JP2003304591A - スピーカ装置 - Google Patents
スピーカ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は各種電気音響変換器を有する広指向
性スピーカ装置に関するものであり、広い指向性と低音
域再生の両立を可能にしたスピーカ装置を提供するもの
である。 【解決手段】 本発明のスピーカ装置は、略球形状の固
体１と前記略球形状の固体１と間隔を設け前記固体１を
覆うように配置した略球形状の振動板２と前記間隔内の
空間と音響的に結合した電気音響変換器３で構成するも
のであり、この電気音響変換器３に電気信号を印加し駆
動することで、音響的に結合された前記空間と前記略球
形状の振動板２は音響的に駆動され、略球形状の振動板
２から音波が放射して広指向性再生を実現するものであ
る。
性スピーカ装置に関するものであり、広い指向性と低音
域再生の両立を可能にしたスピーカ装置を提供するもの
である。 【解決手段】 本発明のスピーカ装置は、略球形状の固
体１と前記略球形状の固体１と間隔を設け前記固体１を
覆うように配置した略球形状の振動板２と前記間隔内の
空間と音響的に結合した電気音響変換器３で構成するも
のであり、この電気音響変換器３に電気信号を印加し駆
動することで、音響的に結合された前記空間と前記略球
形状の振動板２は音響的に駆動され、略球形状の振動板
２から音波が放射して広指向性再生を実現するものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電気音響変換器
を有するスピーカ装置に関するものである。
を有するスピーカ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスピーカ装置を広指向性のスピー
カ装置により図８の断面図により説明する。
カ装置により図８の断面図により説明する。
【０００３】同図によると、１０１は略球形状に形成さ
れた圧電セラミックスでありこの圧電セラミックス１０
１の内側に内部電極１０２、外側に外部電極１０３を形
成している。このスピーカ装置において、前記内部電極
１０２と前記外部電極１０３にそれぞれ接続されたリー
ド線１０４，１０５を通じて電圧を印加すると圧電セラ
ミックス１０１は圧電効果により呼吸運動し、音波は放
射状に放射されるため、略全方向に対して指向性は均一
に再生されるものとなっていた。
れた圧電セラミックスでありこの圧電セラミックス１０
１の内側に内部電極１０２、外側に外部電極１０３を形
成している。このスピーカ装置において、前記内部電極
１０２と前記外部電極１０３にそれぞれ接続されたリー
ド線１０４，１０５を通じて電圧を印加すると圧電セラ
ミックス１０１は圧電効果により呼吸運動し、音波は放
射状に放射されるため、略全方向に対して指向性は均一
に再生されるものとなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
スピーカ装置は、圧電セラミックス自体が材質上非常に
硬く、また形状を略球形状としているため構造的にも硬
くなるため、低音域の再生限界である最低共振周波数を
低い周波数とすることが困難という課題を有するもので
あった。
スピーカ装置は、圧電セラミックス自体が材質上非常に
硬く、また形状を略球形状としているため構造的にも硬
くなるため、低音域の再生限界である最低共振周波数を
低い周波数とすることが困難という課題を有するもので
あった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するもので、最
低共振周波数を低くし再生帯域を広くすることが可能で
広指向性を有するスピーカ装置を提供できるものであ
る。
低共振周波数を低くし再生帯域を広くすることが可能で
広指向性を有するスピーカ装置を提供できるものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のスピーカ装置の請求項１に記載のものは、
略球形状の固体と前記略球形状の固体と間隔を設け前記
固体を覆うように配置した略球形状の振動板と前記間隔
内の空間と音響的に結合した少なくとも１つ以上の電気
音響変換器を設けた構成としたもので、略球形状の振動
板から音を放射することで無指向性のスピーカを実現す
るものである。
に、本発明のスピーカ装置の請求項１に記載のものは、
略球形状の固体と前記略球形状の固体と間隔を設け前記
固体を覆うように配置した略球形状の振動板と前記間隔
内の空間と音響的に結合した少なくとも１つ以上の電気
音響変換器を設けた構成としたもので、略球形状の振動
板から音を放射することで無指向性のスピーカを実現す
るものである。
【０００７】本発明の請求項２に記載のスピーカの発明
は、請求項１に記載の略球形状の固体と振動板との間に
スペーサを配置することで安定な音響空間の隙間をつく
ることを実現するものである。
は、請求項１に記載の略球形状の固体と振動板との間に
スペーサを配置することで安定な音響空間の隙間をつく
ることを実現するものである。
【０００８】本発明の請求項３に記載のスピーカの発明
は、請求項１に記載の略球形状の固体と振動板との間隔
を電気音響変換器に近い部分ほど大きくなるようにする
ことで、略球形状の固体と振動板の空間内をより効率よ
く音を伝播することを可能にするものである。
は、請求項１に記載の略球形状の固体と振動板との間隔
を電気音響変換器に近い部分ほど大きくなるようにする
ことで、略球形状の固体と振動板の空間内をより効率よ
く音を伝播することを可能にするものである。
【０００９】本発明の請求項４に記載のスピーカの発明
は、請求項１に記載の略球形状の固体と振動板との間に
配置するスペーサの配置間隔を電気音響変換器に近いほ
ど大きくすることで、略球形状の固体と振動板の空間内
をより効率よく音を伝播することを可能にするものであ
る。
は、請求項１に記載の略球形状の固体と振動板との間に
配置するスペーサの配置間隔を電気音響変換器に近いほ
ど大きくすることで、略球形状の固体と振動板の空間内
をより効率よく音を伝播することを可能にするものであ
る。
【００１０】本発明の請求項５に記載のスピーカの発明
は、請求項１に記載の略球形状の固体の表面に、略球形
状の固体の中心と電気音響変換器とを結ぶ方向に少なく
とも１本以上の溝を設けることで、より振動板からの音
響放射を均一にすることを可能にするものである。
は、請求項１に記載の略球形状の固体の表面に、略球形
状の固体の中心と電気音響変換器とを結ぶ方向に少なく
とも１本以上の溝を設けることで、より振動板からの音
響放射を均一にすることを可能にするものである。
【００１１】本発明の請求項６に記載のスピーカの発明
は、請求項１に記載の略球形状の振動板に高分子フィル
ムを使用することで、音圧周波数特性をより広帯域化す
ることを実現するものである。
は、請求項１に記載の略球形状の振動板に高分子フィル
ムを使用することで、音圧周波数特性をより広帯域化す
ることを実現するものである。
【００１２】本発明の請求項７に記載のスピーカの発明
は、請求項６に記載の高分子フィルムをエラストマーと
することで、より最低共振周波数を低減することを可能
にするものである。
は、請求項６に記載の高分子フィルムをエラストマーと
することで、より最低共振周波数を低減することを可能
にするものである。
【００１３】本発明の請求項８に記載のスピーカの発明
は、請求項１に記載の電気音響変換器を略球形状の固体
と振動板との間の空間に接続するとともにキャビネット
内に収納したことにより、電気音響変換器の背面から放
射される音の干渉がなくなり安定した音響再生を可能に
するものである。
は、請求項１に記載の電気音響変換器を略球形状の固体
と振動板との間の空間に接続するとともにキャビネット
内に収納したことにより、電気音響変換器の背面から放
射される音の干渉がなくなり安定した音響再生を可能に
するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカ装置の一
実施の形態を図１〜図７により説明する。
実施の形態を図１〜図７により説明する。
【００１５】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態のスピーカ装置の断面図であり、主として請求項
１について説明するものである。
の形態のスピーカ装置の断面図であり、主として請求項
１について説明するものである。
【００１６】同図によると、１は略球形状の固体であ
り、この固体１を覆うように略球形状の振動板２を配置
するとともに、この振動板２は空間連結用部材４を通じ
て電気音響変換器３に結合されている。また略球形状の
固体１は支持部材６により保持されている。また、前記
電気音響変換器３は背面側の音が前面の音と干渉しない
ようにバッフル板５に取りつけられている。
り、この固体１を覆うように略球形状の振動板２を配置
するとともに、この振動板２は空間連結用部材４を通じ
て電気音響変換器３に結合されている。また略球形状の
固体１は支持部材６により保持されている。また、前記
電気音響変換器３は背面側の音が前面の音と干渉しない
ようにバッフル板５に取りつけられている。
【００１７】前記電気音響変換器３は、一般的には動電
型スピーカが用いられるが、原理上電磁型など他の電気
音響変換であっても可能である。
型スピーカが用いられるが、原理上電磁型など他の電気
音響変換であっても可能である。
【００１８】上記のような構成において、電気音響変換
器３に信号を加えると、電気音響変換器３の振動板が振
動する。この振動は略球形状の固体１と略球形状の振動
板２の間の空間の空気を振動させることで、略球形状の
振動板２を振動させ、振動板２から音波が放射されるこ
とになる。この音波は振動板２の形状が略球形状である
ため音波は全方向に放射される。これにより無指向性ス
ピーカを実現できることになる。
器３に信号を加えると、電気音響変換器３の振動板が振
動する。この振動は略球形状の固体１と略球形状の振動
板２の間の空間の空気を振動させることで、略球形状の
振動板２を振動させ、振動板２から音波が放射されるこ
とになる。この音波は振動板２の形状が略球形状である
ため音波は全方向に放射される。これにより無指向性ス
ピーカを実現できることになる。
【００１９】この場合の再生される音圧の周波数特性に
ついては、低音域限界である最低共振周波数は、略電気
音響変換器３の最低共振周波数または略球形状の振動板
２とその支持方法で決まる機械共振周波数のいずれか低
い方で決定される。電気音響変換器３の最低共振周波数
は数１０Ｈｚから数ｋＨｚまでさまざまな変換器がある
ため、自由に選択できる。そのため実際は略球形状の振
動板２とその支持方法で決まる機械共振周波数で低音域
限界は決定されることになる。
ついては、低音域限界である最低共振周波数は、略電気
音響変換器３の最低共振周波数または略球形状の振動板
２とその支持方法で決まる機械共振周波数のいずれか低
い方で決定される。電気音響変換器３の最低共振周波数
は数１０Ｈｚから数ｋＨｚまでさまざまな変換器がある
ため、自由に選択できる。そのため実際は略球形状の振
動板２とその支持方法で決まる機械共振周波数で低音域
限界は決定されることになる。
【００２０】したがって略球形状の振動板２の板厚を薄
くし、柔らかくすることで、低音域限界である機械共振
周波数は低くすることが可能となるものである。
くし、柔らかくすることで、低音域限界である機械共振
周波数は低くすることが可能となるものである。
【００２１】（実施の形態２）図２は本発明のスピーカ
装置の他の実施の形態の断面図であり、主として請求項
２について説明する。なお、実施の形態１と同一部分に
ついては同一番号を付し、説明を省略して説明する。
装置の他の実施の形態の断面図であり、主として請求項
２について説明する。なお、実施の形態１と同一部分に
ついては同一番号を付し、説明を省略して説明する。
【００２２】同図によると、実施の形態１との相違点
は、略球形状の振動板２をスペーサ７により略球形状の
固体１に支持している点である。これにより略球形状の
固体１と略球形状の振動板２の隙間を安定に保つことが
可能となる。
は、略球形状の振動板２をスペーサ７により略球形状の
固体１に支持している点である。これにより略球形状の
固体１と略球形状の振動板２の隙間を安定に保つことが
可能となる。
【００２３】したがって、略球形状の振動板２が音を放
射する際に、振動により略球形状の固体１と接触するこ
とで異常音が発生することを押さえることができる。ま
たこの隙間である空間は音響的に周波数特性を決める要
素でもあるため、この隙間を安定に保つことで音響特性
も安定化することができるものである。
射する際に、振動により略球形状の固体１と接触するこ
とで異常音が発生することを押さえることができる。ま
たこの隙間である空間は音響的に周波数特性を決める要
素でもあるため、この隙間を安定に保つことで音響特性
も安定化することができるものである。
【００２４】（実施の形態３）図３は、本発明のスピー
カ装置の他の実施の形態の断面図であり、主として請求
項３について説明するものである。なお、実施の形態１
と同一部分は同一番号を付与し、説明を省略して説明す
る。
カ装置の他の実施の形態の断面図であり、主として請求
項３について説明するものである。なお、実施の形態１
と同一部分は同一番号を付与し、説明を省略して説明す
る。
【００２５】同図によると、実施の形態１との相違点は
略球形状の固体１と略球形状の振動板２の隙間が電気音
響変換器３に近い側を大きくしていることである。
略球形状の固体１と略球形状の振動板２の隙間が電気音
響変換器３に近い側を大きくしていることである。
【００２６】電気音響変換器３の前面から放射される音
は連結部材４により略球形状の振動板内の空間に伝えら
れる。
は連結部材４により略球形状の振動板内の空間に伝えら
れる。
【００２７】したがって、本実施の形態のような構成に
することで、連結部材４から略球形状の振動板内の空間
への結合部において、より音響インピーダンスのマッチ
ングを図ることができ、その結果効率の良い音響変換が
可能となるものである。
することで、連結部材４から略球形状の振動板内の空間
への結合部において、より音響インピーダンスのマッチ
ングを図ることができ、その結果効率の良い音響変換が
可能となるものである。
【００２８】（実施の形態４）図４は、本発明のスピー
カ装置の他の実施の形態の断面図であり、主として請求
項４について説明するものである。なお、実施の形態２
と同一部分は同一番号を付与し、説明を省略して説明す
る。
カ装置の他の実施の形態の断面図であり、主として請求
項４について説明するものである。なお、実施の形態２
と同一部分は同一番号を付与し、説明を省略して説明す
る。
【００２９】同図によると、実施の形態２との相違点
は、スペーサ７の配置を電気音響変換器３に近いほど間
隔を空けていることである。
は、スペーサ７の配置を電気音響変換器３に近いほど間
隔を空けていることである。
【００３０】この構成により、スペーサ間隔の広い範囲
はより低音域の再生を可能にできる。もともと非常に低
い周波数においては指向性が広くまた音圧を高くするこ
とが困難であるため、上記構成により、より低音域の再
生と指向性の拡大の両立を可能にするものである。
はより低音域の再生を可能にできる。もともと非常に低
い周波数においては指向性が広くまた音圧を高くするこ
とが困難であるため、上記構成により、より低音域の再
生と指向性の拡大の両立を可能にするものである。
【００３１】（実施の形態５）図５は本発明のスピーカ
装置の他の実施の形態の要部である略球形状の固体表面
の形状を説明する断面図であり、図６は同水平方向の断
面図であり、主として請求項５について説明するもので
ある。なお、実施の形態１と同一部分は同一番号を付与
し、説明を省略して説明する。
装置の他の実施の形態の要部である略球形状の固体表面
の形状を説明する断面図であり、図６は同水平方向の断
面図であり、主として請求項５について説明するもので
ある。なお、実施の形態１と同一部分は同一番号を付与
し、説明を省略して説明する。
【００３２】同図によると、実施の形態１との相違点
は、溝８を略球形状の固体１の表面に、略球形状の固体
１の中心と電気音響変換器３とを結ぶ方向に少なくとも
１本以上設けたものである。
は、溝８を略球形状の固体１の表面に、略球形状の固体
１の中心と電気音響変換器３とを結ぶ方向に少なくとも
１本以上設けたものである。
【００３３】略球形状の固体１と略球形状の振動板２の
間の空間は、音圧の周波数特性の高音域限界を決定する
ひとつのパラメータである。この容積を小さくすること
で高音域限界を高い周波数に設定することができる。こ
の容積を小さくするには、略球形状の固体１と略球形状
の振動板２との隙間を小さくすることである。しかしこ
の隙間を小さくしていくと、空気の粘性抵抗により、電
気音響変換器３から放射される音響振動は略球形状の振
動板２全体に伝えることが難しくなる。
間の空間は、音圧の周波数特性の高音域限界を決定する
ひとつのパラメータである。この容積を小さくすること
で高音域限界を高い周波数に設定することができる。こ
の容積を小さくするには、略球形状の固体１と略球形状
の振動板２との隙間を小さくすることである。しかしこ
の隙間を小さくしていくと、空気の粘性抵抗により、電
気音響変換器３から放射される音響振動は略球形状の振
動板２全体に伝えることが難しくなる。
【００３４】本実施の形態では、略球形状の固体１の中
心と電気音響変換器３とを結ぶ方向に少なくとも１本以
上の溝を設けることで、隙間の容積を大きくすることな
く、電気音響変換器３から放射される音響振動を略球形
状の振動板２の略前面に伝えることが可能となり、無指
向性と音圧周波数特性の高音域限界を高くすることを両
立することを可能にするものである。
心と電気音響変換器３とを結ぶ方向に少なくとも１本以
上の溝を設けることで、隙間の容積を大きくすることな
く、電気音響変換器３から放射される音響振動を略球形
状の振動板２の略前面に伝えることが可能となり、無指
向性と音圧周波数特性の高音域限界を高くすることを両
立することを可能にするものである。
【００３５】（実施の形態６）本発明のスピーカ装置の
他の実施の形態は、実施の形態１の図１における略球形
状の振動板２の材料に高分子フィルムを使用したもので
あり、主として請求項６について説明するものである。
実施の形態１において略球形状の振動板２とその支持方
法により低音域の限界周波数特性が決定されることを説
明したが、一般的に高分子フィルムは、薄く軽く柔らか
い材料であるため、この略球形状の振動板２の材料に使
用することで、低音域の限界周波数をより低くできるも
のである。
他の実施の形態は、実施の形態１の図１における略球形
状の振動板２の材料に高分子フィルムを使用したもので
あり、主として請求項６について説明するものである。
実施の形態１において略球形状の振動板２とその支持方
法により低音域の限界周波数特性が決定されることを説
明したが、一般的に高分子フィルムは、薄く軽く柔らか
い材料であるため、この略球形状の振動板２の材料に使
用することで、低音域の限界周波数をより低くできるも
のである。
【００３６】（実施の形態７）本発明のスピーカ装置の
他の実施の形態は、実施の形態６の略球形状の振動板２
の高分子フィルムをエラストマーとしたものであり、主
として請求項７について説明するものである。
他の実施の形態は、実施の形態６の略球形状の振動板２
の高分子フィルムをエラストマーとしたものであり、主
として請求項７について説明するものである。
【００３７】エラストマーは一般的に柔らかく伸びのあ
る材料であるため、容易に低音域の限界周波数を低くす
ることができるものである。
る材料であるため、容易に低音域の限界周波数を低くす
ることができるものである。
【００３８】（実施の形態８）本発明のスピーカ装置の
他の実施の形態を図７の断面図により説明する。なお、
本実施の形態は主として請求項８について説明するもの
であり、実施の形態１と同一部分は同一番号を付与し、
説明を省略して説明する。
他の実施の形態を図７の断面図により説明する。なお、
本実施の形態は主として請求項８について説明するもの
であり、実施の形態１と同一部分は同一番号を付与し、
説明を省略して説明する。
【００３９】同図によると、実施の形態１との相違点
は、電気音響変換器３の背面側にエンクロージャ９を設
けた構成とした点である。
は、電気音響変換器３の背面側にエンクロージャ９を設
けた構成とした点である。
【００４０】この構成により、電気音響変換器３の背面
からの放射音により、略球形状の振動板２から放射され
る放射音との干渉をよりコンパクトなサイズで実現する
ことができるものである。なおこのエンクロージャに
は、一般的にスピーカ装置に使用されている密閉型、位
相反転型などのさまざまな形態のエンクロージャが採用
可能である。
からの放射音により、略球形状の振動板２から放射され
る放射音との干渉をよりコンパクトなサイズで実現する
ことができるものである。なおこのエンクロージャに
は、一般的にスピーカ装置に使用されている密閉型、位
相反転型などのさまざまな形態のエンクロージャが採用
可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、本発明のスピーカ装置
は、略球形状の固体と前記略球形状の固体と間隔を設け
前記固体を覆うように配置した略球形状の振動板と前記
間隔内の空間と音響的に電気音響変換器を結合する構成
とすることで、音響的に結合された前記空間と前記略球
形状の振動板は音響的に駆動され、略球形状の振動板か
ら音波が放射されるため、広指向性再生が実現されるも
のである。
は、略球形状の固体と前記略球形状の固体と間隔を設け
前記固体を覆うように配置した略球形状の振動板と前記
間隔内の空間と音響的に電気音響変換器を結合する構成
とすることで、音響的に結合された前記空間と前記略球
形状の振動板は音響的に駆動され、略球形状の振動板か
ら音波が放射されるため、広指向性再生が実現されるも
のである。
【図１】本発明のスピーカ装置の一実施の形態の断面図
【図２】同他の実施の形態の断面図
【図３】同他の実施の形態の断面図
【図４】同他の実施の形態の断面図
【図５】同他の実施の形態の要部である固体表面の形状
を説明する断面図
を説明する断面図
【図６】同水平方向の断面図
【図７】本発明のスピーカ装置の他の実施の形態の断面
図
図
【図８】従来のスピーカ装置の断面図
１ 球形状の固体
２ 球形状の振動板
３ 電気音響変換器
４ 連結部材
５ バッフル板
６ 支持部材
７ スペーサ
８ 溝
９ エンクロージャ
Claims (8)
- 【請求項１】 略球形状の固体と、前記略球形状の固体
と間隔を設け前記固体を覆うように配置した略球形状の
振動板と、前記間隔内の空間と音響的に結合した少なく
とも１つ以上の電気音響変換器を設けたスピーカ装置。 - 【請求項２】 略球形状の固体と振動板との間にスペー
サを配置した請求項１に記載のスピーカ装置。 - 【請求項３】 略球形状の固体と振動板との間隔を電気
音響変換器に近い部分ほど大きくなるようにした請求項
１に記載のスピーカ装置。 - 【請求項４】 略球形状の固体と振動板との間に配置す
るスペーサの配置間隔を電気音響変換器に近いほど大き
くした請求項１に記載のスピーカ装置。 - 【請求項５】 略球形状の固体の表面に、略球形状の固
体の中心と電気音響変換器とを結ぶ方向に少なくとも１
本以上の溝を設けた請求項１に記載のスピーカ装置。 - 【請求項６】 略球形状の振動板に高分子フィルムを使
用した請求項１に記載のスピーカ装置。 - 【請求項７】 高分子フィルムをエラストマーとした請
求項６に記載のスピーカ装置。 - 【請求項８】 電気音響変換器は略球形状の固体と振動
板との間の空間に接続されるとともに前記振動板と結合
されたエンクロージャ内に収納されている請求項１に記
載のスピーカ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002107618A JP4016697B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | スピーカ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002107618A JP4016697B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | スピーカ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003304591A true JP2003304591A (ja) | 2003-10-24 |
| JP4016697B2 JP4016697B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
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2002
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2012120806A1 (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-13 | パナソニック株式会社 | スピーカとそのスピーカを用いた電子機器 |
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