JP6340427B2 - 複合スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複合スピーカ装置に関する。

従来、大径の振動板を有する低音用スピーカユニットと、大径の振動板の音放射方向に設置された、小径の振動板を有する高音用スピーカユニットとを備えた複合スピーカ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の複合スピーカ装置では、高音用スピーカユニットの保持構造を、非磁性体から成る細い金属棒とすることで、低音用スピーカユニットの音放射方向における遮蔽物を減らしている。これにより、そのような遮蔽物で低音用スピーカユニットからの音が反射、回折することに起因する複合スピーカ装置の音放射特性の乱れが抑制されている。

特開２００８−２６３２５７号公報

ここで、高音用スピーカユニットからの音の一部は、その音放射方向とは反対方向に位置する低音用スピーカユニットへと回折等により伝搬することがある。高音用スピーカユニットから低音用スピーカユニットへのこのような音の伝搬も、複合スピーカ装置の音放射特性の乱れの原因となることがある。特許文献１に記載の複合スピーカ装置では、このような音の伝搬に起因する音放射特性の乱れについては何ら有効な対策が採られていないという問題が一例として挙げられる。

そこで、本発明は、高音用スピーカユニットから低音用スピーカユニットへの音の伝搬に起因する音放射特性の乱れを抑制することができる複合スピーカ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、第１の振動板を有する第１のスピーカユニットと、前記第１の振動板の音放射方向に設置された、前記第１の振動板より径が小さい第２の振動板を有する第２のスピーカユニットと、を備え、前記第１のスピーカユニットと前記第２のスピーカユニットとの双方から互いに同周波で放射される音の波長をλで表記し、自然数をｎで表記したとき、前記第１の振動板の音放射方向の表面のうち、前記第２の振動板の音放射方向の表面から前記第１の振動板の音放射方向の表面に伝搬して反射した音の伝搬経路と前記第２の振動板の音放射方向の表面から放射する音の伝搬経路との伝搬経路差の長さが（２ｎ＋１）×λ（１／２±１／１６）となる箇所を含む設置範囲内に、少なくとも１箇所に吸音材が配置されていることを特徴とする複合スピーカ装置となっている。

本発明の一実施例にかかる複合スピーカ装置を示す図である。 図１に示されている高音用スピーカユニット（第２のスピーカユニット）から低音用スピーカユニット（第１のスピーカユニット）へと伝搬して反射した音と、高音用スピーカユニット（第２のスピーカユニット）から放射された音とを計測する様子を示す図である。 図１に示されている複合スピーカ装置における音放射特性の乱れが吸音材により抑えられる様子を示す図である。 本発明にいう第１のスピーカユニット及び第２のスピーカユニットの別例としての低音用スピーカユニット及び高音用スピーカユニットを示す模式図である。 別例の吸音材を示す模式図である。 周波数が等しい２つの音が互いにずれて重なるときに生じる現象を示す図である。 吸音材を低音用振動板の開口から離れた位置に配置した別例の複合スピーカ装置を示す図である。 吸音材を低音用振動板の開口から離れた位置に配置した更なる別例の複合スピーカ装置を示す図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる複合スピーカ装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる複合スピーカ装置は、第１の振動板を有する第１のスピーカユニットと、第１の振動板の音放射方向に設置された、第１の振動板より径が小さい第２の振動板を有する第２のスピーカユニットと、を備え、第１の振動板の音放射方向の表面には、第２の振動板を囲むように吸音材が配置されていることを特徴とする。この複合スピーカ装置では、第１のスピーカユニットが低音用スピーカユニットとして機能し、第２のスピーカユニットが高音用スピーカユニットとして機能する。この複合スピーカ装置では、第１の振動板の音放射方向の表面には、第２の振動板を囲むように吸音材が配置されている。このため、高音用スピーカユニットとしての第２のスピーカユニットからの音が低音用スピーカユニットとしての第１のスピーカユニットへと伝搬したとしても、その音が吸音材によって吸音される。この複合スピーカ装置によれば、高音用スピーカユニットから低音用スピーカユニットへの音の伝搬に起因する音放射特性の乱れを、吸音材での吸音により抑制することができる。また、この複合スピーカ装置によれば、第１の振動板の音放射方向の表面への吸音材の配置という、材料費や製造コストが比較的少なくて済む構成により音放射特性の乱れを抑制することができる。さらに、この複合スピーカ装置は、吸音材が第１の振動板の音放射方向の表面に配置されており、この第１の振動板の音放射方向の空間については異物がないため外観上も良好なものとなっている。

また、本発明の一実施形態にかかる複合スピーカ装置において、第１のスピーカユニットの軸と第２のスピーカユニットの軸とが一致していることは好適である。この複合スピーカ装置によれば、高音と低音とが略同じ位置から聞こえることとなるので、良好な音像を得ることができる。

また、この好適な複合スピーカ装置において、吸音材が、円環状の形状を有していることは更に好適である。この複合スピーカ装置によれば、円環状の吸音材により、第２のスピーカユニットから第１のスピーカユニットへと伝搬する音を、第２のスピーカユニットの軸回りに万遍なく吸音することができるので、音放射特性の乱れが一層抑制されることとなる。

また、２つのスピーカユニットの軸が互いに一致している上記の好適な複合スピーカ装置において、第１の振動板の中心部に開口が形成され、第２の振動板の径が前記開口の径よりも小さいことも更に好適である。この複合スピーカ装置によれば、第２の振動板が、第１の振動板の音放射方向で遮蔽物となるといった事態が回避される。

また、第１の振動板の中心部に開口が形成され、第２の振動板の径が開口の径よりも小さい上記の好適な複合スピーカ装置において、開口の周囲に吸音材が配置されていることは一層好適である。この複合スピーカ装置によれば、音放射方向から見たときに比較的目立たない、開口の周囲に吸音材が配置されているので、外観を向上させることができる。

また、本発明の一実施形態にかかる複合スピーカ装置において、第１のスピーカユニットと第２のスピーカユニットとの双方から互いに同周波で放射される音の周波数である重なり周波数に対応する波長をλで表記し、自然数をｎで表記したとき、第１の振動板の音放射方向の表面のうち、第２の振動板の音放射方向の表面から第１の振動板の音放射方向の表面に伝搬して反射した音の伝搬経路と前記第２の振動板の音放射方向の表面から放射する音の伝搬経路との伝搬経路差の長さが、（２ｎ＋１）×λ（１／２±１／１６）となる箇所を含む設置範囲内に、少なくとも１箇所に吸音材が配置されていることは好適である。上記の設置範囲内では、第２のスピーカユニットからの重なり周波数の音が、第２の振動板の音放射方向の表面から第１の振動板の音放射方向の表面に伝搬して反射した重なり周波数の音に対して１／２波長程度ずれた状態で重なる。この状態は位相のずれが１８０°に近いことを意味し、２つの音が互いに干渉して打ち消し合い、音圧が低下し易い。上記の好適な複合スピーカ装置によれば、吸音材の配置箇所をこのような音圧低下が起き易い位置に限定することにより、吸音材の使用量を抑えて第１の振動板に掛かる負荷を抑えつつも、音圧低下を抑えて音放射特性の乱れを抑制することができる。

また、この好適な複合スピーカ装置において、第１の振動板の音放射方向の表面のうち、上記の伝搬経路差の長さが、（２ｎ＋１）×λ（１／２−１／１６）〜（２ｎ＋１）×λ（１／２＋１／１６）となる範囲内に、少なくとも１箇所に吸音材が配置されていることは更に好適である。この複合スピーカ装置によれば、互いに干渉する重なり周波数の音における位相のずれが一層１８０°に近くなる位置に吸音材の配置箇所を限定することにより、吸音材の使用量を更に抑えて音放射特性の乱れを抑制することができる。

また、この更に好適な複合スピーカ装置において、第１の振動板の音放射方向の表面のうち、伝搬経路差の長さが（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる箇所の近傍に、少なくとも１箇所に吸音材が配置されていることは一層好適である。この複合スピーカ装置によれば、互いに干渉する重なり周波数の音における位相のずれが略１８０°となる位置に吸音材の配置箇所を限定することにより、吸音材の使用量を一層抑えて音放射特性の乱れを抑制することができる。

また、伝搬経路差の長さが（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる箇所の近傍に、少なくとも１箇所に吸音材が配置されている上記の好適な複合スピーカ装置において、上記の自然数ｎが０であることは一層好適である。この複合スピーカ装置によれば、伝搬経路差の長さが（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる箇所が複数あったとしても、その内の最も第２の振動板に近い箇所の近傍に吸音材が配置される。このため、ある程度小型の複合スピーカ装置であっても、好適な位置に吸音材を配置することが可能となる。

本発明の一実施例にかかる複合スピーカ装置１を図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例にかかる複合スピーカ装置を示す図である。図１（ａ）には、複合スピーカ装置１の、音放射方向に沿った断面図が示されている。また、図１（ｂ）には、複合スピーカ装置１が有する後述の２つの振動板を、図１（ａ）中の矢印Ｄ２方向から見たときの模式図が示されている。

複合スピーカ装置１は、低音用スピーカユニット１０と、高音用スピーカユニット２０とを備えている。低音用スピーカユニット１０が、本発明にいう第１のスピーカユニットの一例に相当し、高音用スピーカユニット２０が、本発明にいう第２のスピーカユニットの一例に相当する。

低音用スピーカユニット１０は、低音用振動板１１と、低音用フレーム１２と、低音用ダンパ１３と、低音用ボイスコイル１４と、低音用磁気回路１５と、を有している。低音用振動板１１は、コーン型を有する部材であり、その中心部に開口１１ａが形成されている。低音用振動板１１の外周縁は、円筒状の低音用フレーム１２に連結され、低音用振動板１１における開口１１ａの内周縁は、円筒状のボイスコイルボビン１４ａに連結されている。また、低音用ダンパ１３は可撓性を有する円環状の部材であり、外周縁が低音用フレーム１２に連結され、内周縁がボイスコイルボビン１４ａの外周面に連結されている。低音用ボイスコイル１４は、ボイスコイルボビン１４ａの外周面に形成されており、低音用磁気回路１５における磁気ギャップ１５ａ内に配置されている。低音用振動板１１が、本発明にいう第１の振動板の一例に相当する。

高音用スピーカユニット２０は、低音用スピーカユニット１０におけるボイスコイルボビン１４ａの内側に配置されている。高音用振動板２１と、高音用フレーム２２と、高音用ダンパ２３と、高音用ボイスコイル２４と、高音用磁気回路２５と、を有している。高音用振動板２１は、低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１に設置された、低音用振動板１１より径が小さいドーム型を有する部材である。更に言えば、この高音用振動板２１は、その外径が、低音用スピーカユニット１０におけるボイスコイルボビン１４ａの内径、即ち低音用振動板１１における開口１１ａの内径よりも小さい。高音用振動板２１の外周縁は、円筒状の高音用フレーム２２に連結されている。また、高音用振動板２１における音放射方向Ｄ１とは反対側の裏面が、円筒状のボイスコイルボビン２４ａの上縁に連結されている。また、高音用ダンパ２３は可撓性を有する円環状の部材であり、外周縁が高音用フレーム２２に連結され、内周縁がボイスコイルボビン２４ａの外周面に連結されている。高音用ボイスコイル２４は、ボイスコイルボビン２４ａの外周面に形成されており、高音用磁気回路２５における磁気ギャップ２５ａ内に配置されている。高音用振動板２１が、本発明にいう第２の振動板の一例に相当する。

複合スピーカ装置１に供給される音声信号のうち低音成分が低音用スピーカユニット１０における低音用ボイスコイル１４に供給され、高音成分が高音用スピーカユニット２０における高音用ボイスコイル２４に供給される。その結果、各ボイスコイルに各磁気回路から作用するローレンツ力により各ボイスコイルが振動し、その振動が各振動板に伝わる。これにより、低音用スピーカユニット１０における低音用振動板１１が音放射方向Ｄ１に低音域の音を放射し、高音用スピーカユニット２０における高音用振動板２１が音放射方向Ｄ１に高音域の音を放射する。複合スピーカ装置１では、このように低音域と高音域を２つのスピーカに担当させることで、音域が拡げられている。

ここで、高音用スピーカユニット２０において高音用振動板２１が音放射方向Ｄ１に放射する音の一部は、回折等により、高音用フレーム２２の上縁を越えて低音用スピーカユニット１０の低音用振動板１１の表面へと伝搬する。

高音用振動板２１の音放射方向Ｄ１の表面から低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１の表面へと伝搬した音が、低音用振動板１１の表面で反射する。

この反射波は高音用振動板２１が放射する音と干渉する。そして、２つの音の位相のずれによっては、両者の干渉により互いに打ち消し合って音圧が低下し、音放射特性が乱れる可能性がある。本実施例の複合スピーカ装置１では、このような音放射特性の乱れを抑えるために、低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１の表面に、高音用振動板２１を１重に囲むように円環状の吸音材３０が１箇所に配置されている。高音用スピーカユニット２０からの音が低音用振動板１１へと伝搬したとしても、その音が吸音材３０によって吸音される。この複合スピーカ装置１によれば、高音用スピーカユニット２０から低音用スピーカユニット１０への音の伝搬に起因する音放射特性の乱れを、吸音材３０での吸音により抑制することができる。この吸音材３０が、本発明にいう吸音材の一例に相当する。

図２は、図１に示されている高音用振動板２１から低音用振動板１１へと伝搬して反射した音と、高音用振動板２１から放射された音の特性を計測する様子を示す図である。伝搬経路差Ｒは、反射された音波の伝搬経路と高音用振動板２１からの音波の伝搬経路との差である。図２における伝搬経路差Ｒは、高音用振動板２１から低音用振動板１１の表面までの伝搬経路Ｒａと低音用振動板１１の表面から高音用振動板２１と同じ高さまでの伝搬経路Ｒｂとの和である。

なお、スピーカ装置の特性の測定は、スピーカ装置の軸上で高音用振動板２１から１メートル離れたところのマイク７０で行われるのが一般的である。本実施例では低音用振動板１１の径が１ｍに比べて十分小さいのでＲｂを上記のように高音用振動板２１と同じ高さまでの伝搬経路と近似的に定義するが、それ以外の場合は、低音用振動板１１の表面から、マイク７０を中心とする半径１ｍの円の円周上までを伝搬経路Ｒｂとする。

図３は、図１に示されている複合スピーカ装置における音放射特性の乱れが吸音材により抑えられる様子を示す図である。この図３には、複合スピーカ装置１における音放射特性の一例を表すグラフＧ３が示されている。このグラフＧ３では、横軸に音の周波数（Ｈｚ）がとられ、縦軸に音圧（ｄＢ）がとられている。そして、図１に示されている複合スピーカ装置１における音放射特性の一例が太線Ｌ１で記載され、比較のために吸音材３０を設けなかった場合の音放射特性の一例が細線Ｌ２で記載されている。細線Ｌ２の音放射特性は、図２に示されている計測方法で計測されたものであり、太線Ｌ１の音放射特性は、図１に示されている複合スピーカ装置１について、図２と同様の計測方法で計測されたものである。

この図３の例では、４ｋＨｚ近傍の周波数において干渉が生じている。そして、細線Ｌ２が表すように、吸音材３０を設けなかった場合、この重なり周波数において音圧が急激に低下している。これは、図２（ａ）の音圧分布図Ｇ１での高音圧領域Ｈ１において、高音用スピーカユニット２０から伝搬してきた音と、低音用スピーカユニット１０の低音用振動板１１で反射された音とが干渉して互いに打ち消し合ったためと考えられる。

これに対し、吸音材３０を設けた本実施例の複合スピーカ装置１では、低音用スピーカユニット１０の低音用振動板１１上で高音用スピーカユニット２０からの音が吸音材３０によって吸音される。その結果、太線Ｌ１が表すように、音圧低下が抑えられている。このように、本実施例の複合スピーカ装置１によれば、高音用スピーカユニット２０から低音用スピーカユニット１０の低音用振動板１１への音の伝搬に起因する音放射特性の乱れを、吸音材３０での吸音により抑制することができる。また、この複合スピーカ装置１によれば、低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１の表面への吸音材３０の配置という、材料費や製造コストが比較的少なくて済む構成により音放射特性の乱れを抑制することができる。さらに、この複合スピーカ装置１は、吸音材３０が低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１の表面に配置されており、この低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１の空間については異物がないため外観上も良好なものとなっている。

また、本実施例の複合スピーカ装置１では、図１（ａ）に示されているように、低音用スピーカユニット１０の軸と高音用スピーカユニット２０の軸とが一致している。この複合スピーカ装置１によれば、高音と低音とが略同じ位置から聞こえることとなるので、良好な音像を得ることができる。

また、本実施例の複合スピーカ装置１では、吸音材３０が、図１（ｂ）に示されているように、高音用振動板２１を囲む円環状の形状を有している。この複合スピーカ装置１によれば、円環状の吸音材３０により、高音用スピーカユニット２０から低音用スピーカユニット１０へと伝搬する音を、高音用スピーカユニット２０の軸回りに万遍なく吸音することができる。これにより、音放射特性の乱れが一層抑制されることとなる。

尚、本実施例では、本発明にいう第１のスピーカユニット及び第２のスピーカユニットの一例として、互いに軸が一致している低音用スピーカユニット１０及び高音用スピーカユニット２０が例示されている。しかしながら、本発明にいう第１のスピーカユニット及び第２のスピーカユニットは、これに限るものではなく、次のような別例であってもよい。

図４は、本発明にいう第１のスピーカユニット及び第２のスピーカユニットの別例としての低音用スピーカユニット及び高音用スピーカユニットを示す模式図である。この図４には、別例の低音用スピーカユニット１６及び高音用スピーカユニット２６が、図１（ｂ）と同様に音放射側から低音用振動板１６ａ及び高音用振動板２６ａを見た模式的な平面図で示されている。尚、この図４では、各振動板以外の構成要素については図示が省略されている。

この別例の低音用スピーカユニット１６及び高音用スピーカユニット２６では、互いに軸がずれている。そして、低音用スピーカユニット１６に対して軸がずれた位置にある高音用スピーカユニット２６を囲むように、低音用振動板１６ａの表面に円環状の吸音材３５が配置されている。この別例では、低音と高音とが互いに若干ずれた位置から聴こえることから、図１に示されている本実施例の複合スピーカ装置１に比べると音像の点で若干劣るものの、その再生音域の広さは本実施例の複合スピーカ装置１と同様である。また、この別例でも、吸音材３５によって高音用スピーカユニット２０から伝搬してくる音を吸音して音放射特性の乱れを抑えることができる。この別例の吸音材３５も、本発明にいう吸音材の一例に相当する。

また、本実施例では、本発明にいう吸音材の一例として、円環状の吸音材３０が例示されているが、本発明にいう吸音材は、これに限るものではない。本発明にいう吸音材は、例えば、次のような別例であってもよい。

図５は、別例の吸音材を示す模式図である。この図５には、別例の吸音材３６が図１（ｂ）と同様に音放射側から見た模式的な平面図で示されている。この別例の吸音材３６は、部分的に途切れた状態で高音用振動板２１を囲んでいる。図１に示されている本実施例の吸音材３０に比べれば若干劣るものの、この別例の吸音材３６でも、高音用スピーカユニット２０から伝搬してくる音を吸音して音放射特性の乱れを抑えることができる。この別例の吸音材３６も、本発明にいう吸音材の一例に相当する。

また、図１に示されている本実施例の複合スピーカ装置１では、低音用振動板１１の中心部に開口１１ａが形成され、高音用振動板２１の径がその開口１１ａの径よりも小さくなっている。この複合スピーカ装置１によれば、高音用振動板２１が、低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１で遮蔽物となるといった事態が回避される。

また、本実施例の複合スピーカ装置１では、低音用振動板１１の開口１１ａの周囲に吸音材３０が配置されている。より具体的には、開口１１ａの内周縁近傍にその内周縁に沿って吸音材３０が配置されている。この複合スピーカ装置１によれば、音放射方向Ｄ１から見たときに比較的目立たない位置に吸音材３０が配置されているので、外観が向上している。

ここで、図３のグラフＧ３において吸音材３０がない場合の音放射特性を表す細線Ｌ２を参照して説明した、周波数４ｋＨｚ近傍での音圧の低下は、次のような場合に起き易い。即ち、高音用スピーカユニット２０から伝搬して低音用スピーカユニット１０の低音用振動板１１表面で反射した音の伝搬経路と高音用振動板２１の音放射方向の表面から放射する音の伝搬経路との差が１／２波長程度ずれる場合に起き易い。この場合には、２つの音の位相のずれが１８０°に近く、両者が互いに干渉して打ち消し合うことで音圧の低下が起き易くなる。

そこで、本実施例では、吸音材３０が、低音用振動板１１の音放射方向の表面のうち、次のような設置範囲Ａｒ１内に１箇所に配置されている。この設置範囲Ａｒ１は、高音用振動板２１の音放射方向Ｄ１の表面から低音用振動板１１の音放射方向Ｄ１の表面に伝搬する音の伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が次式で表される長さとなる箇所を含む範囲である。
ＲＬ１＝（２ｎ＋１）×λ（１／２±１／１６）・・・（１）
（１）式における「λ」は重なり周波数に対応する波長であり、「ｎ」は自然数である。

さらに言えば、吸音材３０は、上記の設置範囲Ａｒ１内で、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が（２ｎ＋１）×λ（１／２−１／１６）〜（２ｎ＋１）×λ（１／２＋１／１６）となる範囲Ａｒ２内に配置されている。

伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる位置が、高音用スピーカユニット２０からの重なり周波数の音と、低音用スピーカユニット１０が放射する重なり周波数の音とがちょうど１／２波長ずれて重なる位置である。

図６は、周波数が等しい２つの音が互いにずれて重なるときに生じる現象を示す図である。図６（ａ）には、２つの音が１／２波長ずれて重なるときに生じる現象を表すグラフＧ４が示されており、図６（ｂ）には、２つの音が（１／２−１／１６）波長ずれて重なるときに生じる現象を表すグラフＧ５が示されている。更に、図６（ｃ）には、２つの音が（１／２−１／８）波長ずれて重なるときに生じる現象を表すグラフＧ６が示されている。各グラフでは、横軸に時間がとられ、縦軸に正規化された振幅がとられている。

図６（ａ）のグラフＧ４には、第１の音が点線Ｌ２で示され、この第１の音に１／２波長ずれて重なる第２の音が一点鎖線Ｌ３で示され、両者の合成音が実線Ｌ４で示されている。また、ここでの例では２つの音の振幅は等しいものとする。このように１／２波長ずれて２つの音が重なるときには、２つの音の位相のずれが１８０°となり互いに最も打ち消し合う。その結果、合成音の振幅は略０となってしまう。

図６（ｂ）のグラフＧ５には、点線Ｌ２で示される第１の音に（１／２−１／１６）波長ずれて重なる第２の音が一点鎖線Ｌ５で示され、両者の合成音が実線Ｌ６で示されている。また、ここでも２つの音の振幅は等しいものとする。このような状態でも、２つの音の位相のずれは１８０°に近く、合成音の振幅が約１／２以下となるまで打ち消し合う。

図６（ｃ）のグラフＧ６には、点線Ｌ２で示される第１の音に（１／２−１／８）波長ずれて重なる第２の音が一点鎖線Ｌ７で示され、両者の合成音が実線Ｌ８で示されている。また、ここでも２つの音の振幅は等しいものとする。この状態では、２つの音の位相のずれが１８０°からは遠く、合成音の振幅もそれほど減衰しない。

上記の（１）式は、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が、少なくとも図６（ｂ）に示されている程度には２つの音の位相のずれが１８０°に近くなる長さとなることを意味している。そして、本実施例では、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１がこのような長さとなる上記の範囲Ａｒ２内に吸音材３０が配置されている。即ち、高音用スピーカユニット２０からの音と、低音用スピーカユニット１０の低音用振動板１１表面で反射した音との位相のずれが１８０°に近くなる範囲Ａｒ２内に前者の音を吸音する吸音材３０が配置されている。より具体的には、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が、自然数ｎ＝０において、（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる箇所、即ち、λ（１／２）となる箇所の近傍に吸音材３０が配置されている。

具体的な数値例を示すと、周波数を４ｋＨｚ、音速を３４０ｍ／ｓｅｃとしたとき、対応する波長λは８５ｍｍとなる。ｎ＝０とすると、（１）式で表される伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１は４２．５±５．３ｍｍとなる。本実施例は、周波数を４ｋＨｚとした形態である。また、伝搬経路差Ｒ１を、図１（ａ）に示されているように、ドーム型の高音用振動板２１の頂点から略水平に延び、高音用フレーム２２の上縁近傍で、低音用振動板１１の開口１１ａ側へと折れ曲がって低音用振動板１１の表面へと至る経路と高音用振動板２１の表面で反射して第１の振動板と同じ高さに至る経路との和としている。そして、この伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が４１．８ｍｍとなる位置に吸音材３０が配置されている。この位置は、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が、λ（１／２）＝４２．５ｍｍとなる箇所の近傍に相当する。この伝搬経路差Ｒ１が、本発明にいう伝搬経路差の一例に相当する。

尚、本実施例では、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が４１．８ｍｍとなる位置であるとともに、外観向上のために、低音用振動板１１の開口１１ａの内周縁近傍にその内周縁に沿って吸音材３０が配置されている。しかしながら、外観の点では若干劣るものの、低音用振動板１１の開口１１ａから離れた位置において、伝搬経路差についての上述の条件を満たす位置に吸音材を配置してもよい。

図７は、吸音材を低音用振動板の開口から離れた位置に配置した別例の複合スピーカ装置を示す図である。この図７には、別例の複合スピーカ装置５が、図１（ａ）の断面図と同等な断面図で示されている。ただし、図７では、図中右半分のみ図示されている。また、この別例の複合スピーカ装置５は、吸音材５１の配置箇所を除いて、図１に示されている複合スピーカ装置１と同等である。図７では、図１に示されている構成要素と同等な構成要素については図１と同じ符号が付されており、以下ではそれら同等な構成要素についての重複説明を省略する。

この別例の複合スピーカ装置５では、高音用スピーカユニット２０の高音用振動板２１からの音の伝搬経路Ｒ２が、ドーム型の高音用振動板２１の頂点から略水平に延び、高音用フレーム２２の上縁近傍を経て低音用振動板１１の表面へと至る経路としている。ただし、伝搬経路Ｒ２は、図１（ａ）に示されている伝搬経路差Ｒ１とは異なり、低音用振動板１１の開口１１ａからは離れた箇所へと向かう経路となっている。この例では伝搬経路Ｒ２が伝搬経路差である。

そして、このような伝搬経路差Ｒ２の長さＲＬ２がλ（１／２）＝４２．５ｍｍとなる箇所の近傍（例えば、ＲＬ２＝４１．８ｍｍとなる位置）に、円環状の吸音材５１が１箇所に配置されている。この位置に配置された吸音材５１によっても、高音用スピーカユニット２０から伝達し、低音用スピーカユニット１０からの音との位相のずれが１８０°に近くなる音が吸音される。これによって、この別例の複合スピーカ装置５でも音放射特性の乱れが抑えられることとなる。この別例における吸音材５１も、本発明にいう吸音材の一例に相当する。また、この別例における伝搬経路差Ｒ２も、本発明にいう伝搬経路差の一例に相当する。

図８は、吸音材を低音用振動板の開口から離れた位置に配置した更なる別例の複合スピーカ装置を示す図である。この図８には、更なる別例の複合スピーカ装置６が、図１（ａ）の断面図と同等な断面図で示されている。ただし、図８でも、上記の図７と同様に、図中右半分のみ図示されている。また、更なる別例の複合スピーカ装置６も、吸音材６１の配置箇所を除いて、図１に示されている複合スピーカ装置１と同等である。図８では、図１に示されている構成要素と同等な構成要素については図１と同じ符号が付されており、以下ではそれら同等な構成要素についての重複説明を省略する。

この更なる別例の複合スピーカ装置６では、高音用スピーカユニット２０が、図１や図７に示されている高音用スピーカユニット２０よりも音放射方向Ｄ１に突出して設けられている。その結果、高音用スピーカユニット２０からの音の伝搬経路差Ｒ３が、図１に示されている伝搬経路差Ｒ１や図７に示されている伝搬経路差Ｒ２よりも若干長くなっている。この図８に示されている伝搬経路差Ｒ３は、ドーム型の高音用振動板２１の頂点から略水平に延び、高音用フレーム２２の上縁近傍で低音用振動板１１の開口１１ａ側へと折れ曲がって低音用振動板１１の表面へと至る経路としている。ただし、この伝搬経路差Ｒ３も、図１（ａ）に示されている伝搬経路差Ｒ１とは異なり、低音用振動板１１の開口１１ａからは離れた箇所へと向かう経路となっている。そして、このような伝搬経路差Ｒ３の長さＲＬ３がλ（１／２）＝４２．５ｍｍとなる箇所の近傍（例えば、ＲＬ３＝４５．５ｍｍとなる位置）に、円環状の吸音材６１が１箇所に配置されている。この位置に配置された吸音材６１によっても、高音用スピーカユニット２０から伝達し、低音用スピーカユニット１０からの音との位相のずれが１８０°に近くなる音が吸音される。これによって、この別例の複合スピーカ装置６でも音放射特性の乱れが抑えられることとなる。この別例における吸音材６１も、本発明にいう吸音材の一例に相当する。また、この別例における伝搬経路差Ｒ３も、本発明にいう伝搬経路差の一例に相当する。

以上に説明したように、本実施例の複合スピーカ装置１によれば、２つの音の位相のずれが１８０°に近く音圧低下が起き易い上記の設置範囲Ａｒ１内に吸音材３０が配置されている。このように、吸音材３０の配置箇所をこのような位置に限定することにより、吸音材３０の使用量を抑えて低音用振動板１１に掛かる負荷を抑えつつも、音圧低下を抑えて音放射特性の乱れを抑制することができる。

また、本実施例の複合スピーカ装置１では、上記の設置範囲Ａｒ１のうち、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が、（２ｎ＋１）×λ（１／２−１／１６）〜（２ｎ＋１）×λ（１／２＋１／１６）となる範囲Ａｒ２内に吸音材３０が配置されている。この複合スピーカ装置１によれば、互いに干渉する音における位相のずれが一層１８０°に近くなる位置に吸音材３０の配置箇所を限定することにより、吸音材３０の使用量を更に抑えて音放射特性の乱れを抑制することができる。

更に言えば、本実施例の複合スピーカ装置１では、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる箇所の近傍に吸音材３０が配置されている。この複合スピーカ装置１によれば、互いに干渉する音における位相のずれが略１８０°となる位置に吸音材３０の配置箇所を限定することにより、吸音材３０の使用量を一層抑えて音放射特性の乱れを抑制することができる。

また、本実施例の複合スピーカ装置１では、上記の自然数ｎが０となる位置、即ち、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１がλ（１／２）となる箇所の近傍に吸音材３０が配置されている。つまり、伝搬経路差Ｒ１の長さＲＬ１が（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる箇所のうち最も高音用振動板２１に近い箇所の近傍に吸音材３０が配置されている。本実施例では、複合スピーカ装置１の具体的な大きさについては特定しないが、吸音材３０の配置箇所が上記のように高音用振動板２１に近いことから、複合スピーカ装置１がある程度小型であっても、好適な位置に吸音材３０を配置することが可能となっている。

尚、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の複合スピーカ装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、前述した実施例では、本発明にいう吸音材の一例として、高音用振動板２１を１重に囲むように１箇所に配置された吸音材３０、３５、３６、５１、６１が例示されている。しかしながら本発明にいう吸音材はこれに限るものではなく、高音用振動板（第２の振動板）を２重以上に囲むように複数個所に配置されるものであってもよい。

また、前述した実施例では、本発明にいう第１の振動板の一例としてコーン型の振動板（低音用振動板１１）が例示され、本発明にいう第２の振動板の一例としてドーム型の振動板（高音用振動板２１）が例示されている。しかしながら、本発明にいう第１の振動板及び第２の振動板は、上記タイプの振動板に限るものではなく、コーン型及びドーム型の何れのタイプの振動板であってもよい。

１，５，６ 複合スピーカ装置
１０，１６ 低音用スピーカユニット
１１，１６ａ 低音用振動板
１１ａ 開口
１２ 低音用フレーム
１３ 低音用ダンパ
１４ 低音用ボイスコイル
１５ 低音用磁気回路
２０，２６ 高音用スピーカユニット
２１，２６ａ 高音用振動板
２２ 高音用フレーム
２３ 高音用ダンパ
２４ 高音用ボイスコイル
２５ 高音用磁気回路
３０，３５，３６，５１，６１ 吸音材

Claims (4)

1. 第１の振動板を有する第１のスピーカユニットと、
   前記第１の振動板の音放射方向に設置された、前記第１の振動板より径が小さい第２の振動板を有する第２のスピーカユニットと、
   を備え、
   前記第１のスピーカユニットと前記第２のスピーカユニットとの双方から互いに同周波で放射される音の波長をλで表記し、自然数をｎで表記したとき、
   前記第１の振動板の音放射方向の表面のうち、前記第２の振動板の音放射方向の表面から前記第１の振動板の音放射方向の表面に伝搬して反射した音の伝搬経路と前記第２の振動板の音放射方向の表面から放射する音の伝搬経路との伝搬経路差の長さが（２ｎ＋１）×λ（１／２±１／１６）となる箇所を含む設置範囲内に、少なくとも１箇所に吸音材が配置されていることを特徴とする複合スピーカ装置。
2. 前記第１の振動板の音放射方向の表面のうち、前記伝搬経路差の長さが（２ｎ＋１）×λ（１／２−１／１６）〜（２ｎ＋１）×λ（１／２＋１／１６）となる範囲内に、少なくとも１箇所に前記吸音材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合スピーカ装置。
3. 前記第１の振動板の音放射方向の表面のうち、前記伝搬経路差の長さが（２ｎ＋１）×λ（１／２）となる箇所の近傍に、少なくとも１箇所に前記吸音材が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の複合スピーカ装置。
4. 前記自然数ｎが０であることを特徴とする請求項３に記載の複合スピーカ装置。

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