JP3975610B2 - スピーカ装置 - Google Patents
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Description
【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装置の中で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】
従来のスピーカ装置について図6、図7により説明する。
【0003】
図6は従来のスピーカ装置の分解斜視図であり、図7は同スピーカ装置を内蔵したテレビジョン受像機の構造断面図である。
【0004】
まず、テレビジョン受像機におけるスピーカ装置について説明すると、1はスピーカユニット、2は音響管、6は音響管2の開口部、12はテレビキャビネット、13は陰極線管、14はバックキャビネットである。
【0005】
次に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。
【0006】
スピーカユニット1から放出された音波がその前面に配置された音響管2の開口部6が細長く略矩形形状に構成された音響管2を通り、この音響管2の開口部6から音波を前面に導き出し、テレビジョン受像機の前面に音波を放出するものであり、テレビジョン受像機の小型化とスリム化に寄与するものである。
【0007】
次にスピーカユニット1と音響管2からなる上記スピーカ装置の詳細について説明すると、1は音波を発生させるスピーカユニットであり、2はスピーカユニット1から発生する音波を導く音響管であり、3は音響管2の内部に構成された吸音室である。
【0008】
4は音響管2の内部の音波が通る音路であり、5は音響管2の内部で発生する定在波をコントロールするレゾネータ孔で、6は音波を放出する音響管の開口部である。7は音響管2とスピーカユニット1を結合し固定するスピーカユニット取り付けビスであり、8は発泡ウレタンからなる吸音材であり、9は吸音室3を塞ぐ吸音室カバーで、10は吸音室カバー9を固定する吸音室カバー取り付けビスであり、11は音響管2と吸音室カバー9とを固着する接着剤である。
【0009】
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。まず、スピーカユニット1に電気信号が加えられると音波が発生し、その音波がスピーカユニット1の前面に結合された音響管2によって、音路4に導かれ前面の音響管2の開口部6から放出される。
【0010】
なお、このようなスピーカ装置においては、音響管2の長さで発生する定在波により発生した音波が共振し歪められ、また音響管2の開口部6で音響インピーダンスが大きく変化し、一部が音響管2の内部に反射して定在波を増長させるため、ピークディップの激しい乱れた音圧周波数特性となってしまうが、音響管2の内部に設けられたレゾネータ孔5と吸音室3の内部に設けられた吸音材8によって音響管2の内部で発生する定在波を吸収して平坦な音圧周波数特性を作り出すことができる構成としている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、音響管2の吸音室3の内部に吸音材8を挿入するため、その作業方法と吸音材8の持つ柔軟性により、挿入時のバラツキが発生して挿入毎に定在波の除去量がバラツキ、コントロールできる周波数特性も安定せず音質劣化や特性の乱れが生じる可能性が有り、挿入作業が煩雑なものとなっていた。なお、定在波の除去量を増やすためには、吸音材8の量を増やす必要が有り、コストアップの要因ともなっていた。
【0012】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、限られたスペースの中でも高い出力音圧レベルが安定して得られる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。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のスピーカ装置は、スピーカユニットと、このスピーカユニットの前面に結合された音響管とこの音響管に結合する後面カバーで構成し、前記後面カバーを前記音響管より高密度の材質で形成すると共に、前記音響管より材厚を厚くしたものであり、後面カバーの内部で発生する共振や、音響管から伝わる共振も個々の内部損失の違いによる減衰効果を利用することで、低歪で且つ異常音の発生も抑えられたより自然な音響再生と平坦でフラットな音圧周波数特性が実現できるスピーカ装置の提供を可能とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、スピーカユニットと、このスピーカユニットの前面に結合された音響管と、この音響管に結合する後面カバーで構成したスピーカ装置であって、前記後面カバーを前記音響管より高密度の材質で形成すると共に、前記音響管より材厚を厚くしたものであり、後面カバーの内部で発生する共振や、音響管から伝わる共振も個々の内部損失の違いによる減衰効果を利用することで、低歪で且つ異常音の発生も抑えられたより自然な音響再生と平坦でフラットな音圧周波数特性が実現できるスピーカ装置の提供を可能とするものである。
【0020】
以下に本発明のスピーカ装置の一実施の形態について図1〜図5により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と同一部分には同一品番を付与し、説明を省略して説明する。
【0021】
(実施の形態1)
図1は本発明の一実施の形態のスピーカ装置の分解斜視図であり、図2は従来のものと本実施形態のスピーカ装置の音圧周波数特性と第2高調波歪特性を示すものである。
【0022】
本実施の形態と従来技術との相違点のみ同図により説明すると、14は吸音室3を塞ぐ吸音室カバーであり、15は吸音室カバー14の中央部付近で音響管2に固着するための中央取付け孔であり、aは音響管2の材厚であり、bは吸音室カバー14の材厚である。
【0023】
本実施の形態においては、スピーカユニット1の前面に結合された音響管2はポリスチレン系樹脂により成型したものであり、この音響管2の一部を構成する吸音室3を塞ぐ吸音室カバー14は上記ポリスチレン系樹脂より低密度のポリエチレン系樹脂により形成されている。
【0024】
なお、上記構成によって図2に示すごとく、本実施の形態のスピーカ装置の音圧周波数特性22は、全帯域にわたって従来のスピーカ装置の音圧周波数特性23と比べ高い音圧周波数特性を示していることが、また、音圧周波数特性の低音域においても伸びのある低域を再生することが、更に中音域の音圧周波数特性においてもピークディップの少ない平坦な音圧周波数特性を実現している。
【0025】
更に第2高調波歪も従来のもの25に比べて、本実施の形態のもの24は低歪化を実現して高いリニアリティが得られることが確認できた。
【0026】
これは音響管2の本体部分と吸音室カバー14の密度の内部損失の違いにより発生した機械抵抗により音響管2の内部で発生した定在波が抑制されたことによって平坦でフラットな音圧周波数特性が実現できたものと考えられる。
【0027】
なお、上記実施の形態においては、吸音室3内に吸音材を用いないことを前提にしたが、吸音材を用いることでより音圧周波数特性の優れたスピーカ装置の提供もコストを考慮しなければ可能となるものである。
【0028】
また、従来吸音室3内に吸音材を挿入するため、吸音室カバーの装着には取付ビスや接着剤を用いていたが、吸音材を用いないことによって吸音室カバー14の装着には中央取付け孔15を吸音室取付ビス10で吸音材を考慮することなく装着に適したビス位置で固定でき、接着剤の使用を不要としリサイクル可能な環境配慮もされたスピーカ装置となるものである。
【0029】
(実施の形態2)
本発明のスピーカ装置の他の実施の形態を図3により説明する。
【0030】
図3は本発明の他のスピーカ装置の分解斜視図である。実施の形態1と本実施の形態との相違点のみ同図により説明すると、16は周壁を上面に設けた吸音室カバーであり、17は音響管2と吸音室カバー16の間に介在させたシリコングリスやホットメルト等の軟質材である。
【0031】
本実施の形態においては、音響管2と吸音室カバー16間をこの軟質材17で固着し、吸音室3を密閉して取付ボスを不要としたものであり、吸音室3の容積を取付ボスが不要となった分まで利用できると共に軟質材17の機械共振の吸収を利用して定在波除去をも行えるので中音域の音圧周波数特性をコントロールすることができるものである。
【0032】
(実施の形態3)
本発明のスピーカ装置の他の実施の形態を図1により説明する。
【0033】
本実施の形態の実施の形態1との相違点についてのみ説明すると、吸収室カバー14の材質を音響管2の材質ポリスチレン系より密度を低くした低密度ポリエチレン系で形成し、更に吸音室カバー14の材厚bを音響管2の材厚aより若干薄く(例 a=2mm、b=2mm未満)したものである。
【0034】
上記構成により、吸音室カバー14全体が呼吸するように音波の振幅に追従して振動するため、中音域の音圧周波数特性を平坦にし豊かな音声帯域をもつことができるスピーカ装置の提供を可能をするものである。
【0035】
(実施の形態4)
本発明のスピーカ装置の他の実施の形態を図4により説明する。
【0036】
図4は本発明の他のスピーカ装置の分解斜視図である。実施の形態1と本実施の形態との相違点のみ同図により説明すると、22は吸音室であり、18は上面に周壁をもった吸音室カバーであり、19は音響管2と吸音室カバー18の間に介在させたシリコングリスやホットメルト等の軟質材である。
【0037】
本実施の形態においては、音響管2の材質を吸音室カバー18の材質ポリスチレン系より密度をより低くした低密度ポリエチレン系で形成し、更に吸音室22の大きさも小型にして、その間に軟質材19を介して吸音室22を密閉・固着したものである。
【0038】
上記構成によって音圧レベルを低減させる原因ともなる吸音室22の容積を小型にできると共に吸音室カバー18のサイズをも小さくすることができ、更に音響管2の材質を低密度ポリエチレン系で形成しているためテレビ受像機のキャビネット12に取付ける際の共振伝達も軽減することができると共に、テレビジョン受像機のキャビネット12と陰極線管13間に配置したときは、音響管2の厚みを薄くして従来の音響管2の外径を変えることなく音波が通る音路4の占める空間を大きくでき、限られたスペースの中でも高い音圧レベルが得られると共に低音から中音域までの音圧周波数特性をコントロールすることができるスピーカ装置の提供を可能とするものである。
【0039】
(実施の形態5)
本発明のスピーカ装置の他の実施の形態を図5の分解斜視図により説明する。
【0040】
実施の形態1と本実施の形態との相違点のみ同図により説明すると、20は後面カバーであり、21は後面カバー取付けビスであり、cは後面カバー20の材厚である。
【0041】
本実施の形態においては、後面カバー20の材質を音響管2の材質ポリスチレン系と異なる材質であるより高密度のポリプロピレン系で形成し、更に後面カバー20の材厚cを音響管2の材厚aより若干厚くした(例 a=2mm、c=2.5mm程度)ものである。
【0042】
上記構成により、後面カバー20の内部で発生する共振や、音響管2から伝わる共振も個々の内部損失の違いによる減衰効果を利用することで、低歪で且つ異常音の発生も抑えられたより自然な音響再生と平坦でフラットな音圧周波数特性が実現できるスピーカ装置の提供を可能とするものである。
【0043】
なお、後面カバー20の内部に吸音材8を挿入することでより音圧周波数特性の向上を図ることも可能である。
【0044】
また、上記実施の形態における音響管2や吸音室カバー14や後面カバー20の材質や材厚は、既知の材料と厚みの組換えを行っても良いものである。
【0045】
【発明の効果】
以上のように本発明は、スピーカ装置を少なくとも密度の異なる2つの材質部分からなるものとしたことによって、材質が持つ個々の内部損失の違いにより発生した機械抵抗を利用して音響管の内部で発生する定在波をコントロールして平坦でフラットな音圧周波数特性が実現できる優れたスピーカ装置の提供を可能とするものである。
【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分解斜視図
【図2】本発明と従来のスピーカ装置の音圧周波数特性図
【図3】本発明の他の実施の形態のスピーカ装置の分解斜視図
【図4】同他の実施の形態のスピーカ装置の分解斜視図
【図5】同他の実施の形態のスピーカ装置の分解斜視図
【図6】従来のスピーカ装置の分解斜視図
【図7】同スピーカ装置を内蔵したテレビジョン受像機の構造断面図
【符号の説明】
1 スピーカユニット
2 音響管
3 吸音室
14,16,18 吸音室カバー
17,19 軟質材
20 後面カバー
Claims (1)
- スピーカユニットと、このスピーカユニットの前面に結合された音響管と、この音響管に結合する後面カバーで構成されるスピーカ装置であって、前記後面カバーを前記音響管より高密度の材質で形成すると共に、前記音響管より材厚を厚くしたスピーカ装置。
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