JPS63309094A - 音圧流動変換式音響箱 - Google Patents

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、音圧流動変換式音響箱に基づく改良におい
て、リードバルブをスピーカー背面直後に取り付けるほ
か、スピーカー背面直後に流速を集中させる構造とする
。更に、ファンモーターを備えることによって、強制的
に流速を発生させるものであり、また、リードバルブに
一部改良を加え、スピーカー背面の音圧エネルギーを、
空気の流動エネルギーに変える率を高めることを目的と
する。

この発明の改良を図にもとずいて説明すると、第１図の
ようにスピーカー背面部に、リードバルブ２、３を取り
付けるカバー１を備えるか、またはリードバルブを取り
付ける形状に、スピーカーフレームを成型するものであ
る。

第２図は、スピーカー背面直後に空気を集中させる構造
を示し、音響箱４を分割する仕切板５を設け、スピーカ
ー背面部分を気流６の通路とし、２分する空気室の一方
に流入ポート７を備え、もう一方には流出ポート８を備
える。または第３図のように、スピーカーを中心に縦横
に交差する仕切板５を設け、４分割４ポートとする対称
方向７―７と８―８に、同じ向きのリードバルブとする
ことによって、スピーカー振動板の対称面に同じ気流方
向とすることができ、振動板支持部であるダンパーおよ
びエッジに不均等な力をあたえない利点が望める。更に
、第１図に示したようにスピーカー背面部にリードバル
ブを備える場合、音響箱のリードバルブと、順方向とす
るものである。

第４図に示すものは、第１図および第２図の音響箱にお
けるファンモーターの配置状態を示し、流出ポート８か
ら少し離れた位置に防振ゴム９を介してファンモーター
１０を音響箱に設置するものである。ファンモターは０
．１Ｗ以下の超小型で、ノイズなどがない、ブランレス
モーターなどを使用し、弱風を発生させるものである。

第５図は、リードバルブに受ける音圧によって、支点Ｃ
を中心に動くときの力Ｂの方向にある、交差点位置Ａの
付近に円錐または角錐形による気流抵抗体１を支持棒２
によって取り付ける。

また、気流運動の性質において、圧力差によって空気が
、ボートもしくは単なる穴などの、吸い込まれる側より
吹き出る側の方が、風速を生じることによる運動力の集
中があり、このことによって、音圧による圧力が、抵抗
体１側に吹き出る方向に変化したときの運動抵抗を大き
くすることができる。

また、折り曲げる部分３を追加することによって、凹側
の圧力が大きいときの気流のカーブを急激にできるほか
、外力などによる変形に対する強度の向上により薄い材
料を使用でき、その断面に接する空気運動のカーブを急
激にでき、ａ．ｂに示すように断面に薄いｂの方が短い
波長およし小さな振幅による空気運動量Ｐの一方に急激
なカーブを大きく得られ、音圧に対するリードバルブの
反作用を一定方向へ大きくする効果を高められると考え
る。

また、支点Ｃの曲げによる材料の内部抵抗によって吸音
効果をえられ、かつ、円弧Ｄを描くリードバルブの運動
に伴う空気の遠心力Ｆ１．Ｆ２の合力Ｆ３をえることが
できると考えられる。

以上のような、スピーカー背面部のリードバルブおよび
音響箱を分割する仕切板ならびにリードバルブの改良は
、スピーカー背面の音の力に煩きを生じさせやすくする
ことを目的とし、その補助的な方法として、ファンモー
ターを利用するものである。

このような状態を図に基づいて説明すると、第６図のよ
うにスピーカー振動板の振幅力Ａ．Ｂは交互に逆向きに
生じる等しい力であるため、力Ａ．Ｂが発生し終わる一
周期ごとにおいて、スピーカー振動板である作用点Ｐは
もとの位置にあることにより、力Ａ．Ｂはつり合う力で
あり、また、空気を媒体に放射状に伝わる音の力Ｆも、
交互に逆向きに生じるどちらかの力が発行し、後続する
逆向きの力により、作用した空気がもとのつり合った状
態となると考えられる。

このように放射する音の力Ｆを、リードバルブに与ええ
るときの反作用０１．０２は、音の力Ｆの逆向きの力に
対して等しくないため、反作用の大きい向き０１から、
小さい向き０２へ空気の位置エネルギーＷをもつことに
よって作用するものである。

このように生じる流れ、およびファンモーターによる気
流の力の方向を一つに合成する合力を示すとき、対称的
な関係にあるＸ．Ｙのような向きはつり合う力であるた
め、残る方向に合力Ｑが示される。同じようにスピーカ
ーの力Ａ．Ｂが放射する音の力Ｆも、対象方向Ｘ′．Ｙ
′から放射する力が等しければ、つり合うことにより作
用点Ｐは振幅方向以外に動かないため、力Ａ．Ｂの軸方
向Ｓに合力Ｆ１．Ｆ２が示される。したがって気流の合
力Ｑと、音の合力Ｆ１．Ｆ２は直角方向であることが示
される。

このため、音の伝わる媒体である空気の合力Ｑによって
、伝わる音の合力Ｆ１．Ｆ２が、音源である作用点Ｐか
ら進むほど、スピーカー振動板の直線往復方向の軸Ｓか
ら離れることによる傾き■を生じると考える。

このように示す力の性質を第７図に基づいて合力Ｆ１．
Ｆ２を平行四辺形の法則を引用して説明すると、傾いた
合力Ｆ１．Ｆ２をスピーカー振幅方向と気流方向とに分
解してみると、分力Ｆ３．Ｆ４と、分力Ｆ５．Ｆ６がえ
られる。

同時に、合力Ｆ１．Ｆ２が作用する向きに対する反作用
０１．０２を示すと、分力０３．０４および０５．０６
がえられる。

このことから、スピーカー振幅方向Ａ．Ｂにえられる反
作用は０３．０４がえられ、合力が傾かない通常の場合
の反作用０１．０２より、小さくできるものである。

また、作用点Ｐから合力Ｆ１．Ｆ２が一周期進むことに
より、分力Ｆ５．Ｆ６のつり合う点Ｐ′の運動力Ｆ７を
えられ、一周期でつり合う音の力が、その媒体である空
気の運動力Ｆ７として消費されることによる消音効果を
えられるものである。

実験において、ファンモーターにより流速を与えたとき
、低音域の周波数インピーダンス特性の上昇が見られる
ことから、負荷の減少があると考えられる。流速をある
ていど増すと、気流から誘導振動が生じると同時にイン
ピーダンスが頭打ちとなるので弱風によって効果がえら
れるものである。

以上の改良により、音響箱内の反射波および定在波であ
る音響エネルギーを、流動エネルギーに変える率を高め
る事により現発明よりスピーカーシステム固有の音色を
無くすとともに反作用低減による能率向上および過波特
性の向上が求められるものである。

特に、スピーカーフレームの開放部に、リードバルブを
取り付けるか、またはリードバルブ付きのカバーを備え
ることにより、ほぼ、スピーカーユニット単体の大きさ
で効果を求められ、音響箱としての配慮が構造的および
コスト的に難しい、小型テレビ、ラジカセなども、音質
向上が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スピーカー背面部分にリードバルブを備えた
ときの斜面図。 第２図および第３図は、音響箱の背面断面図。 第４図は、側面断面図。 第５図は、リードバルブ部分の側面断面図と、一部拡大
図による作用状態の比較を示す。 第６図および第７図は、音の力関係の説明図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）スピーカーを中心に音響箱を分割する仕切り板を
   設け、分割された各方向の空気室に流入ポート、流出ポ
   ートを分け、仕切り板に突出するスピーカー背面直後に
   気流を集中させることを特徴とする音圧流動変換式音響
   箱。
2. （２）仕切り板に密接するスピーカー背面をおおうカバ
   ーもしくは、スピーカーフレームに密接する仕切板を境
   とする各方向にリードバルブを備えた、特許請求の範囲
   第１項記載の音圧流動変換式音響箱。
3. （３）流入ポートから流出ポートへの気流が発生する方
   向へ、ファンモーターによって流速をあたえる、特許請
   求の範囲第１項記載の音圧流動変換式音響箱。
4. （４）リードバルブの縁を折り曲げるほか、中央部に円
   錐または角錐形などの構造体を設けたリードバルブを備
   える、特許請求の範囲第１項記載の音圧流動変換式音響
   箱。