(57)【要約】【課題】  振動制御対象の振動に含まれる複数の固有振動成分を抑制することを可能とする振動制御装置を提供する。【解決手段】  振動制御装置１０は、インダクタＬ１〜Ｌ３の各々と振動制御対象２に固定されるピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとで構成される共振回路と、当該共振回路の共振周波数を時間経過に応じて変化させる制御回路５とを有する。【選択図】  図１
2018033247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動制御対象に固定されるピエゾ素子を含む共振回路と、
前記共振回路の共振周波数を時間経過に応じて変化させる制御手段と
を有する振動制御装置。
【請求項２】
前記共振回路は、前記ピエゾ素子とインダクタ部を含み、
前記制御手段は、前記インダクタ部のインダクタンスを変化させることにより前記共振周波数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の振動制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記共振回路の抵抗成分を時間経過に応じて変化させることを特徴する請求項１または２に記載の振動制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記共振回路における１種類の共振周波数での共振を振動制御対象の振動周期に応じて定まる時間だけ持続させることを特徴する請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の振動制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記振動制御対象に生じる振動の各固有周波数成分の強度を解析し、解析結果に基づいて、前記共振回路の各共振周波数による共振の持続時間を制御することを特徴する請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の振動制御装置。
【請求項６】
前記インダクタ部は擬似インダクタ回路であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の請求項に記載の振動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種の振動制御対象の制振等の振動制御を行う振動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の振動制御装置として、特許文献１には、供給される電荷に応じて振動制御対象を変形させる駆動用ピエゾ素子と、駆動用ピエゾ素子に正の電荷を供給する第１コンデンサと、駆動用ピエゾ素子に負の電荷を供給する第２コンデンサと、振動制御対象の振動周期に応じたタイミングで、駆動用ピエゾ素子と第１コンデンサとの接続、および駆動用ピエゾ素子と第２コンデンサとの接続を切り替える駆動用スイッチとを有する振動抑制装置が開示されている。特許文献１に開示の技術によれば、振動制御対象が振動すると、その振動周期に応じたタイミングで、駆動用ピエゾ素子と第１コンデンサとの接続、および駆動用ピエゾ素子と第２コンデンサとの接続が交互に切り換わり、第１コンデンサおよび第２コンデンサから駆動用ピエゾ素子に交互に正の電荷および負の電荷が供給される。そして、正の電荷および負の電荷の供給を受けた駆動用ピエゾ素子は、伸長および収縮する。この駆動用ピエゾ素子の伸縮変形は、振動制御対象の振動を抑制するように振動制御対象を変形させる。従って、特許文献１に開示の技術によれば、振動制御対象の振動を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４０３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示の技術では、振動制御対象の振動における単一周波数の振動しか抑制することができず、振動制御対象の振動に複数の固有振動成分が含まれている場合、各固有振動成分を抑制することはできない。
【０００５】
この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、振動制御対象の振動に含まれる複数の固有振動成分を制御することを可能とする振動制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、振動制御対象に固定されるピエゾ素子を含む共振回路と、前記共振回路の共振周波数を時間経過に応じて変化させる制御手段とを有する振動制御装置を提供する。
【０００７】
この発明において、ピエゾ素子の振動エネルギーは、共振回路において電気エネルギーに変換されて消費される。そして、共振回路の共振時には、共振回路が消費する電気エネルギーが最大となる。従って、この発明による振動制御装置では、振動制御対象に生じる振動において共振回路の共振周波数に対応した周波数の固有振動成分が制御される。そして、この発明では、この共振回路の共振周波数が時間経過に応じて変化する。従って、この発明によれば、振動制御対象の振動に含まれる複数の固有振動成分を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の第１実施形態である振動制御装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】同振動制御装置１０の等価回路の構成を示す回路図である。
【図３】同振動制御装置１０における制御回路５の構成を示す回路図である。
【図４】同振動制御装置１０のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態の時間変化を例示する図である。
【図５】同実施形態の振動制御効果を示す図である。
【図６】この発明の第２実施形態である振動制御装置１０Ａの構成を示すブロック図である。
【図７】同振動制御装置１０Ａの等価回路の構成を示す回路図である。
【図８】この発明の第３実施形態である振動制御装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。
【図９】同振動制御装置１０Ｂの等価回路の構成を示す回路図である。
【図１０】同振動制御装置１０Ｂの負性抵抗回路７の各部の電圧と電流の関係を示す図である。
【図１１】この発明の他の実施形態である振動制御装置１０Ｃの構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の他の実施形態である振動制御装置１０Ｄの構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の他の実施形態である振動制御装置１０Ｅの構成を示すブロック図である。
【図１４】制御回路５Ｅが実行する周波数解析処理および切替処理の実行タイミングを示す図である。
【図１５】制御回路５Ｅが実行する周波数解析処理および切替処理の他の実行タイミングを示す図である。
【図１６】振動制御対象２の振動に含まれる各固有振動成分の腹の位置とピエゾ素子１の固定位置との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明の第１実施形態である振動制御装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、振動制御装置１０は、スピーカ筐体等の振動制御対象２の表面に固定されるピエゾ素子１と、インダクタ部３と、スイッチング部４と、制御回路５とを有する。本実施形態における振動制御対象２の振動には複数（本実施形態では、３種類）の固有振動成分が含まれている。以下では、振動制御対象２の振動に第１の固有周波数ｆ１〜第３の固有周波数ｆ３の各固有振動成分が含まれているものとする。ピエゾ素子１は、振動制御対象２に固有振動が発生している状態において各固有振動成分の歪が最大となる箇所に固定することが好ましい。
【００１１】
図２は図１に示す振動制御装置１０の等価回路の構成を示す回路図である。図２に示すように、ピエゾ素子１は、振動制御対象２に発生する歪に応じた電圧を発生する電圧源Ｖｐと、寄生キャパシタＣｐと、寄生抵抗Ｒｐとを直列接続した回路により表すことができる。本実施形態による振動制御装置１０は、図２に示すように、ピエゾ素子１に対して、インダクタ部３およびスイッチング部４を直列接続した回路となる。
【００１２】
図１において、インダクタ部３は、インダクタＬ１〜Ｌ３により構成されている。スイッチング部４は、３個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３により構成されている。インダクタＬ１〜Ｌ３の各一端は、ピエゾ素子１の２枚の電極のうちの一方の電極に接続されている。また、インダクタＬ１〜Ｌ３の各他端は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を各々介してピエゾ素子１のもう一方の電極に接続されている。
【００１３】
図１に示すように、スイッチＳＷ１は、ＮチャネルのＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）４１ａおよび４１ｂと、抵抗４１ｃとにより構成されている。ここで、ＦＥＴ４１ａのドレインはインダクタＬ１の端部に接続され、ＦＥＴ４１ｂのドレインはピエゾ素子１の電極に接続されている。そして、ＦＥＴ４１ａおよび４１ｂは、各々のソースおよびＰウェル（各ＦＥＴが形成され、アイソレートされた低濃度Ｐ型不純物層）が共通接続されている。そして、ＦＥＴ４１ａおよび４１ｂは、各々のソースおよびＰウェルの共通接続点同士が共通接続され、かつ、各々のゲート同士が共通接続されている。抵抗４１ｃは、ＦＥＴ４１ａおよび４１ｂのソースおよびＰウェルの共通接続点同士の共通接続点とゲート同士の共通接続点Ｔ１との間に接続されている。スイッチＳＷ２は、ＮチャネルのＦＥＴ４２ａおよび４２ｂと、抵抗４２ｃとにより構成され、スイッチＳＷ３は、ＮチャネルのＦＥＴ４３ａおよび４３ｂと、抵抗４３ｃとにより構成されている。これらのスイッチＳＷ２およびＳＷ３の構成はスイッチＳＷ１と同様である。
【００１４】
制御回路５は、例えばマイコンであり、図３に示す回路を含む。この図３に示す回路には、マイコン内部において発生する電圧Ｖｉｎ１〜Ｖｉｎ３が与えられる。そして、図３に示す回路は、電圧Ｖｉｎ１に基づいてスイッチＳＷ１のＦＥＴ４１ａおよび４１ｂのゲート同士の共通接続点Ｔ１に対するゲート電圧を発生する回路５１と、電圧Ｖｉｎ２に基づいてスイッチＳＷ２のＦＥＴ４２ａおよび４２ｂのゲート同士の共通接続点Ｔ２に対するゲート電圧を発生する回路５２と、電圧Ｖｉｎ３に基づいてスイッチＳＷ３のＦＥＴ４３ａおよび４３ｂのゲート同士の共通接続点Ｔ３に対するゲート電圧を発生する回路５３とを含む。
【００１５】
ここで、回路５１は、ＰＮＰトランジスタ５１ａと、ＮＰＮトランジスタ５１ｂと、抵抗５１ｃおよび５１ｄとにより構成されている。ＰＮＰトランジスタ５１ａは、エミッタが電源Ｖｃｃに接続され、コレクタが共通接続点Ｔ１に接続されている。ＮＰＮトランジスタ５１ｂは、エミッタが接地されている。そして、このＮＰＮトランジスタ５１ｂのコレクタと電源Ｖｃｃとの間に抵抗５１ｃおよび５１ｄが直列接続されており、この抵抗５１ｃおよび５１ｄ間のノードがＰＮＰトランジスタ５１ａのベースに接続されている。そして、ＮＰＮトランジスタ５１ｂのベースには、電圧Ｖｉｎ１が与えられる。
【００１６】
また、回路５２は、ＰＮＰトランジスタ５２ａと、ＮＰＮトランジスタ５２ｂと、抵抗５２ｃおよび５２ｄとにより構成され、回路５３は、ＰＮＰトランジスタ５３ａと、ＮＰＮトランジスタ５３ｂと、抵抗５３ｃおよび５３ｄとにより構成されている。これらの回路５２および５３の構成は回路１と同様である。
【００１７】
このような構成において、電圧Ｖｉｎ１が例えば０Ｖである場合には、ＮＰＮトランジスタ５１ｂがＯＦＦとなるため、ＰＮＰトランジスタ５１ａがＯＦＦとなり、スイッチＳＷ１におけるＦＥＴ４１ａおよび４１ｂのゲート同士の共通接続点Ｔ１はフローティング状態となる。この場合、ＦＥＴ４１ａおよび４１ｂは、各々のゲートの電位が各々のソースおよびＰウェルの電位と同じになるので、両方ともＯＦＦとなる。
【００１８】
一方、電圧Ｖｉｎ１として所定の電圧を印加してＮＰＮトランジスタ５１ｂをＯＮさせた場合、ＰＮＰトランジスタ５１ａがＯＮとなり、スイッチＳＷ１におけるＦＥＴ４１ａおよび４１ｂのゲート同士の共通接続点Ｔ１に電源Ｖｃｃからの電圧が与えられる。この状態では、ＦＥＴ４１ａのドレイン側が高電位、ＦＥＴ４１ｂのドレイン側が低電位となる極性の電圧がスイッチＳＷ１に印加される場合およびＦＥＴ４１ｂのドレイン側が高電位、ＦＥＴ４１ａのドレイン側が低電位となる極性の電圧がスイッチＳＷ１に印加される場合の両方において、ＦＥＴ４１ａおよび４１ｂがＯＮとなり、スイッチＳＷ１がＯＮとなる。
【００１９】
以上が電圧Ｖｉｎ１に対する回路５１およびスイッチＳＷ１の挙動である。電圧Ｖｉｎ２に対する回路５２およびスイッチＳＷ２の挙動および電圧Ｖｉｎ３に対する回路５３およびスイッチＳＷ３の挙動も同様である。
【００２０】
本実施形態において制御回路５は、時間経過に従って、電圧Ｖｉｎ１〜Ｖｉｎ３を変化させ、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。例えば、制御回路５がスイッチＳＷ１をＯＮ、スイッチＳＷ２およびＳＷ３をＯＦＦにすると、ピエゾ素子１に対してインダクタＬ１が直列接続される。これにより、インダクタＬ１のインダクタンスＬとピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとにより定まる直列共振周波数ｆｒ１＝１／｛２π√（ＬＣｐ）｝の共振回路が構成される。同様に、制御回路５がスイッチＳＷ２またはＳＷ３をＯＮにすると、ピエゾ素子１に対してインダクタＬ２またはＬ３が直列接続され、共振回路の直列共振周波数が例えばｆｒ２またはｆｒ３となる。本実施形態では、直列共振周波数ｆｒ１〜ｆｒ３の各々が、振動制御対象２の固有周波数ｆ１〜ｆ３の各々と一致するようにインダクタＬ１〜Ｌ３のインダクタンス値が定められている。
【００２１】
図４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ状態の時間変化を例示する図である。図４に示すように、制御回路５は、まずスイッチＳＷ１をＴ１秒間ＯＮさせる。その後、制御回路５は、スイッチＳＷ２をＴ２秒間ＯＮさせる。その後、制御回路５は、スイッチＳＷ３をＴ３秒間ＯＮさせる。その後、制御回路５は、再びスイッチＳＷ１をＴ１秒間ＯＮさせ、上述した処理を繰り返し実行する。
【００２２】
このように、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の各々は、スイッチＳＷ１→スイッチＳＷ２→スイッチＳＷ３→スイッチＳＷ１・・・と順次ＯＮし、インダクタＬ１〜Ｌ３の各々とピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとで構成される各共振回路の直列共振周波数が、ｆｒ１→ｆｒ２→ｆｒ３→ｆｒ１と順次変化する。
【００２３】
スイッチＳＷ１がＯＮであるＴ１秒の期間は、共振回路において直列共振周波数ｆｒ１での共振が維持され、振動制御対象２における固有周波数ｆ１≒ｆｒ１の固有振動成分の振動制御が行われる。この振動制御の効果を十分なものにするためには、Ｔ１秒の期間は直列共振周波数ｆｒ１の逆数である共振波形の１周期以上であることが好ましい。そこで、本実施形態では、スイッチＳＷ１をＯＮにする時間Ｔ１秒を直列共振周波数ｆｒ１の逆数以上にしている。スイッチＳＷ２をＯＮにする時間Ｔ２秒、スイッチＳＷ３をＯＮにする時間Ｔ３秒も同様であり、各々、直列共振周波数ｆｒ２、ｆｒ３の逆数以上にしている。
【００２４】
なお、振動制御対象２の振動に含まれる固有振動成分が２種類の場合には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のうち、何れか２個のスイッチ（例えば、スイッチＳＷ１およびＳＷ２）に対してＯＮ／ＯＦＦ切り替え行ってもよい。
以上が本実施形態の構成である。
【００２５】
次に、第１の固有周波数ｆ１および第２の固有周波数ｆ２の各固有振動成分の振動制御を行う場合を例に、本実施形態の作用効果について説明する。図５は、本実施形態における振動制御効果を示す図である。図５（ａ）および（ｂ）には、振動制御対象２の振動に含まれる第１の固有周波数ｆ１の固有振動成分、および第２の固有周波数ｆ２の固有振動成分の各振動波形が図示されている。図５（ａ）および（ｂ）における点線波形は何ら振動制御を行わなかった場合における振動波形を表し、実線波形は振動制御装置１０により振動制御を行った場合における振動波形を表している。
【００２６】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のうちスイッチＳＷ１がＯＮになると（図５（ｃ））、インダクタＬ１のインダクタンスとピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとで共振回路が構成され、当該共振回路がＴ１秒間、直列共振周波数ｆｒ１で共振する。直列共振周波数ｆｒ１と振動制御対象２の第１の固有周波数ｆ１は一致しているため、振動制御対象２の第１の固有周波数ｆ１の振動エネルギーは、当該共振回路によって消費される。これにより、スイッチＳＷ１：ＯＮ、かつ、スイッチＳＷ２：ＯＦＦの区間では、振動制御対象２の第１の固有周波数ｆ１の固有振動成分が、何ら振動制御を行わなかった場合に比べて大きく抑制される（図５（ａ）：矢印参照）。
【００２７】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のうちスイッチＳＷ２がＯＮになると（図５（ｄ））、インダクタＬ２のインダクタンスとピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとで共振回路が構成され、当該共振回路がＴ２秒間、直列共振周波数ｆｒ２で共振する。直列共振周波数ｆｒ２と振動制御対象２の第２の固有周波数ｆ２は一致しているため、振動制御対象２の第２の固有周波数ｆ２の振動エネルギーは、当該共振回路によって消費される。これにより、スイッチＳＷ１：ＯＦＦ、かつ、スイッチＳＷ２：ＯＮの区間では、振動制御対象２の第２の固有周波数ｆ２の固有振動成分が、何ら振動制御を行わなかった場合に比べて大きく抑制される（図５（ｂ）：矢印参照）。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、制御回路５による各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ切り替えに応じて、種々の直列共振周波数の共振回路が構成される。各直列共振周波数と振動制御対象２の振動に含まれる各固有振動成分の固有周波数は一致しているため、各固有振動成分を抑制することができる。従って、本実施形態によれば、振動制御対象の振動に含まれる複数の固有振動成分を抑制することができる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、各共振回路の共振の持続時間が、各固有振動成分の周期以上になっているため、各固有振動成分を十分に抑制することができる。
【００３０】
加えて、本実施形態によれば、各固有振動成分を抑制するために、各固有振動成分に対応するインダクタとピエゾ素子１の組を、固有振動成分の種類数だけ用意する必要がない。従って、コストをかけることなく、上記効果を得ることができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
図６はこの発明の第２実施形態である振動制御装置１０Ａの構成を示すブロック図である。図６に示すように、振動制御装置１０Ａは、上記第１実施形態におけるインダクタ部３およびスイッチング部４を擬似インダクタ回路６に、制御回路５を制御回路５Ａに置き換えたものである。振動制御装置１０Ａにおける他の部分の構成は振動制御装置１０と同一であり、図６において図１と共通する部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。以下では、振動制御対象２の振動に第１の固有周波数ｆ１〜第Ｍの固有周波数ｆＭ（Ｍ≧２）の各固有振動成分が含まれているものとする。
【００３２】
図７は図６に示す振動制御装置１０Ａの等価回路の構成を示す回路図である。ピエゾ素子１の等価回路は上記第１実施形態と同様である（図２参照）。図７に示すように、擬似インダクタ回路６のインダクタンスは、インダクタンスＬｓ１〜ＬｓＭ（Ｍ≧２）のいずれかとなり得る。このインダクタンスの切り替えを行うのがスイッチング部４ＡのスイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）である。擬似インダクタ回路６は、寄生抵抗を有する。この寄生抵抗は、スイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）の切り替えにより変化する。擬似インダクタ回路６のインダクタンスがＬｓ１〜ＬｓＭ（Ｍ≧２）である場合、寄生抵抗はＲｓ１〜ＲｓＭ（Ｍ≧２）となる。
【００３３】
本実施形態では、擬似インダクタ回路６のインダクタンスＬとピエゾ素子１の寄生キャパシタンスＣｐとにより定まる直列共振周波数ｆｒｍ（１≦ｍ≦Ｍ）＝１／｛２π√（ＬｓｍＣｐ）｝が振動制御対象２の固有周波数ｆｍ（１≦ｍ≦Ｍ）と一致するように、インダクタンスＬｓｍ（１≦ｍ≦Ｍ）の値が定められている。
【００３４】
図６に示すように、擬似インダクタ回路６は、第１の電流帰還型増幅回路６１と、第２の電流帰還型増幅回路６２と、オペアンプにより構成されたバッファアンプであるボルテージフォロワ６３と、積分回路６４とにより構成されている。
【００３５】
ボルテージフォロワ６３は、高い入力インピーダンスと低い出力インピーダンスを有するインピーダンス変換回路であり、ピエゾ素子１の一方の電極が接続された被処理ノードＰ１の電圧をゲイン１で増幅して出力する。
【００３６】
積分回路６４は、スイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）を有するスイッチング部４Ａと、抵抗Ｒ６０５＿１〜Ｒ６０５＿Ｍ（Ｍ≧２）を有する抵抗部６０５と、オペアンプ６０６と、積分キャパシタＣａとにより構成されている。スイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）の各々と抵抗Ｒ６０５＿１〜Ｒ６０５＿Ｍ（Ｍ≧２）の各々は直列接続され、ボルテージフォロワ６３の出力端子とオペアンプ６０６の反転入力端子との間に挿入されている。スイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）の各々は、例えばリレーであり、制御回路５Ａから出力される制御信号に応じてＯＮ／ＯＦＦする。オペアンプ６０６の非反転入力端子は接地されている。また、オペアンプ６０６の出力端子と反転入力端子との間には積分キャパシタＣａが挿入されている。スイッチＳＷＡｍ（ｍ＝１〜Ｍ）の中の１つのスイッチＳＷＡｍがＯＮすると、ボルテージフォロワ６３の出力ノードとオペアンプ６０６の反転入力端子の間に抵抗Ｒ６０５＿ｍが接続される。この状態において、積分回路６４では、ボルテージフォロワ６３の出力電圧を抵抗Ｒ６０５＿ｍの抵抗値により除算した電流が積分キャパシタＣａに充電される。この結果、ボルテージフォロワ６３の出力電圧（すなわち、被処理ノードＰ１の電圧）を積分した電圧がオペアンプ６０６から出力される。
【００３７】
第１の電流帰還型増幅回路６１は、抵抗Ｒ６０１およびＲ６０３と、ＰＮＰトランジスタＴｐと、直流電源Ｖｂ１とを有する。ここで、抵抗Ｒ６０１は、正電源ＶｃｃとＰＮＰトランジスタＴｐのエミッタとの間に挿入されている。また、抵抗Ｒ６０３は、オペアンプ６０６の出力端子（すなわち、積分回路６４の出力端子）とＰＮＰトランジスタＴｐのエミッタとの間に挿入されている。また、ＰＮＰトランジスタＴｐのコレクタは、被処理ノードＰ１に接続されている。そして、電源Ｖｂ１は、正電源Ｖｃｃの電位から所定電圧だけ低い電位をＰＮＰトランジスタＴｐのベースに与えることにより、ＰＮＰトランジスタＴｐのベースおよびエミッタ間に順方向バイアスを与えている。
【００３８】
この第１の電流帰還型増幅回路６１において、正電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ６０１を通過した電流は、ＰＮＰトランジスタＴｐと抵抗Ｒ６０３とに分流する。ここで、積分回路６４の出力電圧が上昇すると、抵抗Ｒ６０３に流れる電流が減少し、その減少分だけＰＮＰトランジスタＴｐに流れるエミッタ電流が増加する。また、積分回路６４の出力電圧が低下すると、抵抗Ｒ６０３に流れる電流が増加し、その増加分だけＰＮＰトランジスタＴｐに流れるエミッタ電流が減少する。
【００３９】
第２の電流帰還型増幅回路６２は、抵抗Ｒ６０２およびＲ６０４と、ＮＰＮトランジスタＴｎと、直流電源Ｖｂ２とを有する。ここで、抵抗Ｒ６０２は、負電源ＶｅｅとＮＰＮトランジスタＴｎのエミッタとの間に挿入されている。また、抵抗Ｒ６０４は、積分回路６４の出力端子とＮＰＮトランジスタＴｎのエミッタとの間に挿入されている。また、ＮＰＮトランジスタＴｎのコレクタは、被処理ノードＰ１に接続されている。そして、電源Ｖｂ２は、負電源Ｖｅｅの電位から所定電圧だけ高い電位をＮＰＮトランジスタＴｎのベースに与えることにより、ＮＰＮトランジスタＴｎのベースおよびエミッタ間に順方向バイアスを与えている。
【００４０】
この第２の電流帰還型増幅回路６２では、ＮＰＮトランジスタＴｎのエミッタ電流と積分回路６４から抵抗Ｒ６０４を介して供給される電流が抵抗Ｒ６０２を介して負電源Ｖｅｅに流れ込む。ここで、積分回路６４の出力電圧が上昇すると、抵抗Ｒ６０４に流れる電流が増加し、その増加分だけＮＰＮトランジスタＴｎに流れるエミッタ電流が減少する。また、積分回路６４の出力電圧が低下すると、抵抗Ｒ６０４に流れる電流が減少し、その減少分だけＮＰＮトランジスタＴｎに流れるエミッタ電流が増加する。
【００４１】
次に擬似インダクタ回路６のインダクタンスおよび寄生抵抗について説明する。なお、以下では、説明が煩雑になるのを防止するため、抵抗Ｒ６０５＿１〜Ｒ６０５＿Ｍ（Ｍ≧２）のうちスイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）によりボルテージフォロワ６３およびオペアンプ６０６間に接続された抵抗をＲ６０５とし、この状態における擬似インダクタ回路６の寄生抵抗をＲｓと、インダクタンスをＬｓと表記する。
【００４２】
この擬似インダクタ回路６において、被処理ノードＰ１の電圧の変動量がΔｖ１である場合、積分回路６４の出力電圧の変動量Δｖｃは次式により与えられる。
Δｖｃ＝−Δｖ１／（Ｒ６０５・ｊωＣａ）  ……（１）
【００４３】
この場合、ＰＮＰトランジスタＴｐのコレクタ電流の変動量Δｉｐと、ＮＰＮトランジスタＴｎのコレクタ電流の変動量Δｉｎは、次式により与えられる。
Δｉｐ＝−Δｖ１／（Ｒ６０３・Ｒ６０５・ｊωＣａ）      ……（２）
Δｉｎ＝Δｖ１／（Ｒ６０４・Ｒ６０５・ｊωＣａ）        ……（３）
【００４４】
従って、ピエゾ素子１から被処理ノードＰ１を介して擬似インダクタ回路６に流れ込む電流の変動量Δｉ１は、次式により与えられる。
Δｉ１＝Δｉｎ−Δｉｐ
＝Δｖ１／（Ｒ６０４・Ｒ６０５・ｊωＣａ）
＋Δｖ１／（Ｒ６０３・Ｒ６０５・ｊωＣａ）      ……（４）
【００４５】
このΔｉ１は、被処理ノードＰ１の電圧がΔｖ１だけ変動することによって、電流帰還型増幅回路６１および６２を介して被処理ノードＰ１に負帰還される電流であり、この電流Δｉ１が被処理ノードＰ１から擬似インダクタ回路６に流れ込む。従って、被処理ノードＰ１から見た擬似インダクタ回路６のインピーダンスＺは、次式のようになる。
Ｚ＝Δｖ１／Δｉ１
＝Δｖ１／［Δｖ１／（Ｒ６０４・Ｒ６０５・ｊωＣａ）
＋Δｖ１／（Ｒ６０３・Ｒ６０５・ｊωＣａ）］
＝１／［１／（Ｒ６０４・Ｒ６０５・ｊωＣａ）
＋１／（Ｒ６０３・Ｒ６０５・ｊωＣａ）］      ……（５）
【００４６】
ここで、簡単のため、Ｒ６０３＝Ｒ６０４＝Ｒ６０とすると、上記式は次のようになる。
Ｚ＝（Ｒ６０・Ｒ６０５・ｊωＣａ）／２      ……（６）
このように擬似インダクタ回路６のインピーダンスＺは、計算上は抵抗成分Ｒｓがゼロであり、リアクタンスのみにより構成されている。しかし、実際には、配線抵抗等が存在するため、図６の等価回路に示すように直列の寄生抵抗Ｒｓが生じる。
【００４７】
そして、擬似インダクタ回路６のインダクタンスＬｓは、次式のようになる。
Ｌｓ＝（Ｒ６０・Ｒ６０５・Ｃａ）／２      ……（７）
【００４８】
制御回路５Ａは、スイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）の各々に順次制御信号を出力し、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。例えば、制御回路５ＡがスイッチＳＷＡｍをＯＮ、残りのスイッチをＯＦＦにすると、ボルテージフォロワ６３、抵抗Ｒ６０５＿ｍおよびオペアンプ６０６が直列接続される。これにより、擬似インダクタ回路６のインダクタンスＬｓは、上記式（７）において抵抗Ｒ６０５を抵抗Ｒ６０５＿ｍとすることにより得られるインダクタンスＬｓｍとなり、このインダクタンスＬｓｍとピエゾ素子１の寄生キャパシタンスＣｐとにより定まる直列共振周波数ｆｒｍ＝１／｛２π√（ＬｓｍＣｐ）｝で共振回路が共振する。なお、各スイッチをＯＮする時間長としては、振動制御対象２の各固有振動成分の周期Ｔ１〜ＴＭ（Ｍ≧２）以上とすることを条件に、適宜設定することが可能である。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、制御回路５による各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ切り替えに応じて、擬似インダクタ回路６のインダクタンスが種々変化する。そして、各インダクタンスとピエゾ素子１の寄生キャパシタンスＣｐとで各直列共振周波数の共振回路が構成される。各直列共振周波数と振動制御対象２の各固有振動成分の固有周波数は一致しているため、各固有振動成分を抑制することができる。従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５０】
＜第３実施形態＞
図８はこの発明の第３実施形態である振動制御装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。図８に示すように、振動制御装置１０Ｂは、上記第２実施形態による振動制御装置１０Ａにおいて、負性抵抗回路７を追加するとともに、制御回路５Ａを制御回路５Ｂに置き換えた構成となっている。振動制御装置１０Ｂにおける他の部分の構成は振動制御装置１０Ａと同一であり、図８において図６と共通する部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。以下では、振動制御対象２の振動に第１の固有周波数ｆ１〜第Ｍの固有周波数ｆＭ（Ｍ≧２）の各固有振動成分が含まれているものとする。
【００５１】
図９は図８に示す振動制御装置１０Ｂの等価回路の構成を示す回路図である。本実施形態による振動制御装置１０Ｂは、図９に示すように、ピエゾ素子１に対して、擬似インダクタ回路６、負性抵抗回路７、スイッチング部４Ａおよびスイッチング部４Ｂを直列接続した回路となる。図９に示すように、負性抵抗回路７は、負の抵抗値Ｒｎ１〜ＲｎＭ（Ｍ≧２）のいずれかをとり得る。スイッチング部４ＢのスイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）は、この負性抵抗回路７の抵抗値の切り替えを行う手段である。
【００５２】
図８に示すように、負性抵抗回路７は、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、Ｒ６およびＲｄと、抵抗Ｒ５＿１〜Ｒ５＿Ｍ（Ｍ≧２）を有する抵抗部５０と、オペアンプ７１および７２と、スイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）を有するスイッチング部４Ｂとにより構成されている。ここで、抵抗Ｒｄは被処理ノードＰ２とオペアンプ７２の出力端子との間に挿入されている。また、抵抗Ｒ１は、被処理ノードＰ２とオペアンプ７１の非反転入力端子との間に挿入され、抵抗Ｒ４は、オペアンプ７１の非反転入力端子と接地線との間に挿入されている。また、抵抗Ｒ３は、オペアンプ７２の出力端子とオペアンプ７１の反転入力端子との間に挿入され、抵抗Ｒ２は、オペアンプ７１の反転入力端子と出力端子との間に挿入されている。抵抗Ｒ５＿１〜Ｒ５＿Ｍ（Ｍ≧２）の各々とスイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）の各々は直列接続され、オペアンプ７１の出力端子とオペアンプ７２の反転入力端子との間に挿入されている。スイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）の各々は、例えばリレーであり、制御回路５Ｂから出力される制御信号に応じて、いずれか１つがＯＮになる。オペアンプ７２の非反転入力端子は接地されている。抵抗Ｒ６は、オペアンプ７２の反転入力端子と出力端子との間に挿入されている。
【００５３】
以下では、オペアンプ７１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４とからなる増幅器を第１の増幅器と呼び、オペアンプ７２と、抵抗Ｒ５＿１〜Ｒ５＿Ｍ（Ｍ≧２）のうちスイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）によりオペアンプ７１の出力ノードに接続された抵抗と、抵抗Ｒ６とからなる増幅器を第２の増幅器と呼ぶ。
【００５４】
図１０は、図８の負性抵抗回路７の各部の電圧と電流の関係を示す図である。以下、図１０を参照し、図８の負性抵抗回路７の抵抗値Ｒ５＿１〜Ｒ５＿Ｍ（Ｍ≧２）について検討する。なお、以下では、説明が煩雑になるのを防止するため、抵抗Ｒ５＿１〜Ｒ５＿Ｍ（Ｍ≧２）のうちスイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）によりオペアンプ７１および７２間に接続された抵抗をＲ５とし、この状態における負性抵抗回路７の抵抗をＲｎと表記する。
【００５５】
まず、図８の負性抵抗回路７において、抵抗Ｒｄに流れる電流をＩｘ、抵抗Ｒｄの両端間電圧をＶｘ、オペアンプ７２の出力電圧をＶｚ、第１の増幅器のゲインをＡ１、第２の増幅器のゲインをＡ２、第１の増幅器および第２の増幅器の各々のゲインの積をＡとすると、次の関係が成立する。
Ａ１＝Ｒ４／（Ｒ１＋Ｒ４）・｛（Ｒ２／Ｒ３）＋１｝      ……（８）
Ａ２＝Ｒ６／Ｒ５                                    ……（９）
Ａ＝Ａ１・Ａ２                                    ……（１０）
Ｖｘ＝Ｒｄ・Ｉｘ                                  ……（１１）
Ｖｚ＝Ｖｘ・（−Ａ）                                ……（１２）
そして、式（１１）を式（１２）に代入すると次式が得られる。
Ｖｚ＝−Ｒｄ・Ｉｘ・Ａ                              ……（１３）
【００５６】
ここで、抵抗Ｒｄは、一端が電流値Ｉｘの定電流源に接続されてハイインピーダンスとなっており、他端がオペアンプ７２の出力端子の定電圧源Ｖｚに接続されていると考えることができる。この場合、抵抗Ｒｄの定電流源側の電圧には、定電圧源Ｖｚに起因したオフセットが生じる。そして、このオフセットが負性抵抗回路７の抵抗Ｒｎに印加されると考えられる。従って、負性抵抗回路７の抵抗Ｒｎは、次式のように表すことができる。
Ｒｎ＝（Ｖｘ−Ｉｘ・Ｒｄ・Ａ）／Ｉｘ
＝Ｖｘ／Ｉｘ−Ｒｄ・Ａ                        ……（１４）
【００５７】
上記式（１１）から得られるＶｘ／Ｉｘ＝Ｒｄを上記式（１４）に代入すると、Ｒｎは次式に示す通りとなる。
Ｒｎ＝Ｒｄ−Ｒｄ・Ａ
＝Ｒｄ（１−Ａ）                                  ……（１５）
【００５８】
この式（１５）から分かるように、抵抗値Ｒｎは、Ａ＞１である場合に負の値になる。また、上記式（８）〜（１０）に示すように、ゲインＡは抵抗Ｒ５に依存する。従って、スイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）の切り替えにより抵抗Ｒ５を各種変化させてゲインＡを変化させ、上記式（１５）に示す抵抗Ｒｎを変化させることができる。具体的には、ゲインＡ（Ａ＞１）が大きくなる程、抵抗Ｒｎの絶対値が大きくなる。
【００５９】
本実施形態において、制御回路５ＢがスイッチＳＷＡｍ（ｍ＝１〜Ｍ）の中の１つのスイッチＳＷＡｍをＯＮにすると、上記第２実施形態と同様、擬似インダクタ回路６のインダクタンスは、上記式（７）において抵抗Ｒ６０５を抵抗Ｒ６０５＿ｍとすることにより得られるインダクタンスＬｓｍとなり、このインダクタンスＬｓｍとピエゾ素子１の寄生キャパシタンスＣｐとにより定まる直列共振周波数ｆｒｍ＝１／｛２π√（ＬｓｍＣｐ）｝で共振回路が共振する。また、制御回路５ＢがスイッチＳＷＢｍ（ｍ＝１〜Ｍ）の中の１つのスイッチＳＷＢｍをＯＮにすると、負性抵抗回路７の抵抗値Ｒｎは、上記式（８）〜（１０）において抵抗Ｒ５を抵抗Ｒ５＿ｍとすることにより得られるゲインＡを上記式（１０）に代入することにより得られる抵抗値Ｒｎとなる。このように本実施形態では、共振回路の共振周波数が時間経過に応じて切り替えられるとともに、この共振周波数の切り替えに応じて負性抵抗回路７の抵抗値Ｒｎが切り替えられる。
【００６０】
次に本実施形態の作用効果について説明する。まず、本実施形態において、ピエゾ素子１、擬似インダクタ回路６および負性抵抗回路７からなる共振回路には、例えばピエゾ素子１の寄生抵抗Ｒｐ等、寄生抵抗が生じる。しかしながら、本実施形態では、負性抵抗回路７の抵抗値と、この寄生抵抗を相殺させることができる。従って、本実施形態によれば、共振回路のＱを高め、振動制御対象２の振動を効果的に抑制することができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、次のような効果が得られる。ピエゾ素子１の貼付位置においては、ピエゾ素子１、擬似インダクタ回路６および負性抵抗回路７からなる共振回路に生じる寄生抵抗は一定である。仮に、負性抵抗回路７の抵抗値が一定値であった場合、Ｑが一義的に決まるため、共振周波数に応じて振動制御量を調整することができない。本実施形態では、スイッチＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ（Ｍ≧２）のＯＮ／ＯＦＦ切り替えと同時に、スイッチＳＷＢ１〜ＳＷＢＭ（Ｍ≧２）のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが行われ、共振回路の寄生抵抗を含む直列抵抗値が、負性抵抗回路７の抵抗値の変化とともに種々変化する。これにより、共振周波数に応じて異なるＱを得ることができる。従って、本実施形態によれば、振動制御対象の振動に含まれる複数の固有振動成分を効果的に抑制することができる。
【００６２】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の第１〜第３実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００６３】
（１）上記第２実施形態および第３実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、共振回路における各共振周波数による共振の持続時間を、各共振周波数において抑制しようとする固有振動成分の周期以上に設定するのが望ましい。例えば、共振回路における各共振周波数による共振の持続時間を、各共振周波数において抑制しようとする固有振動成分の周期の整数倍に設定してもよい。
【００６４】
（２）上記各実施形態において、スイッチング部４の構成を適宜変更してもよい。図１１は、この発明の他の実施形態である振動制御装置１０Ｃの構成を示すブロック図である。図１１に示すように、振動制御装置１０Ｃは、上記第１実施形態におけるインダクタ部３をインダクタ部３Ｃに、スイッチング部４をスイッチング部４Ｃに、制御回路５を制御回路５Ｃに置き換えたものである。インダクタ部３Ｃは、インダクタＬＣ１およびＬＣ２により構成されている。スイッチング部４Ｃは、複数接点（図示の例では、２個）を有するスイッチＳＷＣで構成されている。より詳細には、スイッチＳＷＣの一端はピエゾ素子１の２枚の電極のうちの一方の電極に接続され、２個の接点の各々はインダクタＬＣ１およびＬＣ２を介して接地線に接続されている。制御回路５Ｃは、スイッチＳＷＣに制御信号を出力し、各接点の接続切り替えを行う。これにより、ピエゾ素子１と接地線との間にインダクタＬＣ１〜ＬＣ２の各々が交互に接続され、各インダクタのインダクタンスとピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとで共振回路が構成される。この態様によっても、上記各実施形態と同様の効果が得られる。加えて、この態様によれば、１個のスイッチで複数のインダクタを接続することができるため、上記各実施形態に比べてスイッチの数を減らすことができる。なお、スイッチＳＷＣの接点数は２個に限らず、３個以上としてもよい。
【００６５】
図１２は、この発明の他の実施形態である振動制御装置１０Ｄの構成を示すブロック図である。図１２に示す例では、振動制御装置１０Ｄは、インダクタ部３Ｄ＿１および３Ｄ＿２と、スイッチング部４Ｄ＿１および４Ｄ＿２とを有する。インダクタ部３Ｄ＿１はインダクタＬＤ１＿１〜ＬＤ２＿１を有し、インダクタ部３Ｄ＿２はインダクタＬＤ１＿２〜ＬＤ２＿２を有する。スイッチング部４Ｄ＿１はスイッチＳＷＤ１＿１〜ＳＷＤ３＿１を有し、スイッチング部４Ｄ＿２はスイッチＳＷＤ１＿２〜ＳＷＤ３＿２を有する。スイッチＳＷＤ１＿１およびスイッチＳＷＤ１＿２は直列接続され、ピエゾ素子１と接地線との間に介挿されている。スイッチＳＷＤ２＿１〜ＳＷＤ３＿１の各々と、インダクタＬＤ１＿１〜ＬＤ２＿１の各々と、スイッチＳＷＤ２＿２〜ＳＷＤ３＿２の各々と、インダクタＬＤ１＿２〜ＬＤ２＿２の各々は直列接続され、ピエゾ素子１と接地線との間に介挿されている。制御回路５Ｄは、スイッチング部４Ｄ＿１および４Ｄ＿２における各スイッチに制御信号を出力し、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。
【００６６】
例えば、制御回路５ＤがスイッチＳＷＤ１＿１およびスイッチＳＷＤ３＿２に制御信号を出力すると、上記各スイッチがＯＮし、ピエゾ素子１と接地線との間にインダクタＬＤ２＿２が接続され、インダクタＬＤ２＿２のインダクタンスとピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとで共振回路が構成される。なお、スイッチＳＷＤ１＿１およびＳＷＤ１＿２の各々に制御信号が出力された場合には、ピエゾ素子１が直接接地線に接続されるため、共振回路が構成されることはない。この態様によれば、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせを短絡を除いて３×３−１＝８通りの態様で実現でき、インダクタ部３Ｄ＿１および３Ｄ＿２の各々におけるインダクタにより８通りのインダクタンス値が得られる。このように、インダクタの数以上のインダクタンス値が得られ、少ないインダクタでより多くの直列共振周波数の共振回路を構成することができる。
【００６７】
（３）上記各実施形態において、振動制御対象２の振動に含まれる各固有振動成分の強度を測定し、測定結果に基づいて、各固有振動成分を抑制するための共振の持続時間を変化させてもよい。図１３は、この発明の他の実施形態である振動制御装置１０Ｅの構成を示すブロック図である。図１３に示すように、振動制御装置１０Ｅは、インダクタＬＥ１〜ＬＥ３を有するインダクタ部３Ｅと、スイッチング部４Ｅと、制御回路５Ｅとを有する。スイッチング部４Ｅは、複数接点（図示の例では、３個）を有するスイッチＳＷＥで構成されている。より詳細には、スイッチＳＷＥの一端はピエゾ素子１の２枚の電極のうちの一方の電極に接続され、３つの接点の各々はインダクタＬＥ１〜ＬＥ３の各々に接続されている。
【００６８】
制御回路５Ｅは、周波数解析部５１と、切替部５２とを有する。周波数解析部５１は、振動制御対象２の振動に応じて出力される出力信号をピエゾ素子１から受け取り、周波数解析処理を実行する。この周波数解析処理では、周波数解析部５１は、上記出力信号に対し、例えばＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）を施して、上記出力信号に含まれる各固有振動成分の振幅値を算出することにより、各固有振動成分の強度を測定する。切替部５２は、周波数解析部５１から測定結果を受け取り、当該測定結果に基づいて切替処理を実行する。この切替処理では、切替部５２は、スイッチＳＷＥに制御信号を出力し、所定の時間間隔で各接点の接続切り替えを行う。これにより、ピエゾ素子１と接地線との間にインダクタＬＥ１〜ＬＥ３の各々が順次接続され、各インダクタのインダクタンスとピエゾ素子１の寄生キャパシタＣｐとで共振回路が構成される。
【００６９】
切替部５２は、各接点の接続切り替えの時間間隔を変化させ、各共振回路の共振の持続時間を変化させる。本実施形態では、切替部５２は、振動制御対象２の振動に含まれる複数の固有振動成分のうち、強度の強い固有振動成分ほど、その固有振動成分に対応した共振回路の共振の持続時間を大きくする。図１４は、制御回路５Ｅが実行する周波数解析処理および切替処理の実行タイミングを示す図である。以下では、振動制御対象２の振動に第１の固有周波数ｆ１〜第３の固有周波数ｆ３の各固有振動成分が含まれているものとする。図中に示すｔ１〜ｔ３の各表記は、それぞれ各固有振動成分に対応した各共振回路の共振の持続時間を表している。
【００７０】
図１４に示すように、制御回路５Ｅは、切替処理および周波数解析処理を交互に繰り返し実行する。１回目の切替処理では、切替部５２は、各共振回路の共振の持続時間がｔ１＝ｔ２＝ｔ３となるよう、スイッチＳＷＥの各接点の接続切り替えを行う。
【００７１】
１回目の周波数解析処理において、各固有振動成分の強度の大小関係が、第１の固有周波数ｆ１の固有振動成分＞第３の固有周波数ｆ３の固有振動成分＞第２の固有周波数ｆ２の固有振動成分、であった場合、切替部５２は、２回目の切替処理において、各共振回路の共振の持続時間がｔ１＞ｔ３＞ｔ２となるよう、スイッチＳＷＥの各接点の接続切り替えを行う。このように、強度の大きな固有振動成分ほど、共振の持続時間を大きくすることにより、当該固有振動成分の振動制御効果を高めることができる。そして、各固有振動成分をバランス良く抑制することができる。
【００７２】
図１５は、制御回路５Ｅが実行する周波数解析処理および切替処理の他の実行タイミングを示す図である。図１５に示すように、周波数解析処理の頻度を減らしてもよい。この態様によれば、周波数解析処理の頻度を減らした分だけ、高速で振動制御対象２の振動制御を行うことができる。なお、周波数解析処理を行う期間は、切替処理を行う期間とは別に設けることが好ましいが、上記各期間を重複させてもよい。すなわち、制御回路５Ｅに周波数解析処理と切替処理を並列に実行させるのである。この態様によれば、より高速で振動制御対象２の振動制御を行うことができる。
【００７３】
（４）上記第３実施形態において、各固有振動成分の半値幅に応じて、負性抵抗回路７の抵抗値を変更してもよい。より詳細には、各固有振動成分の半値幅が大きいほど負性抵抗回路７の抵抗値を小さくし、上記半値幅が小さいほど上記抵抗値を大きくするのである。前者の態様では、共振回路のＱがより小さくなるため、各固有振動成分の減衰幅は小さくなるものの、各固有振動成分を広帯域に亘って抑制することができる。後者の態様では、共振回路のＱがより大きくなるため、各固有振動成分の減衰幅を一層大きくすることができる。なお、前者の態様を実現するには、抵抗Ｒ５＿１〜Ｒ５＿Ｍ（Ｍ≧２）のうち抵抗値の大きな抵抗に接続されたスイッチをＯＮさせ、後者の態様を実現するには抵抗Ｒ５＿１〜Ｒ５＿Ｍ（Ｍ≧２）のうち抵抗値の小さな抵抗に接続されたスイッチをＯＮさせればよい。
【００７４】
（５）上記第３実施形態において、振動制御対象２における各固有振動成分の腹の位置が、ピエゾ素子１の固定位置と一致していない場合、負性抵抗回路７の抵抗値（負の抵抗値の絶対値）を大きくして、共振回路の消費電力を大きくしてもよい。図１６は、振動制御対象２の振動に含まれる各固有振動成分の腹の位置とピエゾ素子１の固定位置との関係を示す図である。以下では、振動制御対象２の振動に第１の固有周波数ｆ１〜第２の固有周波数ｆ２の各固有振動成分が含まれているものとする。図１６に示すように、第２の固有周波数ｆ２の振動の腹の位置は、振動制御対象２におけるピエゾ素子１の固定位置（理想的な腹の位置）と一致しているものの、第１の固有周波数ｆ１の振動の腹の位置（実線波形）は、理想的な腹の位置（点線波形）から１／４波長程度ずれている。このため、ピエゾ素子１により第１の固有周波数に対応する固有振動成分を感度良く検出することができず、当該固有振動成分を十分に抑制することができない虞がある。そこで、負性抵抗回路７の抵抗値を大きくして共振回路のＱを大きくすることにより、当該固有振動成分を十分に抑制する。
【００７５】
（６）上記第３実施形態において、時間経過とともに負性抵抗回路７の抵抗値を小さくしてもよい。振動制御を開始してから十分な時間が経過すると、各固有振動成分は十分に抑制され、共振回路のＱを大きくする必要がなくなる。この場合、負性抵抗回路７の抵抗値を小さくしても、十分な振動制御効果を得ることが可能となる。
【００７６】
（７）上記各実施形態では、振動制御として、振動制御対象の振動を抑制する制振を行ったが、制振以外の振動制御を行うようにしてもよい。例えば上記第３実施形態では、負性抵抗回路７の増幅器のゲインＡを調整することにより、ピエゾ素子１を含む共振回路に介在する寄生抵抗と相殺する程度に、負性抵抗回路７の抵抗値を調整し、共振回路のＱを高め、振動制御対象２の振動を効果的に抑制した。しかし、そのようにする代わりに、負性抵抗回路７の負の抵抗値の絶対値をさらに高くして、共振回路を一巡する経路の抵抗を負抵抗とし、振動制御対象の振動の振幅が時間経過とともに増加する励振を行わせてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１……ピエゾ素子、２……振動制御対象、３，３Ｃ，３Ｄ＿１，３Ｄ＿２，３Ｅ……インダクタ部、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ＿１，４Ｄ＿２，４Ｅ……スイッチング部、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ……制御回路、６……擬似インダクタ回路、７……負性抵抗回路、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ……振動制御装置、ＳＷ１〜ＳＷ３，ＳＷＡ１〜ＳＷＡＭ，ＳＷＢ〜ＳＷＢＭ，ＳＷＣ，ＳＷＤ１＿１〜ＳＷＤＭ＿１，ＳＷＤ１＿２〜ＳＷＤＭ＿２，ＳＷＥ…スイッチ、Ｖｐ……電圧源、Ｃｐ……寄生キャパシタ、Ｒｐ，Ｒｓ……寄生抵抗、Ｒｎ１〜ＲｎＭ……負抵抗、Ｌｓ１〜ＬｓＭ……インダクタンス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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