(57)【要約】【課題】低域の音圧特性を良好に上昇させるとともに、スピーカ装置の音質が劣化しないスピーカ装置を提供する。【解決手段】供給信号の周波数に対する音圧特性が平坦化されるスピーカ装置であって、共振先鋭度が、供給信号の周波数に対する音圧特性において、低域周波数から高域周波数の基準周波数帯域で非ブースト状態での音圧特性が平坦化されるように構成された、基準スピーカユニットの基準共振先鋭度より低い所定値以下となるように構成されたスピーカユニットと、基準周波数帯域の低域周波数より低いブースト周波数で、スピーカユニットへの供給信号をブーストし、該ブースト周波数から高域周波数の所定周波数帯域において該スピーカユニットの音圧特性を平坦化するブースト部と、を備える。【選択図】図３Ｂ
2009290838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給信号の周波数に対する音圧特性が平坦化されるスピーカ装置であって、
共振先鋭度が、供給信号の周波数に対する音圧特性において、低域周波数から高域周波数の基準周波数帯域で非ブースト状態での音圧特性が平坦化されるように構成された、基準スピーカユニットの基準共振先鋭度より低い値以下となるように構成されたスピーカユニットと、
前記基準周波数帯域の低域周波数より低いブースト周波数で、前記スピーカユニットへの供給信号をブーストし、該ブースト周波数から高域周波数の所定周波数帯域において該スピーカユニットの音圧特性を平坦化するブースト部と、
を備えるスピーカ装置。
【請求項２】
前記ブースト部は、前記ブースト周波数における共振先鋭度を第一共振先鋭度、且つゲインを第一ゲインの条件下で、該ブースト周波数での前記供給信号のブーストを行い、
前記第一共振先鋭度より高い第二共振先鋭度、且つ前記第一ゲインより低い第二ゲインの条件下で、前記ブースト部によるブーストが行われた入力信号に対して、前記ブースト周波数での追加的なブーストを行う追加ブースト部を、更に備える、
請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記スピーカユニットの背圧で駆動されるドロンコーンユニットを、更に備え、
前記ドロンコーンユニットの共振周波数は、前記ブースト周波数より低く設定される、
請求項１又は請求項２に記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を生成するスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカ装置においては、その音声再生能力を良好なものとするために供給信号の周波数に対する音圧特性を、可能な限り広い低域周波数から高域周波数までの周波数帯域で平坦化することが望まれる。これは、所望の周波数帯域で当該音圧特性が大きく変動すると、聴衆に違和感を与えるようになるからである。
【０００３】
そこで、聴衆に対して与える違和感を極力低減しながらも、可能な限り広い周波数帯域で音圧特性を平坦化する技術として、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。当該技術では、スピーカ装置を低音域用スピーカと高音域用スピーカの二台で構成し、各スピーカの音圧特性を足し合わせることで、スピーカ装置としての音圧特性の平坦化を図る。このとき、低音域用スピーカ側には高音域減衰フィルタを設置することで、より良好な音圧特性を形成することが可能となる。
【特許文献１】特開平１０−３４１４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両内等の限られた場所での音響空間形成のために、最近ではスピーカ装置の小型化要求が高まっている。一方で、スピーカ装置の小型化を図ると、その音響特性が犠牲にならざるを得ない場合がある。そこで、従来までの技術では、小型化が図られた一台のスピーカ装置において、その音響特性の一つである音圧特性（入力信号の周波数に対するすスピーカ装置の音圧の相関）を、できる限り広い周波数帯域で平坦なものとなるように、該スピーカの構造設計が為される（図１（ａ）を参照）。これは、入力信号の周波数にかかわらずほぼ同等の音圧出力を得ることで、聴衆に違和感を与えないようにするためである。
【０００５】
しかし、図１（ａ）に示すように、一般的にスピーカ装置の音圧特性は低周波数領域（以下、単に「低域」と言う。）では低下するため、それを補うべくブースト（増幅）処理が行われる場合がある。これにより、低域での音圧特性を少しでも上昇させることは可能となるが、その背反として、図１（ｂ）に示すようにスピーカ装置の共振周波数の近傍の帯域で、音圧特性が局所的に上昇してしまう現象が生じる。このような音圧特性が現れると、いわばスピーカ装置の音圧特性に周波数依存の顕著な変動が生じていることになり、スピーカ装置の音質劣化の要因となる。即ち、従来技術においては、低域の音圧特性上昇と、スピーカ装置の音質劣化を両立することは困難であった。
【０００６】
本発明では、上記した問題に鑑み、低域の音圧特性を良好に上昇させるとともに、スピーカ装置の音質が劣化しないスピーカ装置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】
上記課題を解決するために、本出願人は、スピーカ装置が有するスピーカユニットの共振先鋭度、即ちＱ値が重要であることを見出した。従来までは、上述のようにスピーカ装置自体の音圧特性（低域のブーストを行わない状態（以下、「非ブースト状態」と言う）での音圧特性）を、当初からできる限り良好に平坦化するために、そのスピーカユニットの共振先鋭度が比較的高くなるように設計が行われる。具体的には、当該共振先鋭度が０．７〜１．０程度になるように設計が行われている。しかし、本出願人は、この従来までの共振先鋭度とスピーカ装置の音質低下の間に相関関係があることを見出し、それに基づ
いて本発明に係るスピーカ装置に至ることとなった。
【０００８】
そこで、本発明に係るスピーカ装置について開示すると、該スピーカ装置は、供給信号の周波数に対する音圧特性が平坦化されるスピーカ装置であって、共振先鋭度が、供給信号の周波数に対する音圧特性において、低域周波数から高域周波数の基準周波数帯域で非ブースト状態での音圧特性が平坦化されるように構成された、基準スピーカユニットの基準共振先鋭度より低い値以下となるように構成されたスピーカユニットと、前記基準周波数帯域の低域周波数より低いブースト周波数で、前記スピーカユニットへの供給信号をブーストし、該ブースト周波数から高域周波数の所定周波数帯域において該スピーカユニットの音圧特性を平坦化するブースト部と、を備える。
【０００９】
本発明に係るスピーカ装置が備えるスピーカユニットにおいては、上記の通り、基準スピーカユニット、即ち従来技術として示されるように非ブースト状態での音圧特性が基準周波数帯域で平坦化されるように構成されたスピーカユニットが有する共振先鋭度よりも低い所定値以下の共振先鋭度となるように、その構成設計が行われる。従って、本発明におけるスピーカユニットの音圧特性は、比較的高域の音圧特性は基準スピーカユニットの音圧特性と同等となり得るが、低域の音圧特性は低下しており、いわば左肩下がりが顕著な音圧特性を示すことになる。
【００１０】
そして、本発明に係るスピーカ装置には、このような音圧特性を有するスピーカユニットに対して、基準ユニットにおける基準周波数帯域の低域周波数近傍の周波数で上記ブースト処理を行うブースト部が設けられる。ここで、上述のように当該スピーカユニットの共振先鋭度は比較的低いため、ブースト部によるブースト処理が行われても音圧特性が非ブースト状態で平坦化された周波数帯域では、その音圧特性が局所的に変動してしまい、音質劣化の要因となる状態が形成されることは回避される。一方で、当該ブースト処理によって、従来からの基準スピーカユニットにおける基準周波数帯域の低域周波数より低いブースト周波数からの高域周波数までの、より広い所定周波数帯域で音圧特性の平坦化を図ることが可能となる。
【００１１】
ここで、上記のスピーカ装置において、前記ブースト部は、前記ブースト周波数における共振先鋭度を第一共振先鋭度、且つゲインを第一ゲインの条件下で、該ブースト周波数での前記供給信号のブーストを行ってもよく、前記第一共振先鋭度より高い第二共振先鋭度、且つ前記第一ゲインより低い第二ゲインの条件下で、前記ブースト部によるブーストが行われた入力信号に対して、前記ブースト周波数での追加的なブーストを行う追加ブースト部を、更に備えるようにしてもよい。
【００１２】
このように、追加ブースト部によって、同一のブースト周波数で追加的なブースト処理を行うことで、スピーカユニットの音圧特性のうちブースト周波数近傍の帯域での音圧特性を上昇させることになる。これは、従来のように、ブースト処理を行ったときに生じる局所的な音圧特性の変動とは異なり、もとより音圧特性を上昇すべくブースト処理を行う比較的低域の周波数帯域での音圧特性の上昇であるので、聴衆に対して良好な低域特性を示すことが可能となる。尚、ブースト部及び追加ブースト部での各共振先鋭度及び各ゲインは、スピーカ装置の特性を考慮して適宜決定すればよい。
【００１３】
上述までのスピーカ装置において、前記スピーカユニットの背圧で駆動されるドロンコーンユニットを、更に備えてもよく、その場合、前記ドロンコーンユニットの共振周波数は、前記ブースト周波数より低く設定される。このように更にドロンコーンユニットが設けられることで、本発明に係るスピーカ装置の低域の音圧特性は良好なものとなるが、ドロンコーンの共振周波数とブースト周波数とが一致、もしくは極めて近いと、ブースト部によるブースト処理の影響をドロンコーンユニットが受けてしまい、却ってスピーカ装置
の音質が劣化する可能性がある。そこで、ドロンコーンユニットによる低域の音圧特性をより良好に発揮させるために、該ドロンコーンユニットの共振周波数を、上記ブースト周波数より低く設定するのが望ましい。
【００１４】
上述までのスピーカ装置において、スピーカユニットの共振先鋭度の閾値である値は、０．５に設定するのが望ましいことを出願人は見出した。
【発明の効果】
【００１５】
低域の音圧特性を良好に上昇させるとともに、スピーカ装置の音質が劣化しないスピーカ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施例１＞
ここで、本発明に係るスピーカ装置の実施例について、明細書添付の図面に基づいて説明する。尚、当該実施例は本発明に係るスピーカ装置の一例を示すものであり、本発明の権利範囲を限定するものではない。
【００１７】
図２は、本発明に係るスピーカ装置１の概略構成を示している。本実施例のスピーカユニットは、ボイスコイル２、振動板３、スピーカ筐体部４からなるスピーカ本体部５と、磁石１１、ヨーク１２、プレート１３とからなる磁気回路部１０を有する。そして、このスピーカユニットがスピーカボックス６に収められ、更にブースト処理を行うブースト装置２０と、ブースト後の信号をボイスコイル２に供給する配線２１とを配置することで、本実施例に係るスピーカ装置１が形成される。
【００１８】
ここで、上記スピーカユニットの構成を詳細に説明すると、磁気回路部１０においては、磁石１１がヨーク１２の内部に配置されるとともに、磁石１１の上方にプレート１３が配置されることで、磁石１１を基点とした内磁型の磁気回路が形成されている。そして、ヨーク１２とプレート１３との間に形成されている間隙に、スピーカ本体部５のボイスコイル２が位置するように、磁気回路部１０とスピーカ本体部５とが連結されている。
【００１９】
このスピーカ装置１において、ブースト装置２０からブースト処理された音声信号が信号線２１を介してボイスコイル２に供給流されることで、磁気回路部１０による磁気回路から力を受け、振動板３が振動し、音声が生成される。尚、振動板３は、図示しないダンパ等によって、音声発生のための適切な振動発生が可能となる状態で筐体部４に接続されている。
【００２０】
ここで、スピーカ装置１は、従来のスピーカ装置とは異なる音圧特性を発揮するように構成される。当該構成については、本実施例をより的確に把握するために、図３Ａに示す従来のスピーカ装置の音圧特性（非ブースト状態での音圧特性）と本実施例に係るスピーカ装置１との音圧特性（非ブースト状態での音圧特性）の対比に基づいて、スピーカ装置１の構成を詳細に説明する。尚、図３Ａにおいて点線で示される従来のスピーカ装置の音圧特性は、図１（ｂ）に示す「ブースト前」の音圧特性と同一である。また、従来のスピーカ装置においても、それを構成する構成要素については、原則的に図２に示す構成とほぼ同一である。
【００２１】
スピーカ装置１と従来のスピーカ装置の相違点は、図３Ａに示すように非ブースト状態において、従来のスピーカ装置では、低域から高域までの帯域（当該帯域が、本発明における基準周波数帯域に相当し、その低域側の周波数は本実施例では１００Ｈｚ前後である。）で、概ね音圧特性が平坦化された状態となっている。一方、スピーカ装置１では、低域の音圧特性はまだ平坦ではなく、中域（低域と高域の間）から高域にかけて帯域で平坦
化された状態となる、いわば従来のスピーカ装置に比べて左肩下がりの音圧特性がより強く示される。本実施例では、この左肩下がりの音圧特性が始まる周波数は、２００Ｈｚ程度である。
【００２２】
このように非ブースト状態での従来のスピーカ装置とスピーカ装置１との音圧特性の差異を決定付けるのは、各スピーカ装置の構成差に起因する共振先鋭度（以降、「Ｑ値」と言う。）である。具体的には、スピーカ装置１のＱ値は、従来のスピーカ装置のＱ値よりも低くなるように各スピーカ装置の構成が設計されており、本実施例では、前者は０．５、後者は２となっている。ここで、スピーカ装置１におけるＱ値の調整について例示すると、スピーカ装置１において、ボイスコイル２が配置されるプレート１３とヨーク１２との間隙における磁束密度が、従来のスピーカ装置の値よりも上昇するように磁気回路部１０が設計されることで（例えば、当該間隙距離を短くしたり、磁石１１の磁力を高くしたりすることで）、スピーカ装置１のＱ値を低くすることが可能となる。また、従来のスピーカ装置と比べて、振動板３の重量を軽くしたり、振動板３と筐体部４との接続部位（上記ダンパ等）の弾性力を調整し、弾性的に固くしたりすることでもスピーカ装置１のＱ値を低くすることが可能となる。
【００２３】
このように非ブースト状態では、Ｑ値が低いスピーカ装置１の方が、従来のスピーカ装置と比べて特に低域での音圧特性が低下した状態となっている。そして、このスピーカ装置１に対してブースト処理を行ったときの該スピーカ装置１の音圧特性が、図３Ｂに示されている。図３Ｂ中の点線で示される音圧特性は、非ブースト状態でのスピーカ装置１の音圧特性であって、図３Ａに示すスピーカ装置１の音圧特性と同じである。また、図３Ｂ中の実線で示される音圧特性は、ブースト状態でのスピーカ装置１の音圧特性である。尚、このブースト装置２０によるブースト処理の詳細は従来からの技術であるので、本明細書ではその詳細な説明は割愛するが、該ブースト処理時のブースト周波数については、上記従来のスピーカ装置の基準周波数帯域での低域側の周波数よりも低い周波数であり、本実施例では７０Ｈｚとする。更に、このブースト周波数７０Ｈｚでのブースト処理時の共振先鋭度は０．７、同処理時のゲインは１０ｄＢである。
【００２４】
このようなブースト処理が行われると、スピーカ装置１の音圧特性は図３Ｂに示すような状態となり、図１（ｂ）に示すようにブースト後の従来のスピーカ装置における、音圧特性の平坦部分での局所的な特性の変動は見当たらない。これは、スピーカ装置１においては、その構成をそのＱ値が従来のスピーカ装置よりも低くなるように意図的に調整しているため、上記ブースト周波数でブースト処理を行っても、音圧特性の平坦化された部分に対して影響が及びにくくなっているからである。この結果、低域の音圧特性を良好に上昇させるとともに、非ブースト状態において既に平坦化された部分ではその平坦状態が良好に維持されることになる。従って、スピーカ装置１では、従来のスピーカ装置よりも低域側により広い帯域で、音圧特性を平坦化することが可能となり、聴衆に好適な音響を提供することが可能となる。
【００２５】
また、上記ブースト処理を第一回目のブースト処理として、更に第二回目のブースト処理を追加することで、スピーカ装置１の音圧特性をより良好なものとすることができる。この第二回目のブースト処理の追加について、図３Ｃに基づいて説明する。図３Ｃ中の点線で記載された「ブースト前」の音圧特性は、図３Ｂの「ブースト前」の音圧特性と同一であり、二点鎖線で記載された「第一回ブースト後」の音圧特性は、図３Ｂの「ブースト後」の音圧特性と同一である。更に、図３Ｃ中の実線で記載された「第二回ブースト後」の音圧特性は、上記追加された第二回目のブースト処理後のスピーカ装置１の音圧特性を示す。
【００２６】
この第二回目のブースト処理のブースト条件については、ブースト周波数は、第一回目
のブースト処理時と同じ７０Ｈｚであり、その共振先鋭度は２．５と第一回目のブースト処理時と比べて高くする一方で、そのゲインは５ｄＢと第一回目のブースト処理時と比べて低く設定される。即ち、第二回目のブースト処理は、同一のブースト周波数において、比較的狭い帯域を局所的にブーストする処理である。このような追加的なブースト処理が行われると、図３Ｃに示すように、ブースト周波数近傍の周波数帯域の音圧特性が局所的に上昇した状態となる。この図３Ｃに示す局所的な音圧特性の上昇は、図１（ｂ）に示す従来のスピーカ装置での局所的な音圧特性の上昇とは異なって、スピーカ装置１の音圧特性が低域側から徐々に上昇してきて、平坦化された状態に至ろうとする帯域での特性上昇であり、換言すると、平坦化された音圧特性の部位の最も低域側に位置する帯域での特性上昇である。そのため、聴衆に対しては違和感を与える可能性は極めて少なく、かえって低域側の音質が向上した印象を与えることになる。
【００２７】
従って、ブースト周波数を同一とした二段階のブースト処理は、従来のスピーカ装置と比べてＱ値が低く設定されたスピーカ装置１に対して、好適な音圧特性を付与するものである。
【００２８】
＜実施例２＞
本発明に係るスピーカ装置１の第二の実施例を図４及び図５に基づいて説明する。図４は、本実施例に係るスピーカ装置１の概略構成を示す図であり、図２に示すスピーカ装置１と同一の構成については同一の参照番号を付すことで、その詳細な説明は省略する。本実施例に係るスピーカ装置１と図２に示すスピーカ装置１との相違点は、本実施例に係るスピーカ装置１には、スピーカボックス６の背面側に、振動板３を含むスピーカ本体５と磁気回路部１０で構成されるスピーカユニットの背圧によって駆動されるドロンコーンユニット３０が設けられている点である。尚、図４においては、ブースト装置２０およびその配線２１の記載は省略している。
【００２９】
このようにドロンコーンユニット３０が設けられたスピーカ装置１では、聴衆に対してより好適な低域の音圧特性を提供することが可能となる。しかし、上述したようにスピーカ装置１で行われるブースト処理では、特定の周波数、即ちブースト周波数を中心としたブーストが行われるため、ドロンコーンユニット３０の共振周波数がこのブースト周波数と一致するか、もしくは極めて近い場合には、該ブースト周波数の近傍の音が歪み、聴衆に違和感を与える虞がある。
【００３０】
そこで、本実施例では、図５に示すように、ドロンコーンユニット３０の共振周波数が実施例１で示したブースト周波数７０Ｈｚよりも低くなるように、図４に示すドロンコーンユニット３０の構成を調整する。具体的には、ドロンコーンユニット３０の大きさや重さ、またはドロンコーンユニット３０とスピーカボックス６の接続部であるダンパの固さを調整することで、ドロンコーンユニット３０の共振周波数を調整することが可能である。
【００３１】
図５中の二点鎖線で記載された「ブースト後（ドロンコーン無しスピーカ装置）」の音圧特性は、図３Ｂの「ブースト後」の音圧特性と同一である。更に、図３Ｃ中の点線で記載された「ブースト前（ドロンコーン付スピーカ装置）」の音圧特性は、図４に示す本実施例のスピーカ装置１のブースト前の音圧特性を示し、実線で記載された「ブースト後（ドロンコーン付スピーカ装置）」の音圧特性は、本実施例のスピーカ装置１のブースト後の音圧特性を示す。
【００３２】
このようにドロンコーンユニット３０の共振周波数が適切に設定されたスピーカ装置１では、ドロンコーンユニット３０による低域の音圧特性とブースト処理による音圧特性が相乗的に重なることで、音に歪みを与えることなく好適な音圧特性を形成することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来のスピーカ装置における音圧特性を示す図であり、特に（ａ）はブースト装置によるブーストが行われない際の音圧特性を、（ｂ）は該ブースト装置によるブーストが行われた際の音圧特性を示す。
【図２】本発明の第一の実施例に係るスピーカ装置の概略構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の第一の実施例に係るスピーカ装置の、非ブースト時の音圧特性を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の第一の実施例に係るスピーカ装置の、ブースト時の音圧特性を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の第一の実施例に係るスピーカ装置の、追加的ブーストを行った時の音圧特性を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施例に係るスピーカ装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第二の実施例に係るスピーカ装置の音圧特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・スピーカ装置
２・・・・ボイスコイル
３・・・・振動板
４・・・・スピーカ筐体部
５・・・・スピーカ本体部
６・・・・スピーカボックス
１０・・・・磁気回路部
１１・・・・磁石
１２・・・・ヨーク
２０・・・・ブースト装置
３０・・・・ドロンコーンユニット
【図１】
2009290838.tif 000003
【図２】
2009290838.tif 000004
【図３Ａ】
2009290838.tif 000005
【図３Ｂ】
2009290838.tif 000006
【図３Ｃ】
2009290838.tif 000007
【図４】
2009290838.tif 000008
【図５】
2009290838.tif 000009