JPH10200993A - 低音再生スピーカ - Google Patents

低音再生スピーカ

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JPH10200993A
JPH10200993A JP1741897A JP1741897A JPH10200993A JP H10200993 A JPH10200993 A JP H10200993A JP 1741897 A JP1741897 A JP 1741897A JP 1741897 A JP1741897 A JP 1741897A JP H10200993 A JPH10200993 A JP H10200993A
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JP
Japan
Prior art keywords
port
speaker
diaphragm
outer cylinder
acoustic space
Prior art date
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Pending
Application number
JP1741897A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetoshi Shirakawa
英俊 白川
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Foster Electric Co Ltd
Original Assignee
Foster Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低音再生スピーカシステムではバスレフ・エ
ンクロージャにスピーカユニットを設置するためにシス
テムが大型になり、高価で取り扱いが大変である。 【解決手段】 1はスピーカ、2はマグネット、3a,
bはトップ,ボトムプレート、4は外筒、4aは外筒4
のヨーク部分、5はデュアルギャップ用のボイスコイ
ル、6は振動板、7a,bは上下部ダンパー、8a,b
は上下部ダンパー支持台、9a,bは上下部磁気ギャッ
プ、31は音響空間A、35はポートAである。音響空
間A31は、振動板6と上部ダンパー7a間に振動板6
と同径の断面積を持つ空間である。ポートA35は、上
下部ダンパー支持台8a,b、トップ,ボトムプレート
3a,b、マグネット2等の中央部を貫通する筒状の空
間である。これらの音響空間A31とポートA35との
共振を利用して低域を伸ばし、低域特性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は低音再生スピーカに
関し、特に音響空間とポートとの共振を利用した音響出
力を放射する低音再生スピーカに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、低音を補強するためにスピーカの
キャビネットをバスレフ・エンクロージャにした低音再
生スピーカシステムが多く使用されている。ポートの断
面積が小さくて長いほど共振周波数は低くなり、箱の容
積を適当に設計することにより、低音レスポンスが平坦
にのびる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の低音再
生スピーカシステムではバスレフ・エンクロージャにス
ピーカユニットを設置するためにシステムが大型にな
り、高価で取り扱いが大変であるという問題がある。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、バスレフ・エンクロージャを使用しないで、
バスレフ効果をもたらす低音再生スピーカを提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような点に
鑑みてなされたものであり、低域における共振用の音響
空間とポートをスピーカ自体に内蔵することにより前記
問題を解決したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために、本発
明による低音再生スピーカ1は、振動板6,上下部ダン
パー7a,7b,デュアルギャップ用のボイスコイル5
等からなる振動系と、上下部ダンパー支持台8a,8
b,トッププレート3a,ボトムプレート3b,マグネ
ット2,ヨーク部分4aを一体とした外筒4等のデュア
ル磁気回路から構成されるスピーカにおいて、振動板6
と上部ダンパー7a間に振動板6と同径の断面積を持つ
音響空間A31を設け、上部ダンパー支持台8a,トッ
ププレート3a,マグネット2,ボトムプレート3b,
下部ダンパー支持台8b等の中央部を貫通するポートA
35を設け、音響空間A31とこの音響空間A31に結
合するポートA35との共振を利用した音響出力を放射
することに特徴を有している。
【0007】また、本発明による低音再生スピーカ10
の外筒14は、前記低音再生スピーカ1の外筒4を前方
に延長した長い形状とし、この外筒14の延長部分と振
動板6とにより音響空間B32を設け、この外筒14の
延長部分の一端にポートB36を設け、音響空間A31
とポートA35による共振と、音響空間B32とポート
B36による共振とは異なった周波数での共振であるこ
とに特徴を有している。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の第1実施例における低音再生
スピーカの断面図であり、図2はその等価回路図であ
る。図1において、1はスピーカ,2はマグネット,3
aはトッププレート,3bはボトムプレート,4は外
筒,4aは外筒4のヨーク部分,5は上下部ボイスコイ
ル5a,5bからなるデュアルギャップ用のボイスコイ
ル,6は振動板,7aは上部ダンパー,7bは下部ダン
パー,8aは上部ダンパー支持台,8bは下部ダンパー
支持台,9aは上部磁気ギャップ,9bは下部磁気ギャ
ップ,31は音響空間A,35はポートAである。音響
空間A31は、振動板6と上部ダンパー7a間に振動板
6と同径の断面積を持つ空間である。ポートA35は、
上部ダンパー支持台8a,トッププレート3a,マグネ
ット2,ボトムプレート3b,下部ダンパー支持台8b
等の中央部を貫通する筒状の空間である。これらの音響
空間A31とポートA35との共振を利用して低域を伸
ばし、低域特性を改善する。
【0009】図2において、Zeはスピーカの電気イン
ピーダンス,Aは電気→機械変換の力係数,Rmsは振動
系の抵抗(損失),Cmsは振動系のコンプライアンス,
Mmsは振動系の等価質量,Sd は振動板の面積,Sp1は
ポートAの面積,Cm1は音響空間Aのコンプライアン
ス,Rp1はポートAの抵抗,Mp1はポートAの等価質
量,出力は音響パワー(放射インピーダンス)である。
【0010】低音の再生能力を比較する指標の1つにス
ピーカのVasがある。このVasはスピーカの支持系の音
響コンプライアンスと等価である空気の体積である。 Vas= ρO 2 (Sd )2/4π2 (fS )2ms ・・・・・(1) 上記の式1において、ρO は空気の密度,Cは音速,f
S は最低共振周波数である。
【0011】図2の等価回路から、スピーカ1の振動系
の等価質量は、振動系の等価質量MmsにポートAの等価
質量Mp1×変換係数Sp1/Sd を加えたものとなる。す
なわち、スピーカ1の振動系の等価質量=Mms+(Sp1
/Sd )Mp1である。また、スピーカ1の後面への音響
出力の放射はポートAからなされるため、振動板の径は
等価的にポートAの径となる。 従って、Mms<Mms′=Mms+(Sp1/Sd )Mp1 ・・・・・(2) となる。また、Sd >Sp1である。つまり、本発明のス
ピーカ1は同じ口径、同じ最低共振周波数を有するスピ
ーカと比較してVasが等価的に小さく、よって小さな箱
で低音域再生に有利であることが分かる。
【0012】図3は、本発明の第2実施例における低音
再生スピーカ10の断面図であり、図4はその等価回路
図である。図3において、ヨーク部分14aを一体とし
た外筒14は図1における外筒4を振動板6の前方に延
長した長い形状のものである。音響空間B32はこの外
筒14の延長部分と振動板6とにより形成し、ポートB
36はこの外筒14の延長部分の一端に形成したもので
ある。なお、図1と同一符号を付したものはそれぞれ同
一の要素を示しており、説明を省略する。これは、音響
空間A31とポートA35による共振と、音響空間B3
2とポートB36による共振では異なった周波数で共振
させることにより、低音再生スピーカ1の特性をより生
かし、低音特性を向上させたものとなる。本発明では、
音響出力をポートより行っているが、この部分をパッシ
ブラジエータ等、他の受動放射器で行うことは本発明の
技術範囲で可能である。
【0013】図4において、Sp2はポートBの面積,C
m2は音響空間Bのコンプライアンス,Rp2はポートBの
抵抗,Mp2はポートBの等価質量,出力は音響パワー
(放射インピーダンス)である。他は図2と同じである
ので説明を省略する。
【0014】図5は、本発明の第3実施例における低音
再生スピーカ20の断面図であり、図6はその等価回路
図である。図5において、ヨーク部分24aを一体とし
た外筒24は図3における外筒14を下部ダンパー支持
台8bの後方に延長した長い形状のものである。音響空
間C33はこの外筒24の延長部分と下部ダンパー支持
台8bとにより形成し、ポートC37はこの外筒24の
延長部分の一端に形成したものである。なお、図3と同
一符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示してお
り、説明を省略する。これは、低音再生スピーカ10の
特性をより生かし、低音特性を向上させたものである。
【0015】図6において、Sp3はポートCの面積,C
m3は音響空間Cのコンプライアンス,Rp3はポートCの
抵抗,Mp3はポートCの等価質量,出力は音響パワー
(放射インピーダンス)である。他は図4と同じである
ので説明を省略する。
【0016】図7は、本発明の第1実施例の低音再生ス
ピーカを用いたシミュレーションの結果を示す周波数特
性図である。図において、縦軸は出力レベル、横軸は周
波数である。特性曲線Aは、Vasを18リッターとした
スピーカ1を0.5リッターの箱に入れた場合の特性を
シミュレーションしたものである。また、特性曲線B
は、Vasを3.6リッターとしたスピーカ1を0.5リ
ッターの箱に入れた場合の特性をシミュレーションした
ものである。更に、特性曲線Cは、JIS箱と同じ60
0リッターの箱にVasを3.6リッターとしたスピーカ
1を入れた場合と、同じ600リッターの箱にVasを1
8リッターとしたスピーカ1を入れた場合の2つの特性
をシミュレーションしたものであるが、2つの特性は殆
ど差がなく図では1本の曲線となっている。
【0017】つまり、小さな箱で低音再生する場合に
は、Vasが小さいほど低音域の再生能力が高いことが分
かる。ここで、Vasを表す式から、同じ最低共振周波数
を持つスピーカでは、Sd (振動板面積)が小さく、M
msが大きいスピーカほどVasが小さいので、本発明の低
音再生スピーカの構造の優位性が理解されよう。なお、
図示した第1実施例ないし第3実施例の低音再生スピー
カは、外筒の一部にヨークを一体化したものを示した
が、外筒全体を一つの磁性材料で構成したヨークとする
ことも可能であることは勿論である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による低音
再生スピーカ1は、振動板6,上下部ダンパー7a,7
b,デュアルギャップ用のボイスコイル5等からなる振
動系と、上下部ダンパー支持台8a,8b,トッププレ
ート3a,ボトムプレート3b,マグネット2,ヨーク
部分4aを一体とした外筒4等のデュアルギャップ磁気
回路から形成されるスピーカにおいて、振動板6と上部
ダンパー7a間に振動板6と同径の断面積を持つ音響空
間A31を設け、上部ダンパー支持台8a,トッププレ
ート3a,マグネット2,ボトムプレート3b,下部ダ
ンパー支持台8b等の中央部を貫通するポートA35を
設け、音響空間A31とこの音響空間A31と結合する
ポートA35との共振を利用した音響出力を放射するの
で、同じ口径、同じ最低共振周波数を有するスピーカと
比較してVasが等価的に小さく、よって小さな箱で低音
域再生に有利である。
【0019】また、本発明による低音再生スピーカ10
の外筒14は、前記低音再生スピーカ1の外筒4を前方
に延長した長い形状とし、この外筒14の延長部分と振
動板6とにより音響空間B32を設け、この外筒14の
延長部分の一端にポートB36を設け、音響空間A31
とポートA35による共振と、音響空間B32とポート
B36による共振とは異なった周波数での共振であるの
で、スピーカ1の特性をより生かし、低音特性の向上を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における低音再生スピーカ
の断面図である。
【図2】本発明の第1実施例における低音再生スピーカ
の等価回路図である。
【図3】本発明の第2実施例における低音再生スピーカ
の断面図である。
【図4】本発明の第2実施例における低音再生スピーカ
の等価回路図である。
【図5】本発明の第3実施例における低音再生スピーカ
の断面図である。
【図6】本発明の第3実施例における低音再生スピーカ
の等価回路図である。
【図7】本発明の第1実施例の低音再生スピーカを用い
たシミュレーションの結果を示す周波数特性図である。
【符号の説明】
1,10,20 スピーカ 2 マグネット 3a トッププレート 3b ボトムプレート 4,14,24 外筒 4a,14a,24a 外筒のヨーク部分 5 ボイスコイル 5a 上部ボイスコイル 5b 上部ボイスコイル 6 振動板 7a 上部ダンパー 7b 下部ダンパー 8a 上部ダンパー支持台 8b 下部ダンパー支持台 9a 上部磁気ギャップ 9b 下部磁気ギャップ 31 音響空間A 32 音響空間B 33 音響空間C 35 ポートA 36 ポートB 37 ポートC

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動板(6),上下部ダンパー(7a,
    7b),デュアルギャップ用のボイスコイル(5)等か
    らなる振動系と、上下部ダンパー支持台(8a,8
    b),トッププレート(3a),ボトムプレート(3
    b),マグネット(2),ヨーク部分(4a)を一体と
    した外筒(4)等のデュアルギャップ磁気回路とから構
    成されるスピーカにおいて、 振動板(6)と上部ダンパー(7a)間に振動板(6)
    と同径の断面積を持つ音響空間A(31)を設け、 上部ダンパー支持台(8a),トッププレート(3
    a),マグネット(2),ボトムプレート(3b),下
    部ダンパー支持台(8b)等の中央部を貫通するポート
    A(35)を設け、 音響空間A(31)とこの音響空間A(31)に結合す
    るポートA(35)との共振を利用した音響出力を放射
    することを特徴とする低音再生スピーカ。
  2. 【請求項2】 請求項1における低音再生スピーカ
    (1)において、 外筒(14)は前記外筒(4)を振動板(6)の前方に
    延長した長い形状とし、 この外筒(14)の延長部分と振動板(6)とにより音
    響空間B(32)を設け、 この外筒(14)の延長部分の一端にポートB(36)
    を設け、 音響空間A(31)とポートA(35)による共振と、
    音響空間B(32)とポートB(36)による共振とは
    異なった周波数での共振であることを特徴とする低音再
    生スピーカ。
JP1741897A 1997-01-13 1997-01-13 低音再生スピーカ Pending JPH10200993A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040046632A (ko) * 2002-11-28 2004-06-05 이광훈 이중 보이스 코일이 구비된 진동 스피커
JP2008312035A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Cld Co Ltd スピーカ

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KR20040046632A (ko) * 2002-11-28 2004-06-05 이광훈 이중 보이스 코일이 구비된 진동 스피커
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