JP4463116B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、再生周波数帯域が異なる２つのスピーカユニットを備えて構成される複合型のスピーカ装置に関する。

高品質の音響再生を実現するための音響システムとして、再生周波数帯域が異なる複数のスピーカユニットを組み合わせて構成し、複数のスピーカユニット全体の合成特性として所望の周波数帯域を再生するようにしたマルチウェイスピーカシステムが知られている。典型的なマルチウェイスピーカシステムは、複数のスピーカユニットを１つのスピーカボックス（エンクロージャ）に搭載して構成した一体構成の複合型スピーカ装置で実現される。また、最近では、重低音を専用に再生するサブウーファユニットと中・高音を再生するスピーカユニットとを、それぞれ別々のエンクロージャに搭載して別体として構成した低音用スピーカ装置と中・高音用スピーカ装置とを組み合わせて構成されたマルチウェイスピーカシステムが、ホームシアター用や車載用として、主流になりつつある。

低音用スピーカ装置に関して、低音域の音質向上を図る技術が、例えば特許文献１および特許文献２に開示されている。特許文献１には、サブウーファユニットの前面に音響負荷を設けて低域特性を改善する技術が開示されている。また特許文献２には、スピーカユニットの後部に振動に対する仮想接地となる重りを設け、過渡特性の良好な音質が得られるようにする技術が開示されている。

しかしながら、上述した別体構成のマルチウェイスピーカシステムには、設置する際に低音用スピーカ装置と中・高音用スピーカ装置とをそれぞれ設置しなければならないので、比較的大きな設置スペースが必要になるという問題がある。特に、設置スペースが制限されている車室内に設置する場合は、スピーカ装置の設置態様が著しく制限されてしまう。

また、１つのエンクロージャにサブウーファユニットと中・高音用スピーカユニットとを搭載して一体構成とすることも可能である。しかしながら、この場合はエンクロージャ自体が大型になるので、比較的大きな設置スペースが必要になるという問題は解決されない。

一方、特許文献３には、２つのスピーカユニットを同軸上に配置する技術が開示されている。この技術によれば、エンクロージャに直接搭載するスピーカユニットが１つになるので、エンクロージャが大型になることを抑制してスピーカ装置の小型化を図ることが可能となる。
特開２００２−７８０５２号公報 特開２００２−１５２８８４号公報 実用新案登録第２５０９１７１号公報

上述した２つのスピーカユニットを同軸上に配置して構成されるスピーカ装置では、前面側に配置されるスピーカユニットに対してはエンクロージャを設けることができないか、あるいは設けることができた場合でも充分な容積を確保することができない。そのため、前面側のスピーカユニットは必然的に高音用スピーカユニットに限られてしまう。これは、エンクロージャがない場合は、スピーカユニットの前後に生じる逆相の音波が干渉し
あって低・中音域の音は打ち消されてしまいほとんど聞こえなくなるからであり、また充分な容積のエンクロージャを設けることができなかった場合は、エンクロージャの内部の空気が圧縮されることによる負荷によって、低・中音域では充分な振幅をとることができず、高音域の音しか再生できないからである。

したがって、特許文献３に記載されているようなスピーカ装置では、２つのスピーカユニットの組み合わせが、後方側に配置される低・中音用スピーカユニット（例えば図１０の実線Ｌ１１で示す周波数−音圧特性を有するスピーカユニット）と、前面側に配置される高音用スピーカユニット（例えば図１０の実線Ｌ１２で示す周波数−音圧特性を有するスピーカユニット）とに限定されてしまう。そのため、２つのスピーカユニットの再生周波数帯域Ｗ１１，Ｗ１２が重なる帯域（クロスオーバ帯域）Ｗ１３を、高音域に設定せざるを得なくなり、これによって音波の干渉による再生音のひずみが発生するという問題が生じる。これは、高音域では、音波の波長が短くなるため、スピーカユニットの空間的な配置条件に起因する音波の干渉が発生しやすくなるからである。例えば、１００Ｈｚの音波の波長は約３ｍであるため、２つのスピーカユニットがせいぜい１ｍ程度の範囲内に配置されていれば、音波の干渉はほとんど問題とならない。これに対し、例えば１０ｋＨｚの音波の波長は約３ｃｍしかないため、２つのスピーカユニットをかなり接近させて配置させても（たとえ同軸上であっても）、音波の干渉が発生する。

本発明の目的は、音質劣化を抑えて高品質の音響再生を行うことができ、かつ省スペース化を図ることができるスピーカ装置を提供することにある。

本発明は音響再生すべき周波数帯域の低域側帯域を再生する低域側スピーカユニットと、前記周波数帯域の高域側帯域を再生する高域側スピーカユニットと、前記低域側スピーカユニットが取り付けられる低域側スピーカボックスと、前記低域側スピーカユニットの前面側を覆うように配置されて前記低域側スピーカユニットに対して音響負荷として機能すると共に、前記高域側スピーカユニットが取り付けられる高域側スピーカボックスとを備え、前記高域側スピーカボックスを貫通して配置される連結部材によって、前記低域側スピーカユニットの磁気回路と前記高域側スピーカユニットの磁気回路とが連結され、音響振動に対して仮想的な接地として作用する重りを、取付部材によって前記低域側スピーカユニットの磁気回路の背部に取り付けることを特徴とするスピーカ装置である。

本発明によれば、低域側スピーカユニットの背部および高域側スピーカユニットの背部にそれぞれ重りが取り付けられたことになる。この構成では、低域側スピーカユニットおよび高域側スピーカユニットの各振動がそれぞれ重りに伝わり、重りが仮想グランドとして機能する。これによって、低域側スピーカユニットおよび高域側スピーカユニットからの各再生音に関して、過渡特性の良好な音質を得ることができる。また、１つの重りを低域側スピーカユニットおよび高域側スピーカユニットで兼用するようにしたので、スピーカユニットごとに専用の重りを設ける必要がなく、スピーカ装置の省スペース化、軽量化および構造の簡素化を図ることができる。

また本発明は、上記スピーカ装置において、
前記高域側スピーカユニットは、緩衝材を介して前記高域側スピーカボックスに取り付けられていることを特徴としている。

本発明によれば、高域側スピーカユニットは緩衝材を介して高域側スピーカボックスに取り付けられているので、高域側スピーカユニットの振動が高域側スピーカボックスに伝わりにくくなり、高域側の音が濁ることがなくなる。また、高域側スピーカユニットの背部に重りが取り付けられている場合は、音のエネルギを効率よく出力することができる。これによって、高域側の音の音質劣化が抑制され、原音により忠実な音響再生が可能となる。

また本発明は、上記スピーカ装置において、
前記低域側スピーカユニットは、緩衝材を介して前記低域側スピーカボックスに取り付けられていることを特徴としている。

本発明によれば、低域側スピーカユニットは緩衝材を介して低域側スピーカボックスに取り付けられているので、低域側スピーカユニットの振動が低域側スピーカボックスに伝わりにくくなり、低域側の音が濁ることがなくなる。また、低域側スピーカユニットの背部に重りが取り付けられている場合は、音のエネルギを効率よく出力できる。これによって、低域側の音の音質劣化が抑制され、原音により忠実な音響再生が可能となる。

本発明によれば、低域側スピーカユニットの前面側を覆うように配置された高域側スピーカボックスに高域側スピーカユニットが取り付けられるので、スピーカ装置の省スペース化を図ることができる。また、高域側スピーカボックスは低域側スピーカユニットに対して音響負荷として機能するので、低域側スピーカユニットにおける低域共振周波数が下がり、再生周波数帯域の低域側の再生特性を改善することができる。さらに、高域側スピーカユニットは高域側スピーカボックスに取り付けられるので、スピーカボックス（エンクロージャ）の容積を充分に確保することが可能となり、高域側スピーカユニットにおける再生周波数帯域の低域側を比較的低い周波数まで拡張することができる。これによって、低域側スピーカユニットおよび高域側スピーカユニットの各再生周波数帯域が重なるクロスオーバ帯域を低域側に設定できるようになり、音波の干渉によるひずみの発生を解消できる。

また本発明によれば、低域側スピーカユニットの磁気回路が高域側スピーカユニットの背部に取り付けられた重りとして機能するので、高域側スピーカユニットからの再生音に関して、過渡特性の良好な音質を得ることができる。また、高域側スピーカユニット専用の重りを設ける必要がないので、スピーカ装置の省スペース化、軽量化および構造の簡素化を図ることができる。

また本発明によれば、低域側スピーカユニットの背部および高域側スピーカユニットの背部にそれぞれ重りが取り付けられたことになるので、低域側スピーカユニットおよび高域側スピーカユニットからの各再生音に関して、過渡特性の良好な音質を得ることができる。また、スピーカユニットごとに重りを設ける必要がないので、スピーカ装置の省スペース化、軽量化および簡素化を図ることができる。

また本発明によれば、高域側スピーカユニットの振動が高域側スピーカボックスに伝わるのが緩衝材によって抑制されるので、高音域の音が濁ることがなくなる。また、高域側スピーカユニットの背部に重りが取り付けられている場合は、音のエネルギを効率よく出力することができる。これによって、高音域の音の音質劣化が抑制され、原音により忠実な音響再生が可能となる。

また本発明によれば、低域側スピーカユニットの振動が低域側スピーカボックスに伝わるのが緩衝材によって抑制されるので、低音域の音が濁ることがなくなる。また、低域側スピーカユニットの背部に重りが取り付けられている場合は、音のエネルギを効率よく出力することができる。これによって、低音域の音の音質劣化が抑制され、原音により忠実な音響再生が可能となる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるスピーカ装置１の断面図であり、図２（ａ）はスピーカ装置１の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図である。なお、図１は図２（ａ）の切断面線Ｉ−Ｉから見た断面図である。

スピーカ装置１は、音響再生すべき周波数帯域の低域側を再生する低域側スピーカユニットであるウーファユニット２と、前記周波数帯域の高域側を再生する高域側スピーカユニットであるトゥイータユニット３とを備えて構成される２ウェイ型のスピーカ装置である。ウーファユニット２は、低域側スピーカボックスであるウーファボックス４に取り付けられている。また、トゥイータユニット３は、高域側スピーカボックスであるトゥイータボックス５に取り付けられている。ウーファユニット２とトゥイータユニット３とは、同軸上に配置するのが好ましい。

ウーファユニット２は、コーン型のスピーカユニットである。ウーファボックス４は、内部に空間を有する箱状の部材であり、ウーファユニット２を取り付けるための円形の開口部を有する。開口部の内周部分には、取付部４ｔが形成されている。ウーファボックス４は、合成樹脂、アルミダイキャスト、天然木、集成材などで形成される。

ウーファユニット２の磁気回路は、ボトムヨーク２０とトッププレート２１とで環状の永久磁石２２を挟持する外磁形であり、トッププレート２１にフレーム２３が取り付けられる。ボトムヨーク２０とトッププレート２１との間に形成される磁気空隙には、ボビン２４が配置される。ボビン２４にはボイスコイル２５が巻き回され、フレーム２３とコーン２６とはダンパ２７によって支持される。

また、ボビン２４の先端部には、コーン２６の基端部が接着剤によって接合される。コーン２６の外周縁部であるエッジ２６ｅは、半径方向外方側の部分がフレーム２３とガスケット２８とによって挟持されて接合される。ガスケット２８には挿入孔が複数箇所設けられており、フレーム２３において前記挿入孔の下部に位置する部位には取付用孔が設けられている。これらの挿入孔および取付用孔に挿入した取付ねじを、ウーファボックス４の取付部４ｔに形成されたねじ孔に螺合させることによって、ウーファユニット２がウーファボックス４に取り付けられる。ボビン２４の先端部には、ダストキャップ２９が取り付けられる。ダンパ２７は、例えば布にフェノールなどのレジンなどを含浸し、加熱成型によって形成される。このダンパ２７には、ボビン２４と同心円状にコルゲーションが形成されており、これによってコーン２６の制動効果を得ている。

ウーファユニット２では、駆動電力が送り込まれると磁気空隙とボイスコイル２５との間の磁気作用に基づいて軸線方向の駆動力が誘起される。この駆動力は、ボビン２４を介して振動板であるコーン２６に伝達される。コーン２６はこの駆動力の作用を受けて前後に振動し、音波を前面の空間に向けて放射する。

また、トゥイータユニット３もコーン型のスピーカユニットである。トゥイータボックス５は、内部に空間を有する箱状の部材であり、トゥイータユニット３を取り付けるための円形の開口部を有する。開口部の内周部分には、取付部５ｔが形成されている。トゥイータボックス５は、合成樹脂、アルミダイキャスト、天然木、集成材などで形成される。

トゥイータユニット３の磁気回路は、ボトムヨーク３０とトッププレート３１とで環状の永久磁石３２を挟持する外磁形であり、トッププレート３１にフレーム３３が取り付けられる。ボトムヨーク３０とトッププレート３１との間に形成される磁気空隙には、ボビン３４が配置される。ボビン３４にはボイスコイル３５が巻き回され、フレーム３３とコーン３６とはダンパ３７によって支持される。

また、ボビン３４の先端部には、コーン３６の基端部が接着剤によって接合される。コーン３６の外周縁部であるエッジ３６ｅは、半径方向外方側の部分がフレーム３３とガスケット３８とによって挟持されて接合される。ガスケット３８には挿入孔が複数箇所設けられており、フレーム３３において挿入孔の下部に位置する部位には取付用孔が設けられている。これらの挿入孔および取付用孔に挿入した取付ねじを、トゥイータボックス５の取付部５ｔに形成されたねじ孔に螺合することによって、トゥイータユニット３がトゥイータボックス５に取り付けられる。ボビン３４の先端部には、ダストキャップ３９が取り付けられる。ダンパ３７は、例えば布にフェノールなどのレジンなどを含浸し、加熱成型によって形成される。このダンパ３７には、ボビン３４と同心円状にコルゲーションが形成されており、これによってコーン３６の制動効果を得ている。

トゥイータユニット３では、駆動電力が送り込まれると磁気空隙とボイスコイル３５との間の磁気作用に基づいて軸線方向の駆動力が誘起される。この駆動力は、ボビン３４を介して振動板であるコーン３６に伝達される。コーン３６は、この駆動力の作用を受けて前後に振動し、音波を前面の空間に向けて放射する。

ここで、トゥイータボックス５は、ウーファユニット２の前面即ちコーン２６全体を覆うように配置されてウーファボックス４に取り付けられている。トゥイータボックス５は、ウーファユニット２に対向して配置される本体部分５ａと、本体部分５ａの前面側に取り付けられるネット部分５ｂとを接合して構成され、内部に空間を有している。

本体部分５ａの背面部には、図２に示すように複数個（本実施形態では４個）の支柱１６が形成されている。この支柱１６がウーファボックス４の前面に当接した状態で取付ボルト１５を支柱１６を貫通させてウーファボックス４に螺合させることによって、トゥイータボックス５がウーファボックス４に対して間隔をあけて取り付けられる。ウーファユニット２からの再生音は、ウーファボックス４の前面とトゥイータボックス５の背面との間の隙間から外部に放出される。一方、ネット部分５ｂには円形の開口部が形成され、この開口部の内周部分にトゥイータユニット３を取り付けるための取付部５ｔが形成されている。

トゥイータボックス５を上述したように配置することによって、トゥイータボックス５はウーファユニット２に対して音響負荷として機能する。音響負荷は、ウーファユニット２のコーン２６を覆う大きさとコーン２６に対する距離とによって、その能力が決まる。コーン２６の平面視形状は円形であるので、コーン２６を均一に覆うために、音響負荷であるトゥイータボックス５は図２（ａ）に示すように、平面視形状が円形となるように形成され、コーン２６の軸心に対して同心となるように配置される。また、コーン２６に対する距離を均一にするため、トゥイータボックス５の背面、即ち本体部分５ａの背面は、図１に示すように、コーン２６の表面形状とほぼ同じ形状に形成される。

図３は、スピーカ装置１の周波数特性の一例を示すグラフである。ウーファユニット２として、例えば実線Ｌ１で示される周波数−音圧特性を有するウーファユニットを使用した。またトゥイータユニット３として、例えば実線Ｌ２で示される周波数−音圧特性を有するトゥイータユニットを使用した。Ｗ１はウーファユニット２の再生周波数帯域を示し、Ｗ２はトゥイータユニット３の再生周波数帯域を示している。また、Ｗ３はウーファユニット２の再生周波数帯域Ｗ１とトゥイータユニット３の再生周波数帯域Ｗ２とがクロスオーバする周波数帯域（クロスオーバ帯域）を示している。

スピーカ装置１では、ウーファユニット２の前面側を覆うように取り付けられたトゥイータボックス５にトゥイータユニット３が取り付けられるので、ウーファユニット２とトゥイータユニット３とを同一平面状に並べて取り付ける場合に比べて、スピーカ装置１の省スペース化を図ることができる。

またスピーカ装置１では、ウーファユニット２の前面側がトゥイータボックス５で覆われることになるが、トゥイータボックス５でウーファユニット２に対して音響負荷として機能するので、低域側の音はトゥイータボックス５の側方から放音され、障害にはならない。また、トゥイータボックス５はウーファユニット２に対して音響負荷として機能するので、ウーファユニット２における振動系の有効質量が増加することによって、低域共振周波数が下がり、再生周波数帯域Ｗ１（図３参照）の低域側の再生特性を改善することができる。

また、トゥイータユニット３はエンクロージャとして機能するトゥイータボックス５に
取り付けられるので、トゥイータボックス５の容積を充分に確保することが可能となり、トゥイータユニット３における再生周波数帯域Ｗ２（図３参照）の低域側を比較的低い周波数まで拡張することができるようになる。これによって、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３の各再生周波数帯域Ｗ１，Ｗ２が重なるクロスオーバ帯域Ｗ３（図３参照）を低域側に設定できるようになり、音波の干渉によるひずみの発生を解消できる。

上記第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、ウーファユニット２の前面側を覆うように配置されたトゥイータボックス５にトゥイータユニット３が取り付けられるので、スピーカ装置１の省スペース化を図ることができる。

（２）上記実施形態によれば、トゥイータボックス５はウーファユニット２に対して音響負荷として機能するので、ウーファユニット２における低域共振周波数が下がり、再生周波数帯域Ｗ１の低域側の再生特性を改善することができる。また、トゥイータユニット３はトゥイータボックス５に取り付けられるので、トゥイータボックス５の容積を充分に確保することが可能となり、トゥイータユニット３における再生周波数帯域Ｗ２の低域側を比較的低い周波数まで拡張することができる。これによって、ウーファユニット２の再生周波数帯域Ｗ１とトゥイータユニット３の再生周波数帯域Ｗ２とが重なるクロスオーバ帯域Ｗ３を低域側に設定できるようになり、音波の干渉によるひずみの発生を解消できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図４を参照しながら説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態と類似しているので、同様の部分については同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

第２実施形態では、トゥイータユニット３がトゥイータボックス５に対して、緩衝材６，７を介して取り付けられている。具体的には、トゥイータユニット３の外周縁部とトゥイータボックス５のネット部分５ｂの取付部５ｔとの間に、円環形状の緩衝材６が介在されており、この緩衝材６を取付ねじ（図示せず）が貫通するようにして両者を固定している。また、トゥイータユニット３のボトムヨーク３０の背面とトゥイータボックス５の本体部分５ａの前面との間に、円板形状の緩衝材７が設けられている。

緩衝材６，７は、クッション性を有し、機密性を維持しかつトゥイータユニット３の振動をそのままトゥイータボックス５に伝達しないような材質であればよい。また、緩衝材６，７は、トゥイータユニット３の再生周波数帯域について６ｄＢ以上その信号を減衰させるような性質であることが好ましい。緩衝材６，７としては、発泡性樹脂によって形成されるクッション、ゲル、防振ゴム等の振動吸収性能が高いスペーサ、フェルトなどを使用することができる。

このようにトゥイータユニット３が緩衝材６，７を介してトゥイータボックス５に取り付けられているので、トゥイータユニット３の振動がトゥイータボックス５に伝わりにくくなり、高音が濁ることがなくなる。

したがって、第２実施形態によれば、第１実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１）第２実施形態では、トゥイータユニット３の振動がトゥイータボックス５に伝わりにくくなるので、高音が濁ることがなくなる。これによって、高音域の音質劣化が抑制され、原音により忠実な音響再生が可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図５を参照しながら説明する。なお、第３実施形態は、第２実施形態に類似しているので、同様の構成には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

第３実施形態では、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３が、それぞれ緩衝材６，７；８，９を介してウーファボックス４およびトゥイータボックス５に取り付けられている。さらに第３実施形態では、トゥイータボックス５を貫通して配置される連結部材１０によって、ウーファユニット２のボトムヨーク２０とトゥイータユニット３のボトムヨーク３０とが連結されている。

具体的には、ウーファユニット２のフレーム２３の外周縁部とウーファボックス４の取付部４ｔとの間に、円環形状の緩衝材８が介在されており、この緩衝材８を取付ねじ（図示せず）が貫通するようにして両者を固定している。なお、トゥイータユニット３のトゥイータボックス５に対する取付状態は、第２実施形態と同様であるが、緩衝材７は、連結部材１０を貫通させる必要があるため、円環形状のものが使用される。

また、連結部材１０は、細長い略円柱状の部材であり、直径が異なる大径部分１０ａと小径部分１０ｂとを有する。大径部分１０ａ側の端端がウーファユニット２のボトムヨーク２０の前面に固定されており、小径部分１０ｂ側の端部がトゥイータユニット３のボトムヨーク３０の背面に固定されている。トゥイータボックス５およびダストキャップ２９にはそれぞれ貫通孔１１ａ，１１ｂが形成されており、連結部材１０はこの２つの貫通孔１１ａ，１１ｂに貫通されている。

また、連結部材１０には、トゥイータボックス５の本体部分５ａとダストキャップ２９との間に略円板状の支持板１２が設けられており、この支持板１２とトゥイータボックス５との間には、円環形状の緩衝材９が介在されている。このようにトゥイータボックス５の本体部分５ａの両側に緩衝材７，９を配置して支持することによって、トゥイータボックス５を安定して支持することができる。なお、緩衝材８，９も、上述した緩衝材６，７と同じ性質を持つものを使用する。

このように第３実施形態では、ウーファユニット２のボトムヨーク２０とトゥイータユニット３のボトムヨーク３０とが連結されているので、トゥイータユニット３の背部に重りが取り付けられたことになる。この構成では、トゥイータユニット３の振動が重りに伝わり、重りが仮想グランドとして動作する。トゥイータユニット３およびウーファユニット２は共に緩衝材６，７；８，９を介してトゥイータボックス５およびウーファボックス４に取り付けられているので、トゥイータユニット３の振動は重りのみに伝わる。したがって、トゥイータユニット３は仮想グランド（重り）に固定されることになるので、音のエネルギを効率よく出力できる。

また第３実施形態では、ウーファユニット２も緩衝材８，９を介してウーファボックス４に取り付けられるので、ウーファユニット２の振動がウーファボックス４に伝わりにくくなり、低音が濁ることがなくなる。

したがって、第３実施形態によれば、第１実施形態および第２実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１）第３実施形態では、トゥイータユニット３において音のエネルギを効率よく出力できるので、高音域の音の過渡特性（音のスピード感）がよくなり、高音の音質向上を図ることができる。

（２）第３実施形態では、ウーファユニット２の振動がウーファボックス４に伝わりにくくなり、低音が濁ることがなくなるので、低音域の音質劣化が抑制される。これによって、高音および低音が共に濁ることがなくなるので、音響再生すべき周波数帯域の全体にわたって音質劣化を抑えることができる。これによって、原音により忠実な音響再生が可能となる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、外磁形のウーファユニット２を使用した場合を説明したけれども、図６に示すような内磁形のウーファユニット２Ａを使用してもよい。内磁形のウーファユニット２Ａでは、ヨーク２０Ａ内に配置した永久磁石２２Ａをヨーク２０Ａの底部とトッププレート２１Ａとで挟持して磁気回路が構成されている。したがって、内磁形のウーファユニット２Ａを使用する場合は、トゥイータユニット３のボトムヨーク３０とウーファユニット２Ａのトッププレート２１Ａとを連結すればよい。つまり、トゥイータユニットの磁気回路の背部に、質量の大きいウーファユニットの磁気回路が連結されていればよい。

・上記実施形態では、トゥイータボックス５の本体部分５ａを、その両側に緩衝材７，９を配置して支持するようにしたけれども、図７（ａ）に示すように緩衝材７のみで本体部分５ａを支持するようにしてもよい。また、図７（ｂ）に示すように緩衝材９のみで本体部分５ａを支持するように構成してもよい。さらに、図７（ｃ）に示すように、トゥイータボックス５の本体部分５ａに形成されている貫通孔１１ａの内周部と連結部材１０の外周部との間に緩衝材１７を配置して、本体部分５ａを支持するようにしてもよい。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図８を参照しながら説明する。なお、第４実施形態は、第２実施形態および第３実施形態と類似しており、同様の構成には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

第４実施形態では、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３が、それぞれ緩衝材６，７および８，９を介してウーファボックス４およびトゥイータボックス５に取り付けられている。また第４実施形態では、ウーファユニット２の背部側に配置した重り１３が、取付部材である取付ボルト１４によってウーファユニット２のボトムヨーク２０の背面に取り付けられる。さらに、ウーファユニット２のボトムヨーク２０およびトゥイータボックス５を貫通してトゥイータユニット３のボトムヨーク３０に達するように取付ボルト１４が設けられて、重り１３がトゥイータユニット３のボトムヨーク３０の背面に取り付けられる。ウーファユニット２のウーファボックス４に対する取付状態およびトゥイータユニット３のトゥイータボックス５に対する取付状態は、第３実施形態と同じである。

また、重り１３には貫通孔１３ａが形成されており、ウーファユニット２のボトムヨーク２０には軸線方向に貫通して形成されるねじ孔２０ａが形成されている。そして、トゥイータボックス５の本体部分５ａおよびダストキャップ２９にはそれぞれ貫通孔１１ａ，１１ｂが形成されており、トゥイータユニット３のボトムヨーク３０の背部にはねじ孔３０ａが形成されている。取付ボルト１４は、重り１３の貫通孔１３ａに挿通され、ウーファユニット２のボトムヨーク２０のねじ孔２０ａに螺合され、ダストキャップ２９およびトゥイータボックス５の各貫通孔１１ｂ，１１ａにそれぞれ挿通され、そしてトゥイータユニット３のボトムヨーク３０のねじ孔３０ａに螺合される。これによって、重り１３がウーファユニット２およびトゥイータユニット３に対して共通に固定される。

また、取付ボルト１４には、トゥイータボックス５の本体部分５ａとダストキャップ２９との間に略円板状の支持板１２が設けられており、この支持板１２とトゥイータボック
ス５との間には、円環形状の緩衝材９が介在されている。このようにトゥイータボックス５の本体部分５ａの両側に緩衝材７，９を配置して支持することによって、トゥイータボックス５を安定して支持することができる。なお、緩衝材８，９も、上述した緩衝材６，７と同じ性質を持つものを使用する。

このように第４実施形態では、ウーファユニット２の背部に重り１３が取り付けられると共に、この取り付けられた重り１３がトゥイータユニット３の背部にも取り付けられたことになる。この構成では、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３の振動がそれぞれ重り１３に伝わり、重り１３が仮想グランドとして機能する。ウーファユニット２およびトゥイータユニット３は共に緩衝材６，７；８，９を介してウーファボックス４およびトゥイータボックス５に取り付けられているので、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３の振動はそれぞれ重り１３のみに伝わる。したがって、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３は共に仮想グランドである重り１３に固定されることになるので、音のエネルギを効率よく出力できる。

また、トゥイータユニット３と同様に、ウーファユニット２も緩衝材８，９を介してウーファボックス４に取り付けられるので、ウーファユニット２の振動がウーファボックス４に伝わりにくくなり、低音が濁ることがなくなる。

したがって、第４実施形態によれば、第１〜第３実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１）第４実施形態では、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３からの振動がウーファボックス４およびトゥイータボックス５に伝わりにくくなるので、低音および高音即ち音響再生すべき全周波数帯域の音が濁ることがなくなる。また、ウーファユニット２およびトゥイータユニット３が共に効率よく音のエネルギを出力できるので、出力される音の過渡特性（音のスピード感）がよくなる。したがって、低音および高音即ち音響再生すべき全周波数帯域の音の音質向上を図ることができ、原音により忠実な音響再生が可能となる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、外磁形のウーファユニット２を使用した場合を説明したけれども、図９に示すような内磁形のウーファユニット２Ａを使用してもよい。内磁形のウーファユニット２Ａでは、ヨーク２０Ａ内に配置した永久磁石２２Ａをヨーク２０Ａの底部とトッププレート２１Ａとで挟持して磁気回路が構成されている。したがって、内磁形のウーファユニット２Ａを使用する場合は、取付ボルト１４をウーファユニット２Ａのヨーク２０Ａ、永久磁石２２Ａおよびトッププレート２１Ａを貫通してトゥイータユニット３のボトムヨーク３０に達するように設ければよい。つまり、トゥイータユニットの背部に、質量の大きいウーファユニットの磁気回路および重りが連結されていればよい。

・上記実施形態では、トゥイータボックス５の本体部分５ａを、その両側に緩衝材７，９を配置して支持するようにしたけれども、上記第３実施形態の場合と同様に、緩衝材７のみで本体部分５ａを支持するようにしてもよい。この場合は、上述の図７（ａ）において連結部材１０が取付ボルト１４に対応する。また、緩衝材９のみで本体部分５ａを支持するように構成してもよい。この場合は、上述の図７(ｂ)において連結部材１０が取付ボルト１４に対応する。さらに、トゥイータボックス５の本体部分５ａに形成されている貫通孔１１ａの内周部と取付ボルト１４の外周部との間に緩衝材１７を配置して、本体部分５ａを支持するようにしてもよい。この場合は、上述の図７(ｃ)において連結部材１０が取付ボルト１４に対応する。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、いわゆる２ウェイスピーカ装置の場合を説明したけれども、３ウェイや４ウェイのように３つ以上のスピーカユニットを備えて構成されるスピーカ装置においても実施することができる。即ち、周波数帯域がクロスオーバする２つのスピーカユニットに対して、同様に実施することができる。例えば、ウーファユニット、ミッドレンジユニット、トゥイータユニットの３つのスピーカユニットで構成される３ウェイスピーカ装置において、ウーファユニットおよびミッドレンジユニットに対して、あるいはミッドレンジユニットおよびトゥイータユニットに対して本発明を適用することもできる。

・上記各実施形態では、コーン型のスピーカユニットの場合を説明したけれども、他の型のスピーカユニット、例えばドーム型や平板型のスピーカユニットの場合も同様に実施することができる。

本発明の第１実施形態であるスピーカ装置１の要部を拡大して示す断面図。 （ａ）はスピーカ装置１の平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａ方向から見たスピーカ装置１の側面図。 スピーカ装置１の周波数−音圧特性を示すグラフ。 第２実施形態を示す断面図。 第３実施形態を示す断面図。 第３実施形態の変形例を示す断面図。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）はトゥイータボックス５の本体部分５ａの支持構造の変形例を示す断面図。 第４実施形態を示す断面図。 第４実施形態の変形例を示す断面図。 従来のスピーカ装置の周波数−音圧特性を示すグラフ。

符号の説明

１…スピーカ装置、２…ウーファユニット、３…トゥイータユニット、４…ウーファボックス、５…トゥイータボックス、６，７，８，９，１７…緩衝材、１０…連結部材、１３…重り、１４…取付ボルト、２０，３０…ボトムヨーク、Ｗ１…ウーファユニットの再生周波数帯域、Ｗ２…トゥイータユニットの再生周波数帯域、Ｗ３…クロスオーバ帯域。

Claims (3)

1. 音響再生すべき周波数帯域の低域側帯域を再生する低域側スピーカユニットと、
   前記周波数帯域の高域側帯域を再生する高域側スピーカユニットと、
   前記低域側スピーカユニットが取り付けられる低域側スピーカボックスと、
   前記低域側スピーカユニットの前面側を覆うように配置されて前記低域側スピーカユニットに対して音響負荷として機能すると共に、前記高域側スピーカユニットが取り付けられる高域側スピーカボックスとを備え、
   前記高域側スピーカボックスを貫通して配置される連結部材によって、前記低域側スピーカユニットの磁気回路と前記高域側スピーカユニットの磁気回路とが連結され、音響振動に対して仮想的な接地として作用する重りを、取付部材によって前記低域側スピーカユニットの磁気回路の背部に取り付けることを特徴とするスピーカ装置。
2. 請求項１に記載のスピーカ装置において、
   前記高域側スピーカユニットは、緩衝材を介して前記高域側スピーカボックスに取り付けられていることを特徴とするスピーカ装置。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載のスピーカ装置において、
   前記低域側スピーカユニットは、緩衝材を介して前記低域側スピーカボックスに取り付けられていることを特徴とするスピーカ装置。

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