JP2010258800A - 中空の半球体構造のエンクロージャにスピーカーユニットとパッシブラジエータを配置したスピーカーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】
パッシブラジエータを持つスピーカーシステムにおいて、パッシブラジエータを複数設置する場合それぞれの動作環境を揃える事でより低域増強効果を得るとともに、スピーカーユニット及びパッシブラジエータの振動版などから漏れるエンクロージャ内部の音の濁りを軽減し、内部の音圧を効率よく逃がす事により吸音材を減らす事を課題とする。
【解決手段】
エンクロージャを半球体の構造として内部の音の反射経路を単純化して音の濁りを最小限にするとともに、スピーカーユニットは半球体の底面中央部分に配置し、パッシブラジエータは半球体の球面部分に配置する事により、スピーカーユニットからパッシブラジエータまでの距離を統一しパッシブラジエータの動作環境を揃え、さらに半球体の形状的特性を生かしてエンクロージャ内部の音圧をパッシブラジエータ及びスピーカーユニットの振動版などから効率よく外に逃がす構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半球体のエンクロージャ構造を持ち、その底面中央にスピーカーユニットを配置することによって、エンクロージャの球面部分に配置された複数のパッシブラジエータ（受動式振動版）を同時に駆動することができ、効率的な低域増強効果を得るとともに、その振動版の音の透過性を利用してエンクロージャ内に発生する音圧を効果的に逃がすような構造をもつスピーカーシステムを提供するものである。

従来のスピーカーシステムは箱型（六面体）かその変形タイプのエンクロージャを用いたものがほとんどである。

スピーカーユニット１の背面からも音波は発生してエンクロージャ内に放出されるが、箱型エンクロージャの場合は平板で囲まれた形状のためにエンクロージャ内で多様な経路の反射を繰り返し、その結果濁った音が発生する。
その濁った音はスピーカーユニットの振動版などの薄い部分やダクトなどの開口部を通して外部に漏れるため、再生音を濁らせる要因になっていたと考えられる。

そのため一般的にはエンクロージャ内に吸音材を使用し、反射をコントロールする方法がとられている。ところが吸音材を用いると、再生音に躍動感がなくなるなどの欠点があった。

一方、パッシブラジエータを使うシステムの場合、その多くが箱型エンクロージャに取り付けられるために（０００３）のごとく濁った内部の音が発生し、それがパッシブラジエータの振動版を透過して外部に漏れ、再生音を濁らせる原因になっていたと考えられる。

また、複数のパッシブラジエータを使うシステムの場合、それらは同一条件で駆動されることが望ましいが、従来の箱型エンクロージャを用いたシステムでは、その構造上それぞれのパッシブラジエータとスピーカーユニットとの位置関係や距離などの条件を同一にする事がむずかしかった。
本発明はこれらのことを改善するためになされたものである。

スピーカーユニット１から複数のパッシブラジエータ２に対する配置条件をそろえ、すべてのパッシブラジエータ２が同一条件で駆動できるエンクロージャ３の構造をもつシステムとする。

またパッシブラジエータ２の設置個数ならびに設置位置に自由度を持たせ、それぞれにおいて設計目的にあわせた選択ができるような構造とする。

エンクロージャ３内で発生する音の反射回数を少なくし、かつその経路を単純化することによって音の混ざりを最小限にとどめ、外部に漏れてくる音の濁りを軽減する。

スピーカーユニット１ならびにパッシブラジエータ２の振動版、エッジ部分などから内部の音圧が外に逃げやすい配置構造とし、その結果、音の躍動感を阻害する要因ともなる吸音材の使用量を減らせる構造とする。

エンクロージャ３の構造を中空の半球体とし、その底面中心部分にスピーカーユニット１を配置する（図１）。

パッシブラジエータ２はエンクロージャ３の球面部分の任意の場所に必要な数だけ配置する（図１））。

スピーカーユニット１を取り付けた底面部分がリスナーに向くようにエンクロージャ３に脚４などを設置して使用する（図１）。

半球状のエンクロージャ３の底面中心部分にスピーカーユニット１があるため、スピーカーユニット１背面から放出された音波５はエンクロージャ３の球面上に配置されているパッシブラジエータ２に、たとえそれらが複数あったとしても同時に到達する。
パッシブラジエータ２はエンクロージャ３の球面上であればどの位置に配置しても、いくつ配置してもこの条件は同じである（図２）。

その結果、配置されている全てのパッシブラジエータ２は同条件で駆動することができるので理想的である。

またパッシブラジエータ２の振動版を通してエンクロージャ３内の音が外に漏れる場合でも、パッシブラジエータ２に到達する音波５はスピーカーユニット１背面からの直接音であるため濁った音にはなりにくく、音質に悪影響を与えることを最低限におさえられる（図２）。

一方、エンクロージャ３内では音の反射６もおこるが、エンクロージャ３内部が半球体構造のため、エンクロージャ３壁面で反射した音６はスピーカーユニット１の設置してある半球体底面中心位置（半球の焦点位置）に戻ってくる。
戻ってきた反射音６はスピーカーユニット１の振動版を通して外に漏れると思われるが、半球体のエンクロージャ３では反射音６の経路が単純なため混沌とした音にはなりにくく、ここでも音質に悪影響を与えることを最低限におさえられる（図３）。

パッシブラジエータ２は必要であればいくつでも配置できるのでエンクロージャ３内の音圧をそれらの振動版やエッジなどから効率よく逃がす設計が可能で、その結果、吸音材の使用量を減らすことができ、躍動感のある再生音を犠牲にすることも避ける事ができる。

そのほかパッシブラジエータ２の数や配置位置によって低音の量感や音の出る方向などを調節することもできるため、使用するスピーカーユニット１の特性や使用目的にあわせた設計がしやすい利点もある。

本発明において、パッシブラジエータ２を水平方向に５基設置し、バッフル面の形状も円形そのままを用いて、設置のための脚４を取り付けた場合の実施例である。 スピーカーユニット１背面から放射される音波５が、複数のパッシブラジエータ２に同時に到達するとともに、パッシブラジエータ２の振動版などを透過してエンクロージャ３の外に漏れる様子を示す断面図である。 スピーカーユニット１背面から放射される音波６が、エンクロージャ３の内壁で反射して再びスピーカーユニット１のある位置に戻り、スピーカーユニット１の振動版などを透過してエンクロージャ３の外に漏れる様子を示す断面図である。

半球体のエンクロージャ３は木材のほか樹脂などを成形したものが利用できる。

パッシブラジエータ２はその数や設置位置を変えても動作条件は変わらないので、その配列方法などによって用途に合った指向性を設定することが可能である。

パッシブラジエータ２の口径や設置数などにより低域増強効果をある程度自由に設定できるので、スピーカーユニット１は比較的小口径のものから利用が可能である。

半球体の底面がシステムの前面になるため、半球体そのままの形であればバッフル面は円形になるが、バッフル板の形を円形以外のものにしても本システムの基本的な動作は変わらないため、デザインの自由度が広がりインテリア性を考慮したシステムの製作が可能である。

図１は、パッシブラジエータを水平方向に５基配置した実施例であり、１はスピーカーユニット、２はパッシブラジエータ、３はエンクロージャ、４は設置用の脚の一例である。

Claims (1)

1. エンクロージャは中空の半球体あるいは中空の半球体に近い多面体あるいは中空の半球体に準ずる形状構造のエンクロージャをもち、半球体の底面の中心にあたる位置にスピーカーユニットを配置し、半球体の球体部分の任意の位置にパッシブラジエータ（受動的振動版）を単数ないしは複数配置した構造をもつスピーカーシステム。

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