JP6663974B1

JP6663974B1 - スピーカ装置

Info

Publication number: JP6663974B1
Application number: JP2018242529A
Authority: JP
Inventors: 哲平山田
Original assignee: 有限会社ゾルゾ
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: JP2020107946A; CN111385710A; US20200213717A1; EP3675516A1

Abstract

【課題】スピーカ装置の低音特性を更に向上させる。【解決手段】偶数番目のスピーカユニット１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈは、一つ前のスピーカユニット１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇに対して略反対方向を向き、枠体が一つ前のスピーカユニット１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇの枠体に隣接するように配置される。奇数番目のスピーカユニット１２ｃ，１２ｅ，１２ｇは、一つ前のスピーカユニット１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに対して略反対方向を向き、振動板の少なくとも一部が一つ前の前記スピーカユニット１２ｂ，１２ｄ，１２ｆの振動板の少なくとも一部に近接して対向するように配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、スピーカ装置に関する。

特許文献１は、複数のスピーカユニットを組み合わせ、密閉空間の体積を一定に保つことにより振動板の背圧を打ち消し、低音特性を向上したスピーカ装置を開示している。

特開２０１８−１８２３８７

スピーカ装置の低音特性を更に向上させるには、前記振動板の移動によって前記密閉空間のなかに発生する圧力のムラを速やかに解消する必要がある。そのためには、前記振動板の間の距離をできるだけ短くし、前記密閉空間の体積をできるだけ小さくすることが重要である。
しかし、市販のスピーカユニットを使用する場合、前記振動板の裏側にドライバユニットや枠体が配置されているので、前記振動板の間の距離を短くしたり、前記密閉空間の体積を小さくしたりすることが難しい。
本発明は、市販のスピーカユニットを使用しつつ、前記振動板の間の距離をできるだけ短くし、前記密閉空間の体積をできるだけ小さくすることにより、前記スピーカ装置の低音特性を更に向上させることを目的とする。

スピーカ装置は、２ｎ個（ｎは、２以上の自然数。）のスピーカユニットと、ｎ個の第一空間画定部と、（ｎ−１）個の第二空間画定部とを備える。前記スピーカユニットのそれぞれは、振動板と、前記振動板の裏側に配置され、電気信号を入力して前記振動板を駆動するドライバユニットと、前記振動板と前記ドライバユニットとを支持する枠体とを有し、全体として略錐体状である。前記スピーカユニットのうち２ｉ番目（ｉは、ｎ以下の自然数。）のスピーカユニットは、（２ｉ−１）番目のスピーカユニットに対して略反対方向を向き、前記枠体が（２ｉ−１）番目の前記スピーカユニットの前記枠体に隣接するように配置される。ｉ番目の前記第一空間画定部は、（２ｉ−１）番目の前記スピーカユニットの前記振動板及び前記枠体に囲まれた空間と２ｉ番目の前記スピーカユニットの前記振動板及び前記枠体に囲まれた空間とを連通させ密閉して、第一空間とする。前記スピーカユニットのうち（２ｊ＋１）番目（ｊは、（ｎ−１）以下の自然数。）のスピーカユニットは、２ｊ番目のスピーカユニットに対して略反対方向を向き、前記振動板の少なくとも一部が２ｊ番目の前記スピーカユニットの前記振動板の少なくとも一部に近接して対向するように配置される。ｊ番目の前記第二空間画定部は、２ｊ番目の前記スピーカユニットの前記振動板と（２ｊ＋１）番目の前記スピーカユニットの前記振動板とに囲まれた空間を密閉して、第二密閉空間とする。
２ｉ番目の前記スピーカユニットは、（２ｉ−１）番目の前記スピーカユニットに対して、所定の方向と略同一の方向に配置されてもよい。（２ｊ＋１）番目の前記スピーカユニットは、２ｊ番目の前記スピーカユニットに対して、前記所定の方向と略同一の方向にずれた位置に配置されてもよい。
前記ドライバユニットは、入力した電気信号の極性が所定の極性であるとき、前記振動板を前記裏側へ向けて駆動してもよい。前記スピーカユニットのうちｋ番目（ｋは、２以上２ｎ以下の自然数。）のスピーカユニットは、前記ドライバユニットが、（ｋ−１）番目のスピーカユニットの前記ドライバユニットが入力する電気信号と逆位相の電気信号を入力してもよい。これにより、前記第一密閉空間及び前記第二密閉空間それぞれの体積が、すべて常に一定となってもよい。

スピーカユニットをこのように配置することにより、振動板の間の距離を更に短くすることができ、密閉された第一空間及び第二空間の体積を更に小さくすることができる。これにより、振動板の移動により第一空間及び第二空間のなかで移動する空気の量が更に少なくなるので、背圧が効率よく打ち消され、スピーカ装置の最低共振周波数を更に小さくすることができる。

例示的なスピーカ装置１０を示す側面図。例示的なスピーカユニット１２ａを示す正面図。前記スピーカユニット１２ａを示す側面図。前記スピーカユニット１２ａを示す背面図。例示的な第一空間画定部１３ａを示す正面図。前記第一空間画定部１３ａを示す側面図。前記第一空間画定部１３ａを示すＶＩＩ−ＶＩＩ断面図。例示的な第二空間画定部１４ａを示す正面図。前記第二空間画定部１４ａを示す側面図。前記第二空間画定部１４ａを示すＸ−Ｘ断面図。

図１に示すとおり、スピーカ装置１０は、以下を有する。
＜スピーカユニット１２ａ〜１２ｈ＞前記スピーカユニットの数は、四個以上の偶数であり、例えば八個である。
＜第一空間画定部１３ａ〜１３ｄ＞前記第一空間画定部の数は、前記スピーカユニットの半分であり、例えば四個である。
＜第二空間画定部１４ａ〜１４ｃ＞前記第二空間画定部の数は、前記第一空間画定部の数よりも一つ少なく、例えば三個である。

図２〜４に示すとおり、前記スピーカユニット１２ａは、以下を有する。
＜振動板２１＞前後に振動することにより、空気を振動させて音を発生させる。
＜ドライバユニット２２＞前記振動板２１の裏側に配置され、電気信号を入力して前記振動板２１を駆動する。例えば、概して円柱形状である。
＜枠体２３＞前記振動板２１と前記ドライバユニット２２とを支持する。例えば、二つの円環部２３１，２３２と、六つの連結部２３３とを有する。前記円環部２３１は、前記振動板２１の周囲を支持する。前記円環部２３２は、前記円環部２３１よりも小さく、前記ドライバユニット２２に固定されている。前記連結部２３３は、前記円環部２３１と前記円環部２３２との間を連結している。

前記スピーカユニット１２ａは、全体として概ね錐体形状であり、例えばほぼ円錐台形状である。
他のスピーカユニット１２ｂ〜１２ｈも、スピーカユニット１２ａと同様である。

図５〜７に示すとおり、前記第一空間画定部１３ａは、以下を有する。
＜二つの覆い部３１，３２＞前記スピーカユニットの枠体２３に嵌合する形状である。例えば、側面部３１１，３２１と、円環部３１２，３２２とを有する。前記側面部３１１，３２１は、例えば円錐台側面形状であり、一方の端が前記円環部３１２，３２２に接続し、他方の端が開放されている。高さは、前記円環部２３１と前記円環部２３２との間の間隔とほぼ等しい。開放された側の端は、径が、前記円環部２３１の外径よりも小さく、前記円環部２３１の内径よりも大きい。前記円環部３１２，３２２は、外径が、前記円環部２３２の外径よりも大きい。内径は、前記円環部２３２の外径よりも小さく、前記ドライバユニット２２の径よりも大きい。
＜管部３３＞前記覆い部３１と、前記覆い部３２とを連結し、前記覆い部３１に覆われた空間と、前記覆い部３２に覆われた空間とを連通させる。

他の第一空間画定部１３ｂ〜１３ｄも、前記第一空間画定部１３ａと同様である。

前記覆い部３１，３２に前記スピーカユニットを嵌合させると、前記ドライバユニット２２は、前記円環部３１２，３２２のなかを通り抜けることができるが、前記円環部２３２は、通り抜けられない。前記円環部２３２が前記円環部３１２，３２２に当接したとき、前記円環部２３１は、前記側面部３１１，３２１の開放された端に当接する。この状態で、接着剤などにより、前記円環部２３２を前記円環部３１２，３２２に固定し、前記円環部２３１を前記側面部３１１，３２１に固定して、隙間を密閉する。これにより、前記振動板２１の裏側に、前記覆い部３１，３２で覆われた空間が形成される。この二つの空間は、前記管部３３によって連通し、密閉された一つの空間（第一空間）となる。
これにより、二つの前記スピーカユニットが、前記第一空間画定部によって連結される。前記第一空間画定部によって連結された二つの前記スピーカユニットは、概して反対方向を向き、前記枠体２３が隣接した状態で配置される。

図８〜１０に示すとおり、前記第二空間画定部１４ａは、以下を有する。
＜平板部４１＞概して８の字形状の板であり、一部が重複した二つの円板部４１１，４１２を有する。前記円板部４１１，４１２は、外径が、前記円環部２３１の内径よりも大きく、前記円環部２３１の外径とほぼ等しい。前記二つの円板部４１１，４１２の重複部分には、開口部４３が設けられている。
＜窪み部４４，４５＞前記円板部４１，４２の中心に位置し、前記振動板２１の形に沿った形状を有し、例えば概して円錐台形状である。

前記スピーカユニットの前記枠体２３の前記円環部２３１に、前記窪み部４４，４５が内側になるように前記円板部４１１，４１２を合わせ、接着剤などにより固定して、隙間を密閉する。これにより、前記振動板２１の表側に、前記円板部４１１，４１２で覆われた空間が形成される。この二つの空間は、前記開口部４３によって連通し、密閉された一つの空間（第二空間）となる。
これにより、二つの前記スピーカユニットが、前記第二空間画定部によって連結される。前記第二空間画定部によって連結された二つの前記スピーカユニットは、概して反対方向を向き、前記振動板２１の少なくとも一部が対面して近接した状態で配置される。
なお、前記窪み部４４，４５は、前記振動板２１に触れない。したがって、前記窪み部４４，４５は、前記振動板２１の振動を妨げない範囲内で、前記第二空間を狭くする。

このようにして、隣接したスピーカユニット同士を前記第一空間画定部及び前記第二空間画定部によって連結し、図１に示した前記スピーカ装置１０を形成する。
両端に位置する二つの前記スピーカユニット１２ａ，１２ｈの前記振動板２１は、表側が外部に露出しているが、裏側は露出していない。それ以外の前記スピーカユニット１２ｂ〜１２ｇの前記振動板２１は、表側も裏側も外部に露出していない。

隣接したスピーカユニット同士は、前記第一空間画定部又は前記第二空間画定部によって連結され、概して反対方向を向いている。
好ましくは、偶数番目のスピーカユニット１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈは、前記第一空間画定部１３ａ〜１３ｄによってそれと連結されたスピーカユニット１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇに対して、すべて概して同一の方向に配置され、奇数番目のスピーカユニット１２ｃ，１２ｅ，１２ｇは、前記第二空間画定部１４ａ〜１３ｃによってそれと連結されたスピーカユニット１２ｂ，１２ｄ，１２ｆに対して、すべて概して前記同一の方向と同じ方向にずれた位置に配置される。これにより、両端に配置された二つの前記スピーカユニット１２ａ，１２ｈの間を大きく離すことができるので、前記スピーカユニット１２ａの前記振動板２１によって発生した音と、前記スピーカユニット１２ｈの前記振動板２１によって発生した音とが干渉するのを防ぐことができる。

奇数番目の前記スピーカユニット１２ａ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇの前記ドライバユニット２２には、同一の電気信号が入力され、偶数番目の前記スピーカユニット１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ，１２ｈの前記ドライバユニット２２には、それとは逆位相の同一の電気信号が入力されるよう、配線する。
これにより、前記振動板２１がすべて同一の動きをすることになり、前記第一空間及び第二空間それぞれの体積が、すべて常に一定となり、前記振動板２１の背圧が打ち消されるので、前記スピーカ装置の最低共振周波数が小さくなる。

前記スピーカユニット１２ａ〜１２ｈを最適に配置して、前記第一空間及び前記第二空間の体積ができるだけ小さくしているので、前記振動板２１の移動により前記第一空間及び前記第二空間のなかに発生する圧力のムラが速やかに解消し、前記振動板２１の背圧を効率よく打ち消すことができる。これにより、前記スピーカ装置の最低共振周波数が更に小さくなる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例である。本発明は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく様々に修正し、変更し、追加し、又は除去したものを含む。これは、以上の説明から当業者に容易に理解することができる。

前記第一空間画定部は、上述した構成と異なる構成であってもよい。例えば、前記第一空間画定部は、一体に構成された前記覆い部の代わりに、前記枠体２３の前記連結部２３３の間の隙間を塞ぐ複数の閉塞部によって構成してもよい。そうすれば、前記第一空間の体積を更に小さくすることができる。また、前記第一空間画定部は、前記管部の代わりに、前記第一空間画定部によって連結される二つの前記スピーカユニットの前記連結部２３３の間の隙間を塞ぐ一つ又は複数の閉塞部によって構成してもよい。
前記第二空間画定部は、上述した構成と異なる構成であってもよい。例えば、前記第二空間画定部によって連結される二つの前記スピーカユニットは、前記振動板が正面に対向するよう配置してもよい。その場合、前記第二空間画定部は、前記第二空間画定部によって連結される二つの前記スピーカユニットの前記円環部２３１の間の隙間を密閉して固定する接着剤などの密閉部材で構成してもよい。
複数の前記スピーカユニットは、概して一直線上に配置するのではなく、例えば螺旋状に配置してもよい。そうすると、両端に配置された二つの前記スピーカユニットの間の距離が短くなるが、全体としてのサイズを小さくすることができ、強度を増すことができる。また、デザイン的にも優れている。

１０スピーカ装置、１２ａ〜１２ｈスピーカユニット、２１振動板、２２ドライバユニット、２３枠体、２３１，２３２，３１２，３２２円環部、２３３連結部、１３ａ〜１３ｄ第一空間画定部、３１，３２覆い部、３１１，３２１側面部、３３管部、１４ａ〜１４ｃ第二空間画定部、４１平板部、４１１，４１２円板部、４３開口部、４４，４５窪み部。

Claims

２ｎ個（ｎは、２以上の自然数。）のスピーカユニットと、
ｎ個の第一空間画定部と、
（ｎ−１）個の第二空間画定部と
を備え、
前記スピーカユニットのそれぞれは、
振動板と、
前記振動板の裏側に配置され、電気信号を入力して前記振動板を駆動するドライバユニットと、
前記振動板と前記ドライバユニットとを支持する枠体と
を有し、全体として略錐体状であり、
前記スピーカユニットのうち２ｉ番目（ｉは、ｎ以下の自然数。）のスピーカユニットは、（２ｉ−１）番目のスピーカユニットに対して略反対方向を向き、前記枠体が（２ｉ−１）番目の前記スピーカユニットの前記枠体に隣接するように配置され、
ｉ番目の前記第一空間画定部は、（２ｉ−１）番目の前記スピーカユニットの前記振動板及び前記枠体に囲まれた空間と２ｉ番目の前記スピーカユニットの前記振動板及び前記枠体に囲まれた空間とを連通させ密閉して、第一空間とし、
前記スピーカユニットのうち（２ｊ＋１）番目（ｊは、（ｎ−１）以下の自然数。）のスピーカユニットは、２ｊ番目のスピーカユニットに対して略反対方向を向き、前記振動板の少なくとも一部が２ｊ番目の前記スピーカユニットの前記振動板の少なくとも一部に近接して対向するように配置され、
ｊ番目の前記第二空間画定部は、２ｊ番目の前記スピーカユニットの前記振動板と（２ｊ＋１）番目の前記スピーカユニットの前記振動板とに囲まれた空間を密閉して、第二空間とする、
スピーカ装置。
２ｉ番目の前記スピーカユニットは、（２ｉ−１）番目の前記スピーカユニットに対して、所定の方向と略同一の方向に配置され、
（２ｊ＋１）番目の前記スピーカユニットは、２ｊ番目の前記スピーカユニットに対して、前記所定の方向と略同一の方向にずれた位置に配置されている、
請求項１のスピーカ装置。
前記ドライバユニットは、入力した電気信号の極性が所定の極性であるとき、前記振動板を前記裏側へ向けて駆動し、
前記スピーカユニットのうちｋ番目（ｋは、２以上２ｎ以下の自然数。）のスピーカユニットは、前記ドライバユニットが、（ｋ−１）番目のスピーカユニットの前記ドライバユニットが入力する電気信号と逆位相の電気信号を入力し、
これにより、前記第一空間及び前記第二空間それぞれの体積が、すべて常に一定となる、
請求項１又は２のスピーカ装置。