JP2017163468A - スピーカ装置、および、映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歪や共鳴を抑えた音響管でスピーカから放出される音を任意の場所に導く。
【解決手段】開口端１１１と閉口端１１２とを両端にそれぞれ有する音響管１０１と、音響管１０１が形成する音道１１０に沿って放音面が配置され、音響管１０１の周壁に設けられる貫通孔１１３に取り付けられるスピーカ１０２と、スピーカ１０２よりも閉口端１１２側に配置される吸音材とを備えるスピーカ装置。
【選択図】図２

Description

本開示は、スピーカ装置、および、前記スピーカ装置を備えた映像表示装置に関し、特にスピーカの放音側に音響管を備えたスピーカ装置、および、映像表示装置に関する。

従来、スピーカを配置することができないような狭い場所から音を放射させるために、スピーカの前面部に音響管を設け、スピーカから発生した音波を所定の位置まで導く方法が採用される場合がある。このような構造のスピーカ装置は、例えばテレビやコンピュータ等の映像表示装置に採用されている。

しかしながら、このような音響管で音を導く方法では、音響管の影響により、音圧周波数特性にピークやディップが現れる。

そこで、特許文献１に記載のスピーカ装置は、音響管の周壁にスピーカを設け、音響管の閉口端側に音波を抑制する空間を形成する制動機構を設け、所定の周波数での共鳴を減衰させている。

特開平９−３０７９８５号公報

しかし、音響管を用いて中低音も所望の方向に導く場合、従来の制動機構では、１つのスピーカの音を２分割して一方の音を制動機構で減衰させ、一方の音だけ音響管の開口端から放出させるため、放出される音が小さくなるという課題がある。

本開示は、上記課題に鑑みなされたものであり、比較的大きな音の放出を確保しつつ音響管による共鳴音を減衰させるスピーカ装置を提供する。

本開示にかかるスピーカ装置は、開口端と閉口端とを両端にそれぞれ有する音響管と、前記音響管が形成する音道に沿って放音面が配置され、前記音響管の周壁に設けられる貫通孔に取り付けられるスピーカと、前記スピーカよりも前記閉口端側に配置される吸音材とを備える。

本開示によれば、音響管を用いたスピーカ装置でありながら、スピーカから放出される音の減衰を抑制し、かつ、音響管による音圧周波数特性のピークやディップの発生を抑制することができる。

図１は、実施の形態１に係るスピーカ装置の外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態１に係るスピーカ装置を分解して示す斜視図である。 図３は、実施の形態１に係るスピーカ装置を切断した状態で示す断面図である。 図４は、実施の形態２に係る映像表示装置の一部を透過して示す斜視図である。 図５は、他の実施の形態に係るスピーカ装置の外観を示す斜視図である。 図６は、他の実施の形態に係るスピーカ装置の外観を示す側面図である。 図７は、他の実施の形態に係るスピーカ装置の外観を示す側面図である。 図８は、他の実施の形態に係るスピーカ装置の外観を示す上面図である。 図９は、他の実施の形態に係るスピーカ装置の外観を示す上面図である。

次に、本開示に係るスピーカ装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示に係るスピーカ装置の一例を示したものに過ぎない。従って本開示は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

また、図面は、本開示を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係るスピーカ装置の外観を示す斜視図である。

図２は、本実施の形態に係るスピーカ装置を分解して示す斜視図である。

図３は、本実施の形態に係るスピーカ装置を切断した状態で示す断面図である。

これらの図に示すように、スピーカ装置１００は、音響管１０１と、スピーカ１０２と、吸音材１０３とを備えている。本実施の形態の場合スピーカ装置１００は、筐体１０４をさらに備えている。

音響管１０１は、スピーカ１０２から放出された音を任意の場所に導く管状の部材である。音響管１０１の一方の端部は、開放状態の開口端１１１となっており、他方の端部は、塞がれた状態の閉口端１１２となっている。また、音響管１０１の周壁には貫通孔１１３が設けられている。

本実施の形態の場合、音道１１０（図３参照）に垂直な音響管１０１の断面は、矩形であり、全体的には扁平した形状となっている。また、音道１１０に垂直な音響管１０１の断面の形状、および、大きさは、開口端１１１からスピーカ１０２（貫通孔１１３）を越えて閉口端１１２に至るまで一定である。

貫通孔１１３は、音道１１０に垂直な断面の長手方向を含む音響管１０１の周壁に設けられている。貫通孔１１３は、貫通孔１１３に対向するようにスピーカ１０２が取り付けられ、スピーカ１０２から放出された音を音響管１０１の内方に導入するための部分である。

貫通孔１１３の形状は、特に制限されるものではないが、本実施の形態の場合、スピーカ１０２の放音面におけるフレーム１２１の形状が矩形であるため、貫通孔１１３もスピーカ１０２の形状に対応した矩形となっている。

貫通孔１１３を設ける位置は特に制限されるものではないが、貫通孔１１３から閉口端１１２までの間は、その長さで反共鳴を発生させ、さらに吸音材１０３を配置することで音響抵抗を増幅させて音響管１０１のＱを減衰させて共鳴音をなだらかに吸収する部分となるため所定の距離を設けることが好ましい。

さらに本実施の形態の場合、音響管１０１の開口端１１１の端面がスピーカ１０２の放音面に対して平行に配置されるように、音響管１０１は、開口端１１１側の端部近傍が音響管１０１の厚さ方向（図中Ｙ軸方向）に湾曲している。また、音響管１０１の開口端１１１は、スピーカ１０２の放音面に垂直な方向（図中Ｙ軸方向）においてスピーカ１０２の背方（図中Ｙ軸方向負側）、つまり磁気回路よりも後ろに配置されている。

スピーカ１０２は、入力された電気信号（音声信号）に基づき音を空間中に放出することができる電気音響変換器であり、空気を振動させる振動板、振動板などを支えるフレーム１２１、電気信号に対応する磁界を発生させるボイスコイル、ボイスコイルを動作させる定常的な磁力をギャップに発生させる磁気回路などを備えている。

本実施の形態の場合、スピーカ１０２は、外周の形状が矩形で内周の形状が円形のフレーム１２１を備えている。フレーム１２１の内周面にはコーン型の振動板（図示せず）がエッジ（図示せず）を介して取り付けられている。従って、フレーム１２１が配置される面を放音面としている。また、放音面が音響管１０１の貫通孔１１３を臨んだ状態で貫通孔１１３の周縁部にスピーカ１０２が取り付けられており、音響管１０１が形成する音道１１０に沿って放音面が配置された状態で音響管１０１の周壁に取り付けられた状態となっている。つまり、スピーカ１０２が音を放出する方向と、音響管１０１の音道と１１０とが交差（直交）した状態でスピーカ１０２と音響管１０１とが配置されている。

吸音材１０３は、音響抵抗を増幅させる部材であり、例えば樹脂製のスポンジのような多孔質の物質からなるものである。ここで多孔質とは、連続気泡や独立気泡を備える物質ばかりでなく、絡み合った繊維からなるグラスウールのような物質も含まれる。

吸音材１０３は、前述したとおり、音響管１０１の貫通孔１１３に取り付けられたスピーカ１０２よりも閉口端１１２側に配置されており、本実施の形態の場合は、貫通孔１１３から閉口端１１２までの内部空間を全て埋め尽くした状態で配置されている。さらに、吸音材１０３は、貫通孔１１３において一部が露出するように、つまり貫通孔１１３に取り付けられたスピーカ１０２のフレーム１２１の一部と重なるように配置されている。

このように吸音材１０３を配置することにより、音響管１０１の共振を効果的に抑制することが可能となる。

筐体１０４は、スピーカ１０２の背部、つまり音響管１０１の内部に放出される音と逆位相の音が発生する部分を収容する箱状の部材であり、いわゆるキャビネットやエンクロージャなどと称される部分である。本実施の形態の場合、スピーカ１０２は、筐体１０４に固定されており、筐体１０４が音響管１０１に固定されることによりスピーカ１０２は、音響管１０１の周壁に間接的に固定されている。

以上説明したように、本実施の形態に係るスピーカ装置１００によれば、スピーカ１０２の放音面の中心から見て、音響管１０１の開口端１１１とは反対側に共鳴管として機能する共鳴部１１４が配置されるため、スピーカ１０２から再生される音が効率的に音響管１０１に導かれて開口端１１１から放出させることができる。さらに、音響管１０１内において音の歪も発生しにくいものとなる。さらに、低音部の第一共振や第二共振を効果的に減衰させることができるため、例えば５００Ｈｚ以下の低音部だけの再生に特化したスピーカ装置１００とすれば、スピーカ１０２配置の向きとは逆向きに開口端１１１を配置して、逆向きに音を放出させることも可能となる。

（実施の形態２）
次に、本開示に係るスピーカ装置１００を備えた映像表示装置２００の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、前記実施の形態１と同様のスピーカ装置１００については同じ符号を付して説明を省略する場合がある。

図４は、本実施の形態に係る映像表示装置の一部を透過して示す斜視図である。

同図に示すように、映像表示装置２００は、例えばテレビやコンピュータ用のモニタ、電子看板（デジタルサイネージ）などとして用いられるような装置であって、表示パネル２０１と、スピーカ装置１００とを備えている。

表示パネル２０１は、入力された映像信号に基づき画像や映像を表示することができる装置である。表示パネル２０１の種類は特に限定されるものではなく、例えば液晶表示パネルや、有機ＥＬ表示パネルなどを例示することができる。なお、表示パネル２０１は、保護枠体２２１によって周縁部が保護され、バックカバー２２２等により背面が覆われている。

スピーカ装置１００は、表示パネル２０１の背方に配置され、スピーカ装置１００の音響管１０１の開口端１１１は、表示パネル２０１の周縁の外側に配置されている。

本実施の形態の場合、映像表示装置２００において、スピーカ装置１００は、音響管１０１が最も背方（後方）になるように配置され、次にスピーカ１０２が、音響管１０１と表示パネル２０１との間でに配置されている。

また、音響管１０１は、開口端１１１側の端部が映像表示装置２００の背方から表示パネル２０１の表面近傍に達する様に湾曲し、開口端１１１の端面は表示パネル２０１の表面と平行となるように表示パネル２０１に隣接して配置されている。

以上のような音響管１０１の形状、および、スピーカ装置１００の配置によって、スピーカ１０２が、映像表示装置２００の背方（後方）に向いて音を放出しているにもかかわらず、表示パネル２０１の周縁部の外側近傍から前方に向かって音を出すことが可能となる。

また、映像表示装置２００は、ステレオ音源に対応するため左右対称にスピーカ装置１００を二台備えている。

以上の実施の形態に係る映像表示装置２００によれば、映像表示装置２００内部の比較的広い空間にスピーカ１０２を配置し、音の劣化や歪の発生が抑えられた音響管１０１によって表示パネル２０１の前方に音を放出することができるため、映像表示装置２００内の空間を効率的に利用して狭額縁を維持しながら、視聴者に向かう音を高音質の状態で放出することができる。

なお、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本開示の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本開示の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本開示に含まれる。

例えば、図５に示すように、音響管１０１は、湾曲や屈曲することなく真っ直ぐなものでもかまわない。また、筐体１０４と音響管１０１の形状や大きさも特に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、筐体１０４は、音響管１０１に対し大きなものでもかまわない。

また、図６に示すように、音響管１０１は、開口端１１１に向かうに従い、音道１１０に垂直な断面積が徐々に大きくなるものでもかまわない。これにより、開口端１１１から放出される音量を大きくすることができる。

また、音響管１０１のスピーカ１０２取付部から閉口端１１２までの共鳴部１１４の形状も、図７、図８に示すように音響管１０１から突出する部分が存在してもよく、任意の形状を採用しうる。

また、図９に示すように、一つの音響管１０１に複数のスピーカ１０２および筐体１０４を取り付けてもかまわない。

また、スピーカ１０２もコーン型ばかりでなく、平板型など任意の形状を採用することができる。

本開示は、スピーカと音の放出箇所とが異なる電子機器や移動体に利用可能である。

１００ スピーカ装置
１０１ 音響管
１０２ スピーカ
１０３ 吸音材
１０４ 筐体
１１０ 音道
１１１ 開口端
１１２ 閉口端
１１３ 貫通孔
１１４ 共鳴部
１２１ フレーム
２００ 映像表示装置
２０１ 表示パネル
２２１ 保護枠体
２２２ バックカバー

Claims (7)

1. 開口端と閉口端とを両端にそれぞれ有する音響管と、
   前記音響管が形成する音道に沿って放音面が配置され、前記音響管の周壁に設けられる貫通孔に取り付けられるスピーカと、
   前記スピーカよりも前記閉口端側に配置される吸音材と
   を備えるスピーカ装置。
2. 前記スピーカの背部を収容する筐体をさらに備える
   請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記音響管の音道に垂直な断面の形状、および、大きさは、前記開口端から前記スピーカに至るまで一定である
   請求項１または２に記載のスピーカ装置。
4. 前記吸音材は、前記貫通孔において一部が露出するように配置される
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
5. 前記音響管の開口端の端面は、前記スピーカの放音面に対して平行に配置される
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
6. 前記音響管の開口端は、前記スピーカの放音面に垂直な方向において前記スピーカの背方に配置される
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
7. 映像を表示する表示パネルと、
   前記表示パネルの背方にスピーカが配置される請求項１〜６のいずれか一項に記載のスピーカ装置とを備え、
   前記スピーカ装置の音響管の開口端は、前記表示パネルの周縁外側方に配置される
   映像表示装置。

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