JPH11341595A - スピーカ装置 - Google Patents

スピーカ装置

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Publication number
JPH11341595A
JPH11341595A JP10147701A JP14770198A JPH11341595A JP H11341595 A JPH11341595 A JP H11341595A JP 10147701 A JP10147701 A JP 10147701A JP 14770198 A JP14770198 A JP 14770198A JP H11341595 A JPH11341595 A JP H11341595A
Authority
JP
Japan
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speaker
duct
sound
force
box
Prior art date
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Pending
Application number
JP10147701A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Fujihira
正男 藤平
Akira Yamagishi
亮 山岸
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
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10147701A priority Critical patent/JPH11341595A/ja
Publication of JPH11341595A publication Critical patent/JPH11341595A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2869Reduction of undesired resonances, i.e. standing waves within enclosure, or of undesired vibrations, i.e. of the enclosure itself

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量のスピーカボックスの揺動を防止
し、良好な低音再生ができる小型軽量のスピーカ装置を
提供せんとするものである。 【解決手段】 スピーカボックス1の前面のバッフル板
2に取り付けられたスピーカ3と、このスピーカボック
ス1の内部の後面のこのスピーカ3に対応した位置に設
けた通気孔23を有する室20と、この室20のこのス
ピーカ3側に配設され、このスピーカ3の音放射方向と
逆方向の反作用力を駆動力として、この音放射方向と逆
方向に作用力を発生する振動体22とを具備して成るも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は小型軽量のスピーカ
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に小型軽量の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、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したバスレ
フレックス型(位相反転型)のスピーカ装置が良く知ら
れている。
【0003】この様な位相反転型スピーカ装置は図4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に対向してスピーカ3が
固定される。
【0004】このスピーカ3は例えば、図4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との間に磁気空隙7を形成する。またプレート5
にはスピーカ3のフレーム8が取付けられ、振動板10
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の外周部がフレーム8に保持さ
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のスピーカ放音孔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。
【0009】この様なスピーカ装置ではスピーカ3の振
動板10の振動による音放射力F1はスピーカ3の実効
質量M1 にスピーカの振動板10に動く加速度α1 を乗
算した即ち、F1 =M1 α1 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、スピーカ装置が小型
軽量でスピーカボックス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ためスピーカ
ボックス1を揺動させ、低音再生が阻害される問題があ
った。
【0010】この様な問題を解決するために本出願人は
先に図5に示す様なスピーカ装置を提案した、図5で図
4との対応部分には同一符号を付して示しその詳細説明
は省略する。
【0011】図5に於いて、スピーカボックス1は合成
樹脂で箱形にバッフル板2と一体に成型される。バッフ
ル板2の上側に穿設されたスピーカ放音孔2aに対向し
て、図4で詳記したと同様構成のスピーカ3を固定す
る。バッフル板2の下側に配された第1のダクト18及
び開口18aはバッフル板2の成型時に一体に成型され
る。
【0012】又、後面板1Bの上部にはバッフル板2に
穿ったスピーカ放音孔2aと対向する位置にスピーカ放
音孔2bを穿ち、第2のスピーカ3bを、好ましくはス
ピーカ3と背面同志が対向し且つスピーカ放音孔2bと
対向する様に後面板1Bに固定すると共に第1のダクト
18よりダクト径の大きい第2のダクト18bを第1の
ダクト18の所定長さ内でオーバラップし、且つ同心円
状断面が形成される様に後面板1Bと一体に植立させ、
第2のダクト18bの開口18cを通して第1のダクト
18の開口18aに放射する空気の等価質量MD 及び等
価抵抗RD を大きくする様に構成させている。
【0013】更に、第1及び第2のスピーカ3及び3b
には後面板1Bに配設した入力端子13a及び13b並
びに接続線14a及び14bを介して同一入力の音響信
号が供給されている。
【0014】上述した図5のスピーカ装置によれば第1
及び第2のダクト18及び18b間のダクト放射力FD1
及びFD2の反作用力−FD1及び−FD2は夫々相殺される
ので第1及び第2のスピーカ3及び3bの放射力F1
びF2 の反作用力−F1 及び−F2 をF1 ≒F2 とすれ
ば互に相殺することが出来る。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】然しながら上述した構
成ではスピーカボックス1内に一対の略同一構造のスピ
ーカ3及び3bを必要とし、スピーカボックス1の小型
化が図り難くなるだけでなく高価となる問題があった。
【0016】更に、スピーカの振動系を等しく作った2
つのスピーカでは最低共振周波数f0 の高い方が振動板
の共振鋭度であるQはf0 に比例して大きくなるため低
域の再生には不向きになる弊害があった。
【0017】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、フィックスエッジ
の様な廉価で比較的小口径の振動板を用いたスピーカを
1個用いて低域の拡大と良質な低域放射を行なうと共に
小型軽量なスピーカボックスの揺動を防止でき良好な低
音再生できる小型軽量のスピーカ装置を得ようとするも
のである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明のスピーカ装置は
スピーカボックスの前面のバッフル板に取り付けられた
スピーカと、このスピーカボックスの内部の後面のこの
スピーカに対応した位置に設けた通気孔を有する室と、
この室のこのスピーカ側に配設され、このスピーカの音
放射方向と逆方向の反作用力を駆動力として、この音放
射方向と逆方向に作用力を発生する振動体とを具備して
成るものである。
【0019】斯る、本発明によればスピーカの音放射方
向と逆方向の反作用力を駆動力として、スピーカボック
スの内部の後面にこのスピーカに対向して配設され、こ
の音放射方向と逆方向に作用力を発生する振動体を具備
したので、スピーカを2個設けなくとも音放射力の反作
用力を相殺或は減衰することができ良好な低音再生がで
きる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図1,図2を参照して本発
明スピーカ装置の実施の形態の例につき説明する。この
図1において、図4に対応する部分には同一符号を付し
て示す。
【0021】図1は本例のスピーカ装置の側断面図を示
し、図1例においても図4と同様に位相反転型スピーカ
装置の構成とする。この図1のスピーカ装置において
は、スピーカボックス1をABS樹脂等で略々直方体状
に成型し、このスピーカボックス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。
【0022】このスピーカ3は例えば図1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6
aとの間に磁気空隙7を形成し、またプレート5にはス
ピーカ3のフレーム8が取付けられ、振動板10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の外周部がフレーム8に保持されてい
る。
【0023】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、このボイスコ
イル12はプレート5及びヨーク6のセンターポール6
aによって形成された磁気空隙7内に挿入するようにな
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。
【0024】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
14aを介してスピーカ3の端子15に供給し、端子1
5よりの音響信号を錦糸線16を介してボイスコイル1
2に供給する如くしている。
【0025】また、バッフル板2のスピーカ放音孔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。
【0026】本例においては、スピーカボックス1の内
部の後面板1Bより内側に突出した図2に示す如き円筒
状の側壁20aを設けると共にこの円筒状の側壁20a
の後面板1B側を円板20bで蓋する如くして、円盤状
の室20とし、この室20のスピーカボックス1内の開
口部を塞ぐ如く、外周部に可動体であるエッジ21を有
する中心部が肉厚とされた円板より成る所定重さの重り
22aより成る振動体22を配設する。
【0027】この図2に示す如く円盤状の室20の側壁
20aの上,下,左,右対称に夫々所定口径の通気孔2
3を設ける如くする。
【0028】本例においては、スピーカ3の振動板10
の振動による音放射力をF1 とし、ダクト18のダクト
放射力をFD とし、この振動体22がスピーカ3の音放
射力F1 の音放射方向と逆方向の反作用力−F1 を駆動
力として発生する音放射方向と逆方向の作用力をF2
し、この円盤状の室20の側壁20aの4つの通気孔2
3の通気孔放射力をFT としたとき、 F1 +FD =F2 +FT が成り立つ如くする。
【0029】この場合、スピーカ3の振動系の実効質量
をM1 、このスピーカ3の振動板10の動く加速度をα
1 としたときの音放射力F1 は、F1 =M1 α1 と表わ
され、ダクト18の空気の負荷質量をMD 、このダクト
18の空気の動く加速度をα D としたときのダクト18
のダクト放射力FD は、FD =MD αD と表わされ、振
動体22の質量をM2 とし、この振動体22の動く加速
度をα2 としたとき、M1 α1 +MD αD =M2 α2
Tが成り立つ如くする。
【0030】また、スピーカボックス1内の空気の容積
をVB とし、この静止圧力をPとし、スピーカ3の振動
板10の有効面積をS、この振動板10の振幅をXとし
たとき、スピーカ3の振動板10を音放射力F1 で駆動
した場合、スピーカボックス1内の空気の容積はS・X
だけ膨張する如く変化する。
【0031】このとき振動体22は、このS・Xのスピ
ーカボックス1内の空気の容積の変化分を駆動源とした
音放射方向とは逆方向の作用力F2 を発生し、これによ
り円盤状室20の容積が変化し、このときの4つの通気
孔23よりの通気孔放射力FT となる。
【0032】また、4つの通気孔23の断面積の和をS
T とし、ダクト18の断面積をSDとし、この4つの通
気孔23の空気の動く加速度をαT とし、4つの通気孔
23の空気の負荷質量をMT としたとき、 αT =S/ST ・α1 αD =S/SD ・α1 であるので、 M2 α2 +α1 ・MT ・S/ST =α1 (MD ・S/S
D +M1 )となり、ここでα2 =α1 としたときは、 M2 α1 +α1 ・MT ・S/ST =MD ・S/SD ・α
1 +M1 ・α となり M=MD ・S/SD +M1 −MT ・S/ST となり、これにより振動体22の質量M2 を決定するこ
とができる。
【0033】上述式を満足することにより、音放射力F
1 及びダクト放射力FD のスピーカ3の音放射方向と逆
方向の反作用力−(F1 +FD )を駆動力として発生す
る振動体22の作用力F2 及び通気孔放射力FT とによ
り相殺することができ、スピーカ3の音の放射力が損な
われることがなく、即ちスピーカボックス1が揺動する
ことがなく低音再生が良好となる。
【0034】また本例においては円盤状の室20の側壁
20aの上・下・左・右に通気孔23を設けたので、こ
の通気孔23の放射力の反作用力を互いに支え合うこと
ができ、スピーカボックス1の上下方向及び左右方向の
動きを押さえることができ、この点よりも低音の放射の
効率が損なわれることがなく良好な低音再生ができる。
【0035】図3は、本発明の実施の形態の他の例を示
し、この図3例につき説明するに図1例に対応する部分
には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【0036】図3例は図1例の振動体22を所定重さの
円板状の重り22を中心とし、その外周にバネ材又は気
密性ダンパーよりなる可動体21aを設けて構成し、こ
れによりスピーカボックス1内の円盤状の室20のスピ
ーカ側の開口を塞ぐようにしたものである。その他は、
図1例と同様に構成する。
【0037】この図3例においても、この図1例同様の
作用効果が得られることは容易に理解できよう。
【0038】尚、上述例ではスピーカボックス1に1つ
のダクト18を設けた例につき述べたが、このスピーカ
ボックス1内のダクトを所謂折り返しダクトとし、この
折り返しダクトのダクト放射力の反作用力を互いに相殺
するようにすれば上述においてダクト放射力FD を考慮
しなくても良いことは勿論である。
【0039】また、本発明は上述例に限らず本発明の要
旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得るこ
とは勿論である。
【0040】
【発明の効果】本発明によればスピーカの音放射方向と
逆方向の反作用力を駆動力として、スピーカボックスの
内部にこのスピーカに対向して配設され、この音放射方
向と逆方向に作用力を発生する振動体を具備したので、
スピーカを2個設けなくとも音放射力の反作用力を相殺
或は減衰することができ、スピーカの音の放射力が損な
われることがなく、即ちスピーカボックスが揺動するこ
とがなく低音再生が良好となる利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明スピーカ装置の実施の形態の一例を示す
側断面図である。
【図2】図1の円盤状室の例を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態の他の例を示す側断面図で
ある。
【図4】従来のスピーカ装置の例を示す側断面図であ
る。
【図5】従来のスピーカ装置の例を示す側断面図であ
る。
【符号の説明】
1‥‥スピーカボックス、1B‥‥後面板、2‥‥バッ
フル板、3‥‥スピーカ、18‥‥ダクト、20‥‥円
盤状の室、21‥‥エッジ、21a‥‥可動体、22‥
‥振動体、22a,22b‥‥重り、23‥‥通気孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピーカボックスの前面のバッフル板に
    取り付けられたスピーカと、 前記スピーカボックスの内部の後面の前記スピーカに対
    応した位置に設けた通気孔を有する室と、 前記室の前記スピーカ側に配設され、前記スピーカの音
    放射方向と逆方向の反作用力を駆動力として前記音放射
    方向と逆方向に作用力を発生する振動体とを具備して成
    ることを特徴とするスピーカ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のスピーカ装置において、 前記振動体を重りの外周をエッジ、ダンパー或はバネ等
    の可動体を介して保持して構成したことを特徴とするス
    ピーカ装置。
JP10147701A 1998-05-28 1998-05-28 スピーカ装置 Pending JPH11341595A (ja)

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JP10147701A JPH11341595A (ja) 1998-05-28 1998-05-28 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
JP2007274313A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Yamaha Corp スピーカ装置
KR101361477B1 (ko) * 2013-11-12 2014-02-13 주식회사 블루콤 밀폐 공간에서 저음 영역이 확장 가능한 마이크로 스피커 모듈
EP4391584A1 (en) * 2022-12-21 2024-06-26 ACER Incorporated Speaker module

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