JPH0715782A

JPH0715782A - スピーカユニット

Info

Publication number: JPH0715782A
Application number: JP15667093A
Authority: JP
Inventors: Sueaki Fukuhara; 末明福原; Megumi Kageyama; 恵蔭山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】キャビネット構造が簡単で、スピーカユニッ
トの取付工数も変わらずかつ、より多くの異なるサイズ
のキャビネットにも使用できるバンドパス型スピーカシ
ステム用スピーカユニットの提供を目的とする。【構成】磁気回路に設けられた磁気ギャップＧ内に挿
入され、アンプ（付図示）からの音楽等の信号が加えら
れるボイスコイルＶＣを有するスピーカ振動板１と、ス
ピーカ振動板１の前方に位置する駆動源を持たないパッ
シブラジエータ振動板２とが、エッジ５，６等を介して
一体的にスピーカフレーム１２に固定され、スピーカ振
動板１とパッシブラジエータ振動板２との間に密閉室Ｖ
１が設けられているスピーカユニットであり、少なくと
もスピーカ振動板１の振動を検出する検出器１８と、検
出器１８の出力端子１９をスピーカフレーム１２に設け
たスピーカユニットである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バンドパス型スピーカ
システム等に用いられるスピーカユニットに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、音楽ソースやＡＶソースに含まれ
ている重低音や超低音を一般家庭でも迫力十分な音量で
再生することが要望され、一方で小型スピーカであるこ
とも合わせて要求されてきている。

【０００３】こうした背景から、小型スピーカで不足し
がちな低音を補うため、駆動するアンプで低域をブース
トするなどの方法が多く行われている。

【０００４】低音再生を行うスピーカとしては、小型な
がらなるべく低い周波数まで再生でき、また高い周波数
では音圧が減衰するような周波数特性を持つものが望ま
しい。このような条件を満たすものとして、バンドパス
型スピーカが知られている。これは例えば、「パッシブ
ラジエータと音響変成器による超低域再生」，油井啓之
著，日本音響学会講演論文集，昭和５３年１０月，P281
〜282や、「HIGH PERFORMANCE LOUDSPEAKERS/Fourth Ed
ition」/MARTIN COLLOMS，P123〜126 に述べられている
通りである。具体的には、図９に示すようなスピーカシ
ステムである。同図において、キャビネット２６は仕切
部材２６ａによって内部が２分割され、仕切部材２６ａ
にスピーカユニットＳＰ１を取り付け、キャビネット２
６の開口部にパッシブラジエータＰＲ１を取り付けたも
のである。

【０００５】上記構成のスピーカシステムの動作は、よ
く知られているので詳細に付いては省略するが、スピー
カユニットＳＰ１のスピーカ振動板が入力信号によって
振動すると、スピーカユニットＳＰ１とパッシブラジエ
ータＰＲ１の間の空気室Ｖ１のコンプライアンスによっ
てパッシブラジエータ振動板が振動して音が放射される
というものである。このスピーカシステムは、２つの容
積（Ｖ１と、ユニットＳＰ１後部の容積：Ｖ２）の空気
のコンプライアンスと、スピーカユニットＳＰ１及びパ
ッシブラジエータＰＲ１の振動系質量やコンプライアン
ス等によって、３つの共振周波数（低い方からｆ１，ｆ
ｒ，ｆ２とする）を持ち、ｆ１，ｆ２以外の帯域では１
２ｄＢ／ｏｃｔのスロープで音圧が減衰するため、バン
ドパス型スピーカとして知られ、より一般的にはケルト
ン型スピーカと呼ばれることが多い。

【０００６】しかし、上記構成によればキャビネット内
を少なくとも２つの容積に仕切る必要があり、キャビネ
ット構造が複雑になるという問題がある。また、スピー
カユニットはキャビネット内の仕切部材の開口部に、パ
ッシブラジエータはキャビネットの前板部の開口部に各
々取り付ける必要があり、組立工数がかかるという問題
もある。

【０００７】上記問題点を解決するため、実公昭５９−
１８７９８号公報に開示されているように、スピーカ振
動板とパッシブラジエータ振動板をスピーカフレームに
一体的に構成したスピーカユニットが提案されている。

【０００８】これは、磁気回路に設けられた磁気ギャッ
プ内に挿入され、アンプからの音楽等の信号が加えられ
るボイスコイルを有するスピーカ振動板と、前記スピー
カ振動板の前方に位置する駆動源を持たない、パッシブ
ラジエータ振動板とが、エッジ等を介して一体的にフレ
ームに固定され、前記スピーカ振動板とパッシブラジエ
ータ振動板との間に、密閉室Ｖ１が設けられているスピ
ーカユニットである。密閉室Ｖ１は、所望の音圧−周波
数特性、例えばｆ１〜ｆ２間の音圧レベルがフラットな
台形状の音圧−周波数特性になるように、取り付けられ
るキャビネットの内容積に適した容積を持つように設定
されている。

【０００９】上記の構成のスピーカユニットを使用すれ
ば、キャビネット構造は一般的なキャビネットと同じに
なり、かつスピーカユニットの取付も１個で済むため組
立工数が多くなることはない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のスピ
ーカユニットを、他の異なる容積のキャビネットのスピ
ーカシステムに共用しようとすると、あらかじめ設定さ
れた容積比の関係が崩れて周波数特性が乱れてしまう。

【００１１】例えば、容積の大きなキャビネットに共用
しようとした場合、共振周波数ｆ２付近の音圧レベル
が、それ以下の周波数と比べて相対的に上昇する。この
周波数特性を改善するためには、容積Ｖ１はスピーカユ
ニットのフレーム形状により決定されているため、スピ
ーカ振動板やパッシブラジエータ振動板の振動系質量を
重くする必要がある。また、パッシブラジエータ振動板
の振動系質量が重くなるとキャビネットに及ぼす起振力
が増加するため、パッシブラジエータの取り付けられて
いるバッフル板や他の部分の振動レベルが高くなり、そ
の振動が音となって放射され、スピーカとしての音質も
劣化するという問題がある。

【００１２】一方、あらかじめ設定されたキャビネット
より、容積の小さいキャビネットに共用しようとした場
合、共振周波数ｆ２付近の音圧レベルが、それ以下の周
波数と比べて相対的に低下し、ｆ１付近の周波数特性の
共振先鋭度（Ｑ）が高くなって、単峰状の周波数特性に
近づいてくる。パッシブラジエータ振動板の振動系質量
を減らすことによりｆ２付近の音圧レベルを相対的に上
昇させることは可能であるが、一方でｆ１の周波数も上
昇し、容積が小さくなってｆ１の周波数が高くなる以上
に低域限界周波数が高くなり、かつ、ｆ１とｆ２の周波
数の間隔が狭くなり、再生帯域が狭くなるという問題が
ある。

【００１３】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、キャ
ビネット構造が簡単で、スピーカユニットの取付工数も
変わらず、かつ、より多くの、異なるサイズのキャビネ
ットにも使用できるバンドパス型スピーカシステム用ス
ピーカユニットの提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のスピーカユニットは、磁気回路に設けられた磁
気ギャップ内に挿入され、アンプからの音楽等の信号が
加えられるボイスコイルを有するスピーカ振動板と、前
記スピーカ振動板の前方に位置する、駆動源を持たない
パッシブラジエータ振動板とが、エッジ等を介して一体
的にスピーカフレームに固定され、前記スピーカ振動板
と前記パッシブラジエータ振動板との間に密閉室が設け
られているスピーカユニットにおいて、スピーカ振動板
の固定される第１のフレームと、パッシブラジエータ振
動板の固定される第２のフレームとがスライド機構など
によって可動であり、前記密閉室の容積を可変できるよ
うに構成している。

【００１５】また、磁気回路に設けられた磁気ギャップ
内に挿入され、アンプからの音楽等の信号が加えられる
ボイスコイルを有するスピーカ振動板と、前記スピーカ
振動板の前方に位置する、駆動源を持たないパッシブラ
ジエータ振動板とが、エッジ等を介して一体的にスピー
カフレームに固定され、前記スピーカ振動板とパッシブ
ラジエータ振動板との間に密閉室が設けられているスピ
ーカユニットにおいて、スピーカ振動板の振動を検出す
る検出器と、前記検出器の出力端子をスピーカフレーム
に設けている。

【００１６】また上記のように、スピーカ振動板とパッ
シブラジエータ振動板との間に密閉室が設けられている
スピーカユニットにおいて、スピーカユニットの背面に
マイクロホンと前記マイクロホンの信号出力端子を設け
て、スピーカ振動板の振動を検出するように構成してい
る。

【００１７】また上記のように、スピーカ振動板とパッ
シブラジエータ振動板との間に密閉室が設けられている
スピーカユニットにおいて、パッシブラジエータ振動板
の振動を検出する検出器を設け、前記検出器の出力端子
をスピーカフレームに設けている。

【００１８】また、スピーカフレーム上端から突きだし
た支持フレームに固定されて、パッシブラジエータ振動
板の前方に位置するマイクロホンによって、パッシブラ
ジエータ振動板の振動検出を行うように構成している。

【００１９】また、パッシブラジエータ振動板の後方に
設けられた磁気回路の磁気ギャップ内に、パッシブラジ
エータ振動板後部に固定されている線輪を挿入し、前記
線輪からの起電力を取り出して、パッシブラジエータ振
動板の振動検出を行うように構成している。

【００２０】

【作用】本発明は上記した構成により、バンドパス型ス
ピーカを構成する場合、通常の中仕切のないキャビネッ
トに本スピーカユニットを１個取り付けるだけで済むこ
とは勿論である。

【００２１】更に、スピーカ振動板とパッシブラジエー
タ振動板の間の密閉室の容積が可変できるようにスピー
カフレームを構成しているため、例えば小さいサイズの
キャビネットに使用する場合は容積を小さくし、大きい
サイズのキャビネットに使用する場合は容積を大きくす
るなどの容積調整が可能になる。その結果、１つのスピ
ーカユニットを異なるキャビネット容積を持つスピーカ
システムに使用できるため、共用化を図り易くなる。

【００２２】また、スピーカ振動板の振動検出器を設
け、振動検出器の出力端子がフレームに設けてあるた
め、スピーカキャビネットの容積が変わっても、出力端
子からの信号を別に設ける微分回路または積分回路等か
らなる帰還回路を介してソース信号増幅器のソース信号
入力部分に帰還することによって周波数特性補正を行う
ことができる。

【００２３】例えば大きい内容積のキャビネットに本ス
ピーカユニットを使用する場合、振動検出器の信号から
スピーカ振動板の加速度を取り出して、ＭＦＢ(Mortion
alFeedback)を行うことにより、スピーカ振動板の加速
度が一定になるように負帰還が働く。その結果、等価的
にスピーカ振動板の振動系質量を重くした場合と同様な
効果が得られ、ｆ２付近の音圧が下がる。

【００２４】小さい内容積のキャビネットに使用した場
合、共振周波数ｆ１付近のＱが高くなるが、速度型ＭＦ
Ｂを合わせて行うことによりスピーカ振動板の速度が一
定になるように負帰還が働いて、等価的に電磁制動抵抗
が高くなるためＱを低く抑えることが可能である。

【００２５】以上より、異なる容積のキャビネットに使
用した場合でも、周波数特性の補正が可能となり、スピ
ーカユニットの共用化が図れる。

【００２６】また、スピーカユニットの背面にマイクロ
ホンと前記マイクロホンの信号出力端子を設けたので、
スピーカユニット背面の音圧、即ちスピーカ振動板の加
速度が検出できるため、上記と同様に帰還を掛けて周波
数特性補正が可能になり、スピーカユニットの共用化が
図れる。

【００２７】更に、マイクロホンはスピーカユニットの
背面に完成した後で取り付けることができるため、スピ
ーカユニットの組み立てが容易になり、信号出力端子と
一体に構成されたマイクロホンとすることにより、マイ
クロホンと出力端子を別々に取り付ける必要がない。ま
た、マイクロホンは振動していない部分に取り付けるた
め、長期間の信頼性が高いという利点もある。

【００２８】また、パッシブラジエータ振動板の振動を
検出する振動検出器を設け、前記の振動検出器の出力端
子をフレームに設けた場合、スピーカ振動板の振動を検
出する場合と同様に、前記の振動検出器の出力端子から
の信号を微分回路または積分回路等からなる帰還回路を
介してソース信号増幅器のソース信号入力部分に帰還す
ることによって、周波数特性の補正を行うことができ
る。

【００２９】例えば大きい内容積のキャビネットに本ス
ピーカユニットを使用する場合、パッシブラジエータ振
動板の振動検出信号から加速度信号を取り出して帰還を
行えば、等価的にパッシブラジエータ振動板の振動系質
量を増やした場合と同様な効果が得られ共振周波数ｆ２
付近の音圧レベルの上昇が抑えられる。また小さい内容
積のキャビネットに使用してＱが高くなった場合は、速
度信号として帰還を行うことにより等価的に制動抵抗を
高くした場合と同様な効果が得られ、Ｑを低くすること
ができる。従って、異なる容積のキャビネットに使用し
た場合でも、周波数特性の補正が可能となり、スピーカ
ユニットの共用化が図れる。

【００３０】本構成のスピーカユニットは次の利点もあ
る。低域眼界周波数を拡大しようとする場合、パッシブ
ラジエータの振動系質量を重くする必要がある。一方、
キャビネットは、振動板の加速度ａと振動系質量ｍによ
って、Ｆ＝ｍ・ａなる起振力を受けて振動するため、ｍ
の大きいパッシブラジエータのキャビネットに及ぼす影
響は当然大きくなる。キャビネット振動は音として放射
されてスピーカの音質に大きな影響を与えるため、ｍを
抑えてキャビネットの起振力を極力小さくする必要があ
る。周波数特性補正の場合においても同様のことがいえ
る。

【００３１】従って、本構成ではパッシブラジエータ振
動板の振動信号から加速度帰還を行うことにより、物理
的にパッシブラジエータ振動板の振動系質量を増やすこ
となく所望の周波数特性が得られるため、キャビネット
振動を抑えられるという別の効果もある。

【００３２】また、スピーカユニットの前面に設けたマ
イクロホンによりパッシブラジエータ振動板の振動検出
を行うことにより、音圧、即ち加速度が検出できるため
上記と同様に帰還を掛けて周波数特性補正ができるた
め、同じくスピーカユニットの共用化が図れ、かつキャ
ビネットの振動を抑えることができる。

【００３３】マイクロホンを使用すると振動信号中継ケ
ーブルがスピーカユニットの振動板を介さずに引き出せ
るため、スピーカユニットの組み立てが容易になり、ま
た振動によるケーブル断線、振動部位との接触による異
常音などの問題が発生しない利点がある。

【００３４】また、パッシブラジエータ振動板の後方に
設けられた磁気回路と磁気ギャップ内に、パッシブラジ
エータ振動板後部に固定されている線輪を挿入し、前記
線輪からの起電力でパッシブラジエータ振動板の振動検
出を行うように構成することにより振動速度に応じた信
号が取り出せる。その結果、上記と同様に帰還を行うこ
とが可能になり、周波数特性の補正を行うことができ、
同じくスピーカユニットの共用化が図れるとともに、キ
ャビネット振動を抑えることができる。

【００３５】加速度センサーやマイクロホンによる振動
検出の場合、振動系の鋭い共振や周波数特性のピークま
で検出して帰還を掛けることになり、発振などの問題が
発生しやすいため、帰還回路の設計においては注意が必
要であるが、磁気ギャップに挿入された線輪の起電力を
利用するとそのような問題がなく、滑らかな帰還信号が
得られて安定した帰還を掛けられるという利点がある。

【００３６】

【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。なお、各図において同一の機能の部
分については同一の符号を付与してある。

【００３７】図１は本発明のスピーカユニットの第１の
実施例の側面図であり、一部断面を示している。同図に
おいて、１はスピーカ振動板、２はパッシブラジエータ
振動板、３は第１のフレーム、４は第２のフレームであ
り、スピーカ振動板１，パッシブラジエータ振動板２は
エッジ５，６を介してフレーム３，４に固定されてい
る。スピーカ振動板１には界磁部Ｍの磁気ギャップに挿
入されるボイスコイルが固定されており、電気入力によ
って、スピーカ振動板１は図の左右方向に振動する。第
１のフレーム３には開口部７が設けられており、キャビ
ネットに取り付けられたときにキャビネット内容積と連
通するようになっている。第１のフレーム３の外周に
は、第２のフレーム４の位置決め具８が少なくとも２箇
所固定されており、同位置決め具８には本例においては
階段状の溝９が設けられている。同溝９には、第２のフ
レーム４に設けられているピン１０が挿入されており、
締結部材１１を締め付けることにより、第１のフレーム
３と第２のフレーム４とが固定されている。第２のフレ
ーム４の内壁は、密閉・緩衝部材Ｐを介して第１のフレ
ーム３に接しており、振動板１と２の間は密閉室（前）
Ｖ１となっている。

【００３８】以上のように構成された本実施例のスピー
カユニットを用いたスピーカシステムの動作について、
図８を用いて説明する。

【００３９】図８は本発明のスピーカユニットをキャビ
ネットに取り付けたときの断面図及びシステム構成の例
を示す図である。同図において、３８はキャビネット、
３９はアンプである。本発明のスピーカユニットＳＰは
キャビネット２３の開口部に固定されている。なお、１
８〜２０，４０は本実施例においては関係がないので説
明を省略する。また、スピーカの形状が図１とは異なっ
ているが、基本的な構成は同様である。

【００４０】まず、音楽等のソース信号はアンプ３９に
よって増幅され、入力端子１６に加えられる。その信号
に応じてスピーカ振動板１が図の左右方向に振動する。
この時、前述したように、スピーカＳＰの密閉室（前）
Ｖ１のコンプライアンスによってパッシブラジエータ振
動板２が振動して、音を放射する。このスピーカシステ
ムはキャビネット内の密閉室（後）Ｖ２のコンプライア
ンス、及びスピーカ振動板１、パッシブラジエータ振動
板２の振動系質量、振動板支持系のコンプライアンスな
どによって、３つの異なる周波数、低い方からｆ１，ｆ
ｒ，ｆ２で共振が生じ、ｆ１より低い周波数及びｆ２よ
り高い周波数ではおよそ１２ｄＢ／ｏｃｔで音圧が減衰
し、いわゆるバンドパス特性を示す。ここで、Ｖ１の容
積はＶ２の容積に適したように予め設定されてある。

【００４１】一方、本スピーカユニットは締結部材１１
を緩めることにより、使用するキャビネットの容積に応
じて容積Ｖ１が、実施例においては４段階に可変できる
ように構成されている。例えば、内容積の大きいキャビ
ネットに使用する場合、第２のフレーム４を図の左方向
に移動させて、Ｖ１を大きくし、反対に小さい内容積の
キャビネットに使用する場合は、右方向に移動させてＶ
１を小さくすることなどが可能である。従って、Ｖ１の
容積を可変できる範囲でキャビネットの内容積に応じた
周波数特性が得られる。

【００４２】以上のように本実施例によれば、一般的
な、仕切り部材のないキャビネットに本スピーカユニッ
トを取り付けるだけで、バンドパス型スピーカが構成で
きるだけでなく、より多くのキャビネットサイズのスピ
ーカシステムに使用できるため、スピーカユニットの共
用化が図り易くなる。

【００４３】次に、第２の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図２は本発明のスピーカユニットの第
２の実施例における断面図を示したものである。同図に
おいて、スピーカ振動板１，パッシブラジエータ振動板
２は、エッジ５，エッジ６を介してスピーカフレーム１
２に固定されている。スピーカフレーム１２には開口部
７が設けられており、キャビネットに本スピーカユニッ
トを取り付けたときキャビネットの内部容積に連通する
ようになっている。１３，１４，１５からなる界磁部Ｍ
の磁気ギャップＧには、スピーカ振動板１に固定されて
いるボイスコイルＶＣが挿入され、ＶＣには、入力端子
１６から加えられた電気信号が、金糸線１７を介して加
えられる。また、スピーカ振動板１とパッシブラジエー
タ振動板２の間には密閉室（前）Ｖ１が構成されてい
る。本実施例においてはスピーカ振動板１に振動検出器
である加速度センサー１８が固定されており、スピーカ
フレーム１２に設けられた出力端子１９とフレキシブル
な中継ケーブル２０によって接続されている。

【００４４】以上のように構成された本実施例のスピー
カユニットを用いたスピーカシステムの動作について、
第１の実施例と同じく図８を用いて説明する。

【００４５】同図において、第１の実施例と異なる点
は、上記したようにスピーカユニットＳＰに加速度セン
サー１８と中継ケーブル２０、出力端子１９が設けられ
ており、出力端子１９からのスピーカ振動板１の振動信
号は帰還回路を介してアンプの入力部分に帰還されてい
る点である。また、スピーカフレーム１２は密閉室
（前）Ｖ１の容積が可変であるようには構成されていな
い。

【００４６】以上のように構成されたスピーカシステム
の動作は、第１の実施例と同様になり、パッシブラジエ
ータ振動板２はバンドパス特性を示して音を放射する。

【００４７】また、本実施例のスピーカユニットは、ス
ピーカ振動板１に加速度センサー１８が設けられている
ため、出力端子１９からスピーカ振動板１の加速度信号
が取り出せる。従って、スピーカキャビネットの容積が
変わっても、前記加速度信号を別に設ける積分回路等か
らなる帰還回路４０を介してアンプ３９の信号入力部分
に帰還することによって周波数特性補正を行うことが可
能になる。

【００４８】例えば大きい内容積のキャビネットに使用
する場合、振動検出器の加速度信号を用いてＭＦＢ(Mor
tional Feedback)を行うことにより、スピーカ振動板１
の加速度が一定になるように負帰還が働くため、等価的
にスピーカ振動板１の振動系質量を重くした場合と同様
な効果が得られる。従って、キャビネット容積が大きく
なったことによる、共振周波数ｆ２付近の音圧レベルの
上昇が抑えられる。

【００４９】反対に小さい内容積のキャビネットに使用
した場合、共振周波数付近のＱが高くなるが、加速度信
号から積分回路を介して速度信号を取り出し、速度型Ｍ
ＦＢを合わせて行うことによりスピーカ振動板１の速度
が一定になるように負帰還が働いて、等価的に電磁制動
抵抗が高くなるためＱを低く抑えることが可能である。

【００５０】以上のように本実施例によれば、スピーカ
振動板１の振動検出器をスピーカユニットに設けたの
で、本スピーカユニットを異なる容積のキャビネットに
使用した場合でも周波数特性の補正が可能となり、スピ
ーカユニットの共用化が図れる。また、フレームの構造
が第１の実施例に比べ単純になるため、スピーカユニッ
トの組み立てが容易であるという利点もある。

【００５１】次に第３の実施例について説明する。図３
は本発明の第３の実施例のスピーカユニットの断面図を
示すものである。同図において、出力端子と一体に構成
されているマイクロホン２２がスピーカフレーム３に、
図の下側を向いて取り付けられている。その他の構成は
第２の実施例と同様である。

【００５２】以上のように構成されたスピーカユニット
を図８のようにキャビネットに取り付けてスピーカシス
テムを構成した場合、マイクロホン２２はスピーカユニ
ット背面、即ちキャビネット内の容積Ｖ２の音圧を検出
する。前記音圧はスピーカ振動板１の加速度に応じた信
号であるため、前記信号を帰還回路を介してアンプの信
号入力部分に帰還することにより、第２の実施例同様周
波数特性補正ができる。従って、異なる容積のキャビネ
ットへの本スピーカユニットの共用化が図れる。

【００５３】また、本実施例においてスピーカ振動板の
振動を検出するマイクロホン２２は、スピーカフレーム
の内側から中継ケーブルを引き出す必要がなく、出力端
子も一体的に構成されているため、スピーカユニットの
組立が容易になるという利点がある。

【００５４】次に第４の実施例について説明する。図４
は本発明の第４の実施例のスピーカユニットの断面図を
示すものである。同図において、本例では振動検出器と
して加速度センサー２３を用い、２３はパッシブラジエ
ータ振動板２に固定され、中継ケーブル２４を介して出
力端子２５に接続されている。その他の構成は、第２の
実施例と同様である。

【００５５】以上のように構成されたスピーカユニット
を図８のようにキャビネットに取り付けてスピーカシス
テムを構成した場合の動作は第２の実施例と同様であ
り、パッシブラジエータ振動板２はバンドパス特性を示
して音を放射する。

【００５６】また、キャビネットの内容積が変わって
も、加速度センサー２３から得られたパッシブラジエー
タ振動板２の加速度信号を帰還回路を介してアンプの入
力部分に帰還することによって、第２の実施例同様、周
波数特性を補正することが可能であり、同じようにスピ
ーカユニットの共用化が図れる。

【００５７】例えば大きい内容積のキャビネットに使用
する場合、振動検出器の加速度信号を用いてＭＦＢ(Mor
tional Feedback)を行うことにより、パッシブラジエー
タ振動板２の加速度が一定になるように負帰還が働くた
め、等価的にパッシブラジエータ振動板２の振動系質量
を重くした場合と同様な効果が得られる。従って第２の
実施例同様、キャビネット容積が大きくなったことによ
る、共振周波数ｆ２付近の音圧レベルの上昇が抑えられ
る。

【００５８】反対に小さい内容積のキャビネットに使用
した場合においても第２の実施例と同様に、共振周波数
付近のＱが高くなるが、パッシブラジエータ振動板２の
加速度信号から積分回路を介して速度信号を取り出し、
速度型ＭＦＢを合わせて行うことにより振動板の速度が
一定になるように負帰還が働いて、等価的に電磁制動抵
抗が高くなるためＱを低く抑えることが可能である。

【００５９】更に本構成の場合、パッシブラジエータ振
動板２の振動検出信号を帰還することにより、振動系質
量を物理的に増やすことなく所望の周波数特性が得られ
る。従って、パッシブラジエータ振動板２の支持系の負
担が軽くなり、またローリングなどが発生しにくくな
る。更にキャビネットの振動も抑えられるため、キャビ
ネット振動による音質劣化も抑えられるという利点もあ
る。

【００６０】次に第５の実施例について、図５，図６を
用いて説明する。図５は第５の実施例におけるスピーカ
ユニットの断面図を示し、図６は同平面図を示す。図５
において、スピーカフレーム１２の上端にマイクロホン
支持フレーム２６が、図６に示すように４本の脚で固定
され、２６の中央にはマイクロホン２２がパッシブラジ
エータ振動板２に向かって固定されている。マイクロホ
ン２２は中継ケーブル２７を介して出力端子２８に接続
されている。中継ケーブル２７は支持フレーム２６の脚
部に設けられた溝内に挿入、固定されている。

【００６１】以上のように構成されたスピーカユニット
をキャビネットに取り付けた場合の動作は上記の第４の
実施例と同様になり、パッシブラジエータ振動板２はバ
ンドパス特性を示して音を放射する。

【００６２】パッシブラジエータ振動板２が振動して音
が放射されると、マイクロホン２９はパッシブラジエー
タ振動板の放射音圧を検出する。音圧は振動加速度に応
じたのものであるため、マイクロホン２９によってパッ
シブラジエータ振動板の加速度信号が出力端子２８から
取り出せる。

【００６３】従って第４の実施例と同様に、マイクロホ
ン２９からの振動検出信号である加速度信号を帰還回路
を介してアンプの信号入力部分に帰還することにより、
周波数特性補正が可能となり、スピーカユニットの共用
化が図れる。また、物理的ににパッシブラジエータ振動
板の振動系質量を増やすことなく周波数特性補正を行え
るため、パッシブラジエータ振動板の安定した動作が得
られやすく、かつキャビネット振動を抑えることができ
る。

【００６４】更に、本実施例の場合、パッシブラジエー
タ振動板２の振動検出を同振動板２の前面に設置したマ
イクロホン２９で行っているため、マイクロホン自体は
振動しない。従って、長期の振動による振動検出器のは
ずれなどの問題が発生しない。また中継ケーブルは支持
フレームに沿わせて固定すれば良く、第２，第３の実施
例のように中継ケーブルが常に振動するようなことがな
いため、断線、ケーブルと振動部位との接触による異常
音の発生などの問題がない。更に、Ｖ１の容積が小さい
場合でも、中継ケーブルを振動板１を介して出力端子に
接続するということも必要ないため、スピーカユニット
の組み立てが簡単になるという利点がある。

【００６５】次に、第６の実施例について図７を用いて
説明する。図７は第６の実施例におけるスピーカユニッ
トの断面図を示すものであり、同図において、第２の磁
気回路を構成しているプレートＡ３０、マグネット３
１、プレートＢ３２がスペーサ３３を介して第１の磁気
回路のプレートＢ１５に締結ビス３４によって固定され
ている。マグネット３１の上面に、通気性のないダンパ
ー３５の内周が、振動板１に同ダンパー３５の外周が固
定されており、密閉室（前）Ｖ１ができるように構成さ
れている。第２の磁気回路の磁気ギャップＧ１にはパッ
シブラジエータ振動板２の裏面に固定されている線輪Ｖ
Ｃ１が挿入されており、金糸線３６を介して出力端子３
７に接続されている。

【００６６】以上のように構成されたスピーカユニット
をキャビネットに取り付けた場合の動作は上記のこれま
での実施例と同様になり、パッシブラジエータ振動板２
が振動して音が放射される。

【００６７】パッシブラジエータ振動板２が振動する
と、第２の磁気回路の磁気ギャップに挿入されている線
輪ＶＣ１には振動速度に応じた電流が発生する。その電
流を出力端子３７から取り出して帰還回路を介してアン
プの信号入力部分に帰還することにより、周波数特性補
正が可能となり、スピーカユニットの共用化が図れる。
また、微分回路を介して加速度帰還を行うことにより、
物理的にパッシブラジエータ振動板の振動系質量を増や
すことなく周波数特性補正を行えるため、第３の実施例
同様パッシブラジエータ振動板の安定した動作が得られ
やすく、かつキャビネット振動を抑えることができる。

【００６８】加速度センサーやマイクロホンによる振動
検出の場合、振動系の鋭い共振や周波数特性のピークま
で検出して帰還を掛けることになり、発振などの問題が
発生しやすいため、帰還回路の設計においては、低域通
過フィルターを入れるなどの注意が必要である。一方、
本実施例の場合、磁気ギャップ内に挿入された線輪で生
ずる電流を利用しているため、上記のような鋭いピーク
がない、滑らかな帰還信号が得られる。従って、安定し
た帰還を掛けられるという利点がある。

【００６９】以上の第４，第５，第６の実施例の説明に
おいて、パッシブラジエータ振動板の振動を検出して帰
還を行うとしたが、スピーカ振動板の振動検出も行って
両方の振動信号を用いて帰還を行っても同様の効果が得
られることはいうまでもない。

【００７０】また以上の実施例の説明において、パッシ
ブ振動板はエッジのみで支持されているとしたが、ダン
パーを用いても良いことは勿論のこと、そのことにより
パッシブ振動板のローリングなどの不安定な動作が改善
され、より安定した動作になることはいうまでもない。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明は、スピーカ振動板
とパッシブラジエータ振動板をスピーカフレームに一体
的に構成し、２つの振動板の間に密閉室を設けてあるの
で、バンドパス型スピーカを構成する場合、仕切部材に
ない通常のキャビネットに本スピーカユニットを１個取
り付けるだけで済むことは勿論である。

【００７２】更に、スピーカ振動板とパッシブラジエー
タ振動板の間の容積が可変できるように構成しているた
め、使用するキャビネットのサイズに適した容積を設定
できるため、１つのスピーカユニットを多くのキャビネ
ットサイズのスピーカシステムに使用でき、共用化を図
り易くなる。

【００７３】また、スピーカ振動板の振動検出器を設
け、振動検出器の出力端子がスピーカフレームに設けて
あるため、出力端子からの信号を別に設ける微分回路ま
たは積分回路等の帰還回路を介してソース信号増幅器の
ソース信号入力部分に帰還することによって、異なる容
積のキャビネットに使用した場合でも周波数特性の補正
が可能となり、スピーカユニットの共用化が図れる。

【００７４】またスピーカ振動板の振動検出をスピーカ
ユニット背面に設けたマイクロホンによって行うことに
より、マイクロホンからの検出信号を帰還回路を介して
アンプの信号入力部分に帰還することが可能になり、多
くのキャビネットサイズのスピーカシステムへのスピー
カユニットの共用化が図れる。更に、スピーカ振動板の
振動を検出するマイクロホンは、スピーカフレームの内
側から中継ケーブルを引き出す必要がなく、スピーカユ
ニット組立の最後に取り付けることができるため、スピ
ーカユニットの組立が容易になるという利点がある。

【００７５】またパッシブラジエータ振動板の振動検出
器と、振動検出器の出力端子をスピーカフレームに設け
ることにより、振動検出信号をアンプの信号入力部分に
帰還することによって上記と同様に周波数特性補正がで
きるため、スピーカユニットの共用化が図れる。更に、
パッシブラジエータ振動板の振動系質量を物理的に増や
すことなく所望の周波数特性が得られるため、パッシブ
ラジエータ振動板の支持系の負担を軽くでき、キャビネ
ットの振動を抑えて音質への影響を小さくすることがで
きる。

【００７６】また、スピーカユニットの前面に設けたマ
イクロホンによりパッシブラジエータ振動板の振動検出
を行うことにより、上記と同様にスピーカユニットの共
用化、パッシブラジエータ振動板の支持系の負担の軽
減、キャビネットの振動の抑制等が可能になる。更に、
マイクロホンを使用すると振動信号中継ケーブルがスピ
ーカユニットの振動板を介さずに引き出せるため、スピ
ーカユニットの組み立てが容易になり、また振動による
検出器のはずれ、ケーブル断線、ケーブルと振動部位の
接触による異常音などの問題が発生しない。

【００７７】また、パッシブラジエータ振動板の後方に
設けられた磁気回路と磁気ギャップ内にパッシブラジエ
ータ振動板後部に固定されている線輪を挿入し、前記線
輪からの起電力でパッシブラジエータ振動検出を行うよ
うに構成することにより、上記と同様にスピーカユニッ
トの共用化、パッシブラジエータ振動板の支持系の負担
の軽減、キャビネットの振動の抑制等が可能になる。更
に、加速度センサーやマイクロホンによる振動検出の場
合と異なり、振動系の鋭い共振や周波数特性のピークは
検出されず、滑らかな帰還信号が得られて安定した帰還
を掛けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるスピーカユニッ
トの側面図

【図２】本発明の第２の実施例におけるスピーカユニッ
トの断面図

【図３】本発明の第３の実施例におけるスピーカユニッ
トの断面図

【図４】本発明の第４の実施例におけるスピーカユニッ
トの断面図

【図５】本発明の第５の実施例におけるスピーカユニッ
トの断面図

【図６】本発明の第５の実施例におけるスピーカユニッ
トの平面図

【図７】本発明の第６の実施例におけるスピーカユニッ
トの断面図

【図８】本発明のスピーカユニットを用いたバンドパス
型スピーカの断面図とシステム構成例図

【図９】従来のバンドパス型スピーカの断面図

【符号の説明】

１スピーカ振動板２パッシブラジエータ振動板３第１のフレーム４第２のフレーム７開口部８位置決め具９階段状溝１０ピン１１締結部材１２スピーカフレーム１３第１の磁気回路のプレートＡ１４第１の磁気回路のマグネット１５第１の磁気回路のプレートＢ１７，３６金糸線１６入力端子板１８，２３加速度センサー１９，２５，３７出力端子板２０，２４中継ケーブル２１ダンパー２２出力端子付きマイクロホン２６マイクロホン支持フレーム２９マイクロホン３０第２の磁気回路のプレートＡ３１第２の磁気回路のマグネット３２第２の磁気回路のプレートＢ３３スペーサ３４締結ビス３５密閉性のあるダンパー３８キャビネット３９アンプ４０帰還回路Ｍ界磁部Ｐ密閉・緩衝用部材Ｖ１密閉室（前）Ｖ２密閉室（後）Ｇ，Ｇ１磁気ギャップＶＣボイスコイルＶＣ１線輪ＳＰ本発明のスピーカユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気回路に設けられた磁気ギャップ内に
挿入され、アンプからの音楽等の信号が加えられるボイ
スコイルを有するスピーカ振動板と、前記スピーカ振動
板の前方に位置する駆動源を持たないパッシブラジエー
タ振動板とが、エッジ等を介して一体的にスピーカフレ
ームに固定され、前記スピーカ振動板と前記パッシブラ
ジエータ振動板との間に密閉室が設けられているスピー
カユニットであり、前記スピーカ振動板の固定される第
１のフレームと、前記パッシブラジエータ振動板の固定
される第２のフレームとがスライド機構などによって可
動であり、前記密閉室の容積を可変できるように構成し
たスピーカユニット。
【請求項２】磁気回路に設けられた磁気ギャップ内に
挿入され、アンプからの音楽等の信号が加えられるボイ
スコイルを有するスピーカ振動板と、前記スピーカ振動
板の前方に位置する駆動源を持たないパッシブラジエー
タ振動板とが、エッジ等を介して一体的にスピーカフレ
ームに固定され、前記スピーカ振動板と前記パッシブラ
ジエータ振動板との間に密閉室が設けられているスピー
カユニットであり、前記スピーカ振動板の振動を検出す
る検出器と、前記検出器の出力端子をスピーカフレーム
に設けたスピーカユニット。
【請求項３】スピーカ振動板の振動検出を行うマイク
ロホンと前記マイクロホンの信号出力端子をスピーカユ
ニット背面に設けたことを特徴とする請求項２に記載の
スピーカユニット。
【請求項４】磁気回路に設けられた磁気ギャップ内に
挿入され、アンプからの音楽等の信号が加えられるボイ
スコイルを有するスピーカ振動板と、前記スピーカ振動
板の前方に位置する駆動源を持たないパッシブラジエー
タ振動板とが、エッジ等を介して一体的にスピーカフレ
ームに固定され、前記スピーカ振動板と前記パッシブラ
ジエータ振動板との間に密閉室が設けられているスピー
カユニットであり、前記パッシブラジエータ振動板の振
動を検出する検出器と、前記検出器の出力端子をスピー
カフレームに設けたスピーカユニット。
【請求項５】スピーカフレーム上端から突きだした支
持フレームに、振動検出を行うマイクロホンが、パッシ
ブラジエータ振動板の前方に位置するように固定されて
いる請求項４に記載のスピーカユニット。
【請求項６】パッシブラジエータ振動板の後方に設け
られた磁気回路の磁気ギャップ内に、パッシブラジエー
タ振動板後部に固定されている線輪を挿入し、前記線輪
からの起電力を取り出して、パッシブラジエータ振動板
の振動検出を行うように構成した請求項４に記載のスピ
ーカユニット。