JP3521626B2 - 音響再生装置 - Google Patents
音響再生装置Info
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- JP3521626B2 JP3521626B2 JP18576896A JP18576896A JP3521626B2 JP 3521626 B2 JP3521626 B2 JP 3521626B2 JP 18576896 A JP18576896 A JP 18576896A JP 18576896 A JP18576896 A JP 18576896A JP 3521626 B2 JP3521626 B2 JP 3521626B2
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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
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- H04R3/002—Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種音響機器に利用
される音響再生装置に関するものである。
される音響再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の負帰環回路を用いた音響再生装置
は図１９のように構成されていた。入力端子１から信号
が入力され、減算器２の正入力端子から入力されて、こ
の出力は電力増幅器３で電力増幅され、密閉ボックス４
に組込んだスピーカ５に印加される。このスピーカ５か
ら出力される音響信号をマイクロフォン６で検出し、そ
の信号をマイクロフォン増幅器７で増幅し、その出力信
号をフィルタ８を通して減算器２の負入力端子に接続し
て負帰環ループを形成する構成となっていた。
は図１９のように構成されていた。入力端子１から信号
が入力され、減算器２の正入力端子から入力されて、こ
の出力は電力増幅器３で電力増幅され、密閉ボックス４
に組込んだスピーカ５に印加される。このスピーカ５か
ら出力される音響信号をマイクロフォン６で検出し、そ
の信号をマイクロフォン増幅器７で増幅し、その出力信
号をフィルタ８を通して減算器２の負入力端子に接続し
て負帰環ループを形成する構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成ではスピーカ５に入力される電気信号
とスピーカ５から放射される音響信号との位相差が図２
０に示すように変化していて、位相差０付近は負帰環と
なるが＋１８０°付近または−１８０°付近では正帰環
となり不安定な帰環系となり、十分な負帰環をかけるこ
とができないといった問題が生じていた。
ような従来の構成ではスピーカ５に入力される電気信号
とスピーカ５から放射される音響信号との位相差が図２
０に示すように変化していて、位相差０付近は負帰環と
なるが＋１８０°付近または−１８０°付近では正帰環
となり不安定な帰環系となり、十分な負帰環をかけるこ
とができないといった問題が生じていた。
【０００４】また、発振余裕度を確保するためにフィル
タ８で帯域を制限すると、負帰環により特性が改善され
るのはある限られた周波数帯域のみに限定され、十分に
音響出力特性を改善することができないといった問題を
生じていた。
タ８で帯域を制限すると、負帰環により特性が改善され
るのはある限られた周波数帯域のみに限定され、十分に
音響出力特性を改善することができないといった問題を
生じていた。
【０００５】また、スピーカ５の最低共振周波数の位相
は＋９０°であり、正帰環、負帰環の境界であるため最
低共振周波数帯域の音響出力の改善ができないといった
問題を生じていた。
は＋９０°であり、正帰環、負帰環の境界であるため最
低共振周波数帯域の音響出力の改善ができないといった
問題を生じていた。
【０００６】また、スピーカ５の前面にスピーカ５から
放射される音響信号を検出するマイクロフォン６を設け
ると、スピーカ５からの音響信号だけでなく外来音をも
検出してしまい、十分なＳ／Ｎ比がとれないといった問
題点も生じていた。
放射される音響信号を検出するマイクロフォン６を設け
ると、スピーカ５からの音響信号だけでなく外来音をも
検出してしまい、十分なＳ／Ｎ比がとれないといった問
題点も生じていた。
【０００７】本発明は以上のような従来の問題点を無く
し、広い周波数にわたって安定な帰環がかけられ、すぐ
れたスピーカの改善能力をもった音響再生装置を提供す
ることを目的とする。
し、広い周波数にわたって安定な帰環がかけられ、すぐ
れたスピーカの改善能力をもった音響再生装置を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の音響再生装置は、入力端子に接続した減算器
と、この減算器の出力信号を増幅する電力増幅器と、こ
の電力増幅器の出力信号を再生する密閉ボックスに組込
んだスピーカと、このスピーカから放射される音響信号
を検出する密閉ボックス内のマイクロフォンと、このマ
イクロフォンで検出した音響出力信号を増幅するマイク
ロフォン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の出力信
号を処理するフィルタと、このフィルタの出力信号と上
記電力増幅器の入力信号とを加算処理する加算器とから
なり、この加算器の出力信号を上記減算器に接続して負
帰環回路を構成するようにしたものである。
に本発明の音響再生装置は、入力端子に接続した減算器
と、この減算器の出力信号を増幅する電力増幅器と、こ
の電力増幅器の出力信号を再生する密閉ボックスに組込
んだスピーカと、このスピーカから放射される音響信号
を検出する密閉ボックス内のマイクロフォンと、このマ
イクロフォンで検出した音響出力信号を増幅するマイク
ロフォン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の出力信
号を処理するフィルタと、このフィルタの出力信号と上
記電力増幅器の入力信号とを加算処理する加算器とから
なり、この加算器の出力信号を上記減算器に接続して負
帰環回路を構成するようにしたものである。
【０００９】この構成とすることにより、Ｓ／Ｎを十分
に確保しながらマイクロフォンの検出信号処理によって
最低共振周波数を中心とした負帰環回路が実現できる。
また、加算器によってスピーカに入力される信号とスピ
ーカから放射される音響出力信号との位相差を加算処理
して位相の同相成分のみ帰環することにより、正帰環に
よる発振が起こりにくくなり、負帰環を広い周波数にわ
たって安定してかけることができる。
に確保しながらマイクロフォンの検出信号処理によって
最低共振周波数を中心とした負帰環回路が実現できる。
また、加算器によってスピーカに入力される信号とスピ
ーカから放射される音響出力信号との位相差を加算処理
して位相の同相成分のみ帰環することにより、正帰環に
よる発振が起こりにくくなり、負帰環を広い周波数にわ
たって安定してかけることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、入力端子に接続した減算器と、この減算器の出力信
号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力信号
を再生する密閉ボックスに組込んだスピーカと、この密
閉ボックス内に設けられ密閉ボックス内のスピーカから
放射される音響出力信号を検出するマイクロフォンと、
このマイクロフォンで検出した音響出力信号を増幅する
マイクロフォン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の
出力信号を処理するフィルタを接続し、さらにこのフィ
ルタの出力信号と電力増幅器の入力信号とを加算処理す
る加算器と、この加算器の出力信号を上記減算器に接続
して負帰環回路を構成したもので、これによって十分な
Ｓ／Ｎ比を確保しながらスピーカの最低共振周波数を中
心に安定して特性を改善する作用を有する。
は、入力端子に接続した減算器と、この減算器の出力信
号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力信号
を再生する密閉ボックスに組込んだスピーカと、この密
閉ボックス内に設けられ密閉ボックス内のスピーカから
放射される音響出力信号を検出するマイクロフォンと、
このマイクロフォンで検出した音響出力信号を増幅する
マイクロフォン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の
出力信号を処理するフィルタを接続し、さらにこのフィ
ルタの出力信号と電力増幅器の入力信号とを加算処理す
る加算器と、この加算器の出力信号を上記減算器に接続
して負帰環回路を構成したもので、これによって十分な
Ｓ／Ｎ比を確保しながらスピーカの最低共振周波数を中
心に安定して特性を改善する作用を有する。
【００１１】請求項２に記載の発明は、フィルタにスピ
ーカの最低共振周波数より高い遮断周波数をもつ２次の
高域通過フィルタを用いることにより、より広い周波数
にわたって安定して帰環をかけられる作用を有する。
ーカの最低共振周波数より高い遮断周波数をもつ２次の
高域通過フィルタを用いることにより、より広い周波数
にわたって安定して帰環をかけられる作用を有する。
【００１２】請求項３に記載の発明は、フィルタにスピ
ーカの最低共振周波数と同じ遮断周波数をもつ１次の高
域通過フィルタを用いることにより、スピーカの最低共
振周波数以下の帯域において帰環の安定性を向上させる
作用を有する。
ーカの最低共振周波数と同じ遮断周波数をもつ１次の高
域通過フィルタを用いることにより、スピーカの最低共
振周波数以下の帯域において帰環の安定性を向上させる
作用を有する。
【００１３】請求項４に記載の発明は、フィルタにスピ
ーカの最低共振周波数より高い遮断周波数をもつ１次の
高域通過フィルタを用いることにより、スピーカの最低
共振周波数以下とスピーカの最低共振周波数から１次の
高域通過フィルタの遮断周波数付近までの帰環の安定性
を向上させる作用を有する。
ーカの最低共振周波数より高い遮断周波数をもつ１次の
高域通過フィルタを用いることにより、スピーカの最低
共振周波数以下とスピーカの最低共振周波数から１次の
高域通過フィルタの遮断周波数付近までの帰環の安定性
を向上させる作用を有する。
【００１４】請求項５に記載の発明は、音響出力検出の
マイクロフォンにエレクトレットコンデンサーマイクロ
フォンを用いたもので、特に小型で低域の周波数特性に
すぐれ、スピーカの音響出力を広帯域にわたり検出する
作用を有する。
マイクロフォンにエレクトレットコンデンサーマイクロ
フォンを用いたもので、特に小型で低域の周波数特性に
すぐれ、スピーカの音響出力を広帯域にわたり検出する
作用を有する。
【００１５】請求項６に記載の発明は、音響再生装置と
して密閉ボックス内にスピーカと電力増幅器及び本発明
の信号処理回路をすべて収納する場合に、同一プリント
基板上に音響出力検出用マイクロフォンを実装すること
で、低コストですぐれた特性を有する音響再生装置を実
現する作用を有する。
して密閉ボックス内にスピーカと電力増幅器及び本発明
の信号処理回路をすべて収納する場合に、同一プリント
基板上に音響出力検出用マイクロフォンを実装すること
で、低コストですぐれた特性を有する音響再生装置を実
現する作用を有する。
【００１６】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて
説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１の音響再
生装置を示す図面であり、その構成は次のようになって
いる。入力端子９に入力された信号は減算器１０の正入
力端子に入力され、減算器１０の出力信号が電力増幅器
１１に入力されて増幅される。電力増幅器１１の出力側
にスピーカ１３が接続されており、スピーカ１３から音
響出力が放射される。このスピーカ１３は密閉ボックス
１２に組込まれており、この密閉ボックス１２の内部に
スピーカ１３から放射される音響信号を検出するマイク
ロフォン１４が配置されている。
説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１の音響再
生装置を示す図面であり、その構成は次のようになって
いる。入力端子９に入力された信号は減算器１０の正入
力端子に入力され、減算器１０の出力信号が電力増幅器
１１に入力されて増幅される。電力増幅器１１の出力側
にスピーカ１３が接続されており、スピーカ１３から音
響出力が放射される。このスピーカ１３は密閉ボックス
１２に組込まれており、この密閉ボックス１２の内部に
スピーカ１３から放射される音響信号を検出するマイク
ロフォン１４が配置されている。
【００１７】つまり、マイクロフォン１４はスピーカ１
３から放射された密閉ボックス１２の内部の音響信号を
検出している。マイクロフォン１４の検出した信号をマ
イクロフォン増幅器１５で増幅し、その出力は信号処理
をするフィルタ１６に接続されている。フィルタ１６に
よって処理された信号と上記減算器１０の出力信号とを
加算器１７にて加算処理される。その加算器１７の出力
信号を減算器１０の負入力端子に入力して負帰環回路が
構成されている。
３から放射された密閉ボックス１２の内部の音響信号を
検出している。マイクロフォン１４の検出した信号をマ
イクロフォン増幅器１５で増幅し、その出力は信号処理
をするフィルタ１６に接続されている。フィルタ１６に
よって処理された信号と上記減算器１０の出力信号とを
加算器１７にて加算処理される。その加算器１７の出力
信号を減算器１０の負入力端子に入力して負帰環回路が
構成されている。
【００１８】この実施の形態１の音響再生装置を構成す
る回路の伝達関数は、電力増幅器１１の伝達関数（増幅
度）をＡ、加算器１７および減算器１０の増幅度をそれ
ぞれ１、信号処理をするフィルタ１６の伝達関数をＴ
F(S)、密閉ボックス１２に入ったスピーカ１３、マイク
ロフォン１４およびマイクロフォン増幅器１５を含む音
響系の伝達関数をＴ(S)、入力端子９の入力電圧を
Ｖin、電力増幅器１１の出力電圧をＶoutとすると、系
全体の伝達関数は（数１）のように表わすことができ
る。
る回路の伝達関数は、電力増幅器１１の伝達関数（増幅
度）をＡ、加算器１７および減算器１０の増幅度をそれ
ぞれ１、信号処理をするフィルタ１６の伝達関数をＴ
F(S)、密閉ボックス１２に入ったスピーカ１３、マイク
ロフォン１４およびマイクロフォン増幅器１５を含む音
響系の伝達関数をＴ(S)、入力端子９の入力電圧を
Ｖin、電力増幅器１１の出力電圧をＶoutとすると、系
全体の伝達関数は（数１）のように表わすことができ
る。
【００１９】
【数１】
【００２０】一般的に（数１）の分母の絶対値が１より
大きい場合は負帰環で１より小さくなると正帰環とな
り、場合によっては発振（ハウリング）を起こしてしま
う。従来例として図１９に示した帰環回路の伝達関数は
（数２）のように表わされる。
大きい場合は負帰環で１より小さくなると正帰環とな
り、場合によっては発振（ハウリング）を起こしてしま
う。従来例として図１９に示した帰環回路の伝達関数は
（数２）のように表わされる。
【００２１】
【数２】
【００２２】これを本発明の伝達関数と比較すると明ら
かに従来よりも負帰環量を増すことが可能なことがわか
る。
かに従来よりも負帰環量を増すことが可能なことがわか
る。
【００２３】次にマイクロフォン増幅器１５の出力に接
続された信号処理用のフィルタ１６について説明する。
図２は本発明の実施の形態１で使用したフィルタの例で
ある。このフィルタは２次の正帰環型高域通過フィルタ
と呼ばれ、端子１８，２４、コンデンサ１９，２０と抵
抗２１，２２および演算増幅器２３から構成されてお
り、このフィルタの周波数特性は図３のフィルタ単体の
周波数特性に示すように遮断周波数（約１２０Hz）以下
は１２ｄＢ／ｏｃｔのスロープでレベルが低下する特性
を有する。
続された信号処理用のフィルタ１６について説明する。
図２は本発明の実施の形態１で使用したフィルタの例で
ある。このフィルタは２次の正帰環型高域通過フィルタ
と呼ばれ、端子１８，２４、コンデンサ１９，２０と抵
抗２１，２２および演算増幅器２３から構成されてお
り、このフィルタの周波数特性は図３のフィルタ単体の
周波数特性に示すように遮断周波数（約１２０Hz）以下
は１２ｄＢ／ｏｃｔのスロープでレベルが低下する特性
を有する。
【００２４】さて、マイクロフォン１４で検出した信号
の周波数特性は図３に示すように、スピーカの最低共振
周波数（約１２０Hz）以下はフラットで最低共振周波数
以上では１２ｄＢ／ｏｃｔでレベルが減少していく。こ
の特性は２次の低域通過フィルタの特性と同じであり、
スピーカのＱが高いと図３の周波数特性のように最低共
振周波数付近でピークを生じる。
の周波数特性は図３に示すように、スピーカの最低共振
周波数（約１２０Hz）以下はフラットで最低共振周波数
以上では１２ｄＢ／ｏｃｔでレベルが減少していく。こ
の特性は２次の低域通過フィルタの特性と同じであり、
スピーカのＱが高いと図３の周波数特性のように最低共
振周波数付近でピークを生じる。
【００２５】このマイクロフォン１４の検出した信号を
マイクロフォン増幅器１５をへて、フィルタ１６を通す
と図３のフィルタの出力の周波数特性に示すように最低
共振周波数を中心に前後の周波数帯域で１２ｄＢ／ｏｃ
ｔで降下する特性が得られる。このときフィルタ１６の
遮断周波数はスピーカ１３の最低共振周波数と一致して
おり、Ｑは０．７にしてある。このフィルタ１６の出力
の周波数特性及び位相特性に注目すると、最低共振周波
数以下は図２０に示すようなスピーカ１３から放射され
た音響信号をスピーカ前面にマイクロフォンを配置して
検出した信号と等価になる。
マイクロフォン増幅器１５をへて、フィルタ１６を通す
と図３のフィルタの出力の周波数特性に示すように最低
共振周波数を中心に前後の周波数帯域で１２ｄＢ／ｏｃ
ｔで降下する特性が得られる。このときフィルタ１６の
遮断周波数はスピーカ１３の最低共振周波数と一致して
おり、Ｑは０．７にしてある。このフィルタ１６の出力
の周波数特性及び位相特性に注目すると、最低共振周波
数以下は図２０に示すようなスピーカ１３から放射され
た音響信号をスピーカ前面にマイクロフォンを配置して
検出した信号と等価になる。
【００２６】また、最低共振周波数以上では、フィルタ
１６の周波数特性がフラットなので、マイクロフォン増
幅器１５の出力信号の周波数特性がそのまま表われ、１
２ｄＢ／ｏｃｔでレベルが降下していく。つまり、この
フィルタ１６の出力信号は、スピーカ１３の周波数特性
をスピーカ前面のマイクロフォンで検出し、その信号の
高域成分をスピーカの最低共振周波数と同じ遮断周波数
でかつ１２ｄＢ／ｏｃｔのスロープでカットした信号と
まったく同じ信号を得ることができる。
１６の周波数特性がフラットなので、マイクロフォン増
幅器１５の出力信号の周波数特性がそのまま表われ、１
２ｄＢ／ｏｃｔでレベルが降下していく。つまり、この
フィルタ１６の出力信号は、スピーカ１３の周波数特性
をスピーカ前面のマイクロフォンで検出し、その信号の
高域成分をスピーカの最低共振周波数と同じ遮断周波数
でかつ１２ｄＢ／ｏｃｔのスロープでカットした信号と
まったく同じ信号を得ることができる。
【００２７】また、このフィルタ１６の出力信号の位相
も図３に示すように最低共振周波数で０°、その前後は
それぞれ＋１８０°，−１８０°に変化しているため、
スピーカ１３の最低共振周波数で帰環量を最大に設定す
ることが可能である。
も図３に示すように最低共振周波数で０°、その前後は
それぞれ＋１８０°，−１８０°に変化しているため、
スピーカ１３の最低共振周波数で帰環量を最大に設定す
ることが可能である。
【００２８】図４に本発明によりスピーカ１３の周波数
特性を補正した場合と補正しない場合とを比較した周波
数特性図を示す。
特性を補正した場合と補正しない場合とを比較した周波
数特性図を示す。
【００２９】図５は電力増幅器１１の出力の周波数特性
をスピーカ１３の補正ありと補正なしとで比較した図で
ある。
をスピーカ１３の補正ありと補正なしとで比較した図で
ある。
【００３０】図４および図５から特にスピーカ１３の最
低共振周波数付近のピークが改善されているのがわか
る。
低共振周波数付近のピークが改善されているのがわか
る。
【００３１】また図６は、スピーカ１３を低域再生用と
して使用した場合の周波数特性の補正あり、補正なしを
比較した図であり、周波数特性が平坦化され、かつスピ
ーカの再生帯域も拡大されているのがわかる。
して使用した場合の周波数特性の補正あり、補正なしを
比較した図であり、周波数特性が平坦化され、かつスピ
ーカの再生帯域も拡大されているのがわかる。
【００３２】（実施の形態２）次に本発明の実施の形態
２の音響再生装置について説明する。帰環回路の基本的
な構成は図１に示す回路と同様であり、フィルタ１６に
図７に示す回路を用いている。図７に示す回路は増幅度
をもたせることができる２次の高域通過フィルタであ
り、端子２５，３２、コンデンサ２６，２７と抵抗２
８，２９，３０，３１と演算増幅器３３によって構成さ
れており、図８にフィルタ単体の周波数特性、マイクロ
フォン増幅器の出力の周波数特性およびフィルタの出力
の周波数特性を示す。
２の音響再生装置について説明する。帰環回路の基本的
な構成は図１に示す回路と同様であり、フィルタ１６に
図７に示す回路を用いている。図７に示す回路は増幅度
をもたせることができる２次の高域通過フィルタであ
り、端子２５，３２、コンデンサ２６，２７と抵抗２
８，２９，３０，３１と演算増幅器３３によって構成さ
れており、図８にフィルタ単体の周波数特性、マイクロ
フォン増幅器の出力の周波数特性およびフィルタの出力
の周波数特性を示す。
【００３３】フィルタ１６の遮断周波数をスピーカ１３
の最低共振周波数より高い周波数に設定し、さらに演算
増幅器３３によって約３０ｄＢ増幅することにより、ス
ピーカ１３の前面にマイクロフォンを配置して音響出力
を検出し、かつ４００Hz付近で高域成分を１２ｄＢ／ｏ
ｃｔでカットした周波数特性と等価な周波数特性が得ら
れる。このフィルタ１６の出力信号を用いてスピーカ１
３の周波数特性を補正した場合と補正しない場合との比
較を図９に示す。実施の形態１に比較して最低共振周波
数以上の周波数での特性改善が可能であることがわか
る。
の最低共振周波数より高い周波数に設定し、さらに演算
増幅器３３によって約３０ｄＢ増幅することにより、ス
ピーカ１３の前面にマイクロフォンを配置して音響出力
を検出し、かつ４００Hz付近で高域成分を１２ｄＢ／ｏ
ｃｔでカットした周波数特性と等価な周波数特性が得ら
れる。このフィルタ１６の出力信号を用いてスピーカ１
３の周波数特性を補正した場合と補正しない場合との比
較を図９に示す。実施の形態１に比較して最低共振周波
数以上の周波数での特性改善が可能であることがわか
る。
【００３４】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３の音響再生装置について説明する。帰環回路の基本的
な構成は図１に示す回路と同様であり、フィルタ１６に
図１０に示す回路を用いている。図１０に示す回路は端
子３４，３８に対してコンデンサ３５と抵抗３６と演算
増幅器３７とからなる１次の高域通過回路を構成したも
のであり、演算増幅器３７は低出力インピーダンスとす
るための増幅度１の増幅器である。図１１にこのフィル
タ１６の周波数特性、マイクロフォン増幅器１５の出力
の周波数特性及びフィルタ１６の出力の周波数特性を示
す。
３の音響再生装置について説明する。帰環回路の基本的
な構成は図１に示す回路と同様であり、フィルタ１６に
図１０に示す回路を用いている。図１０に示す回路は端
子３４，３８に対してコンデンサ３５と抵抗３６と演算
増幅器３７とからなる１次の高域通過回路を構成したも
のであり、演算増幅器３７は低出力インピーダンスとす
るための増幅度１の増幅器である。図１１にこのフィル
タ１６の周波数特性、マイクロフォン増幅器１５の出力
の周波数特性及びフィルタ１６の出力の周波数特性を示
す。
【００３５】本発明の実施の形態１と比較すると、フィ
ルタ１６の出力の周波数特性はスピーカ１３の最低共振
周波数以下で６ｄＢ／ｏｃｔで下降する特性となり、最
低共振周波数以上の周波数特性は実施の形態１と同様で
ある。このフィルタ１６の出力の周波数特性は、スピー
カ１３の前面から検出した音響信号と低域特性が異なる
が１次高域通過フィルタの位相は遮断周波数以下で最大
＋９０°までの位相変化にとどまるため、より安定した
帰環をかけることが可能である。図１２にスピーカ１３
の周波数特性を補正した場合と補正していない場合の比
較を示す。
ルタ１６の出力の周波数特性はスピーカ１３の最低共振
周波数以下で６ｄＢ／ｏｃｔで下降する特性となり、最
低共振周波数以上の周波数特性は実施の形態１と同様で
ある。このフィルタ１６の出力の周波数特性は、スピー
カ１３の前面から検出した音響信号と低域特性が異なる
が１次高域通過フィルタの位相は遮断周波数以下で最大
＋９０°までの位相変化にとどまるため、より安定した
帰環をかけることが可能である。図１２にスピーカ１３
の周波数特性を補正した場合と補正していない場合の比
較を示す。
【００３６】（実施の形態４）次に本発明の実施の形態
４の音響再生装置について説明する。帰環回路の基本的
な構成は図１に示す回路と同様であり、フィルタ１６に
図１３に示す回路を用いている。図１３に示す回路は増
幅度を持った１次の高域通過フィルタであり、コンデン
サ４０と抵抗４１でフィルタを構成し、抵抗４２，４３
と演算増幅器４５で増幅器を構成している。３９，４４
は端子である。
４の音響再生装置について説明する。帰環回路の基本的
な構成は図１に示す回路と同様であり、フィルタ１６に
図１３に示す回路を用いている。図１３に示す回路は増
幅度を持った１次の高域通過フィルタであり、コンデン
サ４０と抵抗４１でフィルタを構成し、抵抗４２，４３
と演算増幅器４５で増幅器を構成している。３９，４４
は端子である。
【００３７】図１４にフィルタ１６の周波数特性、マイ
クロフォン増幅器１５の出力の周波数特性およびフィル
タ１６の出力の周波数特性を示す。このフィルタ１６の
周波数特性は、スピーカ１３の最低共振周波数以下とス
ピーカ１３の最低共振周波数からフィルタ１６の遮断周
波数までそれぞれ６ｄＢ／ｏｃｔで下降する周波数特性
を示し、フィルタ１６の遮断周波数以上では１２ｄＢ／
ｏｃｔで下降する。つまり、スピーカ１３の最低共振周
波数以下とスピーカ１３の最低共振周波数からフィルタ
１６の遮断周波数まで位相変化が＋９０°〜−９０°と
なりなだらかでかつ高域になるにつれてレベルが下降し
ていくため広い周波数帯域にわたり、安定して帰環をか
けることが可能である。図１５にスピーカ１３の周波数
特性を補正した場合と補正していない場合の比較を示
す。
クロフォン増幅器１５の出力の周波数特性およびフィル
タ１６の出力の周波数特性を示す。このフィルタ１６の
周波数特性は、スピーカ１３の最低共振周波数以下とス
ピーカ１３の最低共振周波数からフィルタ１６の遮断周
波数までそれぞれ６ｄＢ／ｏｃｔで下降する周波数特性
を示し、フィルタ１６の遮断周波数以上では１２ｄＢ／
ｏｃｔで下降する。つまり、スピーカ１３の最低共振周
波数以下とスピーカ１３の最低共振周波数からフィルタ
１６の遮断周波数まで位相変化が＋９０°〜−９０°と
なりなだらかでかつ高域になるにつれてレベルが下降し
ていくため広い周波数帯域にわたり、安定して帰環をか
けることが可能である。図１５にスピーカ１３の周波数
特性を補正した場合と補正していない場合の比較を示
す。
【００３８】（実施の形態５）次に本発明の実施の形態
５の音響再生装置について説明する。本発明に使用され
るマイクロフォン１４はエレクトレットコンデンサーマ
イクロフォンで、そのマイクロフォン１４の周波数特性
は図１６に示すように広い範囲にわたってフラットな特
性を有し、音響出力検出用として十分な特性である。
５の音響再生装置について説明する。本発明に使用され
るマイクロフォン１４はエレクトレットコンデンサーマ
イクロフォンで、そのマイクロフォン１４の周波数特性
は図１６に示すように広い範囲にわたってフラットな特
性を有し、音響出力検出用として十分な特性である。
【００３９】（実施の形態６）次に本発明の実施の形態
６について説明する。図１７に示すように本発明の音響
再生装置を一体化して実現する場合、スピーカ４７と制
御回路（図１に示す構成の回路）４８をスピーカキャビ
ネット４６にすべて収納する。このシステムを実現する
際、図１８に示すように制御回路を実装するプリント基
板５２上に抵抗４９、コンデンサ５０、半導体５１など
と同様に音響信号検出用のマイクロフォン５３を実装す
ればマイクロフォン５３とマイクロフォン増幅器との間
の特別な配線も必要なく、最短で配線できるため、すぐ
れたシステムを低コストで実現できる。
６について説明する。図１７に示すように本発明の音響
再生装置を一体化して実現する場合、スピーカ４７と制
御回路（図１に示す構成の回路）４８をスピーカキャビ
ネット４６にすべて収納する。このシステムを実現する
際、図１８に示すように制御回路を実装するプリント基
板５２上に抵抗４９、コンデンサ５０、半導体５１など
と同様に音響信号検出用のマイクロフォン５３を実装す
ればマイクロフォン５３とマイクロフォン増幅器との間
の特別な配線も必要なく、最短で配線できるため、すぐ
れたシステムを低コストで実現できる。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明の音響再生装置は、
スピーカの最低共振周波数を中心に広い周波数にわたっ
て安定な帰環を深くかけることができ、制御信号のＳ／
Ｎ比も十分とれるため、すぐれたスピーカの改善能力を
もった音響再生装置を実現できるものである。
スピーカの最低共振周波数を中心に広い周波数にわたっ
て安定な帰環を深くかけることができ、制御信号のＳ／
Ｎ比も十分とれるため、すぐれたスピーカの改善能力を
もった音響再生装置を実現できるものである。
【図１】本発明の音響再生装置の一実施の形態を示すブ
ロック図
ロック図
【図２】本発明の音響再生装置の実施の形態１のフィル
タの回路を示す回路図
タの回路を示す回路図
【図３】同音響再生装置のフィルタ、マイクロフォン増
幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特性
図
幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特性
図
【図４】同音響再生装置のスピーカの補正あり、なしを
比較した周波数特性図
比較した周波数特性図
【図５】同音響再生装置の補正あり、なしの電力増幅器
の出力を比較した周波数特性図
の出力を比較した周波数特性図
【図６】同音響再生装置の補正あり、なしの低域再生用
スピーカの音響出力を比較した周波数特性図
スピーカの音響出力を比較した周波数特性図
【図７】本発明の音響再生装置の実施の形態２のフィル
タの回路を示す回路図
タの回路を示す回路図
【図８】同音響再生装置のフィルタ、マイクロフォン増
幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特性
図
幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特性
図
【図９】同音響再生装置のスピーカの補正あり、なしを
比較した周波数特性図
比較した周波数特性図
【図１０】本発明の音響再生装置の実施の形態３のフィ
ルタの回路を示す回路図
ルタの回路を示す回路図
【図１１】同音響再生装置のフィルタ、マイクロフォン
増幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特
性図
増幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特
性図
【図１２】同音響再生装置のスピーカの補正あり、なし
を比較した周波数特性図
を比較した周波数特性図
【図１３】本発明の音響再生装置の実施の形態４のフィ
ルタの回路を示す回路図
ルタの回路を示す回路図
【図１４】同音響再生装置のフィルタ、マイクロフォン
増幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特
性図
増幅器の出力及びフィルタの出力の周波数特性を示す特
性図
【図１５】同音響再生装置のスピーカの補正あり、なし
を比較した周波数特性図
を比較した周波数特性図
【図１６】本発明の音響再生装置の実施の形態５のマイ
クロフォンの周波数特性を示す特性図
クロフォンの周波数特性を示す特性図
【図１７】本発明の音響再生装置の実施の形態６を示す
断面図
断面図
【図１８】同音響再生装置のマイクロフォンの実装状態
を示す図
を示す図
【図１９】従来の音響再生装置を示すブロック図
【図２０】スピーカの音圧、位相を示す周波数特性図
９ 入力端子
１０ 減算器
１１ 電力増幅器
１２ 密閉ボックス
１３ スピーカ
１４ マイクロフォン
１５ マイクロフォン増幅器
１６ フィルタ
１７ 加算器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−63207（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−162990（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−174094（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04R 3/04 101
H03G 5/16
Claims (6)
- 【請求項１】 入力端子に接続した減算器と、この減算
器の出力信号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器
の出力信号を再生する密閉ボックスに組込んだスピーカ
と、この密閉ボックス内に設けられ密閉ボックス内のス
ピーカから放射される音響信号を検出するマイクロフォ
ンと、このマイクロフォンで検出した音響出力信号を増
幅するマイクロフォン増幅器と、このマイクロフォン増
幅器の出力信号を処理するフィルタを接続し、このフィ
ルタの出力信号と上記電力増幅器の入力信号とを加算処
理する加算器と、この加算器の出力信号を上記減算器に
接続して負帰環回路を構成した音響再生装置。 - 【請求項２】 フィルタとしてスピーカの最低共振周波
数より高い遮断周波数を有する２次の高域通過フィルタ
を用いた請求項１に記載の音響再生装置。 - 【請求項３】 フィルタとしてスピーカの最低共振周波
数と同じ遮断周波数をもつ１次の高域通過フィルタを用
いた請求項１に記載の音響再生装置。 - 【請求項４】 フィルタとしてスピーカの最低共振周波
数より高い遮断周波数をもつ１次の高域通過フィルタを
用いた請求項２に記載の音響再生装置。 - 【請求項５】 音響出力検出のマイクロフォンにエレク
トレットコンデンサーマイクロフォンを用いた請求項１
〜４いずれかに記載の音響再生装置。 - 【請求項６】 スピーカを組込んだ密閉ボックス内に信
号処理及び電力増幅器を構成した回路基板を内蔵し、こ
の回路基板上に音響出力検出用マイクロフォンを実装す
る構成とした請求項１〜４いずれかに記載の音響再生装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18576896A JP3521626B2 (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 音響再生装置 |
| US08/892,893 US6122385A (en) | 1996-07-16 | 1997-07-15 | Sound reproduction apparatus with stable feedback |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18576896A JP3521626B2 (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 音響再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032895A JPH1032895A (ja) | 1998-02-03 |
| JP3521626B2 true JP3521626B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=16176551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18576896A Expired - Fee Related JP3521626B2 (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 音響再生装置 |
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| JP (1) | JP3521626B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2000023282A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音響再生装置 |
| WO2002013573A1 (fr) * | 1999-05-19 | 2002-02-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif a haut-parleur |
| JP4224892B2 (ja) * | 1999-05-19 | 2009-02-18 | パナソニック株式会社 | スピーカ装置 |
| JP2001157293A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピーカ装置 |
| US20040101153A1 (en) * | 2001-05-08 | 2004-05-27 | Oleg Grudin | Gas flow sensor, speaker system and microphone, utilizing measurement absolute of time-variations in absolute pressure |
| JP2003009276A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動音量制御装置 |
| JP2003018689A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音響再生装置 |
| US7043028B2 (en) * | 2001-12-21 | 2006-05-09 | Tymphany Corporation | Method and system for using an audio transducer as both an input and output device in full duplex operation |
| JP2003264888A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Pioneer Electronic Corp | スピーカ制御装置及びスピーカシステム |
| US20060104451A1 (en) * | 2003-08-07 | 2006-05-18 | Tymphany Corporation | Audio reproduction system |
| US20050031140A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Tymphany Corporation | Position detection of an actuator using a capacitance measurement |
| US20050031117A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Tymphany Corporation | Audio reproduction system for telephony device |
| US20050031133A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Tymphany Corporation | Process for position indication |
| US20050031138A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Tymphany Corporation | Method of measuring a cant of an actuator |
| US20050031134A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Tymphany Corporation | Position detection of an actuator using infrared light |
| US20050031137A1 (en) * | 2003-08-07 | 2005-02-10 | Tymphany Corporation | Calibration of an actuator |
| DE102005016204A1 (de) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg | Kopfhörer zum Anschluss an eine externe aktive Lärmkompensationsvorrichtung |
| US8989399B2 (en) * | 2009-04-14 | 2015-03-24 | Lloyd Baggs Innovations, Llc | Reflection cancelling boundary microphones and amplification systems incorporating reflection cancelling boundary microphones |
| US9438994B2 (en) | 2013-01-23 | 2016-09-06 | Lloyd Baggs Innovations, Llc | Instrument amplification systems incorporating reflection cancelling boundary microphones and multiband compression |
| GB2583440B (en) * | 2019-01-18 | 2023-02-15 | Gaiacode Ltd | Infrasound detector |
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|---|---|---|---|---|
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| NL8001592A (nl) * | 1980-03-18 | 1981-10-16 | Philips Nv | Mfb systeem met een overnamenetwerk. |
| JPH0671358B2 (ja) * | 1985-09-28 | 1994-09-07 | 日本ビクター株式会社 | モ−シヨナルフイ−ドバツクシステム |
| JPH05183978A (ja) * | 1991-12-28 | 1993-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モーショナルフィードバックスピーカ装置 |
| US5559891A (en) * | 1992-02-13 | 1996-09-24 | Nokia Technology Gmbh | Device to be used for changing the acoustic properties of a room |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP18576896A patent/JP3521626B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-15 US US08/892,893 patent/US6122385A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6122385A (en) | 2000-09-19 |
| JPH1032895A (ja) | 1998-02-03 |
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