JPH0249080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、ラウドスピーカの空間特性を変化さ
せる装置に関し、特にBOSE901シリーズのよ
うに、ラウドスピーカから直接聴取域に対して放
射するよりも多くの音響エネルギを最初に反射面
に対して放射した後聴取域に対して放射すること
により、比較的複雑でなく操作が容易な構成を用
いて聴取効果を強化するラウドスピーカの空間特
性を変化させるための漸新な装置に関する。

（背景技術） 前記BOSE901ラウドスピーカ・システムは米
国特許第3582553号の発明を実施したもので、世
界中の専門家及び消費者の好評を博し前例のない
賞賛を受けて来た。この901システムは、フルレ
ンジ周波数で作動し最初反射面に音響エネルギを
放射しその後聴取域に音響エネルギが達する同位
相で結合された類似のラウドスピーカが取り付け
られ、ある角度で後方に面する一対の隣接するパ
ネルと、非常に少ない音響エネルギを直接聴取域
に放射する単一のラウドスピーカを有する前面パ
ネルと、を含んでいる。それらのラウドスピーカ
と共動する関連の能動イコライザによつて、可聴
周波数の実質上全体にわたつて周波数の関数とし
て実質上均一の放射パワー応答を達成するシステ
ムが提供される。

このシステムは、コンサート・ホールにおいて
聴取される音響をシミユレートするものであり、
コンサート・ホールの聴衆はステージ上の音響源
からの直接エネルギよりもはるかに多くの反射エ
ネルギを受ける。聴衆は、あたかも音響がラウド
スピーカのキヤビネツトに近接した壁面の全表面
から生じたごとくに比較的広い音像を知覚する。
音響エネルギは、パネルと近接の壁面との角度を
変えることによつて、変化させることができる。
例えば、知覚される音像は、外側の後部パネルと
対向壁面との角度が小さくなり、内側の後部パネ
ルと対向壁面との角度が大きくなるようにキヤビ
ネツトを回転させることによつて、中心に近づく
ように移動させることができる。これとは逆に、
前者の角度を大きくし後者の角度を小さくする
と、音像は外方に移動する。このように音像は物
理的移動によつて幾分かは変えることができる
が、聴取者が知覚音像を種々に変えたい場合、特
にラウドスピーカが天井から吊されている場合に
は実用的ではない。更に音像を変更できる程度に
も幾分制約がある。

（発明の概要） 従つて、本発明の重要な目的は、電気的手段に
よつてラウドスピーカの空間特性を変化させる改
良された装置を提供することである。

本発明の別の目的は、BOSE901ラウドスピー
カ・システム形式のラウドスピーカを使用して前
記目的を達成することである。

本発明の更に別の目的は、技術的に習熟してい
ない聴取者とつて操作が容易な単一の制御によつ
て比較的広い範囲にわたつて前記目的を達成する
ことである。

本発明の他の目的は、音量を変えずに前記目的
を達成することである。

本発明の更に他の目的は、信頼度が高く比較的
安価で比較的小形の別の装置を付加することによ
り前記目的を達成することである。

本発明によれば、第１及び第２の入力ターミナ
ル（端子）の間に直列に接続される第１及び第２
の高い周波数のラウドスピーカ駆動装置（ドライ
バ）が設けられ、低い周波数範囲、例えば200Hz
よりも高い所定の周波数以上のスペクトル成分を
有する音響エネルギを反対を向いた第１及び第２
方向に放射し、第１及び第２ラウドスピーカ駆動
装置の結合点に第３のターミナルを接続するとと
もに、第１及び第２ターミナルの間にポテンシヨ
メータを結合する装置と、そのポテンシヨメータ
のアームを第３ターミナルに結合する装置とが設
けられる。ポテンシヨメータを第１及び第２ター
ミナルに結合する装置は、夫々第１及び第２の高
い周波数を放射する装置に電気エネルギを送る第
１及び第２の電力増幅装置からなることが望まし
い。ポテンシヨメータのアームを第３のターミナ
ルに結合する装置は直流及び低周波数信号を減衰
させる容量性装置を有する。

（実施例） 第１図を参照すると、聴取者１１と、夫々左右
のステレオ・チヤンネルを再生するための左右の
ラウドスピーカ１２，１３を含む部屋を示す平面
図が示される。ラウドスピーカ１２，１３は市販
のBOSE901シリーズキヤビネツトである。第
１図に示すように実質的に同一の音響エネルギが
内側パネル１２Ｉ及び１３Ｉから、外側パネル１
２Ｏ及び１３Ｏからと同様に放射される。このと
き聴取者１１は後部の壁面１４全体にわたつて実
質上均一に分布する音像を知覚する。

第２図においては、ラウドスピーカ１２及び１
３は、内側パネル１２Ｉ及び１３Ｉからよりも多
くのエネルギを外側パネル１２Ｏ及び１３Ｏから
放射して、聴取者１１にラウドスピーカ１２及び
１３の外側からより多くの音響が発生されるよう
な音像を知覚させる。

第３図においては、壁面１４の外側よりも内側
に対してより多くの音響エネルギを放射するよう
に本発明のシステムが配置され、この場合聴取者
１１はある種の音楽、例えばソロ演奏に対して望
ましい壁面１４の中心に近い音像を知覚する。

第４図は、本発明による望ましいラウドスピー
カの相互接続形態を示す。外側パネル１２Ｏは４
個のラウドスピーカ・ドライバ（単にドライバと
いう）２１〜２４を、内側パネル１２Ｉは４個の
ドライバ２５〜２８を、前面パネル３０は１個の
前面ドライバ２９を有する。ドライバ２１〜２９
は直列に接続され、前面ドライバ２９は外側ドラ
イバ２１〜２４と内側ドライバ２５〜２８との間
に直列に接続される。これらの９個のドライバは
外側ターミナル３１と内側ターミナル３２との間
に直列に接続され、前面ドライバ２９と内側ドラ
イバ２５の結合点は中央ターミナル３３に接続さ
れる。

第５図は、本発明の望ましい一実施例のブロツ
ク一回路図を示し、空間制御部４１は、300Hzよ
りも高い周波数で有効となるようにフイルタと結
合し、放射された音響が殆ど指向性を持たない
300Hzより低い周波数で全ドライバが実質上同じ
エネルギを受けるように、比較的低い周波数のス
ペクトル成分には殆ど影響を及ぼさない。空間制
御部４１は、あらかじめ定めた高い周波数より上
のスペクトル成分に対してアーム４２の位置にし
たがつて外側の放射音に対する内側の放射音の比
を制御するが、システムの全エネルギ・レスポン
スは実質上変化せず、即ち周波数の関数としての
放射エネルギ・レスポンスは空間制御部４１のア
ーム４２の位置と無関係に実質的に均一となる。

入力ターミナル４４における左チヤネル信号は
増幅されて夫々＋及び−の出力ターミナル４５及
び４６に与えられるが、低い周波数成分は位相が
反対で実質上同一の振幅にされる。そのため、入
力ターミナル４４の左チヤネル信号は、増幅器４
７、値Ｒ１の抵抗４８、及び電力増幅器５１から
なる内側チヤネルと、増幅器５２、値Ｒ２の抵抗
５３、及び電力増幅器５４からなる外側チヤネル
とに与えられ、増幅器４７及び５２の利得は大き
さが同じで符号が反対にされ所望の位相反転を行
う。

抵抗値Ｒ３のポテンシヨメータ４１のアーム４
２は値Ｃのコンデンサ５５を介して接地される。
またラウドスピーカ・システム１２の中間ターミ
ナル３３はターミナル５６を介して接地される。

第６図は、ポテンシヨメータ４１のアーム４２
を中心位置にした場合、及び最大の外側チヤネ
ル・ブーストにした場合の内側と外側のドライ
バ・グループの周波数レスポンス特性を示す。カ
ーブ６１は、アーム４２を中心位置にするとレス
ポンスが実質上均一になることを示している。カ
ーブ６２が外側ドライバ・グループの応答におけ
るブーストを示し、カーブ６３は内側ドライバ・
グループの応答におけるドロツプを示す。レスポ
ンス６３と６２はアーム４２が最大の内側ブース
ト位置に移動されるとき反対となる。

最大利得Ａを約3dBとすれば、全周波数におい
て包囲体の全出力は一定となり、音量の変化知覚
せずに、アーム４２の位置を変えて知覚される音
像を変化させることができる。典型的な半電力周
波数即ちヒンジ周波数は300Hz程度であり、抵抗
Ｒ１とＲ２（典型的には等しい）、Ｒ３及びコン
デンサＣにより実質上決定される。抵抗Ｒ１及び
Ｒ２の典型的値は2.7Kオーム、ポテンシヨメー
タのＲ３は5Kオーム、コンデンサＣは0.22μFで、
250Hz程度のヒンジ周波数（3dB以下）を生じる。

本発明は多くの長所を有する。例えば、聴取者
は音量を変えることなく制御部４１を操作するこ
とにより知覚音像特性を容易に制御することがで
きる。所望の実質的に均一の放射電力レスポンス
は音像が変更されるときでも保持される。大部分
の電力を要する低い周波数においては、すべての
ドライバは実質的に等しいエネルギが与えられ、
歪みを生じることなく、また音像を選択的に変更
させる機能に影響を及ぼすことなく、高い音響レ
ベルを発生することができる。

知覚される音像の制御はポテンシヨメータのア
ーム４２に対する接続を開路することによつて不
作動状態においてすることができる。また、コン
デンサ５５を短絡することにより、内側及び外側
出力４５及び４６間の周波数応答バランスを全周
波数にわたつて平坦にすることができる。この特
徴は、別のスピーカ・システムが内側及び外側出
力ターミナル４５及び４６に接続され、フルレン
ジ・バランス制御を行うとき有効である。

更に、本発明は、セクシヨンを増やし、遅延回
路網及び非線形処理等を用いるより複雑なシステ
ムの異なるセクシヨンを制御するのにも利用する
ことができる。

本発明は、既に３つのターミナルを有する
BOSE901シリーズのラウドスピーカに接続し
て使用することができる。本発明は、また市販さ
れているBOSE501、601形ラウドスピーカととも
に使用することもできる。市販されている501形
ラウドスピーカは、ウーフアと、内側放射用トウ
イータと、外側放射用トウイータとを有する。こ
のウーフアは内側及び外側ターミナルの両端に接
続される。内側放射用トウイータとクロスオーバ
回路網を構成する１個のコンデンサは内側ターミ
ナルと中間ターミナルの間に接続される。外側放
射用トウイータとクロスオーバ回路網を構成する
コンデンサは外側ターミナルと中間ターミナルの
間に直列に接続される。これらのコンデンサは実
質上等しく、２個の入力ターミナルを有する501
システムと関連するクロスオーバ回路網における
キヤパシタンスの約２倍のキヤパシタンスを有す
る。

601形ラウドスピーカ・システムは、２個のウ
ーフアと、一対の内側放射用トウイータと、一対
の外側放射用トウイータを有する。２個のウーフ
アは内側及び外側ターミナル間に並列に接続され
る。内側トウイータは、内側ターミナルと、中間
ターミナルに接続されたクロスオーバ回路網を構
成する１個のコンデンサとの間に直列又は並列に
接続される。外側トウイータは、外側ターミナル
と、中間ターミナルに接続されたクロスオーバ回
路網を構成する１個のコンデンサとの間に直列又
は並列に接続される。これらの市販されている実
施品においては、トウイータの低域周波数カツト
オフはBOSE901形ラウドスピーカにおけるフル
レンジ・ドライバよりも非常に高いので、音像制
御はBOSE901形ラウドスピーカ・システムの場
合に比較して顕著ではない。ウーフアとトウイー
タの組み合わせを用いた前述の技術は、250乃至
500Hzまで伸びる範囲で大出力を有するトウイー
タによる空間制御を可能にするものである。

以上本発明を実施例に従つて説明したが、当業
者には、本発明の思想から逸脱することなく多く
の変更及び他の使用例が可能であることは明らか
である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明により調整された
システムの、夫々、通常の、外側に知覚される音
像の、及び内側に知覚される音像のエネルギ経路
を示す平面図、第４図は本発明によるターミナル
の相互接続を示す図、第５図は本発明によるシス
テムのブロツク一回路図、及び第６図は各種空間
制御設定に対する内側及び外側ラウドスピーカ・
グループの伝達関数を示すグラフである。 （符号説明）、１１……聴取者、１２，１３，
２１〜２９……ラウドスピーカ、１２Ｏ，１３Ｏ
……外側パネル、１２Ｉ，１３Ｉ……内側パネ
ル、１４……壁面、３０……前面パネル、３１…
…外側ターミナル、３２……内側ターミナル、３
３……中間ターミナル、４１……空間制御部、４
２……アーム、４７，５２……増幅器、４８，５
３……抵抗、５１，５４……電力増幅器、５５…
…コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １つの包囲体内に複数のラウドスピーカを有
   するラウドスピーカ・システムにより放射される
   音響信号の知覚される音像を制御する装置であつ
   て、 入力音響電気信号を増幅する第１の増幅装置
   と、 前記入力音響電気信号を増幅し、前記第１増幅
   装置の出力と反対の位相の増幅された信号出力を
   供給する第２の増幅装置と、 前記第１増幅装置の出力に第１の抵抗を介して
   接続される第１の電力増幅装置と、 前記第２増幅装置の出力に第２の抵抗を介して
   接続される第２の電力増幅装置と 前記第１電力増幅装置の出力に接続され聴取域
   の内側に向けて音響エネルギを放射する第１フル
   レンジ・ラウドスピーカと、 前記第２電力増幅装置の出力に接続され聴取域
   の外側に向けて音響エネルギを放射する第２フル
   レンジ・ラウドスピーカと、 前記第１増幅装置の出力と第２増幅装置の出力
   との間に夫々前記第１抵抗及び第２抵抗を介して
   結合されるポテンシヨメータであつて、その可動
   アームが容量性装置に結合され、所定周波数以上
   の周波数において、前記第１フルレンジ・ラウド
   スピーカより放射される音響エネルギの前記第２
   フルレンジ・ラウドスピーカより放射される音響
   エネルギに対する比を制御して前記の知覚される
   音像を変化させる音像制御ポテンシヨメータ装置
   と、 から構成される音像制御装置。