JPH1188981A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価なステレオシステムの構築が可能で、し
かも良質な低音再生が可能なスピーカ装置を提供する。 【解決手段】 ２台の増幅器をスピーカボックス１の端
子４３，４５に各々接続し、各増幅器から音声信号を入
力すると、端子４３，４５からの右チャンネル用音声信
号と左チャンネル用音声信号とが中低音用のスピーカユ
ニット３のボイスコイル４０，４１に出力され、これら
の音声信号の合成音がスピーカユニット３から放射され
る。また、端子４５，４３からの左，右チャンネル用音
声信号は、フィルタ６−１，６−２で低音除去された
後、スピーカユニット５−１，５−２に入力され、中高
音がスピーカユニット５−１，５−２から放射される。

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】従来、この種のスピーカ装置としては、
図９に示すような装置が提案されている。このスピーカ
装置は、スピーカボックス１０１に取り付けられた中低
音用のスピーカユニット１００と、スピーカユニット１
００の両側に配された２台の中高音用スピーカユニット
１１０−１，１１０−２とを有し、これらのスピーカユ
ニット１００，１１０−１，１１０−２にそれぞれ３台
の増幅器１２０〜１２２が接続されたステレオシステム
である。これにより、音声信号を各増幅器から各スピー
カユニットに送り、左右のスピーカユニット１１０−
１，１１０−２から中高音を放射すると共に、中央のス
ピーカユニット１００から中低音を放射することで、臨
場感湧れるステレオ音響を形成する。

【０００３】このようなステレオシステムにおけるスピ
ーカユニット１００は、センタポール１０１を有したヨ
ーク１０２とマグネット１０３とプレート１０４とで磁
気回路を形成すると共に、振動板１０５に連結されセン
タポール１０１に嵌められたボイスコイルボビン１０６
に、ボイスコイル１０７を巻装した構造になっている。

【０００４】これにより、増幅器１２０で増幅した中低
音の音声信号を接続線１０８を介してボイスコイル１０
７に供給することで、スピーカユニット１００から音声
信号に対応した中低音が放射されるようになっている。

【０００５】

【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。中低音
用のスピーカユニット１００と、中高音用のスピーカ装
置１１０−１，１１０−２とに、一台づつ増幅器１２０
〜１２１を接続しなければならないので、合計３台の増
幅器が必要となり、ステレオシステムのコストがかなり
高価なものとなってしまう。

【０００６】また、小形軽量のスピーカボックス１０１
に取り付けられたスピーカユニット１００では、その振
動板１０５が音圧が大きい低音の放射のために振動する
と、スピーカボックス１がそのスピーカユニット１００
の振動系の振動の反作用によって移動し、このため、音
の放射の力が弱くなり音質を劣化させるという不都合が
あった。

【０００７】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、安価なステレオシステムの構築が可能
で、しかも良質な低音再生が可能なスピーカ装置を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、中低音用スピーカユニットと、一対の
中高音用スピーカユニットとを具備するスピーカ装置に
おいて、上記中低音用スピーカユニットは、振動板を振
動させるボイスコイルボビンに巻き付けられ且つ第１の
増幅器に接続可能な第１のボイスコイルと、ボイスコイ
ルに巻き付けられ且つ第２の増幅器に接続可能な第２の
ボイスコイルとを有し、上記一対の中高音用スピーカユ
ニットは、低音を除去するフィルタを各々有し、各フィ
ルタを介して上記第１，第２の増幅器に各々接続可能で
ある構成とした。かかる構成によれば、第１，第２の増
幅器を中低音用スピーカユニットの第１，第２のボイス
コイルに各々接続し、第１，第２の増幅器で各々増幅し
た２つの音声信号を入力すると、これら２つの音声信号
に対応した合成音が振動板から放射される。また、第
１，第２の増幅器で増幅された２つの音声信号は、各フ
ィルタで低音が除去された後、各中高音用スピーカユニ
ットに入力され、各中高音用スピーカユニットからは、
各音声信号に対応した中高音が放射される。

【０００９】

【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は合成樹脂等を素材とした小形軽量のスピー
カボックスであり、このスピーカボックス１の上面に、
中低音用のスピーカユニット３が取り付けられ、その両
側には、中高音用のスピーカユニット５−１，５−２が
取り付けられている。具体的には、スピーカボックス１
の上面のバッフル板２の中央部に、スピーカ取付孔２ａ
が穿設され、スピーカユニット３がこのスピーカ取付孔
２ａの下側に固定されている。そして、スピーカボック
ス１の左，右側面板２０上部にスピーカケース５０−
１，５０−２がそれぞれ取り付けられ、スピーカケース
５０−１内に、左チャンネルとして用いられる中高音用
スピーカユニット５−１とフィルタ６−１とが組み込ま
れ、スピーカケース５０−２内に、右チャンネル用の中
高音用のスピーカユニット５−２とフィルタ６−２とが
内蔵されている。

【００１０】図２は、スピーカユニット３を示す断面図
である。スピーカユニット３は、中央部にセンタポール
３０ａが突設されたヨーク３０に、リング状のマグネッ
ト３１，プレート３２，マグネット３３，プレート３４
を順に積層し、プレート３２，３４とセンタポール３０
ａとの間に磁気回路のギャップ３５を形成した構造とな
っている。そして、プレート３４の上面にはフレーム３
６が取り付けられ、このフレーム３６に、エッジ３７ａ
を介してコーン型の振動板３７の外周部が連結されてい
る。この振動板３７は中央部にキャップ３８ａを有して
おり、その内周部はボイスコイルボビン３８の上部に固
着されている。このボイスコイルボビン３８は、フレー
ム３６に固着されたダンパ３９によって保持されてお
り、その外周面であってプレート３２，３４に対向する
位置には、第１のボイスコイル４０と第２のボイスコイ
ル４１とが巻き付けられている。ボイスコイル４０は、
錦糸線４２ａを介して右チャンネル用端子４２に接続さ
れ、ボイスコイル４１は、錦糸線４４ａを介して左チャ
ンネル用端子４４に接続されている。

【００１１】図３は、中高音用スピーカユニット５−
１，５−２を示す断面図である。スピーカユニット５−
１（５−２）は、周知のスピーカユニットであり、図３
に示すように、センタポール５１ａを有したヨーク５１
にリング状マグネット５２とプレート５３とを積層し、
プレート５３に固定されたフレーム５４にエッジ５５ａ
を介して振動板５５を連結し、振動板５５をダンパ５７
で保持され且つセンタポール５１ａに嵌められたボイス
コイルボビン５６に固着し、ボイスコイルボビン５６に
ボイスコイル５８を巻き付けた構成となっている。そし
て、ボイスコイル５８は、錦糸線５９ａを介して端子５
９に接続され、端子５９は図１に示すフィルタ６−１
（６−２）に接続されている。

【００１２】図４は、この実施形態のスピーカ装置の回
路図である。図４に示すように、フィルタ６−１，６−
２の入力側は図１にも示す端子４５，端子４３に接続さ
れており、端子４５，４３から入力された音声信号の低
音域を除去して、中高音の音声信号のみをスピーカユニ
ット５−１，スピーカユニット５−２に出力するように
している。これらフィルタ６−１，６−２は、周知のハ
イパスフィルタであり、コンデンサ６０とコイル６１と
で構成されている。また、このようなフィルタ６−１，
６−２が接続された端子４５，端子４３には、接続線４
５ａ，４３ａが接続され、これらの接続線４５ａ，４３
ａがスピーカユニット３のボイスコイル４１，４０に接
続した左チャンネル用端子４４，右チャンネル用端子４
２に接続されている。これにより、端子４３から入力し
た右チャンネル用音声信号Ｒが右チャンネル用端子４２
を介して、スピーカユニット３のボイスコイル４０に入
力されると共に、フィルタ６−２を介してスピーカユニ
ット５−２のボイスコイル５８に入力される。また、端
子４５から入力した左チャンネル用音声信号Ｌは、端子
４５を介してスピーカユニット３のボイスコイル４１に
入力されると共に、フィルタ６−１を介してスピーカユ
ニット５−１のボイスコイル５８に入力される。

【００１３】一方、図５において、スピーカボックス１
は角箱体であり、その下面板２１には、スピーカユニッ
ト３の放射時に生じた反作用を打ち消す反作用を発生可
能なダクト１０が設けられている。ダクト１０は、下面
板２１の中央部に設けられ、スピーカユニット３側を向
く直状の円筒体であり、その内径ａdと長さｌdは次のよ
うに設定されている。図５は、低音放射時における力関
係を示す説明図である。スピーカユニット３が低音放射
によって、力Ｆsを真上の空気に作用させたときに、ダ
クト１０内の空気に力Ｆdが作用したとすると、これら
の力の反作用−Ｆs，−Ｆdがスピーカボックス１の内部
に発生する。したがって、スピーカボックス１が動かな
い条件は−Ｆs＝−Ｆd、即ちＦs＝Ｆdである。ここで、
スピーカユニット３の振動系の実効質量と加速度とをｍ
s，αsとし、ダクト１０内の空気の実効質量と加速度と
をｍd，αdとすると、上記Ｆs＝Ｆdの関係から、下記
（１）式が成立する。 ｍs・αs＝ｍd・αd ・・・（１） また、スピーカユニット３の振動板３７の有効面積Ｓs
とダクト１０の開口面積Ｓdとの間には、下記（２）式
が成立する。 αs・Ｓs＝αd・Ｓd ・・・（２） 上記（１）式と（２）式とから、下記（３）式が成立す
る。 Ｓd／ｍd＝Ｓs／ｍs ・・・（３） 上記（３）式において、スピーカユニット３の振動系の
実効質量ｍsと振動板３７の有効面積Ｓsとは既知であ
り、開口面積Ｓdはダクト１０の内径ａdを変数とする関
数で、ダクト１０内空気の実効質量ｍdは、内径ａd及び
長さｌdを変数とする関数である。このため、上記
（３）式の左辺は内径ａd，長さｌdの関数ｆ（ａd，ｌ
d）となり、（３）式の右辺は一定値となる。したがっ
て、関数ｆ（ａd，ｌd）が上記一定値になるようにダク
ト１０の内径ａd，長さｌdを設定することで、スピーカ
ユニット３による力Ｆsとダクト１０の空気による力Ｆd
とが釣り合う。ダクト１０の内径ａd，長さｌdはこのよ
うに設定されており、スピーカユニット３の低音放射時
にスピーカボックス１が移動しないようになっている。

【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。まず、図４に示すように、ＣＤ
ドライブ７等の出力音声信号を増幅する第１及び第２の
増幅器８，９を端子４３，端子４５に各々接続し、ＣＤ
ドライブ７を駆動することで、増幅器８，９で増幅され
た右，左チャンネル用の音声信号Ｒ，Ｌが端子４３，端
子４５に入力される。

【００１５】端子４３に入力された音声信号Ｒは、スピ
ーカユニット３側とスピーカユニット５−２側とに分岐
出力される。スピーカユニット３側へ出力された音声信
号Ｒは、右チャンネル用端子４２を介してボイスコイル
４０に入力され、音声信号Ｒに対応した磁界がボイスコ
イル４０に生じる。すると、図２に示すプレートプレー
ト３２，３４とセンタポール３０ａとの間の磁界とボイ
スコイル４０の磁界との相互作用によって、ボイスコイ
ルボビン３８が上下に移動して振動板３７が振動する。
また、図４において、スピーカユニット５−２側に出力
された音声信号Ｒは、フィルタ６−２に入力され、この
フィルタ６−２で低音域が除去された後、ボイスコイル
５８に入力され、中高音の音声信号Ｒに対応した磁界が
ボイスコイル５８に生じる。これにより、図３に示すス
ピーカユニット５３とセンタポール５１ａとの間の磁界
とボイスコイル５８の磁界との相互作用によって振動板
５５が振動し、右チャンネルの中高音がスピーカユニッ
ト５−２から放射される。

【００１６】一方、端子４５に入力された音声信号Ｌ
は、スピーカユニット３，５−１側に分岐出力される。
そして、スピーカユニット３側へ出力された音声信号Ｌ
のボイスコイル４１への入力によって、図２に示す振動
板３７が振動する。すなわち、スピーカユニット３の振
動板３７は、ボイスコイル４０に入力した音声信号Ｒと
ボイスコイル４１に入力した音声信号Ｌとの合成音であ
る中低音を放射することとなる。また、図４において、
スピーカユニット５−１側に出力された音声信号Ｌは、
フィルタ６−１を介してスピーカユニット５−１のボイ
スコイル５８に入力され、音声信号Ｌに対応した左チャ
ンネルの中高音がスピーカユニット５−１から放射され
る。これにより、スピーカユニット５−１とスピーカユ
ニット５−２とから左，右チャンネルの中高音が放射さ
れ、スピーカユニット３から中低音が放射されることと
なり、臨場感湧れるステレオ音響を楽しむことができ
る。

【００１７】このように、この実施形態のスピーカ装置
によれば、２台の増幅器８，９でスピーカユニット３，
５−１，５−２を駆動することができるので、３台の増
幅器を必要とした従来のスピーカ装置に比べて１台分の
増幅器を省略することができ、その分、ステレオシステ
ムの構築コストを削減することができる。

【００１８】ところで、スピーカユニット３においては
音圧レベルの高い低音が放射されるので、その低音放射
の反作用によって小型軽量なスピーカボックス１が振動
するおそれがある。しかし、この実施形態のスピーカ装
置では、図５に示したように、ダクト１０がスピーカボ
ックス１に設けられているので、ダクト１０内の空気放
射の反作用−Ｆdでスピーカユニット３の低音放射時の
反作用−Ｆsを打ち消す。このため、スピーカボックス
１がスピーカユニット３の低音放射によって振動するこ
となく良質な低音放射が維持されることとなる。

【００１９】（第２の実施形態）図６は、この発明の第
２の実施形態に係るスピーカ装置の断面図である。な
お、図１ないし図５と同一部材については同一符号を付
してある。この実施形態のスピーカ装置は、スピーカボ
ックス１の前面にバッフル板２を配し、バッフル板２に
中低音用のスピーカユニット３を取り付けると共に、上
面板の左右に、中高用のスピーカユニット５−１，５−
２を配して、フィルタ６−１，６−２を接続し、ダクト
１１を後面板２２に沿って取り付けた点が、上記第１の
実施形態のスピーカ装置と異なる。

【００２０】ダクト１１は、一方開口が下面板２１側を
向いた筒状体であり、その内径ａd′と長さｌd′は、ス
ピーカユニット３の低音放射するときの反作用−Ｆsと
ダクト１１内の空気の反作用−Ｆd′とが釣り合うよう
に設定されている。これにより、スピーカユニット３の
低音放射時におけるスピーカボックス１の前後方向の移
動が防止されるようになっている。このように、ダクト
１１を後面板２２に沿った形状に形成することで、スピ
ーカボックス１の薄型化を図ることができる。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７は、この発明の第
３の実施形態に係るスピーカ装置の要部を示す断面図で
ある。なお、図１ないし図６に示した部材と同一部材に
ついては同一符号を付してある。この実施形態のスピー
カ装置は、１つのマグネット３３と１つのプレート３４
とのみを有する小型のスピーカユニット３−１のボイス
コイルボビン３８に、ボイスコイル４０，４１を巻き付
けた点が、上記第１及び第２の実施形態と異なる。具体
的には、プレート３４を若干厚めに設定し、このプレー
ト３４とセンタポール３０ａとの間のギャップに、近接
した２つのボイスコイル４０，４１を巻き付けた。この
ように、ボイスコイル４０，４１を近接させてボイスコ
イルボビン３８に巻き付ける構成とすることで、小型の
中低音用スピーカユニットについても、この発明を適用
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。

【００２２】（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要部を示す断面図で
ある。なお、図１ないし図７に示した部材と同一部材に
ついては同一符号を付してある。この実施形態のスピー
カ装置は、１つのマグネット３３と１つのプレート３４
とのみを有する小型のスピーカユニット３−２のボイス
コイルボビン３８に、ボイスコイル４０，ボイスコイル
４１を巻き付けた点は上記第３の実施形態のスピーカ装
置と同様であるが、ボイスコイル４０の外側にボイスコ
イル４１を巻き付けた点が上記第１ないし第３の実施形
態と異なる。このように、ボイスコイル４０，４１を重
ねた構成とすることで、より薄いプレート３４を有した
小型の中低音用スピーカユニットについても、この発明
を適用することができる。その他の構成，作用効果は上
記第１ないし第３の実施形態と同様であるので、その記
載は省略する。

【００２３】なお、この発明は、上記実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の
変形や変更が可能である。例えば、上記第１ないし第３
の実施形態では、右チャンネル用のボイスコイル４０を
ボイスコイルボビン３８の上側位置に配設し、左チャン
ネル用のボイスコイル４１を下側位置に配設したが、逆
位置に配設しても良い。また、上記第４の実施形態で
は、右チャンネル用のボイスコイル４０の外側に左チャ
ンネル用のボイスコイル４１を巻き付けたが、ボイスコ
イル４１の外側にボイスコイル４０を巻き付けても良
い。さらに、上記実施形態では、フィルタとしてコンデ
ンサ６０，コイル６１で構成したフィルタ６−１，６−
２を用いたが、これに限定されるものではなく、低音域
を除去可能な全てのフィルタを用いることができること
は勿論である。

【００２４】

【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、第１及び第２の増幅器という２
つの増幅器で、ステレオ音響を得ることができる。この
結果、従来のスピーカ装置が３つの増幅器を必要とした
ことに比べて、増幅器を１つ省略することができ、その
分、安価なステレオシステムを構築することができると
いう優れた効果がある。また、中低音用スピーカユニッ
トが取り付けられたスピーカボックスに、中低音用スピ
ーカユニットの反作用を打ち消し又は減少させる反作用
を発生可能なダクトを設けることで、低音放射時におけ
るスピーカボックスの移動を防止することができ、この
結果、小型軽量のスピーカボックスにおいても、より良
質な低音を発生させることができる。さらに、ダクトを
中低音用スピーカユニットから取り付けられたスピーカ
ボックスの一面と対向する面に沿って折れ曲がった筒状
体にすることで、スピーカボックスの薄型化を図ること
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】中低音用のスピーカユニットを示す断面図であ
る。

【図３】中高音用スピーカユニットを示す断面図であ
る。

【図４】第１の実施形態のスピーカ装置の回路図であ
る。

【図５】低音放射時における力関係を示す説明図であ
る。

【図６】この発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置
の断面図である。

【図７】この発明の第３の実施形態に係るスピーカ装置
の要部を示す断面図である。

【図８】この発明の第４の実施形態に係るスピーカ装置
の要部を示す断面図である。

【図９】従来のスピーカ装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１…スピーカボックス、 ３，５−１，５−２…スピー
カユニット、 ６−１，６−２…フィルタ、 １０…ダ
クト、 ３７…振動板、 ３８…ボイスコイルボビン、
４０，４１…ボイスコイル、８，９…増幅器。

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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中低音用スピーカユニットと、一対の中
   高音用スピーカユニットとを具備するスピーカ装置にお
   いて、 上記中低音用スピーカユニットは、振動板を振動させる
   ボイスコイルボビンに巻き付けられ且つ第１の増幅器に
   接続可能な第１のボイスコイルと、上記ボイスコイルボ
   ビンに巻き付けられ且つ第２の増幅器に接続可能な第２
   のボイスコイルとを有し、 上記一対の中高音用スピーカユニットは、低音を除去す
   るフィルタを各々有し、各フィルタを介して上記第１，
   第２の増幅器に各々接続可能である、 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、 上記中低音用スピーカユニットをスピーカボックスの一
   面に取り付け、スピーカボックスの他面に上記中低音用
   スピーカユニットの反作用を打ち消し又は減少させる反
   作用を発生可能なダクトを設けた、 ことを特徴とするスピーカ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のスピーカ装置におい
   て、 上記ダクトは、上記中低音用スピーカユニットが取り付
   けられたスピーカボックスの上記一面と対向する面に取
   り付けられ且つ中低音用スピーカユニット側を向く直状
   の筒状体である、 ことを特徴とするスピーカ装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のスピーカ装置におい
   て、 上記ダクトは、上記中低音用スピーカユニットが取り付
   けられたスピーカボックスの上記一面と対向する面に取
   り付けられ且つ当該対向面に沿って折れ曲がった筒状体
   である、 ことを特徴とするスピーカ装置。