JPS63242099A - ポ−ト付スピ−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係り、特にテレビジ１ン
セット、カーステレオなどに好適で、低音域拡大を図る
ことが可能なスピーカに関する。

〔従来の技術〕

従来から、スピーカシステムの低音域拡大の方法につい
ては、例えば、文献（音響機器０日本旗送出版協会、昭
３８−７　、　ＰＰ７６−７９及びＰＰ　２５６−２７
８　）に論じられている。

この中で、第２図Ａ、Ｂに示す位相反転形（通称バスレ
フ形）キャビネッ）　１１が一般的な方法である。第３
図に示すように、このとき、次式で表わすスチフネス等
個体積Ｖａｆｆの２倍の容積をもつキャビネットを用い
たとき、低音域をもつとも平坦に拡大できる（最低共振
周波数ｆ０の約０，７倍まで）ことが示しである。

ここで、−二空気の密度 Ｃ：音速 島。：スピーカの実効半径 Ｓｏ、：スピーカの等価スチフネス （Ｓ、＝鳩・ω２．ω＝２πｔｏ　） Ｍｅ：スピーカの振動系実効質量 ｆ６：スピーカの最低共振周波数 しかし、実際のスピーカシステムのキャビネットの容積
Ｖは上式で表すスチフネス等側体積Ｖａｆｆより大幅に
小さい（Ｖ　＝　Ｖｅｆｆ／２〜Ｖａｆｆ１５　）。そ
の結果、第３図からも分るようにポートから放射される
音波の位相が逆相の方にずれる。バスレフ形の特徴であ
る低音増強がなされない。

また、第４図人、Ｂに示すようにバスレフ形の変形とし
てキャビネット１４の後部にポート１５を設けた例があ
る。しかし、後面のポート１５から放射された音圧１７
が前面へ回折すると逆位相の音波となり、スピーカ１６
の前面へ放射された音圧１８を打消し低音が出にくい。

特に、第５図に示すようなテレビジョンセット２１の場
合、画面（ブラウン管）２２を大きくしたためにスピー
カのキャビネットｎは容積（Ｖ　＊Ｖｅｆｆ１０も小さ
く、そのためスピーカユニットＵの口径も小さくなり、
最低共振周波数ｆ０も高＜　（ｔｏ＝１０（）”２５０
Ｈｚ　）後面開放形キャビネットを形成しているためテ
レビジョンセット２１に最低限必要な１００〜２００Ｈ
ｚの低音が再生しにくい欠点があった。さらに、テレビ
ジョンセットでは、電気回路、ブラウン管などからの発
熱がセット内に蓄熱しないように対流放射熱用のスリッ
ト５を上面、側面、底部に設けるので、スピーカの後部
へ放射された音波がスリット５より漏洩する。そのため
、スピーカの前面へ放射された音圧を打消し、低音が出
にくいという欠点が生じる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、低音域再生について配慮されておらず
、テレビジョンセットで最低限必要な、豊かで力強い感
覚を生じる１００〜２００Ｈｚの低音成分が再生しにく
いという問題があった。

本発明の目的は、比較的小形のキャビネットに堰付けら
れた小口径スピーカ（電気音響変換器）において、低音
域を拡大する方法にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、キャビネットの背面にポー）　（ｊｃ、”
）もしくはダクト（管）を設け、スピーカ（、Ｍｅ　−
８ｏ　。

Ｒ１１）とキャビネット容積Ｖ（実際には等価スチフネ
ス８マ＝ρＣ雪π”ａｔ’／Ｖ　　）、ｎよびポートも
しくはダク・トを流出入する空気の質量ＭＰによって共
鳴（共振）を生じせしめ、低音域を増強することによっ
て、達成される。

このとき、共振周波数ｆ、は次式によって求まる。

上記共振周波数ｆｒではスピーカの振幅は減少するが、
それ以下の周波数では振幅は増大し音圧レベルが増大す
る。また上記共振周波数ｆｒではポートから空気が流出
するが、第２のキャビネットを設け、これに放出せしめ
、スピーカから放射される音圧に悪影響をおよぼさない
よう音響的に絶縁することによって達成される。

〔作用〕

第１のキャビネット１の背面にポート２もしくはダクト
２′を設け、ポート２もしくはダクト２′によって音響
的に結合した第２のキャビネットをもったスピーカシス
テムは第１図のようになる。そのときのスピーカ３から
放射される音圧イとポート２もしくはダクト２′から放
射される音圧口の周波数特性は、第６図のようになる。

スピーカ３から放射される音圧イは、（り式で求めた共
振周波数ｆｒで減少するが、それ以下の周波数では大幅
に増強される。

ポート２もしくはダクト２′から放射される音圧口は、
共振周波ａｆｒ点付近で増えるが、第２のキャビネット
４の中に放射されるので、スピーカ３から放射される音
圧イに障害は与えない。また、１２のキャビネットであ
るテレビジョンセットの！体２１の放熱用スリット２５
から音波が漏洩した場合、ポート２から放射される音圧
周波数特性口の帯域が狭いので、スピーカ３の前面に放
射される音圧イ薯ζ影響を与えない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を計算値で示す。

そのとき、スピーカ（電気音響変換器）３およびキャビ
ネット１の各定数は、最低共振周波数ｆ０＝　１２５Ｈ
ｚ　、共振周波数ｆ、でのせん鋭度Ｑｏ　−Ｌ４−振動
系の実効質量鳩＝　２．４ｔ　、実効振動半径Ｉｔ＠　
＝　４．５ａ＋　。

キャビネット容積ＶＣ＝９００ＣＩＩＰ、ポート２の半
径畠、＝３．２国ｍ　、ダクト２′の長さＬ　＝　０．
３国とすると、スピーカの等価スチフネスＳ０は ３、　＝Ｍｅ　１１　ωｊ　＝１．４８Ｘ１（Ｐ　ｄｙ
＋ｖ’ｍスチフネス等価体積Ｖｅ個体は キャビネットの等価スチフネスＳｖは Ｂｖｘ　”””　”’　虻＝＝６．４Ｘ１０’　ｄｙｒ
＠／ａｍｃ ポート２を流出入する空気の質量ＭＰは２０．８３ｔ となる。

そのとき、共振周波数ｆｒは となり、音圧周波数特性ハは、第６図に示すようになる
。

また、同容積（９００ａＩｉ）の密閉形キャビネットの
場合の音圧周波数特性二、バスレフ形キャビネットの場
合の音圧周波数特性ホをそれぞれ示すが、これらに比べ
大幅に低音が再生できることが分る。

ポート２もしくはダクト２′は第１のキャビネット１の
背面のみならず側面、上面、底面に設けても同様の効果
が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、比較的小容積のキャビネットを用いて
、該キャビネットの１部にポートもしくはダクトを設け
、これを流出入する空気の質量とキャビネット容積によ
って音響的に共振を発生せしめ、この共振は、電気入力
信号によって動作するスピーカの振動をざら蕃ζ励振す
るので、低音域の音圧レベルを１０〜２０ｄＢ増強でき
、帯域も１〜２オクターブ低域へ拡大できる効果がある
。

また本発明は、カーステレオなどにおける、自動車の後
部トランク上、ダツシュボード、ドアなどに取付けるス
ピーカシステムにも応用できる。

同様に、建造物の天井、壁などに取付、収納するスピー
カシステムにも応用できる。

第１図においてダクト２′は第１のキャビネット１の内
側番と設けであるが、外側に設けることによって、別個
に形成した第２のキャビネット４と機械的にジヲイント
することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構造の模式図、第２図
は従来例である位相反転形キャビネットの構造図とその
等価回路、第３図は従来例の特性の計算結果を示す特性
図、第４図は第２図に示した従来例の変形応用例の構造
図とその等価回路、第５図はテレビジョンセットでのス
ピーカとそのキャビネットの構造を示す平面図及び正面
図、第ｑ図は本発明の音圧周波数特性の特性図、第７図
は本発明の一実施例の音圧周波数特性の特性図である。 １・・・キャビネット　　　２・・・ポート２′・・・
ダクト　　　　　　　３・・・スピーカ４・・・キャビ
ネット　　、 イ・・・スピーカから放射される音圧 口・・・ポートから放射される音圧 【ゝ− 代理人　弁理士　小　川　勝　男　′ Ｚ　Ｉ　図 ＋＝　　　斥　−Ｆ！３濠牧 忌　２　図 （Ａ） ｔス） 第　３　図 １４　図 第　ぢ　圓 （Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気入力信号に対応する音響出力信号に変換する電
   気音響変換器と、電気音響変換器を支持する第１のキャ
   ビネットと、該第１のキャビネットを収納または支持す
   る第２のキャビネットを有し、 第１のキャビネットの背面または側面、上面底面に、ポ
   ートもしくは、ダクトが形成され、ポートもしくはダク
   トによって、第１のキャビネットと第２のキャビネット
   が音響的に結合されていることを特徴とするポート付ス
   ピーカシステム。 ２、特許請求の範囲第１項記載のポート付スピーカシス
   テムにおいて、第２のキャビネットはテレビジョンセッ
   ト、カセットテープレコーダ付ラジオ、カーステレオな
   どにおける自動車の車体などの本体筺体であることを特
   徴とするポート付スピーカシステム。 ３、特許請求の範囲第１項記載のポート付スピーカシス
   テムにおいて、第２のキャビネットは、建造物の一部の
   空間を筺体としたことを特徴とするポート付スピーカシ
   ステム。