JP5107655B2 - バスレフ型スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるバスレフ型のスピーカ装置に関する。

従来のスピーカシステムにおいて、その周波数特性を向上させるためにエンクロージャの気密性を上げた密閉型のスピーカ装置が利用されていた。その場合、密閉型であるが故に、そのエンクロージャ内の空気の有する弾性特性（振動特性）の影響を受け、却ってスピーカ装置の低域周波数特性が悪化するという問題が発生する。

そこで、スピーカ装置において、バッフル板にスピーカ本体が設置される部位に、エンクロージャの内・外を連通する通気路がバスレフポートとは別に設けられる技術が公開されている（例えば、特許文献１を参照。）。この技術によると、スピーカ本体の前面部の裏側に通気路が設けられることになる。従って、この通気路によってエンクロージャ内部の空気のバネのもつ慣性力の影響が低減される。
特開平１１−１５５１８６号公報

バスレフ型のスピーカ装置においては、バスレスポートにおける共鳴周波数を適宜設定することで、ヘルムホルツの共鳴原理により、スピーカ本体から出される音圧と、バスレスポートからの空気振動による音圧とが強めあい、以て良好な周波数特性、特に低域の周波数特性を得ることが可能となる。

しかし、このようなバスレフ型スピーカ装置では、スピーカ本体での音声の出力時にバスレフポートの開口部が塞がれてしまうと、バスレフポートでのバスレフ動作の効果を効率的に享受することが困難となり、スピーカ装置としての周波数特性が低下する虞がある。例えば、住居等で使用するスピーカ装置としてバスレフ型スピーカ装置を使用する場合、そのバスレフポートが建物の壁や家具等に接近し、若しくは密着した状態で該スピーカ装置が配置される可能性がある。このような場合には、バスレフ型スピーカ装置としての周波数特性が低下する。

また、図１に示すように、バスレフ型スピーカ装置が座席の内部に搭載され、該座席に座るユーザに対して音声の提供がされる場合も考えられる。このような場合、ユーザの耳元に対して音声を効率的に提供することが可能であるが、ユーザが座席に座るとその圧力により座席内のクッション部材が変形する。その結果、場合によっては、クッション部材によってバスレフポートの開口部が塞がれてしまい、バスレフ型スピーカ装置としての周波数特性が低下するおそれがある。

本発明では、上記した問題に鑑み、バスレフ型スピーカ装置において、その使用時にバスレフポートの開口部が塞がれるような状況になっても、その周波数特性が低下するのを回避することを目的とする。

本発明では、上記した課題を解決するために、バスレフポートに開口する方向が異なる二つの開口部を設けることとした。このようにすることで、バスレフ型スピーカの使用時にバスレフポートの開口部が完全に塞がってしまうことを可及的に回避することが可能となる。その結果、バスレフポートでのバスレフ動作によって周波数特性を良好な状態に維
持することが可能となる。

詳細には、本発明は、スピーカ本体と、前記スピーカ本体が設置されるスピーカボックスと、前記スピーカボックスに設けられるバスレフポートと、を備えるバスレフ型スピーカ装置であって、前記バスレフポートは、前記スピーカ本体の所定の一方向に開口する第一開口部と、前記スピーカ本体の所定の一方向とは異なる方向に開口する第二開口部と、を有することを特徴とする。

従来のバスレフ型スピーカ装置では、スピーカ本体からの音圧を強めるべく、バスレフポートの開口部の開口方向が決定されるため、バスレフポートの開口方向は、通常ユーザが位置する方向となる。ここで、本発明に係るバスレフ型スピーカ装置は、その開口部がユーザへの音声提供に適した上記所定の一方向（例えば、上記ユーザが位置する方向）に開口する第一開口部に加えて、該第一開口部の開口方向とは異なる方向に開口する第二開口部を含んで構成される点を特徴点とする。尚、これら開口部の開口方向とは、スピーカから出力され開口部を経て放出される音声の音軸方向を意味する。

このように構成される本発明に係るバスレフ型スピーカ装置では、バスレフポートの開口部が、開口方向が異なる第一開口部と第二開口部で形成されるため、たとえ第一開口部の開口面が塞がれるような状態に陥っても、バスレフポート内の空気振動を、第二開口部を介してバスレフ型スピーカ装置の外部に放出することが可能となる。従って、そのような場合であってもバスレフ型スピーカ装置の周波数特性が低下することを可及的に回避することが可能となる。また、第二開口部は、第一開口部とともにバスレフポートの開口部を構成しているため、スピーカ装置のユーザにバスレフ動作による音響効果を提供することが可能である。

ここで、上記バスレフ型スピーカ装置において、前記第一開口部の開口面積は、前記第二開口部の開口面積と異なるようにしてもよい。これにより、各開口部の開口方向と音響効果との相関を考慮したバスレフ型スピーカ装置の提供が可能となる。そして、更には、前記第二開口部の開口面積を、前記第一開口部の開口面積より大きくなるようにしてもよい。第一開口部は、その開口部がスピーカ本体の所定の一方向に開口しているため、バスレフポートでのバスレフ動作による音響効果をより効果的に発揮することができる。そこで、本来的なバスレフポートの特性を維持するために、第二開口部の開口面積を第一開口部の面積より大きくすることで、第一開口部を介したバスレフ動作に対して第二開口部が影響を及ぼしにくくすることが可能である。もちろん、このような場合でも、第一開口部が塞がれた状態となると、第二開口部を介したバスレフ動作による音響効果を得ることは可能である。

尚、上述までのバスレフ型スピーカ装置において、第二開口部の開口方向は、第一開口部の開口方向と異なればよく、特定の方向に限定されるものではない。第一開口部と第二開口部の態様について、以下に示す態様が例示できる。第一の態様では、上記バスレフ型スピーカ装置において、前記スピーカ本体の所定の一方向に対応する前記スピーカボックスの正面部が、第一正面部と、該第一正面部とは同一面上に位置しない第二正面部とを有する場合、前記バスレフポートは前記第一正面部と前記第二正面部との境に設けられるとともに、前記第一開口部は前記スピーカ本体の正面方向に開口し、且つ前記第二開口部は、前記第一正面部と第二正面部とで形成される段差部の延在方向に開口するようにしてもよい。

このときスピーカボックスの正面部においては、第一正面部と第二正面部とが同一面上に設けられないことにより段差部が形成され、この段差部は、第一正面部又は第二正面部のうちスピーカボックスの内部方向に近い正面部、換言すると奥まった位置に配置される
正面部の上に延在するものである。このような構成により、バスレフポートの開口部に対してスピーカ本体の所定の一方向と、段差部が延在する方向との二つの異なった方向を採用することが可能となる。そこで、上述したバスレフ動作の音響効果を考慮して、第一開口部の開口方向をスピーカ本体の所定の一方向とし、第二開口部の開口方向を段差部の延在方向とすることで、上記課題を本発明が解決することが可能となる。

また、第二の態様では、上記バスレフ型スピーカ装置において、前記スピーカ本体の所定の一方向に対応する前記スピーカボックスの正面部は、前記第一開口部の開口縁の一部を除いて該開口縁を囲んだ状態で、該スピーカ本体の所定の一方向に突起する突起部を有する場合、前記第二開口部は、前記突起部によって囲まれていない前記開口縁の一部の方向に開口するものであってもよい。

このときスピーカボックスの正面部においては、上記突起部が第一開口部の開口縁を囲むように設けられ、その突起部は一部が切り欠かれた状態となっている。従って、このような構成により、バスレフポートの開口部に対してスピーカ本体の所定の一方向と、突起部が切り欠かれた方向との二つの異なった方向を採用することが可能となる。そこで、上述したバスレフ動作の音響効果を考慮して、第一開口部の開口方向をスピーカ本体の所定の一方向とし、第二開口部の開口方向を突起部が切り欠かれた方向とすることで、上記課題を本発明が解決することが可能となる。

また、第三の態様では、上記バスレフ型スピーカ装置において、前記スピーカボックスが複数の表面部の結合によって形成される形状を有する場合、前記バスレフポートは、前記表面部のうち、前記スピーカ本体の所定の一方向に対応する一の表面部と、他の表面部とが結合する稜線部分を切り欠くように設けられるとともに、前記第一開口部は前記一の表面部側に開口し、且つ前記第二開口部は前記他の表面部側に開口するようにしてもよい。

即ち、上記スピーカボックスは複数の表面部が結合された形状を有しているため、各表面部同士が結合している箇所は、面と面とが交わることで形成される稜線部分となる。そこで、この稜線部分を切り欠いた形状とすることで、開口方向が異なる少なくとも二つの開口部を容易に形成することが可能となる。そこで、上記バスレフ型スピーカ装置では、稜線部分を切り欠くことで形成される開口部のうち、スピーカ本体の所定の一方向に対応する表面部の開口部を第一開口部に設定し、他の開口部を第二開口部に設定する。これにより、上記課題を本発明が解決することが可能となる。尚、「複数の表面部が結合された形状」とは、個々の表面部をそれぞれ結合した上で形成される形状だけでなく、スピーカボックス一体を見たときに、その表面上に上記稜線部分によって複数の表面部が画定され、その画定された表面部同士が結合された結果一体としてのスピーカボックスが形成されて見える形状をも含むものである。

ここで、上述までのバスレフ型スピーカ装置は、座席内部に搭載されるスピーカ装置であって、前記スピーカ本体の所定の一方向は、該座席に座ったユーザに対向する方向であってもよい。即ち、座席にユーザが座ったとき、座席を構成する緩衝材等の部材が座席内部で変形等するため、ユーザから座席にかかる負荷の状態によっては、座席内部に設けられたバスレフ型スピーカ装置、特にそのバスレフポートに干渉する可能性がある。しかし、そのような場合でも本発明に係るバスレフ型スピーカ装置においては、バスレフポートは第一開口部と第二開口部を有しているため、可及的にその周波数特性を良好な状態に維持することが可能となる。

また、上述までのバスレフ型スピーカ装置において、前記スピーカボックスは、樹脂材料により一体成形されるようにしてもよい。一体成形することでスピーカボックスの製造
が容易となる。

バスレフ型スピーカ装置において、その使用時にバスレフポートの開口部が塞がれるような状況になっても、その周波数特性が低下するのを回避することが可能となる。

ここで本発明に係るバスレフ型スピーカ装置の実施の形態として、車両の座席内部に搭載されるスピーカ装置について、図面に基づいて説明する。

図２Ａは、本発明に係るバスレフ型スピーカ装置であるスピーカ装置１の概略構成を示す断面図であり、図２Ｂは、そのスピーカ装置１が内部に搭載されてユーザ２０に音声を提供することが可能な座席１０の概略構成を示す断面図である。尚、図２Ｂは、その座席１０にユーザ２０が座っている状態を示している。

先ず、スピーカ装置１自体の構成について、図２Ａに基づいて説明する。スピーカ装置１は、いわゆるバスレフ型スピーカ装置であり、スピーカボックス２をエンクロージャとして有している。そして、このスピーカボックス２の頂部に、該スピーカボックス２の正面側に開口した開口部４が設けられ、当該開口部４内にスピーカ本体３が収められる。そして、スピーカ本体３からの出力音の音軸方向、即ちスピーカ本体３の正面方向は、スピーカボックス２の正面方向となる。尚、図２Ａ、２Ｂにおいて、スピーカ本体３に対して音声信号を供給する再生制御装置や信号線等の記載は省略した。

ここで、本発明に係るスピーカ装置１は、上記の通りバスレフ型スピーカ装置であるから、スピーカボックス２の正面側の面（正面部）にバスレフポート７が設けられている。バスレフポート７は、筒状の形状を有し、スピーカボックス２の内空間とその前面側に位置する外空間とを連通する。ここで、スピーカボックス２の正面部は大きく分けて第一正面部５と第二正面部６とで形成されている。

ここで図２Ａに示すように、第一正面部５は、第二正面部６と比べてスピーカボックス２の正面側に飛び出した位置に配置されている。従って、第一正面部５と第二正面部６との間には、正面部としての面の位置のズレに相当する段差部ＳＰが形成され、該段差部ＳＰは、スピーカボックス２の内空間側のより奥まった位置に配置される第二正面部６に沿って延在している。更に、上記のバスレフポート７は、第一正面部５と第二正面部６との境に形成されている。従って、第一正面部５の端部がバスレフポート７の一端側につながるとともに、第二正面部６の端部がバスレフポート７の他端側につながっている。

このように構成されるスピーカ装置１のバスレフポート７は、上記段差部ＳＰの存在により、開口方向が異なる第一開口部８と第二開口部９とを有することになる。尚、両開口部は、同一平面上に位置しない相対関係を有している。言い換えると、バスレフポート７の筒形状の軸方向と一致する方向（図２Ａ中、黒塗り矢印で示される方向）に開口する第一開口部８と、段差部ＳＰが延在する方向、換言すると第二表面部６に沿う方向（図２Ａ中、白抜き矢印で示される方向）に開口する第二開口部９の異なる二つの開口部を、バスレフポート７は、その外空間と連結される開口部位に有することになる。従って、バスレフポート７でのバスレフ動作による空気振動は、バスレフポート７の軸方向と一致する第一開口部８の開口方向に主として伝播するが、該第一開口部８の開口方向に加えて第二開口部９の開口方向にも伝播することが可能である。

また、図２Ａに示すスピーカ装置１が内部に組み込まれた座席１０の概略構成が図２Ｂ
に示されており、その座席１０にはユーザ２０が体重をかけている状態となっている。座席１０は主に、後ろ側クッション部材１１と前側クッション部材１２と、両クッション部材の間に設けられた空隙部１３とで構成される。スピーカ装置１はこの空隙部１３の中に収まるように、前側クッション部材１２と後ろ側クッション部材１１で挟まれた状態となる。このように構成される座席１０では、ユーザ２０の耳元に対して、スピーカ３から効率的に音声を提供することが可能となるため、様々な音響効果をユーザ２０に効率的に提供できる。

ここで、図２Ｂではユーザ２０が座席１０の前側クッション部材１２にその体重をかけているため、前側クッション部材１２の一部が変形して、スピーカボックス２の正面部に接触している。もちろん、クッション部材の接触によりスピーカボックス２は変形や損壊が生じないように十分な強度を有している。また、第一正面部５は第二正面部６よりもスピーカボックス２の正面側に飛び出した位置に設けられているため、前側クッション部材１２と接触しやすいのは、図２Ｂに示すように第一正面部５である。

そうすると、ユーザ２０が前側クッション部材１２に体重をかけると、バスレフポート７が有する二つの開口部のうち、該バスレフポート７の軸方向に一致する開口部である第一開口部８が、結果的に塞がれることになる。しかし、本実施例に係るスピーカ装置１では、第一開口部８と異なる方向に開口するとともに、該第一開口部８と同一平面上に位置しない第二開口部９が設けられているため、図２Ｂに示すようにたとえ第一開口部８が塞がれても第二開口部９の開口状態は維持される。その結果、バスレフポート７でのバスレフ動作による空気振動を、スピーカ装置１の外に伝えることが可能となり、たとえユーザ２０が座席１０に座ったときでも、バスレフ型スピーカ装置であるスピーカ装置１の周波数特性を、可及的に良好な状態に維持することができる。

また、上記実施例では座席１０内に設けられたスピーカ装置１について説明したが、本発明に係るスピーカ装置１は、このような使用形態に限られるものではない。たとえばスピーカ装置自体を室内に配置するという態様で使用されるホームオーディオ用のスピーカ装置としても、スピーカ装置１は有用である。ホームオーディオ用として使用される場合は、バスレフポート７の第一開口部８の直前に壁や家具等の物体が配置される可能性がある。しかし、そのような場合であっても、第二開口部９の存在により、上述したようにバスレフ型スピーカ装置であるスピーカ装置１の周波数特性を、可及的に良好な状態に維持することができる。

本発明に係るスピーカ装置１の第二の実施例について、図３に基づいて説明する。図３は、スピーカ装置１を、概ね正面側から見たときの概略構成図である。このスピーカ装置１のスピーカボックス２は、樹脂製で、射出成形により一体成形されたものである。尚、このスピーカ装置１も実施例１の場合と同様に、座席内に納められた状態で使用されるスピーカ装置である。

樹脂製のスピーカボックス２は、一体成形されていることにより複数の表面部が繋ぎ合わさった形状を有している。尚、ここで言う表面部とは、スピーカボックス２を形成する表面部分であり、その面形状は平面、曲面のどちらでも構わない。ここで図３には、その複数の表面部のうち、法線方向がスピーカ本体３の正面方向となる第一表面部２ａと、その第一表面部２ａに対して繋ぎ合わさるように形成される第二表面部２ｂとが示されている。この第二表面部２ｂは、第一表面部２ａに対して垂直方向に、スピーカボックス２の内空間の方向に奥まるように延び、そして弧を描くように約４５度程度曲がって形成される曲面である。従って、第一表面部２ａと第二表面部２ｂとは、稜線部２ｃによって繋ぎ合わされており、言い換えると該稜線部２ｃは、第一表面部２ａと第二表面部２ｂそれぞ
れの一部を形成するものである。

ここで、稜線部２ｃを跨ぐように切り欠き部が形成される。具体的には、スピーカボックス２の一体成形時に、切り欠き部が形成される位置にそれに相当する金型の一部が配置されることで、該切り欠き部を容易に形成することが可能である。この切り欠き部は、バスレフポート７の開口部となるものであり、図３に示すように、切り欠き部は稜線部２ｃを跨ぐため、第一表面部２ａと第二表面部２ｂのそれぞれに、互いに連続するが同一平面上には位置しない開口部を作ることになる。ここで、第一表面部２ａの正面方向は、スピーカ本体３の正面方向であるので、第一表面部２ａ側に形成された開口部を上記第一開口部８として使用し、第二表面部２ｂ側に形成された開口部を上記第二開口部９として使用する。

図３には、第一開口部８の開口方向を黒塗りの矢印で、第二開口部９の開口方向を白抜きの矢印で示す。図２Ｂに示すように、図３記載のスピーカ装置１を座席内に収めて使用すると、ユーザが座席に座ることでそのクッション部材が、スピーカ装置１の正面側に形成された第一開口部８を塞ぐ可能性がある。しかし、本実施例に係るスピーカ装置１のバスレフポート７は、第一開口部８とは異なる方向に開口するとともに該第一開口部８とは同一平面上に位置しない第二開口部９を有するため、第一の実施例の場合と同様に、バスレフ型スピーカ装置であるスピーカ装置１の周波数特性を、可及的に良好な状態に維持することができる。

本発明に係るスピーカ装置１の第三の実施例について、図４に基づいて説明する。図４（ａ）は、図２Ａと同様に、スピーカ装置１の概略構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、後述する突起部１５を正面側から見たときの図である。このスピーカ装置１も、座席内に収めて使用されるスピーカ装置である。また、本実施例に係るスピーカ装置１では、スピーカボックス２の正面部は、図２Ａに示す場合のような段差部は形成されず、同一平面的な正面部となる。そして、バスレフポート７は、そのスピーカボックス２の正面部に設けられている。

ここで、バスレフポート７の開口部であってスピーカボックス２の正面部に形成される開口縁１６を囲むように、突起部１５が形成される。この突起部１５は、スピーカボックス２の正面部からその正面方向に突出しているが、上記開口縁の全周を囲むのではなく一部が切り欠かれた形状、いわば蹄鉄状となっている。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例に係るスピーカ装置１においては、突起部１５の開口部はスピーカ装置１の下部方向である。

このように構成されるスピーカ装置１では、図４（ａ）に示すようにバスレフポート７の開口部が、スピーカボックス２の正面部より一段高い形状となるとともに、その一部が下部方向に切り欠かれている。その結果、バスレフポート７は、スピーカボックス２の正面方向（図中の黒塗り矢印の方向）に開口する開口部と、突起部１５の切り欠き方向（図中の白抜き矢印の方向）に開口する開口部との、開口方向が異なる二つの開口部を有する。

そこで、前者を上記第一開口部８として使用し、後者を上記第二開口部９として使用する。このようにすることで、図４に示すようにスピーカ装置１が座席内に収めて使用されたとき、ユーザが座席に座ることでそのクッション部材がスピーカ装置１の正面側に形成された第一開口部８を塞ぐ可能性があるが、本実施例に係るスピーカ装置１のバスレフポート７は、第一開口部８とは異なる方向に開口するとともに該第一開口部８とは同一平面上に位置しない第二開口部９を有するため、第一及び第二の実施例の場合と同様に、バス
レフ型スピーカ装置であるスピーカ装置１の周波数特性を、可及的に良好な状態に維持することができる。
［その他の実施例］

上述までの実施例において、第二開口部９の開口面席を第一開口部８の開口面積より大きくするのが好ましい。このようにすることで、第一開口部８によって本来的にユーザに伝えられるべき、バスレフポート７でのバスレフ動作が第二開口部９によって阻害されるのを抑制することが可能となる。

従来のバスレフ型スピーカ装置の概略構成を示す第一の図である。 従来のバスレフ型スピーカ装置の概略構成を示す第二の図である。 本発明の第一の実施例に係るバスレフ型スピーカ装置の概略構成を示す第一の図である。 本発明の第一の実施例に係るバスレフ型スピーカ装置の概略構成を示す第二の図である。 本発明の第二の実施例に係るバスレフ型スピーカ装置の概略構成を示す図である。 本発明の第三の実施例に係るバスレフ型スピーカ装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１・・・・スピーカ装置（バスレフ型スピーカ装置）
２・・・・スピーカボックス
３・・・・スピーカ本体
５・・・・第一正面部
６・・・・第二正面部
７・・・・バスレフポート
８・・・・第一開口部
９・・・・第二開口部
１０・・・・座席
１５・・・・突起部
１６・・・・開口縁
２０・・・・ユーザ

Claims (5)

1. スピーカ本体と、
   前記スピーカ本体が設置されるスピーカボックスと、
   前記スピーカボックスに設けられるバスレフポートと、を備えるバスレフ型スピーカ装置であって、
   前記バスレフポートは、
   前記スピーカ本体の所定の一方向に開口する第一開口部と、
   前記スピーカ本体の所定の一方向とは異なる方向に開口する第二開口部と、
   を有し、
   前記スピーカ本体の所定の一方向に対応する前記スピーカボックスの正面部は、第一正面部と、該第一正面部とは同一面上に位置しない第二正面部とを有し、
   前記バスレフポートは前記第一正面部と前記第二正面部との境に設けられるとともに、前記第一開口部は前記スピーカ本体の正面方向に開口し、且つ前記第二開口部は、前記第一正面部と第二正面部とで形成される段差部の延在方向に開口することを特徴とするバスレフ型スピーカ装置。
2. スピーカ本体と、
   前記スピーカ本体が設置されるスピーカボックスと、
   前記スピーカボックスに設けられるバスレフポートと、を備えるバスレフ型スピーカ装置であって、
   前記バスレフポートは、
   前記スピーカ本体の所定の一方向に開口する第一開口部と、
   前記スピーカ本体の所定の一方向とは異なる方向に開口する第二開口部と、
   を有し、
   前記スピーカボックスは、複数の表面部の結合によって形成される形状を有し、
   前記バスレフポートは、前記表面部のうち、前記スピーカ本体の所定の一方向に対応する一の表面部と、他の表面部とが結合する稜線部分を切り欠くように設けられるとともに、前記第一開口部は前記一の表面部側に開口し、且つ前記第二開口部は前記他の表面部側に開口することを特徴とするバスレフ型スピーカ装置。
3. 前記第一開口部の開口面積は、前記第二開口部の開口面積と異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバスレフ型スピーカ装置。
4. 前記バスレフ型スピーカ装置は、座席内部に搭載されるスピーカ装置であって、
   前記スピーカ本体の所定の一方向は、該座席に座ったユーザに対向する方向であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のバスレフ型スピーカ装置。
5. 前記スピーカボックスは、樹脂材料により一体成形されることを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のバスレフ型スピーカ装置。

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