではこれ
らについての具体的な説明を省略する。(Embodiment 2) The configuration of a bass reproduction speaker device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 3, but a field portion 11a, a frame 11b, and a damper 11 will be described.
d, edge 11e, diaphragm 11f, cabinet 12,
Since the detecting means 15 and the power amplifier 16 are exactly the same as those in the first embodiment described with reference to FIG. 1, a specific description thereof will be omitted here.
【0083】本実施の形態では、ボイスコイル11cは
実施の形態1と同様に口径25mmであるが、ボビンは
実施の形態1のように延長されておらず通常の長さであ
る。そしてダストキャップ11gが振動板11fに取り
付けられている。In the present embodiment, the voice coil 11c has a diameter of 25 mm as in the first embodiment, but the bobbin is not extended as in the first embodiment and has a normal length. Then, a dust cap 11g is attached to the diaphragm 11f.
【0084】そして本実施の形態で大きく異なる点は、
スピーカユニット11の振動系に負のスティフネスを与
える手段を、スピーカユニット11の振動系と共に動く
可動マグネット13と、この可動マグネット13に対し
てスピーカユニット11の振動変位方向に反発力を与え
る固定マグネット14としていることである。The major difference in the present embodiment is that
A means for providing negative stiffness to the vibration system of the speaker unit 11 includes a movable magnet 13 that moves together with the vibration system of the speaker unit 11 and a fixed magnet 14 that applies a repulsive force to the movable magnet 13 in the vibration displacement direction of the speaker unit 11. It is that.
【0085】可動マグネット13はリング状であり、ボ
イスコイル11cに取り付けられてスピーカユニット1
1の振動系と共に動く。また可動マグネット13と同じ
縦中心位置の内周側に樹脂製の支持部材11hにより取
り付けられて、固定マグネット14が配置されている。
可動マグネット13は、寸法が外径30mm、内径約2
5mm、厚み3mmで、材質は磁気エネルギー積が32
M・G・Oe(メガガウスエルステッド)のネオジウムで
ある。固定マグネット14は、寸法が直径22mm、厚
み10mmの円柱状であり、材質は可動マグネット13
と同じである。The movable magnet 13 has a ring shape, and is attached to the voice coil 11c to be mounted on the speaker unit 1.
It moves with one vibration system. A fixed magnet 14 is mounted on the inner peripheral side of the same vertical center position as the movable magnet 13 by a support member 11h made of resin.
The movable magnet 13 has an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of about 2 mm.
5mm, 3mm thick, material is 32 magnetic energy products
It is neodymium of MG Oe (Mega Gauss Oersted). The fixed magnet 14 has a cylindrical shape with a size of 22 mm in diameter and a thickness of 10 mm, and is made of a movable magnet 13.
Is the same as
【0086】そして可動マグネット13と固定マグネッ
ト14はどちらも上がN極、下がS極に着磁されてお
り、互いに反発している。可動マグネット13と固定マ
グネット14の縦中心位置がちょうど一致している場合
には、縦方向のつまりスピーカユニット11の振動系の
変位方向の力は発生しない。The movable magnet 13 and the fixed magnet 14 are both magnetized with the N pole on the upper side and the S pole on the lower side, and repel each other. When the vertical center positions of the movable magnet 13 and the fixed magnet 14 exactly coincide with each other, no force is generated in the vertical direction, that is, in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit 11.
【0087】ところが可動マグネット13が変位する
と、反発力の方向に縦方向ベクトルを生じるので、可動
マグネット13には変位方向にさらに押し出されるよう
な力、すなわち負のスティフネスを発生する。本実施の
形態2の場合に得られた負のスティフネスも、実施の形
態1で得られたのとほぼ同等の値である。However, when the movable magnet 13 is displaced, a vertical vector is generated in the direction of the repulsive force, so that the movable magnet 13 generates a force that is further pushed out in the direction of displacement, that is, a negative stiffness. The negative stiffness obtained in the case of the second embodiment is also substantially the same as that obtained in the first embodiment.
【0088】また実施の形態1と同様に、固定マグネッ
ト14を外して負のスティフネスがない時のスピーカユ
ニット11の最低共振周波数は60Hz、実効振動質量
は15g程度、実効振動半径は70mmである。Similarly to the first embodiment, when the fixed magnet 14 is removed and there is no negative stiffness, the minimum resonance frequency of the speaker unit 11 is 60 Hz, the effective vibration mass is about 15 g, and the effective vibration radius is 70 mm.
【0089】検出手段であるホール素子15は、実施の
形態1と同様に可動マグネット13の縦方向中心の近傍
に縦垂直方向に配置されている。つまり負のスティフネ
ス発生手段である可動マグネット13を、検出用として
共用している。As in the first embodiment, the Hall element 15 serving as the detecting means is arranged in the vertical and vertical directions near the center of the movable magnet 13 in the vertical direction. That is, the movable magnet 13 which is a negative stiffness generating means is shared for detection.
【0090】本実施の形態では可動マグネット13は実
施の形態1よりも強力なので、ホール素子15の検出電
圧レベルが実施の形態1よりも高い。そこで帰還回路1
5aのゲインは図2で説明した実施の形態1の場合より
も小さくしており、具体的には図2において抵抗R8の
値を実施の形態1の場合よりも小さくしている。帰還ル
ープゲインが高すぎると、発振が起こる危険性が生じる
からである。In the present embodiment, since the movable magnet 13 is stronger than in the first embodiment, the detected voltage level of the Hall element 15 is higher than that in the first embodiment. Then feedback circuit 1
The gain of 5a is smaller than that of the first embodiment described with reference to FIG. 2, and specifically, the value of the resistor R8 in FIG. 2 is smaller than that of the first embodiment. This is because if the feedback loop gain is too high, there is a risk that oscillation will occur.
【0091】このように構成された実施の形態2の低音
再生装置も、実施の形態1で述べたのと同様の効果が得
られた。つまりスピーカユニット11の振動系の変位方
向の偏りを補正しながら、負のスティフネスにより最低
共振周波数つまり低域再生限界周波数を、96Hzから
70Hz弱へと大幅に伸張させることができた。The bass reproducing apparatus according to the second embodiment configured as described above has the same effects as those described in the first embodiment. In other words, the lowest resonance frequency, that is, the low-frequency reproduction limit frequency can be significantly extended from 96 Hz to slightly lower than 70 Hz by negative stiffness while correcting the bias in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit 11.
【0092】さらに本実施の形態では、負のスティフネ
スの発生が機械的手段でないので機械疲労の発生が全く
なく、信頼性が非常に高い。Further, in this embodiment, since the generation of negative stiffness is not a mechanical means, there is no generation of mechanical fatigue, and the reliability is very high.
【0093】従って以上説明したように本実施の形態に
よれば、簡便な構成でローコストであるばかりでなく信
頼性が特に高い、実用的な、優れた低域再生能力をもつ
低音再生スピーカ装置を実現することができる。Therefore, as described above, according to the present embodiment, a low-frequency sound reproduction speaker device having a simple structure, low cost, particularly high reliability, practical, and excellent low-frequency reproduction capability is provided. Can be realized.
【0094】なお本実施の形態では、可動マグネット1
3と固定マグネット14を上記のような構成としたが、
その他種々の構成が可能である。例えば固定マグネット
14をリング状として可動マグネット13の外周側に配
置したり(この場合はホール素子15は可動マグネット
13の内周側に配置すればよい)、固定マグネット4ま
たは可動マグネット3に鉄片プレートやヨークなどを取
り付けてもよい。In the present embodiment, the movable magnet 1
3 and the fixed magnet 14 are configured as described above,
Other various configurations are possible. For example, the fixed magnet 14 may be arranged in a ring shape on the outer periphery of the movable magnet 13 (in this case, the Hall element 15 may be arranged on the inner periphery of the movable magnet 13), or the fixed magnet 4 or the movable magnet 3 may be provided with an iron plate. Or a yoke may be attached.
【0095】また本実施の形態では、可動マグネット1
3と固定マグネット14の着磁方向を、縦方向つまりマ
グネットの厚み方向としたが、両者が互いに反発するよ
うに径方向に着磁することもできる。In this embodiment, the movable magnet 1
Although the magnetization directions of the magnet 3 and the fixed magnet 14 are set to the vertical direction, that is, the thickness direction of the magnet, they may be magnetized in the radial direction so that they repel each other.
【0096】また本実施の形態では、ホール素子15は
負のスティフネスを発生させる可動マグネット13の磁
束を検出するようにしたが、この可動マグネットと別に
小型マグネットを振動系に取り付けて、この磁束を検出
するなどしてもよい。In this embodiment, the Hall element 15 detects the magnetic flux of the movable magnet 13 that generates negative stiffness. However, a small magnet is attached to the vibration system separately from the movable magnet, and the magnetic flux is removed. It may be detected.
【0097】その他、本発明は上記説明した例に限定さ
れるものでないことは、言うまでもない。In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described example.
【0098】(実施の形態3)本発明の実施の形態3の
低音再生スピーカ装置の構成について図4により説明を
するが、界磁部21a、フレーム21b、ボイスコイル
21c、ダンパ21d、エッジ21e、振動板21f、
キャビネット22、固定側支持部材22a、可動マグネ
ット23、スプリング24、検出手段25、帰還回路2
5a、パワーアンプ26については図1で説明した実施
の形態1と全く同じであるので、ここではこれらについ
ての具体的な説明を省略する。(Embodiment 3) The structure of a bass reproduction speaker device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. 4, but a field portion 21a, a frame 21b, a voice coil 21c, a damper 21d, an edge 21e, Diaphragm 21f,
Cabinet 22, fixed-side support member 22a, movable magnet 23, spring 24, detection means 25, feedback circuit 2
5a and the power amplifier 26 are completely the same as those in the first embodiment described with reference to FIG. 1, and therefore, detailed description thereof is omitted here.
【0099】本実施の形態の異なる点は、低音再生スピ
ーカ装置の非動作時に、スピーカユニット21の振動系
を変位方向中心位置付近に保持する手段27a、27
b、21gを備えたことである。The present embodiment is different from the first embodiment in that means 27a and 27 for holding the vibration system of the speaker unit 21 near the center position in the displacement direction when the bass reproducing speaker device is not operating.
b, 21 g.
【0100】27aは小型のギャードモータであり中心
から回転シャフト27bが突出している。シャフト27
bの先端部は、可動側支持部材21gを上下両側から若
干のクリアランスをもって挟み込めるように、コの字状
に折れ曲がっている。21gはダストキャップを兼ねた
スプリング24を取り付ける可動側支持部材であるが、
中心に回転シャフト27bの先端折れ曲がり部の正面周
囲寸法よりも若干大きな寸法の、小さな逃げ孔が設けら
れている。Reference numeral 27a denotes a small gear motor, and a rotary shaft 27b projects from the center. Shaft 27
The leading end of b is bent in a U-shape so that the movable-side support member 21g can be sandwiched between the upper and lower sides with a slight clearance. 21g is a movable support member to which a spring 24 also serving as a dust cap is attached.
A small relief hole having a size slightly larger than the front circumference of the bent portion of the end of the rotating shaft 27b is provided at the center.
【0101】低音再生スピーカ装置の動作時には、回転
シャフト27bの先端折れ曲がり部の方向は可動側支持
部材21gの逃げ孔と一致している。こうして低音再生
スピーカ装置の動作時にはスピーカユニット21の振動
系は、可動側支持部材21gが回転シャフト27bの先
端折れ曲がり部に接触することなく、動くことができ
る。During the operation of the bass reproduction speaker device, the direction of the bent end of the rotary shaft 27b coincides with the clearance hole of the movable-side support member 21g. In this way, during the operation of the bass reproduction speaker device, the vibration system of the speaker unit 21 can move without the movable-side support member 21g coming into contact with the bent end of the rotary shaft 27b.
【0102】低音再生スピーカ装置の非動作時、例えば
低音再生スピーカ装置の電源を切る場合などには、ギャ
ードモータ27aが回転シャフト27bを数十度ほど回
転させる。すると図4に示すように回転シャフト27b
の先端折れ曲がり部の方向が可動側支持部材21gの逃
げ孔から外れ、可動側支持部材21gを上下両側から若
干のクリアランスをもって挟み込んで、スピーカユニッ
ト21の振動系を変位方向中心位置付近に保持する。When the low-pitched sound reproduction speaker device is not operated, for example, when the power of the low-pitched sound reproduction speaker apparatus is turned off, the gear motor 27a rotates the rotary shaft 27b by several tens of degrees. Then, as shown in FIG.
The direction of the bent end of the movable member 21 is displaced from the escape hole of the movable-side support member 21g, and the movable-side support member 21g is sandwiched from both upper and lower sides with a small clearance to hold the vibration system of the speaker unit 21 near the center position in the displacement direction.
【0103】このギャードモータ27aの動作制御は次
のようにして行えばよい。低音再生スピーカ装置の電源
を入れた場合には、スピーカユニット21の振動系が偏
った位置から変位方向中心位置に移動した後に回転シャ
フト27bを回転させて、振動系の保持を解除する。回
転シャフト27bが所定の位置まで動いて静止するまで
の数秒間は、パワーアンプのソース入力信号をミューテ
ィングしておく。この一連の動作は簡単なディレイ回路
などで容易に実現できる。The operation control of the gear motor 27a may be performed as follows. When the power of the low-frequency sound reproduction speaker device is turned on, the rotating shaft 27b is rotated after the vibration system of the speaker unit 21 moves from the biased position to the center position in the displacement direction to release the holding of the vibration system. For several seconds until the rotating shaft 27b moves to a predetermined position and stops, the source input signal of the power amplifier is muted. This series of operations can be easily realized by a simple delay circuit or the like.
【0104】また低音再生スピーカ装置の電源を切る場
合に対処するには、使用者が触れる本体電源スイッチよ
りも1〜2秒程度遅れて動作するリレーを装置内部に設
ければよい。つまり使用者が本体電源を切った瞬間では
パワーアンプ26に入るソース入力だけを切り、この直
後にギャードモータ27aを動作させてスピーカユニッ
ト21の振動系を変位方向中心位置付近に保持する。そ
してギャードモータ27aが止まった後にパワーアンプ
26、帰還回路25など全体の電源を前記リレーで遮断
すればよい。In order to cope with the case where the power of the low-frequency sound reproduction speaker device is turned off, a relay that operates about 1-2 seconds later than the main body power switch touched by the user may be provided inside the device. That is, at the moment when the user turns off the main body power, only the source input to the power amplifier 26 is cut off, and immediately after that, the geared motor 27a is operated to hold the vibration system of the speaker unit 21 near the center position in the displacement direction. Then, after the geared motor 27a stops, the entire power supply such as the power amplifier 26 and the feedback circuit 25 may be shut off by the relay.
【0105】このように構成された本実施の形態の低音
再生装置は、実施の形態1で述べたのと同様の効果が得
られるばかりでなく、低音再生スピーカ装置の非動作時
にスピーカユニット21の振動系が変位方向中心位置付
近に保持されるので、片側に偏って長時間経過すること
がない。このためスピーカユニット21の支持系つまり
ダンパ21dやエッジ21eの突っ張りによるストレス
をなくすことができるので、支持系の経時変化や劣化が
少なくなる。The bass reproducing apparatus according to the present embodiment having such a configuration not only provides the same effects as those described in the first embodiment, but also operates the speaker unit 21 when the bass reproducing speaker apparatus is not operating. Since the vibration system is held in the vicinity of the center position in the displacement direction, a long time does not elapse on one side. For this reason, the stress due to the support system of the speaker unit 21, that is, the tension of the damper 21d and the edge 21e can be eliminated, so that the change with time and deterioration of the support system are reduced.
【0106】またスプリング24も平衡位置で保持され
るので、長時間に渡って変形した状態に留まることで起
こりがちなスプリング24の負スティフネスの上下非対
称化、といった心配もない。Also, since the spring 24 is held at the equilibrium position, there is no fear that the negative stiffness of the spring 24 becomes vertically asymmetric, which tends to occur when the spring 24 remains deformed for a long time.
【0107】従って以上説明したように本実施の形態に
よれば、経時変化の少ない長寿命な低音再生スピーカ装
置を実現できる。Therefore, as described above, according to the present embodiment, a long-life low-frequency sound reproduction speaker device with little change over time can be realized.
【0108】なお本実施の形態では、可動側支持部材2
1gの逃げ孔から僅かながら空気漏れが生じる。可動側
支持部材21gの上に密閉カバーを設けるとこれが無く
なるのでさらに望ましい。In the present embodiment, the movable support member 2
A slight air leak occurs from the 1 g escape hole. It is more desirable to provide a closed cover on the movable-side support member 21g because this is eliminated.
【0109】また本実施の形態では、可動側支持部材2
1gの先端部分を用いてスピーカユニット21の振動系
を変位方向中心位置付近に保持したが、その他の部材や
部位を用いてもよいことは言うまでもない。Further, in the present embodiment, the movable support member 2
Although the vibration system of the speaker unit 21 is held near the center position in the displacement direction by using the tip portion of 1 g, it goes without saying that other members or parts may be used.
【0110】また本実施の形態では、ギャードモータ2
7aをスピーカユニット21の振動系を変位方向中心位
置付近に保持する手段として用いたが、これを回転ソレ
ノイドやその他の手段としてもよい。In this embodiment, the geared motor 2
Although 7a is used as a means for holding the vibration system of the speaker unit 21 in the vicinity of the center position in the displacement direction, this may be used as a rotary solenoid or other means.
【0111】その他、本発明は上記説明した例に限定さ
れるものでないことは、言うまでもない。In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described example.
【0112】(実施の形態4)本発明の実施の形態4の
低音再生スピーカ装置の構成について図5により説明を
するが、界磁部31a、フレーム31b、ボイスコイル
31c、ダンパ31d、エッジ31e、振動板31f、
可動側支持部材31g、キャビネット32、固定側支持
部材32a、可動マグネット33、スプリング34、検
出手段35、帰還回路35a、パワーアンプ36につい
ては図1で説明した実施の形態1と全く同じであるの
で、ここではこれらについての具体的な説明を省略す
る。(Embodiment 4) The configuration of a bass reproduction speaker device according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. 5, but a field portion 31a, a frame 31b, a voice coil 31c, a damper 31d, an edge 31e, Diaphragm 31f,
The movable-side support member 31g, the cabinet 32, the fixed-side support member 32a, the movable magnet 33, the spring 34, the detection means 35, the feedback circuit 35a, and the power amplifier 36 are completely the same as those in the first embodiment described with reference to FIG. Here, a detailed description of these will be omitted.
【0113】本実施の形態も実施の形態3と同様に低音
再生スピーカ装置の非動作時に、スピーカユニット31
の振動系を変位方向中心位置付近に保持する手段を備え
ているが、自己保持型ソレノイド37aを用いている点
が異なる。自己保持型ソレノイド37aの中心部から
は、中心軸方向に動くプランジャ37bが突出しており
その先端部が、ボイスコイル31cのボビンに取り付け
られた樹脂製の保持嵌合部材37cに勘合するように構
成されている。プランジャ37bには復帰スプリング3
7dが装着されている。In the present embodiment, as in the third embodiment, when the low-frequency sound reproduction speaker device is not operating, the speaker unit 31
Is provided near the center position in the displacement direction, but differs in that a self-holding solenoid 37a is used. A plunger 37b that moves in the direction of the central axis projects from the center of the self-holding solenoid 37a, and the tip of the plunger 37b fits into a resin holding fitting member 37c attached to the bobbin of the voice coil 31c. Have been. The return spring 3 is attached to the plunger 37b.
7d is attached.
【0114】低音再生スピーカ装置の動作時には、自己
保持型ソレノイド37aに通電するやいなや瞬間的にプ
ランジャ37bが吸引され、プランジャ37bが保持勘
合部材37cから直ちに外れる。そして低音再生スピー
カ装置の動作時にはスピーカユニット31の振動系は、
保持勘合部材37cがプランジャ37bの先端部に接触
することなく、動くことができる。During operation of the bass reproduction speaker device, the plunger 37b is instantaneously sucked as soon as the self-holding solenoid 37a is energized, and the plunger 37b immediately comes off the holding fitting member 37c. When the bass reproduction speaker device operates, the vibration system of the speaker unit 31
The holding fitting member 37c can move without contacting the tip of the plunger 37b.
【0115】37aは自己保持型ソレノイドであるので
プランジャ37bは吸引状態で保たれるため、吸引後す
ぐに通電を解除することができる。つまり通電は一瞬だ
けでよい。Since the solenoid 37a is a self-holding solenoid, the plunger 37b is kept in the suction state, so that the power can be released immediately after the suction. That is, energization is only required for a moment.
【0116】低音再生スピーカ装置の非動作時、例えば
低音再生スピーカ装置の電源を切る場合などには自己保
持型ソレノイド37aに逆方向の通電を行う。いわゆる
復帰電流を流すわけである。するとプランジャ37bは
吸引状態から解除され、復帰スプリング37dの力によ
り保持勘合部材37cの位置に戻る。このようにしてス
ピーカユニット31の振動系を変位方向中心位置付近に
保持する。When the low-frequency sound reproduction speaker device is not operated, for example, when the power of the low-frequency sound reproduction speaker device is turned off, the self-holding solenoid 37a is energized in the reverse direction. A so-called return current flows. Then, the plunger 37b is released from the suction state, and returns to the position of the holding fitting member 37c by the force of the return spring 37d. Thus, the vibration system of the speaker unit 31 is held near the center position in the displacement direction.
【0117】この自己保持型ソレノイド37aの動作制
御を行う回路図の一例を図6に示すである。ACDは低
音再生スピーカ装置のAC1次側電流検出回路である。
自己保持型ソレノイド37aのコイルへの通電は大容量
のコンデンサC2を利用して行われる。この制御回路の
動作は以下の通りである。FIG. 6 shows an example of a circuit diagram for controlling the operation of the self-holding solenoid 37a. ACD is an AC primary side current detection circuit of the bass reproduction speaker device.
The coil of the self-holding solenoid 37a is energized by using a large-capacity capacitor C2. The operation of this control circuit is as follows.
【0118】低音再生スピーカ装置の電源スイッチを入
れると、AC1次側電流検出回路ACDが検出電気信号
を発生しトランジスタQのベースに電流が流れ始める。
トランジスタQにはコンデンサC1と抵抗Rが接続され
ており、この時定数によりトランジスタQのエミッタに
接続されたリレーRRは、電源スイッチを入れてから約
1秒後に動作する。約1秒ほど後に動作させるのは、ス
ピーカユニット31の振動系が偏った位置から変位方向
中心位置に移動するのを待つためである。When the power switch of the low-pitched sound reproduction speaker device is turned on, the AC primary current detection circuit ACD generates a detection electric signal, and a current starts flowing to the base of the transistor Q.
A capacitor C1 and a resistor R are connected to the transistor Q. With this time constant, the relay RR connected to the emitter of the transistor Q operates about one second after the power switch is turned on. The operation is performed after about one second in order to wait for the vibration system of the speaker unit 31 to move from the biased position to the center position in the displacement direction.
【0119】するとリレーRRがONとなって端子1と
端子2がつながり、コンデンサC2を通じて電源側から
電流が瞬間的に自己保持型ソレノイド37aに流れ込
み、自己保持型ソレノイド37aが動作して吸引状態に
なる。この電流はコンデンサC2の充電電流であるが一
瞬だけであり、自己保持型ソレノイド37aに無駄な電
流を流し続けなくて済む。Then, the relay RR is turned on to connect the terminals 1 and 2, and a current instantaneously flows from the power supply side to the self-holding solenoid 37a through the capacitor C2, and the self-holding solenoid 37a operates to enter the suction state. Become. This current is a charging current for the capacitor C2, but only for a moment, so that it is not necessary to continuously supply unnecessary current to the self-holding solenoid 37a.
【0120】低音再生スピーカ装置の電源スイッチを切
った場合には、AC1次側電流検出回路ACDからの検
出電気信号がなくなるので、トランジスタQは遮断状態
となりリレーRRはOFFになる。するとリレーRRの
端子1と端子3がつながり、自己保持型ソレノイド37
aに対してコンデンサC1が放電をするが、この時の電
流の方向は低音再生スピーカ装置の電源スイッチを入れ
た時と逆になる。このようにして自己保持型ソレノイド
37aには逆の電流が流れるので、プランジャ37bを
復帰させることができる。なおリレーRRの端子4,6
は時定数コンデンサC1を放電させるためのものであ
る。When the power switch of the low-pitched sound reproduction speaker device is turned off, the detection electric signal from the AC primary current detection circuit ACD disappears, so that the transistor Q is turned off and the relay RR is turned off. Then, the terminals 1 and 3 of the relay RR are connected, and the self-holding solenoid 37
The capacitor C1 discharges to a, but the direction of the current at this time is opposite to that when the power switch of the bass reproduction speaker device is turned on. In this way, the reverse current flows through the self-holding solenoid 37a, so that the plunger 37b can be returned. Terminals 4 and 6 of relay RR
Is for discharging the time constant capacitor C1.
【0121】このように構成された本実施の形態の低音
再生装置は実施の形態3で述べたのと同様の効果が得ら
れるばかりでなく、自己保持型ソレノイド37aが瞬間
的に動作するため、実施の形態3で用いたギヤードモー
タのように時間がかからず素早く動作状態に入ることが
できる。The bass reproducing apparatus of this embodiment having the above-described configuration not only provides the same effects as those described in the third embodiment, but also operates the self-holding solenoid 37a instantaneously. As in the geared motor used in the third embodiment, the operation state can be quickly entered without taking much time.
【0122】なおスピーカユニットの振動系を変位方向
中心位置付近に保持する手段をもたない場合には、低音
再生スピーカ装置の電源を入れてから素早く動作可能な
状態にするのは困難である。なぜなら低音再生スピーカ
装置の非動作時には、スプリングの力により変位方向中
心位置から遠く離れた位置に振動系が押しやられている
ので、これが変位方向中心位置まで戻るのにはある程度
の時間がかかるからである。If there is no means for holding the vibration system of the speaker unit in the vicinity of the center position in the displacement direction, it is difficult to quickly turn on the bass reproduction speaker device after turning on the power. This is because, when the low-frequency sound reproduction speaker device is not operating, the vibration system is pushed away from the center position in the displacement direction by the force of the spring, and it takes some time to return to the center position in the displacement direction. is there.
【0123】また本実施の形態では自己保持型ソレノイ
ド37aの動作電流をコンデンサC2を介して供給する
とともに、同じコンデンサを放電させて自己保持型ソレ
ノイド37aの復帰電流を供給するようにしたので、復
帰電流用の別電源をもつ必要がない。これにより低音再
生スピーカ装置の動作中に突然電源が遮断された場合、
例えば停電や電源コンセントが事故で抜けた場合などで
も、コンデンサC2に充電されていた電荷を利用して自
己保持型ソレノイド37aを復帰動作させられるので、
スピーカユニット31の振動系の変位方向中心位置付近
の保持が可能となる。In this embodiment, the operating current of the self-holding solenoid 37a is supplied through the capacitor C2, and the same capacitor is discharged to supply the return current of the self-holding solenoid 37a. There is no need to have a separate power supply for the current. As a result, if the power is suddenly cut off during operation of the bass reproduction speaker device,
For example, even in the event of a power outage or accidental disconnection of the power outlet, the self-holding solenoid 37a can be returned using the charge stored in the capacitor C2.
The vicinity of the center position of the vibration system of the speaker unit 31 in the displacement direction can be held.
【0124】従って以上説明したように本実施の形態に
よれば、経時変化が少なく長寿命であるばかりでなく、
素早く動作状態に入ることのできる、また安全性の高い
低音再生スピーカ装置を実現できる。Therefore, as described above, according to the present embodiment, not only the aging is small but the life is long,
It is possible to realize a low-frequency sound reproduction speaker device that can quickly enter an operation state and has high security.
【0125】なお本実施の形態では低音再生スピーカ装
置の非動作時に、自己保持型ソレノイド37aのプラン
ジャ37bを復帰状態としたが、逆の設計も可能であ
る。In the present embodiment, the plunger 37b of the self-holding solenoid 37a is in the return state when the low-frequency sound reproduction speaker device is not operating, but the reverse design is also possible.
【0126】また本実施の形態では自己保持型ソレノイ
ド37aを用いたが、これを通常のソレノイドやその他
のタイプのソレノイドとする設計もできる。ただし自己
保持型ソレノイドを用いると、動作電流を一瞬流すだけ
でよく省電力化を図ることができる。Although the self-holding solenoid 37a is used in the present embodiment, it can be designed as a normal solenoid or another type of solenoid. However, when a self-holding solenoid is used, power can be saved only by momentarily passing an operating current.
【0127】その他、本発明は上記説明した例に限定さ
れるものでないことは、言うまでもない。In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described example.
【0128】(実施の形態5)本発明の実施の形態5の
低音再生スピーカ装置の構成について図7により説明を
するが、界磁部41a、フレーム41b、ボイスコイル
41c、ダンパ41d、エッジ41e、振動板41f、
可動側支持部材41g、キャビネット42、可動マグネ
ット43、スプリング44、検出手段45、帰還回路4
5a、パワーアンプ46については図1で説明した実施
の形態1と全く同じであるので、ここではこれらについ
ての具体的な説明を省略する。(Embodiment 5) The configuration of a low-frequency sound reproduction speaker device according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 7, but a field part 41a, a frame 41b, a voice coil 41c, a damper 41d, an edge 41e, Diaphragm 41f,
Movable side support member 41g, cabinet 42, movable magnet 43, spring 44, detecting means 45, feedback circuit 4
5a and the power amplifier 46 are exactly the same as those in the first embodiment described with reference to FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted here.
【0129】本実施の形態の特徴的な点は、固定支持す
る固定側支持部材42aの中に可動するロッド42bを
備え、これによりスプリング44の負のスティフネスを
可変できるようにしたことである。A feature of this embodiment is that a movable rod 42b is provided in a fixed-side support member 42a for fixedly supporting the spring, so that the negative stiffness of the spring 44 can be changed.
【0130】具体的には図7における4個の固定側支持
部材42aと可動ロッド42bは、モータとウォームギ
ヤとラックギヤなどによる軸方向推進可動機構を内蔵し
ている。モータの回転が止まれば、可動ロッド42bに
対して圧縮力が掛かってもウォームギヤとラックギヤど
うしは動かなくなるので、可動ロッド42bは静止した
固定端として働く。Specifically, the four fixed-side support members 42a and the movable rods 42b in FIG. 7 have built-in axially propulsion movable mechanisms such as a motor, a worm gear, and a rack gear. When the rotation of the motor stops, the worm gear and the rack gear do not move even if a compressive force is applied to the movable rod 42b, so that the movable rod 42b acts as a stationary fixed end.
【0131】そして低音再生スピーカ装置の非動作時に
は、可動ロッド42bを後退させてスプリング44を緩
める。低音再生スピーカ装置の動作時には、可動ロッド
42bを前進させてスプリング44に所定の圧縮力を与
える。あるいは可動ロッド42bの静止位置を調節する
ことにより、スプリング44に与える圧縮力を調節でき
るので、発生する負のスティフネスを可変することがで
きる。When the low-frequency sound reproduction speaker device is not operating, the movable rod 42b is retracted to loosen the spring 44. During the operation of the bass reproduction speaker device, the movable rod 42b is advanced to apply a predetermined compressive force to the spring 44. Alternatively, by adjusting the rest position of the movable rod 42b, the compression force applied to the spring 44 can be adjusted, so that the generated negative stiffness can be varied.
【0132】このように構成された本実施の形態の低音
再生装置は実施の形態1で述べたのと同様の効果が得ら
れるばかりでなく、非動作時にスプリング44の負のス
ティフネスを減少させることができるので、スピーカユ
ニット41の支持系つまりダンパ41dやエッジ41e
が突っ張ることがなくなり、支持系の経時変化や劣化が
少なくなる。The bass reproducing apparatus according to the present embodiment having the above-described structure not only provides the same effects as those described in the first embodiment, but also reduces the negative stiffness of the spring 44 when not operating. The support system of the speaker unit 41, that is, the damper 41d and the edge 41e
Are not stretched, and the support system is less likely to change over time and deteriorate.
【0133】またスプリング44の発生する負のスティ
フネスを調節できるので、低音再生スピーカ装置の最低
共振周波数を調節でき、低域特性を可変できる。Since the negative stiffness generated by the spring 44 can be adjusted, the lowest resonance frequency of the low-frequency sound reproduction speaker device can be adjusted, and the low-frequency characteristics can be varied.
【0134】従って以上説明したように本実施の形態に
よれば、経時変化が少なく長寿命であるばかりでなく、
低域特性の可変ができる低音再生スピーカ装置を実現で
きる。Therefore, as described above, according to the present embodiment, not only is there a small change with time but a long life, but also
A low-frequency sound reproduction speaker device capable of changing low-frequency characteristics can be realized.
【0135】なお本実施の形態5では負のスティフネス
を与える手段を機械的手段、つまりスプリング44とし
たが、これを実施の形態2で説明したような磁気的手段
とした場合も考えられる。この場合には例えば固定マグ
ネットを電磁石として、これに供給する電流を調節する
ことで、発生する負のスティフネスを可変できる。In the fifth embodiment, the means for providing negative stiffness is a mechanical means, that is, the spring 44. However, a magnetic means as described in the second embodiment may be used. In this case, for example, by using a fixed magnet as an electromagnet and adjusting the current supplied thereto, the generated negative stiffness can be varied.
【0136】その他、本発明は上記説明した例に限定さ
れるものでないことは、言うまでもない。In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described example.
【0137】[0137]
【発明の効果】以上説明したように本発明の低音再生ス
ピーカ装置によれば、スピーカユニットと、前記スピー
カユニットの振動系に負のスティフネスを与える手段
と、前記スピーカユニットを収納するキャビネットとを
備えた低音再生スピーカ装置において、前記スピーカユ
ニットの振動系の変位に応じた電気信号を発生する検出
手段と、前記スピーカユニットを駆動するソース信号再
生用のパワーアンプに前記検出手段からの電気信号を帰
還する帰還回路を備え、前記パワーアンプはソース信号
電力に加えて前記スピーカユニットの振動系の変位方向
の偏りを補正する電力を前記スピーカユニットに供給し
たことにより、前記スピーカユニットには、振動系の変
位方向の僅かな偏りも常時補正して本来の変位方向中心
位置に保持するサーボが掛かることとなり、負スティフ
ネスが大きくても振動系の平均変位中心位置が本来の中
心位置に保持された極めて安定した動作が得られだけで
なく、振動系の変位方向の偏りを補正するために従来の
ような吸排気ポンプや制御用の電力増幅器を別途設ける
必要がない。従って簡便な構成でローコストであり実用
的な、優れた低域再生能力をもつ低音再生スピーカ装置
を実現することができる。As described above, according to the low-frequency sound reproduction speaker device of the present invention, there are provided a speaker unit, means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit, and a cabinet for accommodating the speaker unit. In the bass reproduction speaker device, the detection means for generating an electric signal according to the displacement of the vibration system of the speaker unit, and the electric signal from the detection means are fed back to a power amplifier for reproducing the source signal for driving the speaker unit. The power amplifier supplies the speaker unit with power for correcting the bias in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit in addition to the source signal power. A sensor that constantly corrects slight deviations in the displacement direction and maintains it at the original center position in the displacement direction. Not only to obtain an extremely stable operation in which the average displacement center position of the vibration system is maintained at the original center position even if the negative stiffness is large, and to correct the bias in the displacement direction of the vibration system. There is no need to separately provide a conventional intake / exhaust pump or a control power amplifier. Therefore, it is possible to realize a low-frequency sound reproduction speaker device having a simple configuration, low cost and practical, and excellent low-frequency reproduction capability.
【0138】本発明の請求項2記載の低音再生スピーカ
装置によれば、前記スピーカユニットの振動系と共に動
く可動マグネットと、前記可動マグネットの磁気を検出
するホール素子を、前記検出手段としたことにより、1
個の素子でスピーカユニットの振動系の変位の上下を判
別することができる。従って検出手段の構成を簡単にし
た低音再生スピーカ装置を実現できる。According to the low frequency sound reproduction speaker device of the second aspect of the present invention, the movable magnet which moves together with the vibration system of the speaker unit and the Hall element for detecting the magnetism of the movable magnet are used as the detection means. , 1
It is possible to determine whether the displacement of the vibration system of the speaker unit is up or down using the individual elements. Therefore, it is possible to realize a low-frequency sound reproduction speaker device in which the configuration of the detection means is simplified.
【0139】本発明の請求項3記載の低音再生スピーカ
装置によれば、前記スピーカユニットの振動系に負のス
ティフネスを与える手段を、前記スピーカユニットの振
動系の中心部と前記スピーカユニットの外周部付近との
間に、略中心軸対称複数箇所に圧縮されて取り付けられ
たスプリングとしたことにより、スプリングの長さを長
くすることができ機械疲労が小さくなる。従って信頼性
の高い低音再生スピーカ装置を実現できる。According to the low-frequency sound reproduction speaker device of the third aspect of the present invention, the means for imparting negative stiffness to the vibration system of the speaker unit includes a center portion of the vibration system of the speaker unit and an outer peripheral portion of the speaker unit. By using a spring that is compressed and attached to a plurality of locations substantially symmetric with respect to the central axis, the length of the spring can be increased and mechanical fatigue can be reduced. Therefore, a highly reliable bass reproduction speaker device can be realized.
【0140】本発明の請求項4記載の低音再生スピーカ
装置によれば、前記スピーカユニットの振動系に負のス
ティフネスを与える手段を、前記スピーカユニットの振
動系と共に動く可動マグネットと、前記可動マグネット
に対して前記スピーカユニットの振動変位方向の力を与
える固定マグネットとしたことにより、負のスティフネ
スの発生が機械的手段でないので機械疲労の発生が全く
ない。従って特に信頼性の高い低音再生スピーカ装置を
実現できる。According to the low-frequency sound reproduction speaker device of the fourth aspect of the present invention, the means for imparting negative stiffness to the vibration system of the speaker unit is provided by the movable magnet moving with the vibration system of the speaker unit, and the movable magnet. On the other hand, by using a fixed magnet that applies a force in the vibration displacement direction of the speaker unit, there is no mechanical fatigue since negative stiffness is not generated by mechanical means. Therefore, a particularly reliable bass reproduction speaker device can be realized.
【0141】本発明の請求項5記載の低音再生スピーカ
装置によれば、非動作時に、前記スピーカユニットの振
動系を変位方向中心位置付近に保持する手段を備えたこ
とにより、低音再生スピーカ装置の非動作時にスピーカ
ユニットの振動系が変位方向の片側に偏って長時間経過
することがなく、スピーカユニットの支持系やスプリン
グに長時間のストレスが掛からない。従って経時変化の
少ない長寿命な低音再生スピーカ装置を実現できる。According to the low-frequency sound reproduction speaker device of the fifth aspect of the present invention, the means for holding the vibration system of the speaker unit in the vicinity of the center position in the displacement direction when not operating is provided. During non-operation, the vibration system of the speaker unit is not biased to one side in the displacement direction and does not elapse for a long time, and a long-time stress is not applied to the support system and the spring of the speaker unit. Therefore, a long-life low-frequency sound reproduction speaker device with little change over time can be realized.
【0142】本発明の請求項6記載の低音再生スピーカ
装置によれば、非動作時に前記スピーカユニットの振動
系を変位方向中心位置付近に保持する手段として、自己
保持型ソレノイドを用いたことにより、前記スピーカユ
ニットの振動系を変位方向中心位置付近に保持あるいは
保持解除するのが瞬時に行える。従って素早く動作状態
に入れる低音再生スピーカ装置を実現できる。According to the bass reproduction speaker device of the sixth aspect of the present invention, the self-holding solenoid is used as a means for holding the vibration system of the speaker unit near the center position in the displacement direction when not operating. The vibration system of the speaker unit can be instantaneously held or released near the center position in the displacement direction. Therefore, it is possible to realize a low-frequency sound reproduction speaker device which can be quickly put into an operating state.
【0143】本発明の請求項7記載の低音再生スピーカ
装置によれば、前記自己保持型ソレノイドの動作電流を
コンデンサを介して供給するとともに、前記自己保持型
ソレノイドの復帰電流を前記コンデンサの放電により供
給したことにより、低音再生スピーカ装置の動作中に突
然電源が遮断された場合にも、スピーカユニットの振動
系の変位方向中心位置付近の保持が可能となる。従って
安全性の高い低音再生スピーカ装置を実現できる。According to the bass reproduction speaker device of the present invention, the operating current of the self-holding solenoid is supplied via the capacitor, and the return current of the self-holding solenoid is supplied by discharging the capacitor. With the supply, even when the power supply is suddenly cut off during the operation of the bass reproduction speaker device, the vicinity of the center position in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit can be held. Therefore, a low-pitched sound reproduction speaker device with high security can be realized.
【0144】本発明の請求項8記載の低音再生スピーカ
装置によれば、非動作時に、前記スピーカユニットの振
動系に負のスティフネスを与える手段の負スティフネス
を減少させる手段を備えたことにより、スピーカユニッ
トの支持系が突っ張らなくなる。従って経時変化の少な
い長寿命な低音再生スピーカ装置を実現できる。According to the low-frequency sound reproduction speaker apparatus of the eighth aspect of the present invention, the speaker unit is provided with means for reducing the negative stiffness of the means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit when not operating. The support system of the unit no longer stretches. Therefore, a long-life low-frequency sound reproduction speaker device with little change over time can be realized.
【0145】本発明の請求項9記載の低音再生スピーカ
装置によれば、前記スピーカユニットの振動系に負のス
ティフネスを与える手段のスティフネスを可変する手段
を備えたことにより、発生する負のスティフネスを調節
できるので低音再生スピーカ装置の最低共振周波数を調
節できる。従って低域特性を可変できる低音再生スピー
カ装置を実現できる。According to the low frequency sound reproduction speaker device of the ninth aspect of the present invention, the negative stiffness generated by the means for changing the stiffness of the means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit is provided. Since it can be adjusted, the lowest resonance frequency of the bass reproduction speaker device can be adjusted. Therefore, it is possible to realize a low-frequency sound reproduction speaker device capable of changing low-frequency characteristics.
【0146】以上のように、本発明は極めて大きな実用
的価値をもつものである。As described above, the present invention has an extremely large practical value.
【図1】本発明の実施の形態1の低音再生スピーカ装置
の構成を示した断面図と正面図FIG. 1 is a cross-sectional view and a front view illustrating a configuration of a low-frequency sound reproduction speaker device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態1の帰還回路の一例を示す
図FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a feedback circuit according to the first embodiment of the present invention;
【図3】本発明の実施の形態2の低音再生スピーカ装置
の構成を示した断面図と正面図FIG. 3 is a cross-sectional view and a front view showing a configuration of a bass reproduction speaker device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態3の低音再生スピーカ装置
の構成を示した断面図と正面図FIG. 4 is a cross-sectional view and a front view showing a configuration of a low-frequency sound reproduction speaker device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態3の別の構成を有する低音
再生スピーカ装置の構成を示した断面図と正面図FIGS. 5A and 5B are a cross-sectional view and a front view showing a configuration of a bass reproduction speaker device having another configuration according to Embodiment 3 of the present invention. FIGS.
【図6】同実施の形態のソレノイドの動作を制御する制
御回路の一例を示す図FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a control circuit that controls the operation of the solenoid according to the embodiment;
【図7】本発明の実施の形態4の低音再生スピーカ装置
の構成を示した断面図と正面図FIGS. 7A and 7B are a cross-sectional view and a front view showing a configuration of a low-frequency sound reproduction speaker device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】従来の低音再生スピーカ装置の構成を示した断
面図と正面図FIG. 8 is a cross-sectional view and a front view showing the configuration of a conventional bass reproduction speaker device.
【図9】従来の低音再生スピーカ装置の構成を示した断
面図と正面図FIG. 9 is a sectional view and a front view showing the configuration of a conventional bass reproduction speaker device.
【図10】負スティフネスを与えるスプリングの動作を
示した説明図FIG. 10 is an explanatory view showing the operation of a spring that provides negative stiffness.
【図11】スティフネスの変位〜力特性図FIG. 11 is a graph showing displacement to force characteristics of stiffness.
1,11,21,31,41 スピーカユニ
ット 1a,11a,21a,31a,41a 界磁部 1b,11b,21b,31b,41b フレーム 1c,11c,21c,31c,41c ボイスコイル 1d,11d,21d,31d,41d ダンパ 1e,11e,21e,31e,41e エッジ 1f,11f,21f,31f,41f 振動板 1g,21g,31g,41g 可動側支持部
材 11g ダストキャッ
プ 11h 支持部材 2,12,22,32,42 キャビネット 2a,22a,32a,42a 固定側支持部
材 42b 可動ロッド 3,13,23,33,43 可動マグネッ
ト 4,24,34,44 スプリング 14 固定マグネッ
ト 5,15,25,35,45 ホール素子 5a,15a,25a,35a,45a 帰還回路 6,16,26,36,46 パワーアンプ 27a ギャードモー
タ 37a 自己保持型ソ
レノイド 27b 回転シャフト 37b プランジャ 37c 保持嵌合部材 37d 復帰スプリン
グ1, 11, 21, 31, 41 Speaker units 1a, 11a, 21a, 31a, 41a Field units 1b, 11b, 21b, 31b, 41b Frames 1c, 11c, 21c, 31c, 41c Voice coils 1d, 11d, 21d, 31d, 41d Damper 1e, 11e, 21e, 31e, 41e Edge 1f, 11f, 21f, 31f, 41f Diaphragm 1g, 21g, 31g, 41g Movable support member 11g Dust cap 11h Support member 2, 12, 22, 32, 42 Cabinet 2a, 22a, 32a, 42a Fixed side support member 42b Movable rod 3, 13, 23, 33, 43 Movable magnet 4, 24, 34, 44 Spring 14 Fixed magnet 5, 15, 25, 35, 45 Hall element 5a , 15a, 25a, 35a, 45a Feedback circuit , 16, 26, 36 and 46 a power amplifier 27a geared 37a self-hold solenoid 27b rotating shaft 37b plunger 37c holding fitting member 37d return spring
Claims (9)
ットの振動系に負のスティフネスを与える手段と、前記
スピーカユニットを収納するキャビネットとを備えた低
音再生スピーカ装置において、前記スピーカユニットの
振動系の変位に応じた電気信号を発生する検出手段と、
前記スピーカユニットを駆動するソース信号再生用のパ
ワーアンプに前記検出手段からの電気信号を帰還する帰
還回路を備え、前記パワーアンプはソース信号電力に加
えて前記スピーカユニットの振動系の変位方向の偏りを
補正する電力を前記スピーカユニットに供給したことを
特徴とする、低音再生スピーカ装置。1. A bass reproducing speaker device comprising a speaker unit, means for providing a negative stiffness to a vibration system of the speaker unit, and a cabinet for accommodating the speaker unit. Detecting means for generating a corresponding electric signal;
The power amplifier for driving the speaker unit is provided with a feedback circuit for feeding back the electric signal from the detection means to the power amplifier for reproducing the source signal, and the power amplifier is biased in the displacement direction of the vibration system of the speaker unit in addition to the source signal power. A low-frequency sound reproduction speaker device, wherein electric power for correcting the noise is supplied to the speaker unit.
く可動マグネットと、前記可動マグネットの磁気を検出
するホール素子を、前記検出手段としたことを特徴とす
る、請求項1に記載の低音再生スピーカ装置。2. The low-frequency sound reproduction speaker device according to claim 1, wherein a movable magnet that moves together with the vibration system of the speaker unit, and a Hall element that detects the magnetism of the movable magnet are used as the detection means. .
ティフネスを与える手段を、前記スピーカユニットの振
動系の中心部と前記スピーカユニットの外周部付近との
間に、略中心軸対称複数箇所に圧縮されて取り付けられ
たスプリングとしたことを特徴とする、請求項1又は2
に記載の低音再生スピーカ装置。3. A means for imparting negative stiffness to the vibration system of the speaker unit is compressed into a plurality of substantially central axis symmetrical portions between the center of the vibration system of the speaker unit and the vicinity of the outer periphery of the speaker unit. 3. A spring mounted and attached.
4. The bass reproduction speaker device according to claim 1.
ティフネスを与える手段を、前記スピーカユニットの振
動系と共に動く可動マグネットと、前記可動マグネット
に対して前記スピーカユニットの振動変位方向の力を与
える固定マグネットとしたことを特徴とする、請求項1
又は2に記載の低音再生スピーカ装置。4. A means for providing a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit, comprising: a movable magnet moving together with the vibration system of the speaker unit; and a fixed means for applying a force in the vibration displacement direction of the speaker unit to the movable magnet. 2. A magnet as a magnet.
Or the low-frequency sound reproduction speaker device according to 2.
動系を変位方向中心位置付近に保持する手段を備えたこ
とを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の低音
再生スピーカ装置。5. The low-frequency sound reproduction speaker device according to claim 1, further comprising means for holding a vibration system of the speaker unit near a center position in a displacement direction when not operating.
系を変位方向中心位置付近に保持する手段として、自己
保持型ソレノイドを用いたことを特徴とする、請求項5
に記載の低音再生スピーカ装置。6. A self-holding solenoid is used as means for holding a vibration system of the speaker unit near a center position in a displacement direction when not operating.
4. The bass reproduction speaker device according to claim 1.
コンデンサを介して供給するとともに、前記自己保持型
ソレノイドの復帰電流を前記コンデンサの放電により供
給したことを特徴とする、請求項6に記載の低音再生ス
ピーカ装置。7. The self-holding solenoid according to claim 6, wherein an operating current of the self-holding solenoid is supplied via a capacitor, and a return current of the self-holding solenoid is supplied by discharging the capacitor. A bass reproduction speaker device.
動系に負のスティフネスを与える手段の負スティフネス
を減少させる手段を備えたことを特徴とする、請求項1
〜4のいずれかに記載の低音再生スピーカ装置。8. The apparatus according to claim 1, further comprising: means for reducing a negative stiffness of the means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit when the speaker unit is not operated.
5. The low-frequency sound reproduction speaker device according to any one of items 1 to 4.
ティフネスを与える手段のスティフネスを可変する手段
を備えたことを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに
記載の低音再生スピーカ装置。9. The low-frequency sound reproduction speaker device according to claim 1, further comprising: means for varying a stiffness of a means for giving a negative stiffness to the vibration system of the speaker unit.
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