JP2008193416A

JP2008193416A - スピーカユニット及びスピーカ装置

Info

Publication number: JP2008193416A
Application number: JP2007025878A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamada; 健二山田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】本発明は、簡易な構造のスピーカで指向性特性を大幅に向上できるようにする。
【解決手段】本発明は、コーン型振動板１１を有するドライバーユニット２と、コーン型振動板１１における前方のヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に配置された筒状イコライザー５８と、コーン型振動板１１の前方であって筒状イコライザー５８を取り囲むように配置され、筒状イコライザー５８と所定の間隔を保持してコーン型振動板１１から発生する音を導出するホーン５７とからなる音声放出部３とを設けるようにする。
【選択図】図５

Description

本発明は、スピーカユニット及びスピーカ装置に関し、例えばコーン型振動板を用いたコーン型ホーントゥイータに適用して好適なものである。

従来、図１に示すようにイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１は、大きく分けて、ドライバーユニット２と、ドライバーユニット２から出力された音を効率良く外部へ放出する音声放出部３とから構成されている。

ドライバーユニット２は、その先端が開口された略円錐形状のコーン型振動板１１を有し、そのコーン型振動板１１のエッジを介してフレーム１２に支持される一方、コーン型振動板１１の内側の開口部分がボイスコイル１３の巻回されたボイスコイルボビン１４に固着されている。

コーン型振動板１１は、外周の開口部分を覆うようにコーン型振動板１１の拡開方向へ半球形状のヘッドキャップ１１Ａが突出した状態で取り付けられ、当該コーン型振動板１１の径方向における変形を防止すると共に塵埃等の侵入を防止するようになされている。

ドライバーユニット２では、フレーム１２の下端側に、コーン型振動板１１を前後に振動させるための磁気回路部１５が固定した状態で取り付けられている。

この磁気回路部１５は、中央から円柱形状のポールピース１６Ａが植立された円盤形状のヨーク１６を有し、当該ヨーク１６の上面外周を取り囲むように円環形状のマグネット１７が固着されると共に、そのマグネット１７上に円環形状のプレート１８が積層して固着されている。

ドライバーユニット２は、このプレート１８の上面とフレーム１２の下面とが固定された結果、磁気回路部１５がフレーム１２に取り付けられると、ボイスコイル１３の巻回されたボイスコイルボビン１４をポールピース１６Ａ及びプレート１８間に形成される磁気ギャップ内に非接触状態で取り囲むように保持する。

またドライバーユニット２では、フレーム１２及びボイスコイルボビン１４に取り付けられたダンパー１９によってコーン型振動板１１の内周側の開口部分が支持されており、これによりフレーム１２に対してコーン型振動板１１が前後方向へ可動した際、磁気ギャップ内におけるボイスコイルボビン１４及びボイスコイル１３の非接触状態を保持し得るようになされている。

かくしてドライバーユニット２では、外部からボイスコイル１３に供給されるオーディオ信号に基づく印加電流により磁気回路部１５の磁気ギャップに電磁力が与えられると、当該ボイスコイル１３がマグネット１７と引き合い又は反発することにより、コーン型振動板１１が前後に振動してオーディオ信号に応じた音波を発生させるようになされている。

これに対してイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１の音声放出部３では、コーン型振動板１１のエッジにガスケット２０を介して円環形状でなるフランジ状イコライザー２１が取り付けられると共に、当該フランジ状イコライザー２１に対して先端に向けて開口面積が序々に大きくなる管状のホーン８が取り付けられている。

このホーン８は、その内空部を音道、先端開口部を開口と呼び、他方、基端部の小さな開口部分をスロートと呼び、効率良く音波を空間に放射するためのものであり、コーン型振動板１１と外部の空間とを結ぶ役目を果たし、電気音響的には空気とのマッチング（整合）を図るために用いられている。

また音声放出部３では、コーン型振動板１１の外周部と対向する位置にフランジ状イコライザー２１が取り付けられるだけではなく、コーン型振動板１１の中心部に設けられているヘッドキャップ１１Ａとほぼ対向する位置に、砲弾形状でなる砲弾形状イコライザー３１がフランジ状イコライザー２１に対して例えば３点支持により取り付けられている。

この砲弾形状イコライザー３１は、高周波数帯域における音の波長が短くなる関係で、コーン型振動板１１の中心部から生じる音と、コーン型振動板１１の周辺部から生じる音との位相が揃わなくなり、そのためお互いに干渉し合って音響出力が減少してしまうところを、コーン型振動板１１における所定の同心円周部から生じる音をホーン８へ伝わるように設けられている。

実際上、音声放出部３は、フランジ状イコライザー２１と砲弾形状イコライザー３１との間隔Ｄ１、Ｄ２に応じた開口領域に対応するコーン型振動板１１の同心円周部から主に生じる音をホーン８により外部へ導出するようにしたことにより、主に同位相の音を出力するようになされている。

従ってイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１は、ドライバーユニット２のコーン型振動板１１によって発生させる音を、音声放出部３のフランジ状イコライザー２１及びホーン８を介して効率良く出力させるようになされている。

一方、振動板の中心部から出た音と、振動板の周辺部から出た音とが合成されるとき、中心部の音の位相と、周辺部の音の位相との位相差が発生しないようにするため、位相等化器と称されるイコライザーが振動板の前面に設けられた所謂ドーム型振動板を用いたホーンスピーカがある（例えば、特許文献１参照）。
特開昭62-111599号公報

ところでかかる構成のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）では、図２に示すように、コーン型振動板１１の中心部に対する正面（０度）、３０度、６０度に等距離配置したマイクロフォンＭＣによって当該コーン型振動板１１の中心部から生じた音を拾ったときの音圧特性を調べてみると、図３に示すように、１５０００[Hz]以上においてコーン型振動板１１の中心部から３０度、６０度へずれるに従って音圧レベルが大きく低下する傾向にあり、指向性特性が悪いという問題があった。

また、特許文献１で示されたドーム型振動板を用いたホーンスピーカにおいては、中心部の音を導出する経路長と、周辺部の音を導出する経路長とを揃え、中心部の音と周辺部の音との間で位相差が発生しないための複数のスリットが形成された複雑な構造のイコライザーが必要となり、金型で成型することが困難であるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構造で指向性特性を大幅に向上し得る音響特性の優れたスピーカユニット及びスピーカ装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明のスピーカユニット及びスピーカ装置においては、コーン型振動板を有するドライバーユニットと、コーン型振動板における前方の中心部と対向する位置に配置された筒状体を有するイコライザー部と、コーン型振動板の前方であって筒状体を取り囲むように配置され筒状体と所定の間隔を保持してコーン型振動板から発生する音を外部へ導出する導出部とからなる音声放出手段とを設けるようにする。

これにより、コーン型振動板の中心部から位相差の少ない状態の音を導出部によって効率良く音声放出手段の外部へ出力することができるので、コーン型振動板の正面だけでなく、その正面から外れた場所における音圧レベルの落ち込みを抑えて指向性特性を向上させることができる。

また本発明のスピーカユニット及びスピーカ装置においては、コーン型振動板を有するドライバーユニットと、コーン型振動板の周辺部と対向した位置に設けられコーン型振動板から発生する音の導出を阻止するためのフランジ及びコーン型振動板の中心部と対向する位置に配置された筒状体を有するイコライザー部と、コーン型振動板の前方であって筒状体を取り囲むように配置され筒状体と所定の間隔を保持して振動板から発生する音を外部へ導出する導出部とからなる音声放出手段と、コーン型振動板の前方であって、コーン型振動板から発生する音の一部を導出部の外側へ逃がすためフランジに設けられた貫通孔とを設けるようにする。

これにより、コーン型振動板の中心部から位相差の少ない状態の音を導出部によって効率良く音声放出手段の外部へ出力することができるので、コーン型振動板の正面だけでなく、その正面から外れた場所における音圧レベルの落ち込みを抑えて指向性特性を向上させることができると共に、コーン型振動板の中心部とは位相差が生じる周辺部からの音の導出をフランジによって阻止しながら、それを貫通孔により導出部の外側へ逃がすことができるので、特定の周波数帯域における音圧レベルの落ち込みをも抑えることができる。

本発明によれば、コーン型振動板の中心部から位相差の少ない状態の音を導出部によって効率良く音声放出手段の外部へ出力することができるので、コーン型振動板の正面だけでなく、その正面から外れた場所における音圧特性の落ち込みを抑えて指向性特性を向上させることができ、かくして簡易な構造で指向性特性を大幅に向上した音響特性の優れたスピーカユニット及びスピーカ装置を実現することができる。

また本発明によれば、コーン型振動板の中心部から位相差の少ない状態の音を導出部によって効率良く音声放出手段の外部へ出力することができるので、コーン型振動板の正面だけでなく、その正面から外れた場所における音圧レベルの落ち込みを抑えて指向性特性を向上させることができると共に、コーン型振動板の中心部とは位相差が生じる周辺部からの音の導出をフランジによって阻止しながら、それを貫通孔により導出部の外側へ逃がすことができるので、特定の周波数帯域における音圧レベルの落ち込みをも抑えることができ、かくして簡易な構造で指向性特性を大幅に向上した音響特性の優れたスピーカユニット及びスピーカ装置を実現することができる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
（１−１）スピーカ装置の全体構成
図４において、５０は全体として本願発明の第１の実施の形態におけるスピーカ装置を示し、当該スピーカ装置５０のキャビネット５２を構成する木材でなる裏板５２Ａと左右の胴板５２Ｂ、５２Ｃとが互いに取り付けられ、その胴板５２Ｂ、５２Ｃに対して例えばポリスチレン等のプラスチック素材でなる介在部材５５が接着されている。

スピーカ装置５０は、その介在部材５５の取付穴５５Ａに対して、ポリスチレン等のプラスチック素材でなるフロントパネル５６のボス５６Ａが勘合された状態で接着されることにより、キャビネット５２の前面にフロントパネル５６が取り付けられることになる。

スピーカ装置５０は、そのフロントパネル５６のほぼ中央にスピーカユニットとして筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１が配置され、その筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１におけるホーン５７の開口部先端と、フロントパネル５６の開口部先端とがネジ６８、６９によって取り付けられた構造を有している。

（１−２）筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータの構成
図１との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１は、大きく分けて、ドライバーユニット２と、ドライバーユニット２から出力された音を効率良く外部へ放出する音声放出部５３とから構成されている。

ドライバーユニット２では、外周の開口部分を覆うようにコーン型振動板１１の拡開方向へ半球形状のヘッドキャップ１１Ａが突出した状態で取り付けられ、当該コーン型振動板１１の径方向における変形防止及び塵埃等の侵入を防止するようになされている。

またドライバーユニット２では、フレーム１２の下端側に、コーン型振動板１１を前後に振動させるための磁気回路部１５が固定した状態で取り付けられている。

ドライバーユニット２では、このプレート１８の上面とフレーム１２の下面とが固定された結果、磁気回路部１５がフレーム１２に取り付けられると、ボイスコイル１３の巻回されたボイスコイルボビン１４をポールピース１６Ａ及びプレート１８間に形成される磁気ギャップ内に非接触状態で取り囲むように保持する。

これに対して筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１の音声放出部５３は、コーン型振動板１１のエッジにガスケット２０を介して円環形状のフランジ状イコライザー２１が取り付けられると共に、当該フランジ状イコライザー２１に対して先端に向けて開口面積が序々に大きくなる管状のホーン５７が接着により取り付けられている。

このホーン５７は、その内空部を音道、先端開口部を開口と呼び、他方、基端部の小さな開口部分をスロートと呼び、効率良く音波を空間に放射するためのものであり、コーン型振動板１１と外部の空間とを結ぶ役目を果たし、電気音響的には空気とのマッチング（整合）を図るために用いられるようになされている。

また音声放出部５３は、コーン型振動板１１の外周部と対向する位置にフランジ状イコライザー２１が取り付けられるだけではなく、コーン型振動板１１の中心部に設けられているヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に、その中央部分が貫通した略筒状でなる筒状イコライザー５８がフランジ状イコライザー２１に対して例えば３点支持により取り付けられている。

この筒状イコライザー５８は、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部のヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に設けられると共に、その内方側の中央部分にヘッドキャップ１１Ａの外周形状と略一致した外周形状を有する貫通孔５８Ａが設けられた構造であるため、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部から発生する音を貫通孔５８Ａからホーン５７を介して効率良く放射し得るようになされている。

ここで筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１は、フランジ状イコライザー２１と筒状イコライザー５８との間隔Ｄ３、Ｄ４と、筒状イコライザー５８における貫通孔５８Ａの内径Ｄ５とによって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積と、図１に示した従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１におけるフランジ状イコライザー２１と砲弾形状イコライザー３１との間隔Ｄ１及びＤ２によって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積とが同じになるように設計されている。

これにより筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１は、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）のフランジ状イコライザー２１、砲弾形状イコライザー３１及びホーン８による音圧周波数特性（図３）とほぼ同様のまま、特に筒状イコライザー５８のイコライザー作用によって高周波数帯域における指向性特性を向上させ得るようになされている。

実際上、筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１では、図２に示したように、コーン型振動板１１の中心部に対する正面（０度）、３０度、６０度に等距離配置したマイクロフォンＭＣによって当該コーン型振動板１１の中心部から生じた音を拾ったときの音圧特性を調べてみると、図６に示すように、１５０００[Hz]近傍においてコーン型振動板１１の中心部から３０度、６０度へずれた場合でも、砲弾形状イコライザー３１を用いたときよりも音圧レベルの低下が著しく少ない傾向にあり、指向性特性が大幅に向上していることが判明した。

（１−３）第１の実施の形態における動作及び効果
以上の構成において、筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１は、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部のヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に設けられた筒状イコライザー５８の貫通孔５８Ａを介して、コーン型振動板１１の中心部から発生する同位相の音をホーン５７により外部へ効率良く導出したことにより、１５０００[Hz]以上の高周波数帯域における指向性特性を一段と向上させることができる。

因みに、図７に示すように筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１では、図６に示した周波数特性から考察するに、１５０００[Hz]以下の周波数（例えば１００００[Hz]）ではマイクロフォンＭＣの位置が０度、３０度、６０度の外側へ移るに連れて音圧レベルが下がるというホーン５７の特徴を示しているので、ヘッドキャップ１１Ａより外周側であっても同位相で振動している音波が間隔Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５に対応した開口部分を通ってホーン５７に伝わっていると考えられる。

しかしながら、筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１では、１５０００[Hz]以上の周波数ではほぼヘッドキャップ１１Ａのみが同位相で振動し、音波が筒状イコライザー５８の間隔Ｄ５に対応した開口部分のみを通って外部へ放出され、ヘッドキャップ１１Ａよりも外周部の分割振動によって発生する音波は当該外周部のみで既にキャンセルされ、間隔Ｄ３及びＤ４に対応した開口部分から殆ど出てくることがないと考えられる。

実際上、図６に示した周波数特性を見れば、１５０００[Hz]以上の周波数ではマイクロフォンＭＣの位置が０度、３０度、６０度の外側へ移るに連れて音圧レベルが下がることがなく、ホーン５７から導出される音の特徴とは異にしている関係上、筒状イコライザー５８の内側である間隔Ｄ５に対応した開口部分のみから出る音波はホーン５７の影響を受け難く、小さい径の振動板を持つトゥイータと同じような指向性特性を有すると考えられる。

また、このとき筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１は、フランジ状イコライザー２１と筒状イコライザー５８との間隔Ｄ３、Ｄ４と、筒状イコライザー５８の貫通孔５８Ａの内径Ｄ５とによって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積と、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）におけるフランジ状イコライザー２１と砲弾形状イコライザー３１との間隔Ｄ１及びＤ２によって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積とが同じになるように設計されているため、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）の音圧周波数特性（図３）とほぼ同様の特性のまま、特に筒状イコライザー５８の作用によって高周波数帯域における指向性特性を大幅に向上させることができる。

従って、筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１の正面（０度）、３０度、６０度の位置にそれぞれ存在する３人のリスナーに対して、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１によって出力される音に比べて音響特性的な違和感を生じさせることなく、かつその３人のリスナー全員に対して音圧レベルの差の少ない音を聴取させることができる。

さらに筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１では、簡単な形状でなる筒状イコライザー５８を用いるようにしたことにより、特許文献１の第２図で示されたような複雑な構成のイコライザーを用いる場合に比べて、筒状イコライザー５８の金型成型が容易になる分、製造性を大幅に向上させることが出来る。

以上の構成によれば、筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１は、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１における砲弾形状イコライザー３１に代えて、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部のヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に筒状イコライザー５８を設け、その貫通孔５８Ａを介してコーン型振動板１１の中心部から発生する主に同位相の音をホーン５７により外部へ導出するようにしたことにより、簡易な構造で１５０００[Hz]以上の高周波数帯域における指向性特性を大幅に向上させることができる。

（２）第２の実施の形態
（２−１）スピーカ装置の全体構成
図４との対応部分に同一符号を付した図７において、６０は全体として本願発明の第２の実施の形態におけるスピーカ装置を示し、上述した第１の実施の形態におけるスピーカ装置５０と基本的に同じ構造であり、キャビネット５２を構成する木材の裏板５２Ａと左右の胴板５２Ｂ、５２Ｃとが互いに取り付けられ、その胴板５２Ｂ、５２Ｃに対して例えばポリスチレン等のプラスチック素材でなる介在部材５５が接着されている。

スピーカ装置６０は、その介在部材５５の取付穴５５Ａに対して、ポリスチレン等のプラスチック素材でなるフロントパネル５６のボス５６Ａが勘合された状態で接着されることにより、キャビネット５２の前面にフロントパネル５６が取り付けられることになる。

スピーカ装置６０は、そのフロントパネル５６のほぼ中央にスピーカユニットとして筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１が配置され、その筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１におけるホーン５７の開口部先端と、フロントパネル５６の開口部先端とがネジ６８、６９によって取り付けられた構造を有している。

（２−２）筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータの構成
図５との対応部分に同一符号を付した図８に示すように、筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、大きく分けて、ドライバーユニット２と、ドライバーユニット２から出力された音を効率良く外部へ放出する音声放出部６３とから構成されている。

コーン型振動板１１は、外周の開口部分を覆うようにコーン型振動板１１の拡開方向へ半球形状のヘッドキャップ１１Ａが突出した状態で取り付けられ、当該コーン型振動板１１の径方向における変形防止及び塵埃等の侵入を防止するようになされている。

またドライバーユニット２では、このプレート１８の上面とフレーム１２の下面とが固定された結果、磁気回路部１５がフレーム１２に取り付けられると、ボイスコイル１３の巻回されたボイスコイルボビン１４をポールピース１６Ａ及びプレート１８間に形成される磁気ギャップ内に非接触状態で取り囲むように保持する。

かくして筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１のドライバーユニット２では、外部からボイスコイル１３に供給されるオーディオ信号に基づく印加電流により磁気回路部１５の磁気ギャップに電磁力が与えられると、当該ボイスコイル１３がマグネット１７と引き合い又は反発することにより、コーン型振動板１１が前後に振動してオーディオ信号に応じた音波を発生させるようになされている。

これに対して筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１の音声放出部６３は、コーン型振動板１１のエッジにガスケット２０を介して円環形状のフランジ状イコライザー２１が取り付けられると共に、当該フランジ状イコライザー２１に対して先端に向けて開口面積が序々に大きくなる管状のホーン５７が接着により取り付けられている。

また音声放出部６３では、コーン型振動板１１の外周部と対向する位置にフランジ状イコライザー２１が取り付けられるだけではなく、コーン型振動板１１の中心部に設けられているヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に、その中央部分が貫通した略筒状でなる筒状イコライザー５８がフランジ状イコライザー２１に対して例えば３点支持により取り付けられている。

この筒状イコライザー５８は、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部のヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に設けられると共に、その内方側の中央部分にヘッドキャップ１１Ａの外周形状と略一致した外周形状を有する貫通孔５８Ａが設けられた構造であるため、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部から発生する音を貫通孔５８Ａからホーン５７を介して外部へ効率良く放射し得るようになされている。

ここで音声放出部６３では、フランジ状イコライザー２１と筒状イコライザー５８との間隔Ｄ３、Ｄ４と、筒状イコライザー５８の貫通孔５８Ａの内径Ｄ５とによって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積と、図１に示した従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１におけるフランジ状イコライザー２１と砲弾形状イコライザー３１との間隔Ｄ１及びＤ２によって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積とが同じになるように設計されている。

これにより筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）のフランジ状イコライザー２１、砲弾形状イコライザー３１及びホーン５７による音圧周波数特性（図３）とほぼ同様の特性のまま、特に筒状イコライザー５８のイコライザー作用によって高周波数帯域における指向性特性（図６）を向上させ得るようになされている。

更に加えて筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、フランジ状イコライザー２１における中心側近傍位置に対して、コーン型振動板１１の周辺部に発生する音をホーン５７の外側へ逃すための所定径の筒状でなる周辺部音逃し貫通孔６２がコーン型振動板１１の全周に渡って複数箇所設けられている。

この周辺部音逃し貫通孔６２は、コーン型振動板１１の周辺部に生じる分割振動により、中心部で発生する音の位相とは大きくずれた位相差の音をホーン５７から導出させることなく当該ホーン５７の外部へ逃すことにより、位相差の生じた音同士が互いに干渉してキャンセルされてしまうことにより所定の周波数帯域における音圧レベルが大きく減衰することを防止するためのものである。

実際上、筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１では、図２に示したように、コーン型振動板１１の中心部に対する正面（０度）、３０度、６０度に等距離配置したマイクロフォンＭＣによって当該コーン型振動板１１の中心部から生じた音を拾ったときの音圧特性を調べてみると、図９に示すように、５０００[Hz]近傍において音圧レベルの落ち込みが少なくなっている。

（２−３）第２の実施の形態における動作及び効果
以上の構成において、筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部のヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に設けられた筒状イコライザー５８の貫通孔５８Ａを介してコーン型振動板１１の中心部から発生する同位相の音をホーン５７により外部へ導出したことにより、１５０００[Hz]以上の高周波数帯域における指向性特性を一段と向上させることができる。

この場合も、図７に示したように筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１では、図９に示した周波数特性から考察するに、１５０００[Hz]以下の周波数（例えば１００００[Hz]）ではマイクロフォンＭＣの位置が０度、３０度、６０度の外側へ移るに連れて音圧レベルが下がるというホーン５７の特徴を示しているので、ヘッドキャップ１１Ａより外周側であっても同位相で振動している音波が間隔Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５に対応した開口部分を通ってホーン５７に伝わっていると考えられる。

しかしながら、筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１では、１５０００[Hz]以上の周波数ではほぼヘッドキャップ１１Ａのみが同位相で振動し、音波が筒状イコライザー５８の間隔Ｄ５に対応した開口部分のみを通って外部へ放出され、ヘッドキャップ１１Ａよりも外周部の分割振動によって発生する音波は当該外周部のみで既にキャンセルされ、間隔Ｄ３及びＤ４に対応した開口部分から殆ど出てくることがないと考えられる。

実際上、図９に示した周波数特性を見れば、１５０００[Hz]以上の周波数ではマイクロフォンＭＣの位置が０度、３０度、６０度の外側へ移るに連れて音圧レベルが下がることがなく、ホーン５７から導出される音の特徴とは異にしている関係上、筒状イコライザー５８の内側である間隔Ｄ５に対応した開口部分のみから出る音波はホーン５７の影響を受け難く、小さい径の振動板を持つトゥイータと同じような指向性特性を有すると考えられる。

また、このとき筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、フランジ状イコライザー２１と筒状イコライザー５８との間隔Ｄ３、Ｄ４と、筒状イコライザー５８の貫通孔５８Ａの内径Ｄ５とによって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積と、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）におけるフランジ状イコライザー２１と砲弾形状イコライザー３１との間隔Ｄ１及びＤ２によって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積とが同じになるように設計されているため、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）の音圧周波数特性（図３）とほぼ同様の特性のまま、特に筒状イコライザー５８の作用によって高周波数帯域における指向性特性を向上させることができる。

従って、筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１の正面（０度）、３０度、６０度の位置にそれぞれ存在する３人のリスナーに対して、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１によって出力される音に比べて音響特性的な違和感を生じさせることなく、かつその３人のリスナー全員に対して音圧レベルの差の少ない音を聴取させることができる。

さらに筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１では、簡単な形状でなる筒状イコライザー５８を用いると共に、周辺部音逃し貫通孔６２が複数設けられたフランジ状イコライザー２１を用いるようにしたことにより、特許文献１の第２図で示されたような複雑な構成のイコライザーを用いる場合に比べて、筒状イコライザー５８及びフランジ状イコライザー２１の金型成型が容易になる分、製造性を大幅に向上させることが出来る。

また筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、フランジ状イコライザー２１における中心側近傍位置に対して、コーン型振動板１１の周辺部に発生する音をホーン５７の外側へ逃すための筒状の所定径でなる周辺部音逃し貫通孔６２を複数箇所設けたことにより、コーン型振動板１１の周辺部に生じる分割振動により中心部で発生する音の位相とは大きくずれた位相差のある音をホーン５７の内側から導出させることなく外部へ逃すことができる。

これにより筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、コーン型振動板１１の中心部と周辺部とで位相差の生じた音が互いに干渉してキャンセルされてしまうことを未然に回避し、所定の周波数帯域（この場合５０００[Hz]）における音圧レベルが大きく減衰することを確実に防止することができる。

すなわち筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）のように、砲弾形状イコライザー３１を用いて同位相の音だけをホーン８から出力し、フランジ状イコライザー２１によりコーン型振動板１１の周辺部で生じる音のホーン５７からの導出を抑制するという技術的思想ではなく、フランジ状イコライザー２１の周辺部音逃し貫通孔６２を介してコーン型振動板１１の中心部で発生する音の位相とは大きくずれた周辺部の音をホーン５７の外部へ捨ててしまうことにより、コーン型振動板１１の中心部で発生する同位相の音をホーン５７から出力するという技術的思想である。

このように筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、筒状イコライザー５８及びフランジ状イコライザー２１による高周波数帯域の指向性特性向上作用と、フランジ状イコライザー２１の周辺部音逃し貫通孔６２による所定周波数帯域における音圧レベル減衰防止作用とにより、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）よりも格段に高音質な音をリスナーに提供することができる。

以上の構成によれば、筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１は、イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１の砲弾形状イコライザー３１に代えて、ボイスコイルボビン１４の動きとほぼ同位相で動くコーン型振動板１１の中心部のヘッドキャップ１１Ａと対向する位置に設けられた筒状イコライザー５８の貫通孔５８Ａを介して、コーン型振動板１１の中心部から発生する同位相の音だけをホーン５７により外部へ導出すると共に、フランジ状イコライザー２１の中心側全周に渡って複数形成された周辺部音逃し貫通孔６２を介して、コーン型振動板１１の周辺部で発生する音をホーン５７の外部へ逃すことにより、簡易な構造で高周波数帯域（この場合、１５０００[Hz]以上）における指向性特性を大幅に向上させ、かつ所定の周波数帯域（この場合５０００[Hz]）における音圧レベルの減衰を確実に防止することができる。

（３）他の実施の形態
なお上述した第１及び第２の実施の形態においては、図５及び図８に示したようなコーン型振動板１１のヘッドキャップ１１Ａと対応した内径Ｄ５の筒状イコライザー５８を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コーン型振動板１１の中心部に位置するヘッドキャップ１１Ａ及びその周辺をも含む領域と対応した内径の筒状イコライザーを用いたり、その長さ、肉厚等の形状を決める各要素が若干異なる筒状イコライザーを用いるようにしても良い。

また上述した第２の実施の形態においては、フランジ状イコライザー２１に筒状の所定径でなる周辺部音逃し貫通孔６２（図８）を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コーン型振動板１１の周辺部と対向する位置であれば、その径を更に大きくしたり、或いは小さくしたり、若しくは周辺部音逃し貫通孔６２をフランジ状イコライザー２１の中心側近傍位置から更に内側又は外側に若干ずらしても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態における筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１及び筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１においては、フランジ状イコライザー２１と筒状イコライザー５８との間隔Ｄ３、Ｄ４と、筒状イコライザー５８の貫通孔５８Ａの内径Ｄ５とによって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積と、従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータ１（図１）におけるフランジ状イコライザー２１と砲弾形状イコライザー３１との間隔Ｄ１及びＤ２によって算出されるコーン型振動板１１の前面の開口面積とが同じになるように設計されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フランジ状イコライザー２１及び筒状イコライザー５８による音圧周波数特性と、フランジ状イコライザー２１及び砲弾形状イコライザー３１による音圧周波数特性とに違いが出ることが許容されるのであれば、両者の開口面積が必ずしも同じになるように設計されなくても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１及び筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１における音声放出手段を構成するホーン５７の開口部先端と、フロントパネル５６の開口部先端とがネジ６８、６９によって取り付けられた構造のスピーカ装置５０及び６０を対象とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ホーン５７の開口部先端と、フロントパネル６の開口部先端とが一体化された構造のスピーカ装置を対象とするようにしても良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態においては、フランジ状イコライザー２１と管状のホーン５７とが接着により一体に取り付けられた構造の筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１及び筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フランジ状イコライザー２１と管状のホーン５７とが一体化された構造の筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１及び筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１を用いるようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、ドライバーユニットとしてのドライバーユニット２、筒状体としての筒状イコライザー５８及び導出部としてのホーン５７からなる音声放出手段としての音声放出部６３によって、本願発明のスピーカユニットとしての筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ５１を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるドライバーユニット、筒状体及び導出部からなる音声放出手段によって本願発明のスピーカユニット及びスピーカ装置を構成するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、ドライバーユニットとしてのドライバーユニット２、フランジとしてのフランジ状イコライザー２１及び筒状体としての筒状イコライザー５８、導出部としてのホーン５７からなる音声放出手段としての音声放出部６３と、貫通孔としての周辺部音逃し貫通孔６２によって、本願発明のスピーカユニットとしての筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ６１を構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなるドライバーユニット、フランジ、筒状体及び導出部からなる音声放出手段、フランジに設けられた貫通孔によって本願発明のスピーカユニット及びスピーカ装置を構成するようにしても良い。

本発明のスピーカユニット及びスピーカ装置は、種々のタイプのスピーカに適用することができる。

従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータの断面構造を示す略線的断面図である。指向性検査の説明に供する略線図である。従来のイコライザー付きコーン型ホーントゥイータの音圧周波数特性を示す略線的特性曲線図である。第１の実施の形態におけるスピーカ装置の全体構成を示す略線的断面図である。筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータの断面構造を示す略線的断面図である。筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータの音圧周波数特性を示す略線的特性曲線図である。指向性改善の考察に供する略線的断面図である。第２の実施の形態におけるスピーカ装置の全体構成を示す略線的断面図である。筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータの断面構造を示す略線的断面図である。筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータの音圧周波数特性を示す略線的特性曲線図である。

符号の説明

１……イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ、２……ドライバーユニット、３……音声放出部、１１……コーン型振動板、１２……フレーム、１３……ボイスコイル、１４……ボイスコイルボビン、１５……磁気回路部、１６……ヨーク、１７……マグネット、１８……プレート、１９……ダンパー、２１……フランジ状イコライザー、３１……砲弾形状イコライザー、５０、６０……スピーカ装置、５１……筒状イコライザー付きコーン型ホーントゥイータ、５２……キャビネット、５５……介在部材、５６……フロントパネル、５７……ホーン、５８……筒状イコライザー、６１……筒状イコライザー及び周辺部音逃し貫通孔付きコーン型ホーントゥイータ、６２……周辺部音逃し貫通孔、６８、６９……ネジ。

Claims

コーン型振動板を有するドライバーユニットと、
上記コーン型振動板における前方の中心部と対向する位置に配置された筒状体を有するイコライザー部と、上記コーン型振動板の前方であって上記筒状体を取り囲むように配置され、上記筒状体と所定の間隔を保持して上記コーン型振動板から発生する音を外部へ導出する導出部とからなる音声放出手段と
を具えることを特徴とするスピーカユニット。
上記筒状体は、上記コーン型振動板の中央に取り付けられたキャップと対向した位置に配置され、上記キャップの外周形状と略一致した外周形状の貫通孔を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカユニット。
コーン型振動板を有するドライバーユニットと、
上記コーン型振動板の周辺部と対向した位置に設けられ上記コーン型振動板から発生する音の導出を阻止するためのフランジ及び上記コーン型振動板の中心部と対向する位置に配置された筒状体を有するイコライザー部と、上記コーン型振動板の前方であって上記筒状体を取り囲むように配置され上記筒状体と所定の間隔を保持して上記振動板から発生する音を外部へ導出する導出部とからなる音声放出手段と、
上記コーン型振動板の前方であって、上記コーン型振動板から発生する音の一部を上記導出部の外側へ逃がすため上記フランジに設けられた貫通孔と
を具えることを特徴とするスピーカユニット。
上記貫通孔は、上記フランジにおける中心側近傍位置に設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載のスピーカユニット。
オーディオ信号に応じてコーン型振動板を振動させながら上記オーディオ信号に応じた音を発生させるスピーカユニットが取り付けられたスピーカ装置であって、
上記スピーカユニットは、
上記コーン型振動板を有するドライバーユニットと、
上記コーン型振動板における前方の中心部と対向する位置に配置された筒状体を有するイコライザー部と、上記コーン型振動板の前方であって上記筒状体を取り囲むように配置され、上記筒状体と所定の間隔を保持して上記コーン型振動板から発生する音を外部へ導出する導出部とからなる音声放出手段と
を具えることを特徴とするスピーカ装置。
オーディオ信号に応じてコーン型振動板を振動させながら上記オーディオ信号に応じた音を発生させるスピーカユニットが取り付けられたスピーカ装置であって、
上記スピーカユニットは、
上記コーン型振動板を有するドライバーユニットと、
上記コーン型振動板の周辺部と対向した位置に設けられ上記コーン型振動板から発生する音の導出を阻止するためのフランジ及び上記コーン型振動板の中心部と対向する位置に配置された筒状体を有するイコライザー部と、上記コーン型振動板の前方であって上記筒状体を取り囲むように配置され上記筒状体と所定の間隔を保持して上記振動板から発生する音を外部へ導出する導出部とからなる音声放出手段と、
上記コーン型振動板の前方であって、上記コーン型振動板から発生する音の一部を上記導出部の外側へ逃がすため上記フランジに設けられた貫通孔と
を具えることを特徴とするスピーカ装置。