特開 2024-668 音響イコライザー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024000668

(43)【公開日】2024-01-09

(54)【発明の名称】音響イコライザー装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/04 20060101AFI20231226BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20231226BHJP

【ＦＩ】

H04R3/04

H04R3/00 310

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022099495

(22)【出願日】2022-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】304022333

【氏名又は名称】古本 哲男

(72)【発明者】

【氏名】古本 哲男

【テーマコード（参考）】

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D220AB04

(57)【要約】

【課題】スピーカーシステムの低音域の周波数特性の平坦化・改善が容易に図れる音響イコライザー装置を提供する。
【解決手段】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。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

低音域を受け持つ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。

【請求項2】

前記周波数Ａは周波数を調整する手段を備えることを特徴とする請求項１の音響イコラーザー装置。

【請求項3】

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乃至請求項２の音響イコライザー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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使用者でも，スピーカーから発生する低音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。

【背景技術】

【0002】

第一の背景技術として，本件発明の発明者が取得した特許について説明する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６６９９９５７号

【0004】

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０．５〜２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を再生可能な音響装置を構成することができる。

【0005】

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。

【0006】

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。

【0007】

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はできないからである。

【0008】

前述の技術を有する者でなく音響的・電気的専門的知識が浅い層の一部にも，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が一般的に存在している。

【0009】

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調整は困難と考えられる。

【0010】

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，共振を抑制しない在来技術による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。

【0011】

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を有する者でなければ対応は困難であった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

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ボックスによる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の低音域の周波数特性の平坦化・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。

【0013】

また，測定器具を使用する技術を有する者においても容易且つ精緻に低音域の周波数特性の平坦化・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。

【0014】

さらには，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を対象とする場合には，当該スピーカーシステムをスピーカーユニットの口径の違いやボックスの大きさの違いにより複数種類を製品として提供した場合に，容易に対応可能な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。

【課題を解決するための手段】

【0015】

前述の課題を解決するために，請求項１では，低音域を受け持つ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。

【0016】

前述の課題を解決するために，請求項２では，前記周波数Ａは周波数を調整する手段を備えることを特徴とする請求項１の音響イコラーザー装置を提供したものである。

【0017】

前述の課題を解決するために，請求項３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乃至請求項２の音響イコライザー装置を提供したものである。

【発明の効果】

【0018】

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，専門知識や測定器具を使用する技術を有する者でなくとも，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。

【0019】

請求項２では，請求項１による周波数Ａをより精緻に調整でき，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より精緻に改善できる。

【0020】

請求項３では，周波数Ｃにおける音圧の山や谷を精緻に調整でき，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より精緻に改善できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】特許文献１のスピーカーシステムの一実施例を示す図

【図2】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

【図3】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ブロック構成を示す図

【図4】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

【図5】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

【図6】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

【図7】図４に示すＢＥＦ回路６０５の周波数対利得特性を示す図

【図8】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

【図9】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

【図10】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

【図11】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

【図12】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

【図13】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

【図14】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

【図15】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

【図16】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

【図17】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

【図18】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

【図19】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

【図20】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

【図21】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

【図22】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

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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で覆った構造に相当する。

【0026】

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０．５〜２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共振を完全に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。

【0027】

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。

【0028】

（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。

【0029】

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。

【0030】

（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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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〜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。

【0037】

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）〜（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’）〜（ニ’）の各音圧特性となる。

【0038】

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，補正後の図６では，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。

【0039】

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。

【0040】

本件発明のイコライザー装置の構成要件では，中心周波数すなわちバンドは１つだけの回路となっており，且つ利得は減少方向のみ調整可能であれば必要十分条件となるが増加方向の調整を含んでもさし使えない。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。なお図７に示す利得の調整はゼロから減少方向のみを表している。

【0041】

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利得の変化がゼロ，図のスライダーより上側の抵抗値がゼロで利得が最小（利得の減衰が最大），スライダーより図の下側の抵抗がゼロで利得が最大（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）〜ｒ３までの範囲で選択して構成することができる。この理由も後述する。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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にて調整するが，最大で図６の周波数Ｃにおける（ハ’）と（イ’）の音圧の差以上とし，最小でゼロ，ｒ３のスライダーの中間位置でほぼ最大と最小のほぼ中間に設定する。すなわち，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構成する。

【0046】

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の下方いっぱいの位置に調整して実現される。

【0047】

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類似の値に集約され，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，それを中心値（基準値）としても差し支えないのである。

【0048】

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，それを中心値（基準値）としても差し支えない。

【0049】

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０．５〜２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１２〜１６ｃｍの口径のそれでは５０〜７０Ｈｚ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で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における平均的なｆｏに対し０．５〜２倍の範囲に含まれる適当な倍率で一律に補正すれば，口径で一義的に代表値を定め，それを中心値（基準値）としても差し支えない。

【0050】

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概ね定まるのである。

【0051】

これは，第一の従来技術で提示した特許文献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を設定すればおのずとボックスの内容積は類似の大きさに制約を受けること。

【0052】

さらに使用する口径のスピーカーユニット外形寸法がボックスに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。

【0053】

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〜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，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）となるが，共振周波数Ｃのｆｏに対する倍率は概ね１．５倍（１２０Ｈｚ）を代表値として定め，それを中心値（基準値）として差し支えない。

【0054】

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〜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）を代表値として定め，それを中心値（基準値）として差し支えない。

【0055】

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。

【0056】

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±６〜１０ｄＢ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という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ほとんど差し支えないのである。

【0057】

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（基準値）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，その調整位置に中心（基準）の位置を設けておき，調整がその位置にあるとき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音圧段差を解消できることは言うまでもない。

【0058】

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定めることが可能なのである。

【0059】

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をその中心値（基準値）に切り替え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により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。

【0060】

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。

【0061】

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よい。

【0062】

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’）〜（ハ’）の範囲に存在することになる。

【0063】

次に図６の周波数Ｄと周波数Ｂの間が（イ’）〜（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。

【0064】

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。

【0065】

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”）側に調整すれば図８の（ａ）に近づけることが可能である。

【0066】

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のスライダーを調整して図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。

【0067】

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，単に楽音の聴感のみにより好ましく聴こえるよう適当に行うこともできる。

【0068】

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抑制しなければならないからであって，そうすると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中途半端にならざるを得ないのである。

【0069】

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。

【0070】

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を中間点として，残り±１／２程度を調整できるようにしておけば，現実的な機械的共振抑制を講じた場合において概ね図２の（イ）の特性に近づけることが可能であるし，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も可能になる。つまりｒ３のスライダーは利得調整の中央位置を中心値（基準値）とすれば良い。

【0071】

このことは，極端な場合，第一の従来技術で提示した特許文献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ことと同様の効果を得て当該特許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。

【0072】

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０．５〜２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，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。

【0073】

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が残る。

【0074】

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，取扱説明書で調整位置と周波数対音圧特性の関係を説明し，使用するスピーカーユニットとスピーカーユニットの機械的共振の抑制の程度，およびボックスの状況に応じ，単に使用者の感覚で聴感上の好ましい位置に調整するために用いることが考えられる。周波数Ｃに調整手段を設けた場合も同様である。

【0075】

周波数Ａと周波数Ｂの調整は，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。

【0076】

さらに周波数Ａの調整は，中心値（基準値）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０．５〜２倍としているが，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〜１倍，プラス側を１倍〜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。

【0077】

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。

【0078】

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，周波数Ａの調整はｆｏの０．５倍〜１倍の範囲設定で調整可能である。

【0079】

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，周波数Ａの調整はｆｏの１倍〜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。

【0080】

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（基準値）に対し最大でもマイナス側は０．５倍〜１倍．プラス側は１倍〜１．５倍の調整ができれば十分と考える。

【0081】

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ｒ３とさらにｒ５の調整位置をまず中心点（基準点）にしておけば，口径によるＳＷ１とＳＷ２の切り替えのみで，専門知識や測定器具を使用する技術を持たない者でも概ね適正に周波数Ａと周波数Ｂ，周波数Ｃを設定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調整範囲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，専門知識や測定器具を使用する技術を有する者のほか，そのような知識や技術を保有しない者でも，より精緻に周波数Ａと周波数Ｂを好ましく調整できようになるという効果がある。

【0082】

なお，図４においてレベル調整回路６０１の前のコンデンサＣ０は，低音カット用に設けたもので設けてもよいし設けなくてもよいが，設ける場合はそのカットオフ周波数を前述の周波数Ａより高くすることは好ましくない。なぜなら周波数Ａが請求項の構成要件のひとつとして重要であるからである。

【0083】

図４の実施例のようにスピーカーユニットの口径によって周波数Ａ，周波数Ｂ，周波数Ｃを切り替えるよう構成する場合は，Ｃ０を数種類用意してＣ１，Ｃ２，Ｃ３と同様に切り替えるようにすることもできるし，ただ１種類の値だけ設けてカットオフ周波数を一番大きな口径のスピーカーユニットにおける周波数Ａ以下としておくことや有なしを選択できるようにすることも考えられる。経験的にＣ０のコンデンサを設けることで音がスッキリする場合がある。

【0084】

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。

【0085】

Ｒ１やＲ２を連続的に変化させる場合は，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と同様に扱えるものにできる。

【0086】

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，使用者は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を適切に設定できるようにする構造でも問題ない。

【0087】

極端な場合，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は切り替えとせず，イコライザー装置の周波数Ａ，周波数Ｂ，周波数Ｃは唯一種類の固定として，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てもよい。

【0088】

次に，第二の従来技術で述べた，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の改善について説明する。

【0089】

図１１は，第二の従来技術による一般的バスレフ形スピーカーシステムを示し，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。

【0090】

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。

【0091】

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は中心位置（基準値）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。

【0092】

この調整について図１２〜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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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イコライザー装置をそのまま適用可能である。

【0096】

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〜図８の説明と同一の内容で図１４の周波数Ｃ’の音圧の山を平坦化することができる。

【0097】

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，主には一般的なバスレフ形ボックスと，本イコライザー装置の本来の使用目的である第一の従来技術で提示した特許文献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から，ボックス内部空間の容積の設定に違いが出るためである。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

以上図１１〜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，かなりの労力が必要である。

【0102】

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。

【0103】

なお図１１〜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。

【0104】

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，専門知識や測定装置を有する技術者でなくても低音域の周波数対音圧特性を改善可能なのである。

【0105】

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等しい。

【0106】

図１６は，第二の従来技術による密閉形ボックスによるスピーカーシステムで，図１７はその周波数対音圧特性を説明する図である。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

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（基準）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。

【0115】

これついて図２０〜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〜図１９の場合に同じである。

【0116】

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。

【0117】

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。

【0118】

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。

【0119】

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。

【0120】

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，周波数Ａの調整ができるようになっていれば，権利範囲内に属するものとする。

【0121】

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。

【0122】

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選択，調整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によってのみイコライザー装置を選択，あるいは装置の切り替え手段を操作すれば容易に概ね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。

【0123】

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選択，切り替え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式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でも可能である。また全く切り替えや調整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ようにもできる。

【0124】

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，調整の中心値（基準値）位置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，まず調整手段は中心値（基準値）位置でスピーカー口径の選択を行い，その後楽音の聴感や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。

【0125】

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０．５〜２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。

【0126】

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手段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。

【0127】

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（基準値）としておき，（イ”）〜（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（基準値）と調整範囲を限定するものでもない。

【産業上の利用可能性】

【0128】

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。

【符号の説明】

【0129】

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
７・・・増幅器（アンプ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】