JPH0595595A - スピーカ用スペーサ - Google Patents

スピーカ用スペーサ

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JPH0595595A
JPH0595595A JP3278590A JP27859091A JPH0595595A JP H0595595 A JPH0595595 A JP H0595595A JP 3278590 A JP3278590 A JP 3278590A JP 27859091 A JP27859091 A JP 27859091A JP H0595595 A JPH0595595 A JP H0595595A
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 音質の劣化を防止すること。 【構成】 スペーサ１０のスペーサ本体の一部に共鳴器
を設けたので、この共鳴器の容積又はたとえばポートの
形状及びその数を変えることによって共鳴周波数の上げ
下げが容易となる。 【効果】 中高音域の音圧レベルの上昇が抑制されるた
め音質の劣化を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コアキシャル型のスピ
ーカユニットにおける高音域用あるいは中高音域用のス
ピーカを取付けるためのスピーカ用スペーサに関する。
【０００２】
【従来の技術】コアキシャル型のスピーカユニットは、
複合スピーカの一種であり、２つ以上のスピーカを１つ
のスピーカのフレーム内に組み合わせて１個のスピーカ
にまとめ上げたものであり、２ウェイ型と３ウェイ型と
がある。このようなスピーカユニットは、その構成上サ
イズを小さくすることができるため、一般に車載用とし
て用いられることが多い。
【０００３】図１７は、このような従来のスピーカユニ
ットの一例を示すもので、ポールヨーク１上には、この
センターポール２と同軸的にリング状のマグネット３が
固着されている。マグネット３上には、センターポール
２と同軸的にリング状のプレート４が固着されている。
センターポール２とプレート４との隙間に形成されてい
るギャップには、リング状のボイスコイル５が配置され
ている。ボイスコイル５の上端部側は、ダンパ６によっ
て支持されている。プレート４上には、フレーム７がネ
ジ８ａによって螺着されている。
【０００４】フレーム７の内部には、一端部側がダンパ
６によって支持され、他端部がフレーム７の開口縁部に
支持されている振動板８が配置されている。センターポ
ール２上には、ネジ９によって樹脂製のスペーサ１０が
螺着されている。スペーサ１０上には、中高域用スピー
カ１１が固着されている。なお、中高域用スピーカ１１
の内部には、図示省略のボイスコイルを有した磁気回路
が備えられている。なお、スペーサ１０及び中高域用ス
ピーカ１１を除いた部分は底域高音域用のスピーカを示
している。
【０００５】このような構成のスピーカユニットにあっ
ては、スペーサ１０を介して中高域用スピーカ１１を取
り付けた構成であるため、取付けが簡単でありしかも音
源位置が一箇所に集中しているために音像定位がよい等
の利点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のコアキシャル型のスピーカユニットにあって
は、特に１〜５ＫＨZ付近の中高域の音圧レベルが以下
の理由によって上昇してしまうために音質の劣化を招い
てしまうという問題がある。つまり、図１８はスペーサ
１０を取り付けた場合と取り付けない場合とを対比させ
て示すもので、実線はスペーサ１０を取り付けた場合、
破線は取り付けない場合をそれぞれ示している。
【０００７】同図から解る通り、スペーサ１０を取り付
けない場合に比べスペーサ１０を取り付けた場合には２
ＫＨZ付近での音圧レベルが高い値を示している。この
理由は、スペーサ１０と振動板８との間で音圧が高めら
れ、この部分での音響インピーダンスが大きくなるため
である。
【０００８】このように、スペーサ１０を取付けること
によって中域特性が乱れることは周知であり、その有効
な対策はいまだ確立されてはいない。なお、音圧レベル
のピークの大きさに関しては、スペーサ１０が高くて外
径が小さい程条件が良くなるが。つまり、邪魔なものは
できるだけ小さくし、また遠ざける方がよいという当り
前な結果が得られた。しかしながら、このように条件の
良くなるスペーサ１０の形状が明らかにされたにも関わ
らず、スペーサ１０の形状のみに頼って音響特性をコン
トロールするのは極めて困難であるため、その有効な対
策が望まれていた。
【０００９】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、中高音域の音圧レベルの上昇を抑制するこ
とによって音質の劣化を防止することができるスピーカ
用スペーサを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、低音域用のス
ピーカと同軸上に高音域用あるいは中高音域用のスピー
カを取付けるためのスピーカ用スペーサにおいて、スペ
ーサ本体の一部に共鳴器が設けられていることを特徴と
する。また本発明は、前記鳴器の内部に吸音材が収容さ
れてなることを特徴とする。更に本発明は、前記共鳴器
がそれぞれ異なる共鳴周波数を持つように分割されてな
ることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明では、スペーサ本体の一部に共鳴器を設
けたので、この共鳴器の容積又はたとえばポートの形状
及びその数を変えることによって共鳴周波数の上げ下げ
が容易となる。また本発明では、共鳴器の内部に吸音材
を収容したので、共振鋭度Ｑの上げ下げが容易となる。
更に本発明では、共鳴器をそれぞれ異なる共鳴周波数を
持つように分割したので、中高域における音圧レベルを
広い帯域にわたって下げることができる。
【００１２】つまり、スペーサの形状を種々変えて得ら
れた実測データによると、中高域の音圧レベルの上昇は
振動板とスペーサの間で音波が反射しあい、音響インピ
ーダンスが増加することに起因するものであることが解
った。このため、ヘルムホルツの共鳴器をスペーサに組
み込んで実験したところ、共鳴の状態は比較的制御し易
いという結果が得られ、特性の調整には有効な手段であ
ることが解った。また、吸音材の収容の割合は少量の追
加程度で済むため、コスト的にも量産的にも適したもの
である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。なお、以下に説明する図において、図１７
と共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略
する。図１乃至図３は、本発明のスピーカ用スペーサ
（以下、単にスペーサという）の一実施例を示すもの
で、スペーサ１０は頭部１２と胴部１３とからなる。組
立時においては、頭部１２の下端部に形成されている凹
部１４が胴部１３のフランジ部１６を有した上端部１５
に嵌合され、これらの接合部分が接着剤等によって固着
される。
【００１４】胴部１３の上端部１５には、キャビティ１
７が形成されている。また上端部１５のフランジ部１６
には、キャビティ１７に連通させた６個のポート１８が
形成されている。そして、これらキャビティ１７及びポ
ート１８によって共鳴器が構成されている。なお、ポー
ト１８の数に関しては、この例のように６個に限らず５
個以下あるいは７個以上であってもよい。
【００１５】続いて、このような構成のスピーカ用スペ
ーサにおける共鳴器の作用について説明する。まず、上
記の共鳴器は、たとえば図４に示すようにモデル化する
ことができる。これによるキャビティ１７の音響容量Ｃ
ａは、 Ｃａ＝Ｗ／（Ｃ2 ρ0 ） ［ｍ5 ／Ｎ］ 但し、Ｃは空気中の音速 ［ｍ／ｓｅｃ］、ρ0 は空気
の密度［Ｋｇ／ｍ3 ］をそれぞれ示している。
【００１６】またポート１８のイナータンスＭｐは、 但し、Ｓｐはポート断面積［ｍ2 ］、はポート内空
気項、は開口部付加項をそれぞれ示している。
【００１７】ここで、同形状のポートがｎ個設けられた
場合、並列接続になることから、その実効イナータンス
Ｍは、 Ｍ＝Ｍｐ／ｎ［Ｋｇ／ｍ4 ］ となる。このときの共鳴周波数はｆｒは、
【数１】 また、共振鋭度Ｑは、
【数２】
【００１８】このようにして得られた式（１）により、
吸収すべき周波数ｆｒに見合った共鳴器を形成すること
によって、後述するように中高音域の音圧レベルの上昇
を抑制することができる。つまり、図５は式（１）に基
づいて形成された共鳴器による周波数特性を示すもので
ある。同図において、実線は上記の共鳴器による周波数
特性を示すものであり、破線は標準スペーサの場合を示
すものである。ここで、標準スペーサは、たとえば図２
においてキャビティ１７及び複数のポート１８が省かれ
ているものである。
【００１９】同図から解るとおり、２ＫＨZ近辺での周
波数レベルの上昇が抑制されている。これは共鳴器によ
る共鳴効果が有効に作用していることを表すものであ
る。また図６は、キャビティ１７の容積を大きくした場
合の周波数特性を示すもので、この場合には共鳴効果が
上記同様に作用するが、相違する点は共鳴周波数が下が
ることである。したがって、共鳴周波数を変化させたい
場合には、キャビティ１７の容積を変えることによって
容易となることが解る。
【００２０】このように、この実施例では、胴部１３の
上端部１５にキャビティ１７を形成し、そのフランジ部
１６にはキャビティ１７に連通させた複数のポート１８
を形成するとともに、式（１）に基づき吸収すべき周波
数ｆｒに見合った共鳴器を形成した。その結果、中高音
域である２ＫＨZ近辺での周波数レベルの上昇を抑制す
ることができるため、音質の劣化を防止することが可能
となる。また、図５及び図６の周波数特性の対比から明
かな通り、キャビティ１７の容積を変えることによって
共鳴周波数が変化することから、その共鳴周波数の変更
を容易に行うこともできる。
【００２１】図７は、図１のスペーサの構成を変えた場
合の他の実施例を示すもので、キャビティ１７内に多量
の吸音材１９が収容されている。この場合の共鳴器によ
る周波数特性は、図８に示すようになる。同図から解る
通り、中高音域である２ＫＨZ近辺での周波数レベルの
上昇が上記実施例に比べて更に抑制されているととも
に、共鳴のＱを低下させることができるため、音の放射
が抑制されることにより略単一の周波数が吸音されてい
る。
【００２２】また図９は図８の特性を示したキャビティ
１７に対してその容積を大きくした場合を示すものであ
り、これらの図の対比から解る通り、多量の吸音材１９
が収容された場合には、キャビティ１７の容積を変化さ
せても共鳴周波数の変化が見られない。したがって、キ
ャビティ１７の容積を変えずに吸音材１９の量を変えた
場合の周波数特性を以下に説明する。
【００２３】まず、図１０は吸音材１９の量を１／３と
した場合の周波数特性を示すもので、２ＫＨZ付近の音
圧レベルが抑制されているとともに、その抑制状態が略
フラットとされている。またこの状態では、共鳴のＱが
上がるために吸音量も大きくなる反面、音の放射が目立
つ傾向にある。図１１は、吸音材１９の量を１／４とし
た場合の周波数特性を示すもので、共鳴のＱの高められ
ていることが解る。
【００２４】図１２は、吸音材１９の量を１／８とした
場合の周波数特性を示すもので、この場合には更に共鳴
のＱが高められ吸音材１９が収容されていない状態と同
じ傾向を表している。このように、キャビティ１７の容
積を変えずに吸音材１９の量を少なくすることによって
共鳴のＱが高められる。
【００２５】また、ポート１８の数を３個として吸音材
１９の量を変化させた場合の周波数特性は、次の通りで
ある。まず、図１３は、キャビティ１７の容積を標準と
し、吸音材１９の量を１／８とするとともに、ポート１
８の個数を３個とした場合の周波数特性を示すもので、
共鳴周波数の低下が見られる。また、図１４はキャビテ
ィ１７の容積を標準とし、吸音材１９の量を１／３とす
るとともに、ポート１８の個数を３個とした場合の周波
数特性を示すもので、共鳴周波数の低下は上記と同様で
はあるが、共鳴のＱの低下が見られる。これら図１３及
び図１４の周波数特性から解る通り、ポート１８の個数
の変化によって共鳴周波数が変化し、吸音材１９の量の
変化によって共鳴のＱの変化が見られる。
【００２６】このように、この実施例では、キャビティ
１７内の吸音材１９の量を加減することによって共振鋭
度のＱを容易に変化させることができる。また、ポート
１８の個数を変化させることによって共鳴周波数を容易
に変化させることができる。図１５は、図１のスペーサ
の形状を変えた場合の他の実施例を示すもので、キャビ
ティ１７の容積は胴部１３の上端部１５に一体に設けら
れた仕切り壁２０によってそれぞれ異なる複数の共鳴器
が構成されている。但し、各共鳴器のそれぞれの共鳴周
波数は、中高音域に幅をもたせるためにそれぞれ目的と
する周波数に合わせられている。
【００２７】このように、この実施例では、共鳴周波数
の異なる共鳴器を仕切り壁２０の仕切り状態によって変
えることにより、音圧レベルを抑制すべき周波数域帯に
幅をもたせることが可能となるので、音質を更に向上さ
せることができる。このように、以上の各実施例から明
かな通り、振動板の付近に共鳴器がおかれると、共鳴器
付近の音波は共鳴周波数付近で位相、振幅共に変化す
る。また共鳴器から離れた部分の音波への影響は少な
い。したがって、この両者が緩衝しあい、逆相になると
ころでは特性が落ち、同相になるところでは特性が上昇
するものと思われる。
【００２８】したがって、上記の（１）式より、共鳴周
波数を下げたい場合には、キャビティ１７の容積を大き
くするか、ポート１８を長くするか、もしくはポート１
８の断面績をすくなくするかのいずれかによって可能と
なる。この際、共振鋭度Ｑが変化してしまうため、この
Ｑに注意を要する。音響抵抗が一定であると仮定する
と、キャビティ１７の容積を大きくした場合には、Ｑが
低下し、逆にポート１８のイナータンスを大きくした場
合にはＱが上昇する。したがって、共鳴周波数を変化さ
せる場合にはＱの変化を考慮し、キャビティ１７の容積
を変えるかポート１８を変えるかのいずれかの方法を取
ることが望ましい。
【００２９】なお、共鳴周波数を上げたい場合には、こ
の逆となる。共鳴周波数を変えずにＱのみを変化させた
い場合には、吸音材１９の量を変えるか共鳴周波数を一
定に保ちながらキャビティ１７とポート１８を同時に変
化させることによって達成される。但し、一般的には吸
音材１９の量を加減することによる調節が簡単である。
更に、共鳴器１個当りの吸音作用は、狭い帯域に限られ
てしまうため、広い帯域にわたって音圧レベルを下げた
い場合には、キャビティ１７を複数に分割して共鳴周波
数の異なる複数の共鳴器を構成することによって達成で
きる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスピーカ
用スペーサによれば、スペーサ本体の一部に共鳴器を設
けたので、この共鳴器の容積又はたとえばポートの形状
及びその数を変えることによって共鳴周波数の上げ下げ
が容易となる。また共鳴器の内部に吸音材を収容したの
で、共振鋭度Ｑの上げ下げが容易となる。更に共鳴器を
それぞれ異なる共鳴周波数を持つように分割したので、
中高域における音圧レベルを広い帯域にわたって下げる
ことができる。その結果、中高音域の音圧レベルの上昇
が抑制されるため音質の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のスピーカ用スペーサの一実施例を示
す断面図である。
【図２】 図１のスピーカ用スペーサを示す分解断面図
である。
【図３】 図１のスピーカ用スペーサを示す底面図であ
る。
【図４】 図１のスピーカ用スペーサをモデル化した場
合を示す図である。
【図５】 図１のスピーカ用スペーサの周波数特性を示
す図である。
【図６】 図１のスピーカ用スペーサにおけるキャビテ
ィの容積を大きくした場合の周波数特性を示す図であ
る。
【図７】 図１のスピーカ用スペーサの構成を変えた場
合の他の実施例を示す断面図である。
【図８】 図７のスピーカ用スペーサの周波数特性を示
す図である。
【図９】 図７のスピーカ用スペーサにおけるキャビ
ティの容積を大きくした場合の周波数特性を示す図であ
る。
【図１０】 図７のスピーカ用スペーサにおけるキャビ
ティ内の吸音材の量を１／３とした場合の周波数特性を
示す図である。
【図１１】 図７のスピーカ用スペーサにおけるキャビ
ティ内の吸音材の量を１／４とした場合の周波数特性を
示す図である。
【図１２】 図７のスピーカ用スペーサにおけるキャビ
ティ内の吸音材の量を１／８とした場合の周波数特性を
示す図である。
【図１３】 図７のスピーカ用スペーサにおけるキャビ
ティ内の吸音材の量を１／８とするとともに、ポートの
数を３個とした場合の周波数特性を示す図である。
【図１４】 図７のスピーカ用スペーサにおけるキャビ
ティ内の吸音材の量を１／３とするとともに、ポートの
数を３個とした場合の周波数特性を示す図である。
【図１５】 図１のスピーカ用スペーサの構成を変えた
場合の他の実施例を示す断面図である。
【図１６】 図１のスピーカ用スペーサの構成を変えた
場合の他の実施例を示す断面図である。
【図１７】 従来のコアキシャル型のスピーカユニット
の一例を示す断面図である。
【図１８】 図１７のスピーカユニットの周波数特性を
示す図である。
【符号の説明】
１０ スペーサ １２ 頭部 １３ 胴部 １４ 凹部 １６ フランジ部 １７ キャビティ １８ ポート １９ 吸音材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低音域用のスピーカと同軸上に高音域用
    あるいは中高音域用のスピーカを取付けるためのスピー
    カ用スペーサにおいて、 スペーサ本体の一部に共鳴器が設けられていることを特
    徴とするスピーカ用スペーサ。
  2. 【請求項２】 前記共鳴器の内部には、吸音材が収容さ
    れてなることを特徴とする請求項１記載のスピーカ用ス
    ペーサ。
  3. 【請求項３】 前記共鳴器がそれぞれ異なる共鳴周波数
    を持つように分割されてなることを特徴とする請求項１
    又は２記載のスピーカ用スペーサ。
JP27859091A 1991-09-30 1991-09-30 スピーカ用スペーサ Expired - Lifetime JP3167153B2 (ja)

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