(57)【要約】【課題】オ−ディオ用スピ−カ−システムをアンプで駆動すると高低域での減衰や共振周波数でのピ−ク発生などが起こり、平坦な加速度出力周波数特性は得られなかった。【解決手段】動電型スピ−カ−ユニットのボイスコイルの直流抵抗をＲｖ、公称（代表）ボイスコイルインピ−ダンスをＺ０とすると、周波数０Ｈｚ（直流）での出力インピ−ダンスをほぼ−Ｒｖ、高域再生限界周波数での出力インピ−ダンスをＺ０の１０倍以上とし、かつ、その間の出力インピ−ダンスが連続的に変化するように帰還回路を設定したオ−ディオアンプを使用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動電型スピ−カ−ユニットのボイスコイルの直流抵抗をＲｖ、公称（代表）ボイスコイルインピ−ダンスをＺ０とすると、周波数０Ｈｚ（直流）での出力インピ−ダンスをほぼ−Ｒｖ、高域再生限界周波数での出力インピ−ダンスをＺ０の１０倍以上とし、かつ、その間の出力インピ−ダンスが連続的に変化するように帰還回路を設定して「動電型スピ−カ−ユニットを使用した直接放射型スピ−カ−システム」の低域共振周波数を下げるとともに加速度出力周波数特性を平坦にすることを特徴とするオ−ディオアンプ。
【請求項２】
図１の実施回路においてＲｖ（ボイスコイルの直流抵抗）とＲ（出力電流検出抵抗）の熱的な変動率が等しくなるようにＲ（出力電流検出抵抗）の設置方法、設置場所および材質を選定した回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スピ−カ−システムを駆動するアンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオ−ディオアンプはオ−ディオ帯域で出力インピ−ダンスが一定であり主として出力インピ−ダンスが、ほぼ０の定電圧出力アンプが使用され、出力インピ−ダンスが負荷より非常に大きな定電流出力アンプも使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の従来技術によれば、フルレンジスピ−カ−システムを駆動した場合、図２に示すような加速度出力周波数特性（これは、ほぼ音圧周波数特性に等しい）となり、定電圧出力アンプ（□Ａ）ではスピ−カ−システムの共振周波数以下および高域での減衰が大きく、また定電流出力アンプ（△Ｂ）では高域での減衰はないものの共振周波数に大きなピ−クができ、それ以下が大きく減衰するというように平坦な特性は得られなかった。
そこで、この発明は、スピ−カ−システムの共振周波数の低下、共振周波数でのピ−クの減衰、および共振周波数以上での加速度出力周波数特性の平坦化を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、動電型スピ−カ−ユニットのボイスコイルの直流抵抗をＲｖ、公称（代表）ボイスコイルインピ−ダンスをＺ０とすると、周波数０Ｈｚ（直流）での出力インピ−ダンスをほぼ−Ｒｖ、高域再生限界周波数での出力インピ−ダンスをＺ０の１０倍以上とし、かつ、その間の出力インピ−ダンスが連続的に変化するように帰還回路を設定して「動電型スピ−カ−ユニットを使用した直接放射型スピ−カ−システム」の低域共振周波数を下げるとともに加速度出力周波数特性を平坦にすることを特徴とするオ−ディオアンプである。
また請求項２は  図１の実施回路においてＲｖ（ボイスコイルの直流抵抗）とＲ（出力電流検出抵抗）の熱的な変動率が等しくなるようＲ（出力電流検出抵抗）の設置方法、設置場所および材質を選定した回路である。
【０００５】
【発明の実施回路】
この発明の実施回路を図１に示す。
Ｒ１（プリアンプの出力抵抗も含む）、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｃは帰還回路用素子、Ｕ１はスピーカーを直接駆動でき十分な利得のあるアンプ（パワーオペアンプ、パワーＩＣが一般的である）、Ｒは出力電流検出抵抗、Ａ点はアンプの出力点である。またＲｖ（スピーカーコードの直流抵抗も含む）、Ｌｖ、Ｃｍ、Ｒｍ、Ｌｍからなる回路はフルレンジスピーカーを密閉型システムに使用した場合の等価回路であり、Ｖｉｎは入力電圧、Ｖｍはモーショナル電圧である。Ｖａを加速度に比例する電圧とするとＶａ＝Ｖｍ×Ｓ（Ｓ＝ｊω）の関係がある。（Ｓ：複素周波数、ｊ：虚数単位、ω＝２πｆ：角周波数）
図１において  Ｒ１／Ｒ２＝Ｒ３／Ｒ４＝Ｒｖ／Ｒ，Ｒ１〜Ｒ４≫  Ｒｖ  とすればＡ点での出力抵抗はＣが導通しない直流（０Ｈｚ）において−Ｒｖ、Ｃがほとんど導通する高域ではほぼ無限大となる。この条件でアンプとスピーカーシステム一体での利得の式を導くと数１のようになる。この式の伝達関数部分は２次のハイパスフィルターのそのものであり、数１より数２、数３の関係が得られる。よって低域共振周波数ｆ０はの帰還回路素子ＣまたはＲ１（この場合はＲ１とＲ２を連動させる必要あり）のみを調節するだけで決定されＱ値（共振の鋭さ）はｆ０の低下に比例して小さくなる。    また駆動電流による発熱で変化しやすいボイスコイル抵抗（Ｒｖ）と出力電流検出抵抗（Ｒ）を同じ材質とし、同じ放熱条件または熱結合することにより
Ｒ１／Ｒ２＝Ｒ３／Ｒ４＝Ｒｖ／Ｒ  という関係が保たれる。
【数１】
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【数２】
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【数３】
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【０００６】
「実施回路の効果」
この実施回路によれば、帰還回路用素子の設定のみでＱ値およびｆ０を最適値に設定でき、図２（○Ｃ）に示すような広帯域で平坦な加速度出力周波数特性が得られる。
【０００７】
「他の実施回路」
図１の実施回路では、Ｖｉｎ（入力電圧）を正帰還回路に直列に加えているが、図３のように負帰還回路に直列に加えても良い。また図４のように正帰還回路を構成することによりＲ１とＲ２を連動させて最適値を得られる。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、オ−ディオアンプとスピ−カ−システム一体での伝達関数を最適な２次ハイパスフィルタ−と等価にでき、スピ−カ−システムの共振周波数の低下、共振周波数でのピ−クの減衰、および共振周波数以上での加速度出力周波数特性の平坦化を実現できる。小口径のスピーカーユニットを使用した小型のスピーカーシステム（アンプとスピーカーシステムの一体化したものが理想的）でもオーディオ帯域全体を十分に再生できるようになるわけである。
【０００９】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施回路図である。
【図２】従来技術および、この発明での加速度出力周波数特性図である。
【図３】この発明の  他の実施回路図（１）である。
【図４】この発明の  他の実施回路図（２）である。
【符号の説明】
Ｖｉｎ    入力電圧
Ｖｍ    モーショナル電圧（スピーカーシステムの速度出力に比例する）
Ｒ１、Ｒ２    正帰還回路の抵抗
Ｃ    正帰還回路のコンデンサー
Ｒ３、Ｒ４    負帰還回路の抵抗
Ｒ    出力電流検出抵抗
Ｕ１    スピーカーを直接駆動でき、十分な利得のあるアンプ
Ａ（点）    アンプの出力点
Ｒｖ    動電型スピ−カ−ユニットのボイスコイルの直流抵抗
Ｌｖ    動電型スピ−カ−ユニットのボイスコイルのインダクタンス分
Ｃｍ、Ｒｍ、Ｌｍ    動電型スピ−カ−ユニットを使用した密閉型システムの機械系定数に対応する電気系定数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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