JP2615457B2 - Speaker system - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音響迷路形のスピーカシステムの関するもの
である。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an acoustic maze type speaker system.
従来の技術 スピーカシステムの低音域を拡大する従来の技術の１
つとして、音響迷路形がある。2. Description of the Related Art One of conventional technologies for expanding a bass range of a speaker system.
One is an acoustic maze type.
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。Hereinafter, a conventional acoustic maze type speaker system will be described with reference to the drawings.
第２図は、上記スピーカシステムの構造断面図を示す
ものである。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the speaker system.
第２図において、１はキャビネット、2a,2b,2c,2d,2
e,2f,2gはキャビネット１の前面板及び後面板に設けら
れた仕切り板、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。In FIG. 2, 1 is a cabinet, 2a, 2b, 2c, 2d, 2
Reference numerals e, 2f, and 2g denote partition plates provided on the front plate and the rear plate of the cabinet 1, reference numeral 3 denotes an opening provided below the front plate of the cabinet 1, and reference numeral 4 denotes a speaker unit provided above the front plate. .
以上のように構成された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。The operation of the acoustic maze-type speaker system configured as described above will be described below.
キャビネット１内に設けられた仕切り板2a,2b,2c,2d,
2e,2f,2gは音響管を構成するものであり、スピーカユニ
ット４の背面の音は、上記音響管に導かれその開口より
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。音響管の全長をＬ、空気中の音速をＣとする
と、共振周波数ｎは、ｎ ＝C/4L×（2n＋１）（ここでｎ＝0,1,2,……ｎ） となりｎ＝０では1/4波長が音響管長として等しくなっ
て共振を生じ、音響管の開口３より音響的に増幅された
音が放射され、第３図の実線で、従来のスピーカシステ
ムの音圧周波数特性を示すが、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、1/2波長が
音響管長と等しくなる周波数では、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＝１となると、3/4
波長が音響管長と等しくなり、ｎ＝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
を実現出来るものであった。Partition plates 2a, 2b, 2c, 2d provided in the cabinet 1
Reference numerals 2e, 2f, and 2g constitute an acoustic tube, and the sound on the back of the speaker unit 4 is guided to the acoustic tube and emitted from the opening. An acoustic tube resonates at a specific frequency determined by its overall length. Assuming that the total length of the acoustic tube is L and the speed of sound in the air is C, the resonance frequency n is n = C / 4L × (2n + 1) (where n = 0, 1, 2,... N). The quarter-wavelength becomes equal as the length of the acoustic tube, causing resonance, and acoustically amplified sound is radiated from the opening 3 of the acoustic tube. The solid line in FIG. 3 shows the sound pressure frequency characteristic of the conventional speaker system. However, a significant improvement in efficiency near the bass reproduction limit is achieved. At a frequency where the half wavelength is equal to the length of the acoustic tube, the speaker unit 4
The sound radiated from the front of the speaker unit and the sound radiated from the back of the speaker unit 4 radiated from the opening 3 of the acoustic tube, which is originally in opposite phase, are added in phase due to a half-wavelength phase delay and are added together. Level increases. When n = 1, 3/4
The wavelength becomes equal to the length of the acoustic tube, and as in the case of n = 0,
An acoustically amplified sound is emitted from the opening 3 of the acoustic tube. Therefore, a high-efficiency speaker system can be realized in a low frequency range.
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、低音域を再生
するには音響管を長くして共振周波数を下げる必要があ
るが、キャビネットの容積が限られた小形スピーカシス
テムでは、音響管を長くするとその断面積Stは小さくな
り、スピーカの振動板Sdとの比である音響変成比Sd/St
は大きくなって、振動板にかかる音響管の呈する音響負
荷Zhは、Sd＝Stの時に比べて（Sd/St）2Zhと非常に大き
くなる。そのため振動板の動きは大きく制御され音響管
の共振時においても、音圧は減少して第３図の破線で示
すように音響的な増幅効果が得られないものであった。Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, it is necessary to lengthen the acoustic tube and lower the resonance frequency in order to reproduce the low range, but in a small speaker system with a limited cabinet volume, The longer the sound tube, the smaller its cross-sectional area St, and the sound transformation ratio Sd / St, which is the ratio to the speaker diaphragm Sd.
Becomes larger, and the acoustic load Zh presented by the acoustic tube on the diaphragm becomes (Sd / St) 2 Zh, which is much larger than when Sd = St. Therefore, the movement of the diaphragm is largely controlled, and the sound pressure is reduced even at the time of resonance of the acoustic tube, so that an acoustic amplification effect cannot be obtained as shown by the broken line in FIG.
本発明は、上記問題点に鑑み、キャビネット容積の限
られた小形スピーカにおいて、低音域での放射能率の向
上を図り、低音感のある音質に優れたスピーカシステム
を提供するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and in a small speaker having a limited cabinet capacity, an object is to provide a speaker system which improves radioactivity in a low sound range and has excellent sound quality with a low pitch.
問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明のスピーカシステム
は振動板に２つのサスペンションを設け、これらのサス
ペンションとキャビネット構造によって、振動板の背面
に独立した２つの空室を設けると共に、２つの空室のい
ずれか１つの、その開口が音場空間に開放された音響管
を配した構成となっている。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, the speaker system of the present invention is provided with two suspensions on the diaphragm, and these suspensions and the cabinet structure form two independent vacancies on the back of the diaphragm. In addition to this, an acoustic tube whose opening is open to the sound field space is arranged in one of the two empty rooms.
作用 本発明は、振動板の背面に２つの空室を設け、その空
室のいずれか１つに、出口が音場空間に開放された音響
管を配置するものであり、振動板の面積はサスペンショ
ンによって分割されているため、２つの空室は振動板に
対して異なった音響負荷を呈する。音響管を配した空室
は従来スピーカシステムと同様な動作を行うものであ
り、断面積の小さい音響管であっても、その断面積Stと
振動板の面積Sd2との比であり音響変成比（Sd2/St）
は、振動板面積がサスペンションによりすでに分割され
ているためSd2≒Stとすることが可能であり、振動板の
動きが音響管の呈する音響負荷によって、音圧を低下さ
せるほど制動されることはない。従って、1/4波長と3/4
波長が音響管長と等しくなる周波数では音響管の共振に
よる音響増幅作用によって、また、1/2波長が音響管と
等しくなる周波数ではスピーカ前面の音と音響管より放
射されるスピーカ背面の音が同相となって加算され低音
域における放射能率の向上が図れるものである。また、
音響管のない他の１つの空室は、密閉キャビネットとな
るため、振動板にかかる音響負荷はコンプライアンスと
なるが、ここでキャビネット容積をWb,サスペンション
で分割した後の振動板面積をSd1とするとコンプライア
ンスCmb＝Wb/（Ro×C2×Sd12）（ここで、Ro:空気の密
度）で表わされるが、キャビネット容積Wbに対して振動
板面積Sd2は小さく、コンプライアンスCmbは大となって
振動板の動きを大幅に制動することなく前記の音響管の
増幅効果を低下させることはない。The present invention provides two vacancies on the back surface of a diaphragm, and arranges an acoustic tube having an outlet open to a sound field space in any one of the vacancies. Being divided by the suspension, the two cavities present different acoustic loads on the diaphragm. The vacant room in which the acoustic tube is arranged performs the same operation as the conventional speaker system, and even if the acoustic tube has a small cross-sectional area, it is the ratio of the cross-sectional area St to the area Sd2 of the diaphragm, and the acoustic transformation ratio (Sd2 / St)
Can be Sd2 ≒ St because the diaphragm area is already divided by the suspension, and the movement of the diaphragm is not damped by the acoustic load presented by the acoustic tube to lower the sound pressure . Therefore, 1/4 wavelength and 3/4
At the frequency where the wavelength is equal to the length of the sound tube, the sound in front of the speaker and the sound behind the speaker radiated from the sound tube are in phase at the frequency where the half wavelength is equal to the sound tube, and at the frequency where the half wavelength is equal to the sound tube. Thus, the radiation efficiency in the bass range can be improved. Also,
The other vacant room without the acoustic tube is a closed cabinet, so the acoustic load on the diaphragm is compliant, but here the cabinet volume is Wb, and the diaphragm area after dividing by the suspension is Sd1 Compliance Cmb = Wb / (Ro × C 2 × Sd1 2 ) (where Ro: air density), where the diaphragm area Sd2 is smaller than the cabinet volume Wb, and the compliance Cmb becomes larger, causing vibration. The amplification effect of the sound tube is not reduced without significantly damping the movement of the plate.
実施例 第１図は、本発明の一実施例におけるスピーカシステ
ムの構造断面図を示すものである。第１図において、５
は振動板で、その外周は第１のサスペンション６の内周
に固着され、第１のサスペンション６の外周はフレーム
７に固着される。振動板５の付け根部にはボイスコイル
８が固着され、ボイスコイル８はダンパー９によってプ
レート10、センタープレート11、マグネット12によって
構成された磁気回路の磁気空隙中に保持される。13は振
動板５の外周と付け根部との間に設けられ、内周を振動
板５に外周をエッジリング14に固着した第２のサスペン
ションで、エッジリング14はフレーム７に一体となるよ
うに固定されている。15はダストキャップで振動板５に
固着され、上記構造によりスピーカユニットが構成さ
れ、キャビネット16に取り付けられる。Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a speaker system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 5
Is a diaphragm, the outer periphery of which is fixed to the inner periphery of the first suspension 6, and the outer periphery of the first suspension 6 is fixed to the frame 7. A voice coil 8 is fixed to the base of the diaphragm 5, and the voice coil 8 is held by a damper 9 in a magnetic gap of a magnetic circuit including a plate 10, a center plate 11, and a magnet 12. A second suspension 13 is provided between the outer periphery and the base of the diaphragm 5 and has an inner periphery fixed to the diaphragm 5 and an outer periphery fixed to the edge ring 14 so that the edge ring 14 is integrated with the frame 7. Fixed. Reference numeral 15 denotes a dust cap fixed to the diaphragm 5, and a speaker unit having the above structure is mounted on the cabinet 16.
振動板５の外周部に設けた第１のサスペンション６
と、振動板５の付け根部と外周との間に設けた第２のサ
スペンション13及び、キャビネット16と仕切り板17,18,
19により第１の空室20と、振動板５の付け根部と外周と
の間に設けた第２のサスペンション13とフレーム7,キャ
ビネット16及びキャビネット16内に設けた仕切り板17,1
8,19により第２の空室21を構成する。第２の空室21には
仕切り板22a,22d,22c,22dによって形成した音響管を結
合しキャビネット16にその開口23を備えた構成となって
いる。First suspension 6 provided on the outer peripheral portion of diaphragm 5
And the second suspension 13 provided between the base of the diaphragm 5 and the outer periphery, and the cabinet 16 and the partition plates 17, 18,
19, a first vacant space 20, a second suspension 13 provided between the base of the diaphragm 5 and the outer periphery, a frame 7, a cabinet 16, and partition plates 17, 1 provided in the cabinet 16.
A second empty room 21 is constituted by 8,19. An acoustic tube formed by partition plates 22a, 22d, 22c, 22d is connected to the second empty room 21, and the cabinet 16 has an opening 23.
以上の様に構成されたスピーカシステムについて以下
にその動作を説明する。The operation of the speaker system configured as described above will be described below.
振動板５の付け根部と外周との間に設けた第２のサス
ペンション13は、振動板５の面積を２つに分割すると共
に、振動板５の背面に２つの空室20,21を構成するもの
であり、第１図の矢印で示すように、振動板５の背面の
音は、空室20及び21にそれぞれ放射される。空室21には
開口23を有し、仕切り板22a,22d,22c,22dによって構成
される音響管が設けられる。キャビネット容積が限られ
ているため、音響管の断面積は小さいものとなるが、第
２のサスペンション13によって分割された後の振動板５
によって、上記音響管は駆動されるため、音響変成比は
増大することなく振動板５は音響管の負荷によって大き
く制動されることなく、音響管の共振を利用した放射能
率の向上が図れるものである。また、密閉キャビネット
となる空室20は振動板５に対する音響負荷として、コン
プライアンスとして作用する。しかし、空室20に対する
振動板５の駆動面積は第２のサスペンション13によって
分割された後の面積となるため、コンプライアンスの値
は大きく、振動板５の動きを制動するものでなく、第３
図の実線で示す特性を実現できるものである。The second suspension 13 provided between the base of the diaphragm 5 and the outer periphery divides the area of the diaphragm 5 into two, and forms two vacancies 20 and 21 on the back surface of the diaphragm 5. The sound on the back of the diaphragm 5 is radiated to the vacancies 20 and 21, respectively, as indicated by the arrows in FIG. The vacant space 21 has an opening 23 and is provided with an acoustic tube constituted by partition plates 22a, 22d, 22c, 22d. Due to the limited cabinet volume, the cross-sectional area of the acoustic tube is small, but the diaphragm 5 after being divided by the second suspension 13
As a result, since the acoustic tube is driven, the acoustic transformation ratio is not increased, and the diaphragm 5 is not greatly braked by the load of the acoustic tube, and the radiation efficiency utilizing resonance of the acoustic tube can be improved. is there. The vacant space 20 serving as a closed cabinet acts as a compliance as an acoustic load on the diaphragm 5. However, since the driving area of the diaphragm 5 with respect to the vacant space 20 is the area after being divided by the second suspension 13, the compliance value is large, and the movement of the diaphragm 5 is not damped.
The characteristic shown by the solid line in the figure can be realized.
尚、本実施例では音響管は断面積が一定であるストレ
ート管であったが、開口部に近ずくに従い大きくなるホ
ーン形状とするならばホーン効果によって、さらに大き
な放射能率の向上が図れるものである。In this embodiment, the acoustic tube is a straight tube having a constant cross-sectional area. However, if the acoustic tube has a horn shape that increases as approaching the opening, the horn effect can further improve the radiation efficiency. is there.
発明の効果 以上のように、本発明は低音域の再生のため長くな
り、限られたキャビネット容積のため、その断面積の小
さくなった音響管を駆動するため、振動板の背面をサス
ペンションによって２つに分割し、これに対応させて独
立した２つの空室を設け、上記空室のいずれか１つの上
記音響管を結合するものであり、振動板の面積と音響管
の断面積との比である音響変成比を大きくすることなく
音響管の共振を有効に利用するものであり、低音域の大
幅な能率向上が図れるものであって、低音域の豊かな優
れた音質の小形スピーカシステムが実現できるものであ
る。Effect of the Invention As described above, the present invention is long for reproduction of the low-frequency range, and has a limited cabinet capacity, so that the acoustic tube whose cross-sectional area is small is driven. And two independent vacant chambers are provided corresponding to the divided chambers, and one of the vacant chambers is connected to the acoustic tube, and the ratio of the area of the diaphragm to the cross-sectional area of the acoustic tube is provided. This effectively utilizes the resonance of the acoustic tube without increasing the acoustic transformation ratio, which can significantly improve the efficiency of the low frequency range, and is a compact speaker system with excellent sound quality that is rich in the low frequency range. It can be realized.
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
構造断面図、第２図は従来のスピーカシステムの構造断
面図、第３図は同スピーカシステムの音圧周波数特性図
である。 ５……振動板、6,13……サスペンション、20,21……空
室、22a,22b,22c,22d……仕切り板、23……開口。FIG. 1 is a structural sectional view of a speaker system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural sectional view of a conventional speaker system, and FIG. 3 is a sound pressure frequency characteristic diagram of the speaker system. 5, diaphragm, 6, 13, suspension, 20, 21, empty room, 22a, 22b, 22c, 22d, partition plate, 23, opening.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−191598（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−12685（ＪＰ，Ａ) 特公 昭15−126（ＪＰ，Ｂ１)Continuation of the front page (56) References JP-A-58-191598 (JP, A) JP-A-59-12685 (JP, A) JP-B-15-126 (JP, B1)
Claims (2)
固着した第１のサスペンションと、上記振動板の外周と
ボイスコイルを固着した付け根部との間に、さらに内周
を上記振動板に外周を上記フレームに固着した第２のサ
スペンションを具備し、上記第２のサスペンションを固
着すると上記フレームの背面を囲むキャビネットにより
構成した第１の空室と、上記第１のサスペンションおよ
び上記第２のサスペンションを固着する上記フレームの
外周部を囲むキャビネットにより構成した第２の空室を
設け、上記第１、第２の空室のいずれか１つに、その開
口が音場空間に開放された音響管を配したことを特徴と
するスピーカシステム。1. A first suspension having an outer periphery fixed to a frame and an inner periphery fixed to an outer periphery of a diaphragm, and a first suspension between the outer periphery of the diaphragm and a base to which a voice coil is fixed, and further having the inner periphery fixed to the vibration. A second suspension having an outer periphery fixed to the frame on a plate, a first vacant space formed by a cabinet surrounding the back of the frame when the second suspension is fixed, the first suspension and the first suspension. A second chamber formed by a cabinet surrounding an outer peripheral portion of the frame to which the second suspension is fixed, and an opening of one of the first and second chambers is opened to a sound field space; A speaker system comprising a sound tube.
きくなるホーン形状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。2. The loudspeaker system according to claim 1, wherein the acoustic tube has a horn shape whose cross-sectional area increases as approaching the opening.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30225987A JP2615457B2 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Speaker system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP30225987A JP2615457B2 (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Speaker system |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH01143600A JPH01143600A (en) | 1989-06-06 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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1987
- 1987-11-30 JP JP30225987A patent/JP2615457B2/en not_active Expired - Lifetime
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