JPH02100500A - スピーカーシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分計」 この発明は、スピーカーシステム、特に、振動板の振動
によってフレームに生じる反作用の打ち消し性、指向特
性、および、音場感の向上を図ったスピーカーシステム
に関するものである。

「従来の技術」 オーディオ機器、ＡＶ機器にあっては、−ないし複数個
のスピーカをエンクロージャに取り付けてなるスピーカ
システムを一対準備し、両スピーカシステムから左右そ
れぞれのチャンネルの音楽信号を再生することによりス
テレオ再生を行うのが一般的である。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、従来のスピーカーシステムを用いたステレオ
再生には以下のような問題があった。

すなわち、ステレオ再生にあっては、右グーヤンネルの
音波は右耳のみで、左チャンネルの音波は左耳のみで聞
き取ることの理想であるが、一般のりスニングルームに
おける再生では、左チャンネルの音波の右耳への回り込
み、あるいは、右チャンネルの音波の左右への回り込み
が避けられず、ヘッドホンを使用しない限り、この理想
の達成は不可能であった。

また、上記スピーカシステムに用いられるダイナミック
スピーカ、すなわち、ボイスコイルと永久磁石との間に
発生する反発力によって振動板をボイスコイルと一体に
運動させる方式のスビー力にあっては、振動板が動作す
る際に前記永久磁石に反作用が生じることが避けられな
い。この反作用は、前記永久磁石と一体のスピーカーフ
レーム、あるいはこれを支持しているエンクロージャの
バッフル面を変位させることとなるため、ボイスコイル
に生じたエネルギーの一部がこれらの運動に変換されて
楽音として再生されず、いわゆる立ち上がりの鋭い再生
が望めないばかりか、本来振動すべき振動板以外に音源
が生じるため、音場感を損なうという問題があった。

さらに、いわゆるコーン型スピーカーを使用した場合、
凹面状の振動板の表面から発生した音波が特定の指向性
をもつことが避けられず、良好なステレオ感が得られる
領域（いわゆるサービスエリア）が狭いという問題があ
った。

この発明は上記事情を考慮してなされたものであって、
その目的とするところは、立ち上がりの鋭い再生を実現
するとともに、良好な音場感を得、さらには、サービス
エリアの拡大を図ったスピーカーシステムを提供するこ
とにある。

「課題を解決するための手段」 この発明は、上記課題を解決するために、振動板の一方
の面に電気信号を機械振動に変換する変換手段を設けて
なる二つのスピーカーを略同軸上にかつ前記変換手段を
互いに突き合わせて接合し、一つのスピーカーの他方の
面をバックル面に内側へ向けて接合したものである。

「作用」 前記再振動板の一方の面同士から発生される音波と、他
方の面同士から発生される音波とが逆位相であり、一方
のチャンネルから他方のチャンネルへ向かう音波を打ち
消すことが可能である。

また、前記変換手段が互いに突き合わせられて接合され
ているため、振動板の運動ともなうフレームの反作用が
相殺されて、音楽信号の電気エネルギーが有効に振動板
の運動に変換される。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第３図はＭｘ実施例を示す図である。

第１図において、符号１．２は、ダイナミック形のスピ
ーカーである。符号３は、スピーカー１゜２のコーン形
の振動板である。振動板３の一方の面には、ボール４、
マグネット５が同一軸線上に順次取り付けられており、
これらとボイスコイル６との間に作用する反発力（ある
いは吸引力）によって、ボイスコイル６を流れる電気信
号が振動板３の振動（運動エネルギー）に変換されるよ
うになっている。またボール４およびマグネット５は、
ヨーク７によって覆われており、ヨーク７には、振動板
３を支持するフレーム８が支持されている。なお、符号
９は振動板３とフレーム８との間をつなぐエツジ、符号
１０はフレーム８との間に介在して振動板３を支持する
ダンパ、符号１１はセンタキャップ、符号１２は前記ボ
イスコイル６に接続されたリード線、符号１３はボール
ガイドをそれぞれ示している。

そして上記スピーカ１，２は、ヨーク７．７同士が略同
軸上で突き合わせられて強制的に接着され、これにより
、それぞれの振動板３，３の表面１４゜１５が反対方向
へ向けられている。

なお、スピーカ１，２には、同一仕様のものが用いられ
ているから、両者のマグネット５．５は同一の極性とさ
れ、また、ボイスコイル６．６についても巻き方向が同
一となっている。したがって、上記組み合わせとされた
スピーカ１．２は、Ｓ極同士（あるいはＮ極同士）を突
き合わせた状態で取り付けられている。

さらに、一方のスピーカー１の振動板３は、第２図に示
すように、エンクロージャ１６のバックル面に設けられ
た開口部１７に取り付けられており、スピーカーｌの振
動板３は、開口部１７を介して、エンクロージャ１６の
内部に臨ませれられている。

上記のスピーカーシステムにおいては、両ボイスコイル
６．６を信号源（通常はパワーアンプの出力）に同相に
接続して使用され、この場合、振動板３．３は互いに逆
方向に振動してその表面１４．１５から同相の音波を発
生し、また、背面１８．１９はそれと逆相の音波を発生
する。また、振動板３，３が互いに逆方向に振動するこ
とにより、この振動板３．３の動作に伴ってマグネット
５およびこれと一体のヨーク７に生じる反作用が相殺さ
れ、これに起因するスピーカー１，２のフレーム８，８
あるいはこれを支持しているエンクロージャ１６の変位
が抑制される。さらに、実施例の場合、両マグネット５
，５の、Ｓ極同士あるいはＮ極同士が対向せしめられて
いるため、外部への漏洩磁束がキャンセルされて防磁効
果が生じることになり、ＡＶシステムの一環として画像
モニターの近くに配置した場合にも色むらの原因となる
ことはない。

なお、上記実施例では同一使用のスピーカを一対使用す
るようにしたが、マグネットの極性が反対にされたスピ
ーカを図示のように組み合わせて、ボイスコイルを信号
源に逆相に接続した場合にも、同様の動作を行わせるこ
とができる。

次いで、上記のスピーカーシステムによってステレオ再
生を行うとする場合の使用例について第３図を参照して
説明する。

第３図において、符号２０で示すものが上記のスピーカ
ーシステムである。まず、一対のスピーカーシステム２
０．２０を用意し、エンクロージャ１６のスピーカーと
接合されている側面２１を互いに対向させて配置し、ス
ピーカーシステム２０．２０を作動する。

ここで、左チャンネル（図における左方）のスピーカー
システム２０に着目し、振動板３．３の背面１８．１９
から発生した音波をＬとすると、振動板３．３の表面１
４．１５から発生した音波はＬと逆位相の−Ｌとなる。

また、スピーカー１の振動板３の表面１４はエンクロー
ジャ１６に接続されているため、そこで発生する音波−
りはエンクロージャ１６の外部へ漏れることがない（た
だしバスレフレックス式のエフロ−ジャにおいては、所
定の低周波成分のみが位相反転されてバスレフポートか
ら放出される）。従って、このスピーカーシステム２０
から外部へ拡散する音波は、両スピーカ１．２振動板３
．３の背面１８．１９から発生ずるしの和、２Ｌと、ス
ピーカー２の振動板３の表面１５から発生する一Ｌの二
種類となる。

そして背面１８．１９から発生する音波２Ｌは、拡散性
の良い凸面から発生するものであるため、スピーカーシ
ステム２０の略全周に拡散されて主として聴取者Ａの左
耳に到達し、一方、表面から発生する音波−りは、凹面
から発生するため、指向性をもっており、したがって、
主として聴取者Ａの右耳に向かって拡散されて、背面１
８．１９から視聴者Ａの右耳に達しようとする音波２Ｌ
の一部を相殺する。

同様に、右チャンネル（図における右方）のスピーカー
システム２０では、音波２Ｒと音波−Ｒが発生するが、
音波２Ｒは主として聴取者Ａの右耳に到達し、音波−Ｒ
は聴取者Ａの左耳に到達しようとする音波２Ｒの一部を
相殺する。従って、左チャンネルから右耳へ到達しよう
とする音波、および、右チャンネルから左耳へ到達しよ
うとする音波がそれぞれキャンセルされることとなって
、聴取者Ａは左チャンネルから発生した音波は左耳のみ
で、右チャンネルから発生した音波は右耳のみで聞き取
ることが可能となり、正しいステレオ音場が再現される
。

また、振動板３，３の運動による反作用が互いに打ち消
されるため、電気信号が全て振動板３゜３の運動に変換
されていわゆる立ち上がりの鋭い再生音が得られるとと
もに、本来振動すべきでない部分（エフロ−ジャ等）か
らの振動を確実に規制して、良好な音場感を達成するこ
とができる。

また、第４図は、上記のスピーカーシステム２０に改良
を加えた第２実施例を示す図である。第４図において、
スピーカーシステム２０のスピーカー２のフレーム８に
は係止具２１が設けられており、係止具２１はイコライ
ザ２２を支持している。また該係止具２１は、前記フレ
ーム８の円周方向に相互に間隔をおいて設けられて、前
記イコライザ２２を複数箇所で支持している。（なお、
スピーカ前面からの音波の放射を妨げぬよう、係止具２
１は、できるだけ小さくすることが望ましい。）そして
全体としてリング状をなすイコライザ２２は、そのリン
グの中央を通過する直進性の良い高音と、リングの外側
を通過する音波との経路の距離差により、はぼ球面波と
みなし得るように合成する機能を果たしてスピーカの指
向特性を向上させている。

「変形実施例」 ｉ　エフロ−ジャの構造は、密閉型、バスレフレックス
型、後面開放型、平面型など、いずれの構造であっても
よい。特に、後面開放型、平面型のエンクロージャとし
た場合、スピーカー１に及ぶ背圧がなくなるため、この
スピーカーｌの振動板が、エンクロージャによる背圧の
影響を受けることのないもう一方のスピーカ２の振動板
３と同様の条件で動作することができ、前述の反対チャ
ンネル信号の相殺を理想条件下で実現できる。

Ｕ　上記実施例においてはコーン状の振動板３゜３が使
用されているが、これに限られることなく、例えば平面
状の振動板を使用した場合にも同様の効果を期待し得る
のはもちろんである。

山　上記実施例においては、一対のスピーカー１のヨー
ク７を密着状態に接合したが、例えば、前記ヨークに振
動板の中央のセンターキャップ背圧を抜く空気抜きが設
けられたタイプスピーカーにおいては、ヨークに設けら
れた空気抜きをふさがないよう、接合しようとするヨー
ク相互間に空気流通用の間隔を設けることが望ましい。

すなわち、一対のスピーカーのヨークの間にスペーサを
介在させて、該スペーサを介して両スピーカーのヨーク
を接合すればよい。なお、このスペーサの存在により（
両スピーカーのマグネット相互間の距離が離れることに
より）、マグネットの漏洩磁束相殺能力が低下すること
となるから、空気の流通を妨げない範囲で前記間隔を狭
めることが望ましい。

ｉｖ　　上記実施例ではいわゆるダイナミックスピーカ
に適用しｔ：場合を示したが、電気信号を機械振動に変
換して振動板を運動させる方式が採用される限り、他の
方式のスピーカであってもよいのはもちろんである。

Ｖ　両スピーカーの連結箇所は実施例のようなヨーク部
分に限定されるものではなく、電気信号と機械振動との
間の変換手段を構成する移動側の部品（ポイスコイル）
と固定側の部品（マグネット、ヨーク）との内、固定側
の部品のいずれの部分を連結してもよいのはもちろんで
ある。

「発明の効果」 この発明のスピーカーシステムは以下のような優れた効
果を発揮する。

■　振動板の表面から発生した音波と、振動板の背面か
ら発生した音波とが逆位相であり、表面から発生した音
波によって、背面から発生した音波の一部が相殺される
ため、ステレオで使用された場合、左チャンネルの音波
を左耳のみで、右チャンネルの音波を右耳のみで聞き取
ることが可能となる。

■　スピーカーの振動板同士が、略同軸上で対向するた
め、振動板の運動に伴ってマグネットあるいはヨークに
生じる反作用が相殺されて、電気エネルギーが有効に振
動板の運動に変換され、いわゆる立ち上がりの鋭い再生
音が実現される。

■　主として振動板の背面（凸面）から発生した音波を
聴取することになるから、この音波がスピーカーの略全
方向へ拡散され、いわゆるサービスエリアが広がって、
広い範囲で良好なステレオ感を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の第１実施例を示す図で
あって、第１図はスピーカーシステムの要部の横断面図
、第２図はその概略を示す斜視図、第３図は使用状態を
示す平面図である。第４図はこの発明の第２実施例のス
ピーカーシステムの要部を示す横断面図である。 １．２・・・・・・スピーカー　３・・・・・・振動板
、５・・・・・・マグネット、６・・・・・・ボイスコ
イル、７・・・・・・ヨーク、１４．１５・・・・・・
面（表面）、１６・・・・・・エンクロージャ、１８．
１９・・・・・・面（背面）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　振動板の一方の面に電気信号を機械振動に変換する変
   換手段を設けてなる二つのスピーカーを略同軸上にかつ
   前記変換手段を互いに突き合わせて接合し、一つのスピ
   ーカーの他方の面をバッフル面に内側へ向けて接合した
   ことを特徴とするスピーカーシステム。