JPH11205887A - スピーカ装置 - Google Patents

スピーカ装置

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JPH11205887A
JPH11205887A JP670898A JP670898A JPH11205887A JP H11205887 A JPH11205887 A JP H11205887A JP 670898 A JP670898 A JP 670898A JP 670898 A JP670898 A JP 670898A JP H11205887 A JPH11205887 A JP H11205887A
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speaker
duct
sound
air
opening
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JP670898A
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Masao Fujihira
正男 藤平
Akira Yamagishi
亮 山岸
Ikuo Shinohara
幾夫 篠原
Akihiro Akiyama
明広 秋山
Kenji Tokushige
賢二 徳重
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量のスピーカ装置内に内蔵させたスピ
ーカの最低共振周波数を上昇させない様にしたスピーカ
装置を得る。 【解決手段】 スピーカ装置のスピーカボックス１に内
蔵させたスピーカ３の後部の空間部を容量負荷とせず質
量負荷とする様に複数音道（ダクト）２４ａ，２４ｂ，
２４ｃ，２４ｄ，２４ｅを構成させ、必要に応じて位相
反転用のダクト１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は小型軽量なスピーカ
装置に係わり、特にスピーカの最低共振周波数が上昇し
ない様に成したスピーカ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からスピーカ装置の低域再生限界を
伸ばすための有効な手段として例えば、スピーカを設け
たバッフル板に開口及びダクトを設け、スピーカの振動
板の背面から出た音の位相を反転して、ダクトを介して
開口から外部に放射させて、スピーカの振動板から前面
に出る音波を強め、低音域を歪まない様になしたバスレ
フレックス型（位相反転型）スピーカ装置は良く知られ
ている。
【０００３】この様な位相反転型のスピーカ装置は図１
０Ａに示す様にスピーカボックス１の前面に設けたバッ
フル板２に穿ったスピーカ放音孔２ａにスピーカ３を固
定する。
【０００４】このスピーカ３は例えば、図１０Ａに示す
如く、リング状マグネット４と、このリング状マグネッ
ト４を挟むように取付けられたプレート５及びヨーク６
とを設け、プレート５の内周側とヨーク６のセンターポ
ール６ａと間に磁気空隙７を形成する。またプレート５
にはスピーカのフレーム８が取付けられ、フレーム８の
外周部にはエッジ９が設けられ、このエッジ９によって
コーン型の振動板１０の外周部が保持されている。
【０００５】一方、振動板１０の内周部にボイスコイル
ボビン１１が取付けられており、このボイスコイルボビ
ン１１にはボイスコイル１２が巻装され、ボイスコイル
１２はプレート５及びヨーク６のセンターポール６ａに
よって形成された磁気空隙７内に挿入する様になされて
いる。１７はこのボイスコイル１２をこの磁気空隙７内
に保持するためのダンパーである。
【０００６】またスピーカボックス１の外部の所定位置
に設けられた入力端子１３ａよりの音響信号を接続線１
４ａを介してスピーカ３の端子１５に供給し、端子１５
よりの音響信号を錦糸線１６を介してボイスコイル１２
に供給している。
【０００７】また、バッフル板２のスピーカ取付孔２ａ
と同一面に開口１８ａを有するダクト１８を設け、スピ
ーカ３の振動板１０の背面から出た音の位相を反転し
て、このダクト１８からスピーカボックス１の外に放射
し、この振動板１０の前面からでる音の低音域を広げて
いる。
【０００８】上述の如き、位相反転型のスピーカ装置で
の電気的な等価回路は図１０Ｂの様に表わすことが出来
る。
【０００９】図１０Ａ及び図１０Ｂで、Ｓ0 はスピーカ
３の支持系のスチフネス、Ｍ0 はスピーカ３の支持系の
等価質量、Ｒms0 はスピーカ支持系の機械抵抗、Ｒm0は
スピーカの空気負荷の機械抵抗、Ｒ0 はスピーカの等価
機械抵抗でＲm0＋Ｒms0 ＝Ｒ0 で表せる。ＳC はスピー
カボックス１内のスチフネス、ＭD はダクト１８部分の
空気負荷の機械抵抗、ＲD はダクト１８部分の空気質量
である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に位相反転型
のスピーカ装置とすることで、密閉型に比べて低音再生
限界を低くすることが出来て、スピーカ３の低音共振周
波数ｆ0 の約８０％程度まで低域再生範囲を拡げること
が出来るとされている。
【００１１】然し、図１０Ａの様にスピーカボックス１
の容積が極めて小さくなると低音再生出来る周波数範囲
の限界はスピーカの低音共振から、スピーカボックスの
容積に大きく支配される様になる。
【００１２】今、図１０Ａに示す様なスピーカ３の振動
板１０の振動による音放射力Ｆ1 はスピーカ３の等価質
量Ｍ0 にスピーカ３の振動板１０の動く加速度α0 の
積、即ち、Ｆ1 ＝Ｍ0 α0 で表せる。この様な音放射力
Ｆ1 に対し、振動板１０の背面側からスピーカボックス
１内に向かう反作用力−Ｆ1 も、スピーカボックス１の
容積が小さくなれば顕著になり、振動板１０の振動によ
ってスピーカボックス１内の空気は圧縮及び膨張を繰返
し、この空気は振動板１０を元の位置に戻そうとする力
となって働く、即ち、図１０Ｂのスピーカ３の支持系の
スチフネスＳ0 が大きくなり、そのスチフネスＳ0 の増
加分だけスピーカ３の低域共振周波数ｆ0は上昇する。
これはスピーカボックス１のスチフネスＳC に大きく影
響されていることになる。
【００１３】即ち、スピーカボックス１内のスチフネス
ＳC がスピーカ３の振動板１０に影響を与えない場合に
比べれば、スピーカ３の低域再生周波数範囲は高域側に
移動することになる。
【００１４】本発明は叙上の問題点を解消したスピーカ
装置を提供しようとするものであり、本発明が解決しよ
うとする課題は、例えば、スピーカボックス内に配設し
たスピーカが駆動された場合、スピーカボックス内の圧
力の変化を吸収する少なくとも１個の開口を有する音道
から成る密閉された容積空間を設けて等価質量を付加す
る様に成し、スピーカの支持系の実効質量に音道の等価
質量を加算し、スピーカの最低共振周波数を上昇させな
い様にしたスピーカ装置を提供しようとするものであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のスピーカ装置は
スピーカボックス内に配された放音用のスピーカと、こ
のスピーカの後面に設けられた複数の隔壁部で仕切られ
た複数の音道を有し、この複数の音道をスピーカボック
スの適宜側板部に穿った開口に対し、直列又は／及び並
列的に連通させて、スピーカボックス内の音道の空気の
等価質量を制御して成るものである。
【００１６】本発明のスピーカ装置によれば、スピーカ
３の振動板１０の音放射力Ｆ1 に応じてスピーカボック
ス１内の開口から音道（ダクト）内に流れる空気はスピ
ーカの振動板１０の音放射方向と同一となり、スピーカ
には大きな等価質量が付加されるためスピーカの最低共
振周波数を降下させることが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカ装置を図
１乃至図９によって詳記する。
【００１８】図１は本発明のスピーカ装置の断面図を示
すものであり、スピーカボックス１はＡＢＳ等の合成樹
脂で略円筒状又は楕円筒状に形成され、紙面方向の下側
には略円板状又は楕円状の底板１Ｄが又、紙面と反対方
向の上側には略円板状又は楕円状の天板１Ｕが固定され
て密閉されたエンクロージャを構成している。
【００１９】図１ではスピーカボックス１の左側にスピ
ーカ放音孔２ａが穿たれ、図１０Ａ詳記したと同様の構
成のスピーカ３がスピーカ放音孔２ａと対向して固定さ
れている。
【００２０】底板１Ｄ又は天板１Ｕには略中心位置に円
形又は楕円形の開口２０が穿たれている。
【００２１】この開口２０を囲繞する様に円筒状又は楕
円筒状の隔壁板２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１
ｅを底板１Ｄの上側から天板１Ｕの下側の高さに亘っ
て、開口２０を中心に同心円状に各隔壁板間Ｄ1 ，
Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 ，Ｄ5 が同一寸法になる様に固定す
る。
【００２２】第１の隔壁板２１ａの左側には天板１Ｕか
ら底板１Ｄに至るスリット状の開口２２ａが穿たれてい
る。
【００２３】同様に第２の隔壁板２１ｂの右側には同様
のスリット状の開口２２ｂが穿たれている。
【００２４】更に、第３乃至第５の隔壁板２１ｃ，２１
ｄ，２１ｅの右側には開口２２ｂと同様にスリット状の
開口２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが形成されている。
【００２５】更に、第３乃至第５の隔壁板２１ｃ，２１
ｄ，２１ｅの左側にはスピーカ３の後面及び側面に当た
らない様なスリット状の開口２３ａ，２３ｂ，２３ｃが
形成されている。
【００２６】上述の構成で各々の隔壁板２１ａと２１ｂ
間、２１ｂと２１ｃ間、２１ｃと２１ｄ間、２１ｄと２
１ｅ間並びに２１ｅとスピーカボックス１の内壁間には
幅Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4 ，Ｄ5 の第１〜第５の音道２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄのダクトが形成される。
【００２７】これら各音道の等価質量をＭＤ1 ，Ｍ
Ｄ2 ，ＭＤ3 ，ＭＤ4 ，ＭＤ5 とすると、スピーカの３
の支持系の等価質量Ｍ0 に各音道の等価質量ＭＤ1 〜Ｍ
Ｄ5 の並列回路が直列に接続された図９に示す電気的等
価回路と成る。
【００２８】上述の構成では円筒状又は楕円筒状のスピ
ーカボックスについて説明したが、スピーカボックスは
直方体状、立方体状、球状であってもよく、これらの場
合、内部に設けられる隔壁板も夫々直方体状、立方体
状、球状に選択すればよい。
【００２９】上述の構成で、今、スピーカ３の振動板１
０が音放射力Ｆ1 で示す方向に駆動されたとすると、ス
ピーカキャビネット１の例えば底板１Ｄ内に穿った開口
２０では紙面と反対方向の矢印Ａで示される方向から空
気を吸込み、第１の隔壁板２１ａの開口２２ａを介して
第１の音道２４ａに入り込んだ空気は第２の隔壁板２１
ｂ乃至第４の隔壁板２１ｅに穿った開口２２ｂ，２２
ｃ，２２ｄ，２２ｅを介して第２乃至第５の音道２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに並列的に矢印Ｂに示す様
に、各音道に沿って空気は分流する。
【００３０】この結果、スピーカ３の後面及び側面に配
した開口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄから吐出され
る空気はスピーカ３の音放射力Ｆ1 と同一方向のベクト
ルを有するものとなる。
【００３１】勿論、スピーカ３の振動板１０が音放射力
Ｆ1 と反対の−Ｆ1 方向に動作した場合は、上述したと
逆の経路で第２乃至第５の音道２４ｂ〜２４ｅと第１の
音道２４ａを介して底板１Ｄに穿った開口２０から空気
が吐出される。即ち、スピーカ３の振動によるスピーカ
ボックス１内の圧力の変化を吸収する等価質量負荷ＭＤ
1 乃至ＭＤ5 のため、スピーカボックス１中の空気のス
チフネスＳｃはスピーカ３の支持系に加算されず、ダク
トの等価質量がスピーカ３の振動系の等価質量に加算さ
れてスピーカの最低共振周波数ｆ0 を低下させることが
出来る。
【００３２】即ち、図１０Ｂの従来の電気等価回路では
最低共振周波数ｆ0 は次の（１）式で表せるが 図１の構成ではスピーカボックス１内の図９の破線で示
すスチフネスＳC は略零とみなせるので最低共振周波数
ｆ0 は次の（２）式で表せる。 ここでＭDBはＭＤ1 〜ＭＤ5 の並列合成インダクタンス
である。従って、スピーカ３の最低共振周波数ｆ0 はＭ
DBが増加した分とＳC がなくなった分下げることが可能
と成る。
【００３３】図２は本発明のスピーカ装置の他の構成を
示すものであり、図１との対応部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。
【００３４】図２の場合は合成樹脂のスピーカボックス
２１の底板１Ｄの略中心に三ヶ月形の開口２０を穿ち、
同じく合成樹脂で成型した三ヶ月形で断面が筒状体から
成る隔壁板２１ａの右側にスリット状の開口２２ａを形
成する。
【００３５】更に、第１の隔壁板２１ａを囲繞する様な
同じく断面が半円状の筒体より成る第２の隔壁板２１ｂ
を同心的に形成して第１の質量負荷となる第１の音道２
４ａを第１の隔壁板２１ａと第２の隔壁板２１ｂ間に形
成する。
【００３６】第２の隔壁板２１ｂの左側にはスリット状
の開口２２ｂが形成されている。第２の隔壁板２１ｂを
囲繞する第３の隔壁板２１ｃはスピーカ３の背面を覆う
様に断面が凹状に形成された凹部２５を左側に有する楕
円状の筒体２１ｃの右側には第３のスリット状の開口２
２ｃが形成されている。
【００３７】従って、第２の隔壁板２１ｂと第３の隔壁
板２１ｃ間に第２の質量負荷用の音道２４ｂが構成さ
れ、第３の隔壁板２１ｃとスピーカボックス１の内壁間
に第３の質量負荷用の音道２４ｃが構成されて、第３の
音道２４ｃはスピーカ３の背面に開口している。
【００３８】上述の構成ではスピーカ３のＦ1 方向の駆
動に対して開口２０から紙面の反対方向から矢印Ａの様
に吸込まれた空気は開口２２ａ→第１の音道２４ａ→開
口２２ｂ→第２の音道２４ｂ→開口２２ｃ→第３の音道
２４ｃの直列経路を経てスピーカ３の背面開口より、ス
ピーカ３の振動方向Ｆ1 と同一方向に空気を吐出す。即
ち、スピーカ３のＦ1 方向の駆動によってスピーカ３の
背面のスピーカボックス１内の膨張した空気の容積に対
応した空気が開口２０を介してスピーカボックス１内に
送り込まれ、大きな等価質量がスピーカの支持系の等価
質量に付加される様になる。この場合は各音道の等価質
量ＭＤ1 ，ＭＤ2 ，ＭＤ3 はスピーカの支持系の等価質
量に直列的に加算される。
【００３９】図３は本発明のスピーカ装置を示す図１及
び図２と同様の課題を達成するための更に他の構成を示
す断面図である。
【００４０】図３に於いて、スピーカボックス１及びス
ピーカ３は図１０Ａで詳記したと同様のＡＢＳ等の合成
樹脂製の箱型と成され、バッフル板２の上方に穿ったス
ピーカ放音孔２ａに対向して図１０Ａの構成と同一のス
ピーカ３が取り付けられる。
【００４１】更に、後面板１Ｂの下方にダクト用の開口
１８ａを穿つと共にダクト１８をスピーカボックス１内
に延設させる。このダクト１８の形成される位置は後面
板１Ｂ、位置でなく破線で示す様にスピーカボックス１
の左又は右側板１Ｌ又は１Ｒ或は底板１Ｄに開口１８
ａ’を穿ってダクト１８’をスピーカボックス１内に延
設させる様にしてもよい。
【００４２】このダクト１８又は１８’の形成される空
間にスチフネスＳＣ1 の極めて小さいキャビティ部１９
を形成するために、底板１Ｄとの間に側断面が略くの字
状の傾斜部２１ａ’と下方垂直部２１ａ''で構成した第
１の隔壁板２１ａをスピーカボックス１の左右側板１Ｌ
及び１Ｒ間に、且つ後面板１Ｂに傾斜部２１ａ’の一端
が接合される様に配設する。又、キャビティ部１９とス
ピーカボックス１の底板１Ｄとの間には左右側板１Ｌ及
び１Ｒ間にスリット開口２２が形成されている。
【００４３】この第１の隔壁板２１ａと所定の間隔ｄ1
を置いて、第２乃至第ｎの隔壁板を左右側板間に配設す
る。図３の例では、４個の第２乃至第５の隔壁板２１
ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅが配設される。
【００４４】これら第２乃至第５の隔壁板２１ｂ，２１
ｃ，２１ｄ，２１ｅは夫々傾斜部２１ｂ’，２１ｃ’，
２１ｄ’，２１ｅ’及びこれら傾斜部の下方に垂直に延
設された下方垂直部２１ｂ''，２１ｃ''，２１ｄ''，２
１ｅ''並びに傾斜部の上方に垂直に延設された上方垂直
部２１ｂ''' ，２１ｃ''' ，２１ｄ''' ，２１ｅ'''よ
り構成される。
【００４５】更に、スピーカ３の後方及び底部を囲む様
に同じく側断面が略くの字状の第６の隔壁板２６をスピ
ーカボックス１の左右側板１Ｌ及び１Ｒ間に配設する。
この第６の隔壁板２６ａは一端がバッフル板２の内面に
接合され、この傾斜部２６ａの他端は上方に垂直に延設
された上方垂直部２６ｃとより構成されている。
【００４６】更に、第２乃至第６の隔壁板２１ａ，２１
ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２６の上部垂直部２１
ｂ''' ，２１ｃ''' ，２１ｄ''' ，２１ｅ''' ，２６ｃ
の上端とスピーカボックス１の天板１Ｕ内面との間に間
隔を置いて、スリット開口２７を介してスピーカ３が収
納される第６の隔壁板２６で囲繞される空間部２８と連
通させている。
【００４７】上述の構成でスピーカ３の収納された空間
部２８内で、スピーカ３の振動板１０が例えばスピーカ
放音孔２ａの方向に矢印Ｆ1 で示すＦ1 ＝α0 Ｍ0 の放
射力で放音された場合にスピーカボックス１内の空気の
スチフネスＳC に変化がない様にする。この為に第１乃
至第６の隔壁板２１ａ〜２１ｅ及び２６で構成される隔
壁板間の間隔ｄ1 ‥‥間の音道（ダクト）２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅで形成される空気は質量負
荷（等価質量ＭD1＋ＭD2＋ＭD3＋ＭD4＋ＭD5）として動
作する。
【００４８】即ち、後面板１Ｂに設けたダクト１８（１
８’）の開口１８ａ（１８ａ’）から矢印Ｃ方向に吸込
まれた空気はキャビティ部１９内及び下方のスリット開
口２２を通して等価質量ＭＤ1 ，ＭＤ2 ‥‥ＭＤ5 の隔
壁板間隔ｄ1 ‥‥間に形成されたダクト２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ内に分流した後に、上方の
スリット開口２７で合流して、スピーカ３が配設されて
いる空間部２８内に流入するためスピーカボックス１内
は大きな容量負荷とならず、質量負荷となり、空気の圧
力の変化が無い様に或はスピーカボックス１内の容積の
空気の容積の変化が縮小する様になり、スピーカボック
ス１内の大きなスチフネス変化が無くなり、スピーカ３
の振動系がスピーカボックス内の大きなスチフネス変化
により影響を受けることがない。
【００４９】上述の構成でスピーカ３の振動板１０が矢
印Ｆ1 で示される方向と逆に−Ｆ1方向に動いた場合に
はスピーカボックス１内の空気の流れは上方のスリット
開口２７→隔壁板間隔ｄ1 ‥‥間の並列ダクト２４ａ〜
２４ｅ→下側のスリット開口２２→キャビティ部１９→
ダクト１８（１８’）の経路を経て開口１８ａ（１８
ａ’）から放出されて、スピーカ３が内蔵されている空
間部２８内のスチフネス変化は無くなるか減少して無視
される値となる。
【００５０】従って、スピーカ３の等価質量Ｍ0 に隔壁
板間隔ｄ1 ‥‥間のダクト２４ａ〜２４ｅの等価質量Ｍ
D1，ＭD2‥‥ＭD5が加算されて、スピーカ３の最低共振
周波数は下がり、低域再生はより有利になる。
【００５１】又、隔壁板間隔ｄ1 ‥‥間のダクト２４ａ
〜２４ｅの終端に小さな容積（スチフネスＳＣ1 ）のキ
ャビティ部１９が有るため、隔壁板間隔ｄ1 ‥‥間のダ
クト２４ａ〜２４ｅの等価質量ＭＤ1 〜ＭＤ5 とスチフ
ネスＳＣ1 とで共振を生じ、このキャビティ部１９のス
チフネスＳＣ1 とダクトの共振による質量負荷がスピー
カ３の振動系の等価質量Ｍ0 に加算されて、スピーカの
最低共振周波数を下げる方向に動くことは明らかであ
る。この場合、キャビティ部１９内のスチフネスとダク
ト１８（１８’）の低域共振周波数はダクト２４ａ〜２
４ｅの低域共振周波数に比べて高くなり、図１０Ｂで示
す位相反転型スピーカ装置に比べて低域共振周波数が逆
転することになる。
【００５２】図４は図３と同様の本発明の更に他の構成
を示すものであり、図３で後面板１Ｂの下方に形成した
位相反転型のダクト１８をバッフル板２側のスピーカ３
が配設された空間部２８の下側に設け、且つ、スピーカ
ボックス１内に設けた第１〜第４の隔壁板３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄの形状を側断面が略コ字状と成る様
に且つ、所定間隔ｄ1 ‥‥になる様に、左右側板１Ｌ及
び１Ｒ間に形成したものであり、スピーカ３の下面と背
面の一部を覆って空間部２８を形成する上方垂直部２６
ｃと傾斜部２６ａから成る隔壁板２６と第４の隔壁板３
０ｄを一体化して、キャビティ部１９を形成している。
【００５３】即ち、隔壁板２６の上方垂直部２６ｃの一
端と第４の隔壁板３０ｄの上端水平部とを接合して一体
化して小さなスチフネスＳＣ1 を有するキャビティ部１
９を形成し、バッフル板２に穿ったダクト用の開口１８
ａから等価質量ＭD 、等価抵抗ＲD のダクト１８をキャ
ビティ１９内に延設したものである。勿論、破線で示す
様にダクト１８’及びダクト用の開口１８ａ’を左右側
板１Ｌ又は１Ｒに形成する様にしてもよい。更にキャビ
ティ部１９内のダクトは１本に限らず２本〜３本並設し
てもよい。
【００５４】上述の構成のスピーカ装置であっても、ス
ピーカ３の振動板１０がＦ1 方向の放射力で駆動された
場合に、スピーカボックス１内の空気はバッフル板２に
形成したダクト１８（左右側板１Ｌ又は１Ｒのダクト１
８’）の開口１８（１８ａ’）から流入した空気はキャ
ビティ部１９内のダクト１８（１８’）と第４の隔壁板
３０ｄとの隙間を通ってバッフル板２と第４乃至第１の
隔壁板３０ｄ，３０ｃ，３０ｂ，３０ａ間及び第１の隔
壁板３０ａとスピーカボックス１の底板１Ｄと後面板１
Ｂ間で形成された間隔ｄ1 ‥‥のダクト２４ｄ，２４
ｃ，２４ｂ，２４ａのスリット開口３１ｄ，３１ｃ，３
１ｂ，３１ａを介して流入し、スピーカ３の背面に開口
したスリット開口３２ｄ，３２ｃ，３２ｂ，３２ａを介
して振動板１０の放射方向Ｆ1 と同一方向に吐出され
る。従って、スピーカ３の振動板１０の等価質量Ｍ0 は
空気変動によって影響を受けることなく、隔壁板３０
ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ間のダクト２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄの等価質量が付加されて、スピーカ
３の低域共振周波数上昇が抑制される。
【００５５】図５及び図６も図３及び図４と同様の本発
明の更に他の構成を示すスピーカ装置を示すものであ
り、図５の場合はバッフル板２側に第１のダクト１８と
開口１８ａを後面板１Ｂ側に第２のダクト１８’と開口
１８ａ’を形成すると共に第１のダクト１８を小容積の
スチフネスＳＣ1 を有する第１のキャビティ１９内に延
設し、第２のダクト１８’を小容積のスチフネスＳＣ2
を有する第２のキャビティ１９’内に延設させ、夫々の
キャビティ１９及び１９’を介して隔壁板３３ａ，３３
ｂ，３３ｃで間隔ｄ1 のダクト２４ｂ，２４ｃを隔壁板
３３ａとスピーカボックス１の後面板１Ｂ及び天板１Ｕ
間でダクト２４ａを構成させた場合である。
【００５６】上述の構成に於いてもスピーカ３の振動板
１０がＦ1 方向に駆動された場合には第１のダクト開口
１８ａ→ダクト１８→第１のキャビティ１９→ダクト２
４ｃ→ダクト２４ｂ→空間部２８の経路で空気が吸込ま
れる。
【００５７】同様に第２のダクト開口１８ａ’→第２の
キャビティ１９’→ダクト２４ａ→空間部２８の経路で
空気が吸込まれスピーカ３が配設されている空間部２８
内での空気の圧力変化を無くしている。
【００５８】スピーカ３の振動板１０の−Ｆ1 方向の駆
動に対しては夫々第１及び第２のダクト１８及び１８’
より空気の圧力が吐出されて空間部２８内の空気の圧力
変化を無い様に成されている。この構成の場合、スピー
カボックス１内の等価質量は並列動作する。
【００５９】図６ではバッフル板２の略中央部に設けた
スピーカ３の背面に対向してダクト長を長くするために
同心円状に形成したダクト１８を後面板１Ｂに形成し、
小径のダクトに対向してダクト開口１８ａを穿ち、大径
のダクトの略中間位置にスピーカボックス１の天板１Ｕ
及び底板１Ｄ側に向けて透孔３５ａ及び３５ｂを穿ち、
大径のダクトの終端部、即ちスピーカ３の背面と対向す
る位置を閉塞する。
【００６０】上述の透孔３５ａ及び３５ｂを覆う様に左
右側板１Ｌ及び１Ｒ間に断面が略コ字状の隔壁板３５ａ
及び３５ａ’で第１及び第２のキャビティ１９及び１
９’をダクト１８の上下に形成する。
【００６１】又、隔壁板３５ａ及び３５ａ’と同じく断
面が略コ字状の隔壁板３５ｂ及び３５ｂ’を左右側板１
Ｌ及び１Ｒ間に隔壁板３５ａ及び３５ａ’を囲繞する様
に略コ字状の形成してダクト３６ａ及び３６ａ’を構成
させる。
【００６２】更に、隔壁板３５ｂ及び３５ｂ’と同じ様
に断面が略コ字状の隔壁板３５ｃ及び３５ｃ’を左右側
板１Ｌ及び１Ｒ間に隔壁板３５ｂ及び３５ｂ’を囲繞す
る様に略コ字状に形成して、ダクト３６ｂ及び３６ｂ’
を構成させる。
【００６３】同様に断面コ字状の隔壁板３５ｃ及び３５
ｃ’とスピーカボックスの天板１Ｕ及び底板１Ｄ並びに
バッフル板２と後面板１Ｂによってダクト３６ｃ及び３
６ｃ’をダクト１８を中心に上下に形成する様になした
ものである。
【００６４】尚、第１又は第２のキャビティ１９又は１
９’に破線で示す様にキャビティ内に左又は右側板１Ｌ
又は１Ｒより第２のダクト１８ｃ’及びダクト開口１８
ａ’を穿ってもよい。この場合は大径のダクト１８に穿
った透孔３５ｂ又は３５ａのいずれか一方を穿設しなく
てもよい。
【００６５】上述の構成でもスピーカ３の振動板Ｆ1 方
向の放射力に対し、ダクト１８の開口１８ａからの矢印
Ａの方向に吸込まれた空気は小径ダクト１８を経て大径
ダクト１８で矢印Ａ1 及びＢ1 の様に上下に分流し、上
下に穿った透孔３５ａ及び３５ｂから上下の第１及び第
２のキャビティ１９及び１９’に矢印Ａ2 及びＢ2 の様
に供給され、ダクト１８の等価質量ＭD 及び等価抵抗Ｒ
D と第１及び第２のキャビティ１９及び１９′の容積で
定まるスチフネスＳＣ1 及びＳＣ2 によって並列共振を
生ずる。
【００６６】透孔３５ａ及び３５ｂから吐出された空気
はダクト３６ａ，３６ｂ，３６ｃ並びにダクト３６
ａ’，３６ｂ’３６ｃ’に夫々並列的に分流し、矢印Ａ
3 ，Ａ4，Ａ5 並びにＢ3 ，Ｂ4 ，Ｂ5 で示す様にスピ
ーカ３の背面に形成された開口部から矢印Ａ3 ’，
Ａ4 ’，Ａ5 ’並びにＢ3 ’，Ｂ4 ’，Ｂ5 ’の様にス
ピーカ３の背面の空気の膨張に対応した圧力変化分を補
償する。勿論−Ｆ1 方向のスピーカ３の背面に圧縮に対
応する圧力変化に対してもダクト１８（１８’）の開口
１８ａ（１８ａ’）から空気が吐出されて、スピーカ３
の振動系の低域共振周波数の上昇を抑制する。
【００６７】又、第２又は第１のキャビティ１９’又は
１９に破線の様に第２のダクト１８’を形成した場合
は、例えば図６の構成では下側のダクト１８’から第２
のキャビティ１９’内に吸込まれた空気は矢印Ｂ3 ，Ｂ
4 ，Ｂ5 に示す様にダクト３６ａ’，３６ｂ’，３６
ｃ’に分流し、スピーカ３の下側に背面に矢印Ｂ3 ’，
Ｂ4 ’，Ｂ5 ’の様に放出される。
【００６８】上側は下側の透孔３５ｂが塞がれているの
で透孔３５ａを介して第１のキャビティ１９及びダクト
３６ａ，３６ｂ，３６ｃに分流してスピーカ３の背面に
放出される。
【００６９】図７及び図８は本発明の更に他の形態例を
示すスピーカ装置を示すもので、図１乃至図６で詳記し
たと同様に等価質量が大きくなる様に質量を付加し、バ
ッフル構成とした質量負荷型のスピーカボックス１を構
成させると共に一対のスピーカ及び１対のダクトを用い
て小型軽量なスピーカボックス１の上下、左右、前後の
揺動を防止可能なスピーカ装置を得ようとする場合を示
すものである。
【００７０】図７はスピーカボックス１の前後（又は左
右）の側板の上側に背面が互いに対向する様に第１及び
第２のスピーカ３ａ及び３ｂを放音孔２ａ及び２ｂに対
向配置したものであり、スピーカボックス１の空間部３
７内を断面が凸状の隔壁板３８ａで隔離する。この隔壁
板３８ａは図７の場合は前後のバッフル板２と後面板１
Ｂ間並びに紙面方向に配された左側板１Ｌ及び紙面の手
前側に配された右側板１Ｒ間に亘って配設されている。
【００７１】スピーカボックス１内の空間部３７を、隔
壁板３８ａで仕切られた第１及び第２の空間部３７ａ及
び３７ｂ内には夫々一対のスピーカ３ａ及び３ｂと質量
負荷用の音道及びダクト開口が設けられている。
【００７２】即ち、第１の空間部３７ａの容積は適宜選
択出来るが、容量負荷とならない様に小容積に選択し、
スピーカ３ａ及び３ｂの放射方向Ｆ1 及びＦ2 に対する
反作用力−Ｆ1 及び−Ｆ2 を互いに相殺或は減衰可能と
成される。第２の空間部３７ｂ内には隔壁板３８ａの頂
部中央に穿った透孔３９を通して流入した空気が質量負
荷と成る様に音道４０を構成させる。
【００７３】この音道４０を構成させるために左右側板
１Ｌ及び１Ｒ間に隔壁板３８ａ及びバッフル板２の下面
及び底板１Ｂ並びに後面板の下面１Ｂの断面形状と相似
の隔壁板４１を渦巻状に形成して、等価質量Ｍの大きい
音道４０を形成する。又、この音道の終端は左右側板１
Ｌ及び１Ｒに穿設した一対のダクト開口１８ａ’及び１
８ａ''に連通されている。
【００７４】音道４０の終端を図７の破線で示す様にバ
ッフル板２に穿った開口１８ａから第２の空間部３７ｂ
内に延設したダクト１８に接合させる様にしてもよい。
【００７５】上述の構成のスピーカ装置であってもスピ
ーカ３ａ及び３ｂの反作用力−Ｆ1と−Ｆ2 は互いにキ
ャンセルされ、音道４０を介して左右側板に分岐してダ
クト開口１８ａ’及び１８ａ''から放出されるダクト放
射力の反作用力も互いにキャンセルされる。又、質量負
荷によってスピーカ３ａ及び３ｂの最低共振周波数の劣
化が抑制される。又、図７の破線の様にダクト１８と質
量負荷の大きい音道を結合した場合にはダクト１８の等
価質量ＭD に音道４０の等価質量が加算され、より低域
の拡大が可能な位相反転型スピーカ装置が得られる。
【００７６】図８に示す構成は図７に於いて、スピーカ
ボックスの空間部３７を隔壁板３８ａ及び第２の隔壁板
３８ｂを介して第１乃至第３の空間部３８ａ，３８ｂ，
３８ｃを形成させたものであり、第２の空間部３７ｂに
形成した音道４０の終端の開口１８ａ’及び１８ａ''を
スピーカボックス１の左右側板１Ｌ及び１Ｒの外側に設
けたダクト４１Ｌ及び４１Ｒに連接し、ダクト４１Ｌ及
び４１Ｒの開口４２Ｌ及び４２Ｒを介して第３の空間部
３７ｃに連通させ、第３の空間部３７ｃのバッフル板２
に設けたダクト１８の開口１８ａより位相反転出力を放
音させる様に成した場合である。
【００７７】図８に示す構成によれば前後のスピーカ３
ａ及び３ｂの反作用力−Ｆ1 と−Ｆ 2 の相殺と同時に左
右側板の外側に配したダクト４１Ｌ及び４１Ｒからの放
射の反作用力も相殺され、小型軽量なスピーカ装置の前
後（左右）及び左右（前後）方向の揺動が抑えられるだ
けでなくダクト１８からの放射低音を強力と成し、開口
及び音道の長いものが利用出来るので低域が拡大出来
て、更にスピーカ３ａ及び３ｂの最低共振周波数の上昇
が抑制可能なスピーカが得られる。
【００７８】上記した各形態例に於けるスピーカ装置で
はスピーカボックス１内に容量負荷ではなく質量負荷と
しての等価質量ＭDB＝ＭD1＋ＭD2＋ＭD3＋ＭD5が図９の
電気的等価回路に示す様にスピーカ３の振動系の等価質
量Ｍ0 に付加されることになる。
【００７９】上述の例えば図３で示すスピーカ３の駆動
力をＦV0、支持系のスチフネスをＳ0 、支持系の実効質
量をＭ0 、等価機械抵抗をＲ0 とし、スピーカボックス
１内のスチフネスをＳC とし、ダクト２４ａ，２４ｂ，
２４ｃ，２４ｄ，２４ｅの空気負荷の機械抵抗をＲ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ，Ｒ5 とし、これらのダクトの空気質
量をＭD1，ＭD2，ＭD3，ＭD4，ＭD5、ダクト１８の開口
部１８ａの放射質量をＭD 、放射抵抗をＲD 、キャビテ
ィ部１９のスチフネスをＳＣ1 とすると、図３の電気的
等価回路は図９の様に表される。
【００８０】即ち、スピーカボックス１内のスチフネス
ＳC は破線で示す様に略無視出来ると共に隔壁板間に構
成されるダクト２４ａ乃至２４ｅの等価抵抗はダクト１
８の等価抵抗ＲD に直列的に加算され、ＲD ＋Ｒ1 ＋Ｒ
2 ＋Ｒ3 ＋Ｒ4 ＋Ｒ5 と表せる。又、ダクト２４ａ乃至
２４ｅの質量ＭD は ＭD ≒ρ×ＳＰ×Ｌ×ＳＰ／ＳD ‥‥（３） で表すことが出来る。（３）式でρは空気の密度、Ｌは
ダクト長、ＳＰはスピーカ３の有効振動面積、ＳD はダ
クトの断面積である。
【００８１】従って、図３の隔壁板間に構成された各ダ
クト２４ａ〜２４ｅでの空気質量Ｍ D1，ＭD2‥‥Ｍ
D5は、式（４）となる。
【００８２】従って、等価的なダクトの空気質量は並列
的に加算されて、スピーカボックス１内のスチフネスＳ
C は無視出来て、質量負荷型のスピーカボックスが得ら
れる。更に、スピーカ３の振動板１０のＦ1 方向の放射
力に対し、ダクト１８を介して流入した空気が質量負荷
を構成する並列接続された等価質量ＭD1〜ＭD5を介して
スピーカ３の背面に供給され、振動板１０の膨張による
スピーカボックス１内のスチフネスＳC の変化に対応し
て変化するため、圧力変化を生ずることがなく、スピー
カ３の最低共振周波数の上昇を抑制可能なスピーカ装置
が得られる。
【００８３】更に、一般にダイナミックスピーカの場
合、振動板１０に加わる力Ｆ1 ＝Ｍαは次の式（５）で
定まる。
【００８４】ここで、ＷＥはスピーカに加わる音声信号
入力、Ｂｇは磁気回路の磁気空隙の磁束密度、Ｖｖはボ
イスコイルの有効体積、δはボイスコイルの材料の比抵
抗、Ｑはスピーカの最低共振周波数に於ける共振鋭度で
ある。
【００８５】また、ダクトに加わる力ＦD ＝ＭD αD は
上述の（３）式と次の（６）式から定められる。 ＳＰαS ＝ＳD αD ‥‥（６）
【００８６】従って、図７及び図８で示した構成のスピ
ーカ装置では両スピーカ３ａ及び３ｂ及び音道（ダク
ト）４０，４１Ｌ，４１Ｒに上述のＷＥ，Ｂｇ，Ｖｖ，
δ，Ｑ，ＰＬ，ＳD ，ρ，Ｌを適宜選択することで、一
対のスピーカ及び一対のダクト反作用力を互いに相殺さ
せる様に略等しくすることが種々条件で選択可能と成
る。
【００８７】
【発明の効果】本発明のスピーカ装置によれば、小型軽
量なスピーカボックスを用いても、開口の大きい長い質
量負荷音道（ダクト）を使用出来るのでスピーカの最低
共振周波数が上昇しないものが得られ、スピーカ装置の
低域再生帯域を拡大出来るものが得られる。更に、一対
のスピーカ及びダクトを用いたスピーカ装置に於いて
は、スピーカ同志及びダクト同志で反作用力を相殺出来
て、軽量なスピーカボックスでも前後、左右に動き難
く、音質の大幅改善が可能で、音放射力を大きく、低音
を放射出来るものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカ装置の構成を示す断面図であ
る。
【図２】本発明のスピーカ装置の他の構成を示す断面図
である。
【図３】本発明のスピーカ装置の更に他の構成を示す断
面図（Ｉ）である。
【図４】本発明のスピーカ装置の更に他の構成を示す断
面図（II）である。
【図５】本発明のスピーカ装置の更に他の構成を示す断
面図（III ）である。
【図６】本発明のスピーカ装置の更に他の構成を示す断
面図（IV）である。
【図７】本発明のスピーカ装置の更に他の構成を示す断
面図（Ｖ）である。
【図８】本発明のスピーカ装置の更に他の構成を示す断
面図（VI）である。
【図９】本発明のスピーカ装置の等価回路図である。
【図１０】従来のスピーカ装置の断面及びその等価回路
図である。
【符号の説明】
１‥‥スピーカボックス、１Ｕ‥‥天板、１Ｄ‥‥底
板、１Ｌ‥‥左側板、１Ｒ‥‥右側板、１Ｂ‥‥後面
板、２‥‥バッフル板、１８ａ，２０‥‥開口、１８，
２４ａ〜２４ｅ，３６ａ，３６ａ’，３６ｂ，３６
ｂ’，３６ｃ，３６ｃ’，４０，４１Ｌ，４１Ｒ‥‥音
道（ダクト）
───────────────────────────────────────────────────── 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 徳重 賢二 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 (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スピーカボックス内に配された放音用の
    スピーカと、 上記スピーカの後面に設けられた複数の隔壁部で仕切ら
    れた複数の音道を有し、 上記複数の音道を上記スピーカボックスの適宜側板部に
    穿った開口に対し、直列又は／及び並列的に連通させ
    て、スピーカボックス内の音道の空気の等価質量を制御
    して成ることを特徴とするスピーカ装置。
  2. 【請求項２】 前記複数の音道の終端部に小さいスチフ
    ネスを有する空間部を形成させて成ることを特徴とする
    請求項１記載のスピーカ装置。
  3. 【請求項３】 前記スピーカボックスに複数の開口を設
    け、該スピーカボックス内の音道を複数に分割して成る
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピーカ
    装置。
  4. 【請求項４】 前記スピーカボックス内に配したスピー
    カは背面が対向する一対のスピーカであることを特徴と
    する請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項記載のス
    ピーカ装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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