JPH1132388A

JPH1132388A - スピーカ装置

Info

Publication number: JPH1132388A
Application number: JP18516997A
Authority: JP
Inventors: Masao Fujihira; 正男藤平; Akira Yamagishi; 亮山岸; Ikuo Shinohara; 幾夫篠原; Akihiro Akiyama; 明広秋山; Naoki Watanabe; 直樹渡辺; Kenji Tokushige; 賢二徳重
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】キャビネットが揺動しないスピーカ装置を得
る。【解決手段】スピーカユニットＡをバッフルボード２
２に取り付け、このスピーカユニットＡの振動板７Ａが
受ける力Ｆと逆方向の力−Ｆを発生する加振器Ｂをキャ
ビネット２１内に固定して小型軽量なキャビネット２１
の揺動をを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は小型スピーカユニッ
トと加振器をキャビネット等に内蔵させた小型軽量なス
ピーカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からスピーカユニットの取り付けら
れたキャビネットのバッフルボードの振動を抑制するた
めに、振動板により加振されたスピーカの加振方向に対
し、逆方向に加振させる加振器或いはトランスデューサ
を有するスピーカ装置は例えば、特開昭６３−２１２０
００号公報、特開平１−３０７３９８号公報等に詳記さ
れて公知である。

【０００３】上述の特開昭６２−２１２０００号公報に
は図７に示す様なスピーカ装置が示されている。図７で
１はリング状のマグネットを示し、２および３はこのマ
グネット１を挟むように取付けられ、その一部に磁気空
隙４を形成したプレートおよびヨークを示す。プレート
２にはスピーカユニットＡのフレーム５が取付けられて
おり、このフレーム５の外周部にはエッジ６が設けら
れ、このエッジ６によってコーン型の振動板７の外周部
が保持されている。

【０００４】一方、振動板７の内周部にボイスコイルボ
ビン８が取付られており、このボビン８にはボイスコイ
ル９が巻装され、このボイスコイル９はプレート２およ
びヨーク３によって形成された磁気空隙４内に挿入され
ている。

【０００５】以上符号１〜９で示した構成は周知の動電
型スピーカユニットＡの基本構造である。

【０００６】上記スピーカユニットＡのヨーク３の裏面
側中央にはビス１０の一端がねじ込まれており、このビ
ス１０の他端には上記したスピーカユニットＡにおける
マグネット１、プレート２及びヨーク３と全く同一構成
のマグネット１１、プレート１２およびヨーク１３から
成る磁気回路が取付けられている。

【０００７】そしてプレート１２にはフレーム１４が取
付けられており、さらにこのフレーム１４には２枚のダ
ンパー１５，１６が取付けられていて、このダンパー１
５，１６によって駆動コイルボビン１７が保持されてい
る。

【０００８】この駆動コイルボビン１７の一方端には駆
動コイル１８が巻装され、この駆動コイル１８は上記プ
レート１２およびヨーク１３より形成された磁気空隙１
９内に挿入されている。又上記駆動コイルボビン１７の
他方端にはウエイト２０が取付けられており、このウエ
イト２０を含む振動系は上記スピーカユニットＡにおけ
るコーン型の振動板７等を含む振動系の慣性質量にはほ
ぼ等しいものに成されている。以上符号１１〜２０で示
した構成は電気・振動トランスデューサＢを示す

【０００９】以上の構成においてスピーカユニットＡ及
び電気・振動トランスデューサＢはキャビネット２１の
バッフルボード２２に取付けられている。今、スピーカ
ユニットＡのボイスコイル９に電気信号を通電すれば周
知の作用によりボイスコイル９は図中左右方向に振動
し、コーン型の振動板７を駆動して音響再生を行う。

【００１０】この時上記電気・振動トランスデューサＢ
における駆動コイル１８にも同一の電気信号を印加する
と、駆動コイル１８も図中左右方向に振動し、ウエイト
２０を同方向に駆動する。ここでスピーカユニットＡに
おける振動板７等を含む振動系と、電気・振動トランス
デューサＢにおけるウエイト２０等を含む振動系の慣性
質量がほぼ等しければ、スピーカユニットＡが振動系に
よって受ける反作用と電気・振動トランスデューサＢに
おける振動系の反作用とがほぼ等しくなる。

【００１１】従ってスピーカユニットＡが振動板７の駆
動によって受ける反作用は上記電気・振動トランスデュ
ーサＢによって打ち消されてキャビネット２１のバッフ
ルボード２２の振動が抑制されることになる。

【００１２】一方、キャビネット２１の容積を小さく
し、小型化を図ることで、廉価なスピーカシステムを得
ようとする要求があるが、一般的にはキャビネット２１
の容積を小さくしてゆくにしたがって、スピーカユニッ
トＡの振幅を増す様にして、低域再生限界の上昇を抑え
る様に成している。

【００１３】然し、小型のスピーカの振幅を増すことで
キャビネット２１内の音圧が上昇し、周波数特性に山谷
が生ずる。この様な問題を解決する方法として、位相反
転型のバスレフレックスキャビネットを用いて振動板の
背面から出る音波を有効に利用して低音域を歪なく放射
させる様に成したスピーカ装置も広く利用されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】スピーカユニット及び
スピーカ装置の小型化を図り、キャビネット２１の容積
を小さくし、プラスチック等で軽くなる様に構成させて
行くと、図７の様なスピーカ装置では電気・振動トラン
スデューサＢのダンパ１６とスピーカユニットＡの振動
板１の背面から放射される音圧Ｐによってキャビネット
２１の裏面が揺動する。

【００１５】キャビネット２１内の音圧はキャビネット
２１の容積に反比例して上昇するため、キャビネット２
１内の容積が小さくなり、音圧が大きくなればキャビネ
ット２１の裏面が特定の周波数で振動を生じ、共振周波
数に達すればキャビネット２１全体がゆすられ、揺動
し、キャビネットが移動し、低音の音質が劣化する様な
問題が生ずる。

【００１６】本発明は叙上の問題点を解消したスピーカ
装置を提供するもので、発明が解決しようとする課題は
小型軽量のスピーカ装置に於いて、音圧を大きくするこ
とが出来ると共に音質が改善され、小型軽量なキャビネ
ットが移動せず、低音域の放射が強力なスピーカ装置を
得ようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のスピーカ装置は
スピーカユニットの振動板の加振方向に対し逆方向に加
振を行う様に成された加振器を有するスピーカ装置に於
いて、スピーカユニットをバッフルボードに取付けると
共に加振器をキャビネット内に固定させて成るものであ
る。

【００１８】本発明によれば小型軽量なキャビネットで
も、スピーカユニットＡの振動により揺動されないスピ
ーカ装置が得られる。

【００１９】

【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６に基づいて説明する。図１は本発明の１例の
構成図を示すもので、合成樹脂材等の小型軽量なキャビ
ネット２１の前面に固定されたバッフルボード２２の上
側に穿ったスピーカの取付孔２４にはスピーカユニット
Ａが取り付けられ、加振器或いは電気・振動トランスデ
ューサ（以下加振器と記す）Ｂがキャビネット２２内に
固定されている。

【００２０】この加振器Ｂの構成は後述するが、キャビ
ネット２１を構成する略箱状に形成した、左右前後上下
面板よりなる上面板（天板）２１ａに固定した断面略Ｌ
字状の支持板２５に加振器Ｂの振動板７Ｂをバッフルボ
ード側に向けて取り付けたものである。支持板２５には
開口２６を穿ってもよいがスピーカユニットＡの振動板
７Ａの後面のキャビネット２１内の空気のステイフネス
と加振器Ｂの振動板７Ｂの前面の空気のステイフネスを
合わせる様にして加振器ＢとスピーカユニットＡの低域
共振周波数ｆ₀を合わせる様にする。

【００２１】勿論、加振器Ｂの取付方向はコーン型の振
動板７Ｂの開口部を図１とは反対に背面板２１ｂ側に向
ける様にしてもよい。この場合は加振器Ｂをスピーカユ
ニットＡとマグネットの着磁方向等を同一に構成し、電
気入力を同相で入力出来る。更に、図示しないが左右側
面板或いは下面板（底板）に立設固定した支持板２５に
振動板７Ｂの開口部を背面板２１ｂ又はバッフルボード
２２側に向けて固定させる様にしてもよい。

【００２２】又、本例のキャビネット２１はバッフルボ
ード２２のスピーカ取付孔２４と同一面にスピーカユニ
ットＡの背面から出た音の位相を反転させてキャビネッ
ト２１外に放射させる開口とダクト２３が形成される様
に成された位相反転型バスレフレックスキャビネットと
成されている。

【００２３】更に、スピーカユニットＡにはキャビネッ
ト２１の背面板２１ｂに取り付けた入力端子Ｔ_Aに音響
信号がアンプを介して供給され、加振器Ｂには入力端子
Ｔ_Bから入力端子Ｔ_Aに加える音響信号と同一の電気信
号が位相反転回路及びアンプを介して供給される。勿
論、スピーカユニットＡと加振器Ｂのボイスコイルの巻
回方向を互いに反対にしたり、マグネットの着磁方向を
逆極性にすれば位相反転回路は不用である。

【００２４】上述の図１の構成に於いて、上記入力端子
Ｔ_A及びＴ_Bに音響信号を供給すればスピーカユニット
ＡではＦ＝ｍ₀α₀の力が図１の矢印の様に働く、同様
に加振器Ｂには−Ｆ＝ｍ_kα_kの力が働く、ここで、ｍ
₀及びｍ_kはスピーカユニットＡ及び加振器Ｂの実効質
量、α₀及びα_kはスピーカユニットＡ及び加振器Ｂの
振動板の加速度を示す。

【００２５】上述の様にスピーカユニットＡと加振器Ｂ
が駆動された場合スピーカユニットＡのＦ方向の力に対
し、反作用により−Ｆ′の力が働く、同様に加振器Ｂに
於いても−Ｆ方向の力に対し、反作用によりＦ′の力が
働くことになる。

【００２６】今、箱型に形成されたキャビネット２１と
バッフルボード２２とが１体に形成されたものとする
と、スピーカユニットＡのＦ方向の力によってキャビネ
ット２１は図１で左方向に向かう力を受けるが、加振器
Ｂにはスピーカの駆動力と反対の−Ｆの駆動力が与えら
れる為にキャビネット２１は図１で右方向に引っ張られ
る力が働きキャビネット２１の移動しようとする力の大
きさ及び向きはＦと−Ｆの差によって定まり、力Ｆと力
−Ｆとが等しければキャビネット２１は揺動しないこと
になる。

【００２７】一般にダイナミックスピーカの場合の振動
板に加わる力Ｆ＝ｍ₀α₀は次の式（１）で定まる。

【００２８】

【数１】

【００２９】ここで、ＷＥはスピーカユニットＡ或いは
加振器Ｂに加わる音声信号入力、Ｂｇは磁気回路のギャ
ップの磁束密度、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はスピーカユニットＡ
或いは加振器Ｂの共振鋭度であり、上述のＷＥ，Ｂｇ，
Ｖｖ，δ，Ｑ又はｍ₀，ｍ_kを適宜選択することで互い
にキャンセルするスピーカユニットＡと加振器Ｂの力を
Ｆ＝−Ｆとすることが種々の条件で選択出来る。

【００３０】従って、Ｆ＝ｍ₀α₀＝ｍ_kα_kとするに
はスピーカユニットＡの等価質量ｍ₀と加振器Ｂの等価
質量ｍ_kを同一にするか、スピーカユニットＡの磁気回
路のギャップの磁束密度Ｂｇと加振器Ｂの磁気回路のギ
ャップの磁束密度Ｂｇを同一になる様に即ち、同一磁気
回路等を用いることが最も容易な方法である。この様な
構成にすれば小型軽量なキャビネット２１を重い材料で
構成させなくても揺動せず作用及び反作用による力によ
って音の放射の力が弱まるを防止可能なスピーカ装置が
得られる。

【００３１】図１のスピーカユニットＡとしては図７に
用いたと同一の一般的な小型のスピーカユニットＡを利
用することが出来る。又、ヨーク３の背面にマグネット
１の着磁方向と逆着磁されたキャンセルマグネットとシ
ールドカバーを設けた防磁型のスピーカを用いるを可と
する。

【００３２】又、本発明に用いる加振器Ｂの構成の一例
を図２及び図３を用いて説明する。図２で本例の加振器
Ｂは円板状の板材から成り、中心部に植立された円柱状
のセンタポール３４ａとこのセンタポール３４ａを囲繞
する様に同心円状に段部が形成されたマグネットガイド
３４ｂを一体化した断面逆Ｔ字状と成したヨーク３４
と、このヨーク３４のマグネットガイド３４ｂに内径を
嵌合させ、且つ接合した、リング状で厚み方向に着磁さ
れたマグネット３３と、このマグネット３３の上面に接
着剤等で接合したリング状のプレート３１と、このプレ
ート３１上に固着した鋼製等の漏斗状のフレーム３７と
で金物部分の磁気回路が構成される。

【００３３】センタポール３４ａとプレート３１との間
の同心円状の磁気空隙部４７にはボイスコイルボビン３
８に巻回したボイスコイル３８ａを挿入するためにボイ
スコイルボビン３８の内周にクラフト紙等のスペーサを
巻いた状態で、ボイスコイルボビン３８をセンタポール
３４ａに上側から挿入し、ボイスコイル３８ａの位置が
磁気空隙部４７内に配設される様にセッティングする。

【００３４】ボイスコイルボビン３８の上端部の外径部
とフレーム３７の底面近傍間に波形の同心円状のダンパ
３９を接着剤等で接合し、更に漏斗状で複数の通気孔４
８を形成した振動板７Ｂの内径部をボイスコイルボビン
３８の上端部の外径に嵌合させて接合し、振動板７Ｂの
最大直径部をフレーム３７の最大直径開口部に矢紙４２
を介して接合する。

【００３５】接着剤の乾燥後にボイスコイルボビン３８
の内径に挿入したスペーサを抜いて、複数の通気孔４８
を形成したキャップ４４をボイスコイルボビン３８の上
面に接合させる。

【００３６】ボイスコイル３８ａからリード線を引き出
し、錦糸線４６を介して入力端子４５に接続し、入力端
子４５を介してボイスコイル３８ａに電気信号を供給す
る。尚、上述では予め着磁したマグネット３３を組立て
た場合を説明したが、無着磁のマグネット３３を最終組
立段階で着磁する様に成してもよい。この場合、スピー
カユニットＡのマグネットの着磁方向と反対にするか、
ボイスコイル３８ａの巻回方向をスピーカユニットＡと
逆に巻回する様に成す。又、同一方向に着磁又は巻回し
たものでは反転駆動信号を供給する様に成せばよい。勿
論スピーカユニットと同一方向に着磁及び巻回を行った
加振器Ｂとしてもよい。

【００３７】図３は本発明の加振器の他の構成例を示す
ものであり、図２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。

【００３８】図３では磁気回路及び通気性のある下ダン
パ３９ａまでの構成は図２と同一であるがフレーム３７
の最大外径開口部とボイスコイルボビン３８の外径部間
に布等で形成した通気性のよい上ダンパ３９ｂを配設す
る。上ダンパ３９ｂの外径部は矢紙４２を介してフレー
ム３７に固定され、上ダンパ３９ａと入力端子３７間に
は錦糸線４６を介して接続され、錦糸線とボイスコイル
３８ａは接続されている。この構成では上ダンパ３９ｂ
が振動板７Ｂを構成する。又、ボイスコイルボビン３８
の上面に覆せられるキャップ４４も布等の通気性のよい
材料が選択されている。

【００３９】図４乃至図６は本例の他のスピーカ装置の
構成を示すものであり、図４では図２で説明したスピー
カユニットＡと磁気回路や振動系の等価質量等を等しく
した加振器ＢをスピーカユニットＡの上側のバッフルボ
ード２２に取り付けたものでバッフルボード２２には加
振器Ｂが取り付けられる振動板７Ｂとの対向位置に突出
部２７が設けられ、振動板７Ｂと突出部２７間に空間部
２８を形成する。この空間部２８の空気のステイフネス
はキャビネット２１内の空気ステイフネスに合わせてス
ピーカユニットＡの低域共振周波数が同じになる様に構
成する。勿論、図４の構成で図３に示した加振器Ｂを取
り付けてもよく、加振器ＢとスピーカユニットＡには逆
相の電気信号が供給される。

【００４０】図５は本発明の更に他の構成を示すスピー
カ装置であり、図５ではスピーカユニットＡをバッフル
ボード２２のスピーカの取付孔２４に対向して固定し、
図２又は図３に示した加振器Ｂをキャビネット２１の背
面板２１ｂにスピーカユニットＡの背面のヨーク同志が
対向する様に固定させたものである。この場合、加振器
ＢはスピーカユニットＡとマグネット３３の着磁方向及
びボイスコイル３８ａの巻回方向は全く同一でよく、且
つ入力端子Ｔ_A及びＴ_Bに供給する電気信号も同相で同
一の音響信号が供給される。

【００４１】この構成の場合も加振器Ｂの振動板７Ｂ又
は上ダンパ３９ｂとキャビネット２１の背面板２１ｂと
の間に空間部２８を形成し、空間部２８のステイフネス
をキャビネット２１内の空気のステイフネスに合わせる
様に成される。

【００４２】図５及び後述する図６の構成ではスピーカ
ユニットＡと加振器Ｂは磁気回路の磁気力、空隙の磁束
方向も同じで良いので振動系や支持系の等価質量を合わ
せ易くスピーカユニットＡと加振器Ｂの最低共振周波数
も合わせ易く、加振器Ｂでは広い周波数範囲に亘って打
消し作用があり、放射力のある特に低域に良好な音質の
スピーカ装置が得られる。

【００４３】図６は本発明の更に他の構成を示すもので
あり、加振器Ｂをキャビネット２１の背面に取り付ける
際に、位相反転キャビネットを構成するダクト３２の開
口に対向する位置に固定させたものであり、背面板２１
ｂのダクト３２の開口との対向位置には突出部２７を設
けて、この突出部２７に対向する様に加振器Ｂのフレー
ムを介して加振器Ｂを固定し、振動板７Ｂと突出部２７
間に空間部２８を形成し、加振器Ｂの振動板７Ｂのステ
イフネスを調整する。加振器ＢとスピーカユニットＡと
の作用、反作用によるキャンセル効果でキャビネット２
１の揺動が防止出来ると共に加振器Ｂの支持系の最低共
振周波数をダクト３２の共振周波数に合わせる様にする
とダクト３２からの低域音の放射の反作用を加振器Ｂで
打ち消すことが出来るので、より強力な低音放射をダク
ト３２の開口より行うことが可能となる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によればスピーカユニットの低域
の放射力を大きくすることが出来て、小型軽量なスピー
カ装置のキャビネットを揺動させることなく、音質を改
善出来るスピーカ装置が得られる。

【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に用いる加振器の断面図
である。

【図３】本発明のスピーカ装置に用いる他の加振器の断
面図である。

【図４】本発明のスピーカ装置の他の側断面図（Ｉ）で
ある。

【図５】本発明のスピーカ装置の他の側断面図（II）で
ある。

【図６】本発明のスピーカ装置の他の側断面図（III ）
である。

【図７】従来のスピーカ装置の１部断面図である。

【符号の説明】

Ａ‥‥スピーカユニット、Ｂ‥‥加振器、７Ａ，７Ｂ‥
‥振動板、２１‥‥キャビネット、２２‥‥バッフルボ
ード、４８‥‥通気孔

───────────────────────────────────────────────────── 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 (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

【特許請求の範囲】

【請求項１】スピーカユニットの振動板の加振方向に
対して、逆方向に加振を行う様に成された加振器を有す
るスピーカ装置に於いて、上記スピーカユニットをバッフルボードに取り付けると
共に上記加振器をキャビネット内に固定して成ることを
特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】前記キャビネット内に固定される前記加
振器を該キャビネットの天板に配設して成ることを特徴
とする請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項３】前記キャビネット内に固定される前記加
振器を該キャビネットのバッフルボードの上部に配設し
て成ることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項４】前記キャビネット内に固定される前記加
振器を該キャビネットの背面板に配設して成ることを特
徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項５】前記キャビネットに固定される前記加振
器を該キャビネットの左又は右側面或いは底面から立設
した支持板上に配設して成ることを特徴とする請求項１
記載のスピーカ装置。
【請求項６】前記キャビネットに固定される前記加振
器の全面に空間部を形成して成ることを特徴とする請求
項１乃至請求項５記載のいずれか１項記載のスピーカ装
置。
【請求項７】前記キャビネットが位相反転型であり、
前記加振器が該位相反転型キャビネットを構成するダク
トの開口部と対向する位置に配設されていることを特徴
とする請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項８】前記加振器の振動板に透孔を設けて成る
ことを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項９】前記加振器の振動板が通気部材で構成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装
置。
【請求項１０】前記スピーカユニットと前記加振器の
振動系の低域共振周波数を略等しくなる様に構成させて
成ることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。