JPH11136786A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型且つ軽量な装置で低音域を再生すること
ができ、しかも廉価なスピーカ装置を提供する。 【解決手段】 スピーカユニット２をスピーカボックス
１の後面板１０の中央部に取り付けて、スピーカユニッ
ト２の音放射側に低音生成用ダクト４を設けると共に、
スピーカユニット２の背面側にバスレフ用ダクト３を設
けた。ここで、低音生成用ダクト４は、上下に分岐する
第１及び第２のダクト部４０，４１でなり、第１のダク
ト部４０は後面板１０と上面板１２とに沿って延出して
スピーカボックス１の前面上部で開口し、第２のダクト
部４１は後面板１０と下面板１３とに沿って延出してス
ピーカボックス１の前面下部で開口する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、小形軽量のスピ
ーカ装置に適用して好適なスピーカ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】低音を効果的に放射することを目的とし
た構造のスピーカ装置としては、例えば図１１及び図１
２に示すようなものがある。図１１に示すスピーカ装置
は、スピーカボックス１００の前後部を分離板１０１で
分離し、スピーカボックス１００の上面にバスレフ用の
ダクト１０２，１０３を取り付けて、スピーカボックス
１００の前後部にこれらの ダクト１０２，１０３とキ
ャビティでなるヘルムホルツの共振器をそれぞれ形成
し、スピーカボックス１００の後部側に配したスピーカ
ユニット１１０を分離板１０１のスピーカ取付孔１０１
ａに取り付けた構造となっている。一方、図１２に示す
スピーカ装置は、スピーカボックス１００の前後部を分
離板１０１で分離して、後部側に配したスピーカユニッ
ト１１０を分離板１０１の中央部に位置するスピーカ取
付孔１０１ａに取り付け、スピーカボックス１００の前
面にバスレフ用のダクト１０４を取り付けることで、ス
ピーカボックス１００の前部側にのみダクト１０４とキ
ャビティでなるヘルムホルツの共振器を形成した構造と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のスピーカ装置では、次のような問題があった。上記し
たいずれのスピーカ装置においても、スピーカボックス
１００の後面が密閉されているので、スピーカボックス
１００の 低音放射時に生じる作用力Ｆの反作用−Ｆを
スピーカボックス１００後面が直接受けることとなり、
小型軽量のスピーカボックス１００が動いてしまう。こ
のため、強力な低音放射をスピーカユニット１１０から
行うことは困難となり、高品質の低音を得ることができ
ない。また、図１１に示したスピーカ装置では、スピー
カボックス１００の前後部に設けられたバスレフ構造が
通常のバスレフ構造であるので、大きな電気入力を小型
のスピーカユニット１１０に加えることができず、大型
のスピーカユニット１１０が必要となる。この結果、ス
ピーカ装置自体が大型化してしまうという欠点がある。
これに対して、図１２に示すスピーカ装置では、小型の
スピーカユニット１１０をしようすることができ、スピ
ーカ装置自体を小型化することが可能であるが、感度が
低いので、出力増幅のための増幅器を特設する必要があ
り、その分スピーカ装置自体の製品コストが高くなると
いう欠点がある。

【０００４】この発明は上述した課題を解決するために
なされたもので、小型且つ軽量な装置で低音域を再生す
ることができ、しかも廉価なスピーカ装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係るスピーカ装置は、スピーカボ
ックスと、上記スピーカボックスに取り付けられた低音
用のスピーカユニットと、上記スピーカユニットの音放
射側に設けられてスピーカユニットからの放射音を所定
方向に導出する低音生成用ダクトと、上記スピーカユニ
ットの背面側に設けられたバスレフ用ダクトとを具備す
る構成とした。かかる構成により、スピーカボックスに
取り付けられたスピーカユニットが音を放射すると、そ
の放射音が低音生成用ダクトによって所定方向に導出さ
れ、背面側の音がバスレフ用ダクトから放射される。上
記低音生成用ダクトはスピーカユニットからの放射音を
所定方向に導出するものであれば良く、その向き及び長
さは任意である。そこで、請求項２の発明は、請求項１
に記載のスピーカ装置において、上記スピーカユニット
を、スピーカボックスの後面のほぼ中央部に取り付け、
上記低音生成用ダクトを、上記スピーカボックスの後面
側から上面に沿い前面側で開口する第１のダクト部と、
上記スピーカボックスの後面側から下面に沿い前面側で
開口する第２のダクト部とで構成した。かかる構成によ
り、スピーカボックスのほぼ中央部に取り付けられたス
ピーカユニットの音が第１及び第２のダクト部に導かれ
てスピーカボックスの前面側の開口から放射されると共
に背面側の音がバスレフ用ダクトから放射される。ま
た、請求項３の発明は、請求項１に記載のスピーカ装置
において、上記スピーカユニットを、上記スピーカボッ
クスの前面又は後面のいずれかの面に取り付け、上記低
音生成用ダクトを、上記スピーカユニット取付面に沿っ
て延出しスピーカボックスの上面側で開口する第１のダ
クト部と、上記スピーカユニット取付面に沿って延出し
スピーカボックスの下面側で開口する第２のダクト部と
で構成した。さらに、低音生成用ダクトの長さを可能な
限り長くする点から、請求項４の発明は、請求項１に記
載のスピーカ装置において、上記スピーカボックスを、
分離板にて二室に分離し、上記スピーカユニットを上記
分離板のほぼ隅部に取り付け、上記スピーカユニットの
音放射側の一室を複数の仕切板にて蛇行状に仕切ること
により、蛇行状の上記低音生成用ダクトを形成し、上記
スピーカユニットの背面側の一室を複数の仕切板にて蛇
行状に仕切ることにより、蛇行状の上記バスレフ用ダク
トを形成した構成としてある。また、低音生成用ダクト
の長さを長くすると共に、さらに高品質且つ高音圧の低
音を生成すべく、請求項５の発明は、請求項１に記載の
スピーカ装置において、上記スピーカボックスを、分離
板にて二室に分離し、上記スピーカユニットを上記分離
板のほぼ隅部に取り付け、上記スピーカユニットの音放
射側の一室を複数の仕切板にて蛇行状に仕切ることによ
り、蛇行状の上記低音生成用ダクトを形成し、上記スピ
ーカユニットの背面側の一室を一の仕切板にて仕切るこ
とにより、当該室のスピーカユニット側部分に所定容量
のキャビティを構成すると共に、上記仕切板を介して上
記キャビティと連通する直状の上記バスレフ用ダクトを
形成した構成としてある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は、この発明の第１の実施形態
に係るスピーカ装置を示す断面図である。図１におい
て、符号１がスピーカボックスであり、このスピーカボ
ックス１は、合成樹脂等により小型軽量の箱形に形成さ
れている。そして、スピーカボックス１の後面板１０の
中央部にはスピーカ取付孔１０ａが形成され、このスピ
ーカ取付孔１０ａの内側に低音用のスピーカユニット２
が固定されている。

【０００７】スピーカユニット２は、図２の断面図に示
すように、磁気回路２２と振動系２４とから構成され、
音声信号が入力されるとこの音声信号に応じた音を放射
する。

【０００８】磁気回路２２は、中央にセンターポール部
２２ａ１を有するヨーク２２ａと、同センターポール部
２２ａ１に開口を挿通させて同芯状態で同ヨーク２２ａ
の上面に接着固定されたリング型のマグネット２２ｂ
と、同様にセンターポール部２２ａ１と同芯状態で同マ
グネット２２ｂの上面に装着されたプレート２２ｃと、
同ヨーク２２ａの下面にこのマグネット２２ｂと同じ極
を対面させた状態で接着固定されたキャンセルマグネッ
ト２２ｄとから構成されている。なお、同磁気回路２２
は、シールドカバー２２ｅで覆われ、外部から磁気遮断
されている。

【０００９】一方、振動系２４は、センターポール部２
２ａ１の外径よりも僅かに大きな径の筒体で形成される
と共に外周壁面にボイスコイル２４ｂ１を有したボイス
コイルボビン２４ｂと、内周部分をボイスコイルボビン
２４ｂの外周壁面に固定されると共に外周部分をフレー
ム２４ａの底面に固定されたダンバー２４ｃと、外周部
分をフレーム２４ａの周縁部分にガスケット２４ｄ１を
介して接着されると共に内周部分をボイスコイルボビン
２４ｂの外周壁面に接着されたコーン型の振動板２４ｄ
と、ボイスコイルボビン２４ｂの先端に装着されたキャ
ップ２４ｅとを備えている。なお、上記フレーム２４ａ
には、入力端子２４ｆが備えられており、錦糸線２４ｇ
を介してボイスコイル２４ｂ１の引き出し線と電気的に
接続されている。

【００１０】かかる構成により、入力端子２４ｆから所
定の音声信号を入力すると、ボイスコイル２４ｂ１の周
囲に磁場が発生する。この磁場とマグネット２２ｂの磁
場との磁気的相互作用により、振動板２４ｄが振動し、
入力された音声信号に応じた音が外方に放射される。勿
論、スピーカユニット２０は、必ずしも上記のような構
成に限定されることはなく、種々の形態のものを適用可
能である。

【００１１】一方、図１に示すスピーカボックス１の前
面板１１の中央部には、即ちスピーカユニット２の背面
側には、バスレフ用ダクト３が取り付けられている。こ
のバスレフ用ダクト３は、キャップ３０で覆われてお
り、キャップ３０の上下に穿設された孔３１，３２を介
して、スピーカボックス１の内部と連通している。これ
により、スピーカユニット２の音放射時にバスレフ用ダ
クト３の開口から力Ｆ２の音が放射され、その反作用の
力−Ｆ２が逆方向に生じる。

【００１２】また、スピーカユニット２の音放射側に
は、スピーカユニット２の放射音をスピーカボックス１
の前面側に導く低音生成用ダクト４が形成されている。
この低音生成用ダクト４は、スピーカユニット２の音放
射側から上下に分岐した第１及び第２のダクト部４０，
４１でなっている。第１のダクト部４０は、後面板１０
から上面板１２に沿って前面板１１上側に延出し、その
開口４０ａをスピーカボックス１の前面側に向けてい
る。また、第２のダクト部４１は、後面板１０から下面
板１３に沿って前面板１１下側に延出し、その開口４１
ａをスピーカボックス１の前面側に向けている。これに
より、スピーカユニット２の音放射時に第１のダクト部
４０，４１の開口４０ａ，４１ａからそれぞれ力Ｆ３の
音が放射され、その反作用の力−Ｆ３が逆方向に生じ
る。

【００１３】ところで、この実施形態では、バスレフ用
ダクト３の長さ及び断面積と低音生成用ダクト４の第１
及び第２のダクト部４０，４１の長さ及び断面積とが下
記式（１）の関係を満たすように設定されている。 −Ｆ１＝−Ｆ２＋２×（−Ｆ３） … （１） すなわち、スピーカユニット２の音放射時におけるバス
レフ用ダクト３の反作用力−Ｆ２と第１及び第２のダク
ト部４０，４１の各反作用力−Ｆ３との和がスピーカユ
ニット２の反作用力−Ｆ１と釣り合うようになってい
る。これにより、スピーカボックス１がこれらの力で支
えられ、前後の移動が防止される。

【００１４】次に、この実施形態のスピーカ装置が示す
動作について説明する。スピーカユニット２の音放射に
よって放射側に力Ｆ１が生じ、その反作用力−Ｆ１がス
ピーカユニット２の背面側に発生する。これと連動し
て、バスレフ用ダクト３では力Ｆ２の音放射が行われ、
その反作用力−Ｆ２が発生する。さらに、低音生成用ダ
クト４の第１及び第２のダクト部４０，４１においても
力Ｆ３の音放射が行われ、その反作用力−Ｆ３が発生す
る。そして、これらの力が上記（１）式の関係を満たす
ことから、スピーカボックス１が静止した状態で低音が
スピーカボックス１前方に放射されることとなり、この
結果、低音の劣化が防止される。

【００１５】ところ、スピーカユニット２の振動系の最
低共振周波数ｆ0は、振動系の実効質量とスティフネス
とをそれぞれｍ0及びＳ0とし、ダクト内空気の実効質量
とスティフネスとをそれぞれｍd及びＳcとすると、次式
（２）で近似される。

【数１】 ここで、ダクト内空気の実効質量ｍdはバスレフ用ダク
ト３や第１及び第２のダクト部４０，４１の長さに比例
し、空気のスティフネスＳcはバスレフ用ダクト３や第
１及び第２のダクト部４０，４１の容積に反比例する。
この実施形態のスピーカ装置はかかる点に着目し、バス
レフ用ダクト３とスピーカボックス１内部とを孔３１，
３２を介して連通することで、蛇行状のダクトを形成す
ると共に、第１及び第２のダクト部４０，４１をスピー
カボックス１の後面側から前面側に引き回してダクト長
さと容積とを大きくした。これにより、上記（２）式で
示される最低共振周波数ｆ0が小さくなり、その小さな
最低共振周波数ｆ0において大きな音圧レベルを得るこ
とができる。

【００１６】発明者らはこの点を実証すべく、この実施
形態のスピーカ装置と図１１に示した従来のスピーカ装
置との特性比較を同一条件下で行った。図３は音圧レベ
ル特性の比較図である。同図は０〜５００Ｈzまでの低
周波域のおける音圧レベルを示しており、実線の曲線Ａ
は実施形態のスピーカ装置で得た音圧レベル曲線であ
り、破線の曲線Ｂは図１１に示した従来のスピーカ装置
で得た音圧レベル曲線である。これらの音圧レベル曲線
Ａ，Ｂを対比して明らかなように、実施形態のスピーカ
装置の音圧レベルの方が従来のスピーカ装置の音圧レベ
ルよりも全体的に高くなっており、音圧特性が著しく向
上している。

【００１７】以上のように、この実施形態のスピーカ装
置によれば、スピーカユニット２の音放射時に生じる力
の釣り合いによってスピーカボックス１を静止させて、
低音の劣化を防止し、また、スピーカユニット２の最低
共振周波数ｆ0を下げて大きな音圧レベルを得ることが
できるので、小型且つ軽量のスピーカボックス１におい
ても高品質の低音を得ることができる。さらに、スピー
カユニット２に増幅器などを特接する必要がないので、
図１２に示したスピーカ装置に比べて、その分製品コス
トを低くすることができる。

【００１８】（第２の実施形態）図４はこの発明の第２
の実施形態に係るスピーカ装置を示す断面図である。こ
のスピーカ装置は、スピーカユニット２をスピーカボッ
クス１の前面板１１に取り付け、その音放射側に低音生
成用ダクト４を設けると共に、後面板１０にバスレフ用
ダクト３を取り付けた点が上記第１の実施形態と異な
る。

【００１９】具体的には、前面板１１の下部にスピーカ
取付孔１１ａを穿設し、このスピーカ取付孔１１ａの内
側にスピーカユニット２を固定している。バスレフ用ダ
クト３は、後面板１０のほぼ中央部に取り付けられてお
り、Ｌ字状に折り曲げられて、その長さを大きく確保し
ている。また、低音生成用ダクト４は、スピーカユニッ
ト２の放射側から上下に直状に延出し、各開口４３ａ，
４４ａを上下に向けた第１及び第２のダクト部４３，４
４でなっている。そして、第１のダクト部４３の長さは
第２のダクト部４４の長さよりも長く設定されている。

【００２０】これにより、スピーカユニット２の音放射
時の力Ｆ１の反作用力−Ｆ１とバスレフ用ダクト３の力
Ｆ４の反作用力−Ｆ４とが釣り合って、スピーカボック
ス１の横方向の移動を防止している。また、第１のダク
ト部４３の音放射時の力Ｆ５の反作用力−Ｆ５の方が第
２のダクト部４４の力Ｆ６の反作用力−Ｆ６よりも大き
くなり、−Ｆ５＋Ｆ６の力がスピーカボックス１を床に
押しつける方向に働き、この結果、スピーカボックス１
が床上にしっかり固定される。さらに、バスレフ用ダク
ト３や第１及び第２のダクト部４３，４４の長さを大き
く確保しているので、スピーカユニット２の最低共振周
波数ｆ0が低くなり、音圧レベルも高くなる。その他の
構成，作用効果は上記第１の実施形態と同様であるの
で、その記載は省略する。

【００２１】（第３の実施形態）図５はこの発明の第３
の実施形態に係るスピーカ装置の斜視図であり、図６は
スピーカ装置の縦断面図であり、図７が上室の横断面図
である。この実施形態のスピーカ装置はバスレフ用ダク
ト３及び低音生成用ダクト４を蛇行状に形成した点が上
記第１及び第２の実施形態と異なる。

【００２２】具体的には、図５及び図６に示すように、
スピーカボックス１の上下を分離板１５で上室及び下室
に分離し、スピーカユニット２を分離板１５の前側隅部
に上向きに取り付けた構造となっている。低音生成用ダ
クト４は、上室を三枚の仕切板４５〜４７で仕切ること
により形成している。すなわち、図５及び図７に示すよ
うに、仕切板４５〜４７をスピーカボックス１の幅方向
に一定間隔で取り付けると共に、仕切板４５〜４７の上
下端面をスピーカボックス１の上面板１２，分離板１５
に固着している。そして、仕切板４５，４７の前端面を
前面板１１に固着し、仕切板４６の後端面を後面板１０
に固着して、低音生成用ダクト４を前面板１１の左上部
で開口する蛇行状のダクトにしている。バスレフ用ダク
ト３も、低音生成用ダクト４と同形状であり、スピーカ
ボックス１の下室が三枚の仕切板３５〜３７で蛇行状に
仕切られ、前面板１１の左下部に開口している。

【００２３】かかる構成により、バスレフ用ダクト３及
び低音生成用ダクト４の長さを極めて長くすることがで
き、この結果、最低共振周波数ｆ0を低くして高音圧レ
ベルの高品質な低音を放射することができる。その他の
構成，作用効果は上記第１及び第２の実施形態と同様で
あるので、その記載は省略する。

【００２４】（第４の実施形態）図８はこの発明の第４
の実施形態に係るスピーカ装置の斜視図であり、図９は
スピーカ装置の縦断面図であり、図１０が下室の横断面
図である。この実施形態のスピーカ装置は下室にキャビ
ティを形成した点が上記第３の実施形態と異なる。具体
的には、一枚の仕切板３９を下室に配し、その後端面を
後面板１０に固定することで、後面板１０の下部で開口
する直状のバスレフ用ダクト３を形成すると共に、スピ
ーカユニット２の背面側に大きなキャビティＣを画成し
た。これにより、スピーカユニット２背面側の空気のス
ティフネスを小さくし、高音圧レベルの低音を得ること
ができる。その他の構成，作用効果は上記第３の実施形
態と同様であるので、その記載は省略する。

【００２５】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、この発明の
スピーカ装置によれば、スピーカユニットの音放射時に
生じる力の釣り合いによってスピーカボックスを静止さ
せて、低音の劣化を防止し、また、スピーカユニットの
最低共振周波数を下げて大きな音圧レベルを得ることが
できるので、小型且つ軽量のスピーカボックスにおいて
も高品質の低音を得ることができるという優れた効果が
ある。さらに、スピーカユニットに増幅器などを特接す
る必要がないので、図１２に示したスピーカ装置に比べ
て、その分製品コストを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置
を示す断面図である。

【図２】スピーカユニットの断面図である。

【図３】音圧レベル特性の比較図である。

【図４】この発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置
を示す断面図である。

【図５】この発明の第３の実施形態に係るスピーカ装置
の斜視図である。

【図６】図５のスピーカ装置の縦断面図である。

【図７】図５のスピーカ装置の上室の横断面図である。

【図８】この発明の第４の実施形態に係るスピーカ装置
の斜視図である。

【図９】図８のスピーカ装置の縦断面図である。

【図１０】図８のスピーカ装置の下室の横断面図であ
る。

【図１１】従来例に係るスピーカ装置の断面図である。

【図１２】他の従来例に係るスピーカ装置の断面図であ
る。

【符号の説明】 １…スピーカボックス、 ２…スピーカユニット、 ３
…バスレフ用ダクト、 ４…低音生成用ダクト、 ４０
…第１のダクト部、 ４１…第２のダクト部４１。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 明広 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 渡辺 直樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピーカボックスと、 上記スピーカボックスに取り付けられた低音用のスピー
   カユニットと、 上記スピーカユニットの音放射側に設けられてスピーカ
   ユニットからの放射音を所定方向に導出する低音生成用
   ダクトと、 上記スピーカユニットの背面側に設けられたバスレフ用
   ダクトとを具備することを特徴とするスピーカ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスピーカ装置におい
   て、 上記スピーカユニットを、スピーカボックスの後面のほ
   ぼ中央部に取り付け、 上記低音生成用ダクトを、上記スピーカボックスの後面
   側から上面に沿い前面側で開口する第１のダクト部と、
   上記スピーカボックスの後面側から下面に沿い前面側で
   開口する第２のダクト部とで構成した、 ことを特徴とするスピーカ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のスピーカ装置におい
   て、 上記スピーカユニットを、上記スピーカボックスの前面
   又は後面のいずれかの面に取り付け、上記低音生成用ダ
   クトを、上記スピーカユニット取付面に沿って延出しス
   ピーカボックスの上面側で開口する第１のダクト部と、
   上記スピーカユニット取付面に沿って延出しスピーカボ
   ックスの下面側で開口する第２のダクト部とで構成し
   た、 ことを特徴とするスピーカ装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のスピーカ装置におい
   て、 上記スピーカボックスを、分離板にて二室に分離し、 上記スピーカユニットを上記分離板のほぼ隅部に取り付
   け、 上記スピーカユニットの音放射側の一室を複数の仕切板
   にて蛇行状に仕切ることにより、蛇行状の上記低音生成
   用ダクトを形成し、 上記スピーカユニットの背面側の一室を複数の仕切板に
   て蛇行状に仕切ることにより、蛇行状の上記バスレフ用
   ダクトを形成した、 ことを特徴とするスピーカ装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のスピーカ装置におい
   て、 上記スピーカボックスを、分離板にて二室に分離し、 上記スピーカユニットを上記分離板のほぼ隅部に取り付
   け、 上記スピーカユニットの音放射側の一室を複数の仕切板
   にて蛇行状に仕切ることにより、蛇行状の上記低音生成
   用ダクトを形成し、 上記スピーカユニットの背面側の一室を一の仕切板にて
   仕切ることにより、当該室のスピーカユニット側部分に
   所定容量のキャビティを構成すると共に、上記仕切板を
   介して上記キャビティと連通する直状の上記バスレフ用
   ダクトを形成した、 ことを特徴とするスピーカ装置。