JP2653219B2 - スピーカシステム - Google Patents

スピーカシステム

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JP2653219B2
JP2653219B2 JP2121625A JP12162590A JP2653219B2 JP 2653219 B2 JP2653219 B2 JP 2653219B2 JP 2121625 A JP2121625 A JP 2121625A JP 12162590 A JP12162590 A JP 12162590A JP 2653219 B2 JP2653219 B2 JP 2653219B2
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博之 直野
原  正幸
政次 堀田
篤 雪吉
祥司 田中
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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、小型でも迫力ある重低音を再生することが
できるスピーカシステムに関するものである。
従来の技術 従来、小型重低音再生可能なスピーカシステムの方式
として、カスケードバスレフ方式があった。第6図は、
従来のカスケードバスレフ方式のスピーカシステムの断
面図を示す。第6図において、1はスピーカシステムの
キャビネット、2はスピーカユニット、3はキャビネッ
ト1の内空間を二つの空間に分割する隔壁、4は隔壁3
により分割された第1の空間、5は第2の空間、6は隔
壁3に取り付けられた第1のポート、7はキャビネット
1の背面に取り付けられた第2のポートである。
第7図は、第6図に示すスピーカシステムの機械系等
価回路である。第7図において、Zはスピーカユニット
2に起因する質量,コンプライアンス,抵抗で構成され
るインピーダンス、C1は第1の空間4のコンプライアン
ス、P1は第1のポート6の質量、C2は第2の空間5のコ
ンプライアンス、P2は第2のポート7の質量をあらわ
す。
以上のように構成されたスピーカシステムにおいて
は、第1の空間4と第1のポート6と第2の空間5と第
2のポート7、すなわち、2つのコンプライアンスと2
つの質量とにより、2つの反共振周波数f1,f2をもつ2
自由度の系を付加的に持つことになる。そのため、音圧
周波数特性は第8図に示すように、f1付近及びf1以上か
らf2までの周波数領域においては単純なバスレフタイプ
のスピーカシステムと同様に、スピーカユニット2の振
動板から放射される音と第2のポート7から放射される
音は同位相となり、良好な周波数特性が得られる。
発明が解決しようとする課題 しかし、第2の反共振周波数f2付近では、第2のポー
ト7から放射される音のレベルは上昇するとともにその
位相は再び反転し、前記振動板から放射される音との干
渉により、その周波数特性はf2付近において大きなディ
ップが生じるという問題点を有していた。従って、重低
音再生専用のスーパーウーハーシステムとしては使用で
きるが、全帯域再生用のスピーカシステムとしては使用
しにくいという問題があった。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のスピーカシステム
は、キャビネットと前記キャビネットに取り付けられた
スピーカユニットと前記キャビネットの一面に取付けら
れたポートから構成される位相反転型のスピーカシステ
ムにおいて、前記キャビネット内に少なくとも1つの隔
壁を設けて前記ポートを含む空間と前記ポートを含まな
い空間に分割するとともに、前記隔壁にも第2のポート
を設け、かつ前記ポートを含む空間または前記ポートを
含まない空間またはその両空間内に密閉空間を構成する
ように更に第2の隔壁を設けるとともに、前記第2の隔
壁に少なくとも1つの穴を設けることにより共鳴器を構
成し、前記共鳴器の振動周波数を前記ポートを含む空間
と前記ポートを含まない空間と前記ポートと前記第2の
ポートとで構成される音響系の反共振周波数に一致させ
たことを特徴とするものである。
作用 本発明は上記した構成によって、第3の空間と第2の
隔壁に設けられた穴もしくはポートにより構成されるヘ
ルムホルツの共鳴器の共振周波数が、前記した周波数f2
に一致するように第3の空間や穴もしくはポートの大き
さを調整することにより、カスケードバスレフ方式に起
因する周波数f2での第2の反共振をヘルムホルツの共鳴
器により吸収させることができ、音圧周波数特性上のf2
付近での鋭いディップ特性を大幅に改善することができ
る。
実施例 以下本発明の一実施例のスピーカシステムについて、
図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の第1の実施例におけるスピーカシス
テムの断面図を、第2図はその機械系等価回路を、第3
図はその音圧周波数特性の具体例を示す。
第1図において、キャビネット1,スピーカユニット2,
隔壁3,第1の空間4,第2の空間5,第1のポート6,第2の
ポート7は第6図と同様である。8は第2の空間5の内
部において設けられた第2の隔壁、9は第2の隔壁8に
より構成される第3の空間、10は第3の空間9とともに
ヘルムホルツの共鳴器を構成するように第2の隔壁8に
設けられた穴である。
また第2図において、Zはスピーカユニット2に起因
する質量,コンプライアンス,抵抗で構成されるインピ
ーダンス、C1は第1の空間4のコンプライアンス、P1は
第1のポート6の質量、C2は第2の空間5のコンプライ
アンス、P2は第2のポート7の質量、C3は第3の空間9
のコンプライアンス、P3は穴10の質量をあらわす。
以上のように構成されたスピーカシステムについて、
以下第1図,第2図および第3図を用いてその動作を説
明する。
従来例において述べたように、単純なカスケードバス
レフタイプのスピーカシステムでは、第1図及び第2図
における第1の空間4と第1のポート6と第2の空間5
と第2のポート7、すなわち、2つのコンプライアンス
C1,C2と2つの質量P1,P2とにより、2つの反共振周波数
f1,f2をもつ2自由度の系を付加的に持つことになる。
そして、第2の反共振周波数f2付近では、第2のポート
7から放射される音のレベルは上昇するとともにその位
相は再び反転し、前記振動板から放射される音との干渉
により、その周波数特性はf2付近において大きなディッ
プが生じることになる。ここで、第3の空間9と穴10と
により構成されるヘルムホルツ共鳴器の共振周波数が、
第2の反共振周波数f2にほぼ等しくなるように、第3の
空間9の容積および(もしくは)穴10の直径を調整する
と、第2の反共振は第2図におけるP3とC3により構成さ
れるヘルムホルツ共鳴器の共振に吸収される。従って、
P2すなわち第2のポート内の空気振動はおさえられるこ
とになり、第3図に示すように、f2付近における音圧周
波数特性上のディップは大幅に改善される。
以上のように本実施例によれば、カスケードバスレフ
タイプのスピーカシステムにおいて、第3の空間と穴を
設け、これらにより構成されるヘルムホルツ共鳴器の共
振周波数が第2の反共振周波数fdにほぼ等しくなるよう
に、上記第3の空間の容積および穴の直径を調整するこ
とにより、第2の反共振周波数付近での音圧周波数特性
上のディップを大幅に改善することができ、再生品質の
向上を図ることができる。
以下本発明の第2の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
第4図は本発明の第2の実施例におけるスピーカシス
テムの断面図を示す。
第4図において第1図と異なる点は、第2の隔壁8に
穴の代わりに第3のポート11を設けた点である。このよ
うな構成としても、第3の空間9と第3のポート11とに
より構成されるヘルムホルツ共鳴器は第1の実施例と同
様な動作を行い、第2の反共振周波数f2付近における音
圧周波数上のディップを改善することができる。しか
も、第3のポート11の長さのみを調整することにより、
ヘルムホルツ共鳴器の共振周波数を容易にf2付近に設定
することができる。
以下本発明の第3の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
第5図は本発明の第3の実施例におけるスピーカシス
テムの断面図を示す。
第5図において第4図と異なる点は、第2のポート7
を構成するポート壁面12を、キャビネット1の外側へ向
かうにしたがって上記ポートの断面積が滑らかに逓増す
るように構成した点である。このような構成とすること
によって、特に低域におけるポート共振時にポート内に
おける空気の流れを滑らかに保つことができ、ポートで
の風切り音に起因するノイズを軽減することが可能とな
る。
上記第1,第2,第3の実施例において、第2の隔壁に設
けられた穴もしくは第3のポートは1つとしたが、複数
であってもよい。また第2の隔壁によって構成される第
3の空間もまた複数個設けてもよい。更に隔壁はキャビ
ネット内空間を左右に分割するように設けたが、これに
限られるわけではなく、例えばキャビネット内空間を上
下等に分割するように設けても差し支えない。
発明の効果 以上のように本発明は、キャビネットの一面にポート
が取り付けられた位相反転型スピーカシステムにおい
て、キャビネット内の空間を分割するように隔壁を設け
るとともに、この隔壁にもポートを設け、更に第2の隔
壁を密閉小空間を構成するように設けるとともに、第2
の隔壁にも第3のポートもしくは穴を配置することによ
り、密閉小空間と第3のポートもしくは穴とで構成され
るヘルムホルツ共鳴器が、スピーカシステムの第2の反
共振を吸収するため、その周波数付近でポートからキャ
ビネット外部に放射される逆相の音が軽減され、小型キ
ャビネットで重低音再生を可能にするとともに、全帯域
にわたって平坦な音圧周波数特性を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例におけるスピーカシステ
ムの断面図、第2図は第1図のスピーカシステムを機械
系で等価的に示した等価回路図、第3図は第1の実施例
の音圧周波数特性図、第4図は本発明の第2の実施例に
おけるスピーカシステムの断面図、第5図は本発明の第
3の実施例におけるスピーカシステムの断面図、第6図
は従来のスピーカシステムの断面図、第7図は第6図の
スピーカシステムを機械系で等価的に示した等価回路
図、第8図は従来のスピーカシステムの音圧周波数特性
図である。 1……キャビネット、2……スピーカユニット、3……
隔壁、4……第1の空間、5……第2の空間、6……第
1のポート、7……第2のポート、8……第2の隔壁、
9……第3の空間、10……穴、11……第3のポート、12
……ポート壁面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 政次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 雪吉 篤 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 田中 祥司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−89893(JP,A) 特開 平1−254097(JP,A) 特開 平2−41098(JP,A) 特開 平2−87898(JP,A) 実開 昭54−75734(JP,U) 実開 昭58−13792(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャビネットと前記キャビネットに取り付
    けられたスピーカユニットと前記キャビネットの一面に
    取り付けられたポートから構成される位相反転型のスピ
    ーカシステムにおいて、前記キャビネット内に少なくと
    も1つの隔壁を設けて前記ポートを含む空間と前記ポー
    トを含まない空間に分割するとともに、前記隔壁にも第
    2のポートを設け、かつ前記ポートを含む空間または前
    記ポートを含まない空間またはその両空間内に密閉空間
    を構成するように更に第2の隔壁を設けるとともに、前
    記第2の隔壁に少なくとも1つの穴を設けることにより
    共鳴器を構成し、前記共鳴器の振動周波数を前記ポート
    を含む空間と前記ポートを含まない空間と前記ポートと
    前記第2のポートとで構成される音響系の反共振周波数
    に一致させたことを特徴とするスピーカシステム。
  2. 【請求項2】穴に第3のポートを設けたことを特徴とす
    る請求項(1)記載のスピーカシステム。
  3. 【請求項3】ポートは略中央部から開口端に向かって断
    面積が逓増することを特徴とする請求項(1)または請
    求項(2)記載のスピーカシステム。
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