JP5233747B2 - 平板スピーカ - Google Patents

Description

本発明は、住宅やオフィスビル等の居住空間の壁や天井に設置して使用される平板スピーカに関するものである。

従来のこの種の天井設置型スピーカは、図８に示すように、フレーム背面側の音を軽減するために、フレームの背面を覆う防音カバーを設置していた。

すなわち、図８に示すごとく、従来の天井設置型スピーカ１は、天井パネル２を上下に貫通して嵌め込まれて設置されており、天井パネル２の表面にグリル３が取付けられている。駆動部を含めたスピーカの大部分は、天井パネル２の裏面側に設置され、防音カバー４がフレーム８を覆うように設計されている。

駆動部は、磁気回路５と、ボイスコイル６を巻回したボイスコイルボビン７とから構成されている。

天井設置型スピーカ１は、駆動部とフレーム８以外に、振動板９、ダンパー１０、エッジ１１とダストキャップ１２を備えている。天井パネル２に設けた開口部１３端部とフレーム８外周部とが接合されることで、天井設置型スピーカ１は、天井パネル２と連結されている。

磁気回路５は、下部プレート１４とマグネット１５及び上部プレート１６から構成されている。

このような従来の天井設置型スピーカは、硬質樹脂等の材料で形成された、例えば円錐形の防音カバー４を、フレーム８を覆うように設け、これにより、音が天井設置型スピーカ１背面に漏れるのを防止していた。

なお、この出願に関する先行技術文献としては、下記特許文献１が知られている。
特開２００７−９６５４６号公報

従来の天井設置型スピーカ１は、フレーム８の外方を覆うごとく防音カバー４を設けているので、この防音カバー４の分だけ天井設置型スピーカ１の厚みが増す。このため、天井と上階の床との空間が狭い一般住宅では設置が困難であるという課題を有していた。

そこで本発明は、天井と上階の床との空間が狭い一般住宅でも、防音装置を設けたスピーカを簡単に設置することができるようにすることを目的とする。

この目的を達成するために本発明は、開口部を設けた皿状のフレームと、このフレームの開口部に設けた振動板と、前記フレーム内に設けられるとともに、前記振動板と結合され、前記振動板を振動させる駆動部とを備えた平板スピーカであって、前記フレーム内に、フレームの内部の底面から一定の距離を離れて第一の多孔吸音板を設置し、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明の平板スピーカは、ヘルムホルツの共鳴原理によって耳障りになる帯域の音を軽減する第一の多孔吸音板が、フレーム内に設置されているので、音漏れ防止用のカバーが不要となり、その結果として天井と上階の床との空間が狭い一般住宅でも、簡単に設置することができるようになる。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１の平板スピーカについて、図面を用いて説明する。

図１は、実施の形態１における平板スピーカ１７の平面図である図２の、線Ａ−Ａに沿う断面図である。

図１、図２に示す様に、本実施の形態における平板スピーカ１７は、開口部を設けた鉄製で皿状のフレーム１９と、このフレーム１９の開口部に設けた平板状の振動板２０と、前記皿状のフレーム１９内に設置されると共に、このフレーム１９と前記振動板２０のそれぞれと結合され、振動板２０を振動させる駆動部とを備えている。更に、皿状のフレーム１９内には、フレーム１９の内部の底面から一定距離を離れて第一の多孔吸音板１８が設置されている。

天井板を兼ねた薄い木でできた振動板２０は略平板状で、その形状は当実施の形態の場合、例えば、一辺が６０ｃｍの四角形である。したがって、フレーム１９の開口部も四角形状となっており、四角形の振動板２０は、フレーム１９の四角形状の開口部に設置され密閉状態になっている。尚、振動板２０は他の天井板、例えば、軽量硬質素材の樹脂板、発泡樹脂板、金属板等でも形成できる。その場合、振動板の材料毎に違った音質を楽しむことができる。また、本実施の形態１では、振動板２０の形状は四角形状であるが、円形や多角形等の他の形状であっても良い。その場合、スピーカのデザインの自由度が増すという効果を奏する。

駆動部は、フレーム１９内底面と振動板２０との間の中央部に設置された磁気回路２１と、ボイスコイル２２が巻回されたボイスコイルボビン２３とから構成されている。

磁気回路２１は、フレーム１９の底部の中央にヨーク２４が固定され、その上にマグネット２５と上部プレート２６を設けて構成され、このヨーク２４と上部プレート２６の間には磁気ギャップを有している。

ボイスコイル２２は、磁気回路２１の磁気ギャップ内に配置されており、ボイスコイル２２を巻回するボイスコイルボビン２３は、振動板２０に振動を伝達する円筒状のカプラー２７を通じて振動板２０と連結されている。

ダンパー２８は、その内周側はボイスコイルボビン２３と連結され、ダンパー２８の外周側は皿状フレーム１９の底面から開口部に向いて設けた環状の凹部１９ａと連結されて、ボイスコイルボビン２３を支持している。

図３は、平板スピーカ１７に設置された第一の多孔吸音板１８の斜視図である。第一の多孔吸音板１８は、フレーム１９の形状に合わせた正方形の基板１８ａと、基板に設けられた複数の第一の孔１８ｂと、基板１８ａの中央部に設けた第一の孔１８ｂより大きい第二の孔１８ｃから構成されている。基板１８ａは、厚さが３ｍｍ以上で、かつ３０ｍｍ以下の合板から構成され、第一の孔１８ｂは、直径が４ｍｍ以上で、かつ６０ｍｍ以下の円形で形成されている。

図４に示す様に、第一の多孔吸音板１８は、フレーム１９の内部の底面から一定の距離を離れて設置され、基板１８ａに設けられた第二の孔１８ｃは、フレーム１９の底面から開口部に向いて設けた環状の凹部（図１とは違って、フレーム１８の開口部が上側を向いているため、凸部に見える）１９ａの外周と組み合わせて設置されている。

図５に示す様に、第一の多孔吸音板１８は、フレーム１９の内部の底面から一定の距離離れており、基板１８ａとフレーム１９の底面との間に空気層３１を設けている。空気層３１は、第一の孔１８ｂと連通している。

平板スピーカ１７から音を再生した際、第一の孔１８ｂと空気層３１とがヘルムホルツ型の共鳴吸音器として働き、振動板２０の裏側から第一の多孔吸音板１８の第一の孔１８ｂに入射された、この共鳴吸音器の共振周波数の音波は、第一の孔１８ｂの部分で激しい空気の流通が行われ、音響エネルギーが熱エネルギーへ変換される吸音現象が発生し、平板スピーカ１７の背面への音漏れが軽減される。

また、空気層３１の容積（Ｖ）、第一の孔１８ｂの面積（Ｓ）、基板１８ａの厚み（Ｔ）によって、軽減される周波数が決定されるので、上記３つの要素を変更することによって複数の周波数帯域の漏出音を吸音することが可能となる。

尚、本実施の形態では第一の孔１８ｂの形状を円形としているが、第一の孔の面積が同じであればその形状に特に限定はない。

更に、吸音効果を高めるためには、第一の多孔吸音板１８とフレーム１９との間にグラスウールなどの多孔質材料を裏打ちすることもできる。

また、本実施の形態では、駆動部はフレーム１８と振動板２０の中央部とそれぞれ結合されるが、中心をずらして結合されても良い。その場合、振動板２０上で発生する分割共振を分散することができ、ピーク・ディップが抑制された周波数特性を得ることが可能となる。

また、前記駆動部は動電型加振器、磁歪型加振器、電歪型加振器のいずれかを用いて構成されても良い。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における平板スピーカ２９について図６と図７を用いて説明する。なお、説明の繁雑化を防ぐために、実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、説明を簡略化する。

図６は、本発明の実施の形態２における平板スピーカ２９の斜視図である。図６において、第二の多孔吸音板３０は、環状の基板３０ａに複数の第三の孔３０ｂを設けており、フレーム１９の外側、すなわち、フレーム１９の外底面側に設置される。つまり、図７の構造断面図に示す様に、第二の多孔吸音板３０は、フレーム１９内部の底面から開口部に向いて環状の凹部１９ａを設け、この凹部１９ａの外底面から一定の距離を離れて設置されている。しかし、この状態でも、図７から明らかなように、第二の多孔吸音板３０はフレーム１９の厚さの内に設けているので、この場合も第二の多孔吸音板３０はフレーム１９内に実質的に配置された状態となっている。この構成により、平板振動板２０から前面に放射され、天井裏へ回り込んだ音を第二の多孔吸音板３０により吸音することが可能となり、上階へ漏れ出す音を更に軽減することができる。

更に、本実施の形態ではフレーム１９の外側に第二の多孔吸音板３０を設置しているが、その代わりにダクトと中空部を備えた共鳴吸音器、又は軽減したい周波数の音波の１／４波長に相当する長さを有する音響管であっても同様の効果を得ることができる。

本実施の形態２において、基板３０ａと第三の孔３０ｂは、実施の形態１における基板１８ａと第一の孔１８ｂと同じ特徴を持っている。

本発明にかかる平板スピーカは、住宅、マンション、オフィスなどへの音響機器として有用である。

本発明の実施の形態１における平板スピーカの平面図（図２）のＡ−Ａにおける断面図 本発明の実施の形態１における平板スピーカの平面図 本発明の実施の形態１における平板スピーカの第一の多孔吸音板の斜視図 同実施の形態における平板スピーカのフレームと第一の多孔吸音板の斜視図 同実施の形態における平板スピーカ図４のＢ−Ｂにおける断面図 本発明の実施の形態２における平板スピーカの斜視図 本発明の実施の形態２における平板スピーカの構造断面図 従来の防音スピーカの構造断面図

１ スピーカ
２ 天井パネル
３ グリル
４ 防音カバー
５ 磁気回路
６ ボイスコイル
７ ボイスコイルボビン
８ フレーム
９ 振動板
１０ ダンパー
１１ エッジ
１２ ダストキャップ
１３ 開口部
１４ 下部プレート
１５ マグネット
１６ 上部プレート
１７ 平板スピーカ
１８ 第一の多孔吸音板
１８ａ 基板
１８ｂ 第一の孔
１８ｃ 第二の孔
１９ フレーム
１９ａ 凹部
２０ 振動板
２１ 磁気回路
２２ ボイスコイル
２３ ボイスコイルボビン
２４ ヨーク
２５ マグネット
２６ 上部プレート
２７ カプラー
２８ ダンパー
２９ 平板スピーカ
３０ 第二の多孔吸音板
３０ａ 基板
３０ｂ 第三の孔
３１ 空気層

Claims (5)

1. 開口部を設けた皿状のフレームと、
   このフレームの開口部に設けた振動板と、
   前記フレーム内に設けられるとともに、前記振動板に結合され、前記振動板を振動させる駆動部とを備えた平板スピーカであって、
   前記フレーム内に、前記フレームの内部の底面から一定の距離を離れて第一の多孔吸音板が設置されることを特徴とする平板スピーカ。
2. 前記フレームの外面に、この皿状フレームの底面から開口部に向いて設けた環状の凹部を設け、この凹部内に第二の多孔吸音板が設置された請求項１に記載の平板スピーカ。
3. 前記第二の多孔吸音板は、共鳴吸音器及び音響管のうち、いずれか一種類からなる請求項２に記載の平板スピーカ。
4. 前記第一、第二の多孔吸音板は、板状材料に複数の第一の孔を開けた孔開き板である請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の平板スピーカ。
5. 前記第一、第二の多孔吸音板は、板状材料に設けた複数の第一の孔と、前記第一の孔に連帯された空気層とがヘルムホルツ型の吸音構造になっている請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の平板スピーカ。

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