JP2007104526A - スピーカシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スピーカ10が駆動されると、スピーカ10のコーン紙の振動がスピーカエンクロージャー50内の空気に伝搬され、この空気の振動によって振動板51の振動部位51aが振動する。このとき、エッジ70で気密性を保持された状態で振動する振動板51は、振動したときにスピーカエンクロージャー50内の空気容積を圧縮または伸張させる。したがって、振動板51の弾性に加えてスピーカエンクロージャー50の空気バネも加わったコンプライアンスと振動板51の等価質量との間で新たな共振周波数を持つようになる。この結果、振動板51の共振周波数を中心に再生される音が生じる。
【選択図】図2
Description
バスレフは、ヘルムホルツ共鳴を利用して低音を増強するものであり、ドローンコーンは駆動回路のないスピーカユニットを取り付け、エンクロージャーの容積内の空気との共振を利用して低音を増強するものである。
本発明の更に好ましい態様においては、前記密閉部材は、前記一面の表面側または内部空間側において、前記振動板から前記周囲部にわたって取り付けられることを特徴とする。
また、別の好ましい態様においては、前記密閉部材は、前記切欠部を前記一面の表面側から内部空間側に横切るようにして前記振動板から前記周囲部にわたって取り付けられることを特徴とする。
更に好ましい態様においては、前記密閉部材は、その断面形状に湾曲部を有し、前記湾曲部の厚みが他の部分より薄いことを特徴とする。
また、更に好ましい態様においては、前記密閉部材は少なくとも前記一面とともに一体成型されていることを特徴とする。
また、更に好ましい態様においては、前記密閉部材の断面方向の両端部は前記振動板および前記周囲部に固定され、前記振動板に固定される側の端部は、振動板の縁に近接していることを特徴とする。
図1は、この発明の実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図である。図1において、10は、ボイスコイル、マグネット等を備えたスピーカであり、スピーカエンクロージャー50の前面に取り付けられている。スピーカエンクロージャー50は、直方体状の密閉型のエンクロージャーであり、6面とも板状の部材(例えば、木材、合成樹脂、金属もしくはそれらを張り合わせた合成材等)により形成されている。
また、「弾性」の度合いは、この振動板51が水平になるように置いたときに自重を支えてほぼ水平に保つことができる程度である。このような特性を満足させるために、振動板51(すなわちバッフル板50a)は、例えば薄い木の板、薄い合成樹脂、金属の板もしくはそれらを張り合わせた合成材等からなる。
本実施形態におけるエッジ70は、振動部位51aの最大振幅(下端部51bの振幅A1)に対応した径を有しているので、振動板51のどの位置においても振動を妨げることはない。
また、振動板51の共振周波数は、振動板51の質量を大きくすることで下げることができる。すなわち、振動板51の大きさや材質などによっても調整が可能であり、振動板51に何らかの部材を貼り付けることによっても容易に調整が可能である。
ここで、
Re=ボイスコイル直流抵抗
Le,L2,R2=高域インピーダンス上昇要素
Cmes=スピーカ振動系の等価質量容量
Lces=スピーカ振動系の等価コンプライアンスインダクタンス
Res=スピーカ振動系のメカニカル制動抵抗
である。
図7は、従来のドローンコーンやヒンジ固定フラップなどのパッシブラジエターの等価回路である。図示のように、スピーカからボイスコイルのファクターを無くした回路構成を持つ。質量Cmepは、エッジの持つコンプライアンスLcepと制動抵抗Repで支えられている。
ここで、
Cmep=パッシブラジエターの等価質量容量
Lcep=パッシブラジエターの等価コンプライアンスインダクタンス
Rep=パッシブラジエターのメカニカル制動抵抗
である。図8は従来のパッシブラジエターシステムの等価回路である。信号電圧がスピーカを駆動し、スピーカの音響出力がスピーカエンクロージャー容積を介してパッシブラジエターを駆動する。
図9において、
Cmeb=振動板の等価質量容量
Lceb=振動板の等価コンプライアンスインダクタンス
Lcex=振動板エッジの等価コンプライアンスインダクタンス
Rex=振動板エッジのメカニカル制動抵抗
である。図10は本件発明におけるスピーカシステムの等価回路である。図8と比較した場合、スピーカとスピーカエンクロージャー容積を同じとすると、
Cmep=Cmeb
とすれば、低域の共振周波数も同じになる。この重量を支えるコンプライアンスも同等のものが必要になるが、図8ではLcepであり、図10ではLcex>>Lcebであるから、ほとんどLcebとなり、適切な設計をすればほぼ
Lcep=Lceb
となる。ここまでのファクターに大きな差異はない。しかし、ここまでの説明で明らかなように、
Rex>>Rep
となることが、本願発明の重要な特徴であり、これにより従来方式に較べてロスが大幅に少なくなり、低音再生が有利になることが分かる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
(1)上述した実施形態においては、切欠部60をスピーカエンクロージャー50の内側からエッジ70によって覆ったが、図11に示すようにスピーカエンクロージャー50の表面側から覆うようにしてもよい。なお、図11は図2(b)に対応する横断面図である。このようにエッジ貼り付け面を外側にすることで、振動板51の有効振動面積を大きくすることができる。
また、切欠部に外側からエッジを取り付ける事により、例えば、切欠部に指などを入れて振動板を外側に引っ張ることができなくなり、スピーカエンクロージャーの破損等を防ぐことができる。
このように、エッジ(密閉部材)は、スピーカエンクロージャーの一面(例えば、バッフル面)の表面側に設けることも、裏面側(内部空間側)に設けることもできる。
図12の(e)は、各々エッジの断面形状がV字型、図12の(f)は、W型、図12の(g)はΩ型、図12の(h)はO型のエッジの一例を示したものである。
なお、図12の(a)乃至(h)に示した形状をベースにした複合構造のエッジを用いても勿論よい。
さらに、振動板の外縁付近にエッジを設けているため、スピーカエンクロージャーの内圧の変化がエッジによって妨げられることなく振動板に直接伝わるため、振動板の有効振動面積を大きくとることができる。特に、図13に示す例においては、取り付け面と振動板の位置関係が異なっていることにより、有効振動面積を大きくすることが可能である。
または、図14の例と図15の例を併用した、振動板の支持部からの距離が大きいほど、ロールの径Rとストレート部の長さが共に長くなるようなエッジを用いるようにしてもよい。以上の構成をまとめると、エッジ(密閉部材)は、その断面形状が線状であるとともに、その線の道のりが接続部からの距離に応じて変化するように構成すると好適である。
すなわち、エッジ(密閉部材)は、その断面形状に湾曲部を有し、前記湾曲部の厚みが他の部分より薄くなるように構成することができる。これは上述した全てのタイプのエッジについて適用できる構成である。
Claims (8)
- 複数の面で囲まれその内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、
前記スピーカエンクロージャーの一面において、線で囲まれる仮想平面図形の輪郭の一部を接続部とし、前記接続部を残すようにして前記輪郭に沿って切り欠いた切欠部と、
前記切欠部を覆って前記スピーカエンクロージャーの内部空間を密閉する密閉部材と、
前記スピーカエンクロージャーの任意の面に設けられたスピーカと
を具備し、
前記切欠部によって囲まれた部分は前記接続部付近を支点にして弾性により振動可能な振動板となっており、前記一面の前記振動板を囲む部分を周囲部とした場合に、前記気密部材は前記振動板の振動を可能にした状態で前記振動板から前記周囲部にわたって取り付けられ、前記内部空間を密閉することを特徴とするスピーカシステム。 - 前記密閉部材は、前記輪郭方向に沿って設けられるシート状の部材で構成され、前記切欠部の前記輪郭方向に直交する断面においては、前記部材の断面形状が線状であるとともに、その線に沿った道のりが前記切欠部の断面の幅より長いことを特徴とする請求項1記載のスピーカシステム。
- 前記密閉部材は、前記一面の表面側または内部空間側において、前記振動板から前記周囲部にわたって取り付けられることを特徴とする請求項1または2記載のスピーカシステム。
- 前記密閉部材は、前記切欠部を前記一面の表面側から内部空間側に横切るようにして前記振動板から前記周囲部にわたって取り付けられることを特徴とする請求項1または2記載のスピーカシステム。
- 前記密閉部材は、その断面形状が線状であるとともに、その線の道のりが前記接続部からの距離に応じて変化することを特徴とする請求項2から4いずれかに記載のスピーカシステム。
- 前記密閉部材は、その断面形状に湾曲部を有し、前記湾曲部の厚みが他の部分より薄いことを特徴とする請求項1から5いずれかに記載のスピーカシステム。
- 前記密閉部材は少なくとも前記一面とともに一体成型されていることを特徴とする請求項1から6いずれかに記載のスピーカシステム。
- 前記密閉部材の断面方向の両端部は前記振動板および前記周囲部に固定され、前記振動板に固定される側の端部は、振動板の縁に近接していることを特徴とする請求項1から7いずれかに記載のスピーカシステム。
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