JP3201677U - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化することができるバックロードホーン式のスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置は、キャビネット１０及びスピーカユニット２０を備えている。スピーカユニット２０は、ヨーク２２、マグネット２３、ボビン２４、コイル２５及びコーン２６からなる。キャビネット１０は、仕切り板によって形成されてコーン２６による振動時に空気振動を伝搬させる空気通路である音道を内部に有する。コーン２６の正面側をキャビネット１０の外側に向けるとともに、コーン２６の背面側を音道の入口よりも手前側のキャビネット１０内に設けた空間である空気室に向けて、スピーカユニット２０をキャビネット１０に組み付け、音道の出口をキャビネット１０の外側に向けて解放させている。マグネット２３はネオジムマグネットで構成され、かつコーン２６の直径は２ｃｍ以下に設定されている。【選択図】図４

Description

本考案は、バックロードホーン式のスピーカ装置に関する。

従来から、バックロードホーン式のスピーカ装置はよく知られている。この種のスピーカ装置は、下記特許文献１に示されているように、例えば、スピーカの正面側を外側に向けて直方体状のキャビネットに組み付けるとともに、スピーカの背面側を仕切り板によってキャビネットの内部に形成したホーン部の入口側に位置させ、ホーン部の出口を外側に向けるようにしている。

特開２００８−２７８２２９号公報

このようなバックロードホーン式のスピーカ装置は、良好な音を発生させることできる。しかしながら、従来のバックロードホーン式のスピーカ装置は、比較的大きく、小型の機器に搭載し難いという問題があった。

本考案は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、小型のバックロードホーン式のスピーカ装置を提供することにある。なお、下記本考案の各構成要件の記載においては、本考案の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本考案の構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。

上記の目的を達成するため、本考案の特徴は、マグネット（２３）を固定したヨーク（２２）、ヨークに対して変位可能に支持されてコイル（２５）の巻かれたボビン（２４）、及びボビンに組み付けられたコーン（２６）からなるスピーカユニット（２０）と、仕切り板（１１ｅ１〜１１ｅ８）によって形成されてコーンの振動時に空気振動を伝搬させる空気通路である音道（Ｓ１）を内部に設けたキャビネット（１０）とを備え、コーンの正面側をキャビネットの外側に向けるとともに、コーンの背面側を音道の入口よりも手前側のキャビネット内に設けた空間である空気室に向けて、スピーカユニットをキャビネットに組み付け、音道の出口をキャビネットの外側に向けて解放させたバックロードホーン式のスピーカ装置において、マグネットをネオジムマグネットで構成し、かつコーンの直径を２ｃｍ以下に設定したことにある。

この場合、例えば、キャビネットを、左右方向の長さを前後方向の長さより長く、かつ上下方向の長さを前後方向の長さよりも短くして直方体形状に形成し、空気室をキャビネットの左右方向の端部に設け、空間室に対向したキャビネットの上面部に貫通孔を設けて、スピーカユニットを貫通孔に貫通させてキャビネットに組み付けるようにするとよい。

前記のように構成した本考案においては、磁束密度が高くて非常に強い磁力をもつネオジムマグネットを用いたので、例えばコーンの直径を２ｃｍ以下というように、スピーカユニットを極めて小さくかつ軽くできて、スピーカ装置も小型化できる。これにより、本考案に係るスピーカ装置は、小型の機器にも容易に搭載できるようになる。また、スピーカユニットを極めて小さくかつ軽くしたので、高域の位相特性が良好になり、キレのある音が得られる。

また、本考案の他の特徴は、音道の全長を９０ｃｍ以下に設定して、低域から中域までの音を出力するようにしたことにある。この場合、前記低域から中域までの音は、例えば、１００Ｈｚから１ＫＨｚまでの音である。

この本考案の他の特徴によれば、スピーカ装置を極めて小型化できるとともに、音のダイナミックレンジを広くすることができて、音量も大きくすることができる。例えば、６ｄＢ以上の音量を得ることができる。

また、本考案の他の特徴は、空気室の容積を、２２ｃｍ^３以下にしたことにある。これによれば、特に、キレのある音を得ることができる。

本考案の一実施形態に係るスピーカ装置の上面図である。 図１のスピーカ装置の右側面図である。 図１のスピーカ装置をスピーカユニットの下方にて横断した横断面図である。 スピーカユニットの概略断面図である。 図1のスピーカ装置の等価図である。

以下、本考案の一実施形態に係るスピーカ装置について、図面を用いて説明する。図１は本考案の一実施形態に係るスピーカ装置の上面図であり、図２は図１のスピーカ装置の右側面図である。この実施形態では、キャビネット１０のうちのスピーカユニット２０が配置される面を上面（図２の上側面）、その対向面を下面（図２の下側面）、キャビネット１０の長手方向を左右方向（図１の左右方向）、短手方向を前後方向（図１の上下方向及び図２の左右方向）とする。そして、スピーカユニット２０を上方に向けた状態で使用するとともに、リスナーはキャビネット１０の長手方向の面から音を聴取するとした場合に、リスナーから見て向かって左側をスピーカ装置の左側、向かって右側をスピーカ装置の右側、リスナーに近い側を前側、遠い側を後側と定義する。なお、この上下、前後、左右の表現は前述したような音の聴取環境における場合の例であって、音の聴取環境が変化すれば、上下、左右、前後の位置関係が変化することは言うまでもない。

スピーカ装置は、キャビネット１０及びスピーカユニット２０を備えている。キャビネット１０は、上ケース１１と底板１２とからなる直方体形状である。このキャビネット１０においては、本実施形態では、前後方向の長さＬ１が６０ｍｍであり、左右方向の長さＬ２が３６０ｍｍであり、上下方向の長さＬ３が２１ｍｍである。

上ケース１１は、樹脂により一体成型され、それぞれ平板状かつ長方形に形成されて、互いに直交する上壁１１ａ、前壁１１ｂ、後壁１１ｃ及び左壁１１ｄを有する。底板１２は、樹脂により、平板状かつ上ケース１１の上壁１１ａと同一形状である長方形に形成されている。そして、底板１２は、その上面に、上ケース１１の前壁１１ｂ、後壁１１ｃ、左壁１１ｄ及び後述する仕切り板１１ｅ１〜１１ｅ８の下端面を密着させて、接着剤により上ケース１１の下面に固着されている。したがって、キャビネット１０内には、右側のみを外部に開放させ直方体状の空間が形成されている。

上ケース１１には、図３の横断面図に示すように、平板状かつ長方形の仕切り板１１ｅ１〜１１ｅ８が上ケース１１と一体成型されて設けられている。仕切り板１１ｅ１，１１ｅ２は、上壁１１ａ及び前壁１１ｂの両内側面から直角方向に延設されており、それらの下端面を底板１２の上面上に位置させ、それらの後端面を後壁１１ｃの前方に位置させている。仕切り板１１ｅ２は、仕切り板１１ｅ１の右方に位置する。

仕切り板１１ｅ３〜１１ｅ５は、上壁１１ａ及び後壁１１ｃの両内側面から直角方向に延設されており、それらの下端面を底板１２の上面上に位置させ、それらの前端面を前壁１１ｂの後方に位置させている。仕切り板１１ｅ３は、仕切り板１１ｅ１と左壁１１ｄの左右方向中間に位置し、仕切り板１１ｅ４は仕切り板ｅ１と仕切り板１１ｅ２の左右方向中間に位置し、仕切り板１１ｅ５は仕切り板１１ｅ２と底板１２の右端の左右方向中間に位置する。

仕切り板１１ｅ６は、上壁１１ａの内側面から直角方向に延設されるとともに、左壁１１ｄの内側面から右方向に右側を若干前方に傾けて延設されており、その下端面を底板１２の上面上に位置させている。仕切り板１１ｅ６は、仕切り板１１ｅ３の前端面よりも後方に位置し、その右端面は仕切り板１１ｅ３の左方に位置する。

仕切り板１１ｅ７は、上壁１１ａの内側面から直角方向に延設されるとともに、仕切り板１１ｅ３の前端面から左右方向に右側を若干後方に傾けて延設されており、その下端面を底板１２の上面上に位置させている。仕切り板１１ｅ７の仕切り板１１ｅ３よりも左側部分は、前壁１１ｂと仕切り板１１ｅ６の前後方向中間に位置し、その左端面は左壁１１ｄの右方に位置する。仕切り板１１ｅ７の仕切り板１１ｅ３よりも右側部分は、前壁１１ｂの後方に位置し、その右端面は仕切り板１１ｅ１の左方に位置する。

仕切り板１１ｅ８は、上壁１１ａの内側面から直角方向に延設されるとともに、仕切り板１１ｅ１の後端面から左方向に左側を若干後方に傾けて延設されており、その下端面を底板１２の上面上に位置させている。仕切り板１１ｅ８は、仕切り板１１ｅ７と後壁１１ｃの前後方向中間に位置し、その左端面は仕切り板１１ｅ３の右方に位置する。

このような仕切り板１１ｅ１〜１１ｅ８により、上壁１１ａと底板１２との間には、図３にて矢印で示すように、仕切り板１１ｅ６の右端面と仕切り板１１ｅ３の左側面との間の位置から前壁１１ｂ及び後壁１１ｃの右端面までに渡って徐々に広がる空気通路が形成されている。この空気通路が、スピーカユニット２０による空気振動を伝搬させる空気通路であり、この空気通路を本明細書では音道Ｓ１という。そして、音道Ｓ１の全長は、本実施形態では９０ｃｍである。また、仕切り板１１ｅ６の右端面と仕切り板１１ｅ３の左側面との間の位置が音道Ｓ１の入口であり、前壁１１ｂ及び後壁１１ｃの右端面の位置が音道Ｓ１の出口である。この音道Ｓ１は、入口から出口に向かうに従って広くなっている。

また、音道Ｓ１の入口の手前には、後壁１１ｃ、左壁１１ｄ及び仕切り板１１ｅ３，１１ｅ６で囲まれた領域（正確には、後壁１１ｃ、左壁１１ｄ、仕切り板１１ｅ３、及び仕切り板１１ｅ６を仕切り板１１ｅ３まで延長した平面で囲まれた領域）には、略方形状の空間が形成されている。この空間を本明細書では空気室Ｓ２という。この空気室Ｓ２の容積は、本実施形態では２２ｃｍ³である。そして、この空気室Ｓ２と前記音道Ｓ１により、キャビネット１０内にスピーカユニット２０のホーン部が形成される。

この空気室Ｓ２に対向する上壁１１ａの位置すなわち上壁１１ａの左端部位置には、円形の貫通孔１１ａ１（図４参照）が形成されている。貫通孔１１ａ１が位置する上壁１１ａの部分には、スピーカユニット２０が組み付けられている。スピーカユニット２０は、図４の拡大縦断面図に示すように、シャーシ２１、ヨーク２２、マグネット２３、ボビン２４、コイル２５及びコーン２６を備えている。

シャーシ２１は、環状に形成した底面部２１ａと、底面部２１ａの外周端部から上方に突出した円筒部２１ｂと、円筒部２１ｂの上方に設けられて環状に形成された環状部２１ｃと、円筒部２１ｂと環状部２１ｃを連結する長尺状の複数の連結部２１ｄとを有する。複数の連結部２１ｄは、円筒部２１ｂの上端部における周方向の複数の位置から斜め上方に向けてそれぞれ延設されて、環状部２１ｃの内周面における周方向の複数の位置にそれぞれ接続されている。複数の連結部２１ｄ間には空間が設けられており、コーン２６の背面側を外部に開放させている。

ヨーク２２は、円盤状に形成された円盤部２２ａと、円盤部２２ａの中央位置にて上方に突出した円柱状の突出部２２ｂとを有する。ヨーク２２は、円盤部２２ａの下面にてシャーシ２１の底面部２１ａの上面に固定され、突出部２２ｂを上方に突出させている。マグネット２３は、所定の厚さを有する環状に形成されて、上下方向にＮ極とＳ極に磁化されている。マグネット２３は、その下面にてヨーク２２の円盤部２２ａの上面に固定され、外周面をシャーシ２１の円筒部２１ｂの内周面に当接させ、その中央の貫通孔にヨーク２２の突出部２２ｂを貫通させている。このマグネット２３は、磁束密度が高くて非常に強い磁力をもつネオジムマグネットである。この磁束密度は、本実施形態では１．９Ｎ／Ａである。

ボビン２４は、円筒状に形成され、その下端面を開放させて、その内部にヨーク２２の突出部２２ｂを侵入させている。ボビン２４の上端面は、上面壁２４ａにより閉ざされている。ボビン２４の下部外周面上には、コイル２５が巻き回されている。このコイル２５には、図示しない導線が接続されて、電気信号が供給されるようになっている。また、ボビン２４の外周面には、環状に形成されたダンパ２７がその内周面にて固定されている。ダンパ２７は、その外周面にてシャーシ２１の円筒部２１ｂの上端部内周面に固定されている。ダンパ２７は、弾力性を有する膜状の弾性部材で構成され、径方向に向かって波のように上下交互に曲げて形成されており、ボビン２４のシャーシ２１に対する上下方向の変位を許容する。したがって、ボビン２４及びコイル２５は、ダンパ２７を介してシャーシ２１及びヨーク２２に上下方向に変位可能に支持されている。ダンパ２７の強さは、本実施形態では１．１６Ｎ／ｍｍである。

コーン２６は、弾性変形する薄膜の平板状部材で円錐状に形成され、円形の内周面部から円形の外周面部に向かって、外側を上方に傾けて延設されている。コーン２６の内周端部はボビン２４の上端部外周面上に固着され、コーン２６の外周端部はシャーシ２１の環状部２１ｃの内周面上に固着されている。コーン２６の内周端部の近傍には、上方に突出した球面を有する円盤状のセンターキャップ２８の外周端部が固着されており、ボビン２４の上面壁２４ａの上方が閉ざされている。本実施形態では、コーン２６の重さは０．４ｇであり、コーン２６の直径は１．９ｃｍである。

このように構成されたスピーカユニット２０は、コーン２６の正面側（図４の上側）を上方に向けて、上ケース１１の上壁１１ａに設けた円形の貫通孔１１ａ１内に上方から挿入される。そして、シャーシ２１の環状部２１ｃの下面を、貫通孔１１ａ１の外側の上壁１１ａの上面に密着させ、環状部２１ｃを上壁１１ａの上面にねじ又は接着剤により密着固定する。これにより、スピーカユニット２０は、キャビネット１０の上壁１１ａに固定される。

このように構成したスピーカ装置においては、音に対応した電気信号をコイル２５に供給すれば、ボビン２４がシャーシ２１及びヨーク２２に対して、すなわちキャビネット１０に対して図２及び図４で示す上下方向に振動する。このボビン２４の上下方向の振動によりコーン２６も上下方向に振動し、コーン２６は空気を振動させる。コーン２６の振動によるスピーカユニット２０の正面側の空気振動は、キャビネット１０の上方外部に伝搬されて、空気振動による音がキャビネット１０の上側から外部上方に向けて発生される。

一方、コーン２６の振動によるスピーカユニット２０の背面側の空気振動は、空気室Ｓ２を介して音道Ｓ１の入口から音道Ｓ１に入り、音道Ｓ１を伝搬して、音道Ｓ１の出口すなわちキャビネット１０の右方外部に伝搬されて、空気振動による音がキャビネット１０の右側から外部右方に向けて発生される。そして、入口から出口に向かうに従って広げられている音道Ｓ１を伝搬する空気振動の状態を、図５にスピーカ装置の等価回路として示している。

上記のように構成され動作するスピーカ装置においては、マグネット２３として磁束密度が高くて非常に強い磁力をもつネオジムマグネットを用いたので、コーン２６の直径（外径）を小さくすることができ（本実施形態では１．９ｃｍにすることができ）、スピーカユニット２０を極めて小さくかつ軽くできて、スピーカ装置も小型化できる。これにより、上記実施形態に係るスピーカ装置は、小型の機器にも容易に搭載できるようになる。また、スピーカユニット２０を極めて小さくかつ軽く、特にコーン２６を軽くしたので、高域の位相特性が良好になり、キレのある音が得られる。

また、低域から中域すなわち１００Ｈｚから１ＫＨｚまでの音の再生を狙って、音道Ｓ１の全長を短くした。本実施形態では、音道Ｓ１の全長を９０ｃｍとした。また、キレのある音とするために、空気室Ｓ２の容積を一般的な０．０７・ａ²から０．３・ａ²（ａはコーンの半径である）である０．０６３リットルから０．２７リットルよりも極めて小さな２２ｃｍ^３とした。これにより、キレのある音を得ることができるとともに、音のダイナミックレンジを広くすることができて、音量も大きくすることができる。例えば、６ｄＢ以上の音量を得ることができるようになる。また、キャビネット１０がかなり小さくなり、スピーカ装置を極めて小型化できる。

なお、本考案に係るスピーカ装置は、前述した実施形態に限定されるものでなく、本考案の技術的範囲内で適宜変更することができる。

上記実施形態においては、音道Ｓ１の全長を９０ｃｍという短い長さにしたが、キャビネット１０の小型化を図る意味では、音道Ｓ１の全長を９０ｃｍ未満としてもよい。また、空気室Ｓ２の容積を２２ｃｍ^３という小さな容積にしたが、キャビネット１０の小型化を図るとともに、キレのある音を得るために、空気室Ｓ２の容積を２２ｃｍ^３未満にしてもよい。さらに、上記実施形態においては、コーン２６の外径（直径）を１．９ｃｍとしたが、コーン２６の外径が多少大きくてもキャビネット１０の小型化にはあまり影響しないので、このコーン２６の外径を２．０ｃｍ程度まで大きくしてもよい。また、スピーカユニット２０を小さくする点では、コーン２６の外径を１．９ｃｍ未満にしてもよい。

また、上記実施形態では、シャーシ２１にヨーク２２を固定するようにした。しかし、これに代えて、シャーシ２１にマグネット２３を固定するようにしてもよい。この場合、シャーシ２１の底面部２１ａを上記実施形態の場合よりも上方に位置させて、底面部２１ａの下面をマグネット２３の上面に固定するようにするとよい。

また、上記実施形態においては、スピーカユニット２０をキャビネット１０の上壁１１ａの左端部に設けるようにした。しかし、これに代えて、スピーカユニット２０をキャビネット１０の上壁１１ａの右端部に設けるようにしてもよい。この場合、仕切り板１１ｅ１〜１１ｅ８を、上記実施形態の場合と左右対称位置に配置させるとよい。

さらに、上記実施形態においては、スピーカ装置のキャビネット１０を左右方向が前後方向よりも長く、上下方向が前後方向よりも短い薄型の直方体形状とし、キャビネット１０の上面にスピーカユニット２０を設け、スピーカユニット２０を上面に向けた状態での使用形態を例示した。しかし、これに限らず、スピーカユニット２０を側面に向けた状態や下面に向けた状態で使用してもよい。また、キャビネット１０の形状や、スピーカユニット２０を配置するキャビネット１０の面は、例示したものに限らない。例えば、キャビネット１０の形状は直方体でなくてもよいし、スピーカユニット２０はキャビネット１０の側面に配置してもよい。

１０…キャビネット、１１…上ケース、１１ａ…上壁、１１ａ１…貫通孔、１１ｂ…前壁、１１ｃ…後壁、１１ｄ…左壁、１１ｅ１-１１ｅ８…仕切り板、１２…底板、２０…スピーカユニット、２１…シャーシ、２２…ヨーク、２３…マグネット、２４…ボビン、２５…コイル、２６…コーン、２７…ダンパ、２８…センターキャップ、Ｓ１…音道、Ｓ２…空気室

この場合、例えば、キャビネットを、左右方向の長さを前後方向の長さより長く、かつ上下方向の長さを前後方向の長さよりも短くして直方体形状に形成し、空気室をキャビネットの左右方向の端部に設け、空気室に対向したキャビネットの上面部に貫通孔を設けて、スピーカユニットを貫通孔に貫通させてキャビネットに組み付けるようにするとよい。

Claims (5)

1. マグネットを固定したヨーク、ヨークに対して変位可能に支持されてコイルの巻かれたボビン、及びボビンに組み付けられたコーンからなるスピーカユニットと、
   仕切り板によって形成されて前記コーンの振動時に空気振動を伝搬させる空気通路である音道を内部に設けたキャビネットとを備え、
   前記コーンの正面側を前記キャビネットの外側に向けるとともに、前記コーンの背面側を前記音道の入口よりも手前側の前記キャビネット内に設けた空間である空気室に向けて、前記スピーカユニットを前記キャビネットに組み付け、前記音道の出口を前記キャビネットの外側に向けて解放させたバックロードホーン式のスピーカ装置において、
   前記マグネットをネオジムマグネットで構成し、かつコーンの直径を２ｃｍ以下に設定したことを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記音道の全長を９０ｃｍ以下に設定して、低域から中域までの音を出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記低域から中域までの音は、１００Ｈｚから１ＫＨｚまでの音である請求項２に記載のスピーカ装置。
4. 前記空気室の容積は、２２ｃｍ^３以下である請求項２又は３に記載のスピーカ装置。
5. 前記キャビネットを、左右方向の長さを前後方向の長さより長く、かつ上下方向の長さを前後方向の長さよりも短くして直方体形状に形成し、
   前記空気室を前記キャビネットの左右方向の端部に設け、
   前記空間室に対向した前記キャビネットの上面部に貫通孔を設けて、前記スピーカユニットを前記貫通孔に貫通させて前記キャビネットに組み付けるようにした請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載のスピーカ装置。

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