JP2008187598A - Speaker equipment and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スピーカ装置及び表示装置、より詳細には、低音域における筐体への振動を改善しつつ広帯域再生を実現可能なスピーカ装置及び該スピーカ装置を備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a speaker device and a display device, and more particularly to a speaker device capable of realizing wide-band reproduction while improving vibration to a casing in a low sound range, and a display device including the speaker device.
スピーカユニットの振動板が音を放射するために振動すれば、その振動の力Fは、スピーカユニットの振動系の実効質量mと、この振動系の動く加速度αの積(F=mα)となる。一般に物体が動けば、作用と反作用があり、小型軽量のスピーカ装置の場合、反作用の力−Fをスピーカボックスが受けることになるが、スピーカボックスの質量が小さいので、この反作用の力−Fを受けとめることができず、反作用の力−Fによってスピーカボックスに振動が発生する。このため、スピーカボックスの強度に合わせて音の放射を弱くしなくてはならず、音質的に十分ではなかった。 If the diaphragm of the speaker unit vibrates to emit sound, the vibration force F is the product of the effective mass m of the vibration system of the speaker unit and the acceleration α of the vibration system (F = mα). . In general, when an object moves, there is an action and a reaction. In the case of a small and light speaker device, the speaker box receives a reaction force -F. However, since the mass of the speaker box is small, this reaction force -F is It cannot be received, and vibration is generated in the speaker box by the reaction force -F. For this reason, sound emission must be weakened in accordance with the strength of the speaker box, and the sound quality is not sufficient.
これに対して、例えば、特許文献1には、小型軽量のスピーカ装置において、作用と反作用の力によって音の放射の力が弱まるのを防止し、音質の改善を図るようにしたものが記載されている。 On the other hand, for example, Patent Document 1 describes a small and lightweight speaker device that prevents the sound radiating force from being weakened by the action and reaction forces to improve sound quality. ing.
また、特許文献2に記載のスピーカ装置も、上記特許文献1と同様な構造を有している。このスピーカ装置は、薄いスピーカボックスの互いに対向する側板に防磁型でない普通のスピーカを背中合わせに取り付け、一方のスピーカのマグネットが他方のスピーカのマグネットに対してキャンセルマグネットとして機能し、一対のスピーカのマグネットが互いに漏洩磁束を打ち消すようにしたものである。
The speaker device described in
図5は、特許文献2に記載の従来のスピーカ装置の構成を示す図である。図中、スピーカ装置は、大きく分けて、第1スピーカユニット100、第2スピーカユニット200、及びスピーカボックス300で構成される。第1スピーカユニット100と第2スピーカユニット200は同じ構造、同じ特性を備える。第1スピーカユニット100は、剛体からなるフレーム110を備え、フレーム110の底部に磁気回路111が取り付けられる。磁気回路111はプレート112を備え、プレート112がフレーム110の底部に固着される。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional speaker device described in
そして、プレート112の下側にはリング状のマグネット113が取り付けられ、マグネット113の底面はヨーク114によって受けられている。ヨーク114の中央部には上方に突出するようにセンタポール115が設けられている。
A ring-
センタポール115の外周部とプレート112の中心口の内周部との間の部分がギャップを構成し、このギャップにボイスコイル116が配されている。ボイスコイル116のボビン117は筒状をなして上方に延びるとともに、その先端側にはコーン紙からなる振動板120が固着されている。振動板120の外周側の部分は固定リング121によってフレーム110の先端側の内周面に固定されている。
A portion between the outer peripheral portion of the
上記のような構造を備えた第1スピーカユニット100と第2スピーカユニット200は、磁気回路111が互いに背中合わせになるようにスピーカボックス300に取り付けられる。
The
上記構造のスピーカ装置の場合、スピーカボックスを構成する一つの面のバッフル板に音放射用のスピーカユニットを取り付け、他の面にこのスピーカユニットの反作用の力とほぼ等しい反作用の力を発生する音放射用の他のスピーカユニットが取り付けられる。両スピーカユニットの互いの反作用の力をスピーカユニット同士により互いに打ち消すか、あるいは、減少させて、スピーカボックスの振動を阻止し、スピーカ装置の音の反射の力が弱まるのを改善するようにしている。
上記特許文献1,2に示したような従来構造のスピーカ装置によれば、2個のスピーカユニットを1つの筐体に背中合わせに配置し、互いの背圧(空気圧)に制動をかけることで、内部の膨張、圧縮による筐体への影響を改善し振動を低減させることができる。
According to the speaker device of the conventional structure as shown in the
図6は、図5に示したスピーカ装置におけるインピーダンス特性を示す図である。図6(A)は第1スピーカユニット100のインピーダンス特性を示し、図6(B)は第2スピーカユニット200のインピーダンス特性を示す。図中、縦軸にインピーダンス(Ω)、横軸に周波数(Hz)とする。このスピーカ装置のように、両スピーカユニットが同特性(すなわち、同じ共振点を持つ)であり、同相信号入力により反作用が互いに働いた場合、反作用の力は略等しくなる。すなわち、一番振動が大きくなるf0の値が等しくなる(f01≒f02)。なお、このf0(エフゼロ)は最低共振周波数のことで、JIS(日本工業規格)によれば、ボイスコイルの電気インピーダンスの絶対値が極大になる周波数のうち、最も低い周波数と規定されている。
FIG. 6 is a diagram showing impedance characteristics in the speaker device shown in FIG. 6A shows the impedance characteristic of the
しかしながら、筐体が1つのために、2つのスピーカユニットで異なる帯域を再生しようとした場合、スピーカチューニングによる共振ポイントにズレが生じ振動改善がなされないという問題がある。筐体振動を低減するためには、2つのスピーカユニットから再生される帯域を同じにする必要があるが、このことはすなわちスピーカ装置が例えば低音域用もしくは全帯域用に限定されることを意味する。さらに、背中合わせに音放射される場合、音の指向特性(低域指向性がない)から考えると実用的にはウーファーボックスに限定されてしまう。 However, since there is a single housing, there is a problem in that when the two speaker units try to reproduce different bands, the resonance point due to speaker tuning is shifted and vibration is not improved. In order to reduce the case vibration, it is necessary to make the bands reproduced from the two speaker units the same, which means that the speaker device is limited to, for example, a low frequency range or an entire band. To do. Furthermore, when sound is radiated back to back, it is practically limited to a woofer box from the viewpoint of sound directivity (no low frequency directivity).
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、低音域における筐体(スピーカボックス)への振動を改善しつつ広帯域再生を実現可能なスピーカ装置及び該装置を備えた表示装置を提供すること、を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a speaker device capable of realizing wideband reproduction while improving vibration to a housing (speaker box) in a low sound range, and a display device including the device. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、独立した複数のスピーカボックスそれぞれにスピーカユニットを備え、複数のスピーカボックスは、各スピーカユニットの各ヨーク部が背中合わせに接触した状態で配置されていることを特徴としたものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the first technical means of the present invention includes a speaker unit in each of a plurality of independent speaker boxes, and the plurality of speaker boxes are in a state where the yoke portions of the speaker units are in contact with each other back to back. It is characterized by being arranged by.
第2の技術手段は、第1の技術手段において、各ヨーク部の背面同士が貼り合わされていることを特徴としたものである。 The second technical means is characterized in that in the first technical means, the back surfaces of the yoke portions are bonded to each other.
第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、各スピーカユニットは、互いに略等しい反作用の力を発生させ、反作用の力が互いに打ち消し合うように配置されていることを特徴としたものである。 A third technical means is characterized in that, in the first or second technical means, the speaker units are arranged so as to generate reaction forces substantially equal to each other and the reaction forces cancel each other. Is.
第4の技術手段は、第3の技術手段において、各スピーカユニットに同位相の電気信号が入力されることを特徴としたものである。 A fourth technical means is the same as the third technical means, characterized in that an electrical signal having the same phase is input to each speaker unit.
第5の技術手段は、第3又は第4の技術手段において、複数のスピーカボックスの共振点が略同じに調整されていることを特徴としたものである。 The fifth technical means is characterized in that, in the third or fourth technical means, the resonance points of the plurality of speaker boxes are adjusted to be substantially the same.
第6の技術手段は、第1乃至第5のいずれか1の技術手段において、複数のスピーカボックスは、全帯域再生用の密閉型ボックスと低域再生用のケルトン型ボックスで構成されていることを特徴としたものである。 A sixth technical means is any one of the first to fifth technical means, wherein the plurality of speaker boxes are composed of a closed-type box for full-band reproduction and a kelton-type box for low-frequency reproduction. It is characterized by.
第7の技術手段は、第6の技術手段において、ケルトン型ボックスは、バスレフダクトを備え、ケルトン型ボックスのスピーカユニットには、バスレフダクトの共振点以下の成分をカットした電気信号が入力されることを特徴としたものである。 According to a seventh technical means, in the sixth technical means, the kelton type box includes a bass reflex duct, and an electric signal obtained by cutting a component below the resonance point of the bass reflex duct is input to the speaker unit of the kelton type box. It is characterized by that.
第8の技術手段は、第1乃至第7のいずれか1の技術手段におけるスピーカ装置を備えたことを特徴とする表示装置である。 An eighth technical means is a display device comprising the speaker device according to any one of the first to seventh technical means.
本発明によれば、両スピーカユニットを背中合わせに取り付ける構造にすることで互いの反作用を打ち消すことができるため、振動が大きい低域でも筐体振動を改善することができる。さらに、独立ボックス構造にすることでボックス毎に異なるチューニングを行えるため、一方のボックスからは全帯域(中高域)を再生し、他方のボックスからは低域を再生して広帯域の再生を行うことができる。 According to the present invention, the structure in which both speaker units are attached back to back can cancel each other's reaction, so that the housing vibration can be improved even in a low range where the vibration is large. In addition, each box can be tuned differently by adopting an independent box structure, so that the entire band (mid-high range) is played from one box and the low range is played from the other box for wide-band playback. Can do.
図1は、本発明のスピーカ装置に用いられるスピーカユニットの構造例を示す断面図である。図中、スピーカユニット1は、剛体からなるフレーム10を備え、フレーム10の底部に磁気回路11が取り付けられる。磁気回路11はプレート12を備え、プレート12がフレーム10の底部に固着される。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the structure of a speaker unit used in the speaker device of the present invention. In the figure, the speaker unit 1 includes a
そして、プレート12の下側にはリング状のマグネット13が取り付けられ、マグネット13の底面はヨーク14によって受けられている。ヨーク14の中央部には上方に突出するようにセンタポール15が設けられている。
A ring-
センタポール15の外周部とプレート12の中心口の内周部との間の部分がギャップを構成し、このギャップにボイスコイル16が配されている。ボイスコイル16のボビン17は筒状をなして上方に延びるとともに、その先端側にはコーン紙からなる振動板20が固着されている。振動板20の外周側の部分は固定リング21によってフレーム10の先端側の内周面に固定されている。
A portion between the outer peripheral portion of the
また、振動板20の中央部であってボビン17との接続部にはキャップ22が取り付けられている。さらに、振動板20と連結されているボビン17は、フレーム10の底部側とダンパ23を介して連結される構造となっている。
A
ボイスコイル16のリード線は錦糸線24と接続されるとともに、この錦糸線24がフレーム10の外周面上に取り付けられている端子板25の端子26に接続される。この端子26を通して外部から電気信号(信号電流)がボイスコイル16に供給される。ボイスコイル16は、外部から供給された信号電流によって軸線方向、すなわち図1の上下方向の力を受け、ボイスコイル16と連結されている振動板20が信号電流に応じて振動し、音声が再生される。
The lead wire of the
図2は、図1に示したスピーカユニットを複数備えた本発明のスピーカ装置の構造例を示す断面図である。図中、スピーカ装置は、第1スピーカユニット1を設けた密閉型ボックス3と、第2スピーカユニット2を設けたケルトン型ボックス4とから構成され、2つのスピーカユニットが独立した2つの筐体にそれぞれ収容される。なお、第1スピーカユニット1及び第2スピーカユニット2のフレーム10、マグネット13、ヨーク14、センタポール15、及び振動板20のみ符号を付し、その他各部の記載は省略している。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structural example of the speaker device of the present invention including a plurality of speaker units shown in FIG. In the figure, the speaker device is composed of a sealed
本発明のスピーカ装置は、図2に示す構造、すなわち、両スピーカユニットを背中合わせに取り付ける構造にすることで互いの反作用を打ち消すことができるため、振動が大きい低域でも筐体振動を改善することができる。さらに、独立ボックス構造にすることでボックス毎に異なるチューニングを行えるため、一方のボックスからは全帯域(中高域)を再生し、他方のボックスからは低域を再生して広帯域の再生を行うことができる。以下、本発明のスピーカ装置の具体的な構造について図2を参照しながら説明する。 Since the speaker device of the present invention has the structure shown in FIG. 2, that is, a structure in which both speaker units are attached back to back, the reaction between each other can be canceled, so that the housing vibration can be improved even in a low frequency range where the vibration is large. Can do. In addition, each box can be tuned differently by adopting an independent box structure, so that the entire band (mid-high range) is played from one box and the low range is played from the other box for wide-band playback. Can do. Hereinafter, a specific structure of the speaker device of the present invention will be described with reference to FIG.
全帯域再生用の密閉型ボックス3と、低域再生用のケルトン型ボックス4とは、第1スピーカユニット1及び第2スピーカユニット2の各ヨーク14が背中合わせになるように配置される。より具体的には、密閉型ボックス3のバッフル板31に設けられた開口部32に第1スピーカユニット1の前面(振動板20側)が固定され、ケルトン型ボックス4のバッフル板41に設けられた開口部42に第2スピーカユニット2の前面(振動板20側)が固定される。そして両スピーカユニットは、その背面側となる各ヨーク14が、両ボックスの境界となる仕切板33の開口部34を通じ、互いに背中合わせになるように配置される。この際、両スピーカユニットの各ヨーク14の底面を、例えば接着剤や両面テープ等により物理的に貼り合わせて取り付けてもよいし、単に接触させた状態で取り付けてもよく、あるいは、適当なギャップを設けて近接させた状態で取り付けてもよい。
The
また、ケルトン型ボックス4は、第2スピーカユニット2の振動板20の前面側を密閉ボックス43でカバーしており、この密閉ボックス43の底部にはバスレフダクト44が設けられている。従って、ケルトン型ボックス4は、振動板20からの直接音を閉じ込めて、バスレフダクト44からの低音だけを聴く構造となっている。このような構造にすることで、バスレフの超低域の過大振幅が抑えられ、超低域の再生が可能となる。
The
このような2つの独立した筐体構造とすることで、それぞれのボックス毎に異なるチューニングを可能とし、密閉型ボックス3から全帯域(中高域)を再生し、ケルトン型ボックス4から低域のみを再生することができる。このため、従来構造のスピーカ装置と比べて、広帯域の再生が可能となる。
By adopting such two independent housing structures, it is possible to tune differently for each box, reproduce the entire band (mid-high range) from the sealed
なお、ケルトン型ボックス4は、第2スピーカユニット2の前面を密閉するため、中高域は出力されず、低域だけのバンドパス特性となる。本発明のスピーカ装置をテレビジョン装置に適用した場合、第1スピーカユニット1が正面を向き、第2スピーカユニット2が背面を向くため、仮に第2スピーカユニット2から中高域を再生すると低域再生がうまくいかなくなる。従って背面の第2スピーカユニット2は低域再生とすることが望ましい。
Since the
第1スピーカユニット1は、図示しない+端子に正電圧が印加されると、図中矢印の向きに力F1が働き振動板20を前方に動かすと共に、その後方向きに反発力−F1が働く。同様に、第2スピーカユニット2は、図示しない+端子に正電圧が印加されると、図中矢印の向きに力F2が働き振動板20を前方に動かすと共に、その後方向きに反発力−F2が働く。これら第1スピーカユニット1と第2スピーカユニット2には同位相の電気信号が入力されるため、一方の振動板20が前方に動くとき、もう一方の振動板20も前方に動くことになる。このため、互いの反発力−F1,−F2は打ち消し合うように作用する。
In the first speaker unit 1, when a positive voltage is applied to a + terminal (not shown), a force F1 acts in the direction of the arrow in the drawing to move the
ここで、第1スピーカユニット1と第2スピーカユニット2の互いの反作用の力(−F1,−F2)を等しくして筐体の振動を低減するためには、密閉型ボックス3の共振点である最低共振周波数f01と、ケルトン型ボックス4の共振点である最低共振周波数f02を略等しくする必要がある。従来構造のスピーカ装置の場合、同じ特性のスピーカユニットが必要であったが、本発明のスピーカ装置は独立した筐体構造であるため、スピーカユニットを含め、異なるチューニングが可能であり、f01≒f02に調整することも容易である。
Here, in order to reduce the vibration of the casing by making the reaction forces (−F1, −F2) of the first speaker unit 1 and the
本発明のスピーカ装置は、第1スピーカユニット1と第2スピーカユニット2に同位相の電気信号が入力され、密閉型ボックス3とケルトン型ボックス4の共振点f0が略同じに調整されることにより、第1スピーカユニット1と第2スピーカユニット2との間で互いに略等しい反作用の力を発生させ、反作用の力が互いに打ち消し合うように構成される。なお、第1スピーカユニット1と第2スピーカユニット2は、その特性が同じものでも、異なったものでもよい。両者が同特性のものであれば、共振点f0は基本的に同じになるため調整する必要がなくなる。
The speaker device of the present invention, the electrical signals of the first speaker unit 1 and the
図3は、図2に示したスピーカ装置におけるインピーダンス特性と音圧特性の一例を説明するための図である。図3(A)は密閉型ボックス3のインピーダンス特性を示し、図3(B)はケルトン型ボックス4のインピーダンス特性を示す。図中、縦軸にインピーダンス(Ω)、横軸に周波数(Hz)とする。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of impedance characteristics and sound pressure characteristics in the speaker device shown in FIG. 3A shows the impedance characteristics of the sealed
図3(B)に示すように、ケルトン型ボックス4の場合、第2スピーカユニット2の最低共振周波数f02より下の周波数帯において、バスレフダクト44によるダクト共振が発生する。このときのダクト共振周波数fdにおいてもインピーダンスが大きくなる。ダクト共振周波数fdにおける筐体振動も大きいため、このfd以下を電気的にカットしたほうが望ましい。そこで、第2スピーカユニット2には、バスレフダクト44の共振点であるダクト共振周波数fd以下の成分をカットした電気信号を入力するようにしてもよい。これにより、バスレフダクト44によるダクト共振の発生を抑制し、筐体振動をより低減することができる。
As shown in FIG. 3B, in the case of the kelton-
図3(C)はスピーカ装置の音圧特性を示す。図中、縦軸に音圧レベル(dB)、横軸に周波数(Hz)とする。図の左から順に、密閉型ボックス3の音圧特性、ケルトン型ボックス4の音圧特性、両ボックスの音圧特性を合成した合成音圧特性を示す。
FIG. 3C shows the sound pressure characteristics of the speaker device. In the figure, the vertical axis represents sound pressure level (dB) and the horizontal axis represents frequency (Hz). In order from the left of the figure, the sound pressure characteristics of the sealed
上記合成音圧特性に示すように、本発明のスピーカ装置は、密閉型ボックス3とケルトン型ボックス4を備えることで、低音域から中高音域までの広い帯域をカバーすることができる。
As shown in the synthesized sound pressure characteristic, the speaker device of the present invention can cover a wide band from a low sound range to a mid-high sound range by including the sealed
図4は、本発明のスピーカ装置を備えた表示装置の一例を示す外観図で、図中、5は表示装置を示す。図4(A)は表示装置5の正面図、図4(B)はXX断面図を示す。本発明のスピーカ装置は、例えば、液晶テレビやプラズマテレビなどの薄型表示装置に用いて好適である。一般に、薄型表示装置の場合、筐体強度が不足するため、本発明のスピーカ装置を適用することで、薄型軽量化を実現しつつ、筐体振動を低減することが可能となる。 FIG. 4 is an external view showing an example of a display device provided with the speaker device of the present invention, in which 5 indicates the display device. 4A is a front view of the display device 5, and FIG. 4B is a sectional view taken on line XX. The speaker device of the present invention is suitable for use in thin display devices such as liquid crystal televisions and plasma televisions. In general, in the case of a thin display device, the casing strength is insufficient. Therefore, by applying the speaker device of the present invention, it is possible to reduce the casing vibration while realizing a reduction in thickness and weight.
本実施形態の表示装置5は、表示画面を挟んで両端に本発明のスピーカ装置を備える。この場合、密閉型ボックス3に設けられた第1スピーカユニット1が前面側に、ケルトン型ボックス4に設けられた第2スピーカユニット2が背面側に、そして、バスレフダクト44が底面側に配置される。
The display device 5 of the present embodiment includes the speaker device of the present invention at both ends across the display screen. In this case, the first speaker unit 1 provided in the
上記のように本発明のスピーカ装置を配置することで、筐体強度の不足する薄型テレビであっても、筐体振動を低減しつつ、低域から中高域までカバーした広帯域再生が可能となる。 By arranging the speaker device of the present invention as described above, it is possible to perform wide-band reproduction covering from low to mid-high range while reducing chassis vibration, even for a thin TV with insufficient casing strength. .
以上説明したように、本発明によれば、両スピーカユニットを背中合わせに取り付ける構造にすることで互いの反作用を打ち消すことができるため、振動が大きい低域でも筐体振動を改善することができる。さらに、独立ボックス構造にすることでボックス毎に異なるチューニングを行えるため、一方のボックスからは全帯域(中高域)を再生し、他方のボックスからは低域を再生して広帯域の再生を行うことができる。 As described above, according to the present invention, the structure in which both speaker units are attached back to back can cancel each other's reaction, so that the housing vibration can be improved even in a low range where the vibration is large. In addition, each box can be tuned differently by adopting an independent box structure, so that the entire band (mid-high range) is played from one box and the low range is played from the other box for wide-band playback. Can do.
1,100…スピーカユニット(第1スピーカユニット)、2,200…第2スピーカユニット、3…密閉型ボックス、4…ケルトン型ボックス、5…表示装置、10,110…フレーム、11,111…磁気回路、12,112…プレート、13,113…マグネット、14,114…ヨーク、15,115…センタポール、16,116…ボイスコイル、17,117…ボビン、20,120…振動板、21,121…固定リング、22…キャップ、23…ダンパ、24…錦糸線、25…端子板、26…端子、31,41…バッフル板、32,34,42…開口部、33…仕切板、43…密閉ボックス、44…バスレフダクト、300…スピーカボックス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Speaker unit (1st speaker unit), 2,200 ... 2nd speaker unit, 3 ... Sealed box, 4 ... Kelton box, 5 ... Display device, 10, 110 ... Frame, 11, 111 ... Magnetic Circuit, 12, 112 ... plate, 13, 113 ... magnet, 14, 114 ... yoke, 15, 115 ... center pole, 16, 116 ... voice coil, 17, 117 ... bobbin, 20, 120 ... diaphragm, 21, 121 ... Fixing ring, 22 ... Cap, 23 ... Damper, 24 ... Kinshi wire, 25 ... Terminal board, 26 ... Terminal, 31, 41 ... Baffle board, 32, 34, 42 ... Opening, 33 ... Partition plate, 43 ... Sealing Box, 44 ... bass reflex duct, 300 ... speaker box.
Claims (8)
前記複数のスピーカボックスは、各スピーカユニットの各ヨーク部が背中合わせに接触した状態で配置されていることを特徴とするスピーカ装置。 A speaker unit is provided for each of a plurality of independent speaker boxes,
The speaker device, wherein the plurality of speaker boxes are arranged in a state where the yoke portions of the speaker units are in contact with each other back to back.
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