JP3068635B2 - スピーカ装置 - Google Patents

スピーカ装置

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JP3068635B2 JP2231370A JP23137090A JP3068635B2 JP 3068635 B2 JP3068635 B2 JP 3068635B2 JP 2231370 A JP2231370 A JP 2231370A JP 23137090 A JP23137090 A JP 23137090A JP 3068635 B2 JP3068635 B2 JP 3068635B2
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    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers

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  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、音場再生を忠実に行うスピーカ装置に関す
る。
(従来の技術) 従来より、オーディオ機器におけるHi−Fi再生の究極
の課題として、忠実な原音の再生が上げられる。ところ
が、再生側においては、壁の反射や広さ、その他の条件
がことごとく異なるため、原音場のすべてを再現するこ
とは極めて困難となっている。
つまり、原音場においては、原音以外に、視覚による
情報や複雑な残響音等を含めて左右の耳から音という情
報が得られる。
したがって、これらの空間情報や再生音場では得られ
ない視覚情報等を補った再現がHi−Fi再生において求め
られている。ここで、音場とは、スピーカから空間に放
出された音や部屋の壁面等により反射された音によって
形成される場をいう。
ところで、現在における音場再生技術には、サラウン
ドやプレゼンスステレオ等と呼ばれる音場創生方式が提
案され、また実施もされている。
ここで、サラウンド方式は、音場の中で収録されたス
テレオ録音の中に含まれる音場感情報を、たとえばL−
Rの両チャンネル間の位相をシフトすることにより再生
する手法である。
プレゼンスステレオは、メインのスピーカの他に、ほ
ぼ斜め前方の左右に、リスナには直接に音が届かないよ
うな角度で設置されサブスピーカを設ける。このサブス
ピーカには数msec〜数10msecの時間遅れを持たせた信号
を供給し、このサブスピーカから輻射された音を部屋の
壁に反射させて拡散させることを意図したものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来のスピーカ装置では、周
波数の上昇にともない指向性が鋭くなるため、音源位置
の知覚に寄与する高い周波数の直接音の感度が高くなっ
てしまう。このため、音の広がり感に欠けてしまうこと
になり、音場感の情報を忠実に再生することが不可能と
なる。
本発明は、このような事情に対処して成されたもの
で、十分な音場再生を行うことのできるスピーカ装置を
提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、2つのスピーカに対し同一のオーディオ信
号をそれぞれ供給して音を再生させるスピーカ装置であ
って、前記2つのスピーカのうち一方のスピーカに供給
する前記オーディオ信号の低域の周波数成分を、他方の
スピーカに供給する前記オーディオ信号の低減の周波数
成分と同相で供給すると共に、前記一方のスピーカに供
給する前記オーディオ信号の中域及び高域の周波数成分
を、前記他方のスピーカに供給する前記オーディオ信号
の中域及び高域の周波数成分より位相遅延させて供給す
る位相シフト手段を備え、前記一方のスピーカと他方の
スピーカから発生される音の正面軸方向における中域及
び高域の感度を前記正面軸方向の両側における中域及び
高域の感度より低減させることを特徴とする。
(作用) 本発明のスピーカ装置では、少なくとも2つのスピー
カのうち中音域及び高音域にていずれか一方の位相変化
量を位相シフト器によりシフトするものである。但し、
この位相シフト器による位相のシフトにおいては、中音
域及び高音域をスピーカ装置の正面軸にて減少させるよ
うなシフト量としている。
これにより、正面軸における中音域及び高音域の感度
が減少し、正面軸近傍の両側部分の感度が高められるの
で、スピーカ装置を聴取位置に向けた場合であっても、
その存在感が無くなるとともに、広がりのある音場が再
生される。
つまり、他方のスピーカに対して一方のスピーカのシ
フト量を、中音域から高音域にかけてたとえば±120度
〜180度程度の範囲内でずらすことにより、その目的は
達成される。これは、スピーカ装置の正面軸にて、中音
域及び高音域における一方のスピーカからの音波と他方
のスピーカからの音波との位相ずれによる相互作用によ
り合成した結果の感度が減少するためである。また、こ
のとき、その正面軸を挟んだ両側部分には、一方のスピ
ーカと他方のスピーカとの音波の行路差の存在により、
ここに各音波の位相ずれが生じる。このため、位相シフ
ト器によるもともとの位相のずれ量を減少又は増加させ
ることにより、相互作用によって中音域及び高音域が増
幅される。
(実 施 例) 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明す
る。
第1図は、本発明のスピーカ装置の一実施例を示すも
のである。
同図に示すように、スピーカ装置には、入力端子5a,5
bからのオーディオ信号を、各スピーカを駆動すること
ができるまでそのレベルを増幅するパワーアンプ6が備
えられている。パワーアンプ6の出力側には、たとえば
中音域から高音域にかけて±120度〜180度の範囲内でオ
ーディオ信号の位相をずらす位相シフト器7が接続され
ている。位相シフト器7の出力側には、全域用のスピー
カ8が接続されている。また、パワーアンプ6と位相シ
フト器7との間には、全域用のスピーカ9が接続されて
いる。
なお、位相シフト器7による位相のシフト量は、その
L又はCの値を設定することによって決定される。
このような構成のスピーカ装置は、次のような動作を
行う。
まず、スピーカ装置における位相シフト器7に接続さ
れたスピーカ8又は9の位相及び感度特性は、たとえば
第2図に示すようになる。つまり、たとえば100Hz付近
を境にして、正面軸上における感度特性は一定となる。
また、位相特性においては、高域になるに従って小さく
なる。
ちなみに、位相シフト器7の動作を停止させた場合
(つまり位相シフト器7が省かれている状態)にあって
は、たとえば第3図に示すようになる。
したがって、スピーカ8の位相をスピーカ9の位相に
対してずらした場合には、低域での位相ずれはなく、高
域になるにしたがい位相がずれる。このため、たとえば
第4図に示すように正面軸上における2つのスピーカか
らの合成された音波の感度特性は800Hz付近を境にして
減少し、更に2KHz付近を境にして一定となる。
この結果、たとえば第5図に示すように、スピーカ装
置の正面軸(0度)付近では、中高域周波数である1K及
び2KHzともに減少し、30度及び315度付近では最大とな
る。これは、スピーカ装置の正面軸(0度)にて中音域
及び高音域が位相ずれによる相互作用により減少するた
めである。また、このとき、その正面軸(0度)を挟ん
だ両側部分には、一方のスピーカと他方のスピーカとの
音波の行路差の存在により、ここに各音波の位相ずれが
生じる。このため、位相シフト器によるもともとの位相
のずれ量を減少又は増加させることにより、相互作用に
よって中音域及び高音域が増幅される。
なお、低域周波数である500Hzにあっては、正面軸
(0度)付近で各スピーカからの音波に位相差がないた
めに感度の減少もなく、総体的に均等なレベル状態とさ
れている。
ちなみに、通常のスピーカ装置における指向特性は、
たとえば第6図に示すように、低域周波数及び高域周波
数ともに均等な広がりとされている。
このように、この実施例においては、一方のスピーカ
の位相を他方のスピーカの位相からずらし、正面軸にお
ける高域周波数の感度のみを減少させるとともに、正面
軸近傍の高域周波数の感度を高めるようにした。これに
より、スピーカ装置を聴取位置に向けた場合であって
も、その存在感を無くすことができるとともに、広がり
のある音場が再生される。
第7図は、第1図のスピーカ装置の構成を変えた場合
の他の実施例を示すものである。なお、以下に説明する
図において、第1図と共通する部分には同一符号を付し
重複する説明を省略する。
同図に示すように、スピーカ装置には、入力端子5a,5
bにはパワーアンプ6及び位相シフト器7を介して全域
用のスピーカ8,9が接続されている。パワーアンプ6と
位相シフト器7との間には、オーディオ信号の中域及び
低域をカットする高域フィルタ10を介して全域用のスピ
ーカ11が接続されている。したがって、ここでのスピー
カ11は、高音用(ツィータ)とされている。
なお、各スピーカ8,9,11の配置は、たとえば第8図に
示すように、スピーカ11を挟んだ両側にスピーカ8,9が
位置している。
ここで、このような構成のスピーカ装置における高音
用とされたスピーカ11の位相及び感度特性は、たとえば
第9図(a)に示すようになる。つまり、たとえば500H
z付近を境にして、正面軸上における感度特性は立上が
り、1KHz付近を境にして一定となる。また、位相特性に
おいては、高域になるに従って信号源からのずれが大き
くなるために、傾きを有する。
ちなみに、高域フィルタ10の動作を停止させた場合
(つまり高域フィルタ10が省かれている状態)にあって
は、たとえば第9図(b)に示すようになる。
これらの図から明かなように、高域フィルタ10を動作
させることにより、感度特性が高域側に偏るとともに、
位相特性が可変する。更には、位相特性の度合を総体的
に小さくしている。
なお、第10図(a)に示されるような特性をもつスピ
ーカ8,9にあっては、位相シフト器7により、第10図
(b)に示すような位相のシフトを行う。
したがって、上記同様にスピーカ8とスピーカ9との
位相をスピーカ11の位相に対して全周波数域にわたり18
0度ずらした場合には、第11図に示すような合成によ
り、第4図に示した感度特性が得られる。
この結果、第12図に示すように、スピーカ装置の正面
軸(0度)付近では、中高域周波数である1K、2KHz及び
5KHzともに減少し、±15度〜±40度付近では最大となっ
ている。
なお、低域周波数である500Hzにあっては、正面軸
(0度)付近での感度の減少もなく、総体的に均等なレ
ベル状態とされている。
このように、この実施例においては、全域用のスピー
カを3個備え、1個を高音用(ツィータ)とし、残りの
スピーカの位相を高音用のスピーカの位相からずらすよ
うにした。これにより、第12図から明かな通り、中高域
が正面軸(0度)を中心として左右対象とされるので、
第1図の実施例に比べ指向特性を向上させることができ
る。
第13図は、第1図のスピーカ装置の構成を変えた場合
の更に他の実施例を示すものである。
同図に示すように、スピーカ装置には、入力端子5a,5
bにパワーアンプ6を介して全域用のスピーカ8,9が接続
されている。また、パワーアンプ6の出力側には、位相
シフト器7を介して全域用のスピーカ11が接続されてい
る。
なお、各スピーカ8,9,11の配置は、第3図と同様にさ
れている。
このように、この実施例においては、中心に位置して
いるスピーカに挟まれた位置のスピーカの位相を左右の
スピーカに対してずらすようにした。
これにより、第1図に示したスピーカ装置に比べ、更
に中高域の感度が正面軸(0度)を中心として左右対象
とされるので、指向特性が更に向上する。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のスピーカ装置によれ
ば、正面軸における中音域及び高音域の感度を減少させ
るとともに、正面軸近傍の両側部分の感度を高めた。こ
れにより、スピーカ装置を聴取位置に向けた場合であっ
ても、その存在感が無くなり、且つ広がりのある音場が
再生されるので、十分な音場再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のスピーカ装置の一実施例を示す構成
図、第2図はそのスピーカの位相及び感度特性を示す
図、第3図は第1図のスピーカにおいて位相シフト器の
動作を停止させた場合(つまり位相シフト器が省かれて
いる状態)における位相及び感度特性を示す図、第4図
は第1図のスピーカ装置の一方のスピーカの位相を他方
のスピーカの位相に対してたとえば180度ずらした場合
の位相及び感度特性を示す図、第5図は第1図のスピー
カ装置のポーラパターンを示す図、第6図は通常のスピ
ーカ装置におけるポーラパターンを示す図、第7図は第
1図のスピーカ装置の構成を変えた場合の他の実施例を
示す構成図、第8図はその各スピーカの配置状態を示す
図、第9図は第8図のスピーカ装置における高音用とさ
れたスピーカの位相及び感度特性を示す図、第10図は第
8図のスピーカ装置において位相シフト器に接続された
スピーカにおける位相及び感度特性を示す図、第11図は
第8図のスピーカ装置における位相のずれた各スピーカ
による感度特性の作用を示す位相及び感度特性の図、第
12図は第8図のスピーカ装置のポーラパターンを示す
図、第13図は第1図のスピーカ装置の構成を変えた場合
の更に他の実施例を示す構成図である。 5a,5b……入力端子、6……パワーアンプ、7……位相
シフト器、8,9,11……スピーカ、10……高域フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−142900(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 3/12 H04S 1/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2つのスピーカに対し同一のオーディオ信
    号をそれぞれ供給して音を再生させるスピーカ装置であ
    って、 前記2つのスピーカのうち一方のスピーカに供給する前
    記オーディオ信号の低域の周波数成分を、他方のスピー
    カに供給する前記オーディオ信号の低域の周波数成分と
    同相で供給すると共に、前記一方のスピーカに供給する
    前記オーディオ信号の中域及び高域の周波数成分を、前
    記他方のスピーカに供給する前記オーディオ信号の中域
    及び高域の周波数成分より位相遅延させて供給する位相
    シフト手段を備え、 前記一方のスピーカと他方のスピーカから発生される音
    の正面軸方向における中域及び高域の感度を前記正面軸
    方向の両側における中域及び高域の感度より低減させる
    ことを特徴とするスピーカ装置。
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