JP3211678B2

JP3211678B2 - スピーカシステム

Info

Publication number: JP3211678B2
Application number: JP24122296A
Authority: JP
Inventors: 裕司山下
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2016-08-22
Also published as: JPH1066184A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円錐形振動板の凸
面を音響輻射面としたスピーカを、音道管の軸と直角に
なるように配置したスピーカシステムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、スピーカと音道管とからなるスピ
ーカシステムは、例えば、テレビジョン受像機に用いら
れた図１２に基づき説明すると、スピーカ１０，１０前
面に一方向に開口部２０ａ，２０ａを有する音道管形状
のホーン２０，２０を配置したものであり、スピーカ１
０，１０においては、円錐形振動板の凹面を音響輻射面
に使用している。尚、図１２に示すスピーカシステムで
は、ブラウン管５によるテレビジョン受像機のスペース
の配置関係から、音道管形状のホーン２０を「く」字状
に湾曲させて、スピーカ１０の軸と音道管２０の軸とを
同一方向に一致せしめたスピーカシステムを備えたテレ
ビジョン受像機としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、図１２に
示すような、従来のこの種スピーカシステムにあって
は、スピーカ１０の円錐形振動板の凹面を音響輻射面に
使用して、この前面に音道管を配置しているため、振動
板の音響輻射面の前面（凹面内）に空気体積が存在し、
そのキャビティによるコンプライアンスのために、高域
特性が劣化し、スピーカシステムの開口部においては、
高域においてピーク、デイップの烈しい周波数特性とな
っていた。更に、音道の長さは音道管２０の長さＬと振
動板前面の空間長ｌとからなるため、音道が長くな
り、音道管２０内において、内壁面からの音波の反射に
よる干渉の影響が大きくなって、音波の伝導が乱され、
周波数特性にピーク、デイップを発生させる要因となっ
ていた。従って、このようなスピーカシステムにあって
は、明瞭度の乏しい、こもり音の再生音質から抜け切れ
なかった。

【０００４】後者の課題を解決する手段として、図１１
に示すように、音道管２０’，２０’の軸２０ｂ’とス
ピーカ１０の軸１０ｂとを直角に配置する手段も考えら
れるが、スピーカ１０において、円錐形振動板の凹面を
音響輻射面に使用しているため、振動板前面の空気体積
によるコンプライアンスから、依然、前者の問題が解決
せず、高域特性にピーク、デイップを生じてしまう。ま
た、スピーカ１０の振動板から輻射される音波は、全て
音道管２０’内壁面に輻射されることになり、このこと
からも、ピーク、デイップの烈しい周波数特性としてし
まう。

【０００５】そこで、本発明は、このような従来のスピ
ーカシステムが有していた課題を解決するために、円錐
形振動板の凸面を音響輻射面としたスピーカを、音道管
の軸と直角になるように配置することによって、従来生
じていた振動板前面の空気体積によるコンプライアンス
を実質的にゼロとして、高域特性を改善することを目的
とし、再生音質の向上を図ることができるスピーカシス
テムを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】該目的を達成するための
本発明の構成を、実施例に対応する図１乃至図２を用い
て説明すると、本発明は、一方向に開口部２ａを有する
音道管２の奥部に、円錐形振動板１ａの凸面を前面に突
出して装着したスピーカを、前記円錐形振動板１ａの凸
面を前記音道管２の内方向に挿入して取り付けて、音道
管２の内方向に挿入して装着したスピーカを取り付け
て、音道管の軸２ｂとスピーカ１の軸１ｂを直角に配置
したスピーカシステムである。

【０００７】本発明は、前記音道管２におけるスピーカ
１取り付け位置奥部に、複数の音響フィルタ用の穴３ａ
を穿設した仕切り板３を配置した前記のスピーカシステ
ムである。

【０００８】本発明は、スピーカ取付位置奥部におい
て、前記音道管２の振動板対向面２ｃが、振動板１ａに
近接するように設けられた前記のスピーカシステムであ
る。

【０００９】本発明は、前記仕切り板３と音道管２の最
奥部との間に吸音材４を充填した前記及び前々記のスピ
ーカシステムである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、このような構成とした
ものであるから、従来生じていた振動板前面の空気体積
によるコンプライアンスを実質的にゼロとすることがで
き、このコンプライアンスによる高域特性の劣化を改善
する。更に、円錐形振動板の凸面を音響輻射面としたス
ピーカ１では、振動板前面方向だけでなく、これと垂直
の方向にも音波が輻射されるために、このスピーカ１を
音道管２の軸と直角になるように配置することによっ
て、音道管開口部２ａ方向に直接音が導かれるととも
に、音道管２内壁面に輻射される音波が低減して、反射
による干渉の影響を改善することができ、音波の伝導が
滑らかになって、再生音質の向上が図れる。

【００１１】そして、前記音道管２におけるスピーカ取
り付け位置奥部に、複数の音響フィルタ用の穴３ａを穿
設した仕切り板３（図３，４）を取り付けると、ヘルム
ホルツの共振現象を利用して、特定の周波数を吸音する
ことができ、スピーカ１からの音道管開口部２ａへ輻射
される音波と音道管奥部からの反射音との干渉を防止す
ることができる。

【００１２】また、スピーカ取り付け位置奥部におい
て、前記音道管２の振動板対向面２ｃが、振動板１ａに
近接するよう設計すると、取り付け位置奥部における振
動板１ａと音道管２内壁とにより形成される空間が小さ
くなり、音響負荷が大きくなって、最低共振周波数ｆ₀
を低くし、共振の鋭さＱを下げることができ、理想的な
周波数特性となるように設定することができる。

【００１３】さらに、仕切り板３と音道管の最奥部との
間に吸音材４を充填すると、空間の共振エネルギを吸収
することができ、再生音質がより向上する。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例について図面に基づいて
説明する。図中、図１は本発明スピーカシステムの音道
管形状ホーン２のスピーカ取り付け位置奥部を覆う振動
板対向面２ｃが、スピーカ１の振動板１ａに近接して設
けられ、かつ、仕切り板３を取り付け、その後部に吸音
材４を充填した状態を示す縦断面図、図２は同上の本発
明スピーカシステムの横断面図である。

【００１５】図３は同上の仕切り板３の正面図、図４は
同上仕切り板３の上面図、図５は本発明スピーカシステ
ムの他の実施例スピーカ１’を取り付けた縦断面図、図
６は本発明スピーカシステムの第１実施例において、仕
切り板を備えていない、かつ、吸音材４を充填していな
い場合の周波数特性図、図７は本発明スピーカシステム
の第１実施例において、仕切り板３を備え、かつ、吸音
材４を充填していない場合の周波数特性図、図８は本発
明スピーカシステムの第１実施例において、仕切り板３
を備え、かつ、吸音材４を充填した場合の周波数特性
図、図９は本発明スピーカシステムに使用するスピーカ
１，１’（実線）と、従来のスピーカ（点線）との、軸
から９０°Oｆｆにおける各音圧周波数特性図である。

【００１６】図１０はテレビジョン受像機内に本発明の
スピーカシステムを装着した縦断面図、図１１は、ブラ
ウン管５の後背部にスピーカを配置し、「く」字状に湾
曲した音道管２，２を有し、スピーカ１０，１０の軸１
０ｂを音道管２０’，２０’の軸２０ｂ’と直交せしめ
たスピーカシステムを備えたテレビジョン受像機の縦断
面図、図１２は、ブラウン管５の後背部にスピーカ１
０，１０を配置し、「く」字状に湾曲した音道管２０，
２０を有し、スピーカ１０，１０の軸と音道管２０，２
０の軸とを同一方向に一致せしめたスピーカシステムを
備えたテレビジョン受像機の縦断面図である。

【００１７】本発明に使用するスピーカ１は、円錐形振
動板１ａの凸方向を外方向に突出して装着したダイナミ
ックスピーカ１で、音道管２は、開口部２ａを一方向に
有する音道管形状ホーンであって、断面方形状で薄型に
形成され、スピーカ取り付け穴が、開口部２ａと反対方
向である奥部の壁面に穿設してある。そして、前記スピ
ーカ１の円錐形振動板１ａの凸方向を音道管２の内方向
に挿入して、スピーカ１の軸１ｂと音道管２の軸２ｂと
を直角に配置してある。

【００１８】また、図１に示す前記スピーカ１は、円錐
形振動板１ａが従来の振動板を裏返した態様になり、そ
の端縁部を保持するフレーム１ｃは、振動板１ａの端縁
部を保持する縁立て部が、磁気回路１ｄを取り付ける平
板部から低く形成され、全体的に高さを低くすることが
できる。一方において、それだけボイスコイルボビンの
長さが長くなるが、このようにして、フレーム１ｃの平
板部と磁気回路１ｄは密着して取り付けたような形態
で、円錐形振動板１ａは凸面方向を外方向に向けて装着
できる。

【００１９】この実施例のスピーカシステムでは、この
ようなスピーカ１を、円錐形の振動板１ａの凸方向を音
道管２の内方向に挿入して、それぞれの軸１ｂ，２ｂを
直角になるように取り付けているため、スピーカシステ
ムの薄型化が図れ、スペースに制限がある場所に配置す
る際有効である。

【００２０】更に、このスピーカシステムでは、円錐形
振動板１ａから、音道管開口部方向に直接音波が輻射さ
れるため、音波の伝導が滑らかになる。これについて
は、図９に示すように、このスピーカシステムに使用す
るスピーカ１（実線）が、従来のスピーカ（点線）に比
して、軸から９０°Oｆｆの高域特性がすぐれている点
で明らかである。

【００２１】前記した音道管２におけるスピーカ軸１ｂ
より奥の空所は、スピーカシステムの音響負荷に関係す
るので、この空間を小さくして音響負荷を大きくするた
めに、図１に示されるように、前記音道管２のスピーカ
１後背部を覆う振動板対向面２ｃを、振動板１ａに近接
するように形成して、その効果を増大する工夫が施され
てある。更に、詳しくは、前記振動板対向面２ｃは、前
記振動板１ａの傾きと略同一の傾きとなるよう、音道管
２奥部を平面的に切断したような態様で形成されてい
る。

【００２２】尚、この振動板対向面２ｃを振動板１ａ形
状に沿うように半円錐状に形成すると、上記音響負荷の
点で有用であるが、音道管２の製作が複雑となるため、
このように形成することで、上述の作用を損なわず、製
作を簡単にすることができる。但し、この振動板対向面
２ｃを前記のように半円錐状に形成してもよい。また、
音道管２の最奥部の形状を、図２に示されるように、音
響負荷の点を考慮して、振動板１ａと同心の円弧状に形
成されている。これについても、更に製作容易化を図る
のであれば、この形状にとらわれず、例えば、長方形状
にしてもよい。このようにして、音響負荷を大きくする
ことで、最低共振周波数ｆ₀を低くし、共振の鋭さＱを下
げることができ、スピーカシステムにおける理想的な周
波数特性に近づけることができる。

【００２３】また、前記音道管形状２の開口部２ａと反
対方向である奥部において、音道菅の最奥壁と、スピー
カ１との間に、仕切り板３を配置してある。この仕切り
板３は、音道管２最奥部の形状に合わせて、スピーカ１
後背部を覆うように、湾曲片状に形成されている。この
仕切り板３の材質については、例えば、ゴム等、自身が
共振しにくいものとすることが望ましい。そして、その
仕切り板３には、音響フィルタ用の複数の穴３ａを並べ
て穿設してある。この穴３ａは、ヘルムホルツの共振効
果を利用して、スピーカからの音道管２奥方向ヘ輻射さ
れる直接音を吸収して、音道管開口部２ａへ幅射される
音波と音道管２奥部からの反射音との干渉を防止する効
果がある。

【００２４】また、穴３ａの開口面積又は数を調整する
ことによって、吸音周波数を容易に調整することができ
るため、仕切り板３の設計変更により、スピーカシステ
ム自体の微妙な特性変更を容易に行える。さらに、前記
仕切り板３と音道管２の最奥部との間には吸音材４が充
填されているため、この内部空間のエネルギを吸収する
ことができる。

【００２５】本発明スピーカシステムの第１実施例にお
いて、仕切り板３、吸音材４を共に備えていない場合の
周波数特性図を図６に示し、仕切り板３のみ備えている
もの、及び、共に備えているものの特性図をそれぞれ、
図７，及び図８に示す。図から明らかなように、仕切り
板３を備えた場合、これを備えていないものに対して、
高域のアバレを低減することができ、仕切り板３、吸音
材４を共に備えた場合、前２例よりもなだらかな特性に
することができる。

【００２６】また、図５に示すスピーカ１’のように、
円錐形振動板１ａの凸面を音響輻射面に使用して、その
背面(凹面)部分に生じた空所に、磁気回路１ｄを配置す
ることによって、スピーカ1'全体のの高さｈを低く偏平
形にすることができるので、本発明スピーカシステムの
ような偏平音道管２に取り付けるような場合、図１に示
した態様よりさらに薄型化が図れ、スペース適合度が増
加する。

【００２７】本発明のスピーカシステムをテレビジョン
受像機に用いると、図１０のような構成となる。即ち、
第１実施例のスピーカシステムを、ブラウン管５両側面
に配置したものである。このようにテレビジョン受像機
に用いた場合、スピーカ１背面から幅射される逆位相の
音波を、テレビジョン受像機側面から外部に放出させ、
サラウンド効果を持たせることも可能である。尚、この
効果が不必要な場合は、スピーカ背面を覆う構成とし
て、外部に放出させないようにすればよい。また、従来
例で説明したスピーカシステムのように、音道管２を、
テレビジョン受像機のスペースを考慮して、ブラウン管
５に沿うように「く」の字形に湾曲させることも可能であ
る(図示せず)。この場合、音道開口部２ａまで導かれる
直接音は少なくなり、これに基づく効果が若干低減する
が、他の効果を満足するものであるので、十分な再生音
質が得られる。但し、略直角に湾曲させると、内壁面か
らの音波の反射による干渉の影響が無視できなくなり、
あまり好ましくない。

【００２８】尚、図１０には、本発明のスピーカシステ
ムをテレビジョン受像機に用いた実施例を示したが、本
発明の技術思想は、例えばコックピットチェア形視聴装
置や自動車内の音響再生装置など、音道管を利用して有
効である場合に広く活用されるものである。

【００２９】以上本発明の代表的と思われる実施例につ
いて説明したが、本発明は必ずしもこれらの実施例構造
のみに限定されるものではなく、本発明にいう前記の構
成要件を備え、かつ、本発明にいう目的を達成し、以下
にいう効果を有する範囲内において適宜改変して実施す
ることができるものである。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、円錐形振動板の凸面を音響幅射面としたスピーカ
を、開口部を一方向に有する音道管の奥部に、音道管の
軸と直角になるよう配置したスピーカシステムであるか
ら、従来生じていた振動板前面の空気体積によるコンプ
ライアンスを実質的にゼロとすることができ、このコン
プライアンスによる高域特性の劣化を改善し、ピーク、
ディップの少ない高域特性が得られる。更に、音道管開
口部方向に直接音が導かれると共に、音道管内壁面に幅
射される音波が低減することから、反射による干渉の影
響を改善することができ、音波の伝導が滑らかになっ
て、優れた再生音質が得られるという効果がある。

【００３１】そして、前記音道管におけるスピーカ取付
位置奥部に、複数の音響フイルタ用の穴を穿設した仕切
り板を取付けると、スピーカからの音道管奥方向ヘ輻射
される直接音が吸音され、スピーカから音道管開口部へ
輻射される音波と音道管奥部からの反射音との干渉を防
止することができ、また、スピーカ取付位置奥部におい
て、前記音道管の振動板対向面が、振動板に近接するよ
う形成すると、音響負荷が大きくなって、最低共振周波
数ｆ₀を低くし、共振の鋭さＱを下げることができ、ス
ピーカシステムにおける理想的な周彼数特性に近づける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スピーカシステムの音道管形状ホーンの
スピーカ取り付け部の後背部を覆う上面部が、スピーカ
の振動板に近接して設けられ、かつ、仕切り板を取り付
け、その後部に吸音材を充填した状態を示す縦断面図。

【図２】同上の本発明スピーカシステムの横断面図。

【図３】同上の仕切り板の正面図。

【図４】同上の上面図。

【図５】本発明スピーカシステムの他の実施例スピーカ
を取り付けた縦断面図。

【図６】本発明スピーカシステムの第１実施例におい
て、仕切り板を備えていない、かつ、吸音材を充填して
いない場合の周波数特性図。

【図７】本発明スピーカシステムの第１実施例におい
て、仕切り板を備え、かつ、吸音材を充填していない場
合の周波数特性図。

【図８】本発明スピーカシステムの第１実施例におい
て、仕切り板を備え、かつ、吸音材を充填した場合の周
波数特性図。

【図９】本発明スピーカシステムに使用するスピーカ
（実線）と、従来のスピーカ（点線）との軸から９０°
ｏｆｆにおける各音圧周波数特性図。

【図１０】ブラウン管の後背部にスピーカを配置したテ
レビジョン受像機において、真直ぐな音道管の形状を有
する本発明のスピーカシステムを装着した縦断面図。

【図１１】ブラウン管の後背部にスピーカを配置し、
「く」字状に湾曲した音道管を有し、スピーカの軸を音
道管の軸と直交せしめたスピーカシステムを備えたテレ
ビジョン受像機の縦断面図。

【図１２】ブラウン管の後背部にスピーカを配置し、
「く」字状に湾曲した音道管を有し、スピーカの軸と音
道管の軸とを同一方向に一致せしめたスピーカシステム
を備えたテレビジョン受像機の縦断面図。

【符号の説明】

１ダイナミックスピーカ１ａ振動板１ｂスピーカの軸１ｃフレーム１ｄ磁気回路２音道管（音道管形状ホーン）２ａ開口部２ｂ音道管の軸２ｃスピーカ取り付け部の後背部を覆う振動板対向面
部３仕切り板３ａ穴４吸音材５ブラウン管

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一方向に開口部(2a)を有する音道管(2)
の奥部に、円錐形振動板(1a)の凸面を前面に突出して装
着したスピーカを、前記円錐形振動板(1a)の凸面を前記
音道管(2)の内方向に挿入して取り付けて、音道管(2)の
軸(2b)とスピーカ(1)の軸(1b)を直角に配置したスピー
カシステム。
【請求項２】前記音道管(2)におけるスピーカ(1)取り
付け位置奥部に、複数の音響フィルタ用の穴(3a)を穿設
した仕切り板(3)を配置した請求項１に記載のスピーカ
システム。
【請求項３】スピーカ取付位置奥部において、前記音
道管(2)の振動板対向面(2c)が、振動板(1a)に近接する
ように設けられた請求項１又は２に記載のスピーカシス
テム。
【請求項４】前記仕切り板(3)と音道管(2)の最奥部と
の間に吸音材(4)を充填した請求項２又は３に記載のス
ピーカシステム。