JP3106663B2 - スピーカシステム - Google Patents

スピーカシステム

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JP3106663B2
JP3106663B2 JP04052549A JP5254992A JP3106663B2 JP 3106663 B2 JP3106663 B2 JP 3106663B2 JP 04052549 A JP04052549 A JP 04052549A JP 5254992 A JP5254992 A JP 5254992A JP 3106663 B2 JP3106663 B2 JP 3106663B2
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    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数個のスピーカユニッ
トを用いたスピーカシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術が飛躍的に
進歩したため、スピーカシステムに供給される電気信号
は大幅にその質が向上し、これに対応して高音質再生の
可能なスピーカシステムの要求が高まっている。高音質
再生のためには、スピーカシステムとして音の聴取位置
によって音圧周波数特性に大きな乱れが無いことが望ま
しい。このためには、リスニングルームの壁や床からの
反射の影響をできる限り少なくすることが必要であり、
聴取位置以外に不要音を放射させないように広帯域にわ
たって指向特性を制御したスピーカシステムとすること
が望ましい。しかしながら、低音域では音波の波長が長
くなり無指向性となってくるため指向特性を制御するこ
とは困難であり、特に低音再生用として1つのスピーカ
ユニットを用いたスピーカシステムでは、スピーカユニ
ットの振動板の大きさにより指向特性が決定されるため
低音域での指向特性制御は不可能であった。現在この問
題を解決する手段としては、低音再生用に4つのスピー
カユニットを用いて、それらが長方形のそれぞれの頂点
の位置を構成するように配置させ、仮想的に振動板を大
きくして低音域より指向特性を制御したスピーカシステ
ムがある。
【0003】以下に従来のスピーカシステムについて説
明する。(図7)に従来のスピーカシステムを示す。こ
こで図中の1、2、3、4は低音再生用のスピーカユニ
ット、5は中高音再生用のスピーカユニット、6はキャ
ビネットであり、4つの低音再生用のスピーカユニット
1、2、3、4を長方形のそれぞれの頂点を構成する位
置近傍に配置して、それらの中心点に中高音再生用のス
ピーカユニット5を配置した構造となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
では、水平方向の指向特性は4つのスピーカユニット
1、2、3、4の水平軸上の間隔、すなわちスピーカユ
ニット1と2および3と4との間隔に支配され、また、
鉛直方向の指向特性は鉛直軸上の間隔、すなわちスピー
カユニット1と3および2と4との間隔に支配されてい
る。すなわち、低音再生用のスピーカユニット1と2、
3と4との水平方向の間隔が大きくなるに伴って、より
低音域から水平方向の指向性が鋭くなり、同様に、スピ
ーカユニット1と3、2と4との鉛直方向の間隔が大き
くなるに伴って、より低音域から鉛直方向の指向性が鋭
くなる。
【0005】ここで、14cm口径のスピーカユニット
を用いて、スピーカユニット1と2および3と4との間
隔を290mm、スピーカユニット1と3および2と4
との間隔を400mmとしたときのスピーカシステムの
水平方向の指向特性を(図8)に、鉛直方向の指向特性
を(図9)に示す。低音域において指向性をつけるに
は、スピーカユニット1と2、3と4との水平方向の間
隔およびスピーカユニット1と3、2と4との鉛直方向
の間隔を大きくとらなければない。しかしながら、この
間隔が大きくなるほど(図8)(図9)に示されるサイ
ドローブの音圧レベルは大きくなり、しかも、サイドロ
ーブは低音域から発生するようになって指向特性を劣化
させていた。スピーカシステムとしてはその中心軸に対
して音圧周波数特性が軸対称である方が望ましい理由か
ら、低音再生用のスピーカユニット1、2、3、4の配
置された中央部に中高音再生用のスピーカユニット5は
配置される。
【0006】中高音再生用のスピーカユニット5とデバ
イディングネットワークによって帯域分割してスピーカ
システムを構成したときの水平方向の指向特性を(図1
0)に、鉛直方向の指向特性を(図11)に示す。前述
のように、より低音域から指向性をつけるために、低音
再生用のスピーカユニット1、2、3、4の間隔を大き
くとると、低音域より指向性が鋭くなるが、サイドロー
ブも低音域から発生するようになるため、(図10)
(図11)に示されるように指向角の増大に伴い遮断周
波数付近で音圧周波数特性に大きな乱れが生じるように
なる。従って、スピーカシステムとして良好な指向特性
を得るためには、デバイディングネットワークの遮断周
波数をかなり低いものとして、サイドローブの影響を受
けない帯域に設定しなければならない。一般に、中高音
再生用のスピーカユニット5においては、低音域は音圧
レベルが低下して歪も増加するため、遮断周波数が低い
とスピーカシステムとして十分な再生ができなかった。
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、低音
域から広い周波数帯域にわたって指向特性を制御するこ
とが可能なスピーカシステムを実現することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、水平軸上に間隔を設けて2つの低音再生用
のスピーカユニットを配置し、この2つのスピーカユニ
ット間のほぼ中心点を通る鉛直軸上にも、中心点よりほ
ぼ等しい間隔を設けて2つの低音再生用のスピーカユニ
ットを配置した構造となっている。さらにこれらのスピ
ーカユニット間の中央部に、1つの中高音再生用のスピ
ーカユニットを配置した構造とする。
【0009】
【作用】本発明は上記した構成により、水平軸上に配置
された2つの低音再生用のスピーカユニットの間に、鉛
直軸上に配置された2つの低音再生用のスピーカユニッ
トが仮想的に配置されたものとなり、同様に、鉛直軸上
に配置された2つの低音再生用のスピーカユニットの間
に、水平軸上に配置された2つの低音再生用のスピーカ
ユニットが仮想的に配置されたものとなるため、4つの
低音再生用のスピーカユニットの間隔を十分にとること
で、より低音域から指向特性が制御可能となる。
【0010】
【実施例】本発明の第1の実施例を(図1)に示す。こ
こで図中の7、8は水平軸上に配置されたスピーカユニ
ット、9、10は鉛直軸上に配置されたスピーカユニッ
ト、11はキャビネットである。
【0011】以下に上記構成について具体的に説明す
る。(図1)に示したスピーカシステムにおいて14c
m口径のスピーカユニットを用いて水平軸上に配置され
たスピーカユニット7と8との間隔を290mm、鉛直
軸上に配置されたスピーカユニット9と10との間隔を
400mmとしたときのスピーカシステムの水平方向の
指向特性を(図2)に、鉛直方向の指向特性を(図3)
に示す。スピーカユニット7と8との水平方向の間隔お
よびスピーカユニット9と10との鉛直方向の間隔と、
(図7)で示した従来例の水平方向および鉛直方向のス
ピーカユニットの間隔とは等しいが、(図8)(図9)
の従来例の指向特性と比較すると、本実施例では水平方
向、鉛直方向ともサイドローブの発生する周波数が上昇
し、その音圧レベルが低下している。従来例の場合、水
平方向の指向特性は水平軸上に配置されたスピーカユニ
ットの間隔に支配され、また、鉛直方向の指向特性は鉛
直軸上に配置されたスピーカユニットの間隔に支配され
ていた。本実施例の場合、水平方向の指向特性は水平軸
上に配置された2つのスピーカユニット7と8との間隔
のみに支配されず、鉛直軸上に配置されたスピーカユニ
ット9と10が、水平方向から見れば、水平軸上に配置
されたスピーカユニット7と8との間隔の中心に仮想的
に存在するために、水平方向の指向性の鋭さを緩和する
働きをする。同様に、鉛直方向の指向特性は鉛直軸上に
配置された2つのスピーカユニット9と10の間隔のみ
に支配されず、水平軸上に配置されたスピーカユニット
7と8が、鉛直方向から見れば、鉛直軸上に配置された
スピーカユニット9と10との間隔の中心に仮想的に存
在するために、鉛直方向の指向性の鋭さを緩和する働き
をする。
【0012】なお、本実施例では鉛直軸上に配置された
2つのスピーカユニット9と10との間隔を、水平軸上
に配置された2つのスピーカユニット7と8との間隔に
比べて大きくして、鉛直方向の指向性が水平方向の指向
性に比べて狭くなるように配置したが、スピーカユニッ
ト7、8、9、10の配置間隔を変えることにより、水
平方向および鉛直方向の指向特性をそれぞれ任意に設定
することが可能である。
【0013】次に、第2の実施例を(図4)に示す。同
図において(図1)の第1の実施例と同じ構成部品には
同番号を付した。
【0014】第1の実施例と大きく異なるのは、4つの
スピーカユニット7、8、9、10の中心部に新たにス
ピーカユニット12を配置したことである。この4つの
スピーカユニット7、8、9、10を低音再生用とし
て、スピーカユニット12を中高音再生用として用い
る。ここで、第1の実施例のスピーカシステムに、さら
に中高音再生用のスピーカユニット12とデバイディン
グネットワークによって帯域分割してスピーカシステム
を構成したときの水平方向の指向特性を(図5)に、鉛
直方向の指向特性を(図6)に示す。第2の実施例の場
合、低音域におけるスピーカユニット7、8、9、10
の振舞いについては、第1の実施例と同様である。従っ
て、サイドローブの発生する周波数が上昇し、その音圧
レベルも低下するため、中高音再生用のスピーカユニッ
ト12とデバイディングネットワークによって帯域分割
する場合、遮断周波数を高くしても、(図5)(図6)
に示すように指向角の増大に伴い遮断周波数付近で音圧
周波数特性に大きな乱れが生じることがない。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明は水平軸上に間隔
を設けて2つの低音再生用のスピーカユニットを配置
し、この2つのスピーカユニット間の中心点を通る鉛直
軸上にも、この中心点よりほぼ等しい間隔を設けて2つ
の低音再生用のスピーカユニットを配置した構成とする
ことで、サイドローブの発生する周波数を上昇させ、そ
の音圧レベルを低下させて良好な指向特性を有するスピ
ーカシステムを実現することができる。これら4つのス
ピーカユニット間の中央部に、1つの中高音再生用のス
ピーカユニットを配置しても同様の効果が得られる。ま
た、中高音再生用のスピーカユニットとデバイディング
ネットワークによって帯域分割する場合、本発明ではサ
イドローブによる指向特性の乱れが抑えられるため、高
い周波数に遮断周波数を設定でき、従来例では問題とな
っていた中高音再生用のスピーカユニットを低音域まで
使用することによって生じる音圧レベルの低下や歪の増
加による音質の劣化がなく、低音域から広い周波数帯域
にわたって指向特性を制御することが可能なスピーカシ
ステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係るスピーカシステム
の外観図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係るスピーカシステム
の水平方向の指向特性図である。
【図3】本発明の第1の実施例に係るスピーカシステム
の鉛直方向の指向特性図である。
【図4】本発明の第2の実施例に係るスピーカシステム
の外観図である。
【図5】本発明の第2の実施例に係るスピーカシステム
の水平方向の指向特性図である。
【図6】本発明の第2の実施例に係るスピーカシステム
の鉛直方向の指向特性図である。
【図7】従来のスピーカシステムの外観図である。
【図8】従来例のスピーカシステムの水平方向の指向特
性図である。
【図9】従来例のスピーカシステムの鉛直方向の指向特
性図である。
【図10】従来例のスピーカシステムの水平方向の指向
特性図である。
【図11】従来例のスピーカシステムの鉛直方向の指向
特性図である。
【符号の説明】
7、8、9、10、スピーカユニット 11、キャビネット 12、スピーカユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−133797(JP,A) 実開 昭63−30093(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 1/26,1/40

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平軸上に間隔を設けて配置した2つの
    スピーカユニットと、前記2つのスピーカユニット間の
    ほぼ中心点を通る鉛直軸上に前記中心点よりほぼ等しい
    間隔を設けて配置した、前記2つのスピーカユニットと
    再生帯域が同一の2つのスピーカユニットとを備え、前
    記水平軸上に配置した2つのスピーカユニットの間隔と
    前記鉛直軸上に配置した2つのスピーカユニットの間隔
    とを相違させたことを特徴とするスピーカシステム。
  2. 【請求項2】 水平軸上に配置した2つのスピーカユニ
    ットの間隔を鉛直軸上に配置した2つのスピーカユニッ
    トの間隔より狭くしたことを特徴とする請求項1記載の
    スピーカシステム。
  3. 【請求項3】 水平軸上に配置した2つのスピーカユニ
    ットと鉛直軸上に配置した2つのスピーカユニットとの
    中央部に、少なくとも1つのスピーカユニットを配置
    し、前記水平軸上に配置した2つのスピーカユニットと
    前記鉛直軸上に配置した2つのスピーカユニットとが低
    音再生用として、中央部に配置したスピーカユニットが
    中高音再生用としてそれぞれ用いられることを特徴とす
    る請求項1記載のスピーカシステム。
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