JP2020072364A - スピーカーキャビネットの吸音湾曲振動板 - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカーの振動負荷としてのキャビネット内の吸音材の制動力が生じにくい吸音性を求め、低音低下を伴いにくく、原音にある自然な音色に影響しにくい吸音方法を課題とする。【解決手段】軽量なペーパー状の振動板を、湾曲に保持するスイング可動支持部によって、音波による湾曲振動板の振幅を面方向のスライド動差に変換することによって、音の非放射性を求めることにおいて、振動板の伸縮のような縦波の振動する内部損失としてキャビネット内の音波の吸収性を求める。【選択図】図１

Description

本発明は、主にスピーカーキャビネット内の吸音性による音質改善に関するものである。

一般にスピーカーキャビネット内の吸音材は繊維状のフェルトやグラスウール、スポンジ等の利用がある。
吸音材の使用量を増加するほど、吸音効果を得られる反面、低音の音量低下を伴うことや、音質の自然なバランスに影響する。

その他、吸音性の従来技術として、分割振動損失ヒレ（特許文献1参照）、消音性振動板（特許文献2参照）および位相反転用振動板（特許文献3参照）が関連する。

特開2014-039147 特開2015-026932 特願2017-148874

スピーカーキャビネット内のような小空間での吸音材は、吸音効果を得られる反面スピーカーの振動板にも制動力が生じ、音量低下要因となるため、スピーカーの振動板に制動力が生じにくい吸音性が必要と考える。
本発明では、低音低下を伴いにくく、原音にある自然な音色に影響しにくい吸音方法を課題とする。

軽量なペーパー状の振動板を、湾曲に保持することにおけるスイング可動支持部を振動板端部に形成することによって、音波による振動板の振幅を面方向のスライド動差に変換し、音の非放射性を求め、そのスライド動作が振動板の伸縮のような縦波として振動する内部損失として吸収性を求める。

または、スイング可動支持部を振動板中央とすることによって、湾曲をウエーブ状に保持でき、振動板の曲げ弾性や自重が中央で釣り合いがとれることによって、形状維持のための強度を軽減でき、フレキシブルな支持を可能とする。

軽量な湾曲振動板はスピーカーに対する負荷が小さく、湾曲振動板の振動として音波を吸収し、スライド動作への変換によって空気振動を伴わない縦波振動の内部損失として自然消耗されるため、吸音材料のように音波への制動がスピーカーの振動に及ばず、キャビネット内の反射音や定在波を抑えられ、低音の損失感がなく自然な音色の再現力向上が求められる。

実施するための形態における参考斜視図 実施例の側面断面図（A）、振動板ユニット部の背面図（B） 音圧周波数特性を示す。２つの特性差を別々にトレース表示（C） 実施例における吸音湾曲振動板を設置しないインピーダンス特性 実施例のインピーダンス特性

湾曲振動板の材質は軽量で丈夫な紙のような天然素材によって、平面を湾曲したときの復元力による弾性ストレスが日時経過とともになくなり、音質に影響しにくい。
設置において湾曲振動板の両端をキャビネットに支持するか、図1に示すように、フレーム枠1に湾曲振動板2を接合支持したユニットとしてもキャビネットに設置できる。
支持において、片端をスイング可動支持3とするか、両端を可動支持としても可能である。
音波による振幅方向a,bを、スライド方向c,dに変換され、e,f方向に伸縮する縦波の振動に変換することを目的とする。
湾曲が少ないと許容振幅やスライド量が減り、湾曲が大きい場合では、スライド運動は直進性があるため、接線方向に膨らみやすくなり分割振動になりやすい。
湾曲の大きさの一例として円の40°の範囲でも有効に実施できる。

湾曲振動板2の自重による変形に対する形状維持を十分に保つには、可動支持部3を丈夫にすることや、補助支持部品が必要となるが、そのような機構動作が軽いことが望ましい。
機構動作が軽くできる形態として、図2のように、ウエーブ状の湾曲振動板4の両端5を接合支持し、中央に可動支持部6を設けることによって、振動板の弾性や自重のバランスがとれた状態で３箇所で支えるため、可動支持部6を必要以上に丈夫でなくてよく、フレキシブルな動作を可能とする。
湾曲振動板の設置位置は、キャビネット7の中間を基準としても有効であるが、設置位置による音質調整は可能である。

その他、リスニング環境においても、吸音湾曲振動板ユニットとして実施可能である。

吸音湾曲振動板を設置する密閉型キャビネットの実施例を図2に基づいて説明する。
振動板は縦寸法300mm程に対し厚み0.25mmクラフト紙を用いた。
縦型で面積を広くとることにより、スピーカーの負荷低減を図る。

分割振動の制振のためのヒレ8を凹側に形成する。
湾曲で生じる分割振動は湾曲に準じるような小さな湾曲の単純な分割振動になりやすく、異音を生じやすいランダムな分割振動は生じにくいため、軽度な対策が可能である。
ヒレの出寸法6mmとする紙テープ、厚み約0.05mmを3通り貼り付けることにより、良好なインピーダンス特性に達する。

中央の可動支持6は厚み0.18mmクラフト紙を用いて、スイング可動部は7mmとした。
フレーム9にセットした振動板の取り付け位置は、良好な音質となる調整において、キャビネット7中央とした。
ウエーブ状の湾曲振動板4の自重による変形およびサイドのクリアランス10の約0.2mmに1年間経過においても変化なく維持できている。

図3に示す音圧周波数特性において、吸音湾曲振動板を備えない特性hに比べ、備えるgは700Hz〜1.5kHzで山谷が少なく、200Hz以下も低音レベル低下がないことが確認できる。
図4に示すインピーダンス特性における反射音の影響と思われる２つの乱れ ｉ, ｊ が、図5に示す吸音湾曲振動板を備える特性では、解消が確認できる。

1 フレーム枠
2 湾曲振動板
3 スイング可動支持部
4 ウエーブ状の湾曲振動板
5 端部接合部
6 中央スイング可動支持部
7 キャビネット
8 ヒレ
9 フレーム枠
10 クリアランス
11 スピーカー

Claims (2)

1. 湾曲振動板2として保持することにおける振動板端部に設けたスイング可動支持部3によって、音による振動板の振幅を面方向のスライド動差に変換し音の非放射性を求め、スライド動作がもたらす振動板のe,f方向の伸縮作用で縦波振動することによる音の放射性がない内部損失として吸収性を求めるスピーカーキャビネットの吸音湾曲振動板。
2. 振動板中央にスイング可動支持部6を設けることにより、両端5と中央3カ所でウエーブ状に支持する請求項１記載のスピーカーキャビネットの吸音湾曲振動板。

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