(57)【要約】【課題】ＭＦＢスピーカシステムにおいて、スピーカのボイスコイルの振動速度の検出精度の改善を図ることができるブリッジ回路を提供する。【解決手段】音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電圧を検出するためのブリッジ回路において、音声を再生するスピーカＳＰと、スピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカのボイスコイルを含む振動部を、固定磁気回路部に静止固定したスピーカＳＰＤと、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２とを備え、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤの直列回路と、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の直列回路とを、駆動電圧Ｅｏの入力端子と接地端子の間に並列接続し、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の接続端子を検出電位Ｖ１の出力端子とし、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤの接続端子を検出電位Ｖ２の出力端子とする。【選択図】図１
2015136075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電圧を検出するためのブリッジ回路において、
音声を再生する第１スピーカと、
前記第１スピーカと略同じ構成・特性のスピーカのボイスコイルを含む振動部を、固定磁気回路部に静止固定した第２スピーカと、
第１抵抗と、
第２抵抗とを備え、
前記第１スピーカおよび前記第２スピーカの直列回路と、前記第１抵抗および前記第２抵抗の直列回路とを、駆動入力端子と基準入力端子の間に並列接続し、
前記第１スピーカと前記第２スピーカの接続端子、および前記第１抵抗と第２抵抗の接続端子の内、何れか１つを第１出力端子とし、他の１つを第２出力端子としたことを特徴とするブリッジ回路。
【請求項２】
前記第１スピーカと略同じ構成・特性の１つ以上のスピーカをさらに備え、前記第１スピーカを含めたこれら複数のスピーカを、前記第１スピーカの接続位置に、互いに直列に接続したことを特徴とする請求項１に記載のブリッジ回路。
【請求項３】
音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電圧を検出するためのブリッジ回路において、
音声を再生する第１スピーカと、
第１抵抗と、
前記第１スピーカと略同じ構成・特性のスピーカのボイスコイルを含む振動部を、固定磁気回路部に静止固定した第２スピーカと、
第２抵抗とを備え、
前記第１スピーカおよび前記第２スピーカの直列回路と、前記第１抵抗および前記第２抵抗の直列回路とを、第１出力端子と第２出力端子の間に並列接続し、
前記第１スピーカと前記第２スピーカの接続端子、および前記第１抵抗と前記第２抵抗の接続端子の内、何れか１つを駆動入力端子、他の１つを基準入力端子としたことを特徴とするブリッジ回路。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れかに記載のブリッジ回路と、
前記第１出力端子と前記第２出力端子の電位差である検出電圧に応じた検出信号を生成する検出アンプ部と、
前記検出信号に応じた帰還信号を生成する帰還回路部と、
入力された音声信号と前記帰還信号の差分に応じた駆動信号を生成する減算回路部と、
前記駆動信号に応じた駆動電圧を生成し、この駆動電圧を前記駆動入力端子に出力する駆動アンプ部と
を備えたことを特徴とするＭＦＢスピーカシステム。
【請求項５】
音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電圧を検出するブリッジ回路に使用されるスピーカであって、
前記音声を再生するスピーカと略同じ構成・特性のスピーカに、ボイスコイルを含む振動部を固定磁気回路部に静止固定するボイスコイル固定部を設けたことを特徴とするスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＦＢ（Motional
Feed-Back）スピーカシステムに関し、特にスピーカのボイスコイルの振動速度を検出するブリッジ回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＭＦＢスピーカシステムは、スピーカの振動部の動きに応じた信号を検出して、入力された音声信号に帰還させることによって、再生音質の改善を図るものである。従来のＭＦＢスピーカシステムには、スピーカと３つの抵抗とでブリッジ回路を構成し、スピーカの振動部の振動速度に応じてボイスコイルに生じる逆起電圧を上記ブリッジ回路で検出し、振動速度に応じた信号を音声信号に帰還させるものがあった（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この従来のＭＦＢスピーカシステムは、振動部の動きをブリッジ回路によって検出するのでブリッジ検出型であるとともに、スピーカの振動部の動きの内、速度を検出するので速度検出型である。従って、上記従来のＭＦＢスピーカシステムは、振動部の速度をブリッジ回路によって検出するブリッジ速度検出型である。
【０００４】
従来のその他のＭＦＢスピーカシステムとしては、例えば、スピーカ内にボイスコイルとは別個の動き検出コイルを設けた検出コイル型（例えば特許文献２参照）、スピーカ内に動き検出のためのコンデンサ（電極）を設けたコンデンサ検出型（例えば特許文献３参照）等がある。
【０００５】
さらには、スピーカ内において駆動されるボイスコイルと動き検出のためのボイスコイルとを２重巻きにした２重ボイスコイル検出型、マイクを使用して動き検出をするマイク検出型等もある。
【０００６】
なお、ＭＦＢスピーカシステムは、検出する動きの特性によって、上記従来のブリッジ検出型のように振動部の速度を検出する速度検出型、振動部の加速度を検出する加速度検出型、振動部の振幅を検出する振幅検出型に分類される。
【０００７】
さらに、帰還信号の特性によって、上記のように振動部の速度に応じた信号を帰還させる速度帰還型、振動部の加速度に応じた信号を帰還させる加速度帰還型、上記振動部の振幅に応じた信号を帰還させる振幅帰還型がある。
【０００８】
また、２つのスピーカ、あるいはスピーカとパッシブラジエータを使用して、ＭＦＢスピーカシステムを構成したものもある（例えば特許文献４，５参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３９３２５号公報
【特許文献２】特開平９−２８９６９９号公報
【特許文献３】特開２００８−１１３１０８号公報
【特許文献４】特開平９−６５４８４号公報
【特許文献５】特開平１０−３４１４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＭＦＢスピーカシステムに使用される上記従来のブリッジ回路は、スピーカのボイスコイルの振動速度に応じて生じる逆起電圧の検出精度、つまりボイスコイルの振動速度の検出精度が悪いという課題があった。
【００１１】
これは、インダクタンス成分を含んだスピーカのインピーダンスとインダクタンス成分を含まない抵抗（純抵抗）との周波数特性の違い、さらには、スピーカのインピーダンスと抵抗の温度特性の違いや、スピーカの磁気回路のヒステリシス特性によって生じるスピーカ駆動電流の歪み等によって、ブリッジ回路の平衡条件が崩れやすく、これによる不要な成分が検出電圧に混合されてしまうためである。
【００１２】
このように、従来のブリッジ回路を使用したＭＦＢスピーカシステムでは、ブリッジ回路の速度検出精度が悪いので、高性能なＭＦＢスピーカシステムを構築することが困難であるという課題があった。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、ＭＦＢスピーカシステムにおいて、スピーカのボイスコイルの振動速度の検出精度の改善を図ることができるブリッジ回路を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の第１のブリッジ回路は、音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電圧を検出するためのブリッジ回路において、音声を再生する第１スピーカと、前記第１スピーカと略同じ構成・特性のスピーカのボイスコイルを含む振動部を、固定磁気回路部に静止固定した第２スピーカと、第１抵抗と、第２抵抗とを備え、前記第１スピーカおよび前記第２スピーカの直列回路と、前記第１抵抗および前記第２抵抗の直列回路とを、駆動入力端子と基準入力端子の間に並列接続し、前記第１スピーカと前記第２スピーカの接続端子、および前記第１抵抗と第２抵抗の接続端子の内、何れか１つを第１出力端子とし、他の１つを第２出力端子としたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第２のブリッジ回路は、上記第１のブリッジ回路において、前記第１スピーカと略同じ構成・特性の１つ以上のスピーカをさらに備え、前記第１スピーカを含めたこれら複数のスピーカを、前記第１スピーカの接続位置に、互いに直列に接続したことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第３のブリッジ回路は、音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電圧を検出するためのブリッジ回路において、音声を再生する第１スピーカと、第１抵抗と、前記第１スピーカと略同じ構成・特性のスピーカのボイスコイルを含む振動部を固定磁気回路部に静止固定した第２スピーカと、第２抵抗とを備え、前記第１スピーカおよび前記第２スピーカの直列回路と、前記第１抵抗および前記第２抵抗の直列回路とを、第１出力端子と第２出力端子の間に並列接続し、前記第１スピーカと前記第２スピーカの接続端子、および前記第１抵抗と前記第２抵抗の接続端子の内、何れか１つを駆動入力端子、他の１つを基準入力端子としたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明のＭＦＢスピーカシステムは、上記第１のブリッジ回路ないし上記第３のブリッジ回路の何れかのブリッジ回路と、前記第１出力端子と前記第２出力端子の電位差である検出電圧に応じた検出信号を生成する検出アンプ部と、前記検出信号に応じた帰還信号を生成する帰還回路部と、入力された音声信号と前記帰還信号の差分に応じた駆動信号を生成する減算回路部と、前記駆動信号に応じた駆動電圧を生成し、この駆動電圧を前記駆動入力端子に出力する駆動アンプ部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明のスピーカは、音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電圧を検出するブリッジ回路に使用されるスピーカであって、前記音声を再生するスピーカと略同じ構成・特性のスピーカに、ボイスコイルを含む振動部を固定磁気回路部に静止固定するボイスコイル固定部を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、音声を再生する第１スピーカと、この第１スピーカと略同じ構成・特性のスピーカの振動部を静止固定した第２スピーカとを使用してブリッジ回路を構成したことにより、温度変化や電流歪みを生じても、全てのオーディオ周波数域でブリッジ回路の平衡条件を成立させることができるので、音声を再生するスピーカのボイスコイルの振動速度の検出精度を改善することができ、ＭＦＢスピーカシステムの性能を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１のＭＦＢスピーカシステムの構成例を説明する図である。
【図２】スピーカのインピーダンス特性を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１のＭＦＢスピーカシステムにおいてのブリッジ回路による速度検出電圧の実測例の図である。
【図４】本発明の実施の形態２のＭＦＢスピーカシステムの構成例を説明する図である。
【図５】本発明のその他の実施の形態のＭＦＢスピーカシステムの構成例を説明する図である。
【図６】本発明のその他の実施の形態のＭＦＢスピーカシステムの構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ、以下に詳細に説明する。
【００２２】
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１のＭＦＢスピーカシステムの構成例を説明する図であり、（ａ）は全体のブロック回路図である。
【００２３】
図１（ａ）のように、本発明の実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００は、ブリッジ回路１０と、検出アンプ部ＤＡと、帰還回路部ＦＢと、減算回路部ＤＦと、駆動アンプ部ＯＡとを備えている。
【００２４】
ブリッジ回路１０は、スピーカＳＰと、スピーカＳＰＤと、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２とを備えて構成されており、音声を再生するスピーカＳＰのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電力を検出する速度検出部である。なお、ここで、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤは、ダイナミック型のスピーカである。
【００２５】
抵抗Ｒ１は、ブリッジ回路の駆動入力端子と第１出力端子の間に接続されており、抵抗Ｒ２は、ブリッジ回路の上記第１出力端子と基準入力端子（ここでは接地端子）の間に接続されている。また、スピーカＳＰは、ブリッジ回路の上記駆動入力端子と第２出力端子の間に接続されており、スピーカＳＰＤは、ブリッジ回路の上記第２出力端子と上記基準入力端子の間に接続されている。
【００２６】
つまり、ブリッジ回路１０は、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤの直列回路と、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の直列回路とを、上記駆動入力端子と上記第１出力端子の間に並列接続し、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの接続端子、および抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続端子の内、何れか１つを上記第１出力端子とし、他の１つを上記第２出力端子としたものである。
【００２７】
なお、例えば、スピーカＳＰと抵抗Ｒ２の接続位置を入換え、スピーカＳＰＤと抵抗Ｒ１の接続位置を入換えた構成とすることも可能である。また、例えば、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの接続位置を入換えた構成とし、第２出力端子の電位Ｖ２と第１出力端子の電位Ｖ１の差分電圧Ｖ２−Ｖ１を検出電圧とすることも可能である。
【００２８】
検出アンプ部ＤＡの正相入力端子は、ブリッジ回路１０の第１出力端子に接続されており、逆相入力端子は、ブリッジ回路１０の第２出力端子に接続されている。この検出アンプ部ＤＡは、第１出力端子の電位Ｖ１と第２出力端子の電位Ｖ２の電位差である検出電圧Ｖ１−Ｖ２に応じた検出信号を生成し、この検出信号を帰還回路部ＦＢに出力する。なお、検出アンプ部ＤＡの入力インピーダンスは、無限大とみなせるものとする。
【００２９】
帰還回路部ＦＢの出力端子は、減算回路部ＤＦの逆相入力端子に接続されている。この帰還回路部ＦＢは、検出アンプ部ＤＡから入力された検出信号に応じた帰還信号Ｅｆを生成し、この帰還信号Ｅｆを減算回路部ＤＦに出力する。
【００３０】
減算回路部ＤＦの正相入力端子は、音声信号Ｅｉの入力端子に接続され、減算回路部ＤＦの出力端子は、駆動アンプ部ＯＡの入力端子に接続されている。この減算回路部ＤＦは、入力された音声信号Ｅｉと帰還信号Ｅｆの差分に応じた駆動信号Ｅｉ−Ｅｆを生成し、この駆動信号Ｅｉ−Ｅｆを駆動アンプ部ＯＡに出力する。
【００３１】
駆動アンプ部ＯＡの出力端子は、ブリッジ回路１０の駆動入力端子に接続されている。この駆動アンプ部ＯＡは、減算回路部ＤＦから入力された駆動信号Ｅｉ−Ｅｆに応じた駆動電圧Ｅｏを生成し、この駆動電圧Ｅｏをブリッジ回路１０の駆動入力端子に出力する。
【００３２】
図１（ｂ）は、ブリッジ回路１０の等価回路図である。スピーカＳＰのボイスコイルの振動によって生じる逆起電圧をＥｍとし、スピーカＳＰの電気インピーダンスから、逆起電Ｅｍに相当するインピーダンス成分を除いたその余のインピーダンス成分をＺｅとすると、スピーカＳＰは、このインピーダンス成分Ｚｅと、逆起電圧Ｅｍの直列回路に置き換えることができる。
【００３３】
また、スピーカＳＰＤの電気インピーダンスをＺｄとすると、スピーカＳＰＤは、その電気インピーダンスＺｄに置き換えることができる。なお、スピーカＳＰ（のボイスコイル）に流れる電流をＩとすると、スピーカＳＰＤ（のボイスコイル）にも同じ電流Ｉが流れる。
【００３４】
図１（ｃ）は、スピーカＳＰの模式断面構成図である。スピーカＳＰは、磁石１ａおよびヨーク１ｂを含む固定磁気回路部１と、ボイスコイル２ａおよびダイヤフラム２ｂを含む振動部２とを備えて構成されている。このスピーカＳＰは、ボイスコイル２ａに駆動電流を流すと、振動部２が振動して、再生音声を出力する。
【００３５】
図１（ｄ）は、スピーカＳＰＤの模式断面構成図である。スピーカＳＰＤは、磁石１ａおよびヨーク１ｂを含む固定磁気回路部１と、ボイスコイル２ａおよびダイヤフラム２ｂを含む振動部２と、ボイスコイル固定部３とを備えて構成されている。
【００３６】
このスピーカＳＰＤは、上記のスピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカにおいて、ボイスコイル２ａに電流を流しても、振動部２が振動しないように、ボイスコイル固定部３によって、ボイスコイル２ａを含む振動部２を固定磁気回路部１に静止固定したものである。ここで、「略同じ構成・特性」とは、略同じ構造および寸法、かつ略同じ電磁気特性および機械特性ならびに音声再生性能であることを意味する。
【００３７】
従って、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤとは、ボイスコイル固定部３を除くと、略同じ構成・特性のスピーカ（同じ製品）である。例えば、同じ製品とされている２つの汎用スピーカを用意し、その内の１つをスピーカＳＰとし、他の１つを、ボイスコイル２ａを固定磁気回路部１に固定したものに改造して、スピーカＳＰＤとする。
【００３８】
ボイスコイル固定部３としては、例えば、固定磁気回路部１の空隙およびボイスコイル２ａが挿入されるギャップに液剤として注入されたあとに硬化する硬化剤や、ボイスコイル２ａを固定磁気回路部１のギャップに接着する接着剤がある。このような硬化剤や接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂やポリウレタン樹脂を使用することができる。なお、ボイスコイル固定部３としては、例えば１００［℃］以上の高い耐熱性を有するものが望ましい。
【００３９】
図２（ａ）は、スピーカＳＰの電気インピーダンスＺｆおよびスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄの周波数特性である。また、図２（ｂ）は、スピーカの電気インピーダンスの構成成分の個別周波数特性であり、ｒはボイスコイルの直流抵抗成分、ｂはボイスコイルのインダクタンス成分、ｍはボイスコイルに生じる逆起電圧に相当するインピーダンス成分であって、中心周波数はスピーカの最低共振周波数ｆ０である。
【００４０】
直流抵抗成分ｒとインダクタンス成分ｂをベクトル合成すると、スピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄとなる。また、直流抵抗成分ｒとインダクタンス成分ｂをベクトル合成すると、スピーカＳＰの電気インピーダンスＺｆの内、図１（ｂ）の電気インピーダンス成分Ｚｅとなる。そして、このインピーダンス成分Ｚｅに、さらにインピーダンス成分ｍをベクトル合成すると、スピーカＳＰの電気インピーダンスＺｆとなる。
【００４１】
スピーカＳＰの振動部２を振動させる駆動力は、ボイスコイル２ａに流れる電流と、固定磁気回路部１によって生成される磁束密度に比例する。上記の磁束密度は、ボイスコイル２ａに電流を流しても固定値であることが望ましいが、ボイスコイル２ａに流れる電流によって交番磁界が発生すると、この交番磁界が磁石１ａによる磁界との間で相互作用を起こし、磁束密度を変動させてしまう。磁束密度が変動すると、固定磁気回路部１ａに使用されている磁性体の透磁率の非直線性によって、ボイスコイル２ａのインダクタンス成分が変動し、スピーカＳＰに流れる電流に歪み（電流歪み）が発生する。
【００４２】
このような電流歪みは、振動部２を固定磁気回路部１に静止固定したスピーカＳＰＤにおいても発生する。スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの磁気ヒステリシス特性は略同じであるので、同じ電流を流したときには、上記の磁束密度の変動および上記のボイスコイルのインダクタンス成分の変動は略同じものとなり、電流歪み成分も略同じものとなる。
【００４３】
図１（ｂ）のブリッジ回路１０の等価回路において、スピーカＳＰに流れる電流Ｉは、
Ｉ＝（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｚｄ）・・・（１１）
であり、電位Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ、
Ｖ１＝Ｒ２×Ｅｏ／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（１２）
Ｖ２＝Ｚｄ×Ｉ＝Ｚｄ（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｚｄ）・・・（１３）
である。
【００４４】
従って、
Ｖ１−Ｖ２＝［｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝−｛Ｚｄ／（Ｚｅ＋Ｚｄ）｝］Ｅｏ
＋［Ｚｄ／（Ｚｅ＋Ｚｄ）］Ｅｍ・・・（１４）
【００４５】
そして、ブリッジの平衡条件（Ｅｍ＝０と仮定したときの平衡条件）は、
Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｚｄ／（Ｚｅ＋Ｚｄ）・・・（１５）
である。なお、この実施の形態１では、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２については、Ｒ１＝Ｒ２に設定するものとする。
【００４６】
従来のブリッジ回路は、図１（ａ）のブリッジ回路１０において、スピーカＳＰＤの位置に、スピーカＳＰＤではなく、抵抗（この抵抗をＲ３とする）を配置したものである。従って、従来のブリッジ回路の等価回路は、図１（ｂ）において、電気インピーダンスＺｄを抵抗Ｒ３としたものである。
【００４７】
この従来のブリッジ回路において、スピーカＳＰに流れる電流Ｉは、
Ｉ＝（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｒ３）・・・（１１ａ）
であり、電位Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ、
Ｖ１＝Ｒ２×Ｅｏ／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（１２ａ）
Ｖ２＝Ｒ３×Ｉ＝Ｒ３（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｒ３）・・・（１３ａ）
である。
【００４８】
従って、
Ｖ１−Ｖ２＝［｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝−｛Ｒ３／（Ｚｅ＋Ｒ３）｝］Ｅｏ
＋［Ｒ３／（Ｚｅ＋Ｒ３）］Ｅｍ・・・（１４ａ）
【００４９】
そして、ブリッジの平衡条件（Ｅｍ＝０と仮定したときの平衡条件）は、
Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｒ３／（Ｚｅ＋Ｒ３）・・・（１５ａ）
である。
【００５０】
従来のブリッジ回路では、高域周波数で速度検出誤差が大きくなるという問題があった。抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２ならびに抵抗Ｒ３は、純抵抗であるため、平坦な周波数特性を有している。しかし、スピーカＳＰのインピーダンス成分Ｚｅは、低域では平坦であるが、高域では増加する周波数特性を有する。
【００５１】
従って、従来のブリッジ回路では、全てのオーディオ周波数域で上記（１５ａ）式の平衡条件を成立させることは困難である。
【００５２】
例えば、低域の平坦部において上記（１５ａ）式の平衡条件が成立するように設定した場合には、高域で上記（１５ａ）式の平衡条件が崩れてしまう。そして、平衡条件が崩れると、上記（１４ａ）式の駆動電圧Ｅｏの項が０にならず、検出電圧Ｖ１−Ｖ２に駆動電圧Ｅｏの成分が重畳される。
【００５３】
この駆動電圧Ｅｏの成分は、逆起電圧Ｅｍの検出誤差、つまり速度検出誤差となってしまう。このため、従来のブリッジ回路は、上記（１５ａ）式の平衡条件が保持され易い低域周波数（例えばフルレンジ型のスピーカの場合には数百［Ｈｚ］以下）を限界として、速度検出部として使用可能であった。
【００５４】
しかし、この実施の形態１のブリッジ回路１０では、従来のブリッジ回路とは異なり、高域周波数においても精度の高い速度検出が可能である。
【００５５】
ブリッジ回路１０において、スピーカＳＰのインピーダンス成分ＺｅおよびスピーカＳＰＤのインピーダンスＺｄは、全てのオーディオ周波数域においてＺｅ＝Ｚｄである。また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、Ｒ１＝Ｒ２である。
【００５６】
このため、ブリッジ回路１０では、全てのオーディオ周波数域において、上記（１５）式が成立することとなる。従って、ブリッジ回路１０では、上記（１４）式において、全てのオーディオ周波数で、Ｅｏの項が０となるので、検出電圧Ｖ１−Ｖ２はＥｍ／２となり、Ｅｏ成分が除去されて、１／２倍された逆起電圧Ｅｍ成分のみを得ることができる。
【００５７】
ここで、検出電圧Ｖ１−Ｖ２として出力されるのが、ボイスコイルの振動によってスピーカＳＰに生じた逆起電圧Ｅｍのみであるということは、ボイスコイルが振動していないときのスピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅと、ボイスコイルが静止固定されているスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄとは等しいので、ボイスコイルの振動によるスピーカＳＰの増加インピーダンス成分Ｚｆ−Ｚｅのみであるということでもある。
【００５８】
そして、出力されるのが、逆起電圧Ｅｍのみ、あるいは増加インピーダンス成分Ｚｆ−Ｚｅのみであるということは、スピーカＳＰのボイスコイルの振動速度の成分のみを検出していることに他ならない。
【００５９】
図３はブリッジ回路１０においての検出電圧Ｖ１−Ｖ２の周波数特性の実測例であり、（ａ）は振幅特性、（ｂ）は位相特性である。
【００６０】
図３（ａ）のように、ブリッジ回路１０の検出電圧の振幅特性は、高域になるに従って漸減しており、ボイスコイルのインダクタンス成分によって増加する駆動電圧Ｅｏの成分を忠実に除去できていることが判る。なお、スピーカのダイヤフラムが高域において分割振動を生じることによって、逆起電圧Ｅｍは高域においてピークとディップを交互に生じる特性となるが、ブリッジ回路１０では、このような分割振動による逆起電圧Ｅｍの特性も忠実に検出できていることが判る。
【００６１】
また、図３（ｂ）にように、ブリッジ回路１０の検出電圧の位相特性は、全てのオーディオ周波数域において、安定範囲内にあることが判る。
【００６２】
なお、従来のブリッジ回路では、高域になるに従って検出電圧が滑らかに増加する振幅特性となってしまい、ボイスコイルのインダクタンス成分によって増加する駆動電圧Ｅｏの成分が混成しており、分割振動によってピークとディップを交互に生じる特性となる逆起電圧Ｅｍを検出できていない（例えば上記特許文献１中の検出電圧振幅の周波数特性図参照）。
【００６３】
また、従来のブリッジ回路では、温度変化によって速度検出誤差を生じるという問題があった。スピーカＳＰのインピーダンス成分Ｚｅと抵抗Ｒ３では温度特性が異なる。また、駆動時においてのスピーカＳＰのボイスコイル（一般に銅またはアルミ製）の発熱量は、抵抗Ｒ３の発熱量よりもはるかに大きい。
【００６４】
従って、従来のブリッジ回路では、上記（１５ａ）式の平衡条件を満たすように調整できたとしても、周囲の温度変化やスピーカＳＰ自体の発熱による温度変化によって、上記（１５ａ）式の平衡条件が崩れてしまいやすい。
【００６５】
しかし、この実施の形態１のブリッジ回路１０では、スピーカＳＰの温度変化は、速度検出誤差を生じる要因とはならない。
【００６６】
ブリッジ回路１０では、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分ＺｅとスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄの温度特性は略同じであり、Ｚｅ＝Ｚｄである。そして、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤに流れる電流はともにＩで略同じである。従って、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅでの消費電力および発熱量とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄでの消費電力および発熱量は略同じになる。
【００６７】
図１（ｂ）において、逆起電圧Ｅｍ＝０と仮定した場合にも、スピーカＳＰで逆起電圧Ｅｍを生じている場合にも、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤに流れる電流は略同じＩなので、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅでの消費電力および発熱量とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄでの消費電力および発熱量は略同じになる。
【００６８】
従って、温度変化を生じても、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの温度は略同じであるか極めて僅かな違いになるので、上記（１５）式の平衡条件を保持できるか、極めて僅かな変動に抑えることができる。
【００６９】
ただし、スピーカＳＰで逆起電圧Ｅｍを生じている場合は、振動部の機械抵抗でも電力消費があるため、スピーカＳＰ全体の消費電力は、スピーカＳＰＤ全体の消費電力よりも大きくなる。
【００７０】
しかしながら、機械抵抗の消費電力は、インピーダンス成分Ｚｅの消費電力よりも少なく、かつ振動部のダンパやエッジやダイヤフラムの放射抵抗において消費される電力であるため、ボイスコイルの温度上昇に直接関連するものではなく、あくまで間接的なものである。このため、機械抵抗の電力消費によるスピーカＳＰの温度変化は僅かであり、従ってスピーカＳＰとスピーカＳＰＤのボイスコイルの温度の違いも僅かである。
【００７１】
さらに、従来のブリッジ回路では、スピーカＳＰで生じる電流歪みがブリッジ回路の検出精度を悪化させるという問題があった。スピーカＳＰでは、磁気回路のヒステリシス特性（磁気ヒステリシス特性）によって、ボイスコイルのインピーダンス成分Ｚｅで電流歪みが発生する。
【００７２】
従来のブリッジ回路では、上記の電流歪み成分が重畳された電流が抵抗Ｒ３に流れると、抵抗Ｒ３は純抵抗であって電流歪みを生じるものではなく、重畳された電流歪み成分を電圧に変換してしまうので、電流歪みを生じることによって出力電位Ｖ１が変動してしまい、速度検出誤差を生じることとなる。
【００７３】
しかし、この実施の形態１のブリッジ回路１０では、スピーカＳＰのインピーダンス成分Ｚｅで発生する電流歪みは、速度検出誤差を生じる要因とはならない。
【００７４】
ブリッジ回路１０では、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの磁気ヒステリシス特性は略同じであり、Ｚｅ＝ＺｄおよびＲ１＝Ｒ２である。そして、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤに流れる電流はともにＩで略同じである。従って、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅで生じる電流歪み成分とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄで生じる電流歪み成分は略同じになる。
【００７５】
図１（ｂ）において、逆起電圧Ｅｍ＝０と仮定した場合には、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅにおいても、スピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄにおいても、電流歪みは発生するが、スピーカＳＰＤとスピーカＳＰに流れる電流はともにＩで略同じなので、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅで発生する電流歪み成分とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄで発生する電流歪み成分は略同じになる。このため、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤの直列回路では、電流歪みを生じた場合にも、電流歪みを生じないとしたときと同様に、出力電位Ｖ２は駆動電圧Ｅｏの１／２となる。
【００７６】
また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は純抵抗であるため、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の直列回路では電流歪みは発生せず、出力電位Ｖ１は駆動電圧Ｅｏの１／２となる。従って、検出電圧Ｖ１−Ｖ２＝０となり、電流歪みによる速度検出誤差を生じない。これは、スピーカＳＰが逆起電圧Ｅｍを生じていない場合には、電流歪みが発生していても、何も検出しないという速度検出部の理にかなった動作である。
【００７７】
そして、スピーカＳＰで逆起電圧Ｅｍを生じている場合にも、スピーカＳＰＤとスピーカＳＰに流れる電流はともにＩで略同じなので、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅで発生する電流歪み成分とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄで発生する電流歪み成分は略同じになる。このため、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤの直列回路では、電流歪みを生じた場合にも、電流歪みを生じないとしたときと同様に、出力電位Ｖ２は電圧（Ｅｏ−Ｅｍ）の１／２となる。
【００７８】
また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の直列回路では電流歪みは発生せず、出力電位Ｖ１は駆動電圧Ｅｏの１／２となる。従って、検出電圧Ｖ１−Ｖ２＝Ｅｍ／２となり、電流歪みによる速度検出誤差を生じない。
【００７９】
従来の検出コイル型やコンデンサ検出型のＭＦＢスピーカシステムでは、スピーカ内に検出コイルやコンデンサを増設する構造となるため、スピーカの振動部のダイヤフラムに余計な付加質量が発生したり、ダイヤフラムの再生経路の一部を塞いでしまったりすることで、本来のスピーカ性能が犠牲になることが多々あった。
【００８０】
特に、高音域周波数の再生に弊害を生じ、再生周波数域が狭まってしまう。そのため、中音域周波数および高音域周波数を他のスピーカに分担させる２ウェイや３ウェイといったマルチウェイ型のＭＦＢスピーカシステムにせざるを得なかった。マルチウェイ型とする場合、帯域分割のために、チャネルデバイダ回路部や複数の駆動アンプ部が必要になり、ＭＦＢスピーカシステムが高価で複雑なものとならざるを得なかった。
【００８１】
また、従来の２重ボイスコイル検出型のＭＦＢスピーカシステムでは、発生する相互インダクタンス成分を完全にキャンセルすることが困難であり、相互インダクタンス成分が残ってしまうことで、検出誤差が発生してしまうことがあり、従来のマイク検出型のＭＦＢスピーカシステムでは、遅延時間が大きくなってしまうことで、ＭＦＢ帯域が狭くなってしまうことがあった。
【００８２】
しかし、この実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００は、ブリッジ回路１０を使用して速度検出をするブリッジ速度検出型のＭＦＢスピーカシステムなので、音声を再生するスピーカの構造を何ら変更する必要がない。従って、音声を再生するスピーカの本来の特性を何ら損なうことなく、ＭＦＢスピーカシステムを構築できる。
【００８３】
従来の検出コイル型やコンデンサ検出型のＭＦＢスピーカシステムでは、フルレンジ型のスピーカを使用しても、高域の再生音質が低下したり、再生できなかったりするため、フルレンジ帯域の再生は不可能であった。フルレンジ型のスピーカは、マルチウェイ型のスピーカよりも、再生音が自然である、定位感に優れる等のメリットがあるが、低音が出難いというデメリットがある。
【００８４】
しかし、この実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００は、ブリッジ回路１０を使用して速度検出をするブリッジ速度検出型のＭＦＢスピーカシステムなので、フルレンジ型のスピーカにも使用可能である。ブリッジ回路１０を使用すれば、本来のスピーカ特性を悪化させることなく、低音再生能力を改善し、弱点を補うことができる。
【００８５】
従来の検出コイル型やコンデンサ検出型のＭＦＢスピーカシステムは、ダイヤフラムに余計な質量が付加されてしまうので、ツイータ（高音スピーカ）には適していなかった。ツイータにとっては、ダイヤフラムの軽量化は必要不可欠だからである。
【００８６】
しかし、この実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００は、ブリッジ速度検出型のブリッジ回路１０を使用して速度検出をするブリッジ速度検出型のＭＦＢスピーカシステムなので、ツイータにも使用可能である。ブリッジ回路１０を使用すれば、ダイヤフラムに余計な質量が付加されることがないので、ツイータの特性を悪化させることがない。
【００８７】
従来の速度帰還型のＭＦＢスピーカシステムでは、スピーカの最低共振周波数ｆ０を中心に帰還をかけるので、低域周波数の再生能力が向上するが、従来のブリッジ回路を使用して速度検出すると、高域周波数の速度検出精度が悪いので、帰還をより深くかけて、より高い周波数域まで広帯域化し、より高性能化することが困難であった。
【００８８】
しかし、この実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００は、ブリッジ回路１０を使用した速度帰還型のＭＦＢスピーカシステムなので、帰還をより深くかけて、より高い周波数域まで広帯域化することができ、より高性能化することが可能である。ブリッジ回路１０を使用すれば、高域周波数においても精度の高い速度検出ができるので、広帯域化が可能となる。
【００８９】
以上のように本発明の実施の形態１によれば、音声を再生するスピーカＳＰと、このスピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカの振動部を静止固定したスピーカＳＰＤとを使用してブリッジ回路１０を構成したことにより、温度変化や電流歪みを生じても、全てのオーディオ周波数域でブリッジ回路の平衡条件を成立させることができるので、音声を再生するスピーカＳＰのボイスコイルの振動速度の検出精度を改善することができ、ＭＦＢスピーカシステムの性能を向上させることができる。
【００９０】
実施の形態２
図４は本発明の実施の形態２のＭＦＢスピーカシステムの構成例を説明する図であり、（ａ）は全体のブロック回路図である。なお、図４において、図１と同様のものには同じ符号を付してある。
【００９１】
図４（ａ）のように、本発明の実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００は、ブリッジ回路２０と、検出アンプ部ＤＡと、帰還回路部ＦＢと、減算回路部ＤＦと、駆動アンプ部ＯＡとを備えている。
【００９２】
この実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００は、上記実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００（図１（ａ）参照）において、ブリッジ回路１０をブリッジ回路２０に変更したものである。
【００９３】
ブリッジ回路２０は、スピーカＳＰと、抵抗Ｒ１と、スピーカＳＰＤと、抵抗Ｒ２とを備えて構成されており、音声を再生するスピーカＳＰのボイスコイルの振動速度に応じた逆起電力を検出する速度検出部である。なお、ここで、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤは、ダイナミック型のスピーカである。
【００９４】
スピーカＳＰＤは、ブリッジ回路の駆動入力端子と第１出力端子の間に接続されており、抵抗Ｒ２は、ブリッジ回路の上記第１出力端子と基準入力端子（ここでは接地端子）の間に接続されている。また、スピーカＳＰは、ブリッジ回路の上記駆動入力端子と第２出力端子の間に接続されており、抵抗Ｒ１は、ブリッジ回路の上記第２出力端子と上記基準入力端子の間に接続されている。
【００９５】
つまり、ブリッジ回路２０は、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤの直列回路と、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２の直列回路とを、上記第１出力端子と上記第２出力端子の間に並列接続し、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの接続端子、および抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続端子の内、何れか１つを上記駆動入力端子とし、他の１つを上記基準入力端子としたものである。
【００９６】
なお、例えば、スピーカＳＰと抵抗Ｒ２の接続位置を入換え、スピーカＳＰＤと抵抗Ｒ１の接続位置を入換えた構成とすることも可能である。また、例えば、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの接続位置を入換えた構成とし、第２出力端子の電位Ｖ２と第１出力端子の電位Ｖ１の差分電圧Ｖ２−Ｖ１を検出電圧とすることも可能である。
【００９７】
この実施の形態２のブリッジ回路２０は、上記実施の形態１のブリッジ回路１０（図１（ａ）参照）において、スピーカＳＰＤと抵抗Ｒ１の接続位置を入換えたものである。
【００９８】
検出アンプ部ＤＡの正相入力端子は、ブリッジ回路２０の第１出力端子に接続されており、逆相入力端子は、ブリッジ回路２０の第２出力端子に接続されている。この検出アンプ部ＤＡは、第１出力端子の電位Ｖ１と第２出力端子の電位Ｖ２の電位差である検出電圧Ｖ１−Ｖ２に応じた検出信号を生成し、この検出信号を帰還回路部ＦＢに出力する。
なお、検出アンプ部ＤＡの入力インピーダンスは、無限大とみなせるものとする。
【００９９】
帰還回路部ＦＢの出力端子は、減算回路部ＤＦの逆相入力端子に接続されている。
この帰還回路部ＦＢは、検出アンプ部ＤＡから入力された検出信号に応じた帰還信号Ｅｆを生成し、この帰還信号Ｅｆを減算回路部ＤＦに出力する。
【０１００】
減算回路部ＤＦの正相入力端子は、音声信号Ｅｉの入力端子に接続され、減算回路部ＤＦの出力端子は、駆動アンプ部ＯＡの入力端子に接続されている。この減算回路部ＤＦは、入力された音声信号Ｅｉと帰還信号Ｅｆの差分に応じた駆動信号Ｅｉ−Ｅｆを生成し、この駆動信号Ｅｉ−Ｅｆを駆動アンプ部ＯＡに出力する。
【０１０１】
駆動アンプ部ＯＡの出力端子は、ブリッジ回路２０の駆動入力端子に接続されている。この駆動アンプ部ＯＡは、減算回路部ＤＦから入力された駆動信号Ｅｉ−Ｅｆに応じた駆動電圧Ｅｏを生成し、この駆動電圧Ｅｏをブリッジ回路２０駆動入力端子に出力する。
【０１０２】
図４（ｂ）は、ブリッジ回路２０の等価回路図である。スピーカＳＰのボイスコイルの振動によって生じる逆起電圧をＥｍとし、スピーカＳＰの電気インピーダンスから、逆起電Ｅｍに相当するインピーダンス成分を除いたその余のインピーダンス成分をＺｅとすると、スピーカＳＰは、このインピーダンス成分Ｚｅと、逆起電圧Ｅｍの直列回路に置き換えることができる。
【０１０３】
また、スピーカＳＰＤの電気インピーダンスをＺｄとすると、スピーカＳＰＤは、その電気インピーダンスＺｄに置き換えることができる。なお、スピーカＳＰ（のボイスコイル）に流れる電流をＩとすると、抵抗Ｒ１およびＲ２の抵抗値をＲ１＝Ｒ２とし、かつスピーカＳＰの逆起電圧Ｅｍ＝０と仮定したとき、スピーカＳＰＤ（のボイスコイル）にも同じ電流Ｉが流れることとなる。
【０１０４】
なお、この実施の形態２では、スピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤとして、それぞれ上記実施の形態１のスピーカＳＰおよびスピーカＳＰＤ（図１（ｃ），図（ｄ），図２参照）と同じものを使用するものとする。
【０１０５】
図４（ｂ）のブリッジ回路２０の等価回路において、スピーカＳＰに流れる電流Ｉは、
Ｉ＝（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｒ１）・・・（２１）
であり、電位Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ、
Ｖ１＝Ｒ２×Ｅｏ／（Ｚｄ＋Ｒ２）・・・（２２）
Ｖ２＝Ｒ１×Ｉ＝Ｒ１（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｒ１）・・・（２３）
である。
【０１０６】
従って、
Ｖ１−Ｖ２＝［｛Ｒ２／（Ｚｄ＋Ｒ２）｝−｛Ｒ１／（Ｚｅ＋Ｒ１）｝］Ｅｏ
＋［Ｒ１／（Ｚｅ＋Ｒ１）］Ｅｍ・・・（２４）
【０１０７】
そして、ブリッジの平衡条件（Ｅｍ＝０と仮定したときの平衡条件）は、
Ｒ２／（Ｚｄ＋Ｒ２）＝Ｒ１／（Ｚｅ＋Ｒ１）・・・（２５）
である。なお、この実施の形態２では、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２については、Ｒ１＝Ｒ２に設定するものとする。
【０１０８】
従来のブリッジ回路は、図４（ａ）のブリッジ回路２０において、スピーカＳＰＤの位置に、スピーカＳＰＤではなく、抵抗（この抵抗をＲ３とする）を配置したものである。従って、従来のブリッジ回路の等価回路は、図４（ｂ）において、電気インピーダンスＺｄを抵抗Ｒ３としたものである。
【０１０９】
この従来のブリッジ回路において、スピーカＳＰに流れる電流Ｉは、
Ｉ＝（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｒ３）・・・（２１ａ）
であり、電位Ｖ１，Ｖ２は、それぞれ、
Ｖ１＝Ｒ２×Ｅｏ／（Ｒ３＋Ｒ２）・・・（２２ａ）
Ｖ２＝Ｒ１×Ｉ＝Ｒ１（Ｅｏ−Ｅｍ）／（Ｚｅ＋Ｒ１）・・・（２３ａ）
である。
【０１１０】
従って、
Ｖ１−Ｖ２＝［｛Ｒ２／（Ｒ３＋Ｒ２）｝−｛Ｒ１／（Ｚｅ＋Ｒ１）｝］Ｅｏ
＋［Ｒ１／（Ｚｅ＋Ｒ１）］Ｅｍ・・・（２４ａ）
【０１１１】
そして、ブリッジの平衡条件（Ｅｍ＝０と仮定したときの平衡条件）は、
Ｒ２／（Ｒ３＋Ｒ２）＝Ｒ１／（Ｚｅ＋Ｒ１）・・・（２５ａ）
である。
【０１１２】
この実施の形態２のブリッジ回路２０では、従来のブリッジ回路とは異なり、高域周波数においても精度の高い速度検出が可能である。
【０１１３】
ブリッジ回路２０において、スピーカＳＰのインピーダンス成分ＺｅおよびスピーカＳＰＤのインピーダンスＺｄは、全てのオーディオ周波数域においてＺｅ＝Ｚｄである。
また、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、Ｒ１＝Ｒ２である。
【０１１４】
このため、ブリッジ回路２０では、全てのオーディオ周波数域において、上記（２５）式が成立することとなる。従って、ブリッジ回路２０では、上記（２４）式において、全てのオーディオ周波数で、Ｅｏの項が０となるので、検出電圧Ｖ１−Ｖ２はＥｍ×Ｒ１／（Ｚｅ＋Ｒ１）となり、Ｅｏ成分が除去されて、逆起電圧Ｅｍ成分のみを得ることができる。
【０１１５】
この実施の形態２のブリッジ回路２０では、従来のブリッジ回路よりも、温度変化による速度検出誤差を大幅に低減することができる。
【０１１６】
ブリッジ回路２０では、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分ＺｅとスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄの温度特性は略同じであり、Ｚｅ＝Ｚｄである。従って、スピーカＳＰに流れる電流ＩとスピーカＳＰＤに流れる電流が略同じであれば、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅでの消費電力および発熱量とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄでの消費電力および発熱量は略同じになり、スピーカＳＰに流れる電流ＩとスピーカＳＰＤに流れる電流が近似した値であれば、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅでの消費電力および発熱量とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄでの消費電力および発熱量は近似した値になる。
【０１１７】
図４（ｂ）において、逆起電圧Ｅｍ＝０と仮定した場合には、スピーカＳＰＤに流れる電流は、スピーカＳＰに流れる電流Ｉと略同じになるので、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅでの消費電力および発熱量とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄでの消費電力および発熱量は略同じになる。
【０１１８】
従って、温度変化を生じても、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの温度は略同じであるか極めて僅かな違いになるので、上記（２５）式の平衡条件を保持できるか、極めて僅かな変動に抑えることができる。
【０１１９】
そして、スピーカＳＰで逆起電圧Ｅｍを生じている場合には、スピーカＳＰＤに流れる電流は、スピーカＳＰに流れる電流Ｉに近似した値になるので、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅでの消費電力および発熱量とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄでの消費電力および発熱量とは近似したものとなる。
【０１２０】
従って、温度変化を生じても、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの温度は僅かな違いになるので、上記（２５）式の平衡条件の変動を僅かなものに抑えることができる。
【０１２１】
この実施の形態２のブリッジ回路２０では、スピーカＳＰのインピーダンス成分Ｚｅで発生する電流歪みによる速度検出誤差を、従来のブリッジ回路よりも大幅に低減することができる。
【０１２２】
ブリッジ回路２０では、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤの磁気ヒステリシス特性は略同じであり、Ｚｅ＝ＺｄおよびＲ１＝Ｒ２である。従って、スピーカＳＰに流れる電流ＩとスピーカＳＰＤに流れる電流が略同じであれば、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅで生じる電流歪み成分とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄで生じる電流歪み成分は略同じになり、スピーカＳＰに流れる電流ＩとスピーカＳＰＤに流れる電流が近似した値であれば、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅで生じる電流歪み成分とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄで生じる電流歪み成分は近似したものになる。
【０１２３】
図４（ｂ）において、逆起電圧Ｅｍ＝０と仮定した場合には、スピーカＳＰＤに流れる電流は、スピーカＳＰに流れる電流Ｉと略同じになるので、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅで生じる電流歪み成分とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄで生じる電流歪み成分は略同じになる。
【０１２４】
従って、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉに重畳される電流歪み成分と抵抗Ｒ２に流れる電流に重畳される電流歪み成分は略同じになるので、電流歪み成分による出力電位Ｖ１と出力電位Ｖ２の変動分は略同じになって、検出電圧Ｖ１−Ｖ２＝０となり、電流歪みによる速度検出誤差は生じない。
【０１２５】
そして、スピーカＳＰで逆起電圧Ｅｍを生じている場合には、スピーカＳＰＤに流れる電流は、スピーカＳＰに流れる電流Ｉに近似した値になるので、スピーカＳＰの電気インピーダンス成分Ｚｅで生じる電流歪み成分とスピーカＳＰＤの電気インピーダンスＺｄで生じる電流歪み成分は近似したものとなる。
【０１２６】
従って、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉに重畳される電流歪み成分と抵抗Ｒ２に流れる電流に重畳される電流歪み成分は近似したものになるので、電流歪み成分による出力電位Ｖ１と出力電位Ｖ２の変動分は従来のブリッジ回路よりも近似したものとなるので、電流歪みによる速度検出誤差は従来のブリッジ回路よりも僅かなものとなる。
【０１２７】
この実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００は、ブリッジ回路２０を使用して速度検出をするブリッジ速度検出型のＭＦＢスピーカシステムなので、音声を再生するスピーカの構造を何ら変更する必要がない。従って、音声を再生するスピーカの本来の特性を何ら損なうことなく、ＭＦＢスピーカシステムを構築できる。
【０１２８】
この実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００は、ブリッジ回路２０を使用して速度検出をするブリッジ速度検出型のＭＦＢスピーカシステムなので、フルレンジ型のスピーカにも使用可能である。ブリッジ回路２０を使用すれば、本来のスピーカ特性を悪化させることなく、低音再生能力を改善し、弱点を補うことができる。
【０１２９】
この実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００は、ブリッジ速度検出型のブリッジ回路２０を使用して速度検出をするブリッジ速度検出型のＭＦＢスピーカシステムなので、ツイータにも使用可能である。ブリッジ回路２０を使用すれば、ダイヤフラムに余計な質量が付加されることがないので、ツイータの特性を悪化させることがない。
【０１３０】
この実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００は、ブリッジ回路２０を使用した速度帰還型のＭＦＢスピーカシステムなので、帰還をより深くかけて、より高い周波数域まで広帯域化することができ、より高性能化することが可能である。ブリッジ回路２０を使用すれば、高域周波数においても精度の高い速度検出ができるので、広帯域化が可能となる。
【０１３１】
以上のように本発明の実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様に、音声を再生するスピーカＳＰと、このスピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカの振動部を静止固定したスピーカＳＰＤとを使用してブリッジ回路２０を構成したことにより、温度変化や電流歪みを生じても、全てのオーディオ周波数域でブリッジ回路の平衡条件を成立させることができるので、音声を再生するスピーカＳＰのボイスコイルの振動速度の検出精度を改善することができ、ＭＦＢスピーカシステムの性能を向上させることができる。
【０１３２】
さらに、本発明の実施の形態２では、スピーカＳＰとスピーカＳＰＤが並列配置されているので、駆動アンプ部ＯＡは１つのスピーカを駆動可能な駆動電圧Ｅｏを出力すれば足り、高い駆動電圧Ｅｏを必要としない。特に、カーオーディオで自動車のバッテリを電源として使用するような用途では、高い電源電圧を確保することが困難であるため、本実施の形態２は有効である。
【０１３３】
その他の実施の形態
図５および図６は本発明のその他の実施の形態のＭＦＢスピーカシステムの構成例を説明する図であり、それぞれ全体のブロック回路図である。なお、図５または図６において、図１または図４と同様のものには、同じ符号を付してある。
【０１３４】
図５（ａ）のＭＦＢスピーカシステム３００は、ブリッジ回路３０と、検出アンプ部ＤＡと、帰還回路部ＦＢと、減算回路部ＤＦと、駆動アンプ部ＯＡとを備えている。つまり、図５（ａ）のＭＦＢスピーカシステム３００は、上記実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００（図１（ａ）参照）において、ブリッジ回路１０をブリッジ回路３０に変更したものである。
【０１３５】
ブリッジ回路３０は、ｎ（ｎは２以上の自然数）個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｎと、スピーカＳＰＤと、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２とを備えて構成されている。このブリッジ回路３０は、上記実施の形態１のブリッジ回路１０（図１（ａ）参照）において、スピーカＳＰを、互いに直列接続されたｎ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｎとしたものである。
【０１３６】
このブリッジ回路３０のｎ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｎは、上記実施の形態１のスピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカである。また、このブリッジ回路３０の抵抗Ｒ１およびＲ２は、Ｒ１＝ｎ×Ｒ２を満たすように設定される。
【０１３７】
つまり、ブリッジ回路３０のｎ個のスピーカの内の１つ（例えばスピーカＳＰ１）は、上記ブリッジ回路１０のスピーカＳＰに相当するものであるので、ブリッジ回路３０は、上記ブリッジ回路１０において、スピーカＳＰを含めたｎ個のスピーカを、スピーカＳＰの接続位置に、互いに直列に接続したものである。
【０１３８】
このブリッジ回路３０は、ｎ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｎを駆動するＭＦＢスピーカシステムを構築するにあたり、スピーカＳＰＤをｎ個ではなく１個とすることによって、消費電力の低減を図ったものである。
【０１３９】
図５（ｂ）のＭＦＢスピーカシステム４００は、ブリッジ回路４０と、検出アンプ部ＤＡと、帰還回路部ＦＢと、減算回路部ＤＦと、駆動アンプ部ＯＡとを備えている。つまり、図５（ｂ）のＭＦＢスピーカシステム４００は、上記実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００（図４（ａ）参照）において、ブリッジ回路２０をブリッジ回路４０に変更したものである。
【０１４０】
ブリッジ回路４０は、ｊ（ｊは２以上の自然数）個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｊと、抵抗Ｒ１と、スピーカＳＰＤと、抵抗Ｒ２とを備えて構成されている。このブリッジ回路４０は、上記実施の形態２のブリッジ回路２０（図４（ａ）参照）において、スピーカＳＰを、互いに並列接続されたｊ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｊとしたものである。
【０１４１】
このブリッジ回路４０のｊ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｊは、上記実施の形態２のスピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカである。また、このブリッジ回路４０の抵抗Ｒ１およびＲ２は、Ｒ２＝ｊ×Ｒ１を満たすように設定される。
【０１４２】
このブリッジ回路４０は、ｊ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｊを駆動するＭＦＢスピーカシステムを構築するにあたり、スピーカＳＰＤをｊ個ではなく１個とすることよって、消費電力の低減を図ったものである。
【０１４３】
図６（ａ）のＭＦＢスピーカシステム５００は、ブリッジ回路５０と、検出アンプ部ＤＡと、帰還回路部ＦＢと、減算回路部ＤＦと、駆動アンプ部ＯＡとを備えている。つまり、図６（ａ）のＭＦＢスピーカシステム５００は、上記実施の形態１のＭＦＢスピーカシステム１００（図１（ａ）参照）において、ブリッジ回路１０をブリッジ回路５０に変更したものである。
【０１４４】
ブリッジ回路５０は、ｎ（ｎは２以上の自然数）個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｎと、スピーカＳＰＤと、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２とを備えて構成されている。このブリッジ回路５０は、上記実施の形態１のブリッジ回路１０（図１（ａ）参照）において、スピーカＳＰをスピーカＳＰ１とし、互いに直列接続された（ｎ−１）個のスピーカＳＰ２，・・・，ＳＰｎを、ブリッジ回路の駆動入力端子と、駆動アンプ部ＯＡの出力端子の間に設けたものである。
【０１４５】
このブリッジ回路５０のｎ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｎは、上記実施の形態１のスピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカである。また、このブリッジ回路５０の抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、Ｒ１＝Ｒ２を満たすように設定される。なお、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２に流れる電流は、０とみなせるものとする。
【０１４６】
このブリッジ回路５０は、ｎ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｎを駆動するＭＦＢスピーカシステムを構築するにあたり、スピーカＳＰＤをｎ個ではなく１個とすることによって、消費電力の低減を図ったものである。
【０１４７】
図６（ｂ）のＭＦＢスピーカシステム６００は、ブリッジ回路６０と、検出アンプ部ＤＡと、帰還回路部ＦＢと、減算回路部ＤＦと、駆動アンプ部ＯＡとを備えている。つまり、図６（ｂ）のＭＦＢスピーカシステム６００は、上記実施の形態２のＭＦＢスピーカシステム２００（図４（ａ）参照）において、ブリッジ回路２０をブリッジ回路６０に変更したものである。
【０１４８】
ブリッジ回路６０は、ｊ（ｊは２以上の自然数）個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｊと、抵抗Ｒ１と、スピーカＳＰＤと、抵抗Ｒ２と、（ｊ−１）個の抵抗Ｑ２，・・・，Ｑｊとを備えて構成されている。このブリッジ回路６０は、上記実施の形態２のブリッジ回路２０（図４（ａ）参照）において、スピーカＳＰをスピーカＳＰ１とし、スピーカＳＰ２と抵抗Ｑ２，・・・，スピーカＳＰｊと抵抗Ｑｊの合計（ｊ−１）個の直列回路を、ブリッジ回路の駆動入力端子と基準入力端子（ここでは接地端子）の間に並列接続したものである。
【０１４９】
このブリッジ回路６０のｊ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｊは、上記実施の形態２のスピーカＳＰと略同じ構成・特性のスピーカである。また、このブリッジ回路６０の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｑ２，・・・，Ｑｊは、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｑ２・・・＝ＱＪを満たすように設定される。
【０１５０】
このブリッジ回路６０は、ｊ個のスピーカＳＰ１，ＳＰ２，・・・，ＳＰｊを駆動するＭＦＢスピーカシステムを構築するにあたり、スピーカＳＰＤをｊ個ではなく１個とすることよって、消費電力の低減を図ったものである。
【０１５１】
以上、本発明を実施するための形態について詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１  固定磁気回路部
１ａ  磁石
１ｂ  ヨーク
２  振動部
２ａ  ボイスコイル
２ｂ  ダイヤフラム
３  ボイスコイル固定部
１０，２０，３０，４０，５０，６０  ブリッジ回路
１００，２００，３００，４００，５００，６００  ＭＦＢスピーカシステム
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
ＳＰ  スピーカ
ＳＰＤ  スピーカ
ＤＡ  検出アンプ部
ＦＢ  帰還回路部
ＤＦ  減算回路部
ＯＡ  駆動アンプ部
【図１】
2015136075.tif 000003
【図２】
2015136075.tif 000004
【図３】
2015136075.tif 000005
【図４】
2015136075.tif 000006
【図５】
2015136075.tif 000007
【図６】
2015136075.tif 000008