JP2014007555A - Speaker device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動を抑制するスピーカー装置に関する。 The present invention relates to a speaker device that suppresses vibration.
スピーカー装置で音響信号を再生すると、音とともに振動が発生し、スピーカー装置の筐体や床や壁などに伝わって音が濁り、音質が損なわれる場合がある。特に低音域を再生するスピーカー装置では、振動板などの振動する部材の質量が大きく、また振動による重心の移動が大きいため、振動が大きくなってしまうことが多い。 When an acoustic signal is reproduced by the speaker device, vibration is generated along with sound, and the sound is transmitted to the housing, floor, wall, etc. of the speaker device, and the sound quality may be impaired. In particular, in a speaker device that reproduces a low frequency range, the mass of a vibrating member such as a diaphragm is large, and the movement of the center of gravity due to the vibration is large, so that vibration often increases.
このようなスピーカー装置の振動を抑制するため、２つのスピーカーユニットを逆向きに取り付け、同位相で駆動するスピーカー装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 In order to suppress such vibration of the speaker device, there is known a speaker device in which two speaker units are mounted in opposite directions and driven in the same phase (for example, see Patent Document 1).
特許文献１に記載のスピーカー装置は、一対のスピーカーユニットを、音の放出方向を互いに逆向きにしてスピーカーボックスに取り付けている。そのため、各スピーカーユニットからの振動が互いに相殺され、振動が抑制される。 In the speaker device described in Patent Document 1, a pair of speaker units are attached to a speaker box with sound emission directions opposite to each other. Therefore, the vibrations from the respective speaker units cancel each other and the vibrations are suppressed.
しかしながら、一対のスピーカーユニットをこのように取り付けると、スピーカーユニット２つ分の厚さが必要となるので、スピーカー装置が大型化してしまう。このように、従来のスピーカー装置では、振動を抑制するとスピーカー装置が大型化してしまうという問題があった。 However, when a pair of speaker units are attached in this manner, the thickness of the two speaker units is required, so that the speaker device is increased in size. As described above, the conventional speaker device has a problem that the speaker device becomes large when vibration is suppressed.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、振動を抑制し小型化が可能なスピーカー装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a speaker device capable of suppressing vibration and miniaturizing.
上記の課題を解決するために、本願発明は以下の装置を提供するものである。
１）エンクロージャの前面側と背面側とにそれぞれ複数のスピーカーユニットを備えたスピーカー装置において、スピーカー装置（１）はエンクロージャ（１０）の前面側に当接し、スピーカー装置の音の出力軸に直交する表面側仮想面（１０２Ｋ）に対して、所定の角度を持ち、出力軸に対して回転対称なｎ個（ｎは２以上の整数）の前面側バッフル板（１０２ａ、１０２ｂ）と、エンクロージャ（１０）の背面側に当接し、スピーカー装置の音の出力軸に直交する背面側仮想面（１０３Ｋ）に対して、所定の角度を持ち、出力軸に対して回転対称なｎ個（ｎは２以上の整数）の背面側バッフル板（１０３ａ、１０３ｂ）とを備えたエンクロージャと、ｎ個の前面側バッフル板にそれぞれ取り付けられたｎ個の前面側スピーカーユニット（１０１ａ、１０１ｂ）と、ｎ個の背面側バッフル板にそれぞれ取り付けられたｎ個の背面側スピーカーユニット（１０１ｃ、１０１ｄ）と、音響信号を入力する入力部（３１）と、ｎ個の前面側スピーカーユニットとｎ個の背面側スピーカーユニットとへ入力部へ入力された音響信号を同一の位相で供給する供給部（３２）とを備え、ｎ個の前面側スピーカーユニットとｎ個の背面側スピーカーユニットとを、ｎ個の前面側スピーカーユニットによる振動とｎ個の背面側スピーカーユニットによる振動とが互いに打ち消しあうように配置するとともに、
エンクロージャの音の出力方向の厚さを薄くするよう、音の出力方向から見たときの２次元的配置を互いにずらした位置に配置することを特徴とするスピーカー装置。
２）ｎ個の前面側スピーカーユニットによる振動とｎ個の背面側スピーカーユニットによる振動とが同一直線上で逆向きの振動となるよう、ｎ個の前面側スピーカーユニットとｎ個の背面側スピーカーユニットとを配置したことを特徴とする１）に記載のスピーカー装置。
３）エンクロージャ（５０）の内部と外部とを接続し、エンクロージャの内部の音を放出するダクト（５０４）を設けたことを特徴とする１）に記載のスピーカー装置。
４）エンクロージャ(６０)を覆うキャビネット（６１）と、キャビネットの内部と外部とを接続し、キャビネットの内部の音を放出するダクト(６０４)とを設けたことを特徴とする１）に記載のスピーカー装置。
５）エンクロージャ(６０)の内部とキャビネットの外部とを接続し、エンクロージャの内部の音を放出するダクト(６０５)をさらに設けたことを特徴とする４）に記載のスピーカー装置。
６）キャビネット（６１）の内部の音を放出するダクト(６０４)とエンクロージャ(６０)の内部の音を放出するダクト（６０５）とは、略同一直線上に配置されたスリット状のダクトであることを特徴とする５）に記載のスピーカー装置。
７）供給部(７２)はｎ個の前面側スピーカーユニット（１０１ａ、１０１ｂ）へ供給する音響信号に対し、ｎ個の背面側スピーカーユニット（１０１ｃ、１０１ｄ）へ供給する信号の位相を、入力部へ入力された音響信号の周波数に応じて遅らせることを特徴とする１）から６）のいずれか一項に記載のスピーカー装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following apparatus.
1) In a speaker device having a plurality of speaker units on the front side and the back side of the enclosure, the speaker device (1) abuts on the front side of the enclosure (10) and is orthogonal to the sound output axis of the speaker device. The front side baffle plate (102a, 102b) having a predetermined angle with respect to the front side virtual surface (102K) and rotationally symmetric with respect to the output axis (n is an integer of 2 or more) and the enclosure (10 ) With a predetermined angle with respect to the rear virtual surface (103K) orthogonal to the sound output axis of the speaker device and rotationally symmetric with respect to the output axis (n is 2 or more) And an n number of front side speaker units (n) attached to each of the n number of front side baffle plates. 01a, 101b), n back speaker units (101c, 101d) attached to n back baffle plates, an input unit (31) for inputting an acoustic signal, and n front speakers A supply unit (32) for supplying an acoustic signal input to the input unit to the unit and the n back side speaker units in the same phase, and includes n front side speaker units and n back side speaker units. Are arranged so that the vibrations by the n front speaker units and the vibrations by the n rear speaker units cancel each other,
A speaker device, wherein the two-dimensional arrangement when viewed from the sound output direction is shifted from each other so as to reduce the thickness of the enclosure in the sound output direction.
2) n front side speaker units and n back side speaker units so that vibrations by n front side speaker units and n back side speaker units are on the same straight line and in opposite directions. And the speaker device according to 1).
3) The speaker device according to 1), wherein a duct (504) that connects the inside and outside of the enclosure (50) and emits sound inside the enclosure is provided.
4) The cabinet (61) that covers the enclosure (60), and a duct (604) that connects the inside and outside of the cabinet and emits sound inside the cabinet is provided. Speaker device.
5) The speaker device according to 4), further including a duct (605) for connecting the inside of the enclosure (60) and the outside of the cabinet and emitting sound inside the enclosure.
6) The duct (604) that emits sound inside the cabinet (61) and the duct (605) that emits sound inside the enclosure (60) are slit-like ducts arranged on substantially the same straight line. 5. The speaker device as described in 5) above.
7) The supply unit (72) converts the phase of the signal supplied to the n back side speaker units (101c, 101d) with respect to the acoustic signal supplied to the n number of front side speaker units (101a, 101b). The speaker device according to any one of 1) to 6), wherein the speaker device is delayed in accordance with the frequency of the acoustic signal input to.
本発明のスピーカー装置によれば、振動を抑制し小型化が可能なスピーカー装置を提供することができる。 According to the speaker device of the present invention, it is possible to provide a speaker device that can be reduced in size while suppressing vibration.
以下、本発明のスピーカー装置について、実施例に基づき添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, a speaker device of the present invention will be described based on an embodiment with reference to the accompanying drawings.
[第１実施例]
＜構成＞
図１は本発明の第１実施例であるスピーカー装置１を示す斜視図、図２はスピーカー装置１の六面図である。図１及び図２では、理解を容易にするため、スピーカー装置１の回路部分は図示せず、エンクロージャとスピーカーユニットの配置のみを示している。
[First embodiment]
<Configuration>
FIG. 1 is a perspective view showing a speaker device 1 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 and 2, for ease of understanding, the circuit portion of the speaker device 1 is not shown, and only the arrangement of the enclosure and the speaker unit is shown.
図１において、スピーカー装置１の音の出力方向である中心軸Ａに対して、中心軸Ａに直交し、エンクロージャ１０の出力方向の表面に接する仮想面を前面側仮想バッフル板１０２Ｋとする。エンクロージャ１０は、前面側仮想バッフル板１０２Ｋに対して所定の角度を持ち、中心軸Ａに対して互いに回転対称なｎ個の前面側バッフル板を備えている。本実施例ではｎ＝２として、２個の前面側バッフル板１０２ａ、１０２ｂを備えている。前面側バッフル板１０２ａ、１０２ｂにはそれぞれ前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂを配置する。２個の前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂは前面側仮想バッフル板１０２Ｋに対して所定の角度を持って取り付けられている。 In FIG. 1, a virtual surface that is orthogonal to the central axis A and is in contact with the surface in the output direction of the enclosure 10 with respect to the central axis A that is the sound output direction of the speaker device 1 is a front-side virtual baffle plate 102K. The enclosure 10 includes n front baffle plates having a predetermined angle with respect to the front virtual baffle plate 102K and rotationally symmetrical with respect to the central axis A. In this embodiment, n = 2 and two front baffle plates 102a and 102b are provided. Front side speaker units 101a and 101b are disposed on the front side baffle plates 102a and 102b, respectively. The two front speaker units 101a and 101b are attached to the front virtual baffle plate 102K with a predetermined angle.
また、中心軸Ａに直交し、エンクロージャ１０の出力方向に対する背面に接する仮想面を背面側仮想バッフル板１０３Ｋとする。エンクロージャ１０は、背面側仮想バッフル板１０３Ｋに対して所定の角度を持ち、中心軸Ａに対して互いに回転対称なｎ個の背面側バッフル板を備えている。本実施例ではｎ＝２として、２個の背面側バッフル板１０３ａ、１０３ｂを備えている。背面側バッフル板１０３ａ、１０３ｂにはそれぞれ背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄを配置する。なお背面側バッフル板１０３ａ、１０３ｂと背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとは図１には図示せず、図２に示す。２個の背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄは背面側仮想バッフル板１０３Ｋに対して所定の角度を持って取り付けられている。前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとは、すべて略同一の口径、略同一の周波数特性である同一特性のスピーカーユニットとする。 Further, a virtual surface that is orthogonal to the central axis A and is in contact with the back surface in the output direction of the enclosure 10 is defined as a back-side virtual baffle plate 103K. The enclosure 10 includes n back baffle plates having a predetermined angle with respect to the back side virtual baffle plate 103K and rotationally symmetrical with respect to the central axis A. In this embodiment, n = 2 and two rear baffle plates 103a and 103b are provided. Rear side speaker units 101c and 101d are arranged on the rear side baffle plates 103a and 103b, respectively. The back side baffle plates 103a and 103b and the back side speaker units 101c and 101d are not shown in FIG. 1 but shown in FIG. The two rear speaker units 101c and 101d are attached to the rear virtual baffle plate 103K with a predetermined angle. The front-side speaker units 101a and 101b and the rear-side speaker units 101c and 101d are all speaker units having the same characteristics with substantially the same aperture and substantially the same frequency characteristics.
図２に示すように、前面側バッフル板１０２ａ、１０２ｂは、前面側仮想バッフル板１０２Ｋ上で中心軸Ａをとおる水平線から、前面側仮想バッフル板１０２Ｋと所定の角度を持って上下に延びた三角形である。また、背面側バッフル板１０３ａ、１０３ｂは、背面側仮想バッフル板１０３Ｋ上で中心軸Ａをとおる垂直線から、背面側仮想バッフル板１０３Ｋと所定の角度を持って左右に延びた三角形である。このような前面側バッフル板１０２ａ、１０２ｂに前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂを取り付け、背面側バッフル板１０３ａ、１０３ｂに背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄを取り付けるので、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとは、中心軸Ａの方向からみたとき、図２に示すように互いに重ならないよう配置されている。これにより、エンクロージャ１０の前面側仮想バッフル板１０２Ｋと背面側仮想バッフル板１０３Ｋとの間隔を短くすることができる。すなわち、エンクロージャ１０は、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄの中心軸から見たときの２次元配置をずらすことにより、スピーカー装置１の音の出力方向の厚さを他の方向に対し薄く構成する。これにより、スピーカー装置１を小型化することができる。なお、スピーカーユニットは音を出力する側のコーン紙等の直径に比べると、反対側のボイスコイルやマグネット等の直径は小さいことが多いので、スピーカーユニットをボイスコイルやマグネット等が干渉しない程度にずらして配置すれば、２次元配置で多少重なっていても前面側仮想バッフル板１０２Ｋと裏側仮想バッフル板１０３Ｋとの間隔を短くして、スピーカー装置１を小型化することができる。
＜作用＞
図３は、スピーカー装置１のブロック構成図である。図３に示すように、入力部３１は、入力された音響信号を供給部３２へ送る。供給部３２は、入力部３１から送られた音響信号を前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとへ同位相で供給する。
As shown in FIG. 2, the front baffle plates 102a and 102b are triangles extending vertically from the horizontal line passing through the central axis A on the front virtual baffle plate 102K with a predetermined angle with the front virtual baffle plate 102K. It is. The back side baffle plates 103a and 103b are triangles extending left and right at a predetermined angle with the back side virtual baffle plate 103K from a vertical line passing through the central axis A on the back side virtual baffle plate 103K. Since the front speaker units 101a and 101b are attached to the front baffle plates 102a and 102b and the rear speaker units 101c and 101d are attached to the rear baffle plates 103a and 103b, the front speaker units 101a and 101b and the rear The side speaker units 101c and 101d are arranged so as not to overlap each other as shown in FIG. 2 when viewed from the direction of the central axis A. Thereby, the space | interval of the front side virtual baffle board 102K of the enclosure 10 and the back side virtual baffle board 103K can be shortened. That is, the enclosure 10 shifts the thickness in the sound output direction of the speaker device 1 by shifting the two-dimensional arrangement when viewed from the central axis of the front speaker units 101a and 101b and the rear speaker units 101c and 101d. It is made thin relative to the other direction. Thereby, the speaker apparatus 1 can be reduced in size. Note that the diameter of the voice coil, magnet, etc. on the opposite side is often smaller than the diameter of the cone paper, etc., on the sound output side, so the speaker unit will not interfere with the voice coil, magnet, etc. If they are arranged in a shifted manner, the distance between the front virtual baffle plate 102K and the back virtual baffle plate 103K can be shortened and the speaker device 1 can be miniaturized even if they are somewhat overlapped in the two-dimensional arrangement.
<Action>
FIG. 3 is a block diagram of the speaker device 1. As shown in FIG. 3, the input unit 31 sends the input acoustic signal to the supply unit 32. The supply unit 32 supplies the acoustic signal sent from the input unit 31 to the front speaker units 101a and 101b and the rear speaker units 101c and 101d in the same phase.
図４は、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとによって発生する振動の大きさ及び方向を示した図である。図４の矢印Ｂ、Ｃはそれぞれのスピーカーユニットへ正の位相の同一の信号を加えたときの振動大きさ及び方向を示している。図４において、ｂは２つの前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂのコーン紙やボイスコイルなどの振動物の重心である。また矢印Ｂは、２つの前面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄの振動物の振動を合成したときの振動の大きさと方向とを示したものである。ｃは２つの背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄのコーン紙やボイスコイルなどの振動物の重心である。また矢印Ｃは、２つの背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄの振動物の振動を合成したときの振動の大きさと方向とを示したものである。図４からわかるように、矢印Ｂと矢印Ｃとはいずれもスピーカー装置１の中心軸Ａ上であって、同じ大きさで逆向きとなっている。したがって、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂの振動物の振動と、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄの振動物の振動とは、互いに打ち消しあう。これにより、第１実施例のスピーカー装置１は、振動を抑制しつつ小型化することができる。 FIG. 4 is a diagram showing the magnitude and direction of vibrations generated by the front speaker units 101a and 101b and the rear speaker units 101c and 101d. Arrows B and C in FIG. 4 indicate the magnitude and direction of vibration when the same signal having the positive phase is applied to each speaker unit. In FIG. 4, b is the center of gravity of the vibrating object such as cone paper or voice coil of the two front side speaker units 101a and 101b. An arrow B indicates the magnitude and direction of vibration when the vibrations of the vibrating objects of the two front speaker units 101c and 101d are combined. c is the center of gravity of the vibrating object such as cone paper or voice coil of the two rear speaker units 101c and 101d. An arrow C indicates the magnitude and direction of vibration when the vibrations of the vibrating objects of the two rear speaker units 101c and 101d are combined. As can be seen from FIG. 4, the arrow B and the arrow C are both on the central axis A of the speaker device 1 and have the same size and opposite directions. Therefore, the vibration of the vibrating object of the front speaker units 101a and 101b and the vibration of the vibrating object of the rear speaker units 101c and 101d cancel each other. Thereby, the speaker apparatus 1 of 1st Example can be reduced in size, suppressing a vibration.
[第２実施例]
＜構成＞
次に、第２実施例のスピーカー装置を説明する。第２実施例のスピーカー装置５は、エンクロージャの前面側バッフル板にダクトを設けたものであり、その他の部分は第１実施例のスピーカー装置と同様である。
[Second Embodiment]
<Configuration>
Next, the speaker device of the second embodiment will be described. The speaker device 5 of the second embodiment is such that a duct is provided on the front baffle plate of the enclosure, and other parts are the same as those of the speaker device of the first embodiment.
図５は本発明の第２実施例であるスピーカー装置５を示す斜視図である。図１と同様、理解を容易にするため、スピーカー装置５の回路部分は図示せず、エンクロージャとスピーカーユニットの配置のみを示している。 FIG. 5 is a perspective view showing a speaker device 5 according to a second embodiment of the present invention. As in FIG. 1, for ease of understanding, the circuit portion of the speaker device 5 is not shown, and only the arrangement of the enclosure and the speaker unit is shown.
図５において、エンクロージャ５０の前面側バッフル板５０２ａ、５０２ｂに前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂを配置する。また、エンクロージャ５０の背面側バッフル板５０３ａ、５０３ｂ（図示しない）に背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄ（図示しない）を配置する。前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとの配置は、第１実施例と同様であり、ブロック構成図も第１実施例と同様である。第２実施例のスピーカー装置５は、さらにエンクロージャ５０の前面側バッフル板５０２ａと前面側バッフル板５０２ｂとの接合部に、ダクト５０４を設けている。ダクト５０４は、エンクロージャ５０の内部と外部とを接続する。
＜作用＞
第２実施例のスピーカー装置５は、エンクロージャ５０の内部の音がダクト５０４をとおり外部に放出される。これにより、第１実施例のスピーカー装置と同様、振動を抑制しつつ小型化することができ、さらに音を大きく出力することができる。
In FIG. 5, front speaker units 101 a and 101 b are arranged on front baffle plates 502 a and 502 b of the enclosure 50. In addition, rear speaker units 101c and 101d (not shown) are arranged on the rear baffle plates 503a and 503b (not shown) of the enclosure 50. The arrangement of the front-side speaker units 101a and 101b and the rear-side speaker units 101c and 101d is the same as that of the first embodiment, and the block configuration diagram is also the same as that of the first embodiment. In the speaker device 5 of the second embodiment, a duct 504 is further provided at a joint portion between the front baffle plate 502a and the front baffle plate 502b of the enclosure 50. The duct 504 connects the inside and the outside of the enclosure 50.
<Action>
In the speaker device 5 of the second embodiment, sound inside the enclosure 50 is emitted to the outside through the duct 504. Thereby, like the speaker device of the first embodiment, it is possible to reduce the size while suppressing the vibration, and to output a larger sound.
[第３実施例]
＜構成＞
次に、第３実施例のスピーカー装置を説明する。第３実施例のスピーカー装置６は、エンクロージャの外側にキャビネットを設けたものであり、その他の部分は第２実施例のスピーカー装置と同様である。
[Third embodiment]
<Configuration>
Next, a speaker device according to a third embodiment will be described. The speaker device 6 of the third embodiment is provided with a cabinet outside the enclosure, and the other parts are the same as those of the speaker device of the second embodiment.
図６は本発明の第３実施例であるスピーカー装置６を示す斜視図である。図１、図５と同様、理解を容易にするため、スピーカー装置６の回路部分は図示せず、キャビネットとエンクロージャとスピーカーユニットの配置のみを示している。 FIG. 6 is a perspective view showing a speaker device 6 according to a third embodiment of the present invention. As in FIGS. 1 and 5, for ease of understanding, the circuit portion of the speaker device 6 is not shown, and only the arrangement of the cabinet, the enclosure, and the speaker unit is shown.
図６において、エンクロージャ６０の前面側バッフル板６０２ａ、６０２ｂに前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂを配置し、エンクロージャ６０の背面側バッフル板６０３ａ、６０３ｂ（図示しない）に背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄ（図示しない）を配置する。前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとの配置は、第１、第２実施例と同様であり、ブロック構成図も第１、第２実施例と同様である。第３実施例のスピーカー装置６は、エンクロージャ６０の外側にキャビネット６１を設け、キャビネット６１にスリット状のダクト６０４を設けている。ダクト６０４は、スピーカー装置６で主に再生する周波数帯域の音が共鳴するよう設定された所定の長さを持ち、キャビネット６１の内部と外部とを接続する。 In FIG. 6, front speaker units 101a and 101b are arranged on the front baffle plates 602a and 602b of the enclosure 60, and rear speaker units 101c and 101d (not shown) are arranged on the rear baffle plates 603a and 603b (not shown) of the enclosure 60. Do not). The arrangement of the front-side speaker units 101a and 101b and the rear-side speaker units 101c and 101d is the same as in the first and second embodiments, and the block configuration diagram is also the same as in the first and second embodiments. In the speaker device 6 of the third embodiment, a cabinet 61 is provided outside the enclosure 60, and a slit-like duct 604 is provided in the cabinet 61. The duct 604 has a predetermined length set so that sound in a frequency band mainly reproduced by the speaker device 6 resonates, and connects the inside and the outside of the cabinet 61.
一般に、開口部を持つ、気体を蓄えた容器はヘルムホルツ共鳴器と呼ばれ、その共鳴周波数は以下の式で表される。
ｆ＝（ｖ／２π）×√〔Ｓ／[Ｖ（Ｌ＋δ）]〕 式（１）
ただし
ｆ：ヘルムホルツ共振周波数（Ｈｚ）
ｖ：音速（ｍ／ｓ）
Ｓ：ダクトの断面積（ｍ2）
Ｖ：箱の内容量（ｍ3）
Ｌ：ダクト長さ（ｍ）
δ：開口端長さ補正（ｍ）
ただしｒ＝√（Ｓ／π）としたとき、δ＝０．６ｒ
本実施例のダクト５０４を式（１）で計算すると、たとえば
Ｖ＝０．０６×０．３×０．４＝７．２×１０-3（ｍ3）
ｖ＝３４０（ｍ／ｓ）
Ｓ＝０．０２５×０．０２５×π＝１．９６×１０-3（ｍ2）
Ｌ＝０．２５（ｍ）
のとき、ｆ＝５４．９（Ｈｚ）
となる。低域用のバスレフ型スピーカーは共鳴周波数を１０Ｈｚ〜数十Ｈｚに設定することが多いので、このような値に設定すれば好適である。
In general, a container having an opening and storing gas is called a Helmholtz resonator, and the resonance frequency is expressed by the following equation.
f = (v / 2π) × √ [S / [V (L + δ)]] Formula (1)
Where f: Helmholtz resonance frequency (Hz)
v: speed of sound (m / s)
S: Duct cross-sectional area (m 2 )
V: Contents of the box (m 3 )
L: Duct length (m)
δ: Open end length correction (m)
However, when r = √ (S / π), δ = 0.6r
When the duct 504 of the present embodiment is calculated by the equation (1), for example, V = 0.06 × 0.3 × 0.4 = 7.2 × 10 −3 (m 3 )
v = 340 (m / s)
S = 0.025 × 0.025 × π = 1.96 × 10 −3 (m 2 )
L = 0.25 (m)
F = 54.9 (Hz)
It becomes. Low-frequency bass reflex speakers often have a resonance frequency set to 10 Hz to several tens of Hz, so it is preferable to set such a value.
また、スピーカー装置６は、エンクロージャ６０の前面側バッフル板６０２ａと前面側バッフル板６０２ｂとの接合部に、ダクト６０５を設けている。ダクト６０５はキャビネット６１を貫通し、エンクロージャ６０の内部とキャビネット６１の外部とを接続しており、エンクロージャ６０の内部の音を外部に放出する。図６では、前面側バッフル板６０２ａと前面側バッフル板６０２ｂとの接合部に左右に延びるスリット状のダクト６０５を設けた例を示している。音の出口をスリット状にすることにより、ダクト６０４とダクト６０５とを略同一直線上に並べて配置することができる。このようなスピーカー装置６は、壁に設けたスリットからダクト６０４とダクト６０５とを露出させるだけで、壁に埋め込んで設置することができる。 Further, the speaker device 6 is provided with a duct 605 at a joint portion between the front baffle plate 602a and the front baffle plate 602b of the enclosure 60. The duct 605 penetrates the cabinet 61 and connects the inside of the enclosure 60 and the outside of the cabinet 61, and emits sound inside the enclosure 60 to the outside. FIG. 6 shows an example in which a slit-like duct 605 extending left and right is provided at the joint between the front baffle plate 602a and the front baffle plate 602b. By making the sound outlet into a slit shape, the duct 604 and the duct 605 can be arranged on substantially the same straight line. Such a speaker device 6 can be installed by being embedded in the wall only by exposing the duct 604 and the duct 605 from the slit provided in the wall.
また、キャビネット６１の出力軸Ａの方向の内寸を、前面側仮想バッフル板と背面側仮想バッフル板との距離、すなわちエンクロージャ６０の最大厚さと略同一とする。このとき、前面側スピーカーユニットと背面側スピーカーユニットとは、それぞれ前面側仮想バッフル板と背面側仮想バッフル板に対して所定の角度の傾きを持っているので、それにより生じた空間を利用して、スピーカーユニットから音の放出を行う。
＜作用＞
第３実施例のスピーカー装置６は、キャビネット６１を設けることにより、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂから前方に向けて出力される音と、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄから背面に向けて出力される音とが、キャビネット６１で共鳴する。さらに、いったんキャビネット６１で共鳴した音は、ダクト６０４から放出される。
In addition, the inner dimension of the cabinet 61 in the direction of the output axis A is made substantially the same as the distance between the front virtual baffle plate and the rear virtual baffle plate, that is, the maximum thickness of the enclosure 60. At this time, the front speaker unit and the rear speaker unit have a predetermined angle of inclination with respect to the front virtual baffle plate and the rear virtual baffle plate, respectively. Sound is emitted from the speaker unit.
<Action>
In the speaker device 6 of the third embodiment, by providing the cabinet 61, sound output from the front speaker units 101a and 101b to the front and output from the rear speaker units 101c and 101d to the back are output. Sound resonates in the cabinet 61. Further, the sound once resonated in the cabinet 61 is emitted from the duct 604.
またエンクロージャ６０のダクト６０５は、キャビネット６１の外部に接続されているので、エンクロージャ６０の内部の音は、ダクト６５をとおり外部に放出される。
このように、第３実施例のスピーカー装置６は、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとから出力される音がダクト６０４をとおり外部に放出されるとともに、エンクロージャ６０の内部の音がダクト６０５をとおり外部に放出される。したがって、これにより、第１実施例のスピーカー装置と同様、振動を抑制しつつ小型化することができ、音をより大きく出力することができる。さらに、スピーカー装置６は、壁にひとつのスリットを設け、ダクト６０４とダクト６０５とを壁に設けたスリットから露出させるだけで、壁に埋め込むことができ、スピーカー装置６を目立たなくすることができる。
Further, since the duct 605 of the enclosure 60 is connected to the outside of the cabinet 61, the sound inside the enclosure 60 is emitted to the outside through the duct 65.
As described above, in the speaker device 6 of the third embodiment, the sound output from the front speaker units 101a and 101b and the rear speaker units 101c and 101d is emitted to the outside through the duct 604, and the enclosure 60 Sound inside is released through the duct 605 to the outside. Therefore, like this, like the speaker device of the first embodiment, it is possible to reduce the size while suppressing the vibration, and to output a larger sound. Furthermore, the speaker device 6 can be embedded in the wall simply by providing one slit on the wall and exposing the duct 604 and the duct 605 from the slit provided on the wall, thereby making the speaker device 6 inconspicuous. .
さらに、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂと、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄとは、それぞれ前面側仮想バッフル板１０２Ｋ、背面側仮想バッフル板１０４Ｋと所定の角度を持っており、出力軸Ａの方向のキャビネット６０５の内寸をエンクロージャ６０１の外形寸法と略同一にしても、スピーカーユニットの前面に空間が存在するので、音を放出することができる。すなわち、キャビネットの厚さを薄くして、スピーカー装置を小型化することができる。 Further, the front side speaker units 101a and 101b and the rear side speaker units 101c and 101d have a predetermined angle with the front side virtual baffle plate 102K and the rear side virtual baffle plate 104K, respectively, in the direction of the output axis A. Even if the inner dimension of the cabinet 605 is substantially the same as the outer dimension of the enclosure 601, there is a space in front of the speaker unit, so that sound can be emitted. That is, the speaker device can be reduced in size by reducing the thickness of the cabinet.
建築デザイナーはスピーカー装置がインテリアとして相応しくないと考える傾向が強いことから、スピーカー装置を壁に埋め込むことが望まれてきた。しかしながら一般的な店舗や住宅では、壁の厚みはあまり厚くなく、また振動の遮蔽も十分でないことが多い。従来のスピーカー装置は厚さが厚く、壁に埋め込むのが困難であった。さらに壁に埋め込むとスピーカー装置の振動が伝わってしまい、音が濁り音質が劣化してしまった。これに対し本実施例のスピーカー装置は薄型化が可能なので、壁に埋め込むことができる。また音の出口がスリット状なので壁にスリットを設ければよく、スピーカー装置の存在を目立たないようにすることができる。さらに振動を抑制しているので、音質を劣化させることがない。 Architectural designers tend to think that speaker devices are not suitable as interiors, so it has been desired to embed speaker devices in walls. However, in general stores and houses, the wall thickness is not so thick and the vibration shielding is often not sufficient. Conventional speaker devices are thick and difficult to embed in walls. Furthermore, when it was embedded in the wall, the vibration of the speaker device was transmitted, the sound became muddy and the sound quality deteriorated. In contrast, the speaker device of the present embodiment can be thinned and can be embedded in the wall. Further, since the sound outlet is slit-shaped, it is only necessary to provide a slit in the wall, and the presence of the speaker device can be made inconspicuous. Furthermore, since the vibration is suppressed, the sound quality is not deteriorated.
[第４実施例]
＜構成＞
次に、第４実施例のスピーカー装置を説明する。第４実施例のスピーカー装置７は、第１実施例のスピーカー装置の供給部を変更したものであり、それ以外は第１実施例と同様である。
[Fourth embodiment]
<Configuration>
Next, a speaker device according to a fourth embodiment will be described. The speaker device 7 of the fourth embodiment is the same as the first embodiment except that the supply unit of the speaker device of the first embodiment is changed.
図７にスピーカー装置７のブロック構成図を示す。入力部７１へ入力された音響信号は、供給部７２へ送られる。供給部７２は、位相シフト部７０１、電力増幅部Ａ７０２ａ、電力増幅部Ｂ７０２ｂ を備えている。入力部７１に入力された音響信号は、電力増幅部Ａ７０２ａで増幅され、前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂへ供給される。また、入力部７１に入力された音響信号は、同時に位相シフト部７０１へ供給され、位相シフト部７０１で位相をシフトされる。位相シフト部７０１は、たとえばオペアンプと抵抗器とコンデンサとで構成された１段のオールパスフィルタである。位相シフト部７０１で位相をシフトされた音響信号は電力増幅部Ｂ７０２ｂ で増幅され、背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄへ供給される。なお図７の例では電力増幅部Ｂ７０２ｂ の前に設けた位相シフト部７０１で位相を変化させ、独立した2つの電力増幅部で増幅して２組のスピーカーユニットへそれぞれ供給している。これに対し、ひとつの電力増幅部で増幅したのち、スピーカーユニットの手前でＬＣ回路などを用いて位相を変化させて２組のスピーカーユニットの相対的な位相を変化させても良い。 FIG. 7 shows a block diagram of the speaker device 7. The acoustic signal input to the input unit 71 is sent to the supply unit 72. The supply unit 72 includes a phase shift unit 701, a power amplification unit A 702a, and a power amplification unit B 702b. The acoustic signal input to the input unit 71 is amplified by the power amplification unit A 702a and supplied to the front speaker units 101a and 101b. Further, the acoustic signal input to the input unit 71 is simultaneously supplied to the phase shift unit 701, and the phase is shifted by the phase shift unit 701. The phase shift unit 701 is a one-stage all-pass filter including, for example, an operational amplifier, a resistor, and a capacitor. The acoustic signal whose phase is shifted by the phase shifter 701 is amplified by the power amplifier B702b and supplied to the rear speaker units 101c and 101d. In the example of FIG. 7, the phase is changed by a phase shift unit 701 provided in front of the power amplification unit B 702b, amplified by two independent power amplification units, and supplied to two sets of speaker units. On the other hand, after amplifying by one power amplification unit, the phase of the two speaker units may be changed by changing the phase using an LC circuit or the like before the speaker unit.
位相シフト部７０１は入力される音響信号の周波数に応じて位相遅れ量が変化する。本実施例では抵抗器及びコンデンサの定数は、入力された周波数が２５Ｈｚ以上の音響信号に対し位相の遅れ量が３０°以下、入力された周波数２５Ｈｚよりも低い音響信号に対し位相の遅れ量が３０°より大きくなるよう設定されているものとする。 The phase shift unit 701 changes the phase delay amount according to the frequency of the input acoustic signal. In this embodiment, the constants of the resistor and the capacitor are such that the phase delay amount is 30 ° or less for an input acoustic signal having a frequency of 25 Hz or more, and the phase delay amount is less than an input acoustic signal having a frequency lower than 25 Hz. It is set to be larger than 30 °.
なお図７に示した位相シフト部７０１はオールパスフィルタを一段通過させるものであるが、必要に応じて段数を多くしたり低域フィルターやデジタル信号処理によって位相をシフトさせても良い。また、位相シフト部７０１を電力増幅部Ａ７０２ａの前段に設け、電力増幅部Ａ７０２ａの位相を進めるようシフトさせてもよい。
＜作用＞
入力部７０へ周波数２５Ｈｚよりも低い音響信号が入力されると、電力増幅部Ａ７０２ａが増幅して前面側スピーカーユニット１０１ａ、１０１ｂへ供給するとともに、位相シフト部７０１は３０°よりも大きく位相を遅らせて、電力増幅部Ｂ７０２ｂ で増幅して背面側スピーカーユニット１０１ｃ、１０１ｄへ供給する。いま、２５Ｈｚはスピーカーユニットの再生限界周波数以下であるとすると、スピーカー装置７は音として出力することはないが、振動は生じる。位相の遅れが大きいので、前面側スピーカーユニットと背面側スピーカーユニットの振動はたがいに打ち消されることなく、振動が生じる。再生限界周波数以下の周波数の振動は音を濁らせることがない。一方で、このような低周波の振動は壁や床に伝わるので振動を体感することができ、それによって重低音感が向上する。
Note that the phase shift unit 701 shown in FIG. 7 allows the all-pass filter to pass through one stage, but the number of stages may be increased as necessary, or the phase may be shifted by a low-pass filter or digital signal processing. Further, the phase shift unit 701 may be provided in the preceding stage of the power amplification unit A 702a and shifted so as to advance the phase of the power amplification unit A 702a.
<Action>
When an acoustic signal having a frequency lower than 25 Hz is input to the input unit 70, the power amplification unit A 702a amplifies and supplies the amplified signal to the front speaker units 101a and 101b, and the phase shift unit 701 delays the phase by more than 30 °. Then, it is amplified by the power amplifier B702b and supplied to the rear speaker units 101c and 101d. Now, assuming that 25 Hz is below the reproduction limit frequency of the speaker unit, the speaker device 7 does not output as sound, but vibration occurs. Since the phase lag is large, the vibrations of the front speaker unit and the rear speaker unit are not canceled each other, and the vibrations are generated. Vibration with a frequency below the reproduction limit frequency does not make the sound cloudy. On the other hand, since such low-frequency vibrations are transmitted to walls and floors, the vibrations can be experienced, thereby improving the deep bass feeling.
人間は体のいたるところで音による空気振動や副次的に発生する振動を検知しているが、たとえば皮膚の触覚による振動の検知は、鼓膜による音の検知よりも検知する周波数帯域が低いことが知られている。したがって、再生限界周波数以下の低い周波数帯域の振動を発生させることにより、触覚による重低音感を向上させることができる。 Humans detect air vibrations and secondary vibrations caused by sound everywhere in the body. For example, the detection of vibrations by tactile sensation of the skin has a lower frequency band than the detection of sound by the eardrum. Are known. Therefore, by generating vibrations in a low frequency band below the reproduction limit frequency, it is possible to improve the heavy bass feeling due to tactile sensation.
一方、再生可能な周波数帯域の音響信号に対しては、位相の遅れは３０°以下であり、前面側スピーカーユニットと背面側スピーカーユニットの振動は互いに打ち消しあう。これにより、第１から第３実施例と同様、振動を抑制し、音の濁りを防ぐことができる。 On the other hand, for an acoustic signal in a reproducible frequency band, the phase delay is 30 ° or less, and the vibrations of the front speaker unit and the rear speaker unit cancel each other. Thereby, like the first to third embodiments, vibration can be suppressed and sound turbidity can be prevented.
このように、本実施例のスピーカー装置は、振動を抑制しつつ小型化が可能であり、さらに重低音感を向上させることができる。 Thus, the speaker device of the present embodiment can be miniaturized while suppressing vibrations, and can further improve the deep bass feeling.
なお、第２実施例、第３実施例のスピーカー装置についても、供給部３２を第４実施例の供給部７２に置き換えて位相を変化させることが可能であり、上記で説明した第４実施例と同様の効果を奏する。 In the speaker devices of the second and third embodiments, the phase can be changed by replacing the supply section 32 with the supply section 72 of the fourth embodiment, and the fourth embodiment described above. Has the same effect as.
１、５、６ スピーカー装置
１０、５０、６０ エンクロージャ
１０２、５０２、６０２ 前面側バッフル板
１０１ａ、１０１ｂ 前面側スピーカーユニット
１０１ｃ、１０１ｄ 背面側スピーカーユニット
１０３、５０３、６０３ 背面側バッフル板
３１、７１ 入力部
３２、７２ 供給部
５０４、６０４、６０５ ダクト
６１ キャビネット
７０１ 位相シフト部
７０２ａ 電力増幅部Ａ
７０２ｂ 電力増幅部Ｂ
1, 5, 6 Speaker device 10, 50, 60 Enclosure 102, 502, 602 Front side baffle plate 101a, 101b Front side speaker unit 101c, 101d Rear side speaker unit 103, 503, 603 Rear side baffle plate 31, 71 32, 72 Supply unit 504, 604, 605 Duct 61 Cabinet 701 Phase shift unit 702a Power amplification unit A
702b Power amplification part B
Claims (7)
前記スピーカー装置は
前記エンクロージャの前面側に当接し、前記スピーカー装置の音の出力軸に直交する表面側仮想面に対して、所定の角度を持ち、出力軸に対して回転対称なｎ個（ｎは２以上の整数）の前面側バッフル板と、
前記エンクロージャの背面側に当接し、前記スピーカー装置の音の出力軸に直交する背面側仮想面に対して、所定の角度を持ち、出力軸に対して回転対称なｎ個（ｎは２以上の整数）の背面側バッフル板と
を備えたエンクロージャと、
前記ｎ個の前面側バッフル板にそれぞれ取り付けられたｎ個の前面側スピーカーユニットと、
前記ｎ個の背面側バッフル板にそれぞれ取り付けられたｎ個の背面側スピーカーユニットと、
音響信号を入力する入力部と、
前記ｎ個の前面側スピーカーユニットと前記ｎ個の背面側スピーカーユニットとへ前記入力部へ入力された音響信号を同一の位相で供給する供給部と
を備え、
前記ｎ個の前面側スピーカーユニットと前記ｎ個の背面側スピーカーユニットとを、前記ｎ個の前面側スピーカーユニットによる振動と前記ｎ個の背面側スピーカーユニットによる振動とが互いに打ち消しあうように配置するとともに、
前記エンクロージャの音の出力方向の厚さを薄くするよう、前記音の出力方向から見たときの２次元的配置を互いにずらした位置に配置することを特徴とするスピーカー装置。 In the speaker device having a plurality of speaker units on the front side and the back side of the enclosure,
The speaker device is in contact with the front surface side of the enclosure, has a predetermined angle with respect to a virtual surface on the surface orthogonal to the sound output axis of the speaker device, and is n (n Is an integer greater than or equal to 2) front baffle plate,
N pieces (n is 2 or more) that is in contact with the back side of the enclosure and has a predetermined angle with respect to the back side virtual plane orthogonal to the sound output axis of the speaker device and is rotationally symmetric with respect to the output axis. An integer) back side baffle plate,
N front speaker units attached to the n front baffle plates,
N back side speaker units respectively attached to the n back side baffle plates;
An input unit for inputting an acoustic signal;
A supply unit that supplies the acoustic signals input to the input unit to the n front speaker units and the n rear speaker units in the same phase;
The n front speaker units and the n rear speaker units are arranged so that vibrations from the n front speaker units and vibrations from the n rear speaker units cancel each other. With
A speaker device, wherein the two-dimensional arrangement when viewed from the sound output direction is shifted from each other so as to reduce the thickness of the enclosure in the sound output direction.
前記キャビネットの内部と外部とを接続し、前記キャビネットの内部の音を放出するダクトと
を設けたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカー装置。 A cabinet covering the enclosure;
The speaker device according to claim 1, further comprising a duct that connects the inside and the outside of the cabinet and emits sound inside the cabinet.
前記ｎ個の前面側スピーカーユニットへ供給する音響信号に対し、前記ｎ個の背面側スピーカーユニットへ供給する信号の位相を、前記入力部へ入力された音響信号の周波数に応じて遅らせることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のスピーカー装置。 The supply unit is configured to change a phase of a signal supplied to the n back side speaker units with respect to an acoustic signal supplied to the n number of front side speaker units according to a frequency of the acoustic signal input to the input unit. The speaker device according to claim 1, wherein the speaker device is delayed.
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