(57)【要約】【課題】  スピーカーケーブルの特性に左右されずに、スピーカーボックスの両端信号がオーディオ出力装置の入力信号または出力信号と限りなく相似形となることを特長とするオーディオシステムを提供する。【解決手段】  スピーカーボックスの両端に印加される信号と、オーディオ出力装置の入力信号または出力信号を対比させ、負帰還ループを構成することにより、課題を実現した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ出力装置の出力がスピーカーケーブルを介してスピーカーボックスに供給されるオーディオシステムにおいて、前記スピーカーボックスの両端信号を検出する手段を具備し、該検出信号と前記オーディオ出力装置の入力信号または出力信号を対比させ、負帰還ループを構成することにより、前記スピーカーボックスの両端信号が前記オーディオ出力装置の入力信号または出力信号と限りなく相似形となることを特長とするオーディオシステム。
【請求項２】
前記スピーカーケーブルとは別に、前記スピーカーボックスの両端に検出用ケーブルを接続し、該検出用ケーブルの他端を各々差動増幅器の非反転入力端子及び反転入力端子に接続し、該差動増幅器の出力を前記オーディオ出力装置内の出力アンプの負帰還源とした請求項１記載のオーディオシステム。
【請求項３】
前記差動増幅器の出力をＡ／Ｄ変換器に入力し、該Ａ／Ｄ変換器のデジタルデータ出力を送信可能なトランスミッターを具備するとともに、前記送信データを受信可能なレシーバを配設し、該レシーバのデジタルデータ出力をＤ／Ａ変換器に入力し、該Ｄ／Ａ変換器のアナログデータ出力を前記オーディオ出力装置内の出力アンプの負帰還源とした請求項１記載のオーディオシステム。
【請求項４】
前記オーディオ出力装置の出力端子の両端信号を各々第１の差動増幅器の非反転入力端子及び反転入力端子に接続し、前記スピーカーボックスの両端信号を各々第２の差動増幅器の非反転入力端子及び反転入力端子に接続する。前記第１及び第２の差動増幅器の出力を各々第３の差動増幅器の反転入力端子及び非反転入力端子に接続し、該第３の差動増幅器の出力を第２の出力アンプの入力とする。斯く構成において、前記スピーカーケーブルのホット側を前記オーディオ出力装置のホット側出力端子に接続し、前記スピーカーケーブルのグラウンド側を前記第２の出力アンプの出力端子に接続した請求項１記載のオーディオシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、スピーカーケーブルの特性に左右されずに、良好な音響再生を可能にするオーディオシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、音質向上の決め手として、オーディオ出力装置とスピーカーボックスを接続するスピーカーケーブルの特性や接続方法の改善が行われている。【０００３】  望まれるスピーカーケーブルの特性は、電気抵抗が少なく、多くの情報量を伝送でき、広帯域の音を出せ、伝送ロスの比率が低いものであって、該スピーカーケーブルを使用した場合、オリジナルの音楽信号に近づくので、実際に音楽を聴いた印象としては音がクリアで、今まで聴こえていなかった音などが聴こえるようになる。（例えば非特許文献１）【０００４】  また接続方法の改善策として、スピーカーボックス内の低音域側スピーカーと高音域側スピーカーを各々専用のスピーカーケーブルを用いてオーディオ出力装置と接続するバイワイヤリング法が実施されていて、該接続方法では、前記２つのスピーカーから発生する逆起電力による相互干渉を低減させる効果が期待できる。（例えば非特許文献２）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】  ｗｗｗ．ｏｔａｉｗｅｂ．ｃｏｍ／ｐｌａｙｅｒ／ｓｐｅａｋｅｒ＿ｃａｂｌｅ．ｈｔｍｌ
【非特許文献２】  「ステレオ」２００９年１０月号２７ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  以上に記した従来の音質改善方法のうち、スピーカーケーブルの特性向上による場合は、非常に高価なスピーカーケーブルを必要とし、その効果も実際に使用するオーディオ出力装置とスピーカーボックスの相性により、逆効果になりうる可能性が存在し、甚大な経済的被害を被る恐れがある。【０００７】  一方、バイワイヤリング法では、前記２つのスピーカーから発生する逆起電力による相互干渉を低減させる効果は期待できるが、オーディオ出力装置の出力が忠実に前記２つのスピーカーに印加される保証はない。【０００８】  本発明は、上記した従来のオーディオシステムが有していた問題を解決しようとするものであり、安価なスピーカーケーブルを使用しても、オーディオ出力装置の出力が忠実にスピーカーボックスに印加され、良好な音響再生を可能にするオーディオシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は、上記目的を達成するために、スピーカーボックスの両端に印加される信号と、オーディオ出力装置の入力信号または出力信号を対比させ、負帰還ループを構成することにより、目的を達成、実現した。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば上記した構成により、スピーカーケーブルの特性に左右されずに、スピーカーボックスの両端信号が常にオーディオ出力装置の入力信号または出力信号と限りなく相似形となる、良好な音響再生を可能にするオーディオシステムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  従来の実施例１を示す電気的結線図である。
【図２】  従来の実施例２を示す電気的結線図である。
【図３】  本発明の実施例１を示す電気的結線図である。
【図４】  本発明の実施例２を示す電気的結線図である。
【図５】  本発明の実施例３を示す電気的結線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  スピーカーボックスの両端信号を検出する手段を具備し、該検出信号とオーディオ出力装置の入力信号または出力信号を対比させ、負帰還ループを構成することにより、スピーカーボックスの両端信号が常にオーディオ出力装置の入力信号または出力信号と限りなく相似形となるよう構成し、良好な音響再生を可能にするオーディオシステムを実現した。
【従来実施例１】
【００１３】  図１は、従来の一般的オーディオシステムの電気的結線図であるが、出力装置ＰＡは出力アンプＰ１を主体として構成されており、入力端子ＩＨ及びＩＧにはラインレベルの信号が入力可能となっていて、抵抗ＲＡ及びＲＢにより出力アンプＰ１の出力の一部が出力アンプＰ１の反転入力（−）にフィードバックされ、負帰還ループを構成しているので、出力端子Ｏ１及びＯ２間のインピーダンスは非常に低い値を維持している。
【００１４】  出力端子Ｏ１及びＯ２にはスピーカーケーブルＬ１及びＬ２が接続されており、他端はスピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２に接続され、各々インダクタンスＬＷ及びキャパシタンスＣＴを介し、ウーファＷ及びツイータＴに接続されている。
【００１５】  上記のごとく結線されたシステムにおいて問題となるのは、スピーカーケーブルＬ１及びＬ２の電気的特性による音質劣化と、ウーファＷ及びツイータＴによる逆起電力による相互干渉による音質劣化である。
【従来実施例２】
【００１６】  図２は、図１に示した一般的オーディオシステムの結線方法を改善したもので、出力装置ＰＡに出力端子Ｏ３及びＯ４を増設し、スピーカーボックスＳＰにも入力端子Ｓ３及びＳ４を増設してウーファＷ及びツイータＴにスピーカーケーブルＬ１、Ｌ２及び増設したスピーカーケーブルＬ３、Ｌ４を介し、独立して出力装置ＰＡの出力を供給可能としたものである。
【００１７】  上記のごとく結線されたシステムにおいてはウーファＷ及びツイータＴによる逆起電力による相互干渉による音質劣化は低減される可能性があり、その理由は前記したとおり、出力装置ＰＡの出力端子Ｏ１、Ｏ２間及びＯ３、Ｏ４間のインピーダンスが非常に低い値を維持しているからである。
【００１８】  しかしながら上記のごとく結線されたシステムにおいてもスピーカーケーブルＬ１、Ｌ２及びＬ３、Ｌ４の電気的特性による音質劣化は回避不可能である。
【実施例１】
【００１９】  図３は、本発明の一実施例を示す電気的結線図で、出力装置ＰＡは出力アンプＰ１を主体として構成されており、入力端子ＩＨ及びＩＧにはラインレベルの信号が入力可能となっていて、出力端子Ｏ１及びＯ２にはスピーカーケーブルＬ１及びＬ２が接続されており、他端はスピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２に接続され、各々インダクタンスＬＷ及びキャパシタンスＣＴを介し、ウーファＷ及びツイータＴに接続されている。【００２０】  また出力装置ＰＡには差動増幅器Ａ１が配設されており、その入力Ｄ１及びＤ２には検出用ケーブルＬ５及びＬ６を介し、スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２が接続されており、前記差動増幅器Ａ１の出力はスイッチＳＷを介し抵抗ＲＡ及びＲＢにより分割された後、出力アンプＰ１の反転入力（−）にフィードバックされている。【００２１】上記のごとく結線されたオーディオシステムでは、負帰還により常に出力装置ＰＡの入力端子ＩＨ及びＩＧ間の信号と、スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の信号が相似形となるように動作するので、良好な音響再生が可能となる。【００２２】  またスピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の信号で負帰還をかけているので、スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の見かけ上のインピーダンスは非常に低い値を維持しており、ウーファＷ及びツイータＴに生じる逆起電力を吸収可能なので、相互干渉による音質劣化を防止でき、バイワイヤリング接続を施す必要が消滅する。【００２３】  なお、スイッチＳＷは電源投入直後の不安定期に、負帰還源として出力アンプＰ１の出力を選択し、一定時間経過後に自動的に差動増幅器Ａ１の出力を負帰還源とするよう切換えられるものであって、出力装置ＰＡの安定化を意図したものである。
【実施例２】
【００２４】  図４は本発明の一実施例を示す電気的結線図で、前記実施例１の検出用ケーブルＬ５及びＬ６に代え、電磁波あるいは光波等を用いて無線でスピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の信号を出力装置ＰＡに伝達可能としたものである。【００２５】  スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２の信号は、差動増幅器Ａ１の非反転入力（＋）及び反転入力（−）に印加され、該差動増幅器Ａ１の出力は後続のアナログ→デジタル変換器Ａ／Ｄに印加され、該アナログ→デジタル変換器Ａ／Ｄの出力はトランスミッタＴＸに印加されている。【００２６】  また、出力装置ＰＡ内には前期トランスミッタＴＸの送信データを受信可能なレシーバＲＸが配設されており、該レシーバＲＸの出力は後続のデジタル→アナログ変換器Ｄ／Ａに印加され、該アナログ変換器Ｄ／Ａの出力はバッファーアンプＡ０に印加されており、該バッファーアンプＡ０の出力はスイッチＳＷを介し抵抗ＲＡ及びＲＢにより分割された後、出力アンプＰ１の反転入力（−）にフィードバックされている。【００２７】  上記のごとく結線されたオーディオシステムでは、負帰還により常に出力装置ＰＡの入力端子ＩＨ及びＩＧ間の信号と、スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の信号が相似形となるように動作するので、良好な音響再生が可能となる。【００２８】  またスピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の信号で負帰還をかけているので、スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の見かけ上のインピーダンスは非常に低い値を維持しており、ウーファＷ及びツイータＴに生じる逆起電力を吸収可能なので、相互干渉による音質劣化を防止でき、バイワイヤリング接続を施す必要が消滅する。【００２９】  なお、スイッチＳＷは電源投入直後の不安定期に、負帰還源として出力アンプＰ１の出力を選択し、一定時間経過後に自動的に差動増幅器Ａ１の出力を負帰還源とするよう切換えられるものであって、出力装置ＰＡの安定化を意図したものである。【００３０】  また、出力アンプＰ１の出力端子と反転入力（−）間に挿入された抵抗Ｒ１、Ｒ２及びコンデンサＣ１からなる直流負帰還ループは前記のとおり、スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２の信号を無線で伝達しているため、直流分まで伝達することが困難なために設けたものである。【００３１】  本実施例ではスピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２間の信号をデジタル信号に変換して送信したが、アナログ信号のままＦＭやＰＷＭ等にして送信しても何ら問題を生ずるものではない。【００３２】  無線で検出信号を送信する本実施例では、新たに検出ケーブルを設置する必要がないので、既存の大ホールのようなオーディオシステムには非常に好都合である。
【実施例３】
【００３３】  図５は本発明の一実施例を示す電気的結線図で、高価な既存の出力装置を温存し、新たに安価なアダプタを付加するだけで、前記実施例１及び実施例２と同等の良好な音響再生を可能としたものである。【００３４】  出力装置ＰＡは出力アンプＰ１を主体として構成されており、入力端子ＩＨ及びＩＧにはラインレベルの信号が入力可能となっていて、出力端子Ｏ１及びＯ２は接続ケーブルＬ７及びＬ８で各々最短距離でアダプタＡＤの入力端子Ｏ５及びＯ７に接続され、差動増幅器Ａ２の非反転入力（＋）及び反転入力（−）に印加されている。【００３５】  スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１及びＳ２に接続された検出用ケーブルＬ５及びＬ６は各々アダプタＡＤの入力端子Ｄ１及びＤ２に接続され、差動増幅器Ａ３の非反転入力（＋）及び反転入力（−）に印加されている。【００３６】  したがって差動増幅器Ａ２及び差動増幅器Ａ３の出力信号は各々出力装置ＰＡの出力信号及びスピーカーボックスＳＰの入力信号と相似形となる。【００３７】  差動増幅器Ａ２及び差動増幅器Ａ３の増幅度を等しくした場合、差動増幅器Ａ２及び差動増幅器Ａ３の出力信号が各々反転入力（−）及び非反転入力（＋）に印加されている差動増幅器Ａ４の出力信号は、出力装置ＰＡの出力信号とスピーカーボックスＳＰの入力信号の差信号となる。【００３８】  差動増幅器Ａ４の出力は出力アンプＰ２に印加され、出力アンプＰ２の出力は抵抗ＲＣ及びＲＤによる負帰還で、非常に低い出力インピーダンスを維持して出力端子Ｏ８に接続されている。【００３９】  スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ１はスピーカーケーブルＬ１を介し、アダプタＡＤの出力端子Ｏ６及びＯ５を経由した後、接続ケーブルＬ７を介し出力装置ＰＡの出力端子Ｏ１に接続されている。【００３９】  一方、スピーカーボックスＳＰの入力端子Ｓ２はスピーカーケーブルＬ２を介し、アダプタＡＤの出力端子Ｏ８に接続されている。【００４０】  上記構成により例えば、スピーカーケーブルＬ１及びＬ２の抵抗分により出力装置ＰＡの出力信号値よりスピーカーボックスＳＰの入力端子信号値が低くなった場合、アダプタＡＤの出力端子Ｏ８の出力信号はグランドレベルよりも逆相方向に変移するので結果としてスピーカーボックスＳＰの入力端子信号値は出力装置ＰＡの出力信号値と一致する。【００４１】  逆にスピーカーボックスＳＰ内のウーファＷの逆起電力により、出力装置ＰＡの出力信号値よりスピーカーボックスＳＰの入力端子信号値が高くなった場合、アダプタＡＤの出力端子Ｏ８の出力信号はグランドレベルよりも正相方向に変移するので結果としてスピーカーボックスＳＰの入力端子信号値は出力装置ＰＡの出力信号値と一致する。【００４２】  上記説明のとおり、本発明によればスピーカーボックスの両端に印加される信号と、オーディオ出力装置の入力信号または出力信号を対比させ、負帰還ループを構成することにより、忠実な音響再生を可能にするオーディオシステムを構築できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】  一般家庭用途からコンサートホール、映画館、野外ライブ等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４４】  ＰＡ出力装置  Ｐ１、Ｐ２出力アンプ  ＳＰスピーカーボックス  ＡＤアダプタ
Ｗウーファ  Ｔツイータ  Ａ１〜Ａ４差動増幅器  Ａ０バッファ増幅器  ＳＷスイッチ
Ａ／Ｄ  Ａ→Ｄ変換器  Ｄ／Ａ  Ｄ→Ａ変換器  ＲＸレシーバ  ＴＸトランスミッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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