JP3921831B2 - スピーカ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカ装置に係わり、特に定在波の立たない小型軽量な薄型のスピーカ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からスピーカ装置の低域再生限界を伸ばすための有効な手段として例えば、スピーカを設けたバッフル板に開口及びダクトを設け、スピーカの振動板の背面から出た音の位相を反転して、ダクトを介して開口から外部に放射させて、スピーカの振動板から前面に出る音波を強め、低音域を歪まない様にしたバスレフレックス型(位相反転型)のスピーカ装置は良く知られている。
【0003】
この様な位相反転型スピーカ装置は図5に示す様にスピーカボックス1の前面に設けたバッフル板2に穿ったスピーカ放音孔2aに対向してスピーカ3を固定する。
【0004】
このスピーカ3は例えば、図5に示す如く、リング状マグネット4と、このリング状マグネット4を挟むように取付けられたプレート5及びヨーク6とを設け、プレート5の内周側とヨーク6のセンターポール6aとの間に磁気空隙7を形成する。またプレート5にはスピーカ3のフレーム8が取付けられ、フレーム8の外周部にはエッジ9が設けられ、このエッジ9によってコーン型の振動板10の外周部が保持されている。
【0005】
一方、振動板10の内周部にボイスコイルボビン11が取付けられており、このボイスコイルボビン11にはボイスコイル12が巻装され、ボイスコイル12はプレート5及びヨーク6のセンターポール6aによって形成された磁気空隙7内に挿入する様になされている。17はこのボイスコイル12をこの磁気空隙7内に保持するためのダンパである。
【0006】
またスピーカボックス1の外部の所定位置に設けられた入力端子13aよりの音響信号を接続線14aを介してスピーカ3の端子15に供給し、端子15よりの音響信号を錦糸線16を介してボイスコイル12に供給している。
【0007】
また、バッフル板2のスピーカ放音孔2aと同一面に開口18aを有するダクト18を設け、スピーカ3の振動板10の背面から出た音の位相を反転して、このダクト18からスピーカボックス1の外に放射し、この振動板10の前面からでる音の低音域を広げている。
【0008】
上述の様に位相反転型のスピーカ装置とすることで、密閉型に比べて低音再生限界を低くすることが出来て、スピーカ3の低音共振周波数f0 の約80%程度まで低域再生範囲を拡げることが出来るとされている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様なスピーカ3をスピーカボックス1内に収納して位相反転型のスピーカ装置を得る場合に、スピーカボックス1を図5の様に薄型化を図る場合にはスピーカ3も薄型にしなければならないのは当然で、この様に小型薄型化したスピーカで低域を再生しようとすればパワーを上げて低音拡大を図ることになるが、振動板10の振幅が増大し、ダンパ17がフレーム8等に当たって、パワーを上げることが出来ず、更にスピーカボックス1が薄型で容積が小さいために、低域の拡大は更に困難に成ると云う問題があった。
【0010】
更に、スピーカボックス1を薄型化すると、小さな容積であるため定在波が立ち易く、これら定在波の腹や節等の影響も大きく、スピーカ3の振動板10に大きな負荷が掛かり利得−周波数特性は図6の様に中域の1000〜5000Hzの周波数範囲での山谷のあばれが生じて音質を悪化させる問題があった。尚、図6で縦軸は利得(dB)及びインピーダンス(Ω)、横軸は周波数(Hz)で19はインピーダンス−周波数特性曲線、20は正面での利得−周波数特性曲線であり、スピーカボックス1の容積630cc内に口径65mmφのスピーカ3を配設した場合の特性曲線である。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカ装置は、先ず、方形の底面板と、底面板の一辺に接触し、垂直方向より傾斜して設けられるバッフル板と、底面板の最後端部から前記バッフル板の上部に向かって所定の曲率を有するカーブを形成する後面板とを含むスピーカボックスを設ける。
バッフル板には低音用スピーカを第1の開口部に設ける。
また、バッフル板には第1の開口部より小さい第2の開口部を設け、これに設けられる第1のダクト部、後面板に沿って設けられる第2のダクト部、第1のダクト部に平行に配設され、低音用スピーカの背面に開口端が設けられる第3のダクト部よりなるダクトを設ける。
そして、スピーカボックスの頂上に、バッフル板に垂直な方向に設けられる高音用スピーカを設ける。
【0012】
この様なスピーカ装置によればスピーカボックスを薄型化出来て、低域の拡大が可能で定在波を減少出来るので、音質の改善を図ることの出来る。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の1形態例を図1乃至図4によって説明する。尚、図5との対応部分には同一符号を付して示している。
【0014】
図1及び図2(A)〜(F)は本発明の1形態例のスピーカ装置の側断面図及び正面と側面の略線図を示すもので、スピーカボックス1Aは底面板1Dが略方形で底面積、特に奥行方向は図5で示したスピーカボックス1の底面積より大きくとる様にして、載置部21に小型軽量なスピーカ装置をより安定に載置可能な様に選択する。
【0015】
スピーカボックス1Aを構成するバッフル板2及び後面板1Bは図2(A)及び図2(E)の様にバッフル板2を正面から視た正面図に示す様に長方形状或は図2(C)の正面図に示されている様に三角形状に成されている。
【0016】
更に、スピーカボックス1Aを構成する左右側板1L及び1Rは図2(B)及び図2(F)に示す様に三角形状に選択するか、図2(D)の様に長方形状に選択し、全体として、頂部(先端)に行くにしたがって前後或は左右の側板間の間隔が狭くなる様に成され、ABS樹脂等でバッフル板2或は後面板1Bを除いて1体に屋根型に形成されている。
【0017】
図1の例ではバッフル板2の下側に穿ったスピーカ放音孔2aに対向して、スピーカ3を配設する。
【0018】
本例の場合はバッフル板2のスピーカ放音孔2aの下側に更に、バッフル板2の成型時に一体にダクト18及びダクト用の開口18aを形成する様に成す。
【0019】
又、スピーカ3の構造は図5で説明したと同様の動電型スピーカであってもよいが、本例ではスピーカボックス1Aの底面1Dの面積を図5の様に薄型で小さくとる必要がないのでスピーカ3の奥行方向も充分に大きなものを用いることが出来る。
【0020】
従って、図1例ではスピーカ3のヨーク6の後方に厚み方向にN.Sと着磁したマグネット4と反対方向にS.Nと着磁したキャンセル用マグネット22を接着剤で接合し、カップ状の金属から成るシールドケース23の内径をプレート5の外周に接合させた防磁型と成している。
【0021】
従って、スピーカ3全体を図5のスピーカ3に比べて大きくすることで、従来例と比べて略同一の容積のスピーカボックス1及び1Aであっても本例では低域を増強可能なスピーカ装置とすることが出来る。
【0022】
又、本例のスピーカ装置ではバッフル板2の下側にダクト18の開口18aを上側に向く様に傾けて配設されているので、ダクト18の空気の放射力FD の反作用力−FD の垂直分力FDVはスピーカ装置の自重Mに加算されるため小型軽量なスピーカボックス1Aを載置部21により安定に固定させる様になる。
【0023】
更に、スピーカボックス1Aの外部の頂部に高音用のツイータ25を後面開放状態で配設する。図2(A)(B)の場合は、バッフル板2の頂部に正方形状突部から成るツイータ取付板27を延設し、図2(C)及び図2(D)では円盤状のツイータ取付板27aを、図2(E)及び図2(F)ではバッフル板2の頂部を全幅に亘って延設したツイータ取付板27bにツイータ25を取り付けたものである。
【0024】
これらツイータ25は指向性が鋭いのでツイータ取付板27,27a,27b等には放射孔を穿たずにツイータ25のフレーム等に穿った開口部26を介して高音を放音させる様に成すことでスピーカボックス1A内にツイータ25を配置した場合に比べて、バッフル板に与える振動の影響を大幅に低減出来る。
【0025】
図1及び図2(A)〜(F)に示したスピーカ装置では図1、図2(A),(B)、図2(E),(F)ではバッフル板2と後面板2D間で、図2(C),(D)では左右側板1L及び1R間でバッフル板と後面板並びに左右板間が傾斜しているためスピーカ3駆動時の特に低域での定在波が立ち難く、これら定在波による影響を回避出来るものが得られる。
【0026】
図4は図6と同一条件でのインピーダンス−周波数特性曲線19A及び利得−周波数特性曲線20Aを示すもので、これら特性を比較した場合利得−周波数特性曲線20Aの1000Hz〜5000Hzの周波数特性のピーク及びディップは大幅に減少し、定在波の腹や節の影響を受けないスピーカ装置が得られたことが解る。
【0027】
尚、図1で頂部の前後、或は左右側板の狭くなった部分に、中高音部を吸音させる吸音材24等を装着させて、ツイータ25の振動の影響や定在波等を吸音させる様にしてもよい。
【0028】
図2(A)及び図2(B)に示す構成では図1とは異なってダクト18を後面板1Bの下側に底面板1Dに向けて傾斜する様に配設した場合の略線図を示している。
【0029】
又、図2(C)及び図2(D)の場合はダクト18を同じく底面板1Dに傾斜する様に向けて、右(左)側板1R(1L)に開口18aと共に配設した場合である。
【0030】
図2(E)及び図2(F)は図3で後述するダクト18の構成を模式的に示したものである。
【0031】
以下、図3によって、ダクト18部分を詳記する。図3でスピーカ3の構成は図1と同一であり、スピーカボックス1A′の後面板1B′は図1の様に直線状に変化することなくエキスポネンシャル状、或は指数函数的に底面板1Dの最後端部からバッフル板2の上部に向かって所定の曲率を有するカーブを形成する構成とされ、各部位で定在波が立たない様に選択されている。
【0032】
又、スピーカ3のスピーカ放音孔2aはバッフル板2の最も下側に配され、ダクト18の開口18aはスピーカ3の上側に穿たれている。
【0033】
更に、このダクトの開口18aはバッフル板2から後面板1B′に連通する第1のダクト部18bと、後面板1B′の一部を用いてこの後面板1B′の曲率に沿って設けられた第2のダクト部18c並びに第1のダクト部18bと平行に配設され、スピーカ3のセンタラインと同一センタラインにある様に一端を開口18eとなすを可とした第3のダクト部18dで構成されている。
【0034】
図2(E)と図2(F)及び図3で示したスピーカボックス1A′ではスピーカ3の駆動時の音放射力F1 に対する反作用力−F1 で生ずる第3のダクト部18d内の開口18eからの空気の流入力−FD と、第1のダクト部18b内の開口18aからの空気の放射力FD とは互に釣合っているのでスピーカ3の音放射力F1 の反作用力−F1 をスピーカ装置の自重Mで支える様にすればよい。
この時、第2のダクト部18cを開口18eから斜めに上方に向かう空気の放射力FD1の反作用力−FD1の垂直方向分力FD1V は下方に向かうのでこの垂直方向分力FD1V が自重Mに加算されて、軽量なスピーカ装置をより安定に載置部21に載置可能と成る。
【0035】
【発明の効果】
本発明のスピーカ装置によるとスピーカボックスを薄型にしても安定に載置部に載置出来て、従来の薄型スピーカの様にスピーカ装置を立設させる為の脚台を必要とせず、比較的大きいスピーカを底面板側の広い部分に配設することで低域の拡大が容易となり、定在波の立たないスピーカボックス構造であるために中域での音質が大幅に改善され、スピーカボックスの底面板方向に重量が掛かる様にスピーカを配した為に軽量なスピーカ装置をダクトの配置と相俟って安定化させることが出来るものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスピーカ装置の側断面図である。
【図2】本発明の他のスピーカ装置の正面及び側断面を示す略線図である。
【図3】本発明の更に他のスピーカ装置の側断面図である。
【図4】本発明のスピーカ装置の周波数特性曲線図である。
【図5】従来のスピーカ装置の側断面図である。
【図6】従来のスピーカ装置の周波数特性曲線図である。
【符号の説明】
1,1A,1A′‥‥スピーカボックス、2‥‥バッフル板、3‥‥スピーカ、18‥‥ダクト、25‥‥ツイータ
Claims (3)
- 方形の底面板と、
前記底面板の一辺に接触し、垂直方向より傾斜して設けられるバッフル板と、
前記バッフル板に設けられる第1の開口部と、
前記バッフル板に設けられる、前記第1の開口部より小さい第2の開口部と、
前記底面板の最後端部から前記バッフル板の上部に向かって所定の曲率を有するカーブを形成する後面板と、
前記第1の開口部に、前記バッフル板に対して垂直な方向に設けられる低音用スピーカと、
前記第2の開口部に、前記バッフル板に対して垂直な方向に設けられる第1のダクト部と、
前記第1のダクト部に接続され、前記後面板に沿って設けられる第2のダクト部と、
前記第2のダクト部に接続され、前記第1のダクト部に平行に配設され、前記低音用スピーカの背面に開口端が設けられる第3のダクト部と
よりなるダクトと、
前記バッフル板と前記背面板と前記底面板を含むスピーカボックスと、
前記スピーカボックスの頂上に、前記バッフル板に垂直な方向に設けられる高音用スピーカと
を具備することを特徴とするスピーカ装置。 - 前記後面板は、前記底面板の最後端部から前記バッフル板の上部に向かってエキスポネンシャル状或は指数関数的に変化する曲率を有することを特徴とする、請求項1記載のスピーカ装置。
- 前記第2のダクト部は、前記後面板の一部を用いて前記後面板の曲率に沿って設けられていることを特徴とする、請求項1記載のスピーカ装置。
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1998
- 1998-08-17 JP JP23081598A patent/JP3921831B2/ja not_active Expired - Fee Related
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