JPH05252585A - 高能率、低周波スピ−カシステム - Google Patents
高能率、低周波スピ−カシステムInfo
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- JPH05252585A JPH05252585A JP4139292A JP13929292A JPH05252585A JP H05252585 A JPH05252585 A JP H05252585A JP 4139292 A JP4139292 A JP 4139292A JP 13929292 A JP13929292 A JP 13929292A JP H05252585 A JPH05252585 A JP H05252585A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only
- H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
- H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
- H04R1/2838—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bandpass type
- H04R1/2842—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bandpass type for loudspeaker transducers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、スピーカの後面から放射される音
波も利用して低い周波数にたおい高い効率を有するスピ
ーカを得ることを目的とする。 【構成】 隔壁26によって分割されて閉鎖端12とダクト
等の開放端20との間に空気柱28，30を有する容器10と、
この容器10に取付けられた振動駆動体コーンを有するス
ピ−カ34とを具備し、前記駆動体コーンの一方の面36は
閉鎖端において空気を励起するように配置されており、
前記駆動体の他方の面38は開放端において空気を励起す
るように配置されていることを特徴とし、閉鎖端におけ
る一方の面36による駆動が空気柱28，30によって低い周
波数で開放端を駆動する他方の面38の駆動と同位相とな
ることを利用する。
波も利用して低い周波数にたおい高い効率を有するスピ
ーカを得ることを目的とする。 【構成】 隔壁26によって分割されて閉鎖端12とダクト
等の開放端20との間に空気柱28，30を有する容器10と、
この容器10に取付けられた振動駆動体コーンを有するス
ピ−カ34とを具備し、前記駆動体コーンの一方の面36は
閉鎖端において空気を励起するように配置されており、
前記駆動体の他方の面38は開放端において空気を励起す
るように配置されていることを特徴とし、閉鎖端におけ
る一方の面36による駆動が空気柱28，30によって低い周
波数で開放端を駆動する他方の面38の駆動と同位相とな
ることを利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響生成システム、特
に低周波で高能率のスピ−カシステムに関する。
に低周波で高能率のスピ−カシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、スピ−カシステムには異なっ
た周波数範囲、例えば低域周波数範囲、中域周波数範
囲、高域周波数範囲で動作するように特別に適合された
スピ−カ部品が備えられている。一般的に、低域周波数
範囲部品は特別なサブウーハスピ−カシステムを備えて
おり、これは最も低い周波数範囲の約30〜100 ヘルツの
範囲のみ動作する。このように非常に低いサブウーハシ
ステムは一般的に高電力駆動信号を必要とする。そのた
め低周波で高電力出力を有する増幅器が能率的にサブウ
ーハを駆動するのに必要とされる。さらに、周波数が低
下すると、人間の聴力の感度が低下し、さらに大きな電
力が低周波スピ−カの適切な駆動に必要とされる。
た周波数範囲、例えば低域周波数範囲、中域周波数範
囲、高域周波数範囲で動作するように特別に適合された
スピ−カ部品が備えられている。一般的に、低域周波数
範囲部品は特別なサブウーハスピ−カシステムを備えて
おり、これは最も低い周波数範囲の約30〜100 ヘルツの
範囲のみ動作する。このように非常に低いサブウーハシ
ステムは一般的に高電力駆動信号を必要とする。そのた
め低周波で高電力出力を有する増幅器が能率的にサブウ
ーハを駆動するのに必要とされる。さらに、周波数が低
下すると、人間の聴力の感度が低下し、さらに大きな電
力が低周波スピ−カの適切な駆動に必要とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特に非常に大きな音響
生成システム、例えば公共放送システムや広範囲の地域
に音を放送するための他の商業上の応用において、経済
上、その他の制限が利用可能な電力を制限し、不所望に
低周波出力を規制する。従って、このような非常に低周
波における音響生成システムの能率は一考を要する重要
なことである。
生成システム、例えば公共放送システムや広範囲の地域
に音を放送するための他の商業上の応用において、経済
上、その他の制限が利用可能な電力を制限し、不所望に
低周波出力を規制する。従って、このような非常に低周
波における音響生成システムの能率は一考を要する重要
なことである。
【０００４】通常のスピ−カは振動体スピ−カコ−ンを
具備しており、これは一般には可動型音声コイルにより
駆動されている。コ−ンは２つの面、即ち前部面又は前
面および後部面又は後面を具備し、これらの面は反対の
位相の音波を生成するために１体として駆動される。特
に低周波ではコ−ンの後面で生成された音波はコ−ンの
前面で生成された音波と干渉する。その結果、スピ−カ
で生成された実質上の音は破壊的な干渉により非常に減
少される。少なくともある程度はこの理由のために、低
周波で使用されるスピ−カは容器に収納されるか、或い
は、いわゆる「無限大バフル」装置が設けられ、スピ−
カコ−ンの後面から生成される音とスピ−カコ−ンの前
面から生成される音とを分離する。このことは低周波ス
ピ−カの出力音の半分を実効的に削減するが、破壊的な
干渉を阻止する。低周波スピ−カの出力は容器を用いる
場合には多くの場合に３ｄＢだけ減少され、従って、非
常に能率を低下させる。大型の商業用音響生成システム
における能率の欠如は広範囲に渡る問題であり、より大
型で、より高価な増幅装置と大型のスピ−カ容器を必要
とする。従って、本発明は前述の問題の回避或いは最小
限にする低周波システムを提供することが目的である。
具備しており、これは一般には可動型音声コイルにより
駆動されている。コ−ンは２つの面、即ち前部面又は前
面および後部面又は後面を具備し、これらの面は反対の
位相の音波を生成するために１体として駆動される。特
に低周波ではコ−ンの後面で生成された音波はコ−ンの
前面で生成された音波と干渉する。その結果、スピ−カ
で生成された実質上の音は破壊的な干渉により非常に減
少される。少なくともある程度はこの理由のために、低
周波で使用されるスピ−カは容器に収納されるか、或い
は、いわゆる「無限大バフル」装置が設けられ、スピ−
カコ−ンの後面から生成される音とスピ−カコ−ンの前
面から生成される音とを分離する。このことは低周波ス
ピ−カの出力音の半分を実効的に削減するが、破壊的な
干渉を阻止する。低周波スピ−カの出力は容器を用いる
場合には多くの場合に３ｄＢだけ減少され、従って、非
常に能率を低下させる。大型の商業用音響生成システム
における能率の欠如は広範囲に渡る問題であり、より大
型で、より高価な増幅装置と大型のスピ−カ容器を必要
とする。従って、本発明は前述の問題の回避或いは最小
限にする低周波システムを提供することが目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の原理を適切に実
行する実施例において、低周波スピ−カシステムは容器
を備えており、この容器は空気柱を有する閉鎖端と開放
端を備えている。閉鎖端と開放端の両者に空気柱を励起
させるための手段が備えられている。本発明の１つの特
徴として、前面と後面に有する振動駆動体を備えたスピ
−カは容器の中で取付けられており、駆動面は空気を励
起するため閉鎖端に配置され、他方の駆動面は空気を励
起するため開放端に配置されている。本発明の別の特徴
によると、容器内の空気柱の長さはシステムの共振周波
における空気中の音の波長の４分の１である。この装置
では空気柱は折曲げられ、スピ−カコ−ンと空気柱は同
一ポ−トから出力を提供し、２つの出力は共振において
同位相である。このことは高能率の再生式共振システム
を提供する。それは共振される空気柱が共振駆動体によ
って再生式に同位相で駆動されるからである。この共振
駆動は出力ポ−トで空気柱に与えられる。
行する実施例において、低周波スピ−カシステムは容器
を備えており、この容器は空気柱を有する閉鎖端と開放
端を備えている。閉鎖端と開放端の両者に空気柱を励起
させるための手段が備えられている。本発明の１つの特
徴として、前面と後面に有する振動駆動体を備えたスピ
−カは容器の中で取付けられており、駆動面は空気を励
起するため閉鎖端に配置され、他方の駆動面は空気を励
起するため開放端に配置されている。本発明の別の特徴
によると、容器内の空気柱の長さはシステムの共振周波
における空気中の音の波長の４分の１である。この装置
では空気柱は折曲げられ、スピ−カコ−ンと空気柱は同
一ポ−トから出力を提供し、２つの出力は共振において
同位相である。このことは高能率の再生式共振システム
を提供する。それは共振される空気柱が共振駆動体によ
って再生式に同位相で駆動されるからである。この共振
駆動は出力ポ−トで空気柱に与えられる。
【０００６】
【実施例】図１で示されているように、典型的なスピ−
カ容器構造の剛性の容器10は端壁12、14、後部壁16、前
部壁18から形成されている。前部壁18は開口或いは容器
出力ポ−ト20を備えており、これは端壁12に近接して設
けられている。スピ−カの容器は長方形の断面のような
適切な断面および固定した側（図示せず）を具備してい
る。剛性の隔壁或いはバフル26はスピ−カの容器内部を
横切って容器側壁間で、端壁12から端壁14と間隔を有し
て近接している点まで延在している。従って、隔壁或い
はバフル26は容器の内部の空気柱を隔壁と後部壁16の間
を端壁12から端壁14まで延在している第１の空気柱28を
有する折曲げられた空気柱に効果的に分別している。折
曲げられた空気柱は第２の空気柱30を有しており、この
空気柱部30は端壁12と端壁14の間で隔壁26と前部壁18の
間に延在している。この２つの空気柱28,30 は後部壁と
隔板の自由端との間の通路42により、端壁14の付近で相
互に結合している。
カ容器構造の剛性の容器10は端壁12、14、後部壁16、前
部壁18から形成されている。前部壁18は開口或いは容器
出力ポ−ト20を備えており、これは端壁12に近接して設
けられている。スピ−カの容器は長方形の断面のような
適切な断面および固定した側（図示せず）を具備してい
る。剛性の隔壁或いはバフル26はスピ−カの容器内部を
横切って容器側壁間で、端壁12から端壁14と間隔を有し
て近接している点まで延在している。従って、隔壁或い
はバフル26は容器の内部の空気柱を隔壁と後部壁16の間
を端壁12から端壁14まで延在している第１の空気柱28を
有する折曲げられた空気柱に効果的に分別している。折
曲げられた空気柱は第２の空気柱30を有しており、この
空気柱部30は端壁12と端壁14の間で隔壁26と前部壁18の
間に延在している。この２つの空気柱28,30 は後部壁と
隔板の自由端との間の通路42により、端壁14の付近で相
互に結合している。
【０００７】隔壁26はスピ−カを備付ける孔を具備して
おり、この孔は端壁12に近接し、出力ポ−ト20に整列し
ている。この孔に通常のスピ−カ34が取付けられてい
る。スピ−カは前面36と後面38を含む典型的な振動コ−
ンを有する。スピ−カ軸は容器ポ−ト20の中心に整列
し、一般にポ−ト20の平面に対して垂直に向けられてい
る。
おり、この孔は端壁12に近接し、出力ポ−ト20に整列し
ている。この孔に通常のスピ−カ34が取付けられてい
る。スピ−カは前面36と後面38を含む典型的な振動コ−
ンを有する。スピ−カ軸は容器ポ−ト20の中心に整列
し、一般にポ−ト20の平面に対して垂直に向けられてい
る。
【０００８】スピ−カはシステムの所望の共振周波数と
同じ或いはそれ以下の自由空間共振を有するよう選択さ
れている。このような共振周波は例えば30ヘルツ程度で
ある。通路42、空気柱28、30を含む折曲げた空気柱の長
さは選択されたシステムの共振周波数における空気中の
音の伝送波長の４分の１であり、この通路42、空気柱2
8、30は当然、容器の近接した端壁14内で自由に相互に
結合する。結果として、30ヘルツの共振周波数では、ス
ピ−カから端壁14までの空気柱28と端壁14から孔20まで
の空気柱30の長さを含む空気柱の全長は９フィ−トをや
や上回る。
同じ或いはそれ以下の自由空間共振を有するよう選択さ
れている。このような共振周波は例えば30ヘルツ程度で
ある。通路42、空気柱28、30を含む折曲げた空気柱の長
さは選択されたシステムの共振周波数における空気中の
音の伝送波長の４分の１であり、この通路42、空気柱2
8、30は当然、容器の近接した端壁14内で自由に相互に
結合する。結果として、30ヘルツの共振周波数では、ス
ピ−カから端壁14までの空気柱28と端壁14から孔20まで
の空気柱30の長さを含む空気柱の全長は９フィ−トをや
や上回る。
【０００９】折曲げた空気柱28、30はシステムが、オル
ガンパイプのように一方の端部が閉じ、もう一方が開い
て動作するようにさせるが、共振して振動する空気柱の
再生式振動駆動を行う大きな利点があり、この駆動は空
気柱の出力ポ−トに供給される。空気柱がスピ−カ34の
面36により閉鎖端で励起されたとき、共振周波で共振す
る。共振周波数はこの空気柱の長さによって決定され
る。従って、動作上、折曲げられた空気柱28、30は空気
柱の閉鎖端に存在するスピ−カ34の前面36における振動
により励起される。空気柱は共振周波で振動し、その結
果、矢印40で示されているように、増強した音がポ−ト
20を通って共振して投射される。コ−ンの前面36から放
射される矢印40の線はこの空気柱における前面と共振に
よって励起された音の伝達を示している。矢印40は音が
前面36から２つの空気柱を相互に結合する端壁14に隣接
する通路42を通過し、空気柱30を通ってスピ−カポ−ト
を通る伝送過程を示している。
ガンパイプのように一方の端部が閉じ、もう一方が開い
て動作するようにさせるが、共振して振動する空気柱の
再生式振動駆動を行う大きな利点があり、この駆動は空
気柱の出力ポ−トに供給される。空気柱がスピ−カ34の
面36により閉鎖端で励起されたとき、共振周波で共振す
る。共振周波数はこの空気柱の長さによって決定され
る。従って、動作上、折曲げられた空気柱28、30は空気
柱の閉鎖端に存在するスピ−カ34の前面36における振動
により励起される。空気柱は共振周波で振動し、その結
果、矢印40で示されているように、増強した音がポ−ト
20を通って共振して投射される。コ−ンの前面36から放
射される矢印40の線はこの空気柱における前面と共振に
よって励起された音の伝達を示している。矢印40は音が
前面36から２つの空気柱を相互に結合する端壁14に隣接
する通路42を通過し、空気柱30を通ってスピ−カポ−ト
を通る伝送過程を示している。
【００１０】共振周波数において圧縮波が空気柱の閉鎖
端即ち端壁12の空気柱端から空気柱28を通過してシステ
ムポ−ト20へ伝送するために要する時間は、スピ−カコ
−ンがこの共振周波数で図１のように動作方向を左方向
への最大動作から右方向への最大動作へ変更するために
要する時間と同じである。従って、システムの動作を１
つの観点から説明すると、左方向へのスピ−カコ−ンの
動作が空気柱の閉鎖端部で音波を開始し、この音波が出
力ポ−ト20まで空気柱中を伝送される。（コ−ン面36の
左方向への動作により開始された）音波がポ−ト20に到
達するまでにスピ−カコ−ンは右方向に移動する。この
右方向への動作はコ−ンの後面38に付加的な音波成分を
生成させ、この成分はスピ−カの前面により生成された
空気柱を伝播する音波成分を補強する。スピ−カコ−ン
の後面38によって直接生成された音は図中の矢印44、46
により示されている。従って、共振周波数では、スピ−
カの両面で生成された音波が使用される。多くの容器で
は能率的に放棄されるスピ−カの後面からの音は空気柱
内の空気振動を補強し、強化することに用いられる。後
面38からの音は共振空気柱を再生式に励起し、この振動
された空気柱は最初にスピ−カコ−ンの前面36により励
起されている。従って、システムは４分の１波長の空気
柱の共振を利用するのみでなくスピ−カの後面の同位相
の駆動を増加させる。既に共振された空気柱のこの同期
駆動はスピ−カの後面により共振振動の振幅を大きく増
加させる。この動作は子供用ぶらんこの最大の運動に一
押しを加える動作に類似している。振動の非常に大きな
振幅を得るために同期的に供給される小さな力しか必要
とされない。
端即ち端壁12の空気柱端から空気柱28を通過してシステ
ムポ−ト20へ伝送するために要する時間は、スピ−カコ
−ンがこの共振周波数で図１のように動作方向を左方向
への最大動作から右方向への最大動作へ変更するために
要する時間と同じである。従って、システムの動作を１
つの観点から説明すると、左方向へのスピ−カコ−ンの
動作が空気柱の閉鎖端部で音波を開始し、この音波が出
力ポ−ト20まで空気柱中を伝送される。（コ−ン面36の
左方向への動作により開始された）音波がポ−ト20に到
達するまでにスピ−カコ−ンは右方向に移動する。この
右方向への動作はコ−ンの後面38に付加的な音波成分を
生成させ、この成分はスピ−カの前面により生成された
空気柱を伝播する音波成分を補強する。スピ−カコ−ン
の後面38によって直接生成された音は図中の矢印44、46
により示されている。従って、共振周波数では、スピ−
カの両面で生成された音波が使用される。多くの容器で
は能率的に放棄されるスピ−カの後面からの音は空気柱
内の空気振動を補強し、強化することに用いられる。後
面38からの音は共振空気柱を再生式に励起し、この振動
された空気柱は最初にスピ−カコ−ンの前面36により励
起されている。従って、システムは４分の１波長の空気
柱の共振を利用するのみでなくスピ−カの後面の同位相
の駆動を増加させる。既に共振された空気柱のこの同期
駆動はスピ−カの後面により共振振動の振幅を大きく増
加させる。この動作は子供用ぶらんこの最大の運動に一
押しを加える動作に類似している。振動の非常に大きな
振幅を得るために同期的に供給される小さな力しか必要
とされない。
【００１１】結果として、記載したシステムは非常に高
能率であり、低周波で非常に高い振幅の出力音を達成す
るために比較的小さな増幅電力しか必要としない。記載
したシステムは非常に低調波の内容で歪が少ないことが
認められている。閉鎖したパイプは基本的な周波および
奇調波で共振するが通常の閉鎖端のオルガンのパイプの
ように開放端に非節よりむしろ節を提供する。少なくと
も部分的にこの理由でシステムの高調波は減少される。
能率であり、低周波で非常に高い振幅の出力音を達成す
るために比較的小さな増幅電力しか必要としない。記載
したシステムは非常に低調波の内容で歪が少ないことが
認められている。閉鎖したパイプは基本的な周波および
奇調波で共振するが通常の閉鎖端のオルガンのパイプの
ように開放端に非節よりむしろ節を提供する。少なくと
も部分的にこの理由でシステムの高調波は減少される。
【００１２】システムはその長さの４分の１波長で、ス
ピ−カの後面からの音が再生式に共振空気柱の振動を補
強する周波数で、最も能率的に動作する。共振周波数の
２倍の周波では空気柱は波長の1.5 倍の長さを持ち、こ
のことにより、ポ−ト10で非節よりむしろ節を生成する
傾向になる。そこでこのような２倍の共振周波で非常に
減少した出力を生じる。２倍の共振周波でのシステムに
おけるこの出力の大幅な減少は一般にサブウーハと共に
使用されるクロスオバ−ネットワ−クの設計を助長す
る。低周波（例えば60ヘルツ）における振幅の急激なカ
ットオフ或いは低下はサブウーハシステムには好まし
い。共振周波以上、２倍の共振周波以下の周波ではシス
テムの出力は部分的に共振空気柱により、また部分的に
スピ−カの後面38からの直接放射によって与えられる。
ピ−カの後面からの音が再生式に共振空気柱の振動を補
強する周波数で、最も能率的に動作する。共振周波数の
２倍の周波では空気柱は波長の1.5 倍の長さを持ち、こ
のことにより、ポ−ト10で非節よりむしろ節を生成する
傾向になる。そこでこのような２倍の共振周波で非常に
減少した出力を生じる。２倍の共振周波でのシステムに
おけるこの出力の大幅な減少は一般にサブウーハと共に
使用されるクロスオバ−ネットワ−クの設計を助長す
る。低周波（例えば60ヘルツ）における振幅の急激なカ
ットオフ或いは低下はサブウーハシステムには好まし
い。共振周波以上、２倍の共振周波以下の周波ではシス
テムの出力は部分的に共振空気柱により、また部分的に
スピ−カの後面38からの直接放射によって与えられる。
【００１３】記載したシステムは非常に低周波での使用
は意図されないが、このような使用の場合、変更させる
ことができる。記載したシステムの周波の範囲は図２で
示されているように変形した形態によって上方に延長さ
れている。この配置では通常の剛性構造のスピ−カ容器
110 は端壁112 ,114と後壁116 と前壁118 を備えてお
り、この前壁はスピ−カの縦方向において、端壁112 か
ら間隔を隔てて出力ポ−トを形成されている。剛性隔壁
126 はスピ−カ容器の長さに沿って側壁（図示せず）に
固定されており、端壁112,114 間に延在するが、通路14
2 を一方の端壁との間に、また通路143 を他方の端壁と
の間に与えるために、隔壁は両端壁に結合していない。
隔壁126 はスピ−カの取付けられた孔を形成されてお
り、この孔にはこの形態で、前面136 と後面138 を有す
る典型的なスピ−カ134 が取付けられている。図２で示
されているスピ−カの方向は図１のスピ−カの方向と反
対であることが認められるがこれは全く任意であり、動
作に影響しない。それは、どちらの実施例でもスピ−カ
は開口に直面して取付けられるか或いは開口に後面が面
し、スピ−カの軸が開口の中心に実効的に整列されてい
るためである。
は意図されないが、このような使用の場合、変更させる
ことができる。記載したシステムの周波の範囲は図２で
示されているように変形した形態によって上方に延長さ
れている。この配置では通常の剛性構造のスピ−カ容器
110 は端壁112 ,114と後壁116 と前壁118 を備えてお
り、この前壁はスピ−カの縦方向において、端壁112 か
ら間隔を隔てて出力ポ−トを形成されている。剛性隔壁
126 はスピ−カ容器の長さに沿って側壁（図示せず）に
固定されており、端壁112,114 間に延在するが、通路14
2 を一方の端壁との間に、また通路143 を他方の端壁と
の間に与えるために、隔壁は両端壁に結合していない。
隔壁126 はスピ−カの取付けられた孔を形成されてお
り、この孔にはこの形態で、前面136 と後面138 を有す
る典型的なスピ−カ134 が取付けられている。図２で示
されているスピ−カの方向は図１のスピ−カの方向と反
対であることが認められるがこれは全く任意であり、動
作に影響しない。それは、どちらの実施例でもスピ−カ
は開口に直面して取付けられるか或いは開口に後面が面
し、スピ−カの軸が開口の中心に実効的に整列されてい
るためである。
【００１４】図２の配置は２つの同時に励起した空気柱
を与えており、その一方が選択された共振周波数におけ
る４分の１波長であり、他方が選択された共振周波にお
ける半波長である。したがって、第１の或いは４分の１
波長の空気柱は隔壁126 と後壁116 の間の空気柱部128
と通路142 および隔壁126 と前壁の間の空気柱130 によ
り与えられる。この第１の空気柱はスピ−カから矢印14
0 の方向で容器ポ−ト120 を通るように延在し、システ
ムの選択された第１の共振周波において、空気中の音の
４分の１波長の長さを備えている。前述したようにこの
共振周波は30ヘルツ程度の低周波であり、その結果、ス
ピ−カから孔に至る部分128,130 を含む密閉された空気
柱の長さは９フィ−ト程度の値である。
を与えており、その一方が選択された共振周波数におけ
る４分の１波長であり、他方が選択された共振周波にお
ける半波長である。したがって、第１の或いは４分の１
波長の空気柱は隔壁126 と後壁116 の間の空気柱部128
と通路142 および隔壁126 と前壁の間の空気柱130 によ
り与えられる。この第１の空気柱はスピ−カから矢印14
0 の方向で容器ポ−ト120 を通るように延在し、システ
ムの選択された第１の共振周波において、空気中の音の
４分の１波長の長さを備えている。前述したようにこの
共振周波は30ヘルツ程度の低周波であり、その結果、ス
ピ−カから孔に至る部分128,130 を含む密閉された空気
柱の長さは９フィ−ト程度の値である。
【００１５】第２の或いは半波長の空気柱は空気柱228
、通路143 、隔壁126 と前壁118 の間の空気柱230 に
よって与えられる。この第２の空気柱はスピ−カから矢
印240の方向で容器ポ−ト120 を通るように延在し、シ
ステムの選択された共振周波数の２倍の周波数におい
て、４分の１波長の長さを備えている。第２の空気柱は
１次共振周波数の２倍である第２の共振周波において４
分の１波長の空気柱である。
、通路143 、隔壁126 と前壁118 の間の空気柱230 に
よって与えられる。この第２の空気柱はスピ−カから矢
印240の方向で容器ポ−ト120 を通るように延在し、シ
ステムの選択された共振周波数の２倍の周波数におい
て、４分の１波長の長さを備えている。第２の空気柱は
１次共振周波数の２倍である第２の共振周波において４
分の１波長の空気柱である。
【００１６】図２の装置における動作では、スピ−カコ
−ンの振動は第１、第２の両者の空気柱をスピ−カに近
接した端部で励起する。折曲げられた空気柱128,130 は
共振周波数で４分の１波長空気柱を与え、折曲げられた
空気柱228,230 は空気柱128,130 の励起と同期的に励起
され、２倍の共振周波で４分の１波長を与える。従っ
て、図２で示されている容器は２つの選択された共振周
波数でピ−ク出力を与える。４分の１波長の折曲げられ
た空気柱128,130 における音の共振はスピ−カの前面13
6 の同位相の直接出力と再生式に結合されている。２倍
の共振周波では折曲げられた空気柱128,130 の出力は急
激に低下するが、低い共振周波数の２倍の周波数で空気
柱228,230 の出力は４分の１波長の共振であり、これ
は、スピ−カの前面136 からの同位相音により再生式に
補強される。結果として、大きな出力、高い能率がこの
高い周波数で与えられる。システムは二重共振周波数を
能率的に具備し、この二重共振周波数は例えば30ヘルツ
のような低周波で折曲げられた空気柱128,130 によっ
て、また約60サイクル程度である共振周波数の２倍の周
波数で折曲げられた空気柱によって、共振状態になる。
−ンの振動は第１、第２の両者の空気柱をスピ−カに近
接した端部で励起する。折曲げられた空気柱128,130 は
共振周波数で４分の１波長空気柱を与え、折曲げられた
空気柱228,230 は空気柱128,130 の励起と同期的に励起
され、２倍の共振周波で４分の１波長を与える。従っ
て、図２で示されている容器は２つの選択された共振周
波数でピ−ク出力を与える。４分の１波長の折曲げられ
た空気柱128,130 における音の共振はスピ−カの前面13
6 の同位相の直接出力と再生式に結合されている。２倍
の共振周波では折曲げられた空気柱128,130 の出力は急
激に低下するが、低い共振周波数の２倍の周波数で空気
柱228,230 の出力は４分の１波長の共振であり、これ
は、スピ−カの前面136 からの同位相音により再生式に
補強される。結果として、大きな出力、高い能率がこの
高い周波数で与えられる。システムは二重共振周波数を
能率的に具備し、この二重共振周波数は例えば30ヘルツ
のような低周波で折曲げられた空気柱128,130 によっ
て、また約60サイクル程度である共振周波数の２倍の周
波数で折曲げられた空気柱によって、共振状態になる。
【００１７】記載した装置は選択された周波数における
最適な出力のための複数の異なったサイズや形態で構成
されることができる。記載したシステムは低い高調波含
有、低い歪の極めて高能率であり、構造も単純である。
システムは大型で、空気を共振する大きい容積を有する
ために、大きな質量（共振空気の質量）と周囲の空気と
能率的に結合する能率的なインピ−ダンスを与える。
最適な出力のための複数の異なったサイズや形態で構成
されることができる。記載したシステムは低い高調波含
有、低い歪の極めて高能率であり、構造も単純である。
システムは大型で、空気を共振する大きい容積を有する
ために、大きな質量（共振空気の質量）と周囲の空気と
能率的に結合する能率的なインピ−ダンスを与える。
【図１】本発明の原理を実施した低周波、高能率のスピ
−カシステムの断面図。
−カシステムの断面図。
【図２】図１の装置を変形した装置の断面図。
Claims (10)
- 【請求項１】 閉鎖端と開放端とを備え、この両端間に
空気柱を有する容器と、 振動駆動体を有するスピ−カと、 スピ−カを前記容器に取付ける装置とを具備し、前記駆
動体の一方の面は前記閉鎖端において空気を励起するよ
うに配置されており、前記駆動体の他方の面は前記開放
端において空気を励起するように配置されていることを
特徴とする低周波、高能率音響生成システム。 - 【請求項２】 前記容器の閉鎖端および開放端は互いに
近接している請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 スピ−カが前記閉鎖端と開放端の間に取
付けられている請求項１乃至２のいずれか１項記載のシ
ステム。 - 【請求項４】 前記容器が空気柱を円旋状空気柱に形成
するバフル手段を具備し、前記スピ−カは前記バフル手
段に取付けられている請求項１乃至３のいずれか１項記
載のシステム。 - 【請求項５】 前記容器は前記容器の内部を２つの相互
に連結した空気柱に分離する隔壁を具備し、この空気柱
は予め定められたシステムの共振周波数における空気中
の音波の４分の１波長に等しい結合した長さを有する請
求項１乃至４のいずれか１項記載のシステム。 - 【請求項６】 前記容器は第１、第２の端壁およびこの
第１の端壁に固定され、第２の端壁から間隔を有してい
る隔壁を具備し、前記空気柱は第２の端壁において隔壁
の周囲で折曲げられている請求項１乃至５のいずれか１
項記載のシステム。 - 【請求項７】 前記第１の折曲げられた空気柱はシステ
ムの予め定められた共振周波数における空気中の音波の
４分の１波長に等しい長さである請求項６記載のシステ
ム。 - 【請求項８】 前記第２の折曲げられた空気柱は予め定
められた共振周波数の２倍の周波における空気中の音波
４分の１波長に等しい長さである請求項７記載のシステ
ム。 - 【請求項９】 前記閉鎖端および開放端における駆動の
ための前記手段が相互に同期している請求項１乃至８の
いずれか１項記載のシステム。 - 【請求項１０】 システムにおいて、 前記閉鎖端で空気を駆動する手段がスピ−カを有し、こ
のスピ−カは、前記閉鎖端で空気柱の空気と接触する第
１の振動面を備え、 前記開放端で空気を駆動する手段が空気柱の前記開放端
で空気と接触する前記スピ−カの第１の振動面と反対側
の第２の振動面を備えている請求項９記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/706,908 US5177329A (en) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | High efficiency low frequency speaker system |
| US706908 | 1991-05-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05252585A true JPH05252585A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=24839573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4139292A Pending JPH05252585A (ja) | 1991-05-29 | 1992-05-29 | 高能率、低周波スピ−カシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5177329A (ja) |
| JP (1) | JPH05252585A (ja) |
| CA (1) | CA2066122A1 (ja) |
| GB (1) | GB2256343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009089342A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Bose Corp | 音響導波モードの制御 |
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| US6118876A (en) | 1995-09-07 | 2000-09-12 | Rep Investment Limited Liability Company | Surround sound speaker system for improved spatial effects |
| US5708719A (en) | 1995-09-07 | 1998-01-13 | Rep Investment Limited Liability Company | In-home theater surround sound speaker system |
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| US6993480B1 (en) | 1998-11-03 | 2006-01-31 | Srs Labs, Inc. | Voice intelligibility enhancement system |
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- 1992-05-29 JP JP4139292A patent/JPH05252585A/ja active Pending
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