JPS6241512Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はスピーカーシステムの改良に関し、
聴取空間における音響パワー特性を平坦にするこ
とにより、自然な再生音を得ることを目的とする
ものである。

従来のスピーカーシステムをたとえば第１図に
示す２ウエイ型について説明すると、図において
１はスピーカーをその前面板に開口を配置して取
りつけるべきボツクス、２は低音用スピーカー、
３は高音用スピーカーである。

この種のスピーカーを設計するには、通常無響
室内において、スピーカーシステムの前面板の正
面前方にマイクロホンを配置し、入力周波数を変
えて前記マイクロホンで検出されたレベルを測定
した第２図に示す周波数−音圧特性（以下周波数
特性と記す）が所望する再生周波数帯域に渉つて
略平坦（第２図２１）になるように、各スピーカ
ーの選択、ボツクスの選定、クロスオーバーネツ
トワーク回路の選定が行なわれる。

このようにして、周波数特性が平坦化されたス
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、各スピーカー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
するのが普通である。

一方、スピーカーはその再生周波数が高くなる
と指向性がするどくなることが知られている。

この周波数は＝ｃ／２πａ（但しｃ：音
速、ａ：スピ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事を意味し、間接音
はこの中心軸から離れた空間に放射される音波に
よるものであるので、指向性がするどくなる程間
接音が減少するのである。

前記スピーカーシステムを残響室において、直
接音、間接音をも含めた音響パワー値として測定
してみると、第２図２２に示すように、特定の周
波数において、音響パワーの減少がみられる。

この音響パワーの減少は聴感上音抜け等の現象
となり再生音が不自然に感じられる。

これを防ぐために、各スピーカーを指向性がす
るどくならない周波数帯域のみで使用しようとす
れば、各帯域を受けもつスピーカーの数がいたず
らに多くなり、又クロスオーバーネツトワーク回
路の設計も複雑になることから極めて高価なもの
となる。

そこで、この考案では、前記周波数特性には実
質的に影響を与えないように、スピーカーボツク
スの上面板と後面板間に形成した傾斜板に補償用
スピーカーを配置することにより、当該補償用ス
ピーカーの放射音を壁や天井等で反射せしめ、聴
取空間に間接音を放射することにより音響パワー
を補償したスピーカーシステムである。

この考案を更に２ウエイ型スピーカーシステム
に適用した実施例について詳しく説明する。

第３−ａ図及び第３−ｂ図において、３１，３
２はスピーカーボツクス３３の前面板３３ａに配
置された低音用及び高音用スピーカーであつて、
前記従来例の３及び２に対応する。

当該各スピーカーは前述のごとく周波数特性が
略平坦になるように選定され、かつクロスオーバ
ーネツトワーク回路及びアテネーターが備えられ
て入力周波数分担及び入力信号レベルの調整が行
なわれている。

前記ボツクス３３の上面板３３ｃと後面板３３
ｂはそれぞれの接合部で鈍角を形成する傾斜板３
３ｄにより結合されている。

当該傾斜板３３ｄには第１の補償用スピーカ３
４及び第２の補償用スピーカー３５，３５が取り
つけられ、各スピーカーの放射軸はボツクス３３
の後方上方に向いている。

そして第１及び第２の補償用スピーカー３４，
３５，３５にはスピーカー３１，３２による音響
パワーの減少する帯域で駆動されるよう、クロス
オーバーネツトワーク回路により入力周波数信号
が制限されている。

すなわち、スピーカー３１，３２は指向性のす
るどくなる目安としての周波数_１＝ｃ／２π
a₁、_２＝ｃ／２πa₂（但しa₁：低音用スピーカ
ーの実効振動半径、a₂：高音スピーカーの実効振
動半径、ｃ：音速）より音響パワーが減少するの
で、第１の補償用スピーカー３４の周波数分担帯
域は_１から、高音用スピーカー３２が実質的に
駆動され始める周波数ｃ（ｃ：クロスオーバ
ー周波数）まで又第２の補償用スピーカー３５，
３５の周波数分担帯域は_２以上であるが、考案
者等の種々の実験の結果、従来指向性のするどく
なる目安の周波数となる前記_１，_２より更に
低い周波数から音響パワーが劣化することが確め
られた。

したがつて、実質的に補償を必要とする周波数
帯域は第１の補償用スピーカー３４では（0.5〜
1.0）ｃ／２πa₁からｃ、第２の補償用スピー
カー３５，３５では（0.5〜1.0）ｃ／２πa₂以上
が良好であり、更には第１の補償用スピーカー３
４の周波数分担帯域が（0.5〜0.6）ｃ／２πa₁か
らｃ、第２の補償用スピーカー３５，３５の周
波数分担帯域が（0.5〜0.6）ｃ／２πa₂以上で最
も良好な結果が得られた。

このようなスピーカーシステムの実施例の特性
を第４−ａ図及び第４−ｂ図に示す。

当該実施例では前面に実効振動半径12cmの低音
用スピーカーと実効振動半径1.5cmの高音用スピ
ーカーを用い、両者のクロスオーバー周波数は
1500Hzにしてある。

又第１の補償用スピーカー３４には_１＝
0.6c／２πa₁（450Hz）からｃ（1500Hz）まで
の周波数帯域、第２の補償用スピーカー３５，３
５には_２＝0.6c／２πa₂（3700Hz）以上の周波
数帯域が再生されるようにクロスオーバーネツト
ワーク回路等により分割された信号が入力され
る。

第４−ａ図は周波数特性であつて、４１は前面
スピーカー３１，３２のみを駆動した場合、４２
は前面スピーカー３１，３２に加えて補償用スピ
ーカー３４，３５，３５を同時に駆動した場合の
それぞれの周波数特性で、後者の場合においても
略平坦なる特性が得られるとともに、補償用スピ
ーカーが前面スピーカーのみの周波数特性に実質
的に影響を与えていないことが分る。

第４−ｂ図は音響パワー特性であつて、４３は
前面スピーカーのみ、４４は補償用スピーカーの
み、４５は両者を統合したそれぞれの音響パワー
特性である。

前記特性４３は略270Hzから略1500Hzまでの周
波数帯及び略2200Hz以上の周波数帯において極し
く音響パワーが減少し、この周波数帯を補償用ス
ピーカーの特性４４によつて補い、全体として特
性４５のごとく、前記周波数特性の略平坦な周波
数帯において略平坦なるものを得ることができ
た。

第５図は第３図に示す実施例の改良であつて、
補償用スピーカーの少なくとも一方、（第５図で
は第２の補償用スピーカー３５，３５）を側方に
近づく程厚さの減少する断面くさび状の台座５
１，５１を介して傾斜板３３ｄに取りつけること
により、前記第２の補償用スピーカー３５，３５
の放射軸が、後方上方かつ左又は右側方に向くよ
うにして各スピーカー３５，３５の放射範囲を広
げ、更に可聴空間において均一なる間接音を得る
ためのものである。

第６図は第３図及び第５図に示す実施例は間接
音を作り出すためスピーカーシステムの後方に位
置する壁面又は天井又は家具等の反射を利用して
いるが、聴取者各自の室の音響条件が異なるのが
普通であるため、反射板６１をスピーカーボツク
ス３３に固定したものであり、当該反射板６１に
よつて間接音を作りだすことができ、室の音響条
件の差による間接音のバラツキを減少せしめるこ
とができる。

更には反射板６１を回動自在にボツクス３３に
固定することにより、間接音のレベルや広がりを
調整することができる。

第７図はスピーカーボツクスの上面板７１と側
面板をそれぞれ延長して結合したものであり、通
常のスピーカーボツクスと略同一すなわち立方体
形状となり聴取者に視覚的な違和感を与えずして
この考案の効果を現出できるとともに、ボツクス
３３の上に他の物品を置く上にも極めて便利であ
る。

第８図は第７図に示す実施例を更に改良したも
のであり、第７図の実施例においては補償用スピ
ーカー３４，３５，３５の放射前方に上面板７１
と傾斜板３３ｄとで三角柱状の限定された空間が
できるので前室効果による共振によつて、補償用
スピーカーの周波数特性が劣化するため、上面板
７１及び側面板に前記空間と連結したスリツト８
１，８２を設けたものであり、当該スリツト８
１，８２により前記空間と外空間を連結せしめる
ことにより前室効果による劣化を抑制したもので
ある。

又第５図〜第８図に示した改良実施例における
それぞれの特徴を所望に応じて組合せてもよい。

以上に明らかにされたように、この考案はスピ
ーカーボツクスの前面板にスピーカーを配置する
とともに、当該ボツクスの後面板と上面板にそれ
ぞれ鈍角をもつて結合してなる傾斜板にその放射
軸が実質的に後方を向くよう補償用スピーカーを
配置し、当該補償用スピーカーに、前面板のスピ
ーカーの音響パワーの減少する周波数帯のみを再
生すべく特定の入力信号を印加するごとくしたも
のであり、前記音響パワーの減少する周波数帯域
を補償用スピーカーによる間接音によつて補償
し、もつて周波数特性及び音響パワー特性共に平
坦化せしめることによつて音抜けのない自然な再
生を可能ならしめたものである。

なお、この考案を２ウエイ型スピーカーシステ
ムについて説明したが、フルレンジ型及び３ウエ
イ又はそれ以上のスピーカーシステムについても
同様に適用することができる。

又、フルレンジ型スピーカーシステム等におい
てはセンタードームラジエータ等を用いることに
より指向性の劣化を改善したものがあるが、この
場合には音響パワーの減少する周波数が前記
（0.5〜1.0）ｃ／２πａよりかなり高くなる。

この場合は（0.5〜1.0）ｃ／２πａ以上の周波
数の部分的な帯域、すなわち音響パワーの低下す
る帯域のみを補償すればよい。

又、実施例の２ウエイスピーカーシステムにお
いて第１及び第２の補償用スピーカーを用いた
が、いずれか一方のスピーカーのみで、スピーカ
ー自体の低域共振、高域共振又は適当なるクロス
オーバーネツトワーク回路等により、音響パワー
特性にピークが２つできるようにし、当該ピーク
を前面低音用スピーカー及び高音用スピーカーの
音響パワーの低下する帯域に発生するようにする
ことにより補償用スピーカーのいずれか一方を省
略できる。

更に３ウエイ以上のスピーカーシステムでは各
スピーカーの受け持ち周波数帯域が比較的狭くな
るため、少なくとも１ケの前方スピーカーをその
指向性が劣化しない周波数以下にカツトオフ周波
数を選定することにより、そのスピーカーの補償
を省略することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスピーカーシステムの斜視図、
第２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３−ａ図はこの考案のスピ
ーカーシステムの断面図、第３−ｂ図は同斜視
図、第４−ａ、第４−ｂ図はそれぞれ同スピーカ
ーシステムの周波数特性及び音響パワー特性図、
第５図〜第８図はこの考案の他の実施例スピーカ
ーシステムの斜視図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ スピーカーボツクスの前面板に配置された少
   なくとも前方放射用低音再生スピーカー及び前
   方放射用高音再生スピーカと、前記スピーカー
   ボツクスの上面板と後面板のそれぞれの板面に
   対し鈍角をもつて接続した傾斜板と、当該傾斜
   板に配置された少なくとも第１及び第２補償用
   スピーカーを具備し、且つ前記第１補償用スピ
   ーカーの再生周波数帯域_１が （0.5〜1.0）ｃ／２πa₁≦_１≦_c であり、第２補償用スピーカーの再生周波数帯
   域_２が_２ ≧（0.5〜1.0）ｃ／２πa₂ 但し、ｃ：音速 a₁：前面板に配置した低音再生スピーカー
   の実行振動半径 a₂：前面板に配置した高音再生スピーカー
   の実行振動半径 _c：低音再生スピーカーと高音再生スピ
   ーカーのクロスオーバー周波数 であることを特徴とするスピーカーシステム。 ２ 補償用スピーカの少なくとも一方を、前記傾
   斜板に配置され前記スピーカーボツクスの側板
   方向に厚さの減少するくさび状台に配置したこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載のスピーカーシステム。 ３ スピーカーボツクスが、その上面板及び側面
   板をそれぞれ延長して結合した略立方体形状で
   あることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のスピーカーシステム。 ４ 上面板、側面板及び傾斜板で形成される空間
   と連通するスリツトを前記上面板及び側面板に
   形成したことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第４項記載のスピーカーシステム。