(57)【要約】【課題】１個の小型のエンクロージャーに左右のスピーカがともに設けられたステレオ音響装置において、サラウンド効果を有した音場をいずれの方向からでも認識することができるようにする。【解決手段】内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、スピーカエンクロージャーに設けられ、背面空間を共通にした２以上のスピーカと、前記２以上のスピーカを２つのグループにグループ分けし、一方のグループのスピーカにステレオ左チャンネル信号を供給し、他方のグループのスピーカにステレオ右チャンネル信号を供給する。ステレオ信号にサラウンド効果を付与し、サラウンド効果が付与された後のステレオ右および左チャンネル信号を前記一方および他方のグループスピーカに各々供給する。【選択図】図２
2007116471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、
前記スピーカエンクロージャーに設けられ、背面空間を共通にした２以上のスピーカと、
前記２以上のスピーカを２つのグループにグループ分けし、一方のグループのスピーカにステレオ左チャンネル信号を供給し、他方のグループのスピーカにステレオ右チャンネル信号を供給する信号供給手段と
を具備することを特徴とするスピーカ駆動装置。
【請求項２】
前記信号供給手段は、ステレオ信号にサラウンド効果を付与するサラウンド効果付与手段を具備し、前記サラウンド効果付与手段によってサラウンド効果が付与された後のステレオ右および左チャンネル信号を前記一方および他方のグループスピーカに各々供給することを特徴とする請求項１記載のスピーカ駆動装置。
【請求項３】
前記信号供給手段は、ステレオ信号の左右チャンネルの低域成分を抽出して前記左右チャンネルに等しく加え、これにより低域成分をモノラル化する低域成分モノラル化手段を有することを特徴とする請求項１または２記載のスピーカ駆動装置。
【請求項４】
前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられ、前記スピーカエンクロージャーの内部空間が露出する開口構造と、
前記振動板と前記開口構造との間に取り付けられ、前記開口構造によって露出する空間を前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備し、
前記スピーカは、前記スピーカエンクロージャーのいずれかの面に取り付けられる
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のスピーカ駆動装置。
【請求項５】
前記一方のグループのスピーカと他方のグループのスピーカは互いの放音方向が所定の角度の広がりを持つようにして配置されることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のスピーカ駆動装置。
【請求項６】
前記一方のグループのスピーカと他方のグループのスピーカは前記スピーカエンクロージャー内で互いの背面が対向して配置されることを特徴とする請求項５記載のスピーカ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ駆動装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の２チャンネルステレオ音響装置においては、２つのスピーカをある程度の距離をおいて左右に配置し、左スピーカにステレオ左チャンネル信号を、右スピーカにステレオ右チャンネル信号を供給する。そして、２つのスピーカの前方中央付近にリスナーが位置したときに左右方向の音像の定位をリスナーが認識できるようになっている。
さらに、従来の２チャンネルに加えて、例えば前方中央、後方左、後方右の３チャンネルおよび低音専用のチャンネルを設けた、いわゆる５．１チャンネルのサラウンド音響装置が普及している。このような構成にすることによって、リスナーは前後左右方向の音像の定位を認識できるようになり、臨場感にあふれた音響効果を体験できるようになる。この音響効果をサラウンド効果という。
しかし、上記のサラウンド音響装置では、合計６個のスピーカをリスナーの周囲に配置することが必要となるから、ある程度の広さを有した空間が必要となり、また、スピーカの増加によってコストが高くなるという問題があった。
【０００３】
そこで、２チャンネルのステレオ音響信号を用いてサラウンド効果を実現する技術が提案されている。例えば、特許文献１で開示された技術では、左右２チャンネルのステレオ入力信号に対して所定の振幅利得および位相変化量を付与するとともに、簡易な構成によってこの振幅利得および位相変化量の逆特性を与える。この技術を用いれば、２チャンネルのステレオ音響装置を用いて、サラウンド効果を有した音場を原音に忠実に再現できるようになる。また、左右のスピーカの距離が小さい場合であってもサラウンド効果を実現できる。
【０００４】
【特許文献１】特公平３−８０４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術を用いたとしても、サラウンド効果を有した音場をリスナーが認識できる範囲は左右のスピーカの前方中央付近に限定されることに変わりはない。従って、左右のスピーカの距離が小さい場合に、サラウンド効果を有した音場をリスナーが認識できる場所の範囲は非常に狭いものとなる。また、複数のリスナーが同時にサラウンド効果を楽しむことができない。
【０００６】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、左右のスピーカの距離が小さいステレオ音響装置において、サラウンド効果を有した音場をいずれの方向からでも認識することができるようにする技術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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係るスピーカ駆動装置は、内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに設けられ、背面空間を共通にした２以上のスピーカと、前記２以上のスピーカを２つのグループにグループ分けし、一方のグループのスピーカにステレオ左チャンネル信号を供給し、他方のグループのスピーカにステレオ右チャンネル信号を供給する信号供給手段とを具備することを特徴とする。
好ましい態様として、前記信号供給手段は、ステレオ信号にサラウンド効果を付与するサラウンド効果付与手段を具備し、前記サラウンド効果付与手段によってサラウンド効果が付与された後のステレオ右および左チャンネル信号を前記一方および他方のグループスピーカに各々供給するようにしてもよい。
さらに好ましい態様として、前記信号供給手段は、ステレオ信号の左右チャンネルの低域成分を抽出して前記左右チャンネルに等しく加え、これにより低域成分をモノラル化する低域成分モノラル化手段を有するようにしてもよい。
【０００８】
さらに好ましい態様として、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられ、前記スピーカエンクロージャーの内部空間が露出する開口構造と、前記振動板と前記開口構造との間に取り付けられ、前記開口構造によって露出する空間を前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備し、前記スピーカは、前記スピーカエンクロージャーのいずれかの面に取り付けられるようにしてもよい。
さらに好ましい態様として、前記一方のグループのスピーカと他方のグループのスピーカは互いの放音方向が所定の角度の広がりを持つようにして配置されるようにしてもよい。
さらに好ましい態様として、前記一方のグループのスピーカと他方のグループのスピーカは前記スピーカエンクロージャー内で互いの背面が対向して配置されるようにしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態のスピーカシステムの外観を示す斜視図である。図２は、スピーカシステムの図１におけるＡ−Ａ断面図である。
スピーカエンクロージャー２０は、直方体状の密閉型の筐体であり、６面とも板状の部材（例えば、木材、合成樹脂、金属もしくはそれらを張り合わせた合成材等）により形成されている。以下の説明では、スピーカエンクロージャー２０の図１におけるｚｘ面に平行な面を前面２０ａ、ｙｚ面に平行な面を側面２０Ｌ、２０Ｒという。
【００１０】
スピーカエンクロージャー２０の側面２０Ｌ、２０Ｒにはスピーカ取付穴が設けられており、このスピーカ取付穴にスピーカ１０が取り付けられている。スピーカ１０は、大別してコーン１１、コーン１１を支持するフレーム１２、永久磁石・コイルなどからなる駆動部１３からなる。以下の説明では、コーン１１が設けられた面をスピーカ１０の前面、フレーム１２、駆動部１３が設けられた面をスピーカ１０の背面という。スピーカ１０はその背面がスピーカエンクロージャー２０の内部空間に面するように設けられている。図２で明らかなように、２つのスピーカ１０の背面空間は共通の空間であり、２つのスピーカ１０は互いの背面が対向して配置されている。
【００１１】
本発明のスピーカシステムは、スピーカエンクロージャー２０の内部にスピーカ駆動装置３０が設けられている。スピーカエンクロージャー２０の前面２０ａには、電源スイッチ、音量調整つまみ等を備えた操作部３１、音響信号を入力するための入力端子３２が設けられている。スピーカ駆動装置３０から出力された左右のステレオ音響信号は、信号線３３を介してそれぞれ左右のスピーカ１０に供給される。なお、スピーカ駆動装置３０を動作させるための電力は、外部電源から電線によりスピーカ駆動装置３０に供給してもよいし、スピーカエンクロージャー２０の内部に電池を挿入してこの電池から供給するようにしてもよい（図示省略）。
【００１２】
次に、スピーカ駆動装置３０の回路構成について説明する。スピーカ駆動装置３０の回路構成は以下に示す種々の態様で実施可能である。なお、スピーカ駆動装置３０の説明図面（図３〜図１１）においては、図示を簡潔にするために、スピーカ駆動装置３０の回路図をスピーカエンクロージャー２０の外部に描いている。
＜回路構成例１＞
図３は回路構成例１を示す図である。本構成例におけるスピーカ駆動装置３０は、入力端子４１に入力された左ステレオ信号Ｌ１をアンプ４２で増幅して信号Ｌ２を生成し、左スピーカに供給する。同様に、入力端子４３に入力された右ステレオ信号Ｒ１をアンプ４４で増幅して信号Ｒ２を生成し、右スピーカに供給する。
上記の構成によれば、１つのスピーカエンクロージャー２０に左右のスピーカ１０が設けられている場合に、左右のチャンネルの音波が別々の方向に放射されるから、左右のチャンネルの分離性が向上する。
【００１３】
＜回路構成例２＞
図４は回路構成例２を示す図である。本構成例におけるスピーカ駆動装置３０は、入力端子４７に入力された左ステレオ信号Ｌ１を加算器４８および変換器４９に供給する。変換器４９では、所定の伝達関数ｆ（ｘ）によって信号Ｌ１の位相を所定量だけずらして信号Ｌ２を生成し、加算器５２に供給する。同様に、入力端子５１に入力された左ステレオ信号Ｒ１を加算器５２および変換器５３に供給する。変換器５３では、所定の伝達関数ｆ（ｘ）によって信号Ｒ１の位相を所定量だけずらして信号Ｒ２を生成し、加算器４８に供給する。
加算器４８では信号Ｌ１と信号Ｒ２が加算され、信号Ｌ１＋Ｒ２がアンプ５０で増幅されて信号Ｌ３が生成され、左スピーカに供給される。同様に、加算器５２では信号Ｒ１と信号Ｌ２が加算され、信号Ｒ１＋Ｌ２がアンプ５４で増幅されて信号Ｒ３が生成され、右スピーカに供給される。
上記の構成によれば、１つのスピーカエンクロージャー２０に左右のスピーカ１０が設けられている場合に、左右のチャンネルの音波が別々の方向に放射されるから、左右のチャンネルの分離性が向上する。さらに、入力された左右ステレオ信号の位相を所定量だけずらした信号が生成され、その各々がもう一方のチャンネルの入力信号にクロストークされることにより、拡がり感のある音場が形成され、サラウンド効果が得られる。
【００１４】
＜回路構成例３＞
図５は回路構成例３を示す図である。本構成例におけるスピーカ駆動装置３０は、入力端子５７に入力された左ステレオ信号Ｌ１を加算器５８および反転器６３に供給する。反転器６３では信号Ｌ１の逆相の信号−Ｌ１が生成され、加算器６４に供給される。加算器６４では、入力端子６０に入力された信号Ｒ１と信号−Ｌ１とが加算され、変換器６５に供給される。変換器６５では、所定の伝達関数ｆ（ｘ）によって信号−Ｌ１＋Ｒ１の位相を所定量だけずらして信号Ｖ１を生成し、反転器６６および加算器６１に供給する。反転器６６では、信号Ｖ１の逆相の信号−Ｖ１が生成され、加算器５８に供給される。
【００１５】
加算器５８では信号Ｌ１と信号−Ｖ１が加算され、信号Ｌ１−Ｖ１がアンプ５９で増幅されて信号Ｌ２が生成され、左スピーカに供給される。加算器６１では信号Ｒ２と信号Ｖ１が加算され、信号Ｒ２＋Ｖ１がアンプ６２で増幅されて信号Ｒ２が生成され、右スピーカに供給される。
上記の構成によれば、１つのスピーカエンクロージャー２０に左右のスピーカ１０が設けられている場合に、左右のチャンネルの音波が別々の方向に放射されるから、左右のチャンネルの分離性が向上する。さらに、回路構成例２と同様に、入力された左右ステレオ信号の位相を所定量だけずらした信号が生成され、その各々がもう一方のチャンネルの入力信号にクロストークされることにより、拡がり感のある音場が形成され、サラウンド効果が得られる。
【００１６】
＜回路構成例４＞
図６は回路構成例４を示す図である。本構成例におけるスピーカ駆動装置３０は、入力端子６９から入力された左ステレオ信号Ｌ１は、加算器７０を介して反転器７１の反転入力端に入力される。反転器７１の非反転入力端は接地されている。反転器７１の出力信号Ｌ２は加算器７４および変換器７２に供給される。変換器７２では、所定の伝達関数ｆ（ｘ）によって信号Ｌ２の位相を所定量だけずらして信号Ｌ３を生成する。信号Ｌ２と信号Ｌ３は加算器７３で加算され、信号Ｌ２＋Ｌ３は加算器７０で入力信号Ｌ１と加算され、反転器７１の反転入力端に入力される。右チャンネルにおいても同様の構成となっているので説明を省略する。
そして、加算器７４において信号Ｌ２と信号Ｒ３が加算され、アンプ７５で増幅されて信号Ｌ４が生成され、左スピーカに供給される。同様に、加算器８１において信号Ｌ３と信号Ｒ２が加算され、アンプ８２で増幅されて信号Ｒ４が生成され、右スピーカに供給される。
上記の構成によれば、１つのスピーカエンクロージャー２０に左右のスピーカ１０が設けられている場合に、左右のチャンネルの音波が別々の方向に放射されるから、左右のチャンネルの分離性が向上する。さらに、回路構成例２、３と同様に、入力された左右ステレオ信号の位相を所定量だけずらした信号が生成され、その各々がもう一方のチャンネルの入力信号にクロストークされることにより、拡がり感のある音場が形成され、サラウンド効果が得られる。さらに本構成例では、簡易な構成によって位相変化量の逆特性を与えることができ、サラウンド効果を有した音場を原音に忠実に再現できるようになる。なお、本構成例は特許文献１で開示されたものとほぼ同一である。
【００１７】
＜回路構成例５＞
図７は回路構成例５を示す図である。本構成例におけるスピーカ駆動装置３０は、入力端子８５から入力された左ステレオ信号Ｌ１を、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）８６および加算器９３に供給する。ＨＰＦ８６は、信号Ｌ１の高域成分信号Ｌ２を出力する。同様に、入力端子８９から入力された右ステレオ信号Ｒ１を、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）９０および加算器９３に供給する。ＨＰＦ９０は、信号Ｒ１の高域成分信号Ｒ２を出力する。
加算器９３は信号Ｌ１と信号Ｒ１を加算し、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）９４に供給する。ＬＰＦ９４は、信号Ｌ１＋Ｒ１の低域成分信号Ｖ１を出力し、加算器８７、９１に供給する。加算器８７では信号Ｌ２と信号Ｖ１を加算し、信号Ｌ２＋Ｖ１がアンプ８８で増幅されて信号Ｌ３が生成され、左スピーカに供給される。加算器９１では信号Ｒ２と信号Ｖ１を加算し、信号Ｒ２＋Ｖ１がアンプ９２で増幅されて信号Ｒ３が生成され、右スピーカに供給される。
上記の構成によれば、１つのスピーカエンクロージャー２０に左右のスピーカ１０が設けられている場合に、左右のチャンネルの音波が別々の方向に放射されるから、左右のチャンネルの分離性が向上する。さらに、低域の信号がモノラル化され、モノラル化された低域信号が左右の高域ステレオ信号に加算され、それぞれ左右のスピーカから出力される。この構成によって得られる効果は、従来の３Ｄステレオ音響装置と同様であり、簡易な構成により低音が増強され、迫力のある音響を楽しむことが出来る。
なお、図８に示した回路は図７に示した回路構成例５の一実施例であり、回路構成例５と等価な効果を得ることができる。この回路構成を用いることによって、図９に示すように、フラットな周波数特性が実現されるとともに、低域のセパレーションがない、すなわち低域がモノラル化された音場を形成することができる。
【００１８】
＜回路構成例６＞
図１０は回路構成例６を示す図である。図中の符号８５から９４までは回路構成例５と同一の構成である。本構成例におけるスピーカ駆動装置３０は、加算器８７、９１から出力された信号を公知のエンハンストサラウンド回路９５に入力して音場を拡大し、それぞれアンプ８８、９２を介して左右のスピーカに供給する。
上記の構成によれば、１つのスピーカエンクロージャー２０に左右のスピーカ１０が設けられている場合に、左右のチャンネルの音波が別々の方向に放射されるから、左右のチャンネルの分離性が向上する。さらに、低域の信号がモノラル化され、モノラル化された低域信号が左右の高域ステレオ信号に加算され、それぞれ左右のスピーカから出力される。この構成によって得られる効果は、従来の３Ｄステレオ音響装置と同様であり、簡易な構成により低音が増強され、迫力のある音響を楽しむことが出来る。さらに、エンハンストサラウンド回路９５により拡がり感のある音場が形成され、エンハンストサラウンド効果が得られる。
【００１９】
＜回路構成例７＞
図１１は回路構成例７を示す図である。本構成例におけるスピーカ駆動装置３０は、入力端子９７、９８から入力された左右のステレオ信号Ｌ１、Ｒ１を公知のＤＳＰ（Digital Signal Processor）９９に入力し、信号Ｌ２、Ｒ２を出力する。そして、信号Ｌ２、Ｒ２をそれぞれアンプ１００、１０１を介して左右のスピーカに供給する。ＤＳＰ９９は、上記の回路構成例１乃至６と同様の効果を得られるように構成されており、さらに種々の音響空間の音響特性を付与する。
上記の構成によれば、上記の回路構成例１乃至６と同様の効果が得られるとともに、種々の音響空間の音響特性が付与された音響が得られる。
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、左右のスピーカの距離が小さいステレオ音響装置において、左右のチャンネルの音波が別々の方向に放射されるから、左右のチャンネルの分離性が向上する。従って、１個の小型のエンクロージャーに左右のスピーカがともに設けられたステレオ音響装置であっても、リスナーがいずれの方向からでもステレオ音響を楽しむことができる。また、上記の回路構成例に示したスピーカ駆動装置を用いることによって、リスナーがいずれの方向からでもサラウンド効果を有する音響を楽しむことができる。
【００２１】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
（１）図１２は、上方から見た断面が球形のスピーカエンクロージャー２００を用いた例を示す図である。２つのスピーカ１０の背面空間は共通の空間であり、２つのスピーカ１０は互いの背面が対向して配置されている。
【００２２】
（２）図１３は、上方から見た断面が台形のスピーカエンクロージャー３００を用いた例を示す図である。この例でも、２つのスピーカ１０の背面空間は共通の空間であるが、２つのスピーカ１０の背面は平行ではなく、所定の角度をなして設けられている。すなわち、２つのスピーカ１０の音波の放射方向が広がるように所定の角度をなして設けられている。所定の角度は任意である。このような構成でも、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
【００２３】
（３）上記の実施形態においては、２つのスピーカの背面空間を共通にしたスピーカシステムの例を示したが、スピーカの数は２つに限定されない。すなわち、２以上のスピーカを２つのグループにグループ分けし、一方のグループのスピーカにステレオ左チャンネル信号を供給し、他方のグループのスピーカにステレオ右チャンネル信号を供給する構成であれば、スピーカの数はいくつでもよい。例えば、４つのスピーカを２つずつのスピーカのグループにグループ分けするなど、いかなる形態でも本発明は実施できる。
【００２４】
（４）次に、スピーカエンクロージャー２０の前面に振動板を設けた例について説明する。図１４は、スピーカエンクロージャー２０の側面２０Ｌを示す図である。図１５は、スピーカエンクロージャー２０の前面を示す図である。図１６は、スピーカエンクロージャー２０を上方から見た断面図である。
２０ｂは、スピーカエンクロージャー２０の前面に設けられた開口部である。開口部２０ｂの上縁部には接合部材２６が設けられており、開口部２０ｂを覆うように振動板２５が接合部材２６を介して取り付けられている。開口部２０ｂの縁部２０ｃと振動板２５の間には空隙が形成され、この空隙を塞ぐようにエッジ（密閉部材）２２が設けられており、スピーカエンクロージャー２０の気密性が保持される。
【００２５】
振動板２５は、接合部材２６によって固定されているが、振動板２５の他端は片持ち梁のように自由端になっている。また、エッジ２２は、縁部２０ｃと振動板２５の外周縁との間では、スピーカエンクロージャー２０の内部空間側に突出して折れ曲っており、振動板２５はそれ自体の弾性によって自由に振動できるようになっている。振動板２５は、例えば薄い木の板、薄い合成樹脂、金属の板もしくはそれらを張り合わせた合成材等からなる。
【００２６】
上述した構成において、スピーカ１０が駆動されると、スピーカ１０のコーン紙の振動がスピーカエンクロージャー２０内の空気に伝搬され、この空気の振動によって振動板２５が振動する。このとき、エッジ２２で気密性を保持された状態で振動する振動板２５は、振動したときにスピーカエンクロージャー２０内の空気容積を圧縮または膨張させる。したがって、振動板２５の弾性に加えてスピーカエンクロージャー２０の空気バネも加わったコンプライアンス（機械的可とう性）と振動板２５の等価質量との間で新たな共振周波数を持つようになる。この結果、振動板２５の共振周波数を中心に再生される音が生じる。
【００２７】
ここで空気バネと振動板３０の弾性（バネ性）は、等価的に２つのバネが並列に接続されているように機能するが、空気バネの方が振動板２５のバネよりもコンプライアンスが小さいので、スピーカシステムとしての振動板２５の共振周波数はほぼ空気のコンプライアンスと振動板２５の等価質量で決まる。
以上のようにして決定される共振周波数は、スピーカ１０の周波数特性、スピーカエンクロージャー２０の容積、振動板２５の質量および面積を調整することによって、低音域が増強され、かつ、高音域がカットされた所望値に設定することができる。図１７（ａ）は、スピーカ１０の周波数特性、図１７（ｂ）は振動板２５の共振周波数特性の一例を示す図である。
【００２８】
本構成では、上記のいずれのスピーカ駆動回路３０を用いてもスピーカシステムの低音域を増強することができるが、特に、スピーカ駆動装置３０として上述の回路構成例５（図７）、または回路構成例６（図１０）を用いることが好適である。すなわち、回路構成例５、回路構成例６では左右のステレオ信号を加算して低域信号を分離することにより低域をモノラル化し、モノラル化された低域信号を左右のスピーカ１０に供給している。この低域信号によって左右のスピーカ１０は低域においては同相で振動し、この振動がスピーカエンクロージャー２０内の空気に伝播し、この振動によって振動板２５が振動させられる。これによって、エネルギーを損失することなく低音域を増強することが可能となる。
【００２９】
ここで、等価回路を用いて本件発明と従来技術との差異について説明する。図１８はスピーカの電気等価回路である。ボイスコイルインピーダンスを介してＣｍｅｓ、Ｒｅｓ、Ｌｃｅｓで構成される低域共振回路（共振周波数＝Ｆ０）が電圧駆動される構成を持っている。
ここで、
Ｒｅ＝ボイスコイル直流抵抗
Ｌｅ，Ｌ２，Ｒ２＝高域インピーダンス上昇要素
Ｃｍｅｓ＝スピーカ振動系の等価質量容量
Ｌｃｅｓ＝スピーカ振動系の等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｓ＝スピーカ振動系のメカニカル制動抵抗
である。
【００３０】
図１９はスピーカエンクロージャーの等価回路であり、Ｌｖｅ＝等価容積インダクタンスである。
図２０は、従来のドローンコーンやヒンジ固定フラップなどのパッシブラジエターの等価回路である。図示のように、スピーカからボイスコイルのファクターを無くした回路構成を持つ。質量Ｃｍｅｐは、エッジの持つコンプライアンスＬｃｅｐと制動抵抗Ｒｅｐで支えられている。
ここで、
Ｃｍｅｐ＝パッシブラジエターの等価質量容量
Ｌｃｅｐ＝パッシブラジエターの等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｐ＝パッシブラジエターのメカニカル制動抵抗
である。図２１は従来のパッシブラジエターシステムの等価回路である。信号電圧がスピーカを駆動し、スピーカの音響出力がスピーカエンクロージャー容積を介してパッシブラジエターを駆動する。
【００３１】
システムとしての低域共振周波数は、ほぼＣｍｅｐとＬｖｅの共振周波数になる。少ない容積で共振周波数を下げるには、Ｃｍｅｐを大きくする必要があり、これはパッシブラジエターが重くなることを意味する。重いパッシブラジエターを支えるには、丈夫で強度のあるエッジが必要になる。一方、エッジには柔軟性が要求されるため、ゴムやウレタンなどの柔らかい材料が使われるが、強度を上げるには厚くする必要がある。しかし、エッジを厚くするということは、等価コンプライアンスＬｃｅｐを下げると同時に制動力も大きくするということになる（電気等価回路において表現すれば抵抗値Ｒｅｐが下がるということになる）。このため、パッシブラジエターのロスが大きくなり、低音の再生能力が下がってしまう。
【００３２】
図２２は本発明に係る振動板の等価回路である。振動板は一辺が完全に固定されているため振動板自身がコンプライアンスＬｃｅｂを持ち自重を支えている。振動板は弾性体で作られているので、エッジ材料のような抵抗成分は無視できる。エッジは振動板の自重を支える必要がないため薄い材料で良く、コンプライアンスＬｃｅｘを非常に大きくすることができ、これにより必然的にロスも非常に小さくなる（電気等価回路において表現すれば制動抵抗Ｒｅｘが大きくなる）。
図２２において、
Ｃｍｅｂ＝振動板の等価質量容量
Ｌｃｅｂ＝振動板の等価コンプライアンスインダクタンス
Ｌｃｅｘ＝振動板エッジの等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｘ＝振動板エッジのメカニカル制動抵抗
である。図２３は本発明に係るスピーカシステムの等価回路である。図２１と比較した場合、スピーカとスピーカエンクロージャー容積を同じとすると、
Ｃｍｅｐ＝Ｃｍｅｂ
とすれば、低域の共振周波数も同じになる。この重量を支えるコンプライアンスも同等のものが必要になるが、図２１ではＬｃｅｐであり、図２３ではＬｃｅｘ＞＞Ｌｃｅｂであるから、ほとんどＬｃｅｂとなり、適切な設計をすればほぼ
Ｌｃｅｐ＝Ｌｃｅｂ
となる。ここまでのファクターに大きな差異はない。しかし、ここまでの説明で明らかなように、
Ｒｅｘ＞＞Ｒｅｐ
となることが、本願発明の重要な特徴であり、これにより従来方式に較べてロスが大幅に少なくなり、低音再生が有利になることが分かる。
なお、振動板２５は、スピーカエンクロージャーの任意の位置に取り付けることができる。
【００３３】
ところで、背面空間を共通にするスピーカエンクロージャーに２以上のスピーカを取り付け、ステレオの左右の信号を２群に分けて供給した場合、ステレオの左右の信号に逆相の信号が含まれていると、エンクロージャー内部において左信号用のスピーカと右信号用のスピーカの背圧が打ち消し有ってしまい、いわゆる「空振り」という状態を生じる。この「空振り」状態においては、上述の振動板２５（パッシブ振動板）で再生されるべき低域が再生されないばかりでなく、それぞれのスピーカが非常に振動し易い状態となるため、振幅が大きくなり、スピーカの再生特性の直線性を超えてしまうと、再生音に歪みをしょうじてしまう場合もあった。一方、一般的な音楽音源（音楽ソース）の場合、低域信号は左右のチャンネルに同相でほぼ同音量により収録されている場合が多く、また、意図的に低域信号の音量が左右のチャンネルのどちらかに偏っていても、一般的なアンプを用いている場合は上述の「空振り」が問題になることはない。しかし、エンハンストサラウンド回路などのように、意図的に逆位相信号を左右のチャンネルに生じさせる回路を上述したスピーカシステムに用いた場合は、「空振り」が表れてしまい問題が生じる場合がある。特に、音楽音源の低域が左右のチャネルのどちらかに寄せられていた場合には「空振り」の影響が顕著に表れてしまう。このような場合には、エンハンストサラウンド回路などの左右チャンネルに逆位相を生成する回路の前段において、例えば、図１０に示す回路のように低域信号をモノラル化する回路を付加するか、あるいは、低域においては逆位相を生成しないようにそれらの回路を構成することによって「空振り」の発生を防止することができる。  
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態のスピーカシステムの外観を示す斜視図である。
【図２】スピーカシステムのＡ−Ａ断面図である。
【図３】回路構成例１を示す図である。
【図４】回路構成例２を示す図である。
【図５】回路構成例３を示す図である。
【図６】回路構成例４を示す図である。
【図７】回路構成例５を示す図である。
【図８】回路構成例５の実施例を示す図である。
【図９】回路構成例５の周波数特性を示す図である。
【図１０】回路構成例６を示す図である。
【図１１】回路構成例７を示す図である。
【図１２】スピーカエンクロージャー２００を示す図である。
【図１３】スピーカエンクロージャー３００を示す図である。
【図１４】スピーカエンクロージャー２０の側面２０Ｌを示す図である。
【図１５】スピーカエンクロージャー２０の前面を示す図である。
【図１６】スピーカエンクロージャー２０を上方から見た断面図である。
【図１７】スピーカ１０の周波数特性、振動板２５の共振周波数特性を示す図である。
【図１８】スピーカの電気等価回路である。
【図１９】スピーカエンクロージャーの等価回路である。
【図２０】従来のパッシブラジエターの等価回路である。
【図２１】従来のパッシブラジエターシステムの等価回路である。
【図２２】本発明に係る振動板の等価回路である。
【図２３】本発明に係るスピーカシステムの等価回路である。
【符号の説明】
【００３５】
２０…スピーカエンクロージャー、２０ａ…前面、２０Ｌ、２０Ｒ…側面、１０…スピーカ、１１…コーン、１２…フレーム、１３…駆動部、３０…スピーカ駆動装置、２０ｂ…開口部、２０ｃ…縁部、２２…エッジ、２５…振動板、２６…接合部材。
【図１】
2007116471.tif 000003
【図２】
2007116471.tif 000004
【図３】
2007116471.tif 000005
【図４】
2007116471.tif 000006
【図５】
2007116471.tif 000007
【図６】
2007116471.tif 000008
【図７】
2007116471.tif 000009
【図８】
2007116471.tif 000010
【図９】
2007116471.tif 000011
【図１０】
2007116471.tif 000012
【図１１】
2007116471.tif 000013
【図１２】
2007116471.tif 000014
【図１３】
2007116471.tif 000015
【図１４】
2007116471.tif 000016
【図１５】
2007116471.tif 000017
【図１６】
2007116471.tif 000018
【図１７】
2007116471.tif 000019
【図１８】
2007116471.tif 000020
【図１９】
2007116471.tif 000021
【図２０】
2007116471.tif 000022
【図２１】
2007116471.tif 000023
【図２２】
2007116471.tif 000024
【図２３】
2007116471.tif 000025