JP4360634B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケースの後方部位に開口するバスレフポートを備えたスピーカ装置に関する。

従来、低音域の再生特性を良好にするために、ケース体にバスレフポート（単にポート、あるいは位相反転用ポートと呼ばれることもある）を備えたスピーカ装置が提案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。この従来のスピーカ装置では、ケース体の前方部にスピーカユニットが取り付けられると共に、その後方部位に開口するようにバスレフポートが設けられている。このようなスピーカ装置では、スピーカユニットの音声振動、特に、低音域の音声振動に伴う空気流がバスレフポートからケース体の外方に流出し、その空気流がケース体の前方に廻り込むことにより、低音域の強調された音声再生が可能となる。
実用新案登録第２５９０４５９号公報 実公平８−３１１６号公報

しかしながら、前述したような従来のスピーカ装置では、ケース体が小型化されると、スピーカユニットの低音域の音声振動以外の高音域の音声振動に伴う空気流もバスレフポートからケース体の外方に流出し易くなる。このため、低音域の音を強調するという当初の効果以外に、スピーカユニットから直接前方に放出される高音域の音にバスレフポートから放出された位相の異なる高音域の音が重畳し、この高音域の音の音質が劣化してしまう弊害が生じるおそれがある。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、ケース体が小型化されたとしても、高音域の音の音質を劣化させることなく低音域の音を良好に強調することができるスピーカ装置を提供するものである。

本発明に係るスピーカ装置は、ケース体と、該ケース体に取り付けられたスピーカユニットとを有し、前記ケース体は、前方に下降傾斜し、前記スピーカユニットの取り付け孔の形成されたスピーカ取付け部と、該スピーカ取付け部の周縁から広がる第１椀状外側部とを有する上部ケース体と、前記第１椀状外側部の下縁に対して鋭角に接合する第２椀状外側部と、該第２椀状外側部の下縁に接合する底部とを有する下部ケース体とを有し、前記下部ケース体は、第２椀状外側部の後方側所定部位に形成されたポート出口と当該下部ケース体内に位置するポート入口との間に延設されたバスレフポートを有する構成となる。

このような構成により、スピーカユニットの音声振動に伴うケース体内における空気流は、上部ケース体から下部ケース体に流れ、更に、下部ケース体に設けられたバスレフポートを通って下部ケース体の第２椀状外側部の後方所定部位に形成されたポート出口から流出する。このようにバスレフポートから流出する直進性に優れた高音域の音声振動に対応した空気流は、前記ポート出口の形成された前記第２椀状外側部が上部ケース体の第１椀状外側部の下縁に対して鋭角に接合しているので、第２椀状外側部に沿って第１椀状外側部側に廻り込み難くなる。

一方、前述したようにバスレフポートから流出する拡散性に優れた低音域の音声振動に対応した空気流は、前記ポート出口の形成された下部ケース体の第２椀状外側部の湾曲面に沿って上部ケース体の第１椀状外側部側に廻り込み得る。また、前記第２椀状外側部の湾曲面に沿って下部ケース体の脇からも前方に廻り込み得る。

また、本発明に係るスピーカ装置は、前記バスレフポートが、前記下部ケース体の前記底部の一部となる底壁を有する構成とすることができる。

このような構成により、バスレフポートが下部ケース体の底部をその一部として形成されるため、バスレフポートのポート入口と上部ケース体のスピーカ取付け部との間の距離を比較的大きく確保することがでる。これにより、スピーカユニットからの高音域に対応した空気流がバスレフポートに流入し難くすることができる。

更に、本発明に係るスピーカ装置は、前記バスレフポートが、前記底壁と、該底壁から前記下部ケース体内方に立ち上がる２つの側壁との３壁で囲まれる断面略三角状の筒状体となる構成とすることができる。

このような構成により、バスレフポートを構成する２つの側壁が下部ケース体の底部から立ち上がった構造となるため、前記下部ケース体より上方に位置する上部ケース体に取り付けられたスピーカユニットからの空気流が当該バスレフポートの側壁面にてスピーカユニット側に直接反射することを極力低減させることができる。これにより、より良好な音響特性を得ることができるようになる。

また、更に、本発明に係るスピーカ装置は、前記バスレフポートの底壁からその内方に突出するピン部材が立設され、前記ピン部材により抜け止めされた状態で多孔質弾性部材が前記バスレフポート内に充填された構成とすることができる。

このような構成により、直進性に優れた高音域の音声振動に対応した空気流のバスレフポートからの流出量を多孔質弾性部材によって低減することができる。また、前記多孔質弾性部材がバスレフポートの底壁から突出するピン部材にて抜け止めされているので、低音域の音声振動による音圧によって前記多孔質弾性部材がバスレフポートから吐出されることを確実に防止することができる。

また、本発明に係るスピーカ装置は、前記ケース体内に吸音材が収容され、前記下部ケース体における前記バスレフポートの前記ポート入口の前方所定位置に前記底部からその内方に立設する２つの突出部を有し、前記突出部が前記ポート入口の幅方向に間隔をあけて設けられた構成とすることができる。

このような構成により、ケース体内での響きを低減させるための吸音材がバスレフポートのポート入口の前方所定部位に立設した２つの突起とバスレフポートの上端部にて支持されるようになるため、バスレフポートの前記ポート入口が吸音材にて閉ざされることを防止することができる。このため、スピーカユニットの音声振動に伴った空気流は、吸音材にて妨げられることなくポート入口からバスレフポートに進入することができるようになる。

更に、本発明に係るスピーカ装置は、前記２つの突出部の少なくとも一方は、前記底部の外面に取付け板を固定するためのネジのネジ穴が形成された構成とすることができる。

このような構成により、当該スピーカ装置の取付け板を固定するためのネジが下部ケース体の底部に設けられた突出部のネジ穴にねじ込まれるようになるので、前記ネジをねじ込むべきネジ穴が形成された突起を別途下部ケース体の底部に設ける必要がなくなる。

本発明に係るスピーカ装置によれば、バスレフポートから流出する拡散性に優れた低音域の音声振動に対応した空気流が前記ポート出口の形成された下部ケース体の第２椀状外側部の湾曲面に沿って上部ケース体の第１椀状外側部側に及び前記下部ケース体の脇から前方に廻り込み得るのに対して、バスレフポートから流出する直進性に優れた高音域の音声振動に対応した空気流は第２椀状外側部に沿って第１椀状外側部側に回り込み難くなる。このため、ケース体が小型化されたとしても、高音域の音の音質を劣化させることなく低音域の音を良好に強調することができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置は、図１乃至図１１に示すように構成される。なお、図１はスピーカ装置の外観を示す斜視図、図２はスピーカ装置の正面図、図３はスピーカ装置の側面図、図４は取付け板に固定された状態でのスピーカ装置の側面図、図５はスピーカネットを取り付けた状態でのスピーカ装置の側面図、図６はスピーカ装置の背面図である。また、図７はスピーカ装置の縦断面図、図８はスピーカ装置の横断面図、図９はスピーカ装置の内部を示す横切断斜視図、図１０はスピーカ装置の内部を示す縦切断斜視図である。更に、図１１はスピーカ装置におけるバスレフポートにダンプ材を充填する手法を示す図である。

このスピーカ装置は、ケース体１００にスピーカユニット３０が取り付けられた構造となっている。スピーカユニット３０は、低音用スピーカ（ウーファーまたはスコーカー）３１と高音用スピーカ（トゥイーター）３２とが一体となったコアキシャル型となっており、前方に向けて直接高音域の音と低音域の音とを放出する。ケース体１００は、上部ケース体１０と下部ケース体２０とが一体となった構造となっている。

上部ケース体１０は、前方に下降傾斜し、スピーカユニット３０の取り付け孔１１ａの形成された略円形状のスピーカ取付け部１１と、スピーカ取付け部１１の周縁から広がる椀状の第１椀状外側部１２とを有している。スピーカユニット３０は、取り付け孔１１ａから露出した状態でスピーカ取付け部１１に取付け固定されている。また、上部ケース体１０のスピーカ取付け部１１には、図５に示すように、スピーカユニット３０を覆うスピーカネット５０が取り付けられる。下部ケース体２０は、上部ケース体１０における第１椀状外側部１２に接合する椀状の第２椀状外側部２２と、第２椀状外側部２２の下縁に接合する底部２１とを有している。第２椀状外側部２２の後方部位では、図３に示すように、当該第２椀状外側部２２が上部ケース体１０における第１椀状外側部１２の下縁１２ａに対して鋭角α１に接合し、第２椀状外側部２２の両脇部では、図２に示すように、当該第２椀状外側部２２が上部ケース体１０における第１椀状外側部１２の下縁１２ａに対して鋭角α２に接合している。

下部ケース体２０にはバスレフポート２５が形成されている。このバスレフポート２５は、その一端が下部ケース体２０の第２椀状外側部２２の後方所定部位に形成されたポート出口２５ｂとなっており、その他端が下部ケース体２０内に位置するポート入口２５ａとなっている。このようにポート出口２５ｂとポート入口２５ａとの間に延設されたバスレフポート２５は、下部ケース体２０の底部２１の一部となる底壁２１ａ（図７参照）と、底壁２１ａから下部ケース体２０内方に立ち上がる２つの側壁２６ａ、２６ｂ（図８、図９参照）との３壁にて囲まれる断面略三角状の筒状体となっている。

また、バスレフポート２５を形成する底壁２１ａには、図７及び図１０に示すようにピン部材２４が立設されており、スポンジ等の多孔質弾性部材にて形成されたダンプ材７０がピン部材２４により抜け止めされた状態でバスレフポート２５内に充填されている（図７参照）。ダンプ材７０のバスレフポート２５への充填は次のようにしてなされる。

ダンプ材７０は、その原形が図１１（ａ）に示すように直方体形状となり、ピン部材２４が貫通する孔７１が形成されている。下部ケース体２０の底部２１からバスレフポート２５の底壁２１ａが当初分離されており、その底壁２１ａに立設されたピン部材２４を孔７１に貫通させて、図１１（ｂ）に示すように、ダンプ材７０が底壁２１ａに取り付けられる。この状態で、バスレフポート２５の側壁２６ａ、２６ｂが接合する頂部に形成された孔２５ｃ（図９、図１０参照）にピン部材２４の先端部が挿入されるように底壁２１ａが下部ケース体２０の底部２１に装着され、例えば、接着剤等によって固定される。これにより、ダンプ材７０が、図１１（ｃ）に示すように、バスレフポート２５の内面形状に合致する形状に圧縮された状態でバスレフポート２５に充填される。

このようにしてバスレフポート２５に充填されたダンプ材７０は、孔７１を貫通するピン部材２４によってバスレフポート２５から抜け出すことが防止される（抜け止め）。そして、ダンプ材７０は、側壁２６ａ、２６ｂからの均等な圧力によって圧縮された状態となる。

下部ケース体２０内におけるバスレフポート２５のポート入口２５ａの前方所定位置に底部２１から内方に立設する２つの突出部２３ａ、２３ｂが形成されている（図７乃至図１０参照）。また、図７に示すように、ケース体１００のスピーカユニット３０下方の空間に吸音材６０が収容されている。この吸音材６０は、前述した突出部２３ａ、２３ｂとバスレフポート２５の側壁２６ａ、２６ｂが接合する頂部とによって支持され、ポート入口２５ａの前方に空間Ｅが形成されている。

バスレフポート２５のポート入口２５ａと各突出部２３ａ、２３ｂとの間の距離及び突出部２３ａ、２３ｂのポート入口２５ａの幅方向における間隔は、ポート入口２５ａからバスレフポート２５への空気流の進入が妨げられないように、かつ、支持される吸音材６０がポート入口２５ａの前方に垂れ下がらないように設定される。具体的には、ポート入口２５ａと各突出部２３ａ、２３ｂとの間の距離は、垂れ下がりなく吸音材６０を支持できる範囲でできるだけ大きく設定することが好ましく、また、２つの突出部２３ａ、２３ｂの間隔は、ポート入口２５ａの幅以上であって垂れ下がりなく吸音材６０を支持できる範囲でできるだけ大きい値に設定することが好ましい。

前述したように下部ケース体２０の底部２１から内方に立設する各突出部２３ａ、２３ｂにはネジ孔が形成されており、図７に示すように、取付け板４０を貫通するネジ４１を各突出部２３ａ、２３ｂのネジ孔にネジ込むことによって、取付け板４０が下部ケース体２０の底部２１の外面に固定される。そして、その取付け板４０が、例えば、両面粘着テープ等によって車両のダッシュボード上等の所望の場所に固定されることにより、当該スピーカ装置が前記所望の場所に設置される。

前述したような構造のスピーカ装置では、スピーカユニット３０の音声振動（振動板の振動）に伴ったケース体１００内の空気流は、吸音材６０を介してポート入口２５ａからバスレフポート２５に進入し得る。一般に低音域の音声振動に対応した空気流は拡散性に優れ（指向性が小さく）、バスレスポート２５に進入し易い。このようにバスレフポート２５に進入した低音域の音声振動に対応した空気流は、バスレフポート２５を通って下部ケース体２０の後方所定部位に形成されたポート出口２５ｂから流出する。そして、この拡散性に優れた空気流は、下部ケース体２０の第２椀状外側部２２の湾曲面に沿って上部ケース体１０の第１椀状外側部１２側に廻り込み得る。そして、その第１椀状外側部１２側に廻り込んだ空気流はスピーカ装置前方に拡散し得る。また、前記空気流は、下部ケース体２０の第２椀状外側部２２の湾曲面に沿って下部ケース体２０の脇からも前方に廻りこみ得る。

一方、一般に高音域の音声振動に対応した空気流は直進性に優れ、バスレフポート２５には進入し難い。しかしながら、ケース体１００（上部ケース体１０及び下部ケース体２０）が小型化されると、その一部がバスレフポート２５に進入し得る。このバスレフポート２５に進入した高音域の音声振動に対応した空気流は、バスレフポート２５を通ってポート出口２５ｂから流出する。このようにバスレフポート２５から流出する直進性に優れた高音域の音声振動に対応した空気流は、ポート出口２５ｂの形成された第２椀状外側部２２が上部ケース体１０の第１椀状外側部１２の下縁１２ａに対して鋭角α１（図３参照）に接合しているので、第２椀状外側部２２に沿って第１椀状外側部１２に廻り込み難い。

また、バスレフポート２５が下部ケース体２０の底部２１上に形成されているので、上部ケース体１０に取り付けられたスピーカユニット３０とバスレフポート２５との間の距離が比較的大きくなり、バスレフポート２５に進入する前記高音域の音声振動に対応した空気流を低減させることができる。更に、前記高音域の音声振動に対応した空気流がバスレフポート２５に進入しても、バスレフポート２５内に充填されたダンプ材７０によって、その流出量を低減させることができる。なお、ダンプ材７０は、バスレフポート２５の底壁２１ａに立設されたピン部材２４によって抜け止めされているので、低音域の音声振動による音圧によってダンプ材７０がバスレフポート２５から吐出されることが確実に防止される。

上述したように、ケース体１００が小型化されたとしても、スピーカユニット３０からの高音域の音声振動に対応した空気流のバスレフポート２５からの流出量が低減され、また、バスレフポート２５から流出されたその高音域の音声振動に対応した空気流は、スピーカ装置の前方側に廻り込み難くい。従って、高音域の音の音質を劣化させることなくバスレフポート２５から流出される空気流によって低音域の音を良好に強調することができるようになる。

なお、底壁２１ａと共にバスレフポート２５を構成する側壁２６ａ、２６ｂが接合する頂部が、スピーカユニット３０に対向するようになるので（図７及び図１０参照）、スピーカユニット３０の音声振動に伴った空気流が側壁２６ａ、２６ｂの各面にてスピーカユニット３０側に直接反射することが極力低減される。これにより、空気流の側壁２６ａ、２６ｂの反射に起因したスピーカユニット３０の音響特性の悪化を防止することができるようになる。

また、吸音材６０の支持のために下部ケース体２０の底部２１に形成された各突出部２３ａ、２３ｂのネジ孔に取付け板４０を取り付けるネジ４１がねじ込まれるようになっているので、前記ネジ４１をねじ込むべきネジ穴が形成された突起を別途下部ケース体２０の底部２１に設ける必要がなくなる。

以上、説明したように、本発明に係るスピーカ装置は、ケース体が小型化されたとしても、低音域の音を良好に強調することができるという効果を有し、ケースの後方部位に開口するバスレフポートを備えたスピーカ装置として有用である。

本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の正面図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の側面図である。 取付け板に固定された状態での本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の側面図である。 スピーカネットを取り付けた状態での本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の側面図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の背面図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の縦断面図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の横断面図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の内部を示す横切断斜視図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置の内部を示す縦切断斜視図である。 本発明の実施の一形態に係るスピーカ装置におけるバスレフポートにダンプ材（多孔質弾性部材）を充填する手法を示す図である。

符号の説明

１０ 上部ケース体
１１ スピーカ取付け部
１２ 第１椀状外側部
２０ 下部ケース
２１ 底部
２１ａ 底壁（バスレフポート）
２２ 第２椀状外側部
２３ａ、２３ｂ 突出部
２４ ピン部材
２５ バスレフポート
２５ａ ポート入口
２５ｂ ポート出口
２６ａ、２６ｂ 側壁
３０ スピーカユニット
３１ 低音用スピーカ
３２ 高音用スピーカ
４０ 取付け板
４１ ネジ
５０ スピーカネット
６０ 吸音材
７０ ダンプ材（スポンジ：多孔質弾性部材）

Claims (6)

1. ケース体と、該ケース体に取り付けられたスピーカユニットとを有し、
   前記ケース体は、前方に下降傾斜し、前記スピーカユニットの取り付け孔の形成されたスピーカ取付け部と、該スピーカ取付け部の周縁から広がる第１椀状外側部とを有する上部ケース体と、
   前記第１椀状外側部の下縁に対して鋭角に接合する第２椀状外側部と、該第２椀状外側部の下縁に接合する底部とを有する下部ケース体とを有し、
   前記下部ケース体は、第２椀状外側部の後方側所定部位に形成されたポート出口と当該下部ケース体内に位置するポート入口との間に延設されたバスレフポートを有することを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記バスレフポートは、前記下部ケース体の前記底部の一部となる底壁を有することを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
3. 前記バスレフポートは、前記底壁と、該底壁から前記下部ケース体内方に立ち上がる２つの側壁との３壁で囲まれる断面略三角状の筒状体となることを特徴とする請求項２記載のスピーカ装置。
4. 前記バスレフポートの底壁からその内方に突出するピン部材が立設され、
   前記ピン部材により抜け止めされた状態で多孔質弾性部材が前記バスレフポート内に充填されたことを特徴とする請求項２または３記載のスピーカ装置。
5. 前記ケース体内に吸音材が収容され、
   前記下部ケース体における前記バスレフポートの前記ポート入口の前方所定位置に前記底部からその内方に立設する２つの突出部を有し、
   前記突出部が前記ポート入口の幅方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項２乃至４記載のスピーカ装置。
6. 前記２つの突出部の少なくとも一方は、前記底部の外面に取付け板を固定するためのネジのネジ穴が形成されたことを特徴とする請求項５記載のスピーカ装置。
   

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