JPH02246699A

JPH02246699A - スピーカシステム

Info

Publication number: JPH02246699A
Application number: JP6820489A
Authority: JP
Inventors: Shuji Saeki; 周二佐伯; Shuichi Obata; 小幡　修一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-02
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: JP2776542B2

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】産業上の利用分野本発明はスピーカユニットの片側に音響管を有するスピ
ーカシステムに関するものである。

従来の技術スピーカシステムの低音域を拡大する従来の技術の１つ
として、音響迷路形がある。

以下、図面を参照しながら、従来の音響迷路形のスピー
カシステムについて説明を行）。

第４図は、上記スピーカシステムの構造断面図を示すも
のである。

第４図において、１はキャビネッ）、２ａ　、２ｂ。

２ｃ、２ｄ、２ｅはキャビネット１の前面板及び後面板
に設けられた仕切シ板、３はキャビネット１の前面板の
下部に設けられた開口、４は前面板の上部に設けられた
スピーカユニットである。

以上のように構成された音響迷路形のスピーカシステム
について以下その動作を説明する。

キャビネット１内に設けられた仕切シ板２ａ。

２ｂ、２ａ、２ｄ、２ｅは音響管を構成するものであり
、スピーカユニット４の背面から出た音は。

上記音響管に導かれその開口より放射される。音響管は
その全長で決まる特定の周波数で共振する。

音響管の全長をＬ、空気中の音速をＣとすると、共振周
波数ｆｎ＝Ｃ／４Ｌｘ（２ｎ＋１）、ここでｎ＝ｏ。

１．２．・・・・・・ｎ、となｐｎ＝ｏで〆波長が音響
管長と等しくな）共振現象を生じ、音響管の開口３よシ
音響的に増大された音が放射され低音再生限界付近での
大幅な能率向上が図られるものである。

また、％波長が音響管長と等しくなる周波数では。

スピーカユニット４の前面から放射される音と。

前面からの音に比し、本来逆相となる音響管の開口３か
ら放射されるスピーカユニット４の背面からの音は半波
長の位相遅延のための同相となって加算され音圧レベル
が増大するものである。さらにｎ　＝　２となると、％
波長が音響管長と等しくなシ音響管に共振現象が生じて
ｎ＝ｏの場合と同様に、音響管の開口３よシ音響的に増
大された音が放射される。従って、低音域において高能
率なスピーカシステムを実現出来るものであった。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記のような構成ではに波長が音響管長
と等しくなる周波数がスピーカシステムとしての低音再
生限界周波数となるため、低音域を再生するには音響管
を長くする必要があシ、キャビネットの形状が大きくな
るという欠点があった。また、低音再生用スピーカシス
テムとし使用する時高音域の再生限界としてｙ波長が音
響管長と等しくなる周波数付近まで利用して中高音用ス
ピーカシステムと接合することが望ましいが第２図に破
線で示すように従来の方式では、周波数の上昇とともに
音響管の共振時における音響放射能率が増大するため１
％波長が音響管長と等しくなる周波数付近では音圧はピ
ークとなり、電気回路によシこの帯域を平坦化すること
は困難であってスピーカシステムとしての特性を劣化さ
せ音質を低下させていた。

上記問題点に鑑み本発明は音響管を長くすることなく低
音域の再生限界を拡大するとともに、％波長が音響管長
と等しくなる周波数付近での音圧のピークを抑制して、
平坦な低音域特性を有するスピーカシステムを提供する
ものである。

課題を解決するための手段この目的を達成するため本発明のスピーカシステムは、
スピーカユニットの前面または背面の一方の側から連続
的に延長され、その開口が音場空間に開放された音響管
を配し、上記音響管がスピーカユニットの取付側及び開
口における断面積よりも大なる２つ以上の断面積で成る
多段式の構成となっている。

作　　用本発明は、音響管の両端よりも大なる２つ以上の断面積
で中央部を構成するため音響管内の容積が増大し等価音
響容量が大きくなシ音響管内に生じる共振現象の発生す
る周波数が低下する。また、音響管内の容積、即ち音響
容量の呈するリアクタンス成分は、スピーカユニットか
ら放射される中高音域を遮断するハイカットフィルター
としても作用し、再生帯域内の高音域部で生じている音
圧のピークを抑制するものである。また、このハイカッ
トフィルターの作用は、音響管内を２つ以上の断面積で
構成することによシ、容量の変化が連続的に生じるため
よシ効果的である。

実施例以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施例におけるスピーカシステ
ムの構造断面図を示すものである。第１図において、６
はスピーカユニット、６はスピーカユニット６の背面に
接合した第１の音響管、７は第１の音響管と等しい断面
積を有する第２の音響管、８は第１の音響管６に結合し
た第３の音響管でその断面積は第１の音響管６の断面積
よりも大である。９は第３の音響管８と第２の音響管７
を結合する第４の音響管であシ、その断面積は第３の音
響管８の断面積よりも大である。１０は音響管９の下端
に設けたリング状の受台、１１は音響管７の開口に対向
し中央部が略凸状となった拡散°板、１２は受台１ｏと
拡散板１１０間に設け、スピーカシステム全体を垂直に
保持する３本以上の複数本からなるパイプである。

以上のように構成されたスピーカシステムについて、以
下その動作について説明する。音響管６゜７．８．９は
第１の音響管６、第３の音響管８、第４の音響管９、第
２の音響管７の順で互いに強固に結合され、スピーカユ
ニット６の背面に１つの音響管として配置され、その開
口は床面に向けられ、スピーカシステム全体を支持する
パイプ１２によって拡散板１１とは間隙を保って保持さ
れている。従ってスピーカユニット６の背面よりでた音
は、音響管６，８，９．７を通過してその開口よシ拡散
板１１を介して床面に放射されるものである。音響管８
，９の断面積は音響管６，７の断面積よりも大であるた
め、音響管内の容積を増大させることとなシ等価音響容
量が大きくなシ音響管に共振現象が生じる周波数が低下
する。第２図は、従来の断面積が−様な音響管と本発明
の実施例の音響管を使用した場合の音圧周波数特性と振
動板の振幅特性を比較したものである。音響管の共鳴時
にはスピーカユニット６から見た音響インピーダンスは
非常に大きくなり、振動板の動きを止めようとする反共
振動作をするため、振動板の振幅特性を見れば音響管の
共振現象が生じている周波数がわかる。第２図よシ、本
発明の音響管によって、反共振周波数が低下するととも
に。

低音限界域での音圧レベルが上昇しているととがわかる
。さらに、従来の音響管で％波長が音響管長と等しくな
る周波数付近の音圧ピークが、本発明の音響管では抑制
されている。これは、音響管内の容積、即ち音響容量の
呈するリアクタンス成分が、ハイカットフィルターとし
て動作するためである。また音響管ｅは音響管８の断面
積よりも大きく、音響管８，９の音響容量は連続的に変
化するためハイカットフィルターとしての動作はより効
果的である。

第３図は、本発明の第２の実施例におけるスピーカシス
テムの構造断面図を示すものである。第３図において１
３はスビーカユニッ）、１４はスピーカユニット１３の
上面に結合された断面積Ｓ１を有する第１の音響管、１
６は第１の音響管１４と一体形成され第１の音響管１４
よりも大きな断面積Ｓ２を有する第２の音響管、１６は
中央部が略逆凸状の天板、１７は天板１６の外周部に結
合された第３の音響管で、その内周と音響管１６の外周
との間に断面積Ｓ３を有する。１８は第３の音響管１７
の下端に接合された第４の音響管で、その内周と音響管
１４の外周との間に断面積Ｓ４を有し、開口は外周に開
いたホーン状となっている。１９はスピーカユニット１
３を中央の凹部で保持し、かつ外周に傾斜部を設けた拡
散部を設けた拡散板である。

以上のように構成されたスピーカシステムについて、以
下その動作を説明する。第３図において、音響管１４の
外周と音響管１８の内周との間の断面積Ｓ４は第１の音
響管１４の断面積Ｓ１と等しい。

音響管１５の断面積Ｓ２は、音響管１４の断面積Ｓ１　
　よりも大きく、音響管１６の外周と音響管１７の内周
との間の断面積Ｓ３は、音響管１６の断面積Ｓ２よりも
大きい。

本実施例のスピーカシステムは音響管をストレートに伸
ばさないで、その全長のほぼ中央で折り返した構造とな
っている。従って、スピーカシステムの基本動作は、第
１図で示した本発明の第１の実施例と同じである。第１
の実施例と大きく異なるのは、スピーカユニットと音響
管の開口が同じ床面にあるところである。第１の実施例
では、音響管の開口のみが床面に向けられていたため、
床面のバッフル効果による低音域での放射能率の向上は
少なかった。しかし、本第２の実施例ではスピーカユニ
ットと音響管の開口がともに床面にあるためバッフル効
果は大きく、第１の実施例に比べて低音域での能率向上
が可能となる。また、スピーカシステムの設置において
、その高さが制限される時、第２の実施例のように構成
す、ればスピーカシステムの全高を低くすることが可能
である。

さらに、第２の音響管１６の外周は、第４の音響管１８
の内周よりも小さく設定するならば、本システムの組立
工程において、スピーカユニット１３と音響管１４．１
５が一体となった内筒をまシず固定し、その後、音響管１７．１８及び天板か一体と
なった外筒を、上面からかぶせて固定できるという利点
がある。このためには、Ｓ２〈Ｓ３という断面積条件に
設定した方が構造上有利である。

しかし、Ｓ２〉Ｓ３となるように断面積を設定しても、
音響特性には大差はなく、本実施例と同様の効果が期待
できるものである。

発明の効果以上のように、本発明は、スピーカユニットの前面また
は背面の一方の側から連続的に延長され。

その開口が音場空間に開放された音響管を配し。

音響管がスピーカユニットの取付側及び開口における断
面積よりも大なる２つ以上の断面積で成る多段式の構成
とすることにより、音響管の全長を変えることなく低音
再生限界周波数を低下させるとともに、その周波数付近
における音圧レベルを上昇させ、かつ、低音再生帯域内
での高音域限界周波数付近での音圧ピークを抑制し、高
能率で平坦な低音域特性を有するスピーカシステムが実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるスピーカシステ
ムの構造断面図、第２図は同スピーカシステムと従来ス
ピーカシステムの音圧及び振動板の振幅周波数特性図、
第３図は本発明の第２の実施例におけるスピーカシステ
ムの構造断面図、第４図は従来スピーカシステムの構造
断面図である。６．１３・・・・・リピーカユニット、６ｔ　７１８ｒ
９．１４，１５，１７，１８・・・・・・音響管、１１
゜１９・・・・・・拡散板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　スピーカユニットの前面または背面の一方の側
から連続的に延長され、その開口が音場空間に開放され
た音響管を配し、上記音響管は、スピーカユニットの取
付側及び開口における断面積よりも大なる２つ以上の断
面積を有する多段式の構成としたことを特徴とするスピ
ーカシステム。
（２）　スピーカユニットを床面に配置し、音響管のほ
ぼ中央部で折り返してその開口が床面との間に間隙を設
けて配置した構造とすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のスピーカシステム。
（３）　スピーカユニットから折り返し部までの音響管
に第１の断面積変化を与え、上記折り返し部から開口ま
での間に第２の断面積変化を与えて、第２の断面積変化
が第１の断面積変化よりも大なることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載のスピーカシステム。