JPH0570994B2 - - Google Patents
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- JPH0570994B2 JPH0570994B2 JP9185481A JP9185481A JPH0570994B2 JP H0570994 B2 JPH0570994 B2 JP H0570994B2 JP 9185481 A JP9185481 A JP 9185481A JP 9185481 A JP9185481 A JP 9185481A JP H0570994 B2 JPH0570994 B2 JP H0570994B2
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- Japan
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- diaphragm
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- shaped structure
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- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 claims description 3
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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
- H04R1/2815—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
- H04R1/2819—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type for loudspeaker transducers
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、より小さなキヤビネツトで、低音再
生周波数帯域を拡大するようにしたスピーカシス
テムに関するものである。
生周波数帯域を拡大するようにしたスピーカシス
テムに関するものである。
従来より低音を効率よく再生する方式として、
バスレフ型キヤビネツト等による方式がよく用い
られているが、この方式について図面とともに説
明する。
バスレフ型キヤビネツト等による方式がよく用い
られているが、この方式について図面とともに説
明する。
第１図は典型的なバスレフ型スピーカシステム
の断面図であり、１は振動板、２はダストキヤツ
プ、３はフレーム、４はダンパー、５はボイスコ
イルボビン、６は界磁部、７はエツジ、８はキヤ
ビネツト、９はバスレフポートである。
の断面図であり、１は振動板、２はダストキヤツ
プ、３はフレーム、４はダンパー、５はボイスコ
イルボビン、６は界磁部、７はエツジ、８はキヤ
ビネツト、９はバスレフポートである。
このスピーカシステムのキヤビネツトは、内部
の空気と外部とが筒型の音道によつてつながつて
おり、これを振動系からみた機械系の等価回路で
表わすと、ほぼ第２図のようになる。
の空気と外部とが筒型の音道によつてつながつて
おり、これを振動系からみた機械系の等価回路で
表わすと、ほぼ第２図のようになる。
ここでＦはボイスコイルの駆動力、R0は振動
系の電気制動項、Mrは振動系（ボイスコイルと
振動板）の質量に空気の付加質量を加えたもの、
C1はダンパー４、エツジ７による振動系のコン
プライアンス、C0は振動板とキヤビネツトによ
るコンプライアンス、R0はキヤビネツトの音響
抵抗、Mpは振動系からみたバスレフポート９の
等価質量、Rpはポートの音響抵抗である。
系の電気制動項、Mrは振動系（ボイスコイルと
振動板）の質量に空気の付加質量を加えたもの、
C1はダンパー４、エツジ７による振動系のコン
プライアンス、C0は振動板とキヤビネツトによ
るコンプライアンス、R0はキヤビネツトの音響
抵抗、Mpは振動系からみたバスレフポート９の
等価質量、Rpはポートの音響抵抗である。
通常のバスレフ型スピーカの設計では、C0と
Mpによる並列共振周波数pをスピーカシステム
の直列共振周波数oよりも少し低く設計し、こ
の共振を用いてバスレフポートから出る音圧を利
用して第３図の実線のような特性を得ている。こ
れは同容積の密閉型の特性（第３図の点線）に比
べて、共振周波数付近で優れたものになつている
ことを示している。なお、第３図の横軸は周波数
を示しており、上側の特性は音圧（SPL）一周波
数特性を、下側の特性はインピーダンス（Imp）
一周波数特性を示している。
Mpによる並列共振周波数pをスピーカシステム
の直列共振周波数oよりも少し低く設計し、こ
の共振を用いてバスレフポートから出る音圧を利
用して第３図の実線のような特性を得ている。こ
れは同容積の密閉型の特性（第３図の点線）に比
べて、共振周波数付近で優れたものになつている
ことを示している。なお、第３図の横軸は周波数
を示しており、上側の特性は音圧（SPL）一周波
数特性を、下側の特性はインピーダンス（Imp）
一周波数特性を示している。
またこのバスレフ型スピーカシステムでは、ス
ピーカのコンプライアンス（第２図のC1に相当
する）を小さくしていくと第４図の点線のように
変化することが知られており、さらに第４図の点
線のものの駆動力を大きくすることにより、第５
図の実線から点線のようにすることができる。
ピーカのコンプライアンス（第２図のC1に相当
する）を小さくしていくと第４図の点線のように
変化することが知られており、さらに第４図の点
線のものの駆動力を大きくすることにより、第５
図の実線から点線のようにすることができる。
しかしながらこれを従来のコンプライアンスの
大きいバスレフ型スピーカと比較すると、同じ駆
動力の条件下では第６図の実線（ローコンプライ
アンス）と点線（ハイコンプライアンス）の違い
だけであり、従来のスピーカシステムに比べてわ
ずかに勝つている部分のあるものの、その部分よ
り低域、及び高域ではむしろ音圧が劣つており、
バスレフ型よりすぐれた方式とは言えなかつた。
大きいバスレフ型スピーカと比較すると、同じ駆
動力の条件下では第６図の実線（ローコンプライ
アンス）と点線（ハイコンプライアンス）の違い
だけであり、従来のスピーカシステムに比べてわ
ずかに勝つている部分のあるものの、その部分よ
り低域、及び高域ではむしろ音圧が劣つており、
バスレフ型よりすぐれた方式とは言えなかつた。
また第７図の実線は通常のバスレフ型スピーカ
システムの特性を示し、点線はより大きなキヤビ
ネツトを用いたときの特性を示しており、後者は
低域再生周波数が低くなり、共振のＱが下がつて
いることがわかる。このようなスピーカのキヤビ
ネツトのバスレフポートを短かくすることによつ
てポートの等価質量を減らすと、第７図の一点鎖
線のような特性になる。
システムの特性を示し、点線はより大きなキヤビ
ネツトを用いたときの特性を示しており、後者は
低域再生周波数が低くなり、共振のＱが下がつて
いることがわかる。このようなスピーカのキヤビ
ネツトのバスレフポートを短かくすることによつ
てポートの等価質量を減らすと、第７図の一点鎖
線のような特性になる。
以上述べたように、バスレフ方式の低音の再生
限界と音圧は、振動系質量が同じであれば、キヤ
ビネツトの容積と、振動板半径で決まるキヤビネ
ツトのコンプライアンスと、ポートの等価質量が
決まれば決まつてしまい、その限界を超えること
は不可能であつた。他の方式、例えばドロンコー
ン方式についてもほぼ前述のことがそのままあて
はまり、やはり低音再生にはキヤビネツトの容積
の限界があつた。
限界と音圧は、振動系質量が同じであれば、キヤ
ビネツトの容積と、振動板半径で決まるキヤビネ
ツトのコンプライアンスと、ポートの等価質量が
決まれば決まつてしまい、その限界を超えること
は不可能であつた。他の方式、例えばドロンコー
ン方式についてもほぼ前述のことがそのままあて
はまり、やはり低音再生にはキヤビネツトの容積
の限界があつた。
本発明はこのような限界を拡大し、従来では得
られなかつた低音再生を可能にするスピーカシス
テムを提供するものである。
られなかつた低音再生を可能にするスピーカシス
テムを提供するものである。
以下本発明の一実施例を第８図、第９図ととも
に説明する。
に説明する。
第８図は本発明のスピーカシステムの一実施例
であり、１〜９は第１図で説明したものと同じで
あるので省略する。１０は振動板につけられたリ
ング状の構造体、１１は構造体１０とフレーム３
を結合する気密性のあるエツジ状の弾性体であ
る。このように構成すれば、キヤビネツト８とは
隔離された空間を振動板１の一部を用いて構成す
ることができる。すなわちその空間とは、振動板
１の一部、ダストキヤツプ２、ボビン５、振動板
１に設けられたリング状の構造体１０、リング状
の構造体１０とフレーム３をつなぐ気密性のエツ
ジ状の弾性体１１、フレーム３の一部界磁部６な
どで囲まれた空間である。
であり、１〜９は第１図で説明したものと同じで
あるので省略する。１０は振動板につけられたリ
ング状の構造体、１１は構造体１０とフレーム３
を結合する気密性のあるエツジ状の弾性体であ
る。このように構成すれば、キヤビネツト８とは
隔離された空間を振動板１の一部を用いて構成す
ることができる。すなわちその空間とは、振動板
１の一部、ダストキヤツプ２、ボビン５、振動板
１に設けられたリング状の構造体１０、リング状
の構造体１０とフレーム３をつなぐ気密性のエツ
ジ状の弾性体１１、フレーム３の一部界磁部６な
どで囲まれた空間である。
このように構成することにより、振動系はダン
パー４、エツジ７で支持されているときのコンプ
ライアンスの1/10以下の小さいコンプライアンス
を現実的な寸法関係で実現することができる。
パー４、エツジ７で支持されているときのコンプ
ライアンスの1/10以下の小さいコンプライアンス
を現実的な寸法関係で実現することができる。
さらにこの実施例の最も重要な点は、このよう
に振動板の一部を別のコンプライアンスとして用
いることにより、振動板の残りの部分（すなわち
リング状の構造体１０の外側からエツジ７までの
部分）とキヤビネツト８の容積によるコンプライ
アンスを、従来のように振動板全体とキヤビネツ
トとにより構成する場合のコンプライアンスに比
べて、数倍〜数10倍以上にすることができるとい
うことであり、これはキヤビネツトの容積を数倍
〜数10倍以上にしたのと等価の効果を与えること
ができるということである。すなわち振動板の面
積Ｓとキヤビネツトの容積Ｖと両者が構成するコ
ンプライアンスC0との関係は空気の密度をρ、
空気中の音速をＣとすると、 C0＝Ｖ／ρC2S2 ……(1) であるから、コンプライアンスC0は振動板の面
積の２乗に逆比例していることがわかる。従つ
て、上記振動板の残りの部分の面積が小さくなる
ということは(1)式におけるＳが小さくなることに
相当し、C0が相当大きくなることを意味してい
る。たとえば、キヤビネツトの容積Ｖを10倍にし
たのと同様の効果は、振動板の面積を32％にすれ
ば得られ、これは十分可能な値である。又実際的
な数値であるキヤビネツトの容積を1.5倍にした
のと同様の効果を得るには、振動板の一部の面積
を80％程度にすればよくこれはきわめて容易であ
る。
に振動板の一部を別のコンプライアンスとして用
いることにより、振動板の残りの部分（すなわち
リング状の構造体１０の外側からエツジ７までの
部分）とキヤビネツト８の容積によるコンプライ
アンスを、従来のように振動板全体とキヤビネツ
トとにより構成する場合のコンプライアンスに比
べて、数倍〜数10倍以上にすることができるとい
うことであり、これはキヤビネツトの容積を数倍
〜数10倍以上にしたのと等価の効果を与えること
ができるということである。すなわち振動板の面
積Ｓとキヤビネツトの容積Ｖと両者が構成するコ
ンプライアンスC0との関係は空気の密度をρ、
空気中の音速をＣとすると、 C0＝Ｖ／ρC2S2 ……(1) であるから、コンプライアンスC0は振動板の面
積の２乗に逆比例していることがわかる。従つ
て、上記振動板の残りの部分の面積が小さくなる
ということは(1)式におけるＳが小さくなることに
相当し、C0が相当大きくなることを意味してい
る。たとえば、キヤビネツトの容積Ｖを10倍にし
たのと同様の効果は、振動板の面積を32％にすれ
ば得られ、これは十分可能な値である。又実際的
な数値であるキヤビネツトの容積を1.5倍にした
のと同様の効果を得るには、振動板の一部の面積
を80％程度にすればよくこれはきわめて容易であ
る。
次に上記実施例による周波数特性を第９図とと
もに述べる。第９図の１は典型的なバスレス型ス
ピーカシステムの音圧周波数特性であるが、この
バスレフ型スピーカシステムに上記実施例を適用
すると、その音圧周波数特性は第９図の２のよう
になる。そしてこのスピーカシステムのバスレフ
ポートを調整することにより最適化すると第９図
の３の特性が得られる。ここで１と３の違いは、
第１図に示した従来例と第８図に示した実施例の
方式による違いだけであり、駆動力、口径、容積
などはすべて同じものである。なお、第９図の横
軸は、0＝１として規準化した周波数を示してい
る。
もに述べる。第９図の１は典型的なバスレス型ス
ピーカシステムの音圧周波数特性であるが、この
バスレフ型スピーカシステムに上記実施例を適用
すると、その音圧周波数特性は第９図の２のよう
になる。そしてこのスピーカシステムのバスレフ
ポートを調整することにより最適化すると第９図
の３の特性が得られる。ここで１と３の違いは、
第１図に示した従来例と第８図に示した実施例の
方式による違いだけであり、駆動力、口径、容積
などはすべて同じものである。なお、第９図の横
軸は、0＝１として規準化した周波数を示してい
る。
なお、このような特性は、原理的に、キヤビネ
ツトの内側の空気と外側の空気を振動板以外の場
所である質量を介して音響的に結合したものであ
れば、バスレフ型に限らず達成することができる
ので、それ以外の方式、例えばドロンコーン方式
などにも適用できる。
ツトの内側の空気と外側の空気を振動板以外の場
所である質量を介して音響的に結合したものであ
れば、バスレフ型に限らず達成することができる
ので、それ以外の方式、例えばドロンコーン方式
などにも適用できる。
また、本発明を低音用のウーハだけでなく、ミ
ツドレンジに使用した場合は、従来の大きなバツ
クキヤビテイを小型化し、低温まで再生できると
いう特長をもたせることができる。
ツドレンジに使用した場合は、従来の大きなバツ
クキヤビテイを小型化し、低温まで再生できると
いう特長をもたせることができる。
また以上の説明は、コーン型スピーカについて
のみ述べたが、本発明は、平板型スピーカあるい
は他の変形型動電スピーカにも適用できることは
言うまでもない。
のみ述べたが、本発明は、平板型スピーカあるい
は他の変形型動電スピーカにも適用できることは
言うまでもない。
以上のように本発明は、振動板と、前記振動板
を支持するエツジと、前記振動板を駆動するボイ
スコイルと、ボイスコイルボビンと、界磁部と、
磁気空隙と、フレームと、前記振動板と、前記フ
レームに取付けた気密性のあるエツジ状の弾性体
との間に取付けられたリング状の構造体とを具備
してなる動電型スピーカを密閉型以外のキヤビネ
ツトに接着し、前記振動板の前記リング状構造体
の外側から前記エツジまでの部分の振動板面積と
上記キヤビネツトの容積とで決まるスピーカシス
テムの第１のコンプライアンスとは別に、前記振
動板の前記リング状構造体から内側の残りの部分
の振動板面積と、この部分の振動板、前記リング
状構造体、前記エツジ状弾性体、フレームの一部
界磁部、前記ボビン等で囲まれ前記キヤビネツト
とは隔離された空間の容積とで決まる第２のコン
プライアンスを構成したものであるから、たとえ
キヤビネツトの容積が小さくてもこの第２のコン
プライアンスの作用によつて低音再生周波数帯域
を十分に拡大することができるという優れた効果
が得られる。
を支持するエツジと、前記振動板を駆動するボイ
スコイルと、ボイスコイルボビンと、界磁部と、
磁気空隙と、フレームと、前記振動板と、前記フ
レームに取付けた気密性のあるエツジ状の弾性体
との間に取付けられたリング状の構造体とを具備
してなる動電型スピーカを密閉型以外のキヤビネ
ツトに接着し、前記振動板の前記リング状構造体
の外側から前記エツジまでの部分の振動板面積と
上記キヤビネツトの容積とで決まるスピーカシス
テムの第１のコンプライアンスとは別に、前記振
動板の前記リング状構造体から内側の残りの部分
の振動板面積と、この部分の振動板、前記リング
状構造体、前記エツジ状弾性体、フレームの一部
界磁部、前記ボビン等で囲まれ前記キヤビネツト
とは隔離された空間の容積とで決まる第２のコン
プライアンスを構成したものであるから、たとえ
キヤビネツトの容積が小さくてもこの第２のコン
プライアンスの作用によつて低音再生周波数帯域
を十分に拡大することができるという優れた効果
が得られる。
第１図は従来のバスレフ型スピーカシステムの
断面図、第２図は第１図の振動系からみた機械系
等価回路図、第３図はバスレフ型スピーカシステ
ムと密閉型スピーカシステムの音圧及びインピー
ダンスの周波数特性図、第４図はバスレフ型スピ
ーカシステムのスピーカのコンプライアンスを変
化させたときの音圧周波数特性図、第５図は第４
図の点線の特性を、駆動力を大きくして変化させ
たときの音圧周波数特性図、第６図はローコンプ
ライアンス型とハイコンプライアンス型との特性
を比較して示す音圧周波数特性図、第７図はキヤ
ビネツトの容積による音圧周波数特性の相違を示
す特性図、第８図は本発明の一実施例の断面図、
第９図は上記実施例と従来例の音圧周波数特性を
比較して示す図である。 １……振動板、２……ダストキヤツプ、３……
フレーム、４……ダンパー、５……ボイスコイル
ボビン、６……界磁部、７……エツジ、８……キ
ヤビネツト、９……バスレフポート、１０……リ
ング状の構造体、１１…気密性の弾性体。
断面図、第２図は第１図の振動系からみた機械系
等価回路図、第３図はバスレフ型スピーカシステ
ムと密閉型スピーカシステムの音圧及びインピー
ダンスの周波数特性図、第４図はバスレフ型スピ
ーカシステムのスピーカのコンプライアンスを変
化させたときの音圧周波数特性図、第５図は第４
図の点線の特性を、駆動力を大きくして変化させ
たときの音圧周波数特性図、第６図はローコンプ
ライアンス型とハイコンプライアンス型との特性
を比較して示す音圧周波数特性図、第７図はキヤ
ビネツトの容積による音圧周波数特性の相違を示
す特性図、第８図は本発明の一実施例の断面図、
第９図は上記実施例と従来例の音圧周波数特性を
比較して示す図である。 １……振動板、２……ダストキヤツプ、３……
フレーム、４……ダンパー、５……ボイスコイル
ボビン、６……界磁部、７……エツジ、８……キ
ヤビネツト、９……バスレフポート、１０……リ
ング状の構造体、１１…気密性の弾性体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 振動板と、前記振動板を支持するエツジと、
前記振動板を駆動するボイスコイルと、ボイスコ
イルボビンと、界磁部と、磁気空隙と、フレーム
と、前記振動板と、前記フレームに取付けた気密
性のあるエツジ状の弾性体との間に取付けられた
リング状の構造体とを具備してなる動電型スピー
カを密閉型以外のキヤビネツトに装着し、前記振
動板の前記リング状構造体の外側から前記エツジ
までの部分の振動板面積と上記キヤビネツトの容
積とで決まるスピーカシステムの第１のコンプラ
イアンスとは別に、前記振動板の前記リング状構
造体から内側の残りの部分の振動板面積と、この
部分の振動板、前記リング状構造体、前記エツジ
状弾性体、フレームの一部界磁部、前記ボビン等
で囲まれ前記キヤビネツトとは隔離された空間の
容積とで決まる第２のコンプライアンスを構成
し、この第２のコンプライアンスによつて低音再
生周波数帯域を拡大するようにしたスピーカシス
テム。 ２ 第１のコンプライアンスを決定する振動板の
部分を振動板面積の80％以下にし、第２のコンプ
ライアンスを決定する振動板の部分を振動板面積
の20％以上に記定した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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9185481A JPS57206192A (en) | 1981-06-15 | 1981-06-15 | Speaker system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9185481A JPS57206192A (en) | 1981-06-15 | 1981-06-15 | Speaker system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57206192A JPS57206192A (en) | 1982-12-17 |
| JPH0570994B2 true JPH0570994B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=14038144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9185481A Granted JPS57206192A (en) | 1981-06-15 | 1981-06-15 | Speaker system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57206192A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4527599B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2010-08-18 | パイオニア株式会社 | 周波数特性可変型スピーカ装置 |
-
1981
- 1981-06-15 JP JP9185481A patent/JPS57206192A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57206192A (en) | 1982-12-17 |
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