JP3627343B2 - スピーカ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン受像機などの映像用機器や自動車、情報、通信などの各種音響機器に利用されるスピーカを前面に音波を導く音響管を配置したスピーカ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカユニットの前面にホーンや音響管を結合し、スピーカユニットから発生した音波を上記音響管の開口部まで導く方法は、ホーンや音響管を用いない場合に比べて出力音圧が大きく得られることや、特定の方向に音が伝えられるなどの利点があり、従来から多く用いられている。
【０００３】
図１０は上記スピーカ装置を内蔵したテレビジョン受像機の構造概念図である。同図において、１は音響管、２はスピーカユニット、３はテレビキャビネット、４は陰極線管、５はバックキャビネット、ａは前面放出音波、Ｂは後面放出音波を表したものである。
【０００４】
以上のように構成されたスピーカ装置を内蔵したテレビジョン受像機について以下その動作について説明する。
【０００５】
まず、スピーカユニット２から放出された音波がその前面に配置された開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音響管１を通り、更にそのスピーカ装置の構造がテレビジョン受像機内部の陰極線管４とテレビキャビネット３に沿った形状を取ることにより、狭い開口から音波を前面に導き出し、テレビキャビネット３の開口部より前面放出音波ａとして放出され、同時にスピーカユニット２の後面にも後面放出音波Ｂとしてバックキャビネット５内部に音波が放出されている。以上の構成によりテレビジョン受像機の小型スリム化を可能とさせるものであった。
【０００６】
次にスピーカユニット２と音響管１からなる上記スピーカ装置の詳細について図１１、図１２により説明する。
【０００７】
図１１は従来のスピーカ装置の斜視図であり、図１２は同側断面図である。
同図において６はスピーカユニット２から発生した音波が通る音路であり、７は音路６に面した吸音孔、１０は吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他端が連通する空間部９とによって構成される共鳴吸音部であり、１１は音波を放出する開口部である。
【０００８】
以上のように構成された従来のスピーカ装置について以下にその動作を説明する。
【０００９】
まず、スピーカユニット２に入力信号が印加されると、音波が音響管１の内部の音路６を通って音響管１の開口部１１から放射される。
【００１０】
しかし、音響管１の開口部１１で音響インピーダンスが大きく変化しているため、音波の一部は反射して音路６に戻ってきて定在波を作り、音響管１の長さで発生する定在波により、中域周波数においてピークをもつ再生音圧周波数特性になってしまう。
【００１１】
この定在波による中域周波数におけるピークを取り除くため、上記従来の構成では、音路６に面した吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他端が連通する空間部９とによって構成される共鳴吸音部１０によってピークになる部分を吸音する構成となっていた。
【００１２】
なお、この共鳴吸音部１０は管８以外は密閉されたものである。
図１３、図１４は上記定在波を吸収するための他の従来技術のスピーカ装置であり、図１３は側断面図、図１４は分解斜視図である。
【００１３】
同図において、１５は音波を発生させるスピーカユニット、１６はスピーカユニット１５の前面に配置された音響管、１７ａはスピーカユニット１５と音響管１６を結合し固定する取り付けビスである。１７は音響管１６の内部の音波が通る音路、１８はスピーカユニット１５より放出された音波を音響管１６の開口部１６ａへ導くために両サイドに設けられた反射板、１９はスロート部２２内の吸音材、２０は開口部１６ａ側から挿入した吸音材、２１は上記開口部１６ａ側から挿入した吸音材２０を音響管１６に固着する接着剤である。ａは音響管１６の開口部１６ａより放出された前面放出音波、Ｂはスピーカユニット１５の後方より放出された後面放出音波、２２は上記吸音材１９が挿入される音路１７側に開口部を有するスロート部、２３は吸音材１９を装着した後、このスロート部２２を密閉する吸音材カバー、２４は同取付けビスである。
【００１４】
以上の構成のスピーカ装置の動作は図１１の従来技術と同様であるので、説明を省略し、異なる定在波の吸収動作について説明する。
【００１５】
定在波は音響管１６が持つ特有の管の長さに基づいて、スピーカユニット１５からの音波によって発生し、ピークディップの激しい乱れた音圧周波数特性のスピーカ装置としてしまうものであるが、音響管１６の内部に配置したスロート部２２の吸音材１９と開口部１６ａ側から挿入した吸音材２０により、音響管１６で発生した定在波を吸収し抑制することができ、平坦な音圧周波数特性を作り出すことを可能としている。
【００１６】
なお、スロート部２２の吸音材１９の性能を発揮させるために音響管１６のスロート部２２は吸音材カバー２３で密閉し、取付けビス２４にて固定している。また、スロート部２２で音波が直接吸収減衰されないように両サイドに配置された反射板１８がある程度までコントロールし音波を導くことにより、特に中域の周波数特性補正を行っている。これによって開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音響管１６を備えたスピーカ装置およびそれを用いたテレビジョン受像機においても、自然な音響再生が可能となるように構成されているものであった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の図１１、図１２のスピーカの構成では、中域周波数におけるピークを取り除くために共鳴吸音部１０によりピークになる部分を吸音していたが、吸音した部分が大きなディップとなり、図４の符号５３に示すように、ピーク、ディップの激しい乱れた再生音圧周波数特性になってしまい、音声の明瞭度が低下するという課題を有していた。
【００１８】
また、上記図１３、図１４の従来の構成では、スロート部２２の吸音材１９と、開口部１６ａ側から挿入した吸音材２０によって逆に必要以上に音波が吸収減衰され、図７の符号５１のごとく著しい音圧周波数特性のレベル低下を引き起こし、その結果、図１３に示す前面放出音波ａよりもむしろ後面放出音波Ｂの方が放出量が多くなって音声の明瞭度が低下するという課題を有していた。
【００１９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、音声の明瞭度の向上を図り、再生音圧周波数特性が平坦な特性になる音響特性の優れたスピーカ装置を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のスピーカ装置は、スピーカユニットの前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音波を導く音響管を結合し、この音響管の内部にスピーカユニットの音波を導く音路に沿った立壁状の反射板を設けると共に、ポート部を備えた壁材を音響管の開口部側から挿入結合したものである。
【００２１】
この構成により、従来、吸音材によって必要以上に吸収減衰された音波も前面放出音波として放出して音圧レベルの低下を防止して人の音声の明瞭度が向上するとともに、音響管の開口部から挿入できるので、適宜選択して音圧周波数特性を変化させることが可能となるものである。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載に加えて、共鳴吸音部の周縁に設けた微少な隙間を０．１ｍｍ前後としたものであり、ピークの抑制の効果を確実に発揮するものである。
【００２５】
本発明の請求項１記載の発明は、スピーカユニットの前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音波を導く音響管を結合し、この音響管の内部にスピーカユニットの音波を導く音路に沿った立壁状の反射板を設けると共に、ポート部を備えた壁材を音響管の開口部側から挿入結合してなるものであり、従来、吸音材によって必要以上に吸収減衰された音波も前面放出音波として放出して音圧レベルの低下を防止して人の音声の明瞭度が向上するとともに、音響管の開口部から挿入できるので、適宜選択して音圧周波数特性を変化させることが可能となるものである。
【００２６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、ポート部を備えた壁材を開口部側から開口部の両端に一対で挿入結合したものであり、壁材を変えて異なる形状のポート部を一対として用いることによって数次におよぶピークディップに対応して音圧周波数特性のより平坦化が可能となるものである。
【００２７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成に加え、ポート部を備えた壁材と音響管の側壁とで形成される空間部に吸音材を配置したので、さらに微妙な音質の味付やコントロールが可能となるものである。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９により説明する。
（実施の形態１）実施の形態１は図１１および図１２を用いて説明した従来技術の課題を解決するものであり、図１は本発明の実施の形態１のスピーカ装置の側断面図、図２は同スピーカ装置の斜視図、図３は図１におけるＡ〜Ａの断面図であり、共鳴吸音部の詳細を表わす。なお、図１１および図１２を用いて説明した従来のスピーカ装置と同じ構成の部品には同じ符号を付与し、詳細な説明は省略して説明する。
【００２９】
同図において１はスピーカユニット２の前面に結合された音響管であり、この音響管１の内部には上記スピーカユニット２から放射される音波を開口部１１まで導くための音路６が形成されると共に、この音路６に面した吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他端が連通した空間部９とによって共鳴吸音部１０ａが形成される。
【００３０】
また、図２に示すように、この共鳴吸音部１０ａは、共鳴吸音部カバー１０ｂを結合することにより構成されている。
【００３１】
また、図３は上記共鳴吸音部１０ａの詳細を表わす図１におけるＡ〜Ａの断面図であり、同図において１０ｃは空間部９の周縁部に設けられた０．１ｍｍ前後の隙間であり、この隙間１０ｃによって空間部９は共鳴吸音部カバー１０ｂにより完全密閉されていない状態となっている。
【００３２】
以上のように構成された本発明のスピーカ装置についてその動作を説明する。
まず、スピーカユニット２に入力信号が印加されると、音波が音響管１の内部の音路を通って音響管１の開口部１１から放射される。その際、音響管１の内部に発生する定在波は、吸音孔７から管８を通り空間部９に取り入れられるが、空間部９の周縁部に設けられた０．１ｍｍ前後の隙間１０ｃから空気が逃げることにより空間部９内の空気の圧力を調整し、吸音する帯域幅およびディップのＱをコントロールすることができ、ピーク、ディップを図４の符号５２の再生音圧周波数特性で示すごとく抑制するものである。
【００３３】
同図からもわかるように、本実施の形態の構成によれば中域周波数におけるピーク、ディップを抑制することができ、音声の明瞭度の向上を図り、再生音圧周波数特性が平坦な特性になる音響特性の優れたスピーカ装置を提供することが可能となる。
【００３４】
また、本発明のスピーカ装置を映像機器に内蔵することにより、映像機器の小型スリム化を容易に実現できるほか、高性能で高音質な映像機器とすることが可能となるものである。
【００３５】
なお、本発明の音響管１の構造により構成されたスピーカ装置に、後面キャビネットおよびバスレフ、ポート等を設けた場合においても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３６】
また、上記実施の形態１においては隙間１０ｃを０．１ｍｍ前後としたがピークディップを抑制できる程度の微少間隔を有するものであれば良く特に特定されるべきものではない。
【００３７】
また、共鳴吸音部１０ａは一つのものとして説明したが、管８の長さや空間部９の異なる２つ以上を設ければ、よりフラットな再生音圧周波数特性が得られるものである。
【００３８】
（実施の形態２）実施の形態２は図１３および図１４を用いて説明した従来技術の課題を解決するもので、主として請求項１について説明するものである。
図５は本発明の実施の形態２のスピーカ装置の側断面図であり、図６は分解斜視図である。なお、同図において上記図１３、図１４に示した従来のスピーカ装置と同構成の部品には同一符号を付与してその詳細な説明を省略して説明すると、本実施の形態が図１３、図１４の従来技術と異なるのは、スピーカユニット１５の前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状で構成された音波を導く音響管１６を結合した構成において、この音響管１６の開口部１６ａの前面から挿入が可能な隔壁となる第１挿入壁３０を設けたことである。同図において、３０は第１挿入壁、３１は第１挿入壁のポート部、３３は第１挿入壁空洞体である。
【００３９】
以上のように構成された本実施の形態２のスピーカ装置について、動作を説明する。
【００４０】
まず、スピーカユニット１５に電気信号が印加されると音響信号に変換されて音波が発生し、その音波がスピーカユニット１５の前面に結合された音響管１６によって音路１７を通り音響管開口部１６ａへと導かれ、前面放出音波Ａとして放出されるものである。
【００４１】
音響管１６の開口部１６ａの前面から挿入が可能な隔壁となる第１挿入壁３０を音響管１の内部に設けたことにより、第１挿入壁３０と音響管１６があたかも一体の構造体のような形状を成し、更に、第１挿入壁３０に設けた第１挿入壁ポート部３１が短い管として機能し、第１挿入壁３０と音響管１６とが作る第１挿入壁空洞体３３とあいまって、音響管１６内部におけるヘルムホルツの共鳴器としての役割を果たし、音響管１６の内部で発生する定在波を第１挿入壁空洞体３３が空洞共振を作り、従来吸音材によって必要以上に吸収減衰された音波もロス低減されることなく前面放出音波Ａとして放出することができ、したがってこの種の音響管やホーン形状が持っていた課題である音圧周波数特性のレベル低下を引き起こすこともなく高い音圧レベルが維持可能となり、又、前面放出音波Ａの量がロスなく放出されるため後面放出音波ｂに打ち消されず保たれるようになり、音声明瞭度に悪影響を与えることなく、従来品では実現することができなかった人の音声の明瞭度向上が本発明により初めて実現できるものである。
【００４２】
この実施の形態２によるスピーカ装置の音圧周波数特性５０と従来のスピーカ装置の音圧周波数特性５１を図７に比較して示す。
【００４３】
この図７からも明らかなように、音圧周波数特性５０は、５００Ｈｚ付近の大きい一次共振のピークディップの山谷が第１挿入壁３０と音響管１６が作る第１挿入壁空洞体３３により抑えられるため音圧周波数特性の平坦化が図れ、更に従来使用していた前面から挿入した吸音材が不要となるため音圧周波数特性の全体レベルが向上し、音圧感のある豊かな音響特性を実現できるものである。
【００４４】
以上のように、特に第１挿入壁３０を音響管１６から切り離して別ピースとして音響管１６の開口部１６ａの前面から挿入する構成とすることは、いわゆる自由な形状として第１挿入壁３０と第１挿入壁ポート部３１が取ることができ、今まで除去することができなかった数次に及ぶ共振のピークディップの山谷を自由にコントロールして抑え込むことが可能となり、任意に音圧周波数特性を変化させることができるものである。
【００４５】
又、前面放出音波Ａの量がロスなく放出されるため後面放出音波ｂに打ち消されず保たれることにより低減のレベルも低下したりせずに、豊かな低域再生能力を有することができる。更にバックキャビネット（図示せず）の内部に放出する後面放出音波の量も少なくなるため後面放出音波のＬ側とＲ側が互いに干渉したり、音圧周波数特性に悪影響を与えることもなく、良好な音圧周波数特性を実現できるものである。
【００４６】
更に音響管１６の開口部１６ａの前面より挿入することができる構造としたことは即ち従来音響管１６を形成する樹脂成形部品についても、今まで吸音材を収納し密閉するために構造上必要不可欠であったヒンジ構造が形成できる一般的なポリプロピレン材料だけでなく、ヒンジ構造ができない流動性が高く靱性が低いポリスチレン材料などの材料も使用可能となり、多種多様な用途に応じた材料を自由に選択することができ、それに伴い音響管の構造設計自由度の向上が図れ、ひいてはスピーカ装置の音質設計の余裕度や自由度も向上することができる。
【００４７】
以上のような本実施の形態２のスピーカ装置をテレビジョン受像機に内蔵することにより、テレビジョン受像機の小型スリム化を容易に実現できるほか、高性能で且つ高音質のテレビジョン受像機を提供することができるものである。
【００４８】
（実施の形態３）実施の形態３は実施の形態２と同様に図１３および図１４を用いて説明した従来技術の課題を解決するもので、主として請求項２について説明するものである。
図８は本発明の実施の形態３を示す側断面図である。
【００４９】
同図において、３０は第１挿入壁、３１は第１挿入壁のポート部、３３は第１挿入壁空洞体、３４は第２挿入壁、３５は第２挿入壁のポート部、３６は第２挿入壁空洞体で、実施の形態２の構成と異なるのは音響管１６の内部に二つの挿入壁３０，３４を配置した点である。
【００５０】
以上の構成によると、音圧周波数特性における共振のピークディップの山谷をより細分化し、偶数次と奇数次に細かくとらまえて分けることにより、例えば偶数次の共振を左の挿入壁が受け持ち、奇数次の共振を右の挿入壁が受け持つなど個々の挿入壁でそれぞれ分担させて挿入壁空洞体が作るヘルムホルツの共鳴器の周波数でコントロールすることにより、二つの挿入壁で高次にわたって共振のピークディップの山谷を抑え込むことができ、今までに無いより平坦でフラットな音圧周波数特性を実現可能とするものである。
【００５１】
（実施の形態４）実施の形態４は実施の形態２と同様に図１３および図１４を用いて説明した従来技術の課題を解決するもので、主として請求項３について説明するものである。
図９は本発明の実施の形態４を示す側断面図である。
【００５２】
同図９において、３７は第１挿入壁空洞体３３の内部に配置した吸音材、３８は第２挿入壁空洞体３６の内部に配置した吸音材で、実施の形態３の構成と異なるのは挿入壁空洞体３３，３６の内部にごく少量の吸音材３７，３８を配置した点である。
【００５３】
上記構成によると、第１挿入壁空洞体３３や第２挿入壁空洞体３６の内部にごく少量の吸音材３７，３８を配した構成とすることにより、定在波や空洞共振による小さくて鋭いピークディップをも吸収し、従来音圧周波数特性では表すことができなかった微妙な音質の味付けやコントロールも思いのままに実現可能とし、又、従来吸音材を使用することは音圧レベルの低下を招いていたが、音波が通る音路１７に直接吸音材を当てずに挿入壁内部に配置することで音波を吸収減衰させずに音響管１６の開口部１６ａより前面放出音波Ａとして放出することができるものである。
【００５４】
なお、図９に示すスロート部２２の吸音材１９を配置する空洞体も同様の考え方で音響管１６の後面のスピーカユニット１５側から挿入し、隔壁部を形成することにより挿入壁空洞体を作ることができ、同等の性能を実現することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明のスピーカ装置は人の音声を再生する上で重要な中域周波数におけるピーク、ディップが少ない平坦な再生音圧周波数特性とすることができ、従来品では実現できなかった音声の明瞭度の向上を図った優れた音響特性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカ装置の一実施の形態の側断面図
【図２】同斜視図
【図３】図１のＡ〜Ａ断面図
【図４】同再生音圧周波数特性図
【図５】同他の実施の形態の側断面図
【図６】同分解斜視図
【図７】同再生音圧周波数特性図
【図８】同他の実施の形態の側断面図
【図９】同他の実施の形態の側断面図
【図１０】従来のスピーカ装置を用いたテレビジョン受像機の構造概念図
【図１１】同スピーカ装置の斜視図
【図１２】同側断面図
【図１３】他の従来のスピーカ装置の側断面図
【図１４】同分解斜視図
【符号の説明】
１，１６ 音響管
２，１５ スピーカユニット
７ 吸音孔
８ 管
９ 空間部
１０ａ 共鳴吸音部
１０ｂ 共鳴吸音部カバー
１０ｃ 隙間
１１，１６ａ 開口部
３０ 第１挿入壁
３１ 第１挿入壁ポート部
３３ 第１挿入壁空洞体
３４ 第２挿入壁
３５ 第２挿入壁ポート部
３６ 第２挿入壁空洞体
３７，３８ 吸音材
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン受像機などの映像用機器や自動車、情報、通信などの各種音響機器に利用されるスピーカを前面に音波を導く音響管を配置したスピーカ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカユニットの前面にホーンや音響管を結合し、スピーカユニットから発生した音波を上記音響管の開口部まで導く方法は、ホーンや音響管を用いない場合に比べて出力音圧が大きく得られることや、特定の方向に音が伝えられるなどの利点があり、従来から多く用いられている。
【０００３】
図１０は上記スピーカ装置を内蔵したテレビジョン受像機の構造概念図である。同図において、１は音響管、２はスピーカユニット、３はテレビキャビネット、４は陰極線管、５はバックキャビネット、ａは前面放出音波、Ｂは後面放出音波を表したものである。
【０００４】
以上のように構成されたスピーカ装置を内蔵したテレビジョン受像機について以下その動作について説明する。
【０００５】
まず、スピーカユニット２から放出された音波がその前面に配置された開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音響管１を通り、更にそのスピーカ装置の構造がテレビジョン受像機内部の陰極線管４とテレビキャビネット３に沿った形状を取ることにより、狭い開口から音波を前面に導き出し、テレビキャビネット３の開口部より前面放出音波ａとして放出され、同時にスピーカユニット２の後面にも後面放出音波Ｂとしてバックキャビネット５内部に音波が放出されている。以上の構成によりテレビジョン受像機の小型スリム化を可能とさせるものであった。
【０００６】
次にスピーカユニット２と音響管１からなる上記スピーカ装置の詳細について図１１、図１２により説明する。
【０００７】
図１１は従来のスピーカ装置の斜視図であり、図１２は同側断面図である。
同図において６はスピーカユニット２から発生した音波が通る音路であり、７は音路６に面した吸音孔、１０は吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他端が連通する空間部９とによって構成される共鳴吸音部であり、１１は音波を放出する開口部である。
【０００８】
以上のように構成された従来のスピーカ装置について以下にその動作を説明する。
【０００９】
まず、スピーカユニット２に入力信号が印加されると、音波が音響管１の内部の音路６を通って音響管１の開口部１１から放射される。
【００１０】
しかし、音響管１の開口部１１で音響インピーダンスが大きく変化しているため、音波の一部は反射して音路６に戻ってきて定在波を作り、音響管１の長さで発生する定在波により、中域周波数においてピークをもつ再生音圧周波数特性になってしまう。
【００１１】
この定在波による中域周波数におけるピークを取り除くため、上記従来の構成では、音路６に面した吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他端が連通する空間部９とによって構成される共鳴吸音部１０によってピークになる部分を吸音する構成となっていた。
【００１２】
なお、この共鳴吸音部１０は管８以外は密閉されたものである。
図１３、図１４は上記定在波を吸収するための他の従来技術のスピーカ装置であり、図１３は側断面図、図１４は分解斜視図である。
【００１３】
同図において、１５は音波を発生させるスピーカユニット、１６はスピーカユニット１５の前面に配置された音響管、１７ａはスピーカユニット１５と音響管１６を結合し固定する取り付けビスである。１７は音響管１６の内部の音波が通る音路、１８はスピーカユニット１５より放出された音波を音響管１６の開口部１６ａへ導くために両サイドに設けられた反射板、１９はスロート部２２内の吸音材、２０は開口部１６ａ側から挿入した吸音材、２１は上記開口部１６ａ側から挿入した吸音材２０を音響管１６に固着する接着剤である。ａは音響管１６の開口部１６ａより放出された前面放出音波、Ｂはスピーカユニット１５の後方より放出された後面放出音波、２２は上記吸音材１９が挿入される音路１７側に開口部を有するスロート部、２３は吸音材１９を装着した後、このスロート部２２を密閉する吸音材カバー、２４は同取付けビスである。
【００１４】
以上の構成のスピーカ装置の動作は図１１の従来技術と同様であるので、説明を省略し、異なる定在波の吸収動作について説明する。
【００１５】
定在波は音響管１６が持つ特有の管の長さに基づいて、スピーカユニット１５からの音波によって発生し、ピークディップの激しい乱れた音圧周波数特性のスピーカ装置としてしまうものであるが、音響管１６の内部に配置したスロート部２２の吸音材１９と開口部１６ａ側から挿入した吸音材２０により、音響管１６で発生した定在波を吸収し抑制することができ、平坦な音圧周波数特性を作り出すことを可能としている。
【００１６】
なお、スロート部２２の吸音材１９の性能を発揮させるために音響管１６のスロート部２２は吸音材カバー２３で密閉し、取付けビス２４にて固定している。また、スロート部２２で音波が直接吸収減衰されないように両サイドに配置された反射板１８がある程度までコントロールし音波を導くことにより、特に中域の周波数特性補正を行っている。これによって開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音響管１６を備えたスピーカ装置およびそれを用いたテレビジョン受像機においても、自然な音響再生が可能となるように構成されているものであった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の図１１、図１２のスピーカの構成では、中域周波数におけるピークを取り除くために共鳴吸音部１０によりピークになる部分を吸音していたが、吸音した部分が大きなディップとなり、図４の符号５３に示すように、ピーク、ディップの激しい乱れた再生音圧周波数特性になってしまい、音声の明瞭度が低下するという課題を有していた。
【００１８】
また、上記図１３、図１４の従来の構成では、スロート部２２の吸音材１９と、開口部１６ａ側から挿入した吸音材２０によって逆に必要以上に音波が吸収減衰され、図７の符号５１のごとく著しい音圧周波数特性のレベル低下を引き起こし、その結果、図１３に示す前面放出音波ａよりもむしろ後面放出音波Ｂの方が放出量が多くなって音声の明瞭度が低下するという課題を有していた。
【００１９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、音声の明瞭度の向上を図り、再生音圧周波数特性が平坦な特性になる音響特性の優れたスピーカ装置を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のスピーカ装置は、スピーカユニットの前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音波を導く音響管を結合し、この音響管の内部にスピーカユニットの音波を導く音路に沿った立壁状の反射板を設けると共に、ポート部を備えた壁材を音響管の開口部側から挿入結合したものである。
【００２１】
この構成により、従来、吸音材によって必要以上に吸収減衰された音波も前面放出音波として放出して音圧レベルの低下を防止して人の音声の明瞭度が向上するとともに、音響管の開口部から挿入できるので、適宜選択して音圧周波数特性を変化させることが可能となるものである。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載に加えて、共鳴吸音部の周縁に設けた微少な隙間を０．１ｍｍ前後としたものであり、ピークの抑制の効果を確実に発揮するものである。
【００２５】
本発明の請求項１記載の発明は、スピーカユニットの前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音波を導く音響管を結合し、この音響管の内部にスピーカユニットの音波を導く音路に沿った立壁状の反射板を設けると共に、ポート部を備えた壁材を音響管の開口部側から挿入結合してなるものであり、従来、吸音材によって必要以上に吸収減衰された音波も前面放出音波として放出して音圧レベルの低下を防止して人の音声の明瞭度が向上するとともに、音響管の開口部から挿入できるので、適宜選択して音圧周波数特性を変化させることが可能となるものである。
【００２６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、ポート部を備えた壁材を開口部側から開口部の両端に一対で挿入結合したものであり、壁材を変えて異なる形状のポート部を一対として用いることによって数次におよぶピークディップに対応して音圧周波数特性のより平坦化が可能となるものである。
【００２７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成に加え、ポート部を備えた壁材と音響管の側壁とで形成される空間部に吸音材を配置したので、さらに微妙な音質の味付やコントロールが可能となるものである。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図９により説明する。
（実施の形態１）実施の形態１は図１１および図１２を用いて説明した従来技術の課題を解決するものであり、図１は本発明の実施の形態１のスピーカ装置の側断面図、図２は同スピーカ装置の斜視図、図３は図１におけるＡ〜Ａの断面図であり、共鳴吸音部の詳細を表わす。なお、図１１および図１２を用いて説明した従来のスピーカ装置と同じ構成の部品には同じ符号を付与し、詳細な説明は省略して説明する。
【００２９】
同図において１はスピーカユニット２の前面に結合された音響管であり、この音響管１の内部には上記スピーカユニット２から放射される音波を開口部１１まで導くための音路６が形成されると共に、この音路６に面した吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他端が連通した空間部９とによって共鳴吸音部１０ａが形成される。
【００３０】
また、図２に示すように、この共鳴吸音部１０ａは、共鳴吸音部カバー１０ｂを結合することにより構成されている。
【００３１】
また、図３は上記共鳴吸音部１０ａの詳細を表わす図１におけるＡ〜Ａの断面図であり、同図において１０ｃは空間部９の周縁部に設けられた０．１ｍｍ前後の隙間であり、この隙間１０ｃによって空間部９は共鳴吸音部カバー１０ｂにより完全密閉されていない状態となっている。
【００３２】
以上のように構成された本発明のスピーカ装置についてその動作を説明する。
まず、スピーカユニット２に入力信号が印加されると、音波が音響管１の内部の音路を通って音響管１の開口部１１から放射される。その際、音響管１の内部に発生する定在波は、吸音孔７から管８を通り空間部９に取り入れられるが、空間部９の周縁部に設けられた０．１ｍｍ前後の隙間１０ｃから空気が逃げることにより空間部９内の空気の圧力を調整し、吸音する帯域幅およびディップのＱをコントロールすることができ、ピーク、ディップを図４の符号５２の再生音圧周波数特性で示すごとく抑制するものである。
【００３３】
同図からもわかるように、本実施の形態の構成によれば中域周波数におけるピーク、ディップを抑制することができ、音声の明瞭度の向上を図り、再生音圧周波数特性が平坦な特性になる音響特性の優れたスピーカ装置を提供することが可能となる。
【００３４】
また、本発明のスピーカ装置を映像機器に内蔵することにより、映像機器の小型スリム化を容易に実現できるほか、高性能で高音質な映像機器とすることが可能となるものである。
【００３５】
なお、本発明の音響管１の構造により構成されたスピーカ装置に、後面キャビネットおよびバスレフ、ポート等を設けた場合においても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３６】
また、上記実施の形態１においては隙間１０ｃを０．１ｍｍ前後としたがピークディップを抑制できる程度の微少間隔を有するものであれば良く特に特定されるべきものではない。
【００３７】
また、共鳴吸音部１０ａは一つのものとして説明したが、管８の長さや空間部９の異なる２つ以上を設ければ、よりフラットな再生音圧周波数特性が得られるものである。
【００３８】
（実施の形態２）実施の形態２は図１３および図１４を用いて説明した従来技術の課題を解決するもので、主として請求項１について説明するものである。
図５は本発明の実施の形態２のスピーカ装置の側断面図であり、図６は分解斜視図である。なお、同図において上記図１３、図１４に示した従来のスピーカ装置と同構成の部品には同一符号を付与してその詳細な説明を省略して説明すると、本実施の形態が図１３、図１４の従来技術と異なるのは、スピーカユニット１５の前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状で構成された音波を導く音響管１６を結合した構成において、この音響管１６の開口部１６ａの前面から挿入が可能な隔壁となる第１挿入壁３０を設けたことである。同図において、３０は第１挿入壁、３１は第１挿入壁のポート部、３３は第１挿入壁空洞体である。
【００３９】
以上のように構成された本実施の形態２のスピーカ装置について、動作を説明する。
【００４０】
まず、スピーカユニット１５に電気信号が印加されると音響信号に変換されて音波が発生し、その音波がスピーカユニット１５の前面に結合された音響管１６によって音路１７を通り音響管開口部１６ａへと導かれ、前面放出音波Ａとして放出されるものである。
【００４１】
音響管１６の開口部１６ａの前面から挿入が可能な隔壁となる第１挿入壁３０を音響管１の内部に設けたことにより、第１挿入壁３０と音響管１６があたかも一体の構造体のような形状を成し、更に、第１挿入壁３０に設けた第１挿入壁ポート部３１が短い管として機能し、第１挿入壁３０と音響管１６とが作る第１挿入壁空洞体３３とあいまって、音響管１６内部におけるヘルムホルツの共鳴器としての役割を果たし、音響管１６の内部で発生する定在波を第１挿入壁空洞体３３が空洞共振を作り、従来吸音材によって必要以上に吸収減衰された音波もロス低減されることなく前面放出音波Ａとして放出することができ、したがってこの種の音響管やホーン形状が持っていた課題である音圧周波数特性のレベル低下を引き起こすこともなく高い音圧レベルが維持可能となり、又、前面放出音波Ａの量がロスなく放出されるため後面放出音波ｂに打ち消されず保たれるようになり、音声明瞭度に悪影響を与えることなく、従来品では実現することができなかった人の音声の明瞭度向上が本発明により初めて実現できるものである。
【００４２】
この実施の形態２によるスピーカ装置の音圧周波数特性５０と従来のスピーカ装置の音圧周波数特性５１を図７に比較して示す。
【００４３】
この図７からも明らかなように、音圧周波数特性５０は、５００Ｈｚ付近の大きい一次共振のピークディップの山谷が第１挿入壁３０と音響管１６が作る第１挿入壁空洞体３３により抑えられるため音圧周波数特性の平坦化が図れ、更に従来使用していた前面から挿入した吸音材が不要となるため音圧周波数特性の全体レベルが向上し、音圧感のある豊かな音響特性を実現できるものである。
【００４４】
以上のように、特に第１挿入壁３０を音響管１６から切り離して別ピースとして音響管１６の開口部１６ａの前面から挿入する構成とすることは、いわゆる自由な形状として第１挿入壁３０と第１挿入壁ポート部３１が取ることができ、今まで除去することができなかった数次に及ぶ共振のピークディップの山谷を自由にコントロールして抑え込むことが可能となり、任意に音圧周波数特性を変化させることができるものである。
【００４５】
又、前面放出音波Ａの量がロスなく放出されるため後面放出音波ｂに打ち消されず保たれることにより低減のレベルも低下したりせずに、豊かな低域再生能力を有することができる。更にバックキャビネット（図示せず）の内部に放出する後面放出音波の量も少なくなるため後面放出音波のＬ側とＲ側が互いに干渉したり、音圧周波数特性に悪影響を与えることもなく、良好な音圧周波数特性を実現できるものである。
【００４６】
更に音響管１６の開口部１６ａの前面より挿入することができる構造としたことは即ち従来音響管１６を形成する樹脂成形部品についても、今まで吸音材を収納し密閉するために構造上必要不可欠であったヒンジ構造が形成できる一般的なポリプロピレン材料だけでなく、ヒンジ構造ができない流動性が高く靱性が低いポリスチレン材料などの材料も使用可能となり、多種多様な用途に応じた材料を自由に選択することができ、それに伴い音響管の構造設計自由度の向上が図れ、ひいてはスピーカ装置の音質設計の余裕度や自由度も向上することができる。
【００４７】
以上のような本実施の形態２のスピーカ装置をテレビジョン受像機に内蔵することにより、テレビジョン受像機の小型スリム化を容易に実現できるほか、高性能で且つ高音質のテレビジョン受像機を提供することができるものである。
【００４８】
（実施の形態３）実施の形態３は実施の形態２と同様に図１３および図１４を用いて説明した従来技術の課題を解決するもので、主として請求項２について説明するものである。
図８は本発明の実施の形態３を示す側断面図である。
【００４９】
同図において、３０は第１挿入壁、３１は第１挿入壁のポート部、３３は第１挿入壁空洞体、３４は第２挿入壁、３５は第２挿入壁のポート部、３６は第２挿入壁空洞体で、実施の形態２の構成と異なるのは音響管１６の内部に二つの挿入壁３０，３４を配置した点である。
【００５０】
以上の構成によると、音圧周波数特性における共振のピークディップの山谷をより細分化し、偶数次と奇数次に細かくとらまえて分けることにより、例えば偶数次の共振を左の挿入壁が受け持ち、奇数次の共振を右の挿入壁が受け持つなど個々の挿入壁でそれぞれ分担させて挿入壁空洞体が作るヘルムホルツの共鳴器の周波数でコントロールすることにより、二つの挿入壁で高次にわたって共振のピークディップの山谷を抑え込むことができ、今までに無いより平坦でフラットな音圧周波数特性を実現可能とするものである。
【００５１】
（実施の形態４）実施の形態４は実施の形態２と同様に図１３および図１４を用いて説明した従来技術の課題を解決するもので、主として請求項３について説明するものである。
図９は本発明の実施の形態４を示す側断面図である。
【００５２】
同図９において、３７は第１挿入壁空洞体３３の内部に配置した吸音材、３８は第２挿入壁空洞体３６の内部に配置した吸音材で、実施の形態３の構成と異なるのは挿入壁空洞体３３，３６の内部にごく少量の吸音材３７，３８を配置した点である。
【００５３】
上記構成によると、第１挿入壁空洞体３３や第２挿入壁空洞体３６の内部にごく少量の吸音材３７，３８を配した構成とすることにより、定在波や空洞共振による小さくて鋭いピークディップをも吸収し、従来音圧周波数特性では表すことができなかった微妙な音質の味付けやコントロールも思いのままに実現可能とし、又、従来吸音材を使用することは音圧レベルの低下を招いていたが、音波が通る音路１７に直接吸音材を当てずに挿入壁内部に配置することで音波を吸収減衰させずに音響管１６の開口部１６ａより前面放出音波Ａとして放出することができるものである。
【００５４】
なお、図９に示すスロート部２２の吸音材１９を配置する空洞体も同様の考え方で音響管１６の後面のスピーカユニット１５側から挿入し、隔壁部を形成することにより挿入壁空洞体を作ることができ、同等の性能を実現することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明のスピーカ装置は人の音声を再生する上で重要な中域周波数におけるピーク、ディップが少ない平坦な再生音圧周波数特性とすることができ、従来品では実現できなかった音声の明瞭度の向上を図った優れた音響特性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカ装置の一実施の形態の側断面図
【図２】同斜視図
【図３】図１のＡ〜Ａ断面図
【図４】同再生音圧周波数特性図
【図５】同他の実施の形態の側断面図
【図６】同分解斜視図
【図７】同再生音圧周波数特性図
【図８】同他の実施の形態の側断面図
【図９】同他の実施の形態の側断面図
【図１０】従来のスピーカ装置を用いたテレビジョン受像機の構造概念図
【図１１】同スピーカ装置の斜視図
【図１２】同側断面図
【図１３】他の従来のスピーカ装置の側断面図
【図１４】同分解斜視図
【符号の説明】
１，１６ 音響管
２，１５ スピーカユニット
７ 吸音孔
８ 管
９ 空間部
１０ａ 共鳴吸音部
１０ｂ 共鳴吸音部カバー
１０ｃ 隙間
１１，１６ａ 開口部
３０ 第１挿入壁
３１ 第１挿入壁ポート部
３３ 第１挿入壁空洞体
３４ 第２挿入壁
３５ 第２挿入壁ポート部
３６ 第２挿入壁空洞体
３７，３８ 吸音材
Claims (3)
- スピーカユニットの前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音波を導く音響管を結合し、この音響管の内部にスピーカユニットの音波を導く音路に沿った立壁状の反射板を設けると共に、ポート部を備えた壁材を音響管の開口部側から挿入結合してなるスピーカ装置。
- ポート部を備えた壁材を開口部側から開口部の両端に一対で挿入結合した請求項１記載のスピーカ装置。
- ポート部を備えた壁材と音響管の側壁とで形成される空間部に吸音材を配置した請求項１または請求項２記載のスピーカ装置。
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