JP4091448B2

JP4091448B2 - スピーカキャビネット

Info

Publication number: JP4091448B2
Application number: JP2003016832A
Authority: JP
Inventors: 伸善大山; 泰伸大山
Original assignee: 伸善大山
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP2004229145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカシステムを構成するキャビネットに係わり、特に内部に発生する定在波の抑制効果が高く不要音の漏れ出しのないスピーカキャビネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音響装置として種々のスピーカが知られるが、スピーカユニットそれ自体では前後に放射される音波の位相が逆であるため打ち消し作用が起こり、波長の長い低音ほどその打ち消し作用が大きいために再生が行い難くなる。このため、スピーカシステムは、スピーカユニットから後方放射される音波を隔離して低音再生帯域の拡大を図るべく、音源であるスピーカユニットをキャビネット（エンクロージャ）に取り付けて構成される。
【０００３】
スピーカキャビネットには、スピーカユニットを取り付ける平面バッフルを前面部とする後面開放形、後方を閉鎖した密閉形、並びにキャビネットの内外をポートと呼ばれる筒で連通して低音再生能力の向上を図った位相反転形（バスレフ形）などがあるが、それらのキャビネット内では特定の周波数でスピーカユニットから入射される音波とその反射波との合成による定在波が発生する。この定在波はスピーカユニットの振動系に作用し、スピーカユニットより外部に放射される音波に大きなピーク・ディップを生じせしめて音質を劣化させる要因となる。
【０００４】
このため、定在波の発生を抑制する対策として、キャビネットの内部にグラスウールなどの吸音材を張り巡らすことが一般に広く行われている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
又、定在波の発生原因となる平行面を無くすため、キャビネットの内側を球面状にしたものもある（例えば、特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３００７８６６号公報
【特許文献２】
特許第２９４６５１２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここに、キャビネット内に吸音材を張り巡らせると、上記のように定在波の抑制効果が得られるほか、その吸音材によってキャビネット内における空気の反発力が弱められるために広帯域化を図れるという利点が得られる。然し、グラスウールなどの吸音材による音波の減衰効果は少なく、スピーカユニットからキャビネット内に入射された音波がキャビネットの後方やスピーカユニットから外部に漏れ出して音質を劣化させるという問題があった。つまり、キャビネットから漏れ出す音波はスピーカユニットから外部に直接放射される音波より遅れて外部に放射されるため、両者の時間差により聴取点において不自然な音の強弱が作られることになる。
【０００８】
一方、キャビネット内での定在波の発生を抑制するために、キャビネットの内面を球面状にするものでは、キャビネットの製作が極めて困難となる。又、この種のキャビネットでもその内部における音波の減衰効果は期待できない。
【０００９】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的はキャビネット内における定在波の抑制と不要音の漏れ出しを防止して音質の向上を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、スピーカユニットが取り付けられる前面部と、該前面部の後方に連なる枠状の周壁部とを備えたスピーカキャビネットにおいて、その内部に仕切部材を設けて上記前面部から後方に向かって断面が漸減する複数の音波減衰路を形成したことを特徴とする。
【００１１】
又、仕切部材を木材などから成る板材とするほか、音波減衰路は前端縁が交わる二枚一組の板状の仕切部材を中間壁とし、その両側に位置する二枚の板状の仕切部材で前記中間壁を少なくとも一組挟んで成ることを特徴とする。
【００１２】
更に、周壁部の対向する内壁に各仕切部材の両端縁が差し込まれるガイド溝を形成し、そのガイド溝に沿って各仕切部材を抜き差し自在とし、好ましくはガイド溝が所定の曲率を有する円弧形であって、各仕切部材が上記ガイド溝に沿って曲がり得る可撓性を有していることを特徴とする。
【００１３】
又、中間壁を成す二枚一組の仕切部材に複数の吸音孔を穿ち、その内側に吸音材を収容するほか、中間壁を挟む両端側の仕切部材と周壁部との間に、粒状の金属、粒状の樹脂、ジルコンサンド、又はシリコンゴムなどで成る防振材を充填することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の適用例を図面に基づいて詳しく説明すれば、図１は本発明に係るスピーカキャビネットの好適な一例を示した正面図、図２は同側面図であり、図３は図１におけるＡ−Ａ断面、図４は図１におけるＢ−Ｂ断面、図５は図２におけるＣ−Ｃ断面を示す。
【００１５】
本例において、スピーカキャビネット１は木製の密閉形であり、２はその前面部（バッフル）、３は前面部の後方に連なる枠状の周壁部、４は周壁部の後方開口部を閉鎖する背面部である。このうち、周壁部３は対向する上面部５と底面部６、並びに両側面部７，７とから成る矩形とされる。又、前面部２には、２つのスピーカユニット８Ａ，８Ｂが取り付けられて２ウェイ方式のスピーカシステムを構成する。尚、本例において、一方のスピーカユニット８Ａは高音用（トゥイータ）、他方のスピーカユニット８Ｂは低音用（ウーファ）とされるが、これをフルレンジ方式、又は３ウェイその他のマルチウェイ方式としてもよい。
【００１６】
ここに、前面部２にはスピーカユニット８Ａ，８Ｂを個別に取り付けるためのユニット取付孔９Ａ，９Ｂが形成され、高音用のスピーカユニット８Ａを取り付けるユニット取付孔９Ａは図示せぬ信号線を通す小径孔１０のみがキャビネット１内に連通し、低音用のスピーカユニット８Ｂを取り付けるユニット取付孔９Ｂは該スピーカユニットの駆動を損なわぬよう全体が貫通孔としてスピーカユニット１内に連通される。
【００１７】
一方、スピーカキャビネット１内には、前面部２から後方に向かって断面が漸減する（本例において幅が漸次狭くなる）複数（本例において２つ）の音波減衰路１１が形成される。特に、その音波減衰路１１は、前端縁が交わる二枚一組の仕切部材１２Ａ，１２Ｂから成る中間壁１３を他の二枚の仕切部材１２Ｃ，１２Ｄで挟むことにより形成される。但し、仕切部材１２Ｃ，１２Ｄで挟まれる中間壁１３は図示例のような一組であることに限らず、二組以上の中間壁１３を仕切部材１２Ｃ，１２Ｄで挟む構成としてもよい。
【００１８】
それら仕切部材１２Ａ〜１２Ｄ（仕切板）は、所定の厚さを有する木材などの板材で成り、このうち先細りの中間壁１３を形成する仕切部材１２Ａ，１２Ｂの間には吸音材１４が収容される。尚、吸音材１４としてはグラスウールをはじめ、ロックウール、フェルト、粗毛ウール、アセテート綿、又は発泡樹脂などを用いることができる。
【００１９】
又、中間壁１３を挟む両端側の仕切部材１２Ｃ，１２Ｄは、周壁部３を成す両側面部７，７の内壁全体を被覆するよう、その前端から後端に向けて延び、その両者７，１２Ｃ及び７，１２Ｄ間には防振材１５が充填される。この防振材１５はスピーカユニット８Ｂからキャビネット１内に入射された音波によってキャビネット１が振動するのを防止するものであり、これには高比重の物質や弾性体を用いることができる。高比重の物質としては鉛、鉄、又は銅などの粒状の金属、並びにジルコンサンドをはじめとする粒状の非金属鉱物質が挙げられ、弾性体としてはポリプロピレンやテフロン（登録商標）粉末といった粒状の樹脂、並びにシリコンゴムなどが挙げられる。
【００２０】
ここで、各仕切部材１２Ａ〜１２Ｄは、釘や接着剤を用いてキャビネット１内に固定することもできるが、好ましくは図５に示すように周壁部３の対向する内壁（上面部５と底面部６）に各仕切部材１２Ａ〜１２Ｄの上下両端縁が差し込まれるガイド溝１６を形成し、そのガイド溝１６に沿って各仕切部材１２Ａ〜１２Ｄを抜き差し自在とする。これによれば釘や接着剤を使用せずして各仕切部材１２Ａ〜１２Ｄを定位置に配して音波減衰路１１を容易に形成することができる。
【００２１】
特に、ガイド溝１６は所定の曲率を有する円弧形とされ、そのガイド溝１６に沿って各仕切部材１２Ａ〜１２Ｄが板厚方向に曲がるようにしてある。これによれば、後方に向かって急激に絞られる音波減衰路１１を形成してスピーカユニット８Ｂからキャビネット１内に入射される音波を好適に減衰せしめることができる。尚、本例において、各仕切部材１２Ａ〜１２Ｄにはガイド溝１６に沿って曲がり得るような可撓性を有する部材が選ばれる。これには木材の薄板ほか、金属板やプラスチック板を好適に用いることができるが、ガイド溝１６を直線形にして、これに差し込まれる各仕切部材１２Ａ〜１２Ｄにより音波減衰路１１を逆三角形状と成すようにしてもよい。
【００２２】
又、図３から明らかなように、前面部２の裏面にはユニット取付孔９Ａが対向する位置に凹部１７が並列状に形成される。この凹部１７は、定在波の発生原因となる平行面を無くすための措置であり、その断面形状は図３に示すような円弧形とされる。
【００２３】
一方、図５に示すように、中間壁１３を形成する二枚一組の仕切部材１２Ａ，１２Ｂには、音波減衰路１１から中間壁１３内に通じる複数の吸音孔１８が形成される。吸音孔１８は直径５〜３０mm程度の丸穴であり、その開口率は３０〜６０％に設定される。又、図５に示すように、両側面部７，７と仕切部材１２Ｃ，１２Ｄの間には、防振材１５の圧力によって仕切部材１２Ｃ，１２Ｄがキャビネットの内側に膨らみ出さぬよう所定の間隔で補強板１９が設けられる。尚、補強板１９は、両側面部７，７と仕切部材１２Ｃ，１２Ｄで挟まれる空間の横断面と同じ形状をした板であり、これはガイド溝１６への仕切部材１２Ｃ，１２Ｄの挿入後、該仕切部材１２Ｃ，１２Ｄと両側面部７，７との間に填め込まれて接着剤などにて固定される。
【００２４】
ここで、以上のように構成されるキャビネット１の作用を説明すれば、低音用のスピーカユニット８Ｂが駆動すると、その前後に低音域の音波が放射されるが、キャビネット１は十分な容積を有してスピーカユニット８Ｂの駆動を阻害せず、低音部特性を向上させる働きをする。特に、係るキャビネット１はその内部における定在波の発生を抑制し、不要音が外部に漏れ出すのを防止する。つまり、スピーカユニット８Ｂからキャビネット１内に入射された音波は、音波減衰路１１内で反射を繰り返しながら後方へ進み、定在波を発生せぬまま減衰される。又、後端に達した音波が前方へ反射されても、その反射波の多くは前面部の凹部１７により乱反射され、再び音波減衰路１１に導入して減衰される。
【００２５】
音波減衰路１１内ではスピーカユニット８Ｂからの出力波が仕切部材１２Ｃ，１２Ｄを励振させるが、その振動は側面部７との間に充填される防振材１５により熱エネルギに変換されて外部への振動の伝播を防止する。一方、仕切部材１２Ｃ，１２Ｄからの反射波が中間壁１３を成す逆側の仕切部材１２Ａ，１２Ｂに入射すると、その音波の一部は吸音孔１８より中間壁１３内に導入し、その内部に収容される吸音材１４にて吸収される。
【００２６】
斯くて、キャビネット１内における定在波の発生が抑制されるために、スピーカユニット８Ｂから外部に放射される音波に大きなピーク・ディップが生じず、しかもキャビネット１内に入射した音波が減衰されぬまま不要音として背面部４やスピーカユニット８Ｂなどを通じて外部に漏れ出すことが防止されるため、聴取点において不自然な音の強弱が作られない。よって、係るスピーカキャビネット１によれば、特定周波数の音のみが強調されるなどの不都合がなく、クリアな伸びのある音を再生することができる。
【００２７】
以上、本発明について説明したが、係るキャビネットは密閉形に限らず後面開放形やバスレフ形でもよい。尚、後面開放形にしても音波減衰路による減衰効果で後面開放部が音響管として作用しない。又、密閉形の変更例として、図６のように音波減衰路１１を形成する仕切部材１２Ａ〜１２Ｄにより後部を完全に囲むようにしてもよい。
【００２８】
更に、上記例のような可撓性を有する平面状の薄い板材から成る仕切部材に代えて、これに図７のような三角柱状の仕切部材２２Ａ〜２２Ｅを用いるほか、同図のように音波減衰路１１を４つ若しくはそれ以上形成することもできる。一方、上記例では仕切部材１２Ａ〜１２Ｄを横並びに配して後方に向かって幅が漸減する音波減衰路を形成したが、各仕切部材を上下方向に配列して音波減衰路の高さが後方に向かって漸減するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、スピーカキャビネットの内部に前面部から後方に向かって断面が漸減する複数の音波減衰路を形成したことから、奥行きの小さいキャビネットでもスピーカユニットから入射される音波を各音波減衰路内で減衰して不要音の漏れ出しを防止でき、しかも音波減衰路が先細りの形態であることから定在波の発生を抑制して音質の劣化を防止できる。
【００３０】
又、音波減衰路が、前端縁の交わる二枚一組の板状の仕切部材で成る中間壁をその両側に位置する二枚の板状の仕切部材で挟んで形成されることから、低域の音波でも良好に減衰することのできる全長の長い音波減衰路を容易に形成することができる。
【００３１】
更に、周壁部の対向する内壁に各仕切部材の両端縁が差し込まれるガイド溝を形成し、そのガイド溝に沿って各仕切部材を抜き差し自在としたことから、釘や接着剤などを使用せずして音波減衰路を容易に形成でき、しかもガイド溝が所定の曲率を有する円弧形であって、各仕切部材がガイド溝に沿って曲がり得る可撓性を有していることから、音波減衰路を後部側が急激に絞られた形態にしてスピーカユニットからキャビネット内に入射される音波を好適に減衰せしめることができる。
【００３２】
又、中間壁を成す二枚一組の仕切部材に複数の吸音孔を穿ち、その内側に吸音材を収容したことから、音波減衰路内を進行する音波の一部を吸収して不要音の漏れ防止をより高めることができるほか、その吸音材によりキャビネット内の空気の反発力を弱めて低音部特性を上げることができる。しかも、中間壁を挟む両端側の仕切部材と周壁部との間に粒状の金属などから成る防振材を充填することにより音漏れ防止効果を一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスピーカキャビネットを示した正面図
【図２】同キャビネットの側面図
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図
【図４】図１におけるＢ−Ｂ断面図
【図５】図２におけるＣ−Ｃ断面図
【図６】本発明に係るスピーカキャビネットの変更例を示した断面概略図
【図７】本発明に係るスピーカキャビネットの変更例を示した断面概略図
【符号の説明】
１キャビネット
２前面部
３周壁部
４背面部
５上面部
６底面部
７側面部
８Ａ，８Ｂスピーカユニット
１１音波減衰路
１２Ａ〜１２Ｄ仕切部材
２２Ａ〜２２Ｅ仕切部材
１３中間壁
１４吸音材
１５防振材
１６ガイド溝
１７凹部
１８吸音孔

Claims

スピーカユニットが取り付けられる前面部と、該前面部の後方に連なる枠状の周壁部とを備えたスピーカキャビネットにおいて、その内部に仕切部材を設けて上記前面部から後方に向かって断面が漸減する複数の音波減衰路を形成したことを特徴とするスピーカキャビネット。
仕切部材を木材などから成る板材とした請求項１記載のスピーカキャビネット。
音波減衰路は前端縁が交わる二枚一組の板状の仕切部材を中間壁とし、その両側に位置する二枚の板状の仕切部材で前記中間壁を少なくとも一組挟んで成る請求項１記載のスピーカキャビネット。
周壁部の対向する内壁に各仕切部材の両端縁が差し込まれるガイド溝を形成し、そのガイド溝に沿って各仕切部材を抜き差し自在とした請求項３記載のスピーカキャビネット。
ガイド溝が所定の曲率を有する円弧形であって、各仕切部材が上記ガイド溝に沿って曲がり得る可撓性を有している請求項４記載のスピーカキャビネット。
中間壁を成す二枚一組の仕切部材に複数の吸音孔を穿ち、その内側に吸音材を収容した請求項３記載のスピーカキャビネット。
中間壁を挟む両端側の仕切部材と周壁部との間に、粒状の金属、粒状の樹脂、ジルコンサンド、又はシリコンゴムなどで成る防振材を充填した請求項３、又は６記載のスピーカキャビネット。