JPS59221099A - スピ−カ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 この発明は、スピーカ・システムに関し、詳細には、中
高音ばかりでなく低音領域、とりわけ、　５０Ｈ２以下
の低音を再生するのに好適なスピーカーシステムに関す
る。

ｂ、従来技術 ホーン型スピーカを除外したスピーカ・システムは撮動
板とそれを支持するキャビネット（エンクローシャンと
から成る。

振動板が振動すると、その前後の空気が大気圧よりも高
くなったり低くなったり交互に増減し、仮に振動板の前
側の圧力が増加すれば後側の圧力が減少するというよう
に、振動によって振動板の前後には互に相反する正負逆
方向の圧力が生じるので、それらが互に干渉すれば音波
は打ち消されてしまう。

そこで、キャビネットは、周知のようｔて、堅くて振動
の生じない非吸収性の材質で作成され、それによって振
動板の前後双方から放射される互に正負逆位相の音波の
相互干渉が阻止されるから、放射音波が所望の方向へ指
向して聴取範囲の音圧が増加される。

ところが、振動板の振幅は、周波数と、振動板の有効振
動半径の２乗に反比例するので５周波数が低下すると、
例えば２０１（ｚの周波数を１２０ｄＢＱ音圧レベルに
再生する場合に、４０ｃｆｎの口径の振動板では９１ｍ
の振幅を必要とし、同様にして、８０釧では２１　ｗｎ
　、　１６０　ｃｍでは５閣となり、振動板の口径が大
きくなる程、その振幅変位量が小さくても低音の再生が
可能となる。

しかしながら、キャビネットの内容積は、口径２０ｔｍ
の場合に２０乃至４５）で済むのに対して。

４０ｃｒｎの場合に１００乃至２００４　、８０　ｃｍ
となれば４００乃至５２０！の大容積を必要とするから
、一般の家庭でこれらの大容積キャビネットを設備する
ことは殆んど不可能に近い。

同様の見地から、バック・ローデツド・ホーン・タイプ
（第１図Ｅ）及びフロント・ローデツド・ホーン・タイ
プ（第１図Ｆ）のスピーカーもまた内容積が大きくて場
所ととるので、一般の家庭では使用が困難である。

そこで、キャビネットの内容積を著しく小さくしても低
音領域を再生し得るならば、それは一般家庭のオーディ
オ愛好者にとって最大の福音となるであろうが、その希
望は今のところ達成されていない。

従来、最も簡単なキャビネットとして、第１図（Ａ）で
示すように、振動板Ｆの前後の空気を１枚のバフル（邪
魔板）Ｐで仕切るバフル型が周知であり、この型ではバ
フルＰの前後の空気量が他に比べて非常に豊富であるか
ら、振動板Ｆの振幅に要する往復変位量が大きくても圧
縮流体に伴なう弾性によってその変位は比較的無理なく
実現される。それ故、バフル型では振動板Ｆの口径が比
較的小さくても低音再生の条件は有利である。

しかしながら、実際上は有限な住宅空間に無限大のバフ
ルを設置することが極めて困難であって、バフルそれ自
体の共振、後方へ放射された音の壁面からの反射による
前方へのまわり込み干渉などが生じ、低音の再生を実現
させるには容易でない。

次に、従来、最も普及されているキャビネットとして、
第１図（Ｂ）で示すように、振動板Ｆの後方に放射され
る音波を密室状のキャビネットＣで完全に吸収処理する
密閉型が周知であるが、これは密室内の空気量が僅少か
つ不変であるため、振動板Ｆの振幅変位量の大きな低音
再生領域では、上記僅少不変の密室内空気が正の圧力波
に対してもブレーキとして作用し、負の圧力波に対して
もブレーキとして作用することになるので、低音の再生
上最も不都合な結果が生ずる。

更に、上記密閉型の不都合を改善して、後方に放射され
る音波の位相と振幅とを反転させて積極的に利用し、そ
れを前方の放射音波と結合させる位相反転型すなわちバ
スレフ型（第１図Ｃ）が周知である。

バスレフ屋は、後方への放射音波がキャビネットＣ内の
空洞とダク）Ｄで共鳴する現象（ヘルムホルツの共振）
を利用して低音の耽感を補つモのであって、ダクトの共
振周波数付近における低音の再生に顕著な効果を有する
が、共振周波数以下の帯域ではダクトの空気がスピーカ
のコーンと逆相で振動するため音波が互に打ち消し台っ
て密閉型よりも著しく急激に減りししてしまう。

位相反転型の変形として、第１図（Ｉυで示すように、
ドロン・コーン型（別名パッシブ・ラジェータ型）が周
知であり、これはドライノく一部としての振動板Ｆが取
り付けられているキャビネットの同一前面に磁気回路を
有しない受動的な撮動素子Ｄｏを併設し、その口径はド
ライバー振動板Ｆと同一またはそれ以−ヒのものを使用
するものであり、その作用は前Ｎｇｚ＜スレフ型と同様
に共振周り附近の低音再生に奏効するが、それ以下の周
波Ｔ１．領域では音波の相互打消が更に強く作用し”Ｃ
１より居、激に減衰する。

Ｃ０発明の目的 こ、の発明の第１の目的は、前後に放射される音波を最
少の容積で確実に干渉排除し得る密閉型のキャビネット
と、場所をとらない小口径の振動板とを使用するにも拘
らず、密閉キャビネット内の空気抵抗に打ち勝って、振
動板の大変位振幅を許容し得る低音再生用スピーカ・７
ステムを創作して提供することである。

この発明の第２の目的は、小型かつコスト低音な低音再
生用スピーカ・システムを創作して提供することである
。

ｄ０発明の構成 この発明の構成は、密閉されたキャビネット内の空間を
中間壁で仕切り、その中間壁と前壁の何れにも同一口径
同一規模の磁気回路を有する撮動板をそれぞれ順方向に
取り付けて、中間壁と前壁との空間が振動板の振幅変位
でも終始等圧乃至それに近い状態を維持し？Ｑるように
した点にある。

ｅ、実施例 己の発明の構成及び作用を、第２図乃至第４図で示す実
施例により以下に詳述する。

本発明によるスピーカ・システムは５後方に放射される
音波を確実に封じ込む密閉型のキャビネットを使用する
が、ただし、そのキャビネット内の空間は中間壁５で完
全に仕切られる。

中間壁５は、第２図及び第３図で示すように、１枚使用
する場合もあり、第４図で示すように、　。

２枚（５ａ及び５ｂ）使用することも可能である。キャ
ビネットの前壁６に対する中間壁５の取付角度は、互に
平行した状態（第２図及び第４図Ａ　）　、４５度前後
に傾斜した状態（第３図Ａ及び第４図Ｂの５ｂ）、また
は９０度前後の状態（第３図Ｂ及び第４図５ａ）などが
考えられる。

中間壁５゛または５ａ、５ｂで仕切られたキャビネット
内の空間は、前壁６との間に第１密閉空間部Ｃ１１，後
壁７との間に第２密閉空間部０２が形成される。ただし
、第３図Ｂ及び第４図Ｂで示す実施例では、第２密閉空
間部Ｃ２は底板８との間に形成される。

中間壁が２枚設けられている第４図の実施例では、第３
密閉空間部０３が、２つの中間壁５ａ及び５ｂの間にそ
れぞれ形成される。

キャビネットの前壁６には、磁気回路をもった第１振動
板Ｆｌが前方に向けて露出した状態で取り付けられてい
る。

中間壁５または５ａには、前記第１振動板Ｆ１と同一口
径同一規模の磁気回路をもった第２振動板Ｆ２が前記第
１振動板Ｆ１と順応する方向に向けて取り付けられてい
る。

第４図において、第２の中間壁５ｂにも前記振動板Ｆ１
と同一口径同一規模の磁気回路ともった振動板Ｆ３が前
記振動板Ｆ２、Ｆ３と順応する方向に向けて取り付けら
れている。

上記のように構成されたスピーカ・システムは次のよう
な作用を有する。

先ず、中間壁５（または５ａ）と後壁７（または底板８
）との間に形成された第２密閉空間部Ｃ２では、第２振
動板Ｆ２の振幅変位に対して、従来の密閉壁キャビネッ
ト（第１図Ｂ）で生じる現象と同じことが生起する。す
なわち、僅少かつ不変の密室内空気が空気はねとなって
作用し、正の振幅変位に対しても負の振幅変位に対して
も抵抗が生じて大変位を抑制するが、空気が圧縮流体で
ある関係上、成る程度の変位までは許容される。そうし
て、この密閉型キャビネットの構成のみでは殺低音の再
生が不可能であること前述した通りである。

しかしながら、第２密閉空間部Ｃ２の前面に相当する中
間壁５（または５ａ）に取り付けられている第２振動板
Ｆ２が、０２内の空気抵抗に抑制されながらも、ドライ
バ一部として成る程贋までの振幅変位が実現されるので
、この現象を、例えば蒸気機関車の２Ｍ連、３重連のよ
うに、直列に重複させれば、低音再生に必要な小口径の
振動板の大変位振幅が実現されるものと、本願発明者は
着想した。

第２図及び第３図で示す実施例は、直列２重連型を示し
、第１密閉空間部Ｃ１には、その前壁６に第１振動板ド
ライバ一部Ｆ１が、その中間壁５に第２振動板ドライバ
一部Ｆ２が、それぞれ順方向、かつ、同一位相の結線で
列設されており、前記双方の振動板ドライバ一部は、そ
の振幅変位の方向（＋−で記Ｒ）が同一であり、かつ、
そのタイミングが同期している。そうして、その振幅変
位量は、前壁６の第１振動板ドライバ一部Ｆ１の方が、
中間壁５の第２振動板ドライバ一部Ｆ２の同期振幅変位
と、第１密閉空間部０１内空気の弾性伸縮力との力に助
けられて、第２振動板ドライバ一部Ｆ２のそれよりも一
層大ぎく生起する。つまり、第２密閉空間部Ｃ２は振幅
変位の度毎に圧力が増減変動するが、第１密閉空間部Ｃ
１は第２振動板ドライバ一部Ｆ２の同期押し引きが作用
して、振幅変位時にも等圧乃至等圧に近い空間を維持す
ることができる。これを逆から表現すれば、振幅変位に
対してブレーキとなる空気抵抗が、第１密閉空同部Ｃ１
では少ないから、第１振動板Ｆ１はその分だけ自由に振
幅変位し得るわけである。

第４図で示す実施例は、直列３重連型を示し、第１密閉
空間部Ｃ１と第２密閉空間部０２との間に第３密閉空間
部Ｃ３を介入させた構成であるので、前壁６の第１振動
板ドライバ一部Ｆ’１の振幅変位は、第２振動板Ｆ２に
助けられた第３振動板Ｆ３の同期変位に助けられて、密
閉室でありながら、殆んど空気抵抗を受けずに、入力通
りの振幅変位量を一層忠実に出力することができる。

１０発明の効果 本発明は、密閉型スピーカ・システムの得失、すなわち
、後方への放射音波の封じ込めに最も効果的でありなが
ら、その気密性が振動板の大振幅変位に対してブレーキ
となって作用し、それを許さず、低音再生の障害となっ
ていた点を再検討して、上記の長所を温存しつつ、その
短所を、密室内空気の弾性、すなわも、変位追従性とい
う点から見直し、−挙に大振幅変位を達成させようとし
た誤まりを改善し、密閉型キャビネット内に、中間壁５
（または５ａ、５ｂ）と、そこに第２の振動板ドライバ
一部１ｉ”　２　（及びＦ３）とを介在させて、空気に
よるブレーキを段階的に取り除き、最終的には、第１の
振動板ドライバ一部Ｆ１の大振幅変位が抵抗なく実現さ
れるようにしたので、振動板Ｆ１の口径が小さいにも拘
らず、例えば２０　ｃｍの口径のスピーカで４０比の低
音を確実に再生することが可能となり、しかも、口径が
小さいため全体として小型かつコスト低摩に作成し得る
から、とりわけ、各家庭内に設置したいオーディオ愛好
家にとって、きわめて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来型スピーカ・システムの構造を示す略図、 第２図は本発明によるスピーカ・システムの基本的実施
態様を例示する略図、 第３図（Ａ）　（Ｈ）及び第４図（Ａ）　（Ｂ）は他の
実施態様を例示する略図である。 Ｆ・・・磁気回路をもった振動板（ドライバ一部）、Ｃ
・・・キャビネット、 Ｄ・・・ダク）、Ｄｏ・・・受動的な振動素子、５．５
ａ及び５ｂ・・・中間壁、 ６・・・キャビネットの前壁、 ７０１．キャビネットの後壁、 ８・・・キャビネットの底板、 ０１．０２，０３・・・第１％第２、第３密閉空１川部
。 Ｆｌ、Ｆ２．Ｆ３・・・同一ロ径、同一規模の磁気回路
をもった第１、第２．ｆｆ！３振動板（ト°ライバ一部
）。 特許出願人　　　桜　井　勝　之 代理人弁理士　　三　根　　　守 舘　１　　図 （Ａ）’（Ｂ）　　　　（Ｅ）　　　　　（Ｆ）第４図 手続補正書（睦） 昭和５８年系月　／　　ｌ’１ １　中性の表示　　昭和５８年特許願第０’１４．４５
’７号２発明の名称　　スピーカ・システム ３補正をする者 ９Ｊｊイ’ｌとの関１１　　　特許出願人（１所（居所
〉 氏　名（名称）　　　　　　　桜　　井　　勝　　之「
発明の詳細な説明」の欄 １、　特許請求の範囲を次のように訂正する。 （１）　　密閉されたキャビネント内の空間を中間壁で
仕切り、その中間壁と前壁の何れにも同一口径同一規模
の磁気回路を有する振動板をそれぞれ取り付けて、前記
中間壁と前壁との間の空間が前記複数の振動板の振幅変
位でも終始等圧乃至等圧に近い状態を維持し得るように
したことを特徴とするスピーカ・システム。 （２）　　前壁に対する中間壁の取付角度を０贋すなわ
ち平行から９０度の間にした特許請求の範囲第１項記載
のスピーカ・システム。 （３）　　中間壁を複数枚設けた特許請求の範囲第１項
記載のスピーカｅシステム。 （４）複数の振動板を順方向に向けて配列しそれらを順
位相で結線した特許請求の範囲Ｊ　１項記載のスピーカ
・システノ４゜ （５）　　複数の振動板を逆方向に向けて配列しそれら
を逆位相で結線した特許請求の範囲第１項記載のスピー
カ・システム。 ２、　明細書第１１頁第２行目「ており、」の次に次の
文字を挿入する。 「（逆方向に向けた配列の場合には逆位相で結線）、」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１）　　密閉されたキャビネット内の空間を中間壁で
   仕切り、その中間壁と前壁の何れにも同一口径同一規模
   の磁気回路を有する振動板をそれぞれ順方向に取り付け
   て、前記中間壁と前壁との間の空間が前記複数の」騒動
   板の振幅変位でも終始等圧乃至等圧に近い状態を維持し
   得るようにしたことを特徴とするスピーカーシステム。 （２）　　前壁に対する中間壁の取付角度を０度すなわ
   ち平行から９０度の間にした特許請求の範囲第１項記載
   のスピーカ・システム。 （３）　　中間壁を複数枚設けた特許請求の範囲第１項
   記載のスピーカ・システム。