JP2688981B2

JP2688981B2 - Ａｖ機器用音響再生装置

Info

Publication number: JP2688981B2
Application number: JP1098523A
Authority: JP
Inventors: 徹森
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1997-12-10
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JPH02277400A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、スピーカシステムを含めたAV（Audio−Vis
ual）機器用音響再生装置に係り、特にテレビジョンセ
ット、CDプレーヤ付ラジオ・カセットテープレコーダ、
カーステレオなどに用いて好適な、低音域再生の拡大を
図ることが可能なAV機器用音響再生装置に関する。

（従来の技術）従来の、例えばテレビジョンセットのステレオ再生を
行うスピーカシステムの一つとして、第６図（Ａ）に示
されているような、スピーカの後部を囲わない後部開放
形のものがあった。

図において、51はテレビジョンセット、52はスピー
カ、53はバックハウジング、54は筐体空間、56は放熱用
スリット、57はブラウン管、58は回路基板を示す。

上記構成のスピーカシステムにおいては、スピーカ52
の後方へ放射された音波は放熱用スリット56から漏洩
し、この後回折してスピーカ52の前面にも向かう。この
ため、スピーカ52の前面へ放射された音波と、回折して
該前面に向かった音波とが干渉を起こし、低音が再生さ
れにくくなるという問題があった。

この問題点を解消するために、第６図（Ｂ）に示すよ
うにバックハウジング53の筐体空間54に別個のキャビネ
ット55を挿入し、スピーカ52の後部を囲って、スピーカ
の前面へ放射された音波と、該スピーカの後方へ向かっ
た音波とを音響的に絶縁する対策がとられた。しかしな
がら、該対策を行うと、筐体空間54にはブラウン管57、
回路基板58などがあり、実際の筐体空間54は狭いので、
キャビネット55の容積は小さくなり、100Hz以下の低音
が再生されにくいという問題が生じた。

さらに、左右チャンネルのキャビネット55,55′は、
同様形状、同様の容積にすることが多く、該キャビネッ
ト55,55′の容積がさらに小さくなり、上記欠点を助長
するという問題があった。

これらの問題点をなくすために特開昭63−242099号公
報に記載されるような方式が考えられた。この方式は、
第２のキャビネット内に、スピーカを支持する第１のキ
ャビネットを収納し、これにポート又はダクトを形成し
たものであるが、筐体空間54が小さい場合、該第１のキ
ャビネットを内臓しにくい欠点をもっていた。

一方、第７図のブロック図に示すような低音専用のチ
ャンネルを増設した3Dシステム（３−Dimensionシステ
ム）がある。このシステムは左右のチャンネルの音声信
号を混合回路59で混合し、ローパスフィルタ（LPF）60
を介して別に増設したパワーアンプ61で増幅する。次い
で、該アンプ61の出力を低音専用のスピーカ62のセンタ
ーチャンネルで再生するようにしたものである。

該低音専用スピーカ62を取付けるキャビネット63は左
右チャンネルのスピーカ52,52′を取付けるキャビネッ
ト55,55′の容積より大きくする必要があり、このシス
テムにおいても、筐体空間54を大きくしなければならな
いという問題があった。またキャビネット63の容積に制
限を設けると、所望の低音が再生されない問題及びセン
ターチャンネルを増設したことによってコスト高になる
問題が生じた。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、上記従来技術は、低音域再生について
配慮されておらず、テレビジョンセット等で最低限必要
な周波数100〜200Hzの低音成分は再生するものの、より
臨場感、迫力感を出す50〜100Hzの重低音成分は再生し
にくいという問題があった。

上記問題点は、テレビジョンセットの音声信号を、ハ
イファイ（Hi−Fi）のステレオセットに接続して再生す
れば解消可能であるが、住宅事情、接続の複雑さ等を考
慮すると良好な解消策ではない。

本発明の目的は、前記した従来装置の問題点を除去
し、テレビジョンセット等のAV機器にオールインワン
（all in one）機能をもたせるために、比較的小形のキ
ャビネットと小口径のスピーカを用いて、低音域を拡大
させることのできるAV機器用音響再生装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するために、前記請求項（１）の発明
は、第１のスピーカの後部を囲う第１のエンクロージャ
と、第２のスピーカの後部を囲い、かつ前記第１のエン
クロージャより大きな容積を有する第２のエンクロージ
ャとを具備し、前記第２のエンクロージャをバスレフレ
ックス形またはパッシブラジェータ形とし、低音の放射
口を該第２のエンクロージャまたは前記左右のスピーカ
の取付け間のほぼ中央に配置した点に特徴がある。

また、前記請求項（３）の発明は、前記第１のエンク
ロージャを除去し、前記第２のエンクロージャをバスレ
フレックス形またはパッシブラジェータ形とし、低音の
放射口を該第２のエンクロージャまたは前記左右のスピ
ーカの取付け間のほぼ中央に配置し、前記第１のスピー
カには前記ステレオの一方のチャンネルの電気信号の高
域周波数成分を印加し、前記第２のスピーカには該ステ
レオの他方のチャンネルの電気信号に前記一方のチャン
ネルの電気信号の低域周波数成分を混合して印加するよ
うにした点に特徴がある。

また、前記請求項（４）の発明は、前記第１および／
または第２のエンクロージャを、プラスチックシート、
ゴムシート等の柔軟性のある材料から袋状に形成し、そ
の中に吸音材を充填した点に特徴がある。

（作用）前記請求項（１）の発明によれば、第２のエンクロー
ジャの容積が大きいので、第２のスピーカからは重低音
（50〜100Hz）の再生をすることができる。

また、前記請求項（３）の発明によれば、第１のエン
クロージャが除去されているので、安価に作成できる。
また、第１のスピーカにはステレオの一方のチャンネル
の高域周波数成分が印加されるので、筐体の空隙から外
に出た音波が回折して、前記第１のスピーカ又は第２の
スピーカから前方に出力された音波と干渉しても、該音
波の低音部を相殺することがなく、前記請求項（１）と
同様に、重低音の再生を図ることができる。

さらに、前記請求項（４）の発明は、エンクロージャ
の容積を見かけ上20〜30％増大することができ、低音の
再生をより効果的に行うことができる。

（実施例）以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。

第１図（Ａ）は、本発明のAV機器用音響再生装置の第
１実施例のブロック図を示す。

図において、１は容積の大きい第１のエンクロージ
ャ、２は該第１のエンクロージャより小容積の第２のエ
ンクロージャ、３および４は、それぞれ第１および第２
のスピーカ、５は重低音の放射口、６および７は、それ
ぞれ前記第１および第２のスピーカ3,4を駆動する第１
および第２のパワーアンプ、８は低音成分を抽出するロ
ーパスフィルタ（L.P.F）、９は混合回路である。ま
た、10は音声回路であり、前記第１、第２のパワーアン
プ6,7、ローパスフィルタ８および混合回路９から構成
されている。

本実施例では、第１のエンクロージャ１の容積を５
、第２のエンクロージャ２の容積を２とし、第1,第
２のスピーカ3,4として口径10cm、fo＝70Hz、Qo＝0.7の
定数のスピーカを用いた。

また、音楽ソースは一般に低音の成分が右チャンネル
（Rch.）に多いので、前記第１のエンクロージャ１を右
チャンネル用にし、前記第２のエンクロージャ２を左チ
ャンネル用に用いた。

本実施例では、LPF8のカットオフ周波数fcを約150Hz
に選択した。このため、左チャンネル（Lch）の150Hz以
下の低音成分は該LPF8を通って、右チャンネルの信号と
混合回路９によって混合され、第１のパワーアンプ６で
増幅される。該増幅された信号は前記第１のエンクロー
ジャ１に取付けられた第１のスピーカ３によって再生さ
れる。

一方、左チャンネルの信号は、前記第２のパワーアン
プ７で増幅され、前記第２のエンクロージャ２に取付け
られた第２のスピーカ４によって再生される。

本実施例は、上記のように構成されているので、容積
の大きい第１のエンクロージャ１に取付けられた第１の
スピーカ３からは、比較的小口径であるにかかわらず、
重低音の再生が可能になった。なお、容積の小さい第２
のエンクロージャ２に取付けられた第２のスピーカ４か
らは、150Hz以上の帯域を再生することができた。

前記実施例では、LPF8のカットオフ周波数fcを約150H
zに選択したが、これに限定されるものではない。すな
わち、LPF8のカットオフ周波数fcは第１、第２のエンク
ロージャ1,2の容積及び第１、第２のスピーカ3,4の性能
によって80〜200Hzに選択することができる。また第
１、第２のスピーカ3,4として同一口径及び性能を使用
することなく、第１のスピーカ３に、より大口径、低fo
のユニットを用いるとさらに効果を上げることができ
る。

次に、前記第１実施例を具現した、テレビジョンセッ
トの一構成例を第１図（Ｂ）を参照して説明する。該第
１図（Ｂ）は該テレビジョンセットの横断面の模式図で
ある。

図において、11は第１、第２のスピーカ3,4を取付け
るバッフル、12はブラウン管、13は映像・音声・チュー
ナなどの回路基板の一部、14はバックハウジング、15は
バックハウジング14によって形成される筐体空間16は音
導管、17はテレビジョンセットであり、他の符号は前記
第１図（Ａ）のものと同一又は同等物を示す。

本実施例では、回路基板13をバックハウジング14で形
成される筐体空間15の左側へ集中させた。この結果、該
筐体空間15の右側を大きくすることができ、前記第１の
エンクロージャ１の容積を大きくすることができた。

また、低音は小さな指向性を有しているので、重低音
の放射口５を右チャンネルのスピーカ３を取付けるバッ
フル11に設けても良いが、ブラウン管12が大きくなると
重低音が右側から聞えてくる感じが生じてきたり、映画
ソフトの内容によっては不自然を感じることもあるの
で、ブラウン管の中央下部へ重低音の放射口５を設ける
のが良い。

また、放射孔５と前記第１のエンクロージャ１は音導
管16で結合するようにしても良い（バスレフ形エンクロ
ージャ方式）。さらに、放射口５にパッシブラジエータ
を取付けても良い（パッシブ形エンクロージャ方式）。

なお、回路基板13の配置によっては、左右チャンネル
のエンクロージャ1,2を入れ替えて、左チャンネルのエ
ンクロージャ２の容積を大にし、右チャンネルの低音成
分をLPF8を介して左チャンネルへの混合回路９を介して
混合するようにしてもよい。

一般に、ステレオ再生においては、左右チャンネル共
に別々の特性のスペクトルを再生するので、左右チャン
ネルのスピーカシステムの音圧周波数特性を完全に同一
にする必要性は少なく、モノラル成分の多い150〜3000H
z（例えば、人声）の周波数帯域を同様特性に再生すれ
ばよい。

方向性の小さい150Hz以下の低音は、左右どちらかの
チャンネルから再生しても支障は小さい。

次に、本発明の第２実施例を第２図（Ａ），（Ｂ）を
参照して説明する。第２図（Ａ）はブロック図、同図
（Ｂ）は本実施例を具現したテレビジョンセットの一構
成例の横断面図を示す。

前記第１の実施例では、左右チャンネルともスピーカ
3,4の後部をエンクロージャ1,2で囲っている。このた
め、エンクロージャ1,2の成形型の費用が高くなる。

そこで、本実施例では第２図（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、右チャンネル（Rch.）だけを大容積のエンクロー
ジャ１でスピーカ３の後部を囲い、左チャンネルのスピ
ーカ４の後部は囲わない後部開放形として、成形型の費
用が安くなるようにした。

しかしながら、該スピーカ４の後部を囲わないと、従
来例で述べたように、スピーカ４の後部へ放射された低
音の音波がバックハウジング14の放熱用スリット18から
漏洩し、回折してスピーカ４の前面に向かう。スピーカ
の前面に放射された音波と該前面に向かった音波とは逆
位相であるため、互いに打消し合って相殺し低音が出な
くなる。また、右チャンネルのスピーカ３にも同様の悪
影響を与える。

そこで、本実施例では、第２図（Ａ）に示すように、
左チャンネルのパワーアンプ７の前段にハイパスフィル
タ（HPF）20を挿入し、スピーカ４は有害な低音成分を
再生しないようにした。また、本実施例では、HPF20の
カットオフ周波数は150〜200Hzに選んだ。

次に、本実施例の動作を説明する。第２図（Ａ）にお
いて、左チャンネルから入力してきた音声信号はHPF20
で低音成分を除去され、パワーアンプ７で増幅されて、
第２のエンクロージャ２に取付けられたスピーカ４に入
力する。このため、該スピーカ４からは、第３図イで示
されているような前記低音成分を含まない音波が放出さ
れる。

一方、該左チャンネルの音声信号の150Hz以下の低音
成分はLPF8によって抽出され、混合回路９で右チャンネ
ルの音声信号と混合され、パワーアンプ６で増幅された
後、第１のエンクロージャ１に取付けられたスピーカ３
に入力する。

この結果、前記放熱用スリット18から低音の音波が放
出されなくなるので、スピーカ３から放出される低音は
相殺されなくなり、第３図の実線口で示すように、低音
の拡大が図れた。

次に、本発明の第３実施例を第４図を参照して説明す
る。

図において、21は柔軟性をもったプラスチック、ゴム
などのシートを袋状に形成した第１のエンクロージャ、
22は同様の材料で形成された第２のエンクロージャ、23
は該エンクロージャ21,22の形を整えるために、その中
に均等に充填された吸音材であり、他の符号は前記第１
図（Ｂ）と同一又は同等物を示す。該吸音材23として
は、例えば合成繊維を綿状にしたもの、連続気泡の発泡
状の物質を用いることができる。

本実施例においては、吸音材23を該エンクロージャ2
1,22の中に充填したため、該エンクロージャ21,22の形
を所望の形に作ることができる。また、該吸音材23がエ
ンクロージャ21,22の中に均等に充填されているため、
エンクロージャ21,22内部の空気の作用が物理学的に断
熱変化から等温変化となり、定圧比熱と定容比熱の比γ
がγ＝1.1〜1.2となる（空気中ではγ＝1.4）。このた
め、エンクロージャ21,22の容積ｖが見掛け上20〜30％
増大したように作用し、低音拡大が大幅に向上する。

また、本実施例によれば、エンクロージャ21,22の形
を所望の形に形成できるため、バックハウジング14で形
成される筐体空間を無駄なく利用することができる。ま
た、回路基板の寸法変更、取付け位置の変更、およびバ
ックハウジング14の形状変更が行われて、エンクロージ
ャ21,22の形を変更する必要が生じても、これに容易に
対処できる。

また、エンクロージャ21,22の材料に発泡状のシート
を用いると、スピーカ3,4を駆動した時に発生するびり
つき音などの異常音を低減する効果も得られる。

また、第５図に示すように、袋状のエンクロージャ2
1,22にパッキングを兼ねたつば（brim）24を設け、バッ
フル11にスピーカ1,2と共に固定すると、密閉度が上る
ので、低音拡大にさらに効果がある。

さらに、スピーカ3,4の最低共振周波数fo、共振尖鋭
度Qo、振動系の実効質量moなどの定数の設計変更が生じ
てもエンクロージャ21,22の容積を容易に変更でき、ス
ピーカに応じて最適のエンクロージャ設計が可能とな
る。

なお、エンクロージャ21,22が回路基板10の発熱によ
って発火する危険性がある場合は、自己消炎性のある材
料や耐熱性の材料を用いれば良い。

本実施例のエンクロージャ21,22は、前記第１又は第
２実施例と併用するだけでなく、従来形のスピーカキャ
ビネットに代えて用いても効果があることは言うまでも
ない。

前記実施例は、テレビジョンセットに本発明を適用し
た例であったが、本発明はこれに限定されず、筐体空間
の小さいCDプレヤー付きラジオカセットテープレコー
ダ、カーステレオ等のAV機器用音響再生装置にも応用す
ることができる。

（発明の効果）前記請求項（１）の発明によれば、大きい容積を有す
る方のエンクロージャに取り付けられたスピーカに、ス
テレオの左右チャンネルの一方のチャンネルの電気信号
と、他方のチャンネルの電気信号の低域周波数成分とを
混合した電気信号を印加するようにしたので、100Hz以
下の重低音（50〜100Hz）を再生できるという効果があ
る。

また、前記請求項（３）の発明によれば、前記請求項
（１）が有する効果に加えて、安価に製作できるとう効
果がある。また、AV機器の筐体を大きくする必要もなく
なるという効果もある。

さらに、前記請求項（４）の発明によれば、エンクロ
ージャが柔軟性のあるシート状の材料から形成され、か
つその中に吸音材が充填されているので、該エンクロー
ジャの容積が見かけ上、20〜30％増大する効果があり、
低音再生拡大の効果を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例のブ
ロック図及び構造模式図、第２図（Ａ）、（Ｂ）はそれ
ぞれ本発明の第２の実施例のブロック図及び構造模式
図、第３図は本発明の効果を示す音圧周波数特性図、第
４図は本発明の第３の実施例の模造模式図、第５図は第
４図に示した実施例の一変形例を示す構造模式図、第６
図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来例の構造模式図、第７
図は従来例のブロック図である。 1,2……エンクロージャ、3,4……スピーカ、５……低音
放射口、6,7……パワーアンプ、８……ローパスフィル
タ、９……混合回路、10……音声回路、11……バッフ
ル、12……ブラウン管、13……回路基板、14……バック
ハウジング、15……筐体空間、21,22……エンクロージ
ャ、23……吸音材、24……エンクロージャのつば部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステレオの電気信号を変換して音響信号を
発生する第１のスピーカと、該音響信号より低音の成分
を多く含む音響信号を発生する第２のスピーカを左右に
配置されたAV機器用音響再生装置であって、該第１のスピーカの後部を囲う第１のエンクロージャ
と、該第２のスピーカの後部を囲いかつ前記第１のエン
クロージャより大きな容積を有する第２のエンクロージ
ャとを具備し、前記第２のエンクロージャをバスレフレックス形または
パッシブラジェータ形とし、低音の放射口を該第２のエ
ンクロージャまたは前記左右のスピーカの取付け間のほ
ぼ中央に配置したことを特徴とするAV機器用音響再生装
置。
【請求項２】前記第１のスピーカに前記ステレオの一方
のチャンネルの電気信号を印加し、前記第２のスピーカに該ステレオの他方のチャンネルの
電気信号に前記一方のチャンネルの電気信号の低域周波
数成分を混合して印加するようにしたことを特徴とする
前記請求項１記載のAV機器用音響再生装置。
【請求項３】ステレオの電気信号を変換して音響信号を
発生する第１のスピーカと、該音響信号より低音の成分
を多く含む音響信号を発生する第２のスピーカを左右に
配置されたAV機器用音響再生装置であって、該第２のスピーカの後部を囲う第２のエンクロージャを
具備し、前記第２のエンクロージャをバスレフレックス形または
パッシブラジェータ形とし、低音の放射口を該第２のエ
ンクロージャまたは前記左右のスピーカの取付け間のほ
ぼ中央に配置し、前記第１のスピーカに前記ステレオの一方のチャンネル
の電気信号の高域周波数成分を印加し、前記第２のスピ
ーカに該ステレオの他方のチャンネルの電気信号に前記
一方のチャンネルの電気信号の低域周波数成分を混合し
て印加するようにしたことを特徴とするAV機器用音響再
生装置。
【請求項４】前記第１および／または第２のエンクロー
ジャを、プラスチックシート、ゴムシート等の柔軟性の
ある材料から形成し、その中に吸音材を充填したことを
特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のAV機器
用音響再生装置。
【請求項５】前記第１および／または第２のエンクロー
ジャを、発泡材料のプラスチックシートから形成したこ
とを特徴とする前記請求項４記載のAV機器用音響再生装
置。