JPH11146486A - スピーカーシステム - Google Patents

スピーカーシステム

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Publication number
JPH11146486A
JPH11146486A JP30871797A JP30871797A JPH11146486A JP H11146486 A JPH11146486 A JP H11146486A JP 30871797 A JP30871797 A JP 30871797A JP 30871797 A JP30871797 A JP 30871797A JP H11146486 A JPH11146486 A JP H11146486A
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JP
Japan
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voice coil
impedance
speaker unit
circuit
cabinet
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Application number
JP30871797A
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English (en)
Inventor
Kiyonori Suzuki
聖記 鈴木
Noboru Okino
登 興野
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Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority to JP30871797A priority Critical patent/JPH11146486A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスピーカーシステムでは反共振周波数
前後にインピーダンスの山が生じ、この山に対応してス
ピーカーの能率が低下するという課題があった。 【解決手段】 バスレフ方式キャビネット１００と、入
力信号が加えられる第１及び第２のボイスコイル２１、
２２を有する２重ボイスコイルスピーカーユニット２０
と、音響ポート４０と、入力信号が加えられる入力端子
１１と第２のボイスコイル２２との間に挿入されたイン
ピーダンス補償回路３０Ａとを備え、インピーダンス補
償回路の回路素子であるインダクタンスをＬ1、Ｌ2、容
量をＣ1、Ｃ2、抵抗をｒC1、ｒC2としたときには、イン
ピーダンス補償回路のインピーダンスＺcが式（１）で
規定される。 【効果】 スピーカーシステムとしての入カインピーダ
ンスを定抵抗化することができ、反共振周波数付近の音
放射効率を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、キャビネットを
バスレフ方式あるいはケルトン方式とした場合にスピー
カーシステムの電気インピーダンスを定抵抗化し、その
結果、低音域での音圧レベルを上昇させることができる
スピーカーシステムに関するものである。
【０００２】すなわち、この発明は、バスレフ方式キャ
ビネットと、２重ボイスコイルスピーカーユニットと、
入力インピーダンスの定抵抗化を図るためのインピーダ
ンス補償回路とを備えたスピーカーシステム、あるいは
ケルトン方式キャビネットと、２重ボイスコイルスピー
カーユニットと、入力インピーダンスの定抵抗化を図る
ためのインピーダンス補償回路とを備えたスピーカーシ
ステムに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】従来のスピーカーシステムについて図
７、図８及び図９を参照しながら説明する。図７は、例
えばワトキンス氏によって開示された（W.H.Watkins”N
ew Loudspeaker with Extended Bass”Audio,Dec.１９
７４，ｐｐ．３８−４６）従来のスピーカーシステムの
構成例で、２重ボイスコイルを利用して低音域における
音放射効率の向上を図ったものである。
【０００４】図７において、１１及び１２はスピーカー
への信号入力端子、２０は２重ボイスコイルスピーカー
ユニット、２１は第１のボイスコイル、２２は第２のボ
イスコイル、２３はボイスコイルを取り付けるためのボ
ビン、３０はスピーカーシステムの電気インピーダンス
を定抵抗化するためのインピーダンス補償回路である。
【０００５】つぎに、従来のスピーカーシステムの動作
について図８及び図９を参照しながら説明する。図８
は、従来のスピーカーシステムの電気インピーダンス特
性を示す図である。また、図９は、従来のスピーカーシ
ステムの音圧レベル特性を示す図である。
【０００６】一般にインピーダンス補償回路３０が無い
場合、つまり第１のボイスコイル２１のみを使用した場
合、スピーカーユニット２０の電気インピーダンスは並
列共振回路となり、図８に示すように、スピーカーユニ
ット２０（スピーカーシステム）の最低共振周波数ｆ0
付近に特性の山を生じる。
【０００７】そのため、第１のボイスコイル２１に流れ
る電流は最低共振周波数ｆ0付近で減少し、スピーカー
から放射される音の効率が低下する。
【０００８】そこで、図７ではコイルＬと容量Ｃからな
る直列回路を第２のボイスコイル２２に直列に挿入し、
第２のボイスコイル２２の抵抗を加えた直列共振回路を
第１のボイスコイル２１に並列に接続する構成とするこ
とによって電気インピーダンスを常に一定（定抵抗化）
とし、音放射効率の改善を図っている。
【０００９】図９は、インピーダンス補償回路の有無に
よる音圧レベルの変化を低音域について示したものであ
る。図９から分かるようにインピーダンス補償回路３０
を用いてインピーダンスを定抵抗化することにより最低
共振周波数ｆ0付近で音圧レベルの上昇、つまり音放射
効率の上昇が見られる、この大きさは条件によっては数
ｄＢにも達する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
スピーカーシステムでは、インピーダンス補償回路３０
がコイルＬと容量Ｃと第２のボイスコイル２２の抵抗か
らなる直列共振回路で構成されているため、定抵抗化が
実現できるのは、第１のボイスコイル２１の電気インピ
ーダンスが並列共振回路となる場合だけである。つま
り、再生方式としては密閉方式キャビネット、あるいは
スピーカーユニットが単独で使用される方式に限られ
る。したがって、図７に示す従来のスピーカーシステム
は現在一般に利用されているバスレフ方式キャビネット
やその他の方式には適用できないという問題点があっ
た。
【００１１】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、キャビネットをバスレフ方式、あ
るいはケルトン方式とした場合にスピーカーシステムの
電気インピーダンスを定抵抗化し、その結果、低音域で
の音圧レベルを上昇することができるスピーカーシステ
ムを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るスピーカ
ーシステムは、バスレフ方式キャビネットと、前記キャ
ビネットに取り付けられ、入力信号が加えられる第１及
び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルスピー
カーユニットと、前記キャビネットに設けられた音響ポ
ートと、入力インピーダンスを定抵抗化するために、前
記入力信号が加えられる入力端子と前記第２のボイスコ
イルとの間に挿入されたインピーダンス補償回路とを備
え、前記インピーダンス補償回路の回路素子であるイン
ダクタンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2、抵抗をｒC1、
ｒC2としたときには、前記インピーダンス補償回路のイ
ンピーダンスＺcが式（１）で表されるものである。
【００１３】また、この発明に係るスピーカーシステム
は、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットの共振角
周波数をω0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニッ
トの等価質量をｍ0、前記２重ボイスコイルスピーカー
ユニットの等価機械コンプライアンスをＣ0、前記２重
ボイスコイルスピーカーユニットの電気的先鋭度を
Ｑ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットの機械
的先鋭度をＱm、前記第１のボイスコイルに対する前記
第２のボイスコイルの力係数の比をα、前記バスレフ方
式キャビネット内の容積による空気のコンプライアンス
をＣb、前記バスレフ方式キャビネット内の容積による
等価機械抵抗をｒb、前記２重ボイスコイルスピーカー
ユニットから見た音響ポートの等価質量をｍl、前記２
重ボイスコイルスピーカーユニットから見た音響ポート
の等価機械抵抗をｒl、前記第１のボイスコイルの抵抗
をＲV1、前記第２のボイスコイルの抵抗をＲV2としたと
きには、β＝ｍl／ｍ0、γb＝Ｃ0／Ｃb、Ｑb＝ω0ｍ0／
ｒb、Ｑl＝ω0ｍ0／ｒlを条件として、前記第２のボイ
スコイルの抵抗ＲV2及び前記インピーダンス補償回路の
各回路素子の定数が式（３）〜式（９）の関係としたも
のである。
【００１４】この発明に係るスピーカーシステムは、バ
スレフ方式キャビネットと、前記キャビネットに取り付
けられ、入力信号が加えられる第１及び第２のボイスコ
イルを有する２重ボイスコイルスピーカーユニットと、
前記キャビネットに設けられた音響ポートと、入力イン
ピーダンスを定抵抗化するために、前記入力信号が加え
られる入力端子と前記第２のボイスコイルとの間に挿入
されたインピーダンス補償回路とを備え、前記インピー
ダンス補償回路の回路素子であるインダクタンスを
Ｌ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2としたときには、前記インピ
ーダンス補償回路のインピーダンスＺcが式（２）で表
されるものである。
【００１５】この発明に係るスピーカーシステムは、ケ
ルトン方式キャビネットと、前記キャビネットに取り付
けられ、入力信号が加えられる第１及び第２のボイスコ
イルを有する２重ボイスコイルスピーカーユニットと、
前記キャビネットに設けられた音響ポートと、入力イン
ピーダンスを定抵抗化するために、前記入力信号が加え
られる入力端子と前記第２のボイスコイルとの間に挿入
されたインピーダンス補償回路とを備え、前記インピー
ダンス補償回路の回路素子であるインダクタンスを
Ｌ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2、抵抗をｒC1、ｒC2としたと
きには、前記インピーダンス補償回路のインピーダンス
Ｚcが式（１）で表されるものである。
【００１６】また、この発明に係るスピーカーシステム
は、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットの共振角
周波数をω0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニッ
トの等価質量をｍ0、前記２重ボイスコイルスピーカー
ユニットの等価機械コンプライアンスをＣ0、前記２重
ボイスコイルスピーカーユニットの電気的先鋭度を
Ｑ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットの機械
的先鋭度をＱm、前記第１のボイスコイルに対する前記
第２のボイスコイルの力係数の比をα、前記２重ボイス
コイルスピーカーユニット後部空間による等価機械コン
プライアンスをＣb、前記２重ボイスコイルスピーカー
ユニット後部空間内の空気室による等価機械抵抗を
ｒb、前記２重ボイスコイルスピーカーユニット前部空
気室による等価機械コンプライアンスをＣf、前記２重
ボイスコイルスピーカーユニット前部空気室による等価
機械抵抗をｒf、前記２重ボイスコイルスピーカーユニ
ットから見た音響ポートの等価質量をｍl、前記２重ボ
イスコイルスピーカーユニットから見た音響ポートの等
価機械抵抗をｒl、前記第１のボイスコイルの抵抗をＲ
V1、前記第２のボイスコイルの抵抗をＲV2としたときに
は、β＝ｍl／ｍ0、γb＝Ｃb／Ｃ0、γl＝Ｃl／Ｃ0、Ｑ
b＝ω0ｍ0／ｒb、Ｑf＝ω0ｍ0／ｒf、Ｑl＝ω0ｍ0／ｒl
を条件として、前記第２のボイスコイルの抵抗ＲV2及び
前記インピーダンス補償回路の各回路素子の定数が式
（１４）〜式（２０）の関係としたものである。
【００１７】この発明に係るスピーカーシステムは、ケ
ルトン方式キャビネットと、前記キャビネットに取り付
けられ、入力信号が加えられる第１及び第２のボイスコ
イルを有する２重ボイスコイルスピーカーユニットと、
前記キャビネットに設けられた音響ポートと、入力イン
ピーダンスを定抵抗化するために、前記入力信号が加え
られる入力端子と前記第２のボイスコイルとの間に挿入
されたインピーダンス補償回路とを備え、前記インピー
ダンス補償回路の回路素子であるインダクタンスを
Ｌ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2としたときには、前記インピ
ーダンス補償回路のインピーダンスＺcが式（２）で表
されるものである。
【００１８】さらに、この発明に係るスピーカーシステ
ムは、前記インピーダンス補償回路が、インダクタンス
Ｌ1と容量Ｃ1の第１の直列回路と、前記第１の直列回路
に接続されるとともに、抵抗ｒC1と容量Ｃ2の第２の直
列回路に抵抗ｒC2とインダクタンスＬ2の第３の直列回
路が並列接続された並列回路とから構成されたものであ
る。
【００１９】さらに、この発明に係るスピーカーシステ
ムは、前記インピーダンス補償回路が、インダクタンス
Ｌ1と容量Ｃ1の直列回路と、前記直列回路に接続される
とともに、インダクタンスＬ2と容量Ｃ2の並列回路とか
ら構成されたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係るスピーカーシステムについて図１から図５
までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施
の形態１に係るスピーカーシステムの構成を示す図であ
る。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。
【００２１】図１において、１１及び１２はスピーカー
への信号入力端子、２０は２重ボイスコイルスピーカー
ユニット、２１は第１のボイスコイル、２２は第２のボ
イスコイル、２３はボイスコイルを取り付けるためのボ
ビン、３０Ａはスピーカーシステムの電気インピーダン
スを定抵抗化するためのインピーダンス補償回路、４０
は音響ポート、１００はバスレフ方式キャビネットであ
る。
【００２２】ここで、「バスレフ方式キャビネット」と
は、図１に示すように、スピーカーユニット２０の後部
空間が外部に音を放射する音響ポート４０と音響的に結
合された構造のキャビネット１００のことである。
【００２３】つぎに、この実施の形態１の動作について
図２〜図５を参照しながら説明する。図２は、この発明
の実施の形態１に係るバスレフ方式スピーカーシステム
の電気インピーダンス特性を示す図である。
【００２４】従来、バスレフ方式スピーカーシステムの
電気インピーダンスは、図２で示されるように一般に反
共振周波数ｆrの前後で２つの山を生じる。この方式
は、図１において、第１のボイスコイル２１のみを使用
した場合に相当し、スピーカーユニット２０（スピーカ
ーシステム）の電気インピーダンスは反共振周波数ｆr
の前後で２つの山を生じるため、入力される電流はイン
ピーダンスの上昇に対応して減少し、スピーカーから放
射される音の効率が低下する。
【００２５】そこで、この効率低下を防ぐためにスピー
カーシステムの電気インピーダンスを定抵抗化する、イ
ンピーダンスＺcのインピーダンス補償回路３０Ａを第
２のボイスコイル２２に直列に挿入する。
【００２６】ここで、インピーダンス補償回路３０Ａと
しては、バスレフ方式キャビネット１００を使用した場
合にスピーカーシステムとしての電気インピーダンスが
定抵抗となるようにインピーダンスＺcを決定する。即
ち、第１のボイスコイル２１の電気インピーダンスが図
２で表されるので、その特性の山を打ち消すように各素
子を選択する。このインピーダンス補償回路３０Ａは、
一般に図３で表され、数式表現では下記の式（１）の通
りとなる。
【００２７】
【数７】
【００２８】上記の式（１）において、抵抗ｒC1、ｒC2
は、ｊωＬ2、１／（ｊωＣ2）に較べて一般的には小さ
い。したがって、図３の回路を近似的に図４の回路で置
き換えてもほぼ同様な効果が得られる。図４の回路は、
数式表現では下記の式（２）の通りとなる。
【００２９】
【数８】
【００３０】ここで、インピーダンス補償回路３０Ａの
各素子定数は使用するバスレフ方式キャビネット１００
の寸法に依存するが、スピーカーシステムとしての電気
インピーダンスを完全に定抵抗化するための条件は一義
的に決定される。
【００３１】バスレフ方式キャビネット１００を使用し
た場合、２重ボイスコイルスピーカーユニットの共振角
周波数を「ω0」、２重ボイスコイルスピーカーユニッ
トの等価質量を「ｍ0」、２重ボイスコイルスピーカー
ユニットの等価機械コンプライアンスを「Ｃ0」、２重
ボイスコイルスピーカーユニットの電気的先鋭度を「Ｑ
0」、２重ボイスコイルスピーカーユニットの機械的先
鋭度を「Ｑm」、第１のボイスコイル２１に対する第２
のボイスコイル２２の力係数の比を「α」、バスレフ方
式キャビネット１００内の容積による空気のコンプライ
アンスを「Ｃb」、バスレフ方式キャビネット１００内
の容積による等価機械抵抗を「ｒb」、スピーカーユニ
ット２０から見た音響ポート４０の等価質量を
「ｍl」、スピーカーユニット２０から見た音響ポート
４０の等価機械抵抗を「ｒl」、第１のボイスコイル２
１の抵抗を「ＲV1」とする時、第２のボイスコイル２２
の抵抗ＲV2、補償用回路素子のインダクタンスＬ1、
Ｌ2、容量Ｃ1、Ｃ2、抵抗ｒC1、ｒC2は下記の式（３）
〜式（９）から求められる。
【００３２】
【数９】
【００３３】ただし、上記式中のβ、γb、Ｑb、Ｑ
lは、下記の式（１０）〜式（１３）の通りである。
【００３４】
【数１０】
【００３５】図５は、低音域におけるインピーダンス補
償回路３０Ａの有無による音圧レベル特性、および電気
インピーダンス特性の変化を比較した計算結果を示す図
である。図５を参照すると、インピーダンス補償回路３
０Ａによって電気インピーダンスは定抵抗化される（細
線の電気インピーダンス特性曲線→太線の電気インピー
ダンス特性曲線）と共に、反共振周波数ｆrの前後で音
圧レベルが上昇している（細線の音圧レベル特性曲線→
太線の音圧レベル特性曲線）ことが分かる。
【００３６】以上述べたように、この実施の形態１に係
る２重ボイスコイルスピーカーユニットを使用したスピ
ーカーシステムは、バスレフ方式キャビネット１００に
取付けた１個の２重ボイスコイルスピーカーユニット２
０と専用のインピーダンス補償回路３０Ａとを備えてお
り、スピーカーシステムとしての入力インピーダンスを
定抵抗化することができる。
【００３７】したがって、スピーカーシステムへの入力
は常に一定に供給され、バスレフ方式スピーカーシステ
ムの反共振周波数付近の音放射効率を向上させるという
効果がある。
【００３８】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係るスピーカーシステムについて図６を参照しながら説
明する。図６は、この発明の実施の形態２に係るスピー
カーシステムの構成を示す図である。
【００３９】図６において、１１及び１２はスピーカー
への信号入力端子、２０は２重ボイスコイルスピーカー
ユニット、２１は第１のボイスコイル、２２は第２のボ
イスコイル、２３はボイスコイルを取り付けるためのボ
ビン、３０Ｂはスピーカーシステムの電気インピーダン
スを定抵抗化するためのインピーダンス補償回路、４０
は音響ポート、２００はケルトン方式キャビネットであ
る。
【００４０】ここで、「ケルトン方式キャビネット」と
は、内部に取付けられたスピーカーユニット２０の後部
空間が密閉されると共に、スピーカーユニット２０の前
部の空間が外部に音を放射する音響ポート４０と音響的
に結合された構造のキャビネット２００のことである。
【００４１】次に、動作について説明する。ケルトン方
式スピーカーシステムの電気インピーダンス特性は、バ
スレフ方式と同様、図２で示されるように反共振周波数
ｆrの前後で２つの山を生じる。
【００４２】ここで、ケルトン方式での反共振周波数ｆ
rとは、スピーカーユニット２０の前部の音響空間と音
響ポート４０とで決定される音響的な共振周波数のこと
である。
【００４３】したがって、この方式は図６において第１
のボイスコイル２１のみを使用した場合に相当し、スピ
ーカーユニット２０（スピーカーシステム）の電気イン
ピーダンスは反共振周波数ｆrの前後で２つの山を生じ
るため、入力される電流はインピーダンスの上昇に対応
して減少し、スピーカーから放射される音の効率が低下
する．
【００４４】そこで、この音の効率の低下を防ぐため
に、スピーカーシステムの電気インピーダンスを定抵抗
化するインピーダンス補償回路３０Ｂを第２のボイスコ
イル２２に直列に挿入する。
【００４５】ここで、インピーダンス補償回路３０Ｂと
しては、ケルトン方式キャビネット２００を使用した場
合に、スピーカーシステムの電気インピーダンスが定抵
抗となるようにインピーダンスＺcを決定する。
【００４６】このインピーダンス補償回路３０Ｂは、バ
スレフ方式スピーカーシステムの場合と同様、一般に図
３で表され、インピーダンスＺcの数式表現も上記の式
（１）と同一となる。
【００４７】さらに、上記の式（１）に関して、抵抗ｒ
C1、ｒC2は、ｊωＬ2、１／（ｊωＣ2）に較べて一般的
には小さい。したがって、図３の回路を近似的に図４の
回路で置き換えてもほぼ同様な効果が得られる。つま
り、図４の回路は、数式表現では上記の式（２）と同一
となる。
【００４８】ここで、インピーダンス補償回路３０Ｂの
各素子定数は使用するケルトン方式キャビネット２００
の寸法に依存するが、スピーカーシステムとしての電気
インピーダンスを完全に定抵抗化するための条件は一義
的に決定される。
【００４９】ケルトン方式キャビネット２００を使用し
た場合、２重ボイスコイルスピーカーユニットの共振角
周波数を「ω0」、２重ボイスコイルスピーカーユニッ
トの等価質量を「ｍ0」、２重ボイスコイルスピーカー
ユニットの等価機械コンプライアンスを「Ｃ0」、２重
ボイスコイルスピーカーユニットの電気的先鋭度を「Ｑ
0」、２重ボイスコイルスピーカーユニットの機械的先
鋭度を「Ｑm」、第１のボイスコイル２１に対する第２
のボイスコイル２２の力係数の比を「α」、スピーカー
ユニット後部空間による等価機械コンプライアンスを
「Ｃb」、スピーカーユニット後部空間内の空気室によ
る等価機械抵抗を「ｒb」、スピーカーユニット前部空
気室による等価機械コンプライアンスを「Ｃf」、スピ
ーカーユニット前部空気室による等価機械抵抗を
「ｒf」、スピーカーユニット２０から見た音響ポート
４０の等価質量を「ｍl」、スピーカーユニット２０か
ら見た音響ポート４０の等価機械抵抗を「ｒl」、第１
のボイスコイル２１の抵抗を「ＲV1」とする時、第２の
ボイスコイル２２の抵抗ＲV2、補償用回路素子のインダ
クタンスＬ1、Ｌ2、容量Ｃ1、Ｃ2、抵抗ｒC1、ｒC2は下
記の式（１４）〜式（２０）から求められる。
【００５０】
【数１１】
【００５１】ただし、上記式中のβ、γb、γf、Ｑb、
Ｑf、Ｑlは、下記の式（２１）〜式（２６）の通りであ
る。
【００５２】
【数１２】
【００５３】以上述べたように、この実施の形態２に係
る２重ボイスコイルスピーカーユニットを使用したスピ
ーカーシステムは、ケルトン方式キャビネット２００に
取付けた１個の２重ボイスコイルスピーカーユニット２
０と専用のインピーダンス補償回路３０Ｂとを備えてお
り、スピーカーシステムとしての入力インピーダンスを
定抵抗化することができる。
【００５４】したがって、スピーカーシステムヘの入力
は常に一定に供給され、ケルトン方式スピーカーシステ
ムの反共振周波数付近の音放射効率を向上させるという
効果がある。
【００５５】
【発明の効果】この発明に係るスピーカーシステムは、
以上説明したとおり、バスレフ方式キャビネットと、前
記キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられる
第１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイル
スピーカーユニットと、前記キャビネットに設けられた
音響ポートと、入力インピーダンスを定抵抗化するため
に、前記入力信号が加えられる入力端子と前記第２のボ
イスコイルとの間に挿入されたインピーダンス補償回路
とを備え、前記インピーダンス補償回路の回路素子であ
るインダクタンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2、抵抗を
ｒC1、ｒC2としたときには、前記インピーダンス補償回
路のインピーダンスＺcが式（１）で表されるので、ス
ピーカーシステムとしての入カインピーダンスを定抵抗
化することができ、反共振周波数付近の音放射効率を向
上することができるという効果を奏する。
【００５６】また、この発明に係るスピーカーシステム
は、以上説明したとおり、前記２重ボイスコイルスピー
カーユニットの共振角周波数をω0、前記２重ボイスコ
イルスピーカーユニットの等価質量をｍ0、前記２重ボ
イスコイルスピーカーユニットの等価機械コンプライア
ンスをＣ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニット
の電気的先鋭度をＱ0、前記２重ボイスコイルスピーカ
ーユニットの機械的先鋭度をＱm、前記第１のボイスコ
イルに対する前記第２のボイスコイルの力係数の比を
α、前記バスレフ方式キャビネット内の容積による空気
のコンプライアンスをＣb、前記バスレフ方式キャビネ
ット内の容積による等価機械抵抗をｒb、前記２重ボイ
スコイルスピーカーユニットから見た音響ポートの等価
質量をｍl、前記２重ボイスコイルスピーカーユニット
から見た音響ポートの等価機械抵抗をｒl、前記第１の
ボイスコイルの抵抗をＲV1、前記第２のボイスコイルの
抵抗をＲV2としたときには、β＝ｍl／ｍ0、γb＝Ｃ0／
Ｃb、Ｑb＝ω0ｍ0／ｒb、Ｑl＝ω0ｍ0／ｒlを条件とし
て、前記第２のボイスコイルの抵抗ＲV2及び前記インピ
ーダンス補償回路の各回路素子の定数が式（３）〜式
（９）の関係としたので、スピーカーシステムとしての
入カインピーダンスを定抵抗化することができ、反共振
周波数付近の音放射効率を向上することができるという
効果を奏する。
【００５７】この発明に係るスピーカーシステムは、以
上説明したとおり、バスレフ方式キャビネットと、前記
キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられる第
１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルス
ピーカーユニットと、前記キャビネットに設けられた音
響ポートと、入力インピーダンスを定抵抗化するため
に、前記入力信号が加えられる入力端子と前記第２のボ
イスコイルとの間に挿入されたインピーダンス補償回路
とを備え、前記インピーダンス補償回路の回路素子であ
るインダクタンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2としたと
きには、前記インピーダンス補償回路のインピーダンス
Ｚcが式（２）で表されるので、スピーカーシステムと
しての入カインピーダンスを定抵抗化することができ、
反共振周波数付近の音放射効率を向上することができる
という効果を奏する。
【００５８】この発明に係るスピーカーシステムは、以
上説明したとおり、ケルトン方式キャビネットと、前記
キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられる第
１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルス
ピーカーユニットと、前記キャビネットに設けられた音
響ポートと、入力インピーダンスを定抵抗化するため
に、前記入力信号が加えられる入力端子と前記第２のボ
イスコイルとの間に挿入されたインピーダンス補償回路
とを備え、前記インピーダンス補償回路の回路素子であ
るインダクタンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2、抵抗を
ｒC1、ｒC2としたときには、前記インピーダンス補償回
路のインピーダンスＺcが式（１）で表されるので、ス
ピーカーシステムとしての入カインピーダンスを定抵抗
化することができ、反共振周波数付近の音放射効率を向
上することができるという効果を奏する。
【００５９】また、この発明に係るスピーカーシステム
は、以上説明したとおり、前記２重ボイスコイルスピー
カーユニットの共振角周波数をω0、前記２重ボイスコ
イルスピーカーユニットの等価質量をｍ0、前記２重ボ
イスコイルスピーカーユニットの等価機械コンプライア
ンスをＣ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニット
の電気的先鋭度をＱ0、前記２重ボイスコイルスピーカ
ーユニットの機械的先鋭度をＱm、前記第１のボイスコ
イルに対する前記第２のボイスコイルの力係数の比を
α、前記２重ボイスコイルスピーカーユニット後部空間
による等価機械コンプライアンスをＣb、前記２重ボイ
スコイルスピーカーユニット後部空間内の空気室による
等価機械抵抗をｒb、前記２重ボイスコイルスピーカー
ユニット前部空気室による等価機械コンプライアンスを
Ｃf、前記２重ボイスコイルスピーカーユニット前部空
気室による等価機械抵抗をｒf、前記２重ボイスコイル
スピーカーユニットから見た音響ポートの等価質量をｍ
l、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットから見た
音響ポートの等価機械抵抗をｒl、前記第１のボイスコ
イルの抵抗をＲV1、前記第２のボイスコイルの抵抗をＲ
V2としたときには、β＝ｍl／ｍ0、γb＝Ｃb／Ｃ0、γl
＝Ｃl／Ｃ0、Ｑb＝ω0ｍ0／ｒb、Ｑf＝ω0ｍ0／ｒf、Ｑ
l＝ω0ｍ0／ｒlを条件として、前記第２のボイスコイル
の抵抗ＲV2及び前記インピーダンス補償回路の各回路素
子の定数が式（１４）〜式（２０）の関係としたので、
スピーカーシステムとしての入カインピーダンスを定抵
抗化することができ、反共振周波数付近の音放射効率を
向上することができるという効果を奏する。
【００６０】この発明に係るスピーカーシステムは、以
上説明したとおり、ケルトン方式キャビネットと、前記
キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられる第
１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルス
ピーカーユニットと、前記キャビネットに設けられた音
響ポートと、入力インピーダンスを定抵抗化するため
に、前記入力信号が加えられる入力端子と前記第２のボ
イスコイルとの間に挿入されたインピーダンス補償回路
とを備え、前記インピーダンス補償回路の回路素子であ
るインダクタンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2としたと
きには、前記インピーダンス補償回路のインピーダンス
Ｚcが式（２）で表されるので、スピーカーシステムと
しての入カインピーダンスを定抵抗化することができ、
反共振周波数付近の音放射効率を向上することができる
という効果を奏する。
【００６１】さらに、この発明に係るスピーカーシステ
ムは、以上説明したとおり、前記インピーダンス補償回
路が、インダクタンスＬ1と容量Ｃ1の第１の直列回路
と、前記第１の直列回路に接続されるとともに、抵抗ｒ
C1と容量Ｃ2の第２の直列回路に抵抗ｒC2とインダクタ
ンスＬ2の第３の直列回路が並列接続された並列回路と
から構成されたので、スピーカーシステムとしての入カ
インピーダンスを定抵抗化することができ、反共振周波
数付近の音放射効率を向上することができるという効果
を奏する。
【００６２】さらに、この発明に係るスピーカーシステ
ムは、以上説明したとおり、前記インピーダンス補償回
路が、インダクタンスＬ1と容量Ｃ1の直列回路と、前記
直列回路に接続されるとともに、インダクタンスＬ2と
容量Ｃ2の並列回路とから構成されたので、スピーカー
システムとしての入カインピーダンスを定抵抗化するこ
とができ、反共振周波数付近の音放射効率を向上するこ
とができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係るバスレフ方式
スピーカーシステムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るバスレフ方式
スピーカーシステムの電気インピーダンス特性を示す図
である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るバスレフ方式
スピーカーシステムのインピーダンス補償回路を示す図
である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係るバスレフ方式
スピーカーシステムの他のインピーダンス補償回路を示
す図である。
【図５】 この発明の実施の形態１に係るバスレフ方式
スピーカーシステムの低音域における補償回路の有無に
よる音圧レベル特性及び電気インピーダンス特性の変化
を比較した図である。
【図６】 この発明の実施の形態２に係るケルトン方式
スピーカーシステムの構成を示す図である。
【図７】 従来のスピーカーシステムの構成を示す図で
ある。
【図８】 従来のスピーカーシステムの電気インピーダ
ンス特性を示す図である。
【図９】 従来のスピーカーシステムの音圧レベル特性
を示す図である。
【符号の説明】
１１、１２ 信号入力端子、２０ ２重ボイスコイルス
ピーカーユニット、２１ 第１のボイスコイル、２２
第２のボイスコイル、２３ ボビン、３０Ａ、３０Ｂ
インピーダンス補償回路、４０ 音響ポート、１００
バスレフ方式キャビネット、２００ ケルトン方式キャ
ビネット。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バスレフ方式キャビネットと、 前記キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられ
    る第１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイ
    ルスピーカーユニットと、 前記キャビネットに設けられた音響ポートと、 入力インピーダンスを定抵抗化するために、前記入力信
    号が加えられる入力端子と前記第２のボイスコイルとの
    間に挿入されたインピーダンス補償回路とを備え、 前記インピーダンス補償回路の回路素子であるインダク
    タンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2、抵抗をｒC1、ｒC2
    としたときには、前記インピーダンス補償回路のインピ
    ーダンスＺcが次の式で表されることを特徴とするスピ
    ーカーシステム。 【数１】
  2. 【請求項２】 前記２重ボイスコイルスピーカーユニッ
    トの共振角周波数をω0、前記２重ボイスコイルスピー
    カーユニットの等価質量をｍ0、前記２重ボイスコイル
    スピーカーユニットの等価機械コンプライアンスを
    Ｃ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットの電気
    的先鋭度をＱ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニ
    ットの機械的先鋭度をＱm、前記第１のボイスコイルに
    対する前記第２のボイスコイルの力係数の比をα、前記
    バスレフ方式キャビネット内の容積による空気のコンプ
    ライアンスをＣb、前記バスレフ方式キャビネット内の
    容積による等価機械抵抗をｒb、前記２重ボイスコイル
    スピーカーユニットから見た音響ポートの等価質量をｍ
    l、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットから見た
    音響ポートの等価機械抵抗をｒl、前記第１のボイスコ
    イルの抵抗をＲV1、前記第２のボイスコイルの抵抗をＲ
    V2としたときには、β＝ｍl／ｍ0、γb＝Ｃ0／Ｃb、Ｑb
    ＝ω0ｍ0／ｒb、Ｑl＝ω0ｍ0／ｒlを条件として、前記
    第２のボイスコイルの抵抗ＲV2及び前記インピーダンス
    補償回路の各回路素子の定数が次の関係にあることを特
    徴とする請求項１記載のスピーカーシステム。 【数２】
  3. 【請求項３】 バスレフ方式キャビネットと、 前記キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられ
    る第１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイ
    ルスピーカーユニットと、 前記キャビネットに設けられた音響ポートと、 入力インピーダンスを定抵抗化するために、前記入力信
    号が加えられる入力端子と前記第２のボイスコイルとの
    間に挿入されたインピーダンス補償回路とを備え、 前記インピーダンス補償回路の回路素子であるインダク
    タンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2としたときには、前
    記インピーダンス補償回路のインピーダンスＺcが次の
    式で表されることを特徴とするスピーカーシステム。 【数３】
  4. 【請求項４】 ケルトン方式キャビネットと、 前記キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられ
    る第１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイ
    ルスピーカーユニットと、 前記キャビネットに設けられた音響ポートと、 入力インピーダンスを定抵抗化するために、前記入力信
    号が加えられる入力端子と前記第２のボイスコイルとの
    間に挿入されたインピーダンス補償回路とを備え、 前記インピーダンス補償回路の回路素子であるインダク
    タンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2、抵抗をｒC1、ｒC2
    としたときには、前記インピーダンス補償回路のインピ
    ーダンスＺcが次の式で表されることを特徴とするスピ
    ーカーシステム。 【数４】
  5. 【請求項５】 前記２重ボイスコイルスピーカーユニッ
    トの共振角周波数をω0、前記２重ボイスコイルスピー
    カーユニットの等価質量をｍ0、前記２重ボイスコイル
    スピーカーユニットの等価機械コンプライアンスを
    Ｃ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニットの電気
    的先鋭度をＱ0、前記２重ボイスコイルスピーカーユニ
    ットの機械的先鋭度をＱm、前記第１のボイスコイルに
    対する前記第２のボイスコイルの力係数の比をα、前記
    ２重ボイスコイルスピーカーユニット後部空間による等
    価機械コンプライアンスをＣb、前記２重ボイスコイル
    スピーカーユニット後部空間内の空気室による等価機械
    抵抗をｒb、前記２重ボイスコイルスピーカーユニット
    前部空気室による等価機械コンプライアンスをＣf、前
    記２重ボイスコイルスピーカーユニット前部空気室によ
    る等価機械抵抗をｒf、前記２重ボイスコイルスピーカ
    ーユニットから見た音響ポートの等価質量をｍl、前記
    ２重ボイスコイルスピーカーユニットから見た音響ポー
    トの等価機械抵抗をｒl、前記第１のボイスコイルの抵
    抗をＲV1、前記第２のボイスコイルの抵抗をＲV2とした
    ときには、β＝ｍl／ｍ0、γb＝Ｃb／Ｃ0、γl＝Ｃl／
    Ｃ0、Ｑb＝ω0ｍ0／ｒb、Ｑf＝ω0ｍ0／ｒf、Ｑl＝ω0
    ｍ0／ｒlを条件として、前記第２のボイスコイルの抵抗
    ＲV2及び前記インピーダンス補償回路の各回路素子の定
    数が次の関係にあることを特徴とする請求項４記載のス
    ピーカーシステム。 【数５】
  6. 【請求項６】 ケルトン方式キャビネットと、 前記キャビネットに取り付けられ、入力信号が加えられ
    る第１及び第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイ
    ルスピーカーユニットと、 前記キャビネットに設けられた音響ポートと、 入力インピーダンスを定抵抗化するために、前記入力信
    号が加えられる入力端子と前記第２のボイスコイルとの
    間に挿入されたインピーダンス補償回路とを備え、 前記インピーダンス補償回路の回路素子であるインダク
    タンスをＬ1、Ｌ2、容量をＣ1、Ｃ2としたときには、前
    記インピーダンス補償回路のインピーダンスＺcが次の
    式で表されることを特徴とするスピーカーシステム。 【数６】
  7. 【請求項７】 前記インピーダンス補償回路は、 インダクタンスＬ1と容量Ｃ1の第１の直列回路と、 前記第１の直列回路に接続されるとともに、抵抗ｒC1と
    容量Ｃ2の第２の直列回路に抵抗ｒC2とインダクタンス
    Ｌ2の第３の直列回路が並列接続された並列回路とから
    構成されたことを特徴とする請求項１又は４記載のスピ
    ーカーシステム。
  8. 【請求項８】 前記インピーダンス補償回路は、 インダクタンスＬ1と容量Ｃ1の直列回路と、 前記直列回路に接続されるとともに、インダクタンスＬ
    2と容量Ｃ2の並列回路とから構成されたことを特徴とす
    る請求項３又は６記載のスピーカーシステム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7471801B2 (en) 2002-05-10 2008-12-30 Osseofon Ab Device for the generation of or monitoring of vibrations
CN114745642A (zh) * 2019-12-30 2022-07-12 美商楼氏电子有限公司 平衡电枢式接收器
GB2613388A (en) * 2021-12-02 2023-06-07 Gp Acoustics International Ltd Loudspeaker circuitry

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