JPH11225389A - スピーカ装置 - Google Patents

スピーカ装置

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JPH11225389A
JPH11225389A JP2338298A JP2338298A JPH11225389A JP H11225389 A JPH11225389 A JP H11225389A JP 2338298 A JP2338298 A JP 2338298A JP 2338298 A JP2338298 A JP 2338298A JP H11225389 A JPH11225389 A JP H11225389A
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JP
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speaker
ducts
speakers
speaker box
duct
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Application number
JP2338298A
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English (en)
Inventor
Masao Fujihira
正男 藤平
Akira Yamagishi
亮 山岸
Akihiro Akiyama
明広 秋山
Kenji Tokushige
賢二 徳重
Ikuo Shinohara
幾夫 篠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチスピーカ構成の小型スピーカ装置に於
けるスピーカの音放射力をスピーカボックス内に配設し
た1個以上のダクト或は共鳴器で支え合って、スピーカ
ボックスの揺動を抑制し、低音及び高音質の音響信号を
放音させる。 【解決手段】 スピーカボックス2内に配設した複数の
スピーカ3a,3b,3c,3dの背面側に設けた1個
以上のダクト4(4a,4b,4c,4d)或は共鳴器
8a,8b,8c,8dによってスピーカ3a,3b,
3c,3dの音放射力とダクト4或は共鳴器8a,8
b,8c,8dの放射力を支え合せるために回路モーメ
ントを考慮して、ダクト4或は共鳴器8a,8b,8
c,8dの位置設定を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数のスピーカを縦
長のスピーカボックス内に収納したスピーカ装置に係わ
り、特にスピーカキャビネットのダクト位置を回転モー
メントを考慮して決定したスピーカ装置に関する。
【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スピーカ装置1は図6
に示す様に箱型に天板2U、底板2D、左右側板2L,
2R、後面板2B、バッフル板から成るスピーカボック
ス2の前面に設けたバッフル板2Fに穿ったスピーカ放
音孔5に対向してスピーカ3が固定されている。
【0004】このスピーカ3は例えば、図6に示す如
く、リング状マグネット10と、このリング状マグネッ
ト10を挟むように取付けられたプレート11及びヨー
ク12とを設け、プレート11の内周側とヨーク12の
センターポール12aとの間に磁気空隙13を形成す
る。またプレート11にはスピーカ3のフレーム14が
取付けられ、フレーム14の外周部にはエッジ15が設
けられ、このエッジ15によってコーン型の振動板16
の外周部が保持されている。
【0005】一方、振動板16の内周部にボイスコイル
ボビン17が取付けられており、このボイスコイルボビ
ン17にはボイスコイル18が巻装され、ボイスコイル
18はプレート11及びヨーク12のセンターポール1
2aによって形成された磁気空隙13内に挿入する様に
なされている。19はこのボイスコイル18をこの磁気
空隙13内に保持するためのダンパーである。またスピ
ーカボックス2の後面板2Bの所定位置に設けられた入
力端子20よりの音響信号を接続線21を介してスピー
カ3の端子22に供給し、端子22よりの音響信号を錦
糸線23を介してボイスコイル18に供給している。
【0006】また、バッフル板2Fのスピーカ取付孔5
と同一面に開口4aを有するダクト4を設け、スピーカ
3の振動板16の背面から出た音の位相を反転して、こ
のダクト4からスピーカボックス2の外に放射し、この
振動板16の前面からでる音の低音域を広げている。
【0007】
【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。
【0008】今、図6に示す様なスピーカ3の振動板1
6の振動による音放射力F1 はスピーカ3の振動系の等
価質量M0 にスピーカ3の振動板16に動く加速度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16の背面側からスピーカボッ
クス2内に向かう反作用力−F1 も、スピーカボックス
2の容積が小さくなれば顕著になり、振動板16の振動
によってスピーカボックス2内の空気は圧縮及び膨張を
繰返す。
【0009】同様にバッフル板2Fに配設したダクト4
のダクト開口4aから放射されるダクト4の放射力FD1
もダクトの質量をMD とし、ダクト4中を動く空気の加
速度をαD とするればFD1=MD ・αD で表せる。
【0010】今、スピーカボックス2が載置部等の固定
部7に載置され、スピーカボックス2の底板2Dと固定
部7間の摩擦抵抗をRとし、スピーカ装置1の荷重をW
とすると、スピーカ装置1内で上述のスピーカ3及びダ
クト4の放射力とその反作用の支え合うバランス計算或
は次の(1)式で表すことが出来る。 F1 +FD1=(W+F1 +FD1)R ・・・(1)
【0011】上述のスピーカ装置1の荷重Wは小型軽量
であるためWは非常に小さく、摩擦抵抗Rが小さければ
1 +FD1の放射力を支える力はほとんど無くなり、ス
ピーカボックス2は揺動し、音の放射力が弱まり、スピ
ーカの音質を劣化させる問題が生ずる。
【0012】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
うとする課題はスピーカの音の放射力を大きくしたスピ
ーカ装置でスピーカの音放射力の反作用力を相殺、或は
減少させる際にスピーカボックスの回転モーメントを考
慮して、1個以上のダクトをスピーカボックス内に配設
する様に成したものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のスピーカ装置に
よれば複数のスピーカをスピーカボックスのバッフル板
に配設し、スピーカボックスの背面板又は左或は右側板
に配設された1個以上のダクトによって該スピーカボッ
クスの前後又は左右の揺動を該複数のスピーカの放射力
及び1個以上のダクトの放射力で支え合う様に成された
スピーカ装置であって、スピーカボックス底面から複数
のスピーカの放音孔中心までの夫々の距離と夫々のスピ
ーカの放射力との積である回転モーメントの和と、スピ
ーカボックス底面から1個以上のダクトの開口中心まで
の夫々の距離と夫々のダクトの放射力との積である回転
モーメントの和が等しくなる様に成したものである。
【0014】本発明のスピーカ装置によれば複数のスピ
ーカを用いて音の放射力を大きくしたスピーカであって
も夫々のスピーカの音放射力の反作用力を支える1個以
上のダクトによって音放射力の反作用力を支え或は減少
させる際のダクト設定位置を容易に定めることが可能な
ものが得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明のスピーカ装置の構
成を図1乃至図5を用いて説明する。図1は本発明のス
ピーカ装置の側断面図、図2は本発明のスピーカ装置の
他の側断面図、図3乃至図5は本発明のスピーカ装置の
更に他の側断面図を示すものである。
【0016】図1に於いて、スピーカボックス2はAB
S樹脂等の天板2U、底板2D、後面板2B、左側板2
L、右側板2Rより成る縦長(トールボーイ)の箱型に
形成され、後面板2Bと対向して、バッフル板2Fが設
けられた直方体形状に成される。
【0017】バッフル板2Fには長手方向に沿って、複
数の図1では4個のスピーカ放音孔5a,5b,5c,
5dが穿たれている。このスピーカ放音孔5a,5b,
5c,5dと対向して複数(4個)のスピーカ3a,3
b,3c,3dがバッフル板2F内面に取り付けられ
る。ここに用いられる4個のスピーカは図6で詳記した
スピーカ3と同一形状のスピーカでよい。
【0018】更に、スピーカボックス2の天板2Uに近
い後面板2Bの幅方向の略中心位置にダクト用の開口4
aを穿ち、ダクト4を挿通固定する。このダクト4はス
ピーカキャビネット2の後面板2Bと一体に成型する様
に成してもよい。
【0019】上述の構成のスピーカ装置1は載置台等の
固定部7に縦長に載置される。
【0020】上述の構成でスピーカボックス2の底板2
Dの下面と固定部7との間の摩擦抵抗をR、スピーカ装
置の自重をWとし、固定部7からスピーカ3a,3b,
3c,3dの又はスピーカ放音孔5a,5b,5c,5
dの中心位置までの距離をL1 ,L2 ,L3 ,L4
し、夫々のスピーカ3a,3b,3c,3dの音の放射
力を夫々F1 ,F2 ,F3 ,F4 、その反作用力を−F
1 ,−F2 ,−F3 ,−F4 とする。
【0021】又、スピーカボックスの底板2Dの下面か
らダクト4又は開口4aの中心までの距離をL5 とし、
ダクト4のダクト放射力をFD1、その反作用力を−FD1
とする。
【0022】上述の場合、4個のスピーカ3a,3b,
3c,3dの音放射力F1 ,F2 ,F3 ,F4 とダクト
4の放射力FD1は互いに対向配置したバッフル板2Fと
後面板2Bに配設されているのでダクト4の配設位置は
次の(2)及び(2′)式を満足する様に選択すればよ
い。 L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 ≒L5 D1 ・・・(2) n個のスピーカ3a,3b‥‥3nがバッフル板内に配
設されている場合は L1 1 +L2 2 +L3 3 +‥‥Ln n ≒L5 D1 ・・・(2′) を満足すればよい。
【0023】更に、スピーカボックス2の自重Wと摩擦
抵抗Rを考慮すればスピーカが4個の場合は次の(3)
式で表せる。 L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 =L5 D1+(−FD1+ L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 +W)R ・・・(3)
【0024】図1に示す様な構成のスピーカ装置では各
スピーカ3a,3b,3c,3dの放射力方向の回転モ
ーメントの和と、ダクト4の放射力方向の回転モーメン
トが等しく成る様に成されるのでダクト4の位置は距離
5 が長くなる様に天板1U近くに選択されることにな
り複数のスピーカと支え合うダクト4の設定位置L5
極めて容易に定めることが出来る。
【0025】図1に示したスピーカ装置1では固定部7
に対し、縦長のスピーカボックス2を縦方向に配置した
マルチスピーカ構成とし、複数のスピーカ3a,3b,
3c,3dをスピーカボックス2の縦方向に配列させる
ことで、より強力な低音放射を行なう様に成し、複数の
スピーカ3a,3b,3c,3dと1つのダクト4で夫
々の放射方向を回転モーメントを考慮して支え合う様に
成したが、図2に示す構成では複数のスピーカ3a,3
b,3c,3dの音放射力と支え合うダクト6a,6
b,6cを複数本と成した場合である。
【0026】更に、図2の構成ではスピーカボックス2
の後面板2Bに立設させた複数のダクト6a,6b,6
cはバッフル板2Fの縦方向に配列した4個のスピーカ
3a,3b,3c,3dの夫々の中間位置と対向する様
に配設され、且つ3個のダクト6a,6b,6cのうち
の真中にあるダクト6bはスピーカボックス2の縦方向
の略中心位置(C,L)に配される。この中心位置にあ
るダクト6bを中心にスピーカキャビネット2の天板2
U及び底板2D方向に等距離D1 =D2 となる位置に第
2及び第3のダクト6a及び6cが配設される。
【0027】又、スピーカボックス2のバッフル板2F
に取り付けられる複数のスピーカ3a,3b,3c,3
dのうち、スピーカ3aの中心部と天板2Uとの距離L
4 ′とスピーカ3dの中心部と底板2Dとの距離L4
4 =L4 ′になる様に選択される。
【0028】上述の様に構成した場合には、図2に示す
様に固定部7に対し、縦長にスピーカボックス2を配置
してもよいが、図2に於いて、スピーカボックス2を時
計方向に90度回転させて、後面板2Bを固定部7に対
向させて、スピーカ3a,3b,3c,3dのスピーカ
放音孔5a,5b,5c,5dを上方に向けて、横長に
配置させる様にすることが出来る。この場合は、固定部
7と後面板2Bとの間の摩擦抵抗Rは大きくさせること
が出来る。勿論、後面板の所定個所にゴム脚等を付けて
場合は摩擦抵抗Rは大きくならないが固定部7と後面板
2Bとの間に生ずる隙間に、ダクトと同様の効果を生ず
る空隙部を構成させることが出来て、ダクト6a,6
b,6cのダクト長を実質的に長くすることが出来る。
【0029】図2に示す構成の場合も、マルチスピーカ
3a,3b,3c,3dの各々の中心位置からスピーカ
ボックス2の底板2Dまでの距離をL1 ,L2 ,L3
とし、同様に複数のダクト6a,6b,6cの夫々
のダクト開口6a′,6b′,6c′の中心孔からスピ
ーカボックス2の底板2Dまでの距離をL,L6
7 とすればマルチスピーカ3a,3b,3c,3dと
複数のダクト6a,6b,6cの放射力が互に支え合っ
て、スピーカ装置1を揺動させない為の条件は摩擦抵抗
Rと自重Wを無視すれば式(4)で表すことが出来る。 L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 ≒FD1+FD2+FD3・・・(4) 尚、ここでFD1,FD2,FD3はダクト6a,6b,6c
の開口6a′,6b′,6c′よりの放射力を示し、図
2の−FD1,−FD2,−FD3はダクト6a,6b,6c
の放射力の反作用力を示す。
【0030】図2の構成に於いても回転モーメントで考
えると非常に容易にダクト位置設定が可能と成る。
【0031】図3に示す構成のスピーカボックスはマル
チスピーカ3a,3b,3c,3dの取り付けられてい
るバッフル板2Fと対向して配設された後面板2Bに複
数のダクト6a,6b,6c,6dを立設する際に、夫
々のマルチスピーカ3a,3b,3c,3dの背面に対
向する位置に配設したものである。
【0032】図3に示すスピーカ装置1の場合も、スピ
ーカボックス2の天板2Uと第1のスピーカ3a間の距
離L4 ′と、底板2Dと第4のスピーカ3d間の距離L
4 とはL4 ′=L4 と等しくとり、この第1及び第2の
スピーカ間に第2及び第3のスピーカ3b及び3cを等
ピッチで配設してある。
【0033】図3で複数のダクト6a,6b,6c,6
dのダクト開口6a′,6b′,6c′,6d′からの
ダクト放射力をFD1,FD2,FD3,FD4とし、夫々のダ
クト放射力の反作用力を−FD1,−FD2,−FD3,−F
D4とすると、マルチスピーカ3a,3b,3c,3dと
複数のダクト6a,6b,6c,6dとは互に対向して
いるのでマルチスピーカ3a,3b,3c,3dの音放
射の反作用力−F1 ,−F2 ,−F3 ,−F4 と複数ダ
クト6a,6b,6c,6dの反作用力−FD1,-FD2
−FD3,−FD4とは互にキャンセルされて打消し合うか
減衰する。
【0034】更に、ダクト開口6a′,6b′,6
c′,6d′の中心位置からスピーカボックス2の底板
2Dまでの距離をL5 ,L6 ,L7 ,L8 とすると、L
1 =L5,L2 =L6 ,L3 =L7 ,L4 =L4 ′=L
8 に選択し、マルチスピーカ3a,3b,3c,3dの
放射力と複数のダクト6a,6b,6c,6dの放射力
との釣合関係はF1 =FD1,F2 =FD2,F3 =FD3
4 =FD4とすれば反作用力の−F1 と−FD1,−F2
と−FD2,−F3 と−FD3,−F4 と−FD4は互に相殺
され、マルチスピーカ3a,3b,3c,3dの音放射
力F1 ,F2 ,F3,F4 と複数ダクト6a,6b,6
c,6dの放射力FD1,FD2,FD3,FD4は(6)式を
満足する様に成せばよい。 L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 =L5 D1+L6 D2+ L7 D3+L8 D4 ・・・(5) ここでL1 =L5 ,L2 =L6 ,L3 =L7 ,L4 =L
8 を(5)式に代入すると L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 =L1 D1+L2 D2+ L3 D3+L4 D4 ・・・(6) となる。
【0035】図3に示す構成の場合はマルチスピーカ3
a,3b,3c,3dの音放射力の反作用力−F1 ,−
2 ,−F3 ,−F4 と複数のダクト6a,6b,6
c,6dのダクト放射力の反作用力−FD1,−FD2,−
D3,−FD4は夫々相殺出来て小型軽量なスピーカの揺
動を抑制し、マルチスピーカの音放射力F1 ,F2 ,F
3 ,F4 と複数のダクトのダクト放射力FD1,FD2,F
D3,FD4は回転モーメントを介して互に支え合ってスピ
ーカボックス2の転倒を防止する。又、この構成でもス
ピーカ装置1を縦型或は横型とすることが出来る。
【0036】図4の場合は図3の構成に位相反転用の低
音増強用のダクト4をバッフル板2Fに縦方向に配列し
たマルチスピーカ3a,3b,3c,3dの下側に配設
し、ダクト開口4aの中心を底板2Dから距離L9 の位
置のバッフル板2Fに穿った場合である。
【0037】この場合もマルチスピーカと複数のダクト
の反作用力は互にキャンセルされ、マルチスピーカの音
放射力及びダクト4のダクト放射力FD5と背面側と、4
個のダクト6a,6b,6c,6dのダクト放射力との
釣合条件は次の(7)式の様に定めればよい。 L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 +FD5=L5 D1+ L6 D2+L7 D3+L8 D4+R(−L9 D5+W) ・・・(7)
【0038】図5は図4に於いてマルチスピーカ3a,
3b,3c,3dの背面と対向配置した複数のダクト6
a,6b,6c,6dに代わって複数の共鳴器8a,8
b,8c,8dを配設した場合である。
【0039】図5に於いて、複数の共鳴器8a,8b,
8c,8dとマルチスピーカ3a,3b,3c,3dの
背面同志は互に対向配置されている。
【0040】共鳴器8a,8bc,8cは例えばヘルム
ホルツ共鳴器と同様に小さな空洞に孔を穿つか、短い音
道を設けることで空洞内の空気の圧縮及び膨張がスチフ
ネスSとして動作し、孔や音道部分の空気は等価質量m
と等価抵抗rとして働き、電気的な等価回路としてはス
チフネスSと等価質量m及び等価抵抗rが直列的に接続
された構成で表すことが出来る。
【0041】従って、マルチスピーカ3a,3b,3
c,3dの音放射力に対する反作用力によって、各スピ
ーカ3a,3b,3c,3dの最低共振周波数では共鳴
器8a,8b,8c,8dは上記した直列接続されたス
チフネスS及び等価質量m並びに抵抗rと直列共振を生
じ、マルチスピーカ3a,3b,3c,3dの反作用力
−F1 ,−F2 ,−F3 ,−F4 と共鳴器8a,8b,
8c,8dの共振時の反作用力−FB1,−FB2,−
B3,−FB4は互に相殺吸収されて、スピーカボックス
2の揺動を抑制、又は相殺する。
【0042】更にマルチスピーカ3a,3b,3c,3
dの音放射力F1 ,F2 ,F3 ,F4 と共鳴器8a,8
b,8c,8dの共振時の放射力FB1,FB2,FB3,F
B4とは図4で説明したと同様に次の(8)式を満足させ
ればよい。 L1 1 +L2 2 +L3 3 +L4 4 =L1 B1+L2 B2+ L3 B3+L4 B4 ・・・(8)
【0043】この様な(8)式を満足させる様に共鳴器
8a,8b,8c,8dの位置(L5 〜L8 )を選択す
ることでマルチスピーカと複数の共鳴器で放射力を互に
支え合って縦長のスピーカボックスであっても安定で低
域の強調されたスピーカ装置を得ることが出来る。
【0044】
【発明の効果】本発明のスピーカ装置によればマルチス
ピーカ構成のスピーカボックスであっても複数のスピー
カの音放射力を1個以上のダクトのダクト放射力で支え
ることが出来て、ダクト設定位置は回転モーメントが互
に等しくなる様に選択するだけなので複数のダクトであ
っても容易に設定位置が求められ、且つ低音を放射出来
るだけでなくスピーカの音放射力の反作用力を相殺或は
減衰可能なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスピーカ装置の側断面図である。
【図2】本発明のスピーカ装置の他の側断面図である。
【図3】本発明のスピーカ装置の更に他の側断面図
(I)である。
【図4】本発明のスピーカ装置の更に他の側断面図(I
I)である。
【図5】本発明のスピーカ装置の更に他の側断面図(II
I)である。
【図6】従来のスピーカ装置の側断面図である。
【符号の説明】
1‥‥スピーカ装置、2‥‥スピーカボックス、3,3
a,3b,3c,3d‥‥スピーカ、4,6a,6b.
6c.6d‥‥ダクト、7‥‥固定部、8a,8b,8
c,8d‥‥共鳴器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 篠原 幾夫 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】 複数のスピーカをスピーカボックスのバ
    ッフル板に配設し、該スピーカボックスの背面板又は左
    或は右側板に配設された1個以上のダクトによって該ス
    ピーカボックスの前後又は左右の揺動を該複数のスピー
    カの放射力及び該1個以上のダクトの放射力で支え合う
    様に成されたスピーカ装置であって、 上記スピーカボックス底面から上記複数のスピーカの放
    音孔中心までの夫々の距離と夫々のスピーカの放射力と
    の積である回転モーメントの和と、上記スピーカボック
    ス底面から上記1個以上のダクトの開口中心までの夫々
    の距離と夫々のダクトの放射力との積である回転モーメ
    ントの和が等しくなる様に成したことを特徴とするスピ
    ーカ装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のスピーカの背面と対向して前
    記複数のダクトを前記スピーカボックスの後面板に配設
    させて、該複数のスピーカの放射力の反作用力と該複数
    のダクトの放射力の反作用を相殺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のバッフル板に配
    設した複数のスピーカの数と同数或は2個以上のダクト
    を該スピーカボックスの所定の側面に配設して成ること
    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を縦長に形成し、
    前記複数のスピーカを前記バッフル板の長手方向に配設
    し、前記1つ以上のダクトの1つを該複数のスピーカの
    背面と対向し、該スピーカボックスの長さ方向の中心位
    置に配設し、このダクトを中心に同一ピッチで複数のダ
    クトを配設して成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。
  5. 【請求項5】 前記スピーカボックス内に設けられた前
    記1つ以上のダクト以外にこれらダクトに比べ放射開口
    部が大きくダクト長の長い位相反転用ダクトを前記バッ
    フル板に配設して成ることを特徴とする請求項1乃至請
    求項4記載のいずれか1項記載のスピーカ装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008035550A (ja) * 2000-10-16 2008-02-14 Bose Corp ラインアレイラウドスピーカ
EP2579613A1 (en) 2011-10-06 2013-04-10 Tei Co., Ltd. Array speaker system
WO2021205591A1 (ja) * 2020-04-09 2021-10-14 日本電信電話株式会社 スピーカアレイ

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