JP2008294840A - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 低音域におけるパッシブラジエータのローリングを改善する。
【解決手段】 入力信号が与えられる第１および第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルスピーカユニットとパッシブラジエータをキャビネットに取り付け、第２のボイスコイルに入力インピーダンスを定抵抗化するインピーダンス補償回路を接続したスピーカシステムに適用し、パッシブラジエータを、キャビネットの少なくとも１つの面に対して取り付けられ、キャビネット内部の圧力アンバランスを小さくする面積を持った複数個としたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、パッシブラジエータを備えたスピーカシステムに関するものである。

従来のスピーカシステムにおいて、低音域での音圧レベルを上昇させ増強する方式としてパッシブラジエータを備えるようにした技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術では、スピーカに２重ボイスコイルスピーカユニットを用い、その一方のボイスコイルに入力インピーダンスを定抵抗化する補償回路を挿入し、システムの必要な或る帯域の電気インピーダンスを低下させて結果的に音圧レベルを上昇させるようにしている。

特開平１１−１４６４８５公報（図１、図６）

従来のパッシブラジエータを採用したスピーカシステムにおいては、以上のように構成されているが、２重ボイスコイルにより補強される低音再生ではパッシブラジエータの振動振幅が増大するので、パッシブラジエータでローリング等による不要な振動が発生しやすいという問題がある。ローリングは、キャビネットに取り付けた振動板（パッシブラジエータ）に加わる背圧の非対称性、すなわちキャビネット内部の圧力アンバランスによって振動板全体が同相に動かず、部分的に逆相に動いたりすると、音圧周波数特性の乱れとなって現れる現象である。
また、従来のスピーカシステムはパッシブラジエータからの低音が遅れて出るという問題もある。このことは上記２重ボイスコイルスピーカユニットを採用しても同じである。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、低音域におけるパッシブラジエータのローリングを改善するスピーカシステムを得ることを目的とする。
また、この発明は、パッシブラジエータからの低音の応答性を改善するスピーカシステムを得ることを目的とする。

この発明に係るスピーカシステムは、入力信号が与えられる第１および第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルスピーカユニットとパッシブラジエータをキャビネットに取り付け、第２のボイスコイルに入力インピーダンスを定抵抗化するインピーダンス補償回路を接続したスピーカシステムにおいて、パッシブラジエータは、キャビネットの少なくとも１つの面に対して取り付けられ、キャビネット内部の圧力アンバランスを小さくする面積を持った複数個としたものである。

この発明によれば、圧力アンバランスを小さくするように小面積化したパッシブラジエータを複数個配置するようにしたので、各パッシブラジエータに加わる背圧は均等化されるため、低音域において発生するローリングを解消することが可能となる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるスピーカシステムの構成を示す説明図で、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は正面図を表す。
図において、キャビネット１００には、その１つの開口に対して２重ボイスコイルスピーカユニット２０が取り付けられている。２重ボイスコイルスピーカユニット２０は、背面のボビン２３に２個の第１のボイスコイル２１と第２のボイスコイル２２を取り付けた構造を持つ。第１のボイスコイル２１には信号入力端子１１，１２から音声信号が直接入力されるようになっている。一方、第２のボイスコイル２２に対しては、信号入力端子１１，１２からスピーカシステムの電気インピーダンスを補償するためのインピーダンス補償回路３０を介して音声信号が与えられるようにしている。このインピーダンス補償回路３０は、特許文献１に記載されているものと同様な条件で動作するものである。

キャビネット１００は、パッシブラジエータ方式のキャビネットを構成している。ここで、「パッシブラジエータ方式キャビネット」とは、通常のスピーカユニットとパッシブラジエータを取り付け、スピーカユニットの後部空間に発生する低音域にパッシブラジエータを共振させて外部に低音を有効に放射できるようにした音響的構造のキャビネットである。この実施の形態１では、図に示すように、キャビネット１００の前面板（一つの面）に設けられた複数（この例では２個）の開口に、パッシブラジエータ４０が所定の方法で装着されている。この２個のパッシブラジエータ４０は、１個のパッシブラジエータの場合と同特性を持って動作するように設計されている。

パッシブラジエータを小面積化した複数個とした理由は次の通りである。
パッシブラジエータ型バスレフ方式と２重ボイスコイルスピーカユニットを組み合わせた低域増強を行うと、反共振周波数付近ではパッシブラジエータの振幅が増大することになる。そのときパッシブラジエータの面積が大きいと、キャビネット内部の圧力アンバランスの影響を受け、振動面変位が音放射方向に一定とならずローリング振動になりやすくなる。そのため、この実施の形態１では、パッシブラジエータ面を圧力アンバランスが小さくなるように小面積にして、その小面積化したパッシブラジエータをキャビネットの面に複数個装着するようにして、ローリング現象を抑えるようにしている。

以上のように、この実施の形態１によれば、所望のパッシブラジエータを、キャビネット内部の圧力アンバランスを小さくする面積を持った複数個として、これらをキャビネットの少なくとも１つの面に対して取り付けるようにしたので、低音域において発生するローリングを解消し、かつ所望のパッシブラジエータと同特性にすることができる。

実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２によるスピーカシステムの構成を示す説明図で、図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は正面図を表す。図において、図１に相当する構成部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。
この実施の形態２では、２重ボイスコイルスピーカユニット２０の下側のキャビネット１００の内部に小容積の空室４１を形成し、その空室４１のキャビネット１００内部側の壁面に２個のパッシブラジエータ４０を装着している。また、空室４１の外側面は放音孔４２となる円形状の開口を持つ構造をとしている。この放音孔４２の面積は、図２（ｂ）に示すように、２個のパッシブラジエータ４０の全面積よりも小さくなるように設定されている。したがって、パッシブラジエータ４０の音は、空室４１を経て小面積である放音孔４２から噴出するように放射されることになる。この挙動により、スピーカシステムからは遅れが無い応答性の良い低音が再生される。

なお、図２では、２個のパッシブラジエータ４０が装着される空室４１はキャビネット１００内部に形成され、放音孔４２がキャビネット外周面に設けられている例について説明したが、図３に示すように、空室４１はキャビネット１００から突出するように形成してもよく、スピーカシステムは図２で示したと同様の動作を行い、同様な効果を呈することができる。また、空室４１はキャビネット１００の内部側と外部側双方に突出した構造にしてもよく、動作、効果も同様である。

また、図２では、放音孔４２は、円形状の例を示したが、それに限定されるものではなく、楕円、矩形、多角形などであってもよく、パッシブラジエータの数に応じていくつかを組み合わせてもよい。放音孔４２の面積は、噴出する効果を維持するために、パッシブラジエータ４０の面積と同等かそれ以下が望ましい。さらに、放音孔４２の位置は２つパッシブラジエータ４０の前面中央部に設けた例について示したが、スピーカシステムを臨んで左右や上下にずらした位置にとしてもよい。さらにまた、放音孔４２の個数は１個ではなく複数個に分割した構成でもよい。例えば、図４に示すように、空室４１がキャビネット１００の内部で、かつキャビネット１００の左右側面まで形成し、偏長の矩形放音孔４２をキャビネット１００の左右側面にそれぞれ設けたものとしてもよい。
なお、図２では、２重ボイスコイルスピーカユニット２０を１個使用した例について説明したが、複数ユニットを搭載したスピーカシステムとしてもよい。

以上のように、この実施の形態２によれば、複数のパッシブラジエータの前面にキャビネットよりは小さい容積を有する空室を設け、当該空室に、パッシブラジエータの全面積より小さい面積を持つ放音孔を設けて、対向するパッシブラジエータからの音が空室と放音孔を介して放射されようにしたので、実施の形態１と同じようにローリングを解消できることに加え、キャビネットをパッシブラジエータ型バスレフ方式としているため、応答性の良い低音を再生することができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３によるスピーカシステムの構成を示す説明図で、図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は正面図を表す。図において、図２に相当する構成部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。
上記実施の形態１および実施の形態２では、スピーカシステムとして、スピーカユニット２０の後部から出る音の低音領域をパッシブラジエータ４０を用いて取り出す、所謂パッシブラジエータ型バスレフ方式にこの発明を適用した例について説明してきた。これに対して、この実施の形態３では、キャビネット１００がパッシブラジエータを備えたケルトン方式（「バンド・パス型」ともいう。）のスピーカシステムにこの発明を適用したものである。

図５において、パッシブラジエータ４０のドライバとなる２重ボイスコイルスピーカユニット２０は、パッシブラジエータ４０の後方に配置され、スピーカユニット２０の後部空間１０１が密閉されている。そのため、スピーカユニット２０は特定の容積を擁する密室空間１０２に対して音波を放出し、その密室空間１０２の気圧変化によってパッシブラジエータ４０が駆動され、外部に音が放射される。この場合、２重ボイスコイルスピーカユニット２０は高域まで音波を放射するが、パッシブラジエータ４０の後方に隔離されているため、不要な高域成分は閉じ込められてしまう。一方、パッシブラジエータ４０からは、その質量によって設定される共振点に応じた特定の低域の音だけが引き出されることになる。

したがって、ケルトン方式のスピーカシステムにおいても、パッシブラジエータによりローリング現象や低音の遅れが考えられるため、この実施の形態３では、パッシブラジエータ４０を小型化した複数個にして空室４１に対して装着し、かつ空室４１に小面積の放音孔４２を設ける構造としている。

実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態３によるスピーカシステムの構成を示す説明図で、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は正面図を表す。図において、図２に相当する構成部分には同一符号を付し、その説明は原則として省略する。
この実施の形態４では、図２と対比すると、空室４１に対向して装着されたパッシブラジエータ４０が１個だけである。しかし、スピーカシステムが小型化され、パッシブラジエータ４０も小面積化された場合、ローリング振動の発生を考慮しなくても済む。そのような場合、実施の形態４の構造にすれば、パッシブラジエータ４０の低音の遅れを改善し、応答性の良い低音を再生できるようになる。

この発明の実施の形態１によるスピーカシステムの構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態２によるスピーカシステムの構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態２によるスピーカシステムの別の構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態２によるスピーカシステムのさらに別の構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態３によるスピーカシステムの構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態４によるスピーカシステムの構成を示す説明図である。

符号の説明

１１，１２ 入力端子、２０ ２重ボイスコイルスピーカユニット、２１ 第１のボイスコイル、２２ 第２のボイスコイル、２３ ボビン、 ３０ 補償回路、４０ パッシブラジエータ、４１ 空室、４２ 放音孔、１００ キャビネット、１０１，１０２ キャビネットの空間。

Claims (4)

1. 入力信号が与えられる第１および第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルスピーカユニットとパッシブラジエータをキャビネットに取り付け、前記第２のボイスコイルに入力インピーダンスを定抵抗化するインピーダンス補償回路を接続したスピーカシステムにおいて、
   前記パッシブラジエータは、前記キャビネットの少なくとも１つの面に対して取り付けられ、前記キャビネット内部の圧力アンバランスを小さくする面積を持った複数個としたことを特徴とするスピーカシステム。
2. パッシブラジエータの前面にキャビネットよりは小さい容積を有する空室を設け、当該空室は、当該空室に対向するパッシブラジエータの全面積より小さい面積を持つ放音孔を有し、前記対向するパッシブラジエータからの音が前記空室と前記放音孔を介して放射されようにしたことを特徴とする請求項１記載のスピーカシステム。
3. ２重ボイスコイルスピーカユニットとパッシブラジエータは、ケルトン方式キャビネットに取り付けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカシステム。
4. 入力信号が与えられる第１および第２のボイスコイルを有する２重ボイスコイルスピーカユニットとパッシブラジエータをキャビネットに取り付け、前記第２のボイスコイルに入力インピーダンスを定抵抗化するインピーダンス補償回路を接続したスピーカシステムにおいて、
   前記パッシブラジエータの前面にキャビネットよりは小さい容積を有する空室を設け、当該空室には前記パッシブラジエータの面積より小さい面積を有する放音孔を設け、前記パッシブラジエータからの音が前記空室と前記放音孔を介して放射されようにしたことを特徴とするスピーカシステム。

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