JPS5994991A - スピ−カ装置 - Google Patents

スピ−カ装置

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Publication number
JPS5994991A
JPS5994991A JP20501382A JP20501382A JPS5994991A JP S5994991 A JPS5994991 A JP S5994991A JP 20501382 A JP20501382 A JP 20501382A JP 20501382 A JP20501382 A JP 20501382A JP S5994991 A JPS5994991 A JP S5994991A
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JP
Japan
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center
speaker
enclosure
speaker device
bass
Prior art date
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Pending
Application number
JP20501382A
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English (en)
Inventor
Shinichi Sakai
新一 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP20501382A priority Critical patent/JPS5994991A/ja
Publication of JPS5994991A publication Critical patent/JPS5994991A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2869Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself
    • H04R1/2884Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself by means of the enclosure structure, i.e. strengthening or shape of the enclosure
    • H04R1/2888Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself by means of the enclosure structure, i.e. strengthening or shape of the enclosure for loudspeaker transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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  • Signal Processing (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、低音用スピーカの再生帯域内では定在波が
工/クロージヤー内音場で発生しないようにし、平坦な
音圧特性、良好な音質を得るスピーカ装置に関する。
一般に、tlとんどのスピーカ装置は直方体状のエンク
ローツヤ−とそのバッフル面にユニットが取り付けられ
ている構成となっている。すなわち、従来のスピーカ装
置として第1図に示すものがあった。同図は2ウエイの
スピーカ装置を示し、lハ直方体のエンクロージャー、
2は工ンク筒−ジャー1のバッフル面、3および4はそ
れぞれバッフル面2に取シ付けられた低音用スピーカお
よび高音用スピーカである。
このスピーカ装置のりpスオーパ周波数をfc(Hz 
)とし、さらに、このクロスオーバ周波数fc(以下、
単にfcと云う)を低音用スピーカの高域カットオフ周
波数とも呼ぶことにする。また、エンクロージャー内の
音場はおお−よそ直方体であるものとし、その上下、左
右、前後方向の寸法をそれぞれH,W、Dとする。
このスピーカ装置によって放射される音波のバッフル面
2の正面遠方での音圧周波特性を第2図に示す。同図で
特性a(実線)はこのシステムの総合特性を、特性す、
cはそれぞれ低音用スピーカ3、高音用スピーカ4だけ
を駆動したときの特性を表わす。
このようなスピーカ装置では、低音用スピーカ3を駆動
するとエンクロージャー1内の音場において、固有の共
振、すなわち定在波が起こるととが知られている。定在
波は低音用スピーカ3がら放射される音波の音圧特性に
影響を与え、ピークやディップを生じさせる。定在波の
実際的な対策方法として、吸音材をエンクロージャー内
壁に貼る方法がとられるが、それでも第2図の特性に示
したように、低音用スピーカ3の再生帯域に乱れを生じ
させることがある。これは音質を劣化させる要因にもな
る。
一方、以上に述べたエンクローツヤ−1のように直方体
状の閉じた音場では次式の固有周波数frで共振が起こ
ることが知られている。すなわち、であり、上式でCは
音速、H−W−Dは上述した音場の上下、左右、前後方
向の寸法、nH、nw、 nDはそれぞれ上下、左右、
前後方向の寸法H、W、 Dに対応した定在波のモード
を表わす整数(0,1゜2・・・・・・)である。
上記(1)式で計算できるように、エンクロージャーの
一辺が音波の波長の半分およびその整数倍になる一方向
のみモード(nH、mW 、 nDのうち二つがO□こ
のモードは軸モードと呼ばれる)さらに、二方向以上の
モードが重なシ合ったときのモード(nH# nW j
 nDのうち二つ以上がOでない)が形成される周波数
で定在波が多数少ずる。
それらは最大辺長が半波長になる周波数を最低として順
次生ずることになる。例えば、第1図に示したように、
上下方向の寸法が一番大きいエンクロージャーでは、最
低の固有周波数frは”/2Hとなる。すなわち、nH
=1 # nw= nD= 0で、このときの定在波は
一般にモード(nH*nwynn)=(1t o t 
o )と表わされる。
一方、(1)式で表わされる周波数で定在波が生ずる場
合には、エンクロージャー内音場の音圧または粒子速度
分布は固有な分布となることが知られておシ、一方向の
みのモード(軸モード)に関する1〜3次の分布例を第
3図に示す。同図において、横軸は距離で両端がエンク
ロージャーの壁面に相当し、縦軸は音圧または粒子速度
の最大値で規格化した値を示す。実線および破線はそれ
ぞれ音圧および粒子速度を表わし、特性a、b、cの順
に軸モードの1次、2次、3次の分布となる。
これらは閉止音響管と同等の分布を示しておシ、音圧分
布をみると、1次では一辺の中心に、2次では両端から
一辺の四分の−の位置に、3次では中心と両端から大分
の−の位置に節(音圧0)が存在する。
吸音材を用いて定在波を対策する方法の他に、第3図の
定在波モードを考慮した方法もとられる。
すなわち、定在波音圧モードの節の位置にスピーカを配
置する方法で、スピーカの中心を音圧モードの節にほぼ
一致させれば、そのモードを発生させる定在波は励起さ
れないことになる。その例を第1図と第3図を用いて説
明する。
第1図において、低音用スピーカ3をバッフル面2の中
央に配置すれば、エンクロージャー1の上下と左右方向
の中心に低音用スピーカ3があるので、第3図(a)の
1次モード(nH=1およびnW=t )を発生させる
それぞれの周波数で定在波は励起されないことになる。
また、第3図(e)のように3次モード、さらにはそれ
以上の奇数次のモードでも中央に音圧の節があるので、
それらの定在波も励起されないことになる。
第3図(b)の2次およびそれ以上の偶数次のモードに
ついても上記と同様なことが言える。
しかし、第1図に示した従来のスピーカ装置のように、
1個の低音用スピーカ3で駆動し、上下方向に長い(H
EW)ものでは1次(奇数次)と2次(偶数次)の節を
同時に駆動することは不可能である。すなわち、スピー
カの中心は少なくともどちらかの節の位置からはずれて
おシ、いくつかの低次モードの定在波が励起されてしま
う。
また、前後方向の定在波に関しては、定在波が生ずる周
波数において、低音用スピーカ3は音圧モードの腹の位
置、第3図のモード図で言えばどちらか一端で駆動する
ことになる。したがって、前後方向の定在波は必ず励起
されてしまう。
以上、従来のスピーカ装置では、周波数の低いところか
ら定在波が励起され、第2図に示したように、それが音
圧特性に影響を与え、乱れを残す欠点を有している。
また、たとえ定在波による音圧特性の乱れを吸音材など
Kよシ抑え、音圧特性を平坦化できたとしても、定在波
は根本的になくなってはいないということができる。こ
の事実は定在波がスピーカ装置の音質に影響を与え、そ
れを劣化させる一因となっている欠点も有している。
この発明は、上記従来の欠点を除去するため罠なされた
もので、低音用スピーカを2個使用してそれらのバッフ
ル面における配置を最適化するとともに、二ンク四−ノ
ヤー内の寸法をも配慮することによシ、低音用スピーカ
の再生帯域内では定住波が生じない高性能なスピーカ装
置を提供することを目的としている。
以下、この発明のスピーカ装置の実施例を図面に基づき
説明する。第4図(a)はその一実施例の正面図、第4
図(b)は第4図(a)の4b−4b線に沿って切断し
て示す断面図である。この第4図(a)および第4図(
b)の両図において、第1図と同一部分には同一符号を
付して述べる。
この第4図(a)、第4図(b)の両図において、エン
クローツヤ−1、バッフル面2は第1図と同様であり、
3aおよび3bはエンクローツヤ−1のバッフル面2に
取シ付けられ、駆動される低音用スピーカである。
エンクローツヤ−1内の音場の寸法は第1図に示した従
来のエンクロージャーと同じく上下、左右、前後をそれ
ぞれH;W、Dとする。そして、第4図(a)および第
4図(b)において、低音用スピーカ3aはバックル面
2の中央に、また、低音用スピーカ3bは低音用スピー
カ3aからH/4だけ下の位置にそれぞれの中心をもつ
。さらに、エンクローツヤ−1の内寸法W、Dは次の範
囲にあるものとする。
W≦工 fc                ・−(2)D≦
Ti             ・−(3)ここで、f
cは低音用スピーカ3a 、3bの高域カットオフ周波
数である。上記(2)式および(3)式は、それぞれ、
左右方向の2次以上(偶数次)および前後方向の1次以
上の定在波をfe以上に生じさせることを意味している
スピーカ装置を第4図(a)、第4図(b)および(2
)式、(3)式のように構成することによって、とのス
ピーカ装置は次の動作をする。すなわち、 (1)2個の低音用スピーカ3a、3bは第3図で説明
したように、上下方向の定在波に関する奇数次および偶
数次の音圧モードの節の位置に配置されているので、上
下方向の定在波は励起されないこと、 (2)同時に左右方向の中央にあるので、左右方向の奇
数次の定在波は励起されず、さらに(2)式の条件によ
92次の定在波はfc以上に生ずること、 (3)  (3)式の条件によ)、前後方向の定在波は
f。
以上に生ずることである。
したがって、とのスピーカ装置によれば低音用スピーカ
3a、3bの再生帯域内(fc以下)では定在波は一つ
も生じないという利点がある。
上記の例では二つの低音用スピーカを左右方向の中央に
配置しているが、一方が左右方向の中央にあれば、他方
はその中央になくてもよい。この発展として、第5図ま
たは第6図に示すような配置をとればよシよい効果が得
られる。
第5図および第6図はそれぞれこの発明のスピーカ装置
の他の実施例の正面図を示し、一方の低音用スピーカを
左右方向の中央に、他方を左右の中心線からW/4だけ
離れた位置に配置するとともに、上下方向の位置関係は
第4図(a)、第4図(b) K示した実施例と同じと
する。
このようにすることによって、一方の低音用スピーカは
左右方向に関する偶数次の音圧モードの節に配置される
ことになるので、左右方向の偶数次の定在波も励起され
なくなる。したがって、(2)式の条件は不要となる利
点がある。
また、上記の説明した例では、各低音用スピーカ3a、
3bの中心を音圧モードの節の位置に一致させていたが
、スピーカの節からの移動範囲は上下または左右方向の
長さくH,W)の101以内の範囲であれば上記と同様
の効果が得られる。
さらに、上記実施例では、二つの低音用スピーカ3a 
、3bを同口径で説明したが、互いに異なった口径でも
よい。
また、エンクローツヤ−1は密閉形としたが、バスレフ
形などであってもよいことは言うまでもない。
以上のように、この発明のスピーカ装置によれば低音用
スピーカを2個用いそれらを上下、左右方向の音圧モー
ドの節に配置し、奥行方向で生ずる定在波は再生帯域よ
り上の周波数で生ずるようにして、低音用スピーカの再
生帯域内に定在波が発生しないようにしたので、定在波
による音圧特性の乱れがなく、ひいてはそれによる音質
劣化がなくなると云う効果がある。
また、これにともない、定在波がなくなれば、吸音材を
使用しなくてもよいか、使用しても少量でよくコストダ
ウンの効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスピーカ装置を示す斜視図、第2図は従
来のスピーカ装置の音圧周波数特性図、第3図(a)な
いし第3図(c)はそれぞれ従来のスピーカ装置の音圧
および粒子速度のそ一ド図、第4図(a)はこの発明の
スピーカ装置の一実施例の正面図、第4図(b)は第4
図(a)の4b−4b線の断面図、第5図および第6図
はそれぞれこの発明のスピーカ装置の他の実施例を示す
正面図である。 1・・・エンクローシャー、2・・・バッフル面、3a
。 3b・・・低音用スピーカ、4・−・高音用スピーカ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人   葛  野  信  − 第1図 1 第3図 (0) 特許庁長官殿 1・ 事件の表示    特願昭57−208013号
2、発明の名称   ス ピーカ装置 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601)   三菱電機株式会社代表者片由仁
八部 4、代理人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
(1) 5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄。 6、補正の内容 (11明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
。 径 (2)明細書はつぎのとおり訂正する。 (2) 特許請求の範囲 (1)内寸の高さH1幅W、奥行D(H≧W)の寸法を
もつ直方体状エンクロージャー、および高域カットオフ
周波数fcで駆動される2個の低音用スピーカで構成さ
れるスピーカ装置において。 2個の低音用スピーカを同一バッフル面上で駆動すると
とも忙、その一方の中心をバッフル面の高さ方向を2分
する中心線上に配置し、かつ他方の中心をその中心線か
ら平行にμへだけ離れた線上に配置すると同時に少なく
とも一つの低音用スピーカの中心は幅方向を2分する中
心線上に配置し。 CC エンクロージャーの寸法W、DをW≦7D≦1(C:音
速)としたことを特徴とするスピーカ装置。 (2)一つの低音用スピーカの中心は幅方向を2分する
中心線上に、他方の中心はその中心線から平行に−4だ
け離れた線上に配置し、エンクロージャー寸法の制限な
り≦−だけとしたことを特fc 徴とする特許請求の範囲第1項記載のスピーカ装置。 (1) (3)  二つの低音用スピーカの中心は音圧モードの
節の位置から高さ方向ではHの10%で、かつ幅方向で
はWの10チ以内の範囲に配置したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のスピーカ装置。 (4)エンクロージャー内に吸音材を用いないことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のスピーカ装置。 (2)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内寸が高さH1幅W1奥行D(H≧W)の寸法を
    もつ直方体状エンクロージャー、および高域カットオフ
    周波数fcで駆動される2個の低音用スピーカで構成さ
    れるスピーカ装置において、2個の低音用スピーカを同
    一バックル面上で駆動するとともに、その一方の中心を
    バッフル面の高さ方向を2分する中心線上に配置し、か
    つ他方の中心をその中心線から平行にH/4だけ離れた
    線上に配置すると同時に少なくとも一つの低音用スピー
    カの中心は幅方向を2分する中心線上に配置し、C エンクロージャーの寸法W、DをW≦π、D≦L(C:
    音速)としたことを特徴とするスピーカ装置。
  2. (2)一つの低音用スピーカの中心は幅方向を2分する
    中心線上に、他方の中心はその中心線から平行にW/4
    だけ離れた線上に配置し、エンクローラヤー寸法の制限
    をD≦4、だけとしたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のスピーカ装置。
  3. (3)二つの低音用スピーカの中心は音圧モードの節の
    一位置から高さ方向ではHの10チで、かつ幅方向では
    Dの10チ以内の範囲に配置したことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のスピーカ装置。
  4. (4)エンクローツヤ−内に吸音材を用いないことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のスピーカ装置。
JP20501382A 1982-11-22 1982-11-22 スピ−カ装置 Pending JPS5994991A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2614489A1 (fr) * 1987-04-24 1988-10-28 France Amaury De Haut-parleur
JPH03274995A (ja) * 1990-03-26 1991-12-05 Nec Home Electron Ltd スピーカー

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2614489A1 (fr) * 1987-04-24 1988-10-28 France Amaury De Haut-parleur
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