JPH0514991A - スピーカ装置 - Google Patents
スピーカ装置Info
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- JPH0514991A JPH0514991A JP3158887A JP15888791A JPH0514991A JP H0514991 A JPH0514991 A JP H0514991A JP 3158887 A JP3158887 A JP 3158887A JP 15888791 A JP15888791 A JP 15888791A JP H0514991 A JPH0514991 A JP H0514991A
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- speaker
- electric signal
- phase
- signal
- sound
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- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 目的のサービスエリア内ではマスキング音の
レベルは低く、目的のサービスエリア外では、マスキン
グ音のレベルが高くなるような指向性パターンを有する
スピーカ装置を提供する。 【構成】 両端スピーカユニット及び中央スピーカユニ
ットと、伝達すべき主音ＡS に対応する主電気信号ＡE
および主音ＡS を抑制するためのマスキング音Ｂ S に対
応するマスキング電気信号ＢE を入力とし、主電気信号
ＡE とマスキング電気信号ＢE とを同位相で合成した第
１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）を両端スピーカユニット
に与え、主電気信号ＡE の位相を第１合成電気信号（Ａ
E ＋ＢE ）の位相と同位相にし、マスキング電気信号Ｂ
E の位相を第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）の位相とは
逆位相に反転して合成した第２合成電気信号（ＡE ＋Ｂ
E * ）を中央スピーカユニットに与える信号処理手段
と、を備えて構成される。
レベルは低く、目的のサービスエリア外では、マスキン
グ音のレベルが高くなるような指向性パターンを有する
スピーカ装置を提供する。 【構成】 両端スピーカユニット及び中央スピーカユニ
ットと、伝達すべき主音ＡS に対応する主電気信号ＡE
および主音ＡS を抑制するためのマスキング音Ｂ S に対
応するマスキング電気信号ＢE を入力とし、主電気信号
ＡE とマスキング電気信号ＢE とを同位相で合成した第
１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）を両端スピーカユニット
に与え、主電気信号ＡE の位相を第１合成電気信号（Ａ
E ＋ＢE ）の位相と同位相にし、マスキング電気信号Ｂ
E の位相を第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）の位相とは
逆位相に反転して合成した第２合成電気信号（ＡE ＋Ｂ
E * ）を中央スピーカユニットに与える信号処理手段
と、を備えて構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スピーカ装置に係り、
特に特定の範囲内で限定的に拡声を行うのに好適なスピ
ーカ装置に関する。
特に特定の範囲内で限定的に拡声を行うのに好適なスピ
ーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、音響や音声を特定の狭い領域に限
定して拡声したい場合にはホーン形スピーカなど狭指向
性スピーカを用いていた。
定して拡声したい場合にはホーン形スピーカなど狭指向
性スピーカを用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば同一室
内で複数の音声の拡声サービスを同時に行わねばならな
い場合、隣のスピーカから漏れて聞えてくる音声が気に
ならないようにするために、こまめに音量調節を行い必
要最小限の音量とする工夫や、不必要な漏洩音をマスキ
ング（抑制）するために図１４に示すように別にマスキ
ング用スピーカＭ 1 〜Ｍ3 を設置するなどの対策が必要
であった。
内で複数の音声の拡声サービスを同時に行わねばならな
い場合、隣のスピーカから漏れて聞えてくる音声が気に
ならないようにするために、こまめに音量調節を行い必
要最小限の音量とする工夫や、不必要な漏洩音をマスキ
ング（抑制）するために図１４に示すように別にマスキ
ング用スピーカＭ 1 〜Ｍ3 を設置するなどの対策が必要
であった。
【０００４】そこで、本発明は、上記従来のスピーカ装
置の欠点を除去し、１台のスピーカ装置のみを用い、マ
スキング音も同時に出力しながら、目的のサービスエリ
ア内ではマスキング音のレベルは低く、目的のサービス
エリア外では、マスキング音のレベルが高くなるような
指向性パターンを有するスピーカ装置を提供することを
目的とする。
置の欠点を除去し、１台のスピーカ装置のみを用い、マ
スキング音も同時に出力しながら、目的のサービスエリ
ア内ではマスキング音のレベルは低く、目的のサービス
エリア外では、マスキング音のレベルが高くなるような
指向性パターンを有するスピーカ装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、図１の原理説明図に示すよ
うに、インライン配置された少なくとも２個の両端スピ
ーカユニット２０１、２０３及び少なくとも１個の中央
スピーカユニット２０２を有するスピーカシステム２０
４と、伝達すべき主音（例えばＡS ）に対応する主電気
信号（例えばＡ E ）および主音ＡS を音響放射空間にお
いて抑制するためのマスキング音（例えばＢS ）に対応
するマスキング電気信号（例えばＢE ）を入力とし、主
電気信号ＡE とマスキング電気信号ＢE とを同位相で合
成し、合成した第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）を両端
スピーカユニット２０１、２０３に与え、かつ、主電気
信号ＡE の位相を第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）の位
相と同位相にするとともにマスキング電気信号ＢE の位
相を第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）の位相とは逆位相
に反転して両者を合成し、合成した第２合成電気信号
（ＡE ＋ＢE * ：ここに記号＊は逆位相であることを示
す）を中央スピーカユニット２０２に与える信号処理手
段２００と、を備えて構成される。
に、請求項１記載の発明は、図１の原理説明図に示すよ
うに、インライン配置された少なくとも２個の両端スピ
ーカユニット２０１、２０３及び少なくとも１個の中央
スピーカユニット２０２を有するスピーカシステム２０
４と、伝達すべき主音（例えばＡS ）に対応する主電気
信号（例えばＡ E ）および主音ＡS を音響放射空間にお
いて抑制するためのマスキング音（例えばＢS ）に対応
するマスキング電気信号（例えばＢE ）を入力とし、主
電気信号ＡE とマスキング電気信号ＢE とを同位相で合
成し、合成した第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）を両端
スピーカユニット２０１、２０３に与え、かつ、主電気
信号ＡE の位相を第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）の位
相と同位相にするとともにマスキング電気信号ＢE の位
相を第１合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）の位相とは逆位相
に反転して両者を合成し、合成した第２合成電気信号
（ＡE ＋ＢE * ：ここに記号＊は逆位相であることを示
す）を中央スピーカユニット２０２に与える信号処理手
段２００と、を備えて構成される。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のス
ピーカ装置において、両端スピーカユニット２０１、２
０３全体の音響出力と中央スピーカユニット２０２全体
の音響出力との出力比が１であるように構成される。
ピーカ装置において、両端スピーカユニット２０１、２
０３全体の音響出力と中央スピーカユニット２０２全体
の音響出力との出力比が１であるように構成される。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項２記載のス
ピーカ装置において、出力比は、両端スピーカユニット
２０１、２０３及び中央スピーカユニット２０２の直並
列接続関係により調整されるように構成される。
ピーカ装置において、出力比は、両端スピーカユニット
２０１、２０３及び中央スピーカユニット２０２の直並
列接続関係により調整されるように構成される。
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項２記載のス
ピーカ装置において、出力比は、両端スピーカユニット
２０１、２０３及び中央スピーカユニット２０２のボイ
スコイルの巻数により調整されるように構成される。
ピーカ装置において、出力比は、両端スピーカユニット
２０１、２０３及び中央スピーカユニット２０２のボイ
スコイルの巻数により調整されるように構成される。
【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４記
載のスピーカ装置において、入力される電気信号を信号
処理手段２００を通さずにスピーカシステム２０４に直
接与えるように信号切換えを行う信号切換手段を備えて
構成される。
載のスピーカ装置において、入力される電気信号を信号
処理手段２００を通さずにスピーカシステム２０４に直
接与えるように信号切換えを行う信号切換手段を備えて
構成される。
【００１０】
【作用】上記構成を有する請求項１記載の発明によれ
ば、図１の原理説明図に示すように、信号処理手段２０
０は、両端スピーカユニット２０１、２０３には主電気
信号ＡE とマスキング電気信号ＢE の同位相の第１合成
電気信号（例えばＡE ＋Ｂ E ）を与え、中央スピーカユ
ニット２０２には第２合成電気信号（この場合はＡ E ＋
ＢE * ）を与える。したがって、両端スピーカユニット
２０１、２０３のサービスエリアにおいては、主音とマ
スキング音との第１合成音（この場合はＡS ＋ＢS ）が
放射され、中央スピーカユニット２０２のサービスエリ
アにおいては、主音とマスキング音との第２合成音（こ
の場合はＡS ＋ＢS * ）が放射される。この結果、中央
スピーカユニット２０２のサービスエリアにおいては、
中央スピーカユニット２０２から放射されるマスキング
音ＢS * は、両端スピーカユニット２０１、２０３から
漏洩してくる位相がＢS * と逆位相のマスキング音ＢS
により相殺されるため、この中央スピーカユニットのサ
ービスエリアでは主音Ａ S が卓越する。
ば、図１の原理説明図に示すように、信号処理手段２０
０は、両端スピーカユニット２０１、２０３には主電気
信号ＡE とマスキング電気信号ＢE の同位相の第１合成
電気信号（例えばＡE ＋Ｂ E ）を与え、中央スピーカユ
ニット２０２には第２合成電気信号（この場合はＡ E ＋
ＢE * ）を与える。したがって、両端スピーカユニット
２０１、２０３のサービスエリアにおいては、主音とマ
スキング音との第１合成音（この場合はＡS ＋ＢS ）が
放射され、中央スピーカユニット２０２のサービスエリ
アにおいては、主音とマスキング音との第２合成音（こ
の場合はＡS ＋ＢS * ）が放射される。この結果、中央
スピーカユニット２０２のサービスエリアにおいては、
中央スピーカユニット２０２から放射されるマスキング
音ＢS * は、両端スピーカユニット２０１、２０３から
漏洩してくる位相がＢS * と逆位相のマスキング音ＢS
により相殺されるため、この中央スピーカユニットのサ
ービスエリアでは主音Ａ S が卓越する。
【００１１】また、両端スピーカユニット２０１、２０
３のサービスエリアにおいては、各両端スピーカユニッ
ト２０１、２０３から放射される主音ＡS はマスキング
音Ｂ S によりマスキングされる。このことにより、この
スピーカ装置１００全体としては、中央スピーカユニッ
ト２０２のサービスエリアの主音ＡS が卓越することに
なる。この場合、かっこ内に示すように、第１合成電気
信号を（ＡE * ＋ＢE * ）、第２合成電気信号を（Ａ*
E ＋ＢE ）とし、第１合成音を（ＡS * ＋ＢS * ）、第
２合成音を（ＡS * ＋ＢS ）としても全く同様の効果が
得られる。
３のサービスエリアにおいては、各両端スピーカユニッ
ト２０１、２０３から放射される主音ＡS はマスキング
音Ｂ S によりマスキングされる。このことにより、この
スピーカ装置１００全体としては、中央スピーカユニッ
ト２０２のサービスエリアの主音ＡS が卓越することに
なる。この場合、かっこ内に示すように、第１合成電気
信号を（ＡE * ＋ＢE * ）、第２合成電気信号を（Ａ*
E ＋ＢE ）とし、第１合成音を（ＡS * ＋ＢS * ）、第
２合成音を（ＡS * ＋ＢS ）としても全く同様の効果が
得られる。
【００１２】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明において、両端スピーカユニット２０
１、２０３全体の音響出力と中央スピーカユニット２０
２全体の音響出力との出力比が１であるから、中央スピ
ーカユニット２０２からのマスキング音ＢS * は両端ス
ピーカユニット２０１、２０３からのマスキング音ＢS
により完全に相殺されるため効果が最も大きい。この場
合、中央スピーカユニット２０２からのマスキング音が
ＢS で、両端スピーカユニット２０１、２０３からのマ
スキグ音がＢS * であっても全く同様である。
項１記載の発明において、両端スピーカユニット２０
１、２０３全体の音響出力と中央スピーカユニット２０
２全体の音響出力との出力比が１であるから、中央スピ
ーカユニット２０２からのマスキング音ＢS * は両端ス
ピーカユニット２０１、２０３からのマスキング音ＢS
により完全に相殺されるため効果が最も大きい。この場
合、中央スピーカユニット２０２からのマスキング音が
ＢS で、両端スピーカユニット２０１、２０３からのマ
スキグ音がＢS * であっても全く同様である。
【００１３】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明において、出力比（＝１）は、３本のスピーカ
ユニット２０１、２０２、２０３の直並列接続により調
整することができる。
載の発明において、出力比（＝１）は、３本のスピーカ
ユニット２０１、２０２、２０３の直並列接続により調
整することができる。
【００１４】請求項４記載の発明によれば、請求項２記
載の発明において、出力比（＝１）は、各スピーカユニ
ット２０１、２０２、２０３のボイスコイルの巻数によ
っても調整できる。
載の発明において、出力比（＝１）は、各スピーカユニ
ット２０１、２０２、２０３のボイスコイルの巻数によ
っても調整できる。
【００１５】請求項５記載の発明によれば、請求項１乃
至４記載のスピーカ装置において、入力電気信号を信号
処理手段２００を直さずに直接スピーカシステム２０４
に与えるように信号切換えが可能であり、このように切
換えると通常のインライン配置型スピーカとして使用で
きるという利点がある。
至４記載のスピーカ装置において、入力電気信号を信号
処理手段２００を直さずに直接スピーカシステム２０４
に与えるように信号切換えが可能であり、このように切
換えると通常のインライン配置型スピーカとして使用で
きるという利点がある。
【００１６】
【実施例】次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて
説明する。第１実施例 図２に本発明の第１実施例を示す。図２に示すように、
このスピーカ装置１０１は、アンプ部Ａ1 とスピーカ部
ＳＰ1 とを備えている。アンプ部Ａ1 は、入力端子１及
び２と、位相反転器３と、ミキサ４及び５と、パワーア
ンプ（電力増幅器）６及び７と、出力端子８及び９とを
有している。この場合、ミキサ５は、入力端子１から入
力され、あるエリア内に伝達したい音ＡS （以下「主
音」という）に対応する主電気信号ＡE と、入力端子２
から入力され、この主音ＡS をマスキング（サービスエ
リア外で抑制すること）するための音ＢS （以下「マス
キング音」という）に対応するマスキング電気信号ＢE
との２系統の信号を同位相で合成（和）した第３合成電
気信号（ＡE ＋ＢE ）音を出力する回路を構成してい
る。
説明する。第１実施例 図２に本発明の第１実施例を示す。図２に示すように、
このスピーカ装置１０１は、アンプ部Ａ1 とスピーカ部
ＳＰ1 とを備えている。アンプ部Ａ1 は、入力端子１及
び２と、位相反転器３と、ミキサ４及び５と、パワーア
ンプ（電力増幅器）６及び７と、出力端子８及び９とを
有している。この場合、ミキサ５は、入力端子１から入
力され、あるエリア内に伝達したい音ＡS （以下「主
音」という）に対応する主電気信号ＡE と、入力端子２
から入力され、この主音ＡS をマスキング（サービスエ
リア外で抑制すること）するための音ＢS （以下「マス
キング音」という）に対応するマスキング電気信号ＢE
との２系統の信号を同位相で合成（和）した第３合成電
気信号（ＡE ＋ＢE ）音を出力する回路を構成してい
る。
【００１７】位相反転器３とミキサ４は、主電気信号Ａ
E の位相を反転させてＡE * とし、これをマスキング電
気信号ＢE と混合して第２合成電気信号（ＡE * ＋
ＢE ）を出力する回路を構成している。第３合成電気信
号（ＡE ＋ＢE ）はパワーアンプ７を経て出力端子９に
出力され、第２合成電気信号（ＡE * ＋ＢE ）はパワー
アンプ６を経て出力端子８に出力されるように構成され
ている。ここに添記号＊は位相が逆位相であることある
いは位相差が１８０°であることを示している。
E の位相を反転させてＡE * とし、これをマスキング電
気信号ＢE と混合して第２合成電気信号（ＡE * ＋
ＢE ）を出力する回路を構成している。第３合成電気信
号（ＡE ＋ＢE ）はパワーアンプ７を経て出力端子９に
出力され、第２合成電気信号（ＡE * ＋ＢE ）はパワー
アンプ６を経て出力端子８に出力されるように構成され
ている。ここに添記号＊は位相が逆位相であることある
いは位相差が１８０°であることを示している。
【００１８】スピーカ部ＳＰ1 は、入力端子１０及び１
１と、ハイパスフィルタ１２と、フェーズシフト回路
（移相回路）１３と、両端スピーカユニット１４、１６
及び中央スピーカユニット１６とを有している。フェー
ズシフト回路１３にはアンプ部Ａ1 から出力され入力端
子１１に入力された第３合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）が
入力され、インライン（一列）に配置され直列接続され
た両端スピーカユニット１４及び１６に接続される。ま
た、ハイパスフィルタ１２にはアンプ部Ａ1 から出力さ
れ入力端子１０に入力された第２合成電気信号（ＡE *
＋ＢE）が入力されインラインで配置された中央スピー
カユニット１５に接続されるように構成されている。ス
ピーカ部ＳＰ1 の構成をより詳細に示した図が図３であ
る。
１と、ハイパスフィルタ１２と、フェーズシフト回路
（移相回路）１３と、両端スピーカユニット１４、１６
及び中央スピーカユニット１６とを有している。フェー
ズシフト回路１３にはアンプ部Ａ1 から出力され入力端
子１１に入力された第３合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）が
入力され、インライン（一列）に配置され直列接続され
た両端スピーカユニット１４及び１６に接続される。ま
た、ハイパスフィルタ１２にはアンプ部Ａ1 から出力さ
れ入力端子１０に入力された第２合成電気信号（ＡE *
＋ＢE）が入力されインラインで配置された中央スピー
カユニット１５に接続されるように構成されている。ス
ピーカ部ＳＰ1 の構成をより詳細に示した図が図３であ
る。
【００１９】次に、このスピーカ装置１０１の動作につ
いて説明する。まず中央スピーカユニット１５にはハイ
パスフィルタ１２を通った高域信号が入力されるが、こ
のハイパスフィルタを１２ｄＢ／ｏｃｔの遮断特性を有
する２次のフィルタとすれば、入力信号に対する出力信
号、すなわち中央スピーカユニットに入力される信号の
レベルおよび位相の周波数特性は図４のようになる。す
なわち、図４に示すように、このハイパスフィルタ１２
の出力は、カットオフ周波数ｆC より高域では、位相は
０゜、つまり入力と出力の位相差はない。したがって中
央スピーカユニット１５には（ＡE * ＋ＢE ）の電気信
号が出力される。
いて説明する。まず中央スピーカユニット１５にはハイ
パスフィルタ１２を通った高域信号が入力されるが、こ
のハイパスフィルタを１２ｄＢ／ｏｃｔの遮断特性を有
する２次のフィルタとすれば、入力信号に対する出力信
号、すなわち中央スピーカユニットに入力される信号の
レベルおよび位相の周波数特性は図４のようになる。す
なわち、図４に示すように、このハイパスフィルタ１２
の出力は、カットオフ周波数ｆC より高域では、位相は
０゜、つまり入力と出力の位相差はない。したがって中
央スピーカユニット１５には（ＡE * ＋ＢE ）の電気信
号が出力される。
【００２０】一方、両端スピーカユニット１４、１６に
はフェーズシフト回路１３を通った全帯域信号が入力さ
れるが、このフェーズシフト回路１３を１８０°シフト
回路とすれば、入力信号に対する出力信号、すなわち両
端スピーカユニットに入力される信号のレベルおよび位
相の周波数特性は図５のようになる。図５から、このフ
ェーズシフト回路１３の出力は、カットオフ周波数ｆC
より低域では位相は０゜、ｆC より高域では位相が−１
８０゜となることがわかる。したがって、両端スピーカ
ユニット１４、１６には、第３合成電気信号（ＡE ＋Ｂ
E ）がｆC を境に高域側で位相が反転された信号（ＡE
* ＋ＢE * ）が出力される。
はフェーズシフト回路１３を通った全帯域信号が入力さ
れるが、このフェーズシフト回路１３を１８０°シフト
回路とすれば、入力信号に対する出力信号、すなわち両
端スピーカユニットに入力される信号のレベルおよび位
相の周波数特性は図５のようになる。図５から、このフ
ェーズシフト回路１３の出力は、カットオフ周波数ｆC
より低域では位相は０゜、ｆC より高域では位相が−１
８０゜となることがわかる。したがって、両端スピーカ
ユニット１４、１６には、第３合成電気信号（ＡE ＋Ｂ
E ）がｆC を境に高域側で位相が反転された信号（ＡE
* ＋ＢE * ）が出力される。
【００２１】さて、スピーカ部ＳＰ1 の入力端子１０と
１１に同位相の入力信号を入力した場合には、図４と図
５の位相特性から明らかなように、出力信号どうしはカ
ットオフ周波数ｆC より高域では１８０°の位相差を生
じる。従って、スピーカ部ＳＰ1 の中央スピーカユニッ
ト軸（以下「中央軸」という）上の高域の音圧は、両端
スピーカユニットと中央スピーカユニットとの出力が互
いにキャンセルされて大きく減衰することになる。そし
て、中央軸を外れた方向においては、３個のスピーカユ
ニット１４、１５、１６からの距離がそれぞれ異なるた
め、位相が変化しキャンセル効果が少なくなり、出力音
圧レベルが回復してくる。このことを極座標表示したも
のが図６である。
１１に同位相の入力信号を入力した場合には、図４と図
５の位相特性から明らかなように、出力信号どうしはカ
ットオフ周波数ｆC より高域では１８０°の位相差を生
じる。従って、スピーカ部ＳＰ1 の中央スピーカユニッ
ト軸（以下「中央軸」という）上の高域の音圧は、両端
スピーカユニットと中央スピーカユニットとの出力が互
いにキャンセルされて大きく減衰することになる。そし
て、中央軸を外れた方向においては、３個のスピーカユ
ニット１４、１５、１６からの距離がそれぞれ異なるた
め、位相が変化しキャンセル効果が少なくなり、出力音
圧レベルが回復してくる。このことを極座標表示したも
のが図６である。
【００２２】次に、中央スピーカユニット１５、又は両
端スピーカユニット１４、１６のうちいずれか一方のス
ピーカユニットに入力される信号を逆位相とした場合
は、それぞれの出力音圧の位相関係は上記の説明と全く
逆の関係となる。すなわち、中央軸上においては同位相
による合成音となり、軸を外れた方向では距離差による
位相変化で合成出力音圧レベルの低下が起ることにな
る。これを極座標表示したものが図７である。
端スピーカユニット１４、１６のうちいずれか一方のス
ピーカユニットに入力される信号を逆位相とした場合
は、それぞれの出力音圧の位相関係は上記の説明と全く
逆の関係となる。すなわち、中央軸上においては同位相
による合成音となり、軸を外れた方向では距離差による
位相変化で合成出力音圧レベルの低下が起ることにな
る。これを極座標表示したものが図７である。
【００２３】従って、主音に対して図７の特性が得ら
れ、マスキング音に対して図６の特性が得られれば、特
定エリア内での拡声サービスを行うことができる。その
ために本実施例では、予め各スピーカユニットへの入力
信号が電気信号の時点で、回路上の工夫により上記の２
種類の位相関係をもつように変換する。すなわち、前記
の第３合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）をフェーズシフト回
路１３によりさらに−１８０゜移送し第１合成電気信号
（ＡE * ＋ＢE * ）として両端スピーカユニット１４、
１６に入力し、前記の第２合成電気信号（ＡE * ＋
ＢE）は位相をそのままにして中央スピーカユニット１
５に入力する。このようにした場合の出力音圧特性を極
座標表示したものが図８である。図８に示すように、両
端スピーカユニット１４、１６からは、第１合成電気信
号（ＡE * ＋ＢE * ）に対応する第１合成音（ＡS * ＋
ＢS * ）が放射される。また、中央スピーカユニット１
５からは第２合成電気信号（ＡE * ＋ＢE ）に対応す第
２合成音（ＡS * ＋ＢS ）が放射される。ここで添記号
＊は互いに逆位相であることを示している。従って、マ
スキング音についてみると、中央スピーカユニット１５
から放射されるＢS は両端スピーカユニット１４、１６
から放射されるＢS *により相殺されることになる。い
ま、図３に示すように各スピーカユニットが接続されて
いるから各スピーカユニット１４、１５、１６のボイス
コイルの巻数が同一の場合は、各スピーカユニットから
の音響出力ＰＷ14、ＰＷ15、ＰＷ16の間には、 （ＰＷ14＋ＰＷ16）／ＰＷ15＝１ …（１） の関係がある。これは、両端スピーカ１４、１６とが直
列接続されているからである。従って、 ＰＷ14＋ＰＷ16＝ＰＷ15 …（２） あるいは、 ＰＷ14＝ＰＷ16より …（３） ＰＷ14＝ＰＷ16＝１／２×ＰＷ15 …（４） の関係がある。このことからわかるように、図８におい
ては、中央スピーカユニット１５からのマスキング音Ｂ
S は両端スピーカユニット１４、１６からの逆位相のマ
スキング音ＢS * の和と等しく、 ＢS ＝２×ＢS * …（５） となっている。この結果、これらのマスキング音は中央
スピーカユニット１８のサービスエリアの斜線部分Ｐ2
内ではほぼ相殺され、いっぽう、両端スピーカユニット
１４、１６のサービスエリアの砂地部分Ｐ1 内では第１
合成音（ＡS * ＋ＢS * ）が卓越しているが、この場
合、主音ＡS * とマスキング音ＢS * とは同位相である
から、主音ＡS * はマスキング音ＢS * によりマスクさ
れる。従って、このスピーカ装置全体としては、図８に
おける中央軸（θ＝０゜）付近の方向の主音ＡS * が卓
越してリスナーに聞こえることになる。
れ、マスキング音に対して図６の特性が得られれば、特
定エリア内での拡声サービスを行うことができる。その
ために本実施例では、予め各スピーカユニットへの入力
信号が電気信号の時点で、回路上の工夫により上記の２
種類の位相関係をもつように変換する。すなわち、前記
の第３合成電気信号（ＡE ＋ＢE ）をフェーズシフト回
路１３によりさらに−１８０゜移送し第１合成電気信号
（ＡE * ＋ＢE * ）として両端スピーカユニット１４、
１６に入力し、前記の第２合成電気信号（ＡE * ＋
ＢE）は位相をそのままにして中央スピーカユニット１
５に入力する。このようにした場合の出力音圧特性を極
座標表示したものが図８である。図８に示すように、両
端スピーカユニット１４、１６からは、第１合成電気信
号（ＡE * ＋ＢE * ）に対応する第１合成音（ＡS * ＋
ＢS * ）が放射される。また、中央スピーカユニット１
５からは第２合成電気信号（ＡE * ＋ＢE ）に対応す第
２合成音（ＡS * ＋ＢS ）が放射される。ここで添記号
＊は互いに逆位相であることを示している。従って、マ
スキング音についてみると、中央スピーカユニット１５
から放射されるＢS は両端スピーカユニット１４、１６
から放射されるＢS *により相殺されることになる。い
ま、図３に示すように各スピーカユニットが接続されて
いるから各スピーカユニット１４、１５、１６のボイス
コイルの巻数が同一の場合は、各スピーカユニットから
の音響出力ＰＷ14、ＰＷ15、ＰＷ16の間には、 （ＰＷ14＋ＰＷ16）／ＰＷ15＝１ …（１） の関係がある。これは、両端スピーカ１４、１６とが直
列接続されているからである。従って、 ＰＷ14＋ＰＷ16＝ＰＷ15 …（２） あるいは、 ＰＷ14＝ＰＷ16より …（３） ＰＷ14＝ＰＷ16＝１／２×ＰＷ15 …（４） の関係がある。このことからわかるように、図８におい
ては、中央スピーカユニット１５からのマスキング音Ｂ
S は両端スピーカユニット１４、１６からの逆位相のマ
スキング音ＢS * の和と等しく、 ＢS ＝２×ＢS * …（５） となっている。この結果、これらのマスキング音は中央
スピーカユニット１８のサービスエリアの斜線部分Ｐ2
内ではほぼ相殺され、いっぽう、両端スピーカユニット
１４、１６のサービスエリアの砂地部分Ｐ1 内では第１
合成音（ＡS * ＋ＢS * ）が卓越しているが、この場
合、主音ＡS * とマスキング音ＢS * とは同位相である
から、主音ＡS * はマスキング音ＢS * によりマスクさ
れる。従って、このスピーカ装置全体としては、図８に
おける中央軸（θ＝０゜）付近の方向の主音ＡS * が卓
越してリスナーに聞こえることになる。
【００２４】したがって、この第１実施例によれば、１
個のスピーカシステムに異なる２種類の信号を入力する
ことにより、異なる指向特性を有する音響を出力するこ
とができるので、例えば、同一エリア内で同時に複数の
音をそれぞれ異なる対象へ向けてサービスしたい場合に
は、目的の主音を狭指向性でサービスし、マスキング音
を双指向性で出力することにより、聞かせたい主音だけ
を聞かせたい対象にだけサービスできる。
個のスピーカシステムに異なる２種類の信号を入力する
ことにより、異なる指向特性を有する音響を出力するこ
とができるので、例えば、同一エリア内で同時に複数の
音をそれぞれ異なる対象へ向けてサービスしたい場合に
は、目的の主音を狭指向性でサービスし、マスキング音
を双指向性で出力することにより、聞かせたい主音だけ
を聞かせたい対象にだけサービスできる。
【００２５】第２実施例
図９に本発明の第２実施例を示す。この第２実施例で
は、第１実施例のスピーカ部ＳＰ1 において１本であっ
た中央スピーカユニット１５のかわりに同出力の１組
（２個）の中央スピーカユニット１７、１８が直列接続
されている点で第１実施例と異なる。このような接続形
式としても第１実施例と同様の効果が得られる。すなわ
ち、両端スピーカユニット１４、１６が直列接続され、
１組（２個）の中央スピーカユニット１７、１８が、直
列接続されているから、各スピーカユニットの音響出力
ＰＷ14、ＰＷ16、ＰＷ17、ＰＷ18の間には、 ＰＷ14＋ＰＷ16＝ＰＷ17＋ＰＷ18 …（６） ＰＷ14＝ＰＷ16＝ＰＷ17＝ＰＷ18 …（７） 等の関係がある。従って、第１実施例と同様に、中央エ
リアでは、マスキング音ＢS * がキャンセルされ、両端
エリアでは主音ＡS * がマスクされることになる。
は、第１実施例のスピーカ部ＳＰ1 において１本であっ
た中央スピーカユニット１５のかわりに同出力の１組
（２個）の中央スピーカユニット１７、１８が直列接続
されている点で第１実施例と異なる。このような接続形
式としても第１実施例と同様の効果が得られる。すなわ
ち、両端スピーカユニット１４、１６が直列接続され、
１組（２個）の中央スピーカユニット１７、１８が、直
列接続されているから、各スピーカユニットの音響出力
ＰＷ14、ＰＷ16、ＰＷ17、ＰＷ18の間には、 ＰＷ14＋ＰＷ16＝ＰＷ17＋ＰＷ18 …（６） ＰＷ14＝ＰＷ16＝ＰＷ17＝ＰＷ18 …（７） 等の関係がある。従って、第１実施例と同様に、中央エ
リアでは、マスキング音ＢS * がキャンセルされ、両端
エリアでは主音ＡS * がマスクされることになる。
【００２６】第３実施例
図１０に本発明の第３実施例を示す。第３実施例は、第
２実施例において、直列接続されていた両端スピーカユ
ニット１４、１６及び中央スピーカユニット１７、１８
の各々を並列接続とした例を示している。第３実施例に
おいては、各スピーカユニットの音響出力ＰＷ14、ＰＷ
16、ＰＷ17、ＰＷ18の間には、式（７）の関係が成立す
る。したがって第１実施例又は第２実施例と同様の効果
を得ることができる。
２実施例において、直列接続されていた両端スピーカユ
ニット１４、１６及び中央スピーカユニット１７、１８
の各々を並列接続とした例を示している。第３実施例に
おいては、各スピーカユニットの音響出力ＰＷ14、ＰＷ
16、ＰＷ17、ＰＷ18の間には、式（７）の関係が成立す
る。したがって第１実施例又は第２実施例と同様の効果
を得ることができる。
【００２７】第４実施例
次に、図１１に本発明にかかるスピーカ装置の第４実施
例を示す。これは、図９に示す第２実施例において、フ
ェーズシフト回路１３のかわりにローパスフィルタ１９
を設け、両端スピーカユニット１４、１６へはローパス
フィルタ１９を通った低域信号を入力するようにしたも
のである。ローパスフィルタ１９の遮断特性を１２ｄＢ
／ｏｃｔとすることにより、位相特性は図５と同一特性
となるので、両端スピーカユニット１４、１６と中央ス
ピーカユニット１７、１８との位相関係を同位相（同極
性）とすれば、軸上音圧レベルが低下した図６と同じ特
性が得られ、１８０°の位相差（逆極性）とすれば図７
と同じ特性が得られる。この第４実施例のスピーカ装置
は、中央の２個のスピーカユニット１７、１８の間隔ｄ
と両端スピーカユニット１４、１６の間隔Ｄおよびクロ
スオーバー周波数ｆ c における音の波長λc との関係
を、下式 Ｄ＝λc …（８） ｄ＝Ｄ／４ …（９） のようにすることによって、狭指向性特性（双指向特
性）をより高めることができるスピーカ装置である。
例を示す。これは、図９に示す第２実施例において、フ
ェーズシフト回路１３のかわりにローパスフィルタ１９
を設け、両端スピーカユニット１４、１６へはローパス
フィルタ１９を通った低域信号を入力するようにしたも
のである。ローパスフィルタ１９の遮断特性を１２ｄＢ
／ｏｃｔとすることにより、位相特性は図５と同一特性
となるので、両端スピーカユニット１４、１６と中央ス
ピーカユニット１７、１８との位相関係を同位相（同極
性）とすれば、軸上音圧レベルが低下した図６と同じ特
性が得られ、１８０°の位相差（逆極性）とすれば図７
と同じ特性が得られる。この第４実施例のスピーカ装置
は、中央の２個のスピーカユニット１７、１８の間隔ｄ
と両端スピーカユニット１４、１６の間隔Ｄおよびクロ
スオーバー周波数ｆ c における音の波長λc との関係
を、下式 Ｄ＝λc …（８） ｄ＝Ｄ／４ …（９） のようにすることによって、狭指向性特性（双指向特
性）をより高めることができるスピーカ装置である。
【００２８】第５実施例
次に、図１２に本発明にかかるスピーカ装置の第５実施
例を示す。この第５実施例は、図２に示す第１実施例に
おいて、ハイパスフィルタ１２及びフェーズシフト回路
１３までをアンプ部Ａ5 に入れた場合の例を示してい
る。この場合は、スピーカシステムＳＰ5 単体として
は、軽量化が可能であるから、設置の自由度が増すなど
の効果がある。
例を示す。この第５実施例は、図２に示す第１実施例に
おいて、ハイパスフィルタ１２及びフェーズシフト回路
１３までをアンプ部Ａ5 に入れた場合の例を示してい
る。この場合は、スピーカシステムＳＰ5 単体として
は、軽量化が可能であるから、設置の自由度が増すなど
の効果がある。
【００２９】第６実施例
次に、図１３に、本発明にかかるスピーカ装置の第６実
施例を示す。この第６実施例は、図２を示す第１実施例
において、アンプ部とスピーカ部の間に切換スイッチ回
路２３及び２４を設けた点で異なる。制御端子２５に切
換制御信号を入力することにより、この切換スイッチ回
路２３、２４は端子ｔ1 とｔ3 の側又は端子ｔ2 とｔ4
の側へ連動して切換可能である。このように構成するこ
とにより、端子ｔ1 とｔ3 の側へ接続された場合は第１
実施例と同一の動作を示し、端子ｔ2 とｔ4 の側へ接続
された場合には、高域用スピーカと低域用スピーカを有
する通常の２ウェイスピーカとして使用することができ
る。
施例を示す。この第６実施例は、図２を示す第１実施例
において、アンプ部とスピーカ部の間に切換スイッチ回
路２３及び２４を設けた点で異なる。制御端子２５に切
換制御信号を入力することにより、この切換スイッチ回
路２３、２４は端子ｔ1 とｔ3 の側又は端子ｔ2 とｔ4
の側へ連動して切換可能である。このように構成するこ
とにより、端子ｔ1 とｔ3 の側へ接続された場合は第１
実施例と同一の動作を示し、端子ｔ2 とｔ4 の側へ接続
された場合には、高域用スピーカと低域用スピーカを有
する通常の２ウェイスピーカとして使用することができ
る。
【００３０】本発明は上記の実施例に限定されるもので
はない。すなわち、上記実施例において、第１合成電気
信号を（ＡE * ＋ＢE * ）、第２合成電気信号を（ＡE
* ＋ＢE ）、第１合成音を（ＡS * ＋ＢS * ）、第２合
成音を（ＡS * ＋ＢS ）として説明したが、これは、第
１合成電気信号を（ＡE ＋ＢE ）、第２合成電気信号を
（ＡE ＋ＢE * ）、第１合成音を（ＡS ＋ＢS ）、第２
合成音を（ＡS ＋ＢS * ）とするようにしてもかまわな
い。
はない。すなわち、上記実施例において、第１合成電気
信号を（ＡE * ＋ＢE * ）、第２合成電気信号を（ＡE
* ＋ＢE ）、第１合成音を（ＡS * ＋ＢS * ）、第２合
成音を（ＡS * ＋ＢS ）として説明したが、これは、第
１合成電気信号を（ＡE ＋ＢE ）、第２合成電気信号を
（ＡE ＋ＢE * ）、第１合成音を（ＡS ＋ＢS ）、第２
合成音を（ＡS ＋ＢS * ）とするようにしてもかまわな
い。
【００３１】また、上記の実施例では、各スピーカユニ
ット間の結線（直列か並列か）により、両端スピーカユ
ニットと中央スピーカユニットの出力比が１となるよう
に調整したが、これはスピーカ結線ではなく各スピーカ
ユニットのボイスコイル巻数で調整してもよい。
ット間の結線（直列か並列か）により、両端スピーカユ
ニットと中央スピーカユニットの出力比が１となるよう
に調整したが、これはスピーカ結線ではなく各スピーカ
ユニットのボイスコイル巻数で調整してもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１台のスピーカ装置のみにより、マスキング音も同時に
出力しながら、目的のサービスエリア内ではマスキング
音のレベルは低く、目的のサービスエリア外では、マス
キング音のレベルが高くなるような指向性パターンをも
たせることができる。
１台のスピーカ装置のみにより、マスキング音も同時に
出力しながら、目的のサービスエリア内ではマスキング
音のレベルは低く、目的のサービスエリア外では、マス
キング音のレベルが高くなるような指向性パターンをも
たせることができる。
【００３３】しかも、スピーカシステム側に、その中央
又は両端のいずれか一方のスピーカへの入力信号の極性
を反転する回路を設けるだけで、スピーカシステム単体
として指向性が可変のものを実現することができるとい
う利点を有する。
又は両端のいずれか一方のスピーカへの入力信号の極性
を反転する回路を設けるだけで、スピーカシステム単体
として指向性が可変のものを実現することができるとい
う利点を有する。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の第１実施例の構成を示す図である。
【図３】図２におけるスピーカ部の詳細な構成を示す図
である。
である。
【図４】図２における中央スピーカユニットの信号レベ
ル及び位相を示す図である。
ル及び位相を示す図である。
【図５】図２における両端スピーカユニットの信号レベ
ル及び位相を示す図である。
ル及び位相を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例の動作を示す図（１）であ
る。
る。
【図７】本発明の第１実施例の動作を示す図（２）であ
る。
る。
【図８】本発明の第１実施例の動作を示す図（３）であ
る。
る。
【図９】本発明の第２実施例の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第４実施例の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第５実施例の構成を示す図である。
【図１３】本発明の第６実施例の構成を示す図である。
【図１４】従来のスピーカ装置の構成を示す図である。
１、２…入力端子
３…位相反転器
４、５…ミキサ
６、７…パワーアンプ
８、９…出力端子
１０、１１…入力端子
１２…ハイパスフィルタ
１３…フェーズシフト回路
１４、１６…両端スピーカユニット
１５…中央スピーカユニット
１７、１８…中央スピーカユニット
１９…ローパスフィルタ
２１、２２…入力端子
２３、２４…切換スイッチ回路
２５…制御端子
１００〜１０６…スピーカ装置
２００…信号処理手段
２０１、２０３…両端スピーカユニット
２０２…中央スピーカユニット
２０４…スピーカシステム
Ａ1 〜Ａ5 …アンプ部
Ｄ1 〜Ｄ3 …狭指向性スピーカ
Ｍ1 〜Ｍ3 …マスキング用スピーカ
ＳＰ1 〜ＳＰ5 …スピーカ部
Claims (5)
- 【請求項１】 インライン配置された少なくとも２個の
両端スピーカユニット及び少なくとも１個の中央スピー
カユニットを有するスピーカシステムと、 伝達すべき主音に対応する主電気信号および前記主音を
音響放射空間において抑制するためのマスキング音に対
応するマスキング電気信号を入力とし、前記主電気信号
とマスキング電気信号とを同位相で合成し、合成した第
１合成電気信号を前記両端スピーカユニットに与え、か
つ、前記主電気信号の位相を前記第１合成電気信号の位
相と同位相にするとともに前記マスキング電気信号の位
相を前記第１合成電気信号の位相とは逆位相に反転して
両者を合成し、合成した第２合成電気信号を前記中央ス
ピーカユニットに与える信号処理手段と、 を備えたことを特徴とするスピーカ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のスピーカ装置において、 前記両端スピーカユニット全体の音響出力と前記中央ス
ピーカユニット全体の音響出力との出力比が１であるこ
とを特徴とするスピーカ装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のスピーカ装置において、 前記出力比は、前記両端スピーカユニット及び中央スピ
ーカユニットの直並列接続関係により調整されることを
特徴とするスピーカ装置。 - 【請求項４】 請求項２記載のスピーカ装置において、 前記出力比は、前記両端スピーカユニット及び中央スピ
ーカユニットのボイスコイルの巻数により調整されるこ
とを特徴とするスピーカ装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４記載のスピーカ装置にお
いて、 入力される電気信号を前記信号処理手段を通さずに前記
スピーカシステムに直接与えるように信号切換えを行う
信号切換手段を備えたことを特徴とするスピーカ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158887A JPH0514991A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | スピーカ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3158887A JPH0514991A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | スピーカ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0514991A true JPH0514991A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15681556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3158887A Pending JPH0514991A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | スピーカ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0514991A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263011A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Yamaha Corp | 遊技機、及び遊技機用スピーカ装置 |
| KR100772827B1 (ko) * | 2006-10-30 | 2007-11-01 | 주식회사 현대오토넷 | 자동차용 오디오 손잡이 |
| JP2008076710A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Yamaha Corp | 空間感生成方法と装置及びマスキング装置 |
| JP2012132966A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Yamaha Corp | 会話音漏洩防止装置 |
| JP2013179413A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 再生信号生成装置、再生信号生成方法及びプログラム |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3158887A patent/JPH0514991A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263011A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Yamaha Corp | 遊技機、及び遊技機用スピーカ装置 |
| JP2008076710A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Yamaha Corp | 空間感生成方法と装置及びマスキング装置 |
| KR100772827B1 (ko) * | 2006-10-30 | 2007-11-01 | 주식회사 현대오토넷 | 자동차용 오디오 손잡이 |
| JP2012132966A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-07-12 | Yamaha Corp | 会話音漏洩防止装置 |
| JP2013179413A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 再生信号生成装置、再生信号生成方法及びプログラム |
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