JP2615453B2 - スピーカシステム - Google Patents
スピーカシステムInfo
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- JP2615453B2 JP2615453B2 JP62149648A JP14964887A JP2615453B2 JP 2615453 B2 JP2615453 B2 JP 2615453B2 JP 62149648 A JP62149648 A JP 62149648A JP 14964887 A JP14964887 A JP 14964887A JP 2615453 B2 JP2615453 B2 JP 2615453B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、スピーカユニットの背面に音響管を有する
スピーカシステムに関するものである。
スピーカシステムに関するものである。
従来の技術 スピーカシステム再生音の低音域を拡大する従来の技
術の一つとして、音響迷路形のものがある。
術の一つとして、音響迷路形のものがある。
以下、図面を参照しながら、従来の音響迷路形のスピ
ーカシステムについて説明を行う。
ーカシステムについて説明を行う。
第２図は、上記スピーカシステムの断面図を示すもの
である。第２図において、１はキャビネットで、その前
面板および後面板には仕切板2a,2b,2cが設けられてい
る。３はキャビネット１の前面板の下部に設けられた開
口、４は前面板の上部に設けられたスピーカユニットで
ある。以上のように構成された従来の音響迷路形のスピ
ーカシステムについて以下その動作を説明する。
である。第２図において、１はキャビネットで、その前
面板および後面板には仕切板2a,2b,2cが設けられてい
る。３はキャビネット１の前面板の下部に設けられた開
口、４は前面板の上部に設けられたスピーカユニットで
ある。以上のように構成された従来の音響迷路形のスピ
ーカシステムについて以下その動作を説明する。
キャビネット１の内部に設けられた仕切り板2a,2b,2c
は音響管を構成するものであり、スピーカユニット４の
背面から出た音は、上記音響管に導かれ、その開口３よ
り放射される。音響管は、その全長で決まる特定の周波
数で共振する。音響管の全長はＬ、空気中の音速をＣと
すると、共振周波数ｎは となり、ｎ＝０では音響管内に1/4波長がのって共振を
生じ、音響管の開口３より音響的に増大された音が放射
され、低音再生限界付近での大幅な能率向上が図られる
ものである。また、音響管に半波長がのる周波数では、
スピーカユニット４の前面から放射される音と、これと
は本来逆相となる音響管の開口３から放射されるスピー
カユニット４の背面からの音とは、半波長の位相遅延の
ため同相となって加算され、音圧レベルが増大する。さ
らにｎ＝２となると、音響管内に3/4波長がのり、ｔ＝
０の場合と同様に、音響管の開口３より音響的に増大さ
れた音が放射される。従って、低音域において高能率な
スピーカシステムを実現できるものであった。
は音響管を構成するものであり、スピーカユニット４の
背面から出た音は、上記音響管に導かれ、その開口３よ
り放射される。音響管は、その全長で決まる特定の周波
数で共振する。音響管の全長はＬ、空気中の音速をＣと
すると、共振周波数ｎは となり、ｎ＝０では音響管内に1/4波長がのって共振を
生じ、音響管の開口３より音響的に増大された音が放射
され、低音再生限界付近での大幅な能率向上が図られる
ものである。また、音響管に半波長がのる周波数では、
スピーカユニット４の前面から放射される音と、これと
は本来逆相となる音響管の開口３から放射されるスピー
カユニット４の背面からの音とは、半波長の位相遅延の
ため同相となって加算され、音圧レベルが増大する。さ
らにｎ＝２となると、音響管内に3/4波長がのり、ｔ＝
０の場合と同様に、音響管の開口３より音響的に増大さ
れた音が放射される。従って、低音域において高能率な
スピーカシステムを実現できるものであった。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では音響管に一波長
がのって共振を生じたとき、スピーカユニット４の前面
から放射される音と、音響管の開口３から放射されるス
ピーカユニット４の背面からの音は逆相となって打ち消
し合い、第３図の破線で示す特性のように、音圧の大き
な谷が生じる。さらに、音響管の拡がる割り合いが小さ
く円筒に近い音響管では、音響管に1/4,3/4波長がのる
周波数の間で放射抵坑が小さくなり、下式の |W|＝|V|2Ra （W:音響パワー,V:振動板の速度,Ra:放射抵抗）で示す
ように音響パワーが小さくなり、音圧の谷が生じ、平坦
で高能率な低音域の音圧周波数特性が得られなかった。
一方、低音域から平坦で高能率な音圧周波数特性を有す
るホーンスピーカシステムを実現するにはホーンの体積
が非常に大きく非現実的なものであった。
がのって共振を生じたとき、スピーカユニット４の前面
から放射される音と、音響管の開口３から放射されるス
ピーカユニット４の背面からの音は逆相となって打ち消
し合い、第３図の破線で示す特性のように、音圧の大き
な谷が生じる。さらに、音響管の拡がる割り合いが小さ
く円筒に近い音響管では、音響管に1/4,3/4波長がのる
周波数の間で放射抵坑が小さくなり、下式の |W|＝|V|2Ra （W:音響パワー,V:振動板の速度,Ra:放射抵抗）で示す
ように音響パワーが小さくなり、音圧の谷が生じ、平坦
で高能率な低音域の音圧周波数特性が得られなかった。
一方、低音域から平坦で高能率な音圧周波数特性を有す
るホーンスピーカシステムを実現するにはホーンの体積
が非常に大きく非現実的なものであった。
上記問題点に鑑み、低音域での放射能率の向上と共
に、音圧特性が平坦な、音響管を有するスピーカシステ
ムを提供するものである。
に、音圧特性が平坦な、音響管を有するスピーカシステ
ムを提供するものである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のスピーカシステム
は、スピーカユニットの背面に設けられた音響管のスロ
ート部より前記音響管の出口である開口部へ向って、ス
ロート面積Stと開口面積SMの比SM/Stが２以上６以下の
割り合いで徐々に拡がっていく音響管と、前記スピーカ
ユニット前面の空室に設けられた位相反転器から構成さ
れ、前記位相反転器は、音響管の長さに略同一な波長の
周波数で共振するように設定している。
は、スピーカユニットの背面に設けられた音響管のスロ
ート部より前記音響管の出口である開口部へ向って、ス
ロート面積Stと開口面積SMの比SM/Stが２以上６以下の
割り合いで徐々に拡がっていく音響管と、前記スピーカ
ユニット前面の空室に設けられた位相反転器から構成さ
れ、前記位相反転器は、音響管の長さに略同一な波長の
周波数で共振するように設定している。
またスロート面積Stとスピーカユニットの振動板有効
面積SDとの比St/SDが0.6以上１以下としている。
面積SDとの比St/SDが0.6以上１以下としている。
作用 この構成により、振動板から出た音波を音響管を通し
空間に導くことによって波面を徐々に拡げてゆけば、音
響管の放射抵抗は大きくなり音圧は増大する。さらに、
上記音響管のスロート面積Stと開口面積SMの比SM/Stを
２以上６以下、スロート面積Stと振動板有効面積SDの比
St/SDを0.6以上１以下に設定することにより、音響管に
1/4,3/4波長のる周波数の間での放射抵抗が増加し、そ
の周波数で音圧も増加するため、音響管に3/4波長がの
る周波数以下の帯域で平坦な音圧周波数特性が得られ
る。さらに、スピーカユニット前面の空室に音響管の長
さと略同一な波長の周波数で共振するように設定した位
相反転器を設けることにより、本来スピーカユニット背
面から音響管を通して放射される音と逆相なスピーカユ
ニット前面の音は位相反転器を通して同相な音となり空
間へ放射され、これらが加算され音圧は増大する。即
ち、音響管のみでは、スピーカユニット前面と背面の音
が逆相となって打ち消す帯域に、位相反転器の共振周波
数を合わせるならば、スピーカユニット前面の音は位相
が反転されて、スピーカユニット背面の音と同相とな
り、音圧特性の谷を無くするものであって、再生帯域の
拡大が可能である。
空間に導くことによって波面を徐々に拡げてゆけば、音
響管の放射抵抗は大きくなり音圧は増大する。さらに、
上記音響管のスロート面積Stと開口面積SMの比SM/Stを
２以上６以下、スロート面積Stと振動板有効面積SDの比
St/SDを0.6以上１以下に設定することにより、音響管に
1/4,3/4波長のる周波数の間での放射抵抗が増加し、そ
の周波数で音圧も増加するため、音響管に3/4波長がの
る周波数以下の帯域で平坦な音圧周波数特性が得られ
る。さらに、スピーカユニット前面の空室に音響管の長
さと略同一な波長の周波数で共振するように設定した位
相反転器を設けることにより、本来スピーカユニット背
面から音響管を通して放射される音と逆相なスピーカユ
ニット前面の音は位相反転器を通して同相な音となり空
間へ放射され、これらが加算され音圧は増大する。即
ち、音響管のみでは、スピーカユニット前面と背面の音
が逆相となって打ち消す帯域に、位相反転器の共振周波
数を合わせるならば、スピーカユニット前面の音は位相
が反転されて、スピーカユニット背面の音と同相とな
り、音圧特性の谷を無くするものであって、再生帯域の
拡大が可能である。
実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第１図は本発明の一実施例におけるスピーカ
システムの断面を示すものである。
説明する。第１図は本発明の一実施例におけるスピーカ
システムの断面を示すものである。
第１図において、５は音響管、６はスロート、７は開
口、8a,8bは空室、９はスピーカユニット、10はポート
で、スピーカユニット９の背面に設けた空室8aから徐々
に断面が拡がっていく音響管５が連続的に設けられ、振
動板有効面積SDとスロート６の面積Stとの比St/SDを0.6
以上１以下、スロート６の面積Stと開口７の面積SMとの
比SM/Stを２以上６以下と設定し、スピーカユニット９
の前面には空室8bを設け、この空室8bには、ポート10を
備えた構成となっている。
口、8a,8bは空室、９はスピーカユニット、10はポート
で、スピーカユニット９の背面に設けた空室8aから徐々
に断面が拡がっていく音響管５が連続的に設けられ、振
動板有効面積SDとスロート６の面積Stとの比St/SDを0.6
以上１以下、スロート６の面積Stと開口７の面積SMとの
比SM/Stを２以上６以下と設定し、スピーカユニット９
の前面には空室8bを設け、この空室8bには、ポート10を
備えた構成となっている。
以上のように構成されたスピーカシステムについて、
以下その動作について説明する。
以下その動作について説明する。
音響管５は、スロート６から距離ｘでの断面積をSx、
管長をＬとしたときに、 で表わされる形状のエクスポネンシャルホーンである。
この時の係数ｍは拡がり方を表わし、0.693/L以上1.79/
L以下の範囲に設定してあり、従来のホーンより小さな
値となっている。また、従来の音響迷路方式と異なる点
は、スロート６から開口７までの断面を適当な割合で徐
々に拡げることにより音響管５が共振する周波数間での
放射抵抗を大きくしている。
管長をＬとしたときに、 で表わされる形状のエクスポネンシャルホーンである。
この時の係数ｍは拡がり方を表わし、0.693/L以上1.79/
L以下の範囲に設定してあり、従来のホーンより小さな
値となっている。また、従来の音響迷路方式と異なる点
は、スロート６から開口７までの断面を適当な割合で徐
々に拡げることにより音響管５が共振する周波数間での
放射抵抗を大きくしている。
しかし、基本的な動作は音響迷路方式と同様であり、
音響管５に3/4波長がのる周波数より低い帯域で考える
と、第３図Ｂに示すように音響管５は1/4波長および3/4
波長がのる周波数で共振し、開口７より音響的に増大さ
れた音が放射され、低音再生限界付近での大幅な能率向
上が図られる。また、音響管５に半波長がのる周波数で
は、スピーカユニット９の前面から放射される音と、こ
れとは本来逆相となる音響管５の開口７から放射される
スピーカユニット９の背面からとの音は半波長の位相遅
延のため同相となって加算され音圧レベルが増大するも
のである。
音響管５に3/4波長がのる周波数より低い帯域で考える
と、第３図Ｂに示すように音響管５は1/4波長および3/4
波長がのる周波数で共振し、開口７より音響的に増大さ
れた音が放射され、低音再生限界付近での大幅な能率向
上が図られる。また、音響管５に半波長がのる周波数で
は、スピーカユニット９の前面から放射される音と、こ
れとは本来逆相となる音響管５の開口７から放射される
スピーカユニット９の背面からとの音は半波長の位相遅
延のため同相となって加算され音圧レベルが増大するも
のである。
さらに、音響管５に一波長がのる周波数では、スピー
カユニット９の前面と音と、音響管５の開口７より放射
されるスピーカユニット９背面の音は逆相となり、従来
方式では大きな音圧の谷となるが、本実施例の方式で
は、スピーカユニット９の前面に、空室8bとポート10か
ら成る位相反転器を設け、これが、音響管５に一波長の
る周波数で共振するように設定することにより、位相反
転器を通して放射されるスピーカユニット９前面の音
は、音響管５を通して放射されるスピーカユニット９背
面の音と同相となって合成され音圧が増大する。上記実
施例のように音響管５と位相反転器を有するスピーカシ
ステムでは、低音域において平坦で高能率な音圧周波数
特性を得ることができる。なお、ここでは音響管５をエ
クスポネンシャルホーン、位相反転器を空室8a,8bとポ
ート10を用いたものとしたが、音響管５については、他
の拡がり方を有するホーン、位相反転器はパッシブラジ
ェータでもよい。
カユニット９の前面と音と、音響管５の開口７より放射
されるスピーカユニット９背面の音は逆相となり、従来
方式では大きな音圧の谷となるが、本実施例の方式で
は、スピーカユニット９の前面に、空室8bとポート10か
ら成る位相反転器を設け、これが、音響管５に一波長の
る周波数で共振するように設定することにより、位相反
転器を通して放射されるスピーカユニット９前面の音
は、音響管５を通して放射されるスピーカユニット９背
面の音と同相となって合成され音圧が増大する。上記実
施例のように音響管５と位相反転器を有するスピーカシ
ステムでは、低音域において平坦で高能率な音圧周波数
特性を得ることができる。なお、ここでは音響管５をエ
クスポネンシャルホーン、位相反転器を空室8a,8bとポ
ート10を用いたものとしたが、音響管５については、他
の拡がり方を有するホーン、位相反転器はパッシブラジ
ェータでもよい。
なお、スロート６の面積Stと開口７の面積SMとの比SM
/Stを２以上６以下としたのは、この値が２未満である
と第３図Ａにおける1/2波長がのる周波数での音圧レベ
ルが低下して深い谷状となり、またこの値が６を超える
と同周波数での音圧レベルが高い山状となって、いずれ
の場合においても音圧周波数特性の平坦性が損われるた
めである。このように比SM/Stを２以上６以下とするこ
とにより、この比SM/Stの値を用いて算出されるホーン
の拡がり係数ｍは、これに対応して、0.693/L以上1.79/
L以下の範囲となる。
/Stを２以上６以下としたのは、この値が２未満である
と第３図Ａにおける1/2波長がのる周波数での音圧レベ
ルが低下して深い谷状となり、またこの値が６を超える
と同周波数での音圧レベルが高い山状となって、いずれ
の場合においても音圧周波数特性の平坦性が損われるた
めである。このように比SM/Stを２以上６以下とするこ
とにより、この比SM/Stの値を用いて算出されるホーン
の拡がり係数ｍは、これに対応して、0.693/L以上1.79/
L以下の範囲となる。
スロート６の面積Stとスピーカユニット９の振動板有
効面積SDとの比St/SDを0.6以上１以下としたのは、この
値が0.6未満であると第３図Ａにおける音圧レベルが全
体的に低下するためであり、またこの値が１を超えると
1/4波長がのる周波数での音圧レベルと1/2波長がのる周
波数での音圧レベルとの間で差が生じ、音圧周波数特性
の平坦性が損われるためである。
効面積SDとの比St/SDを0.6以上１以下としたのは、この
値が0.6未満であると第３図Ａにおける音圧レベルが全
体的に低下するためであり、またこの値が１を超えると
1/4波長がのる周波数での音圧レベルと1/2波長がのる周
波数での音圧レベルとの間で差が生じ、音圧周波数特性
の平坦性が損われるためである。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、スピーカユニットの
背面に設けられた空室と、この空室から適当な割合で空
間へ拡がっていく音響管とスピーカユニット全面の空室
に設けた位相反転器によって構成され、上記音響管のス
ロート面積Stと開口面積SMの比SM/Stを２以上６以下、
スロート面積Stと振動板有効面積SDの比St/SDを0.6以上
１以下とし、位相反転器を音響管の長さと略同一な波長
の周波数で共振するように設定することにより、従来に
比べ大幅に再生帯域の広く高能率を低音再生に優れたス
ピーカシステムが実現できるものである。
背面に設けられた空室と、この空室から適当な割合で空
間へ拡がっていく音響管とスピーカユニット全面の空室
に設けた位相反転器によって構成され、上記音響管のス
ロート面積Stと開口面積SMの比SM/Stを２以上６以下、
スロート面積Stと振動板有効面積SDの比St/SDを0.6以上
１以下とし、位相反転器を音響管の長さと略同一な波長
の周波数で共振するように設定することにより、従来に
比べ大幅に再生帯域の広く高能率を低音再生に優れたス
ピーカシステムが実現できるものである。
第１図は本発明の一実施例におけるスピーカシステムの
断面図、第２図は従来の音響迷路方式スピーカシステム
の断面図、第３図は音響管から放射される音の音圧と音
響管の放射抵抗の周波数特性とを示す特性図である。 ５……音響管、６……スロート、７……開口、8a,8b…
…空室、９……スピーカユニット、10……ポート。
断面図、第２図は従来の音響迷路方式スピーカシステム
の断面図、第３図は音響管から放射される音の音圧と音
響管の放射抵抗の周波数特性とを示す特性図である。 ５……音響管、６……スロート、７……開口、8a,8b…
…空室、９……スピーカユニット、10……ポート。
Claims (3)
- 【請求項１】スピーカユニットの背面に設けられた音響
管のスロート部より前記音響管の出口である開口部へ向
って、スロート面積Stと開口面積SMの比SM/Stが２以上
６以下の割り合いで徐々に拡がっていく音響管と、前記
スピーカユニット前面の空室に設けられた位相反転器か
ら構成され、 前記位相反転器は、音響管の長さに略同一な波長の周波
数で共振するように設定されたことを特徴とするスピー
カシステム。 - 【請求項２】スロート面積Stとスピーカユニットの振動
板有効面積SDとの比St/SDが0.6以上１以下であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカシステ
ム。 - 【請求項３】音響管が、そのスロートから開口へ向って
距離ｘでの断面積をSx、管長をＬとした時、Sx＝Stemx
（ｍ＝1/L×ln（SM/St））で表される形状のエクスポネ
ンシャルホーンであり、この時のホーンの拡がり係数ｍ
を0.693/L以上1.79/L以下の範囲に設定したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149648A JP2615453B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | スピーカシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149648A JP2615453B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | スピーカシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63314000A JPS63314000A (ja) | 1988-12-22 |
| JP2615453B2 true JP2615453B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=15479817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62149648A Expired - Fee Related JP2615453B2 (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | スピーカシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615453B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2784063B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1998-08-06 | シャープ株式会社 | 低音ステレオ再生装置 |
| US5197103A (en) * | 1990-10-05 | 1993-03-23 | Kabushiki Kaisha Kenwood | Low sound loudspeaker system |
| US5313525A (en) * | 1992-04-02 | 1994-05-17 | Yamaha Corporation | Acoustic apparatus with secondary quarterwave resonator |
| US5740259A (en) * | 1992-06-04 | 1998-04-14 | Bose Corporation | Pressure wave transducing |
| JP4757588B2 (ja) * | 2005-09-27 | 2011-08-24 | アキレス株式会社 | バックロードホーンエンクロージャ |
| DK179663B1 (en) * | 2015-10-27 | 2019-03-13 | Bang & Olufsen A/S | Loudspeaker with controlled sound fields |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140091U (ja) * | 1984-08-16 | 1986-03-13 | 木村 ふみ子 | スピ−カ−装置 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP62149648A patent/JP2615453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63314000A (ja) | 1988-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |