JPS61134200A

JPS61134200A - 音響再生装置

Info

Publication number: JPS61134200A
Application number: JP59255755A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Oki; 信一大木; Fumiyasu Konno; 文靖今野; Kazuo Moriya; 守屋　和夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1986-06-21
Also published as: JPH0576840B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、音響再生装置に関するものである。

（従来の技術）ステレオ再生において、音の方向感は１５０　Ｈｚ以下
の低い周波数ではほとんどなくなるという点から、低音
域は１本のスピーカで再生しても十分実用になるという
ことで３Ｄスピーカは古くから使用されている。この３
Ｄスピーカは、左右のスピーカでは再生不可能な低い周
波数を再生するために、第２図に示したように、大口径
のウーハを大容量のボックスに取付けて使用していた。

しかしこのような大形のボックスでは設置のために大き
なスペースが必要となるため、ホームオーディオ用とし
ては良いがポータプルタイプのステレオ□再生システム
、さらに車の中に設置するカーオーディオ用とし℃は全
く実用的でない。カーオーディオ用では車の中のス被−
スが限られたものであり、その取付場所も座席の下とか
コンソールボックスの裏側などに限定されるため、箱の
サイズを非常にコンパクト化しなければならない。

このため、スピーカの口径は１０ｃｒｎ〜１２ｃｒｎと
非常に小さくシ、ボックスの容積も２１程度と小型化し
、さらにその中にパワーアンプ暑内蔵した３Ｄシステム
がでてきた。

（発明が解決しようとする問題点）このような小形の３Ｄシステムはコンノやクトのため車
載用としては便利であるが、３Ｄとしての再生能力は低
く、例えば１２Ｃｒｎ口径のウーハを１．５１のボック
スに入れた場合、第３図に示したように、ｆｏ（最低共
振周波数）は通常１５０〜１８０Ｈｚ程度となる。本来
３Ｄシステムが目的としているところの１００’Ｈｚ以
下の重低音の再生は困難であった。

この３Ｄシステムの低域再生系の回路構成は第４図のよ
うになっており、ブースト回路が入ったパワーアンプが
内蔵されている。車載用として用いられるパワーアンプ
は、その電源電圧（ＤＣ１３，２Ｖ）の制約から出力が
限られており（ＤＣ−ＤＣコンバータ等を使用して電源
電圧を上げれば出力は増加するが、コスト的には非常に
割り高であり、又、アンプのサイズも大形化するのでご
く一部を除いてはあまり使用されていない）通常は出力
１８Ｗ程度となっている。

小形の３Ｄシステムで１００　Ｈｚ以下の音圧を上げる
ためには低域再生系スピーカで振動系質量を増加したり
、コンブライアンスを上げても限度があるため、スピー
カの改良と共に電気的補正が必要となってくる。例えば
、７０Ｈｚのレベルを１５０Ｈｚのレベルと同一とする
ためには７０　Ｈｚで＋２４ｄＢ以上の増幅が必要であ
るが、これだけ上げることはアンプの出力が限られてい
るため不可能なことである。２０　ｄＢ以上も上げると
パワーアンプの出力波形がクリップしてしまい、異常音
を発生し、またスピーカの破壊を生じさせる場合もある
。

また、人間の耳の特性（Ｆｌｅｔｃｈｅｒ−Ｍｕｎｓｏ
ｎなどの等ラウドネス曲線）によって音量が低くなると
低音が聞きとりにくくなるため、この補正、即ち音量が
低くなる程、中高域に比べ低域の音圧を高くする必要が
あるが、これらの働きも従来の小形３Ｄシステムでは加
味されていない。

車載用のラジオ（チューナとカセットデツキ、）ぐワー
アンプを含む）にはこの補正としてラウドネスコントロ
ール機能を付加したものもあるが、このラウドネスコン
トロールは低域から５００　Ｈｚぐらいまでの帯域を盛
り上げているのが多い（Ｆｌｅｔｃｈｅｒ−Ｍｕｎｓｏ
ｎの等ラウドネス曲線では５００Ｈｚ以下を補正する必
要があるとなっている）。しかし５０．０　Ｈｚ　”！
で盛り上げると声音（人の声）も音色が変わり、こもっ
た声や太い声となってしまうなどの問題があるため、機
器にラウドネスコントロールのオン−オフスイッチが設
けられている。

この機器側のラウドネスコントロールで低音ハある程度
補正できると考えがちであるが、低域再生系のアンプの
出力に限度がある出力が小さいという点から考えるとこ
れは間違いである。何となれハ、音楽ンースのピークレ
ベルは平均レベルに比べ＋６　ｄＢ以上も高いため、低
域再生系でこのピーク入力まで出力波形を歪まさずに再
生するためには、アンプの増幅度を落としておかなけれ
ばならない。通常低域再生系のアンプは左右のアンプよ
り大きな出力が必要とされており（１本のスピーカで左
右の低域をカバーするために）これらの制約の中では、
低域再生系は左右のステレオの音量よりもかなり低い音
量しか出せないか、又は、左右のステレオの音量を上げ
た場合（もしくはラウドネスをオンにしたり、トーンコ
ントロールのパスを上げた場合片ぐにクリップした音が
出るか　　−のどちらかである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記問題点を解決するため、低域再生系の中
に入力信号感知型ゲインコントロール機能や／］・音量
時と大音量時の聴感の差を広げるための、出力の周波数
特性の変化、過大入力を制御するリミッタ機能、不必要
な超低域なカットするフィルタを特徴とする回路構成と
重低音再生のための振動系質量やコンプライアンスを考
えたスピーカユニット及びボックスとのマツチングによ
り、左右のステレオスピーカや機器との調合を図った音
響再生装置とするものである。

（実施例）第１図（ａ）　、　（ｂ）は、本発明の一実施例を示し
たものであり、第１図（ａ）において、１はラジオやカ
セットデツキ等の信号源、２は左右のステレオ再生用の
ノ４ワーアンプ、３，４はステレオ再生用のスピーカ、
５は３Ｄシステムの低域再生系である。

この低域再生系５の回路構成は、第１図（ｂ）に示した
ようになっている。１１は差動入力による左右の信号の
ＭＩＸ回路、１２はＢ、Ｐ、Ｆ（パントノ４スフイルタ
）で、超低域のカット及び重低域のブースト（６５〜７
０Ｈｚを中心としたブースト）を行なう。１３は増幅度
を対数的に圧縮する回路で最大入力時に入出力のケ０゛
インを１としである。１４はり、　Ｐ、　Ｆ　（ｏ−ハ
スフィルタ）で、カットオフ周波数ｆｃをＬ５０　Ｈｚ
としである。１５はパワーアンプで、１８Ｗ出力となっ
ている。１６は電源のリップルフィルタ、１７は３Ｄ用
ウーハで口径は１２ぽ１１８はスピーカボックスで内容
積１．５１であるＯ入力信号はＭ丁Ｘ回路１１で混合された後、左右チャン
ネルの音圧レベルとのバランスを調整するためＢ、Ｐ、
Ｆ　１２で６　ｄＢ増幅される。このＢ、　Ｐ、　Ｆ１
２の帯域及びブースト量等は使用するスピーカや左右の
ステレオ用スピーカ、及び取付位置等によって決定され
る。

次に入力信号は対数的に増幅ＩＣＹ圧縮する回路１３に
よってダイナミックレンジが圧縮される。

即ち、基準レベル以下の信号は、そのレベルが低くなれ
ばなる程増幅度が高くなり、又、逆に基準レベル以上の
信号は、そのレベルが高くなる程増幅度が下げられる。

この圧縮回路１３の入出力特性を第５図に示す。従って
最大入力電圧を基準レベル付近て設定するとそれ以上の
入力（ピーク入力等）に対してはリミッタとして働くこ
とになる。

ノクワーアンプのフルノ４ワ一時の入力しペルを圧縮回
路１３の基準レベルよりやや高くしておれば、パワーア
ンプの出力はその波形がクリップすることがほとんどな
い。

この入出力特性の非直線性により、左右のステレオの再
生音が小さい時には相対的に低音の音量が大きくなり、
また左右のステレオの再生音が大きくなると、相対的に
低音の音量は同等となる。

即ち、聴感補正を低域再生系独自で行なうことができる
。この低域再生系のｆｏは１５０　Ｈｚであり、ラウド
ネスコントロールによる５　００　Ｈｚまでの増幅によ
って生じる声音の不自然さ等の問題は解決できる。

さらにＢ、Ｐ、Ｆ１２のブースト周波数及びブースト量
により、中心周波数が早くリミッタが働くようにしであ
るので、低レベルの出力時は七〇音圧周波数特性は三角
形の形をしているが、出力レベルが高くなるに従って山
が圧縮され周波数特性は次第に台形の形となっている。

これは限られた出力のパワーアンプで低出方レベル時に
も相当ブーストしているためにダイナミックレンジが狭
いと感じる問題を解決するため、ブーストする帯域を広
げることによって幅広くブーストラ行ない、音量の増加
を図っているものである。この低域再生系を用いた音響
再生システムの音響特性を第６図に示す。この図でわか
るように、左右のステレオの再生音が小さい時は低音域
は２０　ｄＢ近くもその音圧レベルが高く、又、フル・
ぐツ一時では低音域も中高音域と同レベルとなっている
。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、限られた増幅度
のノ４ワーアンｆ−４を使用する小形３Ｄシステムとし
て、ラジオ部や他の機器の変更をすることなく自動ゲイ
ンコントロールやリミッタ等のコントロール機能により
人間の耳の聴感補正を行なう高性能の音響再生装置を実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図は、従来例の回路構成図、第３図は、従来の
小形３Ｄシステムにおける低域再生系の特性図、第４図
は、従来の小形３Ｄシステムの低域再生系の回路構成図
、第５図は、本発明の一実施例の圧縮回路の入力−出力
特性図、第６図は、本発明の一実施例の左右のステレオ
再生を含む３Ｄンステムの総合的音響特性図である。１・・・信号源、２・・・ノクワーアング、３，４・・
・スビー・力、５・・・低域再生系、１１・・・ＭＩＸ
回路、１２・・・Ｂ、Ｐ、Ｆ、　１３・・対数圧縮回路
、１４・・・Ｌ、　Ｐ、　Ｆ　。１５・・・パワーアンプ、１７・・・３Ｄ用ウー／・、
１８・・・スビー・カボックス。第１図 χ３図第４図第５図 □入力（ｄＢ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステレオ再生装置における左右のスピーカ又はス
ピーカシステムでの音の再生とともに、左右チャンネル
の信号から低音域の信号を取り出して１本の低音専用の
スピーカで低音域を再生する低域再生系を備えた３Ｄシ
ステム音響再生装置において、前記低域再生系における
左右チャンネルの信号を混合するミキシング回路と、低
域信号を増幅する電力増幅器との間に、重低域のブース
トを行なう回路手段と、増幅度を対数的に圧縮する回路
手段とを設け、左右スピーカの音量が小のとき低域の増
幅度が相対的に大きくなり、左右スピーカの音量が大の
とき低域の増幅度が相対的に小さくなるように、左右ス
ピーカの再生音のレベルの変化に対して対数的にその増
幅度を変化させることを特徴とする音響再生装置。
（２）前記低域再生系は、その周波数特性のパターンが
、出力レベルが小のとき三角形のパターンを有し、出力
レベルが増加するに従って台形パターンに変化すること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の音響再生
装置。
（３）前記低域再生系は、過大入力に対し、リミッタ機
能を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の音響再生装置。