JP2007027838A - スピーカ用筐体およびスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で良好な音質を提供するスピーカ装置を提供する。
【解決手段】振動板が拡開する状態に臨んで配設するキャビネット３１０の底面に所定の間隙を介して対向するベース３２０に、振動板の拡開する面に略平行な外面の略裁頭形状の吸音部材３４０を設ける。スピーカユニットからの音波が反射されることを防止し、振動板と吸音部材３４０との間から、キャビネット３１０およびベース３２０間の間隙を介して側方の略３６０°方向へ伝播させるので、高い周波数における周波数特性の乱れを防止でき、良好な音質を提供できる。高い周波数分を除去するために必要周波数帯域を通過させる電気的フィルタが不要で、フィルタによる音声データの電気信号に位相のズレが生じることも防止でき、忠実な音声出力を提供できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スピーカユニットに対向してベース部材が設けられたスピーカ用筐体およびスピーカ装置に関する。

従来、例えば、スピーカユニットを一面に臨んで配設した矩形状のキャビネットに、スピーカユニットが臨む面に所定の間隙を介して平板状の遮蔽板を脚部にて取り付け、スピーカユニットから出力される音を、遮蔽板により外周側へ向けて拡散させるスピーカ装置の構成が知られている。ところで、このような遮蔽板によりスピーカユニットから出力される音の方向を外周側へ導出させる構成では、スピーカユニットの特性である必要周波数帯域より高い周波数帯において、ピークやディップなどの周波数特性の乱れが生じるおそれがある。このため、このような音の方向を外周側へ拡散させる構成では、電気的フィルタを用いるなどにより、周波数特性の乱れが生じる部分を減少させている。

一方、スピーカユニットから出力される音の方向を所定の自由空間へ導出する音導部を規定する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものは、車載スピーカ装置で、車両のリアトレイに埋設されたスピーカユニットと、リアトレイに取り付けられスピーカユニットから放射される音波を車内空間へ導出させるアダプターとを備えている。このアダプターは、スピーカユニットから放射する音波を車内空間へ導出する音導部を規定する箱体と、この箱体に設けられ、スピーカユニットから車内空間へ直接放射する場合に比べて極めて高い空気の圧縮および膨張を生じさせて低音再生領域の拡大に寄与させる音響負荷部とを備えている。この箱体のうち音導部を規定する部分は、例えば、発泡ウレタン、発泡ゴム、発泡ポリエチレンなどの圧力吸収材料にて構成され、極めて高い空気の圧縮および拡張を生じさせ、かつ、高い空気の圧縮および膨張を有効に車内空間に導出し得る形状を有し、低音再生領域の拡大に寄与させる。音導部に臨む音響負荷部としては、例えば椀状凸部や、スピーカユニットの振動板に対して均等な間隔を形成するような断面台形状凸部、リング状凸部などに形成される。

特開２００２−７８０５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のような所定の方向に音導部を規定するための構成では、音波を極めて高い空気の圧縮および膨張をさせて車内空間に導出させる構成であることから、必要周波数帯より高い周波数における周波数特性の乱れを防止できない。このため、スピーカユニットから出力される音を外周側へ拡散させる構成では、電気的フィルタを用いる必要があり、良好な音質を提供できず、またスピーカ装置の構成も煩雑となるなどの問題が一例として挙げられる。

本発明は、このような実情などに鑑みて、簡単な構成で良好な音質を提供するスピーカ用筐体およびスピーカ装置を提供することを１つの目的とする。

請求項１に記載の発明は、スピーカキャビネットの一面に設けられた振動板の開口部に対向して、前記振動板の開口部から所定の間隙を介して取り付けられるベース部材と、前記振動板に対向する状態で前記ベース部材に設けられた吸音部材と、を具備したことを特徴としたスピーカ用筐体である。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスピーカ用筐体と、このスピーカ用筐体に配設されるスピーカユニットと、を具備したことを特徴としたスピーカ装置である。

請求項７に記載の発明は、一面側に拡開し略中央に位置して前記一面側に拡開する凹曲面状の逆ドームが一体的に設けられた振動板を備えたスピーカユニットと、このスピーカユニットが外方に向けて前記振動板が拡開する状態に一面に臨んで配設されたスピーカキャビネットと、このスピーカキャビネットに前記スピーカユニットが臨む一面に所定の間隙を介して取り付けられるベース部材と、このベース部材に取り付けられ少なくとも頂部が前記振動板が振幅限界における振幅より狭い間隙で前記逆ドームに対向する状態に凸曲面状に形成された吸音部材と、を具備したことを特徴としたスピーカ装置である。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、スピーカユニットを下向きに配設して下方に向けて出力される音を側方の略３６０°に拡散する状態に導出させる低音再生用のスピーカ装置を例示するが、この限りではなく、例えばスピーカユニットが横向きに配設した構成や、前面および両側方に音を拡散する状態に導出させる構成などとしてもよい。また、筐体の形状として、略矩形状に限らず、いずれの形状とすることができる。図１は、スピーカ装置を示す分解斜視図である。図２は、スピーカ装置を示す一部を切り欠いた正面図である。図３は、スピーカユニットを示す断面図である。図４は、スピーカ装置におけるスピーカユニットと吸音部材との位置関係を示す一部を切り欠いた側面図である。図５は、スピーカユニットへの入力電圧と振幅との関係を示すグラフである。図６は、振幅限界時におけるスピーカユニットの振動板のエッジ部が伸びきった状態を示す一部を切り欠いた断面図である。

〔スピーカ装置の構成〕
図１および図２において、１００はスピーカ装置で、このスピーカ装置１００は、電気的に接続される図示しない再生装置などから出力される電気信号である音声データを発音により出力する。このスピーカ装置１００は、図２に示すスピーカユニット２００と、図１および図２に示すスピーカケース３００と、図１に示す制御装置４００と、などを備えている。

スピーカユニット２００は、図２ないし図４に示すように、例えば低音再生用のコーン形である。そして、スピーカユニット２００は、本体部２１０と、磁石２２０と、振動板２３０と、ボイスコイルボビン２４０と、などを備えている。

本体部２１０は、例えば硬質の合成樹脂や金属材料などにて形成されている。そして、本体部２１０は、一面側に向けて拡開する略凹状のフレーム２１１と、このフレーム２１１に一体的に設けられた磁気回路部２１２と、を備えている。

フレーム２１１は、底面略中央に略円形の開口２１１Ａが穿設され一面側に向けて開口する略円筒形の底部２１１Ｂを有している。この底部２１１Ｂの拡開する側の周縁部には、底面に略平行な第１取付面を有した第１取付段差部２１１Ｃが設けられている。この第１取付段差部２１１Ｃの外周縁には、略放射状に架橋部２１１Ｄが先端側で互いに拡開する状態に複数一連に設けられている。さらに、架橋部２１１Ｄの先端には、略リング状で、底部２１１Ｂの底面に略平行な第２取付段差部２１１Ｅが一連に設けられている。この第２取付段差部２１１Ｅの外周縁には、底部２１１Ｂと略同軸状の円筒状に形成され先端縁が外方に向けて鍔状に折曲された位置決め筒部２１１Ｆが一連に設けられている。また、フレーム２１１には、電気信号の音声データが入力される端子２１１Ｇ１を有するターミナル２１１Ｇが一体的に取り付けられている。

磁気回路部２１２は、プレート２１２Ａと、ヨーク２１２Ｂと、を備えている。プレート２１２Ａは、磁性材料にて略リング状に形成されている。このプレート２１２Ａは、例えば接着剤などにてフレーム２１１の底面に、内周が底部２１１Ｂの開口２１１Ａと同軸上となる状態に一体的に取り付けられる。ヨーク２１２Ｂは、例えばプレート２１２Ａと同材質に形成されている。このヨーク２１２Ｂは、略円板上の板部２１２Ｂ１の略中央に一面側に略円筒状に突起部２１２Ｂ２を有した略凸状に形成されている。そして、ヨーク２１２Ｂは、板部２１２Ｂ１がプレート２１２Ａとにより磁石２２０を挾持する状態に例えば接着剤にて磁石２２０を介してプレート２１２Ａに一体的に取り付けられる。このヨーク２１２Ｂが取り付けられた状態は、突起部２１２Ｂ２の外周面がプレート２１２Ａの内周面に所定の間隙で対向して磁気ギャップを形成する状態となっている。

磁石２２０は、例えばリング状に形成され、軸方向の両端面に磁極面が形成されている。そして、磁石２２０は、上述したように、プレート２１２Ａとヨーク２１２Ｂの板部２１２Ｂ１との間に挾持される状態で、例えば接着剤にて取り付けられている。この取り付けられた状態は、磁石２２０の内周側にヨーク２１２Ｂの突起部２１２Ｂ２が略同軸上に貫通する状態となっている。この磁石２２０の取り付けにより、ヨーク２１２Ｂの突起部２１２Ｂ２の外周面とプレート２１２Ａの内周面とが異なる磁極で対向する状態となり、磁石２２０および磁気回路部２１２にて磁気回路が構成される。

振動板２３０は、例えば表面が防触処理されたマグネシウム薄板や、チタン合金、紙パルプ、各種繊維の織布あるいは不織布のシート部材などにて略薄膜状に形成されている。この振動板２３０は、一面側に向けて拡開する略裁頭形状（コーン形状）の振動部２３１を有している。振動部２３１の外周縁には、振動部２３１が拡開する側と同方向に突出する状態に断面略Ｕ字状に屈曲するエッジ部２３２が一連に設けられている。なお、エッジ部２３２は、振動部２３１に一体の構成に限らず、振動部２３１に一体的に取り付けられた構成、さらには断面Ｕ字状に屈曲する形状に限らず、波形に屈曲する形状など、いずれの形態が適用できる。さらに、エッジ部２３２の外周縁は、外方に鍔状に突出し、フレーム２１１の第２取付段差部２１１Ｅの取付面に例えば接着剤にてリング状の取付部材２３３にて挾持される状態に取り付けられ、フレーム２１１に支持される。また、振動部２３１の内周縁には、略円筒状に一連に設けられた取付部２３４が設けられている。さらに、振動部２３１の拡開する側となる内面側の略中央には、振動部２３１の内周縁を覆う状態に、振動部２３１が拡開する側と同方向に向けて拡開する状態に凹曲面状である球面凹状のいわゆるキャップである逆ドーム２３５が一体的に設けられている。

また、振動板２３０には、ボイスコイルボビン２４０が一体的に設けられている。このボイスコイルボビン２４０は、略円筒状のコイルボビン２４１と、このコイルボビン２４１の外周面に巻装されるコイルであるボイスコイル２４２と、を備えている。コイルボビン２４１は、例えば振動板２３０と同様の部材にて、外径が振動板２３０の取付部２３４の内径と略同寸法に形成され、軸方向の一端側が例えば接着剤などを用いて取付部２３４に一体的に嵌合する状態に取り付けられている。ボイスコイル２４２は、コイルボビン２４１の軸方向の他端側の外周面に巻装されている。このボイスコイル２４２は、例えば耐熱処理された図示しない導線がコイルボビン２４１に巻回されて接着剤などにて固定されて構成されている。なお、ボイスコイル２４２の導線の両端部が引き出され、フレーム２１１に設けられたターミナル２１１Ｇの端子２１１Ｇ１に接続されて音声データの入力端となる。

また、ボイスコイルボビン２４０には、いわゆるダンパである略円板状の取付支持部２５０が一体的に設けられている。そして、取付支持部２５０は、略中央にコイルボビン２４１が嵌挿される略円筒状で、内周面がコイルボビン２４１の外周面に例えば接着剤などにて一体的に取り付けられる図示しない円筒部を有している。さらに、取付支持部２５０は、円筒部の軸方向の一端に径方向に鍔状で、径方向に波形状に形成された可動部２５１が一連に設けられている。また、この可動部２５１の外周縁には、鍔状に突出し、フレーム２１１の第１取付段差部２１１Ｃに例えば接着剤にて取り付けられる鍔部２５２が一連に設けられている。そして、取付支持部２５０の鍔部２５２がフレーム２１１の第１取付段差部２１１Ｃに取り付けられるとともに、振動板２３０のエッジ部２３２の外周縁がフレーム２１１の第２取付段差部２１１Ｅに取り付けられ、ボイスコイルボビン２４０が一体的に取り付けられた振動板２３０がフレーム２１１に配設される。この配設された状態で、ボイスコイル２４２が磁気ギャップに位置する。

スピーカケース３００は、スピーカユニット２００を配設し、例えばスピーカユニット２００が下向き状態となるように図示しない床面などに載置可能に構成されている。このスピーカケース３００は、図１および図２に示すように、スピーカキャビネットとしてのキャビネット３１０と、ベース部材としてのベース３２０と、脚部材３３０と、吸音部材３４０と、を備えている。そして、ベース３２０と吸音部材３４０とにて本発明のスピーカ用筐体が構成される。

キャビネット３１０は、例えば金属板や合成樹脂、木材などにて中空の矩形状に形成されている。このキャビネット３１０には、図２に示すように、一面である底面の略中央にスピーカユニット２００が取り付けられる略円形の取付開口３１１が開口形成されている。この取付開口３１１は、スピーカユニット２００のフレーム２１１の外径と略同寸法に開口形成され、フレーム２１１が嵌挿されてフレーム２１１の位置決め筒部２１１Ｆの先端縁に外方に向けて舌片状に突設された図示しない取付鍔部が取付開口３１１の開口縁近傍にねじなど取り付けられて、振動板２３０が下方に向けて拡開する状態にスピーカユニット２００が下向きに配設される。また、キャビネット３１０は、一側面である背面側が図示しない蓋部材にて内部空間を開放可能に閉塞される形態に構成されている。なお、キャビネット３１０は、単に中空の形状に限らず、内部に音波を適宜反射させる仕切板や音波を吸音する部材などが配設された構成としてもよい。

ベース３２０は、例えば、キャビネット３１０と同部材にて、キャビネット３１０の底面と略同寸法の四角板状に形成されている。そして、ベース３２０の四隅近傍には、図１に示すように、ねじ孔３２１が貫通形成されている。

脚部材３３０は、図１および図２に示すように、例えばキャビネット３１０と同部材にて、断面形状が長手方向の端部に従って次第に幅狭となる流線型の柱状に形成され、キャビネット３１０とベース３２０とを例えば４つ利用されて連結する。具体的には、脚部材３３０は、ベース３２０の底面から、ねじ孔３２１を貫通させたねじ部材３３１にて、軸方向の一端である下端がベース３２０に一体的に取り付けられるとともに、キャビネット３１０の底面を構成する底板３１２の四隅近傍に貫通される図示しないねじ部材にて、軸方向の他端である上端がキャビネット３１０の底面に一体的に取り付けられ、キャビネット３１０の底面とベース３２０の平面となる上面とが所定の間隙を介して対向する状態にキャビネット３１０とベース３２０とを連結する。なお、脚部材３３０は、４つ利用する構成について例示するが、キャビネット３１０をベース３２０で支持可能に複数利用するいずれの形態が適用できる。

吸音部材３４０は、例えば発泡ウレタンや発泡エチレンなどの発泡樹脂材料や発泡ゴムなどの比較的に軟質の発泡材料にて略裁頭形状に形成されている。そして、吸音部材３４０は、ベース３２０のキャビネット３１０に対向する上面に、スピーカユニット２００に対向して突出する状態に取り付けられている。この吸音部材３４０は、スピーカユニット２００の振動板２３０の開口部となる拡開する側の内面に間隙Ｄを介して対向する略平行な側面である外面となる略錐形である略裁頭形状に形成されている。すなわち、吸音部材３４０は、図２および図４に示すように、振動板２３０の内面における母線と略同方向の母線となる外周面を有し、頂部が内面から逆ドーム２３５の内面の曲率と略同曲率で、略円錐形の頂部を略球面状に加工した略裁頭形状に形成されている。

そして、吸音部材３４０は、中心軸がスピーカユニット２００の振動板２３０における中心軸に対して略同軸上に位置する状態でベース３２０に、例えば接着剤などにて取り付けられている。この取り付けられた状態では、吸音部材３４０と振動板２３０となっている。すなわち、振動板２３０は、図５に示すように、ボイスコイル２４２の入力端に入力される電気信号の入力電圧が高くなるに従って振幅が大きくなるが、振幅がある程度の大きさとなると、振動板２３０の屈曲するエッジ部２３２が図６に示すように伸びきる状態となる。このエッジ部２３２が伸びきることにより、いわゆる破裂音のような大きな異音が発生するが、この図６に示すようにエッジ部２３２が伸びきる状態における振動板２３０の振幅が振幅限界として設定され、この振幅より狭い間隙すなわちエッジ部２３２が伸びきる状態となる前に吸音部材３４０が振動板２３０に当接する状態の高さ寸法にベース３２０に設けられる。

なお、吸音部材３４０は、軟質の材料に限らず、例えば多孔質セラミックスなどの硬質部材でもよい。また、吸音部材３４０は、発泡体に限らず、例えばガラスウールを略裁頭形状に保形したもの、フェルトシートなどの吸音性シートを略裁頭形状に形成した土台の表面に被覆したものなど、吸音するいずれの材料が適用できる。

制御装置４００は、キャビネット３１０に配設され、スピーカユニット２００からの音声の出力状態を可変制御する。この制御装置４００は、図１に示すように、操作部４１０および図示しない増幅部などを備えている。操作部４１０は、例えばキャビネット３１０の正面に利用者が入力操作可能に配設された操作つまみ４１１を有し、この操作つまみ４１１の入力操作に応じて所定の信号を増幅部へ出力する。増幅部は、例えばキャビネット３１０の背面に設けられた図示しない入力端子に接続されるとともにスピーカユニット２００のターミナル２１１Ｇの端子２１１Ｇ１に接続され、操作部４１０からの信号に基づいて、入力端子に外部から入力された音声データを適宜増幅して端子２１１Ｇ１へ出力し、スピーカユニット２００から所定の出力で音声出力させる。

〔スピーカ装置の動作〕
次に、上記したスピーカ装置１００の動作について説明する。

（スピーカ装置の製造動作）
まず、スピーカ装置１００の動作として吸音部材を取り付ける製造動作について、図７を参照して説明する。図７は、吸音部材をベースに取り付ける動作を説明する斜視図である。

あらかじめ形成されたベース３２０に吸音部材３４０を取り付ける動作として、図７に示すような治具５００を用いて取り付ける。この治具５００は、例えば金属板や硬質の樹脂板などにてベース３２０の平面形状と略同形状に形成された四角板状の基板部５１０を有している。この基板部５１０の例えば四隅近傍の周縁には、位置決め片部５２０が折曲形成されて、治具５００はベース３２０の上面を覆う状態にベース３２０に位置決めされる。また、基板部５１０の所定の位置、すなわちベース３２０がキャビネット３１０に脚部材３３０にて連結された状態でスピーカユニット２００が取り付けられる取付開口３１１に同軸上に対向する位置に、略円形の位置決め開口部５３０が開口形成されている。この位置決め開口部５３０は、吸音部材３４０の最も径大となる底面の径寸法と略同寸法に形成されている。

そして、あらかじめ形成されたベース３２０に、治具５００を覆い被せるように位置決めさせ、位置決め開口部５３０から臨むベース３２０の上面に接着剤などを塗布する。この後、あらかじめ所定の形状に形成した吸音部材３４０を位置決め開口部５３０に嵌挿させてベース３２０に取り付け、治具５００を取り外す。このようにして、ベース３２０に吸音部材３４０が取り付けられる。この吸音部材３４０が取り付けられたベース３２０に、このベース３２０の底面からねじ孔に貫通させたねじ部材にて脚部材３３０を取り付けるととにも、キャビネット３１０の底板３１２を貫通させたねじ部材を脚部材３３０に取り付け、スピーカケース３００が組立形成される。

（スピーカ装置の発音動作）
次に、スピーカ装置１００の動作として発音動作について説明する。

まず、スピーカ装置１００をベース３２０が床面上に載置される状態に設置し、キャビネット３１０の背面の入力端子に、音声データを出力する図示しない再生装置などの出力装置の出力端子を接続する。ここで、出力装置としては、テレビジョン、ラジオ、音響機器、パーソナルコンピュータ、記録媒体に記録された音データを読み取って出力するプレーヤなどが例示できる。また、記録媒体としては、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクあるいは光磁気ディスク、ＨＤ（Hard Disk）やＦＤ（Flexible Disk）などの磁気ディスク、メモリカードなどが例示できる。

そして、出力装置からの音声データが入力端子に入力されると、操作部４１０の操作つまみ４１１で設定された出力の大きさに対応し、制御装置４００の増幅部で適宜増幅させ、スピーカユニット２００のターミナル２１１Ｇの端子２１１Ｇ１へ供給される。そして、端子２１１Ｇ１へ入力されると、その入力された音声データの大きさに対応してボイスコイルボビン２４０が軸方向に移動し、振動板２３０が振動する。この振動により、音声データは音声として出力される。

この音声出力された音波は、振動板２３０と吸音部材３４０との間から、キャビネット３１０およびベース３２０間の間隙を介して、側方の略３６０°方向へ伝播され、利用者に聴取される。この伝播の際、吸音部材３４０は音波を再びスピーカユニット２００へ反射させることなく吸音するので、音波の反射による必要周波数帯より高い周波数におけるピークやディップなどの周波数特性の乱れを防止し、良好な低音域の音声が利用者にて聴取される。

また、仮に端子２１１Ｇ１に極めて大きな入力電圧の電気信号が入力されると、振動板２３０は瞬時に大きく移動してある振幅に達する、すなわち振幅限界となるエッジ部２３２が伸びきる直前の振幅の位置まで移動すると、振動板２３０は吸音部材３４０に当接し、エッジ部２３２が伸びきる状態まで移動することが規制される。このことにより、エッジ部２３２が伸びきることによる破裂音のような異音の発生が生じず、聴取している利用者に不快感を与えるなどが防止されるとともに、エッジ部２３２の部分が破れるなどの振動板２３０の損傷なども防止される。

（スピーカ装置の周波数特性）
次に、上述したスピーカ装置１００の周波数特性についての実験について、図８を参照して説明する。この周波数特性の実験としては、上述したスピーカ装置１００と、このスピーカ装置１００に吸音部材３４０を設けない比較例としてのスピーカ装置とについて、音声出力させた音波の周波数と出力音圧レベルとの関係を比較評価した。図８は、周波数特性の実験状況を示す概略図である。図９は、周波数特性の実験結果における本実施の形態と比較例との周波数と出力音圧レベルとの関係を示すグラフである。

実験方法としては、図８に示すように、無響室内の所定の位置にスピーカ装置１００あるいは比較例のスピーカ装置を設置するとともに、スピーカ装置１００あるいは比較例のスピーカ装置の前面からの距離Ｌが１０００ｍｍ、スピーカ装置１００あるいは比較例のスピーカ装置の天面の水平面上となる高さ寸法Ｈが４９０ｍｍの位置に、集音マイク６００を設置する。そして、スピーカ装置１００あるいは比較例のスピーカ装置の入力端子に、発振器６１０から２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚの正弦波を入力し、この正弦波の電気信号を増幅部４２０にて１Ｗ相当の入力で２．４５Ｖ、６Ωの入力電圧としてスピーカユニット２００の端子２１１Ｇ１に印加させ、集音マイク６００にて出力音圧レベルを測定する。その結果を、図９に示す。

この図９に示す結果から、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚ程度における出力音圧レベルにおいて、吸音部材３４０を有しない比較例のスピーカ装置に比して、吸音部材３４０を有する本発明のスピーカ装置１００では、ピークの対象が小さく、安定した出力が得られていることがわかる。また、本発明のスピーカ装置１００では、比較例のものより、約６００Ｈｚより高い周波数となると、出力音圧レベルが大きく低下し、特に約１ｋＨｚより高い周波数では出力音圧レベルが急激に減少している。そして、比較例のものでは２ｋＨｚより高い周波数でも聴取できる音圧レベルが検出されるが、本発明のスピーカ装置１００では、２ｋＨｚ以上の高周波では出力音圧レベルとして検出されず、確実に高い周波数における周波数特性の乱れを防止できていることが認められた。

〔実施の形態の作用効果〕
上述したように、上記実施の形態では、スピーカ装置１００のスピーカケース３００として、コーン形のスピーカユニット２００が下方に向けて振動板２３０が拡開する状態に臨んで配設されるキャビネット３１０の底面に所定の間隙を介して一体的に取り付けられるベース３２０に、振動板２３０の拡開する面に略平行な外面の略裁頭形状の吸音部材３４０を設けている。このため、スピーカユニット２００の振動板２３０に対向する面にて音波が再びスピーカユニット２００へ反射されることを防止でき、振動板２３０の振動による音波は振動板２３０と吸音部材３４０との間から、キャビネット３１０およびベース３２０間の間隙を介して側方の略３６０°方向へ伝播させるので、高い周波数における周波数特性の乱れを防止でき、良好な音質を提供できる。さらに、高い周波数分を除去するために制御装置４００に必要周波数帯域を通過させる電気的フィルタを設けるなどが不要となり、構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減などが得られるとともに、電気的フィルタによる音声データの電気信号に位相のズレが生じることも防止でき、忠実な音声出力が得られるスピーカ装置１００を提供できる。

そして、このスピーカケース３００に配設されるスピーカユニット２００として、振動板２３０の略中央に振動板２３０の拡開する方向に向けて拡開する球面凹状の逆ドーム２３５を一体的に設けた構成としている。このため、振動部２３１の内面および逆ドーム２３５にて形成される面は一連の凹面となるので、例えば振動板２３０が拡開する方向に向けて突出するドーム形状の場合に比して、吸音部材３４０の外面が一連の凸面とすればよく、頂部をドーム形状に対応して凹状に形成する必要がなく、吸音部材３４０を容易に形成できる。

さらに、吸音部材３４０の頂部を、逆ドーム２３５の内面の曲率と略同曲率としている。このため、吸音部材３４０の外面と、振動部２３１の内面および逆ドーム２３５にて形成される振動板２３０の内面とが略全域で略同寸法の間隙となり、側方へ良好に音波を伝播できるとともに、振動板２３０が振幅限界の直前まで移動した際に振動板２３０の内面の略全域で吸音部材３４０に当接することとなり、吸音部材３４０との当接による振動板２３０の損傷を防止できる。

そして、振動板２３０の振幅限界の振幅より狭い間隔で振動板２３０の内面に外面が対向する状態に吸音部材３４０を設けている。このため、大きな入力電圧の電気信号が入力されても、振動板２３０が振幅限界まで移動するまでに吸音部材３４０に当接することとなり、上述したように、振幅限界の振幅で移動することにより振動板２３０のエッジ部２３２が伸びきる際に発生する破裂音などの異音の発生を防止でき、良好な聴取を提供できるとともに、振動板２３０の損傷なども防止できる。

さらに、吸音部材３４０として発泡材料にて形成している。このため、周面が振動板２３０の振動部２３１の拡開する面に略平行で頂部が球面状となる略裁頭形状の形成が容易にできるとともに、良好な吸音が容易に得られ、周波数特性の乱れを良好に防止できる。特に、発泡エチレンの場合には、例えば外面を切り落としたり削り落としたりするなどの加工も容易にでき、製造性の向上をより容易に向上できる。

また、ベース３２０と略同形状の基板部５１０に、ベース３２０に位置決めするための位置決め片部５２０と、スピーカユニット２００に対応する所定の位置に吸音部材３４０を取り付けるための吸音部材３４０の底面の径寸法と略同寸法となる略円形の位置決め開口部５３０とを設けた治具５００を用いて、ベース３２０に発泡材料にて形成した吸音部材３４０を接着材などにて取り付けている。このため、例えば発泡エチレンなどの比較的に軟質の吸音部材３４０でも、確実にベース３２０の所定の位置に取り付けできる。すなわち、例えばベース３２０に係合凹部を設け吸音部材３４０に係止凸部を設けるなどの場合でも係止凸部が係合凹部内に係合させる際に変形して位置決めしにくいような軟質の吸音部材３４０でも、所定の位置に確実に所定の位置に取り付けでき、ベース３２０や吸音部材３４０に位置決めのための構成も不要で、製造性の向上も図れる。

〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、上述した実施の一形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。

すなわち、振動板２３０の内面に略平行な外面の吸音部材３４０を、振動板２３０の振幅限界における振幅より狭い間隙で対向する状態にベース３２０に配設して説明したが、振動板２３０が振幅しても吸音部材３４０に当接しないように配設してもよい。また、吸音部材３４０として、図１０に示すように、振動板２３０が振幅限界に振幅する直前に吸音部材３４０の頂部が逆ドーム２３５に当接する状態に、頂部が逆ドーム２３５の内面の曲率と略一致しない、すなわち小さい曲率に設定してよい。

また、振動板２３０として振動部２３１が拡開する方向に向けて曲面状に突出する状態にドームを設けてもよい。この場合には、ドームの外面に対応して吸音部材３４０の頂部を凹面状に形成し、吸音部材３４０を振動板２３０の内面に略平行となる外面形状に形成すればよい。

さらに、吸音部材３４０を取り付けるベース部材としては、板状のベース３２０に限らず、例えば、スピーカユニット２００に対向する面をあらかじめ振動板２３０の内面に対応する略裁頭形状とし、このベース部材の略裁頭形状の面に吸音シートなどの吸音部材を貼り付けるなどして構成してもよい。

そして、スピーカユニット２００としては、略円形に一面側に拡開する振動板２３０を有する構成について説明したが、例えば楕円形状に拡開する振動板を有するスピーカユニット２００を利用する構成としてもよい。このような場合でも、楕円形状に拡開する振動板の内面に略平行な外面形状の吸音部材を用いればよい。

また、スピーカ装置に１つのスピーカユニット２００を取り付けて説明したが、複数のスピーカユニット２００を取り付け、それぞれに対応して吸音部材３４０を配設したり、特に低音再生用のスピーカユニット２００のみに対応して吸音部材３４０を配設したりしてもよい。

そして、吸音部材３４０のベース３２０への取付方法としては、上述した治具５００を用いて取り付ける構成に限らず、例えばロボットを利用するなど、いずれの取付方法を適用できる。さらには、例えば多孔質セラミックスを用いてベース３２０と吸音部材３４０とを一体形成した構成とするなどしてもよい。

なお、本発明では、制御装置４００に電気的フィルタを設けることを除外するものではない。

その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

〔実施の形態の効果〕
上述したように、コーン形のスピーカユニット２００が下方に向けて振動板２３０が拡開する状態に臨んで配設されるキャビネット３１０の底面に所定の間隙を介して一体的に取り付けられるベース３２０に、振動板２３０の拡開する面に略平行な外面の略裁頭形状の吸音部材３４０を設けている。このため、スピーカユニット２００の振動板２３０に対向する面にて音波が再びスピーカユニット２００へ反射されることを防止して、振動板２３０と吸音部材３４０との間から、キャビネット３１０およびベース３２０間の間隙を介して側方の略３６０°方向へ伝播させるので、高い周波数における周波数特性の乱れを防止でき、良好な音質を提供できる。さらに、高い周波数分を除去するために制御装置４００に必要周波数帯域を通過させる電気的フィルタを設けるなどが不要となり、構成の簡略化や製造性の向上、コストの低減などが得られるとともに、電気的フィルタによる音声データの電気信号に位相のズレが生じることも防止でき、忠実な音声出力が得られるスピーカ装置１００を提供できる。

本発明における実施の一形態に係るスピーカ装置を示す分解斜視図である。 前記実施の一形態におけるスピーカ装置を示す一部を切り欠いた正面図である。 前記実施の一形態におけるスピーカユニットを示す断面図である。 前記実施の一形態におけるスピーカユニットと吸音部材との位置関係を示す一部を切り欠いた側面図である。 前記実施の一形態におけるスピーカユニットへの入力電圧と振幅との関係を示すグラフである。 前記実施の一形態における振幅限界時でスピーカユニットの振動板のエッジ部が伸びきった状態を示す一部を切り欠いた断面図である。 前記実施の一形態における吸音部材をベースに取り付ける動作を説明する斜視図である。 前記実施の一形態におけるスピーカ装置と比較例との周波数特性の実験状況を示す概略図である。 前記実施の一形態における周波数特性の実験結果として周波数と出力音圧レベルとの関係を示すグラフである。 本発明における他の実施の形態に係るスピーカユニットと吸音部材との位置関係を示す一部を切り欠いた断面図である。

符号の説明

１００……スピーカ装置
２００……スピーカユニット
２３０……振動板
２３２……エッジ部
２３５……逆ドーム
３００……スピーカケース
３１０……スピーカ用キャビネットとしてのキャビネット
３２０……ベース部材としてのベース
３３０……脚部材
３４０……吸音部材

Claims (11)

1. スピーカキャビネットの一面に設けられた振動板の開口部に対向して、前記振動板の開口部から所定の間隙を介して取り付けられるベース部材と、
   前記振動板に対向する状態で前記ベース部材に設けられた吸音部材と、
   を具備したことを特徴としたスピーカ用筐体。
2. 請求項１に記載のスピーカ用筐体であって、
   前記吸音部材は、前記振動板と略平行な側面を有する略錐形部材である
   ことを特徴としたスピーカ用筐体。
3. 請求項１または請求項２に記載のスピーカ用筐体であって、
   前記吸音部材は、略半球状である
   ことを特徴としたスピーカ用筐体。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスピーカ用筐体と、
   このスピーカ用筐体に配設されるスピーカユニットと、
   を具備したことを特徴としたスピーカ装置。
5. 請求項４に記載のスピーカ装置であって、
   前記スピーカユニットは、前記振動板の略中央に位置して一体的に設けられ前記振動板の拡開する方向に向けて拡開する凹曲面状の逆ドームを有し、
   前記吸音部材は、頂部が前記逆ドームの曲率と略同等の曲率に形成された
   ことを特徴としたスピーカ装置。
6. 請求項４または請求項５に記載のスピーカ装置であって、
   前記吸音部材は、前記スピーカユニットの振動板の振幅限界における振幅より狭い間隙で外面が前記振動板に対向する状態に取り付けられた
   ことを特徴としたスピーカ装置。
7. 一面側に拡開し略中央に位置して前記一面側に拡開する凹曲面状の逆ドームが一体的に設けられた振動板を備えたスピーカユニットと、
   このスピーカユニットが外方に向けて前記振動板が拡開する状態に一面に臨んで配設されたスピーカキャビネットと、
   このスピーカキャビネットに前記スピーカユニットが臨む一面に所定の間隙を介して取り付けられるベース部材と、
   このベース部材に取り付けられ少なくとも頂部が前記振動板が振幅限界における振幅より狭い間隙で前記逆ドームに対向する状態に凸曲面状に形成された吸音部材と、
   を具備したことを特徴としたスピーカ装置。
8. 請求項７に記載のスピーカ装置であって、
   前記吸音部材は、前記振動板の拡開する面に略平行な側面を有する略錐形部材である
   ことを特徴としたスピーカ装置。
9. 請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のスピーカ装置であって、
   前記スピーカユニットの振動板は、拡開する周縁部にエッジ部を有し、
   前記吸音部材は、前記エッジ部が伸びきる状態となる振幅限界に基づいて前記ベース部材に設けられた
   ことを特徴としたスピーカ装置。
10. 請求項４ないし請求項９のいずれかに記載のスピーカ装置であって、
    前記吸音部材は、発泡材料にて形成された
    ことを特徴としたスピーカ装置。
11. 請求項４ないし請求項１０のいずれかに記載のスピーカ装置であって、
    前記ベース部材は、前記スピーカキャビネットの前記スピーカユニットが配設される一面と略同形状の平面を有する板状に形成され、前記平面の周縁が外周方向に臨んでほぼ全域で開口する状態に前記平面の周縁近傍が略柱状の脚部材にて前記筐体の一面に連結された
    ことを特徴としたスピーカ装置。

Images