JP2021093580A - ディフューザー、及び、スピーカー - Google Patents
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Abstract
【課題】サイズが小さいディフューザーであっても、軸上の音圧を下げることが可能な手段を提供すること。【解決手段】ディフューザー10は、スピーカーユニット2に対向して配置される反射部材11、12と、反射部材11、12のスピーカーユニット2と対面しない側において、反射部材の端部にわたって設けられた吸音材101、102と、を備える。吸音材101は、第1反射部材11に設けられている。吸音材102は、第2反射部材12に設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、スピーカーユニットに対向して配置され、無指向特性を実現するディフューザー、及び、ディフューザーを備えるスピーカーに関する。
スピーカーにおいて、通常、高音域は、指向性が鋭く、ドライバー(スピーカーユニット)軸上の音圧が高くなる。そこで、高音域の指向性を広げるため、振動板に対向して、反射部材としてのディフューザーが配置され、これにより、無指向特性を実現する発明が知られている。このようなディフューザーとして、特許文献1〜5に開示されているディフューザーが知られている。しかしながら、軸上音圧は、遮蔽物(ディフューザー)のサイズが大きくないと、音の回折効果で回り込みが発生し、音圧を低下させることができない。ディフューザーのサイズは、スピーカー相当で、径が小さいことが多く、結果的に、小径のディフューザーでは、軸上の音圧を下げることが困難であった。なお、出願人は、ディフューザーの発明を特許出願している(特願2019−183562号)。
上述したように、サイズが小さいディフューザーでは、軸上の音圧を下げることが困難であるという問題があった。
本発明の目的は、サイズが小さいディフューザーであっても、軸上の音圧を下げることが可能な手段を提供することである。
第1の発明のディフューザーは、スピーカーユニットに対向して配置される反射部材と、前記反射部材の前記スピーカーユニットと対面しない側において、前記反射部材の端部にわたって設けられた吸音材と、を備えることを特徴とする。
本発明では、吸音材は、反射部材のスピーカーユニットと対面しない側において、反射部材の端部にわたって設けられている。これにより、小径のディフューザーによって、高音域の指向性拡大と軸上の音圧低減とを両立させることができる。このように、本発明によれば、サイズが小さいディフューザーであっても、軸上の音圧を下げることができる。
第2の発明のディフューザーは、第1の発明のディフューザーにおいて、前記反射部材は、前記スピーカーユニットに対向する開口を有し、前記スピーカーユニットに対向する環状錐面、及び、前記環状錐面の反対側に形成される環状凹面を有する第1反射部材、前記スピーカーユニットに対向して配置され、前記スピーカーユニットに対向した頂点を有する略円錐形状の第2反射部材、の少なくともいずか一方を備え、前記吸音材は、前記第1反射部材の前記スピーカーユニットと対面しない側の端部、前記第2反射部材の前記スピーカーユニットと対面しない側の端部、の少なくともいずれか一方に、円環状に設けられていることを特徴とする。
第3の発明のディフューザーは、第2の発明のディフューザーにおいて、前記反射部材は、前記第1反射部材、前記第2反射部材の両方を備え、前記吸音材は、前記第1反射部材、前記第2反射部材の両方に設けられていることを特徴とする。
第4の発明のディフューザーは、第3の発明のディフューザーにおいて、前記スピーカーユニットの振動板と、前記第1反射部材の前記環状錐面と、の間に、第1音響通路が形成され、前記第1反射部材の前記環状凹面と、前記第2反射部材の前記錐面と、の間に、前記第2音響通路が形成されていることを特徴とする。
第5の発明のディフューザーは、第2〜第4のいずれかの発明のディフューザーにおいて、前記第2反射部材において、前記スピーカーユニットと対面しない側は、凹状であることを特徴とする。
第6の発明のディフューザーは、第1〜第5のいずれかの発明のディフューザーにおいて、前記吸音材は、ウレタンにより形成されていることを特徴とする。
第7の発明のスピーカーは、第1〜第6のいずれかの発明のディフューザーと、前記ディフューザーと対向して配置されるスピーカーユニットと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、サイズが小さいディフューザーであっても、軸上の音圧を下げることができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。図1(a)は、本発明の実施形態に係るスピーカー1を示す図である。図1(b)は、図1(a)に示すスピーカー1から、吸音材101、102が取り外された状態を示す図である。図2は、図1(b)における断面を示す図である。図示するように、スピーカー1は、ディフューザー10、スピーカーユニット2等を備える。スピーカー1は、例えば、天井に設置される。スピーカーユニット2が天井に設置される場合、スピーカーユニット2が、上側(天井側)となり、ディフューザー10が、下側(放音側)となる。
まず、スピーカーユニット2について説明する。スピーカーユニット2は、コーン型の振動板3を備えており、例えば、低い周波数から高い周波数までの全帯域を再生するフルレンジ型の動電型スピーカーである。振動板3の断面は、凹状である。振動板3の内径部には、ボイスコイル6のボビンが連結するので、内径部が覆われるように、断面が凸状であるダストキャップ4が取り付けられている。振動板3の外径部分には、柔軟なエッジ5の内径側が取り付けられ、音波を放射する振動板3、及び、ダストキャップ4を含む振動板部分をダンパーとともに、振動可能に支持している。ボイスコイル6のボビンに巻回されるコイルは、磁気回路7の磁気空隙に配置される。フレーム8は、エッジ5の外径側と磁気回路7とに連結されている。
従って、スピーカーユニット2では、強い直流磁界が発生する磁気回路7の磁気空隙中に配置されるボイスコイル6のコイルに音声信号電流が供給されると、図示するZ軸方向に駆動力が発生し、ボイスコイル6、振動板3及びダストキャップ4から構成されるスピーカー振動系が、Z軸方向に振動する。その結果、振動板3、及び、ダストキャップ4の前後に存在する空気に圧力変化が生じ、音声信号電流が、音波(音声)に変換される。スピーカーユニット2は、フレーム8を介して、キャビネット9の内面側の取付面9aに取り付けられる。
スピーカー1は、音波を放射するスピーカーユニット2の振動板3に対向するように設けられた、ディフューザー10をさらに備える。ディフューザー10は、2つの反射部材(第1反射部材11、第2反射部材12)が組み合わされて構成されている。具体的には、ディフューザー10は、略切頭円錐形状の部分を含む第1反射部材11と、略円錐形状の第2反射部材12と、を備える。
第1反射部材11と第2反射部材12とは、連結部材13により連結される。第1反射部材11は、振動板3に対向する環状錐面15と、環状錐面15の反対側に形成される環状凹面16を、を有する基体を備える。第1反射部材11は、さらに、振動板3が振動する方向を規定する中心軸であるZ軸が通過し、第1反射部材11の内径寸法を規定する開口17を有する。第1反射部材11の外形形状は、円形である。例えば、第1反射部材11の外径寸法は、振動板3の外径寸法よりも大きく、また、開口17を規定する半径寸法は、振動板3の外径寸法よりも小さくなっている。なお、第1反射部材11の外径形状は、円形に限らず、正方形、多角形等であってもよい。
第1反射部材11は、所定の厚みを有する部材が加工されて形成された基体を有する。従って、凸面状の環状錐面15の背面側に、凹面状の環状凹面16を形成することができる。環状錐面15、及び、環状凹面16を規定する断面曲線は、略直線である。また、環状錐面15を有する第1反射部材11は、スピーカーユニット2側から見ると、円錐形の頂部が、切り落とされた略切頭円錐形状となっている。そして、切り落とされた頂部に、背面側の環状凹面16側に通気する開口17が設けられた形状となっている。
第2反射部材12は、中心軸であるZ軸が、第2反射部材12の頂点を通過する錐面18を有する基体を備える。第2反射部材12の錐面18の頂点は、第1反射部材11の開口17に侵入している。また、第2反射部材12において、略円錐形状の基体は、錐面18の裏側が、凹状である。錐面18を規定する断面曲線は、略直線であり、環状錐面15、及び、環状凹面16の断面を規定する直線とは平行にならない直線である。
ディフューザー10は、第1反射部材11と、第2反射部材12と、第1反射部材11と第2反射部材12とを連結する連結部材13と、スピーカーユニット2とディフューザー2とを連結するスピーカー取付部材24と、第1反射部材11とスピーカー取付部材24とを連結する連結部材14とが、樹脂で一体に成形された部品である。従って、ディフューザー10では、樹脂を成形する金型を上下方向で2つに分割して抜けるように、第2反射部材12の外径寸法は、第1反射部材11の開口17の半径よりも、若干小さくされている。
ディフューザー10は、キャビネット9から上側に突出しないように設計されることで、ディフューザー10の全高は、低くなっている。スピーカー取付部材24は、第1反射部材11の環状錐面15と対向して、第1音響通路21を形成する環状凹面25を備え、内径部にスピーカーユニット2と連結する(図示しない)連結部を備えている。スピーカー取付部材24は、径方向の4か所に、外周側に延設して形成されたフランジ部27を備える。このため、キャビネット9の内側の取付面9aに設けられた開口部の縁部に下側から係合して、ディフューザー10、及び、スピーカーユニット2を含むスピーカー1をキャビネット9に取り付けることができる。
ディフューザー10において、スピーカーユニット2の振動板3、スピーカー取付部材24の環状凹面24、及び、取付面9aの開口部と、第1反射部材11の環状錐面15と、の間に、音波が伝搬して外径方向に音波を放射する第1音響通路21が、形成されている。さらに、ディフューザー10において、互いに近接して配置された第1反射部材11の環状凹面16と、第2反射部材12の錐面18と、の間に、第1反射部材11の開口17を通過した音波が伝搬して外径方向に音波を放射する第2音響通路22が形成される。従って、音圧周波数特性上に大きなピークが現れないようにして、中低音域の無指向特性を実現でき、さらに、中高音域の無指向特性も実現することができる。
スピーカー1は、ディフューザー10の第1音響通路21を通過して放射される音波と、第2音響通路22を通過して放射される音波と、を合成して音声を再生する。
なお、無指向特性を実現しようとする単一のディフューザーを備える従来のスピーカーでは、スピーカーの振動板とディフューザーとの間の空間において生じやすい共振により、音圧周波数特性上に大きなピークが現れやすい。
ディフューザー10を備えるスピーカー1では、スピーカーユニット2の振動板3とディフューザー10との間の空間20に、第1反射部材11の開口17が臨んでいる。このため、共振を発生しにくくすることができる。その結果、音圧周波数特性上に大きなピークが現れないようにすることで、中低音域の無指向特性を実現でき、さらに、中高音域の無指向特性も実現することができる。
上述のように、反射部材11、12は、スピーカーユニット2に対向して配置される。ディフューザー10は、さらに、吸音材101、102を備える。吸音材101、102は、例えば、25kg/m3のウレタンにより形成されている。吸音材101は、第1反射部材11に設けられている。吸音材101は、第1反射部材11のスピーカーユニット2と対面しない側において、第1反射部材11の端部にわたって設けられている。ここで、第1反射部材11は、開口17を有しているため、第1反射部材11のスピーカーユニット2と対面しない側は、円環(リング)状となっている。従って、第1反射部材11のスピーカーユニット2と対面しない側の、第1反射部材11の端部も円環状であり、吸音材101は、円環状に設けられている。
吸音材102は、第2反射部材12に設けられている。吸音材101は、第2反射部材12のスピーカーユニット2と対面しない側において、第2反射部材12の端部にわたって設けられている。ここで、第2反射部材12において、スピーカーユニット2と対面しない側は、凹状となっているため、第2反射部材12のスピーカーユニット2と対面しない側は、円環(リング)状となっている。従って、第2反射部材12のスピーカーユニット2と対面しない側の、第2反射部材12の端部も円環状であり、吸音材102は、円環状に設けられている。
なお、吸音材101、102を除いたスピーカー1、及び、ディフューザー10は、出願人による特許出願である特願2019−183562号の、実施例5(図10)に係る構成と同様である。
図3は、ディフューザー10が設けられていない従来のスピーカーと、ディフューザー10が設けられた本実施形態に係るスピーカー1と、を比較するための図である。図3において、左側が、ディフューザー10が設けられていない従来のスピーカーによる音圧等を示す図であり、右側が、ディフューザー10が設けられたスピーカー1による音圧等を示す図である。グラフは、図内のB点における指向性が狭くなる高域(4kHz、8kHz、12kHz、16kHz)の平均音圧をプロットし、スピーカー直下に相当するA点との比較を示している。図示されているように、ディフューザー10によって、音の届く範囲が広がることによって、結果的に、軸上音圧を抑えることができる。
図4は、吸音材101、102が設けられていないディフューザーが設けられた従来のスピーカーと、吸音材101、102が設けられたディフューザー10が設けられた本実施形態に係るスピーカー1と、を比較するためのグラフである。実線は、スピーカー1の特性を示し、破線は、従来のスピーカーの特性を示す。吸音材により、軸上(スピーカーユニット直下)の8kHzで-5.6dB、10kHzで-3.8dBの効果がある。また、4kHz、6.3kHzは、周囲(60〜90度)の音圧が、3.7dB上がっている。
以上説明したように、本実施形態では、吸音材101、102は、反射部材11、12のスピーカーユニットと対面しない側において、反射部材11、12の端部にわたって設けられている。これにより、小径のディフューザーによって、高音域の指向性拡大と軸上の音圧低減とを両立させることができる。このように、本実施形態によれば、サイズが小さいディフューザーであっても、軸上の音圧を下げることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
上述の実施形態においては、ディフューザー10は、第1反射部材11、第2反射部材12の両方を備えているが、いずれか一方であってもよい。この場合、いずれか一方に、吸音材が設けられる。また、吸音材は、第1反射部材11、第2反射部材12のいずれか一方にのみ、設けられていてもよい。また、スピーカーユニットに対向して配置される反射部材の形状は、第1反射部材11、第2反射部材12の形状に限られず、例えば、反射部材は、矩形を含む多角形の平板、円形の平板等であってもよい。反射部材が、矩形の平板である場合、吸音材は、矩形の端部である四辺に沿って設けられる。また、反射部材が、円形の平板である場合、吸音材は、円形の端部に沿って円環状に設けられる。また、反射部材が、多角形の平板である場合、吸音材は、多角形の端部である辺に沿って設けられる。
また、吸音材を除いたディフューザー(スピーカー)の構成は、出願人による特願2019−183562号の実施例1(図1、図2)、実施例3(図4、図5)であってもよい。
本発明は、スピーカーユニットに対向して配置され、無指向特性を実現するディフューザー、及び、ディフューザーを備えるスピーカーに好適に採用され得る。
1 スピーカー
2 スピーカーユニット
10 ディフューザー
11 第1反射部材
12 第2反射部材
101、102 吸音材
2 スピーカーユニット
10 ディフューザー
11 第1反射部材
12 第2反射部材
101、102 吸音材
Claims (7)
- スピーカーユニットに対向して配置される反射部材と、
前記反射部材の前記スピーカーユニットと対面しない側において、前記反射部材の端部にわたって設けられた吸音材と、を備えることを特徴とするディフューザー。 - 前記反射部材は、
前記スピーカーユニットに対向する開口を有し、前記スピーカーユニットに対向する環状錐面、及び、前記環状錐面の反対側に形成される環状凹面を有する第1反射部材、
前記スピーカーユニットに対向して配置され、前記スピーカーユニットに対向した頂点を有する略円錐形状の第2反射部材、の少なくともいずか一方を備え、
前記吸音材は、
前記第1反射部材の前記スピーカーユニットと対面しない側の端部、前記第2反射部材の前記スピーカーユニットと対面しない側の端部、の少なくともいずれか一方に、円環状に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のディフューザー。 - 前記反射部材は、前記第1反射部材、前記第2反射部材の両方を備え、
前記吸音材は、前記第1反射部材、前記第2反射部材の両方に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のディフューザー。 - 前記スピーカーユニットの振動板と、前記第1反射部材の前記環状錐面と、の間に、第1音響通路が形成され、
前記第1反射部材の前記環状凹面と、前記第2反射部材の前記錐面と、の間に、前記第2音響通路が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のディフューザー。 - 前記第2反射部材において、前記スピーカーユニットと対面しない側は、凹状であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のディフューザー。
- 前記吸音材は、ウレタンにより形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のディフューザー。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のディフューザーと、
前記ディフューザーと対向して配置されるスピーカーユニットと、
を備えることを特徴とするスピーカー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019221796A JP2021093580A (ja) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | ディフューザー、及び、スピーカー |
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JP2019221796A JP2021093580A (ja) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | ディフューザー、及び、スピーカー |
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Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JP2021093580A (ja) |
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-
2019
- 2019-12-09 JP JP2019221796A patent/JP2021093580A/ja active Pending
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