JPH036198A - スピーカ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は各種音響機器に利用されるスピーカ装置に関す
るものである。

従来の技術 近年、ステレオ感を楽しむ各種音響機器をはじめとし、
特定方向に位置する聴取者にのみ明瞭な音を提供し、他
方向に位置する聴取者には騒音としての不快感を与えな
い指向性の鋭いスピーカ装置の利用度が高まってきた。

以下に従来のスピーカ装置について説明する。

第１０図は従来のスピーカ装置の斜視図である。第１０
図において、１はスピーカユニットで、キャビネット２
に取付けられており、スピーカユニット１の振動板３の
有効振動寸法とほぼ同じ寸法の開口部４が前記キャビネ
ット２に設けられた構成であった。

以上のように構成された従来のスピーカ装置について以
下その動作について一説明する。

まず、スピーカユニット１に入力信号が印加されると振
動板３が振動し、これが音となって開口部４から放射さ
れる。この場合、振動板３の前面は自由空間であり、振
動板３に加わる付加質量は有効振動半径の３乗に比例す
るものだが、口径１２備以下のスピーカユニットでは無
視できない程度の小さなものである。

発明が解決しようとする課題 上記従来の構成では、スピーカユニット１の振動板３に
加わる付加質量は極めて小さ（無視できる程度のものな
ので、この従来の密閉型スピーカ装置の低域の再生限界
は、スピーカユニット１とキャビネット２の内容槽で決
まってしまい、小形のキャビネット２では十分に低音を
再生することができないという課題があった。また、こ
の種のスピーカ装置の指向性はスピーカユニット１の有
効振動寸法により決まるので、大きな口径のスピーカユ
ニットだと指向性が鋭（なり、小口径のスピーカユニッ
トを用いると指向性は緩やかだが低音の再生能力か著し
く劣化し、また能率も悪くなるという問題点があった。

さらに、特定方向のみ指向性を鋭くしたい場合は、長方
形や長円形の振動板を有するスピーカユニットを用いれ
ば良いのであるが、この場合も極端に細長な形状の振動
板の構成にすると低音の再生能力が劣化し能率も悪（な
るという課題もあった。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、内容積の
小さな小形のキャビネットであっても低域再生限界周波
数を低くでき、さらに、特定方向の指向性が緩かなので
、その方向に位置する聴取者には高音域まで明瞭な音を
聞かせることができ、しかも上記方向と直交する方向の
指向性が鋭いので、この方向に位置する聴取者には騒音
として感じられるような音が聞こえない一方向のみ指向
性の緩やかなスピーカ装置を提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、スピーカユニット
の振動板の前面に音導管を配し、この音導管から外部へ
音を放射する開口部の形状を１３以上の矩形状もしくは
長円形状にし、さらに、前記開口部の短手側寸法をスピ
ーカユニットの有効振動寸法よりも小さ（し、長手側寸
法はスピーカユニットの有効振動寸法より大きくし、ま
た、これら音導管とスピーカユニットをキャビネット内
部に収納し、音導管部とキャビネット間の空間を有効に
利用できるようをこ、少なくとも一方向は、キャビネッ
ト内壁と音導管外壁との間に空気が流れる流通部を有し
た構成にしたものである。

作用 この構成にすることにより、スピーカユニットの振動板
の前面には音導管による空気の質量が加わり、これが付
加質量となってスピーカユニットの最低共振周波数が下
がり低音再生限界を引き下げる。また、開口部の短手側
寸法をスピーカユニットの有効振動寸法より小さくして
いるので、この方向の指向性は緩やかになり、高音域の
再生音圧レベルの減衰は小さなものとなる。しかし前記
方向と直交する方向は開口部の寸法をスピーカユニット
の有効振動寸法より大きくしているので、指向性が鋭（
中高音の再生音圧レベルの減衰が大きくなる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例におけるスピーカ装置の斜視
図である。第１図において、スピーカユニット５の振動
板６の前面に音導管７を設け、その音導管７の先端には
外部へ音を放射する開口部８を備えている。前記開口部
８は矩形状でその長さの縦横比Ｗ：Ｌは１：３よりも大
きな比で構成し、しかも開口部８の短手側寸法Ｗは振動
板６の有効振動寸法りよりも小さくし、しかも開口部８
の長手側寸法りは有効振動寸法りよりも大きく構成する
。また、音導管７の内部には三角形状の吸音材９を配置
する。さらに、前記音導′管７とスピーカユニット５は
キャビネット１０の内部に収納し、音導管７の外壁とキ
ャビネット１０の背面板１１の内壁との間には、十分に
空気が流れる流通部１２を設けた構成にする。

以上のように構成されたスピーカ装置について以下その
動作について説明する。まず、スピーカユニット５に入
力信号が印加されると振動板６が振動するのであるが、
音導管７があるので振動板６に加わる付加質量は大きな
ものになる。この付加質量により、スピーカユニット５
の最低共振周波数が下がり低音の再生限界が引き下げら
れることになる。また一方間口部８の短手側寸法Ｗは振
動板６の有効振動寸法りよりも小さくなっているのでこ
の短手方向１３の指向性は緩やかになり、短手方向１３
では広い範囲にわたって中高音域の再生音圧レベルの減
衰は少ない。しかし一方、開口部８の長子側寸法りは有
効振動寸法りよりも大きくなっているので、この長手方
向１４の指向性は鋭く開口部８の軸１５から外れると中
高音の再生音圧レベルは急激に減衰してしまう。

また、流通部１２は音導管７の背面の空間１６をキャビ
ネット１０の内容端として有効に活用できるようにした
ものであり、吸音材９は音導管７の内部に発生する定在
波を抑え再生音圧レベル−周波数特性を平坦化する。

次に、本発明のスピーカ装置の再生音圧レベル−周波数
特性について説明する。第２図はスピーカ装置の再生音
圧レベル−閏波数特性をわかり易（するために傾向を強
調して描いたものである。

第２図において実線１７は本発明の一実施例の特性で、
破線１８で示した従来例の特性と比較すると本発明のも
のは、低域再生限界が下がっていることがわかる。第３
図は本発明の一実施例の指向１１特性測定のマイクロホ
ンの位置を示したものである。第３図において、Ａはマ
イクロホンが開口部８の中心軸上に位置する場合、Ｂは
開口部８の短手方向、即ち短手方向１３に角度θ傾いた
場合、Ｃは開口部８の長手方向１４に角度θ傾いた場合
を示す。これらＡ、Ｂ、Ｃの場合の再生音圧レベル−周
波数特性を第４図に示す。第４図は本発明の一実施例に
おけるスピーカ装置の再生音圧レベル−周波数特性を傾
向を強調して描いたものである。同図において特性ａ、
ｂ、ｃは第３図で説明したマイクロホン位置Ａ、Ｂ、Ｃ
に対応する。第４図かられかるように、開口部８の短手
方向の指向性は緩やかなので、高音域の音圧レベルの減
衰は少ないが、長手方向の指向性は鋭いので中高音域の
減衰が大きい。

以上のように本実施例によれば、スピーカユニット５の
振動板６の前面に音導管７を配し、開口部８の形状を１
：３以上の矩形状もしくは長円状にし、さらに開口部８
の短手側の寸法Ｗをスピーカユニット５の有効振動寸法
りより小さく、長子例の寸法りを有効振動寸法りよりも
大きくして、音導管７とスピーカユニット５をキャビネ
ット１０の内部に収納することにより、低音域の再生能
力に優れ、しかも一方向の指向性が緩やかになるので、
その方向に位置する聴取者に質の高い再生音を提供でき
る。また、上記方法以外の方向には指向性が鋭く、中高
音を減らすことができる。また、この指向性を利用する
ことにより、ステレオ感のある分離の良いスピーカ装置
としても応用できる。

つぎに開口部８の形状を縦横比１；３以上の短形もしく
は長円形とした数値限定の根拠について説明する。第５
図は、開口部８が矩形状で、しかもその縦横比が１：３
のときの再生音圧レベル−周波数特性である。第５図に
おいて、実線１９は開ロ部短手力向４５°にマイクロホ
ン位置したときの特性で、破線２０は開口部長手方向４
５°にマイクロホンを位置したときの特性である。両者
を比較してもわかるように開口部寸法の縦横比が１：３
程度では、指向性に著しい差は現われていない。

つぎに、本発明の実験例について説明する。第６図は本
発明の実験に用いたスピーカ装置である。スピーカユニ
ット５は振動板６の有効振動寸法が１０１０８ｗｍＸ６
０の長円形で、開口部８の寸法はＷ＝２６ｍ、Ｌ＝２６
７ｍ、Ｗ　：Ｌ＝１　：１０の矩形状でしかスピーカユ
ニット５の振動板６とは角度９０’折り曲げた向きに開
口部８を設けた。キャビネット１０は長さ２８６　ｍｍ
　、幅１０６ｍ、高さ２４０＋＋ａで構成した。第７図
は比較に用いた従来の構成のスピーカ装置で、本発明の
詳細な説明したものと同一のスピーカユニット５を同一
寸法のキャビネット２に取り付けたものである。

第８図は上記本発明の実験例のスピーカ装置と従来例の
スピーカ装置の再生音圧レベル−周波数特性である。同
図において実Ｍ２１は本発明のスピーカ装置の特性で破
線２２は従来の構成のものである。両者を比較するとわ
かるように、本発明のスピーカ装置のほうが低音再生限
界周波数が低くなっている。

第９図は第６図を用いて説明した本発明の実験例のスピ
ーカ装置をマイクロホン位置を変えて測定したものであ
る。実線２３の特性は開口部８の中心軸から開口部８の
短手方向に角度４５°傾けた位置にマイクロホンを設置
したときのもので。

破線２４の特性は前記中心軸から開口部８の長手方向に
角度４５°傾けた位置にマイクロホンを設置したときの
ものである。特性図から容易にわかるように、開口部寸
法形状による指向性の差が明確に現われている。

発明の効果 以上のように本発明はスピーカユニットの振動板の前面
に音導管を配し、、開口部の形状を１：３以上の矩形も
しくは長円形状にして、さらに、開口部の短手側寸法を
スピーカユニットの有効振動寸法より小さく、長手側寸
法を有効振動寸法よりも大きくして、前記の音導管とス
ピーカユニットをキャビネット内部に収納することによ
り、低音再生限界周波数が低（、シかも開口部短手方向
の指向性が非常に緩やかで、長手方向の指向性が極めて
鋭い優れたスピーカ装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるスピーカ装置であるス
ピーカ装置の特性を測定するマイクロホン位置を示す図
、第４図は同スピーカ装置の指向性能を説明する特性図
、第５図は同スピーカ装置の構成要件限界時の特性図、
第６図は本発明の一実験例のスピーカ装置の斜視図、第
７図は従来の構成の実験例のスピーカ装置の斜視図、第
８図は本発明の一実験例のスピーカ装置と従来構成の実
験例の特性図、第９図は本発明の一実験例の指向性能を
比較する特性図、第１０図は従来のスピーカ装置の斜視
図である。 ５・・・・・・スピーカユニット、６・・・・・・振動
板、７・・・・・・音導管、８・・・・・・開口部、９
・・・・・・吸音材、１０・・・・・・キャビネット、
１１・・・・・・背面板、１２・・・・・・流通部、１
３・・・・・・短手方向、１４・・・・・・長手方向、
１５・・・・・・開口部の軸、１６・・・・・・音導管
背面の空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　スピーカユニットの振動板の前面に音導管を配し、前
   記音導管から外部へ音を放射する開口部の形状が１：３
   以上の矩形状もしくは長円形状で、しかも開口部の短手
   側寸法をスピーカユニットの有効振動寸法よりも小さく
   、長手側寸法を前記有効振動寸法よりも大きくし、しか
   も前記音導管とスピーカユニットをキャビネット内部に
   収納すると共に、少なくとも一方向は音導管外壁とキャ
   ビネット内壁間に空気が通る流通部を備えたスピーカ装
   置。