JPH08307979A - スピーカの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はスピーカの構造に関し、共振による
ノイズ発生を防止するとともに原音の一部を吸収するこ
となく素早い立ち上がりで鮮明に原音の再生を図ること
を目的とする。 【構成】 スピーカユニット支持体等の共振体を被覆す
る吸音材の表面全体をさらに音響学的に内部損失の高い
防音シートで密閉してなる遮音壁を形成する。この防音
シートの表面側にはポリカーボネイト、メラミン樹脂、
ＣＦＲＰ、エポキシ樹脂等の硬質薄板製の輻射板を密着
せしめる。吸音材は輻射板の両外側から締着具にて圧縮
し高密度化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピーカの構造に関
し、特にスピーカユニットを支持固定するバッフル若し
くはフレーム、又はエンクロージャータイプのユニット
支持体の共振による表面から空気中へのノイズを遮断す
るとともに原音の忠実な再生を図ったスピーカの構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スピーカの構造においては、形状、型式
を問わず、スピーカユニットを固定するフレーム若しく
はバッフル、又はエンクロージャータイプのユニット支
持体等の共振をできるだけ抑制しつつ原音の忠実な再生
が要求される。かかる要求を満たすべく本発明者はヨー
ロッパ特許第５３１９９８号公開公報及び実開平５−７
４０９２号公開公報に記載の発明を提案している。これ
らにはバッフル等の高剛性材料部分の共振音を除去して
再生音の音質を向上させるためにバッフル等の高剛性材
料部分の表面を吸音材にて被覆するとともにその被覆表
面全体をさらに音響学的に内部損失の高い防音シートで
密閉してなる遮音壁を形成してなるスピーカ構造が開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる構造によって振
動板支持体周り、或はエンクロージャーの共振によるノ
イズが原音に混入することはなくなった。しかしなが
ら、振動板の振動によって振動する空気それ自体は本来
スピーカシステムの目的とされているものであるとこ
ろ、この空気振動がバッフル面をはじめとする振動板付
近の物体の振動を二次的に惹起せしめ、かかる空気を媒
介とした共振が振動板のみの純粋な振動による音波に混
入してしまうことを上記従来技術では回避し得るもので
はなかった。すなわち、エンクロージャーやバッフル板
の表面を被っているＱの平坦な重量のある防音シート
は、その内部の振動板支持体による振動板と逆位相の共
振音を遮音するには有効ではあるものの、外部の力によ
って一旦当該シートが共振し始めると伝播速度が遅く、
立ち上がりも立ち下がりも悪く、かかる共振が混入する
ことによって原音は著しく損なわれる。さらには、防音
シートの振動によって耳に到達するまでに原音の一部が
摩擦熱に変わり、耳までの正確な伝達が確保し得ないお
それもあった。かかるスピーカ表面構成物の共振は不可
避であるとともに、振動板周りの逆位相の共振と異なり
隔離することができないところであった。

【０００４】そこで、本発明はかかる問題点に鑑み、バ
ッフル等の高剛性材料部分による逆位相の共振音を除去
するのみならず、振動板によって生じた音波によるスピ
ーカ表面構成物の共振による悪影響を最小限に防止した
スピーカの構造を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係るス
ピーカの構造は、スピーカユニットと、該スピーカユニ
ットを支持固定するユニット支持体とを備え、該ユニッ
ト支持体の少なくとも外側全面を吸音材にて被覆すると
ともにその被覆表面全体をさらに音響学的に内部損失の
高い防音シートで密閉してなる遮音壁を形成したスピー
カにおいて、該防音壁の表面側に硬質薄板製の輻射板を
密着せしめることにより構成される。

【０００６】この輻射板は、直接音波の輻射を受けると
ころであるため、伝播速度が速くて減衰特性にも優れた
ファインセラミクスのような素材が望ましいが、薄板の
場合に極めて破損し易いという危険性を考慮して適度の
弾性を有することが要請される。かかる要件をみたす材
料として、ファインセラミクスの裏面にＣＦＲＰを焼き
付けたもの、メラミン樹脂板に炭素繊維布とエポキシ樹
脂を塗布したもの、又はポリカーボネイトを用いるのが
好ましい。

【０００７】かかる輻射板によれば、振動板にて空気中
に生じた音波がスピーカ表面に到達した際、音波は当該
輻射板を振動させるだけに留まり、その内側の防音シー
トにはほとんど影響がない。この輻射板は軽くて硬いた
めに、共振の立ち上がり、立ち下がりとも素早い、すな
わち、振動板からの音波を素早く反射させ、素早く鳴き
止む働きを為す。なお、かかる輻射板は適宜合板その他
の補強材を内側に設けてもよく、要は防音シートの共振
を遮断若しくは防止しつつ当該輻射板のみが共振するよ
うに設けられればよいものである。

【０００８】また、該輻射板と防音シートとの間にはフ
ェルトを介在せしめることにより、防音シートの振動か
ら該輻射板を確実に隔離させることが好ましい。当該フ
ェルトは柔らかい防音シートから硬質な輻射板への振動
遮断のために設けるものである。なお、かかるフェルト
を設ける代わりに硬質板の内面側若しくは防音シートの
表面側に表面処理を施して無数の小さい突起を形成して
もよいものである。

【０００９】さらに、吸音材には主としてグラスウール
やロックウール等を用いるが、この吸音材を輻射板の両
外側からボルト、ナット等の締着具にて圧縮し高密度化
することにより、低音が硬質薄板に押し寄せた際にも不
動なものとすることができる。

【００１０】なお、スピーカユニット支持体は、フレー
ム乃至はバッフル構造のみならずエンクロージャー構造
とすることができ、これを構成する材料としてはファイ
ンセラミックス等の高剛性材料が望ましいが、吸音材と
防音シートからなる遮音壁に密閉されており、その共振
音は当該遮音壁で遮音されるため、多少伝播速度が遅い
材料を用いても構わない。従って、例えば、積層合板若
しくはパーティクルボード等を用いることができる。

【００１１】また、吸音材の被覆表面をさらに被覆する
防音シート材としては、音響学的内部損失の高いものが
用いられ、例えば、鉛粉末入りゴムシート等の制振材が
好ましい。

【００１２】かかるスピーカ構造によれば、ユニット支
持体は全体が遮音壁内に収納されているために、ユニッ
ト支持体による共振音波は当該遮音壁内にとどめられ外
部に漏れないのみならず、スピーカ外壁を硬質薄板製の
輻射板で構成したので、従来のように柔らかい防音シー
トによる伝播速度が遅く、立ち上がりも立ち下がりも悪
い共振音が混入したり、再生音の一部が摩擦熱に変換さ
れるなどして損なわれるようなことがなく、極めて優れ
たトランジェント特性を有するものとなっている。

【００１３】

【実施例】次に、添付図面を参照しつつ、本発明を実施
例により更に詳細に説明することとする。なお、各実施
例中の対応する同一名称の構成要素には同一符号を付し
て説明する。

【００１４】図１は、本考案の一実施例を示すもので、
ユニット支持体を側面視が逆Ｔ字形状の平面バッフルと
した後面解放型スピーカの構造を示す縦断面図であり、
図中、符号１はダイナミックスピーカユニット、２はス
ピーカユニット支持体である平面バッフル、３はこの平
面バッフル２を密閉収容する遮音壁、４は輻射板であ
る。

【００１５】平面バッフル２は、ファインセラミックス
製で垂直板部２１と水平板部２２とから側面形状が逆Ｔ
字状に構成され、垂直板部中央の上方寄りに形成された
開口２３にユニットフレーム５及び小ネジ６を介してダ
イナミックスピーカユニット１が取り付けられている。
なお、平面バッフル２を構成する材料はファインセラミ
ックスに限られず、ガラス、磁器等の通例のセラミク
ス、硬質プラスチック等の高剛性材料のみならず、積層
合板やパーティクルボード等の多少伝播速度が遅い材料
と適宜代替し得る。

【００１６】スピーカユニット１は、中心に永久磁石１
２と、永久磁石を収容した断面Ｕ字状の継鉄１３を有
し、継鉄の先端には振動板である放射状のコーン１１が
取り付けられている。コーン１１の外側には継鉄１３の
外周に固定してコーンハウジング１４が取り付けられ、
当該コーンハウジングの先端はリング板状のユニットフ
レーム５に固定されている。ユニットフレーム５は上述
のように小ネジ６で垂直板部２１の開口２３縁部に螺着
される。

【００１７】平面バッフル２と、ダイナミックスピーカ
ユニット１の高剛性材料製部分すなわちコーンハウジン
グ１４及び継鉄１３は遮音壁３の中に密閉収容されてい
る。すなわち、前面側からみた場合、ダイナミックスピ
ーカユニット１のコーン１１を除く他の部分はすべて遮
音壁３の中に収容され、後面側は全面が遮音壁に覆われ
ている。この遮音壁３は、ユニットフレーム５、平面バ
ッフル２及びスピーカユニット１のコーンハウジング１
４の表面全体、並びに継鉄１３の裏側露出部分全面を被
覆した比較的密度の濃いグラスウールの吸音材３ａと、
当該吸音材３ａの被覆面全体をさらに被覆した鉛粉末入
りゴムシート製の防音シート３ｂから構成されている。

【００１８】この遮音壁３の外側面にはフェルト（図示
せず）を介して輻射板４を設けている。この前後両面の
輻射板４は、ボルト８及びナット８ａによって内側に引
っ張って防音シートに密着せしめるとともに、この締着
により吸音材３ａをも両側から締め付けて圧縮して高密
度化している。すなわち、輻射板４、遮音壁３及び平面
バッフル２を貫く貫通孔を明けてボルト８を通して反対
側に臨ませた先端側ネジ部をナット８ａにて締め付けて
いるものである。ここで、平面バッフル２だけはボルト
８の直径よりも充分に大きい孔２１ａとしてボルト８と
直接接触しないようにして、平面バッフルの振動が当該
ボルトに伝わるのを防止している。

【００１９】輻射板４は、伝播速度が速くて高い硬度を
有するとともに破損の危険性が少ない適度の弾性を有す
るポリカーボネイトを用いている。但し、かかる要件を
みたす他の材料として、例えば、メラミン樹脂、ＣＦＲ
Ｐ、又はエポキシ樹脂を用いてもよい。そしてメラミン
樹脂のように強度上の問題がある場合には必要に応じて
適宜薄い合板等を内側に張って補強する。

【００２０】なお、上記スピーカユニット１のコーンハ
ウジング１４は、十文字状に形成してもよく、かかる場
合には図２に示すように、当該コーンハウジングを被覆
する遮音壁３の間隔４箇所にそれぞれコーン裏面に通じ
る透孔Ｈを形成し、その表面に輻射板４を設けてもよ
い。この場合はボルトの代わりに紐９を用いて輻射板４
を外側から締め付けることによって当該箇所の輻射板を
遮音壁３に密着せしめる。

【００２１】かかる後面解放型のスピーカ構造において
は、ダイナミックスピーカユニット１の作動によりユニ
ット支持体２並びに当該スピーカユニット１の継鉄１３
及びコーンハウジング１４等の高剛性材料製部分に高周
波数帯域の共振音が発生し、その共振音はこれら高剛性
材料製部分の表面を被覆した吸音層３ａに吸収され、さ
らにその外側を被覆密閉している共振鋭度Ｑの極めて平
坦な防音壁３ｂにより確実に遮音される。

【００２２】また、コーン１１の振動による再生音の一
部が当該スピーカ本体表面に伝わった際でも、柔らかい
防音シート３ｂに届いて伝播速度が遅く立ち上がりも立
ち下がりも悪い共振音が発生したり、摩擦熱に変換する
ようなことがなく、素早い立ち上がりで原音を損なうこ
となく輻射するものである。

【００２３】図３は、いわゆるエンクロージャー型スピ
ーカの実施例に係るスピーカ構造を示すものであり、図
中、符号１はダイナミックスピーカユニット、２０はエ
ンクロージャータイプのユニット支持体、３はこのユニ
ット支持体２を密閉収容する遮音壁、４ａは輻射板であ
る。

【００２４】該ユニット支持体２０は、パーティクルボ
ードにて箱形状に構成され、前面側ほぼ中央には開口２
３ａが形成されて、ユニットフレーム５ａ及び小ネジ６
ａを介してダイナミックスピーカユニット１が取り付け
られている。

【００２５】上記ユニット支持体２０は遮音壁３の中に
密閉収容されている。この遮音壁３は、上記実施例にお
けると同様、ユニット支持体２０の内外面全体を被覆し
た比較的密度の濃いグラスウールの吸音材３ａと、当該
吸音材３ａの被覆面全体をさらに被覆した鉛粉末入りゴ
ムシート製の防音シート３ｂから構成されている。

【００２６】この遮音壁３の外側面にはフェルト（図示
せず）を介してユニット支持体２０の内外両側ともに輻
射板４ａを設けている。この外側６面に設けた輻射板４
ａと内側６面に設けた輻射板４ａとは、ボルト８及びナ
ット８ａによって内側に引っ張って防音シート３ｂに密
着せしめ、この締着により吸音材３ａを両側から圧縮し
て高密度化している。すなわち、内外輻射板４ａ、遮音
壁３及びユニット支持体２０を貫く貫通孔を明けてボル
ト８を通して反対側に臨ませた先端側ネジ部をナット８
ａにて締め付けているものである。ここで、ユニット支
持体２０にはボルト８の直径よりも充分に大きい孔２１
ａとしてボルト８と直接接触しないようにして、当該支
持体の振動の当該ボルトへの伝達を防止している。ま
た、スピーカユニット１の継鉄部分１３を覆った遮音壁
３の周囲表面にも輻射板４ａを設けているが、ここでは
ボルトの代わりに紐９を用いて輻射板４ａを外側から締
め付けることによって当該輻射板を遮音壁３に密着せし
めている。

【００２７】輻射板４ａには、伝播速度の速さ、高い硬
度、適度の弾性を考慮してＣＦＲＰを用いているが、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネイト等、同等
の条件をみたす材料を用い得る。

【００２８】かかるエンクロージャー型スピーカにおい
ても、上記実施例におけると同様、コーン１１の振動に
よる再生音の一部が当該スピーカ本体表面に伝わった際
に柔らかい防音シート３ｂに届いて伝播速度が遅く立ち
上がりも立ち下がりも悪い共振音を発生させたり、摩擦
熱に変換するようなことがなく、素早い立ち上がりで原
音を損なわないで輻射するものである。

【００２９】

【発明の効果】本発明によるスピーカの構造によれば、
ノイズの源となる共振体を密閉した遮音壁の表面側に硬
質薄板製の輻射板を密着せしめたことにより、遮音壁に
よってノイズの源となる共振音を発生させたり、再生音
の一部を吸収されたりして原音を損なうことなく立ち上
がりのよい鮮明な音が再現されるスピーカ構造を提供で
きることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る後面解放型のスピーカ構造を示す
縦断面図である。

【図２】図１におけるスピーカユニットの継鉄及びコー
ンハウジングの被覆態様を示す背面側からみた断面図で
ある。

【図３】エンクロージャー型スピーカに適用した実施例
のスピーカ構造を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ダイナミックスピーカユニット １１ コーン １２ 永久磁石 １３ 継鉄 １４ コーンハウジング ２、２０ ユニット支持体 ２０ａ、２１ａ 貫通孔 ３ 遮音壁 ３ａ 吸音材 ３ｂ 防音シート ４、４ａ 輻射板 ８ ボルト ８ａ ナット ９ 紐

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピーカユニットと、該スピーカユニッ
   トを支持固定するスピーカユニット支持体とを備え、該
   ユニット支持体の少なくとも外側全面を吸音材にて被覆
   するとともにその被覆表面全体をさらに音響学的に内部
   損失の高い防音シートで密閉してなる遮音壁を形成した
   スピーカにおいて、該防音シートの表面側には硬質薄板
   製の輻射板を密着せしめたことを特徴とするスピーカの
   構造。
2. 【請求項２】 上記輻射板はメラミン樹脂、ポリカーボ
   ネイト、ＣＦＲＰ、又はエポキシ樹脂材料製である請求
   項１に記載のスピーカの構造。
3. 【請求項３】 上記輻射板と防音シートとの間にフェル
   トを介在せしめてなる請求項１または２に記載のスピー
   カの構造
4. 【請求項４】 上記吸音材は輻射板の両外側から締着具
   にて圧縮し高密度化されてなる請求項１乃至３いずれか
   に記載のスピーカの構造。