JP2017108234A - 音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 負側の音圧の減衰を抑制でき、音質を向上でき、音通路の構成を単純化することができ、ボックスの回転振動を防止することができる音響装置を提供する。【解決手段】 音響装置１は、ボックス１５および音通路１０を有している。音通路１０は入口１０ａから反転中心Ｒに向けて時計方向へ３６０度以上の角度範囲で周回する往路１１と、往路１１に連続し、反転中心Ｒから反時計方向へ３６０度以上の角度範囲で周回する復路１２を有している。入口１０ａにスピーカ２が配置されており、スピーカ２は正の音圧発生側２ａが外方に向けられ、負の音圧発生側２ｂが往路１１の内部に向けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカとその前面側、背面側、または両面側に配置された音通路とを有する音響装置に関する。

特許文献１に、いわゆるバックロードホーン型の音響装置が記載されている。
この音響装置は、スピーカの背部に音道が設けられ、スピーカの発音方向と同じ向きに開口している。音道は、ジグザグ形状であり、終端に向かって断面積が徐々に広がるホーンとなっている。特許文献１では、前記バックロードホーンを設けることで、低音が補強されている。

また、特許文献２には、渦巻状のバックロードホーンが設けられたスピーカ装置が記載されている。特許文献２では、このような渦巻状のバックロードホーンを設けることで低音が円滑に補強されている。

特開２００７−９６４９５号公報 特開２００５−３１８４８４号公報

特許文献１に記載された音響装置は、スピーカの背部に配置された音道がジグザグ状である。しかし、音道をジグザグの迷路状に形成すると、音道の向きが１８０度反転する箇所、すなわち急峻な曲りが多くなるために音質に悪影響を与えやすくなる。この点について、特許文献１の段落[０００４]には、音道をジグザグの迷路状に形成すると、仕切り板の平面どうしあるいは平板とキャビネットの内壁との接合部に角が形成され、この角の部分に渦流が発生し、あるいは開口部で反射が生じて音質に悪影響を与える、と指摘されている。

特許文献２に示すスピーカ装置は、渦巻状のバックロードホーンを使用しており、急峻な曲り箇所が少ないので音質への影響を小さくすることができる。しかし、この渦巻状のバックロードホーンは、音圧の入口が渦巻の中心に位置しており、出口から入口に向かって進むとそのままだと行き場がなくなるため、音通路を三次元的に曲設して開口を設ける必要があり、構造が複雑化してしまうという問題点があった。

また、特許文献２に示すスピーカ装置は、渦巻状の音通路の進行方向に沿う方向の空気振動の反動をボックスが受けてしまい、渦巻きの中心付近を回転中心としてボックスが回転振動を生じ、音質が劣化してしまう、という問題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、優れた音響効果を発揮でき、音通路の構成を単純化することができ、ボックスの回転振動を防止することができる音響装置を提供することを目的としている。

本発明は、一方の側および他方の側にそれぞれ音圧を発生させるスピーカと、前記スピーカの他方の側からの音圧が通過する音通路が形成されたボックスとが設けられている音響装置において、
前記音通路は、入口から反転中心に向けて３６０度以上の角度で周回する往路と、前記往路と連続し前記往路とは逆回りで前記反転中心から離れるように３６０度以上周回して出口に至る復路と、を有しており、
前記スピーカの他方の側から発せられる音圧が、前記入口に与えられることを特徴とするものである。

本発明の音響装置は、前記往路と前記復路が、同じ平面内で周回し、前記反転中心から外周方向に向けて前記往路と前記復路とが交互に位置しているものである。

例えば、本発明の音響装置は、前記入口に前記スピーカが配置されているものである。
この場合に、前記入口と前記出口が同じ方向に開口しているものである。あるいは、前記入口と前記出口とが異なる向きに開口しているものである。

本発明の音響装置は、前記スピーカが設置されている前記ボックスの内部に前記音通路が収納されており、前記入口が前記ボックスの内部に開口し、前記出口が前記ボックスの外側に開口しているものとして構成できる。

前記音通路は、通路が１８０度反転する部分が少ないため、音圧の損失が少なくなり、優れた音響効果を発揮することができる。

本発明の音響装置に設けられた音通路は、互いに周回方向が相違する往路と復路とが連続した構造であるため、入口と出口を反転中心から離れた外周部に位置させることが可能になり、音通路の構成を単純化することができる。

また、ボックスにおいて、往路における空気振動の反動による回転振動の方向と復路における空気振動の反動にようる回転振動の方向が逆であるため、往路における回転振動と復路における回転振動が打消し合う。そのため、ボックスの回転振動が抑制され、音質の劣化を防止することができる。

本発明の第１の実施の形態の音響装置を示す断面図、 本発明の第２の実施の形態の音響装置を示す断面図、 本発明の第３の実施の形態の音響装置を示す断面図、 本発明の第４の実施の形態の音響装置を示す断面図、

図１に本発明の第１の実施の形態の音響装置１が示されている。音響装置１は、いわゆる音響迷路型（または共鳴管型、バックロードホーン型）のスピーカ装置である。

音響装置１のボックス１５には、音通路１０が設けられている。音通路１０は、入口１０ａと出口１０ｂを有している。

音通路１０は、入口１０ａから時計回りに３６０度以上の角度範囲で渦巻状に形成された往路１１と、前記往路１１と連続して出口１０ｂに向けて反時計回りに３６０度以上の角度範囲で渦巻状に形成された復路１２とを有している。往路１１は周回部分との間にスペースを挟んだ状態で周回し、復路１２はそのスペースにおいて前記往路と逆向きに周回している。

音響装置１に設けられた音通路１０は、周回方向が右周りから左周りに反転する反転中心Ｒを有している。往路１１の巻き角度は、入口１０ａから反転中心Ｒに至るまでの角度であり、復路１２の巻き角度は、反転中心Ｒから出口１０ｂまでの角度であり、それぞれが３６０度以上である。

音通路１０は、図１に示す紙面を含む平面内において、反転中心Ｒから外周側へ向けて往路１１と復路１２が交互に配置する構造である。

往路１１と復路１２を形成する通路の断面は、多角形で例えば四角形または円形あるいは長円形（楕円形）などである。往路１１と復路１２は、断面積が同一であっても異なっていてもよい。

音通路１０の入口１０ａにスピーカ２が設けられている。スピーカ２は振動板３と、前記振動板３を振動させる磁気駆動機構４が設けられている。磁気駆動機構４は、振動板３に連結されたボイスコイルとこのボイスコイルに磁界を与える磁石とで構成されている。

スピーカ２は正の音圧発生側２ａ（一方の側）と負の音圧発生側２ｂ（他方の側）を有している。正の音圧発生側２ａが音通路１０の外側へ向けられ、負の音圧発生側２ｂが音通路１０の往路１１の内部に向けられている。

図１に示す音響装置１はスピーカ２のボイスコイルにボイス電流が与えられ振動板３が振動すると、正の音圧発生側２ａから音通路１０の外側に正の音圧Ｖ＋が出力され、負の音圧発生側２ｂから前記音圧Ｖ＋と位相が１８０度反転した負の音圧Ｖ−が出力される。

負の音圧Ｖ−は、音通路１０の往路１１と復路１２から成る長い通路内を通過して出口１０ｂに至るので、この間に中高音域の音圧が減衰させられ、低音域の音圧が強調されて出口１０ｂから外部に出力される。一方で、正の音圧Ｖ＋は、音通路１０の内部を通過することなく直接に外部に出力されるため、全音域でバランスのとれた音を発生させることが可能である。スピーカ２から発せられる正の音圧Ｖ＋と、音通路１０の出口１０ｂからの低音を強調した出力とで、優れた音響効果を発揮させることができる。

図１に示す音通路１０は、互いに周回方向が逆向きの往路１１と復路１２を連続させた構成であるため、入口１０ａと出口１０ｂの双方を、反転中心Ｒから離れた外側に位置させることができ、入口１０ａと出口１０ｂの配置の自由度を高めることができる。なお、特許文献２のように中心部で音通路の行き場がなくなることがないので、音通路を三次元的に複雑に曲設せずに済み、構造の単純化を図ることができる。

音通路１０は、時計回りの往路１１と反時計回りの復路１２とを連続させた構造であるため、入口１０ａと出口１０ｂを反転中心Ｒから離れた外側に位置させて、しかも往路１１と復路１２の合計の通路長を長く確保できる。そのため、低音を強調する効果を高くできる。

一般的な渦巻状の音通路では、外周側で全長が長く、内周側で全長が短く、その結果、音の歪みなどが発生しやすい。しかし、図１に示す音通路１０は、往路１１が反転中心Ｒに向けて時計回りで、復路１２が反転中心Ｒから離れる方向へ反時計回りで周回しているため、往路１１と復路１２とで、渦巻状の通路の外周側と内周側の全長差を相殺することができ、その結果、音質を向上させることができる。

図１に示す音通路１０は、周回方向が右周りから左周りに反転する箇所が、反転中心Ｒの１箇所のみである。よって空気路を急な角度で曲設する箇所を減らすことができ、音圧の減衰を最少限に留めることができる。一般的なジグザグ状の音通路では、通路長を長くすると反転部の数が多くなって音圧の減衰率が高くなっていくが、図１に示す音通路１０は、往路１１と復路１２の通路長を長くし、渦巻きの周回数を多くしても１８０度反転する箇所が増えることがない。通路長を長くしても反転部が２１箇所であることに変りがないため、通路長を長くして低音を強調しやすくなり、しかも音圧の減衰を抑制できるようになる。

また、音通路１０を構成するボックス１５において、往路１１における空気振動の反動による回転振動の方向と復路１２における空気振動の反動による回転振動の方向が逆であるため、往路１１における回転振動と復路１２における回転振動が打消し合う。そのため、ボックス１５の回転振動が抑制され、音質の劣化を防止することができる。

以下本発明の他の実施の形態について説明する。以下の各実施の形態において、図１に示す音響装置１と同じ機能を発揮する部分には形状などが相違しても同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

図２に本発明の第２の実施の形態の音響装置１Ａが示されている。
この音響装置１Ａは、音通路１０の入口１０ａから反転中心Ｒに向けて往路１１がほぼ３６０度の範囲で反時計方向に周回している。往路１１は復路１２から連続し、反転中心Ｒから離れるように時計回りで３６０度以上周回している。そして、図２に示す紙面を含む平面内において、反転中心Ｒから外周側に向けて往路１１と復路１２が交互に配置されている。
そして、音通路１０の入口１０ａにスピーカ２が配置されている。

図２に示す音響装置１Ａは、音響効果に関しては図１に示す音響装置１と同等である。ただし、図２に示す音響装置１Ａは、往路１１の始点（ｉ）において、往路１１の空気の流れ方向Ｆが、スピーカ２から発せられる負の音圧Ｖ−の出力方向に対して交差（直交）している。その結果、音通路１０の入口１０ａと出口１０ｂを離して配置することができ、スピーカ２から発せられる中高音と、出口１０ｂから発せられる低音域を強調した音とを少し離れた位置から発生させることができる。

なお、この音響装置１Ａでは、中心部にガイド部材Ｇを設けており、空気路を急な角度で曲設する箇所をさらに減らすようにしている。

図３に本発明の第３の実施の形態の音響装置１Ｂが示されている。
この音響装置１Ｂは、スピーカ２が設置された入口１０ａから反転中心Ｒに向けて、往路１１が時計方向へ３６０度以上の角度範囲で渦巻状に周回しており、往路１１に連続する復路１２が、反転中心Ｒから出口１０ｂに向けて反時計方向へ３６０度以上の角度範囲で渦巻状に周回している。図３の紙面を含む平面内において、反転中心Ｒから外周側へ向けて往路１１と復路１２が交互に配置されている。そして、往路１１と復路１２の通路中心は曲線状に曲げられている。

音通路１０の出口１０ｂは、入口１０ａと逆方向に向けて開口している。このように、往路１１と復路１２を連続させて、往路１１と復路１２とを同じ平面内で逆方向へ周回させることによって、入口１０ａと出口１０ｂの向きを自由に設定することができる。

また、往路１１は、入口１０ａから反転中心Ｒに向かって断面積が徐々に小さくなる領域を少なくとも一部に有している。復路１２は、反転中心Ｒから出口１０ｂに向かうにしたがって断面積が徐々に大きくなる領域を少なくとも一部に有している。その結果、スピーカ２から発せられる負の音圧Ｖ−を反転中心Ｒに向かって徐々に絞り込み、反転中心Ｒから出口１０ｂに向けて音圧を徐々に広げながら出力させることができ、出口１０ｂからの音圧を拡大することが可能になる。

図４に本発明の第４の実施の形態の音響装置１０１が示されている。
この音響装置１０１はいわゆるバスレフ型のスピーカ装置であり、ヘルムホルツ共鳴を利用したものである。

音響装置１０１は、ボックス２０を有している。ボックス２０の前面板２２の上部に開口部２２ａが形成されており、この開口部２２ａにスピーカ２が設置されている。スピーカ２は、正の音圧発生側２ａがボックス２０の外側へ向けられ、負の音圧発生側２ｂがボックス２０の内部空間２１に向けられている。

ボックス２０の前面板２２の下部に開口部２２ｂが形成されており、この開口部２２ｂに共鳴管として機能する音通路１０が固定されている。音通路１０は、ボックス２０の内部空間２１に収納されている。音通路１０の入口１０ａはボックス２０の内部空間２１に向けられており、出口１０ｂがボックス２０の外部空間に向けられている。

音通路１０は、入口１０ａから反転中心Ｒに向けて反時計回りに３６０度以上の角度で周回する往路１１と、往路１１に連続して、反転中心Ｒから外周側に離れるにしたがって時計方向へ３６０度以上周回する復路１２を有している。音通路１０は、図４の紙面を含む平面において、反転中心Ｒから外周方向へ向けて往路１１と復路１２が交互に配置されている。

この音響装置１０１では、スピーカ２の負の音圧Ｖ−がボックス２０の内部空間２１に出力されるときに、内部空間２１の背圧を利用し、音通路１０の空気を共振させることで低音を増強することができる。

音通路１０は、互いに周回方向が相違する往路１１と復路１２を有しているため、容積に比べて通路長を長くでき、共鳴効果を高めることができる。また、急峻な曲折箇所となる１８０度の反転部が、往路側反転部１１ａと復路側反転部１２ａの２箇所に限られるため、音圧の減衰を抑制できる。また互いに逆回りの往路１１と復路１２を組み合わせることで、渦巻状通路での外周側と内周側とでの全長の差を相殺でき、音質を向上させることができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１０１ 音響装置
２ スピーカ
２ａ 正の音圧発生側
２ｂ 負の音圧発生側
１０ 音通路
１０ａ 入口
１０ｂ 出口
１１ 往路
１１ａ 往路反転部
１２ 復路
１２ａ 復路反転部
１５ ボックス
２０ ボックス
Ｒ 反転中心
Ｖ＋ 正の音圧
Ｖ− 負の音圧

Claims (6)

1. 一方の側および他方の側にそれぞれ音圧を発生させるスピーカと、前記スピーカの他方の側からの音圧が通過する音通路が形成されたボックスとが設けられている音響装置において、
   前記音通路は、入口から反転中心に向けて３６０度以上の角度で周回する往路と、前記往路と連続し前記往路とは逆回りで前記反転中心から離れるように３６０度以上周回して出口に至る復路と、を有しており、
   前記スピーカの他方の側から発せられる音圧が、前記入口に与えられることを特徴とする音響装置。
2. 前記往路と前記復路は、同じ平面内で周回し、前記反転中心から外周方向に向けて前記往路と前記復路とが交互に位置している請求項１記載の音響装置。
3. 前記入口に前記スピーカが配置されている請求項１または２記載の音響装置。
4. 前記入口と前記出口が同じ方向に開口している請求項１ないし３のいずれかに記載の音響装置。
5. 前記入口と前記出口とが異なる向きに開口している請求項１ないし３のいずれかに記載の音響装置。
6. 前記スピーカが設置されている前記ボックスの内部に前記音通路が収納されており、前記入口が前記ボックスの内部に開口し、前記出口が前記ボックスの外側に開口している請求項１記載の音響装置。
   

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