JP3271434B2 - スピーカシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は屋内外の音響再生装置と
して用いられるスピーカシステムに関し、さらに詳しく
はパッシブスピーカシステムの異常音放射を低減させる
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、スピーカシステムの低音再生にお
ける中高域カットの手法の一つとして、電気フィルター
を用いないでパッシブラジエーターを使った音響フィル
ターでカットする方法がいくつか出現している。以下図
面を参照しながら、上述した従来のスピーカシステムの
一例について説明する。

【０００３】図２および図３は従来例のパッシブラジエ
ーター付き低音再生用のスピーカシステムを示すもの
で、図２はその一部切欠斜視図、図３は側断面図であ
る。図４はその動作説明のための要部側断面図である。
図において、キャビネット５は前面に開口部を持つパッ
シブラジエーター側キャビティ５ａと、その内部にある
駆動用スピーカユニット側キャビティ５ｂとよりなり、
駆動用スピーカユニット側キャビティ５ｂの前面には振
動板１ａと駆動用スピーカユニットの振動板支持系とな
るエッジ１ｂを有する駆動用スピーカユニット１が取り
付けられ、パッシブラジエーター側キャビティ５ａの前
面には振動板２ａとパッシブラジエーターの振動板支持
系となるエッジ２ｂを有するパッシブラジエーター２が
取り付けられている。駆動用スピーカユニット１は信号
入力９によって駆動される。

【０００４】上記のように構成され、つぎにその動作を
説明すると、図示しない信号源（パワーアンプ等）によ
り信号入力９が与えられ、駆動用スピーカユニット１が
駆動され、エッジ１ｂに支持された振動板１ａが振動す
ると、振動板１ａの前進、後退に応じてその前面のパッ
シブラジエーター側キャビティ５ａの空気圧が高く、ま
た低くなるため、エッジ２ｂに支持されたパッシブラジ
エーター２の振動板２ａがこれに応動して前進、後退
し、キャビネット５の前面から前方に向かって音響出力
を発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例の駆動用スピーカユニットとパッシブラジ
エーターとを有するスピーカシステムにおいて駆動用ス
ピーカユニットとパッシブラジエーターの振動板の動き
が互いに反共振となる周波数帯域、すなわち互いに逆相
の振動をする周波数帯域では、パッシブラジエーター側
キャビティ５ａ内の空気圧とキャビティ外部の空気圧に
差が生じ、大振幅時には、その差は顕著となる。

【０００６】このとき、振動板の支持系となるエッジに
一般的な軟質の材料を用いている場合、この空気圧差の
影響により、エッジは空気圧の大きい方から小さい方へ
向かって変形しようとする。特に、図４のように一般的
なＲ形状をしたエッジ２ｂは、パッシブラジエーター側
キャビティ５ａ内の空気圧の低下に伴って図の破線の凸
形状から実線の凹形状への変形を起こし、この屈曲によ
る異常音が放射されるという問題点を有していた。この
変形はパッシブラジエーター２のエッジ２ｂだけでなく
駆動用スピーカユニット１のエッジ１ｂにおいても起こ
り得るものである。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するため
のもので、振動板支持系となるエッジからの異常音を解
消するスピーカシステムを提供することを目的としてな
されたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のスピーカシステムは、入力信号により駆動さ
れる駆動用スピーカユニットと、駆動用スピーカユニッ
トの振動に応動して駆動されるパッシブラジエーター
と、前面にパッシブラジエーターを取り付けるためのパ
ッシブラジエーター側キャビティとこのパッシブラジエ
ーター側キャビティに向けて駆動用スピーカユニットを
取り付けるための駆動用スピーカユニット側キャビティ
とを有するキャビネットと、キャビネットのパッシブラ
ジエーター側キャビティの任意の面に取り付けられた空
気圧制御用スピーカユニットと、駆動用スピーカユニッ
トを駆動する信号入力から分岐した信号を入力してその
出力を空気圧制御用スピーカユニットに印加する制御回
路とを備え、制御回路の出力は駆動用スピーカユニット
とパッシブラジエーターとの各振動板が互いに反共振と
なる周波数において空気圧制御用スピーカユニットの振
動板の動きがパッシブラジエーター側キャビティ内部の
空気圧の変化を低減する位相となるように構成したもの
である。

【０００９】そしてさらに具体的には制御回路は駆動用
スピーカユニットとパッシブラジエーターとの各振動板
が互いに反共振となる周波数を中心周波数とするバンド
パスフィルター、制御出力を可変するアッテネーターお
よび移相量を微調整する位相シフターからなるように構
成したものである。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成によって、駆動用スピー
カユニットとパッシブラジエーターとの各振動板が互い
に反共振となる周波数において空気圧制御用スピーカユ
ニットの振動板の動きがパッシブラジエーター側キャビ
ティ内部の空気圧の変化を低減する位相となるように駆
動されることによりパッシブラジエーター側キャビティ
内外部の空気圧差を低減し、振動板支持系であるエッジ
の変形を減少させ、この変形、屈曲による異常音の放射
を低減するように作用する。

【００１１】

【実施例】以下本発明のスピーカシステムの実施例につ
いて、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は本発
明の一実施例のスピーカシステムの構成を示す側断面図
である。図１において、従来例の図２、図３と同一機能
の構成要素については同一の符号を付けてその説明を省
略する。キャビネット５のパッシブラジエーター側キャ
ビティ５ａの一側面には振動板３ａを有する空気圧制御
用スピーカユニット３が取り付けられ、駆動用スピーカ
ユニット１を駆動する信号入力９から分岐した信号は、
駆動用スピーカユニット１の振動板１ａと、パッシブラ
ジエーター２の振動板２ａの動きが互いに反共振となる
周波数すなわち逆相の振動をする周波数を中心周波数と
するバンドパスフィルター６、回路出力の減衰を行うア
ッテネーター７、出力の位相を微調整するための位相シ
フター８からなる制御回路を介して空気圧制御用スピー
カユニット３を駆動するように接続されている。

【００１２】以上のように構成された本発明のスピーカ
システムについて、以下その動作を説明する。駆動用ス
ピーカユニット１の振動板１ａと、パッシブラジエータ
ー２の振動板２ａの動きが互いに反共振となる周波数す
なわち逆相の振動をする周波数を中心周波数とするバン
ドパスフィルター６とアッテネーター７と位相シフター
８からなる制御回路により、パッシブラジエーター２と
空気圧制御用スピーカユニット３とが図１のようにパッ
シブラジエーター側キャビティを共有するように取り付
ける。このとき、空気圧制御用スピーカユニット３に、
駆動用スピーカユニット１に入力する信号の一部を分岐
して、上記制御回路を経て入力する。

【００１３】まず駆動用スピーカユニット１の振動板１
ａが負方向に、パッシブラジエーター２の振動板２ａが
正方向に振動するときは、パッシブラジエーター側キャ
ビティ５ａ内の空気圧が低下するので、空気圧制御用ス
ピーカユニット３の振動板３ａは、キャビティ内の空気
圧を増大させるべく負方向、つまりパッシブラジエータ
ー側キャビティ５ａ内方に向かう振動をするよう位相シ
フター８により移相量を微調整して設定しておく。

【００１４】また上記の状態で駆動用スピーカユニット
１の振動板１ａが正方向に、パッシブラジエーター２の
振動板２ａが負方向に振動するときは、パッシブラジエ
ーター側キャビティ５ａ内の空気圧が上昇するので、空
気圧制御用スピーカユニット３の振動板３ａは、バンド
パスフィルター６とアッテネーター７と位相シフター８
からなる制御回路により、キャビティ内の空気圧を減少
させるべく正方向、つまりパッシブラジエーター側キャ
ビティ５ａ外方に向かうよう振動する。

【００１５】外部に対する放射音圧としては、パッシブ
ラジエーター２と空気圧制御用スピーカユニット３との
振動の合成したものとなるが、これらは上記のように互
いに逆相になるため、放射音圧は減少するが、アッテネ
ーター７を可変することにより、任意に放射音圧を設定
することができる。

【００１６】本実施例では、駆動用スピーカユニット１
に口径１４ｃｍのものを、駆動用スピーカユニット１の
振動板１ａの支持系となるエッジ１ｂの材料に発泡ウレ
タンを用い、パッシブラジエーター２に振動板の口径２
０ｃｍのものを、パッシブラジエーター２の振動板２ａ
の支持系となるエッジ２ｂの材料として発泡ウレタンを
用い、空気圧制御用スピーカユニット３の振動板３ａに
口径８ｃｍのものを用いた。またパッシブラジエーター
側キャビティ５ａの容積は７リットル、駆動用スピーカ
ユニット側キャビティ５ｂの容積として１３リットルを
設定したとき、バンドパスフィルターの中心周波数は６
５Ｈｚ、帯域幅３０Ｈｚ／−３ｄＢで、アッテネーター
７の調節により、パッシブラジエーター側キャビティ５
ａの内外部の空気圧差をかなり低減し、パッシブラジエ
ーター２のエッジ２ｂが変形を起こすことによる異常音
が放射されない程度にとどめることができた。

【００１７】以上のように本実施例によれば、空気圧制
御用スピーカユニットを取り付けることによりパッシブ
ラジエーター側キャビティ内外部の空気圧差を低減する
ことができ、エッジの変形を少なくすることができる。

【００１８】なお空気圧制御用スピーカユニット３の取
り付け位置は図示の位置に限定されず、デザイン面も考
慮して任意の位置に設ければよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のスピーカシ
ステムは、駆動用スピーカユニットの信号入力から分岐
して制御回路に加え、その出力が駆動用スピーカユニッ
トとパッシブラジエーターとの各振動板が互いに反共振
となる周波数において空気圧制御用スピーカユニットの
振動板の動きがパッシブラジエーター側キャビティ内部
の空気圧の変化を低減する位相となるように構成したこ
とにより、特に反共振となる周波数におけるパッシブラ
ジエーター側キャビティ内外部の空気圧差を低減するこ
とができ、パッシブラジエーターと駆動用スピーカユニ
ットとのエッジの変形を低減し、同時にこの変形による
異常音放射を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のスピーカシステムの構成を
示す側断面図

【図２】従来例のスピーカシステムの一部切欠斜視図

【図３】同じくその構成を示す側断面図

【図４】同じくその動作説明のための要部側断面図

【符号の説明】

１ 駆動用スピーカユニット １ａ 駆動用スピーカユニットの振動板 １ｂ 駆動用スピーカユニットの振動板支持用エッジ ２ パッシブラジエーター ２ａ パッシブラジエーターの振動板 ２ｂ パッシブラジエーターの振動板支持用エッジ ３ 空気圧制御用スピーカユニット ５ キャビネット ５ａ パッシブラジエーター側キャビティ ５ｂ 駆動用スピーカユニット側キャビティ ６ バンドパスフィルター ７ アッテネーター ８ 位相シフター ９ 信号入力

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号入力により駆動される駆動用スピー
   カユニットと、 前記駆動用スピーカユニットの振動に応動して駆動され
   るパッシブラジエーターと、 前面に前記パッシブラジエーターを取り付けるためのパ
   ッシブラジエーター側キャビティとこのパッシブラジエ
   ーター側キャビティに向けて前記駆動用スピーカユニッ
   トを取り付けるための駆動用スピーカユニット側キャビ
   ティとを有するキャビネットと、 前記キャビネットのパッシブラジエーター側キャビティ
   の任意の面に取り付けられた空気圧制御用スピーカユニ
   ットと、 前記駆動用スピーカユニットを駆動する信号入力から分
   岐した信号を入力してその出力を前記空気圧制御用スピ
   ーカユニットに印加する制御回路とを備え、 前記制御回路の出力は前記駆動用スピーカユニットと前
   記パッシブラジエーターとの各振動板が互いに反共振と
   なる周波数において前記空気圧制御用スピーカユニット
   の振動板の動きが前記パッシブラジエーター側キャビテ
   ィ内部の空気圧の変化を低減する位相となるように構成
   したことを特徴とするスピーカシステム。
2. 【請求項２】 制御回路は駆動用スピーカユニットとパ
   ッシブラジエーターとの各振動板が互いに反共振となる
   周波数を中心周波数とするバンドパスフィルター、制御
   出力を可変するアッテネーターおよび移相量を微調整す
   る位相シフターからなる請求項１記載のスピーカシステ
   ム。