JP2007235709A - 密閉型スピーカアレイ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】組み立て性が良好で、構成が簡素な密閉型スピーカアレイ装置を提供する。
【解決手段】スピーカアレイユニット1では、密閉用キャビティ30の後面としてプリント基板40を使用する構造であるため、従来のスピーカアレイ装置に比べて、組み立て性を向上させることができる。また、複数のスピーカユニット20をバッフル板10と密閉用キャビティ30とで挟持する構成であるため、従来のスピーカアレイ装置のように各スピーカユニット20をそれぞれネジ止めする必要がなく、さらに組み立て性を向上させることができる。また、アレイスピーカ装置を密閉型のスピーカとする場合でも、別途、密閉用のボックスまたはそれに相当する構造が不要であり、構成を簡素化することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、密閉型スピーカアレイ装置における組み立て構造の簡略化に関する。
近時、サラウンドサウンドシステムのひとつとして、複数のスピーカを直線状や平面状(マトリックス状)に配置したスピーカアレイ装置を使用したものがある。このシステムでは、スピーカアレイ装置の各スピーカの放音タイミングを調整して、複数の音声ビームを形成することができる。また、この音声ビームの幾つかを部屋の壁などに反射させて、ユーザの周囲に複数の仮想音源を配置することで、サラウンドサウンド空間を形成する。
図1は、従来のスピーカアレイ装置の前面側、及び裏面側の配線の状態を示す外観図である。従来のスピーカアレイ装置は、音声ビームを効率良く形成するために、複数のスピーカユニットを密集させた構造であり、図1(A)に示すスピーカアレイ装置101は、一例として21個のスピーカユニット111を備えている。このように、従来のスピーカアレイ装置は複数のスピーカユニットを備えているので、スピーカユニット毎に信号入力用の線材を、信号処理回路が搭載された不図示のプリント基板に接続するのは非常に手間であった。そのため、図1(B)に示すように、スピーカアレイ装置101では、各スピーカユニット111に接続された線材121を数個単位でコネクタ126に取りまとめて、各コネクタ126を信号処理回路が搭載された不図示のプリント基板に接続していた。また、図1(C)に示すように、従来のスピーカアレイ装置101では、アッセンブリされたケーブル122を各スピーカユニット111に接続し、複数のケーブル122の取り回しを調整し、ケーブルバンド123などでまとめながら整形し、各コネクタ127を信号処理回路が搭載された不図示のプリント基板に接続する場合もあった。しかし、いずれにしても、従来のスピーカアレイ装置101では、複数のスピーカユニット111に接続する線材121やケーブル122の取り回しや整形などの組み立て時の作業が煩雑であった。
そこで、従来、リード線やコネクタを必要とせず圧縮コイルバネをプリント基板のランドに圧接するだけで、スピーカをプリント基板に対して電気的に接続できるスピーカアレイ装置の発明が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−64796号公報
しかしながら、特許文献1に記載のスピーカアレイ装置では、上記のようにスピーカの配線については大幅に改善されているものの、各スピーカユニットをフロントパネルにネジで取り付ける構造のため、組み立て性があまり良くないという問題があった。また、このアレイスピーカ装置では、スピーカボックスの中にスピーカを取り付けてから、スピーカボックスに設けた孔を介して延出する圧縮コイルバネをプリント基板で押さえ込みながら、プリント基板をスピーカボックスに取り付けなければならず、組み立て性があまり良くないという問題があった。さらに、アレイスピーカ装置を密閉型のスピーカとする場合には、別途、密閉用のボックスまたはそれに相当する構造が必要であり、構成が複雑になるという問題があった。
そこで、本発明は、組み立て性が良好で、構成が簡素な密閉型スピーカアレイ装置を提供することを目的とする。
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
(1)複数のスピーカユニット用開口部を有するバッフル面と、このバッフル面及びプリント基板取り付け面を除く他の面を密閉する壁面と、を有するスピーカボックスと、
前記バッフル面に取り付けられる複数のスピーカユニットと、
前記プリント基板取り付け面を密閉するように取り付けられ、前記複数のスピーカユニットの信号用配線パターンを含むパターンが形成されたプリント基板と、
を含むことを特徴とする。
この構成においては、スピーカボックスのプリント基板取り付け面には、その面を密閉するようにプリント基板が取り付けられている。また、このプリント基板は、スピーカユニットの信号用配線パターンを含むパターンが形成されている。したがって、密閉用スピーカアレイ装置では、プリント基板と各スピーカユニットを接続することで、スピーカユニットに信号の供給が可能となり、スピーカユニットの配線を大幅に短縮でき、従来のスピーカアレイ装置のように、配線の取り回しを調整したり整形したりする作業が不要となる。したがって、スピーカアレイ装置の組み立て性を向上できる。
(2)前記スピーカボックスは、プリント基板取り付け面を複数備えたことを特徴とする。
この構成においては、スピーカボックスは複数のプリント基板取り付け面を備えており、各プリント基板取り付け面にはプリント基板がその面を密閉するように取り付けられる。このとき、例えば、スピーカユニットの信号用配線パターンが形成されたプリント基板と、別のプリント基板をスピーカユニットの信号処理回路パターンが形成されたプリント基板を使用することが可能である。したがって、従来のスピーカアレイ装置は、信号処理用プリント基板を別途設けていたため、装置全体が大型化していたが、この構成のスピーカアレイ装置は、装置全体を小型化することが可能となる。
(3)前記複数のプリント基板取り付け面は隣接しており、このプリント基板取り付け面を密閉する各プリント基板は、前記隣接するプリント基板取り付け面の接合辺で信号線接続用コネクタにより相互に接続されたことを特徴とする。
この構成においては、隣接するプリント基板取り付け面を密閉する資格プリント基板は、隣接するプリント基板取り付け面の接合辺で信号線接続用コネクタにより相互に接続されている。したがって、プリント基板とスピーカボックスのプリント基板取り付け面との密閉性を高めることができる。
(4)前記スピーカボックスは、
前記スピーカユニット用開口部と、この開口部に対して前記スピーカユニットを位置決めする嵌合部と、を有するバッフル板と、
前記他の面を密閉する壁面と、前記プリント基板取り付け面と、前記バッフル板とともに、前記複数のスピーカユニットを挟持する挟持面と、を有するキャビティと、
を備えたことを特徴とする。
この構成においては、スピーカボックスは、複数のスピーカユニットを挟持するバッフル板とキャビティを備えており、バッフル板のスピーカユニット用開口部にはスピーカユニットを位置決めする嵌合部を備えている。したがって、各スピーカユニットをバッフル板やキャビティにネジ止めする必要が無く、複数のスピーカユニットを備えたスピーカアレイ装置であっても、容易に組み立てることができる。また、この構成においては、別途、密閉用のボックスまたはそれに相当する構造が不要であり、密閉型スピーカアレイ装置の構成を簡素化できる。
本発明の密閉型スピーカアレイユニット装置によれば、スピーカボックスのプリント基板取り付け面を密閉するようにプリント基板が取り付けられ、プリント基板には、スピーカユニットの信号用に配線パターンを含むパターンが形成されるので、プリント基板と各スピーカユニットを接続することで、スピーカユニットに信号の供給が可能となり、スピーカユニットの配線を大幅に短縮でき、従来のスピーカアレイ装置のように、配線の取り回しを調整したり整形したりする作業が不要となる。したがって、スピーカアレイ装置の組み立て性を向上できる。
また、本発明の密閉型スピーカアレイユニット装置は、複数のスピーカユニットをバッフル板とキャビティとで挟持する構成であるため、従来のスピーカアレイ装置のように各スピーカユニットをそれぞれネジ止めする必要がなく、組み立て性をさらに向上できる。
図2は、ライン型のスピーカアレイユニットの斜視図、及びマトリックス型のスピーカアレイ装置の斜視図である。図2(A)に示したライン型のスピーカアレイユニット1は、一例として10個のスピーカユニット20−1〜20−10を備えた密閉型のスピーカアレイである。このライン型のスピーカアレイユニット1の前面に設けられた小穴12−1〜12−11及び小穴13−1〜13−11と、ケース3の桟4の裏面側に設けられたボス(突起)5(不図示)と、を勘合させて、ケース3にライン型のスピーカアレイユニット1を複数台積み重ねた状態で取り付けることで、図2(B)に示すマトリックス型のスピーカアレイ装置2を構成できる。図2(B)に示したマトリックス型のスピーカアレイ装置2は、一例として5台のスピーカアレイユニット1を備えた密閉型のスピーカアレイ装置である。
なお、後述する図5〜図7に示す断面図は、図2(A)のA−A断面図である。また、以降の説明に用いる各図では、表記が繁雑となるため、符号の表記を一部省略している。
図3は、ライン型のスピーカアレイユニットの前方からの斜視展開図である。図4は、ライン型のスピーカアレイユニットの後方からの斜視展開図である。図5は、ライン型のスピーカアレイユニットの断面図である。
図3及び図4に示すように、スピーカボックスであるライン型のスピーカアレイユニット1は、バッフル板10、スピーカユニット20−1〜20−10、密閉用キャビティ30、及びプリント基板40を備えている。なお、スピーカユニット20−1〜20−10の総称をスピーカユニット20とする。
バッフル板10には、スピーカユニット用開口部である各スピーカユニット20〜20−10の放音孔11−1〜11−10が一定の間隔で形成されている。円形の放音孔11−1〜11−10は、スピーカユニット20を構成するスピーカ21の外径と同径である。
また、バッフル板10の表面(バッフル面)における長手方向の2つの辺に沿って、通気しない小穴12−1〜12−11と、通気しない小穴13−1〜13−11が一定の間隔で形成されている。これら小穴12−1〜12−11及び小>>穴13−1〜13−11は、前記のようにマトリックス型のスピーカアレイ装置2の組み立て時に、図2に示したケース3の前面側の複数の桟4の裏面に設けられた複数のボス5(不図示)と嵌合させて、ライン型のスピーカアレイユニット1をケース3に固定するために使用する。また、ケース3の前面側の桟4に複数のネジ孔を設けて、このネジ孔を介して、小穴12−1〜12−11、及び小穴13−1〜13−11の幾つかをネジで固定することで、ライン型のスピーカアレイユニット1をケース3に取り付けることも可能である。
また、バッフル板10の裏面において、各放音孔11−1〜11−10の周囲には、スピーカユニット20−1〜20−10の位置決め用に、一辺の無い台形状(コの字形)のリブ(嵌合部)14−1〜14−20が形成されている。
スピーカユニット20は、スピーカ21と、ホルダ22と、端子ピン23A,23Bからなる。スピーカ21は、円形のコーン型スピーカであり、裏面に端子ピン23A、23Bを取り付ける端子21Ta、21Tbを備えている。ホルダ22は、小判型の円筒形状であり、外周側面の平面状の部分にはそれぞれ切り欠き24A,24Bが対向して形成されている。スピーカユニット20のホルダ22は、バッフル板10のリブ14−1〜14−20により、位置決めされる。
密閉用キャビティ30は、直方体形状(箱型)であり、その正面(挟持面)31Fには、バッフル板10に形成された放音孔11−1〜11−10と同じ間隔で、スピーカ取付孔32−1〜32−10が形成されている。スピーカ取付孔32−1〜32−10は小判形であり、直線状の部分に突起33A・33Bが対向して形成されている。スピーカ取付孔32−1〜32−10にスピーカユニット20−1〜20−10を挿入すると、この突起33A・33Bが、スピーカユニット20のホルダ22に形成された切り欠き24A,24Bと嵌合して、スピーカユニット20が密閉用キャビティ30に掛止される。また、密閉用キャビティ30の後面31Rは解放面(プリント基板取り付け面)となっており、後面31Rの周囲にプリント基板40が複数のネジ50により取り付けられる。
また、スピーカ取付孔32−1〜32−10の中心から孤までの径は、ホルダ22の半径よりも長くなっている。これにより、スピーカユニット20−1〜20−10をスピーカ取付孔32−1〜32−10に取り付けた状態では、スピーカユニット20−1〜20−10における弧の部分の周囲に孔が空いた状態となる。したがって、図5においてスピーカユニットの上下に記載した2つの両矢印で示すように、バッフル板10と密閉用キャビティ30の間の空間と、密閉用キャビティ30内の空間と、を空気が流通する。
密閉用キャビティ30の上面31J及び下面31Kには、それぞれ等間隔に、ネジ取り付け用のネジ溝34−1〜34−6及びネジ孔35−1〜35−6が形成されている。また、バッフル板10には、このネジ孔35−1〜35−6に対応して、ネジ取り付け用のボス15−1〜15−6が形成されている。
プリント基板40は、密閉用キャビティ30の後面31Rの全体を被覆できるように、後面31Rとほぼ同じ大きさである。また、プリント基板40には、スピーカユニット20−1〜20−10に取り付けられた端子ピン23A,23Bを半田付けする複数のスルーホール41が形成されている。さらに、プリント基板40には、コネクタ42A,42Bが取り付けられており、このコネクタ42A,42Bと、複数のスルーホール41とが信号用のパターンにより接続されている。加えて、プリント基板40には、その外周に沿って、所定の間隔で固定用の孔43が複数形成されている。また、プリント基板40にビアホールを形成する場合には、各ビアホールは導体や半田などにより封止されている。
なお、各スピーカ21の端子21Ta・21Tbとプリント基板40の接続には、端子ピン23A・23Bに代えて、圧縮コイルバネを使用することも当然可能である。
次に、スピーカアレイユニット1の組み立ては、以下の手順で行う。まず、スピーカユニット20を組み立てる。すなわち、スピーカ21をホルダ22に嵌め込む。このとき、スピーカ21の端子21Ta、21Tbがホルダ22に対して常に同じ位置となるようにする。
続いて、作業台などの上に、バッフル板10をその表面を下にして置く。そして、ホルダ22の平面状の外周部がリブ14−1〜14−20と対向するようにして、スピーカユニット20−1〜20−10を、バッフル板10の裏面側に嵌め込む。また、スピーカ21の端子21Ta、21Tbに端子ピン23を取り付ける。そして、この端子ピン23を変形させないように、密閉用キャビティ30の各スピーカ取付孔32−1〜32−10を通過させてから、密閉用キャビティ30の突起33A・33Bとホルダ22の切り欠き24A・24Bとを嵌合させる。さらに、各ネジ溝34−1〜34−6からネジ60を挿入して、各ネジ60をネジ孔35−1〜35−6を介してボス15−1〜15−6に固定する。
これにより、各スピーカユニット20−1〜20−10を、バッフル板10と密閉用キャビティ30とで挟持することになる。また、スピーカアレイユニット1は密閉型スピーカであるため、各スピーカユニット20−1〜20−10の前面がバッフル板10の裏面に密接し、また、バッフル板10が密閉用キャビティ30と密接するように構成されている。したがって、スピーカアレイユニット1は、その前側において外部に空気の漏れが生じない。
次に、密閉用キャビティ30の裏面(プリント基板取り付け面)に、プリント基板40を取り付ける。このとき、各スピーカユニット20−1〜20−10の各端子ピン23A、23Bの間隔を一定に保つために、図4に示すように棒状で等間隔に複数の孔71が形成された端子ピンホルダ70を使用すると良い。また、端子ピンホルダ70は、図5に示すように、プリント基板40の近傍において、密閉用キャビティ30の両側面の内側で保持する構造にすると良い。
続いて、プリント基板40のスルーホールに各端子ピン23A、23Bの先端を挿入してから、プリント基板40を複数のネジ50で密閉用キャビティ30に固定する。そして、プリント基板40のスルーホールに挿入した各端子ピン23A、23Bをプリント基板40に半田付けする。
スピーカアレイユニット1は密閉型のスピーカアレイであるため、プリント基板40が密閉用キャビティ30に密接するように構成されている。この場合、プリント基板40と密閉用キャビティ30との間に、例えばゴムパッキンなどを挟む構成としても良い。また、前記のように、プリント基板40にビアホールを形成する場合には、各ビアホールは導体や半田などにより封止されている。したがって、スピーカアレイユニット1の後部においても、外部に空気の漏れが生じない。
このように、スピーカアレイユニット1では、密閉用キャビティ30の後面としてプリント基板40を使用する構造であるため、従来のスピーカアレイ装置に比べて、組み立て性を向上させることができる。また、複数のスピーカユニット20をバッフル板10と密閉用キャビティ30とで挟持する構成であるため、従来のスピーカアレイ装置のように各スピーカユニットをそれぞれネジ止めする必要がなく、組み立て性をさらに向上させることができる。
次に、スピーカアレイユニットの別の構成について説明する。図6は、スピーカアレイユニットの別の構成を示す斜視展開図及び断面図である。スピーカアレイユニットにおいては、プリント基板を密閉用キャビティの他の面にも使用することができる。例えば、図6に示すスピーカアレイユニット1Aのように、密閉用キャビティ30Aの上面31AJを解放面(プリント基板取り付け面)とし、この上面31AJとして配線用のプリント基板40Aを使用して、この解放面全体を被覆する。
この場合、スピーカアレイユニット1Aの構成は、図3に基づいて説明したスピーカアレイユニット1の構成とほぼ同様であるが、スピーカユニット20においてスピーカ21の端子21Ta・21Tbが設けられた面と平行に、端子ピン23C・23Dを端子21Ta・21Tbに取り付ける(半田付けする)。これにより、スピーカ21の端子21Ta・21Tbとプリント基板40Aと距離を、スピーカアレイユニット1の場合よりも短くすることができ、端子ピンホルダなどの部品が不要であり、さらに組み立て性を向上させることができる。
また、スピーカアレイユニット1Aの組み立て手順は、図3に基づいて説明したスピーカアレイユニット1の組み立て手順とほぼ同様である。但し、バッフル板の小穴13−2,13−6,13−10を貫通孔である小孔13A−2,13A−6,13A−10とする。そして、バッフル板10の上部を3つのネジ61により前側から密閉用キャビティ30Aのネジ孔35A−1〜35A−3に固定する。また、密閉用キャビティ30Aを、その後ろ側から3つのネジ60でバッフル板10の下部に固定する。これにより、密閉用キャビティ30Aとバッフル板10によりスピーカユニット20−1〜20−10を挟持する。
次に、スピーカアレイユニットの更に別の形態について説明する。図7は、スピーカアレイユニットの更に別の構成を示す斜視展開図及び断面図である。図7に示すように、スピーカアレイユニットにおいては、プリント基板を密閉用キャビティの複数の面として使用することができる。例えば、図7に示すスピーカアレイユニット1Bのように、密閉用キャビティ30Bの解放面(プリント基板取り付け面)である上面31BJ及び後面31BRにプリント基板を取り付けて面全体を被覆するように構成することができる。密閉用キャビティ30Bの隣り合う2面としてプリント基板を使用する場合には、一方のプリント基板40Aをスピーカユニット20の端子ピン23C,23Dと接続する配線用のプリント基板に使用し、他方のプリント基板40Bを信号処理回路用のプリント基板に使用すると良い。これにより、スピーカアレイユニット1Bで信号処理を行うことができるので、図3に示したスピーカアレイユニット1や図6に示したスピーカアレイユニット1Aのように、別途信号処理回路を搭載したプリント基板を用意する必要がなく、図2に示したマトリックス型のスピーカアレイ装置2を構成する際に、装置のサイズを小さくすることができ、また、配線などの組み立て性を向上させることができる。
また、スピーカアレイユニット1Bを密閉型スピーカとして使用する場合には、2つのプリント基板40A・40Bの密閉用キャビティ30Bに対する気密性を高めるために、密閉用キャビティ30Bの上面31BJと後面31BRの接合辺で2つのプリント基板40A・40Bを接続すると良い。すなわち、図7(C)に示すように、プリント基板40A・40Bの各々の端部に信号線接続用のコネクタ80A,80B,81A,81Bを設けて、接続する。これにより、2つのプリント基板40A・40Bは、横から見た形状がL字形状になる。そして、コネクタを用いて接続した2つのプリント基板40A・40Bを複数のネジ50,60により、密閉用キャビティ30Bに固定すると良い。これにより、密閉用キャビティ30Bに対するプリント基板40A,40Bの密閉性を高めることができる。
スピーカアレイユニット1Bの組み立て手順は、図3に基づいて説明したスピーカアレイユニット1及び図6に基づいて説明したスピーカアレイユニット1Aの組み立て手順とほぼ同様である。
以上のように、本発明のスピーカアレイ装置では、キャビティのプリント基板取り付け面を密閉するようにプリント基板を取り付け、また、バッフル板とキャビティによりスピーカユニットを挟持する構成なので、組み立て性が良好である。また、上記の構成により、密閉型スピーカとしても問題なく使用できるので、簡素な構成の密閉型スピーカアレイ装置を提供できる。
なお、以上の説明では、キャビティの解放面(プリント基板取り付け面)が1面、または2面の場合について発明したが、さらに複数の面をプリント基板取り付け面にすることも可能である。
従来のスピーカアレイ装置の前面側、及び裏面側の配線の状態を示す外観図である。。 ライン型のスピーカアレイユニットの斜視図、及びマトリックス型のスピーカアレイ装置の斜視図である。 ライン型のスピーカアレイユニットの前方からの斜視展開図である。 ライン型のスピーカアレイユニットの後方からの斜視展開図である。 ライン型のスピーカアレイユニットの断面図である。 スピーカアレイユニットの別の構成を示す斜視展開図及び断面図である。 スピーカアレイユニットの更に別の構成を示す斜視展開図及び断面図である。
符号の説明
1,1A,1B−スピーカアレイユニット 2−スピーカアレイ装置
3−ケース 4−桟 5−ボス 10−バッフル板 11−放音孔
12,13−小穴 14−リブ 15−ボス 20−スピーカユニット
21−スピーカ 21Ta,21Tb−端子 22−ホルダ
23A,23B,23C,23D−端子ピン 24A,24B−切り欠き
30,30A,30B−密閉用キャビティ 32−スピーカ取付孔
40,40A,40B−プリント基板 41−スルーホール
42A,42B−コネクタ 43,43A,43B−孔
50,60,61−ネジ 70−端子ピンホルダ
101−スピーカアレイ装置 111−スピーカユニット 121−線材
122−ケーブル 123−ケーブルバンド 126,127−コネクタ

Claims (4)

  1. 複数のスピーカユニット用開口部を有するバッフル面と、このバッフル面及びプリント基板取り付け面を除く他の面を密閉する壁面と、を有するスピーカボックスと、
    前記バッフル面に取り付けられる複数のスピーカユニットと、
    前記プリント基板取り付け面を密閉するように取り付けられ、前記複数のスピーカユニットの信号用配線パターンを含むパターンが形成されたプリント基板と、
    を含むことを特徴とする密閉型スピーカアレイ装置。
  2. 前記スピーカボックスは、プリント基板取り付け面を複数備えたことを特徴とする請求項1に記載の密閉型スピーカアレイ装置。
  3. 前記複数のプリント基板取り付け面は隣接しており、このプリント基板取り付け面を密閉する各プリント基板は、前記隣接するプリント基板取り付け面の接合辺で信号線接続用コネクタにより相互に接続されたことを特徴とする請求項2に記載の密閉型スピーカアレイ装置。
  4. 前記スピーカボックスは、
    前記スピーカユニット用開口部と、この開口部に対して前記スピーカユニットを位置決めする嵌合部と、を有するバッフル板と、
    前記他の面を密閉する壁面と、前記プリント基板取り付け面と、前記バッフル板とともに、前記複数のスピーカユニットを挟持する挟持面と、を有するキャビティと、
    を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の密閉型スピーカアレイ装置。
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