JP2707553B2 - スピーカシステム - Google Patents
スピーカシステムInfo
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- JP2707553B2 JP2707553B2 JP62224314A JP22431487A JP2707553B2 JP 2707553 B2 JP2707553 B2 JP 2707553B2 JP 62224314 A JP62224314 A JP 62224314A JP 22431487 A JP22431487 A JP 22431487A JP 2707553 B2 JP2707553 B2 JP 2707553B2
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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。 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。 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。 第７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。 第７図において、１はキャビネット、2a,2b,2c,2d,2e
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。 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。 キャビネット１内に設けられた仕切り板2a,2b,2c,2d,
2e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。音響管の全長をＬ、空気中の音速をＣとす
ると、共振周波数ｎ＝C/4L＊（2n＋１）、ここでｎ＝
0,1,2,……ｎ、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1/2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、前面からの音に比し、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
ベルが増大するものである。さらにｎ＝１となると、音
響管内に3/4波長がのり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。 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、ｎ＝１以上の
周波数でも音響管は共振を繰り返し、スピーカユニット
背面の中高音は音響管を介して放射される。この音は、
スピーカユニット前面の音と繁雑に干渉し合って音圧の
谷や山を生じ、第８図で示すように中高音域の特性を著
しく劣化させ音質を低下させていた。 上記問題点に鑑み、本発明は低音域での放射能率の向
上と共に中高域の音圧特性が平坦なスピーカシステムを
提供することを目的とするものである。 問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明のスピーカシステム
は、スピーカユニット背面から連続的に延長され、その
開口が音場空間に開放された音響管を設けると共に、こ
の音響管の途中に、音響管の断面積よりも大なる断面積
を有する空室により構成された高音域を遮断する音響フ
ィルタを少なくとも１つ備え、前記音響フィルタの高音
域遮断周波数をその波長が音響管の長さの略4/3となる
ように設定した構成を有する。 作用 本発明は、音響管の途中に、音響の断面積よりも大な
る断面積を有する空室を少なくとも１つ設けるものであ
り、空室中の音響コンプライアンスの呈するリアクタン
ス成分によって音響管内を通過し音場空間に放射される
スピーカユニット背面からの中高域の音を音響的に遮断
するもので、空室は高域を遮断する音響フィルタとして
動作する。また、音響フィルタの遮断周波数をｎ＝１即
ち、 に設定するならば、3/4波長が音響管の長さと略同一と
なる周波数付近から以下の周波数では空室の呈するイン
ピーダンスがリアクタンス成分であるため小さく音響フ
ィルタとしての動作はせず、空室の存在は低音特性には
何等影響を与えるものではなく、この周波数より高い帯
域で音響フィルタとしての効果を得ることができる。 実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。 第１図は、本発明の第１の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図に於いて
５は音響管を構成するキャビネット、６は音響フィルタ
として動作する音響管の断面積よりも大なる断面積を有
する空室、７はスピーカユニット、８は音響管の開口で
ある。 スピーカユニット７の背面に音響管を構成するキャビ
ネット５を備え、この音響管の途中に音響フィルタとし
て働く空室を設け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。第２図に上記スピーカ
システムの機械系等価回路を示す。同図において、Ｆは
駆動力、ZSはスピーカユニット７の呈するインピーダン
ス、ZH1はスピーカユニット７から空室６までの音響管
の呈するインピーダンス、ZH2は空室６から開口８まで
の音響管の呈するインピーダンス、C1は空室６の呈する
コンプライアンスであって、ZH1・C1・ZH2の値により任
意の遮断周波数を有する高音域遮断フィルタとして動作
するものである。即ち、空室６のコンプライアンスはリ
アクタンス成分として働くため空室６を通過する音の周
波数が高くなると空室６のインピーダンスは小さくな
り、高音域成分はコンプライアンスC1に流れ、ZH2には
減衰した成分が流れ、開口８からは減衰した成分が放射
される。 一方、低音域では、空室６の呈するインピーダンスは
大きく、音響管は従来通りの動作をし、低音域成分をそ
の開口８より放射するものである。従って、フィルタの
高音域遮断周波数を、その波長が音響管の長さＬの略4/
3となるように設定するならば、音響管の共振を利用し
て低音域の能率向上を図っていた （ただしｎ＝１）以下の周波数は従来通り空室６の存在
が何等特性に影響を与えることなく、また、それ以上の
周波数はフィルタ効果で減衰され、スピーカユニット７
の前面より放射される中高域との干渉が少なくなり、第
３図に示すように、低音域から中高音域までほぼ平坦な
音圧特性を実現できるものである。 なお、第１図の実施例では音響管から空室６への断面
積の変化が不連続であったが、第４図で示すように、音
響管から空室６に至る断面積形状及び、空室から音響管
に至る断面積形状を、連続的な面積変化（例えばエクス
ポネンシャルホーン）により結合するならば、波長が音
響管の長さＬの4/3以下となる低音域において、音の流
れが連続的となり、音圧レベルの減衰を少なくすること
ができるものである。 第５図は、本発明の第２の実施例におけるスピーカシ
ステムの構造断面図を示すもので、第１図の第１の実施
例と同一構部には同一の番号を付している。第５図にお
いて異なるのは、音響管の途中に第１の空室10を設け、
さらに、第２の空室11を備えているところにある。 以上のように構成されたスピーカシステムについて、
以下その動作を説明する。第６図に上記スピーカシステ
ムの機械系等価回路を示す。同図においてZH1は第１の
音響管12の呈するインピーダンス、ZH2は第２の音響管1
3の呈するインピーダンス、ZH3は第３の音響管14の呈す
るインピーダンス、C1は第１の空室10の呈するコンプラ
イアンス、C2は第２の空室11の呈するコンプライアンス
である。第２図で示した第１の実施例の等価回路にさら
にC2,ZH3が追加され、高域フィルタの素子数が増加した
回路となっている。従って、中高域はさらに大きな減衰
カーブにより遮断されるものであり、スピーカユニット
７の前面から放射される中高音と音響管の開口８より放
射される中高音との干渉はほとんどなくすることが可能
になる。また、低音域は、C1,C2の呈するリアクタンス
成分によるインピーダンスが大きく、ほぼ従来通りの音
圧レベルで再生できるものである。なお、本実施例で
は、空室の数を音響管を介して２個としたが、さらに空
室の数を増せば、より効果的な高音域遮断フィルタが実
現できるものである。 発明の効果 以上のように、本発明はスピーカユニットの背面に音
響管を構成し、音響管の途中に少なくとも１つの音響管
の断面積よりも大なる断面積を有する空室を設け、音響
的な高音域遮断フィルタを構成することにより、音響管
の低音増強効果はそのまま維持し、中高音域のみ大幅に
音圧レベルを減衰させ、スピーカユニット前面から放射
される中高音との干渉をなくし、従来に比べ、中高音の
音圧特性の山谷がなく、音質劣化のないスピーカシステ
ムが実現できるものである。
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。 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。 第７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。 第７図において、１はキャビネット、2a,2b,2c,2d,2e
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。 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。 キャビネット１内に設けられた仕切り板2a,2b,2c,2d,
2e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。音響管の全長をＬ、空気中の音速をＣとす
ると、共振周波数ｎ＝C/4L＊（2n＋１）、ここでｎ＝
0,1,2,……ｎ、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1/2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、前面からの音に比し、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
ベルが増大するものである。さらにｎ＝１となると、音
響管内に3/4波長がのり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。 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、ｎ＝１以上の
周波数でも音響管は共振を繰り返し、スピーカユニット
背面の中高音は音響管を介して放射される。この音は、
スピーカユニット前面の音と繁雑に干渉し合って音圧の
谷や山を生じ、第８図で示すように中高音域の特性を著
しく劣化させ音質を低下させていた。 上記問題点に鑑み、本発明は低音域での放射能率の向
上と共に中高域の音圧特性が平坦なスピーカシステムを
提供することを目的とするものである。 問題点を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明のスピーカシステム
は、スピーカユニット背面から連続的に延長され、その
開口が音場空間に開放された音響管を設けると共に、こ
の音響管の途中に、音響管の断面積よりも大なる断面積
を有する空室により構成された高音域を遮断する音響フ
ィルタを少なくとも１つ備え、前記音響フィルタの高音
域遮断周波数をその波長が音響管の長さの略4/3となる
ように設定した構成を有する。 作用 本発明は、音響管の途中に、音響の断面積よりも大な
る断面積を有する空室を少なくとも１つ設けるものであ
り、空室中の音響コンプライアンスの呈するリアクタン
ス成分によって音響管内を通過し音場空間に放射される
スピーカユニット背面からの中高域の音を音響的に遮断
するもので、空室は高域を遮断する音響フィルタとして
動作する。また、音響フィルタの遮断周波数をｎ＝１即
ち、 に設定するならば、3/4波長が音響管の長さと略同一と
なる周波数付近から以下の周波数では空室の呈するイン
ピーダンスがリアクタンス成分であるため小さく音響フ
ィルタとしての動作はせず、空室の存在は低音特性には
何等影響を与えるものではなく、この周波数より高い帯
域で音響フィルタとしての効果を得ることができる。 実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。 第１図は、本発明の第１の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図に於いて
５は音響管を構成するキャビネット、６は音響フィルタ
として動作する音響管の断面積よりも大なる断面積を有
する空室、７はスピーカユニット、８は音響管の開口で
ある。 スピーカユニット７の背面に音響管を構成するキャビ
ネット５を備え、この音響管の途中に音響フィルタとし
て働く空室を設け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。第２図に上記スピーカ
システムの機械系等価回路を示す。同図において、Ｆは
駆動力、ZSはスピーカユニット７の呈するインピーダン
ス、ZH1はスピーカユニット７から空室６までの音響管
の呈するインピーダンス、ZH2は空室６から開口８まで
の音響管の呈するインピーダンス、C1は空室６の呈する
コンプライアンスであって、ZH1・C1・ZH2の値により任
意の遮断周波数を有する高音域遮断フィルタとして動作
するものである。即ち、空室６のコンプライアンスはリ
アクタンス成分として働くため空室６を通過する音の周
波数が高くなると空室６のインピーダンスは小さくな
り、高音域成分はコンプライアンスC1に流れ、ZH2には
減衰した成分が流れ、開口８からは減衰した成分が放射
される。 一方、低音域では、空室６の呈するインピーダンスは
大きく、音響管は従来通りの動作をし、低音域成分をそ
の開口８より放射するものである。従って、フィルタの
高音域遮断周波数を、その波長が音響管の長さＬの略4/
3となるように設定するならば、音響管の共振を利用し
て低音域の能率向上を図っていた （ただしｎ＝１）以下の周波数は従来通り空室６の存在
が何等特性に影響を与えることなく、また、それ以上の
周波数はフィルタ効果で減衰され、スピーカユニット７
の前面より放射される中高域との干渉が少なくなり、第
３図に示すように、低音域から中高音域までほぼ平坦な
音圧特性を実現できるものである。 なお、第１図の実施例では音響管から空室６への断面
積の変化が不連続であったが、第４図で示すように、音
響管から空室６に至る断面積形状及び、空室から音響管
に至る断面積形状を、連続的な面積変化（例えばエクス
ポネンシャルホーン）により結合するならば、波長が音
響管の長さＬの4/3以下となる低音域において、音の流
れが連続的となり、音圧レベルの減衰を少なくすること
ができるものである。 第５図は、本発明の第２の実施例におけるスピーカシ
ステムの構造断面図を示すもので、第１図の第１の実施
例と同一構部には同一の番号を付している。第５図にお
いて異なるのは、音響管の途中に第１の空室10を設け、
さらに、第２の空室11を備えているところにある。 以上のように構成されたスピーカシステムについて、
以下その動作を説明する。第６図に上記スピーカシステ
ムの機械系等価回路を示す。同図においてZH1は第１の
音響管12の呈するインピーダンス、ZH2は第２の音響管1
3の呈するインピーダンス、ZH3は第３の音響管14の呈す
るインピーダンス、C1は第１の空室10の呈するコンプラ
イアンス、C2は第２の空室11の呈するコンプライアンス
である。第２図で示した第１の実施例の等価回路にさら
にC2,ZH3が追加され、高域フィルタの素子数が増加した
回路となっている。従って、中高域はさらに大きな減衰
カーブにより遮断されるものであり、スピーカユニット
７の前面から放射される中高音と音響管の開口８より放
射される中高音との干渉はほとんどなくすることが可能
になる。また、低音域は、C1,C2の呈するリアクタンス
成分によるインピーダンスが大きく、ほぼ従来通りの音
圧レベルで再生できるものである。なお、本実施例で
は、空室の数を音響管を介して２個としたが、さらに空
室の数を増せば、より効果的な高音域遮断フィルタが実
現できるものである。 発明の効果 以上のように、本発明はスピーカユニットの背面に音
響管を構成し、音響管の途中に少なくとも１つの音響管
の断面積よりも大なる断面積を有する空室を設け、音響
的な高音域遮断フィルタを構成することにより、音響管
の低音増強効果はそのまま維持し、中高音域のみ大幅に
音圧レベルを減衰させ、スピーカユニット前面から放射
される中高音との干渉をなくし、従来に比べ、中高音の
音圧特性の山谷がなく、音質劣化のないスピーカシステ
ムが実現できるものである。
【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
ムの構造断面図、第２図は同スピーカシステムの機械系
等価回路図、第３図は同スピーカシステムの音圧周波数
特性図、第４図は本発明の第１の実施例において、空室
と音響管の連続部を改良したスピーカシステムの構造断
面図、第５図は本発明の第２の実施例におけるスピーカ
システムの構造断面図、第６図は同スピーカシステムの
機械系等価回路図、第７図は従来のスピーカシステムの
構造断面図、第８図は同スピーカシステムの音圧周波数
特性図である。 ５……キャビネット、６・９・10・11……空室、７……
スピーカユニット、８……開口、12・13・14……音響
管。
ムの構造断面図、第２図は同スピーカシステムの機械系
等価回路図、第３図は同スピーカシステムの音圧周波数
特性図、第４図は本発明の第１の実施例において、空室
と音響管の連続部を改良したスピーカシステムの構造断
面図、第５図は本発明の第２の実施例におけるスピーカ
システムの構造断面図、第６図は同スピーカシステムの
機械系等価回路図、第７図は従来のスピーカシステムの
構造断面図、第８図は同スピーカシステムの音圧周波数
特性図である。 ５……キャビネット、６・９・10・11……空室、７……
スピーカユニット、８……開口、12・13・14……音響
管。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．スピーカユニット背面から連続的に延長され、その
開口が音場空間に開放された音響管を配し、前記音響管
の途中に音響管の断面積よりも大なる断面積を有する空
室により構成された高音域を遮断する音響フィルタを少
なくとも１つ備え、前記音響フィルタの高音域遮断周波
数をその波長が音響管の長さの略4/3となるように設定
したことを特徴とするスピーカシステム。 ２．音響管の途中に音響管の断面積よりも大なる断面積
を有する空室を設け、さらにその後方に音響管が続いて
いる構成が複数回繰り返されてい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。 ３．音響管から空室に至る断面積形状及び前記空室から
音響管に至る断面積形状が、連続的な断面積変化により
結合されてい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。 ４．空室断面積が音の進行方向に対して、徐々に大きく
なるかまたは小さ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62224314A JP2707553B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | スピーカシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62224314A JP2707553B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | スピーカシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6468099A JPS6468099A (en) | 1989-03-14 |
| JP2707553B2 true JP2707553B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16811811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62224314A Expired - Lifetime JP2707553B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | スピーカシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707553B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2776542B2 (ja) * | 1989-03-20 | 1998-07-16 | 松下電器産業株式会社 | スピーカシステム |
| US6002781A (en) * | 1993-02-24 | 1999-12-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Speaker system |
| US5535284A (en) * | 1994-08-03 | 1996-07-09 | Thornhill; James A. | Woofer speaker and acoustically coupled sub-woofer speaker system |
| US8351629B2 (en) * | 2008-02-21 | 2013-01-08 | Robert Preston Parker | Waveguide electroacoustical transducing |
| JP2010153952A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Nakamichi Hitoshi | スピーカー |
| US9247338B2 (en) | 2010-12-28 | 2016-01-26 | Nec Corporation | Electroacoustic transducer |
| CN110958510A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-03 | 歌尔科技有限公司 | 一种音箱 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587083U (ja) * | 1978-12-08 | 1980-06-16 | ||
| JPS5587084U (ja) * | 1978-12-08 | 1980-06-16 | ||
| JPS6036953U (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-14 | 株式会社 クボタ | テント捲上げ機等の制御装置 |
-
1987
- 1987-09-08 JP JP62224314A patent/JP2707553B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6468099A (en) | 1989-03-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |