JP2568700B2 - スピーカシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、両指向性を有するスピーカシステムに関す
るものである。

従来の技術 近年、ビデオ映像技術の向上により家庭でも大画面を
用いた映画の上映を行うことが可能になってきた。これ
にともない音響装置も大画面にふさわしい迫力と音質を
要求されるようになってきた。こうした背景から、第４
図に示すように家庭用映像再生装置11と組み合わされる
音響装置は、視聴者８に対し前方に2,3本のスピーカシ
ステム６を、側方あるいは後方に２本あるいはそれ以上
のスピーカシステム９を用いた、いわゆるサラウンド音
場再生装置であることが多い。

このサラウンド音場再生装置の前方用チャネルは再生
されるソフトの音声やバックグラウンドミュージックな
どの信号を、後方用チャネルは前方用チャネルの信号を
特殊な処理装置を用いて合成した間接音や響きに係わる
信号を取り扱っている。各チャネル用のスピーカシステ
ムについては基本的に取り扱う信号に対応した性能が求
められるが、前方から来る直接音成分と後方から来る間
接音や響きの成分の音色が異なると視聴者に違和感を与
えるため、前方用と後方用のスピーカシステムはなるべ
く同一形式のものが望ましい。

また、後方チャネルは間接音を扱う関係上、視聴者に
対しスピーカシステムからの音が直接到達して音像定位
しないようにスピーカシステムを設置することが良好な
サラウンド効果を上げる点で望まれ、例えば第４図のよ
うに後方用スピーカシステムを多数個用いて視聴者を囲
むことによって音源の分散化を図り、上記した効果を上
げる方法がある。しかしながら、一方で設置場所の問題
や費用の点からなるべく少数で最大の効果を得ることが
要求される。

以上の点から、後方用のスピーカシステムとして第５
図の断面図に示されるようなスピーカシステムが提案さ
れている。第５図において、2a,2bは同一性能を有する
スピーカユニット、３はキャビネットであり、スピーカ
ユニット2aはキャビネット３の一バフル板４に、また、
スピーカユニット2bはキャビネット３のもう一方のバフ
ル板５にそれぞれ取り付けられ、スピーカユニット2a,2
bは互いに逆位相で動作するように電気的に接続されて
いる。第６図は、第５図の断面図で示されるスピーカシ
ステムのスピーカユニット2aまたはスピーカユニット2b
の正面における音圧周波数特性、第７図は、第５図の断
面図で示されるスピーカシステムにおけるスピーカユニ
ット2a,2bの音源間の等価距離が半波長となる周波数以
上の帯域におけるスピーカユニット2aの正面側を０゜、
スピーカユニット2bの正面側を180゜としたときの極座
標指向特性の一例であり、スピーカユニット2a,2bの正
面で音圧最大、スピーカユニット2a,2bから等距離の位
置、即ちキャビネットの側方で音圧最小となる両指向性
を示す。

発明が解決しようとする課題 第８図は、第５図の断面図に示すスピーカシステムを
後方用スピーカシステムとして用いた家庭用映像再生装
置と組み合わされる音響装置の一例であるが、この図の
ようにスピーカシステムを設置した場合、後方用スピー
カシステムの指向特性が第７図に示すように両指向性で
あるため、視聴位置付近で音圧が最小となって後方用ス
ピーカシステムの音が直接視聴者に到達せず、少数個使
用ながら視聴者に良好なサラウンド効果を与えることが
出来る。

しかしながら、第５図に示すスピーカシステムは第６
図に示されるようにキャビネット寸法に比べて波長が長
くなりスピーカユニットから放射される音がキャビネッ
ト後方に回り込むようになる低い周波数帯域、即ち、ス
ピーカユニット2a,2bの音源間の等価距離が半波長とな
る周波数fc以下の帯域では、キャビネットの側方だけで
なく、キャビネットのあらゆる方向でスピーカユニット
2a,2bの音圧が互いに打ち消し合って急激な音圧レベル
の低下を生じる。したがって、低域まで再生しようとす
るならばキャビネットを大型にしてスピーカユニット2
a,2bの音源間の等価距離を大きくして打ち消しの起き始
める周波数を下げるか、あるいはスピーカシステムを駆
動する増幅器側で大幅なレベル補正を必要とするため、
実用上大きな問題を生ずる。

本発明は上記問題点に鑑み、少数個使用ながら視聴者
に良好なサラウンド効果を与えることができ、しかも低
域における急激な音圧レベルの低下を起こさないスピー
カシステムを提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明のスピーカシス
テムは、キャビネット（３）の相対向する第１のバフル
板（４）と第２のバフル板（５）の、前記第１のバフル
板（４）に第１のスピーカユニット（１）を取り付け、
前記第２のバフル板（５）に前記第１のスピーカユニッ
ト（１）とコンプライアンスのみ異なりそれ以外の特性
は同一の第２のスピーカユニット（２）を取り付け、か
つ、両スピーカユニット（1,2）が互いに逆位相で動作
するように電気的に接続した構成によるものである。

作用 本発明は、上記した構成により、少数個使用ながら視
聴者に良好なサラウンド効果を与えることができ、しか
も低域における急激な音圧レベルの低下を起こすことが
ない。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図において、キャビネット３の第１のバフル板４
に第１のスピーカユニット１が、また、前記第１のバフ
ル板４と相対向する第２のバフル板５に前記第１のスピ
ーカユニット１とコンプライアンスのみ異なりそれ以外
の特性は同一の第２のスピーカユニット２がそれぞれ取
り付けられ、かつ、前記第1,第２のスピーカユニット1,
2は互いに逆位相で動作するように電気的に接続されて
いる。ただし、スピーカユニット１のコンプライアンス
＜スピーカユニット２のコンプライアンスとし、キャビ
ネット３に取り付けたときに周波数fc以下の特性が異な
るようにコンプライアンスを調整してある。

上記構成において、スピーカユニット1,2の音源間の
等価距離が半波長となる周波数f_c以上の帯域では、スピ
ーカユニット1,2から放射される音は同振幅逆位相特性
となるためスピーカユニット1,2の正面で音圧最大、ス
ピーカユニット1,2から等距離の位置、即ちキャビネッ
トの側方で音圧最小となる両指向性を示す。

次に、低域における動作について第２図を用いて説明
する。同図は、本構成のスピーカシステムのスピーカユ
ニット２の正面方向の、キャビネット３の奥行き寸法が
無視できるような十分遠方の受音点において観測した音
圧周波数特性を示したものである。まず、スピーカユニ
ット２のみを駆動した場合、スピーカユニット２は同図
ｂのような音圧周波数特性を示す。これに対しスピーカ
ユニット１のみを駆動した場合、スピーカユニット２の
正面方向において周波数fc以上の中高音域の音はキャビ
ネット３を回り込むときに音圧レベルが減衰するととも
に、スピーカユニット１はスピーカユニット２と比べて
周波数fc以下の振動板の振幅量が小さくなるようにコン
プライアンスが小さく設定されているため、fc付近でほ
ぼスピーカユニット２と同じ音圧になるものの、fc以下
では音圧が低下して同図ａのような音圧周波数特性を示
す。このようにfc以下の低減においてはスピーカユニッ
ト１、スピーカユニット２は逆位相で動作するように接
続されているが振幅量が異なって音圧レベルが異なるた
め音圧の打ち消しが緩和され、スピーカユニット１、ス
ピーカユニット２を両方とも駆動したときのスピーカユ
ニット２の正面における音圧周波数特性は第２図ｃのよ
うになり、第５図の断面図に示したスピーカシステムが
示す、第６図の音圧周波数特性のような低域周波数にお
ける急激な音圧レベルの低下が防止できる。より詳しく
述べると、スピーカユニット１、スピーカユニット２を
両方とも駆動したときのスピーカユニット２の正面にお
けるfc付近の音圧は、２つのスピーカユニット1,2の音
源間の等価距離差によって生ずるスピーカユニット１か
らの音波の位相回転により、fc前後の音圧に比べて高く
なったり低くなったりする。上記動作を式を用いて説明
する。両スピーカユニットを駆動したときのスピーカユ
ニット２の正面の十分遠方における受音点の合成音圧Ｐ
は、 Ｐ＝スピーカユニット２の音圧（P2）−スピーカユニッ
ト１の音圧（P1） ……（１） である。また、本実施例の構成におけるスピーカシステ
ムのfc付近ではスピーカユニット1,2はほぼ同等性能で
あるため、P1はP2を用いて下式のように表される。

P1＝P2・cos｛（L1−L2）／波長｝・L2/L1 ……（２） ただし、 L1:スピーカユニット１からの音圧がキャビネットの外
側を回り込んで受音点に到達するまでの距離、 L2:スピーカユニット２からの音圧が受音点に到達する
までの距離、 である（つまり、L1−L2は音源間の等価距離になる）。
また、受音点がキャビネットの奥行きが無視できる程度
の遠方であるならばL2≒L1であるため、fc付近の合成音
圧Ｐは式１、式（２）より以下のように表せる。

Ｐ≒P2［１−cos｛（L1−L2）／波長｝］ ……（３） 式（３）において、［］内第２項は音源間の等価距離
によって生ずるスピーカユニット１からの音波の位相回
転を示している。なお、実施例ではコンプライアンスの
み異なるスピーカユニット1,2が使用されているが、そ
れぞれコンプライアンスのみ異なる低音用スピーカユニ
ットと同一性能を有する中高音用スピーカユニットとデ
バイディングネットワークで構成されたマルチウエイス
スピーカシステムを使用した構成でも有効であることは
いうまでもない。

第３図は、第８図従来例に対応して示した本発明にお
ける音響装置の一例を示す配置図であり、本実施例のス
ピーカシステムを音響装置の後方用スピーカシステム７
とし、視聴者８の両側部に配置した場合の例である。後
方用スピーカシステム７は、低域における急激な音圧レ
ベルの低下が起きないため、従来例より更に良好なサラ
ウンド効果を得ることが出来る。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、キャビネットの
一バフル板と相対向するバフル板の両方にコンプライア
ンスのみ異なるスピーカユニットを取り付け、かつ、互
いに逆位相で動作するように電気的に接続したことによ
り、少数個使用ながら視聴者に良好なサラウンド効果を
与えることができ、しかも低域における急激な音圧レベ
ルの低下を起こさないスピーカシステムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるスピーカシステムの
断面図、第２図は同スピーカシステムの音圧周波数特性
図、第３図は同スピーカシステムを後方用スピーカシス
テムとして用いた家庭用映像再生装置と組み合わされる
音響装置の一例を示す配置図、第４図は従来のスピーカ
システムを後方用スピーカシステムとして用いた家庭用
映像再生装置と組み合わされる音響装置の一例を示す配
置図、第５図は従来の両指向性を有するスピーカシステ
ムの断面図、第６図は同従来のスピーカシステムの音圧
周波数特性図、第７図は同従来のスピーカシステムの極
座標指向特性図、第８図は同従来のスピーカシステムを
後方用スピーカシステムとして用いた家庭用映像再生装
置と組み合わされる音響装置の一例を示す配置図であ
る。 １……スピーカユニット、２……スピーカユニット１と
コンプライアンスのみ異なりそれ以外の特性は同一のス
ピーカユニット、３……キャビネット、4,5……バフル
板、６……前方用スピーカシステム、７……後方用スピ
ーカシステム、８……視聴者、11……映像機器、12……
入力端子、13……内部配線材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビネット（３）の相対向する第１のバ
   フル板（４）と第２のバフル板（５）の、前記第１のバ
   フル板（４）に第１のスピーカユニット（１）を取り付
   け、前記第２のバフル板（５）に前記第１のスピーカユ
   ニット（１）とコンプライアンスのみ異なりそれ以外の
   特性は同一の第２のスピーカユニット（２）を取り付
   け、かつ、両スピーカユニット（１、２）が互いに逆位
   相で動作するように電気的に接続したことを特徴とする
   スピーカシステム。