JPS5843697A - スピ−カ−システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はスピーカーシステム？ｌ１ｂｉｔ＆％の構造
に関し、聴取空間における音響パワー特性を平担にする
ことにより゛、より自然な再生を可能にするものである
。

聴取者が聴くスピーカーシステムよりの再生音の大きさ
は周波数に依存せず一定であることが好ましい。

したがって従来においては無響室内において、スピーカ
ーシステムの前方正面に一定距離をへだててマイクロホ
ンを配置し、スピーカーシステムへの入力周波数を変え
て前記マイクロホンで検出された再生レベルを測定した
周波数−音圧特性（以下周波数特性と記す）が所望する
周波数帯域にわたって略平担になるように、スピーカー
ユニット、ボックスの形状、大きさ、マルチウェイの場
合にはクロスオーバネットワーク回路の設計か行なわれ
ている。

このようにして、周波数特性が平担化されたスピーカー
システムを購入者が実際に使用する場合においては室の
壁や天井、その他の家具等の反射により、スピーカーシ
ステムから直接に聴取する直接音とともに、前記反射に
よる間接音をも同時に聴取しているのが普通マある。

すなわち秒を者は直接音と間接音とを同極゛に聴くこと
により再生音の大きさを判断しているのである。

一方、スピーカーはその再生周波数が高くなると指向性
が鋭どくなること殖知られている。

そして、この指向性の目安となる周波数ｆはｆ　＝　ｃ
　／　２　ｗ　ａ　（但し、ｃ、：音速、ａニスビーカ
ーの実効振動半径）である。

そして、この指向性と前記間接音とは密接に関連してい
る。

すなわち、指向性を有するとはスピーカーの中心軸前方
の空間の音圧に比較して、中心軸から離れた空間におけ
る音圧が小さいことを意味し、間接音は主としてこの中
心軸から離れた空間に放射される音波によって生成され
るので指向性がするどくなる程聞接音が減少するのであ
る。

たとえば第１−ａ図に示すようにスピーカーの周波数特
性は図において１で示すように略平担なる周波数特性を
有している。

しかるに、当該スピーカを残響室において直接音、間接
音を含めた音響パワー値として測定すると２のごとく、
再生周波数が高い領域において、音響パワーが低下する
。

これ百′この周波数帯において、スピーカーの指こ 向性が鋭どくなる結果、音速のごとく間接音のレベルが
減少していることによるものである。

又低音ボスビーカーと高音用スピーカーを有すす る２ウエイ型スピーカーシステムにおいても第１−ｂ図
に示すように周波数特性８は略平担でありても音響パワ
ー特性４は低音用スピーカーの高域再生領域ム、及び高
音用スピーカーの高域再生領域Ｂにおいて同様の現象が
みられる。

このような現象が発生すると、聴感上音波は等として感
じられ再生音が不自然となる。

これを防止するために、各スピーカーを指向性が紛どく
ならない周波数帯域のみで使用しようとすれば、スピー
カーの受は持つ帯域が極めて狭くなるので必要な再生周
波数帯域を確保しようとするといたずらにスピーカーの
数が多くなり、かつクロスオーバーネットワーク回路の
設計も複雑になる結果極めて高価なものにならざるを得
ない。

そこで、この発明では、前記周波数特性には実質的に影
響１与えることなく、前記音響パワー特性を平担にする
為に、前記音響パワーの減少する周波数において間接音
を補うよ−うにしたものであり、正面方向を向いたスピ
ーカーの他に、実質的に後方を向いた補償用スピーカー
を配置し、当該補償用スピーカーの放射音を壁や天井等
で反射せ面という意味ではなく、補償用スピーカーの放
射軸線が前方を向いていないという意味である。

この発明を諸明するため、第２図に示すフルレンジ型ス
ピーカーについて訝明する。

第２図において２１は口径８８　ｃｍのスピーカーであ
り、当該スピーカー２１はスピーカーボックス２２の前
面板にその放射軸が前方正面を向くように取りつけられ
ている。２８は当該スピーカーシステム２２にその放射
軸が実質的後方を向くように配置された実効振動直径８
ｃｍの補償用スピーカーである。

当該補償用スピーカー２８には前記前−スピーカー２１
の音−パワーの減少する周波数帯゛において駆動される
よう、クロスオーバーネットワーク回路又は補償用スピ
ーカ−２３自体の周波数選択特性を利用する等により、
入力信号が印加される。

第８−ａ図−当該スピーカーシステムの周波１特性で８
１は前面スピーカー２１のみを、３乏は前面スピーカー
２１及び補償用スピーカー２３と同時に駆動した場合を
示し、略平担なる特性が得られるとともに、補償用スヒ
ゞ−カー２３は前面スピーカー２１の周波特性にほとん
ど影響を与えていない。

第８−ｂ図は上記スピーカーシステムの音響パワー特性
で、図中８８は前面スピーカー２１のみの音響パワー特
性で約１５０１１ｚ以上の周波数帯において音響パワー
が減少する。

この周波数帯域において補償用スピーカー２８による音
響パワー特性３４により、全体として平担なる音響パワ
ー特性８５が得られた。

、Ｉ□１ 上記測定値より明らかなように、前面スピーカーの音響
パワー減少しはじめる周波数は前述のへ ｃ／２πａよりも低い周波数で発生することが分る。

上記実施例においては杼１７０１１ｚであるので、補償
用スピーカーの再生周波数帯域は（０，５〜１゜０　）
ｃ　／　２πａ以上であることが必要である。

この値は、前面スピーカーのコーン紙の形状等により変
わるので、その都度上記範囲において透型振動板の中心
に５　ｃｍ　　のセンタードームを配置したスピーカー
、補償用スピーカーはホーン型スピーカーを使用した本
発明実施のスピーカーシステムの周波数特性で４１は前
面スピーカーのみ、４２け両方を駆動した場合であり、
補償用スピーカーは前面スピーカーにほとんど影響を与
えていない。

第４−ｂ図は同どステムの音響パワー特性で、４８は前
面スピーｑ−１４４は補償用スピーカー４５は総合の場
合である。

この実施例において前面スピーカーの音響パワーの減少
しはじめる周波数は約２０００Ｈｚでありこれは理論上
の値（ｃ／２πａ＝６４０１１ｚ）より高いがこれはセ
ンタードームラジェータの使用により前方°、スピーカ
ー自体の指向性が改善されているためである。

したがって（このような場合には前記（０，５〜１、ｏ
）Ｉ’／２πａ以上の選択された一部の周波数′帯域を
補償することにより、本発明の目的を達成。

できるものである。

次に、この発明を２クエイ型スピーカーシステムに適用
した場合について述べる。

第５図において、５１は低音用スピーカー、５２は高音
用スピーカーでスピーカーボーｌり５８の前面板にその
放射軸を正面方向にして取りつけている。

第１の補償用スピーカー５４及び第２の補償用スピーカ
ー５５．５５は前記スピーカーボックス５３の後方傾斜
板５８ｂにその放射軸が実質的に後方を向くよう（図示
のごとく後方上方）に取りつけられている。

イ白 そして、低音用スピーカー５１にはカットオフ周波数が
１．８　ｋ　Ｈｚのローパスフィルター、高音用スピー
カー５２には力ヴトオフ周波数が１．８　ｋ　ｆｌｚの
バイパスフィルターにより周波数帯域分割された信号が
入力される。

又第１の補償用スピーカー５４にはカットオフ周波数が
約ｃ　／　２πＢｔ　　（但しａｌ：低音用スピーカー
の実効振動半径１２ｃｍ　）、ｆｃ（ｆｃｕ低音用スピ
ーカー５１と高音用スピーカー５２のクロスオーバ周波
数：　１．８　ｋｌｌｚ）のバンドパスフィルター第２
の補償用ス１−カー５５．５５にはそれぞれカットオフ
周波数が約ｃ　／　２πａ２（但しａ：高音用スピーカ
ーの実効振動半径２ｃｍ　）のバイパスフィルターによ
りそれぞれ周波数帯域分割された信号が入力される。

上記構成のスピーカーシステムの周波数特性及び音響パ
ワー特性を第６・−ａ及び第６−ｂ図に示−カ−５１，
５２のみの特性、６２は前方スピー５１．５２と補償用
スビ〒°カー５４．５５．５５を同時に駆鹸イた場合の
特性であり、補償用スピ又第ｅ’−ｂ図は音響・・ワー
特性であ〜て、６ｔは前面スピーカー５１．５２の音響
パワー特性でカー５４、第２の山６ｆ″ｂは第２の補償
用スピーカー５５によるものである。

同図から明らか々ように第１及び第２の補償用スピーカ
ー５４．５５に前述の特定周波数帯域のよってそれぞれ
補償でき、第６−ａ図に示す周波数特性の帯域全般にわ
たって６３に示すととく略平担なる音響パワー特性を得
ることができた。

以上に説明した、この発明の変形について述べる。

上記実施例について説明した構成において２種の補償用
スピーカー（第１及び第２）を用いているが、これを一
種のスピーカーで行うこともできる。

すなわち、単一のスピーカーにおいて、低域帯と高域帯
にそれぞれ音響パワー値にピークが発生するように構成
し、第１のピークを低音用スピーカーの音響パワーの低
下する帯域、第２のピーク誉高音用スピーカーの音響具
ワーの低下する帯域にそれぞれ合致するように、スピー
゛カー自体の低域又は高域共振を調整するか、クロスオ
ーバーネットワーク回路を併用、又はこれのみにより再
生帯域を調整することにより同等の効果を得ることがで
きた。

又前面スピーカーが低音用、中音用、高音用スピーカー
をそれぞれ用いた８ウ工イ型スピーカーシ子テム以上の
場合、補償用スピーカーも３ウエイ構成を必要と量るが
、前面スピーカーの少なくとも１つを指向竺がするどく
ならない範囲で使用することにより、補償用スピーカー
の少なくとも１つを省略することも可能であネ。

この場合は個々の前面スピーカーの受持ち再生周波数帯
域を狭くすることができる３ウ工イ以上のスピーカーシ
ステムに特に有効である。

以上に説明したように、この発明はスピーカーボックス
に放射軸を前方に向けて配置した少なくとも１ケのスピ
ーカーと、その放射軸を実質的に後方に向けて配着した
少なくとも１ケの補償用スピーカーを具備するとともに
、当該補償用スピーカーの再生帯域を前記前方スピーカ
ーの指向性のするどくなる周波数以上、すなわち前方を
向いたスピーカーの指向性により間接音が減少して音響
パワーの減少する周波数帯、にすることにより当該補償
用スピーカーからの放射音を壁等の反射により生成した
間接音を聴取空間に提供することにより、前記音響パワ
ーの減少を補償し、少なくとも前方を向いたスピーカー
の周波数特性の略平和なる周波数帯域において平担なる
音響パワー特性を得られることができ、音数は等のない
極めて自然なる再生を可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１−ａ図はスピーカーの周波数特性及び音響パワー特
性図、第ｔ−ｂ図は２クエイスビーカーシステムの周波
数特性及び音響パワー特性図、第２図はフルレンジ型ス
ピーカーシステムにおける本発明実施スピーカーシステ
ムの断面図、第８＝ａ図及び第８−ｂ図は同スピーカー
システムの周波数特性及び音響パワー特性図、第４−ａ
図及び第４−ｂ図はフルレンジ型スピーカーシステムに
本発明を実施した他の実施例の周波数特性及び背後面斜
視図、第６−ａ図及び第６−ｂ図はそれぞれ同スピーカ
ーシステムの周波数及び音響パワー特性図で〜ある。 ２２はスピーカーボックス、２１はスピーカー、２８は
補償用スピーカー、５３はスピーカーボックス、５１は
低音用スピーカー、５２は高音用スピーカー、５４は＠
１の補償用スピーカー、５５は第２の補償用スピーカー
である。 −→膚−ｆ枚 一一今用″ＩＬ数。 先　１−し図 一一中ｎ邪蓼（Ｈｌ 弔牛−す図 莞　ら−ｂ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スピーカーボックス（２２）と、当該スピーカーボ
   ックス（２２）にその放射軸が前方を向いて取りつけた
   少々くとも１つのスピーカー（２１ヲ漠備し、当該補償
   用スピーカー（２３）の再生周波数帯域が少々くと、も
   （０，５〜１．０　）　ｃ　／　２πａ（但しＣ：・音
   速、ａ：前方を向いたスピーカーの実効振動半径）以上
   で、かつ前方を向いたスピーカーの音響パワーの減少す
   る周波数帯域であることを特徴とするスピーカーシステ
   ム。 ２、スピーカーボックス（５８）と、当該スピーカーボ
   ックス（５８）Ｋその放射軸が前方を向いて取りつけた
   少なくとも低音用スピーカー（５１）および高音用スピ
   ーカー（５２）と、その放射軸が実質的に後方を向いて
   取りつけた第１の補償用スピーカー（５４）および第２
   の補償用スピーカー（５５）を具備し、当を第１の補償
   用スピーカー（５４）の再生周波数帯域が少なくとも（
   ０゜５〜１．０　）　ｃ／２＊ａｔ　　からｆｃまで（
   但しＣ・：音速、Ｂｌ：低音用スピーカーの実効振動半
   径、ｆｃ：低音用スピーカーと高音用スピーカーのクロ
   スオーバ周波数）であり、゛第２の補償用スピーカー（
   ５５）の再生周波数帯域が少なくとも（０゜５〜１．０
   ）ｃ／２πａ２（但し、ａ２：高音用スピーカーの実効
   振動半径）以上であって、かつそれぞれ、前方を向いた
   スｅ−カーの音響パワーの減少する周波数帯域であるこ
   之を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカー
   システム。