JPH08317487A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像用機器に利用されるスピーカ装置に関
し、中域周波数における再生音圧周波数特性が激しく乱
れるという課題を解決し、音声の明瞭度の向上を図り、
再生音圧周波数特性が平坦な特性になる音響特性の優れ
たスピーカ装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 スピーカユニット２の前面に開口部１１
が矩形形状の音波を導く音響管１を結合し、この音響管
１の内部のスピーカユニット２前面から音響管１の開口
部１１に向かう音路６に面した吸音孔７を一端とする管
８と、この管８の他端が連通され管８と接する部分以外
は、周縁部に微少な隙間を形成した空間部９とにより共
鳴吸音部１０ａを構成することにより、吸音する帯域幅
およびディップＱをコントロールすることによって、ピ
ーク、ディップを抑制し、音声の明瞭度の向上を図り、
再生音圧周波数特性が平坦な特性になる音響特性の優れ
たスピーカ装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビジョン受像機
などの映像用機器や自動車、情報、通信などの各種音響
機器に利用されるスピーカを前面に音波を導く音響管を
配置したスピーカ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スピーカユニットの前面にホーンや音響
管を結合し、スピーカユニットから発生した音波を上記
音響管の開口部まで導く方法は、ホーンや音響管を用い
ない場合に比べて出力音圧が大きく得られることや、特
定の方向に音が伝えられるなどの利点があり、従来から
多く用いられている。

【０００３】図１０は上記スピーカ装置を内蔵したテレ
ビジョン受像機の構造概念図である。同図において、１
は音響管、２はスピーカユニット、３はテレビキャビネ
ット、４は陰極線管、５はバックキャビネット、ａは前
面放出音波、Ｂは後面放出音波を表したものである。

【０００４】以上のように構成されたスピーカ装置を内
蔵したテレビジョン受像機について以下その動作につい
て説明する。

【０００５】まず、スピーカユニット２から放出された
音波がその前面に配置された開口部が細長くほぼ矩形形
状に近い形状に構成された音響管１を通り、更にそのス
ピーカ装置の構造がテレビジョン受像機内部の陰極線管
４とテレビキャビネット３に沿った形状を取ることによ
り、狭い開口から音波を前面に導き出し、テレビキャビ
ネット３の開口部より前面放出音波ａとして放出され、
同時にスピーカユニット２の後面にも後面放出音波Ｂと
してバックキャビネット５内部に音波が放出されてい
る。以上の構成によりテレビジョン受像機の小型スリム
化を可能とさせるものであった。

【０００６】次にスピーカユニット２と音響管１からな
る上記スピーカ装置の詳細について図１１、図１２によ
り説明する。

【０００７】図１１は従来のスピーカ装置の斜視図であ
り、図１２は同側断面図である。同図において６はスピ
ーカユニット２から発生した音波が通る音路であり、７
は音路６に面した吸音孔、１０は吸音孔７を一端とする
管８と、この管８の他端が連通する空間部９とによって
構成される共鳴吸音部であり、１１は音波を放出する開
口部である。

【０００８】以上のように構成された従来のスピーカ装
置について以下にその動作を説明する。

【０００９】まず、スピーカユニット２に入力信号が印
加されると、音波が音響管１の内部の音路６を通って音
響管１の開口部１１から放射される。

【００１０】しかし、音響管１の開口部１１で音響イン
ピーダンスが大きく変化しているため、音波の一部は反
射して音路６に戻ってきて定在波を作り、音響管１の長
さで発生する定在波により、中域周波数においてピーク
をもつ再生音圧周波数特性になってしまう。

【００１１】この定在波による中域周波数におけるピー
クを取り除くため、上記従来の構成では、音路６に面し
た吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他端が連通
する空間部９とによって構成される共鳴吸音部１０によ
ってピークになる部分を吸音する構成となっていた。

【００１２】なお、この共鳴吸音部１０は管８以外は密
閉されたものである。図１３、図１４は上記定在波を吸
収するための他の従来技術のスピーカ装置であり、図１
３は側断面図、図１４は分解斜視図である。

【００１３】同図において、１５は音波を発生させるス
ピーカユニット、１６はスピーカユニット１５の前面に
配置された音響管、１７ａはスピーカユニット１５と音
響管１６を結合し固定する取り付けビスである。１７は
音響管１６の内部の音波が通る音路、１８はスピーカユ
ニット１５より放出された音波を音響管１６の開口部１
６ａへ導くために両サイドに設けられた反射板、１９は
スロート部２２内の吸音材、２０は開口部１６ａ側から
挿入した吸音材、２１は上記開口部１６ａ側から挿入し
た吸音材２０を音響管１６に固着する接着剤である。ａ
は音響管１６の開口部１６ａより放出された前面放出音
波、Ｂはスピーカユニット１５の後方より放出された後
面放出音波、２２は上記吸音材１９が挿入される音路１
７側に開口部を有するスロート部、２３は吸音材１９を
装着した後、このスロート部２２を密閉する吸音材カバ
ー、２４は同取付けビスである。

【００１４】以上の構成のスピーカ装置の動作は図１１
の従来技術と同様であるので、説明を省略し、異なる定
在波の吸収動作について説明する。

【００１５】定在波は音響管１６が持つ特有の管の長さ
に基づいて、スピーカユニット１５からの音波によって
発生し、ピークディップの激しい乱れた音圧周波数特性
のスピーカ装置としてしまうものであるが、音響管１６
の内部に配置したスロート部２２の吸音材１９と開口部
１６ａ側から挿入した吸音材２０により、音響管１６で
発生した定在波を吸収し抑制することができ、平坦な音
圧周波数特性を作り出すことを可能としている。

【００１６】なお、スロート部２２の吸音材１９の性能
を発揮させるために音響管１６のスロート部２２は吸音
材カバー２３で密閉し、取付けビス２４にて固定してい
る。また、スロート部２２で音波が直接吸収減衰されな
いように両サイドに配置された反射板１８がある程度ま
でコントロールし音波を導くことにより、特に中域の周
波数特性補正を行っている。これによって開口部が細長
くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音響管１６を備
えたスピーカ装置およびそれを用いたテレビジョン受像
機においても、自然な音響再生が可能となるように構成
されているものであった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の図１１、図１２のスピーカの構成では、中域周波数に
おけるピークを取り除くために共鳴吸音部１０によりピ
ークになる部分を吸音していたが、吸音した部分が大き
なディップとなり、図４の符号５３に示すように、ピー
ク、ディップの激しい乱れた再生音圧周波数特性になっ
てしまい、音声の明瞭度が低下するという課題を有して
いた。

【００１８】また、上記図１３、図１４の従来の構成で
は、スロート部２２の吸音材１９と、開口部１６ａ側か
ら挿入した吸音材２０によって逆に必要以上に音波が吸
収減衰され、図７の符号５１のごとく著しい音圧周波数
特性のレベル低下を引き起こし、その結果、図１３に示
す前面放出音波ａよりもむしろ後面放出音波Ｂの方が放
出量が多くなって音声の明瞭度が低下するという課題を
有していた。

【００１９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、音声の明瞭度の向上を図り、再生音圧周波数特性が
平坦な特性になる音響特性の優れたスピーカ装置を提供
することを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のスピーカ装置は、スピーカユニットの前面に
開口部が矩形形状の音波を導く音響管を結合し、この音
響管の内部に上記スピーカから放射される音波を開口部
に導く音路を形成すると共にこの音路に面して設けられ
た吸音孔を一端とする管ならびにこの管の他端が連通す
る空間部からなる共鳴吸音部を形成し、この共鳴吸音部
に微少な隙間を周縁に設けて音響管の内外を連通するよ
うに構成されたカバーを結合した構成としたものであ
る。

【００２１】この構成により、機器への組み込みを考慮
し開口部を細長い矩形形状としたホーンや音響管を有す
るスピーカ装置においても、共鳴吸音部の空間部に形成
された微少な隙間により、吸音する帯域幅およびディッ
プのＱをコントロールすることによってピーク、ディッ
プを抑制し、音声の明瞭度の向上を図り、再生音圧周波
数特性が平坦な特性になる音響特性の優れたスピーカ装
置を提供するものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
スピーカユニットの前面に開口部が矩形形状の音波を導
く音響管を結合し、この音響管の内部に上記スピーカユ
ニットから放射される音波を開口部に導く音路を形成す
ると共に、この音路に面して設けられた吸音孔を一端と
する管ならびにこの管の他端が連通する空間部からなる
共鳴吸音部を形成し、この共鳴吸音部に微少な隙間を周
縁に設けて音響管の内外を連通するように構成されたカ
バーを結合してなるものであり、上記共鳴吸音部に設け
た微少な隙間によってこの共鳴吸音部の空間部の空気の
圧力を調整し、吸音する帯域幅およびＱを調整してピー
クディップのない再生音圧周波数特性を得ることがで
き、音声の明瞭度の向上も図った優れた音響特性のスピ
ーカ装置を実現するものである。

【００２３】請求項２記載の発明は、請求項１の構成に
加え、音響管の長さならびに空間部の容積が異なる共鳴
吸音部を少なくとも２つ以上設けたものであり、吸音す
る帯域幅をずらして、Ｑの調整が行えるというさらなる
効果を有するものである。

【００２４】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載に加えて、共鳴吸音部の周縁に設けた微少な隙間を
０．１mm前後としたものであり、ピークの抑制の効果を
確実に発揮するものである。

【００２５】請求項４記載の発明は、スピーカユニット
の前面に開口部が細長くほぼ矩形形状に近い形状に構成
された音波を導く音響管を結合し、この音響管の内部に
スピーカユニットの音波を導く音路に沿った立壁状の反
射板を設けると共に、ポート部を備えた壁材を音響管の
開口部側から挿入結合してなるものであり、従来、吸音
材によって必要以上に吸収減衰された音波も前面放出音
波として放出して音圧レベルの低下を防止して人の音声
の明瞭度が向上するとともに、音響管の開口部から挿入
できるので、適宜選択して音圧周波数特性を変化させる
ことが可能となるものである。

【００２６】請求項５記載の発明は、請求項４記載の構
成に加え、ポート部を備えた壁材を開口部側から開口部
の両端に一対で挿入結合したものであり、壁材を変えて
異なる形状のポート部を一対として用いることによって
数次におよぶピークディップに対応して音圧周波数特性
のより平坦化が可能となるものである。

【００２７】請求項６記載の発明は、請求項４または５
記載の構成に加え、ポート部を備えた壁材と音響管の側
壁とで形成される空間部に吸音材を配置したので、さら
に微妙な音質の味付やコントロールが可能となるもので
ある。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図９により説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１のスピー
カ装置の側断面図、図２は同スピーカ装置の斜視図、図
３は図１におけるＡ〜Ａの断面図であり、共鳴吸音部の
詳細を表わす。なお、図１１および図１２を用いて説明
した従来のスピーカ装置と同じ構成の部品には同じ符号
を付与し、詳細な説明は省略して説明する。

【００２９】同図において１はスピーカユニット２の前
面に結合された音響管であり、この音響管１の内部には
上記スピーカユニット２から放射される音波を開口部１
１まで導くための音路６が形成されると共に、この音路
６に面した吸音孔７を一端とする管８と、この管８の他
端が連通した空間部９とによって共鳴吸音部１０ａが形
成される。

【００３０】また、図２に示すように、この共鳴吸音部
１０ａは、共鳴吸音部カバー１０ｂを結合することによ
り構成されている。

【００３１】また、図３は上記共鳴吸音部１０ａの詳細
を表わす図１におけるＡ〜Ａの断面図であり、同図にお
いて１０ｃは空間部９の周縁部に設けられた０．１mm前
後の隙間であり、この隙間１０ｃによって空間部９は共
鳴吸音部カバー１０ｂにより完全密閉されていない状態
となっている。

【００３２】以上のように構成された本発明のスピーカ
装置についてその動作を説明する。まず、スピーカユニ
ット２に入力信号が印加されると、音波が音響管１の内
部の音路を通って音響管１の開口部１１から放射され
る。その際、音響管１の内部に発生する定在波は、吸音
孔７から管８を通り空間部９に取り入れられるが、空間
部９の周縁部に設けられた０．１mm前後の隙間１０ｃか
ら空気が逃げることにより空間部９内の空気の圧力を調
整し、吸音する帯域幅およびディップのＱをコントロー
ルすることができ、ピーク、ディップを図４の符号５２
の再生音圧周波数特性で示すごとく抑制するものであ
る。

【００３３】同図からもわかるように、本実施の形態の
構成によれば中域周波数におけるピーク、ディップを抑
制することができ、音声の明瞭度の向上を図り、再生音
圧周波数特性が平坦な特性になる音響特性の優れたスピ
ーカ装置を提供することが可能となる。

【００３４】また、本発明のスピーカ装置を映像機器に
内蔵することにより、映像機器の小型スリム化を容易に
実現できるほか、高性能で高音質な映像機器とすること
が可能となるものである。

【００３５】なお、本発明の音響管１の構造により構成
されたスピーカ装置に、後面キャビネットおよびバスレ
フ、ポート等を設けた場合においても同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。

【００３６】また、上記実施の形態１においては隙間１
０ｃを０．１mm前後としたがピークディップを抑制でき
る程度の微少間隔を有するものであれば良く特に特定さ
れるべきものではない。

【００３７】また、共鳴吸音部１０ａは一つのものとし
て説明したが、管８の長さや空間部９の異なる２つ以上
を設ければ、よりフラットな再生音圧周波数特性が得ら
れるものである。

【００３８】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２のスピーカ装置の側断面図であり、図６は分解斜視
図である。なお、同図において上記図１３、図１４に示
した従来のスピーカ装置と同構成の部品には同一符号を
付与してその詳細な説明を省略して説明すると、本実施
の形態が図１３、図１４の従来技術と異なるのは、スピ
ーカユニット１５の前面に開口部が細長くほぼ矩形形状
に近い形状で構成された音波を導く音響管１６を結合し
た構成において、この音響管１６の開口部１６ａの前面
から挿入が可能な隔壁となる第１挿入壁３０を設けたこ
とである。同図において、３０は第１挿入壁、３１は第
１挿入壁のポート部、３３は第１挿入壁空洞体である。

【００３９】以上のように構成された本実施の形態２の
スピーカ装置について、動作を説明する。

【００４０】まず、スピーカユニット１５に電気信号が
印加されると音響信号に変換されて音波が発生し、その
音波がスピーカユニット１５の前面に結合された音響管
１６によって音路１７を通り音響管開口部１６ａへと導
かれ、前面放出音波Ａとして放出されるものである。

【００４１】音響管１６の開口部１６ａの前面から挿入
が可能な隔壁となる第１挿入壁３０を音響管１の内部に
設けたことにより、第１挿入壁３０と音響管１６があた
かも一体の構造体のような形状を成し、更に、第１挿入
壁３０に設けた第１挿入壁ポート部３１が短い管として
機能し、第１挿入壁３０と音響管１６とが作る第１挿入
壁空洞体３３とあいまって、音響管１６内部におけるヘ
ルムホルツの共鳴器としての役割を果たし、音響管１６
の内部で発生する定在波を第１挿入壁空洞体３３が空洞
共振を作り、従来吸音材によって必要以上に吸収減衰さ
れた音波もロス低減されることなく前面放出音波Ａとし
て放出することができ、したがってこの種の音響管やホ
ーン形状が持っていた課題である音圧周波数特性のレベ
ル低下を引き起こすこともなく高い音圧レベルが維持可
能となり、又、前面放出音波Ａの量がロスなく放出され
るため後面放出音波ｂに打ち消されず保たれるようにな
り、音声明瞭度に悪影響を与えることなく、従来品では
実現することができなかった人の音声の明瞭度向上が本
発明により初めて実現できるものである。

【００４２】この実施の形態２によるスピーカ装置の音
圧周波数特性５０と従来のスピーカ装置の音圧周波数特
性５１を図７に比較して示す。

【００４３】この図７からも明らかなように、音圧周波
数特性５０は、５００Ｈｚ付近の大きい一次共振のピー
クディップの山谷が第１挿入壁３０と音響管１６が作る
第１挿入壁空洞体３３により抑えられるため音圧周波数
特性の平坦化が図れ、更に従来使用していた前面から挿
入した吸音材が不要となるため音圧周波数特性の全体レ
ベルが向上し、音圧感のある豊かな音響特性を実現でき
るものである。

【００４４】以上のように、特に第１挿入壁３０を音響
管１６から切り離して別ピースとして音響管１６の開口
部１６ａの前面から挿入する構成とすることは、いわゆ
る自由な形状として第１挿入壁３０と第１挿入壁ポート
部３１が取ることができ、今まで除去することができな
かった数次に及ぶ共振のピークディップの山谷を自由に
コントロールして抑え込むことが可能となり、任意に音
圧周波数特性を変化させることができるものである。

【００４５】又、前面放出音波Ａの量がロスなく放出さ
れるため後面放出音波ｂに打ち消されず保たれることに
より低減のレベルも低下したりせずに、豊かな低域再生
能力を有することができる。更にバックキャビネット
（図示せず）の内部に放出する後面放出音波の量も少な
くなるため後面放出音波のＬ側とＲ側が互いに干渉した
り、音圧周波数特性に悪影響を与えることもなく、良好
な音圧周波数特性を実現できるものである。

【００４６】更に音響管１６の開口部１６ａの前面より
挿入することができる構造としたことは即ち従来音響管
１６を形成する樹脂成形部品についても、今まで吸音材
を収納し密閉するために構造上必要不可欠であったヒン
ジ構造が形成できる一般的なポリプロピレン材料だけで
なく、ヒンジ構造ができない流動性が高く靱性が低いポ
リスチレン材料などの材料も使用可能となり、多種多様
な用途に応じた材料を自由に選択することができ、それ
に伴い音響管の構造設計自由度の向上が図れ、ひいては
スピーカ装置の音質設計の余裕度や自由度も向上するこ
とができる。

【００４７】以上のような本実施の形態２のスピーカ装
置をテレビジョン受像機に内蔵することにより、テレビ
ジョン受像機の小型スリム化を容易に実現できるほか、
高性能で且つ高音質のテレビジョン受像機を提供するこ
とができるものである。

【００４８】（実施の形態３）図８は本発明の実施の形
態３を示す側断面図である。

【００４９】同図において、３０は第１挿入壁、３１は
第１挿入壁のポート部、３３は第１挿入壁空洞体、３４
は第２挿入壁、３５は第２挿入壁のポート部、３６は第
２挿入壁空洞体で、実施の形態２の構成と異なるのは音
響管１６の内部に二つの挿入壁３０，３４を配置した点
である。

【００５０】以上の構成によると、音圧周波数特性にお
ける共振のピークディップの山谷をより細分化し、偶数
次と奇数次に細かくとらまえて分けることにより、例え
ば偶数次の共振を左の挿入壁が受け持ち、奇数次の共振
を右の挿入壁が受け持つなど個々の挿入壁でそれぞれ分
担させて挿入壁空洞体が作るヘルムホルツの共鳴器の周
波数でコントロールすることにより、二つの挿入壁で高
次にわたって共振のピークディップの山谷を抑え込むこ
とができ、今までに無いより平坦でフラットな音圧周波
数特性を実現可能とするものである。

【００５１】（実施の形態４）図９は本発明の実施の形
態４を示す側断面図である。

【００５２】同図９において、３７は第１挿入壁空洞体
３３の内部に配置した吸音材、３８は第２挿入壁空洞体
３６の内部に配置した吸音材で、実施の形態３の構成と
異なるのは挿入壁空洞体３３，３６の内部にごく少量の
吸音材３７，３８を配置した点である。

【００５３】上記構成によると、第１挿入壁空洞体３３
や第２挿入壁空洞体３６の内部にごく少量の吸音材３
７，３８を配した構成とすることにより、定在波や空洞
共振による小さくて鋭いピークディップをも吸収し、従
来音圧周波数特性では表すことができなかった微妙な音
質の味付けやコントロールも思いのままに実現可能と
し、又、従来吸音材を使用することは音圧レベルの低下
を招いていたが、音波が通る音路１７に直接吸音材を当
てずに挿入壁内部に配置することで音波を吸収減衰させ
ずに音響管１６の開口部１６ａより前面放出音波Ａとし
て放出することができるものである。

【００５４】なお、図９に示すスロート部２２の吸音材
１９を配置する空洞体も同様の考え方で音響管１６の後
面のスピーカユニット１５側から挿入し、隔壁部を形成
することにより挿入壁空洞体を作ることができ、同等の
性能を実現することも可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明のスピーカ装置は人
の音声を再生する上で重要な中域周波数におけるピー
ク、ディップが少ない平坦な再生音圧周波数特性とする
ことができ、従来品では実現できなかった音声の明瞭度
の向上を図った優れた音響特性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスピーカ装置の一実施の形態の側断面
図

【図２】同斜視図

【図３】図１のＡ〜Ａ断面図

【図４】同再生音圧周波数特性図

【図５】同他の実施の形態の側断面図

【図６】同分解斜視図

【図７】同再生音圧周波数特性図

【図８】同他の実施の形態の側断面図

【図９】同他の実施の形態の側断面図

【図１０】従来のスピーカ装置を用いたテレビジョン受
像機の構造概念図

【図１１】同スピーカ装置の斜視図

【図１２】同側断面図

【図１３】他の従来のスピーカ装置の側断面図

【図１４】同分解斜視図

【符号の説明】

１，１６ 音響管 ２，１５ スピーカユニット ７ 吸音孔 ８ 管 ９ 空間部 １０ａ 共鳴吸音部 １０ｂ 共鳴吸音部カバー １０ｃ 隙間 １１，１６ａ 開口部 ３０ 第１挿入壁 ３１ 第１挿入壁ポート部 ３３ 第１挿入壁空洞体 ３４ 第２挿入壁 ３５ 第２挿入壁ポート部 ３６ 第２挿入壁空洞体 ３７，３８ 吸音材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 一樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 湯浅 孝文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピーカユニットの前面に開口部が矩形
   形状の音波を導く音響管を結合し、この音響管の内部に
   上記スピーカユニットから放射される音波を開口部に導
   く音路を形成すると共に、この音路に面して設けられた
   吸音孔を一端とする管ならびにこの管の他端が連通する
   空間部からなる共鳴吸音部を形成し、この共鳴吸音部に
   微少な隙間を周縁に設けて音響管の内外を連通するよう
   に構成されたカバーを結合してなるスピーカ装置。
2. 【請求項２】 管の長さならびに空間部の容積が異なる
   共鳴吸音部を少なくとも２つ以上設けた請求項１記載の
   スピーカ装置。
3. 【請求項３】 共鳴吸音部の周縁に設けた微少な隙間が
   ０．１mm前後である請求項１または２記載のスピーカ装
   置。
4. 【請求項４】 スピーカユニットの前面に開口部が細長
   くほぼ矩形形状に近い形状に構成された音波を導く音響
   管を結合し、この音響管の内部にスピーカユニットの音
   波を導く音路に沿った立壁状の反射板を設けると共に、
   ポート部を備えた壁材を音響管の開口部側から挿入結合
   してなるスピーカ装置。
5. 【請求項５】 ポート部を備えた壁材を開口部側から開
   口部の両端に一対で挿入結合した請求項４記載のスピー
   カ装置。
6. 【請求項６】 ポート部を備えた壁材と音響管の側壁と
   で形成される空間部に吸音材を配置した請求項４または
   請求項５記載のスピーカ装置。