JPH08237788A - スピーカシステム - Google Patents
スピーカシステムInfo
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- JPH08237788A JPH08237788A JP6013895A JP6013895A JPH08237788A JP H08237788 A JPH08237788 A JP H08237788A JP 6013895 A JP6013895 A JP 6013895A JP 6013895 A JP6013895 A JP 6013895A JP H08237788 A JPH08237788 A JP H08237788A
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- Japan
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- speaker
- microphone
- diaphragm
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スピーカからの音圧出力部位にマイクロホン
を配し、このマイクロホンで得られる音声信号を用いて
所定の信号処理を行なうように構成されたスピーカシス
テムにおいて、マイクロホンが振動雑音を拾わないよう
にし、ノイズキャンセラとしての動作やスピーカ出力音
圧補正などの動作が良好に行なわれるようにする。 【構成】 スピーカ３の振動板の振動方向となるスピー
カ軸ＪＳと、マイクロホン４の振動板の振動方向となる
マイクロホン軸ＪＭとが互いに略垂直方向の位置状態と
なるように、スピーカ３に対してマイクロホン４の配置
状態を設定する。
を配し、このマイクロホンで得られる音声信号を用いて
所定の信号処理を行なうように構成されたスピーカシス
テムにおいて、マイクロホンが振動雑音を拾わないよう
にし、ノイズキャンセラとしての動作やスピーカ出力音
圧補正などの動作が良好に行なわれるようにする。 【構成】 スピーカ３の振動板の振動方向となるスピー
カ軸ＪＳと、マイクロホン４の振動板の振動方向となる
マイクロホン軸ＪＭとが互いに略垂直方向の位置状態と
なるように、スピーカ３に対してマイクロホン４の配置
状態を設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にノイズキャンセル
や特性補正のためのマイクロホンを配したスピーカシス
テムに関するものである。
や特性補正のためのマイクロホンを配したスピーカシス
テムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スピーカの音圧出力部位に小型のマイク
ロホンを配し、このようなマイクロホンで集音された音
声信号を用いてノイズキャンセルや出力特性補正を行な
うスピーカシステムが開発されている。
ロホンを配し、このようなマイクロホンで集音された音
声信号を用いてノイズキャンセルや出力特性補正を行な
うスピーカシステムが開発されている。
【０００３】図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）は例えばコード
レス電話４１のスピーカ音圧出力部位４２においてノイ
ズキャンセル用のマイクロホン４４が配置されたものを
示している。図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）はス
ピーカ音圧出力部位４２の正面図、図１０（ｃ）はスピ
ーカ音圧出力部位４２の内部構造を示している。図１０
（ｃ）からわかるようにスピーカユニット４３の正面方
向となるスピーカ音圧出力部位４２において小型のマイ
クロホン４４が配置されている。
レス電話４１のスピーカ音圧出力部位４２においてノイ
ズキャンセル用のマイクロホン４４が配置されたものを
示している。図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）はス
ピーカ音圧出力部位４２の正面図、図１０（ｃ）はスピ
ーカ音圧出力部位４２の内部構造を示している。図１０
（ｃ）からわかるようにスピーカユニット４３の正面方
向となるスピーカ音圧出力部位４２において小型のマイ
クロホン４４が配置されている。
【０００４】このマイクロホン４４ではスピーカユニッ
ト４３からの出力音とともに外来ノイズがミックスされ
て音声信号として得られることになる。そしてこのマイ
クロホン４４からの音声信号に対して所定の補償処理を
行なってスピーカユニット４３への入力信号にフィード
バック加算することで、いわゆるノイズキャンセル動作
が可能となり、例えばこのような電話の場合、騒音環境
下でも聞き取り易いスピーカシステムを実現できる。
ト４３からの出力音とともに外来ノイズがミックスされ
て音声信号として得られることになる。そしてこのマイ
クロホン４４からの音声信号に対して所定の補償処理を
行なってスピーカユニット４３への入力信号にフィード
バック加算することで、いわゆるノイズキャンセル動作
が可能となり、例えばこのような電話の場合、騒音環境
下でも聞き取り易いスピーカシステムを実現できる。
【０００５】次に図１１に出力音圧の周波数特性補正を
行なうことのできる、音響帰還型（ＡＦＢ：Acoustic F
eedBack system）が採用されたスピーカボックス５０を
示す。スピーカボックス５０におけるスピーカユニット
５１の振動板の前面側には図示するように小型のマイク
ロホン５２が配されている。このマイクロホン５２はス
ピーカユニット５１からの出力音を集音することになる
が、そのマイクロホン５２からの音声信号は所定の補償
処理がされた後、スピーカユニット５１への入力音声信
号と比較されることになる。
行なうことのできる、音響帰還型（ＡＦＢ：Acoustic F
eedBack system）が採用されたスピーカボックス５０を
示す。スピーカボックス５０におけるスピーカユニット
５１の振動板の前面側には図示するように小型のマイク
ロホン５２が配されている。このマイクロホン５２はス
ピーカユニット５１からの出力音を集音することになる
が、そのマイクロホン５２からの音声信号は所定の補償
処理がされた後、スピーカユニット５１への入力音声信
号と比較されることになる。
【０００６】この比較結果は、即ちスピーカユニットが
入力信号に対して忠実に駆動されているか否かを示す信
号となる。この比較結果に基づいてスピーカユニット５
１への入力信号を補正することにより、音響負荷による
音圧周波数特性の乱れを改善したり、応答性、音質の向
上を計ることができる。
入力信号に対して忠実に駆動されているか否かを示す信
号となる。この比較結果に基づいてスピーカユニット５
１への入力信号を補正することにより、音響負荷による
音圧周波数特性の乱れを改善したり、応答性、音質の向
上を計ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ノイズキャンセルや特性補正のためにマイクロホン４
４、５２を配置する場合、マイクロホン４４、５２がス
ピーカユニット４３、５１からの音声を拾い易いように
することが必要であり、このため図示するようにスピー
カユニット４３、５１の前面に近接して配置している。
そしてまた、マイクロホン４４、５２の振動板の振動方
向となるマイクロホン軸ＪＭは、スピーカユニット４
３、５１の振動板の振動方向となるスピーカ軸ＪＳと、
平行状態となるようにしている。
ノイズキャンセルや特性補正のためにマイクロホン４
４、５２を配置する場合、マイクロホン４４、５２がス
ピーカユニット４３、５１からの音声を拾い易いように
することが必要であり、このため図示するようにスピー
カユニット４３、５１の前面に近接して配置している。
そしてまた、マイクロホン４４、５２の振動板の振動方
向となるマイクロホン軸ＪＭは、スピーカユニット４
３、５１の振動板の振動方向となるスピーカ軸ＪＳと、
平行状態となるようにしている。
【０００８】ところが、このようなスピーカシステムに
おいてはマイクロホン４４，５２がそのマイクロホンの
振動雑音を拾い易いという問題がある。即ちスピーカユ
ニット４３，５１の振動板がスピーカ軸ＪＳ方向に振動
すると、その振動が筺体面も同方向に振動させてしま
う。するとマイクロホン４４，５２自体もその方向に振
動されてしまい、これによりマイクロホン４４，５２の
振動板が加振され、即ち振動雑音を拾ってしまうことに
なる。マイクロホン４４の出力にこのような振動雑音が
加わると良好なノイズキャンセル動作ができなくなり、
またマイクロホン５２の出力にこのような振動雑音が加
わるとスピーカユニット５２の出力音圧の周波数特性や
応答性の改善が得られないということになってしまう。
おいてはマイクロホン４４，５２がそのマイクロホンの
振動雑音を拾い易いという問題がある。即ちスピーカユ
ニット４３，５１の振動板がスピーカ軸ＪＳ方向に振動
すると、その振動が筺体面も同方向に振動させてしま
う。するとマイクロホン４４，５２自体もその方向に振
動されてしまい、これによりマイクロホン４４，５２の
振動板が加振され、即ち振動雑音を拾ってしまうことに
なる。マイクロホン４４の出力にこのような振動雑音が
加わると良好なノイズキャンセル動作ができなくなり、
またマイクロホン５２の出力にこのような振動雑音が加
わるとスピーカユニット５２の出力音圧の周波数特性や
応答性の改善が得られないということになってしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みて、スピーカからの音圧出力部位にマイクロホ
ンを配し、このマイクロホンで得られる音声信号を用い
て所定の信号処理を行なうように構成されたスピーカシ
ステムにおいて、マイクロホンが振動雑音を拾いにくく
することを目的とする。
点に鑑みて、スピーカからの音圧出力部位にマイクロホ
ンを配し、このマイクロホンで得られる音声信号を用い
て所定の信号処理を行なうように構成されたスピーカシ
ステムにおいて、マイクロホンが振動雑音を拾いにくく
することを目的とする。
【００１０】このために、スピーカの振動板の振動方向
となるスピーカ軸と、マイクロホンの振動板の振動方向
となるマイクロホン軸とが互いに略垂直方向の位置状態
となるように、スピーカに対してマイクロホンの配置状
態を設定する。
となるスピーカ軸と、マイクロホンの振動板の振動方向
となるマイクロホン軸とが互いに略垂直方向の位置状態
となるように、スピーカに対してマイクロホンの配置状
態を設定する。
【００１１】そしてこのような構成で、マイクロホンで
得られる音声信号に対して所定の補償処理を行なってス
ピーカへの入力信号にフィードバックして、スピーカか
らの音圧出力部位におけるノイズ低減を行なうようにす
る。
得られる音声信号に対して所定の補償処理を行なってス
ピーカへの入力信号にフィードバックして、スピーカか
らの音圧出力部位におけるノイズ低減を行なうようにす
る。
【００１２】またはマイクロホンで得られる音声信号に
基づいて、スピーカへの入力信号に対して所定の処理を
行なうことで、スピーカの出力特性の補正を行なうよう
に構成する。
基づいて、スピーカへの入力信号に対して所定の処理を
行なうことで、スピーカの出力特性の補正を行なうよう
に構成する。
【００１３】
【作用】スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ軸
と、マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロホ
ン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるようにする
ことで、マイクロホンの振動板がスピーカや筺体に発生
する振動雑音の影響を受けることが抑制される。
と、マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロホ
ン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるようにする
ことで、マイクロホンの振動板がスピーカや筺体に発生
する振動雑音の影響を受けることが抑制される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の第１、第２の実施例の構成を
説明し、その後、各実施例に共通な原理説明を行なう。
説明し、その後、各実施例に共通な原理説明を行なう。
【００１５】図１は電話装置におけるスピーカシステム
として採用したもので、コードレス電話１のスピーカ音
圧出力部位２においてノイズキャンセル用のマイクロホ
ン４が配置されたものを示している。図１（ａ）は斜視
図、図１（ｂ）はスピーカ音圧出力部位２の正面図、図
１（ｃ）はスピーカ音圧出力部位２の内部構造を示して
いる。
として採用したもので、コードレス電話１のスピーカ音
圧出力部位２においてノイズキャンセル用のマイクロホ
ン４が配置されたものを示している。図１（ａ）は斜視
図、図１（ｂ）はスピーカ音圧出力部位２の正面図、図
１（ｃ）はスピーカ音圧出力部位２の内部構造を示して
いる。
【００１６】図１（ｃ）からわかるようにスピーカユニ
ット３の正面方向となるスピーカ音圧出力部位２におい
て小型のマイクロホン４が配置されている。ここで本実
施例の場合、マイクロホン４は、その振動板の振動方向
となるマイクロホン軸ＪＭが、スピーカユニット３の振
動板の振動方向となるスピーカ軸ＪＳに対してほぼ垂直
状態となるように配置されている。
ット３の正面方向となるスピーカ音圧出力部位２におい
て小型のマイクロホン４が配置されている。ここで本実
施例の場合、マイクロホン４は、その振動板の振動方向
となるマイクロホン軸ＪＭが、スピーカユニット３の振
動板の振動方向となるスピーカ軸ＪＳに対してほぼ垂直
状態となるように配置されている。
【００１７】このマイクロホン４ではスピーカユニット
３からの出力音とともに外来ノイズがミックスされて音
声信号として得られることになる。そしてこのマイクロ
ホン４からの音声信号に対して所定の補償処理を行なっ
てスピーカユニット３への入力信号にフィードバック加
算することで、いわゆるノイズキャンセル動作が可能と
なり、例えばこのような電話の場合、騒音環境下でも聞
き取り易いスピーカシステムを実現できる。
３からの出力音とともに外来ノイズがミックスされて音
声信号として得られることになる。そしてこのマイクロ
ホン４からの音声信号に対して所定の補償処理を行なっ
てスピーカユニット３への入力信号にフィードバック加
算することで、いわゆるノイズキャンセル動作が可能と
なり、例えばこのような電話の場合、騒音環境下でも聞
き取り易いスピーカシステムを実現できる。
【００１８】図２がノイズキャンセルのための原理ブロ
ックを示している。音声信号は端子１１から加算器１２
を介してパワーアンプ１３に供給されてスピーカドライ
ブ信号として増幅される。そしてスピーカドライブ信号
がスピーカ１４に供給され、音圧として出力される。こ
こでスピーカ１４が図１のスピーカユニット３に相当す
る。
ックを示している。音声信号は端子１１から加算器１２
を介してパワーアンプ１３に供給されてスピーカドライ
ブ信号として増幅される。そしてスピーカドライブ信号
がスピーカ１４に供給され、音圧として出力される。こ
こでスピーカ１４が図１のスピーカユニット３に相当す
る。
【００１９】スピーカ１４の出力音圧は図２に加算器１
５として等価的に示すように外来ノイズＮと混合された
音圧Ｐとして、使用者の耳（鼓膜）に達することにな
る。ここで、マイクロホン／アンプ１６として示すよう
に音圧Ｐがピックアップされて音声信号として出力され
る。マイクロホン／アンプ１６は図１のマイクロホン４
及び増幅回路に相当する。マイクロホン／アンプ１６の
出力はフィードバック回路１７において所定の信号処理
が施され、ノイズ低減のための加算信号を出力する。そ
してこれは加算器１２に供給され、この加算器１２にお
いて端子１１からの音声信号に対してノイズ成分を減算
する処理が行なわれることになる。
５として等価的に示すように外来ノイズＮと混合された
音圧Ｐとして、使用者の耳（鼓膜）に達することにな
る。ここで、マイクロホン／アンプ１６として示すよう
に音圧Ｐがピックアップされて音声信号として出力され
る。マイクロホン／アンプ１６は図１のマイクロホン４
及び増幅回路に相当する。マイクロホン／アンプ１６の
出力はフィードバック回路１７において所定の信号処理
が施され、ノイズ低減のための加算信号を出力する。そ
してこれは加算器１２に供給され、この加算器１２にお
いて端子１１からの音声信号に対してノイズ成分を減算
する処理が行なわれることになる。
【００２０】ここでパワーアンプ１３、スピーカ１４、
マイクロホン／アンプ１６、フィードバック回路１７の
それぞれの伝達関数をＡ，Ｈ，Ｍ，−βとする。そして
マイクロホン／アンプ１６でピックアップされた耳元で
の音をフィードバック回路１７における固定フィルタを
介して図２のようにフィードバック構成をとった場合、
騒音を音圧Ｐ及びノイズＮについて、
マイクロホン／アンプ１６、フィードバック回路１７の
それぞれの伝達関数をＡ，Ｈ，Ｍ，−βとする。そして
マイクロホン／アンプ１６でピックアップされた耳元で
の音をフィードバック回路１７における固定フィルタを
介して図２のようにフィードバック構成をとった場合、
騒音を音圧Ｐ及びノイズＮについて、
【数１】 に低減できる効果を持つ。
【００２１】そしてこのような回路はアナログ回路で構
成できるため、追従性、小規模性に優れたものとなる。
また、このシステムが発振しない条件としては、各伝達
関数は複素数であるため、
成できるため、追従性、小規模性に優れたものとなる。
また、このシステムが発振しない条件としては、各伝達
関数は複素数であるため、
【数２】 であることが必要である。
【００２２】このようなノイズキャンセル回路構成をと
る本実施例のスピーカシステムにおいて、上記したよう
に、マイクロホン４が、そのマイクロホン軸ＪＭがスピ
ーカ軸ＪＳに対してほぼ垂直状態となるように配置され
ていることにより、スピーカユニット３の振動板の振動
の影響によるマイクロホン４の振動雑音を抑制すること
ができることになり、これによってマイクロホン４の音
圧−電圧変換の精度が向上し、より有効な騒音抑制が実
現されることになる。
る本実施例のスピーカシステムにおいて、上記したよう
に、マイクロホン４が、そのマイクロホン軸ＪＭがスピ
ーカ軸ＪＳに対してほぼ垂直状態となるように配置され
ていることにより、スピーカユニット３の振動板の振動
の影響によるマイクロホン４の振動雑音を抑制すること
ができることになり、これによってマイクロホン４の音
圧−電圧変換の精度が向上し、より有効な騒音抑制が実
現されることになる。
【００２３】なお、この図１、図２のようなスピーカシ
ステムは、電話だけでなく、その他の通信機のスピーカ
部分や、ヘッドホン、補聴器等にも良好に適用できるこ
とはいうまでもない。
ステムは、電話だけでなく、その他の通信機のスピーカ
部分や、ヘッドホン、補聴器等にも良好に適用できるこ
とはいうまでもない。
【００２４】次に図３に第２の実施例としてのＡＦＢ
（Acoustic FeedBack system）を採用したスピーカボッ
クス２０を示す。このスピーカボックス２０におけるス
ピーカユニット２１の振動板の前面側には図示するよう
に小型のマイクロホン２２が配されている。特に本実施
例の場合、マイクロホン２２は、その振動板の振動方向
となるマイクロホン軸ＪＭが、スピーカユニット２１の
振動板の振動方向となるスピーカ軸ＪＳに対してほぼ垂
直状態となるように配置されている。
（Acoustic FeedBack system）を採用したスピーカボッ
クス２０を示す。このスピーカボックス２０におけるス
ピーカユニット２１の振動板の前面側には図示するよう
に小型のマイクロホン２２が配されている。特に本実施
例の場合、マイクロホン２２は、その振動板の振動方向
となるマイクロホン軸ＪＭが、スピーカユニット２１の
振動板の振動方向となるスピーカ軸ＪＳに対してほぼ垂
直状態となるように配置されている。
【００２５】このマイクロホン２２はスピーカユニット
２１からの出力音を集音することになるが、そのマイク
ロホン２２からの音声信号は図４のような回路でＡＦＢ
処理に用いられる。図４において、音声信号は端子３１
から比較器３２を介してパワーアンプ３３に供給されて
スピーカドライブ信号として増幅される。そしてスピー
カドライブ信号がスピーカ３４に供給され、音圧として
出力される。ここでスピーカ３４が図３のスピーカユニ
ット２１に相当する。
２１からの出力音を集音することになるが、そのマイク
ロホン２２からの音声信号は図４のような回路でＡＦＢ
処理に用いられる。図４において、音声信号は端子３１
から比較器３２を介してパワーアンプ３３に供給されて
スピーカドライブ信号として増幅される。そしてスピー
カドライブ信号がスピーカ３４に供給され、音圧として
出力される。ここでスピーカ３４が図３のスピーカユニ
ット２１に相当する。
【００２６】スピーカ３４の出力音圧は、図３のマイク
ロホン２２及び増幅回路に相当するマイクロホン／アン
プ３５によってピックアップされて音声信号として出力
される。マイクロホン／アンプ３５の出力は補償回路３
６において所定の信号処理が施され、比較器３２に供給
される。
ロホン２２及び増幅回路に相当するマイクロホン／アン
プ３５によってピックアップされて音声信号として出力
される。マイクロホン／アンプ３５の出力は補償回路３
６において所定の信号処理が施され、比較器３２に供給
される。
【００２７】このような構成においてはマイクロホン／
アンプ３５の出力は所定の補償処理がされた後、端子３
１からの入力音声信号と比較されることになる。この比
較結果は、即ちスピーカユニットが入力信号に対して忠
実に駆動されているか否かを示す信号となる。この比較
結果に基づいてパワーアンプ３３でスピーカ３４へのド
ライブ信号を補正することにより、音響負荷による音圧
周波数特性の乱れを改善したり、応答性、音質の向上を
計ることができる。また口径の小さなスピーカシステム
において低域不足を改善するためにも用いることができ
る。
アンプ３５の出力は所定の補償処理がされた後、端子３
１からの入力音声信号と比較されることになる。この比
較結果は、即ちスピーカユニットが入力信号に対して忠
実に駆動されているか否かを示す信号となる。この比較
結果に基づいてパワーアンプ３３でスピーカ３４へのド
ライブ信号を補正することにより、音響負荷による音圧
周波数特性の乱れを改善したり、応答性、音質の向上を
計ることができる。また口径の小さなスピーカシステム
において低域不足を改善するためにも用いることができ
る。
【００２８】このようなＡＦＢを採用したスピーカシス
テムにおいて、上記したように、マイクロホン２２が、
そのマイクロホン軸ＪＭがスピーカ軸ＪＳに対してほぼ
垂直状態となるように配置されていることにより、スピ
ーカユニット２１の振動板の振動の影響によるマイクロ
ホン２２の振動雑音を抑制することができる。この結
果、マイクロホン２２の感度のＳ／Ｎが向上し、ＡＦＢ
の本来の目的である応答性の向上、周波数特性の平坦
化、低域増強などに対する制御が、より確実かつ有効に
実行でき、高音質再生スピーカシステムが実現できるこ
とになる。
テムにおいて、上記したように、マイクロホン２２が、
そのマイクロホン軸ＪＭがスピーカ軸ＪＳに対してほぼ
垂直状態となるように配置されていることにより、スピ
ーカユニット２１の振動板の振動の影響によるマイクロ
ホン２２の振動雑音を抑制することができる。この結
果、マイクロホン２２の感度のＳ／Ｎが向上し、ＡＦＢ
の本来の目的である応答性の向上、周波数特性の平坦
化、低域増強などに対する制御が、より確実かつ有効に
実行でき、高音質再生スピーカシステムが実現できるこ
とになる。
【００２９】以上の第１、第２の実施例の構成で、マイ
クロホン４，２２における振動雑音が低減できることに
ついて詳述する。通常マイクロホンユニット本体を加振
すると、背極はユニット本体と同じ動きをしても振動板
はその動きについていけず、振動雑音を発生することに
なる。
クロホン４，２２における振動雑音が低減できることに
ついて詳述する。通常マイクロホンユニット本体を加振
すると、背極はユニット本体と同じ動きをしても振動板
はその動きについていけず、振動雑音を発生することに
なる。
【００３０】ここでマイクロホンユニットがコンデンサ
マイクロホンである場合を考え、ユニットの機械系を図
５のように電気的な等価回路で示す。ここで機械系の力
Ｆは電圧に相当し、速度ｖは電流に相当する。そして、
ｐＳは入力となる音圧×面積、ｐＳε-jkdcos Φは背面
から回ってきた入力音圧であり、つまりεの乗数は時間
遅延成分を示す。
マイクロホンである場合を考え、ユニットの機械系を図
５のように電気的な等価回路で示す。ここで機械系の力
Ｆは電圧に相当し、速度ｖは電流に相当する。そして、
ｐＳは入力となる音圧×面積、ｐＳε-jkdcos Φは背面
から回ってきた入力音圧であり、つまりεの乗数は時間
遅延成分を示す。
【００３１】このような等価回路を持つコンデンサマイ
クロホンの平面波音場における正面方向の感度を求める
ことを考える。まず振動板の振動速度ｖは、
クロホンの平面波音場における正面方向の感度を求める
ことを考える。まず振動板の振動速度ｖは、
【数３】 で表わすことができる。ここで、ｋ＝ω／Ｃ、Ｃは音
速、ｄは音響二端子間距離、α＝（Ｃr1c1）／ｄ、Ｚ0
＝ｊωｍ0 ＋ｒ0 ＋（１／ｊωｃ1 ）とする。
速、ｄは音響二端子間距離、α＝（Ｃr1c1）／ｄ、Ｚ0
＝ｊωｍ0 ＋ｒ0 ＋（１／ｊωｃ1 ）とする。
【００３２】次に、マイクロホンユニット本体が振動し
た場合について求める。なお、ユニット本体が振動した
場合の等価回路は図６のようになる。マイクロホンユニ
ット本体と振動板の相対速度はＶ−Ｖ0 で、発電に寄与
する起振力は振動板の等価質量に基づく慣性力であるｊ
ωｍ0 Ｖ0 となる。ここで相対速度Ｖ−Ｖ0 について
は、
た場合について求める。なお、ユニット本体が振動した
場合の等価回路は図６のようになる。マイクロホンユニ
ット本体と振動板の相対速度はＶ−Ｖ0 で、発電に寄与
する起振力は振動板の等価質量に基づく慣性力であるｊ
ωｍ0 Ｖ0 となる。ここで相対速度Ｖ−Ｖ0 について
は、
【数４】 とすることができる。
【００３３】そして正面感度（振動速度）で正規化した
振動板の相対速度は、上記（数３）（数４）より、
振動板の相対速度は、上記（数３）（数４）より、
【数５】 となる。そして無指向性マイクロホンではα＝∞である
ので、
ので、
【数６】 となる。
【００３４】これは振動雑音が面密度ｍ0 ／Ｓと振動加
速度ωＶに比例していることを示している。そしてα＝
∞である無指向性マイクロホンに比べて、音圧傾度型マ
イクロホンでは上記（数５）（数６）より、図７で表わ
されるような振動雑音を発生することになる。
速度ωＶに比例していることを示している。そしてα＝
∞である無指向性マイクロホンに比べて、音圧傾度型マ
イクロホンでは上記（数５）（数６）より、図７で表わ
されるような振動雑音を発生することになる。
【００３５】結局、振動板が単なる平板であれば、加振
方向によって振動感度が変化し、振動板と垂直な方向に
加振されれば上記のような振動雑音を発生するが、振動
板と平行な方向に加振されても、背極と振動板が一緒に
動くことになるため、振動雑音が発生しないことが理解
される。つまり、上記第１、第２の実施例のように構成
した場合、マイクロホン４，２２の振動板に対しては、
振動板と平行な方向に加振されることになるため、振動
雑音は殆ど発生しないことになる。
方向によって振動感度が変化し、振動板と垂直な方向に
加振されれば上記のような振動雑音を発生するが、振動
板と平行な方向に加振されても、背極と振動板が一緒に
動くことになるため、振動雑音が発生しないことが理解
される。つまり、上記第１、第２の実施例のように構成
した場合、マイクロホン４，２２の振動板に対しては、
振動板と平行な方向に加振されることになるため、振動
雑音は殆ど発生しないことになる。
【００３６】図１における第１の実施例のマイクロホン
４の特性と、従来例としての図１０のマイクロホン４４
の特性についての測定結果を図８、図９にあわせて示
す。図８はマイクロホンの周波数−ゲイン特性、図９は
マイクロホンの周波数−位相特性を示している。また同
時に、スピーカを有する筺体とは別体に配置し、もとも
と振動雑音を受けないようにした音場測定用マイクロホ
ンの測定結果も示す。なお、図中実線はマイクロホン軸
ＪＭをスピーカ軸ＪＳと垂直状態とした実施例のマイク
ロホン４の特性、一点鎖線はマイクロホン軸ＪＭをスピ
ーカ軸ＪＳと平行状態とした従来のマイクロホン４４の
特性、破線は音場測定用マイクロホンの特性である。
４の特性と、従来例としての図１０のマイクロホン４４
の特性についての測定結果を図８、図９にあわせて示
す。図８はマイクロホンの周波数−ゲイン特性、図９は
マイクロホンの周波数−位相特性を示している。また同
時に、スピーカを有する筺体とは別体に配置し、もとも
と振動雑音を受けないようにした音場測定用マイクロホ
ンの測定結果も示す。なお、図中実線はマイクロホン軸
ＪＭをスピーカ軸ＪＳと垂直状態とした実施例のマイク
ロホン４の特性、一点鎖線はマイクロホン軸ＪＭをスピ
ーカ軸ＪＳと平行状態とした従来のマイクロホン４４の
特性、破線は音場測定用マイクロホンの特性である。
【００３７】各図からわかるように、従来の方式で配置
したマイクロホン４４では音場測定用のマイクロホンの
結果である本来の集音特性に対し、低域がかなり持ち上
がった特性となり、音場が正確にピックアップできてい
ないことが示されるが、本実施例のようにマイクロホン
４を配置することで、音場測定用のマイクロホンとほぼ
同様の特性が得られる。つまり、音場を正確にピックア
ップできていることがわかる。
したマイクロホン４４では音場測定用のマイクロホンの
結果である本来の集音特性に対し、低域がかなり持ち上
がった特性となり、音場が正確にピックアップできてい
ないことが示されるが、本実施例のようにマイクロホン
４を配置することで、音場測定用のマイクロホンとほぼ
同様の特性が得られる。つまり、音場を正確にピックア
ップできていることがわかる。
【００３８】そしてノイズキャンセルのフィードバック
回路構成において考えると、従来の配置状態のマイクロ
ホン４４の場合、低域成分の不要な上昇のために位相回
転が大きくなり、フィードバック回路での補償処理が煩
雑になる。また同時に系が発振しないようにする位相条
件の限定範囲がせばまるので、騒音低減帯域が狭くな
り、ノイズ低減効果が落ちるということになる。これに
対し本実施例の配置状態のマイクロホン４の場合、低域
の特性は抑えられ、フィードバック回路の自由度が増
し、より有効なノイズ低減効果を得ることができる。以
上のことはＡＦＢを採用したスピーカシステムにおいて
も同様となり、即ち第２の実施例の構成により、ＡＦＢ
による特性補正機能などは格段に向上される。
回路構成において考えると、従来の配置状態のマイクロ
ホン４４の場合、低域成分の不要な上昇のために位相回
転が大きくなり、フィードバック回路での補償処理が煩
雑になる。また同時に系が発振しないようにする位相条
件の限定範囲がせばまるので、騒音低減帯域が狭くな
り、ノイズ低減効果が落ちるということになる。これに
対し本実施例の配置状態のマイクロホン４の場合、低域
の特性は抑えられ、フィードバック回路の自由度が増
し、より有効なノイズ低減効果を得ることができる。以
上のことはＡＦＢを採用したスピーカシステムにおいて
も同様となり、即ち第２の実施例の構成により、ＡＦＢ
による特性補正機能などは格段に向上される。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のスピーカシ
ステムは、スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ
軸と、マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロ
ホン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるように、
スピーカに対してマイクロホンの配置状態を設定するこ
とにより、マイクロホンが振動雑音を拾ってしまうこと
を有効に抑えることができるという効果がある。。
ステムは、スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ
軸と、マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロ
ホン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるように、
スピーカに対してマイクロホンの配置状態を設定するこ
とにより、マイクロホンが振動雑音を拾ってしまうこと
を有効に抑えることができるという効果がある。。
【００４０】そしてこのような構成で、マイクロホンで
得られる音声信号に対して所定の補償処理を行なってス
ピーカへの入力信号にフィードバックして、スピーカか
らの音圧出力部位におけるノイズ低減を行なうようにす
る場合、マイクロホンでは振動雑音が含まれない高精度
の音圧−電圧変換が行なわれることにより、より有効な
騒音抑制が実現されることになる。
得られる音声信号に対して所定の補償処理を行なってス
ピーカへの入力信号にフィードバックして、スピーカか
らの音圧出力部位におけるノイズ低減を行なうようにす
る場合、マイクロホンでは振動雑音が含まれない高精度
の音圧−電圧変換が行なわれることにより、より有効な
騒音抑制が実現されることになる。
【００４１】またマイクロホンで得られる音声信号に基
づいて、スピーカへの入力信号に対して所定の処理を行
なうことで、スピーカの出力特性の補正を行なうように
した場合も、マイクロホンでは振動雑音が含まれない高
精度の音圧−電圧変換が行なわれることにより、周波数
特性の平坦化、応答性の向上、低域補償などの面でより
有効かつ正確に行なわれることになり、高音質スピーカ
システムを実現できる。
づいて、スピーカへの入力信号に対して所定の処理を行
なうことで、スピーカの出力特性の補正を行なうように
した場合も、マイクロホンでは振動雑音が含まれない高
精度の音圧−電圧変換が行なわれることにより、周波数
特性の平坦化、応答性の向上、低域補償などの面でより
有効かつ正確に行なわれることになり、高音質スピーカ
システムを実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例の説明図である。
【図２】第１の実施例におけるノイズキャンセラ構成の
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例の説明図である。
【図４】第２の実施例におけるＡＦＢ構成の説明図であ
る。
る。
【図５】コンデンサマイクロホンの等価回路図である。
【図６】コンデンサマイクロホンの本体が振動した場合
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図７】音圧傾度型マイクロホンの振動感度の説明図で
ある。
ある。
【図８】本発明及び従来例のマイクロホンの配置状態で
の周波数−ゲイン特性の説明図である。
の周波数−ゲイン特性の説明図である。
【図９】本発明及び従来例のマイクロホンの配置状態で
の周波数−位相特性の説明図である。
の周波数−位相特性の説明図である。
【図１０】従来のスピーカシステムの説明図である。
【図１１】従来のスピーカシステムの説明図である。
３，２１ スピーカユニット ４，２２ マイクロホン １２ 加算器 １３，３３ パワーアンプ １４，３４ スピーカ １６，３５ マイクロホン／アンプ １７ フィードバック回路 ３２ 比較器 ３６ 補償回路
Claims (3)
- 【請求項１】 スピーカからの音圧出力部位にマイクロ
ホンを配し、該マイクロホンで得られる音声信号を用い
て所定の信号処理を行なうように構成されたスピーカシ
ステムにおいて、 前記スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ軸と、
前記マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロホ
ン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるように、前
記スピーカに対して前記マイクロホンの配置状態が設定
されていることを特徴とするスピーカシステム。 - 【請求項２】 前記マイクロホンで得られる音声信号に
対して所定の補償処理を行なって前記スピーカへの入力
信号にフィードバックして、前記スピーカからの音圧出
力部位におけるノイズ低減を行なうように構成したこと
を特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。 - 【請求項３】 前記マイクロホンで得られる音声信号に
基づいて、前記スピーカへの入力信号に対して所定の処
理を行なうことで、前記スピーカの出力特性の補正を行
なうように構成したことを特徴とする請求項１に記載の
スピーカシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6013895A JP3344147B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | スピーカシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6013895A JP3344147B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | スピーカシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237788A true JPH08237788A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3344147B2 JP3344147B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=13133490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6013895A Expired - Lifetime JP3344147B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | スピーカシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3344147B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10234095A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音響再生装置 |
| WO2010018879A1 (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | Cresyn Co., Ltd | Headphone |
| JP2015226195A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 株式会社オーディオテクニカ | Ｍｆｂスピーカ装置および音波検出用マイクロホン |
| CN106034272A (zh) * | 2015-03-17 | 2016-10-19 | 钰太芯微电子科技（上海）有限公司 | 扬声器补偿系统及便携式移动终端 |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP6013895A patent/JP3344147B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10234095A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音響再生装置 |
| WO2010018879A1 (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | Cresyn Co., Ltd | Headphone |
| KR101107599B1 (ko) * | 2008-08-11 | 2012-01-25 | 크레신 주식회사 | 헤드폰 |
| JP2015226195A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 株式会社オーディオテクニカ | Ｍｆｂスピーカ装置および音波検出用マイクロホン |
| CN106034272A (zh) * | 2015-03-17 | 2016-10-19 | 钰太芯微电子科技（上海）有限公司 | 扬声器补偿系统及便携式移动终端 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3344147B2 (ja) | 2002-11-11 |
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