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公開番号2022137475
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-22
出願番号2021036990
出願日2021-03-09
発明の名称スピーカーシステム
出願人個人
代理人個人
主分類H04R 3/04 20060101AFI20220914BHJP(電気通信技術)
要約【課題】原音に忠実であって自然な音を総合的に再生する。
【解決手段】フルレンジスピーカー10は、音源から出力される原音信号によって駆動される。振動検出部20は、フルレンジスピーカー10の振動系の振動を検出し、その振動に応じた再生信号を出力する。減算器21は、原音信号と再生信号の差分を示すエラー信号を出力する。エラー信号は、例えば原音信号-再生信号である。LPF110は、所定の上限周波数より低いエラー信号を通過させる。エラー信号は、増幅器102によって増幅され、ウーファー101を駆動する。ウーファー101は、低音域において、フルレンジスピーカー10の音圧レベルが不足している場合にはフルレンジスピーカー10の音と同一の位相の音を出力して音圧レベルを増加させ、フルレンジスピーカー10の音圧レベルが過大である場合にはフルレンジスピーカー10の音と逆位相の音を出力して音圧レベルを減少させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
音源から出力される原音信号によって駆動される主スピーカーと、
前記主スピーカーの振動系の振動を検出し、当該振動に応じた再生信号を出力する振動検出部と、
前記原音信号と前記再生信号の差分を示すエラー信号を出力する減算器と、
前記エラー信号に基づいて、前記主スピーカーの音圧レベルが不足している場合には前記主スピーカーの音と同一の位相の音を出力して音圧レベルを増加させ、前記主スピーカーの音圧レベルが過大である場合には前記主スピーカーの音と逆位相の音を出力して音圧レベルを減少させる副スピーカーと、
を備えるスピーカーシステム。
続きを表示(約 530 文字)【請求項2】
前記副スピーカーが、低音域の音を出力するウーファーを有する請求項1に記載のスピーカーシステム。
【請求項3】
前記副スピーカーが、前記ウーファーの振動系の振動を検出し、当該振動に応じた振動信号を前記ウーファーの駆動回路に帰還させて前記エラー信号を補正するモーショナルフィードバック回路を有する請求項2に記載のスピーカーシステム。
【請求項4】
前記副スピーカーが、高音域の音を出力するツイーターを有する請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスピーカーシステム。
【請求項5】
前記主スピーカーが、フルレンジスピーカーである請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスピーカーシステム。
【請求項6】
前記主スピーカーが、スコーカーである請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスピーカーシステム。
【請求項7】
前記副スピーカーが、ウーファーとツイーターを含む2ウェイスピーカーである請求項1ないし6のいずれか1項に記載のスピーカーシステム。
【請求項8】
前記主スピーカーが、ウーファーである請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスピーカーシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、原音に忠実な音を再生するスピーカーシステムに関する。
続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】
【0002】
フルレンジスピーカーは、低音域から高音域まで1つのスピーカーで音を再生する。
マルチウェイスピーカーは、複数の音域毎に適したスピーカーで音を再生する。例えば、2ウェイスピーカーでは、低音域の再生に適したウーファーと、高音域の再生に適したツイーターとが用いられる。また、3ウェイスピーカーでは、これらに加えて中音域の再生に適したスコーカーが用いられる。更に、超低音域の再生に適したサブウーファー(スーパーウーファーともいう)や超高音域の再生に適したスーパーツイーターが用いられる場合もある。
【0003】
また、MFB(Motional feedback、モーショナルフィードバック)は、スピーカーの振動系の振動を検出し、その振動に応じた信号をスピーカーの駆動回路に帰還させて駆動信号を補正する。これにより、スピーカーから原音に忠実な音響を出力させることができる。なお、スピーカーの振動系は、振動板(例えば、コーン紙)、ボイスコイルボビン、ダンパー、およびセンターキャップ等を含む。
MFBのためにスピーカーの振動系の振動を検出する振動検出回路として、振動系の振動により圧電素子に生じる電気信号の変化を検出する振動検出回路、振動板から受ける音圧レベルの変化をマイクロホンで検出する振動検出回路、および振動系に取り付けられた光反射部材に対して発光素子から発せられる光を入射させ、反射する光を受光素子で受光することにより振動を検出する振動検出回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、スピーカーのボイスコイルの近傍に、ボイスコイルと並行にMFB検出コイルが設けられており、このMFB検出コイルによってスピーカーの振動を検出する振動検出回路が知られている。この振動検出回路が搭載されたMFBスピーカーが販売されている(例えば、非特許文献1参照)。
また、スピーカーのセンターキャップ(金属)と近接する面に、センターキャップと接触しないように金属板が固定されており、センターキャップと金属板の静電容量の変化からスピーカーの振動を検出する(コンデンサーマイクの原理の)振動検出回路が知られている。この振動検出回路が搭載されたMFBスピーカーも販売されている(例えば、非特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開平6-284492号公報
【非特許文献】
【0006】
”CW250D アクティブ・サブウーハー”、[online]、フォスター電機株式会社ホームページ、[令和3年3月5日検索]、インターネット <URL: https://www.fostex.jp/products/cw250d/>
”オルフィアン”、[online]、株式会社匠ホームページ、[令和3年3月5日検索]、インターネット<URL: https://www.cocojc.com/orphean/structure.html#mfb>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
フルレンジスピーカーは、低音域と高音域において原音に忠実な音の再生に限界がある。
マルチウェイスピーカーは、各スピーカーのクロスオーバ音域で2つのスピーカーから同一の音が出力される。クロスオーバ音域では、例えばネットワーク回路に含まれるローパスフィルタとハイパスフィルタで各スピーカーの音を減衰させるが、音圧レベルの不自然な変化を生じ易い。これを防ぐために、厳密なフィルタ設計が必要となる。
【0008】
本発明の目的は、原音に忠実であって自然な音を総合的に再生することができるスピーカーシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明のスピーカーシステムは、
音源から出力される原音信号によって駆動される主スピーカーと、
前記主スピーカーの振動系の振動を検出し、当該振動に応じた再生信号を出力する振動検出部と、
前記原音信号と前記再生信号の差分を示すエラー信号を出力する減算器と、
前記エラー信号に基づいて、前記主スピーカーの音圧レベルが不足している場合には前記主スピーカーの音と同一の位相の音を出力して音圧レベルを増加させ、前記主スピーカーの音圧レベルが過大である場合には前記主スピーカーの音と逆位相の音を出力して音圧レベルを減少させる副スピーカーと、
を備える。
【0010】
好ましくは、本発明のスピーカーシステムは、
前記副スピーカーが、低音域の音を出力するウーファーを有する。
(【0011】以降は省略されています)

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