オーディオアンプとシミュレーション

主にLTSpiceを使ったオーディオのシミュレーションについて書きます。



スピーカーのf0共振と逆起電力

 スピーカーのf0共振と逆起電力の効果を確認するため、スピーカーのインピーダンス特性を模した回路でシミュレーションを行います。

シミュレーション回路
シミュレーション回路

 定数はこちらからお借りしました。

電流正帰還 電池式完全対称型パワーアンプ

 流れる電流はこうなります。

流れる電流のAC解析
流れる電流のAC解析

 f0は50Hzくらいです。ここで流れる電流が小さくなるので、駆動力が要らなくなるのかな? と誤解する人もいると思いますが、それは間違いです。

 共振の力で逆起電力が生じた結果、駆動電流を相殺するので見かけ上は電流が流れなくなります。信号が止まったときを考えると、スピーカーは共振していますから当然動き続けようとします。それを吸収するために、高いダンピングファクターが求められます。

 ということをシミュレーションで見ます。そのためにはf0付近の信号を4波入れます。

電圧波形と電流波形
電圧波形と電流波形

 電圧信号が0になったあと、電流が気持ち悪く跳ね返っていることがよくわかります。これを完全に吸収してあげればブレーキがかかり、共振は比較的速やかに収束します。吸収しないと揺れ動いたままです。

 以上は有名な話です。確認のため、電流駆動も試してみます。

電流駆動
電流駆動

電流駆動した結果
電流駆動した結果

 ひどいなーというのが率直な感想。これが目立たなくなるのには0.5秒くらいかかります。エコーたっぷりで、臨場感が増すかもしれません。