JPH0715783A - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 キャビネット１に（数４）を満たす軸長Ｌ２
の第２の音道７を設け、かつ、キャビネット１と第２の
音道７が、第１の音道６の１次の共振周波数以下の共振
周波数を持つようなヘルムホルツの共鳴器であるように
する。 【効果】 第１の音道６の反共振による音圧周波数特性
の複数のディップを第１の音道６の開管の共振による音
圧周波数特性の複数のピークで打ち消し、かつ、キャビ
ネット１と第２の音道７とで構成されるヘルムホルツの
共鳴器の共振によって、第１の音道６の１次の共振周波
数以下でのスピーカシステムの音圧周波数特性の落ち込
みを補正する。これにより、スピーカシステムの再生音
の音圧周波数特性を平坦にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピーカユニット前面
に音道が存在するドームスピーカ方式のスピーカシステ
ムにおいて、再生音の周波数特性を平坦にすることがで
きるスピーカシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スピーカシステムとそのキャビネ
ット設置場所の形状に制約がある場合、キャビネットに
取り付けられたスピーカユニットの前面に音道を取り付
けて所存の場所にそのスピーカシステムの音波放射口を
設置することを可能とするドームスピーカ方式があっ
た。

【０００３】図３に従来のスピーカシステムの概略断面
図を示す。１はスピーカシステムのキャビネット、２は
キャビネット１に取り付けられたスピーカユニット、３
はスピーカユニット１の前面に取り付けられた音道、４
はキャビネットの内部空間、５はキャビネットの外部空
間である。

【０００４】以上のように構成されたスピーカシステム
は、現在はテレビに内蔵されたスピーカシステムなどを
はじめとした利用分野があり、キャビネットとして充分
に必要な体積を確保できないような場所にスピーカシス
テムを設置すべき要望が生じた場合に、スピーカユニッ
ト前面に音道を設けることにより、スピーカシステムの
音波放射口とキャビネットの設置場所をそれぞれに分離
することを可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では音道３を設けたために、この音道の複数
の共振周波数と複数の反共振周波数によりスピーカシス
テムの音圧周波数特性にピークとディップを生じるとい
う問題を残していた。その中でも特に、テレビに内蔵さ
れたスピーカシステムなどにおいては、音道３の１次反
共振あるいは２次反共振による音圧周波数特性のディッ
プが音声の明瞭度を悪化させる原因となる。また、テレ
ビに内蔵されたスピーカシステムでは、その設置場所の
体積や形状の制約などにより、音道３の１次の共振周波
数以下の低周波数帯域での音圧周波数特性は他の帯域に
比べ落ち込みやすいという問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決し、ドームス
ピーカ方式のスピーカシステムにおいて音圧周波数特性
を平坦にすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のスピーカシステムは、軸長Ｌ１の第１の音道
３を持つドームスピーカ方式のスピーカシステムにおい
て、（数４）を満たす軸長Ｌ２の第２の音道をキャビネ
ットに少なくとも１つ設け、かつ、前記キャビネットと
前記第２の音道で構成されるヘルムホルツの共鳴器の共
振周波数ｆ０’は、第１の音道の１次の共振周波数ｆ１
以下であるものである。

【０００８】

【数４】

【０００９】

【作用】本発明は前記した構成により、キャビネットに
少なくとも１つ設けた第２の音道の１次の共振周波数が
第１の音道の１次の反共振周波数に一致し、それによ
り、第１の音道の複数の反共振による音圧周波数特性の
ディップは第２の音道の複数の共振によるピークで打ち
消される。

【００１０】さらに、スピーカシステムのキャビネット
と第２の音道によるヘルムホルツの共鳴器の共振周波数
を、第１の音道の１次の共振周波数以下に設定し、低周
波数帯域での音圧周波数特性の落ち込みを減らす。これ
らにより、従来のドームスピーカ方式の音圧周波数特性
を大幅に改善し平坦にすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のスピーカシステムの実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１は第１の実施例におけるスピーカシス
テムの概略断面図を示している。キャビネット１、スピ
ーカユニット２、キャビネットの内部空間４、キャビネ
ットの外部空間５は図５の従来例と同様である。６は軸
長Ｌ１の第１の音道、７はキャビネット１に設けられた
軸長Ｌ２の第２の音道である。

【００１３】従来例において述べたように、スピーカユ
ニット２の前面に音道６を持つドームスピーカ方式のス
ピーカシステムでは、音道６において反共振が起こる。
反共振周波数は（数５）で表され、スピーカシステムの
音圧周波数特性に特に影響を与えるのはその１次と２次
の反共振である。

【００１４】

【数５】

【００１５】音速を毎秒３４０ｍ、第１の音道６の軸長
を３４cmとすると、その反共振周波数ｆ１，ｆ２は（数
５）により、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚとなり、スピー
カシステムの音圧周波数特性はそれらの周波数において
ディップを生じる。

【００１６】ここで、キャビネット１に（数４）を満た
す長さＬ２の第２の音道７を設けると、スピーカユニッ
ト２の振動板の背面からキャビネット内に放射された音
波によって、キャビネット１の内部空間と第２の音道７
で構成されるヘルムホルツの共鳴による共振と、第２の
音道７による開管の共振が起こる。

【００１７】ヘルムホルツの共鳴器による共振周波数ｆ
０’は（数６）に示したように、キャビネット１の体積
Ｑと第２の音道７の断面積Ｓに起因し、また、第２の音
道７による開管の共振周波数ｆ１’，ｆ２’は（数７）
に示したように第２の音道７の軸長Ｌ２に起因する。よ
って、キャビネット１と第２の音道７による音圧周波数
特性は複数のピークを持つ。

【００１８】

【数６】

【００１９】

【数７】

【００２０】そこで、第１の音道６の１次の反共振によ
ってスピーカシステムの音圧周波数特性にディップを生
じるところの第１の音道６の１次の反共振周波数ｆ１
に、第２の音道７の１次の共振周波数ｆ１’が等しくな
るように、第２の音道７の軸長が（数４）を満たすよう
に３４cmとする。第２の音道７の開管の共振による共振
周波数ｆｍ’は（数７）を満たす複数の周波数であるの
で、第２の音道７がスピーカシステムに影響を与える音
圧周波数特性は複数のピークを持ち、その値は、ｆ１’
が５００Ｈｚ，ｆ２’が１０００Ｈｚとなる。よって、
第１の音道６の１次と２次の反共振周波数における音圧
周波数特性のディップは、第２の音道７の１次と２次の
共振周波数における音圧周波数特性のピークによって打
ち消される。

【００２１】さらに、キャビネット１と第２の音道７で
構成されるヘルムホルツの共鳴器による共振周波数ｆ
０’を、第１の音道６の１次の共振周波数以下に設定す
る。ここで、前記ヘルムホルツの共鳴器の共振周波数ｆ
０’を１００Ｈｚに設定すると、（数６）により、キャ
ビネットの内部空間の体積は５．０ ｌ、第２の音道７
の断面積Ｓは５８ cm²となる。

【００２２】その結果、キャビネット１と第２の音道７
で構成されるヘルムホルツの共鳴器の共振による音圧周
波数特性のピークで、第１の音道６の１次の共振周波数
以下の低周波数帯域の音圧周波数特性の落ち込みが減じ
られ、さらに、第１の音道６の１次と２次の反共振のデ
ィップは第２の音道７の１次と２次の共振のピークで各
々打ち消されて、スピーカシステムの音圧周波数特性は
大幅に改善され平坦な特性に近づく。

【００２３】なお、キャビネットの体積Ｑと第２の音道
６の断面積Ｓとヘルムホルツの共鳴器の共振周波数ｆ
０’のそれぞれの値の組み合わせは、第１の実施例に限
定されるわけではなく、（数６）と（数８）を満たす組
み合わせであればよい。

【００２４】

【数８】

【００２５】第１の実施例で取り上げた第１の音道６の
１次あるいは２次の反共振が起こる周波数帯域は、テレ
ビなどをはじめとしたドームスピーカ方式が利用されて
いるスピーカシステムにおいて人間の音声の明瞭度に深
く関係した周波数帯域であり、音圧周波数特性のディッ
プはスピーカシステムの音声明瞭度を悪化させる原因と
なるが、本実施例の構成により前記ディップは減り、音
質の大幅な改善が可能となる。

【００２６】また、第１の音道６は（数５）により、３
次以上の高次の反共振も起こるが、第１の音道６の軸長
Ｌ１と第２の音道７の軸長Ｌ２が（数４）を満たすこと
により、第１の音道６の３次以上の反共振によるディッ
プも、第２の音道７の３次以上の共振によるピークでそ
れぞれ打ち消される。

【００２７】なお、上記の実施例においては第２の音道
の軸の形状を直線としたが、これは直線に限るわけでは
なく、直線や曲線をつなぎ合わせた形状でもよい。その
実施例を図２に示す。その結果、キャビネット１の形状
は、軸の形状が直線でない第２の音道８の軸長や形状に
制約を受けず、キャビネット１の設置場所の形状や寸法
に制約があった場合でも、軸の形状が直線でない第２の
音道８によるスピーカシステムの音圧周波数特性の平坦
化が可能となる。

【００２８】なお、キャビネット１に設けた音道は１つ
としたが、複数であってもよい。また、第１の実施例に
おいてキャビネットに設けた第２の音道７はスピーカユ
ニットの下側に示したが、音道の取り付け位置はこれに
限定されるわけではなく、スピーカユニットの上下左右
などキャビネット上のどこに設けてもよい。

【００２９】さらに、キャビネットに設けた音道の軸方
向に垂直な断面の形状は円弧、楕円弧、多角形などに限
定されるわけではなく、それらを組み合わせたものであ
ってもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明は、スピーカユニッ
トの前面に第１の音道を設けたドームスピーカ方式のス
ピーカシステムにおいて、スピーカシステムのキャビネ
ットに少なくとも１つの第２の音道を設け、さらには第
１の音道の軸長Ｌ１と、第２の音道の軸長がＬ２を等し
くすることにより、第１の音道の複数の反共振周波数に
おけるスピーカシステムの音圧周波数特性のディップを
第２の音道の複数の共振共振周波数におけるピークでそ
れぞれ打ち消すことができ、これによりスピーカシステ
ムの音圧周波数特性は大幅に改善され、平坦な特性に近
づけることができる。

【００３１】また、キャビネットの内部空間の体積Ｑ
と、第２の音道の断面積Ｓを（数６）と（数８）とを満
たすものとすることによって、第１の音道の１次の共振
以下の音圧周波数特性の落ち込みをキャビネットの内部
空間によるヘルムホルツの共鳴で打ち消すことが可能と
なり、スピーカシステムの音圧周波数特性を平坦とする
ことができる。

【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システ
ムの断面図

【図２】本発明の第２の実施例におけるスピーカシステ
ムの断面図

【図３】従来のスピーカシステムの断面図

【符号の説明】

１ キャビネット ２ スピーカユニット ３ 音道 ４ キャビネットの内部空間 ５ キャビネットの外部空間 ６ 第１の音道 ７ 第２の音道 ８ 軸の形状が直線でない第２の音道

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビネットと、前記キャビネットに取り
   付けられたスピーカユニットと、前記スピーカユニット
   の前面に取り付けられた第１の音道と、前記キャビネッ
   トにキャビネット内部空間とキャビネット外部空間を結
   ぶ第２の音道を少なくとも一つ設け、前記キャビネット
   と前記第２の音道がヘルムホルツの共鳴器を構成し、前
   記ヘルムホルツの共鳴器が第１の音道の１次の共振周波
   数以下の共振周波数を持つことを特徴とするスピーカシ
   ステム。
2. 【請求項２】第１の音道は軸長がＬ１であり、第２の音
   道は軸長がＬ２であり、前記第１の音道の軸長Ｌ１と前
   記第２の音道の軸長Ｌ２は（数１）を満足することを特
   徴とする請求項１記載のスピーカシステム。 【数１】
3. 【請求項３】キャビネットの内部空間と第２の音道で構
   成されるヘルムホルツの共鳴器による共振周波数ｆ０’
   が、キャビネットの体積をＱ、第２の音道の断面積をＳ
   としたときに（数２）または（数３）の条件を満足する
   ことを特徴とするスピーカシステム。 【数２】 【数３】