スピーカーとドライブインピーダンス
2004/12/3　Ver1.000

変更履歴
2004/12/3　1.000　新規作成

【始めに】
スピーカーのドライブにおいてDFの問題からいろいろ工夫がなされてきました。ここでは私流にまとめました。

【使用モデルスピーカー】
これは、使用したスピーカーモデルです。「入門エレクトロニクス 山本 尚志著 ラジオ 技術社」の P.356の「可動部質量 50g、f0=40Hz機械形のQ0=3磁界の強さ10,000Gauss ボイスコイル全長15mの抵抗8Ωのダイナミックスピーカー」です。

【ドライブインピーダンスと応答】
これは、16ΩのドライブインピーダンスのときのL２の電流とドライブ電圧。

次は5Ω


次は1Ω


次は、0.2Ω


以上からするとドライブインピーダンスが低いほど鈍く応答し、収束も遅い。5Ωがベスト。

【電流正帰還】
電流正帰還は本当によく制動がかかるでしょうか。


ピックアップを1Ω、ドライブインピーダンスを1Ωとしたとき

となってNFBと同じ結果である。ピックアップを3Ωに増やすと

より悪くなる。

【結論】
負帰還はインピーダンスを下げるので、いまさらやる必要はない。
したがって、帰還によっていずれも改善できないことは明らかである。
スピーカーに会ったインピーダンスでドライブしない限りちょうどよい制動は得られない。

つまり、NFBアンプは出力にスピーカーに見合った抵抗を直列に入れなければならない。
あるいは、無帰還アンプである必要がある。


【補足】

いかに使用したPSPICEソースを載せる。
正帰還以外は、「 rpnfb 43 0 0.00001 ; ピックアップ」としてドライブインピーダンスを変えた。

OHM

.SUBCKT AOP1 NON INV OUT
E1 OUT 0 (NON, INV) 100;オープンループゲイン
.ENDS


.OPT ITL5=0
.OPT ITL4=20000000
.OPT RELTOL=0.00001

.TRAN 1u 100mS
*トーンバースト信号源
*VS1 1 0 SIN(0,2, 100) ;信号源 100HZ 2V-pp
*e1 10 0 poly(2) (1,0)(11,0) 0 0 0 0 1 ;
*VM 11 0 pwl (0 1 .0199999 1 0.02 0) ;２波で打ち切り
*VM 11 0 pwl (0 1 .0199999 1 0.02 -1 0.02999999 -1 0.03 0) ;2波後逆相1波

*2mSのパルス源
*VS1 10 0 pwl (0 0 0.00099 0 0.001 1 0.0599 1 0.06 0)
VS1 10 43 PULSE(0 1 0 10u 10u 20m 400m)

X2 10 11 32 AOP1 ;アンプ部 100 入力 2 NF入力 32出力
RNF1 11 0 1K
RNF2 32 11 1K
ramp 32 31 1 　　　　 ;ドライブインピーダンス

RL 31 41 8 ;以下スピーカ部 ボイスコイルの抵抗
L1 41 42 400uH ; 高域補正 コイルのインダクタンス成分 （私が追加）
RD1 41 42 100 ; （私が追加）
L2 42 43 71.3mH ; エッヂ、ダンパのコンプライアンス
C 42 43 222uF ; 可動部の質量
RD2 42 43 53.7 ; 機械系の制動抵抗

rpnfb 43 0 3 ; ピックアップ
.PROBE
.END

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