JP2016165095A - Speaker system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高忠実度立体音場再生におけるスピーカーシステムに関し、特に聴き心地の良いスピーカーエンクロージャー(筐体)を提供するものである。 The present invention relates to a speaker system in high-fidelity three-dimensional sound field reproduction, and provides a speaker enclosure (housing) that is particularly comfortable to listen to.
スピーカーシステムの基本構成はスピーカーユニットと音響再生に相応しいエンクロージャー(筐体)の組み合わせによる電気的音響変換装置であることは明白である。 It is obvious that the basic configuration of the speaker system is an electrical acoustic conversion device using a combination of a speaker unit and an enclosure suitable for sound reproduction.
スピーカーシステムの基本形で、スピーカーの直接音だけを放射するエンクロージャー(筐体)は密閉型と称され、振動版の前面からの音と背面から放射される音との回析効果による干渉を防ぐことができる。特長としては、背面の空気が密閉され振動板の動きが抑えられ能率は低下するが低共振周波数(f0)が高まり安定した低音が得られる。しかしエンクロージャー(筐体)の剛性が無ければ、不要共振の発生がみられる。 The basic form of the speaker system, the enclosure that radiates only the direct sound of the speaker is called a sealed type, and prevents interference due to the diffraction effect between the sound from the front of the vibration plate and the sound emitted from the back. Can do. As a feature, the air on the back side is sealed, and the movement of the diaphragm is suppressed and the efficiency is lowered, but the low resonance frequency (f0) is increased, and a stable bass can be obtained. However, if the enclosure is not rigid, unnecessary resonance is observed.
見かけは密閉型を基本としたエンクロージャー(筐体)であるが、音響ポートと称する(ダクト)を前面あるいは後面に設置することで、内部容積の音圧と音響ポート(ダクト)部の空気の質量分とによりヘルムホルツの共鳴を生じ、半共振周波数で共振して外部に音を放射する。この放射音が反共振周波数より高い周波数では、振動場板前面から放射された音と同位相になる。この現象は位相が反転されたことになることから、位相反転型またはバスレフ型と称されている。この型式は現行のスピーカーシステムの多くを占めている。しかし、前記の密閉型よりも低音の減衰が早くなる方向にある特徴を示すことから、音の鑑賞に大切な残響特性をも欠くことが知られている。 It looks like a sealed enclosure (housing), but by installing a (duct) called an acoustic port on the front or rear surface, the sound pressure of the internal volume and the mass of air in the acoustic port (duct) part The minute causes Helmholtz resonance, which resonates at a half-resonant frequency and emits sound to the outside. When this radiated sound is higher than the anti-resonance frequency, it has the same phase as the sound radiated from the front surface of the vibration field plate. This phenomenon is called a phase inversion type or a bass reflex type because the phase is inverted. This type occupies much of the current speaker system. However, it is known that it lacks reverberation characteristics that are important for sound appreciation because it exhibits a characteristic that the attenuation of bass sound is faster than that of the sealed type.
位相反転型のスピーカーシステムにおけるエンクロージャー(筐体)に属し、ダクトに代わる長い音道をスピーカーユニット前面に隣接させて背面から放射される音を前面のスピーカーに隣接させて放射するバックロードホーン型がある。この型式は低域を重視することから、中音域の再生設計が困難である。また音道(ホーン)の共振対策と不要高音域成分の除去を工夫しなければならない。さらに長い音道を必要とすることから、製作コストが高くなる。 A backload horn type that belongs to the enclosure in a phase-inverted speaker system, radiates sound emitted from the back side adjacent to the front speaker and a long sound path instead of the duct adjacent to the front side of the speaker unit. is there. Since this type places importance on the low range, it is difficult to design reproduction of the mid range. In addition, it is necessary to devise measures for resonance of the sound path (horn) and removal of unnecessary high-frequency components. Since a longer sound path is required, the production cost increases.
ゆえに、本発明のエンクロージャー(筐体)の構造型式は密閉型、位相反転型、バックロードホーン型のそれぞれの特長の延長線上の発明であるが、その特性上の欠点を補い、さらなる音響再生原理を進化さすことに他ならない。 Therefore, the structural type of the enclosure (housing) of the present invention is an invention on the extension lines of the respective features of the sealed type, the phase inversion type, and the back load horn type. It is none other than evolving.
本発明における最大の課題はスピーカーシステムの高性能化の基本条件となる1再生周波数帯域の広さ・2レスポンス特性の平坦化・3指向性感度特性の向上・4低歪み率の創出・5過渡特性の向上・6位相特性の平坦化7異常音、固有音の発生除去8許容入力能率の向上があげられる。 The biggest problems in the present invention are: 1 playback frequency band, which is a basic condition for improving the performance of a speaker system, 2 flattening of response characteristics, 3 improving directivity sensitivity characteristics, 4 creating low distortion, and 5 transients Improvement of characteristics, 6 flattening of phase characteristics, 7 generation and removal of abnormal sounds and natural sounds, 8 improvement of allowable input efficiency.
上記スピーカーシステムに於ける音響工学理論は電子・電気機械工学の分野である。別の観点からすれば、スピーカーシステムとは電気信号で振動板が駆動するスピーカーユニットと電気的要素を持たないエンクロージャー(筐体)で構成されているが、逆に電気的要素を持たないことを特徴とする機能を要素とした音響再生工学理論が考えられる。 The acoustic engineering theory in the above speaker system is in the field of electronic and electromechanical engineering. From another point of view, the speaker system consists of a speaker unit that is driven by a diaphragm with an electrical signal and an enclosure that does not have an electrical element. A sound reproduction engineering theory with the characteristic function as an element can be considered.
従来からエンクロージャー(筐体)には大別すれば密閉型、位相反転型があることは明白である。密閉型に於いてはエンクロージャー(筐体)内のスピーカー振動板から放射される背面音波が、エンクロージャー(筐体)が小さければちいさいほど内部音圧を高めるため、入力信号と無関係にスピーカーユニットの振動能率を低下させてしまう。また位相反転型では、密閉型と同一のユニットと同一容積でエンクロージャー(筐体)を作製したとき、密閉型より低音の音圧が上昇して有利ではあるが、ダクトの直径や長さによっては低音の放射効果がなくなり、過渡特性が悪くなる。 Conventionally, it is obvious that there are a sealed type and a phase inversion type if the enclosure is roughly divided. In the sealed type, the smaller the enclosure (housing), the higher the internal sound pressure of the back acoustic wave radiated from the speaker diaphragm in the enclosure (housing), so the vibration of the speaker unit is independent of the input signal. The efficiency will be reduced. The phase inversion type is more advantageous when the enclosure (casing) is manufactured with the same unit and volume as the sealed type, but the sound pressure of the bass is higher than that of the sealed type, but depending on the diameter and length of the duct. The low-frequency radiation effect disappears, and the transient characteristics deteriorate.
ゆえに本発明は位相反転型の特徴である音響ポート(ダクト)による共鳴現象とはことなり、エンクロージャー(筐体)の2分の1を占める当発明の音響フィルターによるフルートの気孔全てが音響ポートに代わりフイルターの役目を担う。フイルターは音圧レベルの上下の急激な変化を察知し抑制する。そのことから再生帯域の音エネルギーバランスを常にフラットに保持できる。
前面の放射音は指向方式で言う直接音であり、後面のエンクロージャー(筐体)内での放射音は、フルートを通過さすことで全方向の音場特性を有する。Therefore, the present invention is different from the resonance phenomenon caused by the acoustic port (duct), which is a feature of the phase inversion type, and all the pores of the flute by the acoustic filter of the present invention that occupies a half of the enclosure (housing) are used as the acoustic port. Acts as a filter instead. The filter detects and suppresses sudden changes in the sound pressure level. Therefore, the sound energy balance in the reproduction band can be always kept flat.
The radiated sound on the front surface is a direct sound in a directional manner, and the radiated sound in the rear enclosure has a sound field characteristic in all directions by passing through the flute.
上記スピーカーシステムに於ける技術開発の現状はユニットの機能開発よりエンクロージャー(筐体)の関連機能と其のデザインに注力されている。またさまざまな礎材による開発が成されている。しかしながら、それらは一様に従来からの密閉型と位相反転型の音響再生方式の踏襲であるにすぎず、然るに新規性があり進化した理論に基づくものではない。 The current state of technological development in the above speaker system is focused on the related functions of the enclosure (case) and its design rather than on the function development of the unit. Various foundation materials are being developed. However, they are merely following the conventional sealed and phase-inverted sound reproduction methods, and are not based on novel and evolved theories.
したがって、本発明の目的は、上述の問題点の考証とその解決を目的とした。 Therefore, an object of the present invention is to examine and solve the above-mentioned problems.
本発明のスピーカーシステムはおける音響再生効果とは、音づくりに重要なエンクロージャー(筐体)の構造において、まず筐体空気室の2分の1を開放し、密閉型の難点である内部音圧の上昇によるスピーカーユニットの振動能率を低下さすことなく作動させた。さらに残る空気室(2分の1)を気孔率の高い段ボールを構成するフルートによって、音波の細気孔貫流化と振動吸収特性を計ることで、位相反転型の音響ポートの原理に似た音の減衰時間のコントロールが可能となった。ゆえに本発明は音響聴感上では、エンクロージャー(筐体)後方の音響フイルターから放射される音は、フルートによって拡散されることから、低音が増幅された無指向性の特徴を示す間接音となる。フロントからの放射音は直接音として指向性を持ち、聴感上では中広域音を支える。スピーカーシステム開発の最大の目的は、スピーカーシステムにおける理想の音場再生であり音の表現力(音色、音調、各種楽器の忠実再生)である。より具体的にはエンクロージャー(筺体)の外貌やサイズは様々であるが、内部構造において立方体はスピーカー背面からユニットの背面から放射される音は等比の反射率で音響あることから聴感上有害とさる定在波の発生は解消できないとされていた。本発明では外貌および内部構造も円筒形であることにより内部定在波の発生を多層円盤による段ボール音響フィルターによって解消できた。 The sound reproduction effect in the speaker system of the present invention is the internal sound pressure, which is a difficult point of the closed type, by opening half of the housing air chamber in the enclosure structure that is important for sound production. The speaker unit was operated without reducing the vibration efficiency of the speaker unit. In addition, the remaining air chamber (1/2) is made of corrugated cardboard with a high porosity, and the sound flow similar to the principle of the phase-inverted acoustic port is obtained by measuring the sound pores through the pores and measuring the vibration absorption characteristics. The decay time can be controlled. Therefore, according to the present invention, the sound radiated from the acoustic filter behind the enclosure (housing) is diffused by the flute and thus becomes an indirect sound exhibiting an omnidirectional characteristic in which the bass is amplified. The radiated sound from the front has directivity as a direct sound and supports mid-range sound in terms of hearing. The biggest purpose of the speaker system development is the ideal sound field reproduction in the speaker system and the expressive power of the sound (timbre, tone, faithful reproduction of various instruments). More specifically, the appearance and size of the enclosure (housing) vary, but in the internal structure, the cube is harmful to the sense of hearing because the sound emitted from the back of the speaker from the back of the unit is sound with an equivalent reflectance. It was said that the occurrence of monkey standing waves could not be resolved. In the present invention, the appearance and the internal structure are also cylindrical, so that the generation of internal standing waves can be eliminated by the corrugated cardboard acoustic filter using a multilayer disk.
スピーカーシステムにおける本発明装置のエンクロージャー(筺体)実施例の概念図である。It is a conceptual diagram of the enclosure (enclosure) Example of the apparatus of this invention in a speaker system.
本発明のスピーカーシステムにおけるエンクロージャー(筺体)は筺体に取り付けた段ボールフルートから成る音響フイルターにより、これまでに既存しない音響装置として不可欠な用途にも適用できるものである。The enclosure (housing) in the speaker system of the present invention can be applied to an indispensable use as an unprecedented audio apparatus by an acoustic filter comprising a cardboard flute attached to the enclosure.
1 円筒紙管
2 スピーカーユニット
3 段ボール音響フイルター
4 空気室
5 ユニット取り付け板
6 接続コード
7 スピーカーターミナル
8 スタンドDESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015077179A JP2016165095A (en) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | Speaker system |
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Publications (1)
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JP2016165095A true JP2016165095A (en) | 2016-09-08 |
Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015077179A Pending JP2016165095A (en) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | Speaker system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023030847A1 (en) * | 2021-09-01 | 2023-03-09 | Pss Belgium Nv | Loudspeaker |
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2015
- 2015-03-06 JP JP2015077179A patent/JP2016165095A/en active Pending
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WO2023030847A1 (en) * | 2021-09-01 | 2023-03-09 | Pss Belgium Nv | Loudspeaker |
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