(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の指向性を有することにより周波数特性にピークを持つスピーカユニットと、
このスピーカユニットの入力側に設けられ、入力された音声信号をそのまま前記スピーカユニットに供給する第１の状態と、前記音声信号の周波数特性を変更する第２の状態とを有し、第２の状態は、前記スピーカユニットの周波数特性における前記ピーク部分を平坦にするように前記音声信号の周波数特性を変更するピーク平坦状態と、前記スピーカユニットにおける周波数特性の低域部分を減衰させるように前記音声信号の周波数特性を変更する低域減衰状態と、前記スピーカユニットにおける周波数特性の低域部分をカットするように前記音声信号の周波数特性を変更する低域カット状態のうち、予め定められたものであり、第１及び第２の状態のうち選択されたものに切り換えられる周波数特性変更手段とを、
具備し、前記スピーカユニットは、前面に開口を有するホーンと、このホーン内に設けられた音源と、前記ホーン内における前記音源よりも前方の位置に設けられた指向性制御器とを、具備している
スピーカシステム。
【請求項２】
請求項１記載のスピーカシステムにおいて、第２の状態が前記ピーク平坦状態であって、更に前記周波数特性変更手段が、前記低域減衰状態または前記低域カット状態である第３の状態を有し、第１乃至第３の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカシステム。
【請求項３】
請求項１記載のスピーカシステムにおいて、第２の状態が前記低域減衰状態であって、さらに前記周波数特性変更手段が、前記低域カット状態である第４の状態を有し、第１、第２及び第４の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカシステム。
【請求項４】
請求項２記載のスピーカシステムにおいて、第３の状態が前記低域減衰状態であって、更に前記周波数特性変更手段が、前記低域カット状態である第５の状態を有し、第１、第２、第３及び第５の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカシステム。
【請求項５】
特定の指向性を有することにより周波数特性にピークを持つスピーカユニットと、
このスピーカユニットの入力側に設けられ、入力された音声信号をそのまま前記スピーカユニットに供給する第１の状態と、前記音声信号の周波数特性を変更する第２の状態とを有し、第２の状態は、前記スピーカユニットの周波数特性における前記ピーク部分を平坦にするように前記音声信号の周波数特性を変更するピーク平坦状態と、前記スピーカユニットにおける周波数特性の低域部分を減衰させるように前記音声信号の周波数特性を変更する低域減衰状態と、前記スピーカユニットにおける周波数特性の低域部分をカットするように前記音声信号の周波数特性を変更する低域カット状態のうち、予め定められたものであり、第１及び第２の状態のうち選択されたものに切り換えられる周波数特性変更手段とを、
具備し、前記スピーカユニットは、コーンスピーカと、このコーンスピーカの前方に配置された指向性制御器とを、具備する
スピーカシステム。
【請求項６】
請求項５記載のスピーカシステムにおいて、第２の状態が前記ピーク平坦状態であって、更に前記周波数特性変更手段が、前記低域減衰状態または前記低域カット状態である第３の状態を有し、第１乃至第３の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカシステム。
【請求項７】
請求項５記載のスピーカシステムにおいて、第２の状態が前記低域減衰状態であって、さらに前記周波数特性変更手段が、前記低域カット状態である第４の状態を有し、第１、第２及び第４の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカシステム。
【請求項８】
請求項６記載のスピーカシステムにおいて、第３の状態が前記低域減衰状態であって、更に前記周波数特性変更手段が、前記低域カット状態である第５の状態を有し、第１、第２、第３及び第５の状態のうち選択されたものに切り換えられるスピーカシステム。
【請求項９】
請求項２、４、６及び８いずれか記載のスピーカシステムにおいて、前記周波数特性変更手段は、抵抗器、インダクタンス素子及び容量素子を１個ずつ備え、これらの接続を切り換える切換手段が設けられ、該切換手段を切り換えることによって、前記各状態のうち選択された状態とするスピーカシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカシステムに関し、特に、周波数特性を調整することが可能なスピーカシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカからオーディオ信号を拡声する場合、オーディオ信号をパワーアンプによって増幅し、スピーカに供給することが行われている。ところで、スピーカでは、スピーカ自体が或る周波数特性を有している。例えば、音の届く範囲を限定するように設計したことにより、特定の周波数帯域においてピークを生じるような周波数特性となることがある。その周波数特性を、スピーカの設置場所の状況や、設置目的に合わせて、変更することがある。
【０００３】
スピーカの周波数特性を変更する技術としては、アクティブイコライジングとパッシブイコライジングとが、知られている。アクティブイコライジングは、オーディオ信号をパワーアンプに供給する前に、グラフィックイコライザ等によってイコライジングを行うものである。パッシブイコライジングは、パワーアンプとスピーカとの間に、チョークコイル、コンデンサ及び抵抗器などを組み合わせた回路を挿入して、イコライジングを行うものである。通常、この回路は、スピーカのスピーカボックス内に配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アクティブイコライジングは、かなり自由にイコライジングを行うことができるが、グラフィックイコライザを使用しなければならず、システムが高価になる。最適なイコライジング特性は、各スピーカごとに異なり、また同じスピーカシステムであっても、設置環境や設置目的によっても異なる。そのため、或る設置環境や設置目的に応じて設置されたスピーカシステムに対しては、それに対応するように設定されたグラフィックイコライザしか使用することができず、喩え同じスピーカであっても、他の設置環境や設置目的にあるスピーカに対しては、別にグラフィックイコライザを設けて、その設置環境や設置目的に応じた設定にそのグラフィックイコライザを調整しなければならない。
【０００５】
パッシブイコライジングでは、スピーカ個々にその設置環境や使用目的に応じて調整できるが、得られる周波数特性は１種類のみである。周波数特性を変更可能とするためには、上述した回路を複数スピーカボックス内に組み込む必要がある。特に、スピーカボックス内のスペースが少ない場合には、上述した回路を複数組み込むことができなかった。
【０００６】
本発明は、特定の周波数特性を持つスピーカシステムにおいて、パワーアンプよりも前段においてグラフィックイコライザ等を使用してイコライジングを行うことなく、設置場所の環境や設置目的に合わせた周波数特性が得られるスピーカシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるスピーカシステムは、特定の指向性を有するスピーカユニットを備えている。このスピーカユニットは、特定の指向性を有することにより、このスピーカユニットの周波数特性にピークを持っている。スピーカユニットとしては種々のものを使用することができ、例えばホーンスピーカまたはコーンスピーカとすることもできる。このスピーカユニットの入力側に周波数特性変更手段が設けられている。この周波数特性変更手段は、入力された音声信号を処理して、スピーカユニットに供給する。この周波数特性変更手段は、第１及び第２の状態を有し、そのうち選択されたものに切り換えられる。第１の状態は、前記音声信号をそのまま前記スピーカユニットに供給するものである。第２の状態は、スピーカユニットの周波数特性における前記ピーク部分を平坦にするように、前記音声信号の周波数特性を変更するピーク平坦状態、前記スピーカユニットにおける周波数特性の低域部分を減衰させるように前記音声信号の周波数特性を変更する低域減衰状態と、前記スピーカユニットにおける周波数特性の低域部分をカットするように前記音声信号の周波数特性を変更する低域カット状態のうち、予め定められたものである。前記スピーカユニットは、前面に開口を有するホーンと、このホーン内に設けられた音源と、前記ホーン内における前記音源よりも前方の位置に設けられた指向性制御器とを、具備している。
【０００８】
このように構成されたスピーカシステムでは、周波数特性変更手段を第１の状態に切り換えると、音声信号はそのままスピーカユニットに供給される。従って、このスピーカユニットの周波数特性は、特定の周波数にピークを持つものとなり、その特定の周波数において大きな音量で拡声を行うことができる。また、周波数特性変更手段を第２の状態、例えばピーク平坦状態に切り換えると、スピーカユニットの周波数特性は、ピークが平坦とされた、即ち低音域から高音域までがほぼ平坦な周波数特性となり、一般的な設置場所において、音楽もアナウンスも良好な音質で拡声することができる。或いは第２の状態を低域減衰状態としたとき、スピーカユニットの周波数特性は、低音域が減衰されたものとなる。従って、このスピーカユニットを残響の多い場所で使用しても、低音域が過多になって明瞭度を悪くすることを防止することができる。また、スピーカユニットは、例えばピークが生じている周波数帯から高音域に特定の指向性を有することがあり、このピークが生じている周波数帯よりも低い低音域の周波数では、特定の指向性を有していないので、不要な範囲に低音域の音が拡声されることがある。第２の状態が低域カット状態であると、これを防止できる。また、指向性制御器を設けていない通常のホーンスピーカでは、ホーンのスロートを中心とする概ね球面状の音波面が形成され、これに沿った指向角で音が出力される。この場合、音波面の中央が最も外方側に膨らんでいる。これに対し、指向性制御器をホーン内に設けた場合、ホーン内に複数の副ホーンが形成される。各副ホーンから放射される音波面は、これら副ホーンの中央に対応する位置が最も膨らみ、指向性制御器の前端部で最も窪んだ形状となる。従って、各副ホーンの開口面から放射される音波面を合成したものは、指向性制御器の前端部に対応する位置で膨らみが抑制され、指向性制御器を設けていないホーンスピーカと比較して、音波面がより平面波に近い形状になり、狭い指向性を持たせることができる。
【０００９】
また、第２の状態が前記ピーク平坦状態であって、更に前記周波数特性変更手段が、前記低域減衰状態または前記低域カット状態である第３の状態を有し、第１乃至第３の状態のうち選択されたものに切り換えられるようにすることもできる。
【００１０】
また、第２の状態が前記低域減衰状態であって、さらに前記周波数特性変更手段が、前記低域カット状態である第４の状態を有し、第１、第２及び第４の状態のうち選択されたものに切り換えられるようにすることもできる。
【００１１】
また、上述した第１、第２及び第３の状態を周波数特性変更手段が有する状態において、第３の状態が前記低域減衰状態であって、更に前記周波数特性変更手段が、前記低域カット状態である第５の状態を有し、第１、第２、第３及び第５の状態のうち選択されたものに切り換えられるように構成することもできる。
【００１２】
また、上述したスピーカユニットを、コーンスピーカと、このコーンスピーカの前方に配置された指向性制御器とを、具備するものに変更し、上述した各種変更を行うこともできる。指向性制御器は、コーンスピーカの前面に対向する後端部と、この後端部よりも前方に位置する前端部とを、有し、前記後端部は前方に向かって凹に湾曲し、前記前端部は前方に向かって凸に湾曲し、前記指向性制御器をその前方から見たときの最大径が、前記コーンスピーカの実効振動径とほぼ等しいかこれよりも大きくされていることが望ましい。
【００１３】
一般に、コーンスピーカの指向性は、振動面にある第１の点から放音される音波と、第１の点とコーンスピーカの中心軸に対して対称位置となる振動面の第２の点から放音される音波が、コーンスピーカの前方における第３の点で、両音波の位相差によって打ち消される現象によって導かれる。従って、コーン口径が小さく、第１及び第２の点の距離差が小さいスピーカでは、位相差がその音の半波長となる第３の点は、スピーカ中心軸からかなり離れた位置であり、指向性が広くなる。ところが、このスピーカユニットでは、指向性制御器をコーンスピーカの前方に設けてあるので、第１の点から放音された音波は、指向性制御器に沿って前方に伝搬するので、その伝搬距離は、第２の点から放音された音波よりも長くなる。従って、両音波の位相差が両音波の半波長となる第３の点は、指向性制御器を設けていない場合よりもスピーカ中心軸に近い位置となる。従って、このスピーカユニットは狭指向性を持つ。特に、指向性制御器の最大径を実効振動径とほぼ等しいかこれよりも大きくしたなら、指向性制御器に沿って音波が伝搬する距離を長くでき、より効率的に狭指向性とすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態のスピーカシステムは、図３（ａ）、（ｂ）に示すようなスピーカユニット、例えばホーンスピーカ１を有している。このホーンスピーカ１は、ホーン２を備えたものである。ホーン２は、２つの対向して形成された２つのホーン内面４ａ、４ｂからなる。これらホーン内面４ａ、４ｂは、間隔を隔てて配置された２つの中空の双峰部６ａ、６ｂの内側面である。２つの双峰部６ａ、６ｂは、長手のベース８の長手方向に間隔を隔てて配置されている。ホーン２は、このような構成であるので、図３（ｂ）における上下方向が開口されたものである。
【００２６】
ホーン内面４ａ、４ｂは、ベース８の長さ方向及び幅方向の中心、即ちホーンの中央に垂直に立てた中心軸に、線対称に形成されており、これらホーン内面４ａ、４ｂの距離は、前面側から後方に向かうに従って滑らかに減少している。このホーン２は、図３（ａ）に示すように、開口径Ｄ、長さＬが例えば約２６０ｍｍ、約１５０ｍｍである。このホーン２では、開口径Ｄと長さＬとの比が約１．７であり、長さＬが開口径Ｄに比較して短い。また、スロート角度θは約３０度である。ホーン内面４ａ、４ｂの形状としては、パラボリック型、コニカル型、エクスポネンシャル型またはハイパラボリック型等公知の種々の形状とすることができる。このホーン２は、例えば合成樹脂製である。
【００２７】
このホーン内面４ａ、４ｂの後端部よりも奥側に、音源部、例えばコーンスピーカ１０が配置されている。このコーンスピーカ１０も、その中心軸が、上記ベース８に立てた中心軸（ホーン２の中央）上に位置するように、かつその放射面がホーン２の開口側を向くように、取り付けられている。コーンスピーカ１０は、コーン１０ａを有している。コーン１０ａの最大径は約１１０ｍｍである。コーン１０ａの中央にダストキャップ１０ｂが設けられている。さらに、コーンスピーカ１０は、マグネット１０ｃを有し、かつポールピース（図示せず）が設けられたベース１０ｄを有している。
【００２８】
このホーン２の内部であって、コーンスピーカ１０よりも前方に、指向性制御器１２が配置されている。この指向性制御器１２は、概略卵型をなす中空体に形成されている。この指向性制御器１２の周面の中途に設けた２つのフィン１４、１４によって、ホーン内面４ａ、４ｂに、指向性制御器１２が固定されている。この指向性制御器１２も合成樹脂製である。
【００２９】
この指向性制御器１２は、コーンスピーカ１０側に後端部１３が位置し、ホーン２の開口側に前端部１５が位置している。この後端部１３の中央と前端部１５の中央とを繋ぐ中心軸線が、ベース８の上記中心軸線上に位置している。この指向性制御器１２では、上記中心軸に沿う縦断面形状が、図３（ａ）に示すように構成され、この縦断面形状はベース８の中心軸線を対称軸とする線対称な形状に形成されている。
【００３０】
この指向性制御器１２では、その後端部１３の中央は、ダストキャップ１０ｂと近似形状をなす凹部１６とされている。コーン１０ａの中央から外方側へ向かう中途までの前面の形状と近似の形状になるように、この凹部１６の周縁から外方に向かうに従って、徐々に径が増大する湾曲部１８が形成されている。この湾曲部１８は、指向性制御器１２の内部に向かって凹に形成されている。
【００３１】
この湾曲部１８の前周縁から前面に向かって周面部１９が形成されている。この周面部１９は、全体的に見て、指向性制御器１２の内側から、外方に向かって非凹な形状、例えば凸に形成されている。周面部１９では、湾曲部１８の前端縁から湾曲部２０が前端部１５側に伸びている。この湾曲部２０は、径が徐々に増大するが、指向性制御器１２の内部から、外方に向かって凸に形成されている。この湾曲部２０の前端縁からほぼ同一の径を維持して、周面部１９の胴部２２がフィン１４付近まで伸びている。フィン１４と指向性制御器１２とは一体に形成されている。この胴部２２の前端縁から徐々に径を縮小しながら、指向性制御器１２の前端部１５に向かって、湾曲部２４が形成されている。この湾曲部２４は、指向性制御器１２の内部から外方に向かって凸に形成されている。
【００３２】
この指向性制御器１２の前端部１５は、尖ってなく、丸みを持っており、後端部１３の最大径よりも小さくされている。
【００３３】
このように構成されているので、湾曲部２０、胴部２２、湾曲部２４からなる周面部１９の全域には、全く括れた部分がなく、滑らかに形成されている。
【００３４】
指向性制御器１２の前端部１５は、ホーン２の前面開口から非突出であり、例えば前面開口から約３５ｍｍ奥側に位置している。即ち、ホーン２の長さＬの約０．２倍の長さだけホーン２の開口面から奥側に位置している。この指向性制御器１２の前後方向の長さＬ１は、約１２８ｍｍであり、ホーン２の長さＬよりも短く形成されている。また、ホーン２の前面側から見た最大径の部分Ｄ１、即ち胴部２２の径は、約８８ｍｍに形成され、ホーン２の開口径Ｄよりも小さく、またコーンスピーカ１０のコーン１０ａをホーン２の前面側から見た場合の、コーン１０ａの実効振動径（コーンスピーカの最外周部の蛇腹部分中央から内側の距離）にほぼ等しく、例えば実効振動径の約９０パーセントとされている。なお、胴部２２の径は、実効振動径の９０パーセント以上とすることもできる。
【００３５】
さらに、指向性制御器１２の前後方向の長さＬ１は、指向性制御器１２の最大径Ｄ１よりも大きく形成されている。また、指向性制御器１２の後端部１３とコーンスピーカ１０とは比較的接近して配置され、例えば振動面と指向性制御器１２の後端部１３とが接しない範囲で近接して配置され、具体的には実効振動径の１０パーセント以下で、振動面が指向性制御器１２に接触しない範囲で近接して配置されている。例えば凹所１６の外縁からダストキャップの先端までの距離Ｌ３は約１０ｍｍに設定されている。
【００３６】
このように構成されたホーンスピーカでは、指向性制御器１２を設けているので、ホーン２内に複数、例えば２つの副ホーンが幾分間隔をおいて形成されたのと等価になる。しかも、これら副ホーンは、この実施の形態では、同一形状で、ホーン２と同じ指向角を持っている。
【００３７】
ところで、指向性制御器１２を設けなかった場合、ホーン２から放射される音の音波面は、ホーン２の開口面において図４に符号ａで示すように球面となり、この球面に垂直な方向に音は広がっていく。この球面は、ホーンの開口面を基準として見た場合、ホーン軸上部分が最も膨らんだ形状であるため、広い指向性を持つ。
【００３８】
一方、指向性制御器１２を設けた場合、各副ホーンから放射される音波面は、図４に符号ｂで示すように、各副ホーンの中央部に対応する部分がホーン２の開口面を基準として見た場合、最も膨らみ、逆に指向性制御器１２の前端部１５で最も窪んだ球面波となる。これら球面波が合成されて、符号ｂ１、ｂ２で示すような、即ち、ホーン２の中央部分の膨らみが抑えられた形状に、指向性制御器１２を設けたことによって音波面が制御されている。従って、例えば符号ａ１とｂ２とで示すように、ホーン２の前方の同じ位置に存在する、指向性制御器１２を設けた場合の音波面と、設けない場合の音波面とを比較すると、指向性制御器１２を設けた方が、設けない場合よりも、より平面波に近い形状に音波面がなる。従って、音は、この波面に垂直な方向に広がるが、その広がりが抑えられ、指向角度が鋭い、即ちホーン長が長いホーンによる音波面が形成されたのと等価になる。なお、このような音波面の制御は、主に中音域において有効である。
【００３９】
また、指向性制御器１２の後端部とコーンスピーカ１０とが作る空間の点ｄ、ｅから例えば高音域の或る周波数の同じ音が放音された場合、点ｄからの音は、例えば実線で示すように直進し、例えば点ｆに到達する。一方、点ｅからの音は、例えば実線で示すように、指向性制御器１２の長さ方向に沿って前端部１５に到達して、点ｆ側に回り込み、点ｆに到達する。このとき、点ｅからの音の伝搬距離が、点ｄからの音の伝搬距離よりも長く、両音には位相差が生じる。この位相差がちょうど１８０度の場合、ディップが生じる。このようにしても、このホーンスピーカは、指向性制御器１２を設けていない場合よりも、特に高音域で有効である。
【００４０】
従って、このホーンスピーカ２は、或る周波数において指向性制御器１２を設けていない場合よりも狭くなった一点鎖線で示すような指向性を持つ。他の周波数においても、同様にして、狭くなった指向性を持つ。従って、このホーンスピーカ２は、全体として中音域から高音域にかけて指向性を持っている。
【００４１】
良好な指向性を得るために、前端部１５は、ホーン２の開口面から突出しないこと、前端部１５が丸みを持つこと、指向性制御器１２の周面部１９に括れが無いこと、指向性制御器１２の最大径Ｄが、コーンスピーカ１０の実効振動径にほぼ等しいかこれよりも大きいこと、指向性制御器１２の周面１９が外方に向かって凸に形成されていること、指向性制御器１２の長さＬが最大径Ｄよりも大きいことが、望ましい。
【００４２】
また、このホーンスピーカでは、指向性制御器１２は、コーンスピーカ１０に接近して配置されているので、コーンスピーカ１０から放出された音は確実に指向性制御器１２の前端部１５を回り込み、指向性の良好な制御が行える。もし、指向性制御器１２とコーンスピーカ１０との間に大きな間隔があったならば、指向性制御器１２の後端部１３を回り込む音が多くなり、前端部１５側を回り込む音が少なくなり、指向性の良好な制御が行えない。また、指向性制御器１２の音源と向かい合う面、この実施の形態では凹部１６、湾曲部１８の形状を、コーン１０ａの形状に近似させているので、指向性制御器１２を設けたことによる高音域の劣化を防止することができる。
【００４３】
このホーンスピーカ１は、指向性制御器１２を設けることによって中音域以上、例えば中音域から高音域にかけて指向性を有することによって、ホーンスピーカ１の中心軸上でスピーカ１より約１ｍ離れた位置で測定した周波数特性は、中音域、例えば図２に符号Ａで示すように、２ｋＨｚ付近にピークを持っている。
【００４４】
このホーンスピーカ１には、このホーンスピーカ１がどのような環境下にどのような目的で設置されても、その環境及び目的に対応した周波数特性をホーンスピーカ１が持つように、図１に示すような周波数特性変更手段、例えば可変パッシブイコライザ３０が設けられている。このイコライザ３０は、例えば双峰部６ａ、６ｂのうち一方の内部に収容されている。
【００４５】
このイコライザ３０は、入力端子３２ａ、３２ｂを有している。入力端子３２ａは、図示していないパワーアンプの出力端子の正極側に接続され、入力端子３２ｂは、このパワーアンプの出力端子の負極側に接続されている。
【００４６】
イコライザ３０は、更に切換手段、例えば２つの切換スイッチ３４、３６を有している。これら切換スイッチ３４、３６は、例えば２回路４接点の連動スイッチで、接触子３４ａ、３６ａを有している。切換スイッチ３４は、接触子３４ａが接触する４つの接点３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅを有している。切換スイッチ３６も、接触子３６ａが接触する４つの接点３６ｂ乃至３６ｅを有している。接触子３４ａが接点３４ｂに接触しているとき、接触子３６ａが接点３６ｂに接触し、接触子３４ａが接点３４ｃに接触しているとき、接触子３６ａが接点３６ｃに接触し、接触子３４ａが接点３４ｄに接触しているとき、接触子３６ａが接点３６ｄに接触し、接触子３４ａが接点３４ｅに接触しているとき、接触子３６ａが接点３６ｅに接触する。
【００４７】
切換スイッチ３４の接点３４ｂとスピーカユニット１の一方の入力側との間に抵抗器３８が接続されている。接点３４ｃ、３４ｅは空き接点とされ、接点３４ｄは接点３４ｂと接続されている。
【００４８】
切換スイッチ３６の接点３６ｂとスピーカユニット１の一方の入力側との間にはインダクタンス素子、例えばチョークコイル４０が接続されている。接点３６ｃは直接にスピーカユニット１の一方の入力側に接続され、接点３６ｄ、３６ｅは共に空き接点とされている。
【００４９】
また、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の入力側との間には、直接に容量素子、例えばコンデンサ４２が接続されている。
【００５０】
この実施の形態では、抵抗器３８には抵抗値が３０Ωのものが、チョークコイル４０にはインダクタンスが１．５ｍＨのものが、コンデンサ４２には容量が３．３ｕＦのものが、それぞれ使用されている。また、スピーカユニット１の他方の入力側は、入力端子３２ｂに直接に接続されている。
【００５１】
切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、３６ａが接点３４ｂ、３６ｂに接触している状態では、抵抗器３８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２が並列回路を構成し、パワーアンプとスピーカユニット１との間に接続されている。この状態が、特許請求の範囲で言う第２の状態に相当する。このとき、抵抗器３８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２の値を上述した値に選択しているので、スピーカユニット１の周波数特性が、図２に符号Ｂで示すように、例えば約５００Ｈｚ付近から約３ｋＨｚの中音域の周波数帯がほぼ均一な音圧レベルとなるように、この並列回路が音声信号を処理している。即ち、スピーカユニット１の約２ｋＨｚ付近にあるピークが抑えられている。その結果、一般的な設置場所であって、音響環境が良好で、音楽もアナウンスも良好な音質で提供したい場所には、第２の状態にするのが最適である。このように周波数特性を制御しても、指向性制御器１２を設けることによって持たせた指向性は維持されている。
【００５２】
切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、３６ａが、接点３４ｃ、３６ｃに接触している状態では、コンデンサ４２が短絡され、入力端子３２ａからの音声信号はそのままスピーカユニット１に供給される。この状態が特許請求の範囲で言う第１の状態に相当する。上述したようにスピーカユニット１は指向性制御器１２を設けることによって、中音域から高音域において指向性を狭くしてある。そのために、図２に符号Ａで示すように２ｋＨｚ付近にピークを持つ。この特性は、２ｋＨｚ付近での音量が大きくなるので、アナウンスの明瞭度を向上させるために効果的である。従って、騒音の大きい場所で、このスピーカユニット１を使用する場合には、第１の状態に切り換える。無論、指向性制御器１２によって持たせた指向性は維持されている。
【００５３】
切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、３６ａが接点３４ｄ、３６ｄに接触している状態では、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の端子との間には、抵抗器３８とコンデンサ４２との並列回路が接続される。この状態が、特許請求の範囲で言う第３の状態に相当する。抵抗器３８とコンデンサ４２との値は上述した値に選択され、その結果、この並列回路は、図２に符号Ｃで示すようにスピーカユニット１の周波数特性において低音域、例えば約５００Ｈｚより低い帯域の音圧レベルが下がるように、スピーカユニット１に供給される音声信号の周波数特性を調整している。これは、例えばスピーカユニット１の設置場所が残響の多い場所であって、低音域の残響時間が長く、低音域がこもり、明瞭度が下がりやすい場合に、適したものである。この場合でも、指向性制御器１２によって持たせた指向性は維持されている。
【００５４】
切換スイッチ３４、３６の接触子３４ａ、３６ａが接点３４ｅ、３６ｅに接触している状態では、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の端子との間にはコンデンサ４２のみが接続される。この状態が特許請求の範囲で言う第４の状態に相当する。上述したように、このスピーカユニット１は、指向性を狭くしているが、実際に指向性が狭くなっているのは約２ｋＨｚ以上の帯域である。従って、これよりも低い周波数帯では狭い指向性が得られて無く、不要な範囲に低音域の音声を拡声していることになる。そこで、２ｋＨｚ以上での指向性を維持しつつ、不要な範囲に低音域の音を拡声したくない場合には、第４の状態に切り換えて、図２に符号Ｄで示すように、スピーカユニット１の周波数特性において約１．５ｋＨｚ以下の音がカットされるように、コンデンサ４２が音声信号を処理している。
【００５５】
このイコライザ３０では、図２の符号Ａ乃至Ｄに示す周波数特性のうち、切換スイッチ３４、３６の操作によって選択されたものに、スピーカユニット１の周波数特性を調整することができる。そのために、使用されている周波数特性を変更するための素子は、抵抗器３８、チョークコイル４０、コンデンサ４２がそれぞれ１つずつである。これは、切換スイッチ３４、３６を用いて、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の入力端子との間に、抵抗器３８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２が並列に接続された状態、いずれの素子も接続されていない状態、抵抗器３８とコンデンサ４２とが並列に接続された状態、コンデンサ４２のみが接続されている状態のうち、１つを作り出しているからである。従って、使用部品点数を少なくすることができ、イコライザ３０を収容するスペースが双峰部６ａ、６ｂに少ししかない場合でも、イコライザ３０を収容することができる。
【００５６】
例えば、第１の抵抗器とチョークコイルと第１のコンデンサとで、第２の状態用の第１の並列回路を形成し、第２の抵抗器と第２のコンデンサとで第３の状態用の第２の並列回路を形成し、第４の状態用の第３のコンデンサを用意し、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の入力端子との間に、これらのうち１つまたは第１の状態（スピーカユニットと入力端子３２ａとが直接に接続された状態）に、１つの切換スイッチを用いて、切り換えることも考えられる。しかし、この場合、第１の並列回路、第２の並列回路及び第３のコンデンサを、双峰部６ａ、６ｂに全て収容しなければならず、多くのスペースが必要になる。この実施の形態では、上述したように、イコライザを収容するために多くのスペースは不要である。
【００５７】
第１乃至第４の状態のうち第２乃至第４の３つの状態においてコンデンサ４２が使用されている。しかも、これら３つの状態では、常にコンデンサ４２は、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の入力端子との間に接続され、これらの間から除去されるのは、第１の状態のときのみである。そのため、コンデンサ４２は、切換スイッチ３２、３４の各接点のいずれにも接続されず、入力端子３２ａとスピーカユニット１の一方の入力端子との間に直接に接続されている。
【００５８】
上記の実施の形態では、スピーカユニットの周波数特性は、２ｋＨｚにピークを持つものとしたが、高音域または低音域にピークを持つものとすることもできる。この場合、抵抗器３８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２の値は、上述したものとは異なる値に変更する必要がある。また、上記の実施の形態では、抵抗器３８、チョークコイル４０及びコンデンサ４２を並列に接続する他に、抵抗器３８とコンデンサ４２とを並列に接続したが、この他に、このスピーカユニットの設置環境や使用目的に応じた音質とするために、チョークコイルと抵抗器との組合せを使用することもある。
【００５９】
上記の実施の形態では、第１乃至第４の状態のいずれかに周波数特性を切り換えられるように構成したが、必ずしも全ての状態に切り換えられるように構成する必要はなく、例えば第１の状態と第２の状態とのみに切り換えられるように構成したり、第１乃至第３の状態のいずれかに切り換えられるように構成してもよい。或いは、第１の状態、第２の状態及び第４の状態のいずれかに切り換えられるように構成したり、第１の状態と第３の状態（請求項５で言う第５の状態と第６の状態）の間で切り換えられるように構成することもできるし、第１、第３及び第４の状態（請求項６で言う第５、第６、第７の状態）のいずれかに切り換えられるように構成することもできるし、第１及び第４の状態（請求項７で言う第８及び第９の状態）のいずれかに切り換えられるように構成することもできる。
【００６０】
或いは、第２の状態と第３の状態の間で切り換えられるように構成することもできるし、第２の状態と第４の状態の間で切り換えられるように構成することもできるし、第２、第３及び第４の状態の間で切り換えられるように構成することもできる。
【００６１】
上記の実施の形態では、ホーンスピーカ１の音源として、コーンスピーカを使用したが、ホーンスピーカに通常使用されるドーム型に類似したドライバユニットを音源として使用することもできる。上記の実施の形態では、指向性制御器１２の周面部１９には、径が一定の胴部２２を設けたが、これを除去して、湾曲部２０から直ちに湾曲部２４に結合した形状とすることもできる。この場合、湾曲部２０、２４の結合面は滑らかにすることが望ましい。また指向性制御器１２の前端部１５をホーン２の開口面よりも奥側に設けたが、前端部１５がホーン２の開口面に位置させてもよい。上記の実施の形態では、ホーン２の図２（ｂ）における上下方向を開放してあるので、指向性制御器を配置することによって２つの副ホーンしか構成されていないが、例えばホーン２の形状を前面開口側から見て円形、矩形、多角形等のものとすると、副ホーンの数を３以上とすることもできる。
【００６２】
また、上記の実施の形態では、ホーンスピーカ１を使用したが、これに代えてコーンスピーカを使用することもできる。即ち、図３（ａ）、（ｂ）の構成においてホーン２を除去した構成とすることもできる。但し、この場合でも、このコーンスピーカ１０の前方に指向性制御器１２を、配置する。指向性制御器１２は、コーンスピーカ１０の前面に対向する後端部１３と、この後端部１３よりも前方に位置する前端部１５とを、有し、後端部１３は前方に向かって凹に湾曲し、前端部１５は前方に向かって凸に湾曲し、指向性制御器１２をその前方から見たときの最大径が、コーンスピーカの実効振動径とほぼ等しいかこれよりも大きくされている。
【００６３】
上記の実施の形態では、指向性制御器１２を用いて、指向性を制御したが、他の方法、例えば同一周波数特性を持つ複数のスピーカを直線配列または曲面配列にして、指向性を持たせてもよいし、ディフューザや音響レンズを設けて指向性を持たせてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、特定の周波数にピークを持つ周波数特性のスピーカユニットであっても、グラフィックイコライザのような高価な機器を使用せずに、このスピーカの設置場所や設置目的に合わせた周波数特性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態のスピーカシステムのブロック図である。
【図２】図１のスピーカシステムの周波数特性を示す図である。
【図３】図１のスピーカシステムにおいて使用されるスピーカの縦断面図及び平面図である。
【図４】図３のスピーカの動作説明図である。
【符号の説明】
１  スピーカユニット
３０  パッシブイコライザ（周波数特性変更手段）
３４  ３６  切換スイッチ（切換手段）
３８  抵抗器
４０  チョークコイル（インダクタンス素子）
４２  コンデンサ（容量素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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