JP3926833B1

JP3926833B1 - スピーカ装置

Info

Publication number: JP3926833B1
Application number: JP2006158656A
Authority: JP
Inventors: 洋中田
Original assignee: 洋中田
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: JP2007329665A

Abstract

【課題】スペース効率がよく、車内空間の形状を問わず低音域で最適な音が得られる音響空間を設定可能であり、効率的に極低音が再生可能なスピーカ装置を提供する。
【解決手段】大口径スピーカ振動板１２が一体に取り付けられた大口径スピーカボックス１４と、ボイスコイル２４ｂを備えた小口径スピーカ２４が一体に取り付けられた小口径スピーカボックス２０を備える。大口径スピーカボックス１４のスピーカ振動板１２の背面側空間と小口径スピーカボックス２０のスピーカ振動板２４ａの前面側空間が、細長い音響空間であるパイプ１８により密閉状態に連結されている。パイプ１８内に、移動可能に設けられパイプ１８の内部空間を仕切る調整部材３０を備える。大口径スピーカ振動板１２を、小口径スピーカ振動板２４ａの振動により、パイプ１８を介して受動的に振動させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車の室内空間等に搭載されるスピーカであって、特に低音帯域を再生するスピーカ装置に関する。

従来、例えば車内に搭載されるスピーカは、設置空間の制約から、車のドアの内張部分やリアトレイなどに取り付けられている。また、特に極低音の再生を行う場合には、大口径のウーファーと大容量スピーカボックスから形成されたスピーカが設置されている。

また、特許文献１，２に開示されているように、一対のスピーカを管路で繋いで、一方のスピーカの振動板を他方のスピーカの振動により駆動するスピーカ装置が提案されている。

さらに、特許文献３には、所望の共振周波数を設定できるスピーカ装置として、スピーカを取り付ける音響容積部に取り付けられ、一端が開口した放音側開口部を有する音響管を備え、この音響管の放音側開口部に共振周波数変更用の音響管長可変装置を備え、音響管の長さを変更して、共振周波数を変更できるようにしたものが提案されている。
実開昭５５−４６３７６号公報実開平０３−９１８４８号公報特開２００５−１３００３２号公報

しかし、低音を再生するウーファーは、大口径のスピーカと大容量のスピーカボックスが必要であり、特に車載用スピーカの場合、車内の設置空間が限られスピーカボックスの大型化に制限があり、低音域の十分な再生出力が得られないものであった。さらに、座席から遠い場所に重低音用スピーカを設置して十分な音量を確保するには、高出力で高価なパワーアンプが必要である。また、スピーカボックスをトランクなどと兼用しているものもあるが、この場合も共鳴空間の調節ができるものではなく、極低音域での十分な再生音が得られるものではなかった。

また、特許文献１，２に開示されたスピーカ装置の場合、車内に設置するスピーカや管路の設置可能スペースが限られ、しかも多種多様な車内空間形状に合わせて、管路を設定しなければならず、管路の設計や取り付けが複雑になりコストがかかるとともに、管路を最適な音響空間に設定できないものであった。

さらに、特許文献３に開示されたスピーカ装置は、音響管長を可変にしたものであるが、管長を変えるには、その分の空間的余裕が必要であり、車載スピーカ等の限られた空間に設置しなければならないスピーカ装置の場合、十分な調整ができないものであった。

この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、スペース効率がよく、車内空間の形状を問わず低音域で最適な音が得られる音響空間を設定可能であり、効率的に極低音が再生可能なスピーカ装置を提供することを目的とする。

この発明は、大口径スピーカ振動板が一体に取り付けられた大口径スピーカボックスと、ボイスコイルを備えた小口径スピーカが一体に取り付けられた小口径スピーカボックスと、前記大口径スピーカボックスのスピーカ振動板の背面側空間と前記小口径スピーカボックスのスピーカ振動板の前面側空間とを密閉状態で連結したパイプと、前記パイプの側壁に軸支された回動軸と、前記回動軸により回転可能に前記パイプ内に設けられ前記パイプの管路長手方向に対する角度を調節可能な調整部材とを備え、前記大口径スピーカ振動板を、前記小口径スピーカ振動板の振動により前記パイプ内の音響空間を介して受動的に振動させ、前記調節部材により前記音響空間の共振周波数を調節可能としたスピーカ装置である。

前記小口径スピーカボックスは、複数の前記小口径スピーカを備えたものである。前記小口径スピーカボックスは、前記小口径スピーカのみを収納可能とし、前記小口径スピーカの背面も密閉されている。

前記小口径スピーカボックスは、座席のシート下側または左右の座席の間に固定され、前記大口径スピーカボックスはダッシュボード下側に固定されるものである。

この発明のスピーカ装置によれば、大口径スピーカ振動板が小口径スピーカにより音響管を介して間接的に駆動されるとともに、両者を繋ぐ音響管の共振周波数を低音再生に最適な空間に容易に調整可能であり、車内空間の形状を問わず適切に低音再生スピーカを設置可能なものである。また、設置スペースを取らず、薄型で大口径のスピーカ振動板により極低音の効果的な再生が可能であり、高価なパワーアンプも必要とせず、コストも安価なものである。

以下、この発明のスピーカ装置の一実施形態について、図１〜図３を基にして説明する。この実施形態のスピーカ装置１０は、車に搭載して、極低音を再生するウーファーとして使用される。スピーカ装置１０は、図１に示すように、振動板が紙またはアルミなどにより形成され、例えば直径約２０ｃｍ〜３８ｃｍのコーン状大口径スピーカ振動板１２を備えている。大口径スピーカ振動板１２は、薄い長方体をした大口径スピーカボックス１４内に、スピーカ固定板１５により取り付けられている。この大口径スピーカボックス１４は、例えば合板やプラスチックにより形成され、大口径スピーカ振動板１２により仕切られた背面側の空間ａを形成した大口径スピーカボックス１４の一側面には、例えば円形の開口部１６が形成されている。大口径スピーカ振動板１２は、ボイスコイルが設けられておらず、大口径スピーカボックス１４の空間ａの振動により受動的に振動する。

開口部１６には、例えば直径約４０〜１００ｍｍ程度、好ましくは５０ｍｍ以上の円形断面形状、またはその断面積と同程度の断面積を有した楕円や矩形断面の樹脂製パイプ１８の一端が連結され、パイプ１８の他方の端部は、小口径スピーカボックス２０に設けられた円形の開口部２２に密閉状態に連結されている。パイプ１８は、音響管を構成するもので、内面がなめらかなものが良く、長さは、５０〜１５０ｃｍ程度である。パイプ１８の途中の適宜の位置には、内径空間を仕切ることができ、開度を調節可能な調節部材３０が取り付けられている。

調節部材３０は、図３に示すように、パイプ１８の側壁に軸支された回動軸３２により回転可能に設けられ、パイプ１８の管路長手方向に対する角度を調節し固定可能に設けられている。回動軸３２には、一体に調節レバー部３２ａが設けられ、後述するように、車内空間に設置した際に、調節部材３０の開き角度の調整を容易にする。回動軸３２は、適宜の回転摩擦を有し、容易に調節部材３０の角度が変わらないように設けられている。

小口径スピーカボックス２０は、合板やプラスチックにより直方体に形成され、開口部２２に相対する位置に、小口径スピーカ２４が位置している。小口径スピーカ２４は、適宜１乃至複数設けられ、ここでは２個の小口径スピーカ２４が取り付けられている。小口径スピーカ２４のスピーカ振動板２４ａは、紙またはアルミ等により形成され、直径約１３ｃｍ〜２０ｃｍの小口径スピーカ振動板２４ａが、スピーカ固定板２６を介して固定されている。小口径スピーカボックス２０の小口径スピーカ２４により仕切られた前面側には、適宜な閉鎖空間ｂが設けられ、小口径スピーカ２４及びスピーカ固定板２６により小口径スピーカ２４の背面側の空間ｃと気密状態で隔てられている。小口径スピーカ２４には、ボイスコイル２４ｂが設けられ、図示しないアンプからの信号ケーブル２８が接続可能に形成されている。小口径スピーカボックス２０の全面側の閉鎖空間ｂとパイプ１８及び大口径スピーカボックス１４の背面側の空間ａが、密閉空間に形成されている。

次に、この実施形態のスピーカ装置１０の取付方法について説明する。図２及び図３に示すように、例えば車の助手席３４の座席の座面シート３６下側の隙間に、小口径スピーカボックス２０を設置する。図２に示すように、小口径スピーカボックス２０の開口部２２に連結されたパイプ１８を、車内の助手席側サイドシル近傍に這わせて、グローブボックス裏から下側フロア近傍の隙間に取り付けた大口径スピーカボックス１４の開口部１６に連結させる。この際、大口径スピーカボックス１４の大口径スピーカ振動板１２が、助手席の座面から下側近傍に向くように大口径スピーカボックス１４を設置するとよい。

この後、小口径スピーカ２４をアンプに接続し、電源を入れて音を出し、調節部材３０の回動軸３２の調節レバー３２ａを回転させてみて、車内に最適な低音が出る開度に調節部材３０の角度を設定しその位置で止める。

この実施形態のスピーカ装置１０の動作は、図１（ａ）に示すように、図示しないアンプからの信号ケーブル２８が接続された小口径スピーカボックス２０では、アンプからの駆動信号により、小口径スピーカ２４のスピーカ振動板２４ａがボイスコイル２４ｂにより振動する。小口径スピーカ２４のスピーカ振動板２４ａの振動により発生した音圧は、小口径スピーカ２４前面の空間ｂを振動させ、その振動がパイプ１８内に伝達され共振するとともに高音域が減衰する。さらに、パイプ１８内の調節部材３０の角度により、パイプ１８内を伝搬する音の伝搬周波数が調節され、実際に設置した車の車内空間にマッチした低音を大口径スピーカ振動板１２から出すことができる。

この実施形態のスピーカ装置１０によれば、薄型の大口径スピーカボックス１４と、小型に形成された小口径スピーカボックス２０をパイプ１８により密閉状態に連結して形成され、車の形状を問わず聴取者近傍に取付可能なものである。また、受動的に振動する大口径スピーカ振動板１２により音が再生されるため、小口径スピーカボックス２０により再生された音が極低音として強調されて再生可能であり、大容量のスピーカボックスが不要でスペース効率のよいものである。しかも、調節部材３０により、再生される低音域を調節可能であり、パイプ１８の径を一律にして、長さのみ車内空間に合わせて設定し、再生される低音域の調整は、調節部材３０により行うことができるので、部材点数が少なく、設置も容易である。また、最適な共振状態に音響管内の空間を調整可能であり、設置される車種や車内空間の形状にかかわらず、最適な低音再生が可能となる。

次にこの発明のスピーカ装置の他の実施形態について、図４を基にして説明する。この実施形態のスピーカ装置は、小口径スピーカ２４と大口径スピーカ振動板１２との間に、音響管であるパイプ１８を２本設け、そのうちの一本に調整部材３０を回動可能に設けたものである。これにより、パイプ１８等による音響空間の共振周波数を調整可能としたものである。また、パイプ１８を複数設けることにより、より細いパイプで効率良く低音の再生が可能となり、より狭い空間での設置が可能となる。

次に、その他の実施形態について、図５を基にして説明する。この実施形態のスピーカ装置は、一体のボックス４０内に小口径スピーカ２４と大口径スピーカ振動板１２を設け、途中の音響管をボックス４０内に設けた仕切板４２により形成し、さらに、ボックス４０の側壁に設けた板状の調節部材４４を出し入れ可能にし、音響管の共振周波数を調整可能としたものである。これにより、よりコンパクトな装置で極低音を再生可能となる。また、前記調節部材４４は、仕切板４２で兼用しても良く、仕切板４２の仕切長さにより、共振周波数を調節することができる。

なお、この発明のスピーカ装置は上記実施形態に限定されるものではなく、調節部材は、音響管内の管路抵抗となるような部材を調節可能に設けたものであれば良く、管内で大小に可変のものや膨出可能なものを設置したものでも良い。また、大口径スピーカボックスの大口径スピーカ背面側に形成される空間は、良好な低音出力が得られる形状であれば良く、パイプが音響空間として機能するので大口径スピーカボックスを薄型化することができ、出来る限り狭くする方がスペース効率がよい。

そのほか、パイプの素材は、音圧に対応するため、十分な補強が施されていれば、樹脂製のフレキシブルパイプやフレキシブルアルミダクトなど、適宜選択可能なものである。

また、スピーカボックスを形成する素材は、音圧に耐えて、スピーカを保持可能な強度を有していれば、木材や樹脂及び金属など適宜設定可能なものである。また、このスピーカ装置は、車載用以外の家庭用のスピーカに利用しても良いものである。

この発明の一実施形態のスピーカ装置の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。この実施形態のスピーカ装置の取付状態を示す概略断面図である。この実施形態のスピーカ装置の調節部材を示す側面図（ａ）と縦断面図（ｂ）である。この発明の他の実施形態のスピーカ装置を示す概略断面図である。その他の実施形態のスピーカ装置を示す概略断面図である。

符号の説明

１０スピーカ装置
１２大口径スピーカ振動板
１４大口径スピーカボックス
１６，２２開口部
１８パイプ
２０小口径スピーカボックス
２４小口径スピーカ
２４ａ小口径スピーカ振動板
２４ｂボイスコイル

Claims

大口径スピーカ振動板が一体に取り付けられた大口径スピーカボックスと、ボイスコイルを備えた小口径スピーカが一体に取り付けられた小口径スピーカボックスと、前記大口径スピーカボックスのスピーカ振動板の背面側空間と前記小口径スピーカボックスのスピーカ振動板の前面側空間とを密閉状態で連結したパイプと、前記パイプの側壁に軸支された回動軸と、前記回動軸により回転可能に前記パイプ内に設けられ前記パイプの管路長手方向に対する角度を調節可能な調整部材とを備え、前記大口径スピーカ振動板を、前記小口径スピーカ振動板の振動により前記パイプ内の音響空間を介して受動的に振動させ、前記調整部材により前記音響空間の共振周波数を調節可能としたことを特徴とするスピーカ装置。
前記小口径スピーカボックスは、複数の前記小口径スピーカを備えたことを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
前記小口径スピーカボックスは、前記小口径スピーカのみを収納可能とし、前記小口径スピーカの背面も密閉されていることを特徴とする請求項１または２記載のスピーカ装置。
前記小口径スピーカボックスは、座席のシート下側または左右の座席の間に固定され、前記大口径スピーカボックスはダッシュボード下側に固定されることを特徴とする請求項３記載のスピーカ装置。