JP2505047B2 - スピ―カシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は位相反転形スピーカシステムに係り、特に低
温再生に好適なスピーカシステムに関する。

〔従来の技術〕

位相反転形スピーカシステムは、密閉形キャビネット
の前面バッフル板に開口等の音響放射手段（以下、ポー
トという。）を設け、スピーカユニットの背面から放射
された音の一部をポートを経由させスピーカユニットの
前面から放射された音と位相をそろえて放射させるよう
にしたものであり、同程度の容積をもつ密閉形スピーカ
システムに比べ低温再生域を広げることができる利点を
有している。

従来、第８図に示すように、１つのスピーカキャビネ
ット101を隔壁板102により２分割して独立した２つの第
11サブチャンバ103、第12サブチャンバ104を形成し、隔
壁板102に２つの第９スピーカユニット105、第10スピー
カユニット106を取付け、第11サブチャンバ103、第12サ
ブチャンバ104のそれぞれに第11ポート107、第12ポート
108を設けることにより音響的に直列二重共振回路を構
成したスピーカシステムが知られている。なお、109、1
10は入力端子、111、112は接続ケーブルである。

このスピーカシステムの機械系等価回路を第９図に示
す。第９図において、 R₁:第９スピーカユニット105のエッジやダンパーなどの
機械抵抗と第９スピーカユニット105の片面の放射抵抗
との和 M₁:第９スピーカユニット105の振動系の等価質量と第９
スピーカユニット105の片面の付加質量との和 C₁:第９スピーカユニット105の振動系のコンプライアン
ス R₂:第10スピーカユニット106のエッジやダンパーなどの
機械抵抗と第10スピーカユニット106の片面の放射抵抗
との和 M₂:第10スピーカユニット106の振動系の等価質量と第10
スピーカユニット106の片面の付加質量との和 C₂:第10スピーカユニット106の振動系のコンプライアン
ス M₃:第11ポート107の音響質量と第11ポート107の開口面
の付加質量との和 C₃:第11サブチャンバ103内の空気のコンプライアンス M₄:第12ポート108の音響質量と第12ポート108の開口面
の付加質量との和 C₄:第12サブチャンバ104内の空気のコンプライアンス F₁:第９スピーカユニット105の駆動力 F₂:第10スピーカユニット106の駆動力 V₁:第11ポート107における空気の速度 V₂:第12ポート108における空気の速度 である。

第９図からわかるように、質量M₃、コンプライアンス
C₃の共振点の近傍において、空気の速度V₁が最大とな
る。したがって、第11ポート107から放射される出力音
圧レベルは前記共振点における周波数f₁のときに最大と
なる。また、質量M₄、コンプライアンスC₄の共振点の近
傍において、空気の速度V₂が最大となる。したがって、
第12ポート108から放射される出力音圧レベルは、前記
共振点における周波数f₂のときに最大となる。

このように構成されたスピーカシステムの周波数応答
特性を第10図に示す。ここに、 L₁:第11ポート音圧レベル曲線 L₂:第12ポート音圧レベル曲線 L_A:スピーカシステム全体としての総合音圧レベル曲線 である。第10図からわかるように、総合音圧レベル曲線
L_Aは、第11ポート音圧レベル曲線L₁と第12ポート音圧レ
ベル曲線L₂との和として表される。

このように、上記従来のスピーカシステムは、二重共
振系で構成されるため、各ポートの共振周波数を適宜選
択的に組み合わせることにより、低域特性を任意に設定
できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来のスピーカシステムでは、共振系が
２以下であるため、スピーカシステム設計上の自由度が
小さく、得ようとする特性の範囲、バリエーションが限
られていた。

本発明は、比較的簡単な構成で多種多様な特性の設定
が可能であり、かつ設計の自由度を向上しうるスピーカ
システムを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を解決するために、複数のスピーカユニット
の各振動板の前面または背面のいずれか一方の面をそれ
ぞれ所定の容積を有するエンクロージャで覆い、かつ、
前記各スピーカユニットの各振動板の他方の面を所定の
容積を有する１つの共用エンクロージャで覆い、前記各
エンクロージャにそれぞれ異なる共振周波数を有する音
響放射手段を設けて構成した。

〔作用〕

本発明によれば、複数のスピーカユニットはその各振
動板の一方の面側において１つの共用エンクロージャを
共用し、他方の面側には各スピーカユニットごとの独立
したエンクロージャが付設されることになる。そして、
上記共用エンクロージャおよび各独立エンクロージャの
それぞれに互いに異なる共振周波数を有する音響放射手
段を設けたことにより、共振系の数は独立エンクロージ
ャの数に共用エンクロージャの数（すなわち最低１つ）
を加えた分だけ増加することができる。その結果、再生
周波数応答特性を従来例より多様化することができ、音
響放射手段の共振周波数の設定、出力音圧レベルの設定
等を適宜選択することにより自由度の高い設計が可能と
なり、所期の目的を達成することができる。

なお、共用エンクロージャの音響放射手段は１つとは
限らず、共振周波数の異なるものを複数設けてもよい。
このようにしても、共用エンクロージャは複数のスピー
カユニットにより並列駆動されるのと等価であるから、
複数の音響負荷としての音響放射手段を充分駆動可能だ
からである。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例 第１図に、本発明に係るスピーカシステムの第１実施
例を示す。

この第１実施例は、３つの独立した第１、第２、第３
のサブチャンバ９、10、11と、２つの第１、第２のスピ
ーカユニット12、13と、３つの第１、第２、第３のポー
ト14、15、16を用いて３重共振系を構成したものであ
る。

すなわち、第１スピーカユニット12の背面が当該第１
スピーカユニット12が取り付けられた隔壁板４と外壁板
１により形成される第１エンクロージャ６で覆われ、こ
れによって第１サブチャンバ９が形成されている。同様
に第２スピーカユニット13の背面が当該第２スピーカユ
ニット13が取り付けられた隔壁板５と外壁板３により形
成される第３エンクロージャ８で覆われ、これによって
第３サブチャンバ11が形成されている。そして、第１、
第２スピーカユニット12および13の前面は隔壁板４、５
および外壁板２によって形成される共用の第２エンクロ
ージャ７で覆われ、これによって第２サブチャンバ10が
形成されている。以上の各エンクロージャは一体化され
ており、第１、第２、第３の各エンクロージャ６、７、
８には第１、第２、第３のポート14、15、16が設けられ
ている。

第１、第２のスピーカユニット12、13の取り付け方向
は互いに同相駆動されるように取り付けられていればよ
く、図示と逆であってもよい。また、異なる方向に取り
付けても、入力信号を逆相にすればよい。

第１、第２、第３のポート14、15、16はそれぞれ異な
る共振周波数f₀₁、f₀₂、f₀₃に設定されている。

17、18は入力端子、19、20は接続ケーブルである。

第１図のスピーカシステムの機械系等価回路を第２図
に示す。第２図において、第９図と異なるのはM₅、C₅、
V₃である。ここに、 M₅:新たに形成した第３のサブチャンバ11に対応する第
３のポート16の音響質量と当該第３のポート16の開口面
の付加質量との和 C₅:第３のサブチャンバ11内の空気のコンプライアンス V₃:第３のポート16における空気の速度 である。

第２図からわかるように、質量M₃、コンプライアンス
C₃の共振点の近傍において、空気の速度V₁が最大とな
る。したがって、第１のポート14から放射される出力音
圧レベルは前記共振点における周波数f₀₁のときに最大
となる。また、質量M₄、コンプライアンスC₄の共振点の
近傍において、空気の速度V₂が最大となる。したがっ
て、第２のポート15から放射される出力音圧レベルは前
記共振点における周波数f₀₂のときに最大となる。さら
に、質量M₅、コンプライアンスC₅の共振点の近傍におい
て、空気の速度V₃が最大となる。

このスピーカシステムの周波数応答特性を第３図に示
す。ここに、 L₁:第１ポート音圧レベル曲線 L₂:第２ポート音圧レベル曲線 L₃:第３ポート音圧レベル曲線 L_B:スピーカシステム全体としての総合音圧レベル曲線 である。第３図に示す如く、総合音圧レベル曲線L_Bは、
第１ポート音圧レベル曲線L₁と第２ポート音圧レベル曲
線L₂と第３ポート音圧レベル曲線L₃との和として表され
る。

第２実施例 第４図に、本発明に係るスピーカシステムの第２実施
例を示す。

この第２実施例は、第１実施例における３つの第１、
第２、第３のポート14、15、16の一部または全部を振動
板とエッジの組合せ、あるいはそれらと等価な音響質量
に置き換えた例を示している。

第４図において、第１図と同一部分には同一の符号を
附して説明を省略する。第１図と異なる点は、前記第１
のポート14の代わりに振動板21とエッジ22を設け、前記
第３のポート16の代わりにドロンコーン23を設けた点で
ある。このようにすることにより、第１実施例における
第１、第２、第３のポート14、15、16の一部または全部
をこれらの受動放射手段と置き換えることによって任意
の組合せの実施例を構成することができる。

第３実施例 第５図、第６図、第７図に本発明に係るスピーカシス
テムの第３実施例を示す。

この第３実施例は、７つの独立した第４〜第10のサブ
チャンバ57〜63と、６つの第３〜第８のスピーカユニッ
ト64〜69と、７つの第４〜第10のポート70〜76を用いて
７重共振系を構成したものである。

すなわち、第３〜第８のスピーカユニット64〜69の背
面が当該第３〜第８のスピーカユニット64〜69が取り付
けられた隔壁板38〜43と他の隔壁板44〜49と外壁板31〜
36とにより形成される第４〜第９のエンクロージャ50〜
55で覆われ、これによって第４〜第９のサブチャンバ57
〜62が形成されている。そして、第３〜第８のスピーカ
ユニット64〜69の前面は隔壁板38〜43および外壁板37に
よって形成される共用の第10エンクロージャ56で覆わ
れ、これによって第10サブチャンバ63が形成されてい
る。以上の各エンクロージャは一体化されており、第４
〜第10の各エンクロージャ50〜56には第４〜第10のポー
ト70〜76が設けられている。77〜82は入力端子、83〜88
は接続ケーブルである。

また、この第３実施例において前記ポート70〜76の一
部または全部を振動板とエッジ、あるいはドロンコーン
などの受動放射手段と置き換えることにより任意の組合
わせの実施例を構成することができる。

〔発明の効果〕

本発明にかかるスピーカシステムは、全体として多重
に結合した音響的共振回路を構成し、前記スピーカシス
テム全体としての周波数特性は前記ポートから放射され
る音響出力信号の総和となる。このように多数の共振系
を有することから、各々のポートからの音響出力につい
て多様な特性を得ることができ、設計上の自由度を増大
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の断面図、 第２図は本発明の第１実施例の機械系等価回路図、 第３図は本発明の第１実施例の周波数特性図、 第４図は本発明の第２実施例の断面図、 第５図は本発明の第３実施例の平面図、 第６図は本発明の第３実施例の縦断面図、 第７図は本発明の第３実施例の横断面図、 第８図は従来例の断面図、 第９図は従来例の機械系等価回路図、 第10図は従来例の周波数特性図である。 １〜３……外壁板 ４、５……隔壁板 ６……第１エンクロージャ ７……第２エンクロージャ ８……第３エンクロージャ ９……第１サブチャンバ 10……第２サブチャンバ 11……第３サブチャンバ 12……第１スピーカユニット 13……第２スピーカユニット 14……第１ポート 15……第２ポート 16……第３ポート 17、18……入力端子 19、20……接続ケーブル 21……振動板 22……エッジ 23……ドロンコーン 31〜37……外壁板 38〜49……隔壁板 50……第４エンクロージャ 51……第５エンクロージャ 52……第６エンクロージャ 53……第７エンクロージャ 54……第８エンクロージャ 55……第９エンクロージャ 56……第10エンクロージャ 57……第４サブチャンバ 58……第５サブチャンバ 59……第６サブチャンバ 60……第７サブチャンバ 61……第８サブチャンバ 62……第９サブチャンバ 63……第10サブチャンバ 64……第３スピーカユニット 65……第４スピーカユニット 66……第５スピーカユニット 67……第６スピーカユニット 68……第７スピーカユニット 69……第８スピーカユニット 70……第４ポート 71……第５ポート 72……第６ポート 73……第７ポート 74……第８ポート 75……第９ポート 76……第10ポート 77〜82……入力端子 83〜88……接続ケーブル 101……スピーカキャビネット 102……隔壁板 103……第11サブチャンバ 104……第12サブチャンバ 105……第９スピーカユニット 106……第10スピーカユニット 107……第11ポート 108……第12ポート 109、110……入力端子 111、112……接続ケーブル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のスピーカユニットの各振動板の前面
   または背面のいずれか一方の面をそれぞれ所定の容積を
   有するエンクロージャで覆い、かつ、前記各スピーカユ
   ニットの各振動板の他方の面を所定の容積を有する１つ
   の共用エンクロージャで覆い、前記各エンクロージャに
   それぞれ異なる共振周波数を有する音響放射手段を設け
   たことを特徴とするスピーカシステム。