JP2003169391A - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の周波数特性を持つスピーカシステムに
おいて、設置環境や設置目的に合わせた周波数特性を得
る。 【解決手段】 スピーカユニット１が、特定の指向性を
有することにより、中音域にピークを持っている。この
スピーカユニット１の入力側にイコライザ３０が設けら
れ、入力された音声信号を処理して、スピーカユニット
１に供給する。イコライザ３０は、切換スイッチ３４、
３６の切換操作によって、音声信号をそのままスピーカ
ユニットに供給する状態と、スピーカユニット１の周波
数特性におけるピーク部分を平坦にするように抵抗器３
８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２が並列に接
続された状態と、スピーカユニット１の周波数特性の低
音域を減衰させるように抵抗器３８とコンデンサ４２と
が並列に接続された状態と、スピーカユニット１の周波
数特性の低音域をカットするようにコンデンサ４２が接
続された状態のうち、いずれかに切り換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカシステム
に関し、特に、周波数特性を調整することが可能なスピ
ーカシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】スピーカからオーディオ信号を拡声する
場合、オーディオ信号をパワーアンプによって増幅し、
スピーカに供給することが行われている。ところで、ス
ピーカでは、スピーカ自体が或る周波数特性を有してい
る。例えば、音の届く範囲を限定するように設計したこ
とにより、特定の周波数帯域においてピークを生じるよ
うな周波数特性となることがある。その周波数特性を、
スピーカの設置場所の状況や、設置目的に合わせて、変
更することがある。

【０００３】スピーカの周波数特性を変更する技術とし
ては、アクティブイコライジングとパッシブイコライジ
ングとが、知られている。アクティブイコライジング
は、オーディオ信号をパワーアンプに供給する前に、グ
ラフィックイコライザ等によってイコライジングを行う
ものである。パッシブイコライジングは、パワーアンプ
とスピーカとの間に、チョークコイル、コンデンサ及び
抵抗器などを組み合わせた回路を挿入して、イコライジ
ングを行うものである。通常、この回路は、スピーカの
スピーカボックス内に配置される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アクティブイ
コライジングは、かなり自由にイコライジングを行うこ
とができるが、グラフィックイコライザを使用しなけれ
ばならず、システムが高価になる。最適なイコライジン
グ特性は、各スピーカごとに異なり、また同じスピーカ
システムであっても、設置環境や設置目的によっても異
なる。そのため、或る設置環境や設置目的に応じて設置
されたスピーカシステムに対しては、それに対応するよ
うに設定されたグラフィックイコライザしか使用するこ
とができず、喩え同じスピーカであっても、他の設置環
境や設置目的にあるスピーカに対しては、別にグラフィ
ックイコライザを設けて、その設置環境や設置目的に応
じた設定にそのグラフィックイコライザを調整しなけれ
ばならない。

【０００５】パッシブイコライジングでは、スピーカ個
々にその設置環境や使用目的に応じて調整できるが、得
られる周波数特性は１種類のみである。周波数特性を変
更可能とするためには、上述した回路を複数スピーカボ
ックス内に組み込む必要がある。特に、スピーカボック
ス内のスペースが少ない場合には、上述した回路を複数
組み込むことができなかった。

【０００６】本発明は、特定の周波数特性を持つスピー
カシステムにおいて、パワーアンプよりも前段において
グラフィックイコライザ等を使用してイコライジングを
行うことなく、設置場所の環境や設置目的に合わせた周
波数特性が得られるスピーカシステムを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるスピーカシ
ステムは、特定の指向性を有するスピーカユニットを備
えている。このスピーカユニットは、特定の指向性を有
することにより、このスピーカユニットの周波数特性に
ピークを持っている。スピーカユニットとしては種々の
ものを使用することができ、例えばホーンスピーカまた
はコーンスピーカとすることもできる。このスピーカユ
ニットの入力側に周波数特性変更手段が設けられてい
る。この周波数特性変更手段は、入力された音声信号を
処理して、スピーカユニットに供給する。この周波数特
性変更手段は、第１及び第２の状態を有し、そのうち選
択されたものに切り換えられる。第１の状態は、前記音
声信号をそのまま前記スピーカユニットに供給するもの
である。第２の状態は、スピーカユニットの周波数特性
における前記ピーク部分を平坦にするように、前記音声
信号の周波数特性を変更するものである。

【０００８】このように構成されたスピーカシステムで
は、周波数特性変更手段を第１の状態に切り換えると、
音声信号はそのままスピーカユニットに供給される。従
って、このスピーカユニットの周波数特性は、特定の周
波数にピークを持つものとなり、その特定の周波数にお
いて大きな音量で拡声を行うことができる。また、周波
数特性変更手段を第２の状態に切り換えると、スピーカ
ユニットの周波数特性は、ピークが平坦とされた、即ち
低音域から高音域までがほぼ平坦な周波数特性となり、
一般的な設置場所において、音楽もアナウンスも良好な
音質で拡声することができる。

【０００９】周波数特性変更手段は、前記スピーカユニ
ットにおける周波数特性の低域部分を減衰させるよう
に、前記音声信号の周波数特性を処理する第３の状態を
有するものにできる。周波数特性変更手段は、第１乃至
第３の状態のうち選択されたものに切り換えられる。

【００１０】このように構成すると、第３の状態に周波
数特性変更手段を切り換えたとき、スピーカユニットの
周波数特性は、低音域が減衰されたものとなる。従っ
て、このスピーカユニットを残響の多い場所で使用して
も、低音域が過多になって明瞭度を悪くすることを防止
することができる。

【００１１】また、周波数特性変更手段が、前記スピー
カユニットにおける周波数特性の低域部分を減衰するよ
うに、前記音声信号の周波数特性を処理する第４の状態
も有するものとできる。この場合、第１、第２及び第４
の状態のうち選択されたものに切り換えられるか、また
は第１乃至第４の状態のうち選択されたものに切り換え
られる。

【００１２】スピーカユニットは、例えばピークが生じ
ている周波数帯から高音域に特定の指向性を有すること
があり、このピークが生じている周波数帯よりも低い低
音域の周波数では、特定の指向性を有していない。従っ
て、不要な範囲に低音域の音が拡声されることがある。
これを防止するために、第４の状態に周波数変更手段が
切り換えられる。

【００１３】前記周波数特性変更手段は、抵抗器、イン
ダクタンス素子及び容量素子を１個づつ備えるものとで
きる。この場合、これらの接続を切り換える切換手段が
設けられ、該切換手段を切り換えることによって、各状
態のうち選択された状態とされる。

【００１４】このように構成した場合、各状態、例えば
第２乃至第４の３つの状態は、抵抗器、インダクタンス
素子及び抵抗器を適宜に組み合わせることによって創製
される。従って、第２乃至第３の状態に対応したフィル
タそれぞれを、抵抗器、インダクタンス素子及び容量素
子を別個に組み合わせて、予め作成しておく必要がな
く、少ない設置スペースしか無い場合でも、例えばスピ
ーカボックス内に組み込むことができる。

【００１５】本発明の他の態様のスピーカシステムで
は、上述したようなスピーカユニットと、周波数特性変
更手段とが設けられている。周波数特性変更手段は、音
声信号をそのままスピーカユニットに供給する第５の状
態と、スピーカユニットの周波数特性の低音域部分を減
衰するように前記音声信号を処理する第６の状態とを、
有し、第５及び第６の状態のうち選択されたものに切り
換えられる。

【００１６】このように構成されたスピーカシステムで
は、第５の状態に周波数特性変更手段を切り換えた場
合、音声信号がそのままスピーカシステムに供給される
ので、ピーク周波数付近の周波数の音声信号を大きな音
量で拡声できる。第６の状態に周波数特性変更手段を切
り換えた場合、低音域が減衰させられるので、残響の多
い場所で低音域が過多になって明瞭度を悪化させること
を防止できる。

【００１７】周波数特性変更手段は、前記スピーカユニ
ットの周波数特性の低域部分をカットさせるように前記
音声信号を処理する第７の状態も有するものとできる。
この場合、周波数特性変更手段は、第５乃至第７の状態
のうち選択されたものに切り換えられる。

【００１８】このように構成した場合、第７の状態で
は、特定の指向性を示していない低音域の音声信号をカ
ットしているので、不要な範囲に低音域の音声が漏れる
ことを防止することができる。

【００１９】本発明の別の態様のスピーカシステムで
は、上述したようなスピーカユニットと、周波数特性変
更手段とが設けられている。周波数特性変更手段は、音
声信号をそのままスピーカユニットに供給する第８の状
態と、スピーカユニットの周波数特性の低域部分をカッ
トするように前記音声信号を処理する第９の状態とを、
有し、第８及び第９の状態のうち選択されたものに切り
換えられる。

【００２０】このように構成した場合、第８の状態が選
択されると、音声信号がそのままスピーカシステムに供
給されるので、ピーク周波数付近の周波数の音声信号を
大きな音量で拡声できる。また、第９の状態が選択され
ると、特定の指向性を示していない低音域の音声信号を
カットしているので、不要な範囲に低音域の音声が漏れ
ることを防止することができる。

【００２１】なお、スピーカユニットは、前面に開口を
有するホーンと、このホーン内に設けられた音源と、ホ
ーン内における音源よりも前方の位置に設けられた指向
性制御器とを、具備するものとできる。この場合、指向
性制御器の前端部が、ホーンの前面より非突出に配置さ
れ、指向性制御器の前端部が、指向性制御器の音源側に
ある後端部よりも細く形成されていることが望ましい。

【００２２】指向性制御器を設けていない通常のホーン
スピーカでは、ホーンのスロートを中心とする概ね球面
状の音波面が形成され、これに沿った指向角で音が出力
される。この場合、音波面の中央が最も外方側に膨らん
でいる。これに対し、指向性制御器をホーン内に設けた
場合、ホーン内に複数の副ホーンが形成される。各副ホ
ーンから放射される音波面は、これら副ホーンの中央に
対応する位置が最も膨らみ、指向性制御器の前端部で最
も窪んだ形状となる。従って、各副ホーンの開口面から
放射される音波面を合成したものは、指向性制御器の前
端部に対応する位置で膨らみが抑制され、指向性制御器
を設けていないホーンスピーカと比較して、音波面がよ
り平面波に近い形状になり、狭い指向性を持たせること
ができる。

【００２３】また、スピーカユニットは、コーンスピー
カと、このコーンスピーカの前方に配置された指向性制
御器とを、具備するものとできる。この指向性制御器
は、コーンスピーカの前面に対向する後端部と、この後
端部よりも前方に位置する前端部とを、有し、前記後端
部は前方に向かって凹に湾曲し、前記前端部は前方に向
かって凸に湾曲し、前記指向性制御器をその前方から見
たときの最大径が、前記コーンスピーカの実効振動径と
ほぼ等しいかこれよりも大きくされていることが望まし
い。

【００２４】一般に、コーンスピーカの指向性は、振動
面にある第１の点から放音される音波と、第１の点とコ
ーンスピーカの中心軸に対して対称位置となる振動面の
第２の点から放音される音波が、コーンスピーカの前方
における第３の点で、両音波の位相差によって打ち消さ
れる現象によって導かれる。従って、コーン口径が小さ
く、第１及び第２の点の距離差が小さいスピーカでは、
位相差がその音の半波長となる第３の点は、スピーカ中
心軸からかなり離れた位置であり、指向性が広くなる。
ところが、このスピーカユニットでは、指向性制御器を
コーンスピーカの前方に設けてあるので、第１の点から
放音された音波は、指向性制御器に沿って前方に伝搬す
るので、その伝搬距離は、第２の点から放音された音波
よりも長くなる。従って、両音波の位相差が両音波の半
波長となる第３の点は、指向性制御器を設けていない場
合よりもスピーカ中心軸に近い位置となる。従って、こ
のスピーカユニットは狭指向性を持つ。特に、指向性制
御器の最大径を実効振動径とほぼ等しいかこれよりも大
きくしたなら、指向性制御器に沿って音波が伝搬する距
離を長くでき、より効率的に狭指向性とすることができ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の１実施形態のスピーカシ
ステムは、図３（ａ）、（ｂ）に示すようなスピーカユ
ニット、例えばホーンスピーカ１を有している。このホ
ーンスピーカ１は、ホーン２を備えたものである。ホー
ン２は、２つの対向して形成された２つのホーン内面４
ａ、４ｂからなる。これらホーン内面４ａ、４ｂは、間
隔を隔てて配置された２つの中空の双峰部６ａ、６ｂの
内側面である。２つの双峰部６ａ、６ｂは、長手のベー
ス８の長手方向に間隔を隔てて配置されている。ホーン
２は、このような構成であるので、図３（ｂ）における
上下方向が開口されたものである。

【００２６】ホーン内面４ａ、４ｂは、ベース８の長さ
方向及び幅方向の中心、即ちホーンの中央に垂直に立て
た中心軸に、線対称に形成されており、これらホーン内
面４ａ、４ｂの距離は、前面側から後方に向かうに従っ
て滑らかに減少している。このホーン２は、図３（ａ）
に示すように、開口径Ｄ、長さＬが例えば約２６０ｍ
ｍ、約１５０ｍｍである。このホーン２では、開口径Ｄ
と長さＬとの比が約１．７であり、長さＬが開口径Ｄに
比較して短い。また、スロート角度θは約３０度であ
る。ホーン内面４ａ、４ｂの形状としては、パラボリッ
ク型、コニカル型、エクスポネンシャル型またはハイパ
ラボリック型等公知の種々の形状とすることができる。
このホーン２は、例えば合成樹脂製である。

【００２７】このホーン内面４ａ、４ｂの後端部よりも
奥側に、音源部、例えばコーンスピーカ１０が配置され
ている。このコーンスピーカ１０も、その中心軸が、上
記ベース８に立てた中心軸（ホーン２の中央）上に位置
するように、かつその放射面がホーン２の開口側を向く
ように、取り付けられている。コーンスピーカ１０は、
コーン１０ａを有している。コーン１０ａの最大径は約
１１０ｍｍである。コーン１０ａの中央にダストキャッ
プ１０ｂが設けられている。さらに、コーンスピーカ１
０は、マグネット１０ｃを有し、かつポールピース（図
示せず）が設けられたベース１０ｄを有している。

【００２８】このホーン２の内部であって、コーンスピ
ーカ１０よりも前方に、指向性制御器１２が配置されて
いる。この指向性制御器１２は、概略卵型をなす中空体
に形成されている。この指向性制御器１２の周面の中途
に設けた２つのフィン１４、１４によって、ホーン内面
４ａ、４ｂに、指向性制御器１２が固定されている。こ
の指向性制御器１２も合成樹脂製である。

【００２９】この指向性制御器１２は、コーンスピーカ
１０側に後端部１３が位置し、ホーン２の開口側に前端
部１５が位置している。この後端部１３の中央と前端部
１５の中央とを繋ぐ中心軸線が、ベース８の上記中心軸
線上に位置している。この指向性制御器１２では、上記
中心軸に沿う縦断面形状が、図３（ａ）に示すように構
成され、この縦断面形状はベース８の中心軸線を対称軸
とする線対称な形状に形成されている。

【００３０】この指向性制御器１２では、その後端部１
３の中央は、ダストキャップ１０ｂと近似形状をなす凹
部１６とされている。コーン１０ａの中央から外方側へ
向かう中途までの前面の形状と近似の形状になるよう
に、この凹部１６の周縁から外方に向かうに従って、徐
々に径が増大する湾曲部１８が形成されている。この湾
曲部１８は、指向性制御器１２の内部に向かって凹に形
成されている。

【００３１】この湾曲部１８の前周縁から前面に向かっ
て周面部１９が形成されている。この周面部１９は、全
体的に見て、指向性制御器１２の内側から、外方に向か
って非凹な形状、例えば凸に形成されている。周面部１
９では、湾曲部１８の前端縁から湾曲部２０が前端部１
５側に伸びている。この湾曲部２０は、径が徐々に増大
するが、指向性制御器１２の内部から、外方に向かって
凸に形成されている。この湾曲部２０の前端縁からほぼ
同一の径を維持して、周面部１９の胴部２２がフィン１
４付近まで伸びている。フィン１４と指向性制御器１２
とは一体に形成されている。この胴部２２の前端縁から
徐々に径を縮小しながら、指向性制御器１２の前端部１
５に向かって、湾曲部２４が形成されている。この湾曲
部２４は、指向性制御器１２の内部から外方に向かって
凸に形成されている。

【００３２】この指向性制御器１２の前端部１５は、尖
ってなく、丸みを持っており、後端部１３の最大径より
も小さくされている。

【００３３】このように構成されているので、湾曲部２
０、胴部２２、湾曲部２４からなる周面部１９の全域に
は、全く括れた部分がなく、滑らかに形成されている。

【００３４】指向性制御器１２の前端部１５は、ホーン
２の前面開口から非突出であり、例えば前面開口から約
３５ｍｍ奥側に位置している。即ち、ホーン２の長さＬ
の約０．２倍の長さだけホーン２の開口面から奥側に位
置している。この指向性制御器１２の前後方向の長さＬ
１は、約１２８ｍｍであり、ホーン２の長さＬよりも短
く形成されている。また、ホーン２の前面側から見た最
大径の部分Ｄ１、即ち胴部２２の径は、約８８ｍｍに形
成され、ホーン２の開口径Ｄよりも小さく、またコーン
スピーカ１０のコーン１０ａをホーン２の前面側から見
た場合の、コーン１０ａの実効振動径（コーンスピーカ
の最外周部の蛇腹部分中央から内側の距離）にほぼ等し
く、例えば実効振動径の約９０パーセントとされてい
る。なお、胴部２２の径は、実効振動径の９０パーセン
ト以上とすることもできる。

【００３５】さらに、指向性制御器１２の前後方向の長
さＬ１は、指向性制御器１２の最大径Ｄ１よりも大きく
形成されている。また、指向性制御器１２の後端部１３
とコーンスピーカ１０とは比較的接近して配置され、例
えば振動面と指向性制御器１２の後端部１３とが接しな
い範囲で近接して配置され、具体的には実効振動径の１
０パーセント以下で、振動面が指向性制御器１２に接触
しない範囲で近接して配置されている。例えば凹所１６
の外縁からダストキャップの先端までの距離Ｌ３は約１
０ｍｍに設定されている。

【００３６】このように構成されたホーンスピーカで
は、指向性制御器１２を設けているので、ホーン２内に
複数、例えば２つの副ホーンが幾分間隔をおいて形成さ
れたのと等価になる。しかも、これら副ホーンは、この
実施の形態では、同一形状で、ホーン２と同じ指向角を
持っている。

【００３７】ところで、指向性制御器１２を設けなかっ
た場合、ホーン２から放射される音の音波面は、ホーン
２の開口面において図４に符号ａで示すように球面とな
り、この球面に垂直な方向に音は広がっていく。この球
面は、ホーンの開口面を基準として見た場合、ホーン軸
上部分が最も膨らんだ形状であるため、広い指向性を持
つ。

【００３８】一方、指向性制御器１２を設けた場合、各
副ホーンから放射される音波面は、図４に符号ｂで示す
ように、各副ホーンの中央部に対応する部分がホーン２
の開口面を基準として見た場合、最も膨らみ、逆に指向
性制御器１２の前端部１５で最も窪んだ球面波となる。
これら球面波が合成されて、符号ｂ１、ｂ２で示すよう
な、即ち、ホーン２の中央部分の膨らみが抑えられた形
状に、指向性制御器１２を設けたことによって音波面が
制御されている。従って、例えば符号ａ１とｂ２とで示
すように、ホーン２の前方の同じ位置に存在する、指向
性制御器１２を設けた場合の音波面と、設けない場合の
音波面とを比較すると、指向性制御器１２を設けた方
が、設けない場合よりも、より平面波に近い形状に音波
面がなる。従って、音は、この波面に垂直な方向に広が
るが、その広がりが抑えられ、指向角度が鋭い、即ちホ
ーン長が長いホーンによる音波面が形成されたのと等価
になる。なお、このような音波面の制御は、主に中音域
において有効である。

【００３９】また、指向性制御器１２の後端部とコーン
スピーカ１０とが作る空間の点ｄ、ｅから例えば高音域
の或る周波数の同じ音が放音された場合、点ｄからの音
は、例えば実線で示すように直進し、例えば点ｆに到達
する。一方、点ｅからの音は、例えば実線で示すよう
に、指向性制御器１２の長さ方向に沿って前端部１５に
到達して、点ｆ側に回り込み、点ｆに到達する。このと
き、点ｅからの音の伝搬距離が、点ｄからの音の伝搬距
離よりも長く、両音には位相差が生じる。この位相差が
ちょうど１８０度の場合、ディップが生じる。このよう
にしても、このホーンスピーカは、指向性制御器１２を
設けていない場合よりも、特に高音域で有効である。

【００４０】従って、このホーンスピーカ２は、或る周
波数において指向性制御器１２を設けていない場合より
も狭くなった一点鎖線で示すような指向性を持つ。他の
周波数においても、同様にして、狭くなった指向性を持
つ。従って、このホーンスピーカ２は、全体として中音
域から高音域にかけて指向性を持っている。

【００４１】良好な指向性を得るために、前端部１５
は、ホーン２の開口面から突出しないこと、前端部１５
が丸みを持つこと、指向性制御器１２の周面部１９に括
れが無いこと、指向性制御器１２の最大径Ｄが、コーン
スピーカ１０の実効振動径にほぼ等しいかこれよりも大
きいこと、指向性制御器１２の周面１９が外方に向かっ
て凸に形成されていること、指向性制御器１２の長さＬ
が最大径Ｄよりも大きいことが、望ましい。

【００４２】また、このホーンスピーカでは、指向性制
御器１２は、コーンスピーカ１０に接近して配置されて
いるので、コーンスピーカ１０から放出された音は確実
に指向性制御器１２の前端部１５を回り込み、指向性の
良好な制御が行える。もし、指向性制御器１２とコーン
スピーカ１０との間に大きな間隔があったならば、指向
性制御器１２の後端部１３を回り込む音が多くなり、前
端部１５側を回り込む音が少なくなり、指向性の良好な
制御が行えない。また、指向性制御器１２の音源と向か
い合う面、この実施の形態では凹部１６、湾曲部１８の
形状を、コーン１０ａの形状に近似させているので、指
向性制御器１２を設けたことによる高音域の劣化を防止
することができる。

【００４３】このホーンスピーカ１は、指向性制御器１
２を設けることによって中音域以上、例えば中音域から
高音域にかけて指向性を有することによって、ホーンス
ピーカ１の中心軸上でスピーカ１より約１ｍ離れた位置
で測定した周波数特性は、中音域、例えば図２に符号Ａ
で示すように、２ｋＨｚ付近にピークを持っている。

【００４４】このホーンスピーカ１には、このホーンス
ピーカ１がどのような環境下にどのような目的で設置さ
れても、その環境及び目的に対応した周波数特性をホー
ンスピーカ１が持つように、図１に示すような周波数特
性変更手段、例えば可変パッシブイコライザ３０が設け
られている。このイコライザ３０は、例えば双峰部６
ａ、６ｂのうち一方の内部に収容されている。

【００４５】このイコライザ３０は、入力端子３２ａ、
３２ｂを有している。入力端子３２ａは、図示していな
いパワーアンプの出力端子の正極側に接続され、入力端
子３２ｂは、このパワーアンプの出力端子の負極側に接
続されている。

【００４６】イコライザ３０は、更に切換手段、例えば
２つの切換スイッチ３４、３６を有している。これら切
換スイッチ３４、３６は、例えば２回路４接点の連動ス
イッチで、接触子３４ａ、３６ａを有している。切換ス
イッチ３４は、接触子３４ａが接触する４つの接点３４
ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅを有している。切換スイッ
チ３６も、接触子３６ａが接触する４つの接点３６ｂ乃
至３６ｅを有している。接触子３４ａが接点３４ｂに接
触しているとき、接触子３６ａが接点３６ｂに接触し、
接触子３４ａが接点３４ｃに接触しているとき、接触子
３６ａが接点３６ｃに接触し、接触子３４ａが接点３４
ｄに接触しているとき、接触子３６ａが接点３６ｄに接
触し、接触子３４ａが接点３４ｅに接触しているとき、
接触子３６ａが接点３６ｅに接触する。

【００４７】切換スイッチ３４の接点３４ｂとスピーカ
ユニット１の一方の入力側との間に抵抗器３８が接続さ
れている。接点３４ｃ、３４ｅは空き接点とされ、接点
３４ｄは接点３４ｂと接続されている。

【００４８】切換スイッチ３６の接点３６ｂとスピーカ
ユニット１の一方の入力側との間にはインダクタンス素
子、例えばチョークコイル４０が接続されている。接点
３６ｃは直接にスピーカユニット１の一方の入力側に接
続され、接点３６ｄ、３６ｅは共に空き接点とされてい
る。

【００４９】また、入力端子３２ａとスピーカユニット
１の一方の入力側との間には、直接に容量素子、例えば
コンデンサ４２が接続されている。

【００５０】この実施の形態では、抵抗器３８には抵抗
値が３０Ωのものが、チョークコイル４０にはインダク
タンスが１．５ｍＨのものが、コンデンサ４２には容量
が３．３ｕＦのものが、それぞれ使用されている。ま
た、スピーカユニット１の他方の入力側は、入力端子３
２ｂに直接に接続されている。

【００５１】切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、
３６ａが接点３４ｂ、３６ｂに接触している状態では、
抵抗器３８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２が
並列回路を構成し、パワーアンプとスピーカユニット１
との間に接続されている。この状態が、特許請求の範囲
で言う第２の状態に相当する。このとき、抵抗器３８、
チョークコイル４０及びコンデンサ４２の値を上述した
値に選択しているので、スピーカユニット１の周波数特
性が、図２に符号Ｂで示すように、例えば約５００Ｈｚ
付近から約３ｋＨｚの中音域の周波数帯がほぼ均一な音
圧レベルとなるように、この並列回路が音声信号を処理
している。即ち、スピーカユニット１の約２ｋＨｚ付近
にあるピークが抑えられている。その結果、一般的な設
置場所であって、音響環境が良好で、音楽もアナウンス
も良好な音質で提供したい場所には、第２の状態にする
のが最適である。このように周波数特性を制御しても、
指向性制御器１２を設けることによって持たせた指向性
は維持されている。

【００５２】切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、
３６ａが、接点３４ｃ、３６ｃに接触している状態で
は、コンデンサ４２が短絡され、入力端子３２ａからの
音声信号はそのままスピーカユニット１に供給される。
この状態が特許請求の範囲で言う第１の状態に相当す
る。上述したようにスピーカユニット１は指向性制御器
１２を設けることによって、中音域から高音域において
指向性を狭くしてある。そのために、図２に符号Ａで示
すように２ｋＨｚ付近にピークを持つ。この特性は、２
ｋＨｚ付近での音量が大きくなるので、アナウンスの明
瞭度を向上させるために効果的である。従って、騒音の
大きい場所で、このスピーカユニット１を使用する場合
には、第１の状態に切り換える。無論、指向性制御器１
２によって持たせた指向性は維持されている。

【００５３】切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、
３６ａが接点３４ｄ、３６ｄに接触している状態では、
入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の端子との
間には、抵抗器３８とコンデンサ４２との並列回路が接
続される。この状態が、特許請求の範囲で言う第３の状
態に相当する。抵抗器３８とコンデンサ４２との値は上
述した値に選択され、その結果、この並列回路は、図２
に符号Ｃで示すようにスピーカユニット１の周波数特性
において低音域、例えば約５００Ｈｚより低い帯域の音
圧レベルが下がるように、スピーカユニット１に供給さ
れる音声信号の周波数特性を調整している。これは、例
えばスピーカユニット１の設置場所が残響の多い場所で
あって、低音域の残響時間が長く、低音域がこもり、明
瞭度が下がりやすい場合に、適したものである。この場
合でも、指向性制御器１２によって持たせた指向性は維
持されている。

【００５４】切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、
３６ａが接点３４ｅ、３６ｅに接触している状態では、
入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の端子との
間にはコンデンサ４２のみが接続される。この状態が特
許請求の範囲で言う第４の状態に相当する。上述したよ
うに、このスピーカユニット１は、指向性を狭くしてい
るが、実際に指向性が狭くなっているのは約２ｋＨｚ以
上の帯域である。従って、これよりも低い周波数帯では
狭い指向性が得られて無く、不要な範囲に低音域の音声
を拡声していることになる。そこで、２ｋＨｚ以上での
指向性を維持しつつ、不要な範囲に低音域の音を拡声し
たくない場合には、第４の状態に切り換えて、図２に符
号Ｄで示すように、スピーカユニット１の周波数特性に
おいて約１．５ｋＨｚ以下の音がカットされるように、
コンデンサ４２が音声信号を処理している。

【００５５】このイコライザ３０では、図２の符号Ａ乃
至Ｄに示す周波数特性のうち、切換スイッチ３４、３６
の操作によって選択されたものに、スピーカユニット１
の周波数特性を調整することができる。そのために、使
用されている周波数特性を変更するための素子は、抵抗
器３８、チョークコイル４０、コンデンサ４２がそれぞ
れ１つずつである。これは、切換スイッチ３４、３６を
用いて、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の
入力端子との間に、抵抗器３８、チョークコイル４０及
びコンデンサ４２が並列に接続された状態、いずれの素
子も接続されていない状態、抵抗器３８とコンデンサ４
２とが並列に接続された状態、コンデンサ４２のみが接
続されている状態のうち、１つを作り出しているからで
ある。従って、使用部品点数を少なくすることができ、
イコライザ３０を収容するスペースが双峰部６ａ、６ｂ
に少ししかない場合でも、イコライザ３０を収容するこ
とができる。

【００５６】例えば、第１の抵抗器とチョークコイルと
第１のコンデンサとで、第２の状態用の第１の並列回路
を形成し、第２の抵抗器と第２のコンデンサとで第３の
状態用の第２の並列回路を形成し、第４の状態用の第３
のコンデンサを用意し、入力端子３２ａとスピーカユニ
ット１の一方の入力端子との間に、これらのうち１つま
たは第１の状態（スピーカユニットと入力端子３２ａと
が直接に接続された状態）に、１つの切換スイッチを用
いて、切り換えることも考えられる。しかし、この場
合、第１の並列回路、第２の並列回路及び第３のコンデ
ンサを、双峰部６ａ、６ｂに全て収容しなければなら
ず、多くのスペースが必要になる。この実施の形態で
は、上述したように、イコライザを収容するために多く
のスペースは不要である。

【００５７】第１乃至第４の状態のうち第２乃至第４の
３つの状態においてコンデンサ４２が使用されている。
しかも、これら３つの状態では、常にコンデンサ４２
は、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の入力
端子との間に接続され、これらの間から除去されるの
は、第１の状態のときのみである。そのため、コンデン
サ４２は、切換スイッチ３２、３４の各接点のいずれに
も接続されず、入力端子３２ａとスピーカユニット１の
一方の入力端子との間に直接に接続されている。

【００５８】上記の実施の形態では、スピーカユニット
の周波数特性は、２ｋＨｚにピークを持つものとした
が、高音域または低音域にピークを持つものとすること
もできる。この場合、抵抗器３８、チョークコイル４０
及びコンデンサ４２の値は、上述したものとは異なる値
に変更する必要がある。また、上記の実施の形態では、
抵抗器３８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２を
並列に接続する他に、抵抗器３８とコンデンサ４２とを
並列に接続したが、この他に、このスピーカユニットの
設置環境や使用目的に応じた音質とするために、チョー
クコイルと抵抗器との組合せを使用することもある。

【００５９】上記の実施の形態では、第１乃至第４の状
態のいずれかに周波数特性を切り換えられるように構成
したが、必ずしも全ての状態に切り換えられるように構
成する必要はなく、例えば第１の状態と第２の状態との
みに切り換えられるように構成したり、第１乃至第３の
状態のいずれかに切り換えられるように構成してもよ
い。或いは、第１の状態、第２の状態及び第４の状態の
いずれかに切り換えられるように構成したり、第１の状
態と第３の状態（請求項５で言う第５の状態と第６の状
態）の間で切り換えられるように構成することもできる
し、第１、第３及び第４の状態（請求項６で言う第５、
第６、第７の状態）のいずれかに切り換えられるように
構成することもできるし、第１及び第４の状態（請求項
７で言う第８及び第９の状態）のいずれかに切り換えら
れるように構成することもできる。

【００６０】或いは、第２の状態と第３の状態の間で切
り換えられるように構成することもできるし、第２の状
態と第４の状態の間で切り換えられるように構成するこ
ともできるし、第２、第３及び第４の状態の間で切り換
えられるように構成することもできる。

【００６１】上記の実施の形態では、ホーンスピーカ１
の音源として、コーンスピーカを使用したが、ホーンス
ピーカに通常使用されるドーム型に類似したドライバユ
ニットを音源として使用することもできる。上記の実施
の形態では、指向性制御器１２の周面部１９には、径が
一定の胴部２２を設けたが、これを除去して、湾曲部２
０から直ちに湾曲部２４に結合した形状とすることもで
きる。この場合、湾曲部２０、２４の結合面は滑らかに
することが望ましい。また指向性制御器１２の前端部１
５をホーン２の開口面よりも奥側に設けたが、前端部１
５がホーン２の開口面に位置させてもよい。上記の実施
の形態では、ホーン２の図２（ｂ）における上下方向を
開放してあるので、指向性制御器を配置することによっ
て２つの副ホーンしか構成されていないが、例えばホー
ン２の形状を前面開口側から見て円形、矩形、多角形等
のものとすると、副ホーンの数を３以上とすることもで
きる。

【００６２】また、上記の実施の形態では、ホーンスピ
ーカ１を使用したが、これに代えてコーンスピーカを使
用することもできる。即ち、図３（ａ）、（ｂ）の構成
においてホーン２を除去した構成とすることもできる。
但し、この場合でも、このコーンスピーカ１０の前方に
指向性制御器１２を、配置する。指向性制御器１２は、
コーンスピーカ１０の前面に対向する後端部１３と、こ
の後端部１３よりも前方に位置する前端部１５とを、有
し、後端部１３は前方に向かって凹に湾曲し、前端部１
５は前方に向かって凸に湾曲し、指向性制御器１２をそ
の前方から見たときの最大径が、コーンスピーカの実効
振動径とほぼ等しいかこれよりも大きくされている。

【００６３】上記の実施の形態では、指向性制御器１２
を用いて、指向性を制御したが、他の方法、例えば同一
周波数特性を持つ複数のスピーカを直線配列または曲面
配列にして、指向性を持たせてもよいし、ディフューザ
や音響レンズを設けて指向性を持たせてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、特定の
周波数にピークを持つ周波数特性のスピーカユニットで
あっても、グラフィックイコライザのような高価な機器
を使用せずに、このスピーカの設置場所や設置目的に合
わせた周波数特性を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態のスピーカシステムのブロ
ック図である。

【図２】図１のスピーカシステムの周波数特性を示す図
である。

【図３】図１のスピーカシステムにおいて使用されるス
ピーカの縦断面図及び平面図である。

【図４】図３のスピーカの動作説明図である。

【符号の説明】

１ スピーカユニット ３０ パッシブイコライザ（周波数特性変更手段） ３４ ３６ 切換スイッチ（切換手段） ３８ 抵抗器 ４０ チョークコイル（インダクタンス素子） ４２ コンデンサ（容量素子）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定の指向性を有することにより周波数
   特性にピークを持つスピーカユニットと、 このスピーカユニットの入力側に設けられ、入力された
   音声信号を処理して、前記スピーカユニットに供給する
   周波数特性変更手段とを、具備し、前記周波数特性変更
   手段は、 前記音声信号をそのまま前記スピーカユニットに供給す
   る第１の状態と、前記スピーカユニットの周波数特性に
   おける前記ピーク部分を平坦にするように前記音声信号
   の周波数特性を変更する第２の状態とを、有し、第１及
   び第２の状態のうち選択されたものに切り換えられるス
   ピーカシステム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスピーカシステムにおい
   て、前記周波数特性変更手段が、前記スピーカユニット
   における周波数特性の前記低域部分を減衰させるよう
   に、前記音声信号の周波数特性を処理する第３の状態
   を、有し、第１乃至第３の状態のうち選択されたものに
   切り換えられるスピーカシステム。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のスピーカシステ
   ムにおいて、前記周波数特性変更手段が、前記スピーカ
   ユニットにおける周波数特性の低域部分をカットするよ
   うに、前記音声信号の周波数特性を処理する第４の状態
   を、有し、前記各状態のうち選択されたものに切り換え
   られるスピーカシステム。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３いずれか記載のスピーカ
   システムにおいて、前記周波数特性変更手段は、抵抗
   器、インダクタンス素子及び容量素子を１個づつ備え、
   これらの接続を切り換える切換手段が設けられ、該切換
   手段を切り換えることによって、前記各状態のうち選択
   された状態とするスピーカシステム。
5. 【請求項５】 特定の指向性を有することにより周波数
   特性にピークを持つスピーカユニットと、 このスピーカユニットの入力側に設けられ、入力された
   音声信号を処理して、前記スピーカユニットに供給する
   周波数特性変更手段とを、具備し、前記周波数特性変更
   手段は、 前記音声信号をそのまま前記スピーカユニットに供給す
   る第５の状態と、前記スピーカユニットの周波数特性の
   前記低域部分を減衰させるように、前記音声信号の周波
   数特性を変更する第６の状態とを、有し、第５及び第６
   の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカ
   システム。
6. 【請求項６】 請求項５記載のスピーカシステムにおい
   て、前記周波数特性変更手段が、前記スピーカユニット
   の周波数特性の前記低域部分をカットするように、前記
   音声信号の周波数特性を変更する第７の状態も、有し、
   第５乃至第７の状態のうち選択されたものに切り換えら
   れるスピーカシステム。
7. 【請求項７】 特定の指向性を有することにより周波数
   特性にピークを持つスピーカユニットと、 このスピーカユニットの入力側に設けられ、入力された
   音声信号を処理して、前記スピーカユニットに供給する
   周波数特性変更手段とを、具備し、前記周波数特性変更
   手段は、 前記音声信号をそのまま前記スピーカユニットに供給す
   る第８の状態と、前記スピーカユニットの周波数特性の
   前記低域部分をカットするように、前記音声信号の周波
   数特性を変更する第９の状態とを、有し、第８及び第９
   の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカ
   システム。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７いずれか記載のスピーカ
   システムにおいて、前記スピーカユニットは、 前面に開口を有するホーンと、 このホーン内に設けられた音源と、 前記ホーン内における前記音源よりも前方の位置に設け
   られた指向性制御器とを、具備しているスピーカシステ
   ム。
9. 【請求項９】 請求項１乃至７いずれか記載のスピーカ
   システムにおいて、前記スピーカユニットは、 コーンスピーカと、このコーンスピーカの前方に配置さ
   れた指向性制御器とを、具備しているスピーカシステ
   ム。