JPH04115694A

JPH04115694A - スピーカ装置

Info

Publication number: JPH04115694A
Application number: JP2231370A
Authority: JP
Inventors: Shinji Koyano; 小谷野　進司; Koushirou Kogure; 幸史郎木暮; Yuichi Saito; 斉藤　裕一
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1992-04-16
Anticipated expiration: 2015-07-24
Also published as: JP3068635B2; US5828763A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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再再生
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再再生おいて
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、はぼ
斜め前方の左右に、リスナには直接に音が届かないよう
な角度で設置されたサブスピーカを設ける。このサブス
ピーカには数ｍ　ｓｅｃ〜数１０ｍ５ｅｃ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、上記目的を達成するために、少なくとも２つ
のスピーカを備えたスピーカ装置において、前記スピー
カのうちいずれか一方のスピーカが位相シフト器により
中音域及び高音域にて位相シフトされてなることを特徴
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が一方の位相変化量
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
）Ｉ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、その正面軸を挾んだ両側部分には、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、
５ｂ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９０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９０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８
００Ｈｚ付近を境にして減少し、更に２ＫＨｚ付近を墳
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ＩＫ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輻される。

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、
５ｂにパワーアンプ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（ツイータ）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５００　Ｈｚ付近を境にして、正面軸
上における感度特性は立上がり、Ｉ　Ｋ　Ｈｚ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ｌＯ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ｌＯ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（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１Ｏ
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１
８０度ずらした場合には、第１Ｉ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ＩＫ、２ＫＨ
ｚ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（ツイータ）とし、残りのス
ピーカの位相を高音用のスビ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５　ａ
　＋　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１
１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。５　ａ　＋　５　ｂ・・・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。特許出願人　　　　パイオニア株式会社代　理　人　　
　　弁理士　小橋　信淳同　　　　　　弁理士　小　倉
　亘部図耶図弗図周肢数（１（ハ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも２つのスピーカを備えたスピーカ装置
において、前記スピーカのうちいずれか一方のスピーカが位相シフ
ト器により中音域及び高音域にて位相シフトされてなる
ことを特徴とするスピーカ装置。