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JP2024000668A5 - - Google Patents

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JP2024000668A5
JP2024000668A5 JP2022099495A JP2022099495A JP2024000668A5 JP 2024000668 A5 JP2024000668 A5 JP 2024000668A5 JP 2022099495 A JP2022099495 A JP 2022099495A JP 2022099495 A JP2022099495 A JP 2022099495A JP 2024000668 A5 JP2024000668 A5 JP 2024000668A5
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Description

本件の発明は音響装置に属し,使用者がスピーカーシステムと増幅器を別々に用意してそれらを組み合わせて使用する形態の音響装置で用いるものであって,且つスピーカーや増幅器についての音響的・電気的専門的知識が浅い者でも,スピーカーから発生する低音領域の音圧の周波数特性を容易に平坦化・改善・調整できるようにする装置に係る。 The present invention relates to an audio device that is used in an audio device in which the user prepares a speaker system and an amplifier separately and uses them in combination, and that allows even a person with little acoustic or electrical expertise about speakers and amplifiers to easily flatten, improve, or adjust the frequency characteristics of the low-frequency sound pressure generated by the speaker.

第一の背景技術として,本発明の発明者が取得した特許について説明する。 As the first background technology, we will explain the patents obtained by the inventor of this invention.

特許第6699957号Patent No. 6699957

特許文献1によれば,例えば発泡ウレタンのような小孔を有する弾性体や,柔軟で適当な密度で圧縮された繊維材で構成される音響抵抗物質により低音域の共振を機械的に抑制したスピーカーユニットをボックスに組み込み,それにより不足する低音の音圧を音圧が不足しはじめる周波数から低い周波数に向けて,スピーカーの最低共振周波数の0.5倍乃至2倍まで6dB/octの利得の傾きで増加させるような周波数対利得特性を有するイコライザー回路で補正し,補正後にさらに不足する低い周波数の音圧をエンクロージャーの共振手段,例えばバスレフボックスのバスレフ共振で補うことで,小型のスピーカーユニットと当該スピーカーユニットを使用したスピーカーシステムでも従来にない低い周波数の音を再生可能な音響装置を構成することができる。 According to Patent Document 1, a speaker unit in which resonance in the low frequency range is mechanically suppressed by an acoustic resistance material composed of, for example, an elastic body having small holes such as urethane foam, or a flexible fiber material compressed at an appropriate density, is incorporated into a box, and the insufficient low frequency sound pressure is corrected by an equalizer circuit having a frequency-to-gain characteristic that increases the gain at a rate of 6 dB/oct from the frequency at which the sound pressure begins to become insufficient toward lower frequencies to 0.5 to 2 times the lowest resonance frequency of the speaker, and any sound pressure at low frequencies that is still insufficient after correction is compensated for by a resonance means of the enclosure, for example, the bass reflex resonance of a bass reflex box, thereby making it possible to configure an acoustic device that can reproduce unprecedented low frequency sounds even with a small speaker unit and a speaker system using that speaker unit.

しかしながらこのような音響装置は,スピーカーユニットとボックス,およびイコライザー回路を含む増幅器を,例えばテレビ受像器あるいはラジオ受信器のように一体で機能が完結する製品の一部分としてセット提供しなければ,専門知識のない一般ユーザーには十分な性能を提供できない。 However, unless this type of audio equipment is provided as a set consisting of a speaker unit, a box, and an amplifier including an equalizer circuit as part of a complete, integrated product, such as a television or radio receiver, it will not provide sufficient performance for general users without specialized knowledge.

また,スピーカーシステム,増幅装置(アンプ),CDプレイヤー等の装置を別々に提供し,使用者が個人の嗜好に応じてこれらを組み合わせて使用する形態のオーディオ装置においても,これらの装置類のうち,少なくとも前述の機械的に共振を抑制したスピーカーユニットを組み込んだスピーカーシステムと,当該スピーカーシステム用の低音の音圧不足を補正するイコラーザー装置だけはセットで提供しなければ,目的とする低音から高音までの一葉な再生音圧を保証できない。 In addition, even in audio equipment in which speaker systems, amplifiers, CD players, and other devices are provided separately and users combine them according to their personal preferences, it is not possible to guarantee uniform playback sound pressure from low to high frequencies, unless at least a speaker system incorporating the above-mentioned mechanically resonance-suppressing speaker unit and an equalizer device that corrects the lack of low-frequency sound pressure for the speaker system are provided as a set.

なぜならば,低音用に使用するスピーカーシステムのスピーカーユニットや,それを組み込むボックス,共振抑制の程度等の諸元に応じて補正回路の補正特性を合せ込まなければならず,その補正特性の調整は,専門的な知識や相応の測定器具を使用する技術を有する者でなければできないからである。 This is because the compensation characteristics of the compensation circuit must be adjusted according to the specifications of the speaker unit of the speaker system used for bass sounds, the box in which it is installed, the degree of resonance suppression, etc., and adjustment of these compensation characteristics can only be done by someone with specialized knowledge and the skills to use appropriate measuring equipment.

一方で専門的な知識や技術を持たない一般層にも,公開された製作事例やマニュアルを参考に,部品としてスピーカーユニットやボックス用の板材を購入し,自身でスピーカーシステムを組み上げる自作マニアとよばれる層が存在している。 On the other hand, there is a group of people among the general public who do not have the specialized knowledge or skills , known as DIY enthusiasts, who refer to published examples of construction and manuals, purchase speaker units and box boards as components, and assemble their own speaker systems.

しかしながら,そのような自作マニアとよばれる層でさえ,前述した理由により特許文献1のような音響装置においては,低音域の周波数対音圧特性をうまく平坦化するイコライザーの製作や補正特性の合わせ込みは困難と考えられる。 However, for the reasons mentioned above, even for such so-called DIY enthusiasts, it is considered difficult to create an equalizer that effectively flattens the frequency-to-sound pressure characteristics in the low-frequency range or to adjust the correction characteristics in audio equipment such as that described in Patent Document 1.

また,第二の背景技術としては,特許文献1によらない周知の技術,すなわち,共振を抑制しない通常のスピーカーユニットとボックスによる,すなわち一般的なバスレフ形スピーカーシステム,あるいは一般的な密閉形スピーカーシステムと呼ばれるスピーカーシステムが存在する。 The second background art is a well-known technology not related to Patent Document 1, namely, a speaker system that uses a normal speaker unit and box that does not suppress resonance, i.e., a general bass reflex speaker system or a general sealed speaker system.

それらは,増幅装置(アンプ)と組み合わせて使用されるが,スピーカーユニットとボックスのパラメータ設計が不適切で低音域の周波数対音圧特性が望ましくない場合は,例えばアンプ側にグラフィックイコライザーのような周波数対利得特性の調整装置を用いて特性を改善することが考えられる。その場合もやはり相応の専門知識や測定器具を使用する技術がなければ対応は困難であるし,さらにはその対応には相応の時間が必用である。 They are used in combination with an amplifier, but if the parameter design of the speaker unit and box is inappropriate and the frequency vs. sound pressure characteristics in the low-frequency range are undesirable, it is possible to improve the characteristics by using a frequency vs. gain characteristic adjustment device such as a graphic equalizer on the amplifier side. Even in this case, it is difficult to address the issue without the appropriate expertise and the ability to use measuring equipment , and it takes a considerable amount of time to address the issue.

そこで本件発明は,スピーカーユニットの低域共振を抑制したスピーカーユニットを使用したバスレフ形スピーカーシステムやその他の在来の一般的なバスレフ形あるいは密閉形スピーカーシステムにおいて,前述の音響的・電気的専門的知識が浅い自作マニア,さらにはマニアではないがはじめてスピーカーユニットとボックス製作キットを購入してスピーカーシステムを製作してみようとする者でも,容易にスピーカーシステムが発する低音域の周波数対音圧特性の平坦化・改善が図れる音響イコライザー装置を提供することを課題としている。 Therefore, the objective of the present invention is to provide an acoustic equalizer device that enables easy flattening and improvement of the frequency-to-sound pressure characteristics in the low-frequency range emitted by a speaker system in a bass-reflex speaker system that uses a speaker unit that suppresses the low-frequency resonance of the speaker unit, or in other conventional general bass-reflex or closed speaker systems, even for DIY enthusiasts with little specialized knowledge of acoustics and electricity, or even for those who are not enthusiasts but who are trying to build a speaker system for the first time by purchasing a speaker unit and box construction kit.

また,専門知識や技術を有する者においても容易に低音域の周波数対音圧特性の平坦化・改善が図れる音響イコライザー装置を提供することを課題としている。 Another object of the present invention is to provide an acoustic equalizer device that enables even a person with specialized knowledge and skills to easily flatten and improve the frequency -to-sound pressure characteristics in the low-frequency range.

前述の課題を解決するために,請求項1では,スピーカーユニットの低音域の周波数対音圧特性をコントロールする装置であって,A<Bの関係にある周波数Aと周波数Bにおいて,Aの周波数における利得>B以上の周波数における利得なる関係があり,周波数Aと周波数Bの間の利得は6dB/octで変化する周波数対利得特性と,C<Bの関係にある周波数Cを中心とするBEF(バンド・エリミネーション・フィルター)の周波数対利得特性を備え,周波数A,周波数B,周波数Cは対象とするスピーカーユニットの口径から一義的に設定,選択もしくは調整操作できる手段を備えたことを特徴とする音響イコラーザー装置を提供したものである。 In order to solve the above-mentioned problems, claim 1 provides an acoustic equalizer device that controls the frequency vs. sound pressure characteristics of a speaker unit in the low-frequency range, wherein at frequencies A and B where A<B, the gain at frequency A is greater than the gain at frequencies B or higher, and the gain between frequencies A and B has a frequency vs. gain characteristic that changes at 6 dB/oct, and a frequency vs. gain characteristic of a BEF (band elimination filter) centered on frequency C where C<B, and is characterized by having means for uniquely setting, selecting or adjusting frequencies A, B and C based on the aperture of the target speaker unit.

前述の課題を解決するために,請求項では,前記周波数Cを中心とするBEFの周波数Cにおける利得を調整する手段を備えることを特徴とする請求項1の音響イコライザー装置を提供したものである。 In order to solve the above-mentioned problems, in claim 2 , there is provided an acoustic equalizer device according to claim 1 , further comprising a means for adjusting the gain of the BEF at frequency C centered on frequency C.

それにより請求項1では,スピーカーシステムに用いるスピーカーユニットやボックスの諸元から定まる周波数A,周波数B,周波数Cの値を知ることなく,専門知識や測定技術の有無にかかわらずスピーカーユニットの口径情報だけから音響イコライザー装置の周波数A,周波数B,周波数Cを適正に設定でき,もってスピーカーシステムの低音域の周波数対音圧特性を容易に改善できる。 As a result, in claim 1, frequencies A, B, and C of the acoustic equalizer device can be appropriately set only from the diameter information of the speaker unit, regardless of whether or not one has specialized knowledge or measurement techniques , without knowing the values of frequencies A, B, and C which are determined from the specifications of the speaker unit and box used in the speaker system, thereby easily improving the frequency-to-sound pressure characteristics of the speaker system in the low-frequency range.

請求項では,スピーカーユニットの機械的共振の抑制の程度に応じて周波数Cにおける音圧の山や谷を精緻に調整でき,さらには機械的共振を抑制していないスピーカーユニットを使用したスピーカーシステムでも低音域の周波数対音圧特性を容易に改善できる。 In claim 2 , the peaks and valleys of sound pressure at frequency C can be precisely adjusted according to the degree of suppression of mechanical resonance of the speaker unit , and furthermore, the frequency-to-sound pressure characteristics in the low-frequency range can be easily improved even in speaker systems that use speaker units that do not suppress mechanical resonance.

特許文献1のスピーカーシステムの一実施例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a speaker system disclosed in Patent Document 1. 図1に示すスピーカーシステムの周波数対音圧特性を示す図FIG. 2 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic of the speaker system shown in FIG. 1. 図1に示すスピーカーシステムを駆動するための電気系回路装置のブロック構成を示す図FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an electric circuit device for driving the speaker system shown in FIG. 本件発明のイコライザー装置の回路の一実施例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a circuit of an equalizer device according to the present invention. 図4に示すイコライザー回路603の周波数対利得特性を示す図FIG. 5 is a diagram showing the frequency vs. gain characteristic of the equalizer circuit 603 shown in FIG. 4. 図2に示す周波数対音圧特性を図5に示す周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 6 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic shown in FIG. 2 is corrected by the frequency vs. gain characteristic shown in FIG. 5 . 図4に示すBEF回路605の周波数対利得特性を示す図5 is a diagram showing the frequency vs. gain characteristic of the BEF circuit 605 shown in FIG. 図6に示す周波数対音圧特性を図7に示す周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 8 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic shown in FIG. 6 is corrected by the frequency vs. gain characteristic shown in FIG. 7. 図4に示すイコライザー装置の回路の別の実施例を示す図FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment of the equalizer device shown in FIG. 4. 図4,図9に示すイコライザー装置の回路の別の実施例を示す図FIG. 10 is a circuit diagram showing another embodiment of the equalizer device shown in FIG. 4 and FIG. 9. 一般的なバスレフ形スピーカーシステムの一実施例を示す図FIG. 1 shows an example of a typical bass reflex speaker system. 図11のバスレフ形スピーカーシステムでスピーカーユニットとボックス内部空間容積による共振周波数とバスレフダクトとボックス内部空間容積によるバスレフ共振周波数の間で音圧の谷ができた場合の周波数対音圧特性を示す図A diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristics when a valley in sound pressure occurs between the resonance frequency due to the speaker unit and the volume of the internal space of the box in the bass reflex speaker system of FIG. 11 and the bass reflex resonance frequency due to the bass reflex duct and the volume of the internal space of the box. 図12の周波数対音圧特性を図5に示す周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 13 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 12 is corrected by the frequency vs. gain characteristic shown in FIG. 5 . 図13の周波数対音圧特性を図7に示す周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 14 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 13 is corrected by the frequency vs. gain characteristic shown in FIG. 7. 図14の周波数対音圧特性でバスレフ共振の強さを適正にした場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 15 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the strength of bass reflex resonance is set to an appropriate level in the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 14 . 一般的な密閉形スピーカーシステムの一実施例を示す図FIG. 1 shows an example of a typical closed speaker system. 図16に示すスピーカーシステムの周波数対音圧特性を示す図FIG. 17 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic of the speaker system shown in FIG. 16 . 図17の周波数対音圧特性に対し図5の周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 18 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 17 is corrected by the frequency vs. gain characteristic of FIG. 5 . 図18の周波数対音圧特性に対し図7の周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 19 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 18 is corrected by the frequency vs. gain characteristic of FIG. 7. 図16に示すスピーカーシステムでスピーカーユニットの諸元に対しボックス内部空間容積の設定を誤って音圧に山ができた場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 17 shows the frequency vs. sound pressure characteristics when the volume of the inner space of the box is set incorrectly for the speaker unit specifications in the speaker system shown in FIG. 16, causing a peak in the sound pressure. 図17の周波数対音圧特性に対し図5の周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 18 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 17 is corrected by the frequency vs. gain characteristic of FIG. 5 . 図18の周波数対音圧特性に対し図7の周波数対利得特性で補正した場合の周波数対音圧特性を示す図FIG. 19 is a diagram showing the frequency vs. sound pressure characteristic when the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 18 is corrected by the frequency vs. gain characteristic of FIG. 7.

最初に本件発明のイコライザー装置を,特許文献1に基づき,機械的な共振抑制を施したスピーカーユニットをバスレフ形スピーカーシステムに適用した場合の一実施例について説明する。 First, we will explain an embodiment of the equalizer device of the present invention based on Patent Document 1, in which a speaker unit with mechanical resonance suppression is applied to a bass reflex speaker system.

図1は,機械的な共振抑制を施したスピーカーユニット1をバスレフボックス2に取り付けた一実施例の説明図で,スピーカーユニット1の振動板101のボックス内部空間201側には音響抵抗物質3が配され,該音響抵抗物質3は,ボックス内部空間201にその一部の表面301だけが露呈するよう仕切り壁4で覆われ,振動板101による空気振動は仕切り壁4によって音響抵抗物質3の表面301を通じてのみボックス内部空間201に伝わるように構成される。またボックス2にはバスレフダクト202を併設してある。 Figure 1 is an explanatory diagram of one embodiment in which a speaker unit 1 with mechanical resonance suppression is attached to a bass reflex box 2. An acoustic resistance material 3 is arranged on the side of the diaphragm 101 of the speaker unit 1 facing the box internal space 201, and the acoustic resistance material 3 is covered with a partition wall 4 so that only a part of its surface 301 is exposed to the box internal space 201, and the air vibrations caused by the diaphragm 101 are transmitted to the box internal space 201 only through the surface 301 of the acoustic resistance material 3 by the partition wall 4. A bass reflex duct 202 is also provided in the box 2.

なお,特許文献1の請求項3においては,エンクロージャーの共振手段を「エンクロージャーの主空間の等価機械スチフネスと別に設けた等価機械質量の組み合わせによる」としており,本件特許の説明のようにバスレフ形のボックスに限定はしていないが,代表形としてバスレフ形のボックスで説明する。 In addition, in claim 3 of Patent Document 1, the resonating means of the enclosure is described as "due to a combination of the equivalent mechanical stiffness of the main space of the enclosure and an equivalent mechanical mass provided separately," and is not limited to a bass-reflex box as explained in the present patent, but will be explained using a bass-reflex box as a representative type.

また,図1は特許文献1において図24の実施例に相当するが,特許文献1の請求項1における「前記スピーカーユニットの振動板の振動を制動することによる機械的共振の抑制手段」は特許文献1の図24では23,24の吸音材に,本件特許の図1では音響抵抗物質3に相当する。さらに特許文献1の請求項2における「前記機械的共振の抑制手段は,前記スピーカーユニットの振動板の背面と該振動板背面から所定の距離を置く開口を含み,該開口を介してのみ前記振動板の振動による空気振動が前記エンクロージャー内部の主空間に伝搬するようにした小空間内の,前記振動板と開口間に通気性と吸音性のある音響抵抗物質を配した」は,特許文献1の図24では,小空間を構成する壁20と小空間の開口2101内に吸音材23,24を配したものであるが,本件特許の図1では,音響抵抗物質3をその表面301を残して仕切り壁4で覆った構造としている。 In addition, Fig. 1 corresponds to the embodiment of Fig. 24 in Patent Document 1, but the "means for suppressing mechanical resonance by damping the vibration of the diaphragm of the speaker unit" in claim 1 of Patent Document 1 corresponds to the sound absorbing materials 23 and 24 in Fig. 24 of Patent Document 1, and the acoustic resistance material 3 in Fig. 1 of the present patent. Furthermore, in claim 2 of Patent Document 1, "the means for suppressing mechanical resonance includes the rear surface of the diaphragm of the speaker unit and an opening at a predetermined distance from the rear surface of the diaphragm, and an acoustic resistance material having breathability and sound absorption is arranged between the diaphragm and the opening in a small space in which air vibrations caused by the vibration of the diaphragm are transmitted to the main space inside the enclosure only through the opening" corresponds to the sound absorbing materials 23 and 24 arranged in the wall 20 constituting the small space and the opening 2101 of the small space in Fig. 24 of Patent Document 1, but in Fig. 1 of the present patent, the acoustic resistance material 3 is covered with a partition wall 4 leaving its surface 301.

図2は図1に示すスピーカーシステムのスピーカーユニット1の図示しないボイスコイルを各周波数において均一な電圧で駆動した場合の周波数対音圧特性を示している。図2において,周波数Aは図1のスピーカーユニット1の最低機械共振周波数foを中心として近傍の周波数(特許文献1ではfoの0.5倍乃至2倍としている),周波数Bは使用したスピーカーユニットのfo共振を抑制した場合に低音側音圧が高音側音圧より低下し始める周波数,周波数Cはスピーカーユニット1をボックス2に取り付けた場合のスピーカーユニット1とボックス内部空間201の共振周波数,周波数Dは,ボックス内部空間201とバスレフダクト202の共振周波数であり,経験的にはfoの約1/2程度に設定する。 Fig. 2 shows the frequency vs. sound pressure characteristics when the voice coil (not shown) of the speaker unit 1 of the speaker system shown in Fig. 1 is driven with a uniform voltage at each frequency. In Fig. 2, frequency A is a frequency in the vicinity of the lowest mechanical resonance frequency fo of the speaker unit 1 in Fig. 1 (0.5 to 2 times fo in Patent Document 1), frequency B is the frequency at which the low-pitched sound pressure starts to drop below the high-pitched sound pressure when the fo resonance of the speaker unit used is suppressed , frequency C is the resonance frequency of the speaker unit 1 and the box internal space 201 when the speaker unit 1 is attached to the box 2, and frequency D is the resonance frequency of the box internal space 201 and the bass reflex duct 202, which is empirically set to about 1/2 of fo.

図2において,(イ)は,スピーカーユニット1の共振を音響抵抗物質3で完全に抑制した場合の周波数対音圧特性で,後述するスピーカーユニットの口径をパラメータとする周波数Bを起点として低い周波数に向け6dB/octで音圧が減少するが,周波数Aにおいて,周波数Dを中心とするバスレフダクト202とボックス内部空間201のバスレフ共振による音圧の山(二)との重なりにより減少が収まる。 In Figure 2, (A) shows the frequency vs. sound pressure characteristics when the resonance of the speaker unit 1 is completely suppressed by the acoustic resistance material 3. Starting from frequency B, which is a parameter of the aperture of the speaker unit described later, the sound pressure decreases at 6 dB/oct toward lower frequencies, but at frequency A, the decrease stops due to the overlap of the peak of sound pressure (B) caused by the bass reflex resonance of the bass reflex duct 202 and the box internal space 201, centered at frequency D.

(ハ)は,音響抵抗物質3を省略してスピーカーユニット1の共振を抑制しない場合の周波数対音圧特性で,スピーカーユニット1とボックス2の内部空間201の容積で定まる共振周波数C以上の周波数では音圧がほぼ一定,周波数C以下ではそれより低い周波数に向けて理論的に12dB/octで音圧が減少する。 (C) shows the frequency vs. sound pressure characteristics when the acoustic resistance material 3 is omitted and the resonance of the speaker unit 1 is not suppressed. At frequencies above the resonance frequency C determined by the volume of the internal space 201 of the speaker unit 1 and the box 2, the sound pressure is almost constant, but below the frequency C, the sound pressure theoretically decreases at 12 dB/oct toward lower frequencies.

ここでスピーカーユニット1の共振とは,スピーカーユニット1とボックス2の内部空間201の容積で定まる共振周波数Cの共振に等しい。つまりスピーカーユニット1の最低機械共振周波数foはスピーカーユニット1を有限のボックスに取り付けない場合の共振周波数であって,これを有限のボックスに取り付けると共振周波数はfoより上昇する。その共振周波数が図2では周波数Cである。これをさらに別の言葉で説明すれば,図1の音響抵抗物質3はスピーカーユニット1の機械的共振抑制を行っているが,この共振抑制はスピーカーユニット1とボックス2の内部空間201による共振の抑制である。 Here, the resonance of the speaker unit 1 is equal to the resonance of the resonance frequency C determined by the volume of the internal space 201 of the speaker unit 1 and the box 2. In other words, the lowest mechanical resonance frequency fo of the speaker unit 1 is the resonance frequency when the speaker unit 1 is not attached to a finite box, and when it is attached to a finite box, the resonance frequency rises above fo. This resonance frequency is frequency C in Figure 2. To explain this in yet another way, the acoustic resistance material 3 in Figure 1 suppresses the mechanical resonance of the speaker unit 1, but this resonance suppression is the suppression of resonance by the internal space 201 of the speaker unit 1 and the box 2.

(ロ)は,音響抵抗物質3によるスピーカーユニット1の機械的共振の抑制が完全でない場合の周波数対音圧特性で,(イ)と(ハ)の間に位置するが,共振抑制の程度によって(イ)もしくは(ハ)の特性に近づく。 (B) is the frequency vs. sound pressure characteristic when the mechanical resonance of the speaker unit 1 is not completely suppressed by the acoustic resistance material 3, and is between (A) and (C), but approaches either (A) or (C) depending on the degree of resonance suppression.

図3は図1に示すスピーカーシステムを駆動する電気系回路装置のブロック構成図で,5はCDプレイヤーのような音源装置で周知のもの,6は本件発明のイコライザー装置,7はスピーカーシステムに接続される電力増幅装置(パワーアンプ)で周知のものである。 FIG. 3 is a block diagram of an electrical circuit device that drives the speaker system shown in FIG. 1, in which reference numeral 5 is a well-known sound source device such as a CD player, 6 is the equalizer device of the present invention, and 7 is a well-known power amplifier connected to the speaker system.

図3には示さないが,俗にプリアンプ,あるいはコントロールアンプと呼ばれ,音源装置や録音装置の選択・接続の切り替え,音量調整,本件発明のイコラーザー装置とは別の意味での低音・高音のレベル調整(俗称トーンコントロール)などを行う装置が,5と7の間で用いられるが,それらは本件発明の説明には不要であって周知のものであるので便宜上図と説明を省略している。 Although not shown in Figure 3, devices commonly called preamplifiers or control amplifiers are used between 5 and 7 to select and switch connections between sound source devices and recording devices, adjust volume, and adjust bass and treble levels (commonly known as tone control) in a different sense to the equalizer device of this invention. However, as these are not necessary for explaining this invention and are well known, for the sake of convenience, they are not shown in the figure and are not explained here.

図4は,図3における本件発明のイコライザー装置6の詳細回路の一実施例であり,オペアンプを中心とするアナログ回路で構成したものである。図4における601はレベル調整用の可変抵抗,602は増幅器,603はCとRによるイコライザー回路,604はバッファアンプ,605は周波数バンド内で利得が減衰するBEF(バンド・エリミネーション・フィルター)回路である。 Figure 4 shows an embodiment of the detailed circuit of the equalizer device 6 of the present invention in Figure 3, which is composed of analog circuits centered around an operational amplifier. In Figure 4, 601 is a variable resistor for level adjustment, 602 is an amplifier, 603 is an equalizer circuit using C and R, 604 is a buffer amplifier, and 605 is a BEF (band elimination filter) circuit that attenuates gain within a frequency band.

図では,入力信号の周波数対利得特性の処理順はイコライザー回路603,BEF回路605の順としているが,その前後の順,その他の増幅回路やバッファアンプ等は必要に応じ変更を許容される。 In the figure, the order of processing the frequency vs. gain characteristics of the input signal is the equalizer circuit 603, followed by the BEF circuit 605, but the order of other amplifier circuits, buffer amplifiers, etc. can be changed as necessary.

また602,603,604,605の基本の各回路はオペアンプやフィルターの回路として周知のものであって,改めて詳細な動作の説明は不要と考えるが,603のCRによるイコライザー回路の周波数対利得特性は,図5のように周波数A以下の利得>周波数B以上の利得で,周波数Aと周波数Bの間は6dB/octで変化する。なお説明の都合上,図5の周波数Aと周波数Bは図2における周波数Aと周波数Bに対応し同一の関係としているが,実際は後述のように若干のずれを許容する。 Furthermore, the basic circuits 602, 603, 604, and 605 are well known as operational amplifier and filter circuits, and we believe there is no need to explain their detailed operation again, but the frequency-gain characteristics of the CR equalizer circuit 603 are as shown in Figure 5, where gain below frequency A is greater than gain above frequency B, and the rate of change between frequencies A and B is 6 dB/oct. For convenience of explanation, frequencies A and B in Figure 5 correspond to frequencies A and B in Figure 2 and are in the same relationship, but in reality, some deviation is allowed, as described below.

周波数Aと周波数Bは回路中のR1,C1,R2によって,周波数A=1/(2π(R1+R2)C1),周波数B=1/(2πR2C1)として定まるが,本実施例の回路ではSW1で接続されるC1をC11乃至C13に切り替えることにより周波数Aと周波数Bの両方をセットで段階的に切り替え,且つR1内の可変抵抗r1で周波数Aを,R2内の可変抵抗r2で周波数Bを調整できるようにしている。その理由は後述する。 Frequency A and frequency B are determined by R1, C1, and R2 in the circuit as frequency A = 1/(2π(R1+R2)C1) and frequency B = 1/(2πR2C1), but in the circuit of this embodiment, by switching C1 connected by SW1 to C11 to C13, both frequency A and frequency B can be switched in stages as a set, and frequency A can be adjusted with variable resistor r1 in R1 and frequency B can be adjusted with variable resistor r2 in R2. The reason for this will be explained later.

図6は,イコライザー回路603の図2に示す周波数対音圧特性に対する補正効果を説明する図で,図2に示す(イ)乃至(ニ)の各音圧特性は,図5に示す周波数対利得特性の補正により(イ’)乃至(ニ’)の各音圧特性となる。 FIG. 6 is a diagram for explaining the correction effect of the equalizer circuit 603 on the frequency vs. sound pressure characteristics shown in FIG. 2. The sound pressure characteristics (a) to (d) shown in FIG. 2 become the sound pressure characteristics (a') to (d') by correcting the frequency vs. gain characteristics shown in FIG. 5.

図5に示す周波数対利得特性で補正した場合に,音響抵抗物質3による機械的共振抑制が完全でない場合,すなわち補正前の特性が図2における(ロ)(ハ)の場合では,補正後に図6で,平坦特性(イ’)に対し(ロ’)(ハ’)のように周波数Cで音圧の山ができる。 When correction is made using the frequency-gain characteristic shown in FIG. 5, if the suppression of mechanical resonance by the acoustic resistance material 3 is not complete, that is, if the characteristic before correction is as shown in (b) or (c) in FIG. 2, then after correction in FIG. 6 , a peak in sound pressure will appear at frequency C as shown in (b') or (c') compared to the flat characteristic (a').

図4の605のBEF回路は一般的にはグラフィックイコライザーと呼ばれる装置に用いられるものであって,一般的なグラフィックイコライザーでは点線枠内の回路部分が複数の異なる中心周波数のバンド毎,例えば30,60,120,250,500・・・Hz毎に併設され,中心周波数での利得は減少と増加を可能としている。 The BEF circuit 605 in Figure 4 is generally used in devices known as graphic equalizers. In a typical graphic equalizer, the circuit section within the dotted frame is arranged for multiple bands of different center frequencies, for example 30, 60, 120, 250, 500... Hz, allowing the gain at the center frequencies to be reduced or increased.

本件発明のイコライザー装置では,中心周波数がCで,利得は減少方向に設定できる1バンドがあればよい。バンドの中心周波数Cは,説明の都合上図2の中心周波数Cと同一の関係とするが,実際は後述するように若干のずれを許容する。また図の可変抵抗r3により図7のように中心周波数Cの利得を調整できるようにしている。 The equalizer device of the present invention requires only one band whose center frequency is C and whose gain can be set in a decreasing direction. For convenience of explanation, the center frequency C of the band is assumed to have the same relationship as the center frequency C in Fig. 2, but in practice, some deviation is allowed as described later. Also, the gain of the center frequency C can be adjusted as shown in Fig. 7 by using the variable resistor r3 in the figure.

R3とr3は通常のグラフィックイコライザーではR3がなくr3のみであって(もしくはR3の抵抗値がゼロであって),C2に接続されるr3のスライダー(可変端子)位置が抵抗の中点で周波数Cにおける利得の変化がゼロ(つまり利得の増加も減少もなし),図のスライダーより側の抵抗値がゼロで周波数Cにおける利得が最小(利得の減衰が最大),スライダーより図の側の抵抗がゼロで周波数Cにおける利得が最大(または利得の増大が最大)であるが,本件発明ではR3の抵抗値を0(ゼロ)乃至r3までの範囲で設定して差し支えない。好ましくはR3=r3とし,そのときはスライダー位置をr3の図の上端の位置にしたとき周波数Cにおける利得の変化がゼロとなり,下端の位置にしたとき利得が最小(利得の減衰が最大)となる。本明細書ではR3=r3の抵抗値として説明する。 In a normal graphic equalizer, R3 and r3 are only r3 (or the resistance value of R3 is zero), and the slider (variable terminal) position of r3 connected to C2 is the midpoint of the resistance, and the gain change at frequency C is zero (i.e., there is no increase or decrease in gain) . When the resistance value below the slider in the figure is zero, the gain at frequency C is minimum (gain attenuation is maximum), and when the resistance value above the slider in the figure is zero, the gain at frequency C is maximum (or the gain increase is maximum). However, in this invention, the resistance value of R3 may be set within the range from 0 (zero) to r3 . It is preferable to set R3=r3, and in that case, when the slider position is at the top end position of r3 in the figure, the gain change at frequency C is zero, and when it is at the bottom end position, the gain is minimum (gain attenuation is maximum). In this specification, the resistance value of R3=r3 is described.

また該中心周波数Cは図のC2,C3,R4,R5により,中心周波数C= 1/2π√(C2C3R4R5)の式で定まるが,図のSW2によりC21とC31,C22とC32,C23とC33のようにセットで段階的に切り替えるようにしている。この理由も後述する。 The center frequency C is determined by C2, C3, R4, and R5 in the figure, as shown by the formula: center frequency C = 1/ ( 2π√(C2C3R4R5) ) , but the SW2 in the figure switches in stages between sets such as C21 and C31, C22 and C32, and C23 and C33. The reason for this will be explained later.

なお,周波数Aと周波数Bのように周波数Cも調整できるようにすることができ,この場合r5の可変抵抗を設けることが考えられるがr5は必須の構成要件ではない。 Frequency C can be adjusted just like frequency A and frequency B. In this case, it is possible to provide a variable resistor r5, but r5 is not a required component.

図7は先に述べたが,BEF回路605の周波数対利得特性を示す。BEFのバンド中心周波数Cは,前述のとおり図2,図6の周波数Cと同一であり,且つ減衰特性のバンド幅は,図6の周波数DとBに概ね対応するよう適度に回路定数で設定されるものとする。 As mentioned above, FIG. 7 shows the frequency vs. gain characteristic of the BEF circuit 605. As mentioned above, the BEF band center frequency C is the same as frequency C in FIG. 2 and FIG. 6, and the bandwidth of the attenuation characteristic is appropriately set by the circuit constant so as to roughly correspond to frequencies D and B in FIG. 6.

中心周波数Cにおける利得の減衰度合は,前述のとおり図4のr3にて調整する。調整量は最大で図6の周波数Cにおける(ハ’)と(イ’)の音圧の差程度とし,最小でゼロとするが,通常は減衰度合が最大と最小の中間となるようr3のスライダーを調整しておく。以降このときのスライダーの調整位置を利得調整の中央位置として説明する。すなわち,減衰度合は通常の中間から最小,あるいは最大までr3で調整できるものとし,図7の(ハ”)は図6の(ハ’)と(イ’)の差分(ハ’-イ’)の逆特性,図7の(ロ”)は図6の(ロ’)と(イ’)の差分(ロ’-イ’)の逆特性となるよう回路定数を設定する。 The degree of gain attenuation at center frequency C is adjusted by r3 in FIG. 4, as described above . The amount of adjustment is at most about the difference in sound pressure between (C') and (A') at frequency C in FIG. 6, and at least zero , but normally the r3 slider is adjusted so that the degree of attenuation is halfway between the maximum and minimum. Hereinafter, the adjustment position of the slider at this time will be described as the central position of gain adjustment . In other words, it is assumed that the degree of attenuation can be adjusted with r3 from the normal middle to the minimum or maximum, and the circuit constants are set so that (C") in FIG. 7 has the inverse characteristic of the difference (C'-A') between (C') and (A') in FIG. 6, and (B") in FIG. 7 has the inverse characteristic of the difference (B'-A') between (B') and (A') in FIG. 6.

図7の(イ”)の特性が利得減衰ゼロを表すが,これは図4の回路図においてR3=r3としr3のスライダーを図4の方いっぱいの位置に調整して実現される。 The characteristic (a'') in FIG. 7 represents zero gain attenuation, which is realized by setting R3=r3 in the circuit diagram of FIG. 4 and adjusting the slider for r3 to the uppermost position in FIG.

さて,以上のように構成した本件発明のイコライザー装置であるが,スピーカーシステム側の周波数対音圧特性図2の周波数A,周波数B,周波数Cと図4の切り替えSW1およびSW2の切り替えの関係について今一歩詳細な説明が必要である。実は,図1のように構成したスピーカーシステムにおいて図2の周波数A,周波数B,周波数Cは使用するスピーカーの口径によって概ね代表値が定まり,イコライザー装置において図7の周波数A,周波数B,周波数Cは口径毎に代表値を用い,調整幅を持たせる場合は代表値を中心値として差し支えないのである。 Now, for the equalizer device of the present invention configured as described above, a more detailed explanation is required regarding the relationship between the frequencies A, B, and C in the frequency vs. sound pressure characteristic of the speaker system in Fig. 2 and the switching of the switches SW1 and SW2 in Fig. 4. In fact, in the speaker system configured as in Fig. 1, the representative values of the frequencies A, B, and C in Fig. 2 are roughly determined by the diameter of the speaker used, and in the equalizer device, the representative values of the frequencies A, B, and C in Fig. 7 are used for each diameter, and when an adjustment range is provided, the representative values can be used as the central values .

そのことを,まず周波数Bについて説明すれば,公称10cmの口径のスピーカーでは周波数Bは約1000Hz,20cmの口径のそれでは約500Hzとなる。これは一般に円板の放射インピーダンスを表す関係式として Ka=2πa/λ(a:円板の半径,λ:波長)が知られておりKaが1以下では実効的な放射インピーダンスが低下し,振動板が同一の振幅で振動するとき,音圧はインピーダンスの低下に応じて低下すると言われている。このKaが1になる周波数が,円板の口径が10cm(半径a≒5cmとする)では約1000Hz,口径20cm(半径a≒10cmとする)では約500Hzとなるからである。実際にはスピーカーユニットの上市製品において,呼びの口径が同一といえども振動板の半径は製品毎に若干のばらつきがあり,周波数Bも若干のばらつきが生じるが,概ね周波数Bは使用するスピーカーの口径で一義的に代表値を定めて,調整幅を持たせる場合は代表値を中心値としても差し支えない。 To explain this in terms of frequency B, first, for a speaker with a nominal diameter of 10 cm, the frequency B is about 1000 Hz, and for a speaker with a diameter of 20 cm, it is about 500 Hz. This is because the equation Ka = 2πa/λ (a: radius of the disk, λ: wavelength) is generally known as the relational expression that expresses the radiation impedance of a disk, and it is said that when Ka is 1 or less, the effective radiation impedance decreases, and when the diaphragm vibrates with the same amplitude, the sound pressure decreases in proportion to the decrease in impedance. The frequency at which Ka becomes 1 is about 1000 Hz for a disk diameter of 10 cm (radius a ≒ 5 cm), and about 500 Hz for a diameter of 20 cm (radius a ≒ 10 cm). In reality, even if the nominal diameter of speaker units on the market is the same, the radius of the diaphragm varies slightly from product to product, and frequency B also varies slightly. However, in general, a representative value for frequency B can be determined uniquely based on the diameter of the speaker used, and if there is an adjustment range, the representative value can be used as the central value .

次に周波数Aは前述のように,スピーカーユニットのfoを中心にその0.5倍乃至2倍の範囲として考えているが,このfoも現在上市されているスピーカーユニットでは周波数Bと同様,口径により,例えば口径10cmのスピーカーユニットでは概ね80Hz程度,口径12cm乃至16cmの口径のそれでは50Hz乃至70Hz程度,口径20cmのそれでは40Hz程度という具合に口径で類似のものとなっている(あくまでオーディオ用途として低音再生を十分に配慮した上市製品であって自作用によく利用されているものを対象としている)。従って周波数Aは,使用するスピーカーユニットの口径毎の平均的なfoを中心にその0.5倍乃至2倍の範囲で一義的に代表値を定め,調整幅を持たせる場合は代表値を中心値としても差し支えない。 Next, as mentioned above, frequency A is considered to be in the range of 0.5 to 2 times the fo of the speaker unit, but for speaker units currently on the market, this fo is similar to frequency B , depending on the diameter, for example, about 80 Hz for a 10 cm speaker unit, about 50 Hz to 70 Hz for a 12 cm to 16 cm speaker unit, and about 40 Hz for a 20 cm speaker unit (this is intended only for products on the market that are fully designed for audio use and are often used for DIY ). Therefore, frequency A is determined as a representative value in the range of 0.5 to 2 times the average fo for each diameter of the speaker unit used, and if there is an adjustment range, the representative value can be used as the central value .

さらに周波数Cにおいても,周波数Cは使用するスピーカーユニットのfoに対し,10cmでは概ね1.5倍,20cmでは概ね2倍のように,使用するスピーカーユニットの口径によって代表値を設定してよい。 Furthermore, for frequency C, a representative value may be set according to the diameter of the speaker unit used, such as approximately 1.5 times fo for 10 cm and approximately twice for 20 cm.

これは,第一の従来技術として説明した特許文献1において,バスレフボックスのバスレフダクトの共振周波数すなわち周波数Dは,経験的に使用するスピーカーユニットのfoの約1/2に設定することを先に述べたが,このときのバスレフダクトの共振周波数は,ダクトの断面積と長さおよびボックスの内容積から計算されるので,スピーカーユニットの口径毎に目的とするバスレフ共振周波数が定まれば,実用的なダクト断面積と長さの設定によりおのずとボックスの内容積は類似の大きさに集約されることになるからである。 This is because, as mentioned above in Patent Document 1, which was explained as the first prior art, the resonant frequency of the bass reflex duct of the bass reflex box, i.e., frequency D, is empirically set to approximately 1/2 of the f0 of the speaker unit being used. The resonant frequency of the bass reflex duct at this time is calculated from the cross-sectional area and length of the duct and the internal volume of the box, so that once the desired bass reflex resonance frequency is determined for each caliber of the speaker unit, the internal volume of the box will naturally be concentrated to a similar size by setting a practical duct cross-sectional area and length.

さらに使用する口径のスピーカーユニットが外形寸法的にボックスに対し適度の納まりを持って取り付け可能でなければならず,そのふたつの制約から妥当で実用的なボックス内容積はスピーカーユニットの口径毎にある範囲に集約されるからである。 Furthermore, the speaker unit of the diameter being used must be able to be installed within the box with an adequate fit in terms of external dimensions ; these two constraints mean that the reasonable and practical internal volume of the box is concentrated within a certain range for each diameter of the speaker unit.

例えば,スピーカーユニットが10cm口径,foが80Hzであるとき,ボックスの内容積の設計は,先の制約から3L乃至10L程度の範囲に集約されて設計される。このときのスピーカーユニットとボックス内部空間の共振周波数Cは提示しない計算式により,3Lで約130Hz(foの約1.6倍),5Lで約110Hz(foの約1.4倍),10Lで約100Hz(foの約1.3倍)と計算されるが,共振周波数Cのfoに対する倍率は概ね1.5倍(120Hz)を一義的に代表値として定め,調整幅を持たせる場合は代表値を中心値として差し支えない。 For example, when the speaker unit has a diameter of 10 cm and fo is 80 Hz, the design of the internal volume of the box is concentrated in the range of about 3L to 10L due to the above constraints. The resonance frequency C of the speaker unit and the internal space of the box in this case is calculated by a formula (not shown ) to be about 130Hz (about 1.6 times fo) at 3L, about 110Hz (about 1.4 times fo) at 5L, and about 100Hz (about 1.3 times fo) at 10L, but the magnification of the resonance frequency C with respect to fo is set to about 1.5 times (120Hz) as a unique representative value, and if there is an adjustment range, the representative value can be used as the central value .

同様にスピーカーユニットが20cm口径,foが40Hzであるとき,ボックスの内容積は,10cm口径の場合と同様の理由で,15L乃至40L程度の範囲に集約されて設計されることが多い。このときのスピーカーユニットとボックス内部空間の共振周波数Cは,15Lで100Hz(foの約2.5倍),20Lで80Hz(foの約2倍),40Lで65Hz(foの約1.6倍)となるが,共振周波数Cのfoに対する倍率は概ね2倍(80Hz)を一義的に代表値として定め,調整幅を持たせる場合は代表値を中心値として差し支えない。 Similarly, when the speaker unit has a diameter of 20 cm and fo is 40 Hz, the internal volume of the box is often designed to be in the range of about 15 L to 40 L for the same reasons as in the case of a 10 cm diameter. In this case, the resonance frequency C of the speaker unit and the internal space of the box is 100 Hz (about 2.5 times fo) at 15 L, 80 Hz (about twice fo) at 20 L, and 65 Hz (about 1.6 times fo) at 40 L, but the magnification of the resonance frequency C with respect to fo is set to approximately twice (80 Hz) as a unique representative value, and if there is an adjustment range, the representative value can be used as the central value .

これは,上述の周波数Cの説明において,代表値を用いたイコライザー側の周波数Cとスピーカーシステム側の実際の周波数Cとで若干の周波数ズレが起きることを示しているが,このズレによる周波数対音圧特性への影響を検証すれば,スピーカーシステム側の周波数Cとイコライザー装置側の周波数Cの比,すなわち(スピーカーシステム側の周波数C)/(イコライザー装置側の周波数C)が0.5あるいは2のとき周波数対音圧特性において周波数Cの近傍で最大6dBの音圧段差が生じることになる。これは,図6における(ハ)と(イ)の特性の音圧差が周波数Cの位置を除き6dB/octとなるからで,周波数が2倍変化するときの音圧差が6dBとなるからである。 This means that in the explanation of frequency C above, there is a slight frequency shift between the frequency C on the equalizer side using a representative value and the actual frequency C on the speaker system side, but if we examine the effect of this shift on the frequency vs. sound pressure characteristics, we find that when the ratio of frequency C on the speaker system side to frequency C on the equalizer device side, i.e. (frequency C on the speaker system side)/(frequency C on the equalizer device side), is 0.5 or 2, a sound pressure step of up to 6 dB occurs near frequency C in the frequency vs. sound pressure characteristics. This is because the sound pressure difference between the characteristics (c) and (a) in Figure 6 is 6 dB/oct except at the position of frequency C, and the sound pressure difference when the frequency changes by a factor of two is 6 dB.

しかし,前述のいくつかの事例のうち(スピーカーシステム側の周波数C)/(イコライザー装置側の周波数C)が最大となる最悪条件は,20cm口径,ボックス内容積15Lの場合であり,その比は100Hz/80Hz=1.25である。そのときの音圧への影響は6dBの1/4,すなわち1.5dBの音圧段差が周波数Cの近傍に現れる程度にしかならない。実際に上市されているスピーカーシステムの周波数対音圧特性においては,その再生可能周波数範囲内において±6dB乃至10dBの凸凹ができることは常であってそれでも正常範囲であるから1.5dBの音圧段差はさほど大きなものではない。したがってスピーカーシステム側の実際の周波数Cと,その代表値で定めたイコライザー側の周波数Cに若干の周波数ズレがあっても差し支えないのである。 However, among the above mentioned cases, the worst condition where (frequency C on the speaker system side)/(frequency C on the equalizer device side) is at its maximum is when the aperture is 20 cm and the box volume is 15 L, and the ratio is 100 Hz/80 Hz = 1.25. The effect on the sound pressure at that time is only 1/4 of 6 dB, that is, a sound pressure step of 1.5 dB appears near the frequency C. In the frequency vs. sound pressure characteristics of speaker systems actually on the market, it is common for there to be unevenness of ±6 dB to ± 10 dB within the reproducible frequency range, which is still within the normal range, so the sound pressure step of 1.5 dB is not so large. Therefore, it does not matter if there is a slight frequency difference between the actual frequency C on the speaker system side and the frequency C on the equalizer side determined by its representative value.

同様の理由で周波数A,周波数Bにおいても,イコライザー側は使用するスピーカーユニットの口径毎に代表値を用いても差し支えないのである。なお,説明で代表値をさらに中心値と置き換えているのは,周波数A,周波数B,周波数CはSW1とSW2の切り替えのほかにr1,r2,r5による調整手段の存在を考慮しているためで,その調整範囲に中心となる位置を設けておき,調整がその位置にあるとき周波数が代表値となることを前提としているためである。むろん調整手段による調整で先の周波数Cで説明したような代表値と実際の周波数ズレによる音圧段差を解消できることは言うまでもない。 For the same reason, the equalizer may use a representative value for each diameter of the speaker unit used for frequencies A and B. In the explanation, the representative value is replaced with the center value because, in addition to switching between SW1 and SW2, frequencies A, B, and C also take into account the presence of adjustment means using r1, r2, and r5, and it is assumed that a center position is set in the adjustment range and that the frequency becomes the representative value when the adjustment is at that position. Of course, it goes without saying that the sound pressure difference caused by the difference between the representative value and the actual frequency, as explained above for frequency C, can be eliminated by adjusting the adjustment means.

以上から,周波数Aと周波数Bと周波数Cは使用するスピーカーユニットの口径のみの情報で一義的に代表値を設定することが可能なのである。 From the above, it is possible to set unique representative values for frequencies A, B, and C using only the diameter of the speaker unit being used.

従って,本件発明のイコラーザー装置においては,例えば使用するスピーカーユニットの口径の表示を施した切り替えスイッチをイコライザー装置に設けて置き,スイッチの切り替え位置に応じてイコライザー装置内部で周波数Aと周波数Bと周波数Cをその代表値,あるいは中心値に切り替わるようにしておけば,使用者はイコライザー装置の切り替えSWのつまみを,使用するスピーカーユニットの口径の表示位置に切り替え選択するだけで,本来スピーカーユニットやボックス大きさ等の諸元から計算や実験等によって設定されるべき周波数A,周波数B,周波数Cそのものを知ることなく概ね適切に各周波数の設定が行えるのである。 Therefore, in the equalizer device of the present invention, for example, if a change-over switch indicating the diameter of the speaker unit being used is provided in the equalizer device, and frequencies A, B, and C are switched to their representative or central values within the equalizer device depending on the change-over position of the switch, the user can simply select by turning the knob of the equalizer device's change-over SW to the position indicating the diameter of the speaker unit being used, and can set each frequency appropriately without knowing frequencies A, B, and C themselves, which should actually be set by calculation or experiment from the specifications of the speaker unit, box size, etc.

本件発明の実施例では,SW1とSW2がそのスピーカーユニットの口径に応じた切り替えスイッチに該当する。図4の実施回路例はLRステレオ両CHのLもしくはRの片側CHの回路のみを示しており,片側回路だけでSW1には1回路3接点のスイッチが,SW2は2回路3接点のスイッチが必要になる。従ってLR両CHを一度に切り替え選択するためにはSW1は2回路3接点,SW2は4回路3接点のスイッチが必要になる。このSW1とSW2は独立させてもよいし6回路3接点としてひとつにまとめてもよい。またSW2はC2側とC3側で個別に設けてもよく切り替え位置の指示がスピーカーユニットの口径で行えるようになっていれば問題ない。なお接点数は適用を想定するスピーカーユニットの口径の種類に応じて増減可能である。 In the embodiment of the present invention, SW1 and SW2 correspond to changeover switches according to the diameter of the speaker unit. The circuit example in FIG. 4 shows only the circuit for one side of the L or R stereo CHs, and for just one side of the circuit, SW1 needs a 1-circuit, 3-contact switch, and SW2 needs a 2-circuit, 3-contact switch. Therefore, to switch and select both L and R CHs at once, SW1 needs a 2-circuit, 3-contact switch, and SW2 needs a 4-circuit, 3-contact switch. SW1 and SW2 may be independent, or may be combined into one with 6 circuits and 3 contacts. SW2 may also be provided separately on the C2 side and C3 side, and there is no problem as long as the switching position can be specified by the diameter of the speaker unit. The number of contacts can be increased or decreased depending on the type of diameter of the speaker unit to be applied.

さらには,イコライザー装置表面ではSWの切り替え位置の指示は記号や周波数表記のみとし,取扱説明書等でスピーカーユニットの口径とSWの切り替え位置すなわち記号や周波数との対応関係を表として示しても口径情報から一義的に周波数A,周波数B,周波数Cを設定,選択できる。 Furthermore, the surface of the equalizer device indicates the SW switching position only by symbols or frequency notation, and even if the instruction manual or the like shows a table showing the correspondence between the diameter of the speaker unit and the SW switching position, i.e., the symbols and frequencies , frequency A, frequency B, and frequency C can be set and selected uniquely from the diameter information.

以上のような本件発明のイコライザー装置において,使用するスピーカーユニットの口径を切り替えSW1,SW2によって選択し,その内部において周波数Aと周波数Bと周波数Cがスピーカーユニットの口径に応じて切り替えられるとき,前述のとおり本来のスピーカーシステムの図2に示す周波数対音圧特性は,図5に示すイコライザー回路603の周波数対利得特性により,図6の周波数Dと周波数Bの間は(イ’)乃至(ハ’)の範囲に存在することになる。 In the equalizer device of the present invention as described above, when the diameter of the speaker unit to be used is selected by switching SW1 and SW2, and frequencies A, B, and C are switched internally according to the diameter of the speaker unit, as described above, the frequency vs. sound pressure characteristic of the original speaker system shown in Figure 2 will be in the range (i') to (iii') between frequencies D and B in Figure 6 due to the frequency vs. gain characteristic of the equalizer circuit 603 shown in Figure 5.

次に図6の周波数Dと周波数Bの間が(イ’)乃至(ハ’)の範囲の周波数対音圧特性であるとき,図7に示すBEF回路605の周波数対利得特性により,図8の周波数対音圧特性に補正されるがその詳細を説明する。 Next, when the frequency vs. sound pressure characteristic between frequency D and frequency B in FIG. 6 is in the range of (i') to (iii'), the frequency vs. sound pressure characteristic is corrected to that in FIG. 8 by the frequency vs. gain characteristic of the BEF circuit 605 shown in FIG. 7, and the details of this will be described below.

図1に示すスピーカーシステムの音響抵抗物質3によるスピーカーユニット1の機械的共振の抑制が完全でなく,図2に示す周波数対音圧特性が(ロ)のようであって,その特性が(イ)と(ハ)の中央に位置する特性であれば,BEF回路605のr3のスライダーは利得調整の中央位置にしておくことで,SW1とSW2の切り替えのみで,図6に示す周波数対音圧特性の周波数Cの音圧の山(ロ’)は,図8の(a)のように平坦化できる。 If the acoustic resistance material 3 of the speaker system shown in Figure 1 does not completely suppress the mechanical resonance of the speaker unit 1, and the frequency vs. sound pressure characteristic shown in Figure 2 is as shown in (B), which is centered between (A) and (C), then by setting the slider r3 of the BEF circuit 605 to the center position for gain adjustment, the peak (B') in the sound pressure at frequency C in the frequency vs. sound pressure characteristic shown in Figure 6 can be flattened as shown in Figure 8 (A) by simply switching between SW1 and SW2.

もし,図1に示すスピーカーシステムの音響抵抗物質3によるスピーカーユニット1の機械的共振の抑制が完全に近く,図2に示す周波数対音圧特性が(イ)に近い場合,BEF回路605のr3のスライダーが利得調整の中央位置で,SW1とSW2を切り替えたのみでは,図6に示す周波数対音圧特性の周波数Cの音圧(イ’)は,図8の(b)のように周波数Cで音圧の谷ができる。そのときはr3のスライダーを調整して図7の周波数対利得特性を(イ”)側に調整すれば(a)に近づけることが可能である。 If the mechanical resonance of the speaker unit 1 in the speaker system shown in Figure 1 is nearly completely suppressed by the acoustic resistance material 3, and the frequency vs. sound pressure characteristic shown in Figure 2 is close to (I), then simply switching SW1 and SW2 with the r3 slider of the BEF circuit 605 at the center of the gain adjustment will result in a sound pressure valley at frequency C (I') in the frequency vs. sound pressure characteristic shown in Figure 6, as in Figure 8 (b). In that case, by adjusting the r3 slider to adjust the frequency vs. gain characteristic in Figure 7 to the (I") side, it is possible to approach (a).

逆に,図1に示すスピーカーシステムの音響抵抗物質3によるスピーカーユニット1の機械的共振の抑制がほとんど効いておらず図2に示す周波数対音圧特性が(ハ)に近い場合,BEF回路605のr3のスライダーが利得調整の中央位置で,SW1とSW2を切り替えたのみでは,図6に示す周波数対音圧特性の周波数Cの音圧(ハ’)は,図8の(c)のように周波数Cで音圧の山ができる。そのときはr3を調整して図7の周波数対利得特性を(ハ”)側に調整すれば(a)に近づけることが可能である。 Conversely, if the acoustic resistance material 3 of the speaker system shown in Figure 1 is barely effective in suppressing the mechanical resonance of the speaker unit 1 and the frequency vs. sound pressure characteristic shown in Figure 2 is close to (C), then simply switching SW1 and SW2 with the r3 slider of the BEF circuit 605 at the center of the gain adjustment will result in a peak in sound pressure (C') at frequency C in the frequency vs. sound pressure characteristic shown in Figure 6, as shown in Figure 8 (c). In that case, adjusting r3 to adjust the frequency vs. gain characteristic in Figure 7 to the (C") side will make it possible to approach (a).

この調整は,測定器具を用いて精緻に行うこともできるが,周波数特性に拘らずとも単に楽音の聴感のみにより調整者に好ましく聴こえるよう適当に行ってもよい This adjustment can be done precisely using measuring equipment, but it may also be done appropriately so that the person making the adjustment feels comfortable, based solely on the auditory sense of the musical tones , regardless of the frequency characteristics .

なぜこのような調整が必要であるかというと,現実的な機械的共振抑制では,その周波数対音圧特性は図2の(ロ)に示すように特性曲線(ハ)と(イ)の中間に位置せざるを得ず,抑制の程度は使用するスピーカーユニットや音響抵抗物質,さらには音響抵抗物質の圧縮具合等によって変わり,(ハ)と(イ)の間の位置を限定できないので周波数対音圧特性の平坦化を精緻に行おうとすればこの調整が欠かせないからである。完全に共振を抑制できればこのような調整は不要であるが,完全に共振を抑制してしまうにはスピーカーユニットの振動板の振動を止めてしまうくらいに音響抵抗物質の内部を行き来する空気の流動をも抑制しなければならないからであって,そうすると本来の駆動電気信号での振動板の振動をも抑制して肝心な音の発生も抑制してしまうから機械的な共振抑制は自ずと限界が生じ中途半端にならざるを得ないのである。 The reason why such an adjustment is necessary is that in practical mechanical resonance suppression, the frequency vs. sound pressure characteristic has to be located between the characteristic curves (C) and (A) as shown in Figure 2 (B), and the degree of suppression varies depending on the speaker unit and acoustic resistance material used, as well as the compression state of the acoustic resistance material, and the position between (C) and (A) cannot be limited, so this adjustment is essential if you want to precisely flatten the frequency vs. sound pressure characteristic . If resonance could be completely suppressed, such an adjustment would not be necessary, but to completely suppress resonance, the flow of air going back and forth inside the acoustic resistance material must be suppressed to the extent that the vibration of the diaphragm of the speaker unit is stopped, and if that is the case, the vibration of the diaphragm due to the original driving electric signal will also be suppressed, and the essential sound generation will also be suppressed, so mechanical resonance suppression will naturally have its limits and will be incomplete.

ここで,図2の(ハ)に示す特性は,スピーカーユニットに音響抵抗物質による機械的共振抑制が全く講じられていない場合の周波数対音圧特性で,周波数Bからスピーカーユニットとボックスの内部空間容積で定まる共振周波数Cまでほぼ音圧は一定となり,周波数Cから12dB/octの傾斜で音圧が減少する特性である。 The characteristic shown in Figure 2 (c) is the frequency vs. sound pressure characteristic when the speaker unit does not have any mechanical resonance suppression measures in place using acoustic resistance materials, and the sound pressure remains almost constant from frequency B up to the resonance frequency C, which is determined by the speaker unit and the internal spatial volume of the box, and decreases at a rate of 12 dB/oct from frequency C.

従って,前述の図4の605のBEF回路の中心周波数Cにおける利得を図2の周波数Cにおける(ハ)と(イ)の音圧差の約1/2として,残り±1/2程度を調整できるようにしておけば,スピーカーユニットに現実的な機械的共振抑制を講じ製作したスピーカーシステムの機械的共振抑制の程度に応じ残り±1/2の調整で正確に(イ)の特性に合わせ込むことが可能になる。 Therefore, if the gain at center frequency C of the BEF circuit 605 in Figure 4 described above is set to about 1/2 of the sound pressure difference between (C) and (A) at frequency C in Figure 2, and the remaining ±1/2 is allowed to be adjusted, it will be possible to accurately match the characteristics of (A) by adjusting the remaining ±1/2 in accordance with the degree of mechanical resonance suppression of the speaker system produced by implementing realistic mechanical resonance suppression in the speaker unit.

このことは,第一の従来技術で説明した特許文献1の構成要件から音響抵抗物質3による機械的共振抑制手段を外して構成したスピーカーシステムでも,605のBEF回路の中心周波数Cにおける利得調整で機械的共振を抑制した当該特許のスピーカーシステムと同様の低音再生能力を備えた小型の音響装置を構成できることを示唆している。 This suggests that even if a speaker system is constructed by excluding the mechanical resonance suppression means using acoustic resistance material 3 from the constituent elements of Patent Document 1 described in the first prior art, it is possible to construct a small-sized acoustic device with the same bass reproduction capabilities as the speaker system of that patent in which mechanical resonance is suppressed by gain adjustment at the center frequency C of the BEF circuit 605.

すなわち,図2で説明したようにバスレフボックスのバスレフ共振の周波数をスピーカーユニットのfoの約1/2に設定し,つぎに周波数Aを,使用するスピーカーユニットのfoの1倍を基本として0.5倍乃至2倍程度に調整することで,音響抵抗物質3による機械的共振抑制を行わなくても,本件発明のイコライザー装置を使用すれば使用するスピーカーユニットのfoの約1/2の周波数を再生可能な小型の音響装置を得ることができる。 That is, as explained in FIG. 2, by setting the bass reflex resonance frequency of the bass reflex box to approximately 1/2 of the f0 of the speaker unit, and then adjusting frequency A to approximately 0.5 to 2 times the f0 of the speaker unit being used as a basic value, it is possible to obtain a small-sized acoustic device that can reproduce a frequency of approximately 1/2 of the f0 of the speaker unit being used by using the equalizer device of the present invention , even without mechanical resonance suppression by the acoustic resistance material 3.

しかしその場合,振動板とボックス内部空間は音響抵抗物質がない状態で結ばれるから,ボックスを平行6面体で構成するとき,ボックス内部の平行壁面間の距離に応じて発生する共振が振動板に直接伝搬し,当該共振音が振動板からスピーカーシステムの外部空間に伝搬する,すなわち,いわゆる箱鳴りと呼ばれる共振音を箱の外部に放出しやすいという弊害を解消できない。 However, in this case, the diaphragm and the internal space of the box are connected without any acoustic resistance material. Therefore, when the box is constructed as a parallelepiped, resonance that occurs according to the distance between the parallel walls inside the box is transmitted directly to the diaphragm, and the resonance sound propagates from the diaphragm to the external space of the speaker system. In other words, it is impossible to eliminate the disadvantage that the resonance sound, known as box resonance, is easily emitted outside the box.

前述の周波数A,周波数Bの調整は,測定器具を用いて周波数を最適点に調整する場合や,単に使用者の感覚で使用者が聴感上好ましいと感じる位置に調整するために用いてもよい。周波数Cに調整手段を設けた場合も同様である。 The above-mentioned adjustment of frequency A and frequency B may be performed by using a measuring device to adjust the frequency to an optimum point, or by simply adjusting the frequency to a position that the user finds most comfortable to hear . The same applies when an adjustment means is provided for frequency C.

周波数Aと周波数Bの調整は,その調整範囲をSW1による隣り合う切り替え位置での周波数を連続的にカバーできるように設定することが可能である。例えば周波数Aの調整においては,SW1による切り替えが口径で10cm,13cm,20cmの指示であって,周波数Aが口径10cm位置で80Hz,13cm位置で60Hzを中心値として設定してあるとき,10cm位置での調整が周波数マイナス側で概ね10Hz,13cm位置で調整が周波数プラス側で概ね10Hzを最低調整できるように構成すれば周波数Aは口径10cmと13cmの間をほぼ連続的に調整できることになる。13cmと20cmの間も同様である。 The adjustment of frequency A and frequency B can be set so that the adjustment range continuously covers the frequencies at adjacent switching positions by SW1. For example, in the adjustment of frequency A, when the switching by SW1 indicates 10 cm, 13 cm, and 20 cm in diameter, and frequency A is set to 80 Hz at the 10 cm diameter position and 60 Hz at the 13 cm position as the center value, if the adjustment at the 10 cm position is configured to be approximately 10 Hz on the negative frequency side and the adjustment at the 13 cm position is configured to be approximately 10 Hz on the positive frequency side, frequency A can be adjusted almost continuously between the 10 cm and 13 cm diameters. The same applies between 13 cm and 20 cm.

さらに周波数Aの調整は,中心値をfoとして,その1/2から2倍程度の調整が可能なように構成すれば非常に好ましい。なぜなら,特許文献1では,周波数Aは使用するスピーカーユニットのfoの0.5倍乃至2倍としているので,調整の中心値をfoの1倍としておき調整の範囲を中心値からマイナス側を0.5倍乃至1倍,プラス側を1倍乃至2倍に調整できるようにして常時は中心値に設定しておけば,SW1の切り替えだけでまず使用スピーカーユニットのfoに設定し,次に調整でマイナス側には最大0.5倍,プラス側には最大2倍の調整を口径毎にできるようになるから特許文献1のイコライザー装置として最適である。 Furthermore, it is very preferable to configure the frequency A so that it can be adjusted from 1/2 to 2 times the central value of fo. This is because in Patent Document 1, the frequency A is set to 0.5 to 2 times the fo of the speaker unit used, so if the central value of the adjustment is set to 1 time of fo and the adjustment range can be adjusted from 0.5 to 1 time on the negative side and 1 to 2 times on the positive side from the central value and the central value is always set, it is possible to first set the frequency A to fo of the speaker unit used by simply switching SW1, and then adjust the frequency A to a maximum of 0.5 times on the negative side and a maximum of 2 times on the positive side for each aperture , which is optimal as the equalizer device of Patent Document 1.

前述のとおり,バスレフダクトとボックス内部空間の共振周波数Dは使用するスピーカーユニットのfoの約1/2に設定することを基本にすると説明しているが,スピーカーユニットの口径が5cmクラスでは,foが200Hz程度である。このようなスピーカーユニットにおいて試作した経験値では,共振周波数Dを70Hzに設定し,周波数Aを130Hz近傍に調整してもうまく周波数対音圧特性を平坦にできた実績がある。 As mentioned above, the resonant frequency D of the bass reflex duct and the space inside the box should basically be set to about half the fo of the speaker unit being used, but for speaker units with a diameter of about 5 cm, fo is about 200 Hz. From experience with prototypes of such speaker units, it has been shown that the frequency vs. sound pressure characteristics can be successfully flattened even when the resonant frequency D is set to 70 Hz and frequency A is adjusted to around 130 Hz.

この実績では,周波数Dは使用するスピーカーユニットのfoの0.35倍,そのときの周波数Aはfoの0.65倍であって,この周波数Aはfoの0.5倍乃至1倍の範囲設定で調整可能である。 In this experiment, frequency D is 0.35 times fo of the speaker unit used, and frequency A at this time is 0.65 times fo, and this frequency A can be adjusted within the range of 0.5 to 1 times fo.

また,スピーカーユニットの口径が10cmで,foが80Hzのものを使用した経験値では,周波数Dを40Hzに,周波数Aを160Hz近傍に調整しうまく周波数対音圧特性を平坦にできた実績がある。この実績では,周波数Dはスピーカーユニットのfoの1/2,そのときの周波数Aはfoの2倍であって,この周波数Aはfoの1倍のプラス側すなわち1倍乃至2倍の範囲設定で調整可能である。このように周波数Aの調整を使用できる。 In addition, when using a speaker unit with a diameter of 10 cm and fo of 80 Hz, it has been found that the frequency vs. sound pressure characteristic can be successfully flattened by adjusting frequency D to 40 Hz and frequency A to the vicinity of 160 Hz. In this case, frequency D is 1/2 of fo of the speaker unit, and frequency A at that time is twice fo, and this frequency A can be adjusted on the plus side of fo, that is, within the range of 1 to 2 times. In this way, adjustment of frequency A can be used.

一方で周波数Bの調整範囲は,前述のとおり周波数Bがスピーカーユニットの振動板の口径から唯一の値が計算されるようなものなので,周波数Aほど調整範囲を広くする必要がないが,口径毎に計算される中心値に対し最大でもマイナス側は0.5倍乃至1倍.プラス側は1倍乃至1.5倍の調整ができれば十分と考える。 On the other hand, the adjustment range of frequency B does not need to be as wide as that of frequency A, because, as mentioned above, a unique value for frequency B is calculated from the diameter of the speaker unit's diaphragm. However, it is considered sufficient if the adjustment can be made up to 0.5 to 1 times on the negative side and 1 to 1.5 times on the positive side with respect to the center value calculated for each diameter.

この調整機能は,すでに述べたことの繰り返しになるが,周波数Aと周波数Bのr1とr2,周波数Cのr5の調整位置をまず調整範囲の中心点を代表値に,r3を利得調整の中央位置にしておけば,口径情報に応じたSW1とSW2の切り替えのみで,専門知識や測定技術が不足する者でも概ね適正に周波数Aと周波数B,周波数Cを設定して周波数対音圧特性を平坦化・改善できるというメリットがあるほか,使用するスピーカーユニットの口径や機械的共振抑制の程度,ボックスの容積,ダクトの共振周波数等の諸元と周波数A,周波数B,周波数Cの調整の関係について装置の取り扱い説明書に記載しておけば,専門知識や測定技術を有する者では周波数対音圧特性に対しより精緻に周波数Aと周波数B,周波数Cを調整できようになり,さらには知識や技術の有無,周波数対音圧特性の平坦化・改善とは無関係に,聴感だけから調整者がより好ましいと感じるように調整できるという効果がある。 This adjustment function, to repeat what has already been mentioned, has the advantage that if the adjustment positions of r1 and r2 for frequency A and frequency B and r5 for frequency C are first set to the center point of the adjustment range as the representative value, and r3 is set to the center position of the gain adjustment, then even a person lacking specialized knowledge or measurement techniques can generally set frequency A, frequency B, and frequency C appropriately to flatten and improve the frequency-sound pressure characteristics by simply switching SW1 and SW2 according to the caliber information. In addition, if the relationship between the specifications of the speaker unit used, such as the caliber, degree of mechanical resonance suppression, box volume, and duct resonance frequency, and the adjustments of frequency A, frequency B, and frequency C is described in the device's instruction manual, a person with specialized knowledge or measurement techniques will be able to adjust frequency A, frequency B, and frequency C more precisely in relation to the frequency-sound pressure characteristics, and further, regardless of the presence or absence of knowledge or technique, or the flattening and improvement of the frequency-sound pressure characteristics, the adjuster can make adjustments that they feel are more preferable based solely on their hearing.

図9にイコライザー装置の図4とは別の回路の実施例を示す。図9と図4の違いは,CとRによるイコライザー回路の周波数Aと周波数Bの切り替えをC1の容量の切り替えによらず,R1,R2の値によって行うもので,単にR1全体,R2全体を可変抵抗として連続的に周波数を変えられるようにしてもよいし,段階的に切り替えるようにすることも考えられる。 Figure 9 shows an embodiment of a circuit for an equalizer device different from that shown in Figure 4. The difference between Figure 9 and Figure 4 is that the switching between frequency A and frequency B of the equalizer circuit using C and R is performed by the values of R1 and R2, not by switching the capacitance of C1. It is also possible to simply use the entire R1 and the entire R2 as variable resistors to change the frequency continuously, or to switch in stages.

R1やR2を連続的に切り替える場合は,周波数Aと周波数Bの変更は点での切り替えにはならないが,R1とR2の抵抗が必要な抵抗値となる位置における可変抵抗のつまみの指示位置にスピーカーユニットの口径や口径に関係する記号を表示するようにしておけば,切り替えSWと同様に扱える。 When R1 and R2 are switched continuously, the change in frequency A and frequency B does not result in a point-by-point change, but if a symbol related to the diameter or diameter of the speaker unit is displayed at the position indicated by the variable resistor knob at the position where the resistance of R1 and R2 becomes the required resistance value, it can be treated like a switching switch.

このときR1とR2は連続的に変化し,もってR1とR2の調整操作により周波数Aと周波数Bも連続的に変化するが,周波数A=1/(2π(R1+R2)C1)となり,周波数B=1/(2πR2C1)となるので,C1が固定値であるとき周波数Aは(R1+R2)の値で決まり,周波数BはR2の値で決まる。At this time, R1 and R2 change continuously, and therefore frequency A and frequency B also change continuously by adjusting R1 and R2. However, frequency A = 1/(2π(R1 + R2)C1) and frequency B = 1/(2πR2C1), so when C1 is a fixed value, frequency A is determined by the value of (R1 + R2), and frequency B is determined by the value of R2.

そこで,まずR2のつまみの指示位置には周波数Bが代表値となる抵抗値の位置に口径や口径に関係する記号を表示し,つぎに各口径の周波数Aが代表値となる(R1+R2)のうちR2にはつまみを各口径の表示位置に設定したときの抵抗値を代入し,残りのR1が各口径の代表値の設定に必要な抵抗値となるつまみの指示位置に口径や口径に関係する記号を表示しておけば,R1とR2の調整操作で周波数Aと周波数Bの代表値を設定できる。しかも周波数Aと周波数Bの関係は周波数A<<周波数Bであるので,R1とR2の関係はR1>>R2となり周波数Aは主にR1の値に依存するので,R2のつまみの指示位置が口径の表示位置に厳密に合致していなくてもよい。Therefore, first, the knob position of R2 is indicated at the resistance value where frequency B is the representative value, then the resistance value when the knob is set to the display position of each caliber is substituted for R2 in (R1+R2) where frequency A of each caliber is the representative value, and the remaining knob position R1 is indicated at the resistance value required to set the representative value of each caliber by indicating the caliber or a symbol related to the caliber, so that the representative values of frequency A and frequency B can be set by adjusting R1 and R2. Moreover, since the relationship between frequency A and frequency B is frequency A<<frequency B, the relationship between R1 and R2 is R1>>R2, and frequency A mainly depends on the value of R1, so the knob position of R2 does not need to strictly match the display position of the caliber.

また別の方法としては,図10のようにC1,C2とC3のセット(C2&C3)でプラグイン部品として構成し,当該プラグイン部品はスピーカーユニットの口径毎に複数種用意提供しておいて,イコライザー装置側で当該プラグイン部品を交換接続できるようにしておけば,使用者スピーカーユニットの口径に応じてプラグイン部品を選択してイコライザー装置に取り付け接続することで周波数A,周波数B,周波数Cを一義的に適切に設定できる As another method, as shown in FIG. 10, a set of C1, C2 and C3 (C2 & C3) can be configured as plug-in parts, and multiple types of these plug-in parts can be provided for each diameter of the speaker unit. If the plug-in parts can be interchangeably connected on the equalizer device side, the user can select the plug-in part according to the diameter of the speaker unit and attach and connect it to the equalizer device, thereby enabling frequencies A, B and C to be set appropriately and uniquely .

さらにまた別の方法としては,C1,C2,C3は切り替えや選択とせず,イコライザー装置の周波数A,周波数B,周波数Cは唯一種類の口径から一義的に定めた代表値に固定して,イコライザー装置そのものをスピーカーユニットの口径に応じて,これは10cm口径用,これは20cm口径用として構成し提供してもよい。その方法によってもスピーカーユニットの口径に応じて一義的に周波数A,周波数B,周波数Cを設定できる。 As yet another method, instead of switching or selecting C1, C2, and C3, the frequencies A, B, and C of the equalizer device may be fixed to representative values uniquely determined from a single type of diameter , and the equalizer device itself may be configured and provided according to the diameter of the speaker unit, for example, for a 10 cm diameter, for a 20 cm diameter, etc. This method also allows the frequencies A, B, and C to be set uniquely according to the diameter of the speaker unit.

次に,第二の従来技術で説明した,機械的共振抑制を講じないスピーカーユニットをバスレフボックスに組み合わせた一般的なバスレフ形スピーカーシステム,同じく機械的共振抑制を講じないスピーカーユニットを密閉形ボックスに組み合わせた一般的な密閉形スピーカーシステムの,本件発明のイコライザー装置を用いた周波数対音圧特性改善について説明する。 Next, we will explain the improvement in frequency-to-sound pressure characteristics using the equalizer device of the present invention for a typical bass reflex speaker system in which a speaker unit that does not suppress mechanical resonance is combined with a bass reflex box, as explained in the second prior art, and a typical closed speaker system in which a speaker unit that does not suppress mechanical resonance is combined with a closed box.

図11は,第二の従来技術で説明した,一般的バスレフ形スピーカーシステムの構造を示し,図12は,その設計を失敗した事例の周波数対音圧特性を説明する図である。 FIG. 11 shows the structure of a typical bass reflex speaker system, as explained in the second prior art, and FIG. 12 is a diagram illustrating the frequency vs. sound pressure characteristics of an example of a poorly designed speaker system.

この失敗事例は,一般的なバスレフボックスの設計において,図11のスピーカーユニット1’とバスレフボックス2’の共振周波数(周波数C’)に対し,バスレフダクト202’の共振周波数(周波数D’)の設定が低すぎた場合で,図12においてバスレフダクトを考慮しない音圧特性(ホ)とバスレフダクトの音圧特性(ヘ)の合成音圧特性(ト)において,周波数C’と周波数D’の間に音圧の谷ができてしまった事例である。 This failure example occurs when the resonant frequency (frequency D') of the bass reflex duct 202' is set too low compared to the resonant frequency (frequency C') of the speaker unit 1' and bass reflex box 2' in Figure 11 in a typical bass reflex box design, resulting in a valley in sound pressure between frequency C' and frequency D' in the composite sound pressure characteristic (G) of the sound pressure characteristic (E) that does not take the bass reflex duct into account and the sound pressure characteristic (F) of the bass reflex duct in Figure 12.

このような場合に,本件発明のイコライザー装置を使用して周波数対音圧特性を改善する場合,まず本件発明のイコライザー装置を図3に示す位置に接続し,次にSW1とSW2をスピーカーユニットの口径にセットする。そのとき周波数Aは中心値で調整なしのままとする。次に周波数Cの利得調整を利得最小(利得の減少が最大)に調整する。その後バスレフダクト内にグラスウール等の音響抵抗物質を詰め込んでバスレフ共振の度合を調整しながら,周波数Aを調整して聴感,または測定器で全体の音圧バランスの調整を行う。 In such a case, when using the equalizer device of the present invention to improve the frequency vs. sound pressure characteristics, first connect the equalizer device of the present invention to the position shown in Figure 3, then set SW1 and SW2 to the aperture of the speaker unit. At that time, leave frequency A at the center value without adjustment. Next, adjust the gain adjustment of frequency C to minimum gain (maximum gain reduction). After that, adjust the overall sound pressure balance by listening to it or using a measuring device while adjusting the degree of bass reflex resonance by filling the bass reflex duct with an acoustic resistance material such as glass wool, and adjust frequency A.

この調整について図12乃至図16を用いて詳細に説明する。図12において音圧特性(ホ)は,スピーカーユニットとボックス内部空間の共振により,当該共振の中心周波数C’における音圧が,周波数B’における音圧と同一レベルにまで持ち上げられ,中心周波数C’より低い周波数では音圧が急激に低下する特性になっている。周波数C’より低い周波数における音圧低下は12dB/octで起こると一般的には言われている。 This adjustment will be described in detail with reference to Figures 12 to 16. In Figure 12, the sound pressure characteristic (E) is such that, due to the resonance between the speaker unit and the space inside the box, the sound pressure at the center frequency C' of the resonance is raised to the same level as the sound pressure at frequency B', and the sound pressure drops sharply at frequencies lower than the center frequency C'. It is generally said that the drop in sound pressure at frequencies lower than frequency C' occurs at 12 dB/oct.

そのため,周波数C’と周波数D’の間の周波数間隔が広い場合,音圧特性(ホ)と音圧特性(へ)の重なり部分の音圧が双方とも低いため,合成の音圧特性は(ト)のように周波数C’と周波数D’の間で音圧の谷が生じるのである。 Therefore, when the frequency interval between frequency C' and frequency D' is wide, the sound pressures in the overlapping parts of sound pressure characteristic (E) and sound pressure characteristic (F) are both low, so the combined sound pressure characteristic has a valley in sound pressure between frequency C' and frequency D' as shown in (F).

本件発明のイコライザー装置を使用した場合,まず装置内の図4の603のイコライザー回路の図5に示す周波数対利得特性により,図12のスピーカーシステムの周波数対音圧特性は図13のように補正される。 When the equalizer device of the present invention is used, the frequency vs. sound pressure characteristics of the speaker system in FIG. 12 are first corrected as shown in FIG. 13 by the frequency vs. gain characteristics shown in FIG. 5 of the equalizer circuit 603 in FIG. 4 inside the device.

このとき図12の周波数B’は前述の如くほぼスピーカーユニットの口径だけに依存するので,口径が同一であれば図5の周波数Bも同一となり,一般的なバスレフ形スピーカーシステムにおいても本件発明のイコライザー装置をそのまま適用可能である。 In this case, as mentioned above, frequency B' in Figure 12 depends almost entirely on the diameter of the speaker unit, so if the diameter is the same, frequency B in Figure 5 will also be the same, and the equalizer device of the present invention can be applied as is to a general bass reflex speaker system.

つぎに,図13の周波数対音圧特性は,図4のBEF回路605の図7に示す周波数対利得特性により,図14のように補正される。このときBEF回路605のr3による中心周波数Cにおける利得の調整を利得最小(利得の減少を最大)とすることで,図6乃至図8の説明と同一の理由で図14の周波数C’の音圧の山を平坦化することができる。 Next, the frequency vs. sound pressure characteristic of Fig. 13 is corrected as shown in Fig. 14 by the frequency vs. gain characteristic of the BEF circuit 605 of Fig. 4 shown in Fig. 7. At this time, by adjusting the gain at center frequency C by r3 of the BEF circuit 605 to the minimum gain (maximum gain reduction), the peak of sound pressure at frequency C' in Fig. 14 can be flattened for the same reasons as those explained in Figs. 6 to 8.

図14に示すように,イコライザー装置の周波数Cは,前述のように厳密には改善対象の一般的なバスレフ形スピーカーシステムの周波数C’とは一致しない。これは使用するスピーカーユニットのfoが製品によって若干の違いがあるほか,一般的なバスレフ形ボックスと,第一の従来技術で説明した特許文献1に示すバスレフ形ボックスとで,その構成の考え方の違いによるボックス内部空間容積の設定に違いが生じるからである。 As shown in Fig. 14, the frequency C of the equalizer device does not strictly match the frequency C' of the general bass reflex speaker system to be improved, as mentioned above . This is because the fo of the speaker unit used varies slightly depending on the product, and because there is a difference in the setting of the internal space volume of the box due to the difference in the concept of the configuration between a general bass reflex box and the bass reflex box shown in Patent Document 1 described in the first prior art .

図14の例では,周波数Cが周波数C’より若干高い場合を説明しているが,一般的にはボックス内部空間の容積の違いによるスピーカーユニットとボックス内部空間の容積の共振周波数の違いは,前述のとおり数十%程度にしかならず,それによる周波数Cと周波数C’の音圧差は僅か数dB未満にしかならないので,周波数C’と周波数Cの不一致は周波数対音圧特性にはほとんど影響せず,中心周波数C’の音圧の山を中心周波数CのBEF回路で概ね補正可能なのである。 The example in Figure 14 explains the case where frequency C is slightly higher than frequency C', but generally, the difference in the resonant frequency between the speaker unit and the volume of the box's internal space due to differences in the volume of the box's internal space is only a few tens of percent, as mentioned above, and the resulting sound pressure difference between frequencies C and C' is only a few dB, so the mismatch between frequencies C' and C has almost no effect on the frequency vs. sound pressure characteristics, and the sound pressure peak at center frequency C' can be largely corrected by the BEF circuit at center frequency C.

図14において,中心周波数D’のバスレフダクト202’とボックス内部空間201’によるバスレフ共振の音圧(ヘ’)の山のピークの音圧は,図4のイコラーザー回路603とBEF回路605の補正により,図14の周波数C’における補正後の音圧に対し高くなることが予想される。 In FIG. 14, the peak sound pressure of the bass reflex resonance sound pressure (F') at center frequency D' due to the bass reflex duct 202' and the box internal space 201' is expected to be higher than the corrected sound pressure at frequency C' in FIG. 14 due to the correction by the equalizer circuit 603 and BEF circuit 605 in FIG. 4.

従って,もしバスレフ共振の音圧が図14のように周波数C’における補正後の音圧に対し高くなった場合は,この音圧の山を適度に下げる必要がある。図15はその様子を示す図で,図14の共振周波数D’の音圧の山(ヘ’)を図11のバスレフダクト202’内にグラスウールのような音響抵抗物質をつめて共振度合を弱く調整し,併せて周波数Aの調整も行い(ヘ”)のように山の高さを下げる操作を行う。この調整も測定器によって行うこともできるし,単に聴感によって適当に調整することもできる。 Therefore, if the sound pressure of the bass reflex resonance becomes higher than the corrected sound pressure at frequency C' as in Figure 14, it is necessary to lower this peak of sound pressure appropriately. Figure 15 shows how this is done, by adjusting the sound pressure peak (F') at resonance frequency D' in Figure 14 to a weaker degree of resonance by filling the bass reflex duct 202' in Figure 11 with an acoustically resistant material such as glass wool, and also adjusting frequency A to lower the height of the peak as shown (F"). This adjustment can also be done with a measuring device, or simply by adjusting appropriately based on hearing.

以上図11乃至図15の説明のように,一般のバスレフ形スピーカーシステムにおいて図12のように,周波数D’と周波数C’の間に音圧の谷があるような場合でも,本件発明によるイコラーザー装置を用いて,図15のように音圧の谷が無い状態に改善することが比較的容易にできる。もし本件発明のイコライザーを用いない場合は,スピーカーユニットを変更するか,ボックスを作り変えて,共振周波数C’を低く変更するか,バスレフダクトのダクト長を短くして共振周波数D’を高く変更するか,いずれにしても機械系の造作をやりかえなければならなくなり,相当の労力が必要である。 As explained above in Figures 11 to 15, even in the case where there is a valley in sound pressure between frequency D' and frequency C' in a general bass reflex speaker system as in Figure 12, it is relatively easy to improve the situation by using the equalizer device of the present invention to eliminate the valley in sound pressure as in Figure 15. If the equalizer of the present invention is not used, it would be necessary to change the speaker unit, redesign the box to lower the resonant frequency C', or shorten the duct length of the bass reflex duct to raise the resonant frequency D', or in any case, to redo the mechanical structure, which would require considerable effort.

これは,図12示す中心周波数C’のスピーカーユニットとボックス内部空間による機械的な共振を,図4に示す電気的補正手段BEF回路605とイコライザー回路603で平坦化し特性を再構築する効果であって,機械系の造作はそのままで特性だけを改善できる。 This is the effect of flattening out the mechanical resonance caused by the speaker unit with center frequency C' shown in Figure 12 and the space inside the box using the electrical correction means BEF circuit 605 and equalizer circuit 603 shown in Figure 4, and reconstructing the characteristics, so that the mechanical structure can be left as is and only the characteristics can be improved.

なお図11乃至図15の説明において,周波数Bや周波数Cの調整は説明しなかったが,状況に応じ適宜調整することでより補正を精緻に適正化できることは言うまでもない。 Although the adjustment of frequency B and frequency C has not been described in the explanation of FIG. 11 to FIG. 15, it goes without saying that the correction can be made more precise and appropriate by making appropriate adjustments according to the situation.

以上から,周波数D’におけるバスレフダクトの共振度合の音響抵抗物質による調整,あるいは周波数Aの調整という手間はあるが,従来の一般的なバスレフ形スピーカーシステムにおいて,そのパラメータ設計を失敗した場合に,労力のかかるボックス容積やダクトの断面積や長さ等物理的な変更を伴わず,労力が少ない電気的な手段で特性改善を図ることができるほか,スピーカーユニットの口径情報から一義的に周波数A,周波数B,周波数Cを設定できる本件発明のイコライザー装置を用い容易に改善が図れる。 From the above, although it requires the time-consuming adjustment of the degree of resonance of the bass reflex duct at frequency D' using an acoustic resistive material, or the adjustment of frequency A, in a conventional bass reflex speaker system, if the parameter design fails, it is possible to improve characteristics using less labor-intensive electrical means without having to make labor-intensive physical changes to the box volume or the cross-sectional area or length of the duct.In addition, improvements can be easily made using the equalizer device of the present invention, which can uniquely set frequencies A, B, and C from the diameter information of the speaker unit.

このことを逆に言えば,従来の一般的なバスレフ形スピーカーシステムにおいて,ボックス内容積を意図的に通常より小さく設定しても本件発明のイコライザー装置を用いれば適正な設定と同じだけの低音の周波数再生能力を得ることができるということであるし,また内容積を適正に設定された一般的なバスレフ形スピーカーシステムであれば,スピーカーシステムのバスレフダクトをより長く改造してバスレフ共振の周波数D’をより低くして,図12に示すような周波数対音圧特性の谷を故意に作り,そこに本件発明のイコライザー装置を適用すれば,手元にある一般的なバスレフ式スピーカーシステムの低音再生周波数の拡大が図れるということである。これは,第一の従来技術の特許でスピーカーユニットに音響抵抗物質による機械的共振抑制手段を施さなかった場合に類似である To put it the other way around, in a conventional general bass-reflex speaker system, even if the box internal volume is intentionally set smaller than normal, the equalizer device of the present invention can obtain the same low-frequency reproduction capability as with the proper setting, and in a general bass-reflex speaker system with an internal volume properly set, the bass-reflex duct of the speaker system can be modified to be longer to lower the bass-reflex resonance frequency D', intentionally creating a valley in the frequency vs. sound pressure characteristics as shown in Figure 12, and the equalizer device of the present invention can be applied there to expand the low-frequency reproduction frequency of the general bass-reflex speaker system at hand. This is similar to the case in the first prior art patent where the speaker unit was not provided with a mechanical resonance suppression means using an acoustic resistance material.

図16は,第二の従来技術で説明した密閉形ボックスによるスピーカーシステムの構造図で,図17はその周波数対音圧特性を説明する図である。 FIG. 16 is a structural diagram of the speaker system using a sealed box explained in the second prior art, and FIG. 17 is a diagram explaining its frequency-sound pressure characteristics.

図17において,周波数C”はスピーカーユニット1”とボックス内容積201”の共振周波数であって,理論的にスピーカーユニット1”のfoより高くなるが,スピーカーユニット1”のfoやQに対し,内容積201”を適正に選定すれば,図17に示すように周波数C”以上の周波数では音圧を平坦化できる。 In Figure 17, frequency C" is the resonant frequency of speaker unit 1" and box internal volume 201", and is theoretically higher than fo of speaker unit 1". However, if internal volume 201" is appropriately selected for fo and Q of speaker unit 1", sound pressure can be flattened at frequencies above frequency C" as shown in Figure 17.

このような密閉形スピーカーシステムに本件発明のイコライザー装置を適用し,かつSW1とSW2の切り替え位置をスピーカーユニット1”の口径に合わせた場合,まずイコライザー回路603の図5に示す補正特性により周波数対音圧特性は図18の(チ’)ように周波数C”に音圧の山が生じ,次にBEF回路605の図7に示す補正特性により図19の(チ”)のように,周波数Aまで平坦な特性に改善が可能である。 When the equalizer device of the present invention is applied to such a closed speaker system, and the switching positions of SW1 and SW2 are adjusted to match the diameter of speaker unit 1", first, the correction characteristics of the equalizer circuit 603 shown in Figure 5 will cause a peak in sound pressure at frequency C" as shown in Figure 18 (H'), and then, by using the correction characteristics of the BEF circuit 605 shown in Figure 7, the characteristics can be improved to be flat up to frequency A as shown in Figure 19 (H").

図18と図19において,周波数C”は周波数Cに,周波数B”は周波数Bに置き換えてもほぼ問題ないことは前述したとおりなので,ここではC”≒C,B”=Bとして説明する。 As mentioned above, in Figures 18 and 19, there is no problem if frequency C" is replaced with frequency C and frequency B" is replaced with frequency B, so here we will explain it as C" ≒ C and B" = B.

このとき,周波数Aをスピーカーユニット1”のfo周波数と同じ,もしくはより低く設定すれば,中高音と同じ音圧で再生可能な低音周波数の限界を,スピーカーユニット1”のfo周波数より高い周波数C”からfo周波数以下の周波数Aに改善できることになる。例えば,foが80Hzで10cm口径のスピーカーユニットを,5Lの密閉形ボックスに取り付けた場合の周波数C”は120Hz程度となるが,これを80Hz以下に改善できる。 In this case, if frequency A is set to the same as or lower than the fo frequency of speaker unit 1", the limit of the bass frequency that can be reproduced at the same sound pressure as the mid-high tones can be improved from frequency C", which is higher than the fo frequency of speaker unit 1", to frequency A, which is lower than the fo frequency. For example, when a speaker unit with a diameter of 10 cm and fo of 80 Hz is installed in a 5 L sealed box, frequency C" will be around 120 Hz, but this can be improved to below 80 Hz.

次に,同じ密閉形スピーカーボックスによるスピーカーシステムでも設計を失敗した場合に本件発明によるイコライザー装置を用いて特性改善を図った事例について説明する。この場合の周波数対音圧特性の一例を図20に示す。この例は,一般的な密閉形ボックスで,スピーカー1”の諸元とボックス内容積201”の選定に無理があり,低音の周波数C”が希望の周波数より高めで且つ周波数C”を中心として音圧の山ができてしまった事例である。 Next, we will explain an example where the characteristics of a speaker system using the same sealed speaker box were improved by using the equalizer device of the present invention when the design was unsuccessful. An example of the frequency vs. sound pressure characteristics in this case is shown in Figure 20. In this example, with a typical sealed box, the specifications of speaker 1" and the box internal volume 201" were unreasonably selected, resulting in a bass frequency C" that was higher than the desired frequency and a peak in sound pressure centered around frequency C".

このような事例は,使用するスピーカーユニットのfoや口径,振動板質量,Qに対し,ボックスサイズを小さめに設計してしまった場合に起こり,特にスピーカーユニットの振動板質量が軽く,Qが大きいスピーカーユニットで起こりやすい。 This type of situation occurs when the box size is designed to be smaller than the fo, aperture, diaphragm mass, and Q of the speaker unit being used, and is particularly likely to occur with speaker units that have a light diaphragm mass and a large Q.

このような場合に,本件発明のイコライザー装置を使用して周波数対音圧特性を改善するには,図4の604のBEF回路の周波数Cにおける利得調整のマイナス(利得減少側)の調整範囲をこれまでの説明以上に拡大設定しておかねばならない。そのためには相応にBEF共振回路のQを上げるような回路定数の設定が必要となるが,あらかじめBEF回路605のC2とC3,R4とR5を含め他のCR素子の定数がそのように設定されている前提での説明とする。 In such a case, to improve the frequency vs. sound pressure characteristics using the equalizer device of the present invention, the negative (gain decreasing) adjustment range of the gain adjustment at frequency C of the BEF circuit 604 in Figure 4 must be set wider than described above. This requires setting the circuit constants to increase the Q of the BEF resonant circuit accordingly, but this explanation is based on the assumption that the constants of the other CR elements, including C2, C3, R4 and R5 of the BEF circuit 605, have already been set in this way.

そのようなイコライザー装置を,図3の位置に接続し,まずSW1とSW2をスピーカーユニットの口径にセットする。そのとき各周波数の調整は中心位置のままとする。次に周波数Cの利得調整をマイナス側最大に調整する。 Connect such an equalizer device to the position shown in Figure 3, and first set SW1 and SW2 to the aperture of the speaker unit. At that time, leave the adjustment of each frequency at the center position . Next, adjust the gain adjustment of frequency C to the maximum on the negative side.

これついて図20乃至図22を用いて詳細に説明するが,結論的には,イコライザー装置のBEF回路の周波数Cにおける利得の調整範囲がマイナス側に拡大されたことを除き図17乃至図19の場合に同じである。 This will be described in detail with reference to Figures 20 to 22, but ultimately, it is the same as the case of Figures 17 to 19 except that the gain adjustment range at frequency C of the BEF circuit of the equalizer device is expanded to the negative side.

図20において音圧特性(チ)は,スピーカーユニット1”とボックス内部空間201”の共振により中心周波数C”において音圧が周波数B”における音圧より高いレベルにまで持ち上げられ,中心周波数C”より低い周波数では急激に音圧が低下する特性になっている。 In Figure 20, the sound pressure characteristic (H) is such that the sound pressure at center frequency C'' is raised to a level higher than the sound pressure at frequency B'' due to resonance between speaker unit 1'' and the box internal space 201'', and the sound pressure drops sharply at frequencies lower than center frequency C''.

これに本件発明のイコライザー装置を使用すれば,まず装置内の図4の603のイコライザー回路の図5に示す補正特性により,その周波数対音圧特性は図21のようになる。 When the equalizer device of the present invention is used in this case, the frequency vs. sound pressure characteristics become as shown in Figure 21 due to the correction characteristics shown in Figure 5 of the equalizer circuit 603 in Figure 4 inside the device.

次にBEF回路605の図7の補正特性により図21の周波数対音圧特性は図22のように補正される。 Then, the frequency vs. sound pressure characteristic of FIG. 21 is corrected as shown in FIG. 22 by the correction characteristic of the BEF circuit 605 shown in FIG. 7.

つまり,本件発明のイコライザー装置を使用することで,密閉形スピーカーシステムで再生可能な低音の周波数を下方に拡大できるのみならず,スピーカーユニットとボックス内容積の設定に失敗した場合の低音域における音圧の山をも改善できるのである。 In other words, by using the equalizer device of this invention, not only can the bass frequencies that can be reproduced by a closed speaker system be expanded downward, but it can also improve the peak in sound pressure in the bass range that occurs when the speaker unit and box internal volume are not properly set.

以上において,周波数A,周波数B,周波数Cの中心値の設定はあくまで事例であって,適用スピーカーの口径情報のみから,その設定や切り替え調整操作ができるようになっていれば,権利範囲であるものとする。 In the above, the settings of the center values of frequency A, frequency B, and frequency C are merely examples, and if the settings and switching adjustment operations can be performed based only on the diameter information of the applicable speaker, it will be considered to be within the scope of the rights.

また実施例の説明は,イコライザー装置をアナログ回路で構成しているが,コンピューターシステムを用いてデジタルフィルターとし,周波数A,周波数B,周波数Cの設定を適用スピーカーユニットの口径情報で行えるようになっているものも権利範囲に含まれるものとする。 In addition, while the description of the embodiment shows the equalizer device being configured with an analog circuit, the scope of the patent also includes a digital filter configured using a computer system, whereby the settings for frequency A, frequency B, and frequency C can be made using the aperture information of the applicable speaker unit.

以上の説明を改めて整理して説明すれば,本件発明による音響イコライザー装置は,イコライザー装置の周波数A,周波数B,周波数Cを,使用するスピーカーユニットの口径から一義的に代表値に設定,選択,もしくは調整操作する手段を備えたので,イコライザー装置の周波数A,周波数B,周波数Cが当該スピーカーユニットを使用したスピーカーシステムに厳密に必要な周波数A,周波数B,周波数Cとの間に若干のズレがあっても,使用者は必要な周波数A,周波数B,周波数Cを知ることなく,使用するスピーカーユニットの口径情報によってのみからイコライザー装置の設定,選択もしくは調整操作を行えば容易に周波数A,周波数B,周波数Cを設定でき当該スピーカーシステムの低音域の周波数対音圧特性を平坦化し改善を図ることが可能となる。 To summarize the above explanation, the acoustic equalizer device of the present invention is equipped with means for setting, selecting, or adjusting frequencies A, B, and C of the equalizer device to representative values that are uniquely based on the diameter of the speaker unit used. Therefore, even if there is a slight deviation between frequencies A, B, and C of the equalizer device and the frequencies A, B, and C strictly required for a speaker system that uses the speaker unit, the user can easily set frequencies A, B, and C by setting, selecting, or adjusting the equalizer device based only on the diameter information of the speaker unit used, without knowing the required frequencies A, B, and C, and it becomes possible to flatten and improve the frequency-to-sound pressure characteristics in the low-frequency range of the speaker system.

この周波数A,周波数B,周波数Cのスピーカーユニットの口径による設定,選択,もしくは調整操作は,一括もしくは個別の切り替えSWや部品のプラグインによる交換によることができるし,口径や記号を付した連続的な調整操作手段でも可能である。またイコラーザー装置に全く切り替え,交換や調整操作のための手段がなくスピーカーユニットの口径とイコライザー装置が1対1で対応するようにしてイコライザー装置そのものを取捨選択することでも可能である The setting, selection, or adjustment operation of the diameter of the speaker unit of frequency A, frequency B, and frequency C can be performed by a collective or individual switching SW or by replacing parts by plugging in, or by a continuous adjustment operation means with diameters or symbols.It is also possible to switch to an equalizer device at all, and to select the equalizer device itself by making the diameter of the speaker unit and the equalizer device correspond one-to-one without any means for replacement or adjustment operation.

このとき,イコライザー装置の周波数A,周波数B,周波数Cは代表値として調整手段を持たない固定式としても前述のように概ね低音域の周波数対音圧特性を平坦化改善が可能であるが,調整幅を持たせる場合は代表値となる位置(中心値)を明確にした調整手段を備えることもできる。このような調整手段を備えれば,まず調整手段はその中心値位置でスピーカー口径の選択を行い,その後測定により調整手段を調整することでより精緻に周波数対音圧特性を平坦化改善が可能となるほか,楽音の聴感で調整者がより好ましいと感じるように調整できる。 In this case, even if the equalizer device has fixed frequencies A, B, and C as representative values without any adjustment means, it is possible to generally flatten and improve the frequency vs. sound pressure characteristics in the low range as described above, but if an adjustment range is to be provided, an adjustment means with a clearly defined representative value position (center value) can be provided. If such an adjustment means is provided, the adjustment means first selects the speaker diameter at the center value position , and then the adjustment means is adjusted by measurement , making it possible to flatten and improve the frequency vs. sound pressure characteristics more precisely , and the adjustment can be made so that the adjuster feels that the musical sound is more preferable when listening to it.

調整手段は,周波数Aにおいて,その存在価値が大きい。なぜならば,特許文献1では使用するスピーカーユニットの口径やfo,バスレフ共振の周波数や音圧の山との関係で適正な周波数Aのfoに対する倍率に幅があるからで,特許文献1では周波数Aをfoの0.5倍乃至2倍としているが,本件特許では特許文献1の範囲に限定するものではないしその中心値(基準値)をfoの1倍に固定するものでもない。 The value of the adjustment means is great at frequency A. This is because in Patent Document 1, there is a range of appropriate magnifications of frequency A to fo depending on the diameter of the speaker unit used, fo, the frequency of the bass reflex resonance, and the peak of the sound pressure, and while Patent Document 1 sets frequency A to 0.5 to 2 times fo, the present patent does not limit it to the range of Patent Document 1, nor does it fix the central value (reference value) to 1 time fo.

周波数CにおけるBEF回路の減衰量は,対象とするスピーカーシステムをある程度制約すれば,一定値として固定可能である。例えば,特許文献1により,スピーカーユニットに音響抵抗による機械的共振抑制を行うようなスピーカーシステムでの使用に限定する場合では,図7の(イ”)と(ハ”)の間の(ロ”)のように,あるいは想定する機械的共振の抑制の程度により(ロ”)を(イ”)もしくは(ハ”)に近づけて固定することができる。また従来の一般的バスレフ形スピーカーシステムでの使用に限定する場合は,図7の(ハ”)に固定することができる。 The attenuation of the BEF circuit at frequency C can be fixed at a constant value if the target speaker system is restricted to a certain extent. For example, according to Patent Document 1, if the use is limited to a speaker system in which mechanical resonance is suppressed by acoustic resistance in the speaker unit, the attenuation can be fixed as (B") between (A") and (C") in Figure 7, or (C") can be moved closer to (A") or (C") depending on the expected degree of mechanical resonance suppression. If the use is limited to a conventional general bass reflex speaker system, the attenuation can be fixed at (C") in Figure 7.

しかし,対象とするスピーカーシステムを制約しない場合は,BEF回路の減衰量を調整できるようにすることができる。この場合,その調整量は図7の(ロ”)のように(イ”)と(ハ”)のほぼ中間位置を中心値としておき,(イ”)乃至(ハ”)の範囲で調整できるようにすることが可能である。むろんこの中心値と調整範囲を限定するものでもない。 However, if there are no restrictions on the speaker system to be used, it is possible to make the attenuation amount of the BEF circuit adjustable. In this case, the adjustment amount can be set to a central value roughly halfway between (A") and (C"), as in (B") in Figure 7, and can be adjusted within the range from (A") to (C"). Of course, there is no restriction on this central value and adjustment range.

オーディオ装置を提供する産業において,スピーカーシステムを自作する場合,あるいは特許文献1に示す音響装置のうちスピーカーシステムのみを製品化する場合のイコライザー装置を提供する。 This provides an equalizer device for use in industries that provide audio equipment when a speaker system is made by hand, or when only the speaker system of the audio equipment shown in Patent Document 1 is to be commercialized.

1,1’,1”・・・スピーカーユニット
101・・・スピーカーユニット1の振動板
2,2’,2”・・・ボックス
201,201’,201”・・・ボックス2の内部空間
202・・・バスレフダクト
3・・・音響抵抗物質
301・・・内部空間201に路傍する音響抵抗物資3の面
4・・・仕切り壁
5・・・音源(信号発生)装置
6・・・本件発明のイコライザー装置
601・・・信号レベル調整
602・・・増幅回路
603・・・イコライザー(CRフィルター)回路
604・・・バッファアンプ
605・・・BEF回路
1, 1', 1"...Speaker unit 101...Diaphragm of speaker unit 1 2, 2', 2"...Box 201, 201', 201"...Inner space 202 of box 2...Bass reflex duct 3...Acoustic resistive material 301...Surface of acoustic resistive material 3 arranged in inner space 201 4...Partition wall 5...Sound source (signal generation) device 6...Equalizer device of the present invention 601...Signal level adjustment 602...Amplification circuit 603...Equalizer (CR filter) circuit 604...Buffer amplifier 605...BEF circuit

Claims (2)

スピーカーユニットの低音域の周波数対音圧特性をコントロールする装置であって,A<Bの関係にある周波数Aと周波数Bにおいて,Aの周波数における利得>B以上の周波数における利得なる関係があり,周波数Aと周波数Bの間の利得は6dB/octで変化する周波数対利得特性と,C<Bの関係にある周波数Cを中心とするBEF(バンド・エリミネーション・フィルター)の周波数対利得特性を備え,周波数A,周波数B,周波数Cは対象とするスピーカーユニットの口径から一義的に設定,選択もしくは調整操作できる手段を備えたことを特徴とする音響イコラーザー装置。 An acoustic equalizer device that controls the frequency-to-sound pressure characteristics of a speaker unit in the low-frequency range, characterized in that, for frequencies A and B where A<B, the gain at frequency A is greater than the gain at frequencies B or higher, the gain between frequencies A and B varies at 6 dB/oct, and the frequency-to-gain characteristics of a BEF (band elimination filter) are centered on frequency C where C<B, and the device is equipped with means for uniquely setting, selecting, or adjusting frequencies A, B, and C based on the aperture of the target speaker unit. 前記周波数Cを中心とするBEFの周波数Cにおける利得を調整する手段を備えることを特徴とする請求項1の音響イコライザー装置。 2. The acoustic equalizer device according to claim 1 , further comprising a means for adjusting a gain at frequency C of the BEF centered on said frequency C.
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