JPH10336781A

JPH10336781A - 音響再生装置

Info

Publication number: JPH10336781A
Application number: JP14363997A
Authority: JP
Inventors: Osamu Funahashi; 修舟橋; Toshihiko Ohashi; 敏彦大橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】低域の再生能力に優れたパッシブラジェータ
型ケルトン方式のスピーカ装置を用いた音響再生装置に
おいて、音響再生装置としての音響特性を向上させるこ
とを目的とする。【解決手段】パッシブラジェータ型ケルトン方式のス
ピーカ装置に、カットオフ周波数の低く設定されたロー
パスフィルタ１０と、電力増幅器１１、マイクロフォン
１２、マイクロフォン増幅器１４、可変器１５、加減算
器１６、減算器１７で構成された音響帰還回路を組み合
わせた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音響再生装置に関
し、特に車載用として有用な音響再生装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスクやＭＤ、ＤＡＴなど
のデジタル録音ソースの普及にともない、これらの広帯
域ソースを十分に再生できる音響再生装置が必要とされ
ている。特に低域の再生能力を改善するため、従来はス
ピーカ再生装置にスピーカユニットとパッシブラジェー
タを組み合わせたパッシブラジェータ型ケルトン方式を
用いて、低域の再生能力を改善することが行われてい
る。

【０００３】以下に、低域の再生能力を改善する従来の
パッシブラジェータ型ケルトン方式のスピーカ装置につ
いて説明する。図１１は従来のパッシブラジェータ型ケ
ルトン方式のスピーカ装置の断面図である。図１１にお
いて、３０は実際に音響再生を行うパッシブラジェータ
である。３１はパッシブラジェータ３０を駆動するスピ
ーカユニットである。３２はパッシブラジェータ３０を
取り付けスピーカボックスの一部を構成するバッフル板
である。３３はスピーカユニット３１の音響出力をパッ
シブラジェータ３０に結合する前面密閉室、３４は前記
スピーカユニット３１の背面の音響出力を密封する背面
密閉室である。３５はスピーカユニット３１を取り付
け、前面密閉室３３と背面密閉室３４を空間的に分割す
るサブバッフル板である。３６はスピーカボックスを構
成するキャビネットである。

【０００４】以上のように構成された従来のパッシブラ
ジェータ型ケルトン方式のスピーカ装置について、以下
その動作について説明する。図１１に示すように、前面
密閉室３３と背面密閉室３４を空間的に分割しているサ
ブバッフル板３５に取り付けられたスピーカユニット３
１の前面から放射される音響再生出力が、バッフル板３
２やサブバッフル板３５で構成された前面密閉室３３内
の空気を介してバッフル板３２に取り付けられたパッシ
ブラジェータ３０を駆動することにより、このパッシブ
ラジェータ３０から音響再生が行われる。また、スピー
カユニット３１の背面から放射された音響再生出力はパ
ッシブラジェータ３０の音響再生出力に干渉しないよう
に、バッフル板３２やサブバッフル板３５、キャビネッ
ト３６で構成された背面密閉室３４により密封されてい
る。

【０００５】図１２は、従来のパッシブラジェータ型ケ
ルトン方式の優位性を示す低域再生特性の比較の一例で
ある。図１２において、３７は密閉方式の出力音圧周波
数特性である。密閉方式はスピーカユニット３１の背面
の音響再生出力をスピーカボックス内に密封することで
スピーカユニット３１の前面の音響再生出力との干渉を
避ける方式であるが、スピーカボックスの容積が十分に
大きくない場合にはスピーカユニット３１に対するコン
プライアンス減少を招き、図１２の３７から分かる通り
低域再生能力に限界が生じる。

【０００６】３８は同タイプのスピーカユニットとスピ
ーカボックスを用いた位相反転方式の出力音圧周波数特
性である。位相反転方式はスピーカユニットの背面の音
響再生出力をスピーカボックス内からダクトを通してあ
る周波数（以下、反共振周波数と称す）で共振させ、ス
ピーカユニットの前面の音響再生出力へ混合させる方式
である。このダクトを経由した音響再生出力は反共振周
波数付近においては、スピーカユニットの前面の音響再
生出力と同位相となるため、相互作用により放射効率が
向上し、密閉方式より低域再生限界を伸ばすことができ
る。しかしながら、このダクトを経由した音響再生出力
は超低域においては、スピーカユニットの前面の音響再
生出力とは逆位相となり打ち消し合いが生じる。このた
め、超低域の周波数帯域では約−２０dB／octの急激な
減衰カーブとなってしまうため十分な重低音再生が得ら
れない欠点がある。

【０００７】３９は同タイプのスピーカユニットとスピ
ーカボックスを用いた従来のパッシブラジェータ型ケル
トン方式の出力音圧周波数特性である。パッシブラジェ
ータ型ケルトン方式は、位相反転方式と同様にある周波
数でパッシブラジェータとスピーカユニット、スピーカ
ボックス内の各密閉室を共振させ、低域再生限界を伸ば
すことができる。しかも、超低域においてもパッシブラ
ジェータの音響再生出力とスピーカユニットの音響再生
出力を混合させない方式のため、超低域の周波数帯域で
も密閉方式と同様な約−１２ct／octの緩やかな減衰カ
ーブとなり十分な重低音再生が得られる。また、特定の
周波数より上の周波数帯域においてはスピーカユニット
が振動してもパッシブラジェータは振動しないため、低
域用スピーカ再生装置としては優れたバンドパス特性を
も有することができる。

【０００８】以上のように従来のパッシブラジェータ型
ケルトン方式は、密閉方式の長所である超低域の緩やか
な減衰特性に起因する重低音再生能力と、位相反転方式
の長所である低域再生限界の拡大という、両方式の長所
を併せ持つことにより低域の再生能力を改善する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パッシ
ブラジェータ型ケルトン方式をスピーカ装置に用いた従
来の音響再生装置は、低域の再生能力を改善するための
手段として非常に有効であることは上記に示した通りで
あるが、音響的にバンドパス特性となるため２００Hz前
後の低い周波数で共振点（以下、高音限界周波数と称
す）を有するため、従来のローパスフィルタとの組み合
わせでは、クロスオーバー周波数を低域用音響再生装置
として最適な１００Hz以上の任意の周波数に設定すると
高音限界周波数付近の音響出力を十分に減衰させること
が難しいことと、反共振周波数付近の音響出力が谷間と
なって不足するという課題があった。

【００１０】本発明は上記に示したパッシブラジェータ
型ケルトン方式のスピーカ再生装置を用いた従来の音響
再生装置における問題点を解決するもので、このスピー
カ装置の反共振周波数付近のみが位相反転する性質を用
いて音響帰還回路を組み合わせ、この反共振周波数付近
を正帰還領域となるようにし、この帰還量を可変するこ
とで、この反共振周波数付近の音響出力を自由に制御
し、またこの特性を利用してフルレンジスピーカ装置と
のクロスオーバー周波数も任意に設定することができ、
また、ローパスフィルタのカットオフ周波数を予め低く
抑えておくことが可能となるため、高音限界周波数付近
の音響出力を十分に抑えることができ、音響再生装置と
しての音響特性を向上させることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の音響再生装置は、電力増幅器より前段に設け
たローパスフィルタと、これらのローパスフィルタと電
力増幅器との間に設けられた減算器と、スピーカ装置か
ら放射される音響出力信号を検出するマイクロフォン
と、このマイクロフォンで検出した音響出力信号を増幅
するマイクロフォン増幅器と、このマイクロフォン増幅
器の増幅率を任意に可変できる可変器と、このマイクロ
フォン増幅器の出力信号と上記電力増幅器の入力信号と
を加算または減算処理する加減算器からなり、この加減
算器の出力信号を上記減算器に接続して音響帰還回路を
構成した電力増幅手段と、この電力増幅手段の音響出力
信号を再生する低域用スピーカ装置とを備え、前記低域
用スピーカ装置は音響信号入力端子が接続されたスピー
カユニットと、このスピーカユニットの音響出力で駆動
されるパッシブラジェータと、このスピーカユニットの
音響出力を前記パッシブラジェータに結合する前面密閉
室および前記スピーカユニットの逆相の音響出力を密封
する背面密閉室と、これらの前面密閉室と背面密閉室を
空間的に分割させ前記スピーカユニットなどを取り付け
るサブバッフル板と、前記パッシブラジェータなどを取
り付けるバッフル板を有しスピーカボックスを構成する
キャビネットを備える構成とするものである。

【００１２】本発明によれは、反共振周波数付近のみが
音響帰還回路の正帰還領域となるため、この帰還量を可
変することでこの反共振周波数付近の音響出力を自由に
制御でき、またこの特性を利用してフルレンジスピーカ
装置とのクロスオーバー周波数も任意に設定できる。ま
た、ローパスフィルタのカットオフ周波数を予め低く抑
えておくことが可能となるため、高音限界周波数付近の
音響出力を十分に抑えることができ、音響再生装置とし
ての音響特性を向上させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電力増幅器より前段に設けたローパスフィルタと、
これらのローパスフィルタと電力増幅器との間に設けら
れた減算器と、スピーカ装置から放射される音響出力信
号を検出するマイクロフォンと、このマイクロフォンで
検出した音響出力信号を増幅するマイクロフォン増幅器
と、このマイクロフォン増幅器の増幅率を任意に可変で
きる可変器と、このマイクロフォン増幅器の出力信号と
上記電力増幅器の入力信号とを加算または減算処理する
加減算器からなり、この加減算器の出力信号を上記減算
器に接続して音響帰還回路を構成した電力増幅手段と、
この電力増幅手段の音響出力信号を再生する低域用スピ
ーカ装置とを備え、前記低域用スピーカ装置は音響信号
入力端子が接続されたスピーカユニットと、このスピー
カユニットの音響出力で駆動されるパッシブラジェータ
と、このスピーカユニットの音響出力を前記パッシブラ
ジェータに結合する前面密閉室および前記スピーカユニ
ットの逆相の音響出力を密封する背面密閉室と、これら
の前面密閉室と背面密閉室を空間的に分割させ前記スピ
ーカユニットなどを取り付けるサブバッフル板と、前記
パッシブラジェータなどを取り付けるバッフル板を有し
スピーカボックスを構成するキャビネットを備えた構成
としたものであり、反共振周波数付近のみが音響帰還回
路の正帰還領域となるため、この帰還量を可変すること
で、この反共振周波数付近の音響出力を自由に制御で
き、またこの特性を利用してフルレンジスピーカ装置と
のクロスオーバー周波数も任意に設定できる。また、ロ
ーパスフィルタのカットオフ周波数を予め低く抑えてお
くことが可能となるため、高音限界周波数付近の音響出
力を十分に抑えることができ、音響再生装置としての音
響特性を向上させるという作用を有する。

【００１４】請求項２に記載の発明は、電力増幅器より
前段に設けたローパスフィルタと、これらのローパスフ
ィルタと電力増幅器との間に設けられた減算器と、スピ
ーカ装置から放射される音響出力信号を検出するマイク
ロフォンと、このマイクロフォンで検出した音響出力信
号を増幅するマイクロフォン増幅器と、このマイクロフ
ォン増幅器の出力信号と上記電力増幅器の入力信号とを
加算または減算処理する加減算器と、この加減算の比率
を任意に可変できる可変器からなり、この加減算器の出
力信号を上記減算器に接続して音響帰還回路を構成した
電力増幅手段と、この電力増幅手段の音響出力信号を再
生する低域用スピーカ装置とを備え、前記低域用スピー
カ装置は音響信号入力端子が接続されたスピーカユニッ
トと、このスピーカユニットの音響出力で駆動されるパ
ッシブラジェータと、このスピーカユニットの音響出力
を前記パッシブラジェータに結合する前面密閉室および
前記スピーカユニットの逆相の音響出力を密封する背面
密閉室と、これらの前面密閉室と背面密閉室を空間的に
分割させ前記スピーカユニットなどを取り付けるサブバ
ッフル板と、前記パッシブラジェータなどを取り付ける
バッフル板を有しスピーカボックスを構成するキャビネ
ットを備えた構成としたものであり、反共振周波数付近
のみが音響帰還回路の正帰還領域となるため、この帰還
量を可変することで、この反共振周波数付近の音響出力
を自由に制御でき、またこの特性を利用してフルレンジ
スピーカ装置とのクロスオーバー周波数も任意に設定で
きる。また、ローパスフィルタのカットオフ周波数を予
め低く抑えておくことが可能となるため、高音限界周波
数付近の音響出力を十分に抑えることができ、音響再生
装置としての音響特性を向上させるという作用を有す
る。

【００１５】請求項３に記載の発明は、マイクロフォン
をパッシブラジェータ前方に設置し、マイクロフォンが
パッシブラジェータから放射される音響出力を検出する
ように構成したものであり、音響帰還回路のマイクロフ
ォンのピックアップ位置を最適化するという作用を有す
る。

【００１６】請求項４に記載の発明は、マイクロフォン
を前面密閉室内に設置し、マイクロフォンが前面密閉室
内の音響出力を検出するように構成したものであり、音
響帰還回路のマイクロフォンのピックアップ位置を最適
化するという作用を有する。

【００１７】請求項５に記載の発明は、マイクロフォン
を背面密閉室内に設置し、サブバッフル板に設けられた
ポートを介してマイクロフォンが前面密閉室内の音響出
力を検出するように構成したものであり、マイクロフォ
ンと音響帰還回路部を一体化して背面密閉室に設置した
場合でもマイクロフォンが前面密閉室の音響出力を検出
できるという作用を有する。

【００１８】請求項６に記載の発明は、マイクロフォン
を背面密閉室内に設置し、マイクロフォンが背面密閉室
内の音響出力を検出するように構成したものであり、音
響帰還回路のマイクロフォンのピックアップ位置を最適
化するという作用を有する。

【００１９】請求項７に記載の発明は、低域用スピーカ
装置に、音響信号入力端子が接続されたスピーカユニッ
トと、このスピーカユニットの背面の音響出力で駆動さ
れるパッシブラジェータと、このスピーカユニットの背
面の音響出力を前記パッシブラジェータに結合する前面
密閉室および前記スピーカユニットの前面の音響出力を
密封する背面密閉室と、これらの前面密閉室と背面密閉
室を空間的に分割させるサブバッフル板と、前記スピー
カユニットと前記パッシブラジェータの両方を直接取り
付けるバッフル板を有しスピーカボックスを構成するキ
ャビネットを備え、前記スピーカユニットが前記パッシ
ブラジェータに対して逆さ方向に配置されかつ前記スピ
ーカユニットと前記パッシブラジェータの両方をバッフ
ル板に直接取り付けた構成としたものであり、スピーカ
システム自身のコンパクト化や薄型化、およびキャビネ
ットの不要振動を低減する作用を有する。

【００２０】請求項８に記載の発明は、音響信号が加え
られるフルレンジスピーカ装置と低域用音響再生装置と
を備え、前記低域用音響再生装置は、電力増幅器より前
段に設けたローパスフィルタと、これらのローパスフィ
ルタと電力増幅器との間に設けられた減算器と、スピー
カ装置から放射される音響出力信号を検出するマイクロ
フォンと、このマイクロフォンで検出した音響出力信号
を増幅するマイクロフォン増幅器と、このマイクロフォ
ン増幅器の増幅率を任意に可変できる可変器と、このマ
イクロフォン増幅器の出力信号と上記電力増幅器の入力
信号とを加算または減算処理する加減算器からなり、こ
の加減算器の出力信号を上記減算器に接続して音響帰還
回路を構成した電力増幅手段と、この電力増幅手段の音
響出力信号を再生する低域用スピーカ装置とを備え、前
記低域用スピーカ装置は音響信号入力端子が接続された
スピーカユニットと、このスピーカユニットの音響出力
で駆動されるパッシブラジェータと、このスピーカユニ
ットの音響出力を前記パッシブラジェータに結合する前
面密閉室および前記スピーカユニットの逆相の音響出力
を密封する背面密閉室と、これらの前面密閉室と背面密
閉室を空間的に分割させ前記スピーカユニットなどを取
り付けるサブバッフル板と、前記パッシブラジェータな
どを取り付けるバッフル板を有しスピーカボックスを構
成するキャビネットを備えた音響再生装置であって、前
記フルレンジスピーカ装置への音響信号とは逆相の関係
にある音響信号を加えるように構成したものであり、ス
ピーカユニットの背面の音響出力でパッシブラジェータ
を駆動する場合でも、フルレンジスピーカ装置と低域用
音響再生装置の位相関係を最適化するという作用を有す
る。

【００２１】請求項９に記載の発明は、音響信号が加え
られるフルレンジスピーカ装置と低域用音響再生装置と
を備え、前記低域用音響再生装置は、電力増幅器より前
段に設けたローパスフィルタと、これらのローパスフィ
ルタと電力増幅器との間に設けられた減算器と、スピー
カ装置から放射される音響出力信号を検出するマイクロ
フォンと、このマイクロフォンで検出した音響出力信号
を増幅するマイクロフォン増幅器と、このマイクロフォ
ン増幅器の出力信号と上記電力増幅器の入力信号とを加
算または減算処理する加減算器と、この加減算の比率を
任意に可変できる可変器からなり、この加減算器の出力
信号を上記減算器に接続して音響帰還回路を構成した電
力増幅手段と、この電力増幅手段の音響出力信号を再生
する低域用スピーカ装置とを備え、前記低域用スピーカ
装置は音響信号入力端子が接続されたスピーカユニット
と、このスピーカユニットの音響出力で駆動されるパッ
シブラジェータと、このスピーカユニットの音響出力を
前記パッシブラジェータに結合する前面密閉室および前
記スピーカユニットの逆相の音響出力を密封する背面密
閉室と、これらの前面密閉室と背面密閉室を空間的に分
割させ前記スピーカユニットなどを取り付けるサブバッ
フル板と、前記パッシブラジェータなどを取り付けるバ
ッフル板を有しスピーカボックスを構成するキャビネッ
トを備えた音響再生装置であって、フルレンジスピーカ
装置への音響信号とは逆相の関係にある音響信号を加え
るように構成したものであり、スピーカユニットの背面
の音響出力でパッシブラジェータを駆動する場合でも、
フルレンジスピーカ装置と低域用音響再生装置の位相関
係を最適化するという作用を有する。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１０を用いて説明する。図１は本発明の音響再生
装置の実施の形態の構造図を示し、図１において１は音
響帰還回路や電力増幅器などから成る増幅器、２は増幅
器１の出力信号によって駆動されるスピーカユニット、
３はスピーカユニット２によって駆動され実際に音響再
生を行うパッシブラジェータ、４はスピーカユニット２
の音響出力をパッシブラジェータ３に結合する前面密閉
室、５はスピーカユニット２の背面音響出力を密封する
背面密閉室、６は前面密閉室４と背面密閉室５を空間的
に分割させスピーカユニット２などを取り付けるサブバ
ッフル板、７はパッシブラジェータ３などを取り付ける
バッフル板、８はスピーカボックスを構成するキャビネ
ット、９は音響出力信号を検出し増幅器１へ帰還信号を
送るマイクロフォンである。

【００２３】図２は本発明の実施の形態の音響帰還回路
や電力増幅器などで構成される増幅器である。１０はラ
ジオセットなどからの音響入力信号の高域成分を減衰さ
せるローパスフィルタ、１１は音響信号を増幅しスピー
カ装置１３を駆動する電力増幅器、１２はスピーカ装置
１３の音響出力を検出するマイクロフォン、１４はマイ
クロフォン１２の電気信号を増幅するマイクロフォン増
幅器、１５はマイクロフォン増幅器１４の増幅率を可変
する可変器、１６はマイクロフォン増幅器１４の出力信
号と電力増幅器１１の入力信号とを加算もしくは減算処
理する加減算器、１７はローパスフィルタ１０と電力増
幅器１１の間に設けられ、加減算器１６の出力信号を接
続して音響帰還回路を形成する減算器である。

【００２４】図３は本発明の実施の形態の音響帰還回路
や電力増幅器などで構成される増幅器である。１０はラ
ジオセットなどからの音響入力信号の高域成分を減衰さ
せるローパスフィルタ、１１は音響信号を増幅しスピー
カ装置１３を駆動する電力増幅器、１２はスピーカ装置
１３の音響出力を検出するマイクロフォン、１４はマイ
クロフォン１２の電気信号を増幅するマイクロフォン増
幅器、１６はマイクロフォン増幅器１４の出力信号と電
力増幅器１１の入力信号とを加算もしくは減算処理する
加減算器、１５は加減算器１６の加減算の比率を可変す
る可変器、１７はローパスフィルタ１０と電力増幅器１
１の間に設けられ、加減算器１６の出力信号を接続して
音響帰還回路を形成する減算器である。

【００２５】図４は本発明の実施の形態の音響再生装置
のマイクロフォンの設置位置をパッシブラジェータの前
に変えた場合の構造図を示し、１は音響帰還回路や電力
増幅器などから成る増幅器、２は増幅器１の出力信号に
よって駆動されるスピーカユニット、３はスピーカユニ
ット２によって駆動され実際に音響再生を行うパッシブ
ラジェータ、４はスピーカユニット２の音響出力をパッ
シブラジェータ３に結合する前面密閉室、５はスピーカ
ユニット２の背面音響出力を密封する背面密閉室、６は
前面密閉室４と背面密閉室５を空間的に分割させスピー
カユニット２などを取り付けるサブバッフル板、７はパ
ッシブラジェータ３などを取り付けるバッフル板、８は
スピーカボックスを構成するキャビネット、９はパッシ
ブラジェータの前面に配置されて音響出力信号を検出し
増幅器１へ帰還信号を送るマイクロフォンである。

【００２６】図５は本発明の実施の形態の音響再生装置
のマイクロフォンの設置方法を変えた場合の構造図を示
し、１は音響帰還回路や電力増幅器などから成る増幅
器、２は増幅器１の出力信号によって駆動されるスピー
カユニット、３はスピーカユニット２によって駆動され
実際に音響再生を行うパッシブラジェータ、４はスピー
カユニット２の音響出力をパッシブラジェータ３に結合
する前面密閉室、５はスピーカユニット２の背面音響出
力を密封する背面密閉室、６は前面密閉室４と背面密閉
室５を空間的に分割させスピーカユニット２などを取り
付けるサブバッフル板、７はパッシブラジェータ３など
を取り付けるバッフル板、９は音響出力信号を検出し増
幅器１へ帰還信号を送るマイクロフォン、１８はサブバ
ッフル板６に取り付けられマイクロフォン９が前面密閉
室４の音響出力を検出できるようにしたポートである。

【００２７】図６は本発明の実施の形態の音響再生装置
のマイクロフォンの設置位置を変えた場合の構造図を示
し、１は音響帰還回路や電力増幅器などから成る増幅
器、２は増幅器１の出力信号によって駆動されるスピー
カユニット、３はスピーカユニット２によって駆動され
実際に音響再生を行うパッシブラジェータ、４はスピー
カユニット２の音響出力をパッシブラジェータ３に結合
する前面密閉室、５はスピーカユニット２の背面音響出
力を密封する背面密閉室、６は前面密閉室４と背面密閉
室５を空間的に分割させスピーカユニット２などを取り
付けるサブバッフル板、７はパッシブラジェータ３など
を取り付けるバッフル板、８はスピーカボックスを構成
するキャビネット、９は背面密閉室５の音響出力信号を
検出し増幅器１へ帰還信号を送るマイクロフォンであ
る。

【００２８】図７は本発明の実施の形態の音響再生装置
でスピーカシステムのコンパクト化や薄型化、キャビネ
ットの不要振動を低減させた場合の構造図を示し、１は
音響帰還回路や電力増幅器などから成る増幅器、２は増
幅器１の出力信号によって駆動されるスピーカユニッ
ト、３はスピーカユニット２の背面の音響出力によって
駆動され実際に音響再生を行うパッシブラジェータで、
このパッシブラジェータ３に対してスピーカユニット２
は逆さ方向に取り付けられている。４はスピーカユニッ
ト２の背面の音響出力をパッシブラジェータ３に結合す
る前面密閉室、５はスピーカユニット２の前面音響出力
を密封する背面密閉室、６は前面密閉室４と背面密閉室
５を空間的に分割させるサブバッフル板、７はスピーカ
ユニット２とパッシブラジェータ３の両方を相互に逆方
向に直接取り付けるバッフル板、８はスピーカボックス
を構成するキャビネット、９は前面密閉室４の音響出力
信号を検出し増幅器１へ帰還信号を送るマイクロフォン
である。

【００２９】図８は、本発明の実施の形態の電力増幅器
の出力特性図である。１９は音響帰還量が最も少ない場
合、２０，２１，２２の順に音響帰還量が多く、２３は
最も音響帰還量が多い場合である。

【００３０】図９は、車載音響再生装置として本発明の
実施の形態の音響再生装置を低域用音響再生装置として
組み合わせた場合の構成図である。２４はフルレンジス
ピーカ装置用の電力増幅器を内蔵したコンパクトディス
クプレーヤやテープデッキなどのラジオセット、２５は
ラジオセット２４の出力信号により駆動され実際に音響
再生を行うフルレンジスピーカ装置、２６はラジオセッ
ト２４の逆相の出力信号を受けて低音域の音響再生を行
う本発明の実施の形態の音響再生装置である。

【００３１】図１０は、パッシブラジェータ型ケルトン
方式のスピーカ装置の出力音圧周波数特性図である。２
７は最低共振周波数、２８は反共振周波数、２９は高音
限界周波数である。

【００３２】以上のように構成された本発明の実施の形
態について、以下その動作について説明する。本発明の
実施の形態の音響再生装置は、スピーカ装置にパッシブ
ラジェータ型ケルトン方式を用いているが、２００Hz前
後の周波数帯域において高音限界周波数２９が発生し、
この周波数付近の音響出力が増加する特性である。

【００３３】本発明の実施の形態の音響再生装置は、ラ
ジオセット２４などから出力された音響信号が本発明の
実施の形態の音響再生装置のローパスフィルタ１０へ入
力される。このローパスフィルタ１０の出力信号は音響
帰還回路の減算器１７を介して電力増幅器１１へ入力さ
れる。この減算器１７へはマイクロフォン増幅器１４と
加減算器１６を介してスピーカ装置１３の音響出力を検
出するマイクロフォン１２が接続され音響帰還回路を構
成する。ここで、可変器１５によりマイクロフォン増幅
器１４の増幅率を可変させることで音響帰還量を任意に
設定することができる。

【００３４】パッシブラジェータ型ケルトン方式のスピ
ーカ装置は反共振周波数２８付近で位相が反転する性質
のため、音響帰還において反共振周波数２８付近のみが
正帰還となり音響帰還量の調整により、この反共振周波
数２８付近の音響出力を任意に調整できる。図８におけ
る１９は音響帰還量が少ない場合の電力増幅器の出力特
性で、２０，２１，２２，２３の順に音響帰還量を増加
させたものである。

【００３５】予め、ローパスフィルタ１０のカットオフ
周波数を低く設定しているため、高音限界周波数２９付
近の音響出力は十分に低減されているのに加え、可変器
１５による音響帰還量の調整で、反共振周波数２８付近
の音響出力を最適化できると同時に、フルレンジスピー
カ装置２５とのクロスオーバー周波数も最適化すること
も可能で、音響再生装置としての音響特性を向上させる
ことができる。

【００３６】また、本発明の実施の形態の音響再生装置
は、ラジオセット２４などから出力された音響信号が本
発明の実施の形態の音響再生装置のローパスフィルタ１
０へ入力される。このローパスフィルタ１０の出力信号
は音響帰還回路の減算器１７を介して電力増幅器１１へ
入力される。この減算器１７へはマイクロフォン増幅器
１４と加減算器１６を介してスピーカ装置１３の音響出
力を検出するマイクロフォン１２が接続され音響帰還回
路を構成する。ここで、可変器１５により加減算器１６
の加減算の比率を可変させることで音響帰還量を任意に
設定することができる。

【００３７】パッシブラジェータ型ケルトン方式のスピ
ーカ装置は反共振周波数２８付近で位相が反転する性質
のため、音響帰還において反共振周波数２８付近のみが
正帰還となり音響帰還量の調整により、この反共振周波
数２８付近の音響出力を任意に調整できる。１９は音響
帰還量が少ない場合の電力増幅器の出力特性で、２０，
２１，２２，２３の順に音響帰還量を増加させたもので
ある。

【００３８】予め、ローパスフィルタ１０のカットオフ
周波数を低く設定しているため、高音限界周波数２９付
近の音響出力は十分に低減されているのに加え、可変器
１５による音響帰還量の調整で、反共振周波数２８付近
の音響出力を最適化できると同時に、フルレンジスピー
カ装置２５とのクロスオーバー周波数も最適化すること
も可能で、音響再生装置としての音響特性を向上させる
ことができる。

【００３９】図１、図４、図５、図６はマイクロフォン
の設置方法を示したもので、図１は、マイクロフォン９
を前面密閉室４に設置し前面密閉室４内の音響出力を検
出するものである。図４は、マイクロフォン９をパッシ
ブラジェータ３の前方に設置しパッシブラジェータ３か
ら放射される音響出力を検出するものである。図５は、
マイクロフォン９を背面密閉室５に設置しポート１８を
介して前面密閉室４内の音響出力を検出するものであ
る。図６は、マイクロフォン９を背面密閉室５に設置し
背面密閉室５内の音響出力を検出するものである。図７
と図９は応用例として、パッシブラジェータ型ケルトン
方式の薄型化とコンパクト化、スピーカシステムの不要
振動低減を目的としたもので、スピーカユニット２の背
面の音響出力でパッシブラジェータ３を駆動すること
で、構造上お互いの突起部を吸収し同時に、剛性の最も
高いバッフル板７にスピーカユニット２とパッシブラジ
ェータ３の両方ともを固定することでスピーカシステム
の不要振動を大幅に低減したものである。なお、図９に
おいてフルレンジスピーカ装置２５に対し、スピーカユ
ニット２の背面音響出力でパッシブラジェータ３を駆動
する場合の本発明の実施の形態の音響再生装置２６との
位相関係を最適化した接続方法を示している。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、低域の再
生能力に優れたパッシブラジェータ型ケルトン方式のス
ピーカ装置を用いた音響再生装置において、ローパスフ
ィルタと音響帰還量可変型の音響帰還回路を組み合わせ
ることでパッシブラジェータ型ケルトン方式の特性とし
て好ましくない高音再生限界付近の音響再生出力を効果
的に減衰させると同時に、音響帰還量の調整で、反共振
周波数付近の音響再生出力の補足やフルレンジスピーカ
装置とのクロスオーバー周波数も任意に設定することが
でき、音響再生装置としての音響特性を向上するという
有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の音響再生装置の断面図

【図２】本発明の実施の形態の音響帰還回路のブロック
図

【図３】本発明の実施の形態の音響帰還回路のブロック
図

【図４】本発明の実施の形態の音響再生装置でマイクロ
フォンの設置方法を変えた場合の断面図

【図５】本発明の実施の形態の音響再生装置でマイクロ
フォンの設置方法を変えた場合の断面図

【図６】本発明の実施の形態の音響再生装置でマイクロ
フォンの設置方法を変えた場合の断面図

【図７】本発明の実施の形態の音響再生装置でスピーカ
システムのコンパクト化や薄型化、キャビネットの不要
振動を低減させた場合の断面図

【図８】本発明の実施の形態の電力増幅器の出力周波数
特性図

【図９】本発明の実施の形態の音響再生装置を低域用車
載音響再生装置として用いた場合のブロック図

【図１０】従来のパッシブラジェータ型ケルトン方式の
スピーカ装置の出力音圧周波数特性図

【図１１】従来のパッシブラジェータ型ケルトン方式の
スピーカ装置の断面図

【図１２】低域再生特性の比較の一例を示す特性図

【符号の説明】

１増幅器２スピーカユニット３パッシブラジェータ４前面密閉室５背面密閉室６サブバッフル板７バッフル板８キャビネット９マイクロフォン１０ローパスフィルタ１１電力増幅器１２マイクロフォン１３スピーカ装置１４マイクロフォン増幅器１５可変器１６加減算器１７減算器１８ポート１９音響帰還量が最も少ない場合２０音響帰還量が２番目に少ない場合２１音響帰還量が３番目に少ない場合２２音響帰還量が４番目に少ない場合２３音響帰還量が最も多い場合２４ラジオセット２５フルレンジスピーカ装置２６本発明の実施の形態の音響再生装置２７最低共振周波数２８反共振周波数２９高音限界周波数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力増幅器より前段に設けたローパスフ
ィルタと、これらのローパスフィルタと電力増幅器との
間に設けられた減算器と、スピーカ装置から放射される
音響出力信号を検出するマイクロフォンと、このマイク
ロフォンで検出した音響出力信号を増幅するマイクロフ
ォン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の増幅率を任
意に可変できる可変器と、このマイクロフォン増幅器の
出力信号と上記電力増幅器の入力信号とを加算または減
算処理する加減算器からなり、この加減算器の出力信号
を上記減算器に接続して音響帰還回路を構成した電力増
幅手段と、この電力増幅手段の音響出力信号を再生する
低域用スピーカ装置とを備え、前記低域用スピーカ装置
は音響信号入力端子が接続されたスピーカユニットと、
このスピーカユニットの音響出力で駆動されるパッシブ
ラジェータと、このスピーカユニットの音響出力を前記
パッシブラジェータに結合する前面密閉室および前記ス
ピーカユニットの逆相の音響出力を密封する背面密閉室
と、これらの前面密閉室と背面密閉室を空間的に分割さ
せ前記スピーカユニットなどを取り付けるサブバッフル
板と、前記パッシブラジェータなどを取り付けるバッフ
ル板を有しスピーカボックスを構成するキャビネットを
備えた音響再生装置。
【請求項２】電力増幅器より前段に設けたローパスフ
ィルタと、これらのローパスフィルタと電力増幅器との
間に設けられた減算器と、スピーカ装置から放射される
音響出力信号を検出するマイクロフォンと、このマイク
ロフォンで検出した音響出力信号を増幅するマイクロフ
ォン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の出力信号と
上記電力増幅器の入力信号とを加算または減算処理する
加減算器と、この加減算の比率を任意に可変できる可変
器からなり、この加減算器の出力信号を上記減算器に接
続して音響帰還回路を構成した電力増幅手段と、この電
力増幅手段の音響出力信号を再生する低域用スピーカ装
置とを備え、前記低域用スピーカ装置は音響信号入力端
子が接続されたスピーカユニットと、このスピーカユニ
ットの音響出力で駆動されるパッシブラジェータと、こ
のスピーカユニットの音響出力を前記パッシブラジェー
タに結合する前面密閉室および前記スピーカユニットの
逆相の音響出力を密封する背面密閉室と、これらの前面
密閉室と背面密閉室を空間的に分割させ前記スピーカユ
ニットなどを取り付けるサブバッフル板と、前記パッシ
ブラジェータなどを取り付けるバッフル板を有しスピー
カボックスを構成するキャビネットを備えた音響再生装
置。
【請求項３】マイクロフォンをパッシブラジェータ前
方に設置し、マイクロフォンがパッシブラジェータから
放射される音響出力を検出するようにした請求項１また
は２に記載の音響再生装置。
【請求項４】マイクロフォンを前面密閉室内に設置
し、マイクロフォンが前面密閉室内の音響出力を検出す
るようにした請求項１または２に記載の音響再生装置。
【請求項５】マイクロフォンを背面密閉室内に設置
し、サブバッフル板に設けられたポートを介してマイク
ロフォンが前面密閉室内の音響出力を検出するようにし
た請求項１または２に記載の音響再生装置。
【請求項６】マイクロフォンを背面密閉室内に設置
し、マイクロフォンが背面密閉室内の音響出力を検出す
るようにした請求項１または２に記載の音響再生装置。
【請求項７】低域用スピーカ装置に、音響信号入力端
子が接続されたスピーカユニットと、このスピーカユニ
ットの背面の音響出力で駆動されるパッシブラジェータ
と、このスピーカユニットの背面の音響出力を前記パッ
シブラジェータに結合する前面密閉室および前記スピー
カユニットの前面の音響出力を密封する背面密閉室と、
これらの前面密閉室と背面密閉室を空間的に分割させる
サブバッフル板と、前記スピーカユニットと前記パッシ
ブラジェータの両方を直接取り付けるバッフル板を有し
スピーカボックスを構成するキャビネットを備え、前記
スピーカユニットが前記パッシブラジェータに対して逆
さ方向に配置されかつ前記スピーカユニットと前記パッ
シブラジェータの両方をバッフル板に直接取り付けた請
求項１，２，３，４，５のいずれか１つに記載の音響再
生装置。
【請求項８】音響信号が加えられるフルレンジスピー
カ装置と低域用音響再生装置とを備え、前記低域用音響
再生装置は、電力増幅器より前段に設けたローパスフィ
ルタと、これらのローパスフィルタと電力増幅器との間
に設けられた減算器と、スピーカ装置から放射される音
響出力信号を検出するマイクロフォンと、このマイクロ
フォンで検出した音響出力信号を増幅するマイクロフォ
ン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の増幅率を任意
に可変できる可変器と、このマイクロフォン増幅器の出
力信号と上記電力増幅器の入力信号とを加算または減算
処理する加減算器からなり、この加減算器の出力信号を
上記減算器に接続して音響帰還回路を構成した電力増幅
手段と、この電力増幅手段の音響出力信号を再生する低
域用スピーカ装置とを備え、前記低域用スピーカ装置は
音響信号入力端子が接続されたスピーカユニットと、こ
のスピーカユニットの音響出力で駆動されるパッシブラ
ジェータと、このスピーカユニットの音響出力を前記パ
ッシブラジェータに結合する前面密閉室および前記スピ
ーカユニットの逆相の音響出力を密封する背面密閉室
と、これらの前面密閉室と背面密閉室を空間的に分割さ
せ前記スピーカユニットなどを取り付けるサブバッフル
板と、前記パッシブラジェータなどを取り付けるバッフ
ル板を有しスピーカボックスを構成するキャビネットを
備えた音響再生装置であって、前記フルレンジスピーカ
装置への音響信号とは逆相の関係にある音響信号を加え
るように構成した音響再生装置。
【請求項９】音響信号が加えられるフルレンジスピー
カ装置と低域用音響再生装置とを備え、前記低域用音響
再生装置は、電力増幅器より前段に設けたローパスフィ
ルタと、これらのローパスフィルタと電力増幅器との間
に設けられた減算器と、スピーカ装置から放射される音
響出力信号を検出するマイクロフォンと、このマイクロ
フォンで検出した音響出力信号を増幅するマイクロフォ
ン増幅器と、このマイクロフォン増幅器の出力信号と上
記電力増幅器の入力信号とを加算または減算処理する加
減算器と、この加減算の比率を任意に可変できる可変器
からなり、この加減算器の出力信号を上記減算器に接続
して音響帰還回路を構成した電力増幅手段と、この電力
増幅手段の音響出力信号を再生する低域用スピーカ装置
とを備え、前記低域スピーカ装置は音響信号入力端子が
接続されたスピーカユニットと、このスピーカユニット
の音響出力で駆動されるパッシブラジェータと、このス
ピーカユニットの音響出力を前記パッシブラジェータに
結合する前面密閉室および前記スピーカユニットの逆相
の音響出力を密封する背面密閉室と、これらの前面密閉
室と背面密閉室を空間的に分割させ前記スピーカユニッ
トなどを取り付けるサブバッフル板と、前記パッシブラ
ジェータなどを取り付けるバッフル板を有しスピーカボ
ックスを構成するキャビネットを備えた音響再生装置で
あって、前記フルレンジスピーカ装置への音響信号とは
逆相の関係にある音響信号を加えるように構成した音響
再生装置。