JP4523739B2

JP4523739B2 - スピーカ装置

Info

Publication number: JP4523739B2
Application number: JP2001214233A
Authority: JP
Inventors: 智明倉谷; 剛右高田; 正行高木
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: JP2003032775A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、箱体と、その箱体内に箱体正面を向いた状態に配備されたスピーカとを備えたスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、低域を再生するためには口径の大きなスピーカを専用の増幅装置を用いて駆動したり、別に低域再生のためのスーパーウーハと呼ばれる大口径のスピーカが入ったボックスを用意したりして低域を確保している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、箱体正面に向いた状態にスピーカを配備したスピーカ装置で、より低域を再生しようとすると、低域専用の増幅器や増幅器のための電力を別途必要としたり、大口径の低域専用スピーカが入ったボックスを用意する必要があるなど設置スペースが大きくなったり、低域再生のスピーカを駆動するための増幅装置や電力が必要になるなどの問題が顕著になってくる。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、低域再生のための別途専用キャビネットや低域のための電力や増幅装置を必要とすることなく十分な低域を再生する事ができるスピーカ装置を提供する事を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のスピーカ装置は、箱体とその箱体内に配備された箱体正面を向いたスピーカとを備えたスピーカ装置において、
上記箱体内に配備されたその箱体の内壁面に向いた、上記スピーカの最低共振周波数よりも低い最低共振周波数を持つ振動面を有するパッシブラジエータを備え、
上記箱体は、上記振動面の前面にその振動面の寸法よりも小さい複数の開口を有するものであることを特徴とする。
【０００６】
本発明のスピーカ装置では、上記開口を設けたことで上記振動面の最低共振周波数を調整し上記箱体の低域の音響特性を最適にする事ができる。
【０００７】
また、本発明のスピーカ装置において、上記複数の開口は、複数のスリット状の開口であって、上記箱体は、そのスリットの、上記箱体外側の部分に、そのスリットを通って上記箱体外部に放射される音響を所定方向に反射させる反射部材を備えたものであることが好ましい。
【０００８】
すなわち、上記反射部材は、そのスリットを通って上記箱体外部に放射される指向性のある音響帯域を所定方向に反射させるものである。このような反射部材によって、上記パッシブラジエータの指向特性を自由に決定することができる。
【０００９】
また、本発明のスピーカ装置において、上記箱体が、バスレフ構造のポートを有するものであることも好ましい。
【００１０】
ここで、上記箱体が密閉されたものであると、上記スピーカから大きな振幅を得る際に箱体内の空気には大きな圧力がかかり上記スピーカーや上記振動面に大きな圧力がかかることになる。すると、上記スピーカーや上記振動面に制動がかかりそれぞれの振幅効率が悪化する。しかしながら、このようなバスレフ構造のポートを有する箱体によれば、上記スピーカから大きな音圧の音響が出力されても、この箱体内の空気に大きな圧力がかかることはなく、その結果、上記スピーカーや上記振動面の振幅が阻まれることもないため、効率よく音響が出力される。
【００１１】
さらに、本発明のスピーカ装置において、上記箱体は、上記複数の開口を含む寸法の開口を有するカバー取付部を上記パッシブラジエータの前面に有するとともに、上記複数の開口を有しそのカバー取付部に取り付けられたカバーを備えたものであることも好ましい。
【００１２】
このような構成のスピーカ装置には、上記開口の数、大きさ、形状、あるいは位置が異なるカバーも取り付けることができ、スピーカ装置に様々な音圧周波数特性や指向性特性を与えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態のスピーカ装置を正面斜め上から見た外観斜視図である。
【００１５】
図１に示すスピーカ装置１は、スピーカボックス１０と、４つのスピーカ２０と、２つのパッシブラジエータ３０を備えている。スピーカボックス１０は直方体であってバスレフ構造を有する。すなわち、スピーカボックス１０の正面壁１０１の下方には、長方形の３つのポート１１が設けられており、それら３つのポート１１それぞれには、スピーカボックス１０の内方に向かって延在するダクト１２が接続されている。４つのスピーカ２０それぞれは、直径が２５ｃｍの、低域再生用のスピーカである。スピーカボックス１０の正面板１０１の中央には、このようなスピーカ２０が上下に２個ずつ配備されている。また、パッシブラジエータ３０は、これらのスピーカ２０の最低共振周波数よりも低い最低共振周波数を持つ振動面を有するものであって、スピーカボックス１０の左右の側面板１０２，１０３それぞれの下方に１つずづ配備されている。
【００１６】
図２は、スピーカボックスの、パッシブラジエータが取り付けられた部分をスピーカボックスの底板と平行に断面したときの図である。
【００１７】
この図２では、図面の下方が、スピーカボックス１０の正面板１０１側である。図２に示すパッシブラジエータ３０は、振動面としてのコーン紙３１を備えており、スピーカボックス１０内に、このコーン紙３１が側面板１０２の内壁面を向くように配備されている。コーン紙３１は、ダンパ３３を介してフレーム３２に振動自在に接続されている。フレーム３２は貫通孔３２１を備えており、スピーカ２０の背面から放射される音響が、スピーカボックス１０内の空気を介してこのコーン紙３１に伝わるようになっている。コーン紙３１は、このスピーカ２０の背面から放射された音響によって振動させられ、このパッシブラジエータ３０から音響が出力される。また、パッシブラジエータ３０からの音響がスピーカボックス１０の外部に向かうように、フレーム３２の先端は、スピーカボックスの側面板１０２に取り付けられた筒体４０に接続されている。ここで、図２に示すように、スピーカボックス１０は、複数のスリット状の開口を有するカバーを取り付けるカバー取付部１３を有するとともにこのカバー取付部１３に取り付けられたカバー１４を有する。以下、図２の他に図３も用いて、このカバー１４について説明する。
【００１８】
図３は、スピーカボックスが有するカバーの正面図である。
【００１９】
この図３では、図面の左側が、スピーカボックス１０の正面板１０１側である。図３に示すカバー１４は、合計１８個のスリット状の開口１４１を有する。なお、図２では、これらの開口１４１を総て図示することはやめ、その一部を明瞭化のために大きめに表示してある。これらの各開口１４１には、図２に示すように反射部材１４１１が設けられている。図２に示す反射部材１４１１は、この開口１４１を通ってスピーカボックス１０の外部に放射される音響をスピーカボックス１０の正面板１０１側に反射させるものである。すなわち、カバー１４は１枚の板部材からなるものであって、この板部材に切り込み線を入れて、スピーカボックス１０の内方に向けて折り曲げることにより反射部材１４１１は形成されている。したがって、パッシブラジエータ３０からの音響は、筒体４０で反射されるとともにカバー１４の開口が設けられていない部分でも反射され、さらに、図２に矢印で示すように、これらの反射部材１４１１でも反射されてスピーカボックス１０から正面板１０１側に向かって出力される。なお、スピーカボックス１０のカバー取付部１３には、図２に示すカバー１４とは異なるカバー、すなわち、図２に示すカバー１４の開口１４１とは、その数、大きさ、形状、あるいは位置が異なるカバーも取り付けることができる。
【００２０】
以上のような構成のスピーカ装置１における電気インピーダンス周波数特性と、音圧周波数特性について図４を用いて説明する。
【００２１】
図４は、本実施形態のスピーカ装置と、本実施形態のスピーカ装置からカバーを取り去ったものそれぞれの、電気インピーダンス周波数特性および音圧周波数特性を示した図である。
【００２２】
図４の上方の（ａ）には、本実施形態のスピーカ装置１からカバー１４を取り去ったものの、電気インピーダンス周波数特性および音圧周波数特性が示されており、図４の下方の（ｂ）には、本実施形態のスピーカ装置１の、電気インピーダンス周波数特性および音圧周波数特性が示されている。
【００２３】
まず、両スピーカ装置の電気インピーダンス周波数特性について比較する。（ａ）および（ｂ）ではともに一点鎖線が電気インピーダンス周波数特性を示すものであり、横軸は対数軸であって周波数（Ｈｚ）を表し、このときの縦軸は電気インピーダンス（Ω）を表す。両スピーカ装置の電気インピーダンス周波数特性は、ともに２０Ｈｚから５０Ｈｚの間と５０Ｈｚから１００Ｈｚの間にそれぞれピーク値を有する特性である。２０Ｈｚから５０Ｈｚの間のピーク値はパッシブラジエータ３０の電気インピーダンス周波数特性を示すものであり、５０Ｈｚから１００Ｈｚの間のピーク値は４つのスピーカ２０の電気インピーダンス周波数特性を示すものである。（ａ）と（ｂ）それぞれのグラフを比較すると、（ａ）に示すいわゆるカバー１４なしのスピーカ装置よりも（ｂ）に示すいわゆるカバー１４付きのスピーカ装置１の方が、パッシブラジエータ３０の電気インピーダンス周波数のピーク値が低域側にあることがわかる。
【００２４】
次に、両スピーカ装置の音圧周波数特性について比較する。（ａ）および（ｂ）ではともに二点鎖線が音圧周波数特性を示すものであり、横軸は対数軸であって周波数（Ｈｚ）を表し、このときの縦軸は音圧レベル（ｄＢ）を表す。（ａ）と（ｂ）それぞれのグラフより、両スピーカ装置の音圧周波数特性は、いずれも所定の周波数から音圧レベルの落ち込みが始まっているが、（ａ）に示すいわゆるカバー１４なしのスピーカ装置よりも（ｂ）に示すいわゆるカバー１４付きのスピーカ装置１の方が、音圧レベルの落ち込みが始まる周波数が低いことがわかる。すなわち、カバー１４付きのスピーカ装置１の方が、カバー１４なしのスピーカ装置よりも低音域で音圧を得やすいことがわかる。これは、本実施形態のカバー１４付きのスピーカ装置１では、図２に示す筒体４０がダクトの役目をなし、カバー１４の開口１４１がポートの役目を成すことで、最低共振周波数が下がったことによるものと考えられる。したがって、開口１４１の数や各開口１４１の大きさを調整することにより、このスピーカ装置１の低域の出力特性をコントロールすることができる。
【００２５】
続いて、本実施形態のスピーカ装置１における音圧周波数特性を図５を用いてさらに説明する。
【００２６】
図５は、本実施形態のスピーカ装置と、本実施形態のスピーカ装置からパッシブラジエータを取り去り開口を総て塞いだものそれぞれの音圧周波数特性を示した図である。
【００２７】
図５に示すグラフの、横軸は対数軸であって周波数（Ｈｚ）を表し、縦軸は音圧レベル（ｄＢ）を表す。また、この図５に示すグラフでは、実線が本実施形態のスピーカ装置１の音圧周波数特性を示すものであり、点線が本実施形態のスピーカ装置からパッシブラジエータ３０を取り去り１８個の開口１４１総てを塞いだもの（以下、パッシブラジエータなしのスピーカ装置と称する）の音圧周波数特性を示すものである。ここで、５０Ｈｚから１００Ｈｚの範囲の音は、いわゆるウーハといわれる大口径のスピーカを用いて再生されることが多く、５０Ｈｚ以下の音は、ウーハよりもさらに大口径のスーパウーハといわれるスピーカを用いて再生されることが多い。図５に示すように、いわゆるパッシブラジエータなしのスピーカ装置では、２００Ｈｚから５０Ｈｚまでの周波数帯域では徐々に音圧低下を引き起こし、５０Ｈｚ以下の周波数帯域では急激な音圧低下を引き起こしているが、図５のグラフ中に示したハッチングのように、本実施形態のスピーカ装置１では、５０Ｈｚから１００Ｈｚの範囲と、２０Ｈｚから３０Ｈｚの範囲それぞれで音圧に盛り上がりを見せている。そのため、パッシブラジエータなしのスピーカ装置よりも本実施形態のスピーカ装置１は、十分な低音域を再生することができる。その結果、低域再生のための別途専用キャビネットや低域のための電力や増幅装置が不要となる。
【００２８】
また、図５のグラフ中に示したハッチングのように、本実施形態のスピーカ装置１は、１００Ｈｚから２００Ｈｚという、いわゆる中音域の範囲の一部も盛り上がりを見せている。この盛り上がりは、パッシブラジエータなしのスピーカ装置の音圧周波数特性にはないことから、パッシブラジエータ３０から出力された音響によるものと考えられる。ここで、パッシブラジエータ３０はスピーカボックス１０の側面板１０２，１０３に配備されているため、パッシブラジエータ３０から出力された中音域の音響は、スピーカボックス１０の周辺に発散し正面板１０１側に回り込みにくくなることが予想される。しかしながら、パッシブラジエータ３０から出力された音響は、各開口１４１に設けられた反射部材１４１１によって反射されて正面板１０１側に向かって出力されるため、本実施形態のスピーカ装置１の指向特性は良好なものとなる。
【００２９】
さらに、スピーカボックスが密閉されたものであると、スピーカから大きな振幅を得る際にスピーカボックス内の空気には大きな圧力がかかりスピーカーや振動面に大きな圧力がかかることになる。すると、上記スピーカーやパッシブラジエータのコーン紙に制動がかかりそれぞれの振幅効率が悪化する。しかしながら、本実施形態のスピーカ装置１には、図１に示すようなバスレフ構造のポート１１が設けられているため、正面板１０１に配備された４つのスピーカ２０から大きな音圧の音響が出力されても、スピーカボックス１０内の空気に大きな圧力がかかることはなく、その結果、スピーカー２０やパッシブラジエータ３０のコーン紙の振幅が阻まれることもないため、効率よく音響が出力される。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のスピーカ装置によれば、低域再生のための別途専用キャビネットや低域のための電力や増幅装置を必要とすることなく十分な低域を再生する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスピーカ装置を正面斜め上から見た外観斜視図である。
【図２】スピーカボックスの、パッシブラジエータが取り付けられた部分をスピーカボックスの底板と平行に断面したときの図である。
【図３】スピーカボックスが有するカバーの正面図である。
【図４】本実施形態のスピーカ装置と、本実施形態のスピーカ装置からカバーを取り去ったものそれぞれの、電気インピーダンス周波数特性および音圧周波数特性を示した図である。
【図５】本実施形態のスピーカ装置と、本実施形態のスピーカ装置からパッシブラジエータを取り去り開口を総て塞いだものそれぞれの音圧周波数特性を示した図である。
【符号の説明】
１スピーカ装置
１０スピーカボックス
１１ポート
１２ダクト
１３カバー取付部
１４カバー
１４１開口
１４１１反射部材
１０１正面壁
１０２，１０３側面板
２０スピーカ
３０パッシブラジエータ
３１コーン紙
３２フレーム
３２１貫通孔
３３ダンパ
４０筒体

Claims

箱体と、該箱体内に配備され該箱体正面を向いたスピーカとを備えたスピーカ装置において、
前記箱体内に配備されて該箱体側面に向いた、前記スピーカの最低共振周波数よりも低い最低共振周波数を持つパッシブラジエータと、
前記パッシブラジエータの前面と箱体開口部との間に、該パッシブラジエータと略同口径の筒体とを備え、
前記箱体が、該箱体側面の、前記パッシブラジエータ前面と対面する部分に、該パッシブラジエータ前面の半分以上の領域を覆う閉鎖部と、該部分のうちの該閉鎖部を除く領域に形成された開口部であって、該パッシブラジエータからの音を該箱体外部に放射する放射部とを有し、
前記筒体は、前記閉鎖部により音響ダクトを構成し、前記放射部により音響ポートを構成することを特徴とするスピーカ装置。
前記閉鎖部は、前記パッシブラジエータ前面を２つに分断したときの一方の、該前面の少なくとも半分以上の領域を覆うものであることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
前記放射部は、前記パッシブラジエータ前面を２つに分断したときの他方の、該前面の高々半分以下の領域に設けられたものであることを特徴とする請求項２記載のスピーカ装置。
前記放射部は、複数の開口を有するものであることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
前記複数の開口それぞれが縦長のスリット状の開口であって前記箱体内部から該開口を通って放射される音響を該箱体正面側に導く反射部材を有するものであることを特徴とする請求項４記載のスピーカ装置。
前記箱体が、バスレフ構造のポートを有するものであることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載のスピーカ装置。
前記箱体が、該箱体側面の、前記パッシブラジエータ前面と対面する部分を含む領域に広がる箱体開口部を有する本体ボックスと、前記放射部および前記閉鎖部を有し、前記箱体開口部を覆うカバー部材とを有することを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載のスピーカ装置。