JP4821288B2 - スピーカシステムおよびスピーカエンクロージャー - Google Patents

Description

本発明は、スピーカシステムおよびスピーカエンクロージャーの技術に関する。

スピーカシステムには、種々のタイプのものが開発されており、例えば、バスレフやドローンコーンを用いたものがその代表である。バスレフは、ヘルムホルツ共鳴を利用して低音を増強するものであり、ドローンコーンは駆動回路のないスピーカユニットを取り付け、エンクロージャーの容積内の空気との共振を利用して低音を増強するものである。

バスレフにおいては、エンクロージャーの容積が小さい場合、共振周波数を低くするには、共鳴管を小型で細長くしなければならず、空気抵抗が大きくなって低音増強機能が著しく低下し、また、共鳴管を通過する空気の速度が非常に速くなるために笛のような風切り音が発生するという問題がある。

また、ドローンコーンの場合は、共振周波数を低くするには、その質量を大きくしなければならない。そして、共振周波数を下げるためには、振動板を支持するエッジのコンプライアンスが大きくなければならないが、質量の大きな振動板を支持するためにはエッジのバネ性や強度は大きくなければならず、コンプライアンスと相反することになる。また、重い振動板が完全に平行に振動することは難しく、ローリングやロッキングと呼ばれる異常振動を伴い易い。この異常振動は、歪みを増加させ無駄なエネルギーを消費して、効率を低下させる。

上述したドローンコーンの欠点を補うために、例えば、特許文献１などが提案されている。この方式によれば、ローリングやロッキングは防止することができるが、振動板（フラップ）の重量をその周囲に設けられたエッジで支える構造であるため、エッジに強度が必要になり、その制動効果により振動のＱが小さくなるという問題がある。
特表２００２−５３１０３６号公報

上記課題を解決するため、本発明は、小型であっても充分な低音成分を出力することができ、ローリングやロッキングを防止するとともに振動板の振動のＱも大きくすることができるスピーカシステムおよびスピーカエンクロージャーを提供することを目的とする。

本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、前記振動板の固定された側の一部を前記一面に固定し、前記振動板の振動の支点位置を変更する支点位置変更部材とを具備することを特徴とする。

また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、前記スピーカエンクロージャーを前記一面に隣接する面と該面に対面する面とから支持するとともに、支持状態において前記一面の垂直方向の角度が変更可能な支持部材とを具備することを特徴とする。

また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、前記振動板の振動領域に突出して前記振動板が衝突する位置に設けられ、前記振動板の振れ量が所定値以上にならないように規制するストッパ部材とを具備することを特徴とする。

また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、前記振動板に対して着脱自在に構成され、前記振動板に装着されたときは前記振動板の動きを拘束して固定する固定部材とを具備することを特徴とする。

また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを備え、前記振動板の振動部位の先端は、前記一面より前記スピーカエンクロージャーの内部に位置し、前記先端は振れ量が所定値以上になると前記一面に衝突することを特徴とする。
本発明の好ましい態様においては、前記振動板の一端が固定される部材を設け、かつ、前記振動板の端面が振動によって前記部材に衝突することを回避させる衝突防止構造を前記部材に設けたことを特徴とする。

また、本発明によるスピーカエンクロージャーは、スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、前記振動板の固定された側の一部を前記一面に固定し、前記振動板の振動の支点位置を変更する支点位置変更部材とを具備することを特徴とする。

また、本発明によるスピーカエンクロージャーは、スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、前記振動板の振動領域に突出して前記振動板が衝突する位置に設けられ、前記振動板の振れ量が所定値以上にならないように規制するストッパ部材とを具備することを特徴とする。

また、本発明によるスピーカエンクロージャーは、スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、前記振動板に対して着脱自在に構成され、前記振動板に装着されたときは前記振動板の動きを拘束して固定する固定部材とを具備することを特徴とする。

また、本発明によるスピーカエンクロージャーは、スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを備え、前記振動板の振動部位の先端は、前記一面より前記スピーカエンクロージャーの内部に位置し、前記先端は振れ量が所定値以上になると前記一面に衝突することを特徴とする。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１の実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図である。図１において、１０は、ボイスコイル、マグネット等を備えたスピーカであり、スピーカエンクロージャー５０の前面に取り付けられている。スピーカエンクロージャー５０は、直方体状の密閉型のエンクロージャーであり、６面とも板状の部材（例えば、木材、合成樹脂、金属もしくはそれらを張り合わせた合成材等）により形成されている。

図１に示すように、スピーカエンクロージャー５０の前面のバッフル板５０ａを貫通してスピーカ取付穴が設けられ、このスピーカ取付穴に前述したスピーカ１０が挿入されている。この場合、スピーカ１０の前面のフレームがネジによりバッフル板５０ａに固定されている。

バッフル板５０ａの中央部から下部にかけてＵ字状に細長く切り欠かれた切欠部６０が設けられている。切欠部６０によって囲まれた部分は振動可能な振動板５１となる。すなわち、振動板５１の上部はバッフル板５０ａと一体であり、それ以外の部分はＵ字形状の切欠部６０によってバッフル板５０ａから切り離されているから、振動板５１はその上端が固定された状態で自由に振動可能である。なお、以下においては、振動板５１の下部を振動部位５１ａという。また、振動板５１は図２（ａ）に示すように、その厚みがバッフル板５０ａの他の部分に較べて薄く形成されている。

振動板５１（すなわちバッフル板５０ａ）は、音響的に十分な強度と弾性とを併せ持つ部材で形成されている。ここで、「音響的に十分な強度」とは、空気を通さず、空気よりも十分大きな密度をもち、振動したときに音波を発生する強度と弾性を持つことを意味する。また、振動板５１は、それ自体で音波をある程度遮断できる性質を有する。
また、「弾性」の度合いは、この振動板５１が水平になるように置いたときに自重を支えてほぼ水平に保つことができる程度である。このような特性を満足させるために、振動板５１（すなわちバッフル板５０ａ）は、例えば薄い木の板、薄い合成樹脂、金属の板もしくはそれらを張り合わせた合成材等からなる。

図２の（ａ）および（ｂ）は、各々同実施形態の側断面図および横断面図である。これらの図に示すように、切欠部６０は断面がアーチ状のエッジ７０によって、スピーカエンクロージャー５０の内側から覆われ、これによりスピーカエンクロージャー５０の気密性が保持されている。図３はバッフル板５０ａの背面を示す図であり、エッジ７０は、図示のように、Ｕ字状の切欠部６０をその形状に沿って覆っている。

振動板５１は、その一辺がバッフル板５０ａと連通して固定端となっているから、振動板５１はそれ自体が支持機能を有している。そのため、エッジ７０は振動板５１の重量を支える必要がなく、気密性を保つ機能のみを持てばよい。したがって、柔らかい材料を使うことができ、振動板５１の振動を抑制しない動き易い状況を作ることができる。本実施形態においては、エッジ７０は薄いシート状の部材で、切欠部６０の断面方向においては、エッジ７０の形状は線状であり、その線の道のりが切欠部６０の断面の幅よりも大きくなっている。これにより、エッジ７０は振動板５１の振動があってもその振動幅を吸収してスピーカエンクロージャーの密閉を維持することができる。

図４は、図１に示したスピーカエンクロージャー５０に支点位置調整部材５２を取り付けた状態を示す図である。支点位置調整部材５２は、板状の部材（例えば、木材、合成樹脂、金属もしくはそれらを張り合わせた合成材等）により形成されており、４つのネジ５３によってスピーカエンクロージャー５０に固定されるようになっている。図５の（ａ）は、支点位置調整部材５２の断面図であり、図５の（ｂ）は、バッフル板５０ａの背面を示している。なお、図５（ｂ）においては、説明の簡略化のためにエッジ７０を省略してある。ネジ５３は、図５の（ａ）に示すように、幅の広い一端部５３ａがスピーカエンクロージャー５０の内部（バッフル板５０ａの裏面）に係止され、これに対してナット５４が締め付けることにより、支点位置調整部材５２をスピーカエンクロージャー５０に固定する。なお、振動板５１とバッフル板５０ａとの厚みの差に応じて、ネジ５３の一端部５３ａは、振動板５１に接する側の厚みが肉厚に形成されている。また、図５の（ｂ）に示すように、ネジ５３の一端部５３ａの平面形状は楕円形となっており、その短軸の長さはスピーカエンクロージャー５０の開口部６０の幅よりも小さく設定されている。したがって、図５（ｂ）に示すように、一端部５３ａを回転させ、長軸の方向を開口部６０の長さ方向に合わせれば、一端部５３ａは開口部６０を通過してスピーカエンクロージャー５０内に挿入することができる。

振動板５１においてこの支点位置調整部材５２を取り付けた部位は、バッフル板５０ａに強固に固定されるため振動しない。即ち、この支点位置調整部材５２をスピーカエンクロージャー５０に取り付けることによって、振動板５１の振動の支点を変更することができる。このようにして、振動板５１の振動の支点を変更することによって振動板５１の共振周波数を変更することができ、これにより、スピーカシステムの低域特性を容易に変更することが可能となる。

なお、図６の（ａ）や（ｂ）に示すような、サイズが異なる複数の支点位置調整部材５２を取替え可能とすることによって、共振周波数を変化させることができる。

上述した構成において、スピーカ１０が駆動されると、スピーカ１０のコーン紙の振動がスピーカエンクロージャー５０内の空気に伝搬され、この空気の振動によって振動板５１の振動部位５１ａが振動する。このとき、エッジ７０で気密性を保持された状態で振動する振動板５１は、振動したときにスピーカエンクロージャー５０内の空気容積を圧縮または伸張させる。したがって、振動板５１の弾性に加えてスピーカエンクロージャー５０の空気バネも加わったコンプライアンス（機械的可とう性）と振動板５１の等価質量との間で新たな共振周波数を持つようになる。この結果、振動板５１の共振周波数を中心に再生される音が生じる。

ここで空気バネと振動板５１の弾性（バネ性）は、等価的に２つのバネが並列に接続されているように機能するが、空気バネの方が振動板５１のバネよりもコンプライアンスが小さいので、スピーカシステムとしての振動板５１の共振周波数はほぼ空気のコンプライアンスと振動板５１の等価質量で決まる。

以上のようにして決定される共振周波数は、容易に低音領域の所望値にすることができる。例えば、スピーカ１０に有効直径８ｃｍ、最低共振周波数７０ｚ、Ｑ＝０．３５のスピーカを用い、スピーカエンクロージャー５０の内容量を３．５リッターとした場合に、振動板５１の質量を１３５グラムとすると振動板の共振周波数を５０Ｈｚとすることができる。

ここで、図７（ａ）は上述した具体例の場合のスピーカ１０の周波数特性であり、図７（ｂ）は振動板５１の周波数特性である。この図で明らかなように、本実施形態において上述の数値を設定した場合は、５０Ｈｚ付近が強調された低音を強く出力することができる。このように、本実施形態においては、振動板５１の曲げ振動を利用することによって、ドローンコーンのようなパッシブラジエターとしての作用が得られる。

また、振動部位５１ａは、「うちわ」のように全体がしなりながら振動する１次振動モードで低音再生を行う。なぜなら、振動板５１には２次や３次またはそれ以上の振動モードも存在しているが、空気で振動板５１全体が駆動されるため１次振動モードが最も強く発生し、それ以外の振動モードの発生レベルは小さくなるからである。また、高次モードをさらに抑えたい場合は、振動板５１の材質や厚さまたは複数の材料の張り合わせなどで調整が可能である。

なお、本実施形態においては、振動板５１は、自重を十分支えられる程度の弾性を持っているので、振動板５１を水平に置いてもそれ自身で水平を保持できる。また、振動板５１自身の弾性が自由共振のコンプライアンスになるが、弾性を持った振動板５１の内部損失は同じ弾性を持たせたエッジ７０の内部損失より遥かに小さいため振動時の損失は十分小さい。

また、本実施形態におけるエッジ７０は、従来のドローンコーン等に用いられるエッジに較べ柔らかな材質とすることができ、また、機械的な強度も必要ない。従来のドローンコーン等のパッシブラジエターにおいては、剛体の振動板をエッジで支えるという構造が必要であるため、エッジは振動板の支持と気密性の確保という２つの機能を持っていた。しかし、本実施形態においては、振動板５１の支持機能を振動板５１自体に持たせているので、エッジ７０に支持機能は必要でない。そのため、エッジ７０は、スピーカエンクロージャー５０内の気密性を保持できれば足りるから、従来にない柔らかな材料を用いることができ、振動板５１の振動を阻害しない状況を作ることができ、振動のＱを大きくすることができる。
また、振動板５１の共振周波数は、振動板５１の質量を大きくすることで下げることができる。すなわち、振動板５１の大きさや材質などによっても調整が可能であり、振動板５１に何らかの部材を貼り付けることによっても容易に調整が可能である。

ここで、等価回路を用いて本件発明と従来技術との差異について説明する。図８はスピーカの電気等価回路である。ボイスコイルインピーダンスを介してＣｍｅｓ、Ｒｅｓ、Ｌｃｅｓで構成される低域共振回路（共振周波数＝Ｆ０）が電圧駆動される構成を持っている。
ここで、
Ｒｅ＝ボイスコイル直流抵抗
Ｌｅ，Ｌ２，Ｒ２＝高域インピーダンス上昇要素
Ｃｍｅｓ＝スピーカ振動系の等価質量容量
Ｌｃｅｓ＝スピーカ振動系の等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｓ＝スピーカ振動系のメカニカル制動抵抗
である。

図９はスピーカエンクロージャーの等価回路であり、Ｌｖｅ＝等価容積インダクタンスである。
図１０は、従来のドローンコーンやヒンジ固定フラップなどのパッシブラジエターの等価回路である。図示のように、スピーカからボイスコイルのファクターを無くした回路構成を持つ。質量Ｃｍｅｐは、エッジの持つコンプライアンスＬｃｅｐと制動抵抗Ｒｅｐで支えられている。
ここで、
Ｃｍｅｐ＝パッシブラジエターの等価質量容量
Ｌｃｅｐ＝パッシブラジエターの等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｐ＝パッシブラジエターのメカニカル制動抵抗
である。図１１は従来のパッシブラジエターシステムの等価回路である。信号電圧がスピーカを駆動し、スピーカの音響出力がスピーカエンクロージャー容積を介してパッシブラジエターを駆動する。

システムとしての低域共振周波数は、ほぼＣｍｅｐとＬｖｅの共振周波数になる。少ない容積で共振周波数を下げるには、Ｃｍｅｐを大きくする必要があり、これはパッシブラジエターが重くなることを意味する。重いパッシブラジエターを支えるには、丈夫で強度のあるエッジが必要になる。一方、エッジには柔軟性が要求されるため、ゴムやウレタンなどの柔らかい材料が使われるが、強度を上げるには厚くする必要がある。しかし、エッジを厚くするということは、等価コンプライアンスＬｃｅｐを下げると同時に制動力も大きくするということになる（電気等価回路において表現すれば抵抗値Ｒｅｐが下がるということになる）。このため、パッシブラジエターのロスが大きくなり、低音の再生能力が下がってしまう。

図１２は本願発明にかかる振動板の等価回路である。振動板は一辺が完全に固定されているため振動板自身がコンプライアンスＬｃｅｂを持ち自重を支えている。振動板は弾性体で作られているので、エッジ材料のような抵抗成分は無視できる。エッジは振動板の自重を支える必要がないため薄い材料で良く、コンプライアンスＬｃｅｘを非常に大きくすることができ、これにより必然的にロスも非常に小さくなる（電気等価回路において表現すれば制動抵抗Ｒｅｘが大きくなる）。
図１２において、
Ｃｍｅｂ＝振動板の等価質量容量
Ｌｃｅｂ＝振動板の等価コンプライアンスインダクタンス
Ｌｃｅｘ＝振動板エッジの等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｘ＝振動板エッジのメカニカル制動抵抗
である。図１３は本件発明におけるスピーカシステムの等価回路である。図１１と比較した場合、スピーカとスピーカエンクロージャー容積を同じとすると、
Ｃｍｅｐ＝Ｃｍｅｂ
とすれば、低域の共振周波数も同じになる。この重量を支えるコンプライアンスも同等のものが必要になるが、図１１ではＬｃｅｐであり、図１３ではＬｃｅｘ＞＞Ｌｃｅｂであるから、ほとんどＬｃｅｂとなり、適切な設計をすればほぼ
Ｌｃｅｐ＝Ｌｃｅｂ
となる。ここまでのファクターに大きな差異はない。しかし、ここまでの説明で明らかなように、
Ｒｅｘ＞＞Ｒｅｐ
となることが、本願発明の重要な特徴であり、これにより従来方式に較べてロスが大幅に少なくなり、低音再生が有利になることが分かる。

＜第２実施形態＞
次に、この発明の第２の実施形態を説明する。図１４は、この発明の第２の実施形態の側面図である。図において、１００は、スピーカエンクロージャー５０を角度を調節および固定するための支持部材である。なお、図１４におけるスピーカエンクロージャー５０は、第１実施形態に示したものと同様であり、ここではその説明を省略する。
支持部材１００の下部は、棚や机などの設置面Ｐに自立できる脚部となっている。支持部材１００の上部は、支点１０１でスピーカエンクロージャー５０を支持する構造になっている。支点１０１には孔が設けられており、ここにネジが貫通される構造になっている。一方、スピーカエンクロージャー５０の支点１０１に対応する部分には、雌ねじが切られており、上述の孔を貫通したネジが螺合するようになっている。このため、ネジを締め付けたときは、支持部材１００の上部がスピーカエンクロージャー５０の側面を押さえ込むため、スピーカエンクロージャー５０は固定される。一方、ネジを緩めた場合は、スピーカエンクロージャー５０は、支点を中心にして垂直方向に回動自在となる。したがって、振動板５１が取り付けられているバッフル板の角度を所望の角度にした状態でネジを締め付けることにより、その角度を保持することができる。すなわち、スピーカエンクロージャー５０の振動板５１の角度を調節することができる。振動板５１の角度によっては、支点に対する自重のかかり方が変わるので、共振周波数を変更することができる。

＜第３実施形態＞
次に、この発明の第３の実施形態を説明する。図１５は、この発明の第３の実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図であり、図１６（ａ）および（ｂ）は、各々同実施形態の構成を示す側断面図および側面図である。図１５において、スピーカ１０はスピーカエンクロージャー２０の前面に取り付けられている。また、図１６（ａ）に示すようにスピーカエンクロージャー２０の前面のバッフル板２０ａには薄い板状の振動板３０が取り付けられている。振動板３０はスピーカエンクロージャー２０の前面と同じ大きさに形成され、スピーカエンクロージャー２０の前面全体を覆っている。振動板３０とバッフル板２０ａを貫通してスピーカ取付穴が設けられ、このスピーカ取付穴に前述したスピーカ１０が挿入されている。この場合、スピーカ１０の前面のフレームがネジにより振動板３０およびバッフル板２０ａに固定されている。

図１６（ａ）に示すように、バッフル板２０ａは、スピーカエンクロージャー２０の前面の上半分だけに形成されている。また、スピーカエンクロージャー２０の底面２０ｃは、上面２０ｄよりやや短く形成され、同図に示すように前面側が前方にせり出すようにして上方に延びる前端部２０ｅとなっている。

また、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、スピーカエンクロージャー２０の側面２０ｆの前面側の下部は、バッフル板２０ａの下端から底面２０ｃの前端部２０ｅにかけて傾斜し、傾斜部２０ｇとなっている。
上述したバッフル板２０ａの下端、傾斜部２０ｇおよび前端部２０ｅの上縁によって囲まれた空間は、開口部２０ｂとなっている。上記構成においては、振動板３０の上部は、バッフル板２０ａに固定されているが、振動板３０の下部は開口部２０ｂに対向しているため片持ち梁のように自由端になっており、振動板３０の弾性によって自由に振動できるようになっている。なお、以下においては、振動板３０の下部を振動部位３０ａという。

次に、４０は、振動板３０の振動部位３０ａの外周縁と開口部２０ｂの縁部との間に設けられ、スピーカエンクロージャー２０の気密性を保持するエッジである。この場合、エッジ４０は振動部位３０ａの側縁と傾斜部２０ｇとの間では、スピーカエンクロージャー２０の内部空間側に突出して折れ曲がる部分が縦方向に延びている（以下、折れ部４０ａという）。また、エッジ４０は、振動部位３０ａの下端縁と前端部２０ｅとの間では、スピーカエンクロージャー２０の内部空間側に突出して折れ曲がる部分が水平方向に延びている（以下、折れ部４０ｂという）。
ここで、図１７は、振動板３０を取り外した状態のスピーカエンクロージャー２０の正面図である。図１７でハッチングを示した部分がエッジ４０であり、このエッジ４０においてスピーカエンクロージャー２０の内部空間側に突出している部分が折れ部４０ａおよび４０ｂである。また、図１８はスピーカエンクロージャー２０の底面図である。

図１７に示すエッジ４０の外周縁部は、振動板３０の振動部位３０ａの外周縁部に接着され、これにより、スピーカエンクロージャー２０の気密性が保持される。また、エッジ４０の折れ部４０ａ、４０ｂが自由に折れ曲がることにより、振動部位３０ａの振動は妨げられることなく、自由振動となる。なお、スピーカエンクロージャー２０の背面にはスピーカ１０のボイスコイルに接続されたスピーカ端子が設けられているが、図１６（ａ），（ｂ）では省略してある。

図１５において、３０１は、弾性ゴム等のストッパ部材であり、３０２は、ストッパ部材３０１と重なる位置に設けられたストッパである。このストッパ３０２は、スピーカエンクロージャー２０の下面から延びる腕部材の先端に取り付けられており、その位置は振動板３０の通常の振動ストロークよりやや外側に設定されている。このため、ストッパ３０２が振動板３０の振動動作を妨げることはない。ここで、図１６（ａ）および（ｂ）はスピーカエンクロージャー２０の側断面図および側面図であり、図１７は、本実施形態において振動板３０を外した状態を示す正面図であり、図１８は本実施形態の底面図である。これらの図において、ストッパ３０２と腕部材の位置関係を示す。

ストッパ３０２が設けられていることによって、振動板３０が許容値を超えて手前に引っ張られるのを防ぐことができ、これによりエッジ４０や振動板３０の破損を防ぐことができる。なお、ストッパの数やその位置は、図１５に示したものに限定されるものではなく、エッジや振動板の破損を防ぐことができるものであればどのようなものであってもよい。例えば、図１９に示すように、１組のストッパ部材３０１とストッパ３０２とを設けるようにしてもよい。また、上述したストッパ部材３０１は、その重さが振動板３０の振動の挙動に影響を与えるため、共振周波数を調整する働きも担っている。

＜第４実施形態＞
次に、この発明の第４の実施形態を説明する。図２０は、この発明の第４の実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図である。このスピーカシステムが第３実施形態で示したスピーカシステムと異なる点は、ストッパ部材とストッパとを備えることに代えて、フック３０３（図２０に図示）を備えている点である。フック３０３は、スピーカエンクロージャー２０の傾斜部２０ｇに回動自在に固定され、その先端が振動板３０の下部の側面に設けられたリング３０４に係合できるようになっている。フック３０３がリング３０４に係合することにより、振動板３０をスピーカエンクロージャー２０本体に固定することができる。これによって、運搬時等における振動板３０の不要な振動を押さえることができ、破損を防ぐことができる。

なお、フック３０３に代えて、例えば図２１に示すような、帯、バンド、紐等の固定部材３１３によって振動板３０をスピーカエンクロージャー２０に固定するようにしてもよい。
または、第１実施形態で示したような、バッフル板に切欠部を設けて振動板を形成するスピーカシステムにおいては、例えば、図２２に示すように、留め金機構３０５を設けて、振動板５１をスピーカエンクロージャー５０に固定するようにしてもよい。この留め金機構３０５は、振動板５１側に設けられたアーチ状の部材３０５ａと、バッフル板側に設けられたアーチ状の部材３０５ｂに細長い板状の貫通部材３０５ｃを通すことによって、振動板５１を固定する。

＜第５実施形態＞
次に、この発明の第５の実施形態を説明する。図２３（ａ）は、この発明の第５の実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図であり、（ｂ）および（ｃ）は、各々同実施形態の側断面図および横断面図である。図示のように、スピーカエンクロージャー８０のバッフル板８０ａには長方形の開口部が設けられている。また、図２３（ｂ）に示すように、バッフル板８０ａの開口部の上部の内側には、水平方向に伸びる支持材８３が設けられており、振動板８２は支持材８３に固定されている。この場合の固定方法は、両面テープあるいは接着剤によって、両者の接触面の前面が強固に接着されるように固定する。また、バッフル板８０ａの開口部の周囲と振動板８２とをエッジ８１が覆っており、このエッジ８１によってスピーカエンクロージャー８０の気密性が確保されている。

このように、バッフル板８０ａの内側であって、スピーカエンクロージャー８０の前面下部の上縁よりも少し低いところに振動板８２の先端を配置することにより、振動板８２を無理やり引っ張り出すことができなくなり、振動板８２やエッジ８１の破損を防ぐことができる。

ところで、振動板は、板状の支持材にネジによって固定するように構成することもできる。この場合、図２４（ａ）に示すように、支持材８３の角が振動板８２の振動によって叩かれノイズを発生することがある。これに対し本実施形態においては、支持材８３と振動板８２の接合面の前面が両面テープや接着剤で強固に接着されているので、振動板８２が支持材８３から浮き上がることがなく、叩きによるノイズ発生を防止することができる。

なお、振動板の浮き上がりと叩きとを防止するための振動板の取り付け方法の他の例として、例えば、図２４（ｂ）に示すように、支持材８４の角を面取りしてアールを付け、振動板８２の振動による変位に応じた逃げスペースを設けるようにしてもよい。

または、図２４（ｃ）に示すように、例えば金属または樹脂等で形成された押さえ板８５を設けて、バネ性で振動板８２を抑えるようにしてもよい。なお、押さえ板８５に代えて支持材に振動板の一端が挿入される溝を設け、この溝に嵌合させることによって振動板を固定し、「叩き」の発生を防止するようにしてもよい。

または、図２４（ｄ）に示すように、支持材８３と同じ幅の金属や硬めの樹脂などで形成された固定部材８６を、振動板８２に対して支持材８３と対向する側に設けて振動板８２の叩きや浮きを防止する構造としてもよい。以上の構成をまとめると、以下のようになる。すなわち、振動板の一端が固定される部材を設け、かつ、前記振動板の端面が振動によって前記部材に衝突することを回避させる衝突防止構造を前記部材に設ければよい。この場合、前記衝突防止構造は、前記振動板の端面を前記部材に隙間なく固定する固定構造（例えば、図２４（ｃ）、（ｄ））であってもよく、振動板の端面の振動領域に対応したスペース（逃げスペース）であってもよい（例えば、図２４（ｂ））。

なお、振動板の浮き上がりと叩きを防止するための、図２４（ｂ）乃至（ｄ）で示した振動板の取り付け方法は、図２３に示したスピーカエンクロージャー８０の構成に限定されるものではなく、例えば、図２５に示すような、振動板９２がバッフル板９０ａの前面に設けられている場合においても適用することができる。なお、図２５の（ａ）は、スピーカシステムの斜視図、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ同スピーカシステムの側断面図および側面図である。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
（１）上述した第１実施形態においては、スピーカエンクロージャーのスピーカが設けられている面に切欠部を設けて振動板を形成するようにしたが、振動板を形成する（切欠部を設ける）位置はこれに限定されるものではなく、スピーカエンクロージャーの一面であればどのような位置であってもよい。例えば、バッフル板と対向する面、すなわちスピーカエンクロージャーの背面に切欠部を設けるようにしてもよい。

（２）上述した実施形態のように細長い切欠部を作る場合は、Ｕ字状に限らない。Ｖ字形状でも、台形状でも、Ｏ字形状でもよい。要するに、スピーカエンクロージャーの一面において、線で囲まれる仮想平面図形を想定し、その輪郭の一部を接続部として、この接続部を残すようにして前記輪郭に沿って切り欠いた切欠部であればよく、切欠部によって囲まれた部分が接続部付近を支点にして弾性により振動可能な振動板として機能すればよい。

本発明の実施形態の外観を示す斜視図である。 同実施形態の内部構造を示す図である。 同実施形態のバッフル板５０ａの背面を示す図である。 同実施形態の支点位置調整部材を取り付けた状態を示す図である。 支点位置調節部材の構成を示す図である。 支点位置調節部材の形状の一例を示す図である。 同実施形態の周波数特性を示すグラフである。 スピーカの電気等価回路である。 スピーカエンクロージャーの電気等価回路である。 従来のパッシブラジエターの等価回路である。 従来のパッシブラジエターシステムの等価回路である。 本願発明にかかる振動板の等価回路である。 本願発明にかかるスピーカシステムの等価回路である。 本発明の第２実施形態であるスピーカシステムの側面図である。 本発明の第３実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図である。 同実施形態の内部構造を示す図である。 同実施形態において振動板を外した状態を示す正面図である。 同実施形態の底面図である。 同実施形態の変形例を示す図である。 本発明の第４実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図である。 同実施形態の変形例を示す図である。 同実施形態の変形例を示す図である。 本発明の第５実施形態であるスピーカシステムを示す図である。 振動板の取り付け方法の一例を示す図である。 同実施形態の変形例を示す図である。

符号の説明

１０…スピーカ、２０，５０，８０，９０…スピーカエンクロージャー、５０ａ…バッフル板、３０，５１，８２，９２…振動板、５１ａ…振動部位、５２…支点位置調整部材、５３…固定ネジ、５４…ナット、６０…切欠部、４０，７０，８１，９１…エッジ、８３…支持材、１００…支持部材、１０１…支点、３０１…ストッパ部材、３０２…ストッパ、３０３…フック、３０４…リング、３０５…留め金機構、３１３…固定部材。

Claims (10)

1. 内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、
   前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
   前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、
   前記振動板の固定された側の一部を前記一面に固定し、前記振動板の振動の支点位置を変更する支点位置変更部材と
   を具備することを特徴とするスピーカシステム。
2. 内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、
   前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
   前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、
   前記スピーカエンクロージャーを前記一面に隣接する面と該面に対面する面とから支持するとともに、支持状態において前記一面の垂直方向の角度が変更可能な支持部材と
   を具備することを特徴とするスピーカシステム。
3. 内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、
   前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
   前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、
   前記振動板の振動領域に突出して前記振動板が衝突する位置に設けられ、前記振動板の振れ量が所定値以上にならないように規制するストッパ部材と
   を具備することを特徴とするスピーカシステム。
4. 内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、
   前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
   前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、
   前記振動板に対して着脱自在に構成され、前記振動板に装着されたときは前記振動板の動きを拘束して固定する固定部材と
   を具備することを特徴とするスピーカシステム。
5. 内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、
   前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
   前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを備え、
   前記振動板の振動部位の先端は、前記一面より前記スピーカエンクロージャーの内部に位置し、前記先端は振れ量が所定値以上になると前記一面に衝突することを特徴とするスピーカシステム。
6. 前記振動板の一端が固定される部材を設け、かつ、前記振動板の端面が振動によって前記部材に衝突することを回避させる衝突防止構造を前記部材に設けたことを特徴とする請求項１から５いずれかに記載のスピーカシステム。
7. スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、
   前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、
   前記振動板の固定された側の一部を前記一面に固定し、前記振動板の振動の支点位置を変更する支点位置変更部材と
   を具備することを特徴とするスピーカエンクロージャー。
8. スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、
   前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、
   前記振動板の振動領域に突出して前記振動板が衝突する位置に設けられ、前記振動板の振れ量が所定値以上にならないように規制するストッパ部材と
   を具備することを特徴とするスピーカエンクロージャー。
9. スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、
   前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
   前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
   前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と、
   前記振動板に対して着脱自在に構成され、前記振動板に装着されたときは前記振動板の動きを拘束して固定する固定部材と
   を具備することを特徴とするスピーカエンクロージャー。
10. スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、
    前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能な振動板と、
    前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
    前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを備え、
    前記振動板の振動部位の先端は、前記一面より前記スピーカエンクロージャーの内部に位置し、前記先端は振れ量が所定値以上になると前記一面に衝突することを特徴とするスピーカエンクロージャー。

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