JP2007096653A

JP2007096653A - スピーカー

Info

Publication number: JP2007096653A
Application number: JP2005282182A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kitazawa; 秀夫北澤; Tomomi Tomizawa; 友視冨沢
Original assignee: Nidec Pigeon Corp
Current assignee: Nidec Pigeon Corp
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】スピーカーを大型化させることなく、ダクトの長さを大きく確保することができるスピーカーを提供する
【解決手段】本発明のスピーカー１は、スピーカーボックス２から排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口２３ｃと、この取り込み口２３ｃから取り込まれた背圧空気を略鉛直方向に排出する排出口として機能する貫通孔２４ｃとを有する略トラック状の第１ダクト１９と、貫通孔２４ｃから排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口として機能する貫通孔２５ｃと、この貫通孔２５ｃから取り込まれた背圧空気をスピーカーボックス２の前方に排出する排出口として機能するポート口２１ａとを有する略Ｕ字状の第２ダクト２１とを略鉛直方向に積み重ねるようにしている。
【選択図】図３

Description

本発明は、スピーカーに関するものであり、さらに詳しくは、高品質の低音域再生を実現するスピーカーに関するものである。

高品質の低音域再生を実現することを目的としたスピーカーとしては、例えば特許文献１に示すようなものがある。特許文献１では、図８に示すように、スピーカーユニット１００をスピーカーボックス１０１の前面板１０２に取り付け、その音放射側に低音生成用ダクト１０３を設けるとともに、後面板１０４にバスレフ用ダクト１０５を設けるようにしている。具体的には、前面板１０２の下部にスピーカー取付孔１０２ａを穿設し、このスピーカー取付孔１０２ａの内側にスピーカーユニット１００を固定している。バスレフ用ダクト１０５は、後面板１０４のほぼ中央部に取り付けられており、Ｌ字状に折り曲げられて、その長さを大きく確保している。また、低音生成用ダクト１０３は、スピーカーユニット１００の放射側から上下に直状に延出し、各開口１０６ａ、１０７ａを上下に向けた第１及び第２のダクト部１０６、１０７から構成されている。そして、第１のダクト部１０６の長さは第２のダクト１０７の長さよりも長く設定されている。これにより、バスレフ用ダクト１０５や第１及び第２のダクト部１０６、１０７の長さを大きく確保することができるので、スピーカーユニット１００の最低共振周波数が低くなり、音圧レベルも高くなる。
特開平１１−１３６７８６号

しかしながら、特許文献１に示すようなスピーカーでは、第１のダクト部１０６及び第２のダクト１０７が鉛直方向にストレートに形成されるので、ダクトの長さを大きく確保しようとするとスピーカーが鉛直方向に大型化してしまうといった欠点があった。このように従来のスピーカーでは、理想的な共振周波数を得るためにダクトを長くするとスピーカーが大型化してしまい、スピーカーを小型化するとダクトが短くなり、理想的な共振周波数を得ることが困難になってしまうといった問題があった。

そこで、本発明は、スピーカーを大型化させることなく、ダクトの長さを大きく確保することができるスピーカーを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明にかかるスピーカーは、スピーカーボックスから排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口と、この取り込み口から取り込まれた前記背圧空気を略鉛直方向に排出する排出口とを有する略トラック状の第１ダクトと、この第１ダクトの前記排出口から排出された前記背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口と、この取り込み口から取り込まれた前記背圧空気を前記スピーカーボックスの前方に排出する排出口とを有する略Ｕ字状の第２ダクトとを略鉛直方向に積み重ねたことを特徴としている。

したがって、スピーカーボックスの背圧空気は第１ダクト、第２ダクトを経由してスピーカーの外部に排出される。第１ダクトは略トラック状に、第２ダクトは略Ｕ字状に形成されており、且つ、これらのダクトは略鉛直方向に積み重ねられているので、スピーカーを大型化させることなく、ダクトの長さを大きく確保することができる。

また、請求項２の発明は、請求項１記載のスピーカーにおいて、前記第１ダクトから排出された前記背圧空気を略トラック状に形成された補助ダクトを介して前記第２ダクトに送り込むようにしている。この場合、スピーカーボックスの背圧空気は第１ダクト、補助ダクト、第２ダクトを経由してスピーカーの外部に排出される。第１ダクトと第２ダクトとの間に略トラック状の補助ダクトを介在させることで、スピーカーを大型化させることなく、ダクトの長さをより一層大きく確保することができる。

以上のように、請求項１記載のスピーカーによれば、略トラック状の第１ダクトと略Ｕ字状の第２ダクトとを略鉛直方向に積み重ねるようにしたので、スピーカーを大型化させることなく、ダクトの長さを大きく確保することができ、これにより高品質の低音域再生を実現することができる。

また、請求項２記載の発明の場合、第１ダクトと第２ダクトとの間に略トラック状の補助ダクトを介在させるようにしたので、スピーカーを大型化させることなく、ダクトの長さをより一層大きく確保することができ、これにより高品質の低音域再生を実現することができる。

以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図７に本発明のスピーカーの一実施形態を示す。本発明のスピーカー１は、スピーカーボックス２から排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口２３ｃと、この取り込み口２３ｃから取り込まれた背圧空気を略鉛直方向に排出する排出口として機能する貫通孔２４ｃとを有する略トラック状の第１ダクト１９と、貫通孔２４ｃから排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口として機能する貫通孔２５ｃと、この貫通孔２５ｃから取り込まれた背圧空気をスピーカーボックス２の前方に排出する排出口として機能するポート口２１ａとを有する略Ｕ字状の第２ダクト２１とを略鉛直方向に積み重ねたことを特徴としている。

図１（ａ）に示すように、スピーカー１は、スピーカーボックス２とダクトユニット３とを備えている。スピーカーボックス２は、ＡＢＳなどの合成樹脂により箱状に形成されている。図１（ｂ）に示すように、スピーカーボックス２の内部にはスピーカー本体４が設けられている。具体的には、スピーカーボックス２の前面板５に形成されている開口５ａの縁にスピーカー本体２のフレーム１４（図２参照）が接着剤で固着されており、開口５ａからはスピーカー本体２の振動板７やセンターキャップ１６（図２参照）などが露呈されている。

図２に示すように、スピーカー本体４は、ダンパー６、振動板７、ボイスコイルボビン８、センターポール９、マグネット１０、１１、円環状部材１２、ケース１３、フレーム１４、連結部材１５、及びセンターキャップ１６を備えている。有底円筒状に形成されたケース１３には、センターポール９、マグネット１０、１１、及び円環状部材１２が収納されており、これらはケース１３の内壁面に接着剤やビスなどで固着されている。センターポール９は鉄製であり、略円柱状のセンターポール本体９ａと、このセンターポール本体９ａの基端に形成されている略円盤状のフランジ９ｂとから構成されている。センターポール９は、センターポール本体９ａの先端部分がケース１３の開口１３ａの略中央からケース１３の外部に突出し、且つ、センターポール本体９ａの軸がケース１３の底面１３ｂの中心に一致するようにケース１３に配置されている。センターポール９及びケース１３は、スピーカーボックス２に接続され、接地されている。

マグネット１０は略円環状に形成されている。このマグネット１０は、その中心がケース１３の底部１３ｂの中心に位置するように配置されており、底部１３ｂに接着剤で固着されている。マグネット１３の開口１３ａ側の面には、フランジ９ｂの底面が接着剤で固着されている。マグネット１０は略円環状に形成されている。このマグネット１０は、その中心がケース１３の底部１３ｂの中心に位置するように配置されており、フランジ９ｂの開口１３ａに対向している面に接着剤で固着されている。円環状部材１２は鉄製であり、その中心がセンターポール本体９ａの軸と一致するように配置されており、マグネット１０の開口１３ａに対向している面に接着剤で固着されている。

ボイスコイルボビン８は、先端と後端とが開口された略円筒状の筒体８ａと、コイル８ｂとから構成されている。筒体８ａはセンターポール本体９ａの外径よりも僅かに大きな径を有しており、この筒体８ａの外周面にはエナメル線または銅線などの導電体で構成されているコイル８ｂが巻き付けられている。このように構成されたボイスコイルボビン８は、円環状部材１２の内周面とセンターポール本体９ａの側周面との隙間に挿入される。

円環状部材１２の開口１３ａ側の面にはフレーム１４の一端が接着剤で固着されている。また、このフレーム１４の他端は、スピーカーボックス２の開口５ａの縁に接着剤で固着されている。また、ダンパー６の内周面は筒体８ａの外周面に接着剤で固着されており、ダンパー６の外周面はフレーム１４の内周面に接着剤で固着されている。これによりボイスコイルボビン８はダンパー６によって円環状部材１２の内周面とセンターポール本体５ａの側周面との間に保持される。振動板７は、所謂コーン紙として機能するものであり、その内周部は筒体８ａの外周面に接着剤で固着されており、外周部は連結部材１５を介してフレーム１４に連結されている。センターキャップ１６は、ドーム状に形成された本体部と、この本体部の外周縁に沿って形成された鍔部とからなり、この鍔部が振動板７に接着剤で固着されている。これにより筒体８ａの先端側の開口がセンターキャップ１６によって覆われる。

このように構成されたスピーカー本体４がスピーカーボックス２に取り付けられ、入力端子（図示省略）からリード線（図示省略）を介してコイル８ｂに音声信号が入力されると、ボイスコイルボビン８とセンターポール９とマグネット１０との励磁作用により振動板７が前後方向（図中の矢印Ａ方向）に振動し、音声信号に対応した音が発せられる。

図１（ｂ）及び図３に示すように、スピーカーボックス２の底板１７には、振動板７が前後方向に振動することによって生じる背圧空気をスピーカーボックス２の下方に向けて排出するための略矩形状の排出口１７ａが形成されている。また、スピーカーボックス２の底面、つまり、底板１７の下方には、ダクトユニット３をスピーカーボックス３に取り付けるための取り付け部１８が形成されている。この取り付け部１８は、スピーカーの左側板、右側板、及び背板を底板１７から下方に向けてダクトユニット３の高さ分だけ延出することによって形成される。なお、本明細書中における「背圧空気」とは、スピーカーボックス２の内部における振動板７の背面側に溜まっている空気で振動板７の振動に伴って振動する空気のことを示す。

図３に示すように、ダクトユニット３は、スピーカーボックス２から排出される背圧空気を共振させるものであり、第１ダクト１９、補助ダクト２０、及び第２ダクト２１から構成されている。これらのダクトはＡＢＳなどの合成樹脂によって成形されている。図４に示すように、第１ダクト１９は、ケース２４の天板２４ａとケース２３とから構成されている。補助ダクト２０は、ケース２５の天板２５ａとケース２４とから構成されている。第２ダクト２１は、底板２６とケース２５とから構成されている。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、ケース２３は、天板２３ａ、外枠２３ｂ、取り込み口２３ｃ、及び仕切り板２３ｄから構成されている。天板２３ａは、スピーカーボックス２の底板１７の形状及び大きさと同一に形成されている。この天板２３ａには、天板２３ａの裏面２３ｅから略垂直方向に立ち上がった略小判状の輪郭を有する外枠２３ｂと、ダクトユニット３がスピーカーボックス２の取り付け部１８に取り付けられた際に底板１７の排出口１７ａを介してスピーカーボックス２の内部と第１ダクト１９の内部とを連通し、排出口１７ａから排出される背圧空気を第１ダクト１９の内部に取り込む取り込み口２３ｃと、裏面２３ｅの外枠２３ｂで囲まれている領域を略トラック状に仕切るとともに、そのトラック状部２３ｆの始端部と終端部とを仕切る略Ｔ字状の仕切り板２３ｄとが形成されている。取り込み口２３ｃは、その形状及び大きさが排出口１７ａと同一になるように、且つ、その貫通方向がトラック状部２３ｆの経路方向に対して略直交するようにトラック状部２３ｆの始端部に形成されている。また、仕切り板２３ｄは、外枠２３ｂと一体形成されており、天板２３ａの裏面２３ｅからの立ち上がりの高さが外枠２３ｂの裏面２３ｅからの立ち上がりの高さと同一になるように形成されている。

図６（ａ）（ｂ）に示すように、ケース２４は、天板２４ａ、外枠２４ｂ、貫通孔２４ｃ、及び仕切り板２４ｄから構成されている。天板２４ａは、天板２３ａの形状及び大きさと同一に形成されている。この天板２３ａには、天板２４ａの裏面２４ｅから略垂直方向に立ち上がった略小判状の輪郭を有する外枠２４ｂと、排出口１７ａ及び取り込み口２３ｃと略同一の形状及び大きさを有する貫通孔２４ｃと、裏面２４ｅの外枠２４ｂで囲まれている領域を略トラック状に仕切るとともに、そのトラック状部２４ｆの始端部と終端部とを仕切る略Ｔ字状の仕切り板２４ｄとが形成されている。貫通孔２４ｃは、その貫通方向がトラック状部２３ｆ及びトラック状部２４ｆのそれぞれの経路方向に対して略直交するようにトラック状部２４ｆの始端部に形成されている。

図７（ａ）（ｂ）に示すように、ケース２５は、天板２５ａ、外枠２５ｂ、貫通孔２５ｃ、及び仕切り板２５ｄから構成されている。天板２５ａは、天板２３ａ及び天板２４ａの形状及び大きさと同一に形成されている。この天板２５ａには、天板２５ａの裏面２５ｅから略垂直方向に立ち上がった略Ｕ字状の輪郭を有する外枠２５ｂと、円形状の貫通孔２５ｃと、裏面２５ｅの外枠２５ｂで囲まれた領域を略Ｕ字状に仕切るとともに、そのＵ字状部２５ｆの始端面を閉口し、終端面を開口する略Ｌ字状の仕切り板２５ｄとが形成されている。貫通孔２５ｃは、その貫通方向がトラック状部２４ｆ及びＵ字状部２５ｆのそれぞれの経路方向に対して略直交するようにＵ字状部２５ｆの始端部に形成されている。Ｕ字状部２５ｆの終端部には、天板２５ａと外枠２５ｂと仕切り板２５ｄとで形成される略コ字状の開口２５ｇが形成されている。

ダクトユニット３を形成する場合、先ず、第１ダクト１９を形成する。この場合、ケース２３を天板２４ａの表面２４ｇに取り付けることによって第１ダクト１９が形成される。具体的には、外枠２３ｂが天板２４ａの表面２４ｇに収まるように、且つ、取り込み口２３ｃと貫通孔２４ｃとを仕切り板２３ｄによってトラック状部２３ｆの始端部と終端部とで隔てるようにケース２３の裏面２３ｅを天板２４ａの表面２４ｇに対向させた状態でケース２３を天板２４ａの表面２４ｇに接着剤で固着することによって第１ダクト１９が形成される。

次に、補助ダクト２０を形成する。この場合、ケース２４を天板２５ａの表面２５ｇに取り付けることによって第２ダクト２０が形成される。具体的には、外枠２４ｂが天板２５ａの表面２５ｇに収まるように、且つ、貫通孔２４ｃと貫通孔２５ｃとを仕切り板２４ｄによってトラック状部２４ｆの始端部と終端部とで隔てるようにケース２４の裏面２４ｅを天板２５ａの表面２５ｇに対向させた状態でケース２４を天板２５ａの表面２５ｇに接着剤で固着することによって補助ダクト２０が形成される。

次に、第３ダクト２１を形成する。この場合、天板２３ａ、２４ａ、２５ａと同一の形状及び大きさに形成された底板２６をケース２５のＵ字状部２５ｆを覆うようにしてケース２５の外枠２５ｂに接着剤で固着することによって第３ダクト２１が形成される。また、このようにして底板２６を外枠２５ｂに固着することによって、第２ダクト２１には、図１に示すように、スピーカーボックス２の前方に向けて開口された略矩形状のポート口２１ａが形成される。

このようにしてケース２３〜２４及び底板２６を略鉛直方向に順次に積み重ねて第１ダクト１９、補助ダクト２０、及び第２ダクト２１を形成することによってダクトユニット３が形成される。このダクトユニット３は、第１ダクト１９の取り込み口２３ｃとスピーカーボックス２の排出口１７ａとが連結されるようにスピーカーボックス２の取り付け部１８に接着剤やビスなどによって固着される。なお、本実施形態では、第１ダクト１９、補助ダクト２０、第２ダクト２１の順で形成したが、例えば、第２ダクト２１、補助ダクト、第１ダクト１９の順で形成しても良く、ダクトユニット３を形成するにあたって、各ダクトを形成する順序は適宜に決定すれば良い。

ダクトユニット３がスピーカーボックス２の取り付け部１８に取り付けられると、振動板７が振動することによって生じる背圧空気が排出口１７ａから排出される。この排出された背圧空気は第１ダクト１９の取り込み口２３ｃから第１ダクト１９に流入する。取り込み口２３ｃから流入した背圧空気はトラック状部２３ｆを経由して貫通孔２４ｃから補助ダクト２０に鉛直方向に排出される。貫通孔２４ｃから補助ダクト２０に流入した背圧空気はトラック状部２４ｆを経由して貫通孔２５ｃから第２ダクト２１に排出される。貫通孔２５ｃから第２ダクト２１に流入した背圧空気はＵ字状部２５ｆを経由してポート口２１ａからスピーカーボックス２の前方に向けて排出される。ここで、貫通孔２４ｃは、取り込み口２３ｃから第１ダクト１９に流入した背圧空気を略鉛直方向に排出する第１ダクト１９の排出口として機能するとともに、この排出口から排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む補助ダクト２０の取り込み口として機能する。また、貫通孔２５ｃは、貫通孔２４ｃから補助ダクト２０に流入した背圧空気を略鉛直方向に排出する補助ダクト２０の排出口として機能するとともに、この排出口から排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む第２ダクト２１の取り込み口として機能する。このようにスピーカーボックス２からダクトユニット３に流入した背圧空気は、図５〜７に示す２点鎖線矢印及び破線矢印の方向に沿って流れ、ポート口２１ａからスピーカーボックス２の前方に排出される。

以上のように、本発明のスピーカー１によれば、略トラック状に形成された第１ダクト１９と、略トラック状に形成された補助ダクト２０と、略Ｕ字状に形成された第２ダクト２１とを略鉛直方向に積み重ねるようにしたので、スピーカー１を大型化させることなく、ダクトの長さを大きく確保することができる。このようにダクトの長さを大きく確保することによりヘルムホルツの共振周波数を得ることができるようになる。つまり、小型のスピーカーであっても高品質の低音域再生を実現することが可能となる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、第１ダクト１９と第２ダクト２１との間に２つ以上の補助ダクト２０を介在させるようにしても良い。この場合、第１ダクト１９、第２ダクト２１、及び複数の補助ダクト２０で背圧空気を共振させるだけの長さを確保することができるように第１ダクト１９、補助ダクト２０、及び第２ダクト２１を設計する。

上記実施形態では、第１ダクト１９と第２ダクト２１との間に補助ダクト２０を介在させてダクトユニット３を構成したが、これに限ることなく、第１ダクト１９と第２ダクト２１とでダクトユニットを構成するようにしても良い。この場合、第１ダクト１９と第２ダクト２１とで背圧空気を共振させるだけの長さを確保することができるように第１ダクト１９と第２ダクト２１とを設計する。

上記実施形態では、スピーカーボックス２の底面にダクトユニット３を配置するようにしたが、これに限ることなく。スピーカーボックス２の天板の上にダクトユニット３を配置するようにしても良い。この場合、スピーカーボックス２の天板に背圧空気を排出する排出口を形成し、スピーカーボックス２の天板側から第１ダクト１９、補助ダクト２０、第２ダクト２１の順に積み上げる。

（ａ）は本発明のスピーカーの外観を示す正面図である。（ｂ）はスピーカーの内部構造を示す縦断面図である。スピーカー本体の構成を示す縦断面図である。スピーカーボックスとダクトユニットの構成を示す縦断面図である。ダクトユニットの構成部材である各ケースと底板の縦断面図である。（ａ）は第１ダクトを構成しているケースの平面図である。（ｂ）は第１ダクトを構成しているケースの縦断面図である。（ａ）は補助ダクトを構成しているケースの平面図である。（ｂ）は補助ダクトを構成しているケースの縦断面図である。（ａ）は第２ダクトを構成しているケースの平面図である。（ｂ）は第２ダクトを構成しているケースの縦断面図である。従来例にかかるスピーカーの縦断面図である。

符号の説明

１スピーカー
２スピーカーボックス
３ダクトユニット
４スピーカー本体
７振動板
１７ａ排出口
１９第１ダクト
２０補助ダクト
２１第２ダクト
２１ａポート口
２３、２４、２５ケース
２３ｃ取り込み口
２４ｃ、２５ｃ貫通孔
２６底板

Claims

スピーカーボックスから排出された背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口と、この取り込み口から取り込まれた前記背圧空気を略鉛直方向に排出する排出口とを有する略トラック状の第１ダクトと、この第１ダクトの前記排出口から排出された前記背圧空気を略鉛直方向に取り込む取り込み口と、この取り込み口から取り込まれた前記背圧空気を前記スピーカーボックスの前方に排出する排出口とを有する略Ｕ字状の第２ダクトとを略鉛直方向に積み重ねたことを特徴とするスピーカー。
前記第１ダクトから排出された前記背圧空気を略トラック状に形成された補助ダクトを介して前記第２ダクトに送り込むことを特徴とする請求項１記載のスピーカー。