JPS6031157B2 - マルチウエイスピ−カシステム - Google Patents

マルチウエイスピ−カシステム

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JPS6031157B2
JPS6031157B2 JP10968675A JP10968675A JPS6031157B2 JP S6031157 B2 JPS6031157 B2 JP S6031157B2 JP 10968675 A JP10968675 A JP 10968675A JP 10968675 A JP10968675 A JP 10968675A JP S6031157 B2 JPS6031157 B2 JP S6031157B2
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JP
Japan
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speaker
phase
treble
bass
circuit
Prior art date
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JP10968675A
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English (en)
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JPS5233517A (en
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伸一郎 石井
寛次 中尾
孝文 上野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers
    • H04R3/12—Circuits for transducers for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14—Cross-over networks

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic Arrangements (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマルチウェイスピーカシステムに関し、音圧周
波数特性及び位相周波数特性が共に平坦になるように構
成することにより、波形伝送特性を向上させることを目
的とするものである。
従来のマルチウェイスピーカシステムにおいては、スピ
ーカは同一平面に配列され、定K型のフィルタが分波回
路として多く用いられてきた。またスピーカと分波回路
とを接続するときの極性については試行錯誤によって決
定することも少なくなかった。このような従来のマルチ
ウェイスピ−カシステムにおいては、音圧周波数特性も
ほぼ平坦にすることはできても、位相周波数特性は無視
されているため、位相反転が生じる等の原因によって平
坦にはならず、波形伝送特性は極めて悪いものであった
。ただ、分波回路のみについては振幅、位相両周波数特
性を平坦とするものも提示されているが、それは依然と
してスピーカの位相特性を無視したものであるため、ス
ピーカシステム全体の音圧位相両周波数特性を平坦にす
ることはできなかった。本発明は上記従来の問題点に鑑
み、スピーカの位相及びスピーカからマイクロホンまで
の音の伝播時間を考慮に入れて音圧位相両周波数特性を
平妃にすることにより、陵れた波形伝送特性を有するス
ピーカシステムを提供するものである。
以下本発明の一実施例について説明する。まず、スピー
カの位相特性によいて述べる。
スピーカから放射された音波の特性は、最小位相特性を
持った伝達関数と、音波が伝達することによる時間遅れ
とによって表わすことができる。スピーカの位相特性は
、上記の時間遅れを補償する遅延装置の出力を基準とし
て測定されるため、スピーカの位置を変えると見かけ上
位相棒性を変化させることができる。本発明はこのこと
を利用してスピーカシステムの設を行なうものである。
すなわち、本発明は第1図に実線で示すように2個のス
ピーカの合成を基礎にしている。入力端子、1に供給さ
れた音声信号は低音用分波回路3を介して低音用スピー
カ4へ印加され、位相遅れ回路5と高音用分波回路6を
介して高音用スピーカ7へ印加される。そして、各スピ
ーカ4,7から放射された音はマイクロホン2で加算さ
れる。まず位相遅れ回路5を使わない場合について述べ
る。高音用分波回路6、低音用分波回路3としてそれぞ
れ的B/oct,12dB/oct又は1&Bノoct
のフィル夕を用い、高音用スピーカ7の極性は、第1図
に示すように低音用スピーカ4の極性に対して逆接続と
する。第3図aにこの状態における振幅位相特性を示す
。低音用スピーカ4から放射された音の振幅特性を実線
14、位相特性を実線15、高音用スピーカ7から放射
された音の振幅特性を実線16、位相特性を実線17で
示す。ここで、第2図に示すように低音用スピーカ4を
高音用スピーカ7の位置に比べマイクロホン2の位置へ
近づけると、低音用スピーカ4から放射された音を進め
ることができる。その位相を第3図aに破線18で示す
。このように、低音用スピーカの位相特性15と高音用
スピーカの位相特性17の間にあったずれを補正するこ
とができる。以上の操作を行なえば、2個のスピーカが
受け持つ帯域内で位相周波数特性を平坦にすることがで
きる。すなわち、2個のスピーカ4,7を合成した振幅
特性は第3図bに実線19で、位相特性は実線20でそ
れぞれ示すようになり、位相は何ら反転することなく、
極めて平坦な特性となる。実際には、上述の操作だけで
は高城の位相特性が十分平坦にならないことが多い。そ
こで第1図に示す位相遅れ回路5を用いる。すなわち、
第4図aに振幅特性を21で、また位相特性を22でそ
れぞれ示すようなスピーカシステムに、第4図bに示す
ような位相遅れ特性をもつ回路を介して音声信号を供給
する。ここで、位相遅れ回路5としては、全域通過回路
又は低域通過回路を用いる。全域通過回路の振幅特性を
第4図bに実線23で、低域通過回路の振幅特性を第4
図bに破線24で、両者の位相特性を第4図bに実線2
5でそれぞれ示す。このような特性を有する位相遅れ回
路5を介して電気信号を供給すると、スピーカシステム
全体の特性は第4図cに示すようになり、最高周波数近
傍における高音用スピーカから発せられる音の位相周波
数特性の進みを補償することができる。すなわち、振幅
特性26は第4図aの振幅21とほとんど変わらないが
、位相特性は位相遅れ回路5を使用しない場合の位相特
性(第4図c破線27)に比べ実線28で示されるよう
に改良されている。次に、上述の位相遅れ回路5として
用いられる全域通過回路の具体的な回路構成について説
明する。
m 全域通過回路 これは第5図a,b,cに示すような回路で構成される
。
ここで、BaMettの2等分定理により、第5図a,
b,cは等価であるので第5図aの回路について説明す
る。この回路は、2次の全域通過回路であり、振幅は全
帯域にわたって1で位相のみ高城で360oの遅れを生
じるものである。この回路の影像位相量8は次式で示さ
れる。8=被n−・R(,−窯匂a) .・・.・・
‘11但し、のは角周波数、R、La、Caはそれぞれ
第5図に示した抵抗、ィンダクタンス、コンデンサの値
である。
{1}式からわかるように、この回路は、1 − 1
...…■のo ニLaCa一Lb
Cbなる角周波数ので180oの位相遅れをもち、かつ
その遅延特性は、Lb−Ca m=工斉一Cb なるパラメータmにより変化させることができる。
したがって、このパラメータmを変化させることにより
位相をコントロールすることができる。■ 底城通過回
路 これは第6図に示すような回路で構成される。
そして、この回路のもつ遮断周波数を使用するスピーカ
の高域限界周波数より高い周波数に選べば、位相遅れ回
路として使用することができる。最後に、上述の諸原理
を利用して本発明のマルチウェイスピ−カシステムを構
成する方法について述べる。1.2ゥェィスピーカシス
テムを構成する場合この場合は第1図,第2図で説明し
た方法をそのまま用いることができる。
すなわち、第1図に示すように、低音用スピーカ4の極
性に対して高音用スピ−力7の極性を逆接続し、第2図
に示すように高音用スピーカ7を低音用スピーカ4より
後方へ配置すればよい。2.3ウェイ以上のマルチウェ
イスピーカシステムを構成する場合この場合も、2ウヱ
ィの場合と略同機にして構成することができるが、分波
回路、スピーカ及び位相遅れ回路が追加される。
すなわち、第1図に示すように位相遅れ回路8、分波回
路9、スピーカー0を追加する。この場合もスピーカー
0の極性は低音用スピーカ4の極性に対して逆接続され
ており、第2図に示すようにスピーカ10はスピーカ7
よりさらに後方に配置されている。そして、このときの
スピ−力10の振幅特性は第3図aの破線29で示され
、位相特性は破線30で示される。また、このときのス
ピーカシステム全体の振幅特性は第3図bの破線31で
示され、位相特性は破線22で示される。すなわち、分
波回路9の遮断周波数を適切に選び、位相遅れ回路8を
併用することにより、3ウェィの場合にも第3図bに示
すように振幅位相両周波数特性を平坦にすることができ
る。なお、3ゥェィにした場合には第1図の分波回路6
をバンドパスフィルタの特性をもつようにし、第3図a
に16で示すように追加された分波回路9の特性29と
クロスオバーするような特性にする。
第7図〜第10図に上述の操作で構成した実際のスピー
カシステムの測定結果を示す。
第7図は各分波回路3,6と各スピーカ4,7を介して
放射された音波の周波数特性を個々に示したもので、こ
こで高音用スピーカは低音用スピーカより後方に配置さ
れており、14,15は低音の音圧特性および位相特性
、16,17は高音の音圧特性および位相特性である。
これは第3図aの14,15および16,17に相当し
ている。第7図からわかるように、上記低音の音圧特性
14と上記高音の音圧特性16とのクロスオーバー周波
数における位相差はほぼ00となっている。
第8図は位相遅れ回路5を付加しないときの総合特性で
、21は音圧特性、22は位相特性を示している。
これは第4図aの21,22に相当している。第9図は
第5図aに示す全域通過型の位相遅れ回路の周波数特性
を示すもので、23は音圧特性、25は位相特性である
。
これは第4図bの23,25に相当している。第10図
は第9図の特性をもつ位相遅れ回路を第8図の特性をも
つスピーカシステムに付加した場合の総合特性を示すも
ので、26は音圧特性、28は位相特性である。
これは第4図cの26,28に相当している。第10図
から明らかなように、位相遅れ回路を付加した場合には
、音圧特性26は第8図の位相遅れ回路を付加しないと
きの音圧特性21とほとんど変わらず、最高周波数近傍
における上記高音の位相特性17の位相周波数特性の進
みが補償され、位相特性28のみが第8図の位相特性2
2に比べて改良されていることがわかる。
以上述べたように、本発明によれば、各スピーカの接続
と配置を考慮し、さらに分波回路や位相遅れ回路からな
るネットワークの特性を適当に設定することにより、ス
ピーカシステム全体の音圧、位相両周波数特性を平坦に
することができるから、スピーカシステム全体の波形伝
送特性を向上させることができるものである。
特に本発明は高音用分波回路の前段または後段に位相遅
れ回路を挿入するようにしているから、この位相回路に
よって、音圧周波数特性にはほとんど影響を与えないで
、位相周波数特性のみを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の−実施例におけるマルチウェイスピー
カシステムを示すブロック図、第2図はそのスピーカの
位置関係を説明するための側面図、第3図,第4図はそ
の動作を説明するための周波数特性図、第5図a,b,
c及び第6図は上記実施例に用いる位相遅れ回路を示す
回路図、第7図〜第10図は本発明を用いたスピーカシ
ステムの実測結果を示す音圧,位相周波数特性図である
。 1・・・・・・入力端子、2・・・・・・マイクロホン
、3……低音用分波回路、4…・・・低音用スピーカ、
6,8・・・・・・位相遅れ回路、6,9・・・・・・
高音用分波回路、7,10・・・…高音用スピーカ。 第1図 第2図 第3図 第4図 第6図 第5図 図 ト 船 図 〇 舵 図 〇 球 図 〇 船

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 音声信号をそれぞれの所定の帯域に分割する低音用
    、高音用分波回路と、上記低音用,高音用分波回路によ
    り得られた音声信号によりそれぞれ駆動される低音用,
    高音用スピーカとを有するマルチウエイスピーカシステ
    ムにおいて、上記高音用スピーカを上記低音用スピーカ
    の極性に対して逆極性となるように接続するとともに、
    上記高音用スピーカを上記低音用スピーカより後方に配
    置して、低音用分波回路と高音用分波回路とのクロスオ
    ーバ周波数近傍における上記低音用,高音用スピーカか
    ら発せられる音の位相周波数特性のずれを補正し、また
    、上記高音用分波回路の前段あるいは後段に位相遅れ回
    路を挿入して、最高周波数近傍における上記高音用スピ
    ーカから発せられる音の位相周波数特性の進みを補償す
    るようにしたマルチウエイスピーカシステム。
JP10968675A 1975-09-09 1975-09-09 マルチウエイスピ−カシステム Expired JPS6031157B2 (ja)

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JPS5233517A JPS5233517A (en) 1977-03-14
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Families Citing this family (9)

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