JP2008294841A

JP2008294841A - スピーカシステム

Info

Publication number: JP2008294841A
Application number: JP2007139465A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Goto; 修三後藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-12-04

Abstract

【課題】エッジ放射音歪を抑え、２次高調波による歪発生を低減するための簡単な構造のパッシブラジエータを用いたスピーカシステムを得る。
【解決手段】パッシブラジエータ方式のキャビネトの前面に、音響信号が入力されるスピーカユニットとパッシブラジエータを装着し、パッシブラジエータを、同形状、同サイズの振動板を使用し、かつロールエッジの取り付け方向を反対とするものを含む複数個とし、それぞれを隣り合わせて配置するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、キャビネットをパッシブラジエータ方式とした場合にパッシブラジエータで起こるエッジ放射音歪を抑えるスピーカシステムに関するものである。

近年、スピーカシステムは小型化が進められて来ているが、それに伴い低音域を増強する手段として、バスレフに代えて、キャビネットにパッシブラジエータを装着したシステムが普及しており、その構造等に関していろいろな提案もなされている（例えば特許文献１〜３参照）。周知のように、パッシブラジエータは基本的には音声信号を与えるボイスコイルを持たないスピーカの振動板のようなもので、バスレフ型と同じ機能を持っている。パッシブラジエータの振動板の等価質量とキャビネット内部の空気バネは、キャビネットに共に取り付けたスピーカ（またはウーハー）の低音領域に共振し、その共振周波数で大きく振動し、共振周波数より上の周波数では位相は進み、スピーカの振動板からの音波と一緒になって、低音を増強させる。パッシブラジエータの形状としては、コーン型スピーカの振動板だけのものや単純な平面の振動板などがある。

平面の振動板を使用した従来のパッシブラジエータ方式のスピーカシステムの構成を図３に示す。図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は正面図である。図において、キャビネット１００の前面板であるバッフルの上側の開口には音響信号が入力されるスピーカユニット１１が装着され、また、下側の開口には矩形状のパッシブラジエータ２０が縦長に装着されている。パッシブラジエータ２０は、キャビネット１００にねじ止めされるフレーム２２を有し、振動板２１がその周囲を取り巻くロールエッジと呼ばれる支持材３１，３２を介してフレーム２２に取り付けられている構造を持つ。ロールエッジは、信号周波数によって物理的な役割が変化して音に無視できない影響を与えるので、形状にいろいろな工夫が施されている。例えば、エッジから発生する放射歪メカニズムは、エッジ中央の振幅動作が非対称となるため、第２高調波の発生原因とされている（例えば非特許文献１参照）。そのため、この図の従来例では、ロールエッジを凸ロールエッジ３１、凹ロールエッジ３２の２つ形状部分に成形し、キャビネット１００の前面から見て、ロールエッジの向きが上下非対称となるようにしている。このように構成することにより、低音域（２００Ｈｚ以下）でエッジに発生する放射歪を打ち消し、２次高調波を改善している。

特開平１１−３４６３９５号公報特開２００３−３２７７５号公報特開２００５−２６０６２５公報「導電型スピーカの低音域の歪低減技術について」、佐伯周二、日本音響学会誌第５０巻８号（１９９４年）、ｐｐ．６３１−６３６

図３で説明したようなパッシブラジエータを採用した従来のスピーカシステムにおいては、１枚のロールエッジ材から上下が異なった向きの形状を持つロールエッジを成形するため、音に影響しないように微妙な条件を考慮しながら製作しなければならず、そのために要求される製造金型も高価なものとなっていた。

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、エッジ放射音歪を抑え、２次高調波による歪発生を低減するための簡単な構造のパッシブラジエータを用いた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、パッシブラジエータ方式のキャビネトの前面に、音響信号が入力されるスピーカユニットとパッシブラジエータを装着したスピーカシステムにおいて、パッシブラジエータは、同形状、同サイズの振動板を使用し、かつロールエッジの取り付け方向を反転させて取り付けたものを含む複数個とし、それぞれが隣り合わせて配置されるようにしたものである。

この発明によれば、ローリングエッジの取り付け方向を反転させた複数個のパッシブラジエータを使用して、キャビネットをパッシブラジエータ方式とした場合に２００Ｈｚ以下で発生するパッシブラジエータのエッジ放射音歪を抑え、２次高調波による歪発生を低減することができるようにしたので、簡単な構造のローリングエッジを用いてパッシブラジエータを製作することができ、金型の構造も容易に製作できるものとなり、その制作費も安価に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）は正面図、図１（ｂ）は断面図である。
図において、キャビネット１００には、例えば寸法が６００×６０×８０ｍｍのスリムな形状を用いている。その前面板であるバッフルの上側開口には、音響信号が入力されるスピーカユニット１１を装着し、また、下側の開口にそれぞれが同じサイズの円形の振動板２１を持つ複数個（この例では２個）のパッシブラジエータ２０１，２０２が上下に近接して装着されている。パッシブラジエータ２０１，２０２は、この例では共有する１個のフレーム２２によりキャビネット１００にねじ止めされている。キャビネット１００前面側から見て、パッシブラジエータ２０１の振動板２１１はその周囲を取り巻く凸ロールエッジ３１を介してフレーム２２に取り付けられ、もう一方のパッシブラジエータ２０２の振動板２１２は凹ロールエッジ３２を介してフレーム２２に取り付けられている。凸ロールエッジ３１と凹ロールエッジ３２は、同一の金型で成形されたものを、フレーム２２に振動板２１を取り付ける際に同じ金型で作ったものを反転させて取り付けたものである。ここで、パッシブラジエータ２０１，２０２は、隣り合わせて配置することにより、パッシブラジエータの共振周波数帯域で発生するエッジ放射歪である第２高調波を改善できるものである。

図２は、図１で説明したスピーカシステムの組み立て例で実測した高調波とインピーダンスの測定データである。４１は１次波、４２は第２高調波、４３は第３高調波、４４はインピーダンスである。図２（ａ）は２つのパッシブラジエータのロールエッジの向きを同一にしてキャビネット１００に取り付けた場合の測定結果を示し、図２（ｂ）は２つのパッシブラジエータのロールエッジの向きを互いが逆となるようにして取り付けた場合の測定結果を示したものである。この測定結果より、パッシブラジエータを反転した方が６０Ｈｚ付近の第２高調波４２の音圧レベルが１０ｄＢ程度低減していることが分かる。したがって、パッシブラジエータのロールエッジを、図３に示したような一体化した凸凹構造としなくても、第２高調波を改善できる。

なお、上記例ではパッシブラジエータを２個とした例について説明したが、使用するパッシブラジエータは２個以上であってもよい。また、上記例では、フレーム２２を共有した構造について説明したが、別々に同じ形状、同サイズのフレームを用いて装着してもよい。その場合、振動板をロールエッジの取り付け向きを一方向にしてフレームに組み立てたものを一種類だけ作り、キャビネットに対しては単に取り付け方向を反転させて装着すればよいので、製作が容易となり、量産化に適する。また、振動板２１１，２１２の形状は、例えば正方形などのように円形でなくてもよい。

以上のように、この実施の形態１によれば、パッシブラジエータは、同形状、同サイズの振動板を使用し、かつロールエッジの取り付け方向を反転させて取り付けたものを含む複数個とし、それぞれが隣り合わせて配置し、２００Ｈｚ以下で発生するパッシブラジエータのエッジ放射音歪を抑え、２次高調波による歪発生を低減することができるようにしている。したがって、簡単な構造のローリングエッジを用いてパッシブラジエータを製作することができ、そのための金型の構造も容易に製作できるものとなり、制作費も安価にすることが可能となる。
なお、パッシブラジエータの振動板が図３に示したような従来の形状の場合、キャビネット内部の圧力アンバランスの影響を受けやすく、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。しかし、この実施の形態１の場合、パッシブラジエータを複数個としたので、各振動面は小面積となるため、それぞれが受ける圧力アンバランスは小さくなり、したがって低音域において発生するローリングも解消することが可能となる。

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１に係るスピーカシステムの高調波の測定結果を示す説明図である。従来のパッシブラジエータ方式の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スピーカユニット、２０パッシブラジエータ、２１振動板、２２フレーム、３１凸ロールエッジ、３２凹ロールエッジ、１００キャビネット。

Claims

パッシブラジエータ方式のキャビネットの前面に、音響信号が入力されるスピーカユニットとパッシブラジエータを装着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、同形状、同サイズの振動板を使用し、かつロールエッジの取り付け方向を反転させて取り付けたものを含む複数個とし、それぞれが隣り合わせて配置されるようにしたことを特徴とするスピーカシステム。
パッシブラジエータは、ロールエッジの取り付け方向を互いに反転させた少なくとも２個が同一フレームに取り付けられ構造を含んだことを特徴とする請求項１記載のスピーカシステム。
パッシブラジエータは、複数個のそれぞれが別々のフレームに取り付けられた構造と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。