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WO1998031187A1 - Dispositif a haut-parleur - Google Patents

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WO1998031187A1
WO1998031187A1 PCT/JP1997/000037 JP9700037W WO9831187A1 WO 1998031187 A1 WO1998031187 A1 WO 1998031187A1 JP 9700037 W JP9700037 W JP 9700037W WO 9831187 A1 WO9831187 A1 WO 9831187A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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speaker
speaker device
box
sound wave
sound
Prior art date
Application number
PCT/JP1997/000037
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akio Mizoguchi
Original Assignee
Aiwa Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aiwa Co., Ltd. filed Critical Aiwa Co., Ltd.
Priority to US09/341,454 priority Critical patent/US6665412B1/en
Priority to HK00104915.4A priority patent/HK1025713B/xx
Priority to PCT/JP1997/000037 priority patent/WO1998031187A1/ja
Priority to EP97900417A priority patent/EP0957657A1/en
Publication of WO1998031187A1 publication Critical patent/WO1998031187A1/ja

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers
    • H04R1/347Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers for obtaining a phase-shift between the front and back acoustic wave
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/26Spatial arrangements of separate transducers responsive to two or more frequency ranges
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00Stereophonic arrangements
    • H04R5/02Spatial or constructional arrangements of loudspeakers

Definitions

  • FIG. 31 shows a state in which a conventional front-around sound power device is arranged in the listening room 100.
  • This speaker device includes a left channel speaker device 11 L and a right channel speaker device 11 R.
  • the surround signal mainly composed of the S signal component is adjusted according to the polarity of the S signal component of the L and R signals. Either the signal is superimposed on the L and R signals and played back, or a dedicated speaker is used for playback.
  • Surround signals are basically S signal components, but signal processing such as time delay, reverberation addition, or emphasizing specific frequency components to the S signal components to achieve a more realistic surround effect. Is performed.
  • a front surround stereo playback system is basically a system that applies appropriate signal processing to the S signal components contained in the original L and R signals, and emphasizes and reproduces them more. By adopting such a reproducing method, the intended surround effect can be obtained at the listening position on the center line M of the speaker devices 11 L and 11 R in FIG. 31, for example, at point e.
  • an object of the present invention to provide a speeding device capable of stably providing a desired directivity obtained by a combination of omnidirectionality and bidirectionality up to an extremely low frequency range.
  • Another object of the present invention is to provide a stereo speaker device capable of expanding a listening range in which a good stereo feeling can be obtained with a relatively small system configuration.
  • another object of the present invention is to provide a front surround speed controller capable of expanding a listening range in which a good surround effect can be obtained.
  • the stereo speaker device includes a left channel speaker device having first and second speakers for reproducing a left channel audio signal, and third and fourth speakers for reproducing a right channel audio signal.
  • a first speaker unit comprising the second speaker of the left channel speaker device and the fourth speaker device of the right channel speaker device.
  • the second loudspeaker unit composed of loudspeakers has directivity obtained by a combination of bidirectional and omnidirectional with maximum sensitivity on the front main axis of the speed, and the second speaker unit of the left channel speaker device.
  • the main axes of the first speaker and the third speaker of the right channel speed-control device are respectively in front of the speed box.
  • the main axes of the loudspeakers constituting the first and second loudspeakers for reproducing the audio signals of the left and right channel loudspeaker devices face inward when viewed from the listening position on the center line of both loudspeaker devices. I have. Therefore, due to the directivity obtained by combining the bidirectional and omnidirectional characteristics of the first and second loudspeakers, the difference in the distance attenuation between the left and right channels at the listening position deviated from the center line of the two speaker devices. The sound pressure level difference based on the sound level is corrected, and the listening range where a good stereo feeling is obtained is expanded.
  • the main axes of the loudspeakers constituting the first and second loudspeakers for reproducing the audio signals of the left and right channel loudspeaker devices face inward when viewed from the listening position on the center line of both loudspeaker devices. I have. Therefore, the directivity obtained by the combination of the bidirectional and omnidirectional characteristics of the first and second loudspeakers reduces the distance attenuation of the left and right channels at the listening position off the center line of the two speakers. The sound pressure level difference based on the difference is corrected, and the listening range where a good stereo feeling is obtained is expanded. Further, the main axes of the third and sixth speakers for reproducing the surround signals of the left channel and right channel speaker devices face inward when viewed from the listening position on the center line of both speaker devices.
  • the listening range in which a good surround effect can be obtained is further expanded.
  • the front surround speaker device is a front surround speaker device comprising a left channel speaker device and a right channel speaker device each having a speaker for reproducing a surround signal.
  • the speakers that reproduce the surround signals of the above-mentioned speaker devices are mounted on the speaker box such that their main axes are inclined at predetermined angles counterclockwise and clockwise with respect to the front direction of the speaker box.
  • there (loudspeaker for reproducing a surround signal of the speaker apparatus for the left channel and right channel main axis is oriented inward when viewed from the listening position of the center line of both the speaker device.
  • the listening position deviated from the center line M for example, the point f (see FIG. 31)
  • the level of the surround signal tone of the right channel decreases, and the level of the surround signal tone of the left channel slightly increases, so that the level difference based on the difference in the distance attenuation of the surround signal tone of both the left and right channels is corrected. . Therefore, according to the stereo speaker device 70 shown in FIG. 16, the listening range in which a good surround effect can be obtained can be expanded.
  • FIG. 26 shows a front surround sound power device 130 as still another best mode.
  • the speaker device 130 includes a left channel speaker device 131 L and a right channel speaker device 131 R.
  • a speaker mounting surface 133 L is formed between a front surface and a right side surface of the speed box 13 32 L constituting the speed driving device 13 1 L.
  • the speaker device 13 1 L is a two-way type in which the woofer 134 and the tweeter 135 L are mounted on the speaker mounting surface 133 L. ⁇ ⁇ One 13 4 L and Twist — 13 5 L function not only as a speaker for reproducing audio signals, but also as a speaker for reproducing surround signals.
  • the main shaft MA L is moved in the front direction of the speed input box 1332, as shown in FIG. 27. Tilt counterclockwise by a predetermined angle; 8, e.g., 40 ° to 50 ° So that it can be mounted on the speaker box 13 L.

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Description

明細書
スピーカ装置 技術分野
この発明は、 全指向性と両指向性の組み合わせで得られる所望の指向性を超低 域周波数まで安定して付与でき、 また比較的小型なシステム構成で良好なステレ ォ感が得られる聴取範囲を拡大でき、 さらに良好はサラウン ド効果が得られる聴 取範囲を拡大できるスピーカ装置に関する。
背景技術
従来、 スピーカ装置として、 密閉型や後面開放型のものが知られている。 ここ で、 低域周波数での指向特性は、 密閉型のスピーカ装置では全指向性となり、 後 面開放型のスピーカ装置では両指向性となる。 また、 スピーカを理想的な点音源 とみなすことができない中 · 高域周波数では、 スピーカの放射音波そのものが指 向性を持つようになる。 つまり、 従来のスピーカ装置では低域での指向特性とし て全指向性または両指向性しか得ることができなかつた。
また、 第 2 8図は、 従来のステレオスピ一力装置が試聴室 1 0 0内に配置され た状態を示している。 このスピーカ装置は、 左チャネル音声信号を再生する音声 信号再生用スピーカを有する左チャネル用スピーカ装置 1 Lと、 右チャネル音声 信号を再生する音声信号再生用スピーカを有する右チャネル用スピーカ装置 1 R とから構成されている。
このようなスピーカ装置によれば、 基本的には、 スピーカ装置 1 L , 1 Rの中 心線 M上の聴取位置、 例えば a点において、 スピーカ装置 1 L, 1 Rの間に正し い音像定位が得られ、 これにより 2チャネルステレオ本来のサゥン ドステ一ジが 再現される。 し力、し、 中心線 M上から外れた聴取位置、 例えば b点では、 音波の 距離減衰の違い等によってスピーカ装置 1 Rの方向に片寄った音像定位となり、 2チャネルステレオとしての本来のサゥン ドステ一ジが再現されなくなる。 すなわち、 第 2 8図において、 スピーカ装置 1 L , 1 Rの音声信号再生用スピ —力を同じ信号で駆動すると、 スピーカ装置 1 L, 1 Rの中心線 M上の聴取位置、 例えば a点での音像は、 矢印で示すように中央前方に定位する。 したがって、 通 常のステレオ信号を再生すると、 スピーカ装置 1 L , 1 Rの間に連続したサゥン ドステージが再現される (一点鎖線 L aで図示) 。
ここで、 2チャネルステレオ音響の音像定位については、 聴感上、 次の性質が 知られている。 スピーカ装置 1 L , 1 Rの中心線 M上の聴取位置、 例えば a点に おける音像は、 スピーカ装置 1 L, 1 Rからの音波の音圧にレベル差があると、 音圧レベルの高いスピーカ装置の方向に移動する。 また、 スピーカ装置 1 L, 1 Rの音声信号再生用スピーカを駆動する信号の何れかに、 1 〜 3 0 m sの遅延時 間を与えると、 スピーカ装置 1 L, 1 Rの中心線 M上の聴取位置、 例えば a点に おける音像は、 音波が時間的に早く到達するスピーカの方向に移動する。 この現 象は、 先行効果と呼ばれ、 良く知られている。
このような聴感上の性質をふまえて、 スピーカ装置 1 L , 1 尺の中心線1^1上か ら外れた聴取位置、 例えば b点での音像定位を考えてみる。 この b点では、 受音 点とスピーカ装置 1 L, 1 Rの距離が異なるため、 スピーカ装置 1 L , 1 Rの指 向性が全指向性の場合、 スピーカ装置 1 L, 1 Rからの音波に到達時間差が生じ ると共に音圧レベル差が生じる。 すなわち、 到達時間はスピーカ装置 1 からの 音波の方が早く、 音圧レベルはスピーカ装置 1 Rからの音波の方が高くなる。 したがって、 スピーカ装置 1 L , 1 Rの中心線 M上から外れた聴取位置、 例え ば b点での音像は、 上述の音圧レベル差と、 時間差による先行効果とが加わって、 第 2 8図に矢印で示すようにスピーカ装置 1 Rの方向に著しく片寄って定位する このため、 通常のステレオ信号を再生した場合のサウン ドステージは、 スピーカ 装置 1 R側に片寄ったものとなる (二点鎖線 L bで図示) 。
上述したサゥン ドステ一ジの片寄りの問題の改善、 つまり良好なステレオ感が 得られる聴取位置の拡大を意図した 2チャネルステレオ音響の再生方法について は、 従来スピ一力の指向性を利用する方法が提案されている。 第 2 9図は、 スピ —力装置 1 L , 1 Rの音声信号再生用スピーカ 2 L , 2 Rをそれぞれその主軸 (基準軸) が中央聴取位置から見て 4 5 ° 程度内方に向く ように密閉形キャビネ ッ ト 3 L , 3 Rに取り付けたものであって、 スピーカ 2 L , 2 Rの振動板が有限 な面積を持っていることに基づく 中 · 高域周波数におけるスピーカ自身の持つ指 向性を利用した方法である。 また、 第 3 0図は、 スピーカ装置 1 L , 1 Rの中 ' 高域周波数を受け持つ音声信号再生用スピーカ 4 L, 4 Rとして両指向性 ( 8字 形の指向性) スピーカを使用すると共に、 スピーカ 4 L , 4 Rをそれぞれその主 軸が中央聴取位置から見て 4 5 ° 程度内方に向く ように前面が開放されたキヤビ ネッ ト 5 L , 5 R内のバッフル板 6 L, 6 Rに取り付けたものである。 なお、 実 線 a a Rはそれぞれスピーカ 4 L , 4 Rの指向性を示している。
第 2 9図および第 3 0図に示す例によれば、 スピーカ装置 1 L, 1 Rの放射音 波に指向性を持たせることで、 中心線 Mより外れた聴取 &置、 例えば b点 (第 2 8図参照) では、 スピーカ装置 1 Rからの音波の音圧レベルが下がり、 スピーカ 装置 1 Lからの音波の左チャネルの音圧レベルが若干上がり、 左右両チャネルの 距離減衰の違いに基づく音圧レベル差が補正される方向に働き、 良好なステレオ 感が得られる聴取位置が拡大される。
しカヽし、 第 2 9図に示す例によれば、 より低い周波数から指向性を付けようと すると、 スピーカ 2 L , 2 Rと して口径の大きいものを用いる必要があり、 シス テム構成が大型となる。 また、 第 3 0図に示す例によれば、 再生帯域の低域限界 を広げようとすると、 スピーカ 4 L , 4 Rを取り付けるバッフル板 6 L, 6 Rを 大きくする必要があり、 第 2 9図に示す例と同様に、 システム構成が大型となる また、 第 3 1図は、 従来のフロン トサラウン ドスピー力装置が試聴室 1 0 0内 に配置された状態を示している。 このスピーカ装置は左チャネル用スピーカ装置 1 1 Lと右チャネル用スピーカ装置 1 1 Rとから構成されている。 例えば、 スピ 一力装置 1 1 Lは左音声信号を再生する音声信号再生用スピーカと共にサラウン ド信号を再生するサラウン ド信号再生用スピーカを有しており、 スピーカ装置 1 1 Rは右音声信号を再生する音声信号再生用スピーカと共にサラウン ド信号を再 生するサラウン ド信号再生用スピーカを有している。
この場合、 サラウン ド信号再生用スピーカは、 その主軸がスピーカボックスの 正面方向またはその正面方向に対して所定角度だけ外方に向く ようにスピーカボ ックスに取り付けられている。 第 3 1図は、 スピーカ装置 1 1 L, 1 1 Rの音声 信号再生用スピーカ 1 2 L , 1 2 Rの主軸がスピーカボックス 1 4 L, 1 4 の 正面方向 F FRに向いているのと同様に、 サラウン ド信号再生用スピーカ 1 3 L , 1 3 Rの主軸 S A L, S A rも正面方向 F L, F Rに向いている例を示している。 また、 第 3 2図は、 スピーカ装置 1 1 L , 1 1 Rの音声信号再生用スピーカ 1 2 L , 1 2 Rの主軸がそれぞれスピーカボックス 1 4 L , 1 4 の正面方向!^, F Rに向いているのに対し、 サラウン ド信号再生用スピーカ 1 3 L , 1 3 Rの主軸 S A L, S ARが正面方向 F i_, F Rに対して所定角度 <5だけ外方に向いている例を示 している。
第 3 1図に示すフロン トサラウン ドスピーカ装置では、 スピ一力装置 1 1 L , 1 1 Rの中心線 M上の聴取位置、 例えば e点で聴取する場合には本来のサラウン ド効果が得られるが、 中心線 M上から外れた聴取位置、 例えば f 点で聴取する場 合にはサラウン ド効果が著しく低下する欠点がある。 以下、 このよう に中心線 M 上から外れた聴取位置でサラウン ド効果が著しく低下する理由を、 2チヤネルフ ロン トサラウン ドステレオ再生システムの原理を説明しながら述べる。
このフロン 卜サラウン ド再生システムは、 前方の 2つのスピーカ装置 (左右チ ャネル用のスピーカ装置) を用いてサラウン ド効果を得るシステムであり、 音像 を前方向のみでなく、 横方向あるいは後方向にも生じさせ、 広角度なサウン ドス テージを感覚的に創り出し、 例えば広い劇場で音楽を聴いているような聴感覚を 与えるシステムである。 したがって、 フロン トサラウン ドシステムは聴感覚を利 用した疑似的な立体音響再生システムであって、 聴空間に立体的な実音場を創り 出そう とするォーソ ドックスな多チヤネル立体音響再生システムとは区別されて いる。
まず、 2チャネルステレオ信号は、 モノ信号である M信号成分と、 音像定位の 方向を与える S信号成分とから構成されている。 すなわち、 左チャネルの L信号 (左音声信号) は M, S両成分の和、 つまり L = M + Sであり、 右チャネルの R 信号 (右音声信号) は M, S両成分の差、 つまり R = M— Sである。 したがって、 S信号成分は、 L信号と R信号との差の信号に他ならず、 音像定位の方向によつ て大きさと極性が異なる信号である。
すなわち、 第 3 1図のスピ一力装置 1 1 L, 1 1 Rの中心線 M上の e点におい て、 音像が中央前方に定位するときは S信号成分は零であって M信号成分のみで あり、 また音像が中央前方より左側に定位するときは S信号成分の極性は M信号 成分と同じ正極性となり、 さらに音像が中央前方より右側に定位するときは S信 号成分の極性は M信号成分と異なる負極性となる。 よって、 S = ± S。と表すこと ができ、 音像が中央前方より左側に定位する場合には、 L = M + (十 S 。) = M十 S 。、 R = M— ( + S 。) = M - S。、 つまり L > Rであり、 音像が中央前方より右 側に定位する場合には、 L =M+ ( _ S。) =M— S。、 R = M_ ( - S o) = M + S。、 つまり L < Rである。
次に、 フロン トサラウン ドステレオ再生システムでは、 2チャネルステレオ本 来の L, R信号に加え、 S信号成分を主体としたサラウン ド信号を、 L, R信号 の S信号成分の極性に合わせて、 L, R信号に電気的に重畳して再生するか、 ま たは専用のスピーカを用いて再生する方法が採られている。 サラウン ド信号は、 基本的には S信号成分が主体であるが、 より リアルなサラウン ド効果を出すため に、 S信号成分に時間遅延、 残響付加あるいは特定の周波数成分を強調する等の 信号処理が行われる。 つまり、 フロン トサラウン ドステレオ再生システムは、 基 本的には、 本来の L , R信号に含まれている S信号成分に適切な信号処理を施し、 より強調して再生するシステムに他ならない。 このような再生方法を採ることで、 第 3 1 図のスピーカ装置 1 1 L , 1 1 Rの中心線 M上の聴取位置、 例えば e点に おいては、 意図したサラウン ド効果が得られる。
こ こ で、 スピーカ装置 1 1 L, 1 1 Rの中心線 M上の聴取位置、 例えば e点に おける再生音の物理的な音響条件は、 スピーカ装置 1 1 L , 1 1 Rより放射され る M, Sおよびサラウン ドの各信号音成分は、 いずれも大きさが等しく、 かつ同 時刻に到達する、 という条件になっている。 この条件は、 M, S両信号音成分に よりスピーカ装置 1 1 L , 1 1 Rの間に連続したサゥン ドステージを感覚的に再 現し、 かつサラウン ド信号音成分により意図したサラウン ド効果をもたらすため の条件であり、 極めて重要である。 しかし、 第 3 1 図のスピーカ装置 1 1 L, 1 1 Rの中心線 M上から外れた聴取位置、 例えば f 点では、 スピーカ装置 1 1 L, 1 1 Rの再生音にレベル差と時間差を生じ、 上述した条件を満足しなくなる。 さらに、 サラウン ド信号を専用のスピーカ 1 3 L , 1 3 R (第 3 2図および第 3 3図参照) で再生する場合、 スピーカ 1 3 L , 1 3 Rの主軸 S A L, S A Rは、 スピーカ装置 1 1 L, 1 1 Rの中心線 M上の聴取位置、 例えば e点から見て、 正 面方向または外方を向いている。 このようなサラウン ド信号再生用スピーカ 1 3 L, 1 3 Rとしては、 一般に口径が 8 c m程度の小型スピーカが用いられている c 口径が 8 c m程度の小型スピーカの場合、 第 3 4図に示すように、 約 1 k H zの 周波数から口径に依存する指向性が付き始め、 周波数が高くなるほど鋭い指向性 を持つ。
よって、 第 3 1図のスピーカ装置 1 1 L , 1 1 Rの中心線 M上から外れた聴取 位置、 例えば f 点でのサラウン ド信号音は、 スピーカ装置 1 1 L , 1 1 Rの方向 と距離が異なることによる指向性と音波の距離減衰の違いのために、 右チャネル 側が大きく、 左チャネル側が小さくなる。 特に、 サラウン ド信号再生用スピーカ 1 3 L , 1 3 Rの主軸が外方を向いている場合には (第 3 3図参照) 、 左右チヤ ネルのサラウン ド信号音の指向性によるレベル差は、 さらに著しくなる。 このた め、 上述したように第 3 1 図のスピーカ装置 1 1 L, 1 1 Rの中心線 M上から外 れた聴取位置、 例えば f 点でのサラウン ド効果は著しく低下する。
上述した点に鑑み、 この発明は、 全指向性と両指向性の組み合わせで得られる 所望の指向性を超低域周波数まで安定して付与し得るスピー力装置を提供するこ とを目的とする。 また、 この発明は、 比較的小型なシステム構成で良好なステレ ォ感が得られる聴取範囲を拡大し得るステレオスピーカ装置を提供することを目 的とする。 さらに、 この発明は、 良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲を拡 大し得るフロン トサラウン ドスピ一力装置を提供することを目的とする。
発明の開示
この発明に係るスピーカ装置は、 スピーカボックスの一の端面にスピーカを取 り付けると共に、 上記スピーカボックスの上記一の端面とは異なる端面に音響抵 抗材料で覆われた音波放射口を設け、 上記スピーカボックス内の空気の呈する音 響容量と上記音波放射口の音響抵抗および音響質量とで音響的な低域フィルタを 構成し、 上記低域フィルタを通じて上記音波放射口から放射される音波の通過帯 域内での群遅延時間を利用して、 上記スピーカの前面と音波放射口の 2つの音源 から放射される音波の合成音圧が上記スピーカの前方主軸上で最大感度をもつ全 指向性と両指向性の組み合わせで得られる指向性を付与するものである。
受音位置において、 音波放射口から放射される音波には、 スピーカの前面から 放射される音波に対して、 低域フィルタの群遅延時間による時間遅れと、 Θ (ス ピー力の主軸からの角度) で変化する空間伝播に係る時間遅れが生じる。 これら の時間遅れによつて、 全指向性と両指向性の組み合わせで得られる指向性が付与 される。 これにより、 スピーカボックスの寸法や形状に関係なく任意の群遅延時 間を設定して所望の指向性を超低域周波数まで安定して得ることが可能となる。 この発明に係るステレオスピーカ装置は、 左チヤネル音声信号を再生する第 1 のスピーカを有する左チャネル用スピーカ装置と、 右チャネル音声信号を再生す る第 2のスピーカを有する右チャネル用スピーカ装置とからなるステレオスピ一 力装置において、 上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカで構成さ れる第 1のスピーカ部および上記右チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピ一 力で構成される第 2のスピーカ部は、 それぞれスピーカの前方主軸上で最大感度 を持つ両指向性と全指向性の組み合わせで得られる指向性を有し、 上記左チヤネ ル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカおよび上記右チャネル用スピーカ装置の 上記第 2のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対し て反時計方向および時計方向に第 1の角度だけ傾斜するようにスピーカボックス に取り付けられるものである。
また、 この発明に係るステレオスピーカ装置は、 左チャネル音声信号を再生す る第 1および第 2のスピーカを有する左チャネル用スピーカ装置と、 右チャネル 音声信号を再生する第 3および第 4のスピーカを有する右チャネル用スピーカ装 置とからなるステレオスピーカ装置において、 上記左チャネル用スピーカ装置の 上記第 2のスピーカで構成される第 1のスピーカ部および上記右チャネル用スピ —力装置の上記第 4のスピーカで構成される第 2のスピーカ部は、 それぞれスピ 一力の前方主軸上で最大感度を持つ両指向性と全指向性の組み合わせで得られる 指向性を有し、 上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカおよび上記 右チャネル用スピ一力装置の上記第 3のスピーカは、 それぞれその主軸がスピ一 力ボックスの正面方向に一致するようにスピーカボックスに取り付けられ、 上記 左チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピーカおよび上記右チャネル用スピー 力装置の上記第 4のスピーカは、 それぞれその主軸がスピー力ボックスの正面方 向に対して反時計方向および時計方向に第 1 の角度だけ傾斜するようにスピーカ ボックスに取り付けられるものである。
左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置の音声信号を再生する第 1お よび第 2のスピーカ部を構成するスピーカの主軸は、 両スピーカ装置の中心線上 の聴取位置から見て内方を向いている。 そのため、 第 1および第 2のスピーカ部 が有する両指向性と全指向性の組み合わせで得られる指向性によって、 両スピー 力装置の中心線上から外れた聴取位置においては左右両チヤネルの距離減衰の違 いに基づく音圧レベル差が補正され、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲が拡 大される。
この発明に係るステレオスピーカ装置は、 左チャネル音声信号を再生する第 1 のスピーカとサラウン ド信号を再生する第 2のスピーカとを有する左チャネル用 スピーカ装置と、 右チヤネル音声信号を再生する第 3のスピーカとサラウン ド信 号を再生する第 4のスピーカとを有する右チャネル用スピーカ装置とからなるス テレオスピーカ装置において、 上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピ —力および上記右チャネル用スピーカ装置の上記第 3のスピーカは、 それぞれそ の主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時計方向および時計方向に第 1 の角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられ、 上記左チャネル用 スピーカ装置の上記第 2のスピーカおよび上記右チャネル用スピ一力装置の上記 第 4のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反 時計方向および時計方向に上記第 1の角度と同一または異なる第 2の角度だけ傾 斜するようにスピーカボックスに取り付けられ、 上記左チャネル用スピーカ装置 の上記第 1のスピーカで構成される第 1のスピーカ部および上記右チャネル用ス ピー力装置の上記第 3のスピーカで構成される第 2のスピーカ部は、 それぞれス ピー力の前方主軸上で最大感度を持つ両指向性と全指向性の組み合わせで得られ る指向性を有するものである。
また、 この発明に係るステレオスピーカ装置は、 左チャネル音声信号を再生す る第 1および第 2のスピーカとサラウン ド信号を再生する第 3のスピーカとを有 する左チャネル用スピーカ装置と、 右チャネル音声信号を再生する第 4および第 5のスピーカとサラウン ド信号を再生する第 6のスピーカとを有する右チャネル 用スピーカ装置とからなるステレオスピ一力装置において、 上記左チャネル用ス ピー力装置の上記第 1のスピーカおよび上記右チャネル用スピーカ装置の上記第 4のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に一致するよ うにスピーカボックスに取り付けられ、 上記左チャネル用スピ一力装置の上記第 2のスピ一力および上記右チャネル用スピ一力装置の上記第 5のスピーカは、 そ れぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時計方向および時計方 向に第 1の角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられ、 上記左チ ャネル用スピ一力装置の上記第 3のスピーカおよび上記右チャネル用スピーカ装 置の上記第 6のスピーカは、 それぞれその主軸がスピー力ボックスの正面方向に 対して反時計方向および時計方向に上記第 1の角度と同一または異なる第 2の角 度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられ、 上記左チャネル用スピ —力装置の上記第 2のスピーカで構成される第 1のスピー力部および上記右チャ ネル用スピーカ装置の上記第 5のスピーカで構成される第 2のスピーカ部は、 そ れぞれスピーカの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性と全指向性の組み合わせ で得られる指向性を有するものである。
左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置の音声信号を再生する第 1お よび第 2のスピーカ部を構成するスピーカの主軸は、 両スピーカ装置の中心線上 の聴取位置から見て内方を向いている。 そのため、 第 1および第 2のスピーカ部 が有する両指向性と全指向性の組み合わせで得られる指向性によって、 両スピ一 力装置の中心線上から外れた聴取位置においては左右両チャネルの距離減衰の違 いに基づく音圧レベル差が補正され、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲が拡 大される。 また、 左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウン ド 信号を再生する第 3および第 6のスピーカの主軸は、 両スピーカ装置の中心線上 の聴取位置から見て内方を向いている。 そのため、 両スピーカ装置の中心線上か ら外れた聴取位置では、 サラゥン ド信号を再生するスピーカの中 · 高周波数の指 向性によって、 左右両チャネルのサラウン ド信号音の距離減衰の違いに基づく レ ベル差が補正されると共に、 さらに上述した音声信号 ( L R信号) 再生音につい - 1 o -
ての聴取範囲の拡大効果が加わって、 良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲 がより拡大される。
この発明に係るフロン トサラウン ドスピーカ装置は、 サラウン ド信号を再生す るスピーカをそれぞれ有する左チャネル用スピーカ装置および右チャネル用スピ 一力装置からなるフロン トサラウン ドスピーカ装置において、 上記左チャネル用 および右チャネル用のスピーカ装置のサラウン ド信号を再生するスピーカは、 そ れぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時計方向および時計方 向に所定角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられるものである ( 左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウン ド信号を再生する スピーカの主軸は、 両スピーカ装置の中心線上の聴取位置から見て内方を向いて いる。 そのため、 両スピーカ装置の中心線上から外れた聴取位置では、 サラウン ド信号を再生するスピーカの中 · 高周波数の指向性によって、 左右両チャネルの サラウン ド信号音の距離減衰の違いに基づく レベル差が補正され、 良好なサラウ ン ド効果が得られる聴取範囲が拡大される。
図面の簡単な説明
第 1 図は、 この発明に係るスピーカ装置を示す斜視図である。 第 2図は、 スピ —力装置の機械系の等価回路を示す回路接続図である。 第 3図は、 合成音圧の理 論解析のための図である。 第 4図は、 αを変化させた場合の指向性パターンを示 す図である。 第 5図は、 ^の値による指向周波数特性の変化を示す図である。 第 6図は、 /3を変化させた場合の指向性パターンを示す図である。 第 7図は、 スピ 一力装置の出力音圧周波数特性を示す図である。 第 8図は、 この発明に係るステ レオスピーカ装置を示す斜視図である。 第 9図は、 第 8図に示すスピーカ装置の 音声信号を再生するスピーカの主軸の向きを示す図である。 第 1 0図は、 第 8図 に示すスピーカ装置の聴感試験に使用したスピーカ装置を示す斜視図である。 第 1 1図は、 第 8図に示すスピーカ装置の聴感試験の結果等を説明するための図で ある。 第 1 2図は、 この発明に係るステレオスピーカ装置を示す斜視図である。 第 1 3図は、 第 1 2図に示すスピーカ装置の音声信号を再生するスピーカの主軸 の向きを示す図である。 第 1 4図は、 第 1 2図に示すスピーカ装置の聴感試験に 使用したスピーカ装置を示す斜視図である。 第 1 5図は、 第 1 2図に示すスピー 力装置の聴感試験の結果等を説明するための図である。 第 1 6図は、 この発明に 係るステレオスピーカ装置を示す斜視図である。 第 1 7図は、 第 1 6図に示すス ピー力装置の音声信号、 サラウン ド信号を再生するスピー力の主軸の向きを示す 図である。 第 1 8図は、 第 1 6図に示すスピーカ装置の聴感試験 (サラウン ド効 果) に使用したスピーカ装置を示す斜視図である。 第 1 9図は、 第 1 6図に示す スピーカ装置の聴感試験 (サラウン ド効果) の結果等を説明するための図である ( 第 2 0図は、 この発明に係るステレオスピーカ装置を示す斜視図である。 第 2 1 図は、 第 2 0図に示すスピーカ装置の音声信号、 サラウン ド信号を再生するスピ 一力の主軸の向きを示す図である。 第 2 2図は、 この発明に係るフ ロ ン トサラウ ン ドスピーカ装置を示す斜視図である。 第 2 3図は、 第 2 2図に示すスピーカ装 置のサラウン ド信号を再生するスピ一力の主軸の向きを示す図である。 第 2 4図 は、 第 2 2図に示すスピーカ装置の聴感試験に使用したスピーカ装置を示す斜視 図である。 第 2 5図は、 第 2 2図に示すスピーカ装置の聴感試験の結果等を示す 図である。 第 2 6図は、 この発明に係るフロン トサラウン ドスピーカ装置を示す 斜視図である。 第 2 7図は、 第 2 6図に示すスピーカ装置のサラウン ド信号を再 生するスピーカの主軸の向きを示す図である。 第 2 8図は、 ステレオスピーカ装 置を説明するための図である。 第 2 9図は、 良好なステレオ感が得られる聴取範 囲を拡大するための一例を示す図である。 第 3 0図は、 良好なステレオ感が得ら れる聴取範囲を拡大するための他の例を示す図である。 第 3 1図は、 従来のフロ ン トサラウン ドスピーカ装置を示す図である。 第 3 2図は、 サラゥン ド信号再生 用スピーカの主軸が正面方向を向く例を示す図である。 第 3 3図は、 サラウン ド 信号再生用スピーカの主軸が外方に向く例を示す図である。 第 3 4図は、 スピ一 力の出力音圧指向周波数特性例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
第 1図は、 最良の形態と してのスピーカ装置 2 0を示している。 直方体状のス ピ一力ボックス 2 1の一の端面にスピーカ 2 2が取り付けられると共に、 この一 の端面とは異なる端面 (図では上面) に音響抵抗材料 2 4で覆われた円形の音波 放射口 (開口部) 2 3が設けられる。 この音波放射口 2 3はスピーカ振動板の背 面から出る空気振動を外部に音波として放射するためのものであり、 その中心を 貫通する軸がスピーカ 2 2の主軸 (基準軸) の方向に延びるように形成される。 スピ一力装置 2 0の電気系および音響系を機械系に等価変換した機械系の等価 回路は、 中 ·低域周波数において、 第 2図のように表される。 図において、 Fは 振動板を動かす起振力であり、 定電圧駆動では、 ( 1 ) 式のように表される。
B C Ε
F = ( 1 )
R V
奴 : ボイ ス コ ィ ルの実効長
Figure imgf000014_0001
s 。は振動板の支持弾性体の等価スチフネス、 r。は電磁制動抵抗を含めた等価 機械抵抗、 m。は振動板の実効質量である。 s >はスピーカボックス内空気の弾性 を振動板の面積に換算した等価スチフネスで、 スピーカボックス内空気の体積を V、 振動板の有効面積を Aとして、 ( 2 ) 式で表される。
/0 C 2 A 2 o P : 空気の密度、
I c : 音速 ソ r ,は音波放射口 2 3の音響抵抗材料 2 4の音響抵抗を振動板の面積に換算した 等価機械抵抗、 m >は音波放射口 2 3の構造と音波放射に依存する音響質量を振動 板の面積に換算した等価質量である。 V ,は振動板の振動速度、 V 2は音波放射口 2 3の空気の振動速度を振動板の面積に換算した等価な振動速度である。 なお、 上述したスピーカ装置 2 0において、 スピーカ 2 2の振動板側と音波放 射口 2 3側にそれぞれ放射抵抗が存在し、 この放射抵抗に供給されるパワーが音 響パワーとして空気中に放射される。 しかし、 放射抵抗は r 。, r ,に比べて極め て小さな値であり、 V!, V 2には影響を与えないので、 第 2図の等価回路上では 省略している。
次に、 第 3図を使用して、 スピーカ 2 2の前面 (スピーカ振動板の前面) と音 波放射口 2 3の 2つの音源から放射される音波の合成音圧について理論解析する c ここでは、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源のスピーカ 2 2の 主軸方向の空間距離を dとする。 また、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源から放射される音波の水平面内での一方向成分に着目 し、 主軸のスピ —力前面方向を 0 ° として、 主軸と着目する方向 (受音位置の方向) とのなす角 を反時計方向に Θ とする。
図において、 dが 8〜 1 0 c mであり、 受音位置とスピーカ 2 2の間の距離 r が 1 m以上ある場合には、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源は- 中 ·低域周波数においては、 点音源とみなすことができる。 また、 受音位置での 音波は、 ほぼ平面波とみなして差し支えない。
このように取り扱う と、 スピーカ 2 2の前面から放射される音波の受音位置で の音圧 P ,は、 振動板の振動速度が V ,であるから、 ( 3 ) 式で表される。
3 _ω p A V_
P 1 = ( 3 )
4 7Γ r 次に、 音波放射口 2 3から放射される音波の受音位置での音圧 P 2は、 に対 して、 d cos Sなる距離に該当する時間遅れを生じ、 かつ、 振動板背面の空気振動 に基づいているので負極性となり、 ( 4 ) 式で表される。 ただし、 dくく rである。 π ] ω p A V 2 - , ハ L
P 2 = e - e
4 π r
. . . ( 4 ) したがって、 合成音圧 Ρ ( θ ) は、 Ρ , + Ρ 2であるから、 ( 5 ) 式で表わされ る,
Figure imgf000016_0001
( 5 )
ここで、 振動速度 V2は、 第 2図の等価回路から明らかなように、 ( 6 ) 式で表 わされる。
V 1
V2 ( 6 )
1 + ί ω + ( ί ω ) ζ Ιί1
S 1 S 1
( 6 ) 式は 2次の低域フィルタ特性を示し、 通過帯域内で、 s r 1 , m iで決 まる一定値の群遅延時間を生ずる。 この時間遅れと、 空間で得られる d cosS / c なる Θで変化する時間遅れとが、 両指向性と全指向性を組み合わせた指向性をも たらすこととなる。 そこで、 ( 6 ) 式を ( 5 ) 式に代入して整理すると、 wZ c kとおいて、 ( 7 ) 式のようになる。 j W (o AVi e" j R r - j k d
P ( Θ )
r l m l
4 π 1 + j ω- s 1 + ( j ω) 2
S 1
Figure imgf000016_0002
( 7 ) 式において、 U 内の第 1項を級数展開すると、 ( 8 ) 式のようになる i kd cos θ
1 - e j k d c o s " Θ
cos Θ ―
j k d 2~1
( jkd ) cos3 Θ ( j kd )3cos4 Θ
+ +
4 !
( 8 )
( 8 ) 式から明らかなように、 k dくく 1の周波数においては、 j k dの 1次以 上の高次項を省略すると、 ( 8 ) 式は c o s 0 となる。 よって、 ( 7 ) 式の { } 内の第 1項は、 両指向性成分を表わすものとなる。 これに対して、 ( 7 ) 式の { } 内の第 2項と第 3項は Θに依存しないので、 全指向性成分を表すものとなる, そこで、 ( 9 ) 式のようにおき、 P ( Θ ) を正面方向 ( 0 = 0 ° ) の音圧 P ( 0 ° ) で基準化して示すと、 k d〈〈 lの周波数では、 ( 1 0 ) 式のように表さ れる。 r 1 c
a
s 1 d ( 9 )
P _( ^ ) cos Θ +
P ( 0 ° ) 1 +
cos Θ + ( 1 0 )
1 + 1 + a
( 1 0 ) 式より明らかなように、 合成音圧 P ( Θ ) は、 両指向性成分と全指向 性成分を組み合わせた指向性をもつ。 両成分の配分は、 全指向性成分を表わす α の値により変えることができる。 この αは、 ( 9 ) 式から明らかなように、 r , / S lと d / cの比を表わしている。 r !/ s ,は、 第 2図において、 r !, s m . で構成される低域フィルタの通過帯域内での群遅延時間を表わしている。 d / c は、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源の主軸方向の空間距離 d を音波が伝播するために要する時間である。 第 4図は、 αの値が 0. 5, 1. 0 , 2. 0の場合について、 ( 1 0 ) 式から 指向性パターンを計算したものである。
( 1 0 ) 式において、 α≤ 1の場合には、 ある角度で Ρ ( Θ ) が零になる。 し かし、 α > 1では如何なる角度でも Ρ ( S ) が零になることはない。 α≤ 1の場 合に、 Ρ ( 0 ) が零になる角度 0を 0 ,とおく と、 第 4図に示すように、 α = 1で は 0 !は 1 8 0 ° 、 α = 0. 5では 0 ,は 1 2 0° と 2 4 0 ° の 2方向になる。 こ のように、 Θ = Θ ,において Ρ ( e ) が零になるのは、 ( 8 ) 式で表わされる両指 向性成分に存在する j k dの 1次以上の高次項を省略したからである。 しかし、 実際にはその高次項が存在するので、 周波数が高くなるにつれて両指向性成分の 指向性パターンが真円の 8字形とはならなくなる。 その結果、 合成指向性パター ンも ( 1 0 ) 式で示される基本的な指向性パターンとは異なってく る。 つまり、 指向性の劣化をもたらす。
この指向性劣化の程度を、 より高い周波数まで少なくするには、 ( 8 ) 式で表 される両指向性成分に存在する j k dの 1次以上の高次項を、 ある角度において、 全指向性成分を用いて、 より高い次数まで打ち消すようにすればよい。 ( 7 ) 式 と ( 8 ) 式をみると、 ( 7 ) 式の U 内の第 3項により、 ( 8 ) 式の j k dの 1 次の項を、 ある角度において打ち消すことができる。
そこで、 ( 7 ) 式の { } 内の第 3項について、 ( 1 1 ) 式のようにおき、 相殺 する角度 Θを Θ 2とおく と、 相殺の条件は、 ( 1 2 ) 式で表される。 ( 1 2 ) 式に おいて、 c o s 2 S 2は、
Figure imgf000018_0001
0 ° 〜 3 6 0 ° の範囲で、 c o s 2S 2≤ lである。 したがって、 ( 1 2 ) 式を満足する の値は ^≤ 0. 5となる。 1 = a ■ · ■ ( 1 1 )
S l i d ; P
COS "" θ
= β ( 1 2 )
2 第 5図は、 α = 1 (単一指向性) の場合について、 の値を 0 ~ 1まで 5段階 に変えて、 Θが 9 0 ° と 1 8 0 ° の角度における Ρ ( θ ) / Ρ ( 0° ) の周波数 による変化を、 ( 7 ) 式に基づいて求めた結果である。 ここで、 ;3 = 0の条件は 01 , = 0を意味する。 しかし、 実際には m,を零にすることはできないので、 β = 0の条件は実現不可能である。
第 5図から明らかなように、 k d≤ 0. 4の低い周波数では、 スピーカ 2 2の 背面方向 ( Θ = 1 8 0 ° ) の合成音圧レベルが正面方向 ( Θ = 0 ° ) に比べて 2 0 d B以上低下し、 横方向 ( Θ = 9 0 ° ) の合成音圧レベルが正面方向に比べて 6 d B低下する単一指向性パターンとなる。 しかし、 周波数が高くなるにつれて 指向性が劣化し、 k d ^ の周波数で、 ほとんど指向性をもたなくなる。 この指 向性の劣化程度は、 /3の値により異なっている。
第 6図は、 k d = l . 5 ( d = 7 c mでは、 f = l . 2 K H z ) の周波数にお ける指向性パターンが^の値により変化する様子を示したものである。 図から明 らかなように、 ^の値は零にはできないが、 なるべく小さな値に設定することが、 より高い周波数まで良好な指向性を得るうえで必要である。 3の値を 0. 5以下 に設定するとき、 k d = l . 5の周波数が指向性の実質的な高域限界とみられる。 以上の理論的な検討は、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3が理想的な点音 源とみなすことができる中 ·低域周波数についてである。 しかし、 実際には、 ス ピ一力 2 2の振動板および音波放射口 2 3が有限な面積を持っているので、 中 - 高域周波数ではそれぞれの放射音波そのものが指向性を持つようになる。 したが つて、 上述したように群遅延時間を利用した指向性の付与は、 スピーカ自身の放 射音波が指向性をもたない中 ·低域周波数に適用するのが妥当である。
こう したスピーカ自身の指向性については、 スピーカを取り付けるスピーカボ ックスの寸法、 形状およびスピーカの口径などで異なる。 しかし、 指向性が付き 始める限界の周波数はスピーカの口径と逆比例の関係にあり、 既に知られている 理論解析および実測結果などを検討すると、 次のようになる。 すなわち、 スピー 力振動板の有効直径を Dとすると、 指向性が付き始める限界の周波数は、 ( 1 3 ) 式を満足する周波数とみなすことができる。 ω π
D = ( 1 3 )
2 ( 1 3 ) 式を放射音波の波長スで表わすと、 ωΖ c = 2 Zスの関係から、 4 D = λであり、 放射音波の波長スが振動板有効直径 Dの 4倍の周波数とみてよい そこで、 上述したように群遅延時間を利用した指向性の付与を指向性が付き始め る限界の周波数以下の周波数範囲に適用するには、 以下に示すような設定条件が 妥当である。
第 1図に示すスピーカ装置 2 0において、 指向性の実質的な高域限界は、 先に 述べたように、 ( 1 4 ) 式を満足する周波数とみてよい。 ω π
d ( 1 4 )
c 2 そこで、 この周波数を、 スピーカ 2 2自身の放射音波に指向性が付き始める周 波数、 すなわち ( 1 3 ) 式を満足する周波数に設定するのが順当と考える。 した がって、 設定条件は ( 1 3 ) 、 ( 1 4 ) 式より、 ( 1 5 ) 式のようになる。 d = D · · · ( 1 5 ) つま り、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源の主軸方向の空間 距離 dを、 スピーカ振動板の有効直径 Dに等しく設定するのが妥当である。 なお、 この設定条件は指向性が α = 1の単一指向性を中心に、 α = 0. 5〜 2. 0の範 囲の指向性についても成り立つ。
次に、 指向性を単一指向性とした場合の実施例について述べる。
スピーカ 2 2 としてダイナミ ックスピーカを使用し、 口径は 8 c m、 振動板の 有効直径は 7 c m、 有効面積は 3 8. 5 c m 2である。 スピーカボックス 2 1は直 方体形状で、 スピ一力取付面の寸法が縦、 横 8. 6 c m、 奥行きは 1 4 c m、 ス ピ一力ボックス内空気の体積は 6 0 0 c m3である。 音波放射口 2 3は円形で、 ス ピ一力ボックス 2 1の上面に設けられ、 その音波放射口 2 3の実効面積は 2 6 c m2である。 また、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源の主軸方向 の空間距離 dは、 ( 1 5 ) 式の条件から 7 c mに設定されている。
音波放射口 2 3の音響抵抗材料 2 4の音響抵抗は、 ( 2 ) 、 ( 9 ) 式よりスピ —力振動板の面積に換算した等価機械抵抗で表わすと、 MK S単位で r '= 0. 7 4 5 ( k g Z s e c ) である。 したがって、 音波放射口 2 3の実効面積で表わし た等価機械抵抗 r は、 音波放射口 2 3の実効面積を A ,とすると、 ( 1 6 ) 式 となる。 したがって、 音波放射口 2 3の音響抵抗材料 2 4の音響抵抗密度 (単位 面積当りの等価機械抵抗) は、 ( 1 6 ) 式を A ,で除して、 1 3 0. 8 ( k g / s e c · m 2 ) となる。 A l\2
r l ' = r 1 —― = 0. 34 [ kg/sec]
\ A /
• · · ( 1 6 ) 第 7図の実線 a、 一点鎖線 b、 破線 cは、 この実施例のスピ一力装置 2 0の出 力音圧指向周波数特性を示しており、 中 ·低域周波数で単一指向性を持つことが わかる。 スピーカ自身の指向性が付き始める限界の周波数は、 振動板の有効直径 が 7 c mの場合、 ( 1 3 ) 式から、 約 1. 2 K H z となる。 したがって、 d = D = 7 c mに設定したことにより、 約 1. 5 K H z以下の周波数で、 実用上十分と みられる単一指向性が得られている。 第 7図の実線 d、 一点鎖線 e、 破線 f は、 音波放射口 2 3を設けなかった場合の出力音圧指向周波数特性を示しており、 中 • 低域周波数では指向性を持っていない。
なお、 上述せずも、 第 1 図のスピーカ装置 2 0において、 音波放射口 2 3の面 積を可変する開口面積可変手段を設けるようにしてもよい。 この開口面積可変手 段としては、 例えばカメラのアイ リス機構に類したものを考えることができる。 音波放射口 2 3の面積を変化させると、 音波放射口 2 3の音響抵抗および音響質 量が変化し、 これら音響抵抗および音響質量とスピーカボックス内空気の呈する 音響容量とで構成される低域フィル夕を通じて音波放射口 2 3から放射される音 波の通過帯域内での群遅延時間が変化する。 よって、 開口面積可変手段を設ける ことにより、 群遅延時間を任意に調整でき、 ユーザは指向特性の調整を簡単に行 うことができる。
また、 上述説明における数値に限定されることなく、 音波放射口 2 3の口径や 音響抵抗材料 2 4の音響抵抗密度は適宜選択可能である。
このよう に第 1 図に示すスピーカ装置 2 0は、 音波放射口 2 3の音響抵抗およ び音響質量とスピーカボックス 2 1内空気の呈する音響容量とで低域フィルタを 構成し、 この低域フィルタを通じて音波放射口 2 3から放射される音波の通過帯 域内での群遅延時間を利用して指向性を得るものである。 そのため、 スピーカボ ックス 2 1の寸法や形状に関係なく任意の群遅延時間を設定して所望の指向性を 超低域周波数まで安定して得ることができる。
例えば、 群遅延時間を、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源の 主軸方向の空間距離を音波が伝播するために要する時間の 1 Z 2 ~ 2倍に設定す ることで、 ハイパー力一ジオイ ド、 力一ジオイ ド (単一指向性) など、 全指向性 と両指向性を組み合わせた指向性を付与できる。
また、 スピーカ 2 2の前面と音波放射口 2 3の 2つの音源の主軸方向の空間距 離 dをスピーカ振動板の有効直径 Dの 0 . 7〜 1 . 5倍の値に設定することで、 スピーカ自身の指向性が付き始める周波数以下の周波数範囲に限定して、 所望の 指向性を効果的に付与できる。
次に、 第 8図は、 他の最良の形態としてのステレオスピーカ装置 3 0を示して いる。 このスピーカ装置 3 0は、 左チャネル用スピー力装置 3 1 Lと右チャネル 用スピーカ装置 3 1 Rとから構成される。
スピー力装置 3 1 Lを構成するスピーカボックス 3 2 Lには前面と右側面との 間にスピーカ取付面 3 3 Lが形成され、 このスピーカ取付面 3 3 Lに音声信号再 生用スピーカ 3 4 Lが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 3 4 Lは、 第 9図に 示すように、 その主軸 M A がスピー力ボックス 3 2 Lの正面方向 に対して反 時計方向に所定角度ァ、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ傾斜するようにスピーカボッ クス 3 2 Lに取り付けられる。
スピーカボックス 3 2 Lのスピーカ取付面 3 3 Lとは異なる端面 (図では上面) に音響抵抗材料 3 5 Lで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 3 6 Lが設けられ る。 この音波放射口 3 6 Lはスピーカ 3 4 Lの振動板の背面から出る空気振動を 外部に音波として放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸がスピーカ 3 4 Lの主軸 (基準軸) の方向に延びるように形成される。
この場合、 スピーカボックス 3 2 L内の空気の呈する音響容量と音波放射口 3 6 Lの音響抵抗および音響質量とで音響的な低域フィルタが構成される。 そして、 この低域フィルタを通じて音波放射口 3 6 Lから放射される音波の通過帯域内で の群遅延時間が利用され、 スピーカ装置 3 1 Lにはスピーカ 3 4 Lの前面と音波 放射口 3 6 しの 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 3 4 Lの前 方主軸上で最大感度を持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られる指向性が 付与される。
また、 スピーカ装置 3 1 Rを構成するスピーカボックス 3 2 Rには前面と左側 面との間にスピーカ取付面 3 3 Rが形成され、 このスピーカ取付面 3 3 Rに音声 信号再生用スピーカ 3 4 Rが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 3 4 Rは、 第 9図に示すように、 その主軸 M A Rがスピーカボックス 3 2 Rの正面方向 F Rに対 して時計方向に所定角度 7、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ傾斜するようにスピーカ ボックス 3 2 Rに取り付けられる。
スピーカボックス 3 2 Rのスピーカ取付面 3 3 Rとは異なる端面 (図では上面) に音響抵抗材料 3 5 Rで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 3 6 Rが設けられ る。 この音波放射口 3 6 Rはスピーカ 3 4 Rの振動板の背面から出る空気振動を 外部に音波として放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸がスピーカ 3 4 Rの主軸 (基準軸) の方向に延びるように形成される。 これにより、 上述し たスピーカ装置 3 1 Lと同様に、 スピーカ装置 3 1 Rにはスピーカ 3 4 Rの前面 と音波放射口 3 6 Rの 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 3 4 Rの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られる指 向性が付与される。
ここで、 スピーカ装置 3 1 L, 3 1 尺に、 上述したように全指向性と両指向性 の組み合わせで得られる指向性が付与される原理については、 第 1図に示すスピ 一力装置 2 0 と同様であるので、 その説明は省略する。
第 8図に示すステレオスピーカ装置 3 0においては、 音声信号再生用スピーカ 3 4 L , 3 4 の主軸1^ M A Rがそれぞれスピーカボックス 3 2 L , 3 2 R の正面方向 F t, F Rに対して反時計方向、 時計方向に所定角度 7だけ傾斜してお り、 スピーカ 3 4 L , 3 4 Rの主軸 M A L, M A Rは、 スピーカ装置 3 1 L, 3 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 9図参照) から見て内方を向いている。 また、 ス ピー力装置 3 1 L, 3 1 Rは、 それぞれスピーカ 3 4 L, 3 4 Rの前方主軸上で 最大感度を持つ両指向性と全指向性の組み合わせで得られる指向性を有している。 そのため、 スピーカ装置 3 1 L, 3 1 Rの中心線 M上を外れた聴取位置、 例え ば b点 (第 2 8図参照) では、 右チャネルの音圧レベルが下がると共に、 左チヤ ネルの音圧レベルが若干上がり、 左右両チャネルの距離減衰の違いに基づく音圧 レベル差が補正される。 よって、 第 8図に示すステレオスピーカ装置 3 0によれ ば、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲を拡大できる。
本出願人は、 第 8図に示すステレオスピーカ装置 3 0において、 上述したよう に良好なステレオ感が得られる聴取範囲が拡大することを確認するために、 聴感 試験を行った。 第 1 0図は、 この聴感試験において、 左チャネル用スピーカ装置 および右チャネル用スピーカ装置として使用したスピーカ装置 4 1を示している。 このスピーカ装置 4 1 には、 単一指向性を付与しいる。
スピーカボックス 4 2は直方体形状で、 スピーカ取付面の寸法が縦、 横 8. 6 c m、 奥行きは 1 4 c m、 スピーカボックス内空気の体積は 6 0 0 c m3である。 音声信号再生用スピーカ 4 3 としてダイナミ ックスピー力を使用し、 口径は 8 c m、 振動板の有効直径は 7 c m、 有効面積は 3 8. 5 c m2である。 音波放射口 4 4は円形で、 スピーカボックス 4 2の上面に設けられ、 その実効面積は 2 6 c m 2である。 また、 スピーカ 4 3の前面と音波放射口 4 4の 2つの音源の主軸方向の 空間距離 dは、 ( 1 5 ) 式から 7 c mに設定されている。
音波放射口 4 4の音響抵抗材料 4 5の音響抵抗は、 ( 2 ) 、 ( 9 ) 式よりスピ 一力振動板の面積に換算した等価機械抵抗で表わすと、 MK S単位で Γ 1= 0. 7 4 5 ( k g/ s e c ) である。 したがって、 音波放射口 4 4の実効面積で表わし た等価機械抵抗 r は、 音波放射口 4 4の実効面積を A ,とすると、 上述したよ うに ( 1 6 ) 式となる。 また、 音波放射口 4 4の音響抵抗材料 4 5の音響抵抗密 度 (単位面積当りの等価機械抵抗) は、 ( 1 6 ) 式を A!で除して、 1 3 0. 8 ( k g / s e c · m 2 ) となる。
上述した第 7図の実線 a、 一点鎖線 b、 破線 cは、 スピーカ装置 4 1の出力音 圧指向周波数特性を示しており、 中 · 低域周波数で単一指向性を持つことがわか る。 また、 正面方向 ( 0 ° 方向) の再生周波数帯域 ( 3 d B低下) は、 3 0 0 H z〜 2 0 KH zである。 スピー力自身の指向性が付き始める限界の周波数は、 振 動板の有効直径が 7 c mの場合、 ( 1 3 ) 式から、 約 1. 2 KH z となる。 よつ て、 d = D = 7 c mに設定したことにより、 約 1. 5 KH z以下の周波数では、 0 ° 方向の音圧レベルに対して 9 0 ° 方向の音圧レベルは約 6 d B低下し、 1 8 0 ° 方向の音圧レベルは 1 5 d B〜 2 0 d B低下し、 実用上十分とみられる単一 指向性が得られている。 第 7図の実線 d、 一点鎖線 e、 破線 f は、 音波放射口 4 4を設けなかった場合の出力音圧指向周波数特性を示しており、 中 · 低域周波数 では全指向性となる。
第 1 0図に示すスピーカ装置 4 1を左チャネル用スピーカ装置および右チヤネ ル用スピーカ装置として使用し、 第 1 1図に示す状態で残響時間が 0. 2秒程度 の試聴室 1 0 0に配置して聴感試験を行った。 聴感試験では、 良好なステレオ感 が得られる聴取範囲を、 以下のような方法で求めた。
すなわち、 両スピーカ装置 4 1 , 4 1の中心線 M上の聴取位置、 例えば a点に おいて中央前方に定位する信号音 (例えばボーカルなど) が、 中心線 M上から外 れた聴取位置においても、 その聴取位置から見た両スピーカ装置 4 1 , 4 1の中 間位置 ( c点) の方向に定位すれば、 その聴取位置では両スピーカ装置 4 1 , 4 1の間に連続したサゥン ドステ一ジが再現され、 良好なステレオ感が得られるこ とになる。 そこで、 聴感試験では、 両スピーカ装置 4 1 , 4 1の中心線 M上の聴 取位置、 例えば a点において中央前方に定位する信号音に着目 し、 中心線 M上か ら外れた聴取位置においてその信号音が両スピーカ装置 4 1, 4 1の中間位置の 方向に定位する範囲を求めた。
第 1 1図において、 破線 L は、 スピーカ装置 4 1の音波放射口 4 4を閉じて 密閉形とすると共に、 スピーカ 4 3の主軸を正面方向 (試聴室 1 0 0の側壁に平 行) に向けた条件①で、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲の境界を示してお り、 この破線 L より中心線 M側の範囲では良好なステレオ感が得られた。 この 条件①では、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲は狭い範囲に限定される。 また、 一点鎖線 L - 2は、 スピーカ装置 4 1の音波放射口 4 4を閉じて密閉形と すると共に、 スピーカ 4 3の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた条件②で、 良好なス テレオ感が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この一点鎖線 L より中心線 M側の範囲では良好なステレオ感が得られた。 この条件②では、 条件①の場合と 比べて、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲がかなり拡大される。
これに対して、 実線 L - 3は、 スピーカ装置 4 1の音波放射口 4 4を開いて約 1 · 5 K H z以下の周波数範囲を単一指向性にすると共に、 スピーカ 4 3の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた条件③で、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲の境界を 示しており、 この実線 L - 3より中心線 M側の範囲では良好なステレオ感が得られ た。 この条件③では、 条件②の場合に比べて、 良好なステレオ感が得られる聴取 範囲がさらに拡大される。 このことは、 低域周波数の指向性が、 両スピーカ装置 2 1 , 2 1の中心線 M上から外れた聴取位置での音像定位に大きく影響すること を示している。
このような単一指向性による良好なステレオ感が得られる聴取範囲の拡大効果 は、 次のように考えることができる。 例えば、 第 1 1図において、 両スピーカ装 置 4 1 , 4 1の中心線 M上からかなり外れた聴取位置、 例えば d点においては、 左チャネル用のスピー力装置 4 1の d点の方向はスピー力 4 3の主軸から約 1 0 。 ずれた方向 ( S ^ 1 0 ° ) であるが、 この程度のずれではほぼスピーカ装置 4 1の最大感度の方向と見て良い。
これに対して、 右チャネル用のスピーカ装置 4 1の d点の方向は、 スピーカ 4 3の主軸から約 8 5 ° ずれた方向 ( 6 ^ 8 5 ° ) である。 このため、 右チャネル 用のスピーカ装置 4 1の感度は、 第 4図の単一指向性 (カージオイ ド) の指向性 パターンから見て、 最大感度 ( = 1 ) より 5 . 2 8低下した 0 . 5 5 となる。 この指向性による音圧レベルの低下が、 d点においても良好な音像定位をもたら す働きをするものと考えられる。
このように考えると、 ハイパー力一ジオイ ドでは Θ = 8 5 ° における感度が最 大感度より 8 . 4 €1 8低下した 0 . 3 8 となり (第 4図参照) 、 単一指向性 (力 一ジオイ ド) より もハイパーカージオイ ドの方が聴取範囲の拡大に効果があると 見てよいことになる。
単一指向性 (力一ジオイ ド) は兩指向性と全指向性の成分比が 1 : 1であるが- ハイパー力一ジオイ ドは上記成分比が 1 : 0 . 5であり、 両指向性成分が全指向 性成分の 2倍である。 しかし、 両指向性成分の成分比率がこれ以上高い指向性に なると、 再生帯域の低域限界が狭くなるので、 実用的な面からは、 単一指向性 (力一ジオイ ド) からハイパー力一ジオイ ドまでの範囲の指向性パターンをもつ 指向性が適当である。
また、 スピーカ 4 3の主軸を両スピーカ装置 4 1 , 4 1の内方に向ける角度に ついては、 内方を向け過ぎると、 例えば第 1 1 図の d点で聴取した場合、 右チヤ ネル用のスピーカ装置 4 1 の音圧レベルが、 スピーカ振動板の直径に依存する指 向性のために、 高音域で著しく低下してしまうので、 高音不足の音質になる。 し たがって、 聴取範囲の拡大効果と音質の両面から見て、 上記内方に向ける角度は、 4 0 ° 〜 5 0 ° の範囲が適当である。
次に、 第 1 2図は、 さ らに他の最良の形態と してのステレオスピーカ装置 5 0 を示している。 このスピーカ装置 5 0は、 左チャネル用スピーカ装置 5 1 Lと右 チャネル用スピー力装置 5 1 Rとから構成される。
スピーカ装置 5 1 Lは、 ほぼ直方体状のスピーカボックス 5 2 Lの前面に音声 信号再生用スピーカを構成するゥ一ハ一 5 3 Lおよびツイ一夕一 5 4 Lが取り付 けられた 2ウェイ方式のものである。 ゥ一ハ一 5 3 Lおよびツイ一夕一 5 4 Lは、 その主軸がスピーカボックス 5 2 Lの正面方向を向 く よう にスピーカボックス 5 2 Lの前面側に取り付けられる。 また、 スピーカボックス 5 2 Lにはその前面と 右側面とで構成される角の上部が切り取られてスピーカ取付面 5 5 Lが形成され、 この取付面 5 5 Lに音声信号再生用スピーカ 5 6 Lが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 5 6 Lは、 第 1 3 図に示すよう に、 その主軸 M Aしがスピ一力ボッ クス 5 2 Lの正面方向 F こ対して反時計方向に所定角度 7、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ 傾斜するよう にスピーカボックス 5 2 Lに取り付けられる。
また、 スピーカボックス 5 2 Lのスピーカ取付面 5 5 L とは異なる端面 (図で は上面) に音響抵抗材料 5 7 Lで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 5 8 しが 設けられる。 この音波放射口 5 8 Lはスピーカ 5 6 Lの振動板の背面から出る空 気振動を外部に音波と して放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸が スピーカ 5 6 Lの主軸の方向に延びるよう に形成される。 上述せずも、 スピーカ ボックス 5 2 Lの内部において、 スピーカ 5 6 Lが取り付けられるボッ クス部は その他のボッ クス部と仕切られている。
この場合、 スピーカボッ クス 5 2 Lのスピーカ 5 6 Lが取り付けられるボック ス部内の空気の呈する音響容量と音波放射口 5 8 Lの音響抵抗および音響質量と で音響的な低域フィルタが構成される。 そして、 この低域フィルタを通じて音波 放射口 5 8 Lから放射される音波の通過帯域内での群遅延時間が利用され、 スピ —力装置 5 1 Lのスピーカ 5 6 Lで構成されるスピーカ部にはスピーカ 5 6 しの 前面と音波放射口 5 8 しの 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 5 6 Lの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られ る指向性が付与される。
スピー力装置 5 1 Rは、 ほぼ直方体状のスピーカボックス 5 2 Rの前面に音声 信号再生用スピーカを構成するゥ一ハ一 5 3 Rおよびツイ一夕一 5 4 Rが取り付 けられた 2ウェイ方式のものである。 ウーハー 5 3 Rおよびツイ一夕一 5 4 Rは、 その主軸がスピーカボックス 5 2 Rの正面方向を向くようにスピーカボックス 5 2 Rの前面側に取り付けられる。 また、 スピーカボックス 5 2 Rにはその前面と 左側面とで構成される角の上部が切り取られてスピーカ取付面 5 5 Rが形成され、 この取付面 5 5 Rに音声信号再生用スピーカ 5 6 Rが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 5 6 Rは、 第 1 3図に示すように、 その主軸 M A Rがスピー力ボックス 5 2 Rの正面方向 F Rに対して時計方向に所定角度 7、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ傾 斜するようにスピーカボックス 5 2 Rに取り付けられる。
また、 スピーカボックス 5 2 Rのスピーカ取付面 5 5 Rとは異なる端面 (図で は上面) に音響抵抗材料 5 7 Rで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 5 8 が 設けられる。 この音波放射口 5 8 Rはスピーカ 5 6 Rの振動板の背面から出る空 気振動を外部に音波として放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸が スピーカ 5 6 Rの主軸の方向に延びるように形成される。 上述せずも、 スピーカ ボックス 5 2 Rの内部において、 スピーカ 5 6 Rが取り付けられるボックス部は その他のボックス部と仕切られている。
この場合、 スピーカボックス 5 2 Rのスピーカ 5 6 Rが取り付けられるボック ス部内の空気の呈する音響容量と音波放射口 5 8 Rの音響抵抗および音響質量と で音響的な低域フィルタが構成される。 そして、 この低域フィルタを通じて音波 放射口 5 8 Rから放射される音波の通過帯域内での群遅延時間が利用され、 スピ 一力装置 5 1 Rのスピーカ 5 6 Rで構成されるスピーカ部にはスピーカ 5 6 Rの 前面と音波放射口 5 8 Rの 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 5 6 Rの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られ る指向性が付与される。
第 1 2図に示すステレオスピーカ装置 5 0においては、 音声信号再生用スピー 力 5 6 L, 5 6 の主軸? 八1_, M A Rがそれぞれスピーカボックス 5 2 L , 5 2 Rの正面方向 F L, F Rに対して反時計方向、 時計方向に所定角度 γだけ傾斜して おり、 スピーカ 5 6 L, 5 6 Rの主軸 M A L, M A Rは、 スピーカ装置 5 1 L, 5 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 1 3図参照) から見て内方を向いている。 また、 スピーカ装置 5 1 L, 5 1 Rのスピーカ 5 6 L, 5 6 Rで構成されるスピーカ部 は、 それぞれスピーカ 5 6 L, 5 6 Rの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性と 全指向性の組み合わせで得られる指向性を有している。
そのため、 スピーカ装置 5 1 L, 5 1 Rの中心線 M上を外れた聴取位置、 例え ば b点 (第 2 8図参照) では、 右チャネルの音圧レベルが下げると共に、 左チヤ ネルの音圧レベルが若干上がり、 左右両チヤネルの距離減衰の違いに基づく音圧 レベル差が補正される。 よって、 第 1 2図に示すステレオスピーカ装置 5 0によ れば、 第 8図に示すステレオスピーカ装置 3 0 と同様に、 良好なステレオ感が得 られる聴取範囲を拡大できる。
本出願人は、 第 1 2図に示すステレオスピーカ装置 5 0において上述したよう に良好なステレオ感が得られる聴取範囲が拡大することを確認するために、 聰感 試験を行った。 第 1 4図は、 この聴感試験において、 左チャネルスピーカ装置お よび右チャネル用スピーカ装置として使用したスピーカ装置 6 0を示している。 このスピ一力装置 6 0は、 スピーカ装置 6 1の上部に、 第 1 0図に示すスピーカ 装置 4 1が配されたものである。 スピーカ装置 6 1 は、 横幅 = 2 0 c m、 奥行き - 2 2 c m. 高さ = 3 0 c mのスピーカボックス 6 2に音声信号再生用の口径 1 4 c mのゥ一ハー 6 3および口径 8 c mのツイ一タ一 6 4が取り付けられた 2ゥ エイ方式のものである。
第 1 4図に示すスピーカ装置 6 0を左チャネル用スピーカ装置および右チヤネ ル用スピーカ装置として使用し、 第 1 5図に示す状態で残響時間が 0. 2秒程度 の試聴室 1 0 0に配置して聴感試験を行った。 この場合、 第 1 1図の場合と同様 の方法によって、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲を求めた。 なお、 2ゥェ ィ方式のスピ一力装置 6 1はそのゥ一ハ一 6 3およびツイ一タ一 6 4の主軸が正 面方向 (試聴室 1 0 0の側壁に平行) を向くように配設される。 また、 スピーカ 装置 4 1のスピーカ 4 3の主軸を正面方向に向けた状態で、 このスピーカ装置 4 1の両スピーカ装置 6 0 , 6 0の中心線 M上の聴取位置、 例えば a点における音 圧レベルが、 2ゥヱイ方式のスピーカ装置 6 1の音圧レベルに比べて 3 d Bだけ 低くなるように設定される。
第 1 5図において、 破線 L 4は、 スピーカ装置 4 1の音波放射口 4 4を閉じて 密閉形とすると共に、 スピーカ 4 3の主軸を正面方向に向けた条件④で、 良好な ステレオ感が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この破線 L - 4より中心線 M 側の範囲では良好なステレオ感が得られた。 この条件④では、 第 1 1図の条件① の場合と同様に、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲は狭い範囲に限定される また、 一点鎖線 L - 5は、 スピーカ装置 4 1の音波放射口 4 4を閉じて密閉形と すると共に、 スピーカ 4 3の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた条件⑤で、 良好なス テレオ感が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この一点鎖線 L より中心線 M側の範囲では良好なステレオ感が得られた。 この条件⑤では、 条件④の場合と 比べて良好なステレオ感が得られる聴取範囲がかなり拡大されるが、 第 1 1図の 条件②の場合に比べて若干狭くなる。
これに対して、 実線 L - 6は、 スピーカ装置 4 1の音波放射口 4 4を開いて約 1 . 5 K H z以下の周波数範囲を単一指向性にすると共に、 スピーカ 4 3の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた条件⑥で、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲の境界を 示しており、 この実線 L - 6より中心線 M側の範囲では良好なステレオ感が得られ た。
この条件⑥では、 条件⑤の場合に比べて、 良好なステレオ感が得られる聴取範 囲がさらに拡大される。 第 1 1 図の条件③の場合に比べて若干狭くなるが、 正面 方向を向いた 2ゥ ィ方式のスピーカ装置 6 1 による放射音波に、 小形な単一指 向性のスピーカ装置 4 1からの放射音波を上述した音圧レベル条件で付加するこ とにより、 好ま しいステレオ感が得られる聴取範囲の拡大に著しい効果があると いえる。 この場合、 付加するスピーカ装置 4 1の指向性については、 上述したように力 ージオイ ドからハイパー力一ジオイ ドの範囲の指向性パターンをもつ指向性が適 当である。 また、 指向性スピーカの主軸の設定角度については、 4 0 ° 5 0 ° の範囲で内方に向けるのが適当である。
このように第 8図、 第 1 2図に示すステレオスピーカ装置 3 0 5 0は、 左チ ャネル用および右チャネル用のスピ一力装置の音声信号再生用スピー力の主軸が 両スピーカ装置の中心線上の聴取位置から見て内方を向く と共に、 この両スピ一 力装置の音声信号再生用スピーカで構成されるスピーカ部が両指向性と全指向性 の組み合わせで得られる指向性を有するため、 両スピー力装置の中心線上から外 れた聴取位置では左右両チャネルの距離減衰の違いに基づく音圧レベル差が補正 され、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲を拡大できる。 また、 兩スピーカ装 置の音声信号再生用スピーカで構成されるスピーカ部が両指向性と全指向性の組 み合わせで得られる指向性を有するものであり、 例えば音波放射口から放射され る音波の群遅延時間を利用して指向性を得ることができ、 従来のようにスピーカ 自身の持つ指向性を利用したり、 両指向性スピーカを利用するものと比較して、 システム構成を小型にできる利益がある。
次に、 第 1 6図は、 別の最良の形態としてのステレオスピーカ装置 7 0を示し ている。 このスピーカ装置 7 0は、 左チャネル用スピーカ装置 7 1 Lと右チヤネ ル用スピー力装置 7 1 Rとから構成される。
スピーカ装置 7 1 Lは、 ほぼ直方体状のスピ一力ボックス 7 2 Lの前面に音声 信号再生用スピーカを構成するウー 7 3 Lおよびツイ一夕一 7 4 Lが取り付 けられた 2ウェイ方式のものである。 ウー 7 3 Lおよびツイ一タ一 7 4 Lは- その主軸がスピーカボックス 7 2 Lの正面方向を向く ようにスピーカボックス 7 2 Lの前面側に取り付けられる。 また、 スピーカボックス 7 2 Lにはその前面と 右側面とで構成される角の上部が切り取られてスピーカ取付面 7 5 Lが形成され- この取付面 7 5 Lに音声信号再生用スピーカ 7 6 Lおよびサラウン ド信号再生用 スピーカ 7 7 Lが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 7 6 L , 7 7 Lは、 第 1 7図に示すように、 その主軸 M A S A がスピーカボックス 7 2 Lの正面方向 こ対して反時計方向に所定角度ァ、 例えば 4 0 ° 5 0 ° だけ傾斜するように スピーカボックス 7 2 Lに取り付けられる。
また、 スピーカボックス 7 2 Lのスピーカ取付面 7 5 L とは異なる端面 (図で は上面) に音響抵抗材料 7 8 Lで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 7 9 しが 設けられる。 この音波放射口 7 9 Lはスピーカ 7 6 Lの振動板の背面から出る空 気振動を外部に音波と して放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸が スピーカ 7 6 Lの主軸の方向に延びるよう に形成される。 上述せずも、 スピーカ ボックス 7 2 Lの内部において、 スピーカ 7 6 Lが取り付けられるボッ クス部は その他のボックス部と仕切られている。
この場合、 スピーカボッ クス 7 2 Lのスピーカ 7 6 Lが取り付けられるボック ス部内の空気の呈する音響容量と音波放射口 7 9 Lの音響抵抗および音響質量と で音響的な低域フ ィルタが構成される。 そ して、 この低域フ ィルタを通じて音波 放射口 7 9 Lから放射される音波の通過帯域内での群遅延時間が利用され、 スピ 一力装置 7 1 Lのスピーカ 7 6 Lで構成されるスピーカ部にはスピーカ 7 6 しの 前面と音波放射口 7 9 しの 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 7 6 Lの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られ る指向性が付与される。
スピ一力装置 7 1 Rは、 ほぼ直方体状のスピーカボックス 7 2 Rの前面に音声 信号再生用スピーカを構成するゥ一ハ一 7 3 Rおよびツイ一夕一 7 4 Rが取り付 けられた 2ゥエイ方式のものである。 ゥ一ハー 7 3 Rおよびツイ一夕一 7 4 Rは、 その主軸がスピ一力ボックス 7 2 Rの正面方向を向 く ようにスピーカボックス 7 2 Rの前面側に取り付けられる。 また、 スピーカボックス 7 2 Rにはその前面と 左側面とで構成される角の上部が切り取られてスピーカ取付面 7 5 Rが形成され、 この取付面 7 5 Rに音声信号再生用スピーカ 7 6 Rおよびサラウン ド信号再生用 スピーカ 7 7 Rが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 7 6 Rは、 第 1 7図に示 すよう に、 その主軸 M A R, S A Rがスピーカボック ス 7 2 Rの正面方向 F Rに対し て時計方向に所定角度 7、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ傾斜するようにスピーカボ ックス 7 2 Rに取り付けられる。
また、 スピーカボッ クス 7 2 Rのスピーカ取付面 7 5 Rとは異なる端面 (図で は上面) に音響抵抗材料 7 8 Rで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 7 9 尺が 設けられる。 この音波放射口 7 9 Rはスピーカ 7 6 Rの振動板の背面から出る空 気振動を外部に音波として放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸が スピーカ 7 6 Rの主軸の方向に延びるように形成される。 上述せずも、 スピーカ ボックス 7 2 Rの内部において、 スピーカ 7 6 Rが取り付けられるボックス部は その他のボックス部と仕切られている。
この場合、 スピーカボックス 7 2 Rのスピーカ 7 6 Rが取り付けられるボック ス部内の空気の呈する音響容量と音波放射口 7 9 Rの音響抵抗および音響質量と で音響的な低域フィルタが構成される。 そして、 この低域フィルタを通じて音波 放射口 7 9 Rから放射される音波の通過帯域内での群遅延時間が利用され、 スピ 一力装置 7 1 Rのスピーカ 7 6 Rで構成されるスピーカ部にはスピーカ 7 6 Rの 前面と音波放射口 7 9 の 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 7 6 Rの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られ る指向性が付与される。
ここで、 スピーカ装置 7 1 L, 7 1 Rのスピーカ 7 6 L , 7 6 Rでそれぞれ構 成されるスピーカ部に上述したように全指向性と両指向性の組み合わせで得られ る指向性が付与される原理については、 第 1図に示すスピーカ装置 2 0 と同様で あるので、 その説明は省略する。
第 1 6図に示すステレオスピーカ装置 7 0においては、 音声信号再生用スピー 力 7 6 L , 7 6 Rの主軸M A L, M A Rがそれぞれスピーカボックス 7 2 L, 7 2 Rの正面方向 F L, F Rに対して反時計方向、 時計方向に所定角度ァだけ傾斜して おり、 スピーカ 7 6 L, 7 6 Rの主軸 M A L, M A Rは、 スピーカ装置 7 1 L, 7 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 1 7図参照) から見て内方を向いている。 また- スピーカ装置 7 1 L , 7 1 Rのスピーカ 7 6 L , 7 6 Rで構成されるスピーカ部 は、 それぞれスピーカ 7 6 L, 7 6 Rの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性と 全指向性の組み合わせで得られる指向性を有している。
そのため、 スピーカ装置 7 1 L , 7 1 Rの中心線 M上を外れた聴取位置、 例え ば b点 (第 2 8図参照) では、 右チャネルの音圧レベルが下がると共に、 左チヤ ネルの音圧レベルが若千上がり、 左右両チャネルの距離減衰の違いに基づく音圧 レベル差が補正される。 よって、 第 1 6図に示すステレオスピーカ装置 7 0によ れば、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲を拡大できる。
また、 第 1 6図に示すステレオスピーカ装置 7 0においては、 サラウン ド信号 再生用スピーカ 7 7 L , 7 7 の主軸 3八 S A Rがそれぞれスピーカボックス 7 2 L , 7 2 Rの正面方向 F L, F Rに対して反時計方向、 時計方向に所定角度ァ だけ傾斜している。 そのため、 スピーカ 7 7 L, 7 7 Rの主軸 M A L, S A Rは、 スピーカ装置 7 1 L , 7 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 1 7図参照) から見て 内方を向く。
一般に、 サラウン ド信号の主要成分である S信号成分は、 中 · 高域周波数に主 成分を持つ信号である。 しかも、 スピーカ 7 7 L , 7 7 Rは、 その振動板が有限 な面積を持っているので、 第 3 4図に示すように中 · 高域周波数では放射音波そ のものが指向性を持っている。
そのため、 上述したようにスピーカ 7 7 L , 7 7 Rの主軸 S A L, S A Rを内方 に向けることにより、 中心線 M上より外れた聴取位置、 例えば f 点 (第 3 1図参 照) では、 右チャネルのサラウン ド信号音のレベルが下がると共に、 左チャネル のサラウン ド信号音のレベルが若干上がり、 左右両チヤネルのサラウン ド信号音 の距離減衰の違いに基づく レベル差が補正される方向に働く。 よって、 第 1 6図 に示すステレオスピーカ装置 7 0によれば、 良好なサラゥン ド効果が得られる聴 取範囲を拡大できる。
本出願人は、 第 1 6図に示すステレオスピーカ装置 6 0において上述したよう に良好なステレオ感が得られる聴取範囲が拡大することは、 第 1 2図に示すステ レオスピーカ装置 5 0 と同様に、 第 1 4図に示すようなスピーカ装置 6 0を左チ ャネル用スピーカ装置および右チャネル用スピーカ装置として使用した聴感試験 で確認した (第 1 5図参照) 。
さらに本出願人は、 このように聴取範囲を拡大した音声信号 ( L R信号) 再生 装置 (スピーカ装置) に加え、 第 1 6図のサラウン ド信号再生用スピーカ 7 7 L , 7 7 Rでサラウン ド信号を再生した場合、 サラウン ド効果が得られる聴取範囲が どの程度拡大できるかを確認するために、 聴感試験を行った。 第 1 8図は、 この 聰感試験において、 左チャネル用スピーカ装置および右チャネル用スピーカ装置 として使用したスピーカ装置 8 0を示している。 このスピーカ装置 8 0は、 第 1 4図に示すスピーカ装置 6 1 , 4 1の間にスピーカ装置 8 1が配されたものであ る。 スピーカ装置 8 1は、 横幅 = 9 c m、 奥行き = 7 c m、 高さ = 9 c mの密閉 されたスピーカボックス 8 2に口径 8 c mのサラウン ド信号再生用スピーカ 8 3 が取り付けられており、 その再生帯域は 3 0 0 H z 〜 2 0 k H zである。
第 1 8図に示すスピーカ装置 8 0を左チャネル用スピーカ装置および右チヤネ ル用スピーカ装置として使用し、 第 1 9図に示す状態で残響時間が 0 . 2秒程度 の試聴室 1 0 0に配置して聴感試験を行った。 試験条件は、 次のとおりである。 第 1 9図の⑦は、 従来システムとしてスピーカ装置 4 1を使用せず、 左右両チヤ ネルのスピーカ装置 6 1のウーハ一 6 3およびツイ一夕一 6 4の主軸を正面方向 (試聴室 1 0 0の側壁に平行) に向けた状態で、 サラウン ド信号再生用スピーカ 装置 8 1のスピーカ 8 3の主軸を 3 0 ° だけ外方に向けた場合である。 第 1 9図 の⑧は、 従来システムとしてスピーカ装置 4 1を使用せず、 左右両チャネルのス ピー力装置 6 1のウーハー 6 3およびツイ一夕一 6 4の主軸を正面方向に向けた 状態で、 サラウン ド信号再生用スピーカ装置 8 1のスピーカ 8 3の主軸を正面方 向に向けた場合である。 第 1 9図の⑨は、 本発明によるシステムとしてスピーカ 装置 4 1を使用し、 左右両チヤネルのスピー力装置 6 1のウーハー 6 3およびッ ィ一タ一 6 4の主軸を正面方向に向けると共に、 スピーカ装置 4 1のスピーカ 4 3の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた状態で、 サラウン ド信号再生用スピーカ装置 8 1のスピーカ 8 3の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた場合である。
なお、 スピーカ装置 4 1のスピーカ 4 3の主軸を正面方向に向けた状態で、 こ のスピーカ装置 4 1の両スピー力装置 8 0 , 8 0の中心線 M上の聴取位置、 例え ば e点における音圧レベルが、 2ゥヱイ方式のスピーカ装置 6 1の音圧レベルに 比べて 3 d Bだけ低くなるように設定される。
第 1 9図において、 破線 L 7は上述の試験条件⑦の場合に良好なサラゥン ド効 果が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この破線 L より中心線 M側の範囲 では良好なサラウン ド効果が得られた。 また、 一点鎖線 L は上述の試験条件⑧ の場合に良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この一 点鎖線 L - より中心線 M側の範囲では良好なサラウン ド効果が得られた。 この場 合には、 ⑦の場合に比べて良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲は若干拡大 するが、 狭い範囲に限定される。
これに対して、 実線 L - 9は、 本発明による上述の試験条件⑨の場合に良好なサ ラウン ド効果が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この実線 L - βより中心線 Μ側の範囲では良好なサラウン ド効果が得られた。 この場合には、 ⑧の場合に比 ベて良好なサラウ ン ド効果が得られる聴取範囲は著しく拡大した。 これにより、 第 1 6図に示すようなステレオスピーカ装置 7 0では良好なサラウン ド効果が得 られる聴取範囲をより拡大できるこ とが確認された。
なお、 第 1 6図に示すステレオスピーカ装置 7 0 は、 音声信号再生用スピーカ 7 6 L ( 7 6 R ) およびサラウン ド信号再生用スピーカ 7 7 L ( 7 7 R ) がそれ ぞれスピーカ取付面 7 5 L ( 7 5 R ) に取り付けられたものであるが、 これらを 1個のスピーカで兼用するこ ともできる。 その場合には、 音声信号にサラゥン ド 信号を加算した信号でその 1個のスピーカを駆動するこ ととなる。
次に、 第 2 0図は、 さ らに別の最良の形態と してのステレオスピーカ装置 9 0 を示している。 このスピーカ装置 9 0は、 左チャネル用スピーカ装置 9 1 L と右 チャネル用スピーカ装置 9 1 Rとから構成される。
スピーカ装置 9 1 Lを構成するスピ一力ボックス 9 2 Lには前面と右側面との 間にスピーカ取付面 9 3 Lが形成され、 このスピーカ取付面 9 3 Lに音声信号再 生用スピーカ 9 4 Lおよびサラウン ド信号再生用スピーカ 9 5 Lが取り付けられ る。 この場合、 スピーカ 9 4 L , 9 5 Lは、 第 2 1 図に示すよう に、 その主軸 Μ A L , S A Lがスピーカボッ クス 9 2 Lの正面方向 F こ対して反時計方向に所定角 度 Ί、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ傾斜するようにスピーカボックス 9 2 Lに取り 付けられる。
また、 スピーカボックス 9 2 Lのスピーカ取付面 9 3 Lとは異なる端面 (図で は上面) に音響抵抗材料 9 6 Lで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 9 7 しが 設けられる。 この音波放射口 9 7 Lはスピーカ 9 4 Lの振動板の背面から出る空 気振動を外部に音波と して放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸が スピーカ 9 4 Lの主軸の方向に延びるように形成される。 上述せずも、 スピーカ ボックス 9 2 Lの内部において、 スピーカ 9 4 Lが取り付けられるボッ クス部は その他のボッ クス部と仕切られている。 この場合、 スピーカボッ クス 9 2 Lのスピーカ 9 4 Lが取り付けられるボック ス部内の空気の呈する音響容量と音波放射口 9 7 Lの音響抵抗および音響質量と で音響的な低域フ ィルタが構成される。 そして、 この低域フ ィルタを通じて音波 放射口 9 7 Lから放射される音波の通過帯域内での群遅延時間が利用され、 スピ —力装置 9 1 Lのスピーカ 9 4 Lで構成されるスピーカ部にはスピーカ 9 4 しの 前面と音波放射口 9 7 しの 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 9 4 Lの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られ る指向性が付与される。
スピーカ装置 9 1 Rを構成するスピーカボックス 9 2 Rには前面と左側面との 間にスピーカ取付面 9 3 Rが形成され、 このスピーカ取付面 9 3 Rに音声信号再 生用スピーカ 9 4 Rおよびサラウン ド信号再生用スピーカ 9 5 Rが取り付けられ る。 この場合、 スピーカ 9 4 R, 9 5 Rは、 第 2 1 図に示すよう に、 その主軸 M A L , S A Lがスピーカボッ クス 9 2 Rの正面方向 F "こ対して時計方向に所定角度 7、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ傾斜するようにスピーカボッ クス 9 2 Rに取り付 けられる。
また、 スピーカボックス 9 2 Rのスピーカ取付面 9 3 Rとは異なる端面 (図で は上面) に音響抵抗材料 9 6 Rで覆われた円形の音波放射口 (開口部) 9 7 が 設けられる。 この音波放射口 9 7 Rはスピーカ 9 4 Rの振動板の背面から出る空 気振動を外部に音波と して放射するためのものであり、 その中心を貫通する軸が スピーカ 9 4 Rの主軸の方向に延びるように形成される。 上述せずも、 スピーカ ボックス 9 2 Rの内部において、 スピーカ 9 4 Rが取り付けられるボックス部は その他のボッ クス部と仕切られている。
この場合、 スピーカボッ クス 9 2 Rのスピーカ 9 4 Rが取り付けられるボック ス部内の空気の呈する音響容量と音波放射口 9 7 Rの音響抵抗および音響質量と で音響的な低域フ ィル夕が構成される。 そして、 この低域フ ィルタを通じて音波 放射口 9 7 Rから放射される音波の通過帯域内での群遅延時間が利用され、 スピ —力装置 9 1 Rのスピーカ 9 4 Rで構成されるスピーカ部にはスピーカ 9 4 の 前面と音波放射口 9 7 Rの 2つの音源から放射される音波の合成音圧がスピーカ 9 4 Rの前方主軸上で最大感度を持つ、 全指向性と両指向性の組み合わせで得ら れる指向性が付与される。
第 2 0図に示すステレオスピーカ装置 9 0においては、 音声信号再生用スピー 力 9 4 L , 9 4 Rの主軸M A L, M A Rがそれぞれスピーカボックス 9 2 L , 9 2 Rの正面方向 F L, F Rに対して反時計方向、 時計方向に所定角度ァだけ傾斜して おり、 スピーカ 9 4 L , 9 4 Rの主軸 M A L, M A Rは、 スピーカ装置 9 1 L , 9 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 2 1図参照) から見て内方を向いている。 また、 スピーカ装置 9 1 L, 9 1 Rのスピーカ 9 4 L, 9 4 Rで構成されるスピーカ部 は、 それぞれスピーカ 9 4 L , 9 4 Rの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性と 全指向性の組み合わせで得られる指向性を有している。
そのため、 スピーカ装置 9 1 L , 9 1 Rの中心線 M上を外れた聴取位置、 例え ば b点 (第 2 8図参照) では、 右チャネルの音圧レベルが下がると共に、 左チヤ ネルの音圧レベルが若干上がり、 左右両チャネルの距離減衰の違いに基づく音圧 レベル差が補正される。 よって、 第 2 0図に示すステレオスピーカ装置 9 0によ れば、 第 1 6図に示すステレオスピーカ装置 7 0 と同様に、 良好なステレオ感が 得られる聴取範囲を拡大できる。
また、 第 2 0図に示すステレオスピーカ装置 9 0においては、 サラウン ド信号 再生用スピーカ 9 5 L, 9 5 Rの主軸 S A S A Rがそれぞれスピーカボックス 9 2 L , 9 2 Rの正面方向 F L, F Rに対して反時計方向、 時計方向に所定角度ァ だけ傾斜している。 そのため、 スピーカ 9 5 L , 9 5 Rの主軸 S A L, S A Rは、 スピーカ装置 9 1 L , 9 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 2 1図参照) から見て 内方を向いている。 そのため、 第 1 6図に示すステレオスピーカ装置 7 0と同様 に、 スピーカ装置 9 1 L , 9 1 Rの中心線 M上より外れた聴取位置において、 ス ピー力 9 5 L , 9 5 Rからの左右チャネルのサラウン ド信号音の距離減衰の違い に基づく レベル差が補正され、 よって良好なサラゥン ド効果が得られる聴取範囲 を拡大できる。
なお、 第 2 0図に示すステレオスピーカ装置 9 0は、 音声信号再生用スピーカ 9 4 L ( 9 4 R ) およびサラウン ド信号再生用スピーカ 9 5 L ( 9 5 R ) がそれ ぞれスピーカ取付面 9 3 L ( 9 3 R ) に取り付けられたものであるが、 これらを 1個のスピーカで兼用することもできる。 その場合には、 音声信号にサラウン ド 信号を加算した信号でその 1個のスピーカを駆動することとなる。
このように第 1 6図、 第 2 0図に示すステレオスピーカ装置 7 0 , 9 0は、 左 チャネル用および右チヤネル用のスピーカ装置の音声信号再生用スピーカの主軸 が両スピーカ装置の中心線上の聴取位置から見て内方を向く と共に、 この両スピ —力装置の音声信号再生用スピ一力で構成されるスピーカ部が両指向性と全指向 性の組み合わせで得られる指向性を有するため、 両スピーカ装置の中心線上から 外れた聴取位置では左右両チャネルの距離減衰の違いに基づく音圧レベル差が補 正され、 良好なステレオ感が得られる聴取範囲を拡大できる。
また、 両スピーカ装置の音声信号再生用スピーカで構成されるスピーカ部が両 指向性と全指向性の組み合わせで得られる指向性を有するものであり、 例えば音 波放射口から放射される音波の群遅延時間を利用して指向性を得ることができ、 従来のようにスピーカ自身の持つ指向性を利用したり、 両指向性スピーカを利用 するものと比較して、 システム構成を小型にできる利益がある。
また、 左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウン ド信号を再 生するスピ一力の主軸が両スピーカ装置の中心線上の聴取位置から見て内方を向 くため、 両スピーカ装置の中心線上から外れた聴取位置では、 サラウン ド信号を 再生するスピー力の中 · 高周波数の指向性によって左右両チャネルのサラウン ド 信号音の距離減衰の違いに基づく レベル差が補正されると共に、 さらに上述した 音声信号 ( L R信号) 再生音についての聴取範囲の拡大効果が加わって、 良好な サラウン ド効果が得られる聴取範囲を著しく拡大できる。
また、 音波放射口の音響抵抗および音響質量とスピー力ボックス内空気の呈す る音響容量とで低域フィルタを構成し、 この低域フィルタを通じて音波放射口か ら放射される音波の通過帯域内での群遅延時間を利用して指向性を得ることで、 スピーカボックスの寸法や形状に関係なく任意の群遅延時間を設定して所望の指 向性を超低域周波数まで安定して得ることができる。
次に、 第 2 2図は、 他の最良の形態としてのフロン トサラウン ドスピーカ装置 1 1 0を示している。 このスピーカ装置 1 1 0は、 左チャネル用スピーカ装置 1 1 1 Lと右チャネル用スピーカ装置 1 1 1 Rとから構成される。
スピーカ装置 1 1 1 Lは、 ほぼ直方体状のスピー力ボックス 1 1 2 Lの前面に 音声信号再生用スピー力を構成するゥ一ハ一 1 1 3 Lおよびツイ一夕一 1 1 4 L が取り付けられた 2ウェイ方式のものである。 ゥ一ハ一 1 1 3 Lおよびツイ一タ — 1 1 4 Lは、 その主軸がスピ一力ボックス 1 1 2 Lの正面方向を向く ようにス ピ一力ボックス 1 1 2 Lの前面側に取り付けられる。 また、 スピーカボックス 1
1 2 Lにはその前面と右側面とで構成される角の上部が切り取られてスピーカ取 付面 1 1 5 Lが形成され、 この取付面 1 1 5 Lにサラウン ド信号再生用スピーカ
1 1 6 Lが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 1 1 6 Lは、 第 2 3図に示すよ うに、 その主軸 M Aしがスピーカボックス 1 1 2 Lの正面方向 F Lに対して反時計 方向に所定角度 α、 例えば 4 0 ° 〜 5 0 ° だけ傾斜するよう にスピーカボックス
1 1 2 Lに取り付けられる。
スピ一力装置 1 1 1 Rは、 ほぼ直方体状のスピーカボックス 1 1 2 Rの前面に 音声信号再生用スピーカを構成するゥ一ハ一 1 1 3 Rおよびツイ一夕一 1 1 4 R が取り付けられた 2ゥヱイ方式のものである。 ウーハー 1 1 3 Rおよびツイ一タ — 1 1 4 Rは、 その主軸がスピ一力ボッ クス 1 1 2 Rの正面方向を向く ようにス ピ一力ボックス 1 1 2 Rの前面側に取り付けられる。 また、 スピーカボックス 1
1 2 Rにはその前面と左側面とで構成される角の上部が切り取られてスピ一力取 付面 1 1 5 Rが形成され、 この取付面 1 1 5 Rにサラウン ド信号再生用スピーカ
1 1 6 Rが取り付けられる。 この場合、 スピーカ 1 1 6 Rは、 第 2 3図に示すよ うに、 その主軸 M A Rがスピーカボックス 1 1 2 Rの正面方向 F Rに対して時計方 向に所定角度 α、 例えば 4 0 ° ~ 5 0 ° だけ傾斜するようにスピーカボックス 1
1 2 Rに取り付けられる。
第 2 2図に示すフロン トサラウン ドスピーカ装置 1 1 0においては、 スピーカ
1 1 6 L , 1 1 6 Rの主軸 M A L, M A Rがそれぞれスピーカボックス 1 1 2 L,
1 1 2 Rの正面方向 F L, FRに対して反時計方向、 時計方向に所定角度 αだけ傾 斜している。 そのため、 スピーカ 1 1 6 L, 1 1 6 Rの主軸 M A L, MA Rは、 ス ピ一力装置 1 1 1 L, 1 1 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 2 3図参照) から見 て内方を向く。
一般に、 サラウ ン ド信号の主要成分である S信号成分は、 中 · 高域周波数に主 成分を持つ信号である。 しかも、 スピーカ 1 1 6 L, 1 1 6 Rは、 その振動板が 有限な面積を持っているので、 第 3 4図に示すように中 · 高域周波数では放射音 波そのものが指向性を持っている。
そのため、 上述したようにスピーカ 1 1 6 L, 1 1 6 Rの主軸 MAL, M A Rが 内方を向くようにすることにより、 中心線 M上より外れた聴取位置、 例えば f 点
(第 3 1図参照) では、 右チャネルのサラウン ド信号音のレベルが下がると共に、 左チャネルのサラゥン ド信号音のレベルが若干上がり、 左右両チャネルのサラゥ ン ド信号音の距離減衰の違いに基づく レベル差が補正される。 よって、 第 2 2図 に示すフロン トサラウン ドスピーカ装置 1 1 0によれば、 良好なサラウン ド効果 が得られる聴取範囲を拡大できる。
本出願人は、 第 2 2図に示すようなフロン トサラウン ドスピーカ装置 1 1 0に おいて上述したように良好なサラゥン ド効果が得られる聴取範囲が拡大すること を確認するために、 聴感試験を行った。 第 2 4図は、 この聴感試験において、 左 チャネル用スピーカ装置および右チャネル用スピーカ装置と して使用したスピ一 力装置 1 2 0を示している。 このスピーカ装置 1 2 0は、 スピー力装置 1 2 1の 上部にスピーカ装置 1 2 5を配してなるものである。 スピーカ装置 1 2 1は、 横 幅 = 2 0 c m、 奥行き = 2 2 c m、 高さ = 3 0 c mのスピーカボックス 1 2 2に 音声信号再生用の口径 1 4 c mのゥ一ハ一 1 2 3および口径 8 c mのツイ一夕一
1 2 4が取り付けられた 2ゥヱィ方式のものであり、 再生帯域は 5 0 H z〜 2 0 k H zである。 また、 スピーカ装置 1 2 5は、 横幅 = 9 c m、 奥行き = 7 c m、 高さ = 9 c mの密閉されたスピーカボックス 1 2 6に口径 8 c mのサラウン ド信 号再生用スピーカ 1 2 7が取り付けられたものであり、 再生帯域は 3 0 0 H z〜
2 0 k H zである。
第 2 4図に示すスピーカ装置 1 2 0を左チャネル用スピーカ装置および右チヤ ネル用スピーカ装置として使用し、 第 2 5図に示す状態で残響時間が 0. 2秒程度 の試聴室 1 0 0に配置して聴感試験を行った。 そして、 聴感試験では、 左チャネ ル用および右チャネル用のスピーカ装置 1 2 0を構成するスピーカ装置 1 2 1の ゥ一ハ一 1 2 3およびツイ一夕一 1 2 4の主軸 (基準軸) を正面方向 (試聴室 1 0 0の側壁に平行) に向けた状態で、 ①スピーカ装置 1 2 5のスピーカ 1 2 7の 主軸を 3 0 ° だけ外方に向けた場合、 ②スピーカ装置 1 2 5のスピーカ 1 2 7の 主軸を正面方向に向けた場合、 ③スピーカ装置 1 2 5のスピーカ 1 2 7の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた場合について、 良好なサラウン ド効果が得られる聴取範 囲を求めた。
第 2 5図において、 破線 L - はサラウン ド信号再生用スピーカ 1 2 7の主軸を 3 0 ° だけ外方に向けた場合に良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲の境界 を示しており、 この破線 L - , ,より中心線 M側の範囲では良好なサラゥン ド効果が 得られた。 また、 一点鎖線 L 1 2はスピーカ 1 2 7の主軸を正面方向に向けた場合 に良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この一点鎖線 L - 1 2より中心線 M側の範囲では良好なサラゥン ド効果が得られた。 この場合には、 スピーカ 1 2 7の主軸を 3 0 ° だけ外方に向けた場合に比べて良好なサラウン ド 効果が得られる聴取範囲は若干拡大した。
これに対して、 実線 L - ! 3はスピーカ 1 2 7の主軸を 4 5 ° だけ内方に向けた場 合に良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲の境界を示しており、 この実線 L - 1 3より中心線 M側の範囲では良好なサラゥン ド効果が得られた。 この場合には、 スピーカ 1 2 7の主軸を正面方向に向けた場合に比べて良好なサラゥン ド効果が 得られる聴取範囲はさらに拡大した。 これにより、 第 2 2図に示すようなフロン トサラウン ドスピーカ装置 1 1 0では良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲 を拡大できることが確認された。
次に、 第 2 6図は、 さらに他の最良の形態としてのフロン トサラウン ドスピー 力装置 1 3 0を示している。 このスピーカ装置 1 3 0は、 左チャネル用スピーカ 装置 1 3 1 Lと右チャネル用スピーカ装置 1 3 1 Rとから構成される。
スピ一力装置 1 3 1 Lを構成するスピ一力ボックス 1 3 2 Lには前面と右側面 との間にスピーカ取付面 1 3 3 Lが形成される。 そして、 スピーカ装置 1 3 1 L は、 このスピーカ取付面 1 3 3 Lにウーハ一 1 3 4 Lおよびツイ一ター 1 3 5 L が取り付けられた 2ゥヱイ方式のものである。 ゥ一ハー 1 3 4 Lおよびツイ一夕 — 1 3 5 Lは、 音声信号再生用スピーカとして機能する他にサラウン ド信号再生 用スピーカとしても機能する。 この場合、 ゥ一ハ一 1 3 4 Lおよびツイ一タ一 1 3 5 Lは、 第 2 7図に示すように、 その主軸 M A Lがスピ一力ボックス 1 3 2 しの 正面方向 こ対して反時計方向に所定角度; 8、 例えば 4 0 ° ~ 5 0 ° だけ傾斜す るよう にスピーカボックス 1 3 2 Lに取り付けられる。
また、 スピーカ装置 1 3 1 Rを構成するスピーカボックス 1 3 2 Rには前面と 左側面との間にスピーカ取付面 1 3 3 Rが形成される。 そして、 スピーカ装置 1 3 1 Rは、 このスピーカ取付面 1 3 3 Rにゥ一ハ一 1 3 4 Rおよびツイ一タ一 1 3 5 Rが取り付けられた 2 ゥヱイ方式のものである。 ウー 1 3 4 Rおよびッ ィ一タ一 1 3 5 Rは、 音声信号再生用スピーカと して機能する他にサラゥン ド信 号再生用スピーカと しても機能する。 この場合、 ゥ一 1 3 4 Rおよびツイ一 タ一 1 3 5 Rは、 第 2 7図に示すよう に、 その主軸 M A Rがスピーカボックス 1 3 2 Rの正面方向 F Rに対して時計方向に所定角度 /3、 例えば 4 0 ° 5 0 ° だけ傾 斜するようにスピーカボッ クス 1 3 2 Rに取り付けられる。
第 2 6図に示すフ ロ ン トサラウン ドスピ一力装置 1 3 0においては、 サラウン ド信号を再生するスピーカ ( 1 3 4 L , 1 3 5 L ) 、 ( 1 3 4 R, 1 3 5 R ) の 主軸 M A L M A Rがそれぞれスピーカボックス 1 3 2 L , 1 3 2 Rの正面方向 F L, F Rに対して反時計方向、 時計方向に所定角度 だけ傾斜している。 そのため、 スピーカ ( 1 3 4 L , 1 3 5 L ) 、 ( 1 3 4 R , 1 3 5 R ) の主軸 M A M A R は、 スピーカ装置 1 3 1 L , 1 3 1 Rの中心線 M上の聴取位置 (第 2 7 図参照) から見て内方を向いている。 そのため、 第 2 2図に示すフロン トサラウ ン ドスピ —力装置 1 1 0 と同様に、 スピーカ装置 1 3 1 L , 1 3 1 Rの中心線 M上から外 れた聴取位置において、 スピーカ ( 1 3 4 L 1 3 5 L ) 、 ( 1 3 4 R, 1 3 5 R ) からの左右両チヤネルのサラウン ド信号音の距離減衰の違いに基づく レベル 差が補正され、 良好なサラウン ド効果が得られる聴取範囲を拡大できる。
なお、 スピーカ装置 1 1 0 , 1 3 0は、 2 ゥヱイ方式のスピーカ装置の例を示 したものであるが、 この方式に限定されるものでないこ とは勿論である。 要は、 左チャネル用および右チャネル用のスピ一力装置のサラゥン ド信号を再生するス ピ一力がそれぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時計方向お よび時計方向に所定角度だけ傾斜するよう にスピーカボックスに取り付けられる こ とにある。
このように第 2 2図、 第 2 6図に示すフ ロ ン トサラウン ドスピーカ装置 1 1 0 , 1 3 0は、 左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウン ド信号を 再生するスピー力の主軸が両スピーカ装置の中心線上の聴取位置から見て内方を 向くため、 両スピーカ装置の中心線上から外れた聴取位置では、 サラウン ド信号 を再生するスピーカの中 · 高周波数の指向性によって、 左右両チャネルのサラウ ン ド信号音の距離減衰の違いに基づく レベル差が補正され、 従って良好なサラウ ン ド効果が得られる聴取範囲を拡大できる。
産業上の利用分野
以上のように、 この発明に係るスピーカ装置は、 例えばテレビ受像機やオーデ ィォシステム等において良好なステレオ感が得られる聴取範囲や良好なフロン ト サラウン ド効果が得られる聴取範囲を拡大するために適用して好適である。

Claims

請求の範囲
1 . スピーカボックスの一の端面にスピーカを取り付けると共に、 上記スピーカ ボックスの上記一の端面とは異なる端面に音響抵抗材料で覆われた音波放射口を 設け、
上記スピーカボックス内の空気の呈する音響容量と上記音波放射口の音響抵抗 および音響質量とで音響的な低域フィルタを構成し、
上記低域フィルタを通じて上記音波放射口から放射される音波の通過帯域内で の群遅延時間を利用して、 上記スピーカの前面と音波放射口の 2つの音源から放 射される音波の合成音圧が上記スピーカの前方主軸上で最大感度をもつ全指向性 と両指向性の組み合わせで得られる指向性を付与する
ことを特徴とするスピーカ装置。
2 . 上記群遅延時間を、 上記スピーカの前面と音波放射口の 2つの音源の上記主 軸方向の空間距離を音波が伝播するために要する時間の 1 Z 2〜 2倍に設定する ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のスピーカ装置。
3 . 上記スピーカの前面と音波放射口の 2つの音源の上記主軸方向の空間距離を、 上記スピーカを構成する振動板の有効直径の 0 . 7〜 1 . 5倍の値に設定する ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のスピーカ装置。
4 . 上記音波放射口の面積を可変するための開口面積可変手段を備える
ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のスピーカ装置。
5 . 左チャネル音声信号を再生する第 1のスピーカを有する左チャネル用スピー 力装置と、 右チヤネル音声信号を再生する第 2のスピーカを有する右チャネル用 スピーカ装置とからなるステレオスピーカ装置において、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカで構成される第 1のスピ 一力部および上記右チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピー力で構成される 第 2のスピーカ部は、 それぞれスピーカの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性 と全指向性の組み合わせで得られる指向性を有し、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカおよび上記右チャネル用 スピーカ装置の上記第 2のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に対して反時計方向および時計方向に第 1の角度だけ傾斜するようにス ピ一力ボックスに取り付けられる
ことを特徴とするステレオスピーカ装置。
6 . 上記左チャネル用スピーカ装置の第 1のスピーカ部および上記右チャネル用 スピ一力装置の上記第 2 のスピ一力部のそれぞれは、
スピーカボックスの一の端面にスピーカを取り付けると共に、 上記スピーカボ ックスの上記一の端面とは異なる端面に音響抵抗材料で覆われた音波放射ロを設 けてなり、
上記スピーカボックス内の空気の呈する音響容量と上記音波放射口の音響抵抗 および音響質量とで音響的な低域フィルタを構成し、
上記低域フィルタを通じて上記音波放射口から放射される音波の通過帯域内で の群遅延時間を利用して、 上記スピーカの前面と音波放射口の 2つの音源から放 射される音波の合成音圧が上記スピーカの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性 と両指向性の組み合わせで得られる指向性を得る
ことを特徴とする請求の範囲第 5項記載のステレオスピーカ装置。
7 . 上記第 1の角度は 4 0 ° ~ 5 0 ° である
ことを特徴とする請求の範囲第 5項記載のステレオスピーカ装置。
8 . 左チャネル音声信号を再生する第 1および第 2のスピーカを有する左チヤネ ル用スピーカ装置と、 右チャネル音声信号を再生する第 3および第 4のスピーカ を有する右チャネル用スピーカ装置とからなるステレオスピーカ装置において、 上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピーカで構成される第 1のスピ 一力部および上記右チャネル用スピ一力装置の上記第 4のスピーカで構成される 第 2のスピーカ部は、 それぞれスピーカの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性 と全指向性の組み合わせで得られる指向性を有し、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカおよび上記右チャネル用 スピー力装置の上記第 3のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に一致するようにスピーカボックスに取り付けられ、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピ一力および上記右チャネル用 スピーカ装置の上記第 4のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に対して反時計方向および時計方向に第 1の角度だけ傾斜するようにス ピ一力ボックスに取り付けられる
ことを特徴とするステレオスピーカ装置。
9 . 上記左チャネル用スピーカ装置の第 1のスピーカ部および上記右チャネル用 スピーカ装置の上記第 2のスピーカ部のそれぞれは、
スピーカボックスの一の端面にスピーカを取り付けると共に、 上記スピーカボ ックスの上記一の端面とは異なる端面に音響抵抗材料で覆われた音波放射ロを設 けてなり、
上記スピーカボックス内の空気の呈する音響容量と上記音波放射口の音響抵抗 および音響質量とで音響的な低域フィルタを構成し、
上記低域フィルタを通じて上記音波放射口から放射される音波の通過帯域内で の群遅延時間を利用して、 上記第 2のスピーカの前面と音波放射口の 2つの音源 から放射される音波の合成音圧が上記第 2のスピーカの前方主軸上で最大感度を 持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られる指向性を得る
ことを特徴とする請求の範囲第 8項記載のステレオスピーカ装置。
1 0 . 上記第 1の角度は 4 0 ° 〜 5 0 ° である
ことを特徴とする請求の範囲第 8項記載のステレオスピーカ装置。
1 1 . 左チヤネル音声信号を再生する第 1のスピーカとサラウン ド信号を再生す る第 2のスピーカとを有する左チャネル用スピーカ装置と、 右チヤネル音声信号 を再生する第 3のスピーカとサラウン ド信号を再生する第 4のスピーカとを有す る右チャネル用スピーカ装置とからなるステレオスピーカ装置において、 上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカおよび上記右チャネル用 スピ一力装置の上記第 3のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に対して反時計方向および時計方向に第 1の角度だけ傾斜するようにス ピ一力ボックスに取り付けられ、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピーカおよび上記右チャネル用 スピ一力装置の上記第 4のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に対して反時計方向および時計方向に上記第 1の角度と同一または異な る第 2の角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられ、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカで構成される第 1のスピ —力部および上記右チャネル用スピーカ装置の上記第 3のスピーカで構成される 第 2のスピーカ部は、 それぞれスピーカの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性 と全指向性の組み合わせで得られる指向性を有する
ことを特徴とするステレオスピーカ装置。
1 2 . 上記左チャネル用スピーカ装置の第 1のスピーカ部および上記右チャネル 用スピーカ装置の上記第 2のスピ一力部のそれぞれは、
スピーカボックスの一の端面にスピーカを取り付けると共に、 上記スピーカボ ックスの上記一の端面とは異なる端面に音響抵抗材料で覆われた音波放射ロを設 けてなり、
上記スピーカボックス内の空気の呈する音響容量と上記音波放射口の音響抵抗 および音響質量とで音響的な低域フィルタを構成し、
上記低域フィルタを通じて上記音波放射口から放射される音波の通過帯域内で の群遅延時間を利用して、 上記スピーカの前面と音波放射口の 2つの音源から放 射される音波の合成音圧が上記スピーカの前方主軸上で最大感度を持つ全指向性 と両指向性の組み合わせで得られる指向性を得る
ことを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載のステレオスピーカ装置。
1 3 . 上記第 1および第 2の角度は 4 0 ° 〜 5 0 ° である
ことを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載のステレオスピーカ装置。
1 4 . 上記左チャネル用スピーカ装置では上記左チャネル音声信号を再生する第 1のスピーカと上記サラウン ド信号を再生する第 2のスピーカとを兼用すると共 に、
上記右チャネル用スピーカ装置では上記右チャネル音声信号を再生する第 3の スピーカと上記サラウン ド信号を再生する第 4のスピーカとを兼用する
ことを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載のステレオスピーカ装置。
1 5 . 左チヤネル音声信号を再生する第 1および第 2のスピーカとサラウン ド信 号を再生する第 3のスピーカとを有する左チャネル用スピーカ装置と、 右チヤネ ル音声信号を再生する第 4および第 5のスピーカとサラウン ド信号を再生する第 6のスピーカとを有する右チャネル用スピーカ装置とからなるステレオスピーカ 装置において、 上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 1のスピーカおよび上記右チャネル用 スピーカ装置の上記第 4のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に一致するようにスピーカボックスに取り付けられ、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピーカおよび上記右チャネル用 スピーカ装置の上記第 5のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に対して反時計方向および時計方向に第 1の角度だけ傾斜するようにス ピ一力ボックスに取り付けられ、
上記左チャネル用スピ一力装置の上記第 3のスピーカおよび上記右チャネル用 スピーカ装置の上記第 6のスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの 正面方向に対して反時計方向および時計方向に上記第 1の角度と同一または異な る第 2の角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付けられ、
上記左チャネル用スピーカ装置の上記第 2のスピーカで構成される第 1のスピ 一力部および上記右チャネル用スピーカ装置の上記第 5のスピーカで構成される 第 2のスピーカ部は、 それぞれスピーカの前方主軸上で最大感度を持つ両指向性 と全指向性の組み合わせで得られる指向性を有する
ことを特徴とするステレオスピーカ装置。
1 6 . 上記左チャネル用スピーカ装置の第 1のスピーカ部および上記右チャネル 用スピーカ装置の上記第 2のスピーカ部のそれぞれは、
スピーカボックスの一の端面にスピーカを取り付けると共に、 上記スピーカボ ッタスの上記一の端面とは異なる端面に音響抵抗材料で覆われた音波放射ロを設 けてなり、
上記スピーカボックス内の空気の呈する音響容量と上記音波放射口の音響抵抗 および音響質量とで音響的な低域フィルタを構成し、
上記低域フィルタを通じて上記音波放射口から放射される音波の通過帯域内で の群遅延時間を利用して、 上記第 2のスピーカの前面と音波放射口の 2つの音源 から放射される音波の合成音圧が上記第 2のスピーカの前方主軸上で最大感度を 持つ全指向性と両指向性の組み合わせで得られる指向性を得る
ことを特徴とする請求の範囲第 1 5項記載のステレオスピーカ装置。
1 7 . 上記第 1および第 2の角度は 4 0 ° ~ 5 0 ° である ことを特徴とする請求の範囲第 1 5項記載のステレオスピーカ装置。
1 8 . 上記左チャネル用スピーカ装置では上記左チャネル音声信号を再生する第 2のスピーカと上記サラウン ド信号を再生する第 3のスピーカとを兼用すると共 に、
上記右チャネル用スピー力装置では上記右チャネル音声信号を再生する第 5の スピーカと上記サラウン ド信号を再生する第 6のスピーカとを兼用する
ことを特徴とする請求の範囲第 1 5項記載のステレオスピーカ装置。
1 9 . サラウン ド信号を再生するスピーカをそれぞれ有する左チャネル用スピー 力装置および右チャネル用スピー力装置からなるフロン トサラウン ドスピーカ装 置において、
上記左チャネル用および右チャネル用のスピーカ装置のサラウン ド信号を再生 するスピーカは、 それぞれその主軸がスピーカボックスの正面方向に対して反時 計方向および時計方向に所定角度だけ傾斜するようにスピーカボックスに取り付 けられる
ことを特徴とするフロン トサラウン ドスピーカ装置。
2 0 . 上記所定角度は 4 0 ° 〜 5 0 ° の角度である
ことを特徴とする請求の範囲第 1 9項記載のフロ ン トサラウン ドスピ一力装置 c 2 1 . 上記左チャネル用スピーカ装置では上記サラウン ド信号を再生するスピ一 力と左音声信号を再生するスピーカとを兼用すると共に、 上記右チャネル用スピ —力装置では上記サラウン ド信号を再生するスピーカと右音声信号を再生するス ピ一力とを兼用する
ことを特徴とする請求の範囲第 1 9項記載のフロン トサラウン ドスピーカ装置
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