JPH08317490A - ホーンスピーカシステム - Google Patents
ホーンスピーカシステムInfo
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- JPH08317490A JPH08317490A JP7138799A JP13879995A JPH08317490A JP H08317490 A JPH08317490 A JP H08317490A JP 7138799 A JP7138799 A JP 7138799A JP 13879995 A JP13879995 A JP 13879995A JP H08317490 A JPH08317490 A JP H08317490A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホーンスピーカにおいて、ホーン内やコンプ
レッションドライバ内の空気に対する過負荷のため生じ
る音の歪みを除去し、信号源からの音響信号を高忠実再
生すること。 【構成】 ホーンスピーカ１６の等価回路は、歪みの無
い伝達関数Ｈ１の系１７と２次歪みを表わす伝達関数Ｈ
２の系１８とを、加算器１９で加算したものとして表現
できる。ホーンスピーカ１６の前段に歪み除去装置１０
を設ける。音声入力信号ｘ（ｔ）がＡ／Ｄ変換器１１で
デジタル信号に変換されると、第１のフィルタ１２は１
次元の畳み込み演算を、第２のフィルタ１３は２次元の
畳み込み演算を行う。この信号を加算し、Ｄ／Ａ変換し
てホーンスピーカ１６に与えると、ホーン内で生じる高
調波歪と混変調歪みが除去される。
レッションドライバ内の空気に対する過負荷のため生じ
る音の歪みを除去し、信号源からの音響信号を高忠実再
生すること。 【構成】 ホーンスピーカ１６の等価回路は、歪みの無
い伝達関数Ｈ１の系１７と２次歪みを表わす伝達関数Ｈ
２の系１８とを、加算器１９で加算したものとして表現
できる。ホーンスピーカ１６の前段に歪み除去装置１０
を設ける。音声入力信号ｘ（ｔ）がＡ／Ｄ変換器１１で
デジタル信号に変換されると、第１のフィルタ１２は１
次元の畳み込み演算を、第２のフィルタ１３は２次元の
畳み込み演算を行う。この信号を加算し、Ｄ／Ａ変換し
てホーンスピーカ１６に与えると、ホーン内で生じる高
調波歪と混変調歪みが除去される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホーンスピーカシステ
ムにおいて、ホーン内やコンプレッションドライバー内
の空気に対する過負荷のため生じる空気歪みを除去し、
入力信号に対して高忠実再生を実現できるホーンスピー
カシステムに関するものである。
ムにおいて、ホーン内やコンプレッションドライバー内
の空気に対する過負荷のため生じる空気歪みを除去し、
入力信号に対して高忠実再生を実現できるホーンスピー
カシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のホーンスピーカシステムを図５を
参照しながら説明する。図５はホーンスピーカにおける
入力信号と出力音圧とモデル化したブロック図である。
ここで、ホーンスピーカ５１の入力信号をｘ（ｔ）と
し、ホーンスピーカより放射された出力音圧を出力信号
ｙ（ｔ）とすると、入力信号ｘ（ｔ）と出力信号ｙ
（ｔ）との関係は図示のようになる。即ちホーンスピー
カ５１は、歪みの無いホーンスピーカの伝達関数Ｈ１の
系５２と、ホーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数
Ｈ２の系５３と、２つの系５２及び系５３を加算器５４
で加算したものとして表わせる。
参照しながら説明する。図５はホーンスピーカにおける
入力信号と出力音圧とモデル化したブロック図である。
ここで、ホーンスピーカ５１の入力信号をｘ（ｔ）と
し、ホーンスピーカより放射された出力音圧を出力信号
ｙ（ｔ）とすると、入力信号ｘ（ｔ）と出力信号ｙ
（ｔ）との関係は図示のようになる。即ちホーンスピー
カ５１は、歪みの無いホーンスピーカの伝達関数Ｈ１の
系５２と、ホーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数
Ｈ２の系５３と、２つの系５２及び系５３を加算器５４
で加算したものとして表わせる。
【０００３】まず、ホーンスピーカ５１の入出力関係に
ついて述べる。音響信号源からの電気信号である入力信
号ｘ（ｔ）がホーンスピーカ５１に入力される。この入
力信号ｘ（ｔ）は電気信号から音圧の出力信号ｙ（ｔ）
に変換され、受聴者は出力信号ｙ（ｔ）を聴くこととな
る。ホーンスピーカでは、入力信号ｘ（ｔ）が例えば内
蔵のドーム型スピーカにより電気音響変換されて、振動
板から音波が出力され、ホーンを通して音が外部に放射
される。そこでホーン内や、ドーム型スピーカであるコ
ンプレッションドライバ内の空気に対する過負荷のた
め、音圧に歪みが生じる。この歪みを考慮したホーンス
ピーカ５１の伝達関数が図５に示したものである。
ついて述べる。音響信号源からの電気信号である入力信
号ｘ（ｔ）がホーンスピーカ５１に入力される。この入
力信号ｘ（ｔ）は電気信号から音圧の出力信号ｙ（ｔ）
に変換され、受聴者は出力信号ｙ（ｔ）を聴くこととな
る。ホーンスピーカでは、入力信号ｘ（ｔ）が例えば内
蔵のドーム型スピーカにより電気音響変換されて、振動
板から音波が出力され、ホーンを通して音が外部に放射
される。そこでホーン内や、ドーム型スピーカであるコ
ンプレッションドライバ内の空気に対する過負荷のた
め、音圧に歪みが生じる。この歪みを考慮したホーンス
ピーカ５１の伝達関数が図５に示したものである。
【０００４】このようにホーンスピーカ５１は伝達関数
Ｈ１の系５２と、ホーンスピーカの２次歪みを表わす伝
達関数Ｈ２の系５３の重ね合わせとして表わせる。この
ことを数式で表わすと、ホーンスピーカ５１の入力信号
ｘ（ｔ）と出力信号ｙ（ｔ）との関係は、（５）式とな
る。
Ｈ１の系５２と、ホーンスピーカの２次歪みを表わす伝
達関数Ｈ２の系５３の重ね合わせとして表わせる。この
ことを数式で表わすと、ホーンスピーカ５１の入力信号
ｘ（ｔ）と出力信号ｙ（ｔ）との関係は、（５）式とな
る。
【数５】 ここで、Ｘ（ｍ）は入力信号ｘ（ｔ）を周波数ｍで離散
化し、デジタルフーリエ変換して表わしたものであり、
変数ｍは周波数を表す。またＹ（ｍ）は出力信号ｙ
（ｔ）を離散化し、デジタルフーリエ変換して表わした
ものである。Ｈ１（ｍ）は歪みの無いホーンスピーカの
系５２の伝達関数、Ｈ２（ｍ１、ｍ２）はホーンスピー
カの２次歪みを表わす系５３の伝達関数である。ここ
で、与えられた周波数ｍを任意の周波数の和と差に分解
し、その値をｍ１、ｍ２とする。従ってｍ＝ｍ１＋ｍ
２、又はｍ＝｜ｍ１−ｍ２｜となる。又この式の第２項
は、ｍ＝ｍ１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜を満たすすべて
の組み合わせについての和である。
化し、デジタルフーリエ変換して表わしたものであり、
変数ｍは周波数を表す。またＹ（ｍ）は出力信号ｙ
（ｔ）を離散化し、デジタルフーリエ変換して表わした
ものである。Ｈ１（ｍ）は歪みの無いホーンスピーカの
系５２の伝達関数、Ｈ２（ｍ１、ｍ２）はホーンスピー
カの２次歪みを表わす系５３の伝達関数である。ここ
で、与えられた周波数ｍを任意の周波数の和と差に分解
し、その値をｍ１、ｍ２とする。従ってｍ＝ｍ１＋ｍ
２、又はｍ＝｜ｍ１−ｍ２｜となる。又この式の第２項
は、ｍ＝ｍ１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜を満たすすべて
の組み合わせについての和である。
【０００５】（５）式の第１項は、周波数ｍの入力信号
Ｘ（ｍ）に対するホーンスピーカの伝達関数Ｈ１による
線形の出力信号成分を示している。（５）式の第２項
は、周波数ｍ１の入力信号Ｘ（ｍ１）と、周波数ｍ２の
入力信号Ｘ（ｍ２）によって発生し、伝達関数Ｈ２によ
る非線形の出力信号成分を示している。この項がホーン
内やコンプレッションドライバ内の空気に対する過負荷
のために生じる２次の高調波歪み、及び混変調歪みを表
わしている。
Ｘ（ｍ）に対するホーンスピーカの伝達関数Ｈ１による
線形の出力信号成分を示している。（５）式の第２項
は、周波数ｍ１の入力信号Ｘ（ｍ１）と、周波数ｍ２の
入力信号Ｘ（ｍ２）によって発生し、伝達関数Ｈ２によ
る非線形の出力信号成分を示している。この項がホーン
内やコンプレッションドライバ内の空気に対する過負荷
のために生じる２次の高調波歪み、及び混変調歪みを表
わしている。
【０００６】ここで２次の高調波歪みとは、周波数ｍ１
の入力信号に対する周波数２＊ｍ１の出力信号成分と、
周波数ｍ２の入力信号に対する周波数２＊ｍ２の出力信
号成分とのことである。また混変調歪みとは、周波数ｍ
１とｍ２の入力信号に対する、周波数（ｍ１＋ｍ２）の
出力信号成分と、周波数｜ｍ１−ｍ２｜の出力信号成分
とのことである。
の入力信号に対する周波数２＊ｍ１の出力信号成分と、
周波数ｍ２の入力信号に対する周波数２＊ｍ２の出力信
号成分とのことである。また混変調歪みとは、周波数ｍ
１とｍ２の入力信号に対する、周波数（ｍ１＋ｍ２）の
出力信号成分と、周波数｜ｍ１−ｍ２｜の出力信号成分
とのことである。
【０００７】従来のホーンスピーカシステムでは、ホー
ン内やコンプレッションドライバ内の空気に対する過負
荷のために生じる歪みを減らすには、振動板の質量、振
動板の断面積、ホーンの喉部の断面積、ホーンの広がり
形状等を、許容できる歪み量と目標とする効率に合わせ
て設計するという方法が採られていた。
ン内やコンプレッションドライバ内の空気に対する過負
荷のために生じる歪みを減らすには、振動板の質量、振
動板の断面積、ホーンの喉部の断面積、ホーンの広がり
形状等を、許容できる歪み量と目標とする効率に合わせ
て設計するという方法が採られていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする問題】しかしながら上記従来
のホーンスピーカシステムにおいて、許容できる歪み量
によっては、ホーンや振動板の形状、材質に制約が生じ
てしまう。このため、所望の音響特性と形状を満たした
ホーンスピーカシステムを設計できないという問題を残
していた。
のホーンスピーカシステムにおいて、許容できる歪み量
によっては、ホーンや振動板の形状、材質に制約が生じ
てしまう。このため、所望の音響特性と形状を満たした
ホーンスピーカシステムを設計できないという問題を残
していた。
【０００９】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、ホーン内やコンプレッションド
ライバ内の空気に対する過負荷のために生じる音歪みを
除去することのできるホーンスピーカシステムを実現す
ることを目的とする。
なされたものであって、ホーン内やコンプレッションド
ライバ内の空気に対する過負荷のために生じる音歪みを
除去することのできるホーンスピーカシステムを実現す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去装置を接続
したホーンスピーカシステムであって、歪み除去装置
は、アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換
器と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して１次元の畳み込
み演算を行う第１のフィルタと、Ａ／Ｄ変換器の出力信
号に対して２次元の畳み込み演算を行う第２のフィルタ
と、第１のフィルタの出力信号と第２のフィルタの出力
信号とを加算する加算器と、加算器の出力信号をアナロ
グ信号に変換し、ホースピーカに与えるＤ／Ａ変換器
と、を具備することを特徴とするものである。
は、ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去装置を接続
したホーンスピーカシステムであって、歪み除去装置
は、アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換
器と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して１次元の畳み込
み演算を行う第１のフィルタと、Ａ／Ｄ変換器の出力信
号に対して２次元の畳み込み演算を行う第２のフィルタ
と、第１のフィルタの出力信号と第２のフィルタの出力
信号とを加算する加算器と、加算器の出力信号をアナロ
グ信号に変換し、ホースピーカに与えるＤ／Ａ変換器
と、を具備することを特徴とするものである。
【００１１】本願の請求項２の発明は、ホーンスピーカ
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、歪み除去装置は、アナログの音声信
号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の
出力信号に対して２次元の畳み込み演算を行う第２のフ
ィルタと、Ａ／Ｄ変換器の出力信号と第２のフィルタの
出力信号とを加算する加算器と、加算器の出力信号をア
ナログ信号に変換し、ホーンスピーカに与えるＤ／Ａ変
換器と、を具備することを特徴とするものである。
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、歪み除去装置は、アナログの音声信
号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の
出力信号に対して２次元の畳み込み演算を行う第２のフ
ィルタと、Ａ／Ｄ変換器の出力信号と第２のフィルタの
出力信号とを加算する加算器と、加算器の出力信号をア
ナログ信号に変換し、ホーンスピーカに与えるＤ／Ａ変
換器と、を具備することを特徴とするものである。
【００１２】本願の請求項３の発明は、ホーンスピーカ
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、歪み除去装置は、アナログの音声信
号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の
出力信号の内、特定の周波数以下の成分を遮断する低帯
域制限フィルタと、低帯域制限フィルタの出力信号に対
して１次元の畳み込み演算を行う第１のフィルタと、低
帯域制限フィルタの出力信号に対して２次元の畳み込み
演算を行う第２のフィルタと、第１のフィルタの出力信
号と第２のフィルタの出力信号とを加算する加算器と、
加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、ホーンスピ
ーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備することを特徴と
するものである。
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、歪み除去装置は、アナログの音声信
号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の
出力信号の内、特定の周波数以下の成分を遮断する低帯
域制限フィルタと、低帯域制限フィルタの出力信号に対
して１次元の畳み込み演算を行う第１のフィルタと、低
帯域制限フィルタの出力信号に対して２次元の畳み込み
演算を行う第２のフィルタと、第１のフィルタの出力信
号と第２のフィルタの出力信号とを加算する加算器と、
加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、ホーンスピ
ーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備することを特徴と
するものである。
【００１３】本願の請求項４の発明は、ホーンスピーカ
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、ホーンスピーカは、コンプレッショ
ンドライバ内又はホーン内の空気の温度を検出する温度
センサを有するものであり、歪み除去装置は、アナログ
の音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換器の出力信号に対して１次元の畳み込み演算を行う
第１のフィルタと、Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して２
次元の畳み込み演算を行う第２のフィルタと、温度セン
サの出力が変化したとき温度信号を出力する温度測定装
置と、第１のフィルタと第２のフィルタのフィルタタッ
プ係数を複数組み記憶する記憶装置と、温度測定装置の
温度信号に基づき、記憶装置に記憶された第１のフィル
タと第２のフィルタのフィルタタップ係数を選択し、第
１のフィルタと第２のフィルタのフィルタタップ係数を
更新する更新装置と、第１のフィルタの出力信号と第２
のフィルタの出力信号とを加算する加算器と、加算器の
出力信号をアナログ信号に変換し、ホーンスピーカに与
えるＤ／Ａ変換器と、を具備することを特徴とするもの
である。
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、ホーンスピーカは、コンプレッショ
ンドライバ内又はホーン内の空気の温度を検出する温度
センサを有するものであり、歪み除去装置は、アナログ
の音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換器の出力信号に対して１次元の畳み込み演算を行う
第１のフィルタと、Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して２
次元の畳み込み演算を行う第２のフィルタと、温度セン
サの出力が変化したとき温度信号を出力する温度測定装
置と、第１のフィルタと第２のフィルタのフィルタタッ
プ係数を複数組み記憶する記憶装置と、温度測定装置の
温度信号に基づき、記憶装置に記憶された第１のフィル
タと第２のフィルタのフィルタタップ係数を選択し、第
１のフィルタと第２のフィルタのフィルタタップ係数を
更新する更新装置と、第１のフィルタの出力信号と第２
のフィルタの出力信号とを加算する加算器と、加算器の
出力信号をアナログ信号に変換し、ホーンスピーカに与
えるＤ／Ａ変換器と、を具備することを特徴とするもの
である。
【００１４】本願の請求項５の発明は、ホーンスピーカ
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、ホーンスピーカは、コンプレッショ
ンドライバ内又はホーン内の空気の温度を検出する温度
センサを有するものであり、歪み除去装置は、アナログ
の音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換器の出力信号に対して２次元の畳み込み演算を行う
第２のフィルタと、温度センサの出力が変化したとき温
度信号を出力する温度測定装置と、第２のフィルタのフ
ィルタタップ係数を複数組み記憶する記憶装置と、温度
測定装置の温度信号に基づき、記憶装置に記憶された第
２のフィルタのフィルタタップ係数を選択し、第２のフ
ィルタのフィルタタップ係数を更新する更新装置と、Ａ
／Ｄ変換器の出力信号と第２のフィルタの出力信号とを
加算する加算器と、加算器の出力信号をアナログ信号に
変換し、ホーンスピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具
備することを特徴とするものである。
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、ホーンスピーカは、コンプレッショ
ンドライバ内又はホーン内の空気の温度を検出する温度
センサを有するものであり、歪み除去装置は、アナログ
の音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換器の出力信号に対して２次元の畳み込み演算を行う
第２のフィルタと、温度センサの出力が変化したとき温
度信号を出力する温度測定装置と、第２のフィルタのフ
ィルタタップ係数を複数組み記憶する記憶装置と、温度
測定装置の温度信号に基づき、記憶装置に記憶された第
２のフィルタのフィルタタップ係数を選択し、第２のフ
ィルタのフィルタタップ係数を更新する更新装置と、Ａ
／Ｄ変換器の出力信号と第２のフィルタの出力信号とを
加算する加算器と、加算器の出力信号をアナログ信号に
変換し、ホーンスピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具
備することを特徴とするものである。
【００１５】本願の請求項６の発明は、ホーンスピーカ
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、ホーンスピーカは、コンプレッショ
ンドライバ内又はホーン内の空気の温度を検出する温度
センサを有するものであり、歪み除去装置は、アナログ
の音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換器の出力信号の内、特定の周波数以下の成分を遮断
する低帯域制限フィルタと、低帯域制限フィルタの出力
信号に対して１次元の畳み込み演算を行う第１のフィル
タと、低帯域制限フィルタの出力信号に対して２次元の
畳み込み演算を行う第２のフィルタと、温度センサの出
力が変化したとき温度信号を出力する温度測定装置と、
第１のフィルタと第２のフィルタのフィルタタップ係数
を複数組み記憶する記憶装置と、温度測定装置の温度信
号に基づき、記憶装置に記憶された第１のフィルタと第
２のフィルタのフィルタタップ係数を選択し、第１のフ
ィルタと第２のフィルタのフィルタタップ係数を更新す
る更新装置と、第１のフィルタの出力信号と第２のフィ
ルタの出力信号とを加算する加算器と、加算器の出力信
号をアナログ信号に変換し、ホーンスピーカに与えるＤ
／Ａ変換器と、を具備することを特徴とするものであ
る。
の信号入力部に歪み除去装置を接続したホーンスピーカ
システムであって、ホーンスピーカは、コンプレッショ
ンドライバ内又はホーン内の空気の温度を検出する温度
センサを有するものであり、歪み除去装置は、アナログ
の音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換器の出力信号の内、特定の周波数以下の成分を遮断
する低帯域制限フィルタと、低帯域制限フィルタの出力
信号に対して１次元の畳み込み演算を行う第１のフィル
タと、低帯域制限フィルタの出力信号に対して２次元の
畳み込み演算を行う第２のフィルタと、温度センサの出
力が変化したとき温度信号を出力する温度測定装置と、
第１のフィルタと第２のフィルタのフィルタタップ係数
を複数組み記憶する記憶装置と、温度測定装置の温度信
号に基づき、記憶装置に記憶された第１のフィルタと第
２のフィルタのフィルタタップ係数を選択し、第１のフ
ィルタと第２のフィルタのフィルタタップ係数を更新す
る更新装置と、第１のフィルタの出力信号と第２のフィ
ルタの出力信号とを加算する加算器と、加算器の出力信
号をアナログ信号に変換し、ホーンスピーカに与えるＤ
／Ａ変換器と、を具備することを特徴とするものであ
る。
【００１６】
【作用】ホーンスピーカの電気音響変換特性は一般に、
歪みの無い伝達関数と２次歪みを表わす伝達関数との並
列接続体として表される。このためこの２次歪みを電気
的に相殺するためにホーンスピーカの信号入力部に歪み
除去装置を接続する。
歪みの無い伝達関数と２次歪みを表わす伝達関数との並
列接続体として表される。このためこの２次歪みを電気
的に相殺するためにホーンスピーカの信号入力部に歪み
除去装置を接続する。
【００１７】請求項１、２の発明によれば、歪み除去装
置において、Ａ／Ｄ変換器はアナログの音声信号が入力
されると、この信号をデジタルフーリエ変換するために
デジタル信号に変換する。第１のフィルタはＡ／Ｄ変換
器の出力信号に対して１次元の畳み込み演算を行い、第
２のフィルタは２次元の畳み込み演算を行う。これらの
畳み込み演算により、２次歪み成分を相殺するようなオ
ーディオ信号に変換される。第１及び第２のフィルタの
出力信号を加算器で加算し、この信号をＤ／Ａ変換器で
アナログ信号に変換してホースピーカに与えると、ホー
ン内やコンプレッションドライバ内の空気に対する過負
荷のため生じる歪みが除去される。こうして信号源から
出力されたオーディオ信号が高忠実に再生される。
置において、Ａ／Ｄ変換器はアナログの音声信号が入力
されると、この信号をデジタルフーリエ変換するために
デジタル信号に変換する。第１のフィルタはＡ／Ｄ変換
器の出力信号に対して１次元の畳み込み演算を行い、第
２のフィルタは２次元の畳み込み演算を行う。これらの
畳み込み演算により、２次歪み成分を相殺するようなオ
ーディオ信号に変換される。第１及び第２のフィルタの
出力信号を加算器で加算し、この信号をＤ／Ａ変換器で
アナログ信号に変換してホースピーカに与えると、ホー
ン内やコンプレッションドライバ内の空気に対する過負
荷のため生じる歪みが除去される。こうして信号源から
出力されたオーディオ信号が高忠実に再生される。
【００１８】請求項４〜６の発明によれば、ホーンスピ
ーカの内部に温度センサを取付け、ホーンスピーカが高
入力で駆動された場合に、コンプレッションドライバ内
又はホーン内の空気の温度を検出する。温度測定装置は
温度センサの検出温度により温度信号を更新装置に与え
る。更新装置は記憶装置に記憶された第１及び第２のフ
ィルタを選択し、第１及び第２のフィルタタップ係数を
更新する。こうするとホーンスピーカの内部温度が上昇
して伝達関数が変化しても、２次歪み成分を相殺するよ
うなオーディオ信号が安定に生成される。
ーカの内部に温度センサを取付け、ホーンスピーカが高
入力で駆動された場合に、コンプレッションドライバ内
又はホーン内の空気の温度を検出する。温度測定装置は
温度センサの検出温度により温度信号を更新装置に与え
る。更新装置は記憶装置に記憶された第１及び第２のフ
ィルタを選択し、第１及び第２のフィルタタップ係数を
更新する。こうするとホーンスピーカの内部温度が上昇
して伝達関数が変化しても、２次歪み成分を相殺するよ
うなオーディオ信号が安定に生成される。
【００１９】請求項３の発明によれば、Ａ／Ｄ変換器の
出力部に低帯域制限フィルタを設けることにより、入力
オーディオ信号の内、特定の周波数以下の成分を遮断す
るようにしている。このため歪み除去装置がチャンネル
デバイダの機能を兼ねることができ、低周波大振幅駆動
によるホーンスピーカのダメージを保護することができ
る。
出力部に低帯域制限フィルタを設けることにより、入力
オーディオ信号の内、特定の周波数以下の成分を遮断す
るようにしている。このため歪み除去装置がチャンネル
デバイダの機能を兼ねることができ、低周波大振幅駆動
によるホーンスピーカのダメージを保護することができ
る。
【００２０】
（実施例１）本発明の第１実施例のホーンスピーカシス
テムについて、図１と数式を参照しながら説明する。図
１は第１実施例のホーンスピーカシステムの構成を模式
的に示したブロック図である。本図に示すようにホーン
スピーカシステムは、歪み除去装置１０とホーンスピー
カ１６を含んで構成される。
テムについて、図１と数式を参照しながら説明する。図
１は第１実施例のホーンスピーカシステムの構成を模式
的に示したブロック図である。本図に示すようにホーン
スピーカシステムは、歪み除去装置１０とホーンスピー
カ１６を含んで構成される。
【００２１】歪み除去装置１０は、入力信号ｘ（ｔ）が
入力されると、１次元の畳み込み演算と２次元の畳み込
み演算を同時に行い、出力信号ｚ（ｔ）をホーンスピー
カ１６に与える信号処理装置である。歪み除去装置１０
は、Ａ／Ｄ変換器１１、第１のフィルタ１２、第２のフ
ィルタ１３、加算器１４、Ｄ／Ａ変換器１５により構成
される。
入力されると、１次元の畳み込み演算と２次元の畳み込
み演算を同時に行い、出力信号ｚ（ｔ）をホーンスピー
カ１６に与える信号処理装置である。歪み除去装置１０
は、Ａ／Ｄ変換器１１、第１のフィルタ１２、第２のフ
ィルタ１３、加算器１４、Ｄ／Ａ変換器１５により構成
される。
【００２２】第１のフィルタ１２はＡ／Ｄ変換器１１で
デジタル変換された音声信号を伝達関数Ｇ１で１次元の
畳み込み演算を行うデジタルフィルタであり、周波数ｍ
をパラメータとする。同様に第２のフィルタ１３はＡ／
Ｄ変換器１１でデジタル変換された音声信号を伝達関数
Ｇ２で２次元の畳み込み演算を行うデジタルフィルタで
あり、周波数ｍｉ、ｍｊ（但しｍ＝ｍｉ＋ｍｊ、又はｍ
＝｜ｍｉ−ｍｊ｜となる組み合わせ）をパラメータとす
る。これらのフィルタは例えばタップ数Ｎ×ＮのＦＩＲ
フィルタにより構成される。加算器１４はフィルタ１
２、１３の各出力を加算するもので、その出力はＤ／Ａ
変換器１５を介してホーンスピーカ１６に与えられる。
デジタル変換された音声信号を伝達関数Ｇ１で１次元の
畳み込み演算を行うデジタルフィルタであり、周波数ｍ
をパラメータとする。同様に第２のフィルタ１３はＡ／
Ｄ変換器１１でデジタル変換された音声信号を伝達関数
Ｇ２で２次元の畳み込み演算を行うデジタルフィルタで
あり、周波数ｍｉ、ｍｊ（但しｍ＝ｍｉ＋ｍｊ、又はｍ
＝｜ｍｉ−ｍｊ｜となる組み合わせ）をパラメータとす
る。これらのフィルタは例えばタップ数Ｎ×ＮのＦＩＲ
フィルタにより構成される。加算器１４はフィルタ１
２、１３の各出力を加算するもので、その出力はＤ／Ａ
変換器１５を介してホーンスピーカ１６に与えられる。
【００２３】ホーンスピーカ１６は音声の信号ｚ（ｔ）
が入力されると、出力信号ｙ（ｔ）を音圧信号として出
力するスピーカであり、従来例と同様にホーンスピーカ
の歪みの無い伝達関数Ｈ１の系１７と、ホーンスピーカ
の２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系１８とを加算器１
９で加算したものとして等価的に表現できる。
が入力されると、出力信号ｙ（ｔ）を音圧信号として出
力するスピーカであり、従来例と同様にホーンスピーカ
の歪みの無い伝達関数Ｈ１の系１７と、ホーンスピーカ
の２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系１８とを加算器１
９で加算したものとして等価的に表現できる。
【００２４】まず、ホーンスピーカ１６の入出力特性に
ついて述べる。ホーンスピーカ１６へ、信号ｚ（ｔ）が
入力された場合に、出力信号ｙ（ｔ）は（６）式のよう
に表わせる。
ついて述べる。ホーンスピーカ１６へ、信号ｚ（ｔ）が
入力された場合に、出力信号ｙ（ｔ）は（６）式のよう
に表わせる。
【数６】 ここで、Ｚ（ｍ）はｚ（ｔ）をデジタルフーリエ変換し
たもの、Ｙ（ｍ）はｙ（ｔ）をデジタルフーリエ変換し
たものである。又、Ｈ１（ｍ）はホーンスピーカ１６の
系１７の伝達関数、Ｈ２（ｍ１、ｍ２）はホーン内で生
じた歪みを表わすもので、系１８の伝達関数である。又
この式の第２項は、ｍ＝ｍ１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜
を満たすすべての組み合わせについての和である。
たもの、Ｙ（ｍ）はｙ（ｔ）をデジタルフーリエ変換し
たものである。又、Ｈ１（ｍ）はホーンスピーカ１６の
系１７の伝達関数、Ｈ２（ｍ１、ｍ２）はホーン内で生
じた歪みを表わすもので、系１８の伝達関数である。又
この式の第２項は、ｍ＝ｍ１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜
を満たすすべての組み合わせについての和である。
【００２５】周波数ｍを任意の周波数の和又は周波数の
差に分解したとき、その値をｍ１、ｍ２とする。この場
合ｍ＝ｍ１＋ｍ２、又はｍ＝｜ｍ１−ｍ２｜となる。
（６）式の第１項は周波数ｍの入力信号Ｚ（ｍ）に対す
るホーンスピーカの線形出力信号成分を示している。ま
た（６）式の第２項は、入力信号Ｚ（ｍ１）、Ｚ（ｍ
２）に対するホーンスピーカの非線形出力信号成分を示
している。この第２項が、ホーン内やコンプレッション
ドライバ内の空気に対する過負荷のために生ずる２次歪
みを表わしている。本発明の目的とするのは、（６）式
の第２項によるホーンスピーカの出力信号の歪みを除去
することである。
差に分解したとき、その値をｍ１、ｍ２とする。この場
合ｍ＝ｍ１＋ｍ２、又はｍ＝｜ｍ１−ｍ２｜となる。
（６）式の第１項は周波数ｍの入力信号Ｚ（ｍ）に対す
るホーンスピーカの線形出力信号成分を示している。ま
た（６）式の第２項は、入力信号Ｚ（ｍ１）、Ｚ（ｍ
２）に対するホーンスピーカの非線形出力信号成分を示
している。この第２項が、ホーン内やコンプレッション
ドライバ内の空気に対する過負荷のために生ずる２次歪
みを表わしている。本発明の目的とするのは、（６）式
の第２項によるホーンスピーカの出力信号の歪みを除去
することである。
【００２６】ここで、歪み除去装置１０の動作について
述べる。歪み除去装置１０においては、入力信号ｘ
（ｔ）がＡ／Ｄ変換器１１に入力されると、デジタル信
号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１１の出力信号は第１の
フィルタ１２に入力され、伝達関数Ｇ１で１次元の畳み
込み演算が行われる。またこれと同時に第２のフィルタ
１３によって伝達関数Ｇ２で２次元の畳み込み演算が行
われる。第１のフィルタ１２の出力信号と、第２のフィ
ルタ１３の出力信号とは、加算器１４へ入力されて加算
される。そして加算器１４の出力信号はＤ／Ａ変換器１
５へ入力されて、再びアナログの音声信号に変換され
る。この音声信号は信号ｚ（ｔ）としてホーンスピーカ
１６に入力される。
述べる。歪み除去装置１０においては、入力信号ｘ
（ｔ）がＡ／Ｄ変換器１１に入力されると、デジタル信
号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１１の出力信号は第１の
フィルタ１２に入力され、伝達関数Ｇ１で１次元の畳み
込み演算が行われる。またこれと同時に第２のフィルタ
１３によって伝達関数Ｇ２で２次元の畳み込み演算が行
われる。第１のフィルタ１２の出力信号と、第２のフィ
ルタ１３の出力信号とは、加算器１４へ入力されて加算
される。そして加算器１４の出力信号はＤ／Ａ変換器１
５へ入力されて、再びアナログの音声信号に変換され
る。この音声信号は信号ｚ（ｔ）としてホーンスピーカ
１６に入力される。
【００２７】次に（７）式に、歪み除去装置１０の入力
信号ｘ（ｔ）と出力信号ｚ（ｔ）との関係をデジタルフ
ーリエ変換した形式で表す。
信号ｘ（ｔ）と出力信号ｚ（ｔ）との関係をデジタルフ
ーリエ変換した形式で表す。
【数７】 （７）式において、Ｘ（ｍ）は入力信号ｘ（ｔ）を周波
数ｍで離散化してデジタルフーリエ変換して表わしたも
のである。Ｚ（ｍ）は出力信号ｚ（ｔ）を離散化してデ
ジタルフーリエ変換したものである。（７）式の第１項
は、出力信号ｚ（ｔ）のうち第１のフィルタ１２による
成分であり、第２項は、出力信号ｚ（ｔ）のうち第２の
フィルタ１３による成分である。（７）式の加算記号は
加算器１４の動作を示す。又この式の第２項は、ｍ＝ｍ
１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜を満たすすべての組み合わ
せについての和である。
数ｍで離散化してデジタルフーリエ変換して表わしたも
のである。Ｚ（ｍ）は出力信号ｚ（ｔ）を離散化してデ
ジタルフーリエ変換したものである。（７）式の第１項
は、出力信号ｚ（ｔ）のうち第１のフィルタ１２による
成分であり、第２項は、出力信号ｚ（ｔ）のうち第２の
フィルタ１３による成分である。（７）式の加算記号は
加算器１４の動作を示す。又この式の第２項は、ｍ＝ｍ
１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜を満たすすべての組み合わ
せについての和である。
【００２８】次に、第１のフィルタ１２の伝達関数Ｇ１
と、第２のフィルタ１３の伝達関数Ｇ２とについて数式
を用いて説明する。前述したように歪み除去装置１０の
入出力関係は（７）式で表わされ、ホーンスピーカ１６
の入出力関係は（６）式で表わされので、（７）式のＺ
（ｍ）を（６）式のＺ（ｍ）に代入すると、次の（８）
式が得られる。
と、第２のフィルタ１３の伝達関数Ｇ２とについて数式
を用いて説明する。前述したように歪み除去装置１０の
入出力関係は（７）式で表わされ、ホーンスピーカ１６
の入出力関係は（６）式で表わされので、（７）式のＺ
（ｍ）を（６）式のＺ（ｍ）に代入すると、次の（８）
式が得られる。
【数８】
【００２９】（８）式において、出力信号Ｙ（ｍ）を示
す右辺の内、第１項は入力信号Ｘ（ｍ）が歪み除去装置
１０の第１のフィルタ１２を通り、ホーンスピーカ１６
の伝達関数Ｈ１を持つ系１７を通った成分である。第２
項は入力信号Ｘ（ｍ１）とＸ（ｍ２）が歪み除去装置１
０の第２のフィルタ１３を通り、ホーンスピーカ１６の
伝達関数Ｈ１を持つ系１７を通った成分である。第３項
は入力信号Ｘ（ｍ１）とＸ（ｍ２）が歪み除去装置１０
の第１のフィルタ１２を通り、ホーンスピーカ１６の伝
達関数Ｈ２を持つ系１８を通った成分である。そして第
４項は入力信号Ｘ（ｍ３），Ｘ（ｍ４），Ｘ（ｍ５），
Ｘ（ｍ６）が歪み除去装置１０の第２のフィルタ１３を
通り、ホーンスピーカ１６の伝達関数Ｈ２を持つ系１８
を通った成分である。第２項及び第３項は、ｍ＝ｍ１＋
ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜を満たすすべての組み合わせに
ついての和であり、第４項は、ｍ１＝ｍ３＋ｍ４又は｜
ｍ３−ｍ４｜、ｍ２＝ｍ５＋ｍ６又は｜ｍ５−ｍ６｜を
満たすすべての組み合わせについての和である。
す右辺の内、第１項は入力信号Ｘ（ｍ）が歪み除去装置
１０の第１のフィルタ１２を通り、ホーンスピーカ１６
の伝達関数Ｈ１を持つ系１７を通った成分である。第２
項は入力信号Ｘ（ｍ１）とＸ（ｍ２）が歪み除去装置１
０の第２のフィルタ１３を通り、ホーンスピーカ１６の
伝達関数Ｈ１を持つ系１７を通った成分である。第３項
は入力信号Ｘ（ｍ１）とＸ（ｍ２）が歪み除去装置１０
の第１のフィルタ１２を通り、ホーンスピーカ１６の伝
達関数Ｈ２を持つ系１８を通った成分である。そして第
４項は入力信号Ｘ（ｍ３），Ｘ（ｍ４），Ｘ（ｍ５），
Ｘ（ｍ６）が歪み除去装置１０の第２のフィルタ１３を
通り、ホーンスピーカ１６の伝達関数Ｈ２を持つ系１８
を通った成分である。第２項及び第３項は、ｍ＝ｍ１＋
ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜を満たすすべての組み合わせに
ついての和であり、第４項は、ｍ１＝ｍ３＋ｍ４又は｜
ｍ３−ｍ４｜、ｍ２＝ｍ５＋ｍ６又は｜ｍ５−ｍ６｜を
満たすすべての組み合わせについての和である。
【００３０】ここで、（８）式の第４項は微小信号であ
るので無視すると、（８）式は（９）式のように整理さ
れる。
るので無視すると、（８）式は（９）式のように整理さ
れる。
【数９】 第２項は、ｍ＝ｍ１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜を満たす
すべての組み合わせについての和である。
すべての組み合わせについての和である。
【００３１】ホーンスピーカシステムが高忠実再生を実
現するためには、（１０）式に示すように、入力信号を
デジタルフーリエ変換したＸ（ｍ）と、出力信号をデジ
タルフーリエ変換したＹ（ｍ）とが等しければよい。よ
って、（９）式と（１０）式より、（１）式と（２）式
とが共に成立するときに、（１０）式が満たされること
となる。
現するためには、（１０）式に示すように、入力信号を
デジタルフーリエ変換したＸ（ｍ）と、出力信号をデジ
タルフーリエ変換したＹ（ｍ）とが等しければよい。よ
って、（９）式と（１０）式より、（１）式と（２）式
とが共に成立するときに、（１０）式が満たされること
となる。
【数１０】
【数１１】
【数１２】
【００３２】以上のように求めた伝達特性Ｇ１で１次元
の畳み込み演算を行い、伝達特性Ｇ２で２次元の畳み込
み演算を行うと、ホーンスピーカ１６のホーン内やコン
プレッションドライバ内での空気の過負荷による音圧信
号の歪みを除去することができる。こうすると、ホーン
スピーカシステムの入出力信号は大幅に改善され、出力
音圧が低いときは勿論のこと、出力音圧が高いときにも
音の高忠実再生が可能となる。
の畳み込み演算を行い、伝達特性Ｇ２で２次元の畳み込
み演算を行うと、ホーンスピーカ１６のホーン内やコン
プレッションドライバ内での空気の過負荷による音圧信
号の歪みを除去することができる。こうすると、ホーン
スピーカシステムの入出力信号は大幅に改善され、出力
音圧が低いときは勿論のこと、出力音圧が高いときにも
音の高忠実再生が可能となる。
【００３３】（実施例２）次に本発明の第２実施例のホ
ーンスピーカシステムについて、図２と数式を参照しな
がら説明する。図２は第２実施例のホーンスピーカシス
テムの構成を模式的に示したブロック図である。本図に
示すようにホーンスピーカシステムは、歪み除去装置２
０とホーンスピーカ２６を含んで構成される。尚、第１
実施例と同一名称のブロック及び信号については、詳細
な説明は省略する。
ーンスピーカシステムについて、図２と数式を参照しな
がら説明する。図２は第２実施例のホーンスピーカシス
テムの構成を模式的に示したブロック図である。本図に
示すようにホーンスピーカシステムは、歪み除去装置２
０とホーンスピーカ２６を含んで構成される。尚、第１
実施例と同一名称のブロック及び信号については、詳細
な説明は省略する。
【００３４】本実施例が第１実施例と異なる部分は、歪
み除去装置２０に１次元の畳み込み演算を行う第１のフ
ィルタを設けずに、スルーにしていることである。加算
器２４はＡ／Ｄ変換器２１の出力信号と、伝達特性Ｇ２
を有する第２のフィルタ２３の信号とを加算する。ここ
で加算された信号はＤ／Ａ変換器２５でアナログの音声
信号に変換され、ホーンスピーカ２６に出力される。
み除去装置２０に１次元の畳み込み演算を行う第１のフ
ィルタを設けずに、スルーにしていることである。加算
器２４はＡ／Ｄ変換器２１の出力信号と、伝達特性Ｇ２
を有する第２のフィルタ２３の信号とを加算する。ここ
で加算された信号はＤ／Ａ変換器２５でアナログの音声
信号に変換され、ホーンスピーカ２６に出力される。
【００３５】ホーンスピーカ２６は従来例と同様に、歪
みの無いホーンスピーカの伝達関数Ｈ１の系２７と、ホ
ーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系２８
と、２つの系２７及び系２８を加算器２９で加算したも
のとして表わせる。
みの無いホーンスピーカの伝達関数Ｈ１の系２７と、ホ
ーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系２８
と、２つの系２７及び系２８を加算器２９で加算したも
のとして表わせる。
【００３６】本実施例において、Ａ／Ｄ変換器２１の出
力信号の一方を直接に加算器２４に入力したことは、第
１実施例における第１のフィルタの伝達関数Ｇ１を
（３）式を満たすように仮定したことである。
力信号の一方を直接に加算器２４に入力したことは、第
１実施例における第１のフィルタの伝達関数Ｇ１を
（３）式を満たすように仮定したことである。
【数１３】 ここで、（３）式を（２）式に代入すると、（４）式が
得られる。
得られる。
【数１４】 こうして歪み除去装置２０の第２のフィルタ２３におけ
る２次元の畳み込み演算の伝達関数Ｇ２が決定される。
る２次元の畳み込み演算の伝達関数Ｇ２が決定される。
【００３７】第２実施例において（２）式を成立させる
ということは、ホーンスピーカ２６の基本特性は補正せ
ず、ホーンスピーカ２６の歪み成分のみを除去すること
を意味する。よって、既存のホーンスピーカ２６の前段
に、本実施例の歪み除去装置２０を設けることにより、
従来のホーンスピーカの基本特性は変更せずに、歪み成
分のみを除去することが可能となる。
ということは、ホーンスピーカ２６の基本特性は補正せ
ず、ホーンスピーカ２６の歪み成分のみを除去すること
を意味する。よって、既存のホーンスピーカ２６の前段
に、本実施例の歪み除去装置２０を設けることにより、
従来のホーンスピーカの基本特性は変更せずに、歪み成
分のみを除去することが可能となる。
【００３８】（実施例３）次に本発明の第３実施例のホ
ーンスピーカシステムについて、図３と数式を参照しな
がら説明する。図３は第３実施例のホーンスピーカシス
テムの構成を模式的に示したブロック図である。本図に
示すようにホーンスピーカシステムは、歪み除去装置３
０とホーンスピーカ３６を含んで構成される。尚、第１
実施例と同一名称のブロック及び信号については、詳細
な説明は省略する。
ーンスピーカシステムについて、図３と数式を参照しな
がら説明する。図３は第３実施例のホーンスピーカシス
テムの構成を模式的に示したブロック図である。本図に
示すようにホーンスピーカシステムは、歪み除去装置３
０とホーンスピーカ３６を含んで構成される。尚、第１
実施例と同一名称のブロック及び信号については、詳細
な説明は省略する。
【００３９】本実施例が第１実施例と異なる部分は、Ａ
／Ｄ変換器３１の出力をハイパスフィルタ３１０を介し
て第１のフィルタ３２と第２のフィルタ３３に与えるよ
うにしたことである。ハイパスフィルタ３１０は伝達関
数Ｆ１の低帯域制限フィルタであり、その遮断周波数
は、ホーンスピーカ３６の再生帯域の低域側の遮断周波
数以上のものである。
／Ｄ変換器３１の出力をハイパスフィルタ３１０を介し
て第１のフィルタ３２と第２のフィルタ３３に与えるよ
うにしたことである。ハイパスフィルタ３１０は伝達関
数Ｆ１の低帯域制限フィルタであり、その遮断周波数
は、ホーンスピーカ３６の再生帯域の低域側の遮断周波
数以上のものである。
【００４０】ホーンスピーカ３６は、ホーンスピーカの
歪みの無い伝達関数Ｈ１の系３７と、ホーンスピーカの
２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系３８と、２つの系３
７及び系３８を加算器３９で加算したものとして表わせ
る。
歪みの無い伝達関数Ｈ１の系３７と、ホーンスピーカの
２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系３８と、２つの系３
７及び系３８を加算器３９で加算したものとして表わせ
る。
【００４１】ホーンスピーカシステムの入力信号ｘ
（ｔ）はＡ／Ｄ変換器３１に入力され、てデジタル信号
に変換される。この信号がハイパスフィルタ３１０に入
力されると、ホーンスピーカ３６に対してホーンスピー
カ自身の遮断周波数以下の信号が遮断される。ハイパス
フィルタ３１０の出力信号は伝達関数Ｇ１の第１のフィ
ルタ３２と、伝達関数Ｇ２の第２のフィルタ３３に入力
され、加算器３４で加算される。そして加算器３４の出
力信号はＤ／Ａ変換器３５でアナログの音声信号に変換
され、ホーンスピーカ３６に与えられる。
（ｔ）はＡ／Ｄ変換器３１に入力され、てデジタル信号
に変換される。この信号がハイパスフィルタ３１０に入
力されると、ホーンスピーカ３６に対してホーンスピー
カ自身の遮断周波数以下の信号が遮断される。ハイパス
フィルタ３１０の出力信号は伝達関数Ｇ１の第１のフィ
ルタ３２と、伝達関数Ｇ２の第２のフィルタ３３に入力
され、加算器３４で加算される。そして加算器３４の出
力信号はＤ／Ａ変換器３５でアナログの音声信号に変換
され、ホーンスピーカ３６に与えられる。
【００４２】第１実施例と同様にして、ホーンスピーカ
システムの入力信号Ｘ（ｍ）と出力信号Ｙ（ｍ）との関
係を導くと、（１１）式のようになる。
システムの入力信号Ｘ（ｍ）と出力信号Ｙ（ｍ）との関
係を導くと、（１１）式のようになる。
【数１５】 ここで、第２項は、ｍ＝ｍ１＋ｍ２又は｜ｍ１−ｍ２｜
を満たすすべての組み合わせについての和である。高忠
実再生を実現するためには、第１のフィルタ３２の伝達
関数Ｇ１は（１）式になり、第２のフィルタ３３の伝達
関数Ｇ２は（２）式になることはいうまでもない。
を満たすすべての組み合わせについての和である。高忠
実再生を実現するためには、第１のフィルタ３２の伝達
関数Ｇ１は（１）式になり、第２のフィルタ３３の伝達
関数Ｇ２は（２）式になることはいうまでもない。
【００４３】こうすると、歪み除去装置３０をホーンス
ピーカ３６の前段に設けることにより、ホーンスピーカ
３６に対してチャンネルデバイダを必要としなくなる。
尚、ハイパスフィルタ３１０はバンドパスフィルタであ
ってもよい。その場合、バンドパスフィルタの低域側の
遮断周波数は、ホーンスピーカ３６の再生帯域の低域側
の遮断周波数以上のものとする。
ピーカ３６の前段に設けることにより、ホーンスピーカ
３６に対してチャンネルデバイダを必要としなくなる。
尚、ハイパスフィルタ３１０はバンドパスフィルタであ
ってもよい。その場合、バンドパスフィルタの低域側の
遮断周波数は、ホーンスピーカ３６の再生帯域の低域側
の遮断周波数以上のものとする。
【００４４】本実施例ではハイパスフィルタ３１０を設
けることにより、歪み除去装置３０がチャンネルデバイ
ダの機能を兼ねることができ、ホーンスピーカ３６の保
護が可能となる。かつ、歪み除去装置３０がホーンスピ
ーカ３６の２次歪みを除去できるので高忠実再生が可能
となる。
けることにより、歪み除去装置３０がチャンネルデバイ
ダの機能を兼ねることができ、ホーンスピーカ３６の保
護が可能となる。かつ、歪み除去装置３０がホーンスピ
ーカ３６の２次歪みを除去できるので高忠実再生が可能
となる。
【００４５】（実施例４）次に本発明の第４実施例のホ
ーンスピーカシステムについて、図４を参照しながら説
明する。図４は第４実施例のホーンスピーカシステムの
構成を模式的に示したブロック図である。本図に示すよ
うにホーンスピーカシステムは、歪み除去装置４０とホ
ーンスピーカ４６を含んで構成される。尚、第１実施例
と同一名称のブロック及び信号については、詳細な説明
は省略する。
ーンスピーカシステムについて、図４を参照しながら説
明する。図４は第４実施例のホーンスピーカシステムの
構成を模式的に示したブロック図である。本図に示すよ
うにホーンスピーカシステムは、歪み除去装置４０とホ
ーンスピーカ４６を含んで構成される。尚、第１実施例
と同一名称のブロック及び信号については、詳細な説明
は省略する。
【００４６】本実施例が第１実施例と異なるのは、ホー
ンスピーカ４６にホーン内やコンプレッションドライバ
内の空気の温度を測定する温度センサ４０４を設けたこ
とと、歪み除去装置４０に、温度センサ４０４の信号に
よりホーンスピーカ４６内の温度上昇を測定する温度測
定装置４０３と、この測定温度に基づいて伝達関数Ｇ
１、Ｇ２の値を更新する更新装置４０１及び記憶装置４
０２を設けたことである。
ンスピーカ４６にホーン内やコンプレッションドライバ
内の空気の温度を測定する温度センサ４０４を設けたこ
とと、歪み除去装置４０に、温度センサ４０４の信号に
よりホーンスピーカ４６内の温度上昇を測定する温度測
定装置４０３と、この測定温度に基づいて伝達関数Ｇ
１、Ｇ２の値を更新する更新装置４０１及び記憶装置４
０２を設けたことである。
【００４７】歪み除去装置４０には、伝達関数Ｇ１の第
１のフィルタ４２、伝達関数Ｇ２の第２のフィルタ４
３、加算器４４、Ｄ／Ａ変換器４５が設けられているこ
とは第１実施例と同一である。記憶装置４０２は相異な
る温度でのホーンスピーカ４６の系４７，４８の伝達関
数に対応した数種類のフィルタタップ係数を記憶するメ
モリである。更新装置４０１は、測定された温度に基づ
いて記憶装置４０２に記憶された第１のフィルタ４２と
第２のフィルタ４３のフィルタタップ係数を夫々読み出
し、第１のフィルタ４２と第２のフィルタ４３のフィル
タタップ係数を更新するものである。
１のフィルタ４２、伝達関数Ｇ２の第２のフィルタ４
３、加算器４４、Ｄ／Ａ変換器４５が設けられているこ
とは第１実施例と同一である。記憶装置４０２は相異な
る温度でのホーンスピーカ４６の系４７，４８の伝達関
数に対応した数種類のフィルタタップ係数を記憶するメ
モリである。更新装置４０１は、測定された温度に基づ
いて記憶装置４０２に記憶された第１のフィルタ４２と
第２のフィルタ４３のフィルタタップ係数を夫々読み出
し、第１のフィルタ４２と第２のフィルタ４３のフィル
タタップ係数を更新するものである。
【００４８】ホーンスピーカ４６は、従来例と同様にホ
ーンスピーカの歪みの無い伝達関数Ｈ１の系４７と、ホ
ーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系４８
と、２つの系４７及び系４８を加算器４９で加算したも
のとして表わせる。
ーンスピーカの歪みの無い伝達関数Ｈ１の系４７と、ホ
ーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数Ｈ２の系４８
と、２つの系４７及び系４８を加算器４９で加算したも
のとして表わせる。
【００４９】さてホーンスピーカを使用すると、ホーン
内やコンプレッションドライバ内の空気の温度が時間変
化し、それに伴ってホーンスピーカ４６の歪みが変化す
る。温度の変化量が大きくなるにつれて、以前に決定し
たフィルタタップ係数を用いて第１のフィルタ４２と第
２のフィルタ４３により信号変換を行うと、歪み除去の
効果が少なくなってくるという問題があった。
内やコンプレッションドライバ内の空気の温度が時間変
化し、それに伴ってホーンスピーカ４６の歪みが変化す
る。温度の変化量が大きくなるにつれて、以前に決定し
たフィルタタップ係数を用いて第１のフィルタ４２と第
２のフィルタ４３により信号変換を行うと、歪み除去の
効果が少なくなってくるという問題があった。
【００５０】一方、第１実施例では、第１のフィルタと
第２のフィルタのフィルタタップ係数を一旦決定した後
に、その値を変更することができなかった。そこで本実
施例においては、ホーン内やコンプレッションドライバ
内の数種類の温度に対応した、第１のフィルタ４２のフ
ィルタタップ係数と、第２のフィルタ４３のフィルタタ
ップ係数を、あらかじめ複数組み格納しておく。
第２のフィルタのフィルタタップ係数を一旦決定した後
に、その値を変更することができなかった。そこで本実
施例においては、ホーン内やコンプレッションドライバ
内の数種類の温度に対応した、第１のフィルタ４２のフ
ィルタタップ係数と、第２のフィルタ４３のフィルタタ
ップ係数を、あらかじめ複数組み格納しておく。
【００５１】温度センサ４０４と温度測定装置４０３
は、コンプレッションドライバ内又はホーン内の温度を
一定時間毎に測定し、その結果を更新装置４０１に与え
る。更新装置４０１は、記憶装置４０２に格納されてい
る複数組みのフィルタタップ係数の中から、測定温度に
最も近い温度に適応するフィルタタップ係数を選択し、
第１のフィルタ４２と第２のフィルタ４３のフィルタタ
ップ係数を更新する。これにより、ホーンスピーカ４６
の使用中に、コンプレッションドライバ内やホーン内の
温度が変化した場合にも、ホーンスピーカ４６の２次歪
みを除去することが可能となる。
は、コンプレッションドライバ内又はホーン内の温度を
一定時間毎に測定し、その結果を更新装置４０１に与え
る。更新装置４０１は、記憶装置４０２に格納されてい
る複数組みのフィルタタップ係数の中から、測定温度に
最も近い温度に適応するフィルタタップ係数を選択し、
第１のフィルタ４２と第２のフィルタ４３のフィルタタ
ップ係数を更新する。これにより、ホーンスピーカ４６
の使用中に、コンプレッションドライバ内やホーン内の
温度が変化した場合にも、ホーンスピーカ４６の２次歪
みを除去することが可能となる。
【００５２】尚、温度測定装置４０３は、一定時間毎に
温度を測定して更新装置４０１に測定温度を送るのでは
なく、直前にフィルタタップ係数を更新したある時刻に
おける温度と、現在の温度との差が、ある一定量よりも
大きくなった場合に、更新装置４０１に測定温度を送
り、フィルタタップ係数の更新を行うという方法でもよ
い。更にこのような温度センサ，温度測定装置，更新装
置を図２，図３に示すホーンスピーカシステムにも取付
け、伝達関数の温度補償を行うことができる。
温度を測定して更新装置４０１に測定温度を送るのでは
なく、直前にフィルタタップ係数を更新したある時刻に
おける温度と、現在の温度との差が、ある一定量よりも
大きくなった場合に、更新装置４０１に測定温度を送
り、フィルタタップ係数の更新を行うという方法でもよ
い。更にこのような温度センサ，温度測定装置，更新装
置を図２，図３に示すホーンスピーカシステムにも取付
け、伝達関数の温度補償を行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、歪み除去
装置をホーンスピーカの前段に設けることにより、入力
信号を高忠実に再生することができる。このため大電力
で駆動され、出力音圧が高いときにも高調波歪みや混変
調歪みが発生しなくなり、音質を大幅に改善することが
できる。
装置をホーンスピーカの前段に設けることにより、入力
信号を高忠実に再生することができる。このため大電力
で駆動され、出力音圧が高いときにも高調波歪みや混変
調歪みが発生しなくなり、音質を大幅に改善することが
できる。
【００５４】またホーンスピーカ内部に温度センサを設
け、温度測定装置がこれより検出される温度信号を更新
装置に与えることにより、第１及び第２のフィルタの伝
達関数が最適になるように設定することができる。この
ためホーンスピーカが高入力で駆動され、時間の経過と
もに温度が上昇しても、高調波歪みや混変調歪みが発生
しない。
け、温度測定装置がこれより検出される温度信号を更新
装置に与えることにより、第１及び第２のフィルタの伝
達関数が最適になるように設定することができる。この
ためホーンスピーカが高入力で駆動され、時間の経過と
もに温度が上昇しても、高調波歪みや混変調歪みが発生
しない。
【図１】第１実施例におけるホーンスピーカシステムの
基本構成を示すブロック図である。
基本構成を示すブロック図である。
【図２】第２実施例におけるホーンスピーカシステムの
基本構成を示すブロック図である。
基本構成を示すブロック図である。
【図３】第３実施例におけるホーンスピーカシステムの
基本構成を示すブロック図である。
基本構成を示すブロック図である。
【図４】第４実施例におけるホーンスピーカシステムの
基本構成を示すブロック図である。
基本構成を示すブロック図である。
【図５】従来のホーンスピーカシステムの等価回路を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１０，２０，３０，４０ 歪み除去装置 １１，２１，３１，４１ Ａ／Ｄ変換器 １２，３２，４２ 第１のフィルタ １３，２３，３３，４３ 第２のフィルタ １４，１９，２４，２９，３４，３９，４４，４９ 加
算器 １５，２５，３５，４５ Ｄ／Ａ変換器 １６，２６，３６，４６ ホーンスピーカ １７，１８，２７，２８，３７，３８，４７，４８ 系 ３１０ ハイパスフィルタ ４０２ 記憶装置 ４０３ 温度測定装置 ４０４ 温度センサ
算器 １５，２５，３５，４５ Ｄ／Ａ変換器 １６，２６，３６，４６ ホーンスピーカ １７，１８，２７，２８，３７，３８，４７，４８ 系 ３１０ ハイパスフィルタ ４０２ 記憶装置 ４０３ 温度測定装置 ４０４ 温度センサ
Claims (8)
- 【請求項１】 ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去
装置を接続したホーンスピーカシステムであって、 前記歪み除去装置は、 アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して１次元の畳み込み
演算を行う第１のフィルタと、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して２次元の畳み込み
演算を行う第２のフィルタと、 前記第１のフィルタの出力信号と前記第２のフィルタの
出力信号とを加算する加算器と、 前記加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、前記ホ
ースピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備するもので
あることを特徴とするホーンスピーカシステム。 - 【請求項２】 ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去
装置を接続したホーンスピーカシステムであって、 前記歪み除去装置は、 アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して２次元の畳み込み
演算を行う第２のフィルタと、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号と前記第２のフィルタの出
力信号とを加算する加算器と、 前記加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、前記ホ
ーンスピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備するもの
であることを特徴とするホーンスピーカシステム。 - 【請求項３】 ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去
装置を接続したホーンスピーカシステムであって、 前記歪み除去装置は、 アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号の内、特定の周波数以下の
成分を遮断する低帯域制限フィルタと、 前記低帯域制限フィルタの出力信号に対して１次元の畳
み込み演算を行う第１のフィルタと、 前記低帯域制限フィルタの出力信号に対して２次元の畳
み込み演算を行う第２のフィルタと、 前記第１のフィルタの出力信号と前記第２のフィルタの
出力信号とを加算する加算器と、 前記加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、前記ホ
ーンスピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備するもの
であることを特徴とするホーンスピーカシステム。 - 【請求項４】 ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去
装置を接続したホーンスピーカシステムであって、 前記ホーンスピーカは、 コンプレッションドライバ内又はホーン内の空気の温度
を検出する温度センサを有するものであり、 前記歪み除去装置は、 アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して１次元の畳み込み
演算を行う第１のフィルタと、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して２次元の畳み込み
演算を行う第２のフィルタと、 前記温度センサの出力が変化したとき温度信号を出力す
る温度測定装置と、 前記第１のフィルタと前記第２のフィルタのフィルタタ
ップ係数を複数組み記憶する記憶装置と、 前記温度測定装置の温度信号に基づき、前記記憶装置に
記憶された前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの
フィルタタップ係数を選択し、前記第１のフィルタと前
記第２のフィルタのフィルタタップ係数を更新する更新
装置と、 前記第１のフィルタの出力信号と前記第２のフィルタの
出力信号とを加算する加算器と、 前記加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、前記ホ
ーンスピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備するもの
であることを特徴とするホーンスピーカシステム。 - 【請求項５】 ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去
装置を接続したホーンスピーカシステムであって、 前記ホーンスピーカは、 コンプレッションドライバ内又はホーン内の空気の温度
を検出する温度センサを有するものであり、 前記歪み除去装置は、 アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に対して２次元の畳み込み
演算を行う第２のフィルタと、 前記温度センサの出力が変化したとき温度信号を出力す
る温度測定装置と、 前記第２のフィルタのフィルタタップ係数を複数組み記
憶する記憶装置と、 前記温度測定装置の温度信号に基づき、前記記憶装置に
記憶された前記第２のフィルタのフィルタタップ係数を
選択し、前記第２のフィルタのフィルタタップ係数を更
新する更新装置と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号と前記第２のフィルタの出
力信号とを加算する加算器と、 前記加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、前記ホ
ーンスピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備するもの
であることを特徴とするホーンスピーカシステム。 - 【請求項６】 ホーンスピーカの信号入力部に歪み除去
装置を接続したホーンスピーカシステムであって、 前記ホーンスピーカは、 コンプレッションドライバ内又はホーン内の空気の温度
を検出する温度センサを有するものであり、 前記歪み除去装置は、 アナログの音声信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
と、 前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号の内、特定の周波数以下の
成分を遮断する低帯域制限フィルタと、 前記低帯域制限フィルタの出力信号に対して１次元の畳
み込み演算を行う第１のフィルタと、 前記低帯域制限フィルタの出力信号に対して２次元の畳
み込み演算を行う第２のフィルタと、 前記温度センサの出力が変化したとき温度信号を出力す
る温度測定装置と、 前記第１のフィルタと前記第２のフィルタのフィルタタ
ップ係数を複数組み記憶する記憶装置と、 前記温度測定装置の温度信号に基づき、前記記憶装置に
記憶された前記第１のフィルタと前記第２のフィルタの
フィルタタップ係数を選択し、前記第１のフィルタと前
記第２のフィルタのフィルタタップ係数を更新する更新
装置と、 前記第１のフィルタの出力信号と前記第２のフィルタの
出力信号とを加算する加算器と、 前記加算器の出力信号をアナログ信号に変換し、前記ホ
ーンスピーカに与えるＤ／Ａ変換器と、を具備するもの
であることを特徴とするホーンスピーカシステム。 - 【請求項７】 前記ホーンスピーカの電気音響変換特性
において、 前記ホーンスピーカの入力信号をｘ（ｔ）とし、前記ホ
ーンスピーカの歪みの無い伝達関数をＨ１とし、前記ホ
ーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数をＨ２とし、
前記ホーンスピーカの出力音圧ｙ（ｔ）を伝達関数Ｈ１
とＨ２との並列接続体として表し、 前記歪み除去装置において、 前記第１のフィルタの伝達関数をＧ１とし、前記第１の
フィルタの伝達関数をＧ２とし、 前記伝達関数Ｈ１、Ｇ１を周波数ｍをパラメータとして
１次元のデジタルフーリエ変換したものを夫々Ｈ１
（ｍ）、Ｇ１（ｍ）とし、 前記伝達関数Ｈ２、Ｇ２を周波数ｍ（但しｍ＝ｍｉ＋ｍ
ｊ、又はｍ＝｜ｍｉ−ｍｊ｜となる組み合わせ）をパラ
メータとして２次元のデジタルフーリエ変換したものを
夫々Ｈ２（ｍ１，ｍ２）、Ｇ２（ｍ１，ｍ２）としたと
き、 【数１】 【数２】 が同時に成立することを特徴とする請求項１，３，４，
６のいずれか１項記載のホーンスピーカシステム。 - 【請求項８】 前記ホーンスピーカの電気音響変換特性
において、 前記ホーンスピーカの入力信号をｘ（ｔ）とし、前記ホ
ーンスピーカの歪みの無い伝達関数をＨ１とし、前記ホ
ーンスピーカの２次歪みを表わす伝達関数をＨ２とし、
前記ホーンスピーカより出力音圧ｙ（ｔ）を伝達関数Ｈ
１とＨ２との並列接続体として表し、 前記歪み除去装置において、 前記第１のフィルタの伝達関数をＧ１とし、前記第１の
フィルタの伝達関数をＧ２とし、 前記伝達関数Ｈ１、Ｇ１を周波数ｍをパラメータとして
１次元のデジタルフーリエ変換したものを夫々Ｈ１
（ｍ）、Ｇ１（ｍ）とし、 前記伝達関数Ｈ２、Ｇ２を周波数ｍ（但しｍ＝ｍｉ＋ｍ
ｊ、又はｍ＝｜ｍｉ−ｍｊ｜となる組み合わせ）をパラ
メータとして２次元のデジタルフーリエ変換したものを
夫々Ｈ２（ｍ１，ｍ２）、Ｇ２（ｍ１，ｍ２）としたと
き、 【数３】 【数４】 が同時に成立することを特徴とする請求項２，５のいず
れか１項記載のホーンスピーカシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7138799A JPH08317490A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | ホーンスピーカシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7138799A JPH08317490A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | ホーンスピーカシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08317490A true JPH08317490A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=15230509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7138799A Pending JPH08317490A (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | ホーンスピーカシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08317490A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8155333B2 (en) | 2008-04-18 | 2012-04-10 | Fujitsu Limited | Active noise control apparatus |
| US9426570B2 (en) | 2012-12-03 | 2016-08-23 | Fujitsu Limited | Audio processing device and method |
-
1995
- 1995-05-12 JP JP7138799A patent/JPH08317490A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8155333B2 (en) | 2008-04-18 | 2012-04-10 | Fujitsu Limited | Active noise control apparatus |
| US9426570B2 (en) | 2012-12-03 | 2016-08-23 | Fujitsu Limited | Audio processing device and method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061214 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061226 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070731 |