JP2514732B2 - スピ―カシステムの低音増強装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スピーカシステムとこれをドライブするア
ンプとを組み合わせたオーディオ再生装置に使用される
スピーカシステムの低音増強装置に関するものである。

〔従来の技術〕

スピーカとこのスピーカを支持したキャビネットとか
らなるスピーカシステムは、高音域から低音域までの広
範囲な周波数で音波を自由空間に放射させることが音響
特性を向上させる上で望ましいものである。従って、一
般のスピーカシステムは、同じような構造で口径の異な
るスピーカを用いて複数の最低共振周波数を有するよう
にし、広範囲な周波数の音波を得るようになっている。

ところが、上記の音波は、スピーカの振動板となるコ
ーンを振動させることで放射されるようになっており、
この振動は、コーンの前後で逆位相となるため互いに打
ち消し合うことになる。そして、この逆位相による打ち
消し合いは、特に低音域の音波において顕著となってい
る。

そこで、上記のスピーカシステムは、キャビネットに
パッシブラジエータやバスレフダクト等の低音域増強部
材を設けることで低音域の音波を増強させるようになっ
ている。さらに、上記の低音域増強部材で不充分な場合
には、低音域の音波を増強する低音増強装置が設けられ
る場合もある。

従来、上記の低音増強装置は、特定の帯域をアンプ側
のブースト回路で増強したり、或いはアンプでドライブ
するスピーカユニットに振動検出センサを設け、この出
力を基にしてアンプ側にMFB（モーショナルフィードバ
ック）をかけるようになっている。これにより、上記の
低音増強装置を備えたスピーカシステムは、高音域から
低音域にかけて音響特性が向上されるようになってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の低音増強装置では、アンプ
側のブースト回路で増強する特定の帯域がコーンの共振
周波数と一致する可能性があり、一致した場合には、コ
ーンの共振周波数においても増強された電力が入力され
ることになり、振動系がリニアリティを保持可能な領域
を逸脱した状態で駆動させられることになる。そして、
この場合には、過剰な振幅による振動系の破損や、たと
え破損に至らなくても共振周波数付近での歪みが生じ易
い等の機械的および音響的に好ましくない状況が発生す
ることになる。

一方、振動検出センサで得られた出力でアンプ側にMF
Bをかける低音増強装置において、速度形のMFBを採用し
た場合には、制動力が増加することで最大振幅に対する
弊害を減少させることが可能になる。ところが、この場
合には、アンプでドライブされるスピーカユニットの振
動系に何らかの振動検出器を取り付ける必要があり、こ
の振動検出器は、振動系の重量を増加させることで振動
効率を低下させたり、或いはスピーカユニットの構造を
複雑化させることになる。

従って、本発明においては、スピーカユニットの重量
の増加や構造の複雑化を招来することなく、スピーカユ
ニットのコーンが有する共振周波数とは異なる周波数で
低音域の音響特性を向上させることができるスピーカシ
ステムの低音増強装置を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るスピーカシステムの低音増強装置は、上
記課題を解決するために、音声信号等を有する交流入力
電圧からの信号電流を増幅するアンプ等の増幅手段と、
この増幅手段からの信号電流で振動して音波を放射する
スピーカユニットと、上記のスピーカユニットからの音
波で振動して低音域の音波を増大させる例えばパッシブ
ラジエータやバスレフダクト等の低音域増強部材とを有
したスピーカシステムの低音増強装置において、 上記低音域増強部材は、スピーカシステムの共振周波
数とは異なる低域共振周波数を有していると共に、低音
域増強部材には、低音域増強部材の振動に応じた検出電
流を出力する振動検出コイル等の振動検出手段が設けら
れており、この振動検出手段は、増幅手段から出力され
る信号電流を上記検出電流で一層増幅させる帰還回路等
の帰還手段に接続されていることを特徴としている。

〔作 用〕

上記の構成によれば、低音域増強部材は、スピーカユ
ニットから放射された音波で振動するようになってい
る。この振動は、低音域増強部材が有する低域共振周波
数付近で増大し、この増大した振動は、振動検出手段で
検出電流に変換されることになる。そして、この検出電
流は、帰還手段を介して増幅手段に入力されることにな
り、増幅手段は、信号電流を一層増大してスピーカユニ
ットに出力することになる。

この際、上記の低域共振周波数は、スピーカユニット
が有する共振周波数とは異なったものである。従って、
スピーカユニットは、低域共振周波数付近で増幅手段の
出力が増大した場合でも過剰に振動することがない。こ
れにより、上記の増幅手段の出力増大は、低音域増強部
材の振動を増大することにのみ利用されることになり、
スピーカユニットの損傷や共振周波数付近の音の歪みを
防止しつつ、低音域の音響特性を向上させることが可能
になる。

また、スピーカシステムは、振動検出手段が低音域増
強部材に設けられているため、スピーカユニットの振動
系の重量増加による振動効率の低下や構造の複雑化を招
来することなく低音域における増幅手段の出力を増大さ
せることが可能になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図に基づいて説明すれば、以
下の通りである。

本実施例に係る低音増強装置は、第１図に示すよう
に、自由空間に音波を放射させるスピーカユニット２
と、上記のスピーカユニット２を前面で支持し、特に低
音域の音波を良好に放射させるキャビネット１とを有し
たスピーカシステムに使用されるようになっている。上
記のスピーカユニット２は、振動板となる円錐状のコー
ンを有しており、このコーンの中心部には、マグネッ
ト、センタポール、およびヨークからなる磁気回路が配
設されている。これにより、センタポールとヨークとの
間には、マグネットで強い円筒状磁界が発生するように
なっている。

また、上記のセンタポールの周囲には、ボイスコイル
が配設されており、このボイスコイルは、コーンに当接
されていると共に、音声信号を有した信号電流を増幅す
る増幅手段であるアンプ５に接続されている。これによ
り、アンプ５を介して信号電流が流されたボイスコイル
は、上記の円筒状磁界でフレミングの左手の法則による
力が付与されるようになっていると共に、コーンには、
ボイスコイルの振動が伝達されるようになっている。そ
して、上記のアンプ５は、一方が信号電流を出力する交
流入力電圧７に接続されており、他方が後述の帰還回路
６に接続されている。

また、上記のアンプ５に接続されたスピーカユニット
２の下方には、上記のスピーカシステムの共振周波数と
は異なる低域共振周波数を有し、スピーカユニットから
の音波で振動して低音域の音波を増強させる低音域増強
部材であるパッシブラジエータ３が配設されている。こ
のパッシブラジエータ３は、振動板のみで形成されてお
り、キャビネット１の空気のコンプライアンス、パッシ
ブラジエータを支持するサスペンションのコンプライア
ンスとパッシブラジエータ３自体の質量とで形成される
共振系により間接的にドライブされるようになってい
る。

上記のパッシブラジエータ３の背面には、パッシブラ
ジエータ３の振動で検出電流を出力する振動検出コイル
４が設けられている。そして、この振動検出コイル４
は、振動検出コイル４に近設配置された図示しない磁気
回路とで振動検出手段を構成している。上記の振動検出
コイル４は、検出電流を適正な帰還レベルに変換して検
出信号とする帰還手段である帰還回路６に接続されてお
り、この帰還回路６は、一方が上述のアンプ５に接続さ
れていると共に、他方が交流入力電圧７に接続されてい
る。尚、上記の帰還回路６とアンプ５との間には、帯域
制限回路、微分回路、または積分回路等が設けられ、よ
り適正な検出信号がアンプ５に出力されるようになって
いても良い。

上記の構成において、スピーカシステムを作動させた
際の低音増強装置の動作について以下に説明する。

先ず、交流入力電圧７からの信号電流がアンプ５に出
力される。この信号電流は、アンプ５で増幅された後、
スピーカユニット２のボイスコイルに流される。信号電
流が流されたボイスコイルは、マグネット、センタポー
ル、およびヨークで形成された円筒状磁界により力が付
与されて振動することになる。そして、この振動は、ボ
イスコイルに接続されたコーンに伝達され、このコーン
の振動が音波を放射することになる。

上記のコーンの振動によりキャビネット１内に放射さ
れた音波は、パッシブラジエータ３を低域共振周波数付
近で最も振動させ、このパッシブラジエータ３から低音
域の音波を効率良く放射させることになる。

一方、パッシブラジエータ３の振動は、振動検出コイ
ル４で検出電流として検出された後、帰還回路６を介し
てアンプ５の入力側に出力されている。そして、この検
出電流の帰還量は、低域共振周波数付近で増大し、正帰
還の場合のアンプ５の出力は、この低域共振周波数付近
で増大することになる。

この際、パッシブラジエータ３が有した低域共振周波
数は、スピーカユニット２が有した共振周波数とは異な
ったものであり、パッシブラジエータ３が最も振動する
帯域では、スピーカユニット２のコーンの振幅が小さな
ものになっている。従って、上記のコーンの振動は、低
域共振周波数付近におけるパッシブラジエータ３の振動
でアンプ５の出力が増大した場合でも過剰になることが
ない。

このように、本実施例に係る低音増強装置は、スピー
カユニット２の共振周波数とは異なった低域共振周波数
を有したパッシブラジエータ３の振動を検出し、この振
動で得られた信号電流をアンプ５に帰還させることで、
低音域の音波の放出を増大させるようになっている。従
って、スピーカユニット２は、低域共振周波数付近でア
ンプ５の出力が増大した場合でもコーンが過剰に振幅す
ることがなく、アンプ５の出力の増大は、パッシブラジ
エータ３の振動を増大させる駆動源として作用するのみ
となる。これにより、スピーカシステムは、パッシブラ
ジエータ３からの低域音響出力が増大することで、低音
域の音響特性を向上させることが可能になる。

また、スピーカシステムは、振動検出コイル４がパッ
シブラジエータ３に設けられているため、スピーカユニ
ット２の振動系の重量増加による振動効率の低下や構造
の複雑化を招来することなく低音域におけるアンプ５の
出力を増大させることが可能になる。

尚、上記の振動検出手段は、例えば電磁結合型スピー
カと同様の磁気回路、ボイスコイル、およびフィールド
コイルであっても良い。そして、スピーカシステムがこ
の振動検出手段を有していた場合には、振動検出手段の
フイールドコイルから出力される検出電流を帰還させる
ことで、低音域の音響特性を向上させることが可能にな
る。

さらに、本実施例の低音域増強部材には、パッシブラ
ジエータ３が用いられているが、これに限定されること
はなく、例えば筒状に形成されたバスレフダクトであっ
ても良い。

〔発明の効果〕

本発明に係るスピーカシステムの低音増強装置は、以
上のように、低音域増強部材がスピーカシステムの共振
周波数とは異なる低域共振周波数を有していると共に、
この低音域増強部材に低音域増強部材の振動に応じた検
出電流を出力する振動検出手段が設けられており、さら
に、この振動検出手段が増幅手段から出力される信号電
流を上記検出電流で一層増幅させる帰還手段に接続され
ている構成である。

これにより、スピーカユニットの共振周波数とは異な
った低域共振周波数を有した低音域増強部材から得られ
た検出電流を帰還して、増幅手段から出力される信号電
流を一層増大させるため、低域共振周波数付近で増幅手
段の出力が増大した場合でもスピーカユニットが過剰に
振動することがなく、スピーカユニットの損傷や共振周
波数付近の音の歪みを防止しつつ、低音域の音響特性を
向上させることが可能になる。

また、スピーカシステムは、振動検出手段が低音域増
強部材に設けられているため、スピーカユニットの振動
系の重量増加による振動効率の低下や構造の複雑化を招
来することなく低音域における増幅手段の出力を増大さ
せることが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すものであり、スピー
カシステムの概略構成図である。 １はキャビネット、２はスピーカユニット、３はパッシ
ブラジエータ（低音域増強部材）、４は振動検出コイル
（振動検出手段）、５はアンプ（増幅手段）、６は帰還
回路（帰還手段）である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流入力電圧からの信号電流を増幅する増
   幅手段と、この増幅手段からの信号電流で振動して音波
   を放射するスピーカユニットと、上記のスピーカユニッ
   トからの音波で振動して低音域の音波を増強させる低音
   域増強部材とを有したスピーカシステムの低音増強装置
   において、 上記低音域増強部材は、スピーカシステムの共振周波数
   とは異なる低域共振周波数を有していると共に、低音域
   増強部材には、低音域増強部材の振動に応じた検出電流
   を出力する振動検出手段が設けられており、この振動検
   出手段は、増幅手段から出力される信号電流を上記検出
   電流で一層増幅させる帰還手段に接続されていることを
   特徴とするスピーカシステムの低音増強装置。