JP2006174077A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小音量の信号のスピーカからの再生特性を改善する。
【解決手段】 所定レベル以下の範囲で入力信号に対する出力周波数の直線性がほぼ確保される特性で、入力オーディオ信号の所定レベル以下の信号を出力させる小信号用スピーカユニット３２と、所定レベル以上の範囲で入力信号に対する出力周波数の直線性がほぼ確保される特性で、入力オーディオ信号の所定レベル以上の信号を出力させる大信号用スピーカユニット３１とを備える構成として、小振幅の信号と大振幅の信号の双方で、入出力特性の直線性を確保する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、オーディオ信号を再生させるスピーカ装置に関し、特に高音質の再生が可能なハイファイ再生用のスピーカ装置に適用して好適な技術に関する。

従来、高音質の再生が可能なハイファイ再生用のスピーカ装置として、各種構成のものが実用化されている。例えば、オーディオ信号の再生帯域を、低域と中域と高域の３つの帯域に分割し、それぞれの帯域ごとに個別のスピーカユニットを用意した３ウェイ構成のスピーカ装置がある。この３ウェイ構成のスピーカ装置は、各帯域用のスピーカユニットとして、それぞれの帯域での再生特性が良好なものを使用することで、低域から高域まで入力オーディオ信号に忠実な再生が可能となり、一般には１つのスピーカユニットで全ての帯域のオーディオを出力させる、いわゆるフルレンジ型のスピーカユニットに比べて、再生特性が良好になる。

また、このような３ウェイ構成や２ウェイ構成のようにして、スピーカ装置の再生音を高音質化する構成の他に、スピーカ装置に供給するオーディオ信号そのもの特性をアンプ装置側で補正して、結果的にスピーカ装置から出力されるオーディオの特性を改善することも行われている。例えば、スピーカ装置を駆動するオーディオ信号の増幅などの処理を行うオーディオアンプ装置で、ラウドネスコントロールと称される補正を行う場合がある。このラウドネスコントロールは、低音域部と高音域部を、中音域部に比べて出力レベルを増強させる補正処理を行って、主として小音量時に、低音域と高音域が不足して聞こえるのを補正するものである。

特許文献１には、ラウドネス補正を行う場合の再生構成の一例についての記載がある。
特開２００２−１７１５８９号公報

ところが、ラウドネスコントロールされた再生音は、単に特定の周波数帯域の信号をレベルに係わらずほぼ一律に増強させてしまうので、厳密な意味で入力オーディオ信号に忠実な再生とはいえず、より入力オーディオ信号に忠実な再生ができるスピーカ装置の開発が望まれていた。即ち、従来のラウドネスコントロールされた再生音は、小音量時に聞き取り難い音を増強して再生させるので、ラウドネスコントロールされていない再生音に比べて低音域部と高音域部が聞こえやすくなり、ある程度音質を改善する効果があるが、特定の周波数帯域の信号を一律に増強させてしまうので、増強させる必要のない信号成分についても増強させてしまうことがあり、結果として不自然な再生音になってしまう場合がある。

ここで、従来のスピーカ装置での再生音の問題について説明すると、再生音が入力オーディオ信号を忠実に再現していない場合の例として、小振幅の信号の問題がある。即ち、例えば図１０（ａ）に示すように、比較的大きな振幅の波形と比較的小さな振幅の波形が連続した波形の入力オーディオ信号Ｓ１がスピーカに入力した場合を想定する。このとき、スピーカからの出力オーディオ信号Ｓ２の波形としては、比較的大きな振幅の波形については、入力信号Ｓ１とほぼ同等になるが、比較的小さな振幅の波形については、入力信号Ｓ１よりも振幅が小さくなる傾向にある。これは、比較的大きな音で出力が可能な一般的な振動板を備えた形状のスピーカユニットでは、振幅が小さい小音量の信号の再現特性が悪く、小音量の信号の入出力特性のリニアリティ（直線性）が確保されないためである。

同様に、例えば図１０（ｂ）に示すように、比較的大きな振幅の波形の入力オーディオ信号Ｓ３と、比較的小さな振幅の波形の入力オーディオ信号Ｓ４とが、時間的に重なることで、本来は両信号Ｓ３，Ｓ４が合成されたオーディオ信号Ｓ５が出力されるものが、その合成信号Ｓ５の波形よりもレベルが低下した波形の出力オーディオ信号Ｓ６がスピーカから出力される状態となっている。例えば、スピーカから再生させるオーディオとして、シンフォニーのように様々の楽器の音が同時に再生されるような場合に、このような出力状態となることがある。

さらに、例えば図１０（ｃ）に示すように、特定の単一周波数の信号の振幅が徐々に低下するインパルス信号が入力オーディオ信号Ｓ７としてあった場合に、スピーカからの出力オーディオ信号Ｓ８の波形についても、レベルが低くなるに従って追従性が悪くなってしまう。

図１０のいずれの例でも、スピーカからの出力としては、振幅が小さい小音量の信号の出力レベルが、入力信号レベルよりも小さくなって、小信号のリニアリティが保たれない状態となってしまう。この図１０に示す状態を周波数分析すると、例えば図１１に示す状態となる。図１１の例は、基本波ｆ１と、その基本波の高調波である倍音ｆ２，ｆ３の感度を解析した例である。レベルが高い基本波ｆ１については、そのままのレベルで出力されるが、基本波よりもレベルが小さい倍音ｆ２，ｆ３については、破線で示した本来のレベルから低下した実線で示した出力感度となっている。

図１２は、複数段階の信号レベルでの低域から高域までの出力特性を示した図で、図１２（ａ）は理想的な特性であり、図１２（ｂ）は実際のスピーカの出力特性を示した図である。図１２（ａ）に示すように、理想的な状態では、４つのレベルＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が、ほぼ等間隔で、低域から高域までフラットな特性となっているとする。このとき、図１２（ｂ）に示す実際のスピーカの出力特性としては、出力レベルが高いレベルＬ１，Ｌ２，Ｌ３については、理想特性とほぼ同等の出力特性が確保できているが、最も低いレベルＬ４の特性については、本来必要なレベルから感度αだけ、どの周波数帯域でも低下したレベルとなっている。

このような感度の低下を、特定の周波数の特性として見たのが、図１３の入出力特性図である。図１３に示すように、本来はスピーカへの入力信号レベルの増大に対して直線的に出力レベルが増大する破線の特性ｘとなる必要があるのに対して、実際には、ある程度のレベル以上ではほぼ直線的にレベルが変化しているが、特定のレベル以下では、入力に対する振動板の動きが悪く、入力に対する出力感度が非常に悪い曲線の特性ｙとなっている。

具体的には、例えば一般的なスピーカによるリスニングの最大レベルを７０〜１００ｓｐｌ（音圧レベル）と想定した場合、その最大レベルより−３０ｄＢから−６０ｄＢ下がった信号は、最大レベルに対して正しく−３０ｄＢから−６０ｄＢ下がった音量が出ていない（比例していない）ということになる。仮に、１００ｓｐｌよりアンプ装置の出力を５０ｓｐｌ分下げた音量としての再生を想定すると、本来ならば５０ｓｐｌ前後での音量が得られるはずであるが、実際には例えばそれより１０ｓｐｌ低い４０ｓｐｌの出力しか得られないことになる。つまり、正確にリニアリティが取れていないということになり、満足する音質が得られない一つの大きな原因となっていることが、本発明者の解析で判った。

なお、ここまで説明した特性は、比較的大音量の出力が可能な、振動板が比較的大きなスピーカユニットの場合の特性であるが、逆に、例えばヘッドホン用のスピーカユニットのように、小音量の出力用に製作された、振動板が小型軽量のスピーカユニットの場合には、小音量時に入出力のリニアリティが比較的良好に保たれて、大音量時の入出力特性のリニアリティが保たれない構成のものも存在する。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、小音量の信号のスピーカからの再生特性を改善することを目的とする。

本発明は、入力したオーディオ信号により駆動されるスピーカ装置において、所定レベル以下の範囲で入力信号に対する出力の直線性がほぼ確保される特性で、入力オーディオ信号の所定レベル以下の信号を出力させる小信号用スピーカユニットと、所定レベル以上の範囲で入力信号に対する出力の直線性がほぼ確保される特性で、入力オーディオ信号の所定レベル以上の信号を出力させる大信号用スピーカユニットとを備えた構成としたものである。

このようにしたことで、主として小振幅の信号の振動に適した小信号用スピーカユニットと、主として大振幅の信号の振動に適した大信号用スピーカユニットとの、少なくとも２つのスピーカユニットでスピーカ装置が構成されるようになる。

本発明によると、主として小振幅の信号の振動に適した小信号用スピーカユニットと、主として大振幅の信号の振動に適した大信号用スピーカユニットとの、少なくとも２つのスピーカユニットでスピーカ装置を構成して、それぞれのスピーカユニットが受け持つ信号のレベルの範囲内で直線性がほぼ確保される特性のものを使用することで、小信号から大信号までいずれのレベルの信号についても一定の入出力特性で出力され、飛躍的に再生音質を改善することができる。特に、小レベルの信号の再生特性が向上する。

この場合、小信号用スピーカユニットは、所定レベル以上の信号による振動板の振動を抑制する抑制機構を備えたことで、その抑制機構で自動的に所定レベル以上の信号による大振幅の振動が抑制されて、所定レベル以下の信号だけが出力されるようになり、小信号用スピーカユニットとして有効に機能するようになる。

また、入力オーディオ信号を複数の周波数帯域の信号に周波数分割し、その周波数分割されたそれぞれの帯域毎にスピーカユニットを用意し、少なくとも１つの帯域の信号を出力させるスピーカユニットとして、所定レベル以下の信号を出力させる小信号用スピーカユニットと、所定レベル以上の信号を出力させる大信号用スピーカユニットとを設けたことで、周波数帯域毎に個別のスピーカユニットを用意した場合の、各帯域内の小信号から大信号までの直線性を改善できるようになる。

さらに、このように周波数分割した帯域毎にスピーカユニットを用意する場合において、周波数分割された帯域として、低域と中域と高域の３つの帯域に分割し、高域については、１つのスピーカユニットから出力させ、低域及び中域については、それぞれ小信号用スピーカユニットと大信号用スピーカユニットとに分けて出力させる構成としたことで、１つのスピーカユニットだけでは、小信号から大信号までの直線性が比較的悪い帯域を、効果的に改善したマルチウェイ構成のスピーカ装置が得られる。

以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図７を参照して説明する。図１は、本実施の形態によるシステム構成例を示した図である。本例においては、オーディオ再生システムに接続されたスピーカ装置としてあり、図１はその全体のシステム構成例を示した図である。本例では、オーディオ信号源１０がアンプ装置２０に接続してあり、オーディオ信号源１０でＣＤ（ディスク），メモリなどの媒体に記録（記憶）されたオーディオ信号を再生して、その再生して出力されるオーディオ信号を、アンプ装置２０に供給し、アンプ装置２０でスピーカ装置を駆動するオーディオ信号とする処理を行う。

本例の場合には、オーディオ信号源１０から出力されるオーディオ信号として、左チャンネル用オーディオ信号と右チャンネル用オーディオ信号の２チャンネルの信号である。アンプ装置２０から出力される左チャンネル用オーディオ信号は、左チャンネル用スピーカ装置３０Ｌに供給して出力させ、右チャンネル用オーディオ信号は、右チャンネル用スピーカ装置３０Ｒに供給して出力させる。

左チャンネル用スピーカ装置３０Ｌと右チャンネル用スピーカ装置３０Ｒは、基本的には同一構成としてある（但し外形形状については左右対称の形状となる場合もある）。なお、以下の説明では、左右のチャンネル用スピーカ装置３０Ｌ，３０Ｒについて、チャンネルを区別して説明する際には、Ｌ，Ｒを除いた符合を付けたスピーカ装置３０と述べる場合もある。スピーカ装置３０内の各部品についても同様である。

各スピーカ装置３０Ｌ，３０Ｒの構成について説明すると、左チャンネル用スピーカ装置３０Ｌは、オーディオを出力させる音響出力手段としてのスピーカユニットとして、大信号用スピーカユニット３１Ｌと小信号用スピーカユニット３２Ｌとを備える。右チャンネル用スピーカ装置３０Ｒは、オーディオを出力させる音響出力手段としてのスピーカユニットとして、大信号用スピーカユニット３１Ｒと小信号用スピーカユニット３２Ｒとを備える。それぞれのスピーカユニット３１Ｌ，３１Ｒ，３２Ｌ，３２Ｒは、出力される周波数帯域から見た特性としては、可聴帯域内でほぼフラットな周波数特性で、低域から高域まで出力される特性をもつ、いわゆるフルフレンジ型のスピーカユニットである。但し、大信号用スピーカユニット３１Ｌ，３１Ｒについては、比較的大きな振動板を備えた大型のスピーカユニットであり、小信号用スピーカユニット３２Ｌ，３２Ｒについては、比較的小さな振動板を備えた小型のスピーカユニットとなる。

各スピーカユニットの具体的な特性例については後述するが、大信号用スピーカユニットについては、振動板が比較的大きいために、所定レベル以上の大信号の入出力特性のリニアリティ（直線性）がほぼ保たれるものを使用してあり、小信号用スピーカユニットについては、振動板が比較的小さいために、所定レベル以下の小信号の入出力特性のリニアリティ（直線性）がほぼ保たれるものを使用してある。

このように各スピーカ装置３０Ｌ，３０Ｒが、大信号用スピーカユニット３１Ｌ，３１Ｒと小信号用スピーカユニット３２Ｌ，３２Ｒの２つのスピーカユニットを備えることで、それぞれのスピーカ装置３０Ｌ，３０Ｒからオーディオ信号が出力される場合には、信号レベルが大きな大振幅の信号については、大信号用スピーカユニット３１Ｌ，３１Ｒから出力され、信号レベルが小さな小振幅の信号については、小信号用スピーカユニット３２Ｌ，３２Ｒから出力されるようになる。２つのスピーカユニットから出力されるレベルについては、予め設定された所定のレベルを境として分けるようにしてある。但し、所定レベルを境に、厳密に出力される信号レベルが分けられているのではなく、例えば、所定レベルの近傍では、ある程度２つのスピーカユニットから出力される音がオーバーラップするようにしてもよい。

図２は、スピーカ装置３０内で、２つのスピーカユニット３１，３２の接続構成を示した図である。アンプ装置２０側から入力端子３３にオーディオ信号が供給され、その入力端子３３に得られるオーディオ信号を、小振幅抑制回路３４と大振幅抑制回路３５とに供給する。小振幅抑制回路３４では、入力したオーディオ信号の中の所定レベル以下の小振幅成分を減衰させ、大振幅抑制回路３５では、入力したオーディオ信号の中の所定レベル以上の大振幅成分を減衰させる。

小振幅抑制回路３４及び大振幅抑制回路３５については、能動素子などで構成されるアナログ回路として構成してもよいが、デジタルフィルタなどを使用したデジタル回路として構成してもよい。但し、デジタル回路構成の場合には、入力オーディオ信号としてスピーカ駆動用に増幅されていない信号を入力させて、スピーカ装置内で振幅抑制回路の出力をスピーカ駆動用に増幅させるのが好ましい。アナログ回路の場合でも、同様にスピーカ装置内で増幅させるようにしてもよい。

小振幅抑制回路３４で小振幅の信号が抑制（除去）されたオーディオ信号は、大信号用スピーカユニット３１に供給して出力（放音）させる。大振幅抑制回路３５で大振幅の信号が抑制（除去）されたオーディオ信号は、小信号用スピーカユニット３２に供給して出力（放音）させる。

図３は、小振幅抑制回路３４をアナログ回路で構成させた場合の構成の一例を示した図である。一方の極性の入力端子３３ａを、抵抗器３５ａを介してスピーカユニット３２のボイスコイル３２ａの一端に接続し、ボイスコイル３２ａの他端を、他方の極性の入力端子３３ｂに接続する。さらに、ボイスコイル３２ａと並列に、抵抗器３５ｂを接続する。この抵抗器３５ａ，３５ｂが小振幅抑制回路３４として機能する素子である。抵抗器３５ａ，３５ｂの抵抗値の選定で、小振幅の信号が抑制（除去）されるレベルが設定される。

図４（ａ）は、大振幅抑制回路３５を小信号用スピーカユニット３２に一体に構成させた場合の例を、スピーカユニット３２の磁気回路の一部を断面で示す図である。この例では、ダイナミック型のスピーカユニットとして構成された小信号用スピーカユニット３２内に、所定の磁気回路１０１を構成させて、振動板（図示せず）が接続されたコイルボビンに巻回されたボイスコイル１０４を、磁気回路１０１のギャップ１０２に配置させる構成としてある。このような構成としてあることで、ボイスコイル１０４に流れるオーディオ信号により、ボイスコイル１０４自体が振動して、接続された振動板が振動して、音響が出力される。

ここで本例においては、コイルボビンに巻回されたボイスコイル１０４の巻回幅を、ギャップ１０２の幅ｇよりも狭くなるように構成してある。このように構成してあることで、図４（ｂ）に示すように、ギャップ１０２の幅ｇからボイスコイル１０４が外れるように動いたとき、ボイスコイル１０４がギャップ１０２側に引き戻される力が働くことになる。従って、ボイスコイル１０４に接続された振動板の振動幅としては、ほぼギャップ１０２の幅で規制されることになり、大振幅のオーディオ信号が入力しても、結果的にこの小信号用スピーカユニット３２からの出力は、ギャップ１０２の幅で決まる小振幅に抑制された出力だけとなる。

なお、図４に示すようにギャップ幅とボイスコイルの巻回幅とで小振幅に抑制させる場合には、例えば図５に示すように、磁気回路１０１の一端及び他端に、磁気プレート１０５及び１０６を配置して、それぞれのボイスコイル１０４がギャップ１０２で、磁気回路１０１で発生する磁界と逆方向の磁界を発生させるように構成してもよい。このように構成したことで、ボイスコイル１０４がギャップ１０２から外れるように動いた（振動した）場合、ギャップ１０２に隣接した磁気プレート１０５又は１０６で生じる磁界で、ボイスコイル１０４がギャップ１０２側に引き戻されるように作用して、図４の構成に比べてより確実に、振動板の振動幅が小振幅に抑制されるようになる。

このように大信号用スピーカユニット３１と小信号用スピーカユニット３２とを備えたスピーカ装置３０の、オーディオ信号の入出力特性の一例を示すと、図６に示すようになる。この図６は、特定の周波数での入出力特性を測定したものであるが、基本的にはスピーカユニット３１，３２の出力帯域内のどの周波数であっても、ほぼ同じ特性である。図６に示すように、小信号用スピーカユニット３２の出力特性Ｓ１２については、所定レベルＶ１よりも低いレベルの信号を出力するようになり、所定レベルＶ１以上のレベルはほとんど出力がない。大信号用スピーカユニット３１の出力特性Ｓ１１については、所定レベルＶ１よりも高いレベルで、ほぼ理想入出力特性ｘに近い入出力特性となり、所定レベルＶ１以下のレベルはほとんど出力がない。

この場合、小信号用スピーカユニット３２については、小レベルの出力に適した特性の構成としてあるので、所定レベルＶ１よりも低いレベルでの入出力特性が、ほぼ理想入出力特性ｘに近い入出力特性となり、大信号用スピーカユニット３１については、大レベルの出力に適した特性の構成としてあるので、所定レベルＶ１よりも高いレベルでの入出力特性が、ほぼ理想入出力特性ｘに近い入出力特性となる。

従って、大信号用と小信号用の２つのスピーカユニット３１，３２を合わせたスピーカ装置のトータルでの特性としては、小レベルの信号から大レベルの信号まで、入力と出力との関係が直線的に変化する理想入出力特性ｘとほぼ等しくなり、小レベルの信号から大レベルの信号まで入出力の直線性が保たれた良好な出力特性となる。このような小レベルの信号から大レベルの信号まで入出力の直線性が保たれた特性は、小レベルの信号から大レベルの信号まで１つのスピーカユニットで出力させた場合には、実現するのが極めて困難であるが、本例の場合には良好な特性が確保される。本例のスピーカ装置の出力特性としては、背景技術の説明で参照した図１２（ａ）の理想的な特性に近い特性となる。

なお、大信号用と小信号用の２つのスピーカユニット３１，３２の配置としては、スピーカ装置３０を構成する１つのスピーカボックス内に上下などに並べて配置するようにしてもよいが、２つのスピーカユニット３１，３２を出来るだけ近接して配置した方が、スピーカ装置から音が出力される音源の位置が１つにまとまり、スピーカとしてより好ましい状態となる。

例えば図７に示すように、大信号用スピーカユニット３１と小信号用スピーカユニット３２とを同軸上に配置したスピーカ装置３０′としてもよい。この場合には、例えば大信号用スピーカユニット３１の前方に、小信号用スピーカユニット３２を配置して、両スピーカユニットの振動板の位置が干渉しないようにしてもよい。

或いは、例えば自動車などの車両内に配置されるオーディオシステム用のスピーカ装置の場合には、大信号用スピーカユニット３１と小信号用スピーカユニット３２とを、それぞれ異なる位置に配置するようにしてもよい。例えば、比較的小型の小信号用スピーカユニット３２を車両内のミラーセル、ピラー、ダッシュボードなどの聴取者（運転者）の近傍に配置して、比較的大型の大信号用スピーカユニット３１については、ドアなどの設置スペースが確保できる場所に配置するようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態を、図８及び図９を参照して説明する。本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様に、オーディオ再生システムに接続されたスピーカ装置としてあり、例えば図１に示したシステム構成で使用される。

図８は、本例のスピーカ装置２００の構成を示した図である。図１に示したように２チャンネル構成である場合には、このスピーカ装置２００が２個使用される。本例においては、スピーカ装置２００として、低域用スピーカユニットと中域用スピーカユニットと高域用スピーカユニットとを備えた、いわゆる３ウェイ構成のスピーカ装置としたものである。

そして、低域用スピーカユニットについては、低域大信号用スピーカユニット２０１と低域小信号用スピーカユニット２０２を用意し、中域用スピーカユニットについては、中域大信号用スピーカユニット２０３と中域小信号用スピーカユニット２０４を用意してある。高域用スピーカユニットについては、１個の高域用スピーカユニット２０５で大信号から小信号まで出力させる構成としてある。図８に示した構成例では、下から順に低域用スピーカユニット，中域用スピーカユニット，高域用スピーカユニットを配置してあり、さらに各帯域での大信号用ユニットと小信号用ユニットとを水平に並べて配置してあるが、このユニット配置は一例であり、この配置に限定されるものではない。また、スピーカ装置２００を構成する１つの筐体内に全てのユニットを一体に収納させずに、複数の筐体にユニットを収納させる構成としてもよい。或いは車両用のオーディオ再生システムの場合には、車両内の各部に、それぞれのスピーカユニットを配置して、運転者などの聴取者が最適に聞き取れる配置してもよい。

入力オーディオ信号を、低域，中域，高域の３つの帯域に分ける構成については、例えば、各帯域用のフィルタで帯域分割する等の、従来から３ウェイ構成のスピーカ装置に適用されている構成が適用可能である。低域，中域，高域の３つの帯域についても、従来から適用されている帯域が適用可能である。

そして、帯域分割された低域の入力オーディオ信号と、中域の入力オーディオ信号については、さらに上述した第１の実施の形態で説明した図２の構成を適用して、所定レベル以上の大信号と、所定レベル以下の小信号とに分け、それぞれの信号を、対応した信号用のスピーカユニットに供給する。即ち、低域の大信号については、低域大信号用スピーカユニット２０１に供給して出力させ、低域の小信号については、低域小信号用スピーカユニット２０２に供給して出力させる。中域の大信号については、中域大信号用スピーカユニット２０３に供給して出力させ、中域の小信号については、中域小信号用スピーカユニット２０４に供給して出力させる。

図９は、本例のスピーカ装置の出力特性例を示した図である。図９（ａ）に示したように、周波数で見た感度しては、低域Ｌ，中域Ｍ，高域Ｈの３つの帯域に分けてある。低域Ｌは、低域大信号用スピーカユニット２０１及び低域小信号用スピーカユニット２０２から出力される。中域Ｍは、中域大信号用スピーカユニット２０３及び中域小信号用スピーカユニット２０４から出力される。高域Ｈは、高域用スピーカユニット２０５から出力される。

ここで、低域Ｌについては、図９（ｂ）に示すように、ほぼ所定レベルＶ１以上の信号を出力させる特性Ｓ２１の低域大信号用スピーカユニット２０１と、ほぼ所定レベルＶ１以下の信号を出力させる特性Ｓ２２の低域小信号用スピーカユニット２０２とに分けたことで、低域での総合的な入出力特性として、直線的な理想特性ｘに近い特性が得られる。

中域Ｍについても、図９（ｃ）に示すように、ほぼ所定レベルＶ１以上の信号を出力させる特性Ｓ３１の中域大信号用スピーカユニット２０３と、ほぼ所定レベルＶ１以下の信号を出力させる特性Ｓ２２の中域小信号用スピーカユニット２０４とに分けたことで、中域での総合的な入出力特性として、直線的な理想特性ｘに近い特性が得られる。

このように構成した３ウェイ構成のスピーカ装置２００によると、それぞれのスピーカユニットが受け持つ帯域が、フルレンジ型のものに比べて狭い帯域でよく、各帯域毎に良好な特性のものを使用すればよく、３ウェイ構成のスピーカ装置が持つ良好な特性が確保できると共に、さらに本例においては、低域と中域で大信号用と小信号用とにスピーカユニットを分ける構成してあるため、低域と中域とでの入出力特性の直線性が確保され、より良好な特性のスピーカ装置を得ることができる。

なお、図８の構成例では、高域のスピーカユニットについては、小信号から大信号まで１つのスピーカユニットで出力させる構成としたが、高域のスピーカユニットについても、他の帯域と同様に、大信号用と小信号用とにスピーカユニットを分ける構成としてもよい。但し、高域のスピーカユニットについては、比較的振動板が小型軽量で比較的入出力特性が良好であり、図８に示した構成のように、高域のスピーカユニットを１つで構成させた場合でも、比較的良好な特性が確保できる。

なお、図９に示したように、低域を２つのスピーカユニット２０１，２０２で分ける所定レベルＶ１と、中域を２つのスピーカユニット２０３，２０４で分ける所定レベルＶ１については、それぞれの帯域のスピーカユニットの特性に合わせて選定すればよく、同じレベルである必要はない。

なお、図８，図９に示した第２の実施の形態の構成では、３ウェイ構成のスピーカ装置として構成させた例としたが、低域と高域とでスピーカユニットと分けた２ウェイ構成のスピーカ装置として構成し、その低域のスピーカユニットだけ、或いは低域と高域の双方のスピーカユニットを、所定レベル以上と以下とに音圧分割した２つのスピーカユニットで出力させる構成としてもよい。

また、上述した各実施の形態では、図１に示した２チャンネルオーディオ再生用のシステムへの適用を想定したが、５．１チャンネルなどのマルチチャンネルオーディオ再生用のスピーカ装置として構成してもよい。このマルチチャンネル再生システムの場合には、例えばセンタースピーカとして使用されるスピーカ装置を、上述した音圧分割型のスピーカ装置とすることで、広がり感を保って音声を明瞭化させることができる効果を有する。

また、上述した各実施の形態では、大信号用スピーカユニットと小信号用スピーカユニットの具体的な詳細構成については特に説明しなかったが、それぞれの信号レベルの再生に適した各種構成のスピーカユニットが適用可能である。即ち、大信号用スピーカユニットと小信号用スピーカユニットの双方を、一般的な構成のスピーカユニットであるダイナミック型のスピーカユニットとしてもよいが、例えば小信号用スピーカユニットについては、コンデンサ型のスピーカユニットを使用するようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態によるシステム構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態によるスピーカ装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態によるスピーカ装置の振動抑制回路の構成例を示した回路図である。 本発明の第１の実施の形態によるスピーカユニットの振動部の構成例を示した説明図（例１）である。 本発明の第１の実施の形態によるスピーカユニットの振動部の構成例を示した説明図（例２）である。 本発明の第１の実施の形態によるスピーカユニットの特性例を示した説明図である。 本発明の第１の一実施の形態によるスピーカ装置の各ユニットを同軸配置した例を示した斜視図である。 本発明の第２の実施の形態によるスピーカ装置を３ウェイ構成とした場合の例を示した構成図である。 図８例の３ウェイ構成とした場合の特性例を示した説明図である。 従来のスピーカの出力波形例を示した説明図である。 従来のスピーカの信号レベルの例を示した説明図である。 理想的なスピーカの出力特性例（ａ）と従来のスピーカの出力特性例（ｂ）を示した説明図である。 従来のスピーカの入出力特性の例を示した説明図である。

符号の説明

１０…オーディオ信号源、２０…アンプ装置、３０，３０′，３０Ｌ，３０Ｒ…スピーカ装置、３１，３１Ｌ，３１Ｒ…大信号用スピーカユニット、３２，３２Ｌ，３２Ｒ…小信号用スピーカユニット、３４…小振幅抑制回路、３５…大振幅抑制回路、１０１…磁気回路、１０２…ギャップ、１０４…ボイスコイル、１０５，１０６…逆磁界発生用プレート、２００…スピーカ装置、２０１…低域大信号用スピーカユニット、２０２…低域小信号用スピーカユニット、２０３…中域大信号用スピーカユニット、２０４…中域小信号用スピーカユニット、２０５…高域用スピーカユニット

Claims (4)

1. 入力したオーディオ信号により駆動されるスピーカ装置において、
   所定レベル以下の範囲で入力信号に対する出力の直線性がほぼ確保される特性で、前記入力オーディオ信号の前記所定レベル以下の信号を出力させる小信号用スピーカユニットと、
   前記所定レベル以上の範囲で入力信号に対する出力の直線性がほぼ確保される特性で、前記入力オーディオ信号の前記所定レベル以上の信号を出力させる大信号用スピーカユニットとを備えたことを特徴とする
   スピーカ装置。
2. 請求項１記載のスピーカ装置において、
   前記小信号用スピーカユニットは、前記所定レベル以上の信号による振動板の振動を抑制する抑制手段を備えたことを特徴とする
   スピーカ装置。
3. 請求項１記載のスピーカ装置において、
   前記入力オーディオ信号を複数の周波数帯域の信号に周波数分割し、その周波数分割されたそれぞれの帯域毎にスピーカユニットを用意し、
   少なくとも１つの帯域の信号を出力させるスピーカユニットとして、前記所定レベル以下の信号を出力させる小信号用スピーカユニットと、前記所定レベル以上の信号を出力させる大信号用スピーカユニットとを設けたことを特徴とする
   スピーカ装置。
4. 請求項３記載のスピーカ装置において、
   前記周波数分割された帯域として、低域と中域と高域の３つの帯域に分割し、
   高域については、１つのスピーカユニットから出力させ、
   低域及び中域については、それぞれ小信号用スピーカユニットと大信号用スピーカユニットとに分けて出力させる構成としたことを特徴とする
   スピーカ装置。

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