JPS62292098A - モノリシツクステレオバツフル - 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】 五　発明の詳細な説明 本発明はモノリシックステレオバッフルに関するもので
ある。

モノリシックステレオバッフルは例えばアメリカ合衆国
特許第４，５７２，３２５号に記載されたようなものが
知られている。かかるバッフルは２つの音復元コラムを
含まず、１つだけであるモノリシック装置によって、２
つのバッフルを有する通常の装置よりも良好な音場また
は音響的環境の復元を可能にする。とくに、これらのモ
ノリシックバッフルはリスナによる優れた音の局部限定
、すなわちバッフルに対して実際上リスナの位置から独
立する立体音復元を可能にする一方これは音復元が２つ
の別個のバッフルまたはコラムによってなされる場合で
ない。

これら現存のモノリシックバッフルの欠点ハバツフルが
りスニング空間に向って送り返す壁の方向への音波を放
出することを意味する反射においてのみ作用するという
ことに存する。これは、実際上、一方でリスニングルー
ム全体が反射的リスニングに適さないので露出した壁を
持たねばならず、そして他方で復元の品質が反射壁の性
質、その組織、硬さ、しわ、弾性率等によってならびに
この反射壁をモノリシックバッフルから分離する距離に
よって影響を及ぼされるという欠点である。

本発明は上述したアメリカ特許に記載されたバッフルに
よって得られる音の復元品質に関する利点を保持しなが
ら上述した欠点を回避するモノリシックステレオバッフ
ルの実現を目途とする。

本発明はその目的として、第１ラインに沿って配置され
かつハイファイ回路の増幅器の「右方」信号の全部また
は一部によって供給される第１群の変換器ならびに第１
ラインと角度を形成する第２ラインに沿って配置されか
つ増幅器の「左方」信号の全部または一部によって供給
される第２群の変換器からなり、前記第１および第２群
が同一数の変換器からなり、該変換器群に供給する「右
方」信号および「左方」信号が位相が同じであり、各々
前記群の１つに属する２つの関連の変換器の能動領域を
分離する通路が３００〜１０００Ｈｚの間に含まれる周
波数の半波長の奇数倍に実質上等しくかくしてこれら２
つの関連の変換器間の前記周波数に関して音響的結合を
形成し、そして種々の変換器対の結合周波数が異なるモ
ノリシックステレオバッフルを有している。

以下に、本発明の実施例を音源についての人間の局部限
定モードおよび音響バッフルの種々の実施例および変形
例を例として略示する添付図面に関連して説明する。

主として経験的な最近の研究は聴取される音、雑音等の
とくに局部限定の分野における人間のリスニング（聴取
り）の生理機能を得ることができる。

これらの研究から第１図ないし第３図に示される幾つか
の証明を提唱することができる。第１図は人間の耳が２
０〜９３ｄＢの強度に関して約２０Ｈｚから２０　ＫＨ
ｚの範囲Ａにおける音楽の知覚に感応し得ることを示す
。実証的には、人間の耳はより限定的である領域Ｂにお
いて感知できかつそれは、人間のりスニングが音響が到
来する場所から局部限定することができる制限された３
００Ｈｚない−１，５ＫＨｚ；４０ｄＢないし７３ｄＢ
の範囲Ｃから生ずる領域に関するのみである。

この局部限定は２つのパラメータ、すなわち一方で左右
の耳による同−波動曲部の知覚を分離する時間差Δｔか
つ他方で両耳間の前方波動の音圧差Δｐによってなされ
る。第２図は音の局部限定（ローカライゼーション）を
可能にする２つのパラメータΔｔとΔｐが１１００Ｈｚ
のまわりに中心を合せた領域りにおいて実際上等しい方
法において便用されることを示し、この周波数以上では
優勢である音圧差Δｐであり、一方この周波数以下では
音の局部限定に関して優勢である時間差Δｔである。

第３図は点Ｐから到来する音響可聴前方波のリスナの左
耳Ｇおよび右耳りによる知覚を示す。左耳ＧがＰｌの強
度にエリ音を時間ｔｏで聴取するならば、右耳りは時間
（ｔｏ＋Δｔ）でかつ強度または音圧（ｐ　２＝ｐ　１
−Δｐ）にエリその音を聴取する。

本出願人が実験的に証明したこれらの実証に基づいて、
本出願人は、実際の聴取条件近傍に生ずるステレオ聴取
を可能にするために、音響復元装置が実際にはりスニン
グルームのすべての部分において、３００Ｈｚ〜４ＫＨ
ｚの間に含まれる周波数および４ＱｄＢ〜９ＱｄＢの間
に含まれる音圧に関して、別個の音源から生じるが１つ
のみのステレオバッフルにおいて局部限定される左右信
号の結合を介して、リスナに対して異なる位ｆｉ１ｃｆ
！：有する音源から生じる音の直接聴取中に発生される
工うなパラメータΔｔおよびΔｐの再生を許容すること
が必要であると推論する。

ｃれｈ、少なくとも３００　Ｈｚ　〜４０　Ｋ　Ｈｚの
周波数範囲に関して、これらの左右信号を複数のラウド
スピーカ対に供給することにおいてよりも人間の両耳を
分離する平均距離によって分離された２つのマイクロホ
ンからなるリスニングヘッドによって左右信号を録音す
ることによって実現されることができ、これらのラウド
スピーカ対の各々は異なる周波数に関して音響的に結合
されることができる。さらに、ラウドスピーカ対は、種
々の結合周波数を考慮して、波動の連続的前部を形成す
る方法において互いに配置される。

この方法においてリスナはリスニングムームの殆んどど
こでも、リスニングムームの中心に位置した直接のリス
ナに工って聴取されるような音の局部限定を許容するパ
ラメータを復元することができる。

上記した基準に応じる本発明によるモノリシックステレ
オバッフルの第１実施例は第４図に斜視図で示される。

この実施例はその底辺がその小さな側辺によって形成さ
れる二等辺三角形の形状を断面において有するプリズム
の横断面形状を有するバッフルからなる。

他の２つの側辺１，２は１つのチャンネル、右および左
に各々振り向けられるラウドスピーカ群用支持体として
役立ち、各群は同数のラウドスピーカを有する。このバ
ッフルのこれら２つの側辺１．２および底辺３は前壁４
および後壁５によって接続されかくして密閉バッフルを
形成する。

１つの群の各ラウドスピーカ６．７．８．９゜１０は１
方の対から他方の対へ異なる距離だけ離される１対のラ
ウドスピーカを形成するように第２群のラウドスピーカ
１１．１２．１３，１４゜１５と関連づけられ異なる周
波数へのこれらの対の音響的結合の実現を許容する。図
示の例において、ラウドスピーカ対６．１１は３００Ｈ
ｚの周波数の半波長に対応する距離だけ離される。他の
対のラウドスピーカを引き離している距離ｂ　、　ｃ。

ｄおよびｅはそれぞれ４５０，６５０．９５０および２
０００Ｈｚの周波数の半波長に対応する。

かくしてこれらのラウドスピーカ対ｔＸ２００Ｈｚ〜３
ＫＨｚの間で、すなわち音の局部限定に必要な周波数範
囲において互い違いに十分に決定された周波数について
の音響的結合を実現する。

種々の対のラウドスピーカの応答特性が一致または異な
ることができることは明らかである。異なる場合におい
て、ラウドスピーカ対６，１１は低い周波数の復元にと
くに適合され、これに反して対１０．１５はとくに高い
周波数の復元に適合される。

音の復元の品質はラウドスピーカの品質に大きく依存し
、これに反し空間性または音響環境（音の局部限定を組
み込んでいる）は主として３００〜１０００）ｆｚ（Δ
ｔ）間に含まれる周波数範囲をカバーする異なる対のラ
ウドスピーカ間の結合に依存する。

このようなモノリシックステレオバッフルけりスニング
ルームの中間に置かれることができかつ第１０図に示さ
れるもののような領域Ｘ、Ｙにおける良好な品質の立体
聴取を発生することができる。

第５図はこの第１実施例の変形例を示す。この変形例に
おいて少なくとも幾つかの対のラウドスピーカは帯域フ
ィルタ１８．１９を介して左および右増幅器１６．１７
に工って供給され、帯域フィルタ１８．１９ｆｌこのよ
うにして供給された各ラウドスピーカ対に関して異なる
周波数通過帯を選択する。ラウドスピーカ対に振り向け
られた通過帯はこの供給モードがさらに音響的結合かつ
したがって音復元の広がり効果を補強するように前記ラ
ウドスピーカを引き離す半波長に対応する周波数に近づ
けられる。留意されるべきことは局部限定の作用が３０
０Ｈｚ〜ＩＫＨｚの間に含まれる周波数のかつ１０００
〜４０ＤＯＨｚの間の圧力差Δｐの波動前部に依存しそ
してこの局部限定が１ミリ秒の間に非常に急速に行なわ
れ、これに反して音楽的伝達の品質は２０Ｈｚから２０
ＫＨｚの非常に広い範囲に依存しかつ１〜３秒の時間間
隔の間中人間の頭脳によって認識されるということであ
る。かくして実際に音（音楽、雑音等）の完全なり元を
許容する手段から音の局部限定を許容する手段間で十分
に識別することができる。

第６図に示した変形例において、付与された対に属する
ラウドスピーカの音響的結合は前述のごときバッフルの
内部を通ってラウドスピーカを分離する距離ａ〜ｅｉＣ
よってなされないが、バッフルの外部によってラウドス
ピーカを分離する波動前部の長さに対応する半周部ａ′
〜ｅ′の長さが、音波の球状伝播を考慮する場合に、所
望の結合周波数に対応する半波長の奇数倍に等しいとい
う事実による。、ここではバッフルの外部である結合を
得る。他の実施例において内部ならびに外部結合が実現
されるバッフルを実現すべく考えることができる。

第６図に示したような実施例において種々の対のラウド
スピーカによって発生された波動前部は局部限定の損傷
ならびに音の良い復元の忠実度に同期されない。この欠
点を回避するために、ラウドスピーカ対の電気信号の供
給に組み込まれｆｃ遅延線によって、バッフルの対称面
において波動前部ａ′〜ｅ′が同期されるすなわちこの
面においてすペての波動前部が一定時間において最大値
を有するように信号の各ラウドスピーカ対に対して異な
る時間遅延を生ずることができる。音のこのコヒーレン
スは３００〜１０００Ｈｚ間に含まれる周波数に同調さ
れるラウドスピーカ対に対してこの同期を制限すること
ができるように局部限定機能に関して非常に重要である
。

第７図ないし第９図に示す実施例において、バッフルは
それらの間に角度を形成する２本の線に沿って配置され
る複数群のラウドスピーカ２１゜２２．２３．２４およ
び２５，２６．２７．２８がそれに固着される面バッフ
ル２０からなる。

バッフルの後壁は対２１−２５；２２−２６；２３−２
７お工び２４−２８を形成する２つの群のラウドスピー
カを接続する同調室２９，３０゜３１．３２を備えてい
る。これらの同調室はこれらが３００Ｈｚ〜ＩＫＨｚの
間の一定周波数、例えば３５０Ｈｚ　、４５０Ｈｚ　、
６５ＱＨｚお工び９５０Ｈｚについて構成するようにな
っており、それゆえ共振器は対応するラウドスピーカ対
のこれらの周波数についての結合を許容する。

この結合は、音の局部限定の完全な知覚を付与しかつし
たがって前記バッフルの音の拡散の完全な広がりを実現
することができる時間遅延Δｔお工び音圧差Δｐｋ有す
る左右信号に関する周波数について拡散の保証を許容す
る。

第１１図および第１２図にベース２９．２つのバッフル
３０お工び頂部３１ならびに２つの端壁３２から形成さ
れたモノリシックステレオバッフルの第３実施例を示す
。

各バッフル３０は対３３−３６．３４−３７お工び３５
−３８’に形成する１群のラウドスピーカ３３．３４，
３５．３６，３７．３８の支持体として役立つ。

この実施例においては、前述のごとく、所望の結合周波
数に対応する半波長に等しい距離ａ　、　ｂ。

ｃｆ作ることにおいて各ラウドスピーカ対に関して異な
る一定の周波数（３００Ｈｚ〜ＩＫＨｚの間に含まれる
）に対して同一対のラウドスピーカ間の結合を許容する
。

さらに、高さだけでなくまた深さにおいても配置される
各群のラウドスピーカの局部限定は、バッフルの中間面
Ｚ−Ｚにおいて、同時に放出される、ラウドスピーカ対
が同調される周波数に対応する音が音の知覚および局部
限定能力の品質をさらに高める共通波動前部２作るよう
に配置することができる。

第１３図に示す実施例において、バッフルは後方に向け
て傾斜されかつそれらの間に角度を形成する２つの前方
バッフル３９．４０からなる。バッフルは底部、土壁、
後壁お工び横壁に工って得られる。ラウドスピーカ群は
パンフル３９　、４。

（１１）各々に固着されかつ対４１−４２．４３−４４
゜４５−４６を形成するように配置される。

内部または外部結合は音の局部限定を画成するパラメー
タの良好な復元を保証するように同一対のラウドスピー
カ間で、３００〜１ＫＨｚ間の決められた周波数に関し
て実現される。さらに、ラウドスピーカ群は同調周波数
に関してラウドスピーカ対の音曲部がすべてバッフルの
中央対称面に配置されるように曲線に沿ってバックル上
に配置される。

我々が以前に知見したように空間的局部限定に関連する
情報が３００〜３０００Ｈｚ間に含まれる周波数の範囲
においてのみ必要であるがこれに反して音質の復元は約
２０，０００Ｈｚまでの周波数の範囲を必要とするので
、明らかにこれらの情報を分離することができる。それ
ゆえ、第１４図に示されるようなバッフルの実施例を実
現することができ、このバッフルは、その曲面がモノラ
ル信号によって供給される低い周波数（２０〜３００Ｈ
ｚ）用のラウドスピーカ４７、中間同波数（３００〜３
　、０００　Ｈｚ　）用のラウドスピーカ４８および高
い周波’ＰＩ　（３、０００〜３０　、０００　Ｈｚ　
）用のラウドスピーカ４９を備える、正方形または長方
形底部を有する切截ピラミッド形状を有する。

これらのラウドスピーカ４７．４８および４９は良好な
品質からなりかつそれらは音楽性の高忠実度再生回路の
最終要素？構成する。

さらに、このバッフルはその横面上で例えば３５０Ｈｚ
　、　６００ＨｚおよびＩＫＨｚの周波数について前に
見られたように同調される３対のラウドスピーカ５０−
５１および５２からなる。これら３つのラウドスピーカ
の位置は前記対の波動前部がバッフルの対称面において
前記周波数に同期されるようになっている。これらのラ
ウドスピーカ対は、前に見られたように、音の局部限定
を許容する全リスニング領域において情報Δｐお：びΔ
ｔ＝２送出させるステレオ信号によって供給される。

変形例においては音間部限定情報を伝達するような音楽
チャンネルと３００〜４．０００　Ｈｚの間に含まれる
周波数に関して協働する広がりチャンネルを１つだけ有
する乙とができる。

多くの実施例お工び変形例が最良の所望の結果を得るよ
うに考えられることができるがラウドスピーカの配置は
左右のラウドスピーカ対が３００Ｈｚ〜ＩＫＨｚの間に
含まれる種々の周波数についてバッフルの内部お工び／
または外部２通して音響的に結合されるようになってい
る所望の広がりを得ることが常に必要である。さらに、
ラウ、ドスピーカが共通波動前部が結合される種々の周
波数に関して種々のラウドスピーカ対によって放出され
る音波用のバッフルの対称面に実現されるような方法に
おいて配置されるならば復元の品質を増大する。

とくに、バッフルが人間の聴取に対応する録音マトリク
スを通して供給されないが例えば多重マイクロホンマト
リクスを通して供給されるとき、公知のステレオバッフ
ルによって伝達されるような良好な左右チャンネル分離
に慣らされたリスナのために、３００〜１０００Ｈｚの
周波数で結合されかつ位相が反対の左右信号によって供
給される相補的変換器対を設けることができる。かくし
てチャンネル分離の作用を増強する。

【図面の簡単な説明】

第１図は音の強さおよび音の周波数の関数として音楽お
よび会話の人間の音党領域ならびに音源の局部限定が可
能である領域を示す概略図、第２図は音源の局部限定が
一方および他方の耳の能動部分間の時間差および音の強
度差によってなされる領域を音の強さおよび音の周波数
の関数として示す概略図、 第３図は前方かつその左方に置かれた音源から生ずるリ
スナの左右の耳に工って聴取される音信号を示す概略図
、 第４図、第５図おＬび第６図は本発明によるバッフルの
第１実施例の６つの変形例を示す概略図、第７図、第８
図および第９図は本発明によるバッフルの第２実施例を
示す概略図、 第１０図は第４図ないし第６図に示した装置の立体聴取
領域を示す説明図、 第１１図および第１２図は本発明によるパンフルの第３
実施例を示す概略図、 第１３図は本発明によるバッフルの第４実施例を示す概
略図、 第１４図は本発明によるバッフルの第５実施例を示す概
略図である。 図中、符号１，２龜・バッフルの側辺、６・・底辺、６
〜１０．１１〜１５・・ラウドスピーカ、１６．１７・
・増幅器、２０・・平面バッフル、２１〜２４．２５〜
２８・・ラウドスピーカ、２９〜３２・・Ｆ［室、３０
・・バッフル、６３〜３８ａｓラウドスピーカ、３９，
４０・・バッフル４１〜５２拳・ラウドスピーカである
。 代理人　弁理士　佐　々　木　清　隆 （外３名〕 一一＋、 ；＼１ −−．．ｌｊ：ゴ ＦＩＧ、　１ く２ 外、

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１ラインに沿つて配置されかつハイファイ増幅
   回路の右方信号の全部または一部によつて供給される第
   １群の変換器、ならびに前記第１ラインと角度を形成す
   る第２ラインに沿つて配置されかつ前記増幅回路の左方
   信号の全部または一部によつて供給される第２群の変換
   器からなるモノリシックステレオバッフルにおいて、前
   記変換器群に供給する左右の信号は位相が同じであり、
   前記群の一方に各々属する２つの関連の変換の能動領域
   を分離する通路は３００〜１０００Ｈｚの間の周波数の
   波長の半分の奇数倍にほぼ等しくかくしてこれら２つの
   関連の変換器間の前記周波数に関して音響的結合を形成
   し、そして種々の変換器対の結合周波数が異なることを
   特徴とするモノリシックステレオバッフル。
2. （２）２つの関連の変換器の能動領域を分離する前記通
   路はバッフルの内部を通つて前記能動領域を接続する直
   線に沿つてカウントされることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のモノリシックステレオバッフル。
3. （３）２つの関連の変換器の能動領域を分離する前記通
   路はバッフルの外部を通つて前記能動領域を接続する円
   の半分に沿つてカウントされることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のモノリシックステレオバッフル
   。
4. （４）各群のラウドスピーカはバッフルおよび該バッフ
   ルの基部の対称面に対して垂直な平面を画成する複数の
   直線に沿つて配置されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載のモノリシ
   ックステレオバッフル。
5. （５）各群のラウドスピーカはバッフルの対称面に対し
   て垂直な平面を画成しかつ前記バッフルの底部と角度を
   形成する複数の直線に沿つて配置されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に
   記載のモノリシックステレオバッフル。
6. （６）複数のラウドスピーカ群はバッフルの対称面に対
   して垂直な面を画成する複数の曲線上に配置されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れか１項に記載のモノリシックステレオバッフル。
7. （７）１側辺が底辺を構成しかつ他の２側辺がラウドス
   ピーカを支持するバッフルを構成する切截されるかまた
   は切截されない三角形プリズムからなる断面の全体形状
   を有することを特徴とする特許請求の範囲の前項いずれ
   か１項に記載のモノリシックステレオバッフル。
8. （８）それらの間に角度を形成する２本の線に沿つて配
   置されたラウドスピーカを支持する平面バッフルからな
   りそして各ラウドスピーカ対が該対の結合周波数に同調
   される共鳴室に接続されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載のモノリ
   シックステレオバッフル。
9. （９）各ラウドスピーカ対は該対の結合周波数に同調さ
   れる共鳴室によつて接続されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載のモ
   ノリシックステレオバッフル。
10. （１０）前記ラウドスピーカ対はこれが放出する波動前
    部がバッフルの対称面において同期されるように配置さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲の前項いずれか１
    項に記載のモノリシックステレオバッフル。
11. （１１）前記ラウドスピーカ対に供給する信号は前記ラ
    ウドスピーカ対が放出する波動前部がバッフル対称面に
    おいて同期されるように時間において遅延されることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれ
    か１項に記載のモノリシックステレオバッフル。
12. （１２）さらに、２０〜３０，０００Ｈｚの間に含まれ
    る音の完全な復元のためモノラル信号において供給され
    るラウドスピーカからなることを特徴とする特許請求の
    範囲の前項いずれか、項に記載のモノリシックステレオ
    バッフル。
13. （１３）２０〜３０，０００Ｈｚの間に含まれる音の完
    全な復元のため左右の信号によつて供給されるさらに他
    のラウドスピーカ対からなることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載のモ
    ノリシックステレオバッフル。
14. （１４）３００〜１０００Ｈｚの間に含まれる周波数に
    結合される相補ラウドスピーカ対からなり、これらのラ
    ウドスピーカは位相が反対である左方および右方信号に
    よつて供給されることを特徴とする特許請求の範囲の前
    項いずれか１項に記載のモノリシックステレオバッフル
    。