JP2723153B2 - 小音像複合スピーカシステムの使用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 この発明は複数のスピーカをそれぞれの等価音源基準
位置の高さを相互に異ならせて段差配置した複合スピー
カシステムの使用方法において、その再生音像の改良に
関するものである。

以下、この等価音源基準位置とは、コーンスピーカの
ように円錐形をなすものや、その他の形のものなどの一
般のスピーカからの音が等価的にある大きさの振動平面
からの放射音と考えられる関係上、この振動平面の中心
を言い、この振動平面は測定により求めることができ
る。ここで、この等価音源基準位置は周知の基準点（例
えばコーンスピーカにあっては、コーンエッジを含む平
面上でコーンの開口の中心を言う。）と同一高さにある
が、この基準点とは通常一致せず、少なくとも同基準点
と同一軸線上にある。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

音はその音源の空間的位置及び大きさと、発生する音
波の可聴周波帯域に含まれる多くの成分音の振幅及び位
相とによって定まると考えられる。従って、原音を忠実
に再生するには、再生音に対してできるだけ原音に近い
属性を持たせることが要求される。例えば、バイオリン
の音を忠実に再生するには、原音に含まれる主たる成分
音が再生音に含まれること（条件その１）、又、位置及
び大きさの決まった再生音源（再生音像）から再生音が
出ているように聞こえること（条件その２）が必要であ
る。すなわち、バイオリンの音の場合、その主たる成分
音が、漠然とした広い空間からではなく、バイオリンの
弦に対応する短い線分（バイオリンの弦の再生音像）か
ら輻射されるように聞こえることが要求される。

単一スピーカシステムでは、原則的には再生音の各周
波数成分が一つの再生音像から出ているように聞こえる
という前記条件その２は満足している。しかし、可聴周
波帯全域を波形を一つのスピーカで再生するという前記
条件その１を満足することは困難であるので、一般には
複数のスピーカを使用した複合スピーカシステムが用い
られる。

この複合スピーカシステムでは、前記条件その１は満
足され易いが、複数のスピーカから音が出るので、一つ
の再生音像から音が出ているように聞こえるという前記
条件その２を満足することが難しくなり、スピーカの配
置方法が問題になる。複合スピーカシステムの配置方法
には各スピーカを同一軸線上に並設する同軸配置と、各
スピーカを同一垂直平面上に並設する平面配置とがあ
り、前記条件その２に関しては同軸配置が優れている。
しかし、同軸配置には特殊なスピーカが必要とされる。
一方、一般に広く用いられる平面配置では、各スピーカ
による音像を一つの小さい音像に融合させるという前記
条件その２を満足させることが困難であり、音像が大き
くなることが平面配置複合スピーカシステムの大きな欠
点とされている。

従来、平面配置複合スピーカシステムを改良した配置
方法としては、第19図又は第20図に示すように前後方向
に段差を設けた段差配置方法が実用化されている。この
段差配置方法は、受聴点から各帯域用スピーカの等価音
源基準位置までの距離が異なれば当然群遅延特性が平坦
でなくなり、位相特性も周波数に対して直線関係でなく
なることを考慮し、各帯域用スピーカ1,3の等価音源基
準位置S1,S2を受聴点の位置に応じてそれぞれの受聴点
（R1又はR2）から等距離（S1R1＝S2R1又はS1R2＝S2R2）
になるように、各スピーカ1,3のバッフル面間に段差を
付けたものである。

各スピーカの等価音源基準位置と受聴点を等距離にす
るという考え方によって作られたこのような複合スピー
カシステムについては、これが聴感上どの様に影響する
のか、議論の多いところであるが、このように等価音源
基準位置を調整することは音質上の問題点を一つ減らす
ことになることは事実であろう。

ところが、このように等価音源基準位置を調整した複
合スピーカシステムにおいても、後述するように再生音
像が大きいという欠点が改善されない。

又、第21図に示すように、ホーン型高温スピーカ1Aと
コーン型低音スピーカ３とを用いたシステムの場合に
は、それらの等価音源基準位置S1,S2が受聴点R1に対し
大きくずれるので、それらの位置S1,S2を時間的に補正
するため、従来から時間遅延回路が使われ、音源等距離
の考え方を時間的に行っている。

いずれにしても、従来からの複合スピーカシステムは
音源等距離の考え方を基本にしており、この考え方によ
っては、再生音像が大きいという欠点が改善されないこ
とは確かである。

本発明の目的はこれらの問題点に鑑み、再生音像が小
さくまとまる複合スピーカシステムの使用方法を提供す
ることにある。

発明の構成 〔課題を解決するための手段及び作用〕 まず、２ウェイコーンスピーカシステムに関し、「高
音域と低音域との二つのスピーカによる音の再生におけ
る音像の融合、定位及び大きさについて」の実験的研究
を行った。

それに用いた実験装置を概説する。第１図に示すよう
にスピーカシステムは、高音用スピーカ１を内蔵したキ
ャビネット２と、低音用スピーカ３を内蔵したキャビネ
ット４とを、受聴者に生対させ、両スピーカ1,3の基準
軸が同一垂直面上にあり、両スピーカ1,3のバッフル面
が同一平面上にあるように重ねて置いた状態を基準位置
とし、高音用キャビネット２は受聴点に対して接近離間
するＡ矢印方向へ移動調節可能になっている。両スピー
カ1,3の等価音源基準位置S1,S2の高さH1,H2は、それぞ
れ122cm,86cmである。本実験では受聴点として、両スピ
ーカ1,3の正面で、S2から等距離Ｌ（約2m）の平面上の
点を選ぶ。第１図においては、前記高音用スピーカ１の
等価音源基準位置S1の高さH1（約122cm）の受聴点R1
と、この受聴点R1よりも低い前記低音用スピーカ３の等
価音源基準位置S2の高さH2（約86cm）の受聴点R2とを選
択している。

又、このスピーカシステムの信号処理回路について
は、第２図に示すように、多くの周波数成分を含む信号
源５を二つに分け、一方には信号の高音周波数帯域のみ
を通過させる高域瀘波器６を、他方には信号の低音周波
数帯域のみを通過させる低域瀘波器７をそれぞれ接続
し、この高域瀘波器６を連続可変時間遅延回路８及び電
力増幅器10を介して高音用スピーカ１に接続するととも
に、この低域瀘波器７を連続可変時間遅延回路９及び電
力増幅器11を介して低音用スピーカ３に接続している。

そして、実験にあたっては、時間遅延回路8,9を切っ
た状態で、多くの成分音を含む音声の信号を信号源５か
ら高域瀘波器６及び低域瀘波器７に入力し、その信号を
この両瀘波器6,7で高音域と低音域とに分け（本実験で
はクロスオーバー周波数1.6kHz）、それぞれを高音用ス
ピーカ１と低音用スピーカ３とから同時に出力させる。
その再生音像が聴者の正面で耳（それぞれ前記受聴点R1
ならびにR2）の高さH1,H2の一点を中心とする小さな範
囲に融合するように、高音用キャビネット２をＡ矢印方
向に動かし、再生音像が最も小さく融合するまでに高音
用キャビネット２を基準位置から移動させた距離を記録
する。

第３図にその結果を示す。同図の横軸には再生音像を
まとめる受聴点R1,R2の高さH1,H2、同図の縦軸には高音
用キャビネット２の移動距離ｄを取る。なお、ｄはキャ
ビネット2,4の基準位置から高音用キャビネット２を受
聴点R1に接近させた時をプラス、受聴点R1から離間させ
た時をマイナスにする。第３図においてａは高音用スピ
ーカ１の等価音源基準位置S1の高さH1に音像を融合させ
た場合の移動距離であって、第４図に示すように高音用
スピーカ１は受聴点R1に近付く。又、第３図においてｂ
は低音用スピーカ３の等価音源基準位置S2の高さH2に音
源を融合させた場合の移動距離であって、第５図に示す
ように高音用スピーカ１は受聴点R2から遠ざかる。

なお、これらの移動距離a,bは高音用スピーカ１及び
低音用スピーカ３の口径、キャビネット2,4の大きさ、
高域瀘波器６及び低域瀘波器７のクロスオーバー周波数
などのパラメーターによって異なるある一定値を取る。
又、この値は個人によて多少の差はあるが、第３図に示
すように、その値を取る範囲は小さい。このような事実
に対する聴覚生理がまだ解明されていないことなどのた
め、前記移動距離a,bと前記パラメーターとの間には定
量的関係は今のところ明らかではなく、その正確な値は
それぞれの場合に対して実験により求めることができ
る。

この結果により、２ウェイスピーカシステムで音像を
小さくする配置法が明らかになった。すなわち、「高音
用スピーカ１の等価音源基準位置S1の高さH1に再生音像
をまとめることができるのは高音用スピーカ１を受聴点
R1に近付けたある一点に置いた時のみであり、又、低音
用スピーカ３の等価音源基準位置S2の高さH2に再生音像
をまとめることができるのは低音用スピーカ３の方が受
聴点R2に近いある一点においてのみである。」こと、換
言すれば、「再生音像が小さくまとまるのは、音像をま
とめたい位置の高さに等価音源基準位置を持つ方のスピ
ーカが受聴点に近いある一点に置かれた時である。」こ
とが明らかになった。

このような本発明の配置法は第19図及び第20図で示し
た従来からの段差配置法とは全く異なる。このことは次
の考察から容易に分かる。

前述したように、第３図のa,bはそれぞれの高音用及
び低音用スピーカの等価音源基準位置の高さに再生音像
をまとめたとき（受聴点の高さはそれぞれの再生音像の
高さに等しい）に対する本発明の配置法によるスピーカ
の位置である。

従来からの両スピーカの等価音源基準位置と受聴点と
の距離を等しくした段差配置法によって高音用スピーカ
の等価音源基準位置の高さH1に受聴点があるとき、およ
び低音用スピーカの等価音源基準位置の高さH2に受聴点
があるときに求めた配置を第19図及び第20図に示す。こ
れらの図において、受聴点の高さがH1,H2のときの高音
用スピーカの位置（基準位置からの距離）をそれぞれ
ａ′,b′とし、このａ′とｂ′との間の関係を調べる。
受聴点の高さがH1のときの高音用スピーカの位置をａ′
として、従来の段差配置法によって、受聴点の高さがH2
になったときの高音用スピーカの位置ｂ′を求めてみ
る。受聴点の高さがH1のときの高音用スピーカの位置を
そのままにして、受聴点の高さがH1からH2に移ったとす
ると、受聴点と高音用スピーカの等価音源基準位置との
距離は、直角三角形の一辺と斜辺との関係から、受聴点
の高さがH1のときよりも大きくなる。又、受聴点と低音
用スピーカの等価音源基準位置との距離は、同様に直角
三角形の斜辺と一辺との関係から。受聴点の高さがH1の
ときより小さくなる。受聴点の高さがH1のとき、高音用
スピーカの位置ａ′に対しては、受聴点と両スピーカの
等価音源基準位置との距離は等しくしてあるので、受聴
点R2になったとき、高音用スピーカの位置がそのままで
は、上に述べた関係により受聴点と低音用スピーカの等
価音源基準位置との距離は受聴点と高音用スピーカの等
価音源基準位置との距離よりも小さいことが分かる。従
来の段差配置法では、受聴点の高さがH2のときにも、受
聴点と両スピーカの等価音源基準位置との距離を等しく
する必要があるが、このためには高音用スピーカを、受
聴点の高さがH1のときより受聴点側に近付ければよい。
すなわち、従来の段差配置法による高音用スピーカの位
置は、受聴点の高さがH2のとき（ｂ′）の方が受聴点の
高さがH1のとき（ａ′）より受聴点に近い。すなわち、
ａ′−ｂ′＜０。

一方、本発明の配置法では、第４図の実験結果によ
り、音像が小さくまとまる高音用スピーカの位置は、受
聴点の高さがH1のときよりH2のときの方が、受聴点から
遠い。すなわち、ａ−ｂ＞０。

このａとｂ、ａ′とｂ′の関係の違いにより、本発明
の配置法と従来の段差配置法とは全く別の考え方による
ものであることが明らかである。なお、この点は本発明
に係る配置法を示す第４図及び第５図と、従来からの段
差配置法を示す第19図及び第20図とを比較すれば、一目
瞭然である。従って、前記実験結果から、音像が小さく
融合する位置はただ一点しかないため、従来からの段差
配置法によっては複合スピーカシステムの音像が大きい
という欠点は改善されないことは当然である。

次に、ステレオ再生方式の基礎である「二つのスピー
カから同じ信号を同じ強さで出す時、早く耳に達する音
を出している方の音源（スピーカ）よりに音像を結ぶ」
というハース効果と同じように、本発明の配置法を距離
差と時間差とを包含したものにするため、二つのスピー
カと耳との距離差を時間差で置換える実験を行った。

すなわち、第２図に示す連続可変時間遅延回路８によ
り高音域信号を低音域信号よりも約0.1ミリ秒遅らせて
高音用スピーカ１に入力し、低音用スピーカ３の等価音
源基準位置S2の高さH2に再生音像をまとめる実験を行っ
た。その結果、高音域信号を0.1ミリ秒遅らすことは、
第５図に示すように高音用スピーカ１の移動距離ｂを約
3cmだけ短くすることと等価であることが分かった。一
方、第２図に示す連続可変時間遅延回路９により低音域
信号を高音域信号より遅らせて低音用スピーカ３に入力
し、高音用スピーカ１の等価音源基準位置S1の高さH1に
再生音像をまとめる場合にも、低音域信号を遅らすこと
は、第４図に示すように高音用スピーカ１を受聴点R1に
近付けることと等価であることが理解できる。

以上を総合すると、本発明は下記の特徴を有する。

すなわち、第１の発明は、複数のスピーカをそれぞれ
の等価音源基準位置の高さを相互に異ならせて配置した
複合スピーカシステムの使用方法において、前記各スピ
ーカのうち再生音像をまとめようとする受聴点の高さに
最も近い高さに等価音源基準位置を持つスピーカを基準
スピーカとして特定し、同基準スピーカの等価音源基準
位置を基準として、基準スピーカ以外の他のスピーカを
その等価音源基準位置が前記基準スピーカの等価音源基
準位置よりも前記受聴点から距離が遠くなるように取り
付けて使用することに特徴を有する。

そのため、前記構成により、再生音像をまとめようと
する高さに最も近い高さに等価音源基準位置を持つスピ
ーカ、すなわち、基準スピーカからの音が他のスピーカ
からの音よりも早く受聴点に到達し、前述した実験結果
から分かるように、この基準スピーカの等価音源基準位
置の高さに再生音像が小さくまとまる。

又、第２の発明は、複数のスピーカをそれぞれの等価
音源基準位置の高さを相互に異ならせて配置した複合ス
ピーカシステムの使用方法において、前記各スピーカの
うち再生音像をまとめようとする受聴点の高さに最も近
い高さに等価音源基準位置を持つスピーカを基準スピー
カとして特定し、前記基準スピーカ以外の他のスピーカ
の信号処理回路に、基準スピーカからの音を他のスピー
カからの音よりも早く受聴点に到達させるために当該他
のスピーカへの信号入力を前記基準スピーカへの信号入
力よりも遅らせる時間遅延回路を接続して使用すること
に特徴を有する。

そのため、前記構成により、時間遅延回路を接続した
他のスピーカは前記基準スピーカよりも信号が遅れて入
力されるので、基準スピーカからの音の方が当該他のス
ピーカからの音よりも早く受聴点に到達し、前記第１発
明の場合と同様に、基準スピーカの等価音源基準位置の
高さに再生音像が小さくまとまる。

さらに、第３の発明は、複数のスピーカをそれぞれの
等価音源基準位置の高さを相互に異ならせて配置した複
合スピーカシステムの使用方法において、前記各スピー
カのうち再生音像をまとめようとする受聴点の高さに最
近い高さに等価音源基準位置を持つスピーカを基準スピ
ーカとして特定し、同基準スピーカの等価音源基準位置
を基準として、基準スピーカ以外の他のスピーカをその
等価音源基準位置が前記基準スピーカの等価音源基準位
置よるも前記受聴点から距離が遠くなるように取り付け
るとともに、前記他のスピーカの信号処理回路に、基準
スピーカからの音を他のスピーカからの音よりも早く受
聴点に到達させるために当該他のスピーカへの信号入力
を前記基準スピーカへの信号入力よりも遅らせる時間遅
延回路を接続して使用することに特徴を有する。

そのため、前記構成により、前述した第１及び第２の
発明の場合と同様に、基準スピーカからの音が早く受聴
点に到達し、基準スピーカの等価音源基準位置の高さに
再生音像が小さくまとまる。

要するに、本発明は、再生音像をまとめようとする受
聴点（耳）の高さに最も近い高さに等価音源基準位置を
持つスピーカ（基準スピーカ）からの音が他のスピーカ
からの音よりも早く受聴点（耳）に到達すると、この等
価音源基準位置を持つスピーカ（基準スピーカ）の等価
音源基準位置の高さに再生音像が小さくまとまる現象に
鑑み、受聴点（耳）と各スピーカの等価音源基準位置と
の間に、前述した距離差・時間差・又は距離差と時間差
を持たせることによって実現した従来にはない全く新規
な技術的思想である。

〔第１実施例〕 第６図に示す２ウェイスピーカシステムは前後方向に
段差を設けた段差配置であって、コーン型高音用スピー
カ１を内蔵したキャビネット２と、コーン型低音用スピ
ーカ３を内蔵したキャビネット４とを有し、この両キャ
ビネット2,4は受聴点R1に対し接近離間する方向Ａへ相
対移動調節可能になっている。高音用スピーカ１の等価
音源基準位置S1は受聴点R1とほぼ同一の高さH1（約122c
m）にあり、そのバッフル面は等価音源基準位置S2の高
さH2が約86cmである低音用スピーカ３のバッフル面より
も距離ａ（約２〜3cm）だけ受聴点R1側に近付けてあ
る。

このスピーカシステムに用いる２種類の信号処理回路
を第７図又は第８図に示す。第７図に示す場合には、多
くの周波数成分を含む信号源５を二つに分け、一方には
信号の高音周波数帯域のみを通過させる高域瀘波器６
を、他方には信号の低音周波数帯域のみを通過させる低
域瀘波器７をそれぞれ接続し、この高域瀘波器６を電力
増幅器10を介して高音用スピーカ１に接続するととも
に、この低域瀘波器７を電力増幅器11を介して低音用ス
ピーカ３に接続している。第８図に示す場合には、信号
源５を電力増幅器12に接続し、この電力増幅器12に高域
瀘波器６及び低域瀘波器７を並列接続してこの高域瀘波
器６を高音用スピーカ１に接続するとともに、この低域
瀘波器７を低音用スピーカ３に接続している。なお、高
域瀘波器６及び低域瀘波器７のクロスオーバー周波数
は、ほぼ１〜数kHzになっている。

この第１実施例においては、受聴点R1と同一の高さH1
に等価音源基準位置S1を持つ高音用スピーカ１が基準ス
ピーカとなり、同基準スピーカとしての高音用スピーカ
１の等価音源基準位置S1を他のスピーカである低音用ス
ピーカ３の等価音源基準位置S2よるも受聴点R1側へ近付
けてそれらの間に距離差を持たせているので、高音用ス
ピーカ１からの音が低音用スピーカ３からの音よりも早
く受聴点R1に到達し、再生音像を高音用スピーカ１の等
価音源基準位置S1の高さH1に小さくまとめることができ
る。

〔第２実施例〕 第９図に示す２ウェイスピーカシステムは前記第１実
施例の場合とは異なり、両スピーカが同一垂直平面上に
ある平面配置であって、高音用スピーカ１と低音用スピ
ーカ３とが一つのキャビネット13に内蔵されている。高
音用スピーカ１の等価音源基準位置S1は受聴点R1とほぼ
同一の高さH1（約122cm）にあり、この等価音源基準位
置S1と低音用スピーカ３の等価音源基準位置S2（高さH2
は約86cm）とは受聴点R1に対し等距離Ｌ（約2m）にあ
る。

このスピーカシステムに用いる信号処理回路を第10図
に示す。この信号処理回路は、第７図に示す前記第１実
施例の信号処理回路中、低域瀘波回路７と電力増幅器11
との間に連続可変時間遅延回路９を接続したものであ
る。その遅延時間は約0.07ミリ秒に設定してある。

この第２実施例においても、受聴点R1と同一の高さH1
の等価音源基準位置S1を持つ高音用スピーカ１が基準ス
ピーカとなっている。そして、同基準スピーカ以外のス
ピーカである低音用スピーカ３に接続した時間遅延回路
９により低音域信号信号が高音域新よりも約0.07ミリ秒
遅れて低音用スピーカ３に入力されるので、高音用スピ
ーカ１からの音が低音用スピーカ３からの音よりも早く
受聴点R1に到達し、再生音像を高音用スピーカ１の等価
音源基準位置S1の高さH1に小さくまとめることができ
る。

〔第３実施例〕 この第３実施例は前記第１実施例と第２実施例とを組
合せたものであり、第11図に示すように複合スピーカシ
ステムは第６図に示す第１実施例の場合と同様であり、
又、第12図に示す信号処理回路は第10図に示す第２実施
例の場合と同様である。

この第３実施例においても、前記第１実施例及び第２
実施例の場合と同様に、、受聴点R1と同一の高さH1に等
価音源基準位置S1を持つ高音用スピーカ１が基準スピー
カとなっている。そして、両スピーカ1,3のそれぞれの
等価音源基準位置S1,S2の受聴点R1に対する距離差と時
間遅延回路9Aによる信号入力の時間差とにより、高音用
スピーカ１からの音が低音用スピーカ３からの音よりも
早く受聴点R1に到達し、再生音源を高音用スピーカ１の
等価音源基準位置S1に高さH1に小さくまとめることがで
きる。

〔第４実施例〕 前記第１〜第３の各実施例では、２ウェイスピーカシ
ステムを例示したが、この第４実施例では前記距離差を
持たせた段差配置の３ウェイスピーカシステムを例示し
ている。第13図に示すように、このスピーカシステムは
リボン型高音用スピーカ１とドーム型中音用スピーカ14
とコーン型低音用スピーカ３とを一つのキャビネット15
に内蔵したものであり、中音用スピーカ14の等価音源基
準位置S3の高さH3は約122cm、高音用スピーカ１の等価
音源基準位置S1の高さH1は約144cm、低音用スピーカ３
の等価音源基準位置S2の高さH2は約82cmとなっている。
再生音像を中音用スピーカ14の等価音源基準位置S3の高
さH3（受聴点R3の高さ）にまとめるように中音用スピー
カ14のバッフル面は最も受聴点R3に近く、高音用スピー
カ１のバッフル面と低音用スピーカ３のバッフル面とは
前記中音用スピーカ14のバッフル面よりも、それぞれ距
離a1（約5cm）及び距離a2（約1cm）だけ受聴点R3から遠
ざけてある。

このスピーカシステムに用いる２種類の信号処理回路
を第14図又は第15図に示す。第14図に示す信号処理回路
は第７図に示す第１実施例の信号処理回路を３ウェイス
ピーカシステム用に変更したものであり、信号の中音周
波数帯域のみを通過させる中域瀘波器16を備えた点で相
違している。そして、信号源５からの信号を高域瀘波器
６、中域瀘波器16及び低域瀘波器７で三つに分けた後、
電力増幅器10,17,11を介して高音用スピーカ１、中音用
スピーカ14及び低音用スピーカ３に入力している。第15
図に示す信号処理回路は第８図に示す第１実施例の信号
処理回路を３ウェイスピーカシステム用に変更したもの
であり、信号源５からの信号を電力増幅器18で増幅後、
高域瀘波器６、中域瀘波器16及び低域瀘波器７で三つに
分けて、高音用スピーカ１、中音用スピーカ14及び低音
用スピーカ３に入力している。なお、高域瀘波器６と注
意器瀘波器16との間のクロスオーバー周波数約6kHz、中
域瀘波器16と低域瀘波器７との間のクロスオーバー周波
数は約500Hzにしている。

この第４実施例においては、受聴点R3と同一の高さH3
に等価音源基準位置S3を持つ中音用スピーカ14が基準ス
ピーカとなっている。同基準スピーカとしての中音用ス
ピーカ14の等価音源基準位置S3を他のスピーカである高
音用スピーカ１の等価音源基準位置S1及び低音用スピー
カ３の等価音源基準位置S2よるも受聴点R3側へ近付けて
それらの間に距離差を持たせているので、中音用スピー
カ14からの音が高音用及び低音用の両スピーカ1,3から
の音よりも早く受聴点R3に到達し、再生音像を中音用ス
ピーカ14の等価音源基準位置S3の高さH3に小さくまとめ
ることができる。

〔第５実施例〕 前述した第２実施例では音の到達時間に差を付けた２
ウェイスピーカシステムを例示したが、この第５実施例
では音の到達時間に差を付けた平面配置の３ウェイスピ
ーカシステムを例示している。第16図に示すように、こ
のスピーカシステムは高音用スピーカ１と中音用スピー
カ14と低音用スピーカ３とを一つのキャビネット15に内
蔵したものであり、中音用スピーカ14の等価音源基準位
置S3が受聴点R3と同一の高さH3（約122cm）にあり、高
音用スピーカ１の等価音源基準位置S1の高さH1は約144c
m、低音用スピーカ３の等価音源基準位置S2の高さH2は
約82cmで、これら三つのスピーカ14,1,3は受聴点R3から
等距離Ｌ（約2m）にあるキャビネット15表面の同一垂直
平面上に取付けられている。

第17図に示すように、このスピーカシステムに用いる
信号処理回路は第10図に示す第２実施例の信号処理回路
を３ウェイスピーカシステム用に変更したものであり、
信号源からの信号を高域瀘波器６、中域瀘波器16及び低
域瀘波器７で三つに分けた後、注意器瀘波器16からの信
号を増幅器17を介して中音用スピーカ14に入力するとと
もに、高域瀘波器６及び低域瀘波器７からの信号を連続
可変時間遅延回路8,9及び電力増幅器10,11を介して高音
用スピーカ１及び低音用スピーカ３に入力している。そ
して、又、各スピーカ14,1,3への信号入力において、中
音用スピーカ14に対する高音用スピーカ１への信号入力
における遅延時間を約0.15ミリ秒、中音用スピーカ14に
対する低音用スピーカ３への信号入力における遅延時間
を約0.03ミリ秒とするように、前記時間遅延回路8,9が
それぞれ設定されている。

この第５実施例においても、受聴点R3と同一の高さH3
に等価音源基準位置S3を持つ中音用スピーカ14が基準ス
ピーカとなっている。そして、前記時間遅延回路8,9の
作用により、受聴点R3には中音用スピーカ14からの音が
最も早く到達し、次いで低音用スピーカ３からの音が到
達し、最後に高音用スピーカ１からの音が到達する。従
って、この第５実施例でも、再生音像を基準スピーカで
ある中音用スピーカ14の等価音源基準位置S3の高さH3に
小さくまとめることができる。

〔第６実施例〕 第18図に示すように、この第６実施例は２ウェイスピ
ーカシステムを斜め下向きにセットしたものである。こ
の場合には、高音用スピーカ１の等価音源基準位置S1と
受聴点R1とを結ぶ線に対し塀な仮想面Ｆを想定し、この
仮想面Ｆに対して高音用スピーカ１の等価音源基準位置
S1及び受聴点R1をほぼ同一高さH1にするとともに、この
仮想面Ｆに対し低音用スピーカ３の等価音源基準位置S2
の高さをH2にすれば、前述した第１実施例と同様にして
考えることができる。

すなわち、受聴点R1と同一高さH1にある高音用スピー
カ１が基準スピーカとなり、この高音用スピーカ１の等
価音源基準位置S1を低音用スピーカ３の等価音源基準位
置S2よりも距離ａだけ受聴点R1に近付けて配置すると、
高音用スピーカ１からの音が低音用スピーカ３からの音
よりも早く受聴点R1に到達し、再生音像を高音用スピー
カ１の等価音源基準位置S1の高さH1に小さくまとめるこ
とができる。

〔他の実施例〕

本発明は、前述した各実施例以外にも次のようにして
実施することが可能である。

（イ）前述した各実施例では２ウェイスピーカシステム
及び３ウェイスピーカシステムを例示したが、４ウェイ
以上のマルチウェイ複合スピーカシステムに応用して
も、再生音像を小さくまとめることができる。

（ロ）前述した各実施例ではモノ再生方式であったが、
本発明に係る場合スピーカシステムを２個使ってステレ
オ再生方式にすることにより、受聴点としての聴者の耳
の高さに、格段に定位の良い、音像の小さい、周波数帯
域の広い、原音に近い再生音を得ることができる。

従って、本発明に係る複合スピーカシステムの使用方
法を用いたステレオ再生方式は、デジタルオーディオ機
器の進歩に対応した高忠実度再生のできる民生用スピー
カとしてのみならず、録音、ミキシング用モニタースピ
ーカとしても優れた性能を発揮して音響産業に貢献でき
ることが期待される。

（ハ）さらに、高度のステレオ再生であるマルチチャン
ネルステレオ方式を構成する各単位スピーカに本発明に
係る複合スピーカシステムの使用方法を用いれば、マル
チチャンネルスピーカ方式本来の優れた再生音場を得ら
れることが期待できる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、再生音像をま
とめようとする受聴点の高さに最も近い高さに等価音源
基準位置を持つスピーカを基準スピーカとして、第１発
明では前記基準スピーカ以外の他のスピーカをその等価
音源基準位置が基準スピーカの等価音源基準位置よりも
受聴点から距離が遠くなるようにすることにより、又、
第２発明では基準スピーカからの音を他のスピーカから
の音よりも早く受聴点に到達させるべく前記他のスピー
カへの信号入力を遅らせることにより、さらに、第３発
明では前記基準スピーカ以外の他のスピーカをその等価
音源基準位置が基準スピーカの等価音源基準位置よりも
受聴点から距離が遠くなるようにするとともに基準スピ
ーカからの音を他のスピーカからの音よりも早く受聴点
に到達させるべく前記他のスピーカへの信号入力を遅ら
せることにより、それぞれ前記基準スピーカの等価音源
基準位置の高さに再生音像を小さくまとめることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明を使用した複合スピーカシステ
ムを示し、第１図は「高音域と低音域との二つのスピー
カによる音の再生における音像の融合、定位及び大きさ
について」の実験に用いた装置の説明図、第２図は同実
験に用いた信号処理回路図、第３図は音像を融合させる
位置の高さと高音用スピーカの移動距離との関係を示す
線図、第４図は音像を融合させる位置を高音用スピーカ
の等価音源基準位置と同一高さにした場合において高音
用スピーカと低音用スピーカとの位置関係を示す説明
図、第５図は音像を融合させる位置と低音用スピーカの
等価音源基準位置とを同一高さにした場合において高音
用スピーカと低音用スピーカとの位置関係を示す説明
図、第６図〜第８図は本発明を２ウェイスピーカシステ
ムに具体化した第１実施例を示し、第６図は音像を融合
させる位置と高音用スピーカの等価音源基準位置とを同
一高さにした場合において高音用スピーカの等価音源基
準位置を低音用スピーカの等価音源基準位置よりも受聴
点側に近付けた状態を示す説明図、第７図及び第８図は
時間遅延回路を組込んでいない二種類の信号処理回路
図、第９図及び第10図は本発明を２ウェイスピーカシス
テムに具体化した第２実施例を示し、第９図は音像を融
合させる位置と高音用スピーカの等価音源基準位置を同
一高さにするとともに両スピーカを平面配置した場合に
おいてそれらの位置関係を示す説明図、第10図は時間遅
延回路を組込んだ信号処理回路図、第11図及び第12図は
本発明を２ウェイスピーカシステムに具体化した第３実
施例を示し、第11図は音像を融合させる位置と高音用ス
ピーカの等価音源基準位置とを同一高さにした場合にお
いて高音用スピーカの等価音源基準位置を低音用スピー
カの等価音源基準位置よりも受聴点側に近付けた状態を
示す説明図、第12図は時間遅延回路を組込んだ信号処理
回路図、第13図〜第15図は本発明を３ウェイスピーカシ
ステムに具体化した第４実施例を示し、第13図は音像を
融合させる位置と中音用スピーカの等価音源基準位置と
を同一高さにした場合において中音用スピーカの等価音
源基準位置を低音用スピーカの等価音源基準位置及び高
音用スピーカの等価音源基準位置よりも受聴点側に近付
けた状態を示す説明図、第14図及び第15図は時間遅延回
路を組込んでいない２種類の信号処理回路図、第16図及
び第17図は本発明を３ウェイスピーカシステムに具体化
した第５実施例を示し、第16図は音像を融合させる位置
と中音用スピーカの等価音源基準位置を同一高さにする
とともに各スピーカを平面配置した場合においてそれら
の位置関係を示す説明図、第17図は時間遅延回路を組込
んだ信号処理回路図、第18図は本発明を斜めに置かれた
モニタースピーカシステムに応用した場合においてスピ
ーカの等価音源基準位置と受聴点との位置関係を示す説
明図、第19図及び第20図は従来の２ウェイスピーカシス
テムを示し、第19図は受聴点と高音用スピーカの等価音
源基準位置とを同一高さにした場合において高音用スピ
ーカの等価音源基準位置を低音用スピーカの等価音源基
準位置よりも受聴点から遠ざけた状態を示す説明図、第
20図は受聴点と低音用スピーカの等価音源基準位置とを
同一高さにした場合において高音用スピーカの等価音源
基準位置を低音用スピーカの等価音源基準位置よりも受
聴点側に近付けた状態を示す説明図、第21図はホーンス
ピーカとコーンスピーカとを組合わせた２ウェイスピー
カシステムにおいてそれらの等価音源基準位置と受聴点
との位置関係を示す説明図である。 1,1A……高音用スピーカ、３……低音用スピーカ、8,9,
9A……時間遅延回路、14……中音用スピーカ、R1,R2,R3
……受聴点、S1,S2,S3……等価音源基準位置、H1,H2,H3
……受聴点又は等価音源基準位置の高さ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のスピーカ（1,3,14）をそれぞれの等
   価音源基準位置（S1,S2,S3）の高さ（H1,H2,H3）を相互
   に異ならせて配置した複合スピーカシステムの使用方法
   において、 前記各スピーカのうち再生音像をまとめようとする受聴
   点（R1,R2又はR3）の高さに最も近い高さに等価音源基
   準位置を持つスピーカを基準スピーカとして特定し、同
   基準スピーカの等価音源基準位置を基準として、基準ス
   ピーカ以外の他のスピーカをその等価音源基準位置が前
   記基準スピーカの等価音源基準位置よりも前記受聴点か
   ら距離が遠くなるように取り付けて使用することを特徴
   とする小音像複合スピーカシステムの使用方法。
2. 【請求項２】複数のスピーカ（1,3,14）をそれぞれの等
   価音源基準位置（S1,S2,S3）の高さ（H1,H2,H3）を相互
   に異ならせて配置した複合スピーカシステムの使用方法
   において、 前記各スピーカのうち再生音像をまとめようとする受聴
   点（R1,R2又はR3）の高さに最も近い高さに等価音源基
   準位置を持つスピーカを基準スピーカとして特定し、前
   記基準スピーカ以外の他のスピーカの信号処理回路に、
   基準スピーカからの音を他のスピーカからの音よりも早
   く受聴点に到達させるために当該他のスピーカへの信号
   入力を前記基準スピーカへの信号入力よりも遅らせる時
   間遅延回路を接続して使用することを特徴とする小音像
   複合スピーカシステムの使用方法。
3. 【請求項３】複数のスピーカ（1,3,14）をそれぞれの等
   価音源基準位置（S1,S2,S3）の高さ（H1,H2,H3）を相互
   に異ならせて配置した複合スピーカシステムの使用方法
   において、 前記各スピーカのうち再生音像をまとめようとする受聴
   点（R1,R2又はR3）の高さに最も近い高さに等価音源基
   準位置を持つスピーカを基準スピーカとして特定し、同
   基準スピーカの等価音源基準位置を基準として、基準ス
   ピーカ以外の他のスピーカをその等価音源基準位置が前
   記基準スピーカの等価音源基準位置よりも前記受聴点か
   ら距離が遠くなるように取り付けるとともに、前記他の
   スピーカの信号処理回路に、基準スピーカからの音を他
   のスピーカからの音よりも早く受聴点に到達させるため
   に当該他のスピーカへの信号入力を前記基準スピーカへ
   の信号入力よりも遅らせる時間遅延回路を接続して使用
   することを特徴とする小音像複合スピーカシステムの使
   用方法。