JP3742963B2

JP3742963B2 - スピーカ装置、および音響再生方法

Info

Publication number: JP3742963B2
Application number: JP18849399A
Authority: JP
Inventors: 純一早川
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP2001016673A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカ装置、および音響再生方法に関し、特に、低音域音声信号の再生能力に優れたスピーカ、および音響再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低音域音声信号の再生率の向上を図ったスピーカとして、バスレフ（バスレフレックス）方式、ケルトン方式などのスピーカが知られている。
【０００３】
バスレフ方式のスピーカは、図４（ａ）に示すように、キャビネット６０に配置されたスピーカユニット７０と、キャビネット６０の内部と外部空間とを連通するバスレフポート８０とを備える。このバスレフポート８０が、キャビネット６０内に発生する低音域の再生音と共振し、開口部から低音域再生音を放射する。
【０００４】
図４（ａ）に示すようなバスレフ方式のスピーカは、バスレフポートを持たない密閉型のスピーカと比較して低音域の再生率を向上できる。しかし、その低音再生能力は不十分なものであった。
【０００５】
一方、ケルトン方式のスピーカは、図４（ｂ）に示すように、サブバッフル６２によりキャビネット６１内に複数のキャビティ（密閉室）を構成し、キャビティ毎にスピーカユニット７１，７２を備えた構造を有する。
【０００６】
ケルトン方式のスピーカは、バスレフ方式のスピーカと比較して、低音域の再生能力が向上するものの、その低音再生能力は不十分なものであった。
【０００７】
そこで、さらに、低音域再生の増強を図ったスピーカとして、ケルトン方式のスピーカのキャビネット内に構成されるキャビティそれぞれにバスレフポートを配置した低音用スピーカシステムが実用新案登録第２５５３８７７号に開示されている。
【０００８】
この考案のスピーカシステムでは、図４（ｃ）に示すように、第１のスピーカユニット７３の後方キャビティに設けられた第１のバスレフポート８１と、第２のスピーカユニット７４の後方キャビティに設けられた第２のバスレフポート８２とが、キャビネット６３の前面において外部空間と繋がるように構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
実用新案登録第２５５３８７７号に開示された低音用スピーカシステムでは、バスレフポート８１，８２の開口部がキャビネット前面に配置されている。このため、キャビネット６３の容積が小さい場合などにはバスレフポート８１，８２の長さを十分に確保できず、低音域の再生能力が不十分になる場合がある。
【００１０】
また、すべてのバスレフポート８１，８２の開口部がキャビネット６３の前面に配置された構造なので、キャビネットの前方に障害物などがある場合、低音域再生音の広がりが遮られてしまう。このため、十分な低音域の再生能力が得られない。
例えば、自動車の車室内のトランクにこのスピーカを設置する場合、設置場所によっては、前面バッフルが塞がれてしまい、音の出口が全て大きな負荷を受けて音が出にくくなる場合がある。
【００１１】
本発明は上記実状に鑑みてなされたもので、低音域再生能力に優れたスピーカ装置、および音響再生方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るスピーカ装置は、
前面に開口部を備えるキャビネットと、
開口部を備え、前記キャビネットの内部を前後方向に少なくとも２つのキャビティに分割する仕切板と、
前記キャビネットの開口部および前記仕切板の開口部に、直列配置となるように配置されたスピーカユニットと、
前記キャビネットにキャビティ毎に配置され、キャビティと外部空間とを連通し、相互に異なる方向に向かって開口し、低音域の再生音を外部に放射する少なくとも２つのバスレフポートと、を備え、
前記２つのバスレフポートのうち、一のバスレフポートは前記キャビネットの上方向に開口し、他のバスレフポートは前記キャビネットの横方向に開口し、
前記２つのバスレフポートの共振周波数が異なるよう、前記バスレフポートの長さが設定されている、
ことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、バスレフポートの開口方向を、前面に限らず、任意に設定することができる。これにより、キャビティのサイズに対して、できるだけ長いバスレフポートを設計することができ、比較的小さいキャビネットのスピーカであっても、高い低音域再生能力を達成できる。
【００１４】
また、バスレフポートがそれぞれ異なる方向に開口しているので、障害物がある場合でも、低域再生音の広がりが遮られることがない。
なお、全てのバスレフポートが互いに異なる方向を向いて開口している必要はない。少なくとも２つのバスレフポートが互いに異なった方向を向いて開口していればよい。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る音響再生方法は、
複数のキャビティと、該キャビティと外部空間とを連通して配置されたバスレフポートとを有するスピーカにおける音響再生方法であって、
前記各キャビティで低音域再生音を増強し、増強した低音域再生音を、前記バスレフポートを通じて外部空間の互いに異なる方向に放射する、
ことを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、低音域再生音を任意の方向に放射することができるので、スピーカの設置位置（方向）に関わらず良好な低音域再生を実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（ａ）は本発明の実施の形態にかかるスピーカの断面図、図１（ｂ）はその斜視図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、スピーカ（スピーカ装置）１は、キャビネット１０と、前面バッフル１１と、サブバッフル１２と、第１のスピーカユニット３１と、第２のスピーカユニット３２と、第１のバスレフポート５１と、第２のバスレフポート５２と、から構成されている。
【００１９】
キャビネット１０の内部は、サブバッフル１２によって仕切られて、前後２室に分割されており、前室が第１のキャビティ２１、後室が第２のキャビティ２２を構成する。
【００２０】
キャビネット１０の前面バッフル１１には、振動板面が外部に向くように第１のスピーカユニット３１が配置され、サブバッフル１２には、振動板面が第１のキャビティに向くように第２のスピーカユニット３２が配置されている。つまり、第１のスピーカユニット３１と第２のスピーカユニット３２とが前後方向に直列（タンデム）となるように配置されている。
【００２１】
第２のバスレフポート５２は、第２のキャビティ２２内に配置され、キャビネット１０の側面に形成された第２の開口部４２を通じて第２のキャビティ２２と外部空間とを繋ぐ。第２のバスレフポート５２の長さと第２のキャビティ２２による共振がこのスピーカ装置の基本的な再生帯域を決定するため、第２のバスレフポート５２の長さは十分な長さに設定されている。
【００２２】
第１のバスレフポート５１は、第１のキャビティ２１内に配置され、キャビネット１０の天面に形成された第１の開口部４１を通じて第１のキャビティ２１と外部空間とを繋ぐ。
【００２３】
スピーカユニットの直列配置の効果で、第１のキャビティ２１の内部音圧は第２のキャビティ２２の内部音圧より低くなる。このため、第１のバスレフポート５１からの音圧のレベルは第２のバスレフポート５２からの音圧のレベルよりも若干小さい。このため、スピーカ装置としての低音再生帯域幅を中だるみがでない形で広くとるために、第１のバスレフポート５１の共振周波数が第２のバスレフポート５２の共振周波数とあまり離れない範囲で若干高めとなるように、第１のバスレフポート５１の長さが設定されている。
【００２４】
この構成によれば、第１のバスレフポート５１と第２のバスレフポート５２とが互いに異なった方向（上方向と横方向）に向かって開口しており、バスレフポート５１，５２からの低音域再生音が異なった方向に放射される。従って、スピーカ１の前面や側面などの一部に障害物がある場合でも、低域再生音の広がりが遮られることがなく、スピーカ１の設置位置（方向）に関わらず、低音域再生音の適切な音響特性を得ることができる。
【００２５】
また、スピーカ１の奥行きが小さく、キャビティ２１，２２の長さが短い場合でも、スピーカの高さ及び横幅を確保することにより、バスレフポート５１、５２の長さを最適な値に確保することができる。
【００２６】
本実施の形態にかかるスピーカ１の作用を、自動車内に設置された場合を例にとって説明する。
【００２７】
図２は、本実施の形態にかかるスピーカが自動車内に設置された場合を示す図であり、図中１００は自動車を示し、２００は自動車内の座席を示している。
【００２８】
ここでは、自動車１００内の座席２００の後方に前面バッフル１１が座席２００に向くようにスピーカ１が設置された場合を想定する。
【００２９】
この場合、第１のスピーカユニット３１が座席２００に向いて配置されているので、第１のスピーカユニット３１から放射される再生音は、図中矢印１Ａで示すように座席２００の背もたれを通じて聴取位置に届くとともに、矢印１Ｂで示すように背もたれに反射して車内全体に広がって聴取位置に達する。
【００３０】
また、第２の開口部４２がキャビネット１０の側面（図中手前側）に構成されているので、第２のバスレフポート５２から放射される音は、矢印１Ｃで示すように車内の横壁に反射して車内全体に広がり聴取位置に達する。
【００３１】
さらに、キャビネット１０の天面に構成された第１のバスレフポート５１からの低音域再生音はスピーカ１の上方に放射される。放射された再生音は、矢印１Ｄで示すように座席２００の背もたれを回折しほぼ直接音として聴取位置に到達するとともに、矢印１Ｅで示すように車内の天井に反射されほぼ直接音として聴取位置に到達する。
【００３２】
また、第１のバスレフポート５１の開口部（第１の開口部４１）を聴取位置に向くようにスピーカ１を配置することで、ほぼ直接音として低音域再生音が聴取位置に達するので、再生音の伝導効率が向上し、効率的な低音域再生を実現できる。
【００３３】
つまり、各バスレフポートが互いに異なる方向に向いているので、スピーカ１の設置位置（方向）に自由度を持たせ、設置場所の状況に応じて最適な再生効率が得られるように設置することができる。これにより、設置場所に関わらず最適な低音域再生が実現できる。
【００３４】
上記実施の形態では、バスレフポートの開口部がキャビネットの天面および側面に配置されたスピーカを示したが、開口部が配置される面は任意である。例えば、バスレフポートの１つを前面で開口するようにしてもよい。この場合、図３（ａ）に示すように、前面に配置されたスピーカユニット３０１の中央に開口部４１を配置し、バスレフポート５１がこの開口部４１から外部空間と連通するようにしてもよい。これにより、前面にバスレフポートの開口部を配置しても前面の面積を最小限にすることができ、キャビネットの小型化と十分な低音域再生を同時に実現できる。
【００３５】
上記実施の形態では、２つのキャビティを有するスピーカを示したが、図３（ｂ）に示すような、第３のキャビティ２３と、第３のスピーカユニット３３と、第３の開口部４３と、第３のバスレフポート５３を有する３室以上の構成としてもよい。つまり、ｎ段（ｎは２以上の自然数）のキャビティを構成したキャビネットに本発明を適用することができる。この場合、スピーカユニットが配置されるキャビティの数は任意であり、また、キャビティ毎に配置されるスピーカユニットの数も任意である。
【００３６】
また、上記実施の形態では、各キャビティに構成されるバスレフポートの数は１つであったが、１つのキャビティに複数のバスレフポートが配置されてもよい。この場合図３（ｃ）に示すように、１つのキャビティに配置される複数のバスレフポート４１Ａ，４１Ｂ（４２Ａ，４２Ｂ）を、再生音放射方向が互いに異なるように配置してもよく、あるいは図３（ｄ）に示すように、１つのキャビティに対応する複数のバスレフポート４１Ａ，４１Ｂ（４２Ａ，４２Ｂ）が同方向を向くように配置されてもよい。
【００３７】
なお、本発明にかかるスピーカにおいては、各キャビティに対応するバスレフポートが互いに異なる方向に再生音を放射するように構成されればよいので、例えば、各バスレフポートの開口方向を任意に可変できるようなキャビネットの構成としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるスピーカによれば、各キャビティの構造や大きさに応じて最適な長さを確保するようにバスレフポートを設計できる。
さらに、バスレフポート毎に互いに異なる方向に低音域再生音を放射するので、スピーカの設置位置（方向）によって低音域再生が阻害されることがない。従って、設置場所の状況やスピーカの設置位置（方向）に関わらず最適な低音域再生が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるスピーカ装置の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるスピーカ装置が、自動車内で使用された場合の音響特性を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態の変形例を示す図であり、（ａ）はスピーカユニットの中央に開口部が配置されたスピーカ装置の構成を示す断面図、（ｂ）は３室構造のスピーカ装置の構成を示す断面図、（ｃ）は１つのキャビティに複数の異なる方向のバスレフポートが配置されたスピーカ装置の外観を示す斜視図、（ｄ）は１つのキャビティに複数の同方向のバスレフポートが配置されたスピーカ装置の外観を示す斜視図である。
【図４】スピーカ装置の従来例の構成を示す断面図であり、（ａ）はバスレフ方式のスピーカを示し、（ｂ）、（ｃ）はケルトン方式のスピーカを示している。
【符号の説明】
１スピーカ装置
１０キャビネット
１１前面バッフル
１２サブバッフル
２１，２２，２３キャビティ
３１，３２，３３，３０１スピーカユニット
４１，４１Ａ，４１Ｂ第１の開口部
４２，４２Ａ，４２Ｂ第２の開口部
４３第３の開口部
５１第１のバスレフポート
５２第２のバスレフポート
５３第３のバスレフポート
１００自動車
２００座席

Claims

前面に開口部を備えるキャビネットと、
開口部を備え、前記キャビネットの内部を前後方向に少なくとも２つのキャビティに分割する仕切板と、
前記キャビネットの開口部および前記仕切板の開口部に、直列配置となるように配置されたスピーカユニットと、
前記キャビネットにキャビティ毎に配置され、キャビティと外部空間とを連通し、互いに異なる方向に向かって開口し、低音域の再生音を外部に放射する少なくとも２つのバスレフポートと、を備え、
前記２つのバスレフポートのうち、一のバスレフポートは前記キャビネットの上方向に開口し、他のバスレフポートは前記キャビネットの横方向に開口し、
前記２つのバスレフポートの共振周波数が異なるよう、前記バスレフポートの長さが設定されている、
ことを特徴とするスピーカ装置。
複数のキャビティと、該キャビティと外部空間とを連通して配置されたバスレフポートとを有するスピーカにおける音響再生方法であって、
各キャビティで低音域再生音を増強し、増強した低音域再生音を、前記バスレフポートを通じて外部空間の互いに異なる方向に向けて放射する、
ことを特徴とする音響再生方法。