JP3816016B2

JP3816016B2 - バスレフ型スピーカー装置

Info

Publication number: JP3816016B2
Application number: JP2002071349A
Authority: JP
Inventors: 一郎田村; 監村山; 修基大谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP2003274471A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカー装置に係わり、特に小型軽量のバスレフ型スピーカーに用いて好適なスピーカー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカーシステムにおける低音の再生は、キャビネットによって左右されるが、キャビネットには様々な形式がありそれぞれ必要とされる音響装置の大きさや形状、システムに応じて特徴をもった音を再生する。このような音の再生を考慮したキャビネットの１つに、スピーカーの背面から出た音波を積極的に利用するバスレフ型スピーカーが用いられている。
【０００３】
このバスレフ型スピーカーは位相反転型とも呼ばれ、低音再生能力を高めるため、スピーカーを設けたバッフル板に開口及びダクトを設け、スピーカーの振動板の背面から出た音の位相を反転させ、ダクトを介して開口部から外部に放射させることにより、スピーカーの振動面から全面に放射する低音特性を増強するように設計されたものである。
【０００４】
このような位相反転型キャビネットを用いれば、スピーカーユニットの実力以上の低音まで平坦に再生することができる。
【０００５】
従来、前記のようなバスレフ型スピーカー装置としては、例えば特開平６−２１７３８５号公報や、特開平４−１１４５９８号公報等に記載されているものが知られている。これらのスピーカーでは、一般にダクトからの放射は視聴者側、すなわちスピーカー開口面側に向けて取り出しバスレフ効果を用いて低音特性を増強するものである。
【０００６】
また、前記の特開平６−２１７３８５号公報に記載の実施例では略「コ」の字状のダクトをボックスの背面側に突出してからボックスの背面壁に沿って斜めに固着し壁部材を補強することで低音特性を調整するようにした例もある。
【０００７】
さらに、ウーハーボックス一体型スピーカーをＣＲＴテレビジョンセットの本体内部に設けた従来例として、例えば特開平２００１−１４５１８６号公報にはウーハーボックスの出力ポートを該ボックス外部下向きに延出して放音し、外部底面に音波を反射させてから前面に放音する例も提案されている。
【０００８】
上記従来例は、いずれもスピーカーボックス単独で用いるものや、ＣＲＴテレビジョン等の、ある程度奥行きの空間を利用して低音を増強するスピーカーである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、液晶テレビやＰＤＰ（プラズマディスプレイ）テレビ、ＥＬテレビ等の薄型ディスプレイを用いた表示装置が増大しつつあり、これらの薄型表示装置本体内にスピーカー一体型あるいはデザイン上表示装置装置の奥行きと同程度のウーハー用スピーカーを取り付け魅力ある低音を再生したいという要望がある。
【００１０】
このような薄型表示装置用のスピーカーとして、スピーカーキャビネットはできるだけ小型、軽量であるとともに、また薄型の形状が望まれている。
【００１１】
しかしながらバスレフ型スピーカーとしての特徴ある低音効果を維持しつつ迫力のある低音を再生したい場合キャビネットの容積は一定以上必要となり、特にスピーカー開口部から背面キャビネットまでの奥行きに一定以上の寸法が必要となる。
【００１２】
この解決方法として、例えば平面ディスプレイの背面全体をできるだけ広く活用してスピーカー部を形成することも可能であるが、必要な平面積が広くなる課題は解消されない。
【００１３】
さらに、前述したような従来の多くのバスレフ型スピーカーボックスにおいては、ダクトの一端に設けられた外部開口（ポート）がスピーカー開口面と同一面かもしくは背面側に取り出してバスレフ効果を応用する場合が多い。
【００１４】
また、スピーカーボックス内部に該ダクト一端部の開口を下向きに延出する例では、該開口部の目的は内部空気の吸い込み用であるとともに、これらのスピーカーボックスはある程度ボックスの内部空間を大きく使える環境で使用されているものである。
【００１５】
近年、その本体部の厚みが１０〜２０センチ程度の液晶テレビ等のような薄型表示装置を用いて、上述したように表示装置本体内にスピーカー一体型あるいは表示装置本体の奥行きと同程度のウーハー用スピーカーを取り付け低音効果を強調したいという要望がある。
【００１６】
さらに、薄型表示装置で中央にウーハーをセンタースピーカーとして配し、左右の近傍に中高音用のステレオスピーカーを配して再生したい場合に、ウーハーと左右のそれぞれのステレオスピーカーの距離が近いと、センターウーハーから低音域以外の中高音域の音声成分が漏れ出ると、ステレオ感が損なわれる問題が生じる。
【００１７】
ウーハースピーカーをこのような配置で使用する場合には、バスレフダクトの放出方向は必ずしもスピーカーユニットの開口側と同一面側に放出しなくとも充分な低音を楽しむことは可能である。ウーハー用スピーカー装置でむしろ小型、軽量の薄型スピーカーボックスを可能にし、ボックス内の中高音域の音声成分を充分減衰させるため、この中高音域成分をダクトを通してウーハーの開口面とは異なる方向に放出しステレオ感を強調したいという課題があった。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、前面に開口部を有するスピーカーボックスと、該開口部に合わせて該スピーカーボックス内に取り付けられたスピーカーユニットと、前記スピーカーボックス内に配設された前記スピーカーユニットの背面から出る音を位相反転させて外部に放射する筒状のダクトとを有するバスレフ型スピーカー装置において、前記ダクトは、同一平面上において、１つ以上の略「く」の字状に屈曲した屈曲部と、該屈曲部の両端に延長する直線部とを有し、前記スピーカーボックスの前面と平行に配設され、且つ、前記直線部のうち少なくとも最も長い直線部は、前記スピーカーボックスの前面を除く他の１つ以上の壁面に対して傾斜して配設されていることを特徴とする。
【００１９】
本願の第２の発明は、前記スピーカーボックスは、前記ダクトの屈曲部から延長した直線部のいずれか一方を外部へ突出させるための第２の開口部を有し、前記屈曲部が前記第２の開口部の近傍に配設されていることを特徴とする。
【００２０】
本願の第３の発明は、前記ダクトは、前記スピーカーボックスの前面から平面的に見て前記スピーカーユニットと重ならない位置に配設されていることを特徴とする。
【００２１】
本願の第４の発明は、前記第２の開口部から突出させた前記ダクトの直線部の先端内面をテーパ状に広げたことを特徴とする。
【００２２】
本願の第５の発明は、前記第２の開口部から突出させた前記ダクトの開口面が楕円形であることを特徴とする。
【００２３】
本願の第６の発明は、前記スピーカーボックスは、該スピーカーボックスの前面及びその背面以外の壁面に前記第２の開口部を有することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図１乃至図８とともに詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明によるバスレフ型スピーカー装置のスピーカー開口側からみた斜視図であり、図２は同スピーカー装置の正面からみた左半分の断面図、図３は同スピーカー装置のダクト一端部である外部開口部の部分拡大図である。
【００２６】
図４は同スピーカー装置の右側面図においてスピーカーの後カバーをはずした一部断面図、図５は同スピーカー装置のスピーカーユニット開口面側からみた正面図、図６は同スピーカー装置の背面からみた背面図、図７は本発明によるスピーカー装置の上面からみた上面図、図８は本発明によるスピーカー装置の底面図である。
【００２７】
図１は、本発明による実施形態の概要を示し長方形状のボックススピーカーである。ウーハー用スピーカーユニット１を、前面部を開口した前キャビネット２と該スピーカーボックスを閉じる後キャビネット３により一体化され、周囲４箇所（４ｂ〜４ｅ）の取付孔で両キャビネットが固定される。よって、後キャビネット３は本スピーカーボックスの背面壁も兼ねている。
【００２８】
次に、図２をもとにダクト構造を説明する。同図はスピーカー装置の前キャビネット２をはずした正面図で、左半分の構成を示す。図２中、１はスピーカーユニット、３は後キャビネット、６ａ〜６ｄは該スピーカーユニット取付孔、７はバスレフダクト、８は外部開口部、９は内部開口部、１０ａは後キャビネットの天面部、１０ｂは同キャビネットの底面部である。
【００２９】
同図において、キャビネット３の略中央付近でスピーカーユニット１はその外周４箇所の平板状の部材に設けた取付孔（６ａ〜６ｄ）で図示しない前キャビネットの側面壁に取り付け固定される。本実施例では７は円筒状ダクトを用いており、該ダクト７はスピーカーユニット１と極めて近接した位置に固定できる構成としている。
【００３０】
また、該ダクト７は図示のように外部開口８の近傍で略「く」の字状に屈曲して放音する形状にしており、後キャビネットの底面１０ｂとは所定の角度で傾斜させ前キャビネット２に固着手段により固着されている。
【００３１】
ここで、本実施形態のダクト構造は同図に示すように、両端に２つの開口を有するが、内部開口の先端部Ａ−Ａ´から略「く」の字状の部位Ｂ−Ｂ´までの長い部分と、Ｂ−Ｂ´から放音する外部開口の先端部Ｄ点の位置までの短い部分の２つの経路で構成されている。このうち長い部分の一端である内部開口部の位置はスピーカーボックスのコーナー部近傍まで伸ばし、バスレフ効果に必要なダクトの直線距離を確保している。
【００３２】
また、図４の側面図に示すように、スピーカーボックスの厚みを薄くするために、同図Ｅ〜Ｅ′線で示す方向（すなわち、ダクト７の長手方向全体の直線部）と、スピーカーユニット１の開口面（すなわち、スピーカーボックスの前面）が平行となるように配している。
このように、ダクト７を屈曲させると共に、当該ダクト７をスピーカーボックスの所定の壁面に対して斜めに固定して取り付けて、ダクト７の長手方向の最も長い部分を、スピーカーユニット１の開口面（すなわち、スピーカーボックスの前面）と平行に配設することにより、その内部にダクト７を内蔵したスピーカーボックスの大きさを高さ、幅、奥行きとも小さくすることができる。
【００３３】
さらに、図２の平面図に示すように該ダクト７はスピーカーユニット１の開口面側からみて平面的に双方が厚み方向に重ならない位置に配したので前記同様スピーカーボックスの厚みを薄くできるようにしている。
【００３４】
次に、図２に示すように、該ダクト７のＢ−Ｂ´の位置から後キャビネット底面１０ｂの鉛直下方向へＤ点まで該ダクト長を延長して突出する構成としているが、該ダクトの前記略「く」の字状の部位Ｂ−Ｂ´の位置は外部開口８の近傍に設ける構成としている。
【００３５】
すなわち、本構成はバスレフダクトを共鳴管として動作させるに必要な低音の共振周波数特性に影響の大きい内部開口Ａ−Ａ´から略「く」の字状の部位Ｂ−Ｂ´の位置までの直線距離を該スピーカーボックスの内部容積を考慮しつつできるだけ長くし、さらに残りの距離をＢ−Ｂ´からＤ点間の長さで加える構成としている。
【００３６】
このため、バスレフ効果に必要なスピーカーボックスの内部容積に応じて該ダクトの突出部分Ｂ−Ｂ´からＤ点間の長さを変更して対応できる構成となっている。
【００３７】
また、該ダクト７は後キャビネット３（または図示しない前キャビネット）の底面１０ｂとは図２に示すように傾斜させる構成としている。これについて、図２及び図４に示すように該ダクトの全体の長さであるＡ−Ａ′からＤ点までの長さのうち、Ａ−Ａ′から略「く」の字状の部位Ｂ−Ｂ′点まで、すなわち、図４の側面図に示すように、該略「く」の字状ダクトの長手方向の全体の長さ（Ａ−Ａ′からＤ点までの長さ）の最も長い部分ついては、少なくともスピーカーユニット１の開口面側（スピーカーボックスの前面に相当）及び背面側（スピーカーボックスの背面に相当）以外のスピーカーボックスの壁面（図２の箱型ボックスの例では天面、下面及び左右の壁面に相当）とは所定の角度をもって斜めに配する構成としている。
【００３８】
このように、該ダクト７を所定の方向に傾けることで、薄型スピーカーボックスの小型化要望に対して、特にスピーカーボックスの高さと横幅の寸法を出来るだけ小さくできる構成としている。
【００３９】
尚、図２に示すように本実施例では該ダクト７の略「く」の字状の部位は一つのみ設けた例であるが、複数個設けたダクトにすればさらにスピーカーボックスを小型にすることができる。
【００４０】
次に、本実施形態においては、図３に示す外部開口８の部分拡大図に示すように、スピーカーボックスから突出するＣ−Ｄ間の該ダクト７の開口部内面をテーパー状にし、同図のＣ点から開口先端部Ｄまでの開口部の内面部１１（図３の破線部）先端部へ向け序々に広げ、放射する断面積を徐々に大きくする構成としている。
【００４１】
これは、該外部開口８部分の先端部（Ｄ部）を放射方向と鉛直の角度で突出させると、低音再生時の放射音圧が高い状態で出口で急激に放射すると空気圧変動が大きいため先端部で風切り音が生じ安くなるのでこれを改善する効果を有する。この外部開口部をテーパー状とすることにより、外部開口８のＣ点の音圧は先端のＤ点にいくにつれ徐々に弱まり、風切り音を大幅に改善することが可能となる。
【００４２】
また、図８の底面図に示すように、本実施形態ではダクトの外部開口部８はスピーカーボックスの底面に設けられており、同図に示すように断面は楕円状としている。尚、楕円の断面部分の範囲は図２に示すＣ−Ｄ間のダクト内面部のテーパー状の部分である。
【００４３】
以上説明した実施形態では、スピーカーボックス内部に位置するダクトは円筒状の例で説明したが、上記実施例は円筒状ダクトに限定されるものではなく、例えば楕円状や箱型状のものを用いても同様の効果を得ることができる。
【００４４】
また、該ダクトの外部開口８を設ける方向は、使用する表示装置のウーハーと一緒に使用される中高音用ステレオスピーカーの設置される位置に応じて任意に変更することが可能であり、スピーカーボックスの開口面あるいは背面と同一方向以外の壁面、例えばスピーカーボックスの天面側あるいは左右方向の壁面へ放射することもできる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバスレフ型スピーカーボックスによれば、バスレフダクトを「く」の字形状にすること、ダクトをスピーカーボックスに斜めに固定して取り付けること、「く」の字状ダクトの長手方向の最も長い部分をスピーカーユニットの開口面と平行にすること、及びダクトはスピーカーユニットに近い位置且つ平面的にスピーカーユニットの厚み方向からずらした位置とする各構成としたので、その内部にダクトを内蔵したスピーカーボックスの大きさを高さ、幅、奥行きとも小さくすることができる。
【００４６】
また、ダクトの「く」の字状部分の位置はスピーカーボックスから取り出す位置の近傍とするので、例えば低音の音響特性を変更する場合は、スピーカーボックスの大きさを変えないで、外部開口部の突出部分の長さのみ調整して対応できる効果を有する。
【００４７】
さらに、ダクトの外部開口を先端側へ広げるテーパー状としたので、吹き出し部の音圧を余々に弱くすることができ、風切り音を改善することができる。
【００４８】
また、ダクトの外部開口部の放射方向はスピーカーユニットの開口面とは異なる向きへ放射するので、例えばウーハーと左右のステレオスピーカーの距離が近くしかも同一平面状に全てのスピーカーを取り付けなければならない使用環境において、ウーハーから漏れ出る中高音帯域の音声成分を鉛直方向に異なる方向へ放出できるので、ウーハー駆動回路に用いられている中高音帯域除去フィルターのコストを低減できるとともに、ステレオ感が損なわれないようにすることができる。
【００４９】
そしてまた、ダクトにおいては、外部開口側の突出部分のみ断面を楕円状としたのでスピーカーボックスを薄型化することができる。
【００５０】
以上のとおり、本発明によるバスレフ型スピーカー装置は、小型、軽量で薄型ながら低音特性の優れたバスレフ型スピーカー装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバスレフ型スピーカー装置の斜視図である。
【図２】本発明によるスピーカー装置の正面左半分の断面図である。
【図３】本発明によるスピーカー装置の外部開口部の部分拡大図である。
【図４】本発明によるスピーカー装置の左側面及び一部断面図である。
【図５】本発明によるスピーカー装置の正面図である。
【図６】本発明によるスピーカー装置の背面図である。
【図７】本発明によるスピーカー装置の上面図である。
【図８】本発明によるスピーカー装置の底面図である。
【図９】従来のスピーカー装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１スピーカーユニット
２前キャビネット
３後キャビネット
４ａ〜４ｅ取付孔
５接続コネクター
６ａ〜６ｄスピーカーユニット取付孔
７バスレフダクト
８外部開口
９内部開口
１０ａスピーカーキャビネット上面部
１０ｂスピーカーキャビネット底面部
１１テーパー部

Claims

前面に開口部を有するスピーカーボックスと、該開口部に合わせて該スピーカーボックス内に取り付けられたスピーカーユニットと、前記スピーカーボックス内に配設された前記スピーカーユニットの背面から出る音を位相反転させて外部に放射する筒状のダクトとを有するバスレフ型スピーカー装置において、前記ダクトは、同一平面上において、１つ以上の略「く」の字状に屈曲した屈曲部と、該屈曲部の両端に延長する直線部とを有し、前記スピーカーボックスの前面と平行に配設され、且つ、前記直線部のうち少なくとも最も長い直線部は、前記スピーカーボックスの前面を除く他の１つ以上の壁面に対して傾斜して配設されていることを特徴とするバスレフ型スピーカー装置。
請求項１に記載のバスレフ型スピーカー装置において、前記スピーカーボックスは、前記ダクトの屈曲部から延長した直線部のいずれか一方を外部へ突出させるための第２の開口部を有し、前記屈曲部が前記第２の開口部の近傍に配設されていることを特徴とするバスレフ型スピーカー装置。
請求項１又は２に記載のバスレフ型スピーカー装置において、前記ダクトは、前記スピーカーボックスの前面から平面的に見て前記スピーカーユニットと重ならない位置に配設されていることを特徴とするバスレフ型スピーカー装置。
請求項２に記載のバスレフ型スピーカー装置において、前記第２の開口部から突出させた前記ダクトの直線部の先端内面をテーパ状に広げたことを特徴とするバスレフ型スピーカー装置。
請求項２乃至４のいずれか１に記載のバスレフ型スピーカー装置において、前記第２の開口部から突出させた前記ダクトの開口面が楕円形であることを特徴とするバスレフ型スピーカー装置。
請求項２乃至４のいずれか１に記載のバスレフ型スピーカー装置において、前記スピーカーボックスは、該スピーカーボックスの前面及びその背面以外の壁面に前記第２の開口部を有することを特徴とするバスレフ型スピーカー装置。