JP2005051694A

JP2005051694A - １２面体スピーカシステム

Info

Publication number: JP2005051694A
Application number: JP2003283916A
Authority: JP
Inventors: Itsuki Kawakami; 巖川上
Original assignee: Solid Acoustics Co Ltd
Current assignee: Solid Acoustics Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24
Also published as: TWI272859B; US20050025319A1; TW200505251A; CN1582060A

Abstract

【課題】音声信号の損失や発熱の低減を実現しながら、同時に、幅広い周波数帯域において音圧特性の平坦化を図ることができ、特に、５０〜５００Ｈｚの低音域の音圧を効果的に増大することができる１２面体スピーカシステムを提供する。
【解決手段】１２面体スピーカシステム１０は、１２個のスピーカユニット１２からなる１２面体スピーカ１４と、この１２面体スピーカ１４から出力される音声信号の所定周波数帯域を補正するイコライザ回路１８を備えている。そして、このイコライザ回路１８を１２面体スピーカ１４が接続されるアンプ１６の前段に配設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、１２面体スピーカを備えた１２面体スピーカシステムに関する。

従来、図７に示されるような、１２個のスピーカユニット１を有し、略正１２面体形状からなるスピーカボックス２の各５角形外周面２Ａにスピーカユニット１が１つずつ埋設された１２面体スピーカ３が広く知られている。

このような１２面体スピーカ３においては、周囲に向けて均等に配置された１２個のスピーカユニット１によって極めて広い指向特性が得られる一方で、特定の周波数帯域において音圧の低下やばらつきが生じてしまうといった問題があった。

このような問題を解決する一手段として、図８に示されるような広指向特性拡声装置４が提案されている（例えば特許文献１参照。）。この広指向特性拡声装置４は、スピーカユニット６とアンプ（図示略）との間に補正フィルタ８を配設することによって、１２面体スピーカ７の全周における音圧特性の均等化及び平坦化を図ったものである。

特開平１０−３４１４９３号公報

しかしながら、この従来公知の広指向特性拡声装置４においては、補正フィルタ８をスピーカユニット６とアンプの間に配設しているため、補正フィルタ８での音声信号の損失や発熱量が大きい上に、低音域における音圧特性の補正が困難になってしまうといった問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、音声信号の損失や発熱の低減を実現しながら、同時に、広い周波数帯域において音圧特性の平坦化を図ることができ、特に、５０〜５００Ｈｚの低音域の音圧を効果的に増大することができる１２面体スピーカシステムを提供することを目的とする。

本発明は、１２個のスピーカユニットを有し、略正１２面体形状からなるスピーカボックスの各５角形外周面に前記スピーカユニットが１つずつ埋設された１２面体スピーカを備えた１２面体スピーカシステムにおいて、前記１２面体スピーカから出力される音声信号の所定周波数帯域を補正するイコライザ回路を備えると共に、このイコライザ回路を前記１２面体スピーカが接続されるアンプの前段に配設したことによって、上記課題を解決したものである。

なお、前記所定周波数帯域を５０〜５００Ｈｚの低音域としてもよく、この場合には、特に６０〜１１０Ｈｚ、２００〜３００Ｈｚのいずれかにすることが好ましい。

又、前記所定周波数帯域を８００〜１．２ｋＨｚ、１．８ｋ〜２．２ｋＨｚ、１２ｋ〜２０ｋＨｚのいずれかの中高音域としてもよい。

更に、前記スピーカユニットは２個、３個、４個、６個のいずれかの個数で並列に結線されると共に、この並列に結線された１組のスピーカユニットはそれぞれ直列に結線され、前記１２個のスピーカユニットは、２個ｘ６組、３個ｘ４組、４個ｘ３組、６個ｘ２組のいずれかの組み合わせによって構成されていてもよい。

又、前記正１２面体のスピーカボックスは、６面、４面、３面、２面のいずれかの面数を有するスピーカボックスサブユニットを、２組、３組、４組又は６組接合して構成されていてもよい。

更に、前記スピーカボックスはステンレス又は鋼板からなるものであってもよい。

更に又、前記スピーカボックスはアルミダイカスト加工によって成形されていてもよい。

なお、前記スピーカボックスはアルミニウムが形成され、その内面及び外面にアルマイト処理を施してもよい。

本発明によれば、音声信号の損失や発熱の低減を実現しながら、同時に、広い周波数帯域において音圧特性の平坦化を図ることができ、特に、５０〜５００Ｈｚの低音域の音圧を効果的に増大することができる。

広い周波数帯域において音圧特性の平坦化を図るという目的を、音声信号の損失や発熱を低減しつつ実現した。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図１、図２に示されるように、本発明の実施例に係る１２面体スピーカシステム１０は、１２個のスピーカユニット１２からなる１２面体スピーカ１４と、この１２面体スピーカ１４に接続されたアンプ１６と、このアンプ１６の前段に配設されたイコライザ回路１８と、再生装置２０によって構成されている。

１２面体スピーカ１４は、構造自体は前記図７に示した従来の１２面体スピーカ３と同様であり、１２個のスピーカユニット１２を有し、正１２面体形状からなるスピーカボックス１３の各５角形外周面１３Ａにスピーカユニット１２が１つずつ埋設されている。なお、この正１２面体形状のスピーカボックス１３はアルミダイカスト加工によって成形されている（後述）。スピーカユニット１２は、この例では無指向性のフルレンジスピーカで、各スピーカユニット１２は、３個が並列に結線されていると共に、この並列に結線された１組のスピーカユニットはそれぞれ直列に結線され、１２面体スピーカ１４は、３個ｘ４組の組み合わせによって構成されている。

アンプ１６の前段に配設されたイコライザ回路１８は、図３の回路図に示されるように、入力信号Ｖｉを非反転入力端子に入力し、且つ、出力信号Ｖｏを出力する出力端と反転入力端子との間に帰還抵抗Ｒｆを接続したオペアンプＯＰと、このオペアンプＯＰの２つの入力端子の間に抵抗Ｒ１１、Ｒ１２〜Ｒｎ１、Ｒｎ２を介して接続された複数の半導体インダクタＦ１〜Ｆｎによって構成されている。この半導体インダクタＦ１〜Ｆｎは、コンデンサｃ１１〜ｃｎ１に直列に接続されたコンデンサｃ１２〜ｃｎ２と、これに直列に接続され他端が接地された抵抗ｒ１２〜ｒｎ２と、コンデンサｃ１２〜ｃｎ２と抵抗ｒ１１〜ｒｎ１の間から抵抗ｒ１２〜ｒｎ２へ流れる電流を制限するためのバッファアンプｂｆ１〜ｂｆｎを備えている。この半導体インダクタＦ１〜Ｆｎは音圧の補正を行う所定の周波数帯域分だけ設けられ、各半導体インダクタＦ１〜Ｆｎの抵抗値及びコンデンサ容量は所定周波数に合わせ設定される。

このように、イコライザ回路１８では、各半導体インダクタＦ１〜Ｆｎ毎に設けられた１組の抵抗Ｒ１１、Ｒ１２〜Ｒｎ１、Ｒｎ２の抵抗値を調整することによって、所定周波数帯域における音圧のブースト量やカット量が調整できるように構成されている。

次に、１２面体スピーカシステム１０の作用について説明する。

ＣＤプレイヤー等の再生装置２０から出力された増幅前の音声信号は、イコライザ回路１８に入力され、あらかじめ調整されたブースト量及びカット量に基づいて音声信号の所定周波数帯域の補正が行われる。

例えば、補正前の１２面体スピーカ１４が、図４（Ａ）に示されるような音圧特性Ｐ１を有している場合を考える。

この場合、５０〜５００Ｈｚの低音域及び８ｋＨｚ周辺の周波数帯域では音圧が低く、１０ｋ〜１５ｋＨｚの高音域では音圧が高くなっているため、音圧特性を平坦化するためには、３つの周波数帯域において音圧の補正をすることが望ましい。そこで、イコライザ回路１８に、３つの周波数帯域に対応した半導体インダクタＦ１〜Ｆ３を設けると共に、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、Ｒ３２の抵抗値を、５０〜５００Ｈｚの低音域及び８ｋＨｚ周辺の周波数帯域を所定量ブーストし、且つ、１０ｋ〜１５ｋＨｚの高音域を所定量カットするように調整すれば、図４（Ｂ）に示されるような平坦化された音圧特性Ｐ２を得ることができる。

そして、イコライザ回路１８によって補正された音声信号は、アンプ１６によって増幅された後、１２面体スピーカ１４の各スピーカユニット１２から出力される。

本発明によれば、１２面体スピーカ１４から出力される音声信号の所定周波数帯域を補正するイコライザ回路１８を備えると共に、このイコライザ回路１８を１２面体スピーカ１４が接続されるアンプ１６の前段に配設したため、広い周波数帯域において音圧特性の平坦化を図ることができ、特に、５０〜５００Ｈｚの低音域の音圧を効果的に増大させることができる。又、イコライザ回路１８には増幅前のレベルの小さい音声信号が入力されるため、音声信号の損失や発熱を低減することができる。なお、音声信号の周波数帯域の中でも、特に、６０〜１１０Ｈｚ、２００〜３００Ｈｚのいずれかの低音域及び８００〜１．２ｋＨｚ、１．８ｋ〜２．２ｋＨｚ、１２ｋ〜２０ｋＨｚのいずれかの中高音域の音圧をイコライザ回路１８によって補正すれば、音圧特性の平坦化の効果をより一層高めることができる。

又、スピーカユニット１２は、３個が並列に結線されていると共に、この並列に結線された１組のスピーカユニットはそれぞれ直列に結線され、１２面体スピーカ１４は、３個ｘ４組の組み合わせによって構成されているため、各スピーカユニット１２におけるインピーダンスを均一化することができ、スピーカユニット１２の振動量のばらつきを無くすことができる。更に、１２個のスピーカユニット１２の内の１個が故障した場合でも、残り１１個のスピーカユニット１２は影響を受けることがなく、音声を出力することができる。

なお、上記実施例においては、１２面体スピーカ１４を、３個ｘ４組のスピーカユニット１２で構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、スピーカユニット１２を２個、４個、６個のいずれかの個数で並列に結線すると共に、この並列に結線された１組のスピーカユニットをそれぞれ直列に結線し、１２個のスピーカユニットを２個ｘ６組、４個ｘ３組、６個ｘ２組のいずれかの組み合わせによって構成してもよい。

次に、前記スピーカボックス１３の成形方法について説明する。

図６（Ａ）に示されるように、アルミダイカスト加工によって２つのスピーカボックスサブユニット１３Ａを一体成形する。このスピーカボックスサブユニット１３Ａは、６面の面数を有する半割状の形状とされ、正５角形の各面にスピーカユニット１２を設置するためのスピーカ用孔１３Ｂが設けられている。

そして、各スピーカボックスサブユニット１３Ａの内面及び外面にアルマイト処理を施した後、スピーカ用孔１３Ｂにスピーカユニット１２をそれぞれ埋設する（図６（Ｂ））。ここで、「アルマイト処理」とは、アルミ金属の表面を酸化させて被膜を形成する処理をいい、アルマイト処理を施すことによって、スピーカボックス１３の放熱性を高めることができる上に、スピーカボックス１３の内面及び外面の腐蝕、酸化等を防止し、耐久性を高めることもできる。

最後に、２つのスピーカボックスサブユニット１３Ａを溶接によって接合し、１２面体スピーカ１４を形成する（図６（Ｃ））。

このようにスピーカボックス１３をアルミダイカスト加工によって成形すれば、複雑な形状のスピーカボックス１３を容易に薄肉加工することができ、スピーカボックス１３の放熱性の向上及び軽量化を実現できる。

なお、スピーカボックス１３はステンレス又は鋼板からなるものであってもよく、この場合には、スピーカボックス１３を薄肉加工することができる上に、腐蝕、酸化等を防止し、剛性を高めることができる。

又、上記実施例においては、スピーカボックス１３を、６面の面数を有するスピーカボックスサブユニット１３Ａを２組接合して構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、スピーカボックスを４面、３面又は２面の面数を有するスピーカボックスサブユニットを３組、４組又は６組接合することによって構成してもよい。

なお、本発明における「イコライザ回路」は、上記実施例で示した回路構成に限定されるものではなく、音声信号の所定周波数帯域を補正できるものであればよい。

本発明は、ＨｉＦｉオーディオ及び音響測定等に適用することができ、特に広指向性が要求される英語のヒアリングテスト用のスピーカシステム等に好適である。

本発明の実施例に係る１２面体スピーカシステムの構成を概略的に示した概略構成図図１における１２面体スピーカを概略的に示した概略正面図図１におけるイコライザ回路の回路例を示した図図１におけるイコライザ回路による補正前の音圧特性（Ａ）及び補正後の音圧特性（Ｂ）を縦軸を音圧及び横軸を周波数として示したグラフ本発明の他の実施例に係る１２面体スピーカシステムの構成を概略的に示した概略構成図図１におけるスピーカボックスの成形方法を概略的に示した図従来の１２面体スピーカを概略的に示した概略正面図従来の広指向特性拡声装置の構成を概略的に示した概略構成図

符号の説明

ＯＰ…オペアンプ
Ｖｉ…入力信号
Ｖｏ…出力信号
Ｒ、ｒ…抵抗
ｃ…コンデンサ
ｂｆ…バッファアンプ
Ｆ…半導体インダクタ
Ｐ１、Ｐ２…音圧特性
１、６、１２…スピーカユニット
２、１３…スピーカボックス
３、７、１４…１２面体スピーカ
４…広指向特性拡声装置
８…補正フィルタ
１０…１２面体スピーカシステム
１６…アンプ
１８…イコライザ回路
２０…再生装置

Claims

１２個のスピーカユニットを有し、略正１２面体形状からなるスピーカボックスの各５角形外周面に前記スピーカユニットが１つずつ埋設された１２面体スピーカを備えた１２面体スピーカシステムにおいて、
前記１２面体スピーカから出力される音声信号の所定周波数帯域を補正するイコライザ回路を備えると共に、このイコライザ回路を前記１２面体スピーカが接続されるアンプの前段に配設したことを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項１において、
前記所定周波数帯域を５０〜５００Ｈｚの低音域としたことを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項２において、
前記所定周波数帯域を６０〜１１０Ｈｚ、２００〜３００Ｈｚのいずれかの低音域としたことを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項１において、
前記所定周波数帯域を８００〜１．２ｋＨｚ、１．８ｋ〜２．２ｋＨｚ、１２ｋ〜２０ｋＨｚのいずれかの中高音域としたことを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記スピーカユニットは２個、３個、４個、６個のいずれかの個数で並列に結線されると共に、この並列に結線された１組のスピーカユニットはそれぞれ直列に結線され、前記１２個のスピーカユニットは、２個ｘ６組、３個ｘ４組、４個ｘ３組、６個ｘ２組のいずれかの組み合わせによって構成されていることを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記正１２面体のスピーカボックスは、６面、４面、３面、２面のいずれかの面数を有するスピーカボックスサブユニットを、２組、３組、４組又は６組接合して構成されていることを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記スピーカボックスはアルミダイカスト加工によって成形されていることを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記スピーカボックスはステンレス又は鋼板からなることを特徴とする１２面体スピーカシステム。
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記スピーカボックスはアルミニウムが形成され、その内面及び外面にアルマイト処理を施したことを特徴とする１２面体スピーカシステム。