(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカ設置環境の温度および／または湿度の変化に対応する音響特性変化を補正する環境変化対応のスピーカ装置であって、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度を検出するセンサ部と、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を補正するための補正用データが格納されたデータ格納部と、
前記データ格納部に格納された補正用データの中から、前記センサ部で検出された設置環境データに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基づいてスピーカの音響特性を補正する補正制御部とを具備し、
前記データ格納部における前記補正用データは、複数組のスピーカのそれぞれを構成する振動板素材のそれぞれに対応するデータテーブルで構成され、
前記補正制御部は、前記データ格納部に格納されたデータテーブルの中から、実装されているスピーカに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基いて前記スピーカの音響特性を補正するように構成することを特徴とする環境変化対応のスピーカ装置。
【請求項２】
スピーカ設置環境の温度および／または湿度の変化に対応する音響特性変化を補正する環境変化対応のスピーカ設置であって、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度を検出するセンサ部と、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を補正するための補正用データが格納されたデータ格納部と、
前記データ格納部に格納された補正用データの中から、前記センサ部で検出された設置環境データに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基いてスピーカの音響特性を補正する補正制御部とを具備し、
前記データ格納部における前記補正用データは、分割された再生帯域を有する複数のスピーカユニットのそれぞれを構成する振動板素材のそれぞれに対応するデータテーブルで構成され、
前記補正制御部は、前記データ格納部に格納されたデータテーブルの中から、実装されているスピーカユニットに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基いてスピーカの音響特性を補正するように構成することを特徴とする環境変化対応のスピーカ装置。
【請求項３】
前記データ格納部における前記補正用データは、前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を連続的に補正するためのデータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境変化対応のスピーカ装置。
【請求項４】
前記データ格納部における前記補正用データは、前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を複数段階に対応させて補正するためのデータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の環境変化対応のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカ設置環境の温度および／または湿度の変化に対応する音響特性変化を補正する「環境変化対応のスピーカ装置」に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スピーカ装置を用いて再生放音をするには、例えば図１０に示すようにプレーヤ１の有するＣＤ再生信号やＭＤ再生信号をプリアンプ２で増幅した後にパワーアンプ３で電力増幅して高域成分信号をツイータ４に供給し、低域成分信号をウーハ５に供給している。
【０００３】
なお、ツイータ４とウーハ５を用いた２ウエイでスピーカを構成する他の例として１つのフルレンジユニットでスピーカを構成したり、３ウエイもしくはそれ以上の数のユニットでスピーカを構成する場合がある。
【０００４】
プリアンプ２には、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）やイコライザ（ＥＱ）の機能を持たせているので再生信号の形態やスピーカ装置が設置された部屋の音響特性に対応させたフラットな聴取特性になるように調整したり、好みの音響特性に調整することができる。
【０００５】
また、１組のスピーカを構成するツイータ４やウーハ５のユニットにおける放音特性は、設置されている環境温度や環境湿度によって変化する。このような変化を無くすためには、前述のプリアンプ２を用いてその変化を打ち消すように音響調整すればよいのであるが、ユーザーがこのような調整を行うことは環境変化の都度に非常に繁雑な操作を行う必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスピーカ装置は、その設置環境における温度や湿度が変化することによって音響特性が変化した場合には、ユーザーが手動でもって調整する必要があるものの、温度や湿度の変化に対応する補償特性は、通常の音質調整用のイコライザカーブとは大きく異なっていて、当該補償を完全に行うには多くの周波数ポイントで増減調整できるグラフィックイコライザ形式の回路を用いなければならず、繁雑操作を行って当該補償を行った後に、ソース種類やユーザー好みの音質調整をしなければならず、言い換えれば温湿度による補償特性に、ユーザー好みの音質調整特性を加味した特性となるように調整しなければならず、またその調整も温湿度によって大きく変化するので、実際には温度変化や湿度変化による補償を行っていないに等しい現状である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、温度および／または湿度の変化があったときには、自動的にその補償を行うことができると共に、その補償を多種多様のスピーカに対応させて行うことができる環境変化対応のスピーカ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明による環境変化対応のスピーカ装置は、次に記載するような特徴的な構成を採用している。
【０００９】
（１）スピーカ設置環境の温度および／または湿度の変化に対応する音響特性変化を補正する環境変化対応のスピーカ装置であって、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度を検出するセンサ部と、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を補正するための補正用データが格納されたデータ格納部と、
前記データ格納部に格納された補正用データの中から、前記センサ部で検出された設置環境データに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基づいてスピーカの音響特性を補正する補正制御部とを具備し、
前記データ格納部における前記補正用データは、複数組のスピーカのそれぞれを構成する振動板素材のそれぞれに対応するデータテーブルで構成され、
前記補正制御部は、前記データ格納部に格納されたデータテーブルの中から、実装されているスピーカに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基いて前記スピーカの音響特性を補正するように構成する環境変化対応のスピーカ装置。
【００１０】
（２）スピーカ設置環境の温度および／または湿度の変化に対応する音響特性変化を補正する環境変化対応のスピーカ設置であって、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度を検出するセンサ部と、
前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を補正するための補正用データが格納されたデータ格納部と、
前記データ格納部に格納された補正用データの中から、前記センサ部で検出された設置環境データに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基いてスピーカの音響特性を補正する補正制御部とを具備し、
前記データ格納部における前記補正用データは、分割された再生帯域を有する複数のスピーカユニットのそれぞれを構成する振動板素材のそれぞれに対応するデータテーブルで構成され、
前記補正制御部は、前記データ格納部に格納されたデータテーブルの中から、実装されているスピーカユニットに対応するデータを取り出し、該取り出されたデータに基いてスピーカの音響特性を補正するように構成する環境変化対応のスピーカ装置。
【００１１】
（３）前記（１）又は（２）のデータ格納部における前記補正用データは、前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を連続的に補正するためのデータである環境変化対応のスピーカ装置。
【００１２】
（４）前記（１）又は（２）のデータ格納部における前記補正用データは、前記スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を複数段階に対応させて補正するためのデータである環境変化対応のスピーカ装置。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。先ず、第１の実施の形態について図１ないし図５を用いて説明する。なお、本形態は、スピーカ装置が図１に示すようにカーオーディオとして構成され、これに制御信号線路Ｌを介し、車両に設けられた電子回路に接続された例に本発明を適用したものである。
【００１８】
回路構成は、図１に示すようにＣＤ再生信号とＭＤ再生信号を選択的に出力するプレーヤ１の出力端を、プリアンプ７を介してパワーアンプ３の入力端に接続されたもので、このパワーアンプ３の高域信号出力端にツイータ４が接続され、低域信号出力端にウーハ５が接続されている。
【００１９】
プリアンプ７には、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）やイコライザ（ＥＱ）の機能を持たせているので再生信号の形態やスピーカ装置が設置された部屋の音響特性に対応させたフラットな聴取特性になるように調整したり、好みの音響特性に調整することができる。
【００２０】
このようなプリアンプ７には、データ格納部８が接続され、また、マイコン６による制御指令の基に環境変化対応の制御（詳細後述）が行われる。即ち、データ格納部８には、ツイータ４とウーハ５でなるスピーカの設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を補正するための補正用データが格納されていて、また、この補正用データは、スピーカ設置環境における温度および／または湿度による音響特性変化を連続的に補正するためのデータ（詳細後述）となっている。
【００２１】
マイコン６に対して制御信号線路Ｌを介して接続されるＥＣＵ９は、電子制御ユニットであって、車両の各部を制御するためのもので、センサ部を構成する温度センサ１０と湿度センサ１１の各出力が入力されると共に、エアコン・コントローラ１２を制御するものである。
【００２２】
データ格納部８に格納された補正用データの中から、温度センサ１０と湿度センサ１１でなるセンサ部で検出された設置環境データに対応するデータを取り出し、その取り出されたデータに基づいてスピーカの音響特性を補正する補正制御部が主として「マイコン６、プリアンプ７、データ格納部８」によって構成される。
【００２３】
データ格納部８へのデータ格納の状態は、次のような第１ないし第４の４種類のスピーカ形式に対応する補正用データとなっている。
【００２４】
第１のスピーカ形式は、紙系統のフルレンジ振動板を用いたスピーカ形式であって、図２に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する標準特性ａに示す実線の特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００２５】
この標準特性ａを境にして湿度の増加方向（＋方向）の最大特性が高湿特性ｂとなっている。この高湿特性ｂの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が増加するに伴って標準特性ａから高湿特性ｂのそれぞれの補償用特性になるように低域側を徐々に減少させ高域側を徐々に増加させて連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００２６】
一方、標準特性ａを境にして湿度の減少方向（−方向）の最大特性が低湿特性ｃとなっている。この低湿特性ｃの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が減少するに伴って標準特性ａから低湿特性ｃのそれぞれの補償用特性になるように低域側を徐々に増加させ中域を徐々に減少させ高域側を略不変になるように連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００２７】
第２のスピーカ形式は、ウーハ５に紙系統の振動板が用いられ、ツイータ４にソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式であって、図３に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する標準特性ｄに示す実線の特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００２８】
この標準特性ｄを境にして湿度の増加方向（＋方向）の最大特性が高湿特性ｅとなっている。この高湿特性ｅの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が増加するに伴って標準特性ｄから高湿特性ｅのそれぞれの補償用特性になるように低域側を徐々に減少させ中域を略不変とし高域側を徐々に増加させるように連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００２９】
一方、標準特性ｄを境にして湿度の減少方向（−方向）の最大特性が低湿特性ｆとなっている。この低湿特性ｆの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が減少するに伴って標準特性ｄから低湿特性ｆのそれぞれの補償用特性になるように低域側を徐々に増加させ中域を略不変とし高域側を徐々に減少させるように連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００３０】
第３のスピーカ形式は、ウーハ５にポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータ４にソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式であって、図４に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する標準特性ｇに示す実線の特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００３１】
この標準特性ｇを境にして湿度の増加方向（＋方向）の最大特性が高湿特性ｈとなっている。この高湿特性ｈの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が増加するに伴って標準特性ｇから高湿特性ｈのそれぞれの補償用特性になるように低域側を徐々に減少させ中域を略不変とし高域側を徐々に増加させるように連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００３２】
一方、標準特性ｇを境にして湿度の減少方向（−方向）の最大特性が低湿特性ｉとなっている。この低湿特性ｉの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が減少するに伴って標準特性ｇから低湿特性ｉのそれぞれの補償用特性になるように略平坦で低、中、高域を僅かの変化をするように連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００３３】
第４のスピーカ形式は、ウーハ５にポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータ４にハードドームが用いられた２ウエイスピーカ形式であって、図５に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する標準特性ｊに示す実線の特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００３４】
この標準特性ｊを境にして湿度の増加方向（＋方向）の最大特性が高湿特性ｋとなっている。この高湿特性ｋの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が増加するに伴って標準特性ｊから高湿特性ｋのそれぞれの補償用特性になるように低域側を僅かに減少させ中域を僅かに増加させ高域側を略不変になるように連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００３５】
一方、標準特性ｊを境にして湿度の減少方向（−方向）の最大特性が低湿特性ｍとなっている。この低湿特性ｍの実線は湿度変化特性で、破線は補償用特性であり、湿度が減少するに伴って標準特性ｊから低湿特性ｍのそれぞれの補償用特性になるように低域側を僅かに増加させ中域が略不変で高域側を徐々に減少させるように連続的に変化させて略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００３６】
このように、データ格納部８に格納されたデータを、実装しているスピーカ形式に対応して図示しないスイッチ等々を用いて選択することによって実装スピーカの環境湿度が変化に追従して自動的に湿度補償を行うことができる。
【００３７】
なお、本形態では４つのスピーカ形式に対応する４種類の補正用データがデータ格納部８に格納されているが、この数は全くの任意に設定できることは勿論である。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施の形態について図６ないし図９を用いて説明する。なお、前述の第１の実施の形態が湿度変化に対応して連続的に補正するものであるに対し、本形態は、スピーカ設置環境における湿度の変化による音響特性変化を複数段階に対応させて段階的に補正する例である。
【００３９】
この具体構成は、図１に示す回路構成のデータ格納部８へのデータ格納内容を変更し、「マイコン６、プリアンプ７、データ格納部８」によって構成される、スピーカの音響特性を補正するための補正制御部の動作が異なるものであり、他は同様である。
【００４０】
即ち、データ格納部８に格納されるデータ内容は、次のような第１ないし第４の４種類のスピーカ形式に対応するデータとなっている。
【００４１】
第１のスピーカ形式は、紙系統のフルレンジ振動板を用いたスピーカ形式であって、図６に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する５つのデータとなっていて、湿度が標準の値のときに対応する標準特性Ａ０は、実線で示す特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００４２】
この標準特性Ａ０の他には、湿度が増加したときに対応する第１高湿特性Ａ１と第２高湿特性Ａ２のデータを有し、減少したときに対応する第１低湿特性Ａ３と第２低湿特性Ａ４を有している。この特性は、前述の図２に示す特性の湿度中間点をデータとして有するもので、これらの５つのデータを湿度センサ１１によって検出された結果に基づいて選択して使用し、当該環境湿度に応じた補正を、段階的（５段階）に行うことによって略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００４３】
第２のスピーカ形式は、ウーハ５に紙系統の振動板が用いられ、ツイータ４にソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式であって、図７に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する５つのデータとなっていて、湿度が標準の値のときに対応する標準特性Ｂ０は、実線で示す特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００４４】
この標準特性Ｂ０の他には、湿度が増加したときに対応する第１高湿特性Ｂ１と第２高湿特性Ｂ２のデータを有し、減少したときに対応する第１低湿特性Ｂ３と第２低湿特性Ｂ４を有している。この特性は、前述の図３に示す特性の湿度中間点をデータとして有するもので、これらの５つのデータを湿度センサ１１によって検出された結果に基づいて選択して使用し、当該環境湿度に応じた補正を、段階的（５段階）に行うことによって略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００４５】
第３のスピーカ形式は、ウーハ５にポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータ４にソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式であって、図８に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する５つのデータとなっていて、湿度が標準の値のときに対応する標準特性Ｃ０は、実線で示す特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００４６】
この標準特性Ｃ０の他には、湿度が増加したときに対応する第１高湿特性Ｃ１と第２高湿特性Ｃ２のデータを有し、減少したときに対応する第１低湿特性Ｃ３と第２低湿特性Ｃ４を有している。この特性は、前述の図４に示す特性の湿度中間点をデータとして有するもので、これらの５つのデータを湿度センサ１１によって検出された結果に基づいて選択して使用し、当該環境湿度に応じた補正を、段階的（５段階）に行うことによって略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００４７】
第４のスピーカ形式は、ウーハ５にポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータ４にハードドームが用いられた２ウエイスピーカ形式であって、図９に示すように、周波数ｆと出力Ｐの特性が標準の湿度に対応する５つのデータとなっていて、湿度が標準の値のときに対応する標準特性Ｄ０は、実線で示す特性になっていて、この実線の特性を補償するための補正用特性が破線で示す特性となっている。
【００４８】
この標準特性Ｄ０の他には、湿度が増加したときに対応する第１高湿特性Ｄ１と第２高湿特性Ｄ２のデータを有し、減少したときに対応する第１低湿特性D3と第２低湿特性Ｄ４を有している。この特性は、前述の図５に示す特性の湿度中間点をデータとして有するもので、これらの５つのデータを湿度センサ１１によって検出された結果に基づいて選択して使用し、当該環境湿度に応じた補正を、段階的（５段階）に行うことによって略フラットな補償済み特性を得ることができる。
【００４９】
なお、本形態では４つのスピーカ形式に対応するそれぞれ５個づつの補正用データがデータ格納部８に格納されているがこの数は全くの任意に設定できることは勿論であって、また、湿度変化を補正するための特性データを単独ユニットの単位で設定して格納し、実際に使用されるスピーカユニットを選択して湿度補償を行うようにしてもよいことは勿論である。
【００５０】
また、環境湿度の変化に対応して音響特性の補償を行う場合のみならず環境温度の変化による補償を行う場合であっても、環境湿度と環境温度の両方の変化を加味した補償を行う場合であっても本発明を適用できることは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明による環境変化対応のスピーカ装置は、その設置環境における温度や湿度が変化することによって音響特性が変化した場合に、ユーザーが手動でもって調整することなく、自動的に温度や湿度の変化に対応する補償を行うことができるので、音質調整のために本来設けられているイコライザ回路を好みの音質調整のためのみに自由に使用することができ使い勝手が良好になる。
【００５２】
従って、温度および／または湿度の変化があったときには、自動的にその補償を行うことができると共に、その補償を多種多様のスピーカに対応させて行うことができる「環境変化対応のスピーカ装置」を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による環境変化対応のスピーカ装置の回路構成を示すブロック回路図である。
【図２】図１中に示されるデータ格納部へのデータ格納内容を、紙系統のフルレンジ振動板を用いたスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図３】図１中に示されるデータ格納部へのデータ格納内容を、ウーハに紙系統の振動板が用いられ、ツイータにソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図４】図１中に示されるデータ格納部へのデータ格納内容を、ウーハにポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータにソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図５】図１中に示されるデータ格納部へのデータ格納内容を、ウーハにポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータにハードドームが用いられた２ウエイスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による環境変化対応のスピーカ装置の有するデータ格納部へのデータ格納内容を、紙系統のフルレンジ振動板を用いたスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による環境変化対応のスピーカ装置の有するデータ格納部へのデータ格納内容を、ウーハに紙系統の振動板が用いられ、ツイータにソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による環境変化対応のスピーカ装置の有するデータ格納部へのデータ格納内容を、ウーハにポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータにソフトドームが用いられた２ウエイスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による環境変化対応のスピーカ装置の有するデータ格納部へのデータ格納内容を、ウーハにポリプロピレン等の合成樹脂系の振動板が用いられ、ツイータにハードドームが用いられた２ウエイスピーカ形式の場合を例にして概念的に示す特性図である。
【図１０】従来の環境変化対応のスピーカ装置の一例の回路構成を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１    プレーヤ
２    プリアンプ
３    パワーアンプ
４    ツイータ
５    ウーハ
６    マイコン
７    プリアンプ
８    データ格納部
９    ＥＣＵ
１０    温度センサ
１１    湿度センサ
１２    エアコンコントローラ
【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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【図６】
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【図７】
0003820131.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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