JPH10271596A - 電気音響変換システム - Google Patents

電気音響変換システム

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JPH10271596A
JPH10271596A JP9334033A JP33403397A JPH10271596A JP H10271596 A JPH10271596 A JP H10271596A JP 9334033 A JP9334033 A JP 9334033A JP 33403397 A JP33403397 A JP 33403397A JP H10271596 A JPH10271596 A JP H10271596A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気音響変換の改良を図った小型ラウドスピ
ーカ・システムを提供する。 【解決手段】 電気音響変換装置は、オーディオ電気信
号を受け取る入力を含む。第１電気音響変換器は、この
入力上のオーディオ電気信号に応答して、第１周波数範
囲内の第１音波を第１方向に放射するように構成かつ配
置されている。第２電気音響変換器は、第２周波数範囲
内の音響エネルギを第２方向に放射するように構成かつ
配置されている。第３電気音響変換器は、第２周波数範
囲内の音響エネルギを第３方向に放射するように構成か
つ配置されている。相互結合回路は、入力を第２変換器
および第３変換器に相互結合し、第２変換器および第３
変換器に、第２および第３方向に音響エネルギを放射さ
せるように構成かつ配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、電気音
響変換に関し、更に特定すれば、所定のパターンの音波
を放射し、変換対象音源の真に迫った音響像(acoustic
image)を発生する、小型ラウドスピーカ・システムに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】背景技術として、米国特許第４，５０
３，５５３号および第５，２１０，８０２号、および"S
tereophonic Projection Console" (IRE Transactions
on AudioVol. AU-8, No. 1, pp. 13-16 (１／２月、１
９９６年）と題する文献を引用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の重要な目的
は、電気音響変換の改良を得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ラウド
スピーカ・システムは、オーディオ電気信号を受け取る
入力と、第１方向を向き、前記入力に結合され、第１周
波数範囲内の第１音波を放射する第１変換器と、第２方
向を向き、第２音波を放射する第２変換器と、第３方向
を向き、第３音波を放射する第３変換器とを含む。ロー
・パス・フィルタが、前記入力を前記第２変換器および
前記第３変換器に結合し、前記第２変換器および前記第
３変換器に変更されたオーディオ電気信号を供給する。
遅延ネットワークが、第２音波および第３音波の放射を
遅延させ、これらが第２および第３方向に放射される第
１音波の部分と実質的に対向することによって、第２お
よび第３方向における第１音波を実質的に打ち消す。
【０００５】本発明の他の態様においては、指向性ラウ
ドスピーカ・システムは、第１周波数範囲において実質
的にダイポール音響放射パターンを有する第１ラウドス
ピーカと、前記第１周波数範囲内において実質的に無指
向性音響放射パターンを有する第２ラウドスピーカとを
含む。前記第１ラウドスピーカおよび前記第２ラウドス
ピーカは、第１および第２方向の放射を、それぞれ、累
積的および差分的に結合するように構成されている。
【０００６】本発明の他の態様においては、マルチチャ
ネル・オーディオ再生装置は、エンクロージャと、第１
オーディオ電気信号を受け取る第１入力と、前記エンク
ロージャ内にあり、前記第１入力に結合され、第１音波
を放射する第１変換器と、前記エンクロージャ内にあり
第２音波を放射する第２変換器と、前記第１入力を前記
第２変換器に結合し、前記第２音波が第１方向において
前記第１音波と対向するように構成かつ配置されている
第１信号変更部と、第２オーディオ電気信号を受け取る
第２入力と、前記エンクロージャ内にあり、前記第２入
力に結合され、第３音波を放射する第３変換器と、前記
エンクロージャ内にあり、第４音波を放射する第４変換
器と、前記第２入力を前記第４変換器に結合し、前記第
４音波が第２方向において前記第２音波と対向するよう
に構成かつ配置されている第２信号変更部とを含む。
【０００７】本発明の更に他の態様においては、マルチ
チャネル・オーディオ再生システムは、第１オーディオ
電気信号を受け取り、第１音波を放射する第１変換器に
結合されている第１入力と、第２オーディオ電気信号を
受け取り、第２音波を放射する第２変換器に結合されて
いる第２入力と、前記第１入力を第３変換器に結合する
第１信号変更部と、前記第２入力を第３変換器に結合す
る第２信号変更部とを含み、前記第３変換器が、前記第
１方向において前記第１音波および前記第２音波と実質
的に対向する第３音波を放射するように構成かつ配置さ
れている。
【０００８】その他の特徴、目的および利点は、添付図
面との関連において以下の詳細な説明を読むことによっ
て明白となろう。尚、図面を通じて、同一参照記号は対
応する要素を識別するものとする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、図面特に図１を参照する
と、本発明によるラウドスピーカ・ユニット１０の等角
投影図が示されている。ハウジング即ちエンクロージャ
（包囲体）８は、それぞれ方向１８，２０および２２に
向いている３つの電気音響変換器（トランスデューサ）
即ちラウドスピーカ・ドライバ１２，１４，１６を支持
する。
【００１０】図２を参照すると、ある部屋のオーディオ
再生システムにおける、図１のラウドスピーカ・ユニッ
ト１０の概略図が示されている。第１ドライバ１２は、
第２ドライバ１４および第３ドライバ１６に対してほぼ
直角な空間に向けられており、それぞれ、長さｌ1およ
びｌ2の経路３３および３５によってそれぞれ分離され
ている。
【００１１】オーディオ信号源２４は、オーディオ電気
信号を電気音響変換器１２，１４，１６に送出し、対応
する音波を放射する。ネットワーク１００は、変換器に
送出される信号を変更し、変換器１２，１４，１６の組
み合わせによって放射される音波のパターンを制御する
ことによって、所望の音場を生成する。一実施例では、
ネットワーク１００は、ラウドスピーカ・ユニット１０
の放射パターンが方向１８に強い指向性を有するよう
に、信号の変更を行う。動作において、オーディオ信号
源２４は、ネットワーク１００を通じてオーディオ信号
を第１変換器１２、第２変換器１４、および第３変換器
１６に送出し、これらの変換器は音波を放射する。ネッ
トワーク１００は、第１変換器１２において放射される
音波が第２変換器１４に到達するときに、第２変換器１
４が第１変換器１２から到達した音波とは位相が外れ、
振幅が同様の音波を放射するように、オーディオ信号の
時間および振幅特性を変更する。その結果、方向２０に
おいて、第２変換器１４から放射された音波が、第１変
換器１２から放射された音波と実質的に対向することに
なる。同様に、ネットワーク１００は、第１変換器１２
によって放射された音波が第３変換器１６に到達すると
きに、第３変換器１６が第１変換器１２から到達する音
波とは位相が外れ、振幅が同様の音波を放射するよう
に、オーディオ信号を変更する。その結果、方向２２に
おいて、第３変換器１６から放射された音波が、第１変
換器１２から放射されら音波と実質的に対向する（反対
となる）ことになる。第１変換器１２から到達する音波
は、方向２０および２２において実質的に対向するの
で、ラウドスピーカ・ユニットからの放射は、方向１８
に対する指向性が強くなる。尚、ラウドスピーカ・ユニ
ットが指向性を有する方向に音を放射する変換器を「主
変換器」と定義し、主変換器によって放射される音波に
対向する音波を放射する変換器を「バッキング変換器(b
ucking transducer)」と定義すると好都合であろう。単
一の変換器が主変換器およびバッキング（対抗）変換器
双方となる場合もあり、また１つのバッキング変換器が
１つ以上の主変換器によって放射される音波に対向する
場合もある。
【００１２】図２の実施例では、方向１８に放射され音
響反射面３６で反射されて、目的の聴取位置にいる聴取
者３４に到達する音波の音響経路の方が長く、したがっ
て（変換器１２，１４，１６から直接到達する音波のよ
うな）他の音源から直接到達する音波よりも到達が遅れ
る。しかしながら、方向１８に放射され、音響反射面３
６において反射する、振幅が格段に大きな音波（約１０
ｄＢ）を生成することによって、聴取者３４は、心理音
響学的受容基準(accepted psychoacoustic criteria)に
したがって、反射面３６の一般的な方向において１つ以
上の「仮想音源」として、音源を知覚するので、知覚音
像の拡張が生ずる。仮想音源は、反射面の後ろ（即ち、
反射面３６および位置１３の間）、またはラウドスピー
カ・ユニット１０および反射面３６の間の位置という場
合もある。音源における代わりに、「仮想音源」の反射
面に向かうこの知覚、即ち、定位は、本発明の利点の１
つである。
【００１３】図３を参照すると、図２の実施例の原理に
したがって構成された２つのラウドスピーカ・ユニット
を含む、ラウドスピーカ・システムが示されている。ス
テレオ音響信号源２４は、ネットワーク１００Ｌおよび
１００Ｒをそれぞれ通じて、左信号および右信号を左ラ
ウドスピーカ・ユニット１０Ｌおよび右ラウドスピーカ
・ユニット１０Ｒにそれぞれ配信する。ラウドスピーカ
・ユニット１０Ｌおよび１０Ｒは、各々、図２のラウド
スピーカ・ユニット１０と同様の電気音響変換器（１２
Ｌ，１４Ｌ，１６Ｌおよび１２Ｒ，１４Ｒ，１６Ｒ）を
有するものとすることができる。
【００１４】ラウドスピーカ１０Ｌおよび１０Ｒは、図
２の考察において概略的に説明した動作原理にしたがっ
て、矢印１８Ｌおよび１８Ｒによって示される方向にそ
れぞれ音を放射する。ラウドスピーカ・システム１０Ｌ
および１０Ｒによって放射される音は、それぞれ音響反
射面３６Ｌおよび３６Ｒにおいて反射し、図２の考察に
おいて先に論じたように、反射面３６Ｌおよび３６Ｒの
方向に位置する「仮想音源」によって放射されたという
知覚を聴取者に対して生成する。「仮想音源」の位置
は、ラウドスピーカ・ユニット１０Ｌおよび１０Ｒと、
音響反射面３６Ｌおよび３６Ｒとの間の距離を変更する
か、あるいは音響反射面に対するラウドスピーカ・ユニ
ットの方位を変更することによって変化させることが可
能である。図３によるラウドスピーカ・システムは、物
理的にラウドスピーカを配置することが非現実的または
不可能な位置に、「仮想音源」の配置を可能にするの
で、有利である。加えて、図３によるラウドスピーカ・
システムは、ラウドスピーカを配置した部屋よりも大き
な、知覚音像を発生することが可能である。なぜなら、
音響反射面３６Ｌおよび３６Ｒからの最初の反射は、仮
想音源によって音響反射面３６Ｌおよび３６Ｒを超えて
放射されたように感じ得るからである。
【００１５】図４を参照すると、図３のラウドスピーカ
・システムの他の実施例が示されている。システム２０
０は、単一のエンクロージャに、ネットワーク１００Ｌ
および１００Ｒを通じてそれぞれラウドスピーカ・ユニ
ット１０Ｌおよび１０Ｒに結合されている、ステレオ音
響信号源２４を含む。図４のシステムは、図３のシステ
ムと同じ要素を有する（そのいくつかは図４には示され
ていない）。図４によるシステムは、典型的にステレオ
音響信号源から離れて位置する、２つの大きく分離され
たスピーカを有する多くのステレオ音響システムと同様
な、またはそれよりも優れた知覚音像幅(perceived sou
nd image width)を与えるので、有利である。図３の実
施例の原理にしたがってシステム２００を動作させた場
合、左ラウドスピーカ・ユニット１０Ｌおよび右ラウド
スピーカ・ユニット１０Ｒの放射パターンは、それぞれ
方向１８Ｌおよび１８Ｒにおいて最大値を有する。方向
１８Ｌおよび１８Ｒに放射され、それぞれ音響反射面３
６Ｌおよび３６Ｒによって目的聴取位置にいる聴取者３
４に向かって反射される音波は、変換器１２Ｌ，１４
Ｌ，１６Ｌ，１２Ｒ，１４Ｒ，１６Ｒによって聴取者に
直接放射される音波よりも、振幅は格段に大きくなって
いる。図２の考察において既に論じたように、聴取者３
４は、反射面３６Ｌおよび３６Ｒの方向の仮想音源から
放出される音を知覚する。
【００１６】図５を参照すると、意図する聴取位置と反
対の方向に放射される音波阻止する必要のない状況に合
わせた、図２のラウドスピーカ・システムの代替実施例
が示されている。この例には、壁に装着するラウドスピ
ーカ・システム、またはテレビジョン・コンソールのよ
うなキャビネット内に取り付けるラウドスピーカ・シス
テムを含むことができる。ラウドスピーカ・ユニット１
０’は、矢印１８で示す方向を向いている第１電気音響
変換器１２’、および第１変換器１２’と直交する矢印
２０で示す方向を向いている第２電気音響変換器１４’
を含む。オーディオ信号源２４’が、図２のネットワー
ク１００と同様に信号源２４’からの信号を変更するネ
ットワーク１００’を通じて、第１変換器１２’および
第２変換器１４’と結合されている。その結果、第１変
換器１２から放射される音波は、方向２０において、第
２変換器１４によって放射される音波と対向する。方向
１８に放射され音響反射面３６で反射されて目的聴取位
置にいる聴取者３４に向けられた音波は、聴取者３４に
直接放射される音波よりも格段に音が大きくなってい
る。この反射エネルギが、音響反射面３６の方向に「仮
想音源」を形成する。図５の実施例は、ラウドスピーカ
・ユニット１０’が壁８０付近にあるときに有利であ
る。壁８０を、テレビジョン・コンソールのようなキャ
ビネットで置き換えれば、同様の構成を用いることがで
きる。図５の実施例は、図３、図４および図５の考察に
おいて開示した原理を組み合わせることによって、ステ
レオ・システムとして実施することが可能である。
【００１７】次に図６Ａを参照すると、図３に示したラ
ウドスピーカ・システムの代替実施例が示されている。
ステレオ音響信号源２４の左チャネルは、左ネットワー
ク１００Ｌによって、第１変換器７２、第２変換器７
４、および第３変換器７６に結合されている。同様に、
ステレオ音響信号源２４の右チャネルは、右ネットワー
ク１００Ｒを通じて、第４変換器７８に結合されてい
る。
【００１８】動作において、ステレオ音響信号源２４
は、ネットワーク１００Ｌを通じて、左チャネル信号を
第１変換器７２、ならびに第２および第３変換器７４お
よび７６に送出する。図２の実施例と同様に、ネットワ
ーク１００Ｌは、第２および第３変換器７４および７６
によって放射される音波が、第１変換器７２から到達す
る音波と対向するようにこの信号を変更する。その結
果、左チャネル音場は、第１変換器７２が面する方向１
８Ｌに対して指向性を有することになる。同様に、ステ
レオ音響信号源２４は、ネットワーク１００Ｒを通じ
て、第４変換器７８ならびに第２および第３変換器７４
および７６に右チャネル信号を送出する。図２の実施例
と同様に、ネットワーク１００Ｒは、第２および第３変
換器７４および７６によって放射される音波が、第４変
換器７８から到達する音波と対向するように、この信号
を変更する。その結果、右チャネル音場は、第４変換器
７８が面する方向１８Ｒに対して指向性を有することに
なる。本実施例では、第２および第３変換器７４，７６
は、第１変換器７２および第４変換器７８双方から到達
する音波に対向するように作用する。図４の実施例にお
けると同様、左および右チャネルは、それぞれ音響反射
面３６Ｌおよび３６Ｒの方向に、仮想音源から放射され
るように感じられる。
【００１９】次に図６Ｂを参照すると、図４、図５およ
び図６Ａの実施例の態様を組み合わせた、図６Ａの実施
例の代替構成が示されている。この実施例およびその他
の実施例では、主変換器（本図では、変換器７２および
７８）の放射方向は、鋭角φ1およびφ2の角度に（バッ
キング変換器７４の軸に対して）方位付けられている
が、他の実施例では、この軸とほぼ直角な空間にあるも
のとすることも可能である。図４の実施例と同様、この
構成も、ラウドスピーカ・ユニットを壁に装着したり、
テレビジョン・コンソールのようなキャビネット内に取
り付ける状況に、特に適している。加えて、図６Ｂの実
施例は、マルチチャネル・システムの２つのチャネルを
放射するように容易に改造可能である。これについて
は、以下で図７Ａ〜図７Ｂおよび図８Ａ〜図８Ｃの考察
において説明することにする。
【００２０】次に図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、本
発明の他の実施例が示されている。明確化の目的のため
に、要素間の結合は、２つの別個の図において示すこと
とする。マルチチャネル・オーディオ信号源９５の左チ
ャネルは、図７Ａに示すように、左チャネル・ネットワ
ーク１００Ｌによって、第１、第２および第３変換器１
０１，１０２，１０３に結合されている。マルチチャネ
ル・オーディオ信号源９５の右チャネルは、図７Ａに示
すように、第１、第２および第３変換器１０４，１０
５，１０６に結合されている。図７Ｂに示すように、マ
ルチチャネル・オーディオ信号源９５の中央チャネル
は、中央チャネル・ネットワーク１００Ｃを通じて、第
２、第３、第５、第６チャネル変換器１０２，１０３，
１０５，１０６にそれぞれ結合されていると共に、第７
および第８変換器１０７および１０８に結合されてい
る。
【００２１】第１、第２、第３および第７変換器１０
１，１０２，１０３および１０７は第１ラウドスピーカ
・ユニット１０Ｌ内にあり、第４、第５、第６および第
８変換器１０４，１０５，１０６，および１０８は第２
ラウドスピーカ・ユニット１０Ｒ内にある。
【００２２】図２との関連において先に説明したのと同
様に、左チャネル信号に応答して放射される音波（以降
「左チャネル音波」と呼ぶ）に関して、第２および第３
変換器１０２，１０３によって放射される左チャネル音
波は、第２および第３変換器１０２，１０３がそれぞれ
面する方向２０および２２において、第１変換器１０１
から放射される左チャネル音波と実質的に対向するの
で、左チャネル音波は、実質的に第１変換器１０１が面
する方向に指向性を持って放射される。中央チャネル信
号に応答して放射される音波（以降、「中央チャネル音
波」）に関して、第１および第７変換器１０１，１０７
によって放射される中央チャネル音波は、方向１８Ｌお
よび１８ＬＣにおいて、第２変換器１０２から放射され
る中央チャネル音波に対向する。同様に、第４および第
８変換器１０４，１０８によって放射される中央チャネ
ル音波は、第４および第８変換器１０４，１０８が面す
る方向１８ＲＣ，１８Ｒにおいて、第５変換器１０５か
ら放出される音波に対向する。したがって、中央チャネ
ル音波は、実質的に第２変換器１０２および第５変換器
１０５が面する方向２０に、指向性を持って放射され
る。右チャネル信号に応答して放射される音波（以降、
「右チャネル音波」）に関して、第５および第６変換器
１０５，１０６によって放射される右チャネル音波は、
第４変換器１０４から到達する右チャネル音波に対向す
るので、右チャネル音波は、実質的に第４変換器１０８
が面する方向１８Ｒに指向性を持って放射される。その
結果、左チャネル音波は、左音響反射面３６Ｌの方向の
仮想音源において発するように見え、右チャネル音波
は、右反射面３６Ｒの方向の仮想音源において発するよ
うに見え、更に中央チャネル音波は、ラウドスピーカ・
ユニット１０Ｌおよび１０Ｒ間にある仮想音源において
発するように感じられることになる。図７Ａおよび図７
Ｂの実施例は、中央チャネルが方向１８ＬＣおよび１８
ＲＣに指向性を持って放射するように変更することも可
能である。図７Ａおよび図７Ｂの実施例は、チャネルの
１つが中央チャネルまたはモノラルであるようなマルチ
チャネル・システムの構成要素として有用であろう。
【００２３】図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、図７Ａ〜図
７Ｂのマルチチャネル・システムの代替実施例が示され
ている。明確化のために、左、右および中央チャネルの
要素間の結合は、３つの別個の図面において示すことと
する。図８Ａに示すように、マルチチャネル信号源９５
の左チャネルは、左チャネル・ネットワーク１００Ｌに
よって、第１変換器７２、第２変換器７４および第３変
換器７６に結合されている。図８Ｂに示すように、マル
チチャネル信号源９５の中央チャネルは、中央チャネル
・ネットワーク１００Ｃによって、第１変換器７２、第
２変換器７４および第４変換器７８に結合されている。
マルチチャネル信号源９５の右チャネルは、右チャネル
・ネットワーク１００Ｒによって、第２変換器７４、第
３変換器７６、および第４変換器７８に結合されてい
る。
【００２４】第１、第２および第３変換器７２，７４，
７６は、図７Ａおよび図７Ｂの変換器１０１，１０２，
１０３と同様に動作し、実質的に第１変換器７２が面す
る方向１８Ｌに指向性を持って、左チャネル音波を放射
する。第１、第２および第４変換器７２，７４，７８
は、図７Ａおよび図７Ｂの変換器１０１，１０２，１０
７、または図７Ａおよび図７Ｂの変換器１０８，１０
５，１０４と同様に動作し、実質的に第２変換器７４が
面する方向２０に指向性を持って、中央チャネル音波を
放射する。第２、第３および第４変換器７４，７８，７
６は、図７Ａおよび図７Ｂの変換器１０５，１０４，１
０６と同様に動作し、実質的に第４変換器７８が面する
方向１８Ｒに指向性を持って、左チャネル音波を放射す
る。図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃの実施例では、第１、
第２および第４変換器７２，７４，７８は、主変換器と
しておよびバッキング変換器として用いられている。
【００２５】図２ないし図８Ｃの実施例は、空間的にほ
ぼ直角に方位付けた主変換器およびバッキング変換器を
主に示すが、本発明は、他の相対的方位でも実施可能で
ある。
【００２６】次に図９を参照すると、図１および図２の
ラウドスピーカ・ユニット１０の、ネットワーク１００
を更に詳細に示すブロック図が示されている。ネットワ
ーク１００は、第１変換器１２に結合されている入力２
５を含む。また、入力２５は、移相器２７ａ、減衰器２
９ａおよびロー・パス・フィルタ３２ａを介して第２変
換器１４に結合されていると共に、移相器２７ｂ、減衰
器２９ｂおよびロー・パス・フィルタ３２ｂを介して第
３変換器１６にも結合されている。
【００２７】動作において、オーディオ信号源２４から
のオーディオ信号は、オーディオ信号入力２５に入り、
次いで第１変換器１２に進む。オーディオ信号入力２４
からのオーディオ信号は、減衰および移相の後、第２変
換器１４を付勢する。減衰および移相の量は、第１変換
器１２によって放射される音波が第２変換器１４に到達
するときに、第２変換器１４が、第１変換器１２から到
達する音波と振幅が同様で、移相が外れた音波を放射す
るように決める。同様に、オーディオ信号入力２４上の
オーディオ信号は、減衰よび移相の後、第３変換器１６
を付勢する。減衰および移相の量は、第１変換器１２に
よって放射される音波が第３変換器１６に到達するとき
に、第３変換器１６が、第１変換器１２から到達する音
波と振幅が同様で、位相がずれた音波を放射するように
決める。図２の考察において既に述べたように、第２変
換器１４および第３変換器１６によって放射される移相
外れ音波が、第１変換器１２から到達する音波と振幅が
同様である場合、方向２０および２２のそれぞれにおい
て、実質的に打ち消し合い、約１０ｄＢ以上の大幅な減
少が送出音波に発生し、これによって、図２の考察にお
いて上述した効果が達成される。
【００２８】移相器２７ａが与える移相量Δφ1は、典
型的には、−１８０゜−ｋ1ｆであり、ここで、ｆは周
波数、ｋ1は第１変換器１２および第２変換器１４を分
離する（図２の）音響経路ｌ1の長さによって決定され
る定数である。移相器２７ｂが与える移相量Δφ2は、
典型的には、−１８０゜−ｋ2ｆであり、ここで、ｆは
周波数、ｋ2は第１変換器１２および第３変換器１６を
分離する（図２の）音響経路ｌ2の長さによって決定さ
れる定数である。第２および第３変換器１４および１６
に対する減衰量は、第１変換器１２からそれらの付近に
到達する音波が同様の振幅となるのに十分とする。
【００２９】定数ｋは、主変換器およびバッキング変換
器間の音響経路の長さによって決定され、あるいは言い
換えると、主変換器から放射される音波がバッキング変
換器付近に到達するのに要する時間によって決定され、
一般的に次の式で表される。
【００３０】
【数１】ｋ＝３６０ｌ／ｃ ここでｌは、バッキング変換器および主変換器間の音響
経路の長さであり、ｃは度数で測定した位相シフトに対
する音速である。一例として、図２の実施態様では、主
変換器１２およびバッキング変換器１４間の音響経路ｌ
１（図２）の長さが５インチ（約０．４１６７フィー
ト）である場合、音の速度を１１３０フィート／秒と仮
定すると、次のように求められる。
【００３１】
【数２】ｋ＝（３６０ｘ０．４１６７）／１１３０ 即ち、０．１３３であり、移相器２７ａは、位相を−１
８０−０．１３３ｆだけ位相をシフトさせる。したがっ
て、周波数が５００Ｈｚの場合、移相量は、−１８０−
（０．１３３ｘ５００）＝−２４６．５゜となる。
【００３２】次に図１０を参照すると、図９のラウドス
ピーカ・システムの代替実施例が示されている。ネット
ワーク１００は、第１変換器１２に結合されている入力
２５を含む。また、入力２５は、移相器２７ａ’、減衰
器２９ａ、およびロー・パス・フィルタ３２ａを介して
第２変換器１４に結合されていると共に、移相器２７
ｂ’、減衰器２９ｂおよびロー・パス・フィルタ３２ｂ
を介して第３変換器１６に結合されている。第１変換器
１２における「＋」、ならびに第２変換器１４および第
３変換器１６における「−」は、変換器１４および１６
が第１変換器１２とは逆の位相で駆動されていることを
示す。この駆動構成は、効果的に−１８０゜の位相シフ
トを達成するので、第２変換器１４付近において、第１
変換器１２および第２変換器１４から到達する音波間に
位相外れ関係を達成するための移相器２７ａ’によって
与えられる移相量Δφ1は、−ｋ1ｆとなる。ここで、ｋ
1は、第１変換器１２および第２変換器１４を分離する
音響経路の長さによって決定される定数である。同様
に、第３変換器１６の付近において、第１変換器１２お
よび第３変換器１６から到達する音波間に位相外れ関係
を達成するために移相器２７ｂ’によって与えられる移
相量Δφ2は、−ｋ2ｆとなり、ここでｋ2は、第１変換
器１２および第３変換器１６を分離する音響経路の長さ
によって決定される定数である。本実施例および以降の
実施例における定数ｋ，ｋ1，およびｋ2の決定は、図９
の考察において上述した通りである。第１（主）変換器
１２および第２（バッキング）変換器１４間の距離ｌが
０．４１６７フィートである例では、ｋ１の値は０．１
３３であり、移相器２７ａ’は、−０．１３３ｆに等し
い量Δφ１、即ち、周波数が５００Ｈｚの場合を例に取
ると、−６６．５゜だけ位相をシフトする。必要な−２
４４．５゜（図９の考察において教示したように）は、
逆極性接続によって得られる−１８０゜の位相シフト、
ならびに移相器２７ａ’および２７ｂ’によって得られ
る−６６．５゜によって達成する。
【００３３】次に図１１を参照すると、図９のラウドス
ピーカ・システムの他の代替実施例が示されている。図
１１のラウドスピーカ・システムにおいて、第１変換器
１２における「＋」、ならびに第２変換器１４および第
３変換器１６における「−」は、図１０の考察において
上述したのと同じ関係を示す。図１１のネットワーク１
００は、第１変換器１２に結合されていると共に、共通
移相器２７、減衰器２９およびロー・パス・フィルタ３
２を介して第２および第３変換器１４および１６に結合
されている入力２５を含む。本実施例では、第１変換器
１２および第２変換器１４間の音響経路の長さ、ならび
に第１変換器１２および第３変換器１６間の音響経路の
長さはほぼ等しい。移相器２７によって発生する移相量
Δφは、−ｋｆであり、ここでｋは図１０の定数ｋ1お
よびｋ2と同様に決定される定数である。図１１の実施
例は、図９の移相器、ならびに第２および第３変換器１
４，１６に対する適切な接続によって実施することがで
きる。
【００３４】図１２を参照すると、図９のラウドスピー
カ・システムの他の代替実施例が示されている。オーデ
ィオ信号入力２５は第１変換器１２に結合されている。
また、入力２５は、遅延ネットワーク２８ａ、減衰器２
９ａ、およびロー・パス・フィルタ３２ａを介して第２
変換器１４に結合されていると共に、遅延ネットワーク
２８ｂ、減衰器２９ｂおよびロー・パス・フィルタ３２
ｂを介して第３変換器１６にも結合されている。図１２
のラウドスピーカ・システムでは、第１変換器１２にお
ける「＋」、ならびに第２変換器１４および第３変換器
１６における「−」は、図１０の考察において上述した
のと同じ関係を示す。遅延ネットワーク２８ａが発生す
る時間遅延量Δｔは、第１変換器１２によって放射され
る音波が第２変換器１４に到達するのにかかる時間量、
即ちｌ1／ｃである。ここで、ｌ1は第１変換器１２およ
び第２変換器１４間の音響経路の長さ、ｃは音速であ
る。したがって、例えば、距離ｌ1が０．４１６７フィ
ートであり、音速が毎秒１１３０フィートである場合、
遅延Δｔ＝０．４１６７／１１３０、即ち３６９μ秒と
なる。図１２の実施例は、図１１のように、共通の減衰
器、遅延、およびロー・パス・フィルタによって実施す
ることができる。
【００３５】図１３を参照すると、図９ないし図１２の
移相器および図１２の遅延ネットワーク間の関係を説明
する際に役立つ、異なる周波数における信号波形のグラ
フが示されている。周波数ｆ0（波形３０）において、
間隔Δｔの時間遅延は、９０゜の位相ずれΔφ（波形４
０）と等価である。周波数１．５ｆ0（波形４２）で
は、間隔Δｔの時間遅延は、１３５゜の位相ずれ（波形
４４）と等価である。即ち、波形４０によって示される
位相ずれの１．５倍である。周波数２ｆ0（波形４６）
では、間隔Δｔの時間遅延は、１８０゜の位相ずれΔφ
（波形４８）と等価である。即ち、波形４０によって示
される位相ずれの２倍である。同様に、他の周波数にお
いても、間隔Δｔの時間遅延は、周波数に比例する位相
ずれΔφと等価となることを示すことができる。
【００３６】図１４ないし図１７を参照すると、例とし
て周波数がそれぞれ２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００
Ｈｚおよび２０００Ｈｚの場合のフル・レンジ変換器(f
ullrange transducer)によって生成される音場の極座標
パターン(polar pattern)の例を示す。図１４ないし図
１６のパターンは、図９、図１０および図１２のロー・
パス・フィルタ３２ｂ、ならびに図１１のロー・パス・
フィルタ３２を説明する際に役立つものである。図１４
は、約１７７Ｈｚないし３５４Ｈｚの周波数のオクター
ブ（以降、２５０Ｈｚオクターブと呼ぶ）における音場
極座標パターン(sound field polar pattern)を近似し
たものである。第１変換器は、この周波数範囲では事実
上ほぼ無指向性である。即ち、この変換器からいずれの
方向に放射される音も、方向１８の変換器軸に沿って放
射される音と振幅が等しい。図１５は、約３５４Ｈｚな
いし７０７Ｈｚの周波数のオクターブ（以降、５００Ｈ
ｚオクターブと呼ぶ）における極座標パターンを示す。
この音場極座標パターンは全体的に無指向性であるが、
図１４に示した周波数範囲におけるよりは、多少指向性
がある。矢印２０および２２によって示される方向およ
び矢印１８の方向とは逆の方向では、音場は約１ｄｂ弱
くなっている。図１６は、約７０７Ｈｚないし１４１４
Ｈｚの周波数のオクターブ（以降、１Ｋｈｚオクターブ
と呼ぶ）における音場極座標パターンを示す。この周波
数範囲では、第１変換器１２はいくらか指向性を呈して
いる。矢印２０および２２によって示される方向、なら
びに矢印１８の方向とは逆の方向では、音場は約５ｄＢ
弱くなっている。図１７は、約１．４Ｋｈｚないし２．
８Ｋｈｚの周波数のオクターブ（以降、２Ｋｈｚオクタ
ーブと呼ぶ）における音場を示す。この周波数範囲で
は、第１変換器１２は一層指向性が強くなっている。矢
印２０および２２によって示される方向、ならびに矢印
１８の方向とは逆の方向において、音場は５ｄＢ以上弱
くなっている。
【００３７】再び図２を参照し、所定の周波数以上では
（上述の実施例では、約１Ｋｈｚ）、変換器１２，１
４，１６は、実質的に変換器の軸に沿って（この場合、
方向１８）指向性を有する。その結果、軸が概略的に直
交する変換器群からの音響エネルギは、高周波数では、
低周波数におけるほど相互作用を行わない。その結果、
この所定の周波数以上の音波は、第２変換器１４によっ
て聴取者３４に直接放射され、あるいは第３変換器１６
によって放射され後方の反射面３７によって反射されて
聴取者３４に到達し、方向１８に放射され聴取者に反射
される音に対して強くなる可能性がある（と共に、到達
も早い）。したがって、聴取者３４は、第２変換器１４
上を音の定位として判定する(localize)ことができる。
【００３８】本発明の特徴は、典型的には主変換器が実
質的に無指向的に音波を放射する周波数範囲であり、主
変換器からの周波数範囲のうちより狭い周波数範囲で、
バッキング変換器を動作させることにある。ロー・パス
・フィルタ３２ａおよび３２ｂ（図９、図１０および図
１２）またはロー・パス・フィルタ３２（図１１）は、
所定のカットオフ周波数以上のオーディオ信号のスペク
トル成分を大幅に減衰させることによって、この特徴を
達成するための一手法を具体化するものである。
【００３９】変換器が本質的に無指向的に音を放射する
周波数範囲は、典型的には、当該変換器の放射面の寸法
に関係がある。音波の波長が変換器の放射面の寸法に接
近する周波数において、変換器が放射する音の指向性が
強くなり始める。例えば、上述の例示実施例において用
いた直径が２−１／４インチの変換器では、周波数が１
Ｋｈｚ（波長は約１３インチであり、変換器の周囲の約
２倍）において、変換器は本質的に指向的に音を放射す
る。したがって、約１Ｋｈｚのカットオフ周波数を有す
るロー・パス・フィルタを用いると、バッキング変換器
を約１Ｋｈｚまでの周波数範囲で動作させ、一方主変換
器はこれよりもかなり高い周波数まで動作することにな
る。
【００４０】遅延ネットワーク２８、移相器２７、減衰
器２９、または等化器（イコライザ）２６のパラメータ
を変化させることによって、またロー・パス・フィルタ
３２の周波数応答を変化させることによって、あるいは
異なる変換器を用いることによって、種々の異なる音場
を発生することが可能である。
【００４１】図１８を参照すると、図１１のネットワー
ク１００の移相器２７、減衰器２９、およびロー・パス
・フィルタ３２を実施する回路が示されている。オーデ
ィオ信号入力２４の第１端子５０は、第１変換器５４の
正端子５２に接続されている。第１変換器５４の負端子
５６は、バイポーラ・コンデンサ(bipolar capacitor)
６６および７６の第１端子に結合されていると共に、第
２および第３変換器６０，６４の負端子６８，７０にも
それぞれ結合されている。オーディオ信号入力２４の第
２端子７４は、バイポーラ・コンデンサ７６の第２端子
に結合されていると共に、インダクタ７８の第１端子に
も結合されている。変換器６０，６４の正端子は、バイ
ポーラ・コンデンサ６６の第２端子、およびインダクタ
７８の第２端子に結合されている。第１変換器５４は、
図１１の第１変換器１２に対応する。第２および第３変
換器６０，６４は、図１１の第２および第３変換器１
４，１６に対応する。
【００４２】本発明の一実施例では、変換器５４，６
０，６４は、２−１／４インチのフル・レンジ電気音響
変換器であり、その放射面は約５インチの距離だけ分離
されている。第１コンデンサ６６が４７μＦ、第２コン
デンサ７６が９４μＦ、インダクタ７８が０．５ｍｈと
したネットワークでは、変換器６０，６４の変換器５４
に対する相対的な振幅および位相応答は、図１９ないし
図２１に示すようになる。以下これについて説明する。
【００４３】図１９を参照すると、第２および第３変換
器６０，６４に入力されるオーディオ信号（図１１の打
ち消し変換器１４，１６のグラフと同等である）と、第
１変換器５４に入力されるオーディオ信号との間の位相
差が、周波数の関数として示されている。曲線６７は、
式Δφ＝−１８０゜−ｋｆにしたがって、約５インチ
（０．４１６７フィート）の音響経路に対する、位相差
および周波数間の理論的に理想的な関係を表す。ここ
で、ｋ＝０．１３３であり、ｆは周波数である。位相差
は周波数に比例するので、曲線６７は一定の傾斜を有す
る。曲線６９は、図１８の回路によって得られる実際の
位相差を表す。
【００４４】図２０を参照すると、図１８の回路につい
て、第２および第３変換器６０，６４（図１１の打ち消
し変換器１４，１６と同等である）に入力されるオーデ
ィオ信号と、第１変換器５４（図１１の主変換器１２と
同等である）に入力されるオーディオ信号との間の時間
差曲線７３のグラフが、周波数の関数として示されてい
る。曲線７１は、音速を毎秒１１３０フィートとした場
合に、音が５インチ（０．４１６７フィート）進むのに
かかる時間長を表す。
【００４５】図２１を参照すると、第２、第３変換器６
０，６４（図１１の打ち消し変換器１４，１６と同等で
ある）の端子間電圧の、第１変換器５４（図１１の主変
換器１２と同等である）の端子間電圧に対する比が、周
波数の関数として示されている。図１８の回路は、折点
周波数が約１Ｋｈｚのロー・パス・フィルタとして作用
する。このロー・パス・フィルタは、第２および第３変
換器によって直接放射される音を、それらの軸に沿って
指向性がある周波数領域において大幅に減少させるの
で、聴取者３４は、第１変換器１２によって放射され音
響反射面３６によって反射される音波に定位を認める。
【００４６】図２２ないし図２７を参照すると、図１８
において実施したように図４の実施例のシステムから得
られる、１オクターブ周波数範囲において平均化された
音場極座標パターン測定値（変換器１２，１４，１６の
軸の面における）が示されている。図２２ないし図２７
の各々において、矢印１８Ｌ，１８Ｒ，２０，および２
２で示す方向は、図４において同様に付番された方向に
対応する。曲線１３０および１３１は、図４のラウドス
ピーカ・ユニット１０Ｌおよび１０Ｒから放射された音
の強度をそれぞれｄＢで表したものである。グラフの各
同心円は、−５ｄＢの差を表す。各オクターブ帯域につ
いて、それぞれ、方向１８Ｌおよび１８Ｒにおける音の
振幅と、方向２０および２２における音の振幅との間の
差は、−１０ｄＢ以上となっている。
【００４７】図２８を参照すると、図４のラウドスピー
カ・ユニット１０Ｌによって方向１８Ｌおよび２０に放
射された音の振幅の測定値を、周波数の関数としてｄＢ
で表したグラフが示されている。曲線２１０は、方向１
８Ｌに放射された音場の振幅を表し、曲線２１２は、方
向２０に放射された音場の振幅を表す。
【００４８】図２９を参照すると、図４のラウドスピー
カ・ユニット１０Ｒによって方向１８Ｒおよび２０に放
射された音の振幅の測定値を、周波数の関数としてｄＢ
で表したグラフが示されている。曲線２１４は、方向１
８Ｒに放射された音場の振幅を表し、曲線２１６は、方
向２０に放射された音場の振幅を表す。図２２および図
２３の双方では、実質的に全周波数において、音場の振
幅は、方向１８Ｌおよび１８Ｒでは、方向２０よりもそ
れぞれ少なくとも１０ｄＢ以上大きくなっている。
【００４９】図３０Ａおよび図３０Ｂを参照すると、本
発明の他の実施例の前方斜視図および後方斜視図が示さ
れている。第１変換器２１７は、エンクロージャ内に密
閉されており、低および中間周波数範囲において、無指
向的に音波を放射する。第２変換器２１８は第１変換器
２１７と同じ方向を向いており、例えば、第１変換器２
１７の上に、この第１変換器２１７に密接して配置され
ている。第２変換器２１８は、後方開放型ダイポール(o
pen-backed dipole)であり、方向１８およびこの方向１
８と逆の方向２３に音波を放射する。第１および第２変
換器２１７および２１８は、双方とも、この図には示し
ていない、オーディオ信号源に結合されている。
【００５０】図３１を参照すると、図３０の構成によっ
て放射される音場の極座標パターンの平面図が示されて
いる。第１変換器２１７は、音場極座標パターン２２０
によって示されるように、実質的に無指向的に音を放射
する。第２変換器２１８（この図では点線で示す）は、
音場の８の字型極座標パターン２２２によって特徴付け
られる指向性で、音波を放射する。音場２２０および２
２２は、方向１８では相加し合い、方向２３では対向
し、方向２０および２２では音場２２２からの寄与はな
い。その結果、結合音場２２４は、方向１８では音場２
２０よりも約６ｄＢ大きく、方向２０および２２では、
方向１８における音場２２０と同一であり、方向２３に
は何もない。これは、ハート型パターンに対応するもの
である。
【００５１】再び図２を参照する。図３０および図３１
の構成を図２の実施例に組み込んだ場合、図２の聴取者
３４が、方向１８に放射し反射面３６によって反射され
る音の定位を判定するには、方向２０および２２におけ
る減衰は、多くの状況において６ｄＢで十分であろう。
【００５２】図３２Ａおよび図３２Ｂを参照すると、断
面三角形のラウドスピーカ・ユニット５５を備えた本発
明の他の実施例の斜視図および部分的正面図がそれぞれ
示されている。ユニット５５は、前側変換器５５、なら
びに左側変換器５１および右側変換器５２をそれぞれ支
持する。ラウドスピーカ・ユニット５５の底面５６を壁
またはテーブルのような境界面５７に隣接して配置した
場合、ラウドスピーカ・ユニット５５の面５７との相互
作用は、ラウドスピーカ・ユニット５５’の仮想音源の
鏡像によってモデル化することができる。当業者には公
知であろうが、鏡像の変換器５０’，５１’および５
２’は、面５７における変換器５０，５１および５２の
最初の反射挙動をそれぞれ模擬するものである。したが
って、変換器５０，５１および５２によって放射され、
面５７において反射される音波は、それぞれ仮想変換器
５０’，５１’および５２’から発するように感じられ
る。同様に、仮想変換器５０’からの反射音波は、仮想
変換器５１’および５２’それぞれによって放射される
音波と、方向２２”および２０”で対向する。したがっ
て、第１変換器５０および仮想変換器５０’からの結合
音波放射は、方向１８に優先的に放射され、それらの軸
に直交するあらゆる方向では殆ど打ち消される。したが
って、このラウドスピーカ・ユニットは、水平面に置こ
うが垂直面に置こうが、同様に振る舞う。本実施例は、
一方向のみの音波放射、またはホーム・シアターのため
のサラウンド音響ラウドスピーカのように、配置の多様
性が望ましい用途において有用である。
【００５３】他の実施例も特許請求の範囲に該当するも
のとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるラウドスピーカ・システムの等角
投影図。
【図２】室内オーディオ再生システムにおける、図１の
ラウドスピーカ・システムの概略図。
【図３】本発明によるラウドスピーカ・システムの第２
実施例の概略図。
【図４】本発明による室内ラウドスピーカ・システムの
第３実施例の概略図。
【図５】本発明による室内ラウドスピーカ・システムの
第４実施例の概略図。
【図６】本発明によるラウドスピーカの第５実施例の概
略図。
【図７】本発明によるラウドスピーカ・システムの第６
実施例を総合的に示す図。
【図８】本発明によるラウドスピーカ・システムの第７
実施例を総合的に示す図。
【図９】図２のラウドスピーカ・システムの、ネットワ
ークを更に詳細に示す線図。
【図１０】図２のラウドスピーカ・システムの、ネット
ワークを更に詳細に示す線図。
【図１１】図２のラウドスピーカ・システムの、ネット
ワークを更に詳細に示す線図。
【図１２】図２のラウドスピーカ・システムの、ネット
ワークを更に詳細に示す線図。
【図１３】図９ないし図１２のようなネットワークの相
対的位相対時間遅延の関係を示すグラフ。
【図１４】本発明の実施例において使用されるような変
換器の音場の極座標図。
【図１５】本発明の実施例において使用されるような変
換器の音場の極座標図。
【図１６】本発明の実施例において使用されるような変
換器の音場の極座標図。
【図１７】本発明の実施例において使用されるような変
換器の音場の極座標図。
【図１８】本発明の実施例のネットワーク部分を実施す
る回路の構成図。
【図１９】図１８の回路について、位相差を周波数の関
数として示すグラフ。
【図２０】図１８の回路について、遅延を周波数の関数
として示すグラフ。
【図２１】図１８の回路について、振幅を周波数の関数
として示すグラフ。
【図２２】本発明の実施例の音場の極座標図。
【図２３】本発明の実施例の音場の極座標図。
【図２４】本発明の実施例の音場の極座標図。
【図２５】本発明の実施例の音場の極座標図。
【図２６】本発明の実施例の音場の極座標図。
【図２７】本発明の実施例の音場の極座標図。
【図２８】本発明によるラウドスピーカ・システムによ
って異なる２方向に放射される音の強度を、周波数の関
数として表すグラフ。
【図２９】本発明によるラウドスピーカ・システムによ
って異なる２方向に放射される音の強度を、周波数の関
数として表すグラフ。
【図３０】本発明による他のラウドスピーカ・システム
の等角投影図。
【図３１】図３０によるラウドスピーカの音場の極座標
によるグラフ。
【図３２】図３２Ａは本発明の他の実施例の斜視図。図
３２Ｂは本発明の他の実施例の部分的正面図。
【符号の説明】
８ ハウジング １０ ラウドスピーカ・ユニット １０Ｌ 左ラウドスピーカ・ユニット １０Ｒ 右ラウドスピーカ・ユニット １０’ ラウドスピーカ・ユニット １２，１４，１６ ラウドスピーカ・ドライバ １２Ｌ，１４Ｌ，１６Ｌ，１２Ｒ，１４Ｒ，１６Ｒ
電気音響変換器 １２’ 第１電気音響変換器 １４’ 第２電気音響変換器 ２４ オーディオ信号源 ２４’ オーディオ信号源 ２５ 入力 ２７ａ，２７ｂ 移相器 ２７ａ’，２７ｂ’ 移相器 ２９ａ，２９ｂ 減衰器 ３２ａ，３２ｂ ロー・パス・フィルタ ３４ 聴取者 ３６ 音響反射面 ３６Ｌ，３６Ｒ 音響反射面 １００ ネットワーク １００Ｌ 左チャネル・ネットワーク １００Ｃ 中央チャネル・ネットワーク １００Ｒ 右チャネル・ネットワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモシー・ホール アメリカ合衆国マサチューセッツ州01701 −9168，フラミンガム，ザ・マウンテン （番地なし），ボーズ・コーポレーション 内 (72)発明者 ウィリアム・ピー・シュライバー アメリカ合衆国マサチューセッツ州01701 −9168，フラミンガム，ザ・マウンテン （番地なし），ボーズ・コーポレーション 内

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ラウドスピーカ・システムであって、 オーディオ電気信号を受ける入力と、 第１方向に放射するように構成かつ配置され、前記入力
    上のオーディオ電気信号に応答して、第１周波数範囲内
    の第１音波を放射する第１電気音響変換器と、 第２方向を向き、第２音波を放射する第２電気音響変換
    器と、 第３方向を向き、第３音波を放射する第３変換器と、 前記入力を前記第２変換器および前記第３変換器と結合
    する第１ロー・パス・フィルタおよび遅延回路と、を備
    え、 前記第１ロー・パス・フィルタは、前記第２変換器およ
    び前記第３変換器に、変更されたオーディオ信号を供給
    し、 前記遅延回路は、前記第２音波が前記第２方向に放射さ
    れる前記第１音波と実質的に位相がずれ、前記第２方向
    において前記第１音波と対抗し、前記第３音波が前記第
    ３方向に放射される前記第１音波と実質的に位相がず
    れ、前記第３方向において前記第１音波と対抗するよう
    に構成かつ配置されている、ラウドスピーカ・システ
    ム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のラウドスピーカ・システ
    ムにおいて、前記遅延回路は、周波数依存移相器を含む
    ラウドスピーカ・システム。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のラウドスピーカ・システ
    ムにおいて、前記第１変換器は第１放射面を有し、前記
    第２変換器は、音響経路だけ前記第１放射面から分離さ
    れた第２放射面を有し、前記遅延回路は前記音響経路の
    長さを伝搬するのに要する時間長にほぼ等しい遅延を与
    えるラウドスピーカ・システム。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のラウドスピーカ・システ
    ムにおいて、前記第２変換器および前記第１変換器は、
    実質的に直角な空間に方位付けられているラウドスピー
    カ・システム。
  5. 【請求項５】 請求項１記載のラウドスピーカ・システ
    ムであって、更に、前記第１面にほぼ垂直であり、前記
    第１変換器と協動して、前記第１変換器によって放射さ
    れる音響エネルギを反射するように構成かつ配置されて
    いる反射面を備えているラウドスピーカ・システム。
  6. 【請求項６】 指向性ラウドスピーカ・システムであっ
    て、 所定の周波数範囲において、実質的にダイポール音響放
    射パターンを有する第１ラウドスピーカと、 前記周波数範囲において実質的に無指向性音響放射パタ
    ーンを有する第２ラウドスピーカと、を備え、 前記第１ラウドスピーカおよび前記第２ラウドスピーカ
    は、前記第１および第２ラウドスピーカからの放射が前
    記第１方向において累積的に結合され、前記第１方向と
    対向する第２方向において差分的に結合されるように構
    成かつ配置されている、指向性ラウドスピーカ・システ
    ム。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の指向性ラウドスピーカに
    おいて、前記第１ラウドスピーカは、前方および後方放
    射面を有する変換器を備えており、更に、 ２つの対向する開放面を有する、前記第１変換器のため
    の第１エンクロージャを備えており、 前記第１変換器は、前記前方および後方放射面が前記開
    放面のそれぞれと面するように、前記第１エンクロージ
    ャ内に配置されている、指向性ラウドスピーカ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の指向性ラウドスピーカに
    おいて、前記第２ラウドスピーカは、前方および後方放
    射面を有する変換器を備えており、更に、 １つの開放面を有する、前記第２変換器のための第２エ
    ンクロージャを備えており、 前記第２変換器は、前記放射面の１つが前記開放面に面
    するように前記第２エンクロージャ内に配置され、 前記第１および第２エンクロージャは近接している、指
    向性ラウドスピーカ。
  9. 【請求項９】 マルチチャネル・オーディオ再生装置で
    あって、 エンクロージャと、 第１オーディオ・チャネル信号入力と、 前記エンクロージャ内に配置され、前記第１オーディオ
    ・チャネル信号入力に結合され、前記第１オーディオ・
    チャネル信号入力上の信号に応答して、第１音波を放射
    する第１変換器と、 前記エンクロージャ内に配置され第２音波を放射する第
    ２変換器と、 前記第１オーディオ・チャネル信号入力と前記第２変換
    器とを相互結合し、前記第２音波が第１方向において前
    記第１音波と実質的に対抗するように変更された第１信
    号を前記第２変換器に供給する第１信号変更部と、 第２オーディオ・チャネル信号入力と、 前記エンクロージャ内に配置され、前記第２オーディオ
    ・チャネル信号入力に結合され、前記第２オーディオ・
    チャネル信号入力上の信号に応答して、第３音波を放射
    する第３変換器と、 前記エンクロージャ内に配置され、第４音波を放射する
    第４変換器と、前記第２オーディオ・チャネル信号入力
    と前記第４変換器とを相互結合し、前記第４音波が第２
    方向において前記第２音波と対抗するように、変更され
    た第２信号を前記第４変換器に供給する第２信号変更部
    と、を備えたマルチチャネル・オーディオ再生装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載のマルチチャネル・オー
    ディオ再生装置において、前記第１信号変更部はロー・
    パス・フィルタを備え、前記第２変換器が前記第１変換
    器とは異なる周波数範囲で動作するようにしたマルチチ
    ャネル・オーディオ再生装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生装置において、前記異なる周波数範囲は、
    前記第１変換器が実質的に無指向的に音を放射する周波
    数範囲の上限に実質的に対応する上限を有するマルチチ
    ャネル・オーディオ再生装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生装置において、前記第１変換器は周囲を有
    する放射面を有し、前記ロー・パス・フィルタは折点周
    波数を有し、 前記折点周波数は前記周囲の約２倍に対応する波長を有
    する、マルチチャネル・オーディオ再生装置。
  13. 【請求項１３】 請求項９記載のマルチチャネル・オー
    ディオ再生装置において、前記第１信号変更部は移相器
    を備えているマルチチャネル・オーディオ再生装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生装置において、前記移相器は、前記第１チ
    ャネル信号の位相を、前記信号の周波数に比例する量だ
    けシフトするマルチチャネル・オーディオ再生装置。
  15. 【請求項１５】 請求項９記載のマルチチャネル・オー
    ディオ再生装置において、前記第１方向は、前記第１変
    換器が面する第２周波数に対して、ほぼ直交するマルチ
    チャネル・オーディオ再生装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生装置であって、更に、 第５音波を放射する第５変換器を備えており、 前記第５変換器は、前記第２変換器が面する方向とほぼ
    対向し、前記第２方向に対して直交する第３方向に面し
    て、前記エンクロージャに配置され、 前記第５変換器は、前記第５音波が前記第３方向に放射
    される前記第１音波と対抗するように、前記第１信号変
    更部に結合されている、マルチチャネル・オーディオ再
    生装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生装置において、前記第３方向は前記第１方
    向と実質的に対向するマルチチャネル・オーディオ再生
    装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１６記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生装置であって、更に、 第６音波を放射する第６変換器を備えており、 前記第６変換器は、前記第４変換器が面する方向とほぼ
    対向し、前記第３変換器が面する方向に対して直交する
    第４方向に面して、前記エンクロージャ内に配置され、 前記第５変換器は、前記第５音波が前記第４方向に放射
    される前記第３音波と対抗するように、前記第２信号変
    更部に結合されている、マルチチャネル・オーディオ再
    生装置。
  19. 【請求項１９】 請求項８記載のマルチチャネル・オー
    ディオ再生装置であって、更に、前記第１および第２エ
    ンクロージャを包囲する聴取位置を有する部屋を備えて
    おり、 前記第１方向は実質的に前記聴取位置に向かう、マルチ
    チャネル・オーディオ再生装置。
  20. 【請求項２０】 マルチチャネル・オーディオ再生シス
    テムであって、 第１変換器と、 第２変換器と、 前記第１変換器に結合されている第１オーディオ・チャ
    ネル信号入力であって、前記第１変換器が、前記第１オ
    ーディオ・チャネル信号入力上の信号に応答して、第１
    音波を放射する前記第１オーディオ・チャネル信号入力
    と、 前記第２変換器に結合されている第２オーディオ・チャ
    ネル信号入力であって、前記第２変換器が、前記第２オ
    ーディオ・チャネル信号入力上の信号に応答して、第２
    音波を放射する前記第２オーディオ・チャネル信号入力
    と、 第３変換器と、 前記第１オーディオ・チャネル信号入力と前記第３変換
    器とを相互結合し、変更された第１チャネル信号を前記
    第３変換器に供給する第１信号変更部と、 前記第２オーディオ・チャネル信号入力と前記第３変換
    器とを相互結合し、変更された第２チャネル信号を前記
    第３変換器に供給する第２信号変更部と、を備え、 前記第３変換器は、第１方向において、前記第１音波お
    よび前記第２音波と対抗する第３音波を放射する、マル
    チチャネル・オーディオ再生システム。
  21. 【請求項２１】 請求項２０記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システムであって、更に、前記マルチチャ
    ネル・オーディオ再生システムを包囲し、聴取位置を有
    する部屋を備えており、 前記第１方向は、実質的に前記聴取位置に向かう、マル
    チチャネル・オーディオ再生システム。
  22. 【請求項２２】 請求項２０記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システムにおいて、前記第１信号変更部は
    ロー・パス・フィルタを備えているマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システム。
  23. 【請求項２３】 請求項２０記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システムにおいて、前記第１信号変更部は
    周波数依存移相器を備えているマルチチャネル・オーデ
    ィオ再生システム。
  24. 【請求項２４】 請求項２０記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システムであって、更に、 前記第３変換器に結合されている第３オーディオ・チャ
    ネル信号入力を備え、 前記第３音波は、前記第３オーディオ・チャネル信号入
    力上の信号、前記変更された第１チャネル信号および前
    記変更第２チャネル信号を表し、 前記第３オーディオ・チャネル信号入力と前記第１変換
    器とを相互結合し、変更された第３チャネル信号を前記
    第１変換器に供給する第３信号変更部を更に備え、 前記第１変換器は、前記第１オーディオ・チャネル信号
    入力上の信号に応答して音波を放射し、音波は第２方向
    において、前記第３変換器によって放射される音波と対
    抗する、マルチチャネル・オーディオ再生システム。
  25. 【請求項２５】 マルチチャネル・オーディオ再生シス
    テムであって、 第１チャネル信号の第１信号源と、 前記第１信号源に結合されている第１変換器であって、
    前記第１チャネル信号を表す音波を放射する第１変換器
    と、 第２チャネル信号の第２信号源と、 前記第２信号源に結合されている第２変換器であって、
    前記第２チャネル信号を表す音波を放射する第２変換器
    と、 前記第１信号源と前記第２変換器とを相互結合し、前記
    第２変換器が前記第２チャネル信号を表し第１方向に放
    射される音波の振幅を実質的に減少させる音波を放射す
    るように、変更された第１チャネル信号を前記第２変換
    器に供給する第１信号変更部と、を備えたマルチチャネ
    ル・オーディオ再生システム。
  26. 【請求項２６】 請求項２５記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システムにおいて、前記第１信号変更部は
    ロー・パス・フィルタを備えているマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システム。
  27. 【請求項２７】 請求項２５記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システムにおいて、前記第１信号変更部
    は、周波数依存移相器を備えているマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システム。
  28. 【請求項２８】 ラウドスピーカ・システムであって、 オーディオ信号を受けるオーディオ入力と、 ハウジングと、 前記ハウジング内に取り付けられ、第１方向に面し、前
    記オーディオ入力に結合され、前記オーディオ信号を表
    わす第１音波を放射する第１変換器と、 前記ハウジング内に取り付けられ、第２方向に面し、第
    ２音波を放射する第２変換器と、 前記オーディオ入力を前記第２変換器に結合し、前記第
    ２音波が、前記第２方向に放射される前記第１音波と実
    質的に位相がずれ、前記第２方向において前記第１音波
    の放射と対向するように、前記オーディオ信号を遅延さ
    せる遅延回路と、を備え、 前記ハウジングは、音響反射面上に取り付けるように構
    成されている、ラウドスピーカ・システム。
  29. 【請求項２９】 請求項２８記載のラウドスピーカ・シ
    ステムにおいて、前記音響反射面は壁であるラウドスピ
    ーカ・システム。
  30. 【請求項３０】 請求項２８記載のラウドスピーカ・シ
    ステムにおいて、前記ハウジングは、閉じた裏付キャビ
    ネット内に取り付けるように構成されているラウドスピ
    ーカ・システム。
  31. 【請求項３１】 請求項２８記載のラウドスピーカ・シ
    ステムにおいて、前記第１方向は、意図する聴取位置に
    対して横方向であるラウドスピーカ・システム。
  32. 【請求項３２】 請求項２８記載のラウドスピーカ・シ
    ステムにおいて、前記第２方向は、意図する聴取位置に
    向かう方向であるラウドスピーカ・システム。
  33. 【請求項３３】 請求項２８記載のラウドスピーカ・シ
    ステムにおいて、前記第１変換器の軸は、前記第２変換
    器の軸と、実質的に鋭角で交差するラウドスピーカ・シ
    ステム。
  34. 【請求項３４】 電気音響変換装置であって、 オーディオ電気信号を受ける入力と、 前記入力上のオーディオ電気信号に応答して、第１周波
    数範囲内の第１音波を第１方向に放射するように構成か
    つ配置されている第１電気音響変換器と、 第２周波数範囲内の音響エネルギを第２方向に放射する
    ように構成かつ配置されている第２電気音響変換器と、 前記第２周波数範囲内の音響エネルギを第３方向に放射
    するように構成かつ配置されている第３電気音響変換器
    と、 前記入力を前記第２変換器および前記第３変換器に相互
    結合し、前記入力上のオーディオ電気信号に応答して、
    前記第２周波数範囲において前記第１変換器によって前
    記第２および第３方向に放射されるエネルギに対して逆
    位相となるように相対的に調整され、前記第２周波数範
    囲において前記第１変換器からの第２および第３方向の
    放射と対向するように、前記第２変換器および前記第３
    変換器をして前記第２および第３方向に音響エネルギを
    放射させるように構成かつ配置されている相互結合回路
    と、を備え、 前記第１周波数範囲は、前記第２周波数範囲よりも大き
    く、これを含む、電気音響変換装置。
  35. 【請求項３５】 請求項３４記載の電気音響変換装置に
    おいて、前記相互結合回路は、前記入力と、前記第１お
    よび第３変換器とを相互結合し、前記入力から前記第１
    および第３変換器に、前記第２周波数範囲内のスペクト
    ル成分を選択的に送出するように構成かつ配置されてい
    るロー・パス・フィルタを含む電気音響変換装置。
  36. 【請求項３６】 請求項３４記載の電気音響変換装置に
    おいて、前記相互結合回路は、前記第１電気音響変換器
    と前記第２および第３音響変換器それぞれとの間の距離
    に関係し、前記第２および第３方向に前記第１電気音響
    変換器から放射される音響エネルギが、前記第２および
    第３方向にぞれぞれ前記第２および第３電気音響変換器
    によって放射されるエネルギに対して逆位相で、前記第
    ２および第３電気音響変換器に到達するように、前記入
    力から前記第２および第３電気音響変換器に送出される
    スペクトル成分に遅延を与えるように構成かつ配置され
    た遅延ネットワークを含む電気音響変換装置。
  37. 【請求項３７】 請求項３６記載の電気音響変換装置に
    おいて、前記遅延ネットワークは、周波数依存移相器を
    備えている電気音響変換器。
  38. 【請求項３８】 請求項３４記載の電気音響変換装置に
    おいて、前記第１および第２方向は、実質的に直角な空
    間にある電気音響変換装置。
  39. 【請求項３９】 請求項３８記載の電気音響変換装置で
    あって、更に、部屋を備えており、 前記電気音響変換装置は、前記第１方向が前記部屋の通
    常の聴取領域に向かい、前記第２および第３方向は前記
    部屋の壁に向かうように前記部屋内に配置され、前記電
    気音響変換システムによって発生され前記部屋の外側に
    延びる音像を前記通常聴取領域にいる聴取者が知覚する
    ように、前記部屋の外側に仮想像を形成する電気音響変
    換装置。
  40. 【請求項４０】 請求項３４記載の電気音響変換装置に
    おいて、前記第１音響変換器は、前記第２周波数範囲に
    おいて、実質的に無指向的な極放射パターンによって特
    徴付けられ、前記第２および第３電気音響変換器は、前
    記第２方向において前記第１電気音響変換器によって放
    射される音響エネルギに対向し、前記第１方向において
    前記第１電気音響変換器からの放射を増大する音響ダイ
    ポールを備えている電気音響変換装置。
  41. 【請求項４１】 電気音響変換装置であって、 音響ダイポールであり、第１周波数範囲において第１お
    よび第２の逆位相のローブを有する８の字型放射パター
    ンによって特徴付けられる第１電気音響変換器と、 前記第１周波数範囲において実質的に無指向性放射パタ
    ーンを有し、前記第１電気音響変換器と協動し、前記ロ
    ーブの一方において音響エネルギとの累積的結合を与
    え、前記ローブの他方において音響エネルギとの差分的
    結合を与える第２電気音響変換器と、を備えた電気音響
    変換装置。
  42. 【請求項４２】 請求項４１記載の電気音響変換装置に
    おいて、前記第１電気音響変換器は、前面および背面を
    有し、振動可能なダイアフラムを有するラウドスピーカ
    ・ドライバを備えており、 更に、前記第１変換器を支持し、前記前面および背面双
    方からの放射を可能とするように構成かつ配置されてい
    る第１エンクロージャを備えている、電気音響変換装
    置。
  43. 【請求項４３】 請求項４２記載の電気音響変換装置に
    おいて、前記第２電気音響変換器は、振動可能なダイア
    フラムを有するラウドスピーカ・ドライバを備えてお
    り、更に、 前記第２電気音響変換器を支持し、前記前面および背面
    の一方のみからの放射を可能とするように構成かつ配置
    されている第２エンクロージャを備えている、電気音響
    変換装置。
  44. 【請求項４４】 請求項２５記載のマルチチャネル・オ
    ーディオ再生システムであって、更に、 前記第２信号源と前記第１変換器とを相互結合し、前記
    第１変換器が、前記第２チャネル信号を表わし、前記第
    ２変換器によって前記第１方向に放射される前記第２チ
    ャネル信号を表わす音波の振幅を実質的に減少させる音
    波を放射するように、前記第１変換器に変更された第２
    チャネル信号を供給する第２信号変更部を備えているマ
    ルチチャネル・オーディオ再生システム。
  45. 【請求項４５】 マルチチャネル・オーディオ再生シス
    テムであって、 各々対応する放射方向に関連付けられた複数のオーディ
    オ信号チャネルと、 各々、前記放射方向の対応する１つにおいて最大の放射
    を有し、前記放射方向に関連付けられた前記オーディオ
    信号チャネルに結合されている、対応する複数の電気音
    響変換器と、 各々、異なる方向に関連付けられた前記電気音響変換器
    の少なくとも他の１つに各オーディオ信号チャネルを結
    合する、対応する複数の信号変更部と、を備え、 前記マルチチャネル・オーディオ再生システムは、前記
    電気音響変換器の各々からの放射が、各変換器の最大放
    射方向を除く全てにおいて、前記電気音響変換器の少な
    くとも他の１つからの放射と対向するように構成かつ配
    置されている、マルチチャネル・オーディオ再生システ
    ム。
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