JP3445717B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカ装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】スピーカキャビネットの前面に、主スピ
ーカ及び補助スピーカを、それらの振動板が対面するよ
う前後に配置し、振動板の振動方向を同じ方向に駆動さ
せた複合型直接放射型スピーカが特公平７ー８０７９号
公報で開示されている。また、同極性が対向するように
背面で結合された２組の磁気回路と両磁気回路に対称的
に配置されたボイスコイル及び振動板と上記磁気回路全
体を包囲するための磁気シールド用筒体とで構成される
スピーカユニットと、このスピーカユニットの少なくと
も一方の振動板の放音側にバスレフダクトを設けたスピ
ーカが実公平４ー２４７１５号公報で開示され、主に低
音域での再生を良好にすることを目的としたものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特公平７ー８０７９号
公報で開示されている従来例では、磁気回路が放音側に
あるため、外観上好ましくない。また、放音する周波数
が高くなると、磁気回路の影響を受けて音圧周波数特性
に不具合を生じてしまう。また、実公平４ー２４７１５
号公報で開示されている従来例で、２組のスピーカのそ
れぞれの振動板の振動方向を同じ方向に駆動させた場
合、第１のスピーカ１と第２のスピーカ３の駆動力に対
する反作用が両方のスピーカとも同じ方向に生じる。し
たがって、反作用による機械振動を助長してしまう不具
合を生じる。さらに、２組のスピーカの特性が全く同じ
でないと、互いのスピーカの位相干渉によって音圧周波
数特性に山谷を発生させ、音圧周波数特性に不具合を生
じてしまう。

【０００４】図７にスピーカの位相干渉によって音圧周
波数特性に山谷が発生した音圧周波数特性図を示す。第
１、第２のスピーカを同じ１２ｃｍのコーン型スピーカ
とし、第１のスピーカキャビネットの容積を４リットル
としたときの音圧周波数特性を破線で、容積を１リット
ルとしたときの音圧周波数特性を実線で示す。第１、第
２のスピーカは一般的なバラツキの範囲内であるにも係
わらず、第１のスピーカキャビネットの容積を４リット
ルとしたときの音圧周波数特性では、２００ＨZ付近に
約３ｄＢ程度の山谷が発生している。

【０００５】本発明のスピーカ装置では、２組のスピー
カのそれぞれの振動板の振動方向を同じ方向に駆動させ
たとき、互いのスピーカの位相干渉によって生じる音圧
周波数特性の山谷を防止することを目的としている。ま
た、非直線性歪みを低減し、さらに防磁効果を得ること
も目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明のスピーカ装置では、主たる第１のスピ
ーカと、第１のスピーカの振動板面を前面にして取り付
けた第１のスピーカキャビネットと、第１のスピーカキ
ャビネット内に磁気回路入れて取り付けた第１のスピー
カと略同一の第２のスピーカと、第２のスピーカの前面
を包囲する第２のスピーカキャビネットを具備し、第１
のスピーカの振動板と第２のスピーカの振動板の振動方
向を同じ方向に駆動させたものである。

【０００７】したがって、主たる第１のスピーカの振動
板面を前面にして取り付けることができる。さらに、第
１のスピーカの振動板が前に出たとき、略同一の第２の
スピーカの振動板は後方に後退する動作となるので、そ
れぞれスピーカの有する第２高調波歪等の偶数次の高調
波歪を打ち消すことができる。

【０００８】また、第１のスピーカキャビネットの容積
を、第１のスピーカと第２のスピーカを収納できる最小
限の容積から前記第２のスピーカキャビネットの容積の
４倍以内にしたものである。

【０００９】したがって、第１のスピーカの最低共振周
波数以上で生じる第１のスピーカと第２のスピーカの位
相干渉による音圧周波数特性の山谷を防止することがで
きる。

【００１０】また、第１のスピーカキャビネットに少な
くとも第３のスピーカを取り付けたことを特徴としてい
る。

【００１１】スピーカの振動板を振動させても第１のス
ピーカキャビネットの内部圧力は変化しないので、第１
のスピーカキャビネットの内部圧力の変化に起因する第
３のスピーカへの振動を防止することができる。

【００１２】また、第１のスピーカと第２のスピーカ
は、互い独立して第１のスピーカキャビネットに対向配
置したことを特徴としている。

【００１３】したがって、第１のスピーカと第２のスピ
ーカを駆動したときに同じ方向に生じる反作用による機
械振動が、第１のスピーカキャビネットを介して伝達さ
れるので、第１のスピーカは、第２のスピーカの反作用
による機械振動の影響を低減することができる。

【００１４】また、第１のスピーカと第２のスピーカを
反対向きで互い違いに配置したことを特徴としている。

【００１５】したがって、第１のスピーカキャビネット
の奥行き長さを、第１のスピーカの略奥行き長さまで短
くすることができるので、第１のスピーカキャビネット
の容積を小さくすることができる。

【００１６】 また、第１のスピーカキャビネットは、
第１のスピーカキャビネットの側面内壁全体に磁性体層
を設けたことを特徴としている。

【００１７】したがって、第１のスピーカと第２のスピ
ーカから発生する漏洩磁束を第１のスピーカキャビネッ
トで遮蔽することができる。

【００１８】また、第１のスピーカキャビネットの内部
は、第１のスピーカの振動板と第２のスピーカの振動板
とを接続する音道を有して充填物が装填されていること
を特徴としている。

【００１９】したがって、第１のスピーカキャビネット
の容積を容易に調節できるので、第１のスピーカの最低
共振周波数付近の低域特性と、第１のスピーカと第２の
スピーカの位相干渉による音圧周波数特性の山谷の発生
を制御することができる。

【００２０】また、上記のスピーカ装置において、充填
物に磁性体を用いることを特徴としている。

【００２１】したがって、第１のスピーカと第２のスピ
ーカから発生する漏洩磁束を充填物で遮蔽することがで
きる。

【００２２】また、第１のスピーカキャビネットは、第
１のスピーカと第２のスピーカの外形形状に略沿った筒
状を成し、一方の端面に第１のスピーカを、もう一方の
端面に第２のスピーカを取り付けたことを特徴としてい
る。

【００２３】したがって、第１のスピーカキャビネット
の容積を小さくすることができる。また、第１のスピー
カと第２のスピーカが第１のスピーカキャビネットに取
り付けられているので、第２のスピーカキャビネットに
第１のスピーカキャビネットを取り付けるだけの簡単な
作業で組み立てることができる。

【００２４】また、少なくとも第１のスピーカキャビネ
ットは磁性体を含有する合成樹脂からなることを特徴と
している。

【００２５】したがって、第１のスピーカと第２のスピ
ーカから発生する漏洩磁束を第１のスピーカキャビネッ
トで遮蔽することができる。

【００２６】また、第１のスピーカ及び第２のスピーカ
は、それぞれ複数のスピーカからなることを特徴として
いる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のスピーカ装置の
第１の実施例を示す概略構成図である。図１において、
聴取用に用いる第１のスピーカ１は、振動板面を前面に
して第１のスピーカキャビネット２に取り付けられてい
る。また、第１のスピーカ１と同じスピーカである第２
のスピーカ３を、第１のスピーカ１の磁気回路１ａと第
２のスピーカ３の磁気回路３ａを互いの磁気回路間に間
隙を介して背中合わせに対向配置させて取り付けてい
る。

【００２８】そして、第２のスピーカ３の前面を包囲す
る第１のスピーカキャビネット２の容積よりも大きな容
積の第２のスピーカキャビネット４を設けている。第１
のスピーカ１の振動板（図示せず）と第２のスピーカ３
の振動板（図示せず）は、同じ方向（図１中矢印Ａ、
Ｂ）に振動するように並列接続され、駆動信号が供給さ
れる。

【００２９】上述の構成において、第１のスピーカキャ
ビネット２は第１のスピーカ１の空気室として作用し、
第２のスピーカキャビネット４は第２のスピーカ３の空
気室として作用する。したがって、第１のスピーカ１と
第２のスピーカ３が同じ方向に振動しているので、第１
のスピーカ１の空気室によるスチフネスは無視すること
ができる。

【００３０】しかしながら、周波数が高くなり第１のス
ピーカ１と第２のスピーカ３のバラツキによって２つの
スピーカ間で位相ずれを生じると、位相干渉による音圧
周波数特性に山谷が発生する。この位相干渉による音圧
周波数特性の山谷は、第１のスピーカキャビネット２の
容積を小さくすることによって低減することができる。

【００３１】図７の音圧周波数特性図で説明すると、第
１、第２のスピーカを同じ１２ｃｍのコーン型スピーカ
とし、第１のスピーカキャビネット２の容積を１リット
ルとしたとき、実線で示すように、第１のスピーカキャ
ビネット２の容積を４リットルとしたとき２００ＨZ付
近に発生する破線で示す約３ｄＢ程度の位相干渉による
山谷を無くすことができる。

【００３２】さらに、第１のスピーカ１の振動板が前に
出たとき、同一の第２のスピーカ３の振動板は後方に後
退する動作となるので、それぞれスピーカの有する第２
高調波歪等の偶数次の高調波歪を打ち消すことができ
る。これを図８の第２高調波の音圧周波数特性図で示す
と、第１のスピーカ１だけで駆動したときの第２高調波
の音圧周波数特性（破線で示す）に比べて、実線で示す
ように、約６ｄＢ程度改善することができる。

【００３３】また、第１のスピーカ１と第２のスピーカ
３を駆動すると、駆動力に対する反作用が両方のスピー
カとも同じ方向に生じる。したがって、従来例に示すよ
うに２つのスピーカが固着されていたり、スピーカキャ
ビネットの同一バッフル面に取り付けられていると、反
作用による機械振動を助長してしまう不具合を生じる。
本発明では、第２のスピーカ３から生じる反作用による
機械振動を第１のスピーカキャビネット２によって減衰
させることができるので、第１のスピーカ１への第２の
スピーカ３の反作用による機械振動の影響を低減するこ
とができる。

【００３４】また、位相干渉によって発生する音圧周波
数特性の山谷の周波数を、第１のスピーカの最低共振周
波数（ｆ0）以上の周波数で低減するためには、 ｆ0＝１／２π（ｋ・Ｓ²／ｍ0・Ｖ0）^1/2 但し、ｋ：比例定数 Ｓ：振動板の実効面積 ｍ0：振
動板の実効質量 Ｖ0：スピーカキャビネットの容積 の関係から、第１のスピーカキャビネット２の容積は、
第２のスピーカキャビネット４の容積の４倍以内とする
ことが必要となる。

【００３５】図２は、本発明のスピーカ装置の第２の実
施例を示す概略構成図である。図２において、第１のス
ピーカ１は、振動板面を前面にして第１のスピーカキャ
ビネット２に取り付けられている。そして、第１のスピ
ーカ１を取り付けた同じ第１のスピーカキャビネット２
の面に、高音用の第３のスピーカ５を取り付けている。
他の構成は第１の実施例と同じなので説明を省略する。

【００３６】上記構成においては、第１のスピーカ１の
振動板を振動させても第２のスピーカ３の振動板が同じ
方向に振動するので、第１のスピーカキャビネットの内
部圧力は変化しない。したがって、第１のスピーカキャ
ビネットの内部圧力の変化に起因する第３のスピーカへ
の振動を防止することができる。

【００３７】図３は、本発明のスピーカ装置の第３の実
施例を示す概略構成図である。図３において、第１のス
ピーカ１は、振動板面を前面にして第１のスピーカキャ
ビネット２に取り付けられている。そして、第１のスピ
ーカ１に対して第２のスピーカ３を反対向きで互い違い
に配置している。

【００３８】したがって、第１のスピーカキャビネット
２の奥行き長さを、第１のスピーカ１の略奥行き長さま
で短くすることができるので、第１のスピーカキャビネ
ット１の容積を小さくすることができる。

【００３９】図４は、本発明のスピーカ装置の第４の実
施例を示す概略構成図である。図４の構成は、第１の実
施例において、第１のスピーカキャビネット２の内面
に、鉄板からなる磁性体層６を貼着したものである。し
たがって、第１のスピーカ１の磁気回路１ａや第２のス
ピーカ３の磁気回路３ａから発生する漏洩磁束を第１の
スピーカキャビネット２に貼着した鉄板からなる磁性体
層６で遮蔽することができるので、防磁効果の高いスピ
ーカ装置にすることができる。

【００４０】図５は、本発明のスピーカ装置の第５の実
施例を示す概略構成図である。図５の構成は、第１の実
施例において、第１のスピーカ１及び第２のスピーカ３
との間をつなぐ音道７を設けて、第１のスピーカキャビ
ネット２と第１のスピーカ１及び第２のスピーカ３との
間に、充填物８を取り付けている。音道７は、その断面
の面積と長さを調節することによって、空気の粘性抵抗
を変化させ、最低共振周波数付近の低域特性を制御する
ことができる。また、第１のスピーカキャビネット２の
容積を調節して減少させることができるので、第１のス
ピーカ１と第２のスピーカ３によって生じる位相干渉を
最適な容積で防止することができる。

【００４１】充填物８は高分子材料の発泡材、例えば発
泡スチロール、発泡ポリエチレン等や、木、発泡コンク
リート等が適当である。また、充填物８を鉄等の磁性体
や、鉄や酸化鉄等の磁性体の粉を混入した高分子材料で
構成しても良い。このような充填物８を第１のスピーカ
キャビネット２に取り付けることによって、第１のスピ
ーカ１の磁気回路１ａや第２のスピーカ３の磁気回路３
ａから発生する漏洩磁束を遮蔽することができる。鉄や
酸化鉄の粉を混入する場合の高分子材料としては、ポリ
プロピレンやスチロール樹脂等が適当である。

【００４２】図６は、本発明のスピーカ装置の第６の実
施例を示す概略構成図である。図６において、第１のス
ピーカキャビネット９は、第１のスピーカ１と第２のス
ピーカ３の外形形状に略沿った形状に成形した筒状を成
す高分子材料で形成されている。高分子材料としては、
無機質の粉を添加して機械振動が伝達されにくくした例
えば、炭酸カルシウムを添加したポロプロピレン等が適
当である。

【００４３】そして、一方の端面には第２のスピーカを
取り付けられる最小限の外径を有するフランジ１０を設
け、もう一方の端面には第１のスピーカを取り付けて、
第２のスピーカキャビネット４に取り付けられるフラン
ジ１０より大きい外径を有するフランジ１１を設けてい
る。

【００４４】そして、それぞれのフランジにスピーカを
取り付けることにより、容積の小さい第１のスピーカキ
ャビネット９が構成され、第２のスピーカキャビネット
４に設けた孔１２に第２のスピーカを取り付けたフラン
ジ１０を遊挿し、第１のスピーカを取り付けたフランジ
１１を第２のスピーカキャビネット４に取り付けるだけ
の簡単な作業で、本発明のスピーカ装置を組み立てるこ
とができる。

【００４５】なお、第１のスピーカキャビネットを、上
述した磁性体の粉を混入した高分子材料で構成して、ス
ピーカ装置の防磁効果を高めた構成としても良い。ま
た、第１のスピーカ１と第２のスピーカ３をそれぞれ複
数個用いた構成にしても良い。また、第２のスピーカキ
ャビネット４に音響用ダクトやパッシブラジエターを取
り付け、最低共振周波数付近の低域特性を調整した構成
にしても良い。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、以下に記載した効果を有す
る。主たる第１のスピーカと、第１のスピーカの振動板
面を前面にして取り付けた第１のスピーカキャビネット
と、第１のスピーカキャビネット内に磁気回路入れて取
り付けた第１のスピーカと略同一の第２のスピーカと、
第２のスピーカの前面を包囲する第２のスピーカキャビ
ネットを具備し、第１のスピーカの振動板と第２のスピ
ーカの振動板の振動方向を同じ方向に駆動させたので、
主たる第１のスピーカの振動板面を前面にして取り付け
ることができる。さらに、第１のスピーカの振動板が前
に出たとき、略同一の第２のスピーカの振動板は後方に
後退する動作となるので、それぞれスピーカの有する第
２高調波歪等の偶数次の高調波歪を打ち消すことができ
る。

【００４７】また、第１のスピーカキャビネットの容積
を、第１のスピーカと第２のスピーカを収納できる最小
限の容積から前記第２のスピーカキャビネットの容積の
４倍以内にしたので、第１のスピーカの最低共振周波数
以上で生じる第１のスピーカと第２のスピーカの位相干
渉による音圧周波数特性の山谷を防止することができ
る。

【００４８】また、第１のスピーカキャビネットに少な
くとも第３のスピーカを取り付けたので、スピーカの振
動板を振動させても第１のスピーカキャビネットの内部
圧力は変化しないため、第１のスピーカキャビネットの
内部圧力の変化に起因する第３のスピーカへの振動を防
止することができる。

【００４９】また、第１のスピーカと第２のスピーカは
互いに独立して対向向配置したので、第２のスピーカか
ら生じる反作用による機械振動を第１のスピーカキャビ
ネットによって減衰させることができ、第１のスピーカ
への第２のスピーカの反作用による機械振動の影響を低
減することができる。

【００５０】また、第１のスピーカと第２のスピーカを
反対向きで互い違いに配置したので、第１のスピーカキ
ャビネットの奥行き長さを、第１のスピーカの略奥行き
長さまで短くすることができ、第１のスピーカキャビネ
ットの容積を小さくすることができる。

【００５１】また、第１のスピーカキャビネットは、少
なくとも第１のスピーカを取り付けた面と接する側面に
磁性体層を設けたので、第１のスピーカと第２のスピー
カから発生する漏洩磁束を第１のスピーカキャビネット
で遮蔽することができる。

【００５２】また、少なくとも第１のスピーカキャビネ
ットと第１のスピーカ及び第２のスピーカとの間に、第
１のスピーカ及び第２のスピーカとの間をつなぐ音道を
設けて充填物を取り付けたので、第１のスピーカキャビ
ネットの容積を容易に調節し、第１のスピーカの最低共
振周波数付近の低域特性と、第１のスピーカと第２のス
ピーカの位相干渉による音圧周波数特性の山谷の発生を
制御することができる。

【００５３】また、充填物に磁性体を用いたので、第１
のスピーカと第２のスピーカから発生する漏洩磁束を充
填物で遮蔽することができる。

【００５４】また、第１のスピーカキャビネットは、第
１のスピーカと第２のスピーカの外形形状に略沿った筒
状を成し、一方の端面に第１のスピーカをもう一方の端
面に第２のスピーカを取り付けた構成としたので、第２
のスピーカキャビネットに第１のスピーカキャビネット
を取り付けるだけの簡単な作業で組み立てることができ
る。

【００５５】また、少なくとも第１のスピーカキャビネ
ットは磁性体を含有する合成樹脂からなるので、第１の
スピーカと第２のスピーカから発生する漏洩磁束を第１
のスピーカキャビネットで遮蔽することができ、防磁効
果の高いスピーカ装置にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスピーカ装置の第１の実施例を示す
概略構成図である。

【図２】 本発明の第２の実施例を示す概略構成図であ
る。

【図３】 本発明の第３の実施例を示す概略構成図であ
る。

【図４】 本発明の第４の実施例を示す概略構成図であ
る。

【図５】 本発明の第５の実施例を示す概略構成図であ
る。

【図６】 本発明の第６の実施例を示す概略構成図であ
る。

【図７】 本発明を説明するための音圧周波数特性図で
ある。

【図８】 本発明を説明するための第２高調波歪の音圧
周波数特性図である。

【符号の説明】

１ 第１のスピーカ ２ 第１のス
ピーカキャビネット ３ 第２のスピーカ ４ 第２のス
ピーカキャビネット ５ 第３のスピーカ ６ 磁性体層 ７ 音道 ８ 充填物 ９ 第１のスピーカキャビネット １０ フランジ １１ フランジ １２ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 9/06 H04R 1/40 310 H04R 9/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のスピーカと、該第１のスピーカの
   振動板面を前面にして取り付けた第１のスピーカキャビ
   ネットと、該第１のスピーカキャビネット内に磁気回路
   入れて取り付けた前記第１のスピーカと略同一の第２の
   スピーカと、該第２のスピーカの前面を包囲する第２の
   スピーカキャビネットを備え、前記第１のスピーカの振
   動板と前記第２のスピーカの振動板の振動方向を同じ方
   向に駆動させたことを特徴とするスピーカ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスピーカ装置において、
   前記第１のスピーカキャビネットの容積は、前記第１の
   スピーカと前記第２のスピーカを収納できる最小限の容
   積以上で前記第２のスピーカキャビネットの容積の４倍
   以内であることを特徴とするスピーカ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスピーカ装置において、
   前記第１のスピーカキャビネットに少なくとも第３のス
   ピーカを取り付けたことを特徴とするスピーカ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載のいずれか一
   に記載のスピーカ装置において、前記第１のスピーカと
   前記第２のスピーカを反対向きで互い違いに配置したこ
   とを特徴とするスピーカ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４載のいずれか一に
   記載のスピーカ装置において、前記第１のスピーカキャ
   ビネットの側面内壁全体に磁性体層を設けたことを特徴
   とするスピーカ装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載乃至請求項５のいずれか一
   に記載のスピーカ装置において、前記第１のスピーカキ
   ャビネットの内部は、前記第１のスピーカの振動板と前
   記第２のスピーカの振動板とを接続する音道を有して充
   填物が装填されていることを特徴とするスピーカ装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載に記載のスピーカ装置にお
   いて、前記充填物は磁性体からなることを特徴とするス
   ピーカ装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載のスピーカ装置において、
   前記第１のスピーカキャビネットは、前記第１のスピー
   カと前記第２のスピーカの外形形状に略沿った筒状を成
   し、一方の端面に前記第１のスピーカをもう一方の端面
   に前記第２のスピーカを取り付けたことを特徴とするス
   ピーカ装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載乃至請求項８のいずれか一
   に記載のスピーカ装置において、少なくとも前記第１の
   スピーカキャビネットは磁性体を含有する合成樹脂から
   なることを特徴とするスピーカ装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載乃至請求項９のいずれか
    一に記載のスピーカ装置において、前記第１のスピーカ
    及び前記第２のスピーカはそれぞれ複数のスピーカから
    なることを特徴とするスピーカ装置。