JPH07121157B2 - マルチウエイスピ−カシステム - Google Patents

マルチウエイスピ−カシステム

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JPH07121157B2
JPH07121157B2 JP62084916A JP8491687A JPH07121157B2 JP H07121157 B2 JPH07121157 B2 JP H07121157B2 JP 62084916 A JP62084916 A JP 62084916A JP 8491687 A JP8491687 A JP 8491687A JP H07121157 B2 JPH07121157 B2 JP H07121157B2
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ヤン ヘラック ロナルト
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ビーアンドダブリュー ラウドスピーカーズ リミテッド
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14Cross-over networks

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、直列接続したスピーカを少なくとも2個有す
るマルチウェイスピーカシステムに関するもので、これ
ら直列接続したスピーカを共通の信号入力に接続して、
この信号入力に供給されるオーディオ信号の全周波数ス
ペクトルの異なった周波数部分および、特に低周波部分
および高周波分を再生し、更に、パッシブディバイディ
ング(受動型分離用)ネットワークを設け、このネット
ワークには、上述のオーディオ信号のスペクトルの第1
部分を再生する第1スピーカと並列に接続した第1イン
ピーダンスおよびこのオーディオ信号の第2部分を再生
する第2スピーカに接続された第2インピーダンスが設
けられている。
<従来の技術およびその問題点> この種のマルチウェイスピーカシステムは広く知られて
おり、このようなシステムで使用されるディバイディン
グネットワークの種々の形態のものが、文献“オースト
ラリア通信学会誌(Proceeding I.R.E.E.Australia)”
(1970年3月)の“定電圧クロスオーバーネットワーク
の設計(Constant−Voltage Crossover Network Desig
n)”(アール・エイチ・スモール氏(R.H.Small)著、
第66〜73項)に記載されている。この文献に記載されて
いるように、高次タイプのディバイディングネットワー
クに比較して簡単な構成を有するという利点を除いて、
1次タイプのパッシブディバイディングネットワークに
は、更に、このような高次タイプのネットワークを超え
た重要な利点がある。即ち、このようなネットワーク手
段によって、これの信号入力に印加された信号を、振幅
歪または位相歪あるいはその双方をきたすことなしに、
これらスピーカに供給できるようなマルチウェイスピー
カシステムを実現できることであり、これは、一般的な
見地によれば、高次タイプのパッシブディバイディング
ネットワークでは実現できないものである。
また、この文献の記載によれば、この1次タイプのパッ
シブディバイディングネットワークには以下のような欠
点を有している。即ち、このネットワーク種々のセクシ
ョは、6dB/オクターブのみの勾配(スロープ)の減衰特
性を有しており、この結果、このようなネットワークに
よって、オーディオ周波数スペクトル低周波部分および
高周波部分間の分離が比較的劣化してしまう欠点があ
る。
更に、文献“オーディオ工学学会誌(Journal of the A
udio Engineering Society)”(1971年6月、19巻、6
号)の“スピーカのクロスオーバーネットワークとして
の能動及び受動フィルタ(Active and Passive Filters
as Loudspeaker Crossover Networks)”(ジェイ・ロ
バート・アシュレイ氏(J.Robert Ashley)及びアラン
・エル・カミンスキー氏(Allan L.Kaminsky)著、第49
4〜501頁)に記載されているように、1次タイプのパッ
シブディバイディングネットワークの各セクションの減
衰特性の勾配を、フィルタ素子を以下のように設計する
ことによって、12dB/オクターブまで増加させることが
可能となる。即ち、過小ダイピングを僅かな程度にし
て、これによって僅かな共振信号の立上りを発生するよ
うに設計することである。しかし乍ら、このような減衰
特性の勾配の増加は、クロスオーバー周波数付近の比較
的狭い周波数帯域に限定されてしまい、この帯域外で
は、減衰特性は再び6dB/オクターブの勾配を有するよう
になってしまう。更にまた、このような方法で設計した
ディバイディングネットワークには、次のような欠点が
存在している。即ち、クロスオーバ周波数付近の増大し
たレスポンスのために、スピーカの音響的出力電力中に
不所望なピークが、関連した周波数で生じてしまい、ネ
ットワークによって分離されるべきオーディオ周波数ス
ペクトルの2つの部分間における遷移範囲において、90
゜以上の位相差を有する信号がスピーカに供給される。
一般に知られているように、このことによってポーララ
ジエーションパターンに悪影響を与えてしまう問題点が
あった。
本発明によれば、共通信号入力に接続され、この共通信
号入力に印加されるオーディオ信号の全周波数スペクト
ルの異なった部分および特に低周波部分および高周波部
分を再生するための少なくとも2個の直列接続されたス
ピーカと、オーディオ周波数スペクトルの第1部分を再
生する第1スピーカへ並列に接続された第1インピーダ
ンス、および、オーディオ周波数スペクトルの第2部分
を再生する第2スピーカへ並列に接続された第2インピ
ーダンスを有するパッシブディバイディングネットワー
クとを備えたマルチウェイスピーカシステムが提供され
る。このスピーカシステムは、前記第1スピーカを介し
て前記第1スピーカと前記第2スピーカとの接続点に供
給される電流の方向とは逆方向に、補償電流を前記接続
点に供給する補償回路が設けられていることを特徴とす
る。
前記第1スピーカと前記第2スピーカとの接続点に補償
電流を前記第1スピーカを介して前記接続点に供給され
る電流の方向とは逆方向に供給するために設けられた補
償回路により、第2スピーカの両端信号電圧への前記電
流の寄与が防止され、この結果、第2スピーカについて
の減衰の勾配がより急峻になる。この発明によれば、上
述の欠点を回避しつつ、パッシブディバイディングネッ
トワークの少なくとも一つのセクションの減衰特性の勾
配を少なくとも12dB/オクターブに増大できる。
前記補償回路に、変成器と、この変成器の一次巻線およ
び二次巻線の双方に直列接続したインピーダンスとを設
け、この一次巻線を前記インピーダンスと直列に前記共
通信号入力に接続し、更に、前記接続点へ前記補償電流
を供給するように前記二次巻線と前記インピーダンスと
の直列回路を接続しでも良い。
これに代えて、前記補償回路に、変成器と、この変成器
の二次巻線に直列接続したインピーダンスとを設け、一
次巻線を共通信号入力に直接に接続し、更に、前記接続
点へ前記補償電流を供給するように、二次巻線と前記イ
ンピーダンスとの直列回路を接続しても良い。
また、変成器の前記二次巻線と直列接続したインピーダ
ンスを、これによって実行される電流補償が予め決めら
れた周波数範囲内に限定されるような周波数に依存させ
るようにしても良い。
更に、ディバイディングネットワークに、ディレイライ
ンから成る入力回路を設け、この入力回路の入力を共通
信号入力に接続しても良い。
第4図に示した従来のスピーカシステムは、インピーダ
ンスZHを有し、高周波を再生するスピーカと、これと直
列に接続され、インピーダンスZLを有し、低周波を再生
するスピーカと、更に、高周波再生用スピーカと並列接
続され、インピーダンスZ1を有するインダクタおよび、
低周波再生用スピーカと並列接続され、インピーダンス
Z2を有するコンデンサの直列接続によって形成されたデ
ィバイディングネットワークとから構成されている。
これら両方のスピーカと、これと並列接続されたディバ
イディングネットワークとの直列接続されたものが、共
通信号入力1,2に接続され、これらインピーダンスZH,
ZL,Z1およびZ2が、信号入力1,2に共通されかつこれらス
ピーカによって再生される信号のオーディオ周波数スペ
クトルの両方の部分間をクロスオーバ周波数において、
ほぼ等しくなるようにこのシステムが設計されている。
更にまた、このシステムにおいては、これらスピーカに
おける信号電圧の合計値が、信号入力1,2における信号
電圧に等しくなるように設定されている。
前述したように、第4図に示した従来のスピーカシステ
ムには次のような欠点が存在している。このディバイデ
ィングネットワークの両セクションの減衰特性は6dB/オ
クターブのみの勾配を有しており、このネットワークに
よって再生されるべきオーディオ周波数スペクトルの部
分の分離がかなり劣化してしまう欠点である。
<実 施 例> 第1図および第2図に示した本発明によるスピーカシス
テムにおいて、低周波の再生に関する限りにおいて、先
のような従来の欠点は補償回路を導入することによって
除去でき、この補償回路によって、高周波再生用スピー
カを介して、ディバイディングネットワークのコンデン
サと低周波再生用のスピーカとの並列回路へ流れる電流
を補償できるので、この低周波再生用スピーカにおい
て、クロスオーバ周波数より高い周波数を有する信号電
圧成分を最小にすることが可能となる。
第1図に示したシステムにおいて、この補償回路を、変
成器TおよびインピーダンスZNによって構成する。この
変成器Tの一次巻先を信号入力1,2に直結し、このイン
ピーダスZNを変成器の二次巻線と直列接続する。この補
償回路をディバイディングネットワークのコンデンサと
並列接続して、この補償回路によって、両方のスピーカ
の接続点に電流が流れるようにする。この電流は、高周
波再生用スピーカを介してこの接続点を流れる電流と反
対方向に流れるものである。この補償電流は、変成器の
変成比を適当に選択すると共に、インピーダンスZNを適
当に選択することによって、補償されるべき電流と等価
にすることができる。この結果、この電流の完全な補償
を、例えば、1:1の変成比およびZN=ZHとすることで実
現できる。
第2図に示したシステムは、第1図に示したものと以下
の点のみ相違するものである。即ち、インピーダンスZN
を変成器Tの両巻線間に直列接続すると共に、1:1の変
成比によって、ZN=1/2ZHに対して完全な補償が得られ
るようになる。
このような補償回路によって、クロスオーバ周波数より
高い周波数を有しかつスピーカの接続点に供給される電
流のこれら成分のみを補償する必要があるので、ここで
の電力消費を減少させるためにこの補償回路にインピー
ダンスZNを設け、このインピーダンスZNは、第2図の破
線で示したように、抵抗およびコンデンサの直列接続し
たもので構成され、このインピーダンスZNの値は、クロ
スオーバ周波数から低周波に向って増加するようにな
る。
前述した補償回路によれば、このネットワークの低周波
セクションの減衰特性の勾配を12dB/オクターブまで増
加させることができる。
図面には示されていないが、このディバイディングネッ
トワークの高周波セクションの減衰特性の勾配もまた、
同様に増加させることができ、これは、オーディオ周波
数スペクトルの低周波部分を再生するスピーカを介し
て、これらスピーカの接続点を流れる電流を補償するこ
とによって実現することは容易に理解出来る。
また、第2図に示したシステムに対する本発明の他の実
施例(第3図)によれば、ディバイディングネットワー
クの両セクションに対して、12dB/オクターブの勾配を
有する減衰特性を実現でき、これは、前述した補償回路
に加えてディバイディングネットワークにディレイライ
ンを設け、このディレイラインの遅延時間を、ディバイ
ディングネットワークのローパスセクション(低周波通
過部分)の遅延時間と等しくするように実現される。
本発明のスピーカシステムの後者の実施例に関連した文
献として、“オーディオ工学学会誌(Journal of the A
udio Engineers Society)”(1983年、31巻、1/2号)
の“時間遅延により派生する高勾配のリニアフェーズク
ロスオーバーネットワーク群(A Family of Liner−Pha
se Crossover Networks of High Slope Derived by Tim
e Delay)”(スタンレー・ピー・リプシッツ氏(Stanl
ey P.Lipshitz)及びヨハン・ファンデルコーイ氏(Joh
an Vanderkooy)著、第2〜20頁)が挙げられる。この
文献によれば、ディバイディングネットワークの減衰特
性の勾配を増加させるために、ディレイラインを使用す
ること自身は公知である。しかし乍ら、この文献には、
このようなディレイラインを、パッシブディバイディン
グネットワークを有するスピーカシステムに、本発明に
よる補償回路と組合せて用いることについては何ら開示
されていない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の回路に本発明の補償回路を設けた回路
図、 第2図は、第1図のスピーカシステムの変形例の回路
図、 第3図は、ディバイディングネットワーク高周波セクシ
ョンの減衰特性の勾配を増加させるためのディレイライ
ンを設けた、本発明による2ウェイスピーカシステムの
回路図、そして 第4図は、従来の1次タイプパッシブディバイディング
ネットワークを有する2ウェイスピーカシステムの回路
図である。 1、2……共通信号入力 T……変成器 Z1,Z2,ZH,ZL,ZN……インピーダンス DL……ディレイライン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共通信号入力に接続され、前記共通信号入
    力に印加されるオーディオ信号の全周波数スペクトルの
    異なった部分および特に低周波部分および高周波部分を
    再生するための少なくとも2個の直列接続されたスピー
    カと、 オーディオ周波数スペクトルの第1部分を再生する第1
    スピーカへ並列に接続された第1インピーダンス、およ
    び、オーディオ周波数スペクトルの第2部分を再生する
    第2スピーカへ並列に接続された第2インピーダンスを
    有するパッシブディバイディングネットワークとを備え
    たマルチウェイスピーカシステムにおいて、 前記第1スピーカを介して前記第1スピーカと前記第2
    スピーカとの接続点に供給される電流の方向とは逆方向
    に、補償電流を前記接続点に供給する補償回路が設けら
    れていることを特徴とするマルチウェイスピーカシステ
    ム。
  2. 【請求項2】前記補償回路に、変成器と、この変成器の
    一次巻線および二次巻線の双方に直列接続したインピー
    ダンスとを設け、この一次巻線を前記インピーダンスと
    直列に前記共通信号入力に接続し、更に、前記接続点へ
    前記補償電流を供給するように前記二次巻線と前記イン
    ピーダンスとの直列回路を接続したことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のマルチウェイスピーカシステ
    ム。
  3. 【請求項3】前記補償回路に、変成器と、この変成器の
    二次巻線に直列接続したインピーダンスとを設け、前記
    一次巻線を前記共通信号入力に直接に接続し、更に、前
    記接続点へ前記補償電流を供給するように、前記二次巻
    線と前記インピーダンスとの直列回路を接続したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のマルチウェイ
    スピーカシステム。
  4. 【請求項4】前記変成器の前記二次巻線と直列接続した
    前記インピーダンスを、これによって実行される電流補
    償が予め決められた周波数範囲内に限定されるような周
    波数に依存させたことを特徴とする特許請求の範囲第2
    項または第3項に記載のマルチウェイスピーカシステ
    ム。
  5. 【請求項5】前記ディバイディングネットワークに、デ
    ィレイラインから成る入力回路を設け、この入力回路の
    入力を前記共通信号入力に接続したことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載のマ
    ルチウェイスピーカシステム。
JP62084916A 1986-04-09 1987-04-08 マルチウエイスピ−カシステム Expired - Fee Related JPH07121157B2 (ja)

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NL8600901 1986-04-09
NL8600901A NL8600901A (nl) 1986-04-09 1986-04-09 Meerweg-luidsprekerstelsel.

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JPS62239796A JPS62239796A (ja) 1987-10-20
JPH07121157B2 true JPH07121157B2 (ja) 1995-12-20

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JP (1) JPH07121157B2 (ja)
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CA (1) CA1280374C (ja)
DE (1) DE3772817D1 (ja)
NL (1) NL8600901A (ja)

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