JP2751190B2 - 音響再生帯域拡大装置およびその方法 - Google Patents
音響再生帯域拡大装置およびその方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only
- H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
- H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
- H04R1/2815—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
- H04R1/2823—Vents, i.e. ports, e.g. shape thereof or tuning thereof with damping material
- H04R1/2826—Vents, i.e. ports, e.g. shape thereof or tuning thereof with damping material for loudspeaker transducers
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
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- H04R1/2819—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type for loudspeaker transducers
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、従来の密閉形またはバスレフ形のスピー
カシステムに適用してその再生帯域を特に低域側に拡大
する装置および方法に関する。
カシステムに適用してその再生帯域を特に低域側に拡大
する装置および方法に関する。
［従来の技術］ 密閉形またはバスレフ形のスピーカシステムには、そ
れぞれ固有の最低再生周波数がある。これは主にキヤビ
ネットの容積および使用しているスピーカユニットの特
性（f0,Q0等）により一義的に決定されており、基本的
にはこれを変化、特に拡大することは不可能であった。
れぞれ固有の最低再生周波数がある。これは主にキヤビ
ネットの容積および使用しているスピーカユニットの特
性（f0,Q0等）により一義的に決定されており、基本的
にはこれを変化、特に拡大することは不可能であった。
例えばスピーカユニット自体を極めて低域まで再生可
能なものに取り換えたとしても、密閉形ではキヤビネッ
トの容積で決定される限界が存在したし、バスレフ形に
おいてはいわゆるポートの位相反転効果が最適に得られ
るようにユニットとキャビネットがマッチング設計され
ているのが一般的であるため、ユニットのみを変更すれ
ばこの最適マッチング状態が狂い、結果が良好となるこ
とはほとんど望み得なかった。従来から、″Loudspeake
rs in Vented Boxes:Part I,Part II″（A.N.Thiele,Jo
urnal of Audio Engineering Society 1971 vol.19No.
5,No.6）のバスレフ設計手法（これは振動板側の共振系
の特性を電気的な手法を用いて最適化しようというも
の）等に示されるように種々の検討もなされてきたが、
いずれによっても設計の困難性は本質的に解消できなか
ったし、さらには未だ充分なる小型重低音再生を実現し
得なかった。
能なものに取り換えたとしても、密閉形ではキヤビネッ
トの容積で決定される限界が存在したし、バスレフ形に
おいてはいわゆるポートの位相反転効果が最適に得られ
るようにユニットとキャビネットがマッチング設計され
ているのが一般的であるため、ユニットのみを変更すれ
ばこの最適マッチング状態が狂い、結果が良好となるこ
とはほとんど望み得なかった。従来から、″Loudspeake
rs in Vented Boxes:Part I,Part II″（A.N.Thiele,Jo
urnal of Audio Engineering Society 1971 vol.19No.
5,No.6）のバスレフ設計手法（これは振動板側の共振系
の特性を電気的な手法を用いて最適化しようというも
の）等に示されるように種々の検討もなされてきたが、
いずれによっても設計の困難性は本質的に解消できなか
ったし、さらには未だ充分なる小型重低音再生を実現し
得なかった。
また、バスレフ形スピーカシステムの基本思想にこだ
わらず、キャビネットとバスレフポートとで構成される
ヘルムホルツ形共鳴器の共振周波数fOPを極度に低く設
定することも考えられるが、この場合、従来の一般的な
パワーアンプによる駆動方式では、スピーカユニット側
と共鳴側との相互依存性のため、ユニット側のＱ値が上
昇するとともに共鳴器側のＱ値が低下し、共鳴器として
充分な低音共鳴放射能力を確保することができなかっ
た。
わらず、キャビネットとバスレフポートとで構成される
ヘルムホルツ形共鳴器の共振周波数fOPを極度に低く設
定することも考えられるが、この場合、従来の一般的な
パワーアンプによる駆動方式では、スピーカユニット側
と共鳴側との相互依存性のため、ユニット側のＱ値が上
昇するとともに共鳴器側のＱ値が低下し、共鳴器として
充分な低音共鳴放射能力を確保することができなかっ
た。
［発明が解決しようとする課題］ この発明の目的は、密閉形またはバスレフ形のスピー
カシステムに適用してその低音再生帯域を簡単に拡大す
る装置および方法を提供することにある。
カシステムに適用してその低音再生帯域を簡単に拡大す
る装置および方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するためにこの発明では、低域駆動
用スピーカユニットを有し、出力インピーダンスが零で
あるか零以上の所定の抵抗成分を有するアンプで駆動し
たとき、所定の最低再生周波数まで再生可能に構成され
た密閉型スピーカシステムあるいはバスレフスピーカシ
ステムにおいて、前記密閉型スピーカシステムの密閉型
キャビネットに開口を形成しポート形成部材を挿着する
か、または、バスレフスピーカシステムのバスレフ形キ
ャビネットのバスレフポートにポート形状変更部材を挿
着し、該キャビネットの容積と上記ポート形成部材また
はポート形状変更部材の挿着後の開口ポート形状とで決
定されるヘルムホルツ形共鳴器の共鳴周波数を上記最低
再生周波数より低くするとともに、上記低域駆動用スピ
ーカユニットの駆動電流に対応する電圧信号をアンプ入
力側に正帰還することによって該スピーカシステムの低
域駆動用スピーカユニットの固有の内部インピーダンス
を等価的に低減または無効化する負性インピーダンス成
分を出力インピーダンス中に有してなるアンプで該低域
駆動用スピーカユニットを駆動し、上記ヘルムホルツ共
鳴器からの共鳴による音響と上記低域駆動用スピーカユ
ニットから直接外部に放射される音響との合成再生特性
に対する上記ヘルムホルツ共鳴器の共振系の特性および
上記低域駆動用スピーカユニットの振動系の特性の相互
依存条件を少なくしあるいはなくすとともに、上記アン
プの発生する負性インピーダンス成分の大きさを、上記
低域駆動用スピーカユニットの共振系のＱ値が当該低域
駆動用スピーカユニットと上記ヘルムホルツ共鳴器との
合成再生特性が一様な低域再生特性となるときのＱ値よ
りも小さくなるように、上記低域駆動用スピーカユニッ
トに固有の内部インピーダンスの大きさを超えない範囲
で当該内部インピーダンスを等価的に低減あるいは無効
化する値に設定することによって最低再生周波数をより
低域側へ拡大させている。
用スピーカユニットを有し、出力インピーダンスが零で
あるか零以上の所定の抵抗成分を有するアンプで駆動し
たとき、所定の最低再生周波数まで再生可能に構成され
た密閉型スピーカシステムあるいはバスレフスピーカシ
ステムにおいて、前記密閉型スピーカシステムの密閉型
キャビネットに開口を形成しポート形成部材を挿着する
か、または、バスレフスピーカシステムのバスレフ形キ
ャビネットのバスレフポートにポート形状変更部材を挿
着し、該キャビネットの容積と上記ポート形成部材また
はポート形状変更部材の挿着後の開口ポート形状とで決
定されるヘルムホルツ形共鳴器の共鳴周波数を上記最低
再生周波数より低くするとともに、上記低域駆動用スピ
ーカユニットの駆動電流に対応する電圧信号をアンプ入
力側に正帰還することによって該スピーカシステムの低
域駆動用スピーカユニットの固有の内部インピーダンス
を等価的に低減または無効化する負性インピーダンス成
分を出力インピーダンス中に有してなるアンプで該低域
駆動用スピーカユニットを駆動し、上記ヘルムホルツ共
鳴器からの共鳴による音響と上記低域駆動用スピーカユ
ニットから直接外部に放射される音響との合成再生特性
に対する上記ヘルムホルツ共鳴器の共振系の特性および
上記低域駆動用スピーカユニットの振動系の特性の相互
依存条件を少なくしあるいはなくすとともに、上記アン
プの発生する負性インピーダンス成分の大きさを、上記
低域駆動用スピーカユニットの共振系のＱ値が当該低域
駆動用スピーカユニットと上記ヘルムホルツ共鳴器との
合成再生特性が一様な低域再生特性となるときのＱ値よ
りも小さくなるように、上記低域駆動用スピーカユニッ
トに固有の内部インピーダンスの大きさを超えない範囲
で当該内部インピーダンスを等価的に低減あるいは無効
化する値に設定することによって最低再生周波数をより
低域側へ拡大させている。
この発明において、上記通常のパワーアンプとは、出
力インピーダンスが実質的に零であるか、または出力イ
ンピーダンス中に零またはそれ以上の所定の抵抗成分を
含む従来公知のパワーアンプを意味する。
力インピーダンスが実質的に零であるか、または出力イ
ンピーダンス中に零またはそれ以上の所定の抵抗成分を
含む従来公知のパワーアンプを意味する。
［作用］ 上記の構成によれば、低域駆動用スピーカユニットが
有する固有の内部インピーダンスは、該ユニットの駆動
用アンプにより等価的に低減または無効化される。そし
て、この固有の内部インピーダンスが無効化されると、
該ユニットは駆動用アンプからの駆動信号入力にのみ応
動する要素となって実質的には共振系でなくなる。この
ため、該ユニットの振動板は外力、特にキャビネットの
等価スチフネスによる大気反作用には実質的に影響され
ず、該振動板はキャビネット側から見れば等価的に壁と
なり、キャビネットと開口ポートまたはバスレフポート
とからなるヘルムホルツ共鳴器から見たときの振動板の
存在が無効化される。したがって、ヘルムホルツ共鳴器
としてのＱ値は、スピーカユニットの固有のインピーダ
ンスに依存せず、この共鳴周波数を通常の駆動方式では
共鳴のＱ値が非常に小さくなるような周波数に設定する
場合にも充分に大きな値に維持することができる。
有する固有の内部インピーダンスは、該ユニットの駆動
用アンプにより等価的に低減または無効化される。そし
て、この固有の内部インピーダンスが無効化されると、
該ユニットは駆動用アンプからの駆動信号入力にのみ応
動する要素となって実質的には共振系でなくなる。この
ため、該ユニットの振動板は外力、特にキャビネットの
等価スチフネスによる大気反作用には実質的に影響され
ず、該振動板はキャビネット側から見れば等価的に壁と
なり、キャビネットと開口ポートまたはバスレフポート
とからなるヘルムホルツ共鳴器から見たときの振動板の
存在が無効化される。したがって、ヘルムホルツ共鳴器
としてのＱ値は、スピーカユニットの固有のインピーダ
ンスに依存せず、この共鳴周波数を通常の駆動方式では
共鳴のＱ値が非常に小さくなるような周波数に設定する
場合にも充分に大きな値に維持することができる。
すなわち、密閉形スピーカユニットにポートを設け、
またはバスレフ形スピーカユニットのバスレフポートの
形状を変更してこれらのポートとキャビネットにより構
成されるヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数を下げること
と、共鳴のＱ値を充分に高い値に維持して共鳴器として
充分な音響放射能力を確保することとを両立させること
ができる。したがって、出力音圧特性をより低音まで伸
ばすことができるとともに、この出力音圧特性に多少の
凹凸が生じるとしてもその量はスピーカユニット駆動用
アンプの入力信号レベルの周波数特性を増減設定するこ
とにより補正し得る程度の現実的な範囲に抑えることが
できる。
またはバスレフ形スピーカユニットのバスレフポートの
形状を変更してこれらのポートとキャビネットにより構
成されるヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数を下げること
と、共鳴のＱ値を充分に高い値に維持して共鳴器として
充分な音響放射能力を確保することとを両立させること
ができる。したがって、出力音圧特性をより低音まで伸
ばすことができるとともに、この出力音圧特性に多少の
凹凸が生じるとしてもその量はスピーカユニット駆動用
アンプの入力信号レベルの周波数特性を増減設定するこ
とにより補正し得る程度の現実的な範囲に抑えることが
できる。
［効果］ このように、この発明によれば、簡単な操作で密閉形
またはバスレフ形のスピーカシステムの音域を拡大して
充分な音圧の重低音再生を可能にすることができる。
またはバスレフ形のスピーカシステムの音域を拡大して
充分な音圧の重低音再生を可能にすることができる。
［実施例］ 以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明する。な
お、各図面において共通または対応する要素には同一の
符号を付してある。
お、各図面において共通または対応する要素には同一の
符号を付してある。
第10図は、この発明の適用対象の１つである従来の密
閉形スピーカシステムの断面図を示す。図示のように、
密閉された箱体（キャビネット）６の前面には穴が開け
られ、ここに振動板２および動電形スピーカ３で構成さ
れる振動器４が取り付けられている。
閉形スピーカシステムの断面図を示す。図示のように、
密閉された箱体（キャビネット）６の前面には穴が開け
られ、ここに振動板２および動電形スピーカ３で構成さ
れる振動器４が取り付けられている。
この密閉形スピーカシステムの共振周波数fOCは、SO
を振動系の等価スチフネス、SCをキャビネット６の等価
スチフネスとすると、 fOC＝f0（１＋SC/SO）1/2 ……（１） で表される。また、このスピーカシステムのＱ値Q
OCは、 QOC＝Q0（１＋SC/SO）1/2 ……（２） で表される。そして、fOCが一様再生帯域の低音の再生
限界、すなわち最低再生周波数の目安となる。また、Q
OCは共振周波数fOCの辺りの周波数特性曲線に関係し、
高過ぎると特性曲線がこのfOCの辺りで持ち上がり過
ぎ、低すぎると下がり過ぎて、いずれも周波数特性の平
坦性が悪くなる。QOCは、通常、0.8〜１程度に設定され
る。
を振動系の等価スチフネス、SCをキャビネット６の等価
スチフネスとすると、 fOC＝f0（１＋SC/SO）1/2 ……（１） で表される。また、このスピーカシステムのＱ値Q
OCは、 QOC＝Q0（１＋SC/SO）1/2 ……（２） で表される。そして、fOCが一様再生帯域の低音の再生
限界、すなわち最低再生周波数の目安となる。また、Q
OCは共振周波数fOCの辺りの周波数特性曲線に関係し、
高過ぎると特性曲線がこのfOCの辺りで持ち上がり過
ぎ、低すぎると下がり過ぎて、いずれも周波数特性の平
坦性が悪くなる。QOCは、通常、0.8〜１程度に設定され
る。
第11図は、この発明の適用対象である従来の位相反転
形（バスレフ形）スピーカシステムの構成の一例を示す
断面図である。同図のスピーカシステムは、キャビネッ
ト６の前面に穴を開けて振動板２および動電形スピーカ
３からなる振動器４を取り付け、また、その下方に音道
（バスレフポート）７を有する開口管ポート８を設け
て、この管ポート８とキャビネット６とでヘルムホルツ
共鳴器を形成したものである。このヘルムホルツ共鳴器
においては、閉じられた空胴であるキャビネット６の空
気バネと管ポート８のバスレフポート７内の空気質量と
によって空気の共鳴現象が生じる。そして、この共鳴周
波数fOPは fOP＝ｃ（S/lV）1/2/2π ……（３） として求められる。ここで、ｃは音速、Ｓはバスレフポ
ート７の断面積、ｌはバスレフポート７の長さ、Ｖはキ
ャビネット６の容積である。
形（バスレフ形）スピーカシステムの構成の一例を示す
断面図である。同図のスピーカシステムは、キャビネッ
ト６の前面に穴を開けて振動板２および動電形スピーカ
３からなる振動器４を取り付け、また、その下方に音道
（バスレフポート）７を有する開口管ポート８を設け
て、この管ポート８とキャビネット６とでヘルムホルツ
共鳴器を形成したものである。このヘルムホルツ共鳴器
においては、閉じられた空胴であるキャビネット６の空
気バネと管ポート８のバスレフポート７内の空気質量と
によって空気の共鳴現象が生じる。そして、この共鳴周
波数fOPは fOP＝ｃ（S/lV）1/2/2π ……（３） として求められる。ここで、ｃは音速、Ｓはバスレフポ
ート７の断面積、ｌはバスレフポート７の長さ、Ｖはキ
ャビネット６の容積である。
一般に理想的なバスレフ形スピーカシステムとは、バ
スレフ形キャビネットに組み込んだ状態での振動器（ス
ピーカ）のＱ値を 共鳴周波数fOPを に設定したものであるといわれている。ここで、QOCお
よびfOCは、近似的には上記（１）および（２）式によ
り求めることができる。QOC＝0.58、fOP＝0.71fOCに設
定した理想的なバスレフ形スピーカシステムの出力音圧
特性を第12図に実線で示す。また、このスピーカシステ
ムのバスレフポートを除去して密閉形としたときの出力
音圧特性を同図に破線で示す。
スレフ形キャビネットに組み込んだ状態での振動器（ス
ピーカ）のＱ値を 共鳴周波数fOPを に設定したものであるといわれている。ここで、QOCお
よびfOCは、近似的には上記（１）および（２）式によ
り求めることができる。QOC＝0.58、fOP＝0.71fOCに設
定した理想的なバスレフ形スピーカシステムの出力音圧
特性を第12図に実線で示す。また、このスピーカシステ
ムのバスレフポートを除去して密閉形としたときの出力
音圧特性を同図に破線で示す。
第１および第２図は、この発明の一実施例に係る音響
装置（スピーカシステム）の基本的構成を示す。同図
（ａ）のスピーカシステムは、第10図の密閉形スピーカ
システムに対し、キャビネット６に開口11を設けてこの
発明を適用可能にするとともに、この開口11に蓋12を取
り付けて密閉形としても使用できるようにしたものであ
る。第１図（ｂ）は同図（ａ）のスピーカシステムに本
発明を適用した状態を示し、蓋12を外し、開口11にポー
ト部21を有するポート部アダプタ20を挿着するととも
に、交換器３を、出力インピーダンス中に等価的に負性
インピーダンス成分（−ZO）を発生させる負性インピー
ダンス部31を備えた駆動部アダプタ30の出力に接続して
いる。
装置（スピーカシステム）の基本的構成を示す。同図
（ａ）のスピーカシステムは、第10図の密閉形スピーカ
システムに対し、キャビネット６に開口11を設けてこの
発明を適用可能にするとともに、この開口11に蓋12を取
り付けて密閉形としても使用できるようにしたものであ
る。第１図（ｂ）は同図（ａ）のスピーカシステムに本
発明を適用した状態を示し、蓋12を外し、開口11にポー
ト部21を有するポート部アダプタ20を挿着するととも
に、交換器３を、出力インピーダンス中に等価的に負性
インピーダンス成分（−ZO）を発生させる負性インピー
ダンス部31を備えた駆動部アダプタ30の出力に接続して
いる。
また、第２図（ａ）は、第11図のバスレフ形スピーカ
システムと同様のものであり、第２図（ｂ）は同図
（ａ）のスピーカシステムにこの発明を適用した状態を
示す。この実施例では、バスレフポート７に該ポート７
より細く、かつ長いポート部21を有するポート部アダプ
タ20を挿着してポート形状を変更し、第１図の場合と同
様、変換器３を駆動部アダプタ30の出力に接続してい
る。
システムと同様のものであり、第２図（ｂ）は同図
（ａ）のスピーカシステムにこの発明を適用した状態を
示す。この実施例では、バスレフポート７に該ポート７
より細く、かつ長いポート部21を有するポート部アダプ
タ20を挿着してポート形状を変更し、第１図の場合と同
様、変換器３を駆動部アダプタ30の出力に接続してい
る。
これら第１図（ｂ）および第２図（ｂ）の電気的等価
回路は、いずれも第３図のようになる。ここで、並列共
振回路Z1は振動器４の等価モーショナルインピーダンス
によるものであり、rOは振動系の等価低抗を示し、SOは
振動系の等価スチフネスを示し、mOは振動系の等価質量
を示している。また、直列共振回路Z2はポート部21とキ
ャビネット６とにより構成されるヘルムホルツ共振器の
等価モーショナルインピーダンスによるものであり、rC
は共鳴器の空胴の等価抵抗を示し、SCは空胴の等価スチ
フネスを示し、rPはポート部21の等価抵抗を示し、mPは
ポート部21の等価質量を示している。また、図中のＡは
力係数であり、振動器４が動電形直接放射スピーカであ
るときには、Ｂを磁気ギャップ中の磁束密度、ｌをボイ
スコイルの導体の全長とするとＡ＝Blとなる。さらに、
図中のZVは変換器３の内部インピーダンスであり、振動
器４が動電形直接放射スピーカであるときには、主とし
てボイスコイルの抵抗となり、わずかながらインダクタ
ンスを含んでいる。
回路は、いずれも第３図のようになる。ここで、並列共
振回路Z1は振動器４の等価モーショナルインピーダンス
によるものであり、rOは振動系の等価低抗を示し、SOは
振動系の等価スチフネスを示し、mOは振動系の等価質量
を示している。また、直列共振回路Z2はポート部21とキ
ャビネット６とにより構成されるヘルムホルツ共振器の
等価モーショナルインピーダンスによるものであり、rC
は共鳴器の空胴の等価抵抗を示し、SCは空胴の等価スチ
フネスを示し、rPはポート部21の等価抵抗を示し、mPは
ポート部21の等価質量を示している。また、図中のＡは
力係数であり、振動器４が動電形直接放射スピーカであ
るときには、Ｂを磁気ギャップ中の磁束密度、ｌをボイ
スコイルの導体の全長とするとＡ＝Blとなる。さらに、
図中のZVは変換器３の内部インピーダンスであり、振動
器４が動電形直接放射スピーカであるときには、主とし
てボイスコイルの抵抗となり、わずかながらインダクタ
ンスを含んでいる。
次に、第１図（ｂ）および第２図（ｂ）の構成の音響
装置の作用を説明する。
装置の作用を説明する。
負性インピーダンス駆動機能を有する駆動部アダプタ
30から振動器４の変換器３に駆動信号が与えられると、
変換器３はこれを電気機械変換して振動板２を前後（図
中の左右）に往復駆動する。振動板２はこの往復運動を
機械音響変換する。ここで、駆動部アダプタ30は負性イ
ンピーダンス駆動機能を有するが故に、変換器３に固有
の内部インピーダンスは等価的に低減（理想的には無効
化）されている。したがって、変換器３は、駆動部アダ
プタ30へ入力される駆動信号に忠実に応動して振動板２
を駆動し、かつ上記のポート部21とキャビネット６とに
より構成されるヘルムホルツ共鳴器に対して独立的に駆
動エネルギーを与える。このとき、振動板２の前面側
（図中の右面側）は音響を直接外部に放射するための直
接放射部をなしており、振動板２の後面側（図中の左面
側）はキャビネット６とポート部21からなるヘルムホル
ツ共鳴器を駆動するための共鳴器駆動部をなしている。
30から振動器４の変換器３に駆動信号が与えられると、
変換器３はこれを電気機械変換して振動板２を前後（図
中の左右）に往復駆動する。振動板２はこの往復運動を
機械音響変換する。ここで、駆動部アダプタ30は負性イ
ンピーダンス駆動機能を有するが故に、変換器３に固有
の内部インピーダンスは等価的に低減（理想的には無効
化）されている。したがって、変換器３は、駆動部アダ
プタ30へ入力される駆動信号に忠実に応動して振動板２
を駆動し、かつ上記のポート部21とキャビネット６とに
より構成されるヘルムホルツ共鳴器に対して独立的に駆
動エネルギーを与える。このとき、振動板２の前面側
（図中の右面側）は音響を直接外部に放射するための直
接放射部をなしており、振動板２の後面側（図中の左面
側）はキャビネット６とポート部21からなるヘルムホル
ツ共鳴器を駆動するための共鳴器駆動部をなしている。
このため、図中に矢印ａで示すように振動板２から音
響が直接放射されるとともに、キャビネット６中の空気
が共鳴させられて、図中に矢印ｂで示すように、共鳴放
射部（ポート部21の開口部）から充分な音圧の音響が共
鳴放射される。そして、上記ヘルムホルツ共鳴器におけ
るポート部21内の空気等価質量の調整により、この共鳴
周波数fOPを第２図（ａ）のシステムにおけるヘルムホ
ルツ共鳴周波数 より低く設定し、かつポート部21の等価抵抗の調整によ
るＱ値の適正レベルへの設定により、上記開口部から適
切なレベルの音圧が得られることを条件とし、さらに入
力信号レベルを適宜増減することによって、例えば第４
図に実線で示すような音圧の周波数特性を得ることがで
きる。第４図において、２点鎖線は第１図（ａ）のシス
テムの周波数特性およびインピーダンス特性を示し、破
線は第２図（ａ）のシステムの周波数特性およびインピ
ーダンス特性を示す。
響が直接放射されるとともに、キャビネット６中の空気
が共鳴させられて、図中に矢印ｂで示すように、共鳴放
射部（ポート部21の開口部）から充分な音圧の音響が共
鳴放射される。そして、上記ヘルムホルツ共鳴器におけ
るポート部21内の空気等価質量の調整により、この共鳴
周波数fOPを第２図（ａ）のシステムにおけるヘルムホ
ルツ共鳴周波数 より低く設定し、かつポート部21の等価抵抗の調整によ
るＱ値の適正レベルへの設定により、上記開口部から適
切なレベルの音圧が得られることを条件とし、さらに入
力信号レベルを適宜増減することによって、例えば第４
図に実線で示すような音圧の周波数特性を得ることがで
きる。第４図において、２点鎖線は第１図（ａ）のシス
テムの周波数特性およびインピーダンス特性を示し、破
線は第２図（ａ）のシステムの周波数特性およびインピ
ーダンス特性を示す。
以下、ヘルムホルツ共鳴器を利用したスピーカシステ
ムを負性インピーダンス駆動する場合の作用を説明す
る。
ムを負性インピーダンス駆動する場合の作用を説明す
る。
第５図は、第３図においてZV−ZO＝０、すなわち変換
器３に固有の内部インピーダンスが等価的に完全に無効
化されたときの電気的等価回路である。ここでは、各要
素の値に付される係数を省略して示した。
器３に固有の内部インピーダンスが等価的に完全に無効
化されたときの電気的等価回路である。ここでは、各要
素の値に付される係数を省略して示した。
この等価回路から以下のことが明らかである。
先ず、振動器４の等価モーショナルインピーダンスに
よる並列共振回路Z1は、両端が交流的にゼロインピーダ
ンスで短絡されている。したがって、この並列共振回路
Z1は、Ｑ値が０であり、実質的には、もはや共振回路で
はなくなっている。すなわち、この振動器４にあって
は、単にヘルムホルツ共鳴器に振動器４を取り付けた状
態で有していた最低共振周波数という概念がもはやなく
なっている。以後、振動器４の最低共振周波数fO相当量
と言う場合には、実質的には無効化されてしまった上記
概念を仮に呼ぶに過ぎない。このように、ユニット共振
系（並列共振回路）Z1が実質的に共振回路でなくなる結
果、この音響装置における共振系はヘルムホルツ共鳴系
（直列共振回路）Z2のみ唯一つになってしまう。
よる並列共振回路Z1は、両端が交流的にゼロインピーダ
ンスで短絡されている。したがって、この並列共振回路
Z1は、Ｑ値が０であり、実質的には、もはや共振回路で
はなくなっている。すなわち、この振動器４にあって
は、単にヘルムホルツ共鳴器に振動器４を取り付けた状
態で有していた最低共振周波数という概念がもはやなく
なっている。以後、振動器４の最低共振周波数fO相当量
と言う場合には、実質的には無効化されてしまった上記
概念を仮に呼ぶに過ぎない。このように、ユニット共振
系（並列共振回路）Z1が実質的に共振回路でなくなる結
果、この音響装置における共振系はヘルムホルツ共鳴系
（直列共振回路）Z2のみ唯一つになってしまう。
また、振動器４の変換器３は、実質的に共振回路でな
くなる結果、振動器４の変換器３は、駆動信号入力に対
してリアルタイムで線形応答し、全く過渡応答すること
なく、電気信号（駆動信号EO）を忠実に電気機械変換
し、振動板２を変位させることになる。つまり、完全な
制動状態（いわゆるスピーカデッドの状態）である。こ
の状態におけるこのスピーカの最低共振周波数fO相当値
近傍の出力音圧周波数特性は、6dB/octとなる。これに
対し、通常の電圧駆動状態の特性は、12dB/octとなる。
くなる結果、振動器４の変換器３は、駆動信号入力に対
してリアルタイムで線形応答し、全く過渡応答すること
なく、電気信号（駆動信号EO）を忠実に電気機械変換
し、振動板２を変位させることになる。つまり、完全な
制動状態（いわゆるスピーカデッドの状態）である。こ
の状態におけるこのスピーカの最低共振周波数fO相当値
近傍の出力音圧周波数特性は、6dB/octとなる。これに
対し、通常の電圧駆動状態の特性は、12dB/octとなる。
一方、ヘルムホルツ共鳴器の等価モーショナルインピ
ーダンスによる直列共振回路Z2は、上記駆動信号源EOに
ゼロインピーダンスで接続されているので、もはや並列
共振回路Z1との間に相互依存の関係はなく、並列共振回
路Z1と直列共振回路Z2とは無関係に独立して併存するこ
とになる。したがって、キャビネット６の容積（1/SC）
およびポート部21の形状、寸法（mP）は振動器４の直列
放射特性には影響せず、また、ヘルムホルツ共鳴器の共
鳴周波数およびＱ値は振動器４の等価モーショナルイン
ピーダンスにも影響されない。すなわち、ヘルムホルツ
共鳴器の特性値と振動器４の特性値とは独立して設定す
ることができる。さらに、直列共振回路Z2の直列抵抗
は、rC＋rPのみであり、これらは前述のように、充分小
さな値であるから、この直列共振回路Z2、すなわちヘル
ムホルツ共鳴器のＱ値は充分に高く設定することができ
る。
ーダンスによる直列共振回路Z2は、上記駆動信号源EOに
ゼロインピーダンスで接続されているので、もはや並列
共振回路Z1との間に相互依存の関係はなく、並列共振回
路Z1と直列共振回路Z2とは無関係に独立して併存するこ
とになる。したがって、キャビネット６の容積（1/SC）
およびポート部21の形状、寸法（mP）は振動器４の直列
放射特性には影響せず、また、ヘルムホルツ共鳴器の共
鳴周波数およびＱ値は振動器４の等価モーショナルイン
ピーダンスにも影響されない。すなわち、ヘルムホルツ
共鳴器の特性値と振動器４の特性値とは独立して設定す
ることができる。さらに、直列共振回路Z2の直列抵抗
は、rC＋rPのみであり、これらは前述のように、充分小
さな値であるから、この直列共振回路Z2、すなわちヘル
ムホルツ共鳴器のＱ値は充分に高く設定することができ
る。
別の見方をすれば、ユニット振動系は実効的には共振
系でなくなっているので、駆動信号入力に応じて変位
し、外力、特にキャビネットの等価スチフネスSCによる
大気反作用には実質的に影響されない。このため、振動
器４の振動板２はキャビネット側から見れば等価的に壁
となり、ヘルムホルツ共鳴器から見たときの振動器４の
存在が無効化される。したがって、ヘルムホルツ共鳴器
としての共鳴周波数およびＱ値は、振動器４の固有のイ
ンピーダンスに依存せず、この共鳴周波数を通常の駆動
方式では共鳴のＱ値が非常に小さくなるような周波数に
設定する場合にもＱ値を充分に大きな値に維持すること
ができる。また、ヘルムホルツ共鳴系はユニット振動系
とは全く独立して音響放射を行なう仮想スピーカとも言
うべき存在となっている。そして、この仮想スピーカ
は、ポート径に相当する小口径で実現するにもかかわら
ず、その低音再生能力から見ると現実のスピーカとして
は極めて大口径のものに相当する。
系でなくなっているので、駆動信号入力に応じて変位
し、外力、特にキャビネットの等価スチフネスSCによる
大気反作用には実質的に影響されない。このため、振動
器４の振動板２はキャビネット側から見れば等価的に壁
となり、ヘルムホルツ共鳴器から見たときの振動器４の
存在が無効化される。したがって、ヘルムホルツ共鳴器
としての共鳴周波数およびＱ値は、振動器４の固有のイ
ンピーダンスに依存せず、この共鳴周波数を通常の駆動
方式では共鳴のＱ値が非常に小さくなるような周波数に
設定する場合にもＱ値を充分に大きな値に維持すること
ができる。また、ヘルムホルツ共鳴系はユニット振動系
とは全く独立して音響放射を行なう仮想スピーカとも言
うべき存在となっている。そして、この仮想スピーカ
は、ポート径に相当する小口径で実現するにもかかわら
ず、その低音再生能力から見ると現実のスピーカとして
は極めて大口径のものに相当する。
以上を第11図のバスレフ形スピーカシステムを通常の
パワーアンプで駆動する従来方式と比較すると、該従来
方式では、周知のように、ユニット振動系Z1とヘルムホ
ルツ共鳴系Z2との複数の共振系が存在し、しかも各共振
系の共振周波数およびＱ値は相互に密接に依存してい
た。例えば、ヘルムホルツ共鳴系Z2の共振周波数を下げ
るためにポートを長くしたり、細くする（mPが大きくな
る）と、ユニット振動系Z1ではＱ値が高くなり、ヘルム
ホルツ共鳴系Z2では低くなるし、キャビネットの容積を
小さくする（SCが大きくなる）と、ポートを長くした
り、細くしてヘルムホルツ共鳴系Z2の共振周波数を一定
に保ったとしても、ユニット振動系Z1ではＱ値および共
振周波数が高くなり、ヘルムホルツ共鳴系Z2ではＱ値が
さらに低くなっていた。すなわち、スピーカシステムの
出力音圧周波数特性は、スピーカユニットの特性、キャ
ビネットの容積およびポートの寸法に密接に関連してい
るため、これらをマッチングさせるためには高度の設計
技術が必要であり、音響再生帯域を簡単に拡大すること
は、一般に無理であると考えられていた。また、上記ヘ
ルムホルツ共鳴系Z2における共振周波数と共鳴音響放射
能力との関係は、音圧レベルから見れば、周波数の低下
に対して12dB/oct程度の割合で低下し、共振周波数をバ
スレフ形スピーカシステムの基本思想に対して極度に低
く設定すると、入力信号レベルの増減による補正は極め
て困難になっていた。
パワーアンプで駆動する従来方式と比較すると、該従来
方式では、周知のように、ユニット振動系Z1とヘルムホ
ルツ共鳴系Z2との複数の共振系が存在し、しかも各共振
系の共振周波数およびＱ値は相互に密接に依存してい
た。例えば、ヘルムホルツ共鳴系Z2の共振周波数を下げ
るためにポートを長くしたり、細くする（mPが大きくな
る）と、ユニット振動系Z1ではＱ値が高くなり、ヘルム
ホルツ共鳴系Z2では低くなるし、キャビネットの容積を
小さくする（SCが大きくなる）と、ポートを長くした
り、細くしてヘルムホルツ共鳴系Z2の共振周波数を一定
に保ったとしても、ユニット振動系Z1ではＱ値および共
振周波数が高くなり、ヘルムホルツ共鳴系Z2ではＱ値が
さらに低くなっていた。すなわち、スピーカシステムの
出力音圧周波数特性は、スピーカユニットの特性、キャ
ビネットの容積およびポートの寸法に密接に関連してい
るため、これらをマッチングさせるためには高度の設計
技術が必要であり、音響再生帯域を簡単に拡大すること
は、一般に無理であると考えられていた。また、上記ヘ
ルムホルツ共鳴系Z2における共振周波数と共鳴音響放射
能力との関係は、音圧レベルから見れば、周波数の低下
に対して12dB/oct程度の割合で低下し、共振周波数をバ
スレフ形スピーカシステムの基本思想に対して極度に低
く設定すると、入力信号レベルの増減による補正は極め
て困難になっていた。
この発明では、上述のように、ヘルムホルツ共鳴を利
用したスピーカシステムを負性インピーダンス駆動する
ようにしたため、ユニット振動系とヘルムホルツ共鳴系
の特性、寸法等を独立に設定でき、かつ、ヘルムホルツ
共鳴系の共振周波数を低く設定してもＱ値、低音再生能
力を高く保持することができるうえ、ユニット振動系の
共鳴器駆動能力も強力（6dB/oct）となるので、周波数
特性のうねりを、入力信号レベルの増減、例えば通常の
音質調整程度の増減により補正し得る等の特徴が得ら
れ、このため、既存のスピーカシステムに手を加えて簡
単に音響再生帯域、特に低音側を拡大することができ
る。
用したスピーカシステムを負性インピーダンス駆動する
ようにしたため、ユニット振動系とヘルムホルツ共鳴系
の特性、寸法等を独立に設定でき、かつ、ヘルムホルツ
共鳴系の共振周波数を低く設定してもＱ値、低音再生能
力を高く保持することができるうえ、ユニット振動系の
共鳴器駆動能力も強力（6dB/oct）となるので、周波数
特性のうねりを、入力信号レベルの増減、例えば通常の
音質調整程度の増減により補正し得る等の特徴が得ら
れ、このため、既存のスピーカシステムに手を加えて簡
単に音響再生帯域、特に低音側を拡大することができ
る。
なお、上述においては、ZV−ZO＝０の場合についての
み説明したが、この発明は−ZO＜０であればZV−ZO＞０
の場合をも含むものである。この場合、ユニット振動系
およびヘルムホルツ共鳴系の特性値等は、上記インピー
ダンスZV−ZOの値に応じて上記ZV−ZO＝０の場合と従来
の定電圧駆動方式の場合との間の値となる。したがっ
て、この性質を積極的に利用して、例えばヘルムホルツ
共鳴系のＱ値の調整を、ポート径を調節したり、キャビ
ネット内にグラスウールやフェルト等の機械的Ｑダンパ
を入れたりして行なう代わりに、負性インピーダンス−
ZOを調節することにより行なうようにすることができ
る。
み説明したが、この発明は−ZO＜０であればZV−ZO＞０
の場合をも含むものである。この場合、ユニット振動系
およびヘルムホルツ共鳴系の特性値等は、上記インピー
ダンスZV−ZOの値に応じて上記ZV−ZO＝０の場合と従来
の定電圧駆動方式の場合との間の値となる。したがっ
て、この性質を積極的に利用して、例えばヘルムホルツ
共鳴系のＱ値の調整を、ポート径を調節したり、キャビ
ネット内にグラスウールやフェルト等の機械的Ｑダンパ
を入れたりして行なう代わりに、負性インピーダンス−
ZOを調節することにより行なうようにすることができ
る。
第６図は、振動器を負性インピーダンス駆動するため
の負性インピーダンス発生回路の基本構成を示す。
の負性インピーダンス発生回路の基本構成を示す。
同図の回路は、利得Ａの増幅器61の出力をスピーカ62
による負荷ZLに与える。そして、この負荷ZLに流れる電
流ILを検出し、伝達利得βの帰還回路63を介して増幅回
路61に正帰還する。このようにすれば、回路の出力イン
ピーダンスZOは、 ZO＝ZS（１−Ａβ） …………（４） として求められる。この（４）式からＡβ/1とすればZO
は開放安定形の負性インピーダンスとなる。ここで、ZS
は電流を検出するセンサのインピーダンスである。
による負荷ZLに与える。そして、この負荷ZLに流れる電
流ILを検出し、伝達利得βの帰還回路63を介して増幅回
路61に正帰還する。このようにすれば、回路の出力イン
ピーダンスZOは、 ZO＝ZS（１−Ａβ） …………（４） として求められる。この（４）式からＡβ/1とすればZO
は開放安定形の負性インピーダンスとなる。ここで、ZS
は電流を検出するセンサのインピーダンスである。
したがって、この第６図の回路において、インピーダ
ンスZSの種類を適宜選択することにより、出力インピー
ダンス中に所望の負性インピーダンス成分を含ませるこ
とができる。例えば、電流ILをインピーダンスZSの両端
電圧により検出する場合には、インピーダンスZSが抵抗
RSであれば負性インピーダンス成分は負性抵抗成分とな
り、インダクタンスLSであれば負性インダクタンス成分
となり、キャパシタンスCSであれば負性キャパシタンス
となる。また、帰還回路63に積分器を用い、インピーダ
ンスZSとしてのインダクタンスLSの両端電圧を積分して
検出することにより負性インピーダンス成分を負性抵抗
成分とすることができ、さらに帰還回路63に微分器を用
い、インピーダンスZSとしてのキャパシタンスCSの両端
電圧を微分して検出しても負性インピーダンス成分は負
性抵抗成分となる。電流検出センサとしては、これらの
インピーダンス素子RS,LS,CS等の他、C.T.やホール素子
等の電流プローブを用いることも可能である。
ンスZSの種類を適宜選択することにより、出力インピー
ダンス中に所望の負性インピーダンス成分を含ませるこ
とができる。例えば、電流ILをインピーダンスZSの両端
電圧により検出する場合には、インピーダンスZSが抵抗
RSであれば負性インピーダンス成分は負性抵抗成分とな
り、インダクタンスLSであれば負性インダクタンス成分
となり、キャパシタンスCSであれば負性キャパシタンス
となる。また、帰還回路63に積分器を用い、インピーダ
ンスZSとしてのインダクタンスLSの両端電圧を積分して
検出することにより負性インピーダンス成分を負性抵抗
成分とすることができ、さらに帰還回路63に微分器を用
い、インピーダンスZSとしてのキャパシタンスCSの両端
電圧を微分して検出しても負性インピーダンス成分は負
性抵抗成分となる。電流検出センサとしては、これらの
インピーダンス素子RS,LS,CS等の他、C.T.やホール素子
等の電流プローブを用いることも可能である。
このような回路に相当する具体例は、例えば特公昭59
−51771号等に示されている。
−51771号等に示されている。
また、電流検出をスピーカ62の非接地側で行なうこと
も可能である。このような回路の具体例は、例えば特公
昭54−33704号等に示されている。第７図はBTL接続の例
であるが、第６図の回路に適用することは容易である。
第７図の64は反転回路である。
も可能である。このような回路の具体例は、例えば特公
昭54−33704号等に示されている。第７図はBTL接続の例
であるが、第６図の回路に適用することは容易である。
第７図の64は反転回路である。
第８および９図は出力インピーダンス中に負性抵抗成
分を含むアンプの具体的回路例を示す。
分を含むアンプの具体的回路例を示す。
第８図のアンプにおける出力インピーダンスZOは、 ZO＝RS（１−Rb/Ra） ＝0.22（１−30/1.6） ＝−3.9（Ω） となる。また、第９図のアンプにおける出力インピーダ
ンスZOは、 ZO＝RS（１−Rf/Ry） となる。ここでは、Rf＝30kΩであるので、Ry＜30kΩの
ときに出力インピーダンスZO中に等価的に負性抵抗分を
含ませることができる。
ンスZOは、 ZO＝RS（１−Rf/Ry） となる。ここでは、Rf＝30kΩであるので、Ry＜30kΩの
ときに出力インピーダンスZO中に等価的に負性抵抗分を
含ませることができる。
なお、第８図において、81はフィルタ回路、82は負性
抵抗発生回路である。フィルタ回路81はヘルムホルツ共
鳴器の共鳴周波数を下げたスピーカシステムを負性抵抗
発生回路81によって負性抵抗駆動することにより生じる
出力音圧周波数特性のうねりを、負性抵抗発生回路81の
入力信号のレベルを周波数に応じて増減することにより
補正するために設けてある。
抵抗発生回路である。フィルタ回路81はヘルムホルツ共
鳴器の共鳴周波数を下げたスピーカシステムを負性抵抗
発生回路81によって負性抵抗駆動することにより生じる
出力音圧周波数特性のうねりを、負性抵抗発生回路81の
入力信号のレベルを周波数に応じて増減することにより
補正するために設けてある。
第１図および第２図は、この発明の一実施例に係る音響
装置の基本構成の説明図、 第３図は、第１図および第２図の音響装置の電気的等価
回路図、 第４図は、第１図および第２図の音響装置から放射され
る音響の音圧の周波数特性図、 第５図は、第４図においてZV−ZO＝０としたときの等価
回路図、 第６図および第７図は、負性インピーダンスを発生する
回路の基本的回路図、 第８図および第９図は、負性抵抗駆動アダプタの具体的
回路図、 第10図は、従来の密閉形スピーカシステムの構成を示す
断面図、 第11図は、従来のバスレフ形スピーカシステムの構成を
示す断面図、そして 第12図は、第10図および第11図のスピーカシステムの音
圧特性の説明図である。 2:振動板、3:変換器、4:振動器、 6:キャビネット、7:バスレフポート、 8:開口管ポート、11:開口、 20:ポート部アダプタ、21:ポート部、 30:駆動部アダプタ、 31:負性インピーダンス発生部。
装置の基本構成の説明図、 第３図は、第１図および第２図の音響装置の電気的等価
回路図、 第４図は、第１図および第２図の音響装置から放射され
る音響の音圧の周波数特性図、 第５図は、第４図においてZV−ZO＝０としたときの等価
回路図、 第６図および第７図は、負性インピーダンスを発生する
回路の基本的回路図、 第８図および第９図は、負性抵抗駆動アダプタの具体的
回路図、 第10図は、従来の密閉形スピーカシステムの構成を示す
断面図、 第11図は、従来のバスレフ形スピーカシステムの構成を
示す断面図、そして 第12図は、第10図および第11図のスピーカシステムの音
圧特性の説明図である。 2:振動板、3:変換器、4:振動器、 6:キャビネット、7:バスレフポート、 8:開口管ポート、11:開口、 20:ポート部アダプタ、21:ポート部、 30:駆動部アダプタ、 31:負性インピーダンス発生部。
Claims (2)
- 【請求項１】低域駆動用スピーカを有し、出力インピー
ダンスが零であるか零以上の所定の抵抗成分を有するア
ンプで駆動したとき、所定の最低再生周波数まで再生可
能に構成された密閉形またはバスレフ形のスピーカシス
テムと、 上記密閉形キャビネットに形成した開口あるいはバスレ
フ形キャビネットのバスレフポート内に装着するための
装着部とポート部とからなり、このポート部は上記キャ
ビネットに装着された状態で該キャビネットと協働して
ヘルムホルツ共鳴器を構成し、かつ共鳴周波数が上記最
低再生周波数より低くなるようにポート形状が設定され
てなるポート部アダプタ手段と、 上記低域駆動用スピーカを駆動するためのアンプからな
り、当該低域駆動用スピーカの駆動電流に対応する電圧
信号を当該アンプの入力側に正帰還することによって当
該アンプの出力インピーダンス中に等価的に負性インピ
ーダンス成分を発生するものであって、当該負性インピ
ーダンス成分によって上記低域駆動用スピーカの固有の
内部インピーダンスを等価的に低減または無効化するよ
うに当該低域駆動用スピーカを駆動する駆動部アダプタ
手段とを備え、 上記ヘルムホルツ共鳴器からの共鳴による音響と上記低
域駆動用スピーカから直接外部に放射される音響との合
成再生特性に対する上記ヘルムホルツ共鳴器の共振系の
特性および上記低域駆動用スピーカの振動系の特性の相
互依存条件を少なくしあるいはなくすとともに、上記駆
動部アダプタ手段の発生する負性インピーダンス成分の
大きさを、上記低域駆動用スピーカの共振系のＱ値が当
該低域駆動用スピーカと上記ヘルムホルツ共鳴器との合
成再生特性が一様な低域再生特性となるときのＱ値より
も小さくなるように、上記低域駆動用スピーカに固有の
内部インピーダンスの大きさを超えない範囲で当該内部
インピーダンスを等価的に低減あるいは無効化する値に
設定したことを特徴とする音響再生帯域拡大装置。 - 【請求項２】低域駆動用スピーカユニットを有し、出力
インピーダンスが零であるか零以上の所定の抵抗成分を
有するアンプで駆動したとき、所定の最低再生周波数ま
で再生可能に構成された密閉型スピーカシステムあるい
はバスレフスピーカシステムにおいて、前記密閉型スピ
ーカシステムの密閉型キャビネットに開口を形成しポー
ト形成部材を挿着するか、または、バスレフスピーカシ
ステムのバスレフ形キャビネットのバスレフポートにポ
ート形状変更部材を挿着し、該キャビネットの容積と上
記ポート形成部材またはポート形状変更部材の挿着後の
開口ポート形状とで決定されるヘルムホルツ形共鳴器の
共鳴周波数を上記最低再生周波数より低くするととも
に、上記低域駆動用スピーカユニットの駆動電流に対応
する電圧信号をアンプ入力側に正帰還することによって
該スピーカシステムの低域駆動用スピーカユニットの固
有の内部インピーダンスを等価的に低減または無効化す
る負性インピーダンス成分を出力インピーダンス中に有
してなるアンプで該低域駆動用スピーカユニットを駆動
し、上記ヘルムホルツ共鳴器からの共鳴による音響と上
記低域駆動用スピーカユニットから直接外部に放射され
る音響との合成再生特性に対する上記ヘルムホルツ共鳴
器の共振系の特性および上記低域駆動用スピーカユニッ
トの振動系の特性の相互依存条件を少なくしあるいはな
くすとともに、上記アンプの発生する負性インピーダン
ス成分の大きさを、上記低域駆動用スピーカユニットの
共振系のＱ値が当該低域駆動用スピーカユニットと上記
ヘルムホルツ共鳴器との合成再生特性が一様な低域再生
特性となるときのＱ値よりも小さくなるように、上記低
域駆動用スピーカユニットに固有の内部インピーダンス
の大きさを超えない範囲で当該内部インピーダンスを等
価的に低減あるいは無効化する値に設定することによっ
て最低再生周波数をより低域側へ拡大する音響再生帯域
拡大方法。
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