JP3164791U - スピーカーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】低音から高音迄の幅の広い音波の帯域再生ができて、箱鳴り現象も無縁で抜けが良く、こもり感のないすっきりした原音により近い音が再生でき、しかも、それを簡素な構造で解決したスピーカーシステムを提供する。【解決手段】スピーカーシステム１０Ａは、２〜４個の低音域用スピーカー１６ａ〜１６ｄを、２枚の平板で中央部から縦に８０〜１００度前面側へＶ字状に形成され背面が開放されたバッフル板１２に、音波の放射方向の軸が交わるように取付けている。そして、中音域用スピーカー１７は１個とし、低音域用スピーカー１６ａ〜１６ｄの前面に正面を向けて配置している。高音域用スピーカー１８ａ，１８ｂは２個とし、２枚の平板を８０〜１００度前面側へＶ字状に形成され背面が開放されたバッフル板１５ａ，１５ｂに音波の放射方向の軸が交わるように取付けている。【選択図】図５

Description

本考案は、ステレオ再生装置に於ける２チャンネル用のスピーカーシステムに関するものである。

ステレオ再生装置は、スピーカーシステムを左右に適度に離して置き、リスナーがこれを底辺とする二等辺三角形の頂点で聴くようにしている。
スピーカーは、背面からも同じ周波数で逆相の音波が放出されるので、これが前面に放出される音波と干渉しないように、通常キャビネットに密閉して使用されている。

スピーカーシステムは、例えば、３ウエイ方式の場合、ウーファと呼ばれる低音域再生用のスピーカーとスコーカーと呼ばれる中音域再生用のスピーカーと、ツィーターと呼ばれる高音域再生域用スピーカーを装着している。又、ウーファはより重厚な低音域を再生しようとするとスピーカーシステムが大きなものとなる。例えば３８ｃｍ口径の大きウーファを２乃至４個使用することになる。
ウーファを上下に２個利用する場合はよいが、田の字型に４個使用する場合には、そのバッフルは、かなり幅広いものにならざるをえない。後者の場合に於いて、前面投影面積を小さくすることは広くないリスニングルームに取って重要なことである。

一般的に口径の大きいウーファを複数個使用することにより、豊かな低域再生が得られるが、スピーカーシステムを自然にかなり大型化してしまう。そして、前記の様に田の字型にウーファを設置する場合には、その再生音波は平行に放出させているので、音波の拡がりが大きく、必然的に部屋を大きくしなければならない。
そこで、前面投影面積を小さくするため低音域用スピーカーの音の放射方向を変えたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１のスピーカーシステムは、低音域用スピーカーを４個使用し、中高音域のスピーカーを挟んで上下に２個づつを１１０〜１５０度に折り曲げた面に設けて、密閉エンクロージャーと云われるキャビネットに密封している。

特開平１１−３５５８７９号公報。

音波の広がりや原音に近い再生を求める場合、壁や家具等の音響状態を考慮することは当然として、どうしてもスピーカーシステムが大きくなり、設置する部屋の面積が大きくなるという傾向にある。
特許文献１のスピーカーシステムは、低音域用スピーカーが、音波の放射方向の軸が交わるように取付けられているので、狭い部屋に於いても前面投影面積を小さくして、使用できる。

然しながら、このスピーカーシステムは、キャビネットでウーファの後部を囲って密閉されており、スピーカーユニットの背面の空気の動きが完全開放ではないので箱内で音圧が上がり振動板の動きが阻害され、箱に閉じ込められた篭った音作りとなり、原音に近いスッキリした音にはならない傾向がある。さらに、キャビネットは密閉された音圧に基づいて箱鳴り現象を招来し、これが再生音に濁りをもたらすので、キャビネットの板厚を大きくしなければならない。又、このキャビネットは多角形の複雑な形状であり、システム全体としても高価なものとなってしまうといった問題がある。

本考案は、上記の点に鑑み、さほど広くない一般家庭に設置しても、低音から高音迄の幅の広い音波の帯域再生ができて、箱鳴り現象も無縁で抜けが良く、こもり感のないすっきりした原音により近い音が再生でき、しかも、それを簡素な構造で解決したスピーカーシステムを提供することを目的としている。

上記の目的を解決するため、本考案のスピーカーシステムは、次のように構成した。
即ち、複数個の低音域用スピーカーと中高音域用スピーカー、又は、複数個の低音域用スピーカーと中音域用スピーカーと高音域用スピーカーとを組合せ、部屋の左右に離して配置されるステレオ再生装置のスピーカーシステムに於いて、該低音域用スピーカーは、２枚の平板で中央部から縦に８０〜１００度前面側へＶ字状に形成され背面が開放されたバッフル板に、音波の放射方向の軸が交わるように取付けられ、中高音域用スピーカー又は中音域用スピーカーと高音域用スピーカーは、低音域用スピーカーの前面に配置したことを特徴としている。

本考案は、２枚の平板バッフルをＶ字状に形成してスピーカーを取付けたスピーカーシステムであり、複数の低音域用スピーカーを該バッフル板に音波の放射方向の軸が交わるように取付けられ、背面は開放されている。Ｖ字状の角度は中央部で縦に８０〜１００度、望ましくは９０度である。

低音域用スピーカーは２又は４個とし、アンプから同一の信号が与えられるように結線する。低音域用スピーカーが４個の場合は、請求項３に記載のように、中高音域用スピーカー又は中音域用スピーカーを挟むように上側に２個と下側に２個夫々左右同高さに配置するとよい。このスピーカーシステムにより、一般的な音楽鑑賞に於いて、必要な再生周波数帯域の低域限界は凡そ４０Ｈｚと考えられるが、その辺り迄の再生は、この２枚の平板をＶ字状に形成したバッフルだけで再生できる可能性がある。
尚、クラシック音楽の中でも、ほんの一部であるが、重低域再生が必要なソースもある。その場合は２０Ｈｚ〜３０Ｈｚの重低音を再生することが望ましい状況になる。そういう状況に際しては古くから３Ｄと称される公知のサブウーファーのシステムを別途アンプリファイアーに連携すべく設けると良い（図示しない）。

中高域用スピーカーは、基本的に低音域用スピーカーの前面に低音域用スピーカーと音源を揃え、正面を向くように配置するのがよい。なお、高音域に壁面反射効果を付与したい場合には適宜の方向に向けても良い。
中高域用スピーカーは中音から高音までを再生できるもの（２ウェイ）としてもよいし、中音域用スピーカーと高音域用スピーカーに分割してもよい（３ウェイ）。
中高音域用スピーカーは、オーディオの世界ではドライバーと呼称されており、再生周波数帯域を３００〜６０００Ｈｚ、５００〜１８０００Ｈｚ、５００〜１２０００Ｈｚ、８００〜１５０００Ｈｚ、８００〜２００００Ｈｚ等再生能力により数多くの種類がある。 クロスオーバー周波数については、前記の３００〜６０００Ｈｚのドライバーは３００Ｈｚ以上を可能としている。それ以外のものは、高域再生を可能とするドライバーのクロスオーバー周波数は８００Ｈｚ以上となっている。

これらのドライバーは、長年の実践により定評のあるホーンが数多く存在しており、ドライバーはそれらのホーンと連結して、中高域スピーカーを構成している。また、ホーンには、エクスポネンシャルホーン、ラジアルホーン、ディフラクションホーン、マルチセルラホーン等が知られている。
これらのホーンのクロスオーバー周波数は前記のドライバーの能力との兼ね合いにより最適のコンビネーションを決定するものであり、２ウェイの場合１２００〜１５０００，３ウェイの場合５００〜８０００Ｈｚのものが多い。そして、夫々のホーンが有する指向特性を検討して組合せを決めている。
例えば、マルチセルラホーンであれば、指向特性は垂直６０度、水平１０５度もあるが、他のホーンだと、おおよそ垂直２０〜４５度、水平４０〜９０度のものが多いようである。

高音域用スピーカーは、請求項２に記載のように、２個として、音波の放射方向の軸が前面で交わるように８０〜１００度傾けて取付けるとよい。なお、２枚の平板を８０〜１００度傾けて固設し、これに取付ければ簡便に位置決めできる。
高音域用スピーカーは、オーディオの世界ではツイーターと呼称されており、型式として先端に小さなホーンがセットされているので、ホーンツイーターと言うのが正式と思われる。再生周波数帯域は２０００〜２００００Ｈｚが一般的なツイーターであり、そのクロスオーバー周波数は２５００〜３０００Ｈｚである。

ホーンスーパーツイーターも公知であって、再生周波数帯域は５０００〜４００００Ｈｚというものもある。このホーンスーパーツイーターのクロスオーバー周波数は７０００Ｈｚ以上と言われている。
ステレオ再生装置を構成するスピーカーシステムは、リスニングルームに於いて左右離して設置し、リスナーは、両スピーカーシステムを底辺とする２等辺三角形の頂点で聴くようにするが、両スピーカーシステムは、正面がリスナーに向くように夫々若干内側に向けて配置するとよい。

本考案のスピーカーシステムは、２枚の平板で中央部から縦に８０〜１００度前面側へＶ字状に形成され背面が開放されたバッフル板に、音波の放射方向の軸が交わるように取付けたので、両方の低音域用スピーカーから放出される再生音波がスピーカーシステムの前面で交わり、夫々のスピーカーからの放出音波を一体的に合成して放出音波エネルギーを強め合って音圧が上昇した音波として、リスナーへ向かって放出される。
バッフル板がＶ字状であることと、再生音波を合成することで、高い音圧が空間合成されることにより、背面に放出された再生音波の前方への回り込みに基づいて前面の音響エネルギーを減ずる弊害を少なくすることができる。

そして、中高音域用スピーカー又は中音域用スピーカーと高音域用スピーカーは、低音域用スピーカーの前面に正面を向けて配置されているので、低音域用スピーカーからの合成音とほどよく混合し、各スピーカーシステムからの再生音波をバランス良くリスナーへ指向させることができる。又低音域用スピーカーは２枚の平板で中央部から縦に８０〜１００度のＶ字状に形成したバッフル板に取付けているので、構造が極めて簡単で製造が容易であるばかりでなく、スピーカーは表裏面共に完全開放なので、円滑な動きができ抜けが良く、こもり感のない原音に近いスッキリした音響再生ができる。また、スピーカーの動きが円滑であることから、バッフル板に余分な振動や共鳴が発生しない。従って、特に低音域のキレと立ち上がりがよく、中高域の音にぴったり合成された適切な空間合成効果を提供できる。

又Ｖ字状バッフル板とすることで、スピーカーシステムの前面投影面積を小さくすることができるので、バッフルの幅寸法が小さくなり、再生音波もスピーカーシステムからそれほど離れてなくても程良く混合でき、さほど広くないリスニングルームにおいても大口径ウーファーによる原音に近いスッキリした臨場感のある再生音場が得られる。

又高音域用スピーカーを２個とし、音波の放射方向の軸が前面で交わるように８０〜１００度傾けて取付け（請求項２）れば、指向性の強い高音域用スピーカーからの再生音がスピーカーシステムの前面で合成されて、指向性が減少するので、高音域再生の欠点である刺激性を解消した軟らかい雰囲気のある再生音が得られる。従って、良好な再生音場が得られる。
又低音域用スピーカーを４個とし、中高音域用スピーカー又は中音域用スピーカーを挟むように上側に２個と下側に２個夫々左右同高さに配置（請求項３）すれば、複数のスピーカーシステムから発する音波は合成音源となってほぼ中央に纏まり、あたかも１個のスピーカーがあるように聴くことができるので、音像の定位が極めて優れた音響システムを提供することができる。

本考案のステレオ再生装置のスピーカーシステムの実施の形態を示す斜視図である。 同、図１の正面図である。 同、図１の分解斜視図である。 同、使用状態を示す平面図である。 同、低音域用スピーカーを４個使用した場合の正面図である。

本考案のステレオ再生装置の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
ステレオ再生装置は、図４に示すように、左側のスピーカーシステム１Ａと右側のスピーカーシステム１Ｂを適度に離して、リスナーの位置が両スピーカーシステムを底辺とする二等辺三角形の頂点なるように設置されている。両スピーカーシステムの正面はリスナーに向けている。

図１は、左側のスピーカーシステム１Ａの全体を示す斜視図で、図２は、その平面図である。
スピーカーシステム１Ａには、支持体５に低音域用スピーカー６ａ、６ｂと、中音域用スピーカー７と、高音域用スピーカー８とが取付けられている。
支持体５は、平板の板材２ａと板材２ｂを縦に９０度の角度で固設されたバッフル板２と、上端に固設された天板３と、下端に固設された台板４とからなる。
尚、支持体５の大きさは、ここでは、幅が６６ｃｍ、高さが１０５ｃｍ、奥行きが６１ｃｍとしており、天板３および台板４は矩形状で、夫々の板厚は１０ｍｍとしている。

低音域用スピーカー６ａ、６ｂは同じもので４６ｃｍ径のものを使用しており、夫々、バッフル板２の平板２ａと平板２ｂに同じ高さに開口した穴に貫通させて、バッフル板２の背面に固設した受台９に載置されている。
そして、中音域用スピーカー７は、低音域用スピーカー６ａ、６ｂの前面で天板３に設けられている。又高音域用スピーカー８は、中音域用スピーカー７の直下に支持部材を介して設けられている。
なお、各スピーカーの再生音域は、低音域用スピーカー６ａ、６ｂが４０〜２０００Ｈｚ、中音域用スピーカー７は、６００〜８０００Ｈｚ、高音域用スピーカー８は、３５００Ｈｚ以上としている。

このように構成されているので、低音域用スピーカー６ａと６ｂとからは同じ音波が放出され、前方の近いところで空間合成され、一体的に圧力的に夫々の音波を強め合って、音圧が高められてリスナーの方へ伝達されるので、エネルギー感があり立体的な音像が形成される。
又中音域用スピーカー７からの音と高音域用スピーカー８からの音が低音域用スピーカー６ａ、６ｂの音と音源も揃えることができるので、スピーカーシステム１Ａが１個のスピーカーであるかのようにその全面から放出される。しかも、低音から高音までの幅の広い再生周波数帯域において原音により近い音波が再生できるので、すっきりした音響再生の効果により優れた空間合成に基づく立体的な音像を形成することができる。

尚、４０Ｈｚ以下の低音を再生したい場合には、図示していないが、３Ｄと称せられるサブウーファ（例えば、ヤマハＹＳＴ−ＳＷ１０００）を別途追加して設ける。これは、３０ｃｍ径のスピーカーを内臓の特殊なアンプで制動係数無限大で駆動し、その空気振動をヘルムホルツ共鳴の原理に基づきダクト内の気柱振動として放出するという方式を取っている。

次に、別の実施の形態について図５に基づいて説明する。
このステレオ再生装置は、上記の場合と同じく図４に示すように、左側のスピーカーシステム１０Ａと右側のスピーカーシステム１０Ｂを適度に離して設置されている。
スピーカーシステム１０Ａは、Ｖ字状のバッフル板１２を有する支持体１１に４個の低音域用スピーカー１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと、中音域用スピーカー１７と、２個の高音域用スピーカー１８ａ、１８ｂが取付けられている。
バッフル板１２は、平板１２ａと平板１２ｂを前面側へ９０度の角度を持って固設したもので、上端に天板１３、下端に台板１４が固設されている。

バッフル板１２のほぼ中央の高さに取付枠１２ｃ、１２ｄが水平方向に固設され、ここに中音域用スピーカー１７が取付けられている。そして、低音域用スピーカー１６ａ、１６ｂが取付枠１２ｃの上方の平板１２ａ、１２ｂに形成した穴にそれぞれ取付けられ、低音域用スピーカー１６ｃ、１６ｄが取付枠１２ｄの下方の平板１２ａ、１２ｂに形成した穴にそれぞれ取付けられている。
そして、取付枠１２ｃのほぼ中央の上部に２枚の平板１５ａ、１５ｂを前方へ９０度の角度を持って固設したバッフル板１５が固設されており、平板１５ａ、１５ｂ夫々に形成した穴に高音域用スピーカー１８ａ、１８ｂが取付けられている。
なお、高音域用スピーカー１８ａ、１８ｂは、特にバッフル板１５に取付ける必要はないが、バッフル板１５を使用することにより角度などの位置が正確かつ簡便に取付けられる。

このように構成されているので、上記の場合と同じく低音域用スピーカー１６ａ、１６ｂからの再生音波は前方の近い所で空間合成され、夫々の音波エネルギーは互いに強め合ってリスナーへ向けて放出され、同じく、低音域用スピーカー１６ｃ、１６ｄも前方の近い所で空間合成され、互いに強め合ってリスナーへ向けて放出される。そして、中音域用スピーカー１７からの再生音は、スピーカーシステム１０Ａのほぼ中央から放出され、高音域用スピーカー１８ａ、１８ｂからの再生音は、前方の近い所で空間合成され、音源も揃っているので互いに強め合って１個のスピーカーが鳴っているようなバランスでリスナーへ向けて放出される。
これにより、低音から高音までの幅の広い帯域で、原音により近いスッキリした臨場感溢れる音が再生でき、ステレオ効果の高い良好な再生音場が得られる。

１Ａ スピーカーシステム
１Ｂ スピーカーシステム
２ バッフル板
２ａ 平板
２ｂ 平板
３ 天板
４ 台板
５ 支持体
６ａ 低音域用スピーカー
６ｂ 低音域用スピーカー
７ 中音域用スピーカー
８ 高音域用スピーカー
９ 取付台
１０Ａ スピーカーシステム
１０Ｂ スピーカーシステム
１１ 支持体
１２ バッフル板
１２ａ 平板
１２ｂ 平板
１２ｃ 取付枠
１２ｄ 取付枠
１３ 天板
１４ 台板
１５ バッフル板
１５ａ 平板
１５ｂ 平板
１６ａ 低音域用スピーカー
１６ｂ 低音域用スピーカー
１６ｃ 低音域用スピーカー
１６ｄ 低音域用スピーカー
１７ 中音域用スピーカー
１８ａ 高音域用スピーカー
１８ｂ 高音域用スピーカー

Claims (3)

1. 複数個の低音域用スピーカーと中高音域用スピーカー、又は、複数個の低音域用スピーカーと中音域用スピーカーと高音域用スピーカーとを組合せ、部屋の左右に離して配置されるステレオ再生装置のスピーカーシステムに於いて、該低音域用スピーカーは、２枚の平板で中央部から縦に８０〜１００度前面側へＶ字状に形成され背面が開放されたバッフル板に、音波の放射方向の軸が交わるように取付けられ、中高音域用スピーカー又は中音域用スピーカーと高音域用スピーカーは、低音域用スピーカーの前面に配置したことを特徴とするスピーカーシステム。
2. 前記高音域用スピーカーを２個とし、音波の放射方向の軸が前面で交わるように８０〜１００度傾けて取付けたことを特徴とする請求項１記載のスピーカーシステム。
3. 前記低音域用スピーカーを４個とし、中高音域用スピーカー又は中音域用スピーカーを挟むように上側に２個と下側に２個夫々左右同高さに配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスピーカーシステム。

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