JPS61262400A - スピ−カ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、一般の音響再生用スピーカ装置に関するもの
である。

従来の技術 近年、イコライザ等を用いて周波数特性の補正を行な”
つたスピーカ装置が開発されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来のスピーカ装置
について説明する。

第４図は従来のスピーカ装置の構成を示すものである。

第４図においτ、２は音楽信号を発生する音源、１３は
イコライザ、５は増幅器、７はスピーカでめる。

以上のように構成されたスピーカ装置について、以下そ
の動作について説明する。

音源２からの信号は、イコライザ１３、増幅器６を通り
、スピーカＴよシ再生される。受聴者はイコライザ１３
を使−）″′Ｃ最適な受聴特性が得られるよう、周波数
特性を補正する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、スピーカの置き場
所を変えると、低域特性が大きく異なってし寸う。第６
図は、スピーカの設置場所によるスピーカの音圧周波数
特性図である。第５図において、ａはスピーカを空中に
置いた時の音圧周波数特性、ｂはスピーカを床上に置い
た時の音圧周波数特性、ｃｔ’ｉスピーカをコーナーに
置いた時の音圧周波数特性を示す。第６図から解るよう
に、スピーカをコーナーに置いた場合の特性Ｃと、空中
に置いた場合の特性ａとでは、低域の音圧周波数レベル
１−ｊｌｏ（１１以上も異なっている。スピーカを壁際
に置いた場合、低域周波数では壁からの反射による相互
作用によシ、放射インピーダンスが増し、スピーカの能
率も高くなって音圧が上がるためである。

したがって、スピーカの設置位置により低域の特性が大
きく変化して、再生音全体のバランスが異なって聞こえ
るという欠点がめった。

本発明は上記欠点に鑑み、スピーカのインピーダンス変
化を測定することにより、スピーカ装置位置を判断し位
置に対し、低域と中・高域のバランスをとって再生する
ことにより、スピーカの設置位置によらず、音圧周波数
特性のバランスの良いスピーカ装置を提供するものであ
る。

問題点全解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のスピーカ装置はス
ピーカのインピーダンスを測定するインピーダンス測定
手段と、ろらかしめ測定したインピーダンスを記憶した
記憶手段と、前記インピーダンス測定手段からの測定値
と記憶した値とを比較する比較判断手段と、比較内容に
応じて周波数特性の低域と高域のバランスをム式に従っ
て調整する周波数特性バランス調整手段を制御する制御
手段を具備した構成となりでいる。

作用 本発明は上記した構成によってスピーカのインピーダン
ス変化を測定し、インピーダンス値に応じスピーカの設
置位置を判断し、設置位置に応じスピーカの周波数特性
のバランスを自動的に調整するため、スピーカの設置位
置がどんな位置でめりても低・高域のバランスが取れた
状態で受聴することが出来る。

実施例 以下、本発明の実施例のスピーカ装置について図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例の音響再生装置の構成を示す
ブロック図を示すものである。第１図において、１はイ
ンピーダンス測定用信号発生器、３は音源２の音楽信号
とインピーダンス測定用信号とを切り換える切り換えス
イッチ、６は端子６ム側に接続することでスピーカ７と
インピーダンス測定回路８とを接続する切換えスイッチ
、９Ｈ，ｆ）らかしめ測定したスピーカ７のインピーダ
ンスを記憶する記憶手段１．０に記憶された値と、イン
ピーダンス測定回路８の測定値とを比較する比較判断手
段、１１は比較判断手段９の比較内容に応じて音源から
の音楽信号の周波数特性のバランスを調整する周波数特
性バランス調整手段４を制御する制御手段でろる。また
、周波数特性バランス調整手段４の出力は、増幅器５を
介してスピーカ７に加えられる。１２は比較判断手段９
．記憶手段１０．制御手段１１からなるマイクロコンピ
ュータでるる。

以上のように構成されたスピーカ装置について以下第１
図を用いてその動作を説明する。

まず、スピーカの設置位置を判断するためにスピーカ７
のインピーダンスを測定する。スイッチａと６を端子６
ム側にし、スピーカ７にインピーダンス測定用信号を加
え、その時のスピーカ７のインピーダンスをインピーダ
ンス測定回路８により測定する。スピーカのインピーダ
ンスは、スピーカ７の設置位置により変化する。以下、
その原理を簡単に述べる。

第２図にスピーカの機械系等価回路図を示す。

第２図において％　ＺＭ　ｕ振動系のインピーダンス、
ＺＭＥは機械インピーダンス、ＭＭは振動系質量、ＳＭ
は振動系全体のスティフネス、ＲＭＳは振動系全体の機
械抵抗、ＭＭＡは放射質量、ＲＭＡは放射抵抗を示す。

ここで、ＺＭ　トＺｙｔＥｌｔ”ｉ、３Ｍ下の（１５式
、（２）式ノヨうに表わされる。

３Ｍ ＺＭ＝ＲＭＳ　＋２ＲＭＡ　＋ｊ　（ω（ＭＭ＋２ＭＭ
Ａ）　−−）ω ・・・・・・（１） ム２ （１）式において、放射質量ＭＭＡはスピーカの設置位
置により変化する。スピーカを壁に取り付けた場合は、
スピーカを空中に置いて測定した場合の２倍の値となり
、コーナに置いた場合は３倍となる。

等価回路のインピーダンスは（１）式、＠式からＺ＝Ｚ
Ｈ＋ＺＭｚ＝ＲＭｓ＋２ＲＭ人＋ｊ　（ＧＪ　（ＭＭ＋
２ＭＭＡ）（ＭＫＳ機械Ω） と表わ１れ、（３）式中のＭＭＡがスピーカの設置位置
によりて変化するため、等価回路のインピーダンスも変
化する。

一方、スピーカの音響パワーをＷとすると、エネルギー
密度−ＩＰＩ　　は、 と表わされる。はぼ無指向性といえる低い周波数におい
てスピーカを壁際に置いた場合は、放射空間が稀になり
指向性係数は２倍となる。すなわち、（４）式において
エネルギー密度ＩＰ＋２　は４倍となるから、音圧レベ
ル１ｊ６ｄＢ上昇することになる。

同様の原理で、壁と床のように２面の交わった場所では
１２１１１．３面が交わった場所では１８（ＩＢそれぞ
れ上昇する。

インピーダンス測定回路８によって測定された値は、比
較判断手段９に送られ、すでに記憶手段１ｏに記憶され
ているスピーカ７の設置位置によるインピーダンス値と
比較される。また、スピーカ７の設置位置に対応した周
波数特性バランス調整の調整係数が記憶されている。以
下、周波数バランス調整方法について述べる。

第３図は、受聴者が低音拳高音のバランスが取れたと感
じる周波数特性を調整法により心理実験的に求めた低・
高音バランスカーブを示すものである。

第３図では、２０Ｈｚにおける低域レベル（Ｌｏｗ）と
２０ＫＨｚにおける高域レベル（Ｈｉｇｈ）を下表に示
すＡＮＫの６つの場合について測定している。

この場合、低域と高域との変化させる境界の周波数を５
ｏｏａｚに設定し、受聴レベルは平坦特性時（ム特性）
でｙｏｄＢとなるように設定している。

（以下余白） 第３図より、中心周波数を６３０　Ｈｚとし低域Ｘ（２
０Ｈｚ　〜６００Ｈｚ　）と高域Ｙ　（８００）１ｍ〜
２ｏＫＨｚ）の各バンドＣ％オクターブ）のレベル和を
計算し、低音・高音のバランスの関係式を求めると、！
＝αＸ＋β　　　　　　　・・・・・・（＠という（６
）式の関係が得られた。（ただし、αは０．３５±０．
０５．βとｇｏｏ±５０）である。（＠式によると、低
域のレベルが上がると、高域のレベルも比例して上がる
ことがわかる。よって（１）式に従い、スピーカがコー
ナー付近に置かれている場合は、低域のレベルが上がる
為、高域レベルも上げるようにし、スピーカが空中に置
いである場合は、低域レベルが低い為、高域レベルも低
くするように調整を行なっている。以上、周波数バラン
ス調整方法について述べた。

比較判断手段９においてスピーカ設置位置が決定すると
制御手段１１で設置位置に対応した周波数特性バランス
の調整を行うため、周波数特性バランス調整手段４で行
なう制御信号を出力し、周波数特性バランス調整手段４
の周波数特性を設定する。

以上でスピーカ装置の特性設定は終了し、次にスイッチ
６をＢｆ［ｌｌＫ切９換え、音源２からの信号を上記方
法によシ設定された周波数特性で再生する。

以上のように本実施例によれば、スピーカの設置位置に
応じて周波数特性バランスを調整することにより、低・
高域のバランスの取れた受聴が可避、、となる。

なお、周波数特性バランス調整手段４は、（＠式に従っ
て調整を行なっているが、低域レベルが中心周波数のレ
ベルに比べ異常に高い場合はブーミーに聞こえる為、低
域のレベルを中心周波数のレベルに対し十数（ｉＢ程度
になるように下げてから、（６）式に従った調整を行な
うと、より一層の効果が得られる。

また、本実施例に用いるスピーカは何本でも使用するこ
とが可能でるる。

発明の効果 以上のように本発明は、記憶手段にスピーカの設置位置
によるインピーダンス値を記憶させておき、比較手段に
よりインピーダンス測定手段により測定した値と記憶し
た値とを比較し、比較内容に応じて周波数特性の低舅と
高域のバランスを（Ａ）式に従って調整するように構成
したものであるから、スピーカの設置位置によらず、バ
ランスの良い周波数特性を得ることが可能でるる。

【図面の簡単な説明】

図、第３図は低・高域のバランス特性図、第５図はスピ
ーカ設置位置による音圧周波数特性図、第４図は従来の
スピーカ装置のブロック図を示す。 １・・・・・・インピーダンス測定信号発生器、３．６
・・・・・・切換スイッチ、４・・・・・・周波数特性
バランス調整手段、８・・・・・・インピーダンス測定
回路、９・・・・・・比較判断手段、１０・・・・・・
記憶手段、１１・・・・・・制御手段、１２・・・・・
・マイクロコンピュータ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ７４７０コンし−プ 第２図 ｚＭ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スピーカのインピーダンスを測定するインピーダンス測
   定手段と、あらかじめ測定したインピーダンスを記憶し
   た記憶手段と、前記インピーダンス測定手段の測定値と
   記憶した値とを比較する比較手段と、比較内容に応じて
   周波数特性の低域と高域のバランスを以下の（Ａ）式で
   表わされる関係に従い調整する周波数特性バランス調整
   手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするス
   ピーカ装置。 Ｙ＝αＸ＋β・・・・・・・・・（Ａ） ただし、αは０．３５±０．０５ βは６００±５０ Ｘは音圧特性の２０Ｈｚ〜５００Ｈｚの低 域レベル和 Ｙは音圧特性の８００Ｈｚ〜２０ＫＨｚの 高域レベル和である。