JP7483110B1 - スピーカー装置 - Google Patents
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- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
Description
このため、上記スピーカーユニットからは、低音域の乏しい高音域に偏った貧弱な再生音しか得られない。
現在市販されているスピーカーのエンクロージャーの型式は、密閉型とバスレフ型の二つの方式が主流となっている。
バスレフ型は、密閉型エンクロージャーの一部にバスレフポートと呼ばれる中空の筒を形成し、ヘルムホルツ共振を利用して、スピーカーユニット背面から出る逆位相音を、正面の正位相音と同じ位相として、バスレフポートから放出する方式である。
この結果、エンクロージャー内の空気圧の変動は、コーン紙に対し空気バネのように作用し、信号電流に忠実に動こうとするコーン紙の振動を妨げることとなる。
このような振動の妨げは、エンクロージャーを大型化すれば、ある程度解決できるが、大型化は実用上・コスト上の大きな制約となる。
この結果、バスレフポートから放出される低音域の音は、音圧レベルは高いものの、過渡特性が悪く、高忠実度な再生音とは言えない。
この他、バスレフ型では、バスレフポートから放出される共振点付近以外の音(エンクロージャー内で複雑に反射した反射音)が、正面の正位相音に干渉する等して、音質を損う。
前記スピーカーユニットは、その背面が前記筐体の内部空間に露出するように、前記一方の開口端を閉塞し、
前記液体容器には、前記他方の開口端が挿通され、
前記筐体の外周面と前記液体容器の内周面との間には、前記液体容器の外部と連通する間隙が形成され、
前記筐体の内部空間から、前記他方の開口端を介して外部に至る経路には、前記液体が介在している。
また、スピーカーユニット(コーン紙)の振動は、筐体の内部空間の空気圧を変化させる。筐体の内部空間の空気圧の変化は、大気圧との圧力の差を生じ、圧力の差は筐体内の液体の液面を押し上げ或いは押し下げる。押し上げ或いは押し下げられた筐体内の液体は、液体容器との間で流出入し、筐体の内部空間に生じた圧力差は解消され、大気圧と等しくなる。
この一連の液体の動きによって、空気バネの発生は抑制される。
また、スピーカーユニットのコーン紙の振動は、筐体の内部空間から液体を振動させるが、液体の音響インピーダンスが空気中とは大きく異なるため、筐体内の音響エネルギーが流体を介して筐体外へ伝播する事象は無視できる。
このため、スピーカーユニットからの再生音が、低音から高音の全帯域に渡ってマスキングされず、微小な信号の再生能力に優れた、濁りのないきめ細やかでリアルな音質となる。
以下、図1~図4を用いて、本発明の実施形態1に係るスピーカー装置について説明する。
なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の実施形態に限定するものではない。
また、これらの図において、符号Xは、本実施形態に係るスピーカー装置を示す。
なお、以下に示す実施形態は本発明の一例であり、本発明を以下の各実施形態に限定するものではない。
また、スピーカーユニット1の接続端子jは、筐体2の側面から突出している。
また、筐体2の底面には、この底面と液体容器3の底面とを所定の距離離間させておく複数のスペーサーmが設けられている。
なお、スペーサーmは、筐体2や液体容器3に予め取付けられていても良く、これらと別体に構成されていても良い。
詳述すれば、開口端E2を含む筐体2の下部が液体Lに浸漬され、これにより、内部空間Sには、開口端E2を介して液体Lが浸入している。
詳述すれば、フィルター部材fは、例えば、スポンジ等で形成される略円環状の部材であり、間隙gに通気性を保ちながら詰められるように設けられている。
また、コーン紙の背面からの逆位相の音は、液体Lを上下させる位置エネルギーに置換わるため、音響エネルギーとして外部に放出されない。
さらに、コーン紙の背面の音は、空気と流体の音響インピーダンスが大きく異なるため、液体Lを通して外部に伝播しない。
これにより、使用者は、筐体2(及びスピーカーユニット1)と液体容器3とを分離させることができる。
以下、図5~図8を用いて、本発明の実施形態2に係るスピーカー装置について説明する。
なお、同実施形態において、先の実施形態と基本的に同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
また、これらの図において、符号Yは、本実施形態に係るスピーカー装置を示す。
第二筐体22は、略逆L字状の箱状体であり、開口端E2の他、その前面に連通孔p2が設けられている。
詳述すれば、第一筐体21及び第二筐体22は、連通孔p1、p2を連通させた状態で、一対の連結手段tにより連結されている。
なお、各連結手段tは、第一筐体21及び第二筐体22の当接部分の左右にそれぞれ設けられているが、設置個所や設置個数については、特に限定されないし、連結手段tの構成も、既知の手段であれば、本実施形態の構成に限定されない。
また、内部空間Sの密閉度を高めるために、第一筐体21及び第二筐体22の当接箇所にパッキン等が設けられていても良い。
懸架部kは、図6(b)に示すように、各面に一つずつ設けられている。
なお、図6(b)において、液体Lの図示は省略している。
これにより、液体Lが、内部空間Sの音圧を外気に放出しやすくなる。
その他、間隙gにフィルター部材fが設けられている構成については、実施形態1と同様である。
これにより、使用者は、第一筐体21(及びスピーカーユニット1)と第二筐体22(及び液体容器3)とを分離させることができる。
以下、図9~図11を用いて、本発明の実施形態3に係るスピーカー装置について説明する。
なお、同実施形態において、先の実施形態と基本的に同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
また、これらの図において、符号Zは、本実施形態に係るスピーカー装置を示す。
また、液体Lが封入された状態の袋体Aは、特に図10に示すように、液体容器3の底面全面を覆いつつ、その外周面(側面)の略全周が液体容器3の内周面に当接した状態で、液体容器3に収容されている。
なお、袋体Aの素材としては、例えば樹脂素材が好適に用いられる。
また、筐体2は、その外周面から四方に突設された突設部hを有している。
これにより、各突設部hが液体容器3の開口縁部に載置されることで、筐体2は、その開口端E2と液体容器3の底面とが所定の距離離間された状態で、液体容器3に挿通されている。
これにより、筐体2が袋体Aに載置され、開口端E2側の開口が袋体Aにより閉じられた状態となり、内部空間Sは密閉状態となる。
さらに、液体Lは、図10に示すように、袋体Aを介して、開口端E2と液体容器3の底面と空間を満たすように袋体Aに封入されているが、コーン紙の振動によっても密閉状態が維持されれば、これよりも少ない量であっても良い。
その他、スピーカーユニット1や液体容器3の構成については、実施形態1と同様である。また、本実施形態においては、スペーサーmやフィルター部材fは不要となる。
これにより、使用者は、筐体2(及びスピーカーユニット1)と液体容器3とを分離させることができる。
なお、上記の実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
これにより、液体Lの移設・運搬作業等が容易となる。
これらの各型式の密閉型筐体部分を、スピーカー装置Yの型式に置換えることで、これら各型式の再生音質が向上する。
即ち、スピーカーユニット1と同様のスピーカーユニット1´を、内部空間Sにおけるスピーカーユニット1と液面との間に、スピーカーユニット1と平行に設置しても良い。
このとき、接続端子j及びj´は、アンプの出力端子に、同相で並列に接続する。
一方、スピーカーユニット1´と液面との間の内部空間S2は、図1等に示したスピーカー装置Xと同様の原理でもって、コーン紙の振動に応じて、内部空間S2内の液体Lの液面が上下し、空気バネの発生が抑制される。
これにより、スピーカーユニット1´は、内部空間S1の空気圧を、大気圧と常に等しく保つために動作し、スピーカーユニット1´の振動は外部に伝播せず、スピーカーユニット1は、常に完全に空気バネのない状態で入力信号に忠実に振動する。
なお、この変更例は、スピーカー装置Y及びZでも、各々の内部空間Sにスピーカーユニット1´の設置が可能であり、各々の装置で、より高忠実度な音の再生が実現される。
即ち、筐体2において、内部空間Sのスピーカーユニット1と液面との間に、スピーカーユニット1と平行に、液体Lを透過させないが空気圧を良く伝えるギャザー状(ひだ状)の膜u1が設置されていても良い。
また、間隙gにも、同様にギャザー状(ひだ状)の膜u2を設置されていても良い。
なお、膜u1、u2は、例えば樹脂により形成される。
このとき、内部空間S1は、膜u1によって密閉状態となり、同様に内部空間S2も密閉状態である。
また、膜u2も空気圧を良く伝播させるため、筐体2の外周面と液体容器3の内周面との間の液体Lは、膜u2を介して大気圧にさらされた状態となる。
なお、本変更例においては、フィルター部材fは不要となる。
また、本変更例はスピーカー装置Yにおいても同様に応用可能である。
1 スピーカーユニット
2 筐体
E1、E2 開口端
3 液体容器
S 内部空間
g 間隙
L 液体
A 袋体
Claims (9)
- 入力されるオーディオ信号に基づいて音波を出力するスピーカーユニットと、一方及び他方に開口端が設けられた筐体と、上方に向かって開口し、所定の液体が収容された液体容器と、を備え、
前記スピーカーユニットは、その背面が前記筐体の内部空間に露出するように、前記一方の開口端を閉塞し、
前記液体容器には、前記他方の開口端が挿通され、
前記筐体の外周面と前記液体容器の内周面との間には、前記液体容器の外部と連通する間隙が形成され、
前記筐体の内部空間から、前記他方の開口端を介して外部に至る経路には、前記液体が介在し、
前記他方の開口端が前記液体容器に挿通されることで、前記筐体の外周面と前記液体容器の内周面との間には、その全周に亘って前記間隙が形成される、スピーカー装置。 - 前記筐体は、上下方向に延びる略筒形状であり、断面視における前記筐体の左右方向の幅は、断面視における前記液体容器の左右方向の幅よりも小さい、請求項1に記載のスピーカー装置。
- 前記筐体と前記液体容器とは、分離可能である、請求項1に記載のスピーカー装置。
- 前記他方の開口端は、前記液体に浸漬され、
前記液体は、前記間隙を介して外気にさらされている、請求項1に記載のスピーカー装置。 - 前記液体は、不揮発性である、請求項4に記載のスピーカー装置。
- 前記間隙には、通気性を有するフィルター部材が設けられている、請求項4に記載のスピーカー装置。
- 前記液体容器は、前記液体の排出を制御する開閉バルブを有する、請求項4に記載のスピーカー装置。
- 前記筐体は、前記一方の開口端が設けられた第一筐体と、前記他方の開口端が設けられた第二筐体と、を有し、
前記第一筐体と前記第二筐体とは、相互に着脱可能に連結されている、請求項1に記載のスピーカー装置。 - 前記液体は、柔軟性を有する袋体に、袋体内部に所定の空間が形成されるように封入され、
前記他方の開口端は、前記袋体に載置されることで閉塞されている、請求項1に記載のスピーカー装置。
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- 2023-08-25 JP JP2023137207A patent/JP7483110B1/ja active Active
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