JP5987820B2 - スピーカーシステムおよびこれを備える電子機器 - Google Patents

Description

小型・薄型のスピーカーシステムおよびこれを用いる電子機器に関し、特に、スピーカーの前面側に音道を設けるキャビネットを備え、音道に連通するスリット状の開口から音波を放射するスピーカーシステムおよびこれを用いる電子機器に関する。

音声を再生するスピーカーを取り付ける電子機器、あるいは、オーディオ装置、ディスプレイ装置、遊技機、等の映像音響機器においては、スピーカーを取り付けるキャビネットを含むスピーカーシステムとしての占有空間を小型化することが要望されている。特に、ユーザーが持ち運び使用するノート型のパーソナル・コンピュータ、または、タブレット端末、または、携帯電話、などのモバイル機器のような電子機器においては、スピーカーをさらに小型化したマイクロスピーカーが使用される場合がある。また、スピーカーの前面側に音道を設けて音道に連通するスリット状の開口から音波を放射するスピーカーを採用することにより、スピーカーの振動板を外観視できないように筐体の内部に格納して、電子機器の美観を向上させようとする場合がある。

ただし、小型化・薄型化を図るスピーカーシステムでは、スピーカーの形状、あるいは、キャビネットの構造によって、音声再生性能に限界がある場合がある。具体的には、スピーカーの前面側に音道を設けるキャビネットを備え、音道に連通するスリット状の開口から音波を放射するスピーカーシステムでは、スピーカー振動板の前の空気室および音道において共振が発生して、好ましくないピーク・ディップが多くて大きい音圧周波数特性になってしまい、良好な音声再生が難しくなる、という問題がある。したがって、従来には、このような問題を解決するために様々なスピーカーシステムが提案されている。

例えば、奥行き寸法が大きいディスプレイに用いるスピーカーシステムであって、スピーカーと音響管とからなるものでは、一方向に開口部を有する音道管の奥部に円錐形振動板の凸面を前面に突出して装着したスピーカーを、円錐形振動板の凸面を音道管の内方向に挿入して取り付けて、音道管の軸とスピーカーの軸を直角に配置し、再生する音声の周波数特性を改善するスピーカーシステムがある。（特許文献１）。

また、従来には、音響出力開口を有するエンクロージャーと、前記エンクロージャー内に位置されたスピーカーと、前記スピーカーを前記音響出力開口に接続する音響出力ダクトであって、前記スピーカーから上流の位置に減衰チャンバーを、且つ前記スピーカーから下流の位置に出口ポートを有し、そして長さが巾より大きくされた音響出力ダクトと、を備えた電子オーディオ装置であって、前記スピーカーから放射されるある周波数の音波を減衰するために前記減衰チャンバー内に位置された音響減衰材を更に備えた電子オーディオ装置がある。（特許文献２）。

また、従来には、ヨークと振動板とを有し電気信号に応じて前記振動板を振動させることにより音を放音する電気機械音響変換器と、放音孔を備え、かつ前記振動板を有する側から前記電気機械音響変換器を取り付ける第１の筐体と、前記第１の筐体の反対側から前記電気機械音響変換器を取り囲むように前記第１の筐体と結合する第２の筐体と、前記放音孔を取り囲むように構成してなる側壁部材とを備え、前記第１の筐体と前記第２の筐体とは前記電気機械音響変換器背面に容積空間を構成し、前記放音孔は前記電気機械音響変換器に設けられた振動板と向かい合う前記第１の筐体上の領域外に開口せしめ、かつ前記放音孔を囲む側壁部材は前記電気機械音響変換器から放音された音が前記放音孔から放音されるまでの空間内で共振せしめる音響空間を構成したことにより、音圧−周波数特性において前記電気機械音響変換器の最低共振周波数よりも周波数を下げるよう構成したことを特徴とするスピーカーシステムがある（特許文献３）。

特許第３２１１６７８号公報 特開２０１３−１２６２５０号公報 特開２００６−１９７４５４号公報

しかしながら、上記特許文献１または２のようなスピーカーシステムでは、ノート型のパーソナル・コンピュータのようなユーザーが持ち運んで使用する小型軽量の電子機器に用いるスピーカーシステムとしては大きすぎて、適用させにくいという問題がある。また、上記特許文献３のようなスピーカーシステムでは、広い音声周波数帯域にわたってピーク・ディップが少ない音圧周波数特性を実現することが難しく、その結果、再生音質が低下するという問題がある。

本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、スピーカーの前面側に音道を設けるキャビネットを備え、音道に連通するスリット状の開口から音波を放射して、広い音声周波数帯域にわたってピーク・ディップが少ない音圧周波数特性を実現するスピーカーシステムおよびこれを用いる電子機器を提供することにある。

本発明のスピーカーシステムは、振動板を備えるスピーカーと、スピーカーが取り付けられるキャビネットと、を備えるスピーカーシステムであって、キャビネットが、スピーカーの振動板の前面側へ放射される音波を自由空間へと導出する前面音導部を有し、前面音導部は、スピーカーの振動板を支持するフレーム周縁部に対応して音源空間を規定する前面キャビティと、音源空間から放射される音波を自由空間に導出する音道と、樹脂のシート部材から形成されて一方の面がスピーカーの振動板に対向するように前面キャビティの側壁部にその周囲部分の少なくとも一部を取り付けて振動板からの音波の放射に合わせて振動するように音源空間に配置される平面部材と、平面部材のスピーカーの振動板に対向しない他方の面に取り付けられる吸音部材と、を有する。

また、本発明のスピーカーシステムは、前面音導部の吸音部材が、スピーカーの振動板の投影面の約半分に対応する平面形状を有し、音源空間において音道に連通する内部開口を塞がないように配置されている。

また、本発明のスピーカーシステムは、前面音導部の平面部材が、吸音部材よりも大きな投影面積を有し、吸音部材が取り付けられていない対応部分として規定される突出部を有する。

また、本発明のスピーカーシステムは、前面音導部の平面部材の突出部が、スピーカーの振動板の投影面の約半分以下に収まる平面形状を有し、音源空間において音道に連通する内部開口を塞がないように配置されている。

また、本発明のスピーカーシステムは、前面音導部の平面部材が貫通孔を有し、スピーカーの振動板から放射される音波が、貫通孔を通じて吸音部材に入射する。

また、本発明のスピーカーシステムは、前面音導部の吸音部材が、厚み０．５ｍｍ以上の所定厚みのフェルト部材であり、平面部材が、吸音部材の所定厚み以下の厚みを有する樹脂フィルムである。

また、本発明のスピーカーシステムは、前面音導部の音道の一部が、複数の貫通孔を含むパンチング部材により構成されている。

また、本発明のスピーカーシステムは、キャビネットが、スピーカーの振動板の背面側に音響容量となる内部空間を規定する背面キャビネット部をさらに有する。

また、本発明のスピーカーシステムは、キャビネットの背面キャビネット部が、内部空間に連通してスピーカーの振動板の背面側から放射される音波を自由空間に導出するダクトをさらに有する。

また、本発明の電子機器は、上記のスピーカーシステムを備え、少なくとも前面音導部の音道に連通する外部開口が設けられる筐体を有する。

以下、本発明の作用について説明する。

本発明のスピーカーシステムは、振動板を備えるスピーカーと、スピーカーが取り付けられるキャビネットと、を備える。キャビネットは、スピーカーの振動板の前面側へ放射される音波を自由空間へと導出する前面音導部を有する。したがって、本発明のスピーカーシステムを備える電子機器は、少なくとも前面音導部の音道に連通する外部開口が設けられる筐体を有するようにすれば、スピーカーの振動板を外観視できないように筐体の内部に格納して、電子機器の美観を向上させることができる。なお、筐体の外部開口は、スリット状の開口だけでなく、パンチング穴を設ける開口、通気性のネットで保護する開口、等であってもよい。

前面音導部は、スピーカーの振動板を支持するフレーム周縁部に対応して音源空間を規定する前面キャビティと、音源空間から放射される音波を自由空間に導出する音道と、一方の面がスピーカーの振動板に対向するように前面キャビティの側壁部にその周囲部分の少なくとも一部を取り付けて音源空間に配置される平面部材と、平面部材のスピーカーの振動板に対向しない他方の面に取り付けられる吸音部材と、を有する。前面音導部の音道の一部は、所定の厚みの鉄板などで構成されていればよく、好ましくは、複数の貫通孔を含むパンチング部材により構成されていればよい。

ここで、平面部材は、一方の面がスピーカーの振動板に対向するように前面キャビティの側壁部にその周囲部分の少なくとも一部を取り付けて音源空間に配置されているので、薄くて柔らかい材質を選定すると、平面部材のスピーカーの振動板に対向しない他方の面に取り付けられる吸音部材とともに、振動板からの音波の放射に合わせて振動するように固定されている。好ましくは、例えば、前面音導部の吸音部材は、前面音導部の吸音部材は、厚み０．５ｍｍ以上の所定厚みのフェルト部材であり、平面部材は、吸音部材の所定厚み以下の厚みを有する樹脂フィルムである。

吸音部材は、スピーカーの振動板の投影面の約半分に対応する平面形状を有し、音源空間において音道が設けられていない側に音道に連通する内部開口を塞がないように配置されている。吸音部材は、好ましくは、円形のスピーカーの振動板に対応する略半円形の平面形状を有して音源空間に配置されているので、音源空間ならびに音道において所定の周波数で共振が生じるのを抑制して、音圧周波数特性にピーク・ディップが出現しないようにすることができる。

また、前面音導部の平面部材は、吸音部材よりも大きな投影面積を有して、吸音部材が取り付けられていない対応部分として規定される突出部を有する。平面部材の突出部は、前面キャビティの側壁部に取り付けられる周囲部分を構成するのみでなく、任意の形状に形成されて音源空間に突出する。好ましくは、平面部材の突出部は、スピーカーの振動板の投影面の約半分以下に収まる平面形状を有し、音源空間において音道が設けられている側に音道に連通する内部開口を塞がないように配置される。

したがって、本発明のスピーカーシステムは、前面音導部の音源空間に振動板からの音波の放射に合わせて振動する部分を、平面部材および吸音部材から構成することができる。その結果、従来技術のように音源空間に吸音材を配置するだけでは平準化することが困難だった音圧周波数特性におけるピーク・ディップを、十分に抑制することができ、スピーカーの前面側に音道を設けるキャビネットを備える構成であっても、平坦で広い再生周波数帯域を有するスピーカーシステムを実現することができる。

また、このスピーカーシステムでは、好ましくは、前面音導部の平面部材が貫通孔を有し、スピーカーの振動板から放射される音波が、貫通孔を通じて吸音部材に入射するように構成されている。貫通孔は、音源空間において平面部材の音道が設けられていない側に設けられていれば、スピーカーの振動板から放射される音波が、この貫通孔を通じても吸音部材に入射する。その結果、吸音部材への音波が入射する経路が複数になって分散するので、音源空間での共振の発生をさらに低減することができ、音圧周波数特性におけるピーク・ディップを十分に抑制して、音圧周波数特性の乱れを抑えて再生音質を高めることができる。

また、本発明のスピーカーシステムでは、キャビネットが、好ましくは、スピーカーの振動板の背面側に音響容量となる内部空間を規定する背面キャビネット部をさらに有していてもよい。この場合には、背面側に密閉型キャビネットを有するスピーカーシステムを構成できる。また、キャビネットが、内部空間に連通してスピーカーの振動板の背面側から放射される音波を自由空間に導出するダクトをさらに有するようにして、背面側にバスレフ型キャビネットを有するスピーカーシステムを構成するようにしてもよい。低音域の再生能力に優れたスピーカーシステムを実現することができる。

スピーカーの前面側に音道を設けるキャビネットを備え、音道に連通するスリット状の開口から音波を放射して、広い音声周波数帯域にわたってピーク・ディップが少ない音圧周波数特性を実現するスピーカーシステムおよびこれを用いる電子機器を提供することができる。

本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１を説明する図である。（実施例１） 本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ａを説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１を含む電子機器であるノート型パーソナル・コンピュータ２０を説明する図である。（実施例１） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１および１ａの音圧周波数特性を説明するグラフである。（実施例１） 比較例のスピーカーシステム１００および１０１の音圧周波数特性を説明するグラフである。（比較例） 本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｂを説明する図である。（実施例２） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｂの音圧周波数特性を説明するグラフである。（実施例２） 本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｃを説明する図である。（実施例３） 本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｄを説明する図である。（実施例４） 本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｄの音圧周波数特性を説明するグラフである。（実施例４）

以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステムおよびこれを備える電子機器について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

図１および図２は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１並びにスピーカーシステム１ａを説明する図である。具体的には、図１（ａ）はスピーカーシステム１の平面図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図であり、図１（ｃ）はそのＢ−Ｂ’断面図である。同様に、図２（ａ）はスピーカーシステム１ａのＡ−Ａ’断面図であり、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ’断面図であり、図２（ｃ）は後述する平面部材７ａおよび吸音部材８を説明する斜視図であり、図２（ｄ）は平面部材７ａの平面図である。なお、説明が不用なスピーカーシステム１および１ａの一部の内部構造等については、図示並びに説明を省略する。

本実施例のスピーカーシステム１ならびに１ａは、略凸ドーム状の振動板３１を備える動電型スピーカー３を備える点で共通する。動電型スピーカー３は、呼び口径が約１．８ｃｍのマイクロスピーカーであり、取り付ける対象であるキャビネットの厚みを比較的に確保しにくい小型の電子機器に適するスピーカーである。動電型スピーカー３は、フレーム３２に周辺部が固定されるエッジを含む円形の振動板３１を備え、振動板３１にはボイスコイル３３が取り付けられている。ボイスコイル３３は、略円筒形状のボビンにコイルが巻き廻されて構成されており、コイルは磁気回路３４の磁気空隙に柔軟性を有するエッジにより振動可能に配置される。磁気回路３４は、ポールとヨークと磁石から構成される内磁型磁気回路である。

したがって、動電型スピーカー３では、ボイスコイル３３のコイルに音声信号電流が供給されると、磁気空隙中のコイルに駆動力が発生し、その結果、ボイスコイル３３および振動板３１から構成される振動系が図示する上下方向に振動し、音波を再生することができる。動電型スピーカー３は、振動板３１の磁気回路３４が存在しない前面側と、振動板３１の磁気回路３４が存在する背面側とに、それぞれ逆相の関係の音波を放射する。

スピーカーシステム１ならびに１ａは、動電型スピーカー３が取り付けられるキャビネット２および２ａが、前面キャビティ部材４と、蓋部材５と、背面キャビティ部材６と、から構成される点で共通する。動電型スピーカー３は、樹脂で形成される背面キャビティ部材６に取り付けられるので、振動板３１の背面側に放射される音波は、背面キャビティ部材６が規定する音響容量として機能する背面空間１３に放射される。本実施例の場合には、動電型スピーカー３および背面キャビティ部材６は、密閉型キャビネットを構成する。

また、スピーカーシステム１ならびに１ａは、キャビネット２および２ａがそれぞれ、動電型スピーカー３の振動板３１の前面側へ放射される音波を自由空間へと導出する前面音導部（それぞれ９ならびに９ａ）を有する点で共通する。動電型スピーカー３の前面側に取り付けられる前面キャビティ部材４は、樹脂で形成されて、蓋部材５とともに動電型スピーカー３の振動板３１を支持するフレーム３２の周縁部に対応する音源空間１０を規定する。蓋部材５は、剛性を有する樹脂板、あるいは、金属板であり、スピーカーシステムを平面視した場合に動電型スピーカー３が露出しないように蓋をするとともに、音道１１および開口１２を規定している。

前面音導部９は、前面キャビティ部材４と、蓋部材５と、平面部材７と、吸音部材８と、を含んで構成されて、音源空間１０と、音源空間１０から放射される音波を自由空間に導出する音道１１と、音道１１に連通する開口１２と、を規定する。また、前面音導部９ａは、前面キャビティ部材４と、蓋部材５と、平面部材７ａと、吸音部材８と、を含んで構成されて、音源空間１０と、音源空間１０から放射される音波を自由空間に導出する音道１１と、音道１１に連通する開口１２と、を規定する。音源空間１０は、平面図上での振動板３１の前面側に相当する部分であり、音道１１は、音源空間１０から開口１２に至るまでの空間に相当する。前面音導部９または９ａの相違点は、後述する平面部材７または７ａの形状が異なることのみであるので、重複する部分については、説明を省略する。

また、図３は、スピーカーシステム１を含む電子機器であるノート型パーソナル・コンピュータ２０を説明する斜視図である。パーソナル・コンピュータ２０は、ヒンジで開閉可能に構成された筐体２１と、筐体２１に取り付けられたキーボード部２２および液晶ディスプレイ部２３と、を備え、さらに、筐体２１のパームレスト部の左右にスピーカーシステム１をそれぞれ内部に格納して備えている。つまり、パーソナル・コンピュータ２０は、動電型スピーカー３の振動板３１を外観視できないようにすることで美観を向上させている。パーソナル・コンピュータ２０は、その筐体２１にスリット状の外部開口２４を設けて、この外部開口２４がスピーカーシステム１の開口１２に連通するように、スピーカーシステム１が取り付けられている。

図示するパーソナル・コンピュータ２０では、左右のスピーカーシステム１からそれぞれ異なる左右のステレオ音声信号を再生することができる。なお、ノート型パーソナル・コンピュータ２０は、スピーカーシステム１に代えて上記のスピーカーシステム１ａを含むものであってもよい。また、パーソナル・コンピュータ２０におけるスピーカーシステム１の取付位置は、図３の場合に限られず、スピーカーシステム１を収容する厚み寸法を有する部位であれば、他の部分であってもよい。

図１に図示するスピーカーシステム１において、平面部材７は、振動板３１の投影面の約半分に対応する平面形状を有し、一方の面が振動板３１に対向するように前面キャビティ部材４の側壁部にその周囲部分の半円弧の部分を取り付けてられている。具体的には、平面部材７は、厚み０．２５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂のシート部材を切断して形成した部材であり、動電型スピーカー３の振動板３１の外形寸法に略相当する大きさの円を、略半分にしたような半円形状の部材である。前面キャビティ部材４の音源空間１０を規定する側壁部には、半円弧状の棚状のリブが設けられているので、シート状の平面部材７を音源空間１０に配置することができる。前面音導部９の平面部材７は、音源空間１０において、音道１１に連通する内部開口を塞がないように、開口１２とは反対側の図示する左側に配置されている。例えば、平面部材７は、厚み１ｍｍ以下のＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、等のシート部材を利用して形成することができる。

一方、図２に図示するスピーカーシステム１ａにおいて、平面部材７ａは、図２（ｄ）に図示するように、振動板３１の投影面の約半分に対応する半円形部分７０と、半円形部分７０の半円弧状の周囲部分７１と、半円形部分７０の外形を規定する直線部の中央付近から扇状に突出した扇状突出部７２と、を有する。平面部材７と平面部材７ａとの相違点は、この扇状突出部７２の有無のみである。また、図２（ｃ）に図示するように、平面部材７ａの半円形部分７０には、振動板３１に対向しない他方の面に吸音部材８が取り付けられる。平面部材７についても同様であり、平面部材７および７ａにおいて、周囲部分７１および扇状突出部７２は、吸音部材８が取り付けられていない対応部分として規定される。なかでも、扇状突出部７２は、振動板３１の投影面の約半分以下に収まる平面形状を有し、音源空間１０において音道１１に連通する内部開口を塞がないように配置されている。

吸音部材８は、具体的には、厚み０．５ｍｍ以上の所定厚みのフェルト部材であり、少なくとも平面部材７または７ａよりも厚い寸法を有する吸音性を有する部材である。例えば、吸音部材８は、フェルト、不織布、発泡ウレタンのスポンジ、羊毛、マイクログラスウール、ポリエステル、ウール、のいずれかから選択すれば良く、音源空間１０の寸法に合わせて、平面部材７または７ａの材料および厚みと組み合わせて設定可能である。図１および図２に図示するように、吸音部材８は、動電型スピーカー３の振動板３１の投影面の約半分に対応する平面形状を有して、音源空間１０において音道１１に連通する内部開口を塞がないように配置されている。吸音部材８の平面部材７または７ａに固定されない他方の面は、蓋部材５により規制される。

したがって、平面部材７および７ａは、動電型スピーカー３の振動板３１の前に形成される音源空間１０において、投影面積上で少なくともその約半分に吸音部材８で満たされた空間を設けることができる。さらに、平面部材７および７ａは、一方の面が振動板３１に対向するように前面キャビティ部材４の側壁部にその周囲部分７１を取り付けて音源空間１０に配置されているので、薄くて柔らかい材質を選定することで、振動板３１に対向しない他方の面に取り付けられる吸音部材８とともに、振動板３１からの音波の放射に合わせて振動する。特に、平面部材７ａの場合には、吸音部材８が取り付けられない扇状突出部７２が設けられているので、振動板３１からの音波の放射に合わせて振動し易くすることができる。平面部材７および７ａと、吸音部材８と、は、音源空間１０ならびに音道１１において所定の周波数で共振が生じるのを抑制して、スピーカーシステムとしての音圧周波数特性にピーク・ディップが出現しないようにすることができる。

図４は、本実施例のスピーカーシステム１および１ａの音圧周波数特性を説明するグラフである。また、図５は、比較例の（図示しない）スピーカーシステム１００および１０１の音圧周波数特性を説明するグラフである。

比較例のスピーカーシステム１００は、上記のスピーカーシステム１から蓋部材５と、平面部材７および吸音部材８と、を取り除いた場合であり、直接放射型スピーカーとしての動電型スピーカー３の基本的な音圧周波数特性を確認することができる。この比較例のスピーカーシステム１００は、５ｋＨｚ以上の高い周波数で音圧レベルが高く、顕著なピーク・ディップが見られない適切なスピーカーシステムであるが、蓋部材５を備えないので振動板３１が露出してしまうという美観上の問題を含む。

次に、比較例のスピーカーシステム１０１は、上記のスピーカーシステム１から平面部材７および吸音部材８を取り除いた場合であり、そのグラフは、比較例のスピーカーシステム１００と対比すると、蓋部材５を備えた場合に音源空間１０で発生する共振の悪影響を示すことができる。つまり、約４ｋＨｚ付近に鋭く高いピークが発生すると共に、約６ｋＨｚ以上では音圧レベルが低下して、１０ｋＨｚ以上に深いディップが出現する。従来技術では、音源空間１０に適当な吸音材を配置すること、あるいは、音源空間１０を区分けする壁を設けること、等の対策でピークを抑制することも可能な場合があるが、平坦で広い再生周波数帯域を実現するのが難しいという問題がある。

一方、本実施例のスピーカーシステム１および１ａでは、音源空間１０に振動板３１からの音波の放射に合わせて振動する部分を、平面部材７（または７ａ）および吸音部材８から構成するので、その結果、図４のグラフのように、従来技術のように音源空間１０に吸音材を配置するだけでは平準化することが困難だった音圧周波数特性におけるピーク・ディップを、十分に抑制することができる。スピーカーシステム１および１ａは、振動板３１が露出しない薄型の形状に収まっているので、動電型スピーカー３の前面側に前面音道部９または９ａを設ける構成であっても、平坦で広い再生周波数帯域を得ることができる。

特に、本実施例のスピーカーシステム１ａでは、平面部材７ａの音源空間１０に振動板３１からの音波の放射に合わせて振動する部分を、吸音部材８が取り付けられない扇状突出部７２として設けているので、扇状突出部７２として設けていないスピーカーシステム１に比較して、約４ｋＨｚ〜約１０ｋＨｚの範囲で音圧レベルが上昇する。平面部材７ａの扇状突出部７２が、音源空間１０の内部で振動することで音波を発生するからである。つまり、本実施例のスピーカーシステム１ａでは、平面部材７ａの形状を設計することで、再生能率を向上させることができる利点がある。

なお、上記の実施例では、平面部材７および７ａは、振動板３１の投影面の約半分に対応する半円形部分７０を有する場合であるが、動電型スピーカー３の振動板３１の形状に応じて、その投影面の約半分に対応する平面形状を有していればよい。また、吸音部材８も、動電型スピーカーの振動板の形状に応じて、その投影面の約半分に対応する平面形状を有していればよく、音源空間１０において音道１１に連通する内部開口を塞がないように配置されていればよい。投影面の約半分に対応する平面形状とは、振動板３１の投影面の面積の約５０％に相当する面積を有するいかなる形状の平面を含み、その面積は、約４０％〜約６０％に相当する面積であればよい。また、吸音部材８は、接着剤または両面テープ等により平面部材７または７ａに取り付けられていればよく、音源空間１０において音道１１に連通する内部開口を塞がないように配置されていればよい。

また、図２（ｄ）に図示する平面部材７ａは、半円形部分７０と、半円形部分７０の半円弧状の周囲部分７１と、半円形部分７０の外形を規定する直線部の中央付近から扇状に突出した扇状突出部７２と、を有するが、扇状突出部７２は、扇形ではない他の形状により規定されても良い。つまり、吸音部材８が取り付けられていない対応部分として規定される平面部材７ａの突出部は、その材料および厚みの選定により、音源空間１０に収まり、かつ、前面キャビティ部材４または蓋部材５または動電型スピーカー３と接触せずに異音を生じない形状寸法であれば、所望の形状に設定可能である。もちろん、平面部材７ａの突出部は、複数設けてもよい。平面部材７ａの樹脂シート材料は、厚みが薄いと高域限界周波数が低下し、共振の鋭さＱが小さくなる傾向があるので、突出部の面積は、ある程度広い方がよい。

図６は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｂを説明する図である。具体的には、図６（ａ）はスピーカーシステム１ｂのＡ−Ａ’断面図であり、図６（ｂ）はそのＢ−Ｂ’断面図であり、図６（ｃ）は後述する平面部材７ｂおよび吸音部材８ｂを説明する斜視図であり、図６（ｄ）は平面部材７ｂの平面図である。スピーカーシステム１ｂは、上記の実施例１でのスピーカーシステム１ａにおける平面部材７ａおよび吸音部材８が、それぞれ平面部材７ｂおよび吸音部材８ｂに変更されたことのみが異なる前面音道部９ｂ並びにキャビネット２ｂを備える。したがって、説明が重複する部分については、説明を省略する。

図６に図示するスピーカーシステム１ｂにおいて、平面部材７ｂは、図６（ｄ）に図示するように、振動板３１の投影面の約半分に対応する半円形部分７０と、半円形部分７０の半円弧状の周囲部分７１と、半円形部分７０の外形を規定する直線部の中央付近から扇状に突出した扇状突出部７２と、周囲部分７１に設けられた貫通孔７３と、を有する。平面部材７ｂと平面部材７ａとの相違点は、この貫通孔７３の有無のみである。また、図６（ｃ）に図示するように、平面部材７ｂの半円形部分７０には、振動板３１に対向しない他方の面に吸音部材８ｂが取り付けられる。平面部材７ｂにおいて、周囲部分７１および扇状突出部７２は、吸音部材８が取り付けられていない対応部分として規定されるので、貫通孔７３は吸音部材８ｂにより塞がれない。

吸音部材８ｂは、具体的には、厚み０．５ｍｍ以上の所定厚みのフェルト部材であり、少なくとも平面部材７ｂよりも厚い寸法を有する吸音性を有する部材である。吸音部材８ｂは、吸音部材８の外形変更し、平面部材７ｂの貫通孔７３に対応して貫通孔７３が露出するような切欠部分を設けたものである。図６に図示するように、吸音部材８ｂは、動電型スピーカー３の振動板３１の投影面の約半分に対応する平面形状を有して、音源空間１０において音道１１に連通する内部開口を塞がないように、かつ、平面部材７ｂの貫通孔７３を塞がないように配置されている。

したがって、平面部材７ｂは、動電型スピーカー３の振動板３１の前に形成される音源空間１０において、投影面積上で少なくともその約半分に吸音部材８ｂで満たされた空間を設けることができる。さらに、平面部材７ｂは、一方の面が振動板３１に対向するように前面キャビティ部材４の側壁部にその周囲部分７１を取り付けて音源空間１０に配置されているので、薄くて柔らかい材質を選定することで、振動板３１に対向しない他方の面に取り付けられる吸音部材８ｂとともに、振動板３１からの音波の放射に合わせて振動する。特に、平面部材７ｂの場合には、吸音部材８ｂが取り付けられない扇状突出部７２が設けられているので、振動板３１からの音波の放射に合わせて振動し易くすることができる。平面部材７ｂと、吸音部材８ｂと、は、音源空間１０ならびに音道１１において所定の周波数で共振が生じるのを抑制して、スピーカーシステムとしての音圧周波数特性にピーク・ディップが出現しないようにすることができる。

図７は、本実施例のスピーカーシステム１ｂの音圧周波数特性を説明するグラフである。このスピーカーシステム１ｂでは、平面部材７ｂが貫通孔７３を有し、動電型スピーカー３の振動板３１から放射される音波が、貫通孔７３を通じて吸音部材８ｂに入射するように構成されている。貫通孔７３は、音源空間１０において平面部材７ｂの音道１０が設けられていない側に設けられているので、振動板３１からから放射される音波が、この貫通孔７３を通じても吸音部材８ｂに入射するようにできる。

その結果、本実施例のスピーカーシステム１ｂでは、図４のグラフに図示する先の実施例のスピーカーシステム１ａの場合に比較して、吸音部材８ｂへの音波が入射する経路が複数になって分散するので、音源空間１０での共振の発生をさらに低減することができ、高域限界周波数が約１１ｋＨｚから約１５ｋＨｚ付近まで延びるという利点を有する。先の実施例のスピーカーシステム１ａの場合に見られた約１５ｋＨｚ付近のディップも浅くなり、本実施例のスピーカーシステム１ｂでは、音圧周波数特性におけるピーク・ディップを十分に抑制して、音圧周波数特性の乱れを抑えて再生音質を高めることができる。

なお、本実施例では、平面部材７ｂの貫通孔７３が周囲部分７１に設けられているが、貫通孔７３は、吸音部材８ｂが通気性の良い材料の場合には、吸音部材８ｂが取り付けられる半円形部分７０に設けられてもよい。また、貫通孔７３は、本実施例のように１つのみではなく、複数箇所に設けてもよい。また、吸音部材８ｂは、平面部材７ｂの周囲部分７１に貫通孔７３が露出するような切欠部分を設けているが、このような切欠部分を有しない先の実施例１の吸音部材８のような半円形状の吸音部材を用いてもよい。

図８は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｃを説明する図である。具体的には、図８（ａ）はスピーカーシステム１ｃの平面図であり、図８（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図であり、図８（ｃ）はそのＢ−Ｂ’断面図である。スピーカーシステム１ｃは、上記の実施例１でのスピーカーシステム１における鉄板の蓋部材５が、複数の貫通孔を有するパンチング部材である蓋部材５ｃに変更されたことのみが異なる前面音道部９ｃ並びにキャビネット２ｃを備える。したがって、説明が重複する部分については、説明を省略する。

本実施例の前面音導部９ｃは、前面キャビティ部材４と、蓋部材５ｃと、平面部材７と、吸音部材８と、を含んで構成されて、音源空間１０と、音源空間１０から放射される音波を自由空間に導出する音道１１と、音道１１に連通する開口１２と、を規定する。蓋部材５ｃは、複数の貫通孔を有するので、音源空間１０および音道１１では、所定の周波数で共振が生じにくくなる。したがって、図８に図示するスピーカーシステム１ｃは、従来例の場合よりも、スピーカーシステムとしての音圧周波数特性にピーク・ディップが出現しないようにすることができる。

なお、上記実施例の蓋部材５ならびに本実施例の蓋部材５ｃは、厚み０．５ｍｍの鉄板を使っている。鉄板は、安価でありながら剛性が高く、蓋部材５の厚みを薄くできるので、上記実施例のように全高が低くなるように要望されるスピーカーシステムでは、例え高さ寸法が０．５ｍｍであっても動電型スピーカー３の振動板３１の前に形成される音源空間１０の大きさを確保できる利点がある。

図９は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１ｄを説明する図である。具体的には、図９はスピーカーシステム１ｄのＢ−Ｂ’断面図である。スピーカーシステム１ｄは、上記の実施例１でのスピーカーシステム１ａにおける背面キャビティ部材６が、ダクト１４を有する背面キャビティ部材６ｄに変更されたことのみが異なるキャビネット２ｄを備える。したがって、説明が重複する部分については、説明を省略する。

スピーカーシステム１ａならびに１ｄは、動電型スピーカー３が取り付けられるキャビネット２および２ｄが、動電型スピーカー３の振動板３１の前面側へ放射される音波を自由空間へと導出する前面音導部９ａを有する点で共通する。また、背面キャビティ部材６と背面キャビティ部材６ｄとの相違点は、背面キャビティ部材６ｄが音響容量として機能する背面空間１３に連通するダクト１４を備える点のみである。したがって、本実施例の場合には、動電型スピーカー３および背面キャビティ部材６ｄは、バスレフ型のスピーカーシステム１ｄを構成する。

図１０は、本実施例のスピーカーシステム１ｄの音圧周波数特性を説明するグラフである。動電型スピーカー３の振動板３１の背面側へ放射される音波は、背面空間１３とダクト１４とにより構成される音響的な共振回路により位相反転し、動電型スピーカー３の共振周波数よりも低い周波数帯域の音波が主に同相となってダクト１４から放射される。その結果、本実施例のスピーカーシステム１ｄは、背面空間１３が密閉型の背面キャビティ部材６を備える先の実施例のスピーカーシステム１よりも、低音域の再生能力が向上する。もちろん、本実施例のスピーカーシステム１ｄは、前面音導部９ａを有する点でスピーカーシステム１ａと共通するので、音源空間１０での共振の発生を低減することができ、音圧周波数特性におけるピーク・ディップを十分に抑制して、音圧周波数特性の乱れを抑えて再生音質を高めることができる。

なお、スピーカーシステム１ｄを含む電子機器では、先の実施例のパーソナル・コンピュータ２０のように、スピーカーシステム１ｄの開口１２に連通する外部開口２４を設けると共に、ダクト１４に連通する他の外部開口を設けるのが好ましい。この場合、ダクト１４に連通する他の外部開口は、ダクト１４に直結する構造が好ましいが、筐体２１内の他の空間を介してダクト１４に連通していればよく、低音域の再生能力を向上させることができる。

また、上記実施例では、薄型の動電型スピーカー３は、断面が略凸ドーム状の振動板３１を備えるが、動電型スピーカー３の振動板３１は、前面側に凹部が形成されるコーン型振動板、あるいは、凹部が形成されない平面振動板であってもよく、振動板３１の断面形状に限定されるものではない。もちろん、動電型スピーカー３の振動板３１は、円形に限らずトラック型、あるいは、楕円形等の細長型の振動板であってもよい。また、動電型スピーカー３は、振動板３１およびボイスコイル３３を振動可能に支持するダンパーをさらに備えていてもよい。

本発明のスピーカーシステムは、パーソナル・コンピュータのような電子機器、または、ディスプレイ等の映像・音響機器に内蔵するスピーカーシステムとしてのみならず、音声を再生するスピーカーを内蔵するキャビネットを有するゲーム機、スロットマシン等の遊戯機にも適用が可能である。また、本発明のスピーカーシステムは、全高が低く、小型・薄型のキャビネットで音声を再生するスピーカーシステムが実現できるので、設置空間が限定される車両用のスピーカーに特に適する。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ スピーカーシステム
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ キャビネット
３ 動電型スピーカー
４ 前面キャビティ部材
５、５ｃ 蓋部材
６、６ｄ 背面キャビティ部材
７、７ａ、７ｂ 平面部材
８、８ｂ 吸音部材
９、９ａ、９ｂ、９ｃ 前面音導部
１０ 音源空間
１１ 音道
１２ 開口
１３ 背面空間
１４ ダクト
２０ ノート型パーソナル・コンピュータ

Claims (10)

1. 振動板を備えるスピーカーと、該スピーカーが取り付けられるキャビネットと、を備えるスピーカーシステムであって、
   該キャビネットが、該スピーカーの該振動板の前面側へ放射される音波を自由空間へと導出する前面音導部を有し、
   該前面音導部は、該スピーカーの該振動板を支持するフレーム周縁部に対応して音源空間を規定する前面キャビティと、該音源空間から放射される音波を自由空間に導出する音道と、樹脂のシート部材から形成されて一方の面が該スピーカーの該振動板に対向するように該前面キャビティの側壁部にその周囲部分の少なくとも一部を取り付けて該振動板からの該音波の放射に合わせて振動するように該音源空間に配置される平面部材と、該平面部材の該スピーカーの該振動板に対向しない他方の面に取り付けられる吸音部材と、を有する、
   スピーカーシステム。
2. 前記前面音導部の前記吸音部材が、前記スピーカーの前記振動板の投影面の約半分に対応する平面形状を有し、前記音源空間において前記音道に連通する内部開口を塞がないように配置されている、
   請求項１に記載のスピーカーシステム。
3. 前記前面音導部の前記平面部材が、前記吸音部材よりも大きな投影面積を有し、該吸音部材が取り付けられていない対応部分として規定される突出部を有する、
   請求項２に記載のスピーカーシステム。
4. 前記前面音導部の前記平面部材の前記突出部が、前記スピーカーの前記振動板の投影面の約半分以下に収まる平面形状を有し、前記音源空間において前記音道に連通する前記内部開口を塞がないように配置されている、
   請求項３に記載のスピーカーシステム。
5. 前記前面音導部の前記平面部材が貫通孔を有し、前記スピーカーの前記振動板から放射される音波が、該貫通孔を通じて前記吸音部材に入射する、
   請求項１〜４に記載のスピーカーシステム。
6. 前記前面音導部の前記吸音部材が、厚み０．５ｍｍ以上の所定厚みのフェルト部材であり、前記平面部材が、該吸音部材の該所定厚み以下の厚みを有する樹脂フィルムである、
   請求項１〜５に記載のスピーカーシステム。
7. 前記前面音導部の前記音道の一部が、複数の貫通孔を含むパンチング部材により構成されている、
   請求項１〜６に記載のスピーカーシステム。
8. 前記キャビネットが、前記スピーカーの前記振動板の背面側に音響容量となる内部空間を規定する背面キャビネット部をさらに有する、
   請求項１〜７に記載のスピーカーシステム。
9. 前記キャビネットの前記背面キャビネット部が、前記内部空間に連通して前記スピーカーの前記振動板の背面側から放射される音波を自由空間に導出するダクトをさらに有する、
   請求項８に記載のスピーカーシステム。
10. 請求項１〜９に記載のスピーカーシステムを備え、少なくとも前記前面音導部の前記音道に連通する外部開口が設けられる筐体を有する、電子機器。