JPS6024635B2 - 音響再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は音響再生装置に係り、特に低中音城および高
音城部とでレンジ別に見合ったバランスを有して再生し
得るようにしたものに関する。

一般に音響再生装置においては第１図に代表的な例とし
てディスクレコード再生系の場合を示すように系のすべ
てに渡って信号をいわゆる振幅形で運用している。すな
わちこれは例えば静電形等のカートリッジ１１によって
振幅成分に変換された信号を得、これをそのまま前層増
幅器１２，イコラィザ回路１３および主増幅器１４を介
して例えば可動コイル形等の電磁形スピーカ１５に与え
て音響（再生）出力を得るようにしたものである。しか
しながら、このように系のすべてを振幅形の信号として
取扱うものにあっては、特に信号伝送系における増幅器
内にて発生する歪や雑音成分等の時間成分に関する信号
の影響を受け易いといった本質的な欠点を有している。

また近時、高音城の再生にすぐれたスピーカとして静電
形のスピーカが開発されているが、第１０図に示した再
生系における電磁形スピーカー５に代って静電形スピー
カをそのままで使用したとすると、高城周波数部でイン
ピーダンスが減少し過ぎるため増幅器１４が破壊され易
いと共に、これを防止するのに保護抵抗を介挿した場合
には静電タ形スピーカの特徴である高音城再生特性が損
なてれてしまうといった欠点を有していた。

そこで、この発明は以上のような点に鑑みてなされたも
ので、低中音城部を直接電磁形スピーカで再生すると共
に、高音域部を微分処理した後で静電形スピーカを含む
出力部で積分処理を伴わせて再生することにより、レン
ジ別に見合ったバランスを有して再生し得るようにした
音響再生装置を提供することを目的としている。

以下図面を参照してこの発明に係る音響再生装置の基本
例につき詳細に説明する。

すなわち第２図はディスクレコード再生系を例にとって
示すもので、カートリッジ２１からの音声信号はカート
リッジが例えば静電形であって振幅形信号として与えら
れる場合には微分回路２２を介して、またカートリッジ
が例えば電磁形であって速度形信号として与えられる場
合には直接的に増幅器２３に供Ｖ給される。

ここで増幅器２３は必要に応じてィコライザ回路を含む
と共に出力インピーダンスが定抵抗Ｒ形に近くなされる
ものであるが、既設の増幅器を用いる場合には別途外付
けになされる抵抗Ｒを介して静電形スピーカ２４に接続
される。従ってこのようなディスクレコード再生系はい
ずれにしろ信号伝送系における増幅器内までが信号を速
度形のものとして運用されるものであるから、該増幅器
内に発生する雑音成分や歪等の時間成分に関する信号の
影響を可及的に殆んど受けないようになされる。

すなわち速度形の信号とは静電形等のカートリッジから
得られる振幅に比例した音声信号としての振幅形の信号
についてその振幅成分を微分回路によって時間成分で微
分した信号であり、且つまた電磁形カートリッジを用い
る場合には原理的にカートリッジに発生した速度形の信
号が直接的に与えられるものであるからである。そして
このような事実関係によって少なくとも静電形カートリ
ッジを用いる場合にはカートリッジ自体に発生する不要
信号（歪波、不要周波数波等）を除去するための補償回
路としてのィコライザ回路を増幅器に含ませないで済む
ものである。またこのようにして速度形の信号として運
用してきた信号は増幅器２３の出力部における（定）抵
抗成分Ｒと静電形スピーカ２４における容量成分Ｃとで
もつて、例えば再生帯域の下限付近またはそれ以下に相
当する時定数を有した積分作用が伴なわれてすなわち速
度形の信号を時間成分で積分した振幅形の信号に戻され
て静電形スピーカ２４により音響出力として再生される
ものであるから、高城周波数部でインピーダンスが減少
し過ぎないように両者のマッチングを適切なものとして
増幅器の保護効果を伴なうようにすると共に、高音域再
生特性が損なわれることなく静電形スピーカの特徴を十
分に発揮し得るものである。

なお以上において増幅器の出力端に静電形スピーカを接
続するに際しては第３図に示すようにステップアップト
ランス２５を介挿せしめるようにしてもよく、この際前
記した（定）抵抗分Ｒにつし・てトランスの巻線抵抗分
を一部利用してもよいものであって、トランスのィンダ
クタンス成分Ｌと静電形スピーカの容量分とによる共振
現象を該抵抗分Ｒによって抑制し、再生音質の劣化を未
然に防止し得る。

また静電形スピーかこついてはこれを静電形のヘッドホ
ンに置換してもよく、要は静電形の電気音響変換器であ
ればよい。さらに以上のようなこの発明による他の利点
としては特に増幅器内で歪や雑音成分の影響を可及的に
受けないようにしているので、初段増幅素子部を含む系
全体のＳ′Ｎを改善し、以つてダイナミック特性の改善
にも寄与し得ることが挙げられる。

また増幅器の一部やィコラィザ回路等を省略し得るので
回路構成を簡易化し得、延し、てはこれらによる特性の
劣化を防止することもできる。加えて増幅器出力部にお
ける（定）抵抗成分Ｒと静電形スピーカ等の容量分Ｃと
によって積分作用を伴なわせることは等価的にローパス
フィルタを介挿したことに相当するから、これによって
不要周波数波の洩れを可及的に軽減して再生音質の劣化
を防止すると共に、延し、ては静電形スピーカ等自体を
保護し得るものである。ところで以上において、若み低
い周波数の大きな振幅成分を同時に再生する場合にはそ
の大きな振幅成分による飽和によって増幅素子等の非直
線歪が生じるものであるが、一般に高い周波数における
（電圧）振幅スペクトルは非常に小さいので、これによ
って飽和を生じるようなことがない。

そこで本発明は特にかかる点に関連し、一般に音場再現
の周波数レンジ別のレベルが高い周波数レンジにおいて
非常に小さくすなわち音圧が必要なのではなくレベルと
してのレンジ別に見合ったバランスが必要となることに
着目したものであって、一合の増幅器を共用して低中音
域の再生系と、高音城の再生系をそれぞれ専用的に再生
するようにした音響再生装置を提供しようとするもので
ある。

すなわちこれは第４図図においてカートリッジ２１から
の信号に対して第５図ｂに示すように後述するある高周
波教化まで一定の特性を示し、このに以上において例え
ば十的Ｂ／ｏｃｔの特性を示すように、該ｆ以上におい
て微分処理を伴なつて増幅するように構成された増幅器
２３１の出力端に直接的に可動コイル形等の電磁形のス
ピー力２６を接続すると共に、ステップトランス２５１
を介して静電形スピーカ２４１を接続してなるものであ
る。ここで可動コイル形等の電磁形のスピーカ２６は一
般に第５図ａに示すような周波数特性を有して低中音城
再生特性にすぐれたものであり、これの高城遮断周波数
が前記してある高い周波数地こ相当するものである。ま
た静電形スピーカ２４１は第５図ｃに示すようにある高
い周波数広を低域遮断周波数として高音城再生にすぐれ
た周波数特性を有しているものとする。さらにステップ
アップトランス２５１の一次および二次の両側にはそれ
ぞれ直列抵抗Ｒ，，Ｒ２が介菱されているものであるが
、これは第５図ｆに示すように理想トランスＩＴで置換
した場合二次側に前記した（定）抵抗分Ｒに相当する抵
抗のみが介挿された等価回路でもつて表わされるもので
ある。そしてかかる（定）抵抗分Ｒと静電形スピ−力２
４１の容量部とで前記ある高い周波数ｆｃにおいて積分
作用を伴なわせることにより、ステップアップトランス
２５１と抵孔Ｒ，，Ｒ２および静電形スピーカ２４１か
らなる出力部分の周波数特性を第５図ｄに示すようにあ
る高周波数にまで一定にし且つに以上において例えば−
紅Ｂ／ｏｃｔの特性をもたせておくものとする。従って
このようにして一合の増幅器を共用して低中音域の再生
系と、高音城の再生系をそれぞれ専用的に再生するよう
にした音響再生系は、先ず低中音域において従来と同様
に低中音城における音場再現のために必要となる十分な
出力レベルをもって再生されるものであり、且つ高音城
においては全体の特性として第５図ｅに示すようにある
高い周波数ｆｃをピークとした山なり（上下共には旧／
Ｍｔでカット）の特性が得られるものであるから、前記
したように高音域においては音圧が必要でなく、よって
出力レベルも小さくてよい。要はレンジ別に見合ったバ
ランスが必要となることを満足し得るように再生される
ものである。すなわちこれは第５図ｅにおいて積分作用
を伴なつていない静電スピーカにおける裸の特性（図示
破線）を、この発明のように積分作用を伴なわせること
により高音城全体として前記したように山なりの特性と
し得ることによっている。そしてこの場合高音城におけ
るステップアップトランス２５１と抵抗Ｒ，，Ｒ２およ
び静電形スピーカ２４１の容量分との適宜な組合せによ
って、第５図ｅに示す如くｆｃをピークとして上下共に
的旧／比ｔでカットする山なりの周波数特性をもたせた
静電形スピーカに対するフィルタ回路を実現し得ること
が自明となる。

またかかるステップアップトランスを使用した静電形ス
ピ−力に対するフィルタ回路において、速度形（または
加速変形）の信号を振幅形の信号に戻すための積分作用
を伴なわせるために必要となる抵抗分Ｒ，，Ｒ２につい
て、ステップアップトランスの巻線抵抗を積極的に利用
するようにしてもよく、この場合単に巻線中に平均的に
分布する抵抗分を利用するよりも、巻線（一次、二次側
）の両側ないいま中間における望ましい部分に抵抗線を
巻くようにしたり細線を巻いたりして作り出された目的
の等価抵抗分Ｒを利用するようにした方がより効果的で
あ。

さらに第６図は以上において速度形（または加速度形）
で運用する再生系の出力部すなわち静電形スピーカ２４
等に積分作用を伴なわせる言うならば静電形スピーカ用
フィルタ回路に関する具体例を示すもので、増幅器２３
３の出力部における（定）抵抗分Ｒを直列に介して静電
形スピーカ２４３を接続すると共に、前記（定）抵抗分
Ｒを分割した点から静電形スピーカ２４３に対し並列に
チョークコイル等のィンダクタンスＬ，を接続したもの
である。

従ってかかる静電形スピーカのフィル夕によれば、増幅
器の出力部における（定）抵抗分Ｒと静電形スピーカの
容量分によって積分作用が伴なわれることによって増幅
器内までは速度形（または加速度形）で運用されてきた
信号を振幅形の信号に戻すという本来の作用と共に、そ
れ自体で前記したようにローパスフィルタとしても作用
して不要高周波成分等を除去するものであるが、（定）
抵抗分Ｒを一部分割した点にィンダクタンスＬ，を介挿
したフィル夕としていることによって上記積分作用に何
らの悪影響を及ぼすことなく前述した第５図ｅに示した
ような高音域において望ましい山なり（上下共に母旧／
ｏｃｔでカット）の周波数特性が得られるものである。
第７図ａ，ｂは以上の具体的応用例を示すもので、いず
れもディスクレコード再生系においてディスクレコード
のィコラィズ特性（プリェンフアシス）が略２ｋＨＺ付
近以上において十母Ｂ／ｏｃｔの周波数犠牲（第５図ｂ
においてに＝２ｋＨＺの特性に相当）を有する如く利得
が上昇していることを利用して、この帯城においては微
分として扱えることすなわち速度形の信号として運用す
るようにしたディスクレコード再生装置を提供するもの
である。先ず第７図ａは振幅（比例）形のカートリッジ
２１１を使用する場合であって、かかるカートリッジ２
１１よりの振幅形信号に対してィコライザ回路２０およ
び増幅器２３４により、２ｋＨＺ付近以下のみをイコラ
イズし且つそれ以上はフラットのままで増幅した後、電
磁形スピ−力２４４および静電形スピーカ２４５に分担
的に供Ｖ給するものであるが、ここで静電形スピ−力２
４５側において（定）抵抗分Ｒとスピーカ自体の容量分
Ｃとによって２ｋＨＺ付近以上において積分作用を伴な
わせることにより、実質的に速度形の信号である２ｋＨ
Ｚ付近以上の信号を振幅形の信号に戻して再生するよう
にしたものであり、この場合当然水ＨＺ付近以下の信号
は従来通りに電磁形スピーカ２４４側で再生されること
になる。また同図ｂは速度（比例）形のカートリッジ２
１２を使用する場合であり、かかるカートリッジ２１２
よりの速度形信号に対してィコラィザ回路２０１および
増幅器２３５により水ＨＺ付近以下のみを振幅形の信号
に戻し且つそれ以上は速度形のままで増幅した後、電磁
形スピーカ２４６および静電形スピーカ２４７に分担的
に供給するものであって、以下はａ図の場合と同様であ
る。

なお第７図ａ，ｂとも増幅器の出力端を二つとしている
が、これは一つのものから分岐する如く構成してもよい
ものである。そしてこのようなディスクレコード再生装
置によれば、前述した一合の増幅器を共用して低中音城
と高温城とに分けて専用的再生するようにした音響再生
系の有する効果をディスクレコード再生系において具体
的に奏し得るものである。

すなわち高音域部を抑制して全体としての周波数特性が
可及的にフラットとなるように、高音城側において積分
作用が伴なわれるものであり、これによっていわゆるデ
ィェンフアシス特性が何んら専用的な回路を用いること
なく得うることになるものである。さらに第８図はマル
チチャンネル再生系に採用する具体的応用例を示すもの
で、この場合王として低中音域を担当するテャンネルＣ
Ｈ，のの出力をそのまま電磁形スピーカ２４ａに供給し
て従釆同様所定の帯域特性をもたせて再生すると共に主
として高温城を担当するチャンネルＣＨ２（但し必要に
応じて微分処理を施す如くして速度形の信号として運用
する。

）の出力を（定）抵抗分Ｒｏ（但し中付きないいま外付
けのもの）を含む前述したような適宜なフィルタ回路を
介して第５図ｄに示すような周波数特性をもたせる如く
前述と同様な積分作用を伴なわせる如くして静電形スピ
ーカ２４Ｍこ供給して振幅形の信号に戻すと同時に所定
の帯城特性をもたせて再生するようにしたものである。
そしてかかるマルチチャンネル再生系によれば、第９図
に示す如く各チャンネルＣＨ，，ＣＨ２の帯域特性が加
重される結果、全体としての帯城総合特性を可及的に平
坦になせると共に、特に高音域において前述した第２図
の音響再生装置の有する効果と同様な効果を奏せるもの
である。

同機に第１０図はテープレコーダ等の磁気テープ再生系
に採用する具体的応用例を示すもので、磁気ヘッド日か
らの再生信号に対して主として低中温城を担当するチャ
ンネルＣＨ，ａの出力をそのまま電磁形スピーカ２４ｃ
に供給して従来同様所定帯城特性を持たせて再生すると
共に、主として高音城を担当するチャンネルＣＨ２ａ（
但し必要に応じて微分処理を施す如くして速度形の信号
として運用する。

）の出力を（定）抵抗分Ｒ。，（但し中付きないいま外
付けのもの）を含む前述したような適宜なフィルタ回路
を介して第５図ｄに示すような周波数特性をもたせる如
く前述と同様な積分作用を伴なわせる如くして静電形ス
ピーカ２４ｄに供給して振幅形の信号に戻すと同時に所
定の帯域特性をもたせて再生するようにしたものである
。そしてかかる磁気テープ再生系によれば、前述した第
９図に示す如く各チャンネルＣＨ，，ＣＨ２の帯城特性
が加重される結果、全体としての帯城総合特性を可及的
に平坦になせると共に、特に高音城において前述した第
２図の音響再生装置の有する効果と同様な効果を奏せる
ものである。

また第１１図は信号伝送系を加速度形で運用する音響再
生装置の基本例を示すもので、カートリッジ２１１から
の音声信号はカートリッジが例えば静電形等であって振
幅形信号として与えられる場合には二段の微分回路２１
１，２２２を介して、またカートリッジが例えば電磁形
等であって速度形信号として与えられる場合には一段の
微分回路２２１のみを介して増幅器２３２に供給される
ことにより、いずれにしろ信号伝送系における増幅器内
まで加速度形の信号として運用されることになり、すな
わち加速度形の信号とは前記したように振幅成分に一度
の微分処理を施して得られる速度形の信号をさらに時間
成分で微分する如く結果的に振幅成分に二度の微分処理
を施すことによって得られるものであるから、前記した
速度形の信号よりもごうに時間成分に関する信号（増幅
器内にて発生する歪波や雑音成分等の）影響を受けにく
いものであり、これによる系全体のＳ／Ｎの改善および
歪率の改善度合いは極めて顕著であると共に、増幅器自
体のダイナミックレンジを拡げてその有効利用率を上昇
せしめることが可能となる。

またこのようにして加速度形の信号として運用・ して
きた信号は増幅器外の出力部における積分器２７にて時
間成分により一度目の積分処理がなされる結果、速度形
の信号に戻されると共に、引き続いて（定）抵抗分（Ｒ
）と静電形スピーカ２４２における容量成分ｃとでもつ
て時間成分に関して二度目の積分作用が伴なわれる結果
、最終的に振幅形の信号に戻されて静電スピーカ２４２
から音響出力として再生されることになり、前記した第
２図の出力部において一度の積分作用を伴なわせるよう
にしたものと略同等若しくはそれ以上の効用を発揮し得
るものである。

そしてこのように信号伝送系を加速度形で運用するもの
は以上の各具体的応用例に必要に応じて実施し得ること
は勿論である。従って、以上詳述したようにこの発明に
よれば、低中音城部を・直接電磁形スピーカで再生する
と共に、高音域部を微分処理した後で静電形スピーカを
含む出力部で積分処理を伴わせて再生することにより、
レンジ別に見合ったバランスを有して再生し得るように
した音響再生装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の代表的な音響再生装置を示す回路構成図
、第２図はこの発明に係る音響再生装置の基本例を示す
回路構成図、第３図は同じく他の基本例を示す回路構成
図、第４図は第２図ないしは第３図の基本例に基づき一
合の増幅器を共用して低中音域の再生系と高音域の再生
系をそれぞれ専用的に再生するようにした本発明による
音響再生装置の一実施例を示す回路構成図、第５図ａ〜
ｆは第７図の作用を説明する各部の周波数特性図と高音
城再生側の等価回路図、第６図は本発明に用いる静電形
スピーカ用フィルタ回路の他の具体例を示す図、第７図
ａ，ｂは第４図の実施例の具体的応用例としてのディス
クレコード再生系を示す回路構成図、第８図は同じく他
の具体的応用例としてのマルチチャンネル再生系を示す
回路構成図、第９図は第８図の作用を説明するための帯
域特性図、第１０図は同じく他の具体的応用例としての
磁気テープ再生系を示す回路構成図、第１１図は同じく
本発明に係る他の基本例として加速度形で運用する音響
再生装置を示す回路構成図である。 ２１・・・・・・カートリッジ、２３１・・・・・・増
幅器、２４１・・・・・・静電形スピーカ、２５１・・
・・・・ステップアップトランス、２６・・・・・・電
磁形スピーカ。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第７図 第９図 第１０図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力信号に対して所定の高周波数ｆｃまで平坦な特
   性を有し且つ該ｆｃ以上で所定の傾斜で上昇する特性を
   呈するようにｆｃ以上において所定の微分処理を伴つて
   増幅するように構成された増幅器と、この増幅器の出力
   端に直接的に接続されるもので前記ｆｃが高域遮断周波
   数に設定された低中音域再生用の電磁形スピーカと、前
   記増幅器の出力端にフイルタ回路を介して接続されるも
   ので前記ｆｃが低域遮断周波数に設定された高音域再生
   用の静電形スピーカとを具備し、前記フイルタ回路の抵
   抗成分と静電形スピーカの容量成分とで前記ｆｃ以上で
   所定の傾斜で下降するような積分処理を伴わせることに
   より、実質的に高音域において前記ｆｃをピークとした
   山なりの特性が得られるように構成したことを特徴とす
   る音響再生装置。