JPH04281696A - スティフネス減少装置を備えた音響信号再生システム - Google Patents
スティフネス減少装置を備えた音響信号再生システムInfo
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- JPH04281696A JPH04281696A JP6948191A JP6948191A JPH04281696A JP H04281696 A JPH04281696 A JP H04281696A JP 6948191 A JP6948191 A JP 6948191A JP 6948191 A JP6948191 A JP 6948191A JP H04281696 A JPH04281696 A JP H04281696A
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- Japan
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- acoustic signal
- unit
- enclosure
- stiffness
- signal reproduction
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スティフネス減少装置
を備えた音響信号再生システムに関する。
を備えた音響信号再生システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】動電型スピーカを用いて低音再生を行う
場合、その再生限界周波数帯域の目安となるものが最低
共振周波数（ｆ０ ）と呼ばれる。例えば、動電型スピ
ーカ（以下、ユニットという。）のｆ０ とその音圧対
周波数特性は、最低共振周波数以下のレベルは急激に低
下する。
場合、その再生限界周波数帯域の目安となるものが最低
共振周波数（ｆ０ ）と呼ばれる。例えば、動電型スピ
ーカ（以下、ユニットという。）のｆ０ とその音圧対
周波数特性は、最低共振周波数以下のレベルは急激に低
下する。
【０００３】このユニットから音を出す場合、背面から
は正面と逆相の音がでているので、特に低域では再生音
が打ち消されてしまう。そこで、背面からの音を正面に
廻り込ませないために、ユニットを無限大バッフルに取
り付けると図２のＡのような特性となり、低域再生限界
周波数は、ユニット自体の低域再生限界周波数で決まる
。
は正面と逆相の音がでているので、特に低域では再生音
が打ち消されてしまう。そこで、背面からの音を正面に
廻り込ませないために、ユニットを無限大バッフルに取
り付けると図２のＡのような特性となり、低域再生限界
周波数は、ユニット自体の低域再生限界周波数で決まる
。
【０００４】しかしながら、実際にすべてのスピーカシ
ステムを無限大バッフルににするわけにはいかず、エン
クロージャに取り付けたものが殆どである。その時は、
ユニット背面部を小さな空間で閉じたために発生するス
ティフネスにより最低共振周波数は図２のＢに示すよう
にｆ０ からｆ０ ’へと上昇し、低域再生限界周波数
も上昇してしまう。
ステムを無限大バッフルににするわけにはいかず、エン
クロージャに取り付けたものが殆どである。その時は、
ユニット背面部を小さな空間で閉じたために発生するス
ティフネスにより最低共振周波数は図２のＢに示すよう
にｆ０ からｆ０ ’へと上昇し、低域再生限界周波数
も上昇してしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記低域再
生限界周波数の上昇を押さえ、音響信号再生用ユニット
自体の低域再生限界周波数ｆ０ に近い状態が得られる
音響信号再生システムを提供する点にある。
生限界周波数の上昇を押さえ、音響信号再生用ユニット
自体の低域再生限界周波数ｆ０ に近い状態が得られる
音響信号再生システムを提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、音響信号再生
用ユニットと該ユニットをエンクロージャ内に収容した
時、エンクロージャ内スティフネスを減少させる装置を
前記エンクロージャ内に備えるものである。
用ユニットと該ユニットをエンクロージャ内に収容した
時、エンクロージャ内スティフネスを減少させる装置を
前記エンクロージャ内に備えるものである。
【０００７】
【実施例】本発明は、音響信号を再生するユニットとと
もに、このユニットの背面圧力を検出する検出手段と、
該検出手段の信号出力で駆動され、前記背面圧力を一定
にするスティフネス減少用ユニットをエンクロージャ内
に具備してなる音響再生システムである。
もに、このユニットの背面圧力を検出する検出手段と、
該検出手段の信号出力で駆動され、前記背面圧力を一定
にするスティフネス減少用ユニットをエンクロージャ内
に具備してなる音響再生システムである。
【０００８】図１は、本発明音響信号再生システムの構
成図を示すている。この実施例において、音響信号再生
用ユニット、例えば動電型コーンスピーカＳＰ１の背後
に、スティフネス減少用ユニット、例えば前記同様の動
電型コーンスピーカＳＰ２を、エンクロージャの容積を
２分するようにに配置する。Ｓ１は圧力センサーであっ
て、前記ユニットＳＰ１、ＳＰ２及びエンクロージャで
形成される空間におけるユニットＳＰ１の背圧を検出す
る。圧力センサーＳ１として例えばマイクロフォン等を
利用できる。
成図を示すている。この実施例において、音響信号再生
用ユニット、例えば動電型コーンスピーカＳＰ１の背後
に、スティフネス減少用ユニット、例えば前記同様の動
電型コーンスピーカＳＰ２を、エンクロージャの容積を
２分するようにに配置する。Ｓ１は圧力センサーであっ
て、前記ユニットＳＰ１、ＳＰ２及びエンクロージャで
形成される空間におけるユニットＳＰ１の背圧を検出す
る。圧力センサーＳ１として例えばマイクロフォン等を
利用できる。
【０００９】ＡＭＰ１は、前記圧力センサＳ１が検出し
た圧力信号電圧の利得・位相補正用の増幅器であって、
該増幅器ＡＭＰ１の出力信号を後述する基準レベルと比
較する比較回路、例えば差動増幅器ＡＭＰ２に入力する
。該差動増幅器ＡＭＰ２の出力は、スティフネス減少用
ユニット駆動増幅器ＡＭＰ３で増幅され、スティフネス
減少用ユニットＳＰ２を駆動する。
た圧力信号電圧の利得・位相補正用の増幅器であって、
該増幅器ＡＭＰ１の出力信号を後述する基準レベルと比
較する比較回路、例えば差動増幅器ＡＭＰ２に入力する
。該差動増幅器ＡＭＰ２の出力は、スティフネス減少用
ユニット駆動増幅器ＡＭＰ３で増幅され、スティフネス
減少用ユニットＳＰ２を駆動する。
【００１０】前記音響信号再生システムが、前記ユニッ
トＳＰ１自体の低域再生限界周波数に近い状態で再生で
きる作用について、以下説明する。ユニット自体の再生
限界周波数帯域の目安となる最低共振周波数ｆ０ は、
ｆ０ ＝１／２π（√ｓ０ ／√ｍ０ ）で表される。 ここで、ｍ０ ：振動系の等価質量［ｋｇ］，ｓ０ ：
振動系の等価スティフネス［Ｎ／ｍ］である。
トＳＰ１自体の低域再生限界周波数に近い状態で再生で
きる作用について、以下説明する。ユニット自体の再生
限界周波数帯域の目安となる最低共振周波数ｆ０ は、
ｆ０ ＝１／２π（√ｓ０ ／√ｍ０ ）で表される。 ここで、ｍ０ ：振動系の等価質量［ｋｇ］，ｓ０ ：
振動系の等価スティフネス［Ｎ／ｍ］である。
【００１１】また、ユニットをエンクロージャに取り付
けた時の最低共振周波数ｆ０’は、ｆ０’＝１／２π（
√（ ｓ０ ＋ｓｃ）／√ｍ０ ）で表される。ここで
、ｓｃ ：エンクロージャの等価スティフネス［Ｎ／ｍ
］である。さらに、エンクロージャの等価スティフネス
ｓｃ は、ｓｃ ＝ρ０ ｃ２ π２ ａ４ ／ｖで表
される。ここで、ρ０ ：空気の密度［ｋｇ／ｍ３ ］
，ｃ：音速［ｍ／ｓｅｃ］，ａ：ユニットの振動板の振
動有効半径［ｍ］、ｖ：エンクロージャの容積［ｍ３
］である。
けた時の最低共振周波数ｆ０’は、ｆ０’＝１／２π（
√（ ｓ０ ＋ｓｃ）／√ｍ０ ）で表される。ここで
、ｓｃ ：エンクロージャの等価スティフネス［Ｎ／ｍ
］である。さらに、エンクロージャの等価スティフネス
ｓｃ は、ｓｃ ＝ρ０ ｃ２ π２ ａ４ ／ｖで表
される。ここで、ρ０ ：空気の密度［ｋｇ／ｍ３ ］
，ｃ：音速［ｍ／ｓｅｃ］，ａ：ユニットの振動板の振
動有効半径［ｍ］、ｖ：エンクロージャの容積［ｍ３
］である。
【００１２】上記式を参酌すると、ｆ０ の上昇は、エ
ンクロージャの等価スティフネスｓｃによるものである
ことがわかり、また、ｓｃ の増加はエンクロージャの
容積ｖの減少によるものであることがわかる。つまり、
ユニットの低域再生限界は、基本的にｖが小さいことに
よるところが問題である。
ンクロージャの等価スティフネスｓｃによるものである
ことがわかり、また、ｓｃ の増加はエンクロージャの
容積ｖの減少によるものであることがわかる。つまり、
ユニットの低域再生限界は、基本的にｖが小さいことに
よるところが問題である。
【００１３】エンクロージャの容積を大きくすれば低域
再生周波数を低くすることができるが、これは、音響信
号再生システムを小型化することと矛盾することになる
。そこで本発明は、音響信号再生用ユニットの振動によ
り該ユニットの背後の空間の容積が変化して空間内の圧
力も変化するが、この圧力の変化を検出してこの圧力が
一定（典型的には０）になるように制御すれば実質的に
大きなエンクロージャに入れたものと等価になり、音響
信号再生システムの低域再生限界周波数を音響信号再生
用ユニット自体の低域再生限界周波数にほぼ近い状態に
するものである。
再生周波数を低くすることができるが、これは、音響信
号再生システムを小型化することと矛盾することになる
。そこで本発明は、音響信号再生用ユニットの振動によ
り該ユニットの背後の空間の容積が変化して空間内の圧
力も変化するが、この圧力の変化を検出してこの圧力が
一定（典型的には０）になるように制御すれば実質的に
大きなエンクロージャに入れたものと等価になり、音響
信号再生システムの低域再生限界周波数を音響信号再生
用ユニット自体の低域再生限界周波数にほぼ近い状態に
するものである。
【００１４】本発明は上記状態を達成するために、以下
、実施例に基づいて説明する。図１に示す音響信号再生
システム構成図において、音響信号再生用ユニットＳＰ
１の背後のエンクロージャ空間内に配置した圧力センサ
ーＳ１の出力電圧信号を利得・位相補正用増幅器ＡＭＰ
１で増幅し、比較器、例えば差動増幅器ＡＭＰ２でグラ
ンドレベルに設定した基準信号と比較する。前記比較器
の出力信号をスティフネス減少用ユニット駆動増幅器Ａ
ＭＰ３で増幅して、スティフネス減少用ユニットＳＰ２
を、音響信号再生用ユニットを駆動する信号と同相で駆
動する。
、実施例に基づいて説明する。図１に示す音響信号再生
システム構成図において、音響信号再生用ユニットＳＰ
１の背後のエンクロージャ空間内に配置した圧力センサ
ーＳ１の出力電圧信号を利得・位相補正用増幅器ＡＭＰ
１で増幅し、比較器、例えば差動増幅器ＡＭＰ２でグラ
ンドレベルに設定した基準信号と比較する。前記比較器
の出力信号をスティフネス減少用ユニット駆動増幅器Ａ
ＭＰ３で増幅して、スティフネス減少用ユニットＳＰ２
を、音響信号再生用ユニットを駆動する信号と同相で駆
動する。
【００１５】前記同相で両ユニットＳＰ１、ＳＰ２を駆
動すると、音響信号再生用ユニットＳＰ１の背後の空間
の容積が減少して圧力が上昇しても、該圧力の上昇は、
スチフネス減少用ユニットＳＰ２もユニットＳＰ１の背
後に有するエンクロージャの空間を介して駆動されるた
め、前記容積の減少を補償して容積が変化せず、したが
って前記圧力も上昇することなく一定に保たれる。その
結果、エンクロージャのスティフネスの発生が押さえら
れ、音響信号再生用ユニットＳＰ１が有する等価スティ
フネスのみで決まる最低共振周波数ｆ０ に近い状態で
音声信号の周波数の低い領域が再生される。
動すると、音響信号再生用ユニットＳＰ１の背後の空間
の容積が減少して圧力が上昇しても、該圧力の上昇は、
スチフネス減少用ユニットＳＰ２もユニットＳＰ１の背
後に有するエンクロージャの空間を介して駆動されるた
め、前記容積の減少を補償して容積が変化せず、したが
って前記圧力も上昇することなく一定に保たれる。その
結果、エンクロージャのスティフネスの発生が押さえら
れ、音響信号再生用ユニットＳＰ１が有する等価スティ
フネスのみで決まる最低共振周波数ｆ０ に近い状態で
音声信号の周波数の低い領域が再生される。
【００１６】前記実施例は、基準信号をグランドレベル
としたが、この場合実際は、前記サーボ系を大きく利か
せると位相余裕がなくなり、音響信号再生用ユニットＳ
Ｐ１の駆動による残留圧力がエンクロージャの空間に存
在し、３００Ｈｚ前後で２次及び３次の高調波レベルが
増大する。そこで、基準信号として音響信号再生用ユニ
ットＳＰ１を駆動する音響信号を一定比率で比較増幅器
ＡＭＰ２に印加することにより前記高調波のレベルを抑
制することができた。
としたが、この場合実際は、前記サーボ系を大きく利か
せると位相余裕がなくなり、音響信号再生用ユニットＳ
Ｐ１の駆動による残留圧力がエンクロージャの空間に存
在し、３００Ｈｚ前後で２次及び３次の高調波レベルが
増大する。そこで、基準信号として音響信号再生用ユニ
ットＳＰ１を駆動する音響信号を一定比率で比較増幅器
ＡＭＰ２に印加することにより前記高調波のレベルを抑
制することができた。
【００１７】ここで本発明を適用した後者の実施例の１
実測例を説明する。全容積が１８リットルのエンクロー
ジャをスティフネス減少用ユニットＳＰ２で仕切って２
分し、２つのユニットの背後の容積を略９リットルに形
成する。まず、音響信号再生用ユニットＳＰ１（１６ｃ
ｍ、４Ω）のみを前記エンクロージャに取り付けた時は
、最低共振周波数は、３２、４Ｈｚから約４９Ｈｚに上
昇するが、スティフネス減少用ユニットＳＰ２（１６ｃ
ｍ，４Ω）で前記の如く仕切ってシステムを駆動すると
，最低共振周波数は約３４、７Ｈｚに低下した。これは
、１８リットルの容積を有するエンクロージャが、等価
容積が約１７０リットルのエンクロージャに変換された
ものと等価になり、エンクロージャの等価スティフネス
を大巾に減少できる。
実測例を説明する。全容積が１８リットルのエンクロー
ジャをスティフネス減少用ユニットＳＰ２で仕切って２
分し、２つのユニットの背後の容積を略９リットルに形
成する。まず、音響信号再生用ユニットＳＰ１（１６ｃ
ｍ、４Ω）のみを前記エンクロージャに取り付けた時は
、最低共振周波数は、３２、４Ｈｚから約４９Ｈｚに上
昇するが、スティフネス減少用ユニットＳＰ２（１６ｃ
ｍ，４Ω）で前記の如く仕切ってシステムを駆動すると
，最低共振周波数は約３４、７Ｈｚに低下した。これは
、１８リットルの容積を有するエンクロージャが、等価
容積が約１７０リットルのエンクロージャに変換された
ものと等価になり、エンクロージャの等価スティフネス
を大巾に減少できる。
【００１８】図３は、この実施例の周波数特性を示して
おり、最低共振周波数は４９Ｈｚから３４．７Ｈｚに低
下し、また、音圧レベルも上昇し改善の効果が著しい。
おり、最低共振周波数は４９Ｈｚから３４．７Ｈｚに低
下し、また、音圧レベルも上昇し改善の効果が著しい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、エンクロージャの等価
容積を大きくできるため、低音再生限界を下げることが
でき、小型で重低音再生の可能な音響信号再生システム
の実現が可能である。
容積を大きくできるため、低音再生限界を下げることが
でき、小型で重低音再生の可能な音響信号再生システム
の実現が可能である。
【図１】本発明音響信号再生システムの構成図である。
【図２】音圧レベル対周波数特性図である。
【図３】本発明の周波数特性の実測図である。
ＳＰ１・・音響信号再生用ユニット ＳＰ２・・ステ
ィフネス減少用ユニット Ｓ１・・圧力センサー ＡＭＰ１・・利得・位相補正
用増幅器 ＡＭＰ２・・差動増幅器 ＡＭＰ３・・
スティフネス減少用ユニット駆動増幅器
ィフネス減少用ユニット Ｓ１・・圧力センサー ＡＭＰ１・・利得・位相補正
用増幅器 ＡＭＰ２・・差動増幅器 ＡＭＰ３・・
スティフネス減少用ユニット駆動増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 音響信号再生用ユニットと、該音響信
号再生用ユニットの背面圧力を検出する圧力センサーと
、該圧力センサーの出力信号を印加するサーボループ用
電気回路と、前記音響信号再生用ユニットの背後に配置
され、前記サーボループ電気回路の出力で駆動するステ
ィフネス減少用ユニットとを具備し、前記背面圧力を一
定にしたことを特徴とする音響信号再生システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6948191A JPH04281696A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | スティフネス減少装置を備えた音響信号再生システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6948191A JPH04281696A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | スティフネス減少装置を備えた音響信号再生システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04281696A true JPH04281696A (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=13403936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6948191A Pending JPH04281696A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | スティフネス減少装置を備えた音響信号再生システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04281696A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532371A (ja) * | 2005-02-24 | 2008-08-14 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | Ｍｅｍｓマイクロホン |
| JP2012034204A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Audio Technica Corp | 電気音響変換器 |
| JP2014180031A (ja) * | 2014-05-15 | 2014-09-25 | Audio Technica Corp | マイクロホン |
| JP2015005938A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-08 | 株式会社オーディオテクニカ | ヘッドホン |
| JP2016225690A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 京セラ株式会社 | 電子機器及び電子機器の制御方法 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP6948191A patent/JPH04281696A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008532371A (ja) * | 2005-02-24 | 2008-08-14 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | Ｍｅｍｓマイクロホン |
| JP2012034204A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Audio Technica Corp | 電気音響変換器 |
| US8995701B2 (en) | 2010-07-30 | 2015-03-31 | Kabushiki Kaisha Audio-Technica | Microphone |
| JP2015005938A (ja) * | 2013-06-24 | 2015-01-08 | 株式会社オーディオテクニカ | ヘッドホン |
| JP2014180031A (ja) * | 2014-05-15 | 2014-09-25 | Audio Technica Corp | マイクロホン |
| JP2016225690A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 京セラ株式会社 | 電子機器及び電子機器の制御方法 |
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