JPS63136798A - 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】 産業上の利用分野 本発明はスピーカシステムに関し、特に薄形で高忠実度
再生を可能にするスピーカシステムに関するものである
。

従来の技術 薄形で高忠実度再生可能なスピーカシステムに対する要
求は省スペース化が図れると言う利点から極めて強いも
のがある。ところで数百ヘルツ以上のいわゆる中高域と
言われる周波数については薄形化に対する困難はそれほ
ど大きくないが、数百ヘルツ以下の低域の再生において
は振動板の体積速度を大きくしなければ十分な音圧レベ
ルを得ることができない。ところが密閉キャビネットを
用いた場合には、キャビネットのスティフネスＳＢ　（
＝　ρｏＣｏ２Ｓ２／Ｖ　＋　ｐｏ　；　空気の密度＋
ＣＯｉ音３ページ 速＋　Ｓ　ｉ振動板面積　ｙ　、キャビネットの体積）
が大きくなるために、振動板をキャビネットに取シつけ
た場合の最低共振周波数ＪＯＢ イフネス１Ｍ；付加質量を含めた振動系質量）が高くな
シ低域の音圧レベルが不足する。Ｊａｎを下げるために
はＭ−ｉ大きくするか（Ｓｎ＋５ｎ）ｆｉ−小さくすれ
ばよいが、Ｍを大きくすると音圧レベルが低下するので
（Ｓａ　＋　Ｓｎ　）を小さくするしかない。

ところが５−１一定にした場合、薄形のスピーカではＶ
が小さいためにＳＢ＞ＳＤとなシ、ｆｏＢを下げること
ができない。一方Ｓを小さくすると一定の体積速度を確
保するためには振幅を大きくとらなければならず、歪が
増える原因となる。

そこで従来薄形スピーカシステムでは、主として後面開
放キャビネットが採用されている。これについて第７図
と共に説明する。第７図において、１は振動板でありエ
ツジ２によってキャビネット３ｆに取シつけられている
。駆動系等は説明を簡単にするだめに省略した。このス
ピーカシステムを剛壁４にとシつけ、剛壁４との距離ｄ
を変えて軸上音圧周波数特性を測定したところ第８図の
ようになった。明らかに剛壁４からの距離が離れるほど
低域の音圧レベルは上昇している。これは剛壁に近づけ
るほど振動板前面から放射される音Ａと、後面から放射
される音Ｂとが測定点Ｐにおいて逆相となり互いに打ち
消し合うためである。このため薄形スピーカではありな
がら壁面から５０〜６０（ｍ離して設置しなければ十分
な再生音圧レベルを確保することができず、省スペース
化の□目的を果たしていなかった。

後面開放キャビネットの上記欠点を解決するために、剛
壁に密着して設置した時にも、前後に放射される音が測
定点において位相差を生じるように（最善には同相とな
るように）音道を設ける方式が提案されている。この方
式について第９図と共に説明する。キャビネット３ｇに
は開口６が設けられており、振動板後面から放射された
音は開口６を通り、キャビネット３ｇと剛壁４の間に形
５ページ 成された音道７を経て前面へと放射される。このため前
面から直接放射された音とは先の例に比べ距離ｌに相当
するだけの位相差を生じ音圧レベルが向上する。

しかるに上記方法において振動板の振幅を小さくするた
めに振動板面積を大きくするとキャビネット背面と、剛
壁との隙間に生ずる質量Ｍａ　（ＭａＭＰ；音道の空気
の質量）が大きくなり出力音圧レベルを低下させる。

そこで発明者らは先に上記問題点を解決するために、大
面積の振動板の中央部が後面開放となっており、周辺部
は密閉方式となったスピーカシステムを提案している。

この方式の構造を第１０図に示す。この方式ではキャビ
ネット３ｈに設けられた後面開放部の面積が小さいため
にＭＡＬが小さくなシ、後面開放部が有効に働くと共に
周辺部は音の打消しが起こらない密閉方式であるために
、薄形スピーカでありながら壁面に密着して設置しても
十分な低域再生が可能であると言う利点があ６ベーノ る。

発明が解決しようとする問題点 ところが上記のような構成では後面開放部分と密閉部分
とで振動板背面にかかる負荷が大きく異なるために、振
動板をピストン振動させることが困難であシ音圧周波数
特性上にピーク・ディップを生じる原因になっていた。

音圧周波数特性の一例を第１１図に示すが振動板がピス
トン振動しているとした場合のシミュレーションで得た
特性Ｂに比べて実測での特性Ｂは明らかにピーク・ディ
ップが大きい。

本発明は上記問題点に鑑み、薄形でかつ壁面に密着して
設置しても十分な低域再生が可能であシ、かつ広い周波
数範囲にわたって平坦な音圧特性を実現したスピーカシ
ステムを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明のスピーカシステム
はそれぞれ独立した振動板が配置され、それぞれを独立
した駆動系によって駆動される後了、−７・ 面開放形スピーカ部と密閉スピーカ部とを有し、後面開
放形スピーカ部の開口から放射された音を音道を通して
前面に放射するようにしたことを特徴とする。

作用 従来の方法では後面開放部分と密閉部分とが同一の振動
板によって構成されていたため、振動板背面の負荷が部
分的に異なりピストン振動を妨げていたが、本発明では
、それぞれが独立の振動板になっているため、各振動板
については背面の負荷が等しく振動板の自由振動におけ
る節の位置を駆動することにより容易にピストン振動さ
せることができる。更にそれぞれの振動板が小さくなる
ので同じ構成の振動板を用いたとしても最低個有共振周
波数が高くなシ、ピストン振動帯域を広げることができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図において３は１ｍ×１ｍ×６ｃｆｎのキャ
ビネット、１ａ、１ｂは３０ｃｒＩＬＸ１７σ、１Ｃは
３ｏαＸ４６ｃｒｎの振動板である。各振動板は厚みｓ
ｍｍの発泡体の表裏にアルミの表面材を貼ったものを用
いている。振動板１＆の背面は密閉キャビネットとなっ
ており、中央の振動板１ｃの背面には開口６が設けられ
後面開放キャビネットとなっている。各振動板は計４ケ
所のボイスコイル８によって駆動される。尚、２はエツ
ジ、９は各ボイスコイル８を駆動するだめの磁気回路で
ある。

従来振動板が一体である場合には、先に説明したように
背面の負荷が密閉部と開放部とで異なるために、密閉部
と開放部の境界付近に応力集中が起こり、歪の原因とな
る他、音圧周波数特性上にピーク・ディップを生じる。

第２図に本実施例の音圧周波数特性を示すが、従来の一
体振動板の特性人に比べて本実施例の独立振動板の特性
の方がピーク・ディップがはるかに小さくなっており、
帯域も拡大している。

尚、本実施例では角形の振動板を用いたが、本発明は、
振動板の形状には関係なく効果を発揮す９ベーノ るものであり、例えば第３図に示すようにキャビネット
３１Ｌにエツジ２１Ｌを介して設けられた同軸状の振動
板２１．２２’に有し、中心部の背面が開口６ａにより
後面開放、外周部の背面が密閉となっているような場合
でも同様の効果を有する。

更にキャビネッ）３１Ｌが小さく背面のポートから放射
される音と前面から放射される音との位相差が十分に確
保できない場合には、第４図人、Ｂに示すように、キャ
ビネット３Ｃに開口６Ｃを設け、エツジ２Ｃを介して振
動板３１．３２を設けるとともにキャビネット３Ｃの背
面と剛壁４Ｃとの間に音道７が形成されるように桟１０
を取シつけポートから放射される音が音道７を通って前
面に放射されるようにすると効果が得られる。勿論音道
７は、壁面を利用せずに第６図に示すようにキャビネッ
ト３ｄと一体化してもよいし、キャビネットの厚みを増
やさないようにするためには第６図Ａ、Ｂに示すように
、キャビネッ）３６の中央部分にエツジ２ｅを介して振
動板４１．４２を設けるとともに、この中央部分をとり
まくように、１０、−ジ キャビネット３ｅの側面に開口６ｅを介して音道７ｅを
設けてもよい。これらの場合にはキャビネットと剛壁と
を密着させて取付ける必要がなくなるばかりでなく、壁
面の凹凸に関係なく設置できると言う効果も得ることが
できる。

尚、各図において、同一部には同一番号を付している。

発明の効果 本発明は後面開放部分 ネット背面の開口部から放射された音を音道を通して前
面へ放射することによって位相差を生じさせ薄形であり
ながら壁に密着させて設置しても十分な低域再生を可能
とするスピーカシステムにおいて、後面ｉ放部と密閉部
とにそれぞれ独立の振動板を用いることにより、振動板
のピストン振動帯域を飛躍的に広げ、平坦な周波数特性
を実現することができ、また歪を低下させることができ
る。

更に各振動板が小さくなることから曲げ剛性が向上する
ので振動板を薄く軽量化でき、従って出力音圧レベルが
向上する。また振動板の配置にも自１１ペー。

山鹿が増し、組立も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるスピーカシステムの
構成を示す略断面図、第２図は本実施例と従来のスピー
カシステムの音圧周波数特性図、第３図は本発明を同軸
スピーカに使用した時の構成を示す斜視図、第４図Ａ、
Ｂはキャビネット背面に桟を設けて剛壁との間に音道を
形成した場合の構成を示す平面図、略断面図、第５図は
音道をキャビネット背面に一体化した場合の構成を示す
略断面図、第６図ム、Ｂは音道をキャビネット側面に一
体化した場合の構成を示す平面図、略断面図、第７図は
後面開放スピーカを壁に取υ付けた時の構成と音の経路
を示す略断面図、第８図は後面開放スピーカを壁に取シ
つけた時壁との距離をパラメータとした音圧周波数特性
図、第９図はキャビネット後面にポートを設けたスピー
カシステムの構成と音の経路を示す略断面図、第１０図
は開放、密閉兼用方式で振動板が一体となったスピーカ
システムの構成を示す略断面図、第１１図は第１０図に
示したスピーカシステムの音圧周波数特性図である。 １ａ、１ｂ、１Ｃ・・・・・・振動板、２・・・・・・
エツジ、３．３＆、３０，３ｆ３・・・・・・キャビネ
ット、４・・・・・・剛壁、５・・・・・・ぐイク、６
・・・・・・開口、了・・・・・・音道、８・・・・・
・ホイスコイル、９・・・・・・磁気回路、１ｏ・・・
・・・桟。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名堅 ６　　　４…呉３つ 第６図 （ハ）（ｆ３） トー味動秩 ２−・−エツジ 第８図 ”６０ｃｍ　　　　　　　　−−−％ｊ土 １）　　　　　　　　　　″。 江 し ■　　　　　　　　　　　　　　２０ｃｍ】し ｃｍ 柳￥ツヒ公

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一のキャビネットにそれぞれ独立の振動板を備
   えた少なくとも１つの密閉形及び開放形のスピーカを形
   成すると共に開放形スピーカ部の開口をキャビネット背
   面に設け、前記開口から放射された音を音道を通して前
   面に放射するようにしたことを特徴とするスピーカシス
   テム。
2. （２）開放形スピーカがキャビネットの中央付近に形成
   され、密閉形スピーカがキャビネット周辺部に形成され
   ると共に開口がキャビネットの背面中央付近に形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
   ピーカシステム。
3. （３）キャビネットはキャビネット背面に段部を有し、
   前記キャビネットを壁に密着して設置した際、壁面と前
   記段部とによって音道が形成されるように構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   スピーカシステム。
4. （４）音道をキャビネットと一体に形成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載
   のスピーカシステム。