WO2006030760A1 - スピーカシステム - Google Patents

Abstract

　本発明に係るスピーカシステムは、キャビネットと、キャビネットに取り付けられた少なくとも１つのスピーカユニットと、キャビネットに取り付けられ、振動板と当該振動板を支持する支持系とでそれぞれ構成された複数のパッシブラジエータとを備える。そして、本発明に係るスピーカシステムは、上記複数のパッシブラジエータの支持系から放射される音圧の歪成分が相互に打ち消し合い、かつ複数のパッシブラジエータの放射音がキャビネットからほぼ同一方向に放射されるように構成される。

Description

明 細 書

スピーカシステム 技術分野

[0001] 本発明は、スピーカシステムに関し、より特定的には、低音域の歪を低減したパッシ ブラジェータ方式のスピーカシステムに関するものである。 背景技術

[0002] 従来の低音再生に用いられるパッシブラジェータ方式のスピーカシステムでは、キ ャビネットに駆動用スピーカユニットと共に 1つのパッシブラジェータが設けられるもの が一般的であつたが、低音域での歪を低減させるために、 2つのパッシブラジェータ を用いる方法が考案された (例えば、特許文献 1参照)。

[0003] 図 21は、特許文献 1に開示されているスピーカシステムの主要部の構造断面図で ある。図 21おいて、 1はキャビネットであり、 2はキャビネット 1の内部に取り付けられた 駆動用のスピーカユニットであり、 3はキャビネット 1に取り付けられた第 1のパッシブラ ジエータであり、 4は第 1のパッシブラジェータと対向するようにキャビネット 1に取り付 けられた第 2のパッシブラジェータであり、 5は第 1のパッシブラジェータ 3および第 2 のパッシブラジェータ 4が取り付けられたキャビネット 1の内部空間である。

[0004] このように構成されたスピーカシステムの動作を説明する。駆動用スピーカユニット 2に電気信号が印加されると、駆動用スピーカユニット 2の振動板力も音が放射される 。この放射音の圧力で、空間 5によって音響的に結合された第 1のパッシブラジェ一 タ 3と第 2のパッシブラジェータ 4は振動し、キャビネット 1の外空間に音を放射する。 この時、第 1のパッシブラジェータ 3と第 2のパッシブラジェータ 4はキャビネット 1の互 いに対向する面にそれぞれ取り付けられているため、第 1のノッシブラジェータ 3の 振動に起因するキャビネット 1の振動と、第 2のパッシブラジェータ 4の振動に起因す るキャビネット 1の振動とが相殺され、ノ ッシブラジェータの振動に起因するキャビネ ット 1の振動が防止される。

[0005] パッシブラジェータは、スピーカユニットのようにボイスコイルや磁気回路などの駆 動系を持たないため、支持系の非線形性が歪発生の大きな要因となる。スピーカュ ニットの設計にぉ ヽては、ボイスコイルが磁気回路の磁気ギャップに接触して破損す ることの無いようにボイスコイルを安定に振動させる配慮が必要であるが、パッシブラ ジエータの設計にぉ ヽては、ボイスコイルや磁気回路などの駆動系を持たな 、ので そのような配慮は必要無ぐ支持系の支持力の線形性を良くすることのみを考慮すれ ばよい。また、ノ ッシブラジェータの低音再生限界は、ノ ッシブラジェータの振動系 の重量とキャビネット内部の空気のスティフネスとの音響的な反共振で決定される。こ のとき、パッシブラジェータの支持系のスティフネスは、キャビネット内部の空気のステ ィフネスに対して十分に小さくする必要がある。

[0006] パッシブラジェータの支持系には、振動板の中央部を支持するダンパーと振動板 の外周部を支持するエッジとがある。エッジは、様々な形状のエッジが存在するが、 最も多用されているのは断面が半円形をしたロールエッジである。ロールエッジを用 V、れば、振動板が大振幅で振動しても支持力の線形性を保ちながら振動板を支持 することができる。ただし、特許文献 2に開示されているように、ロール形状のエッジは 上下振幅の方向で空気の排除量が異なるため、その支持力が線形であってもエッジ からの放射音に歪成分が含まれることが知られて 、る。

[0007] ところで、上記特許文献 1に記載のスピーカシステムでは、図 21のように、第 1のパ ッシブラジェータ 3の音の放射方向に対する前後方向と、第 2のパッシブラジェータ 4 の音の放射方向に対する前後方向とが互いに逆になつている、つまり、第 1のパッシ ブラジェータ 3からはその表面から外空間に音が放射されるのに対して、第 2のパッ シブラジェータ 4からはその裏面力も外空間に音が放射される。その結果、第 1のパ ッシブラジェータ 3から外空間に放射される音に含まれる非対称性歪と、第 2のパッシ ブラジェータ 4から外空間に放射される音に含まれる非対称性歪が相互に打ち消し 合うこととなり、上記のようなエッジのロール形状に起因する歪が低減されることとなる 特許文献 1：特開平 8— 79876号公報

特許文献 2：特開平 5 - 260581号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0008] しかしながら、図 21に示した従来のスピーカシステムでは、ユーザの聴取位置によ つては歪が十分に低減されないという問題があった。つまり、第 1のパッシブラジェ一 タ 3と第 2のパッシブラジェータ 4がキャビネット 1の互いに対向する面にそれぞれ取り 付けられているため、第 1のノッシブラジェータ 3の放射音と第 2のノッシブラジェ一 タ 4の放射音はキャビネット 1の前方と後方にそれぞれ放射されることとなる。すると、 聴取位置によっては、第 1のパッシブラジェータ 3の放射音がユーザに到達するまで の距離と第 2のノッシブラジェータ 4の放射音がユーザに到達するまでの距離に差が 生じ、その結果、それぞれの非対称歪で互いの非対称歪を十分に打ち消すことがで きない。

[0009] 図 22は、高さ 206mm、幅 122mm、奥行き 65mmという比較的小型のキャビネット に、 8cm口径のスピーカユニット（駆動系を有するスピーカユニット）を取り付け、さら にこのスピーカユニットの取り付け面と同じ面に 12cm口径のパッシブラジェ一タを取 り付けたスピーカシステムについて、キャビネットの正面側（すなわちパッシブラジェ ータを取り付けた面の方向）にキャビネットから lm離れたところにマイクロホンを設置 して音圧周波数特性を測定した場合と、キャビネットの背面側 (すなわちパッシブラジ エータを取り付けた面とは反対の面の方向）にキャビネットから lm離れたところにマイ クロホンを設置して音圧周波数特性を測定した場合の測定結果を示すものである。 同図において、 gはキャビネットの正面側における測定結果であり、 hはキャビネットの 背面側における測定結果である。ノッシブラジェータからの放射音に対応する 100 Hz以下の低音域では、音の指向性が少ないとされているが、図 22の結果から、パッ シブラジェータの正面側で測定される音圧と、パッシブラジェータの背面側で音圧に はレベル差が生じることが分かる。このことから、図 21のように 2つのパッシブラジェ一 タがキャビネットの互いに対向する面にそれぞれ取り付けられている場合には、聴取 位置によっては、各パッシブラジェータの放射音の音圧レベルに差が生じ、また経路 差による位相差も生じるので、それぞれの非対称性歪で互!ヽの非対称性歪を十分に 打ち消すことができないことが分力る。

[0010] さらに、従来のパッシブラジェータは、振動板およびエッジに加え、振動板の中央 部を支持するダンパーを備えている。ダンパーが設けられることで、ローリング現象の 発生が抑制される。し力しながら、振動板がエッジとダンパーという 2つの支持系で支 持されるため、ノ ッシブラジェータの支持系のスティフネスを、キャビネット内部の空 気のスティフネスに対して十分に小さくすることが困難となる。これにより、パッシブラ ジエータ自体の共振周波数を低下させることは困難となり、この共振周波数で低音再 生限界が制限されるという課題があった。

[0011] また、特許文献 2では 2つのスピーカユニットのエッジ力 それぞれ放射される歪を 互いに打ち消し合うようにしている力 スピーカユニットでは、前述のように歪発生の 要因としてボイスコイルに発生する駆動力の歪が存在するため、エッジの放射音の歪 を除去できたとしても、駆動力歪が依然として残ってしまうという問題がある。

[0012] それゆえに本発明は、より低歪のスピーカシステムを実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 本発明は、上記課題を解決するために下記の構成を採用した。なお括弧内の参照 符号および図番号は、本発明の理解を助けるために図面との対応関係を示したもの であって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。

[0014] 本発明の第 1の局面は、複数のパッシブラジェータ（22、 25)の支持系（24、 27)か ら放射される音圧の歪成分が相互に打ち消し合 、、かつ複数のパッシブラジェータ の放射音がキャビネットからほぼ同一方向に放射されるように構成したことを特徴とす るスピーカシステムである。

[0015] 本発明の第 2の局面は、上記第 1の局面において、複数のノッシブラジェ一タがキ ャビネット（20)の同一面に取り付けられていることを特徴とするものである（図 1)。

[0016] 本発明の第 3の局面は、上記第 1の局面において、複数のノッシブラジェータから の放射音を、複数のパッシブラジェータの放射音がキャビネットからほぼ同一方向に 放射されるように誘導する誘導構造を備えることを特徴とするものである（図 6、図 7)。

[0017] 本発明の第 4の局面は、上記第 3の局面において、誘導構造として、ノッシブラジ エータの前面に空隙を設けて設置された反射板（30、 41、 43)と、反射板によって反 射したパッシブラジェータの放射音を特定の方向に放射するための開口（31、 42)を 設けたことを特徴とするものである。

[0018] 本発明の第 5の局面は、上記第 1の局面において、複数のパッシブラジェータのう ちの 2つのノ¾シブラジェータの支持系をそれぞれ構成するエッジの断面形状が、パ ッシブラジェータの取り付け面を基準としてほぼ対称であることを特徴とするものであ る。

[0019] 本発明の第 6の局面は、上記第 5の局面において、 2つのパッシブラジェ一タの支 持系をそれぞれ構成するエッジの断面形状が、パッシブラジェータの取り付け面を基 準としてそれぞれ凸状および凹状のロール形状であることを特徴とするものである。

[0020] 本発明の第 7の局面は、パッシブラジェータ（60、 70、 80)の支持系の一部から放 射される音圧の歪み成分と、ノッシブラジェータの支持系の他の一部力 放射される 音圧の歪み成分が相互に打ち消し合うように支持系を構成したことを特徴とするスピ 一力システムである（図 8、図 10、図 17)。

[0021] 本発明の第 8の局面は、上記第 7の局面において、ノッシブラジェータの支持系を 構成するエッジ (62)が外周方向に沿って複数のエッジ片（62a、 62b、 62c)に区分 され、複数のエッジ片のうちの 2つのエッジ片（62a、 62b)の断面形状が、パッシブラ ジエータの取り付け面を基準としてほぼ対称であることを特徴とするものである。

[0022] 本発明の第 9の局面は、上記第 8の局面において、振動板の振動方向における振 動板の重心位置と、振動板の振動方向におけるエッジの高さ寸法の中心位置とがー 致することを特徴とするものである（図 11、図 12)。

[0023] 本発明の第 10の局面は、上記第 8の局面において、パッシブラジェータは、エッジ の内周部が振動板の外周部と接合して固設される構造を有し、振動板は、エッジの 内周部と接合される部分の厚みが振動板の中央部より薄!ヽ構造を有することを特徴 とするものである（図 12)。

[0024] 本発明の第 11の局面は、上記第 8の局面において、パッシブラジェータは、エッジ の内周部が振動板の外周部で挟み込まれて固設される構造を有することを特徴とす るものである（図 11)。

[0025] 本発明の第 12の局面は、上記第 8の局面において、振動板の中央部における単 位面積当たりの質量が当該振動板の外周部における単位面積当たりの質量よりも大 きいことを特徴とするものである（図 13、図 16)。

[0026] 本発明の第 13の局面は、上記第 12の局面において、振動板の振動方向における 振動板の重心位置と、振動板の振動方向におけるエッジの高さ寸法の中心位置とが 一致することを特徴とするものである。

[0027] 本発明の第 14の局面は、上記第 12の局面において、振動板の中央部の厚みが振 動板の外周部の厚みより厚いことを特徴とするものである（図 13、図 16)。

[0028] 本発明の第 15の局面は、上記第 14の局面において、振動板の形状が円形状であ り、振動板の厚みが、振動板の中心点から外周に向かって薄く変化することを特徴と するものである（図 13)。

[0029] 本発明の第 16の局面は、上記第 14の局面において、振動板の形状が正方形状で あり、振動板の厚みが、振動板の中心点から外辺に向かって薄く変化することを特徴 とするちのである。

[0030] 本発明の第 17の局面は、上記第 14の局面において、振動板の形状が長方形状で あり、振動板の厚みが、振動板の長辺方向の中心線力 振動板の 2つの長辺に向か つて薄く変化することを特徴とするものである。

[0031] 本発明の第 18の局面は、上記第 14の局面において、振動板の形状がトラック形状 であり、振動板の厚さ力 振動板の長手方向の中心線力 振動板の 2つの辺に向か つて薄く変化することを特徴とするものである（図 16)。

[0032] 本発明の第 19の局面は、上記第 8の局面において、ノッシブラジェータは、振動 板の中央部の少なくとも一方面に固設された、振動板の比重よりも大きい比重のおも りをさらに有することを特徴とするものである（図 15)。

[0033] 本発明の第 20の局面は、上記第 19の局面において、振動板の振動方向における 振動板の重心位置と、振動板の振動方向におけるエッジの高さ寸法の中心位置とが 一致することを特徴とするものである。

[0034] 本発明の第 21の局面は、上記第 19の局面において、振動板の形状が円形状であ り、おもりは、振動板より小さい半径の円形状を有し、振動板と中心点を同じにして固 設されることを特徴とするものである（図 15)。

[0035] 本発明の第 22の局面は、上記第 19の局面において、振動板の形状が正方形状で あり、おもりは、一辺の長さが振動板より短い正方形状を有し、振動板と中心点を同じ にして当該おもりの一辺が振動板の一辺と対向する位置に固設されることを特徴とす るものである。

[0036] 本発明の第 23の局面は、上記第 19の局面において、振動板の形状が長方形状で あり、おもりは、振動板の外形より小さい長方形状を有し、振動板と長辺方向の中心 線を同じにして固設されることを特徴とするものである。

[0037] 本発明の第 24の局面は、上記第 19の局面において、振動板の形状がトラック形状 であり、おもりは、振動板の外形より小さい長方形状を有し、振動板の長手方向の中 心線と当該おもりの長辺方向の中心線とを同じにして固設されることを特徴とするも のである。

[0038] 本発明の第 25の局面は、第 8の局面において、 2つのエッジ片の断面形状力 パッ シブラジェータの取り付け面を基準としてそれぞれ凸状および凹状のロール形状で あることを特徴とするものである。

[0039] 本発明の第 26の局面は、第 7の局面において、ノ ッシブラジェータは、環状の振 動板 (81)とこの振動板の内周を支持する内側エッジ (82a)と外周を支持する外側ェ ッジ (82b)とを有し、内側エッジおよび外側エッジの断面形状力 内側エッジと外側 エッジ力 放射される音圧の歪み成分が相互に打ち消し合うような形状であることを 特徴とするものである。

[0040] 本発明の第 27の局面は、第 26の局面において、内側エッジおよび外側エッジの 一方の断面形状が、パッシブラジェータの取り付け面を基準として凸状のロール形 状であり、他の一方の断面形状が、ノ^シブラジェータの取り付け面を基準として凹 状のロール形状であることを特徴とするものである。

[0041] 本発明の第 28の局面は、上記第 1〜第 27の局面のいずれかのスピーカシステムと 、スピーカシステムのノッシブラジェータより放射される放射音をパッシブラジェータ の表側に空隙を設けて配置された反射板によってディスプレイ装置の画面（91)側に 導く誘導構造とを備えた映像音響装置 (90)である。

[0042] 本発明の第 29の局面は、上記第 1〜第 27の局面のいずれかのスピーカシステムと 、スピーカシステムを内部に保持する車体とを備える、車両である（図 19、図 20)。 発明の効果

[0043] 本発明によれば、ノ ッシブラジェータの支持系に起因する歪力 聴取位置によらず 十分に打ち消されるため、低歪な低音再生が可能なスピーカシステムおよび映像音 響装置を実現することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1に係るスピーカシステムの構成を示す図である。

[図 2]図 2は、ノ ッシブラジェータ方式のスピーカシステムの音圧周波数特性を示す 図である。

[図 3]図 3は、ロールエッジの振動状態を示す図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態 1に係るスピーカシステムの音圧周波数特性を示 す図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 2に係るスピーカシステムの構成を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 2に係るスピーカシステムの外観図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施の形態 3に係るスピーカシステムの外観図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施の形態 4に係るスピーカシステムの正面図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態 4に係るパッシブラジェータのエッジ部の外観図 である。

[図 10]図 10は、トラック形状のパッシブラジェータを用いたスピーカシステムの正面 図である。

[図 11]図 11は、図 10に示したパッシブラジェータ 70にお!/、てローリング現象の発生 を抑制するための構造例を示す図である。

[図 12]図 12は、図 11に示したパッシブラジェータ 70における振動板 71の他の構造 例を示す図である。

[図 13]図 13は、図 8に示したパッシブラジェータ 60において、重量バランスを考慮し た振動板 61の構造例を示す図である。

[図 14]図 14は、振動板の重量バランスがローリング現象に与える影響を調べた結果 を示す図である。

[図 15]図 15は、中央部を重くした重量バランスをもつ振動板 61の他の構造例を示す 図である。

[図 16]図 16は、中央部を重くした重量バランスをもつ振動板 71の構造例を示す図で ある。

[図 17]図 17は、本発明の実施の形態 6に係るスピーカシステムの正面図である。

[図 18]図 18は、本発明の実施の形態 6における映像音響装置の正面図である。

[図 19]図 19は、本発明におけるスピーカシステムが自動車のドアに搭載された一例 を示す図である。

[図 20]図 20は、自動車の車内に設置されたスピーカシステムの一例を示す図である

[図 21]図 21は、従来のスピーカシステムの構造を示す断面図である。

[図 22]図 22は、従来のスピーカシステムの音圧周波数特性を示す図である。

符号の説明

20、 152 キャビネット

21 スピーカユニット

22、 25、 60、 70、 80、 103 ノッシブラジェータ

23、 26、 61、 71、 150 振動板

24、 151 凸状エッジ

27 凹状エッジ

28 空室

30 反射板

31、 42、 44、 93、 94 開口

40 面

41、 43 反射板

62、 72 エッジ

62a, 72a 凸状ロール部

62b、 72b 凹状ロール部

62c, 72c 接合部

611、 713 重り部

612、 613 おもり 81 リング状振動板

82a 内側エッジ

82b 外側エッジ

83 フレーム

84 空気孔

90 PDP本体

91 画面部

92 筐体

95、 96 中高音用スピーカ

発明を実施するための最良の形態

[0046] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

[0047] (実施の形態 1)

本発明の実施の形態 1に係るスピーカシステムの構成を図 1に示す。特に、（a)はス ピーカシステムの正面図であり、 (b)はスピーカシステムの A— B断面を示す断面図 である。また、 20はキャビネットであり、 21はスピーカユニットであり、 22は第 1のパッ シブラジェータであり、 23は第 1のパッシブラジェータ 22の構成要素の一つである振 動板であり、 24は第 1のパッシブラジェータ 22の構成要素の一つであるロール状の 凸状エッジであり、 25は第 2のパッシブラジェータであり、 26は第 2のパッシブラジェ ータ 25の構成要素の一つである振動板であり、 27は第 2のパッシブラジェータ 25の 構成要素の一つであるロール状の凹状エッジであり、 28はキャビネット 20内の空室 である。なお、図 1に示す第 1および第 2のパッシブラジェータ 22および 25は、例え ば円形状のパッシブラジェータである。

[0048] 以上のように構成されたスピーカシステムについて、その動作を説明する。

[0049] 動電型スピーカであるスピーカユニット 21の動作は周知であるのでここでは詳細な 説明を省略する。スピーカユニット 21に例えば音楽信号を印加すると、ボイスコイル に力が発生して、コーン型振動板を振動させて音を発生する。コーン型振動板で発 生した音圧は、キャビネット 20内の空室 28に放射され、この音圧により第 1のノ¾ /シ ブラジェータ 22と第 2のパッシブラジェータ 25は振動して音を再生するものである。

[0050] このようなパッシブラジェータ方式のスピーカシステムの放射音を周波数帯域で見 てみると、図 2のような音圧周波数特性となっている。図 2において、横軸は周波数、 縦軸は音圧レベルであり、 aはスピーカシステム全体としての特性を示しており、 bは スピーカユニットのみからの放射音の特性を示しており、 cはパッシブラジェータのみ 力もの放射音の特性を示している。スピーカシステム全体としての特性 aは、スピーカ ユニットのみ力もの放射音の特性 bとパッシブラジェータのみからの放射音の特性じと を加算合成したものとなる。図 2の特性から、ノ ッシブラジェータ方式のスピーカシス テムでは、低音域では、ノ ッシブラジェータの振動系の重量とキャビネット内の空室 の空気のスティフネスとの反共振によってスピーカユニットの振動板が止まり、ノ ッシ ブラジェータからの放射音が主となって再生されることがわかる。したがって、スピー 力ユニットで発生する歪は低音域では何ら問題とはならず、スピーカシステム全体とし ての低音域の歪みは、パッシブラジェータで発生する歪で決定されることになる。

[0051] 次に図 3を参照して、ロール状のエッジ力 発生する歪の発生メカニズムを説明す る。同図において、 150は振動板であり、 151は凸状エッジであり、 152は凸状エッジ 151が固着されるキャビネットである。ここで、振動板 150が線形に振動して、前後に 等距離 (Xmm)移動する場合を考える。振動板 150が前方に Xmm移動したときに排 除される空気量を U 1とし、振動板 150が後方に Xmm移動したときに排除される空気 量を U2とすると、図 3から明らかなように、凸状エッジ 151の変形によって空気量 U1 と空気量 U2は異なることになる。このようなエッジによって排除される空気量の非対 称性が音圧歪を引き起こすことになる。

[0052] 本実施の形態では、第 1のパッシブラジェータ 22を支持するエッジとして凸状エツ ジ 24を利用し、第 2のパッシブラジェータ 25を支持するエッジとして凹状エッジ 27を 利用している。凸状エッジ 24と凹状エッジ 27の断面形状は互いに表裏を逆にしたよ うな形状、すなわちパッシブラジェータの取り付け面を基準として対称的な形状とな つているため、振動板 23、 26がキャビネット 20の外部側に移動したときに排除される 空気量と内部側に移動したときに排除される空気量が等しくなり、第 1のパッシブラジ エータ 22と第 2のノッシブラジェータ 25から放射される放射音の歪が互いに打ち消 されることとなる。

[0053] また、本実施の形態では、第 1のパッシブラジェータ 22と第 2のパッシブラジェータ 25がキャビネット 20の同一面に取り付けられているため、各パッシブラジェ一タの音 の放射方向が同一（すなわちスピーカシステムの正面方向）となり、図 21の従来のス ピーカシステムのように歪が打ち消し合う効果が聴取位置によって薄れてしまうような こともない。

[0054] 図 4は、図 1で示したスピーカシステムにおいて、スピーカユニット 21として 8cm口 径のスピーカユニットを利用し、第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラ ジエータ 25としていずれも 6. 5cm口径のパッシブラジェータを利用し、キャビネット 2 0として 1. 3リットルの容積のキャビネットを利用した場合の音圧周波数特性と第 2次 高調波歪の実測結果を示している。図 4において、 dは音圧周波数特性を示し、 fは 歪特性を示している。なお、図 4の eは、比較例として、仮に第 1のノ¾ /シブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェータ 25のエッジの形状をいずれもキャビネット 20の正 面側に凸となるように変更した場合の歪特性を示している。図 4の eから明らかなよう に、 2つのパッシブラジェータのエッジ形状がいずれも凸状である場合には、エッジ が排除する空気量の非対称性により、 80Hz付近で大きな第 2次高調波歪が発生す る。一方、図 4の fから明らかなように、凸状エッジ 24と凹状エッジ 27を組み合わせる ことにより、空気排除量の非対称性が少なくなり、 80Hz付近の第 2次高調波の歪レ ベルは 20dB近く低減される。

[0055] なお、これまでの説明ではスピーカユニット 21のエッジ形状について特に言及して いないが、仮にスピーカユニット 21のエッジの形状が一般的なロールエッジであると すると、スピーカユニット 21の振動板が振動する際に、図 3を参照して説明したような 理由で歪みが発生することが考えられる。しかし、図 2の bから明らかなように、主にパ ッシブラジェ一タが音を再生する 80Hz付近ではスピーカユニットの振動板はほとん ど振動しないため、スピーカユニットのエッジ力も放射される歪成分は極めて小さい。 この結果、スピーカユニットとパッシブラジェータの放射音の合成となるスピーカシス テム全体の特性としてみれば、本実施の形態の構成により、パッシブラジェータによ り低音域の再生帯域は拡大され、さらに低音域の歪は大幅に低減されることとなる。 [0056] なお、本実施の形態では、ノ ッシブラジェータの支持系はエッジのみとした力 支 持系としてさらにダンパーを設けた構成であってもよい。このような構成であっても、ェ ッジの歪低減の効果には何ら影響がな!、。

[0057] また、本実施の形態では、パッシブラジェータのエッジの形状を図 1のようなロール 形状としたが、本発明はこれに限らず、図 3のような仕組みによって歪みを発生し得る 任意の形状のエッジを利用する場合においても本発明を適用し、その歪みを低減す ることがでさる。

[0058] また、本実施の形態では、第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェ ータ 25をその間にスピーカユニット 21を挟むようにして配置している力 本発明はこ れに限らず、キャビネット 20の同一面であれば、第 1のパッシブラジェータ 22および 第 2のパッシブラジェータ 25を任意の位置に配置してもよい。例えば、第 1のパッシ ブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェータ 25を隣り合わせに配置しても、本実 施の形態と同様の効果が得られる。

[0059] また、本実施の形態では、スピーカユニット 21を、第 1のパッシブラジェータ 22およ び第 2のパッシブラジェータ 25が取り付けられている面と同一の面に配置しているが 、本発明はこれに限らず、スピーカユニット 21を、第 1のパッシブラジェータ 22および 第 2のパッシブラジェータ 25が取り付けられている面とは異なる面に配置してもよい。 この場合にも本実施の形態と同様の効果が得られる。

[0060] また、本実施の形態では、第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェ ータ 25の 2個のパッシブラジェータを用いている力 本発明はこれに限らず、 3っ以 上のパッシブラジェータを設けるようにしてもょ 、。例えば 4つのパッシブラジェータを 設ける場合には、そのうちの 2つのパッシブラジェータのエッジを凸ロール状とし、他 の 2つのパッシブラジェータのエッジを凹ロール状とすることで、エッジから発生する 歪み成分を効果的に打ち消すことができる。

[0061] また、本実施の形態では、第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェ ータ 25の形状を円形状としたが、これに限定されない。第 1および第 2のパッシブラ ジエータ 22および 25の形状は、上述したように排除される空気量が等しければ、例 えば正方形や長方形などの矩形、それ以外の多角形、またはトラック形状であっても よい。トラック形状とは、矩形の対向する 2辺のみを半円に置換した、レーストラックの ような形状である。

[0062] (実施の形態 2)

本発明の実施の形態 2に係るスピーカシステムの構成を図 5に示す。特に、（a)はス ピーカシステムの正面図であり、 (b)はスピーカシステムの C D断面を示す断面図 である。また、図 6はスピーカシステムの外観図である。なお、図 5において、図 1と同 様の構成要素には同じ参照符号を付している。実施の形態 2が実施の形態 1と大きく 異なる点は、第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェータ 25の前面 に音の反射板 30を設けた点である。この反射板 30はキャビネット 20に結合され、こ れにより第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェータ 25の放射音を 図 6の矢印のように開口 31から放射させる構成となって 、る。

[0063] 以上のように構成されたスピーカシステムについて、その動作を説明する。

[0064] 実施の形態 1と同様に、スピーカユニット 21の振動により、第 1のパッシブラジェ一 タ 22および第 2のノッシブラジェータ 25が振動して音を再生する。このとき、第 1のパ ッシブラジェータ 22の凸状エッジ 24と第 2のパッシブラジェータ 25の凹状エッジ 27 の組み合わせによって低音域の歪が低減される点は、実施の形態 1と同様である。

[0065] 実施の形態 2が実施の形態 1と異なる点は、図 6の矢印で示すように、第 1のノ¾シ ブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェータ 25から放射された低音域の音が反 射板 30によって合成された後で開口 31より放射される点である。これにより、第 1の パッシブラジェータ 22の凸状エッジ 24と第 2のパッシブラジェータ 25の凹状エッジ 2 7から放射された音は、実施の形態 1のように聴取空間中に放射される前に、反射板 30によって形成された空間内で強制的に合成されるため、凸状エッジ 24と凹状エツ ジ 27の空気排除量の非対称性に起因する歪が実施の形態 1に比べてより確実に低 減される。

[0066] なお、本実施の形態では、第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジ エータ 25をその間にスピーカユニット 21を挟むようにして配置している力 本発明は これに限らず、例えば第 1のパッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェータ 2 5を隣り合わせに配置してもよ 、。 [0067] また、本実施の形態では、図 6のように反射板 30の 1つの辺に沿って開口 31を設 けているが、本発明はこれに限らず、例えば反射板 30の 2つ以上の辺にそれぞれ開 口を設けても構わない。この場合においても、第 1のノッシブラジェータ 22および第 2のパッシブラジェータ 25から放射された音は、反射板 30によってー且合成された 後に各開口より放射されることとなるので、凸状エッジ 24と凹状エッジ 27の空気排除 量の非対称性に起因する歪が実施の形態 1に比べてより確実に低減されることにな る。

[0068] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3に係るスピーカシステムの構成を図 7に示す。図 7はスピー カシステムの一部を切り欠いた状態の外観図である。同図において、 20はキャビネッ トであり、 21はキャビネット 20のある面に取り付けたスピーカユニットであり、 22はスピ 一力ユニット 21と同じ面に取り付けられた第 1のパッシブラジェータであり、 24は第 1 のパッシブラジェータ 22の凸状エッジであり、 40は第 1のパッシブラジェータ 22が取 り付けられた面とは垂直なキャビネット 20の面であり、 25はキャビネット 20の面 40に 取り付けられた第 2のパッシブラジェータであり、 27は第 2のパッシブラジェータ 25の 凹状エッジであり、 41はスピーカユニット 21と第 1のパッシブラジェータ 22を覆うよう に設けられた第 1の反射板であり、 42は第 1の反射板 41によって形成される開口で あり、 43は第 2のノ ッシブラジェータ 25を覆うように設けられた第 2の反射板であり、 4 4は第 2の反射板 43によって形成される開口である。図 7において、図 1と同様の構 成には同一の参照符号を付している。

[0069] 以上のように構成されたスピーカシステムについて、その動作を説明する。

[0070] スピーカユニット 21に音楽信号を印加すると、ボイスコイルに力が発生して、コーン 型振動板を振動させて音を発生する。コーン型振動板で発生した音圧は、キャビネッ ト 20内の空室に放射され、この音圧により第 1のノッシブラジェータ 22と第 2のパッシ ブラジェータ 25は振動して音を再生する。

[0071] ここで、第 1のパッシブラジェータ 22から放射された音は第 1の反射板 41で開口 42 に導かれ、開口 42より放射される。また、第 2のパッシブラジェータ 25から放射された 音は第 2の反射板 43で開口 44に導かれた後、第 1のノッシブラジェータ 22から放射 された音と一緒に開口 42より放射される。第 1のパッシブラジェータ 22の凸状エッジ 24の形状は凸状のロール形状であり、第 2のパッシブラジェータ 25の凹状エッジ 27 の形状は凹状のロール形状である。つまり、第 1のパッシブラジェータ 22の凸状エツ ジ 24の形状と第 2のパッシブラジェータ 25の凹状エッジ 27の形状は、キャビネット 20 の取り付け面に対して互いに対称であるため、第 1のパッシブラジェータ 22からの放 射音と第 2のパッシブラジェータ 25からの放射音が開口 42で合成されることによって 、 ノッシブラジェータの振動による空気排除量の非対称性が打ち消され、その結果、 低歪な低音を再生することができる。

[0072] 本実施の形態によれば、第 1のパッシブラジェータ 22と第 2のパッシブラジェータ 2 5をそれぞれキャビネット 20の異なる面に配置することが可能となるため、キャビネット 20の寸法に制約がある場合であっても、低歪な低音再生が可能なスピーカシステム を実現することができる。

[0073] (実施の形態 4)

本発明の実施の形態 4に係るスピーカシステムの正面図を図 8に示す。同図におい て、 20はキャビネットであり、 21はスピーカユニットであり、 60はパッシブラジェータで あり、 61はパッシブラジェータ 60の構成要素の一つである振動板であり、 62はパッ シブラジェータ 60の構成要素の一つであるエッジである。エッジ 62は、凸状ロール 部 62aと、凹状ロール部 62bと、凸状ロール部 62aおよび凹状ロール部 62bを連続的 に接続する接合部 62cとから構成される。図 9は、接合部 62cの詳細を示す斜視図で ある。なお、図 8に示すパッシブラジェータ 60の形状は、例えば円形状とする。

[0074] 以上のように構成されたスピーカシステムについて、その動作を説明する。

[0075] スピーカユニット 21に音楽信号を印加すると、ボイスコイルに力が発生して、コーン 型振動板を振動させて音を発生する。コーン型振動板で発生した音圧は、キャビネッ ト 20内の空室に放射され、この音圧によりパッシブラジェータ 60は振動して音を再生 する。

[0076] 実施の形態 4が実施の形態 1と大きく異なる点は、実施の形態 1ではパッシブラジェ ータが 2個設けられているのに対して、実施の形態 4ではパッシブラジェータが 1個だ け設けられている点である。ノ ッシブラジェータ 60のエッジ 62は、円周方向に複数 の要素に分割されており、特に、キャビネット 20の取り付け面に対して凸状である凸 状ロール部 62aと、キャビネット 20の取り付け面に対して凹状である凹状ロール部 62 bを有して 、る。これらの凸状ロール部 62aと凹状ロール部 62bが円周方向に沿って 交互に配置されているため、パッシブラジェータ 60の振動板 61が振動によって前面 側 (すなわちキャビネット 20の外側方向）に移動するときに排除される空気量と背面 側（すなわちキャビネット 20の内側方向）に移動するときに排除される空気量は等しく なる。つまり、凸状ロール部 62aからの放射音に含まれる空気排除量の非対称性に 起因する歪成分と凹状ロール部 62bからの放射音に含まれる空気排除量の非対称 性に起因する歪成分とが互いに打ち消し合うため、エッジ 62全体力も放射される、空 気排除量の非対称性に起因する歪成分は大きく低減されることとなる。

[0077] 以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態 1に比べてエッジの形状こそ複 雑となる力 キャビネットに取り付けるノッシブラジェ一タの数は 1個でよぐスピーカ システムの構成を簡素化し、スピーカシステムをより小型化することができる。

[0078] なお、ノッシブラジェータの形状は、図 8に示した円形状に限定されない。例えば、 図 10に示すように、トラック形状のパッシブラジェータ 70であってもよい。図 10は、ト ラック形状のパッシブラジェータ 70を用いたスピーカシステムの正面図である。同図 において、振動板 71の形状は、トラック形状である。エッジ 72は、凸状ロール部 72a と、凹状ロール部 72bと、凸状ロール部 72aおよび凹状ロール部 72bを連続的に接 続する接合部 72cとで構成される。図 10に示すパッシブラジェータ 70の構成は、ェ ッジ 72が凸状ロール部 72aと凹状ロール部 72bとの 2つに分割された簡単な構成で あるが、図 8に示したパッシブラジェータ 60と同様の歪低減の効果を得ることができる 。また、ノ^シブラジェータの形状は、例えば正方形や長方形などの矩形、またはそ れ以外の多角形であってもよい。

[0079] (実施の形態 5)

実施の形態 5として、ローリング現象の抑制を可能にする振動板の振動バランスお よび重量バランスについて説明する。ローリング現象とは、振動板が振動方向に振動 せずに例えば振動方向に対して斜め方向に振動するなどの現象をいう。ここで、上 述したパッシブラジェータ 70のエッジ 72は、外周方向に 2つの要素（凸状ロール部 7 2aおよび凹状ロール部 72b)に分割されている。また、エッジ 72の凸状ロール部 72a および凹状ロール部 72bは、キャビネット 20の取り付け面に対して凸状および凹状で ある。そのため、凸状ロール部 72aおよび凹状ロール部 72bの各スティフネスの値は 異なる値となる。これがローリング現象の発生要因の 1つとなる。そこで、本実施形態 においては、振動板 71の振動バランスおよび重量バランスに着目して、ローリング現 象の発生を抑制することを考える。以下、ローリング現象の発生を抑制するための振 動板の振動バランスおよび重量バランスについて説明する。

[0080] まず、上記ローリング現象の発生を抑制することが可能な振動板の振動バランスに ついて説明する。ここでは、説明のために図 10に示したパッシブラジェータ 70につ いて考える。図 11は、図 10に示したパッシブラジェータ 70においてローリング現象 の発生を抑制するための構造例を示す図である。図 11 (a)は、パッシブラジェータ 7 0の正面図を示す。図 11 (b)は、パッシブラジェータ 70の E— F断面を示す断面図で ある。また、図 11 (b)において、振動板 71の厚み方向の重心位置を G点とする。なお 、振動板 71の厚み方向とは、図 11 (b)における左右方向であり、振動板 71の振動 方向でもある。また、エッジ 72の振動方向の高さ寸法を Yとする。その高さ寸法 Yの 中心位置を通る中心線を中心線 HIとする。図 11 (b)に示すように、振動板 71にはそ の外周部に溝 711が形成されている。エッジ 72の内周部は、溝 711に挟み込まれて 固設され、振動板 71と一体ィ匕している。換言すれば、図 11に示すパッシブラジェ一 タ 70は、エッジ 72の内周部が振動板 71の外周部で挟み込まれるサンドイッチ構造 をとる。また、エッジ 72は、振動板 71の重心位置 Gが中心線 HI上に位置するように 固設される。換言すれば、エッジ 72は、振動板 71の振動方向において、振動板 71 の重心位置 Gとエッジ 72の高さ寸法 Yの中心位置とが同じ位置になるように固設され る。

[0081] ここで、振動板 71の重心位置 Gとエッジ 72の高さ寸法 Yの中心位置とが同じ位置 にない場合を考える。通常、ノッシブラジェータ 70は、図 10に示したように配置され ることが多い。このとき、振動板 71の重心位置 Gが中心線 HI上になければ、振動板 7 1の重心に力かる重力が振動板 71を回転させる力として働く。これにより、ローリング 現象が発生しやすくなる。し力しながら、上述したように、振動板 71の重心位置 Gとェ ッジ 72の高さ寸法 Yの中心位置とが同じ位置になることで、上記重心にかかる重力 は、振動板 71を回転させる力としては働かず、ローリング現象の発生要因とはならな い。このように、振動板 71の重心位置 Gとエッジ 72の高さ寸法 Υの中心位置とを同じ 位置にすることで、振動板 71の振動バランスを向上させることができる。その結果、凸 状ロール部および凹状ロール部を有するパッシブラジェータにおいても、ローリング 現象の発生を抑制することが可能となる。なお、エッジ 72は、振動板 71の重心位置 Gが中心線 HI上に位置するように固設されるとした力 振動板 71の重心位置 Gが中 心線 HI上に位置するように固設する製造工程を行った結果、振動板 71の重心位置 Gが中心線 HI上カゝらずれた位置に固設されたものの、本願の意図する効果を発揮 できる程度の位置のずれであれば、このような位置関係も振動板 71の重心位置 Gが 中心線 HI上に位置するものとみなす。つまり、振動板 71の重心位置 Gを完全に中心 線 HI上に位置させることは製造上のバラツキにより困難なものであり、この製造上の ノ ラツキによる誤差は許容されるものである。

[0082] さらに、図 21に示した従来のパッシブラジェータ 3および 4は、振動板がエッジとダ ンパーによって 2点支持される構造である。これは、エッジおよびダンパーの両方のス ティフネスを利用しなければ、つまり、振動板を支持する支持系のスティフネスを大き くしなければ、ローリング現象の発生を抑制することが困難であったためである。これ に対し、図 11に示すパッシブラジェータ 70では、ローリング現象の発生が抑制される 構造であるため、エッジ 72のみで振動板 71を支持することができる。したがって、従 来のパッシブラジェータ 3および 4に比べて、支持系全体のスティフネスを十分小さく することができる。その結果、ノッシブラジェータ 70自体の共振周波数を十分低下さ せることができる。つまり、スピーカシステムの低音再生限界がパッシブラジェータ 70 自体の共振周波数で制限されるという問題も解決することが可能となる。

[0083] なお、図 11に示した振動板 71の外周部の形状は、例えば図 12に示すような形状 であってもよい。図 12は、図 11に示したパッシブラジェータ 70における振動板 71の 他の構造例を示す図である。図 12 (a)は、パッシブラジェータ 70の正面図を示す。 図 12 (b)は、パッシブラジェータ 70の E—F断面を示す断面図である。図 12 (b)に示 す振動板 71の外周部には、中央部よりも厚みが薄い平面部 712が形成されている。 また、平面部 712は、振動板 71の外周部とエッジ 72の内周部とが接合される範囲に 形成される。エッジ 72の内周部は、厚みが薄い平面部 712に固設される。この場合も 、エッジ 72は、振動板 71の重心位置 Gが中心線 HI上に位置するように固設される。 これにより、図 11に示すパッシブラジェータ 70と同様の効果が期待できる。さらに、 図 12に示すパッシブラジェータ 70は、エッジ 72を振動板 71の平面部 712に貼り付 けるという簡略された構造である。図 12に示すパッシブラジェータ 70は、図 11で示し たようなエッジ 72を振動板 71で挟み込むという複雑な構造ではなぐ生産性を向上 させることが可能な構造である。

[0084] 次に、上記ローリング現象の発生を抑制することが可能な振動板の重量バランスに ついて説明する。ここでは、説明のために図 8に示した円形状のパッシブラジェータ 6 0について考える。図 13は、図 8に示したパッシブラジェータ 60において、重量バラ ンスを考慮した振動板 61の構造例を示す図である。図 13 (a)は、ノッシブラジェータ 60の正面図を示す。図 13 (b)は、パッシブラジェータ 60の E— F断面を示す断面図 である。また、図 13 (b)において、振動板 61の厚み方向の重心位置を G点とする。な お、振動板 61の厚み方向とは、図 13 (b)における上下方向であり、振動板 61の振 動方向でもある。図 13に示す振動板 61は、その中央部の厚みが厚い構造を有する 。具体的には、図 13 (b)において、振動板 61は、振動板の中心力も外周に向力 間 に厚みが薄く変化するように構成される。換言すれば、振動板 61は、振動板 61の中 央部における単位面積当たりの質量 (面密度）が振動板 61の外周部の面密度よりも 大きくなるように構成される。なお、振動板 61の厚みが厚くなる中央部を重り部 611と する。この重り部 611は、振動板 61の材料の厚みを厚くした部分である。

[0085] ここで、振動板の重量バランスがローリング現象に与える影響を調べた結果を図 14 に示す。図 14において、 αは振動板全体を均一な厚みとした場合、 j8は振動板の 中央部の材厚を厚くして (または材料の比重を大きくして）中央部の重量を重くした場 合、 γは振動板の外周部の重量を重くした場合において、それぞれの共振周波数 およびローリング周波数を求めたものである。なお、図 14に示す結果の測定条件とし ては、パッシブラジェータ 60の口径を 8cmとし、振動板の重量を a；〜 γ全て 18g— 定とし、エッジ 62を a；〜 γ全て同じエッジ、つまりスティフネスの値を一定とする。 [0086] 図 14において、共振周波数は、振動板の重量とエッジのスティフネスとで決定され る周波数である。 α〜_Ίの振動板の重量とエッジのスティフネスとは全て同じ値であ るから、共振周波数は Q；〜 γ全て同じ周波数 11. 8Hzとなる。

[0087] 図 14において、ローリング周波数は、ローリング現象が発生するときの周波数であ る。 Q；〜 γの各ローリング周波数の値からわ力るように、ローリング周波数は、振動板 の重量バランスの違いによって大きく異なる。従来のパッシブラジェータ 3および 4を 含む一般的な振動板は、振動板の材厚は一定であった。つまり、従来の振動板の重 量バランスは、図 14の αの重量バランスに相当する。これに対し、振動板の重量バラ ンスを βに示す重量バランスとした場合には、ローリング周波数は αに示す重量バラ ンスと比較して、 28. 8Ηζ/18. 2Ηζ =約 1. 6倍に向上する。ここで、一般的に、振 動板の振幅量は周波数が高くなるにつれて小さくなる。したがって、ローリング周波 数が高いほどローリング現象による振幅も小さくなり、その結果、再生音圧の乱れを 低減することができる。図 14には参考のため、 γとして振動板の外周部が重くなる重 量バランスの場合のローリング周波数も示している。この場合、 ひに示す均一な材厚 の振動板と比較して、約 0. 8倍に低下することがわかる。このように、ローリング現象 の発生を抑制する振動板の重量バランスとしては、振動板の中央部を重くした重量 ノ ランスが最適であるといえる。そして、振動板の中央部を重くすることで、ローリング 周波数が振幅量の小さい高域の周波数帯域にシフトし、結果的にローリング現象の 発生の抑制することができる。

[0088] なお、図 13において、振動板 61の重心位置 Gは、振動板 61の振動方向において 、エッジ 62の高さ寸法 Υの中心位置と同じ位置であってもよいし、同じ位置になくても よい。振動板 61の重心位置 Gがエッジ 62の高さ寸法 Υの中心位置と同じ位置に有る 場合には、上述したように、振動バランスも向上することとなり、ローリング現象の発生 をさらに抑制することができる。また、振動板 61の重心位置 Gがエッジ 62の高さ寸法 Υの中心位置と同じ位置にない場合であっても、上述した重量バランスによって、口 一リング現象の発生を抑制することが可能である。

[0089] また、中央部を重くした重量バランスをもつ振動板の構造としては、図 15に示す振 動板の構造であってもよい。図 15は、中央部を重くした重量バランスをもつ振動板 6 1の他の構造例を示す図である。図 15 (a)は、パッシブラジェータ 60の正面図を示 す。図 15 (b)は、ノッシブラジェータ 60の E—F断面を示す断面図である。また、図 1 5 (b)において、後述するおもり 612および 613と振動板 61とを一体とする場合の厚 み方向の重心位置を G点とする。なお、厚み方向とは、図 15 (b)における上下方向 であり、振動板 61の振動方向でもある。図 15に示す振動板 61は、例えば ABSなど の榭脂材料で構成された平板状の振動板である。図 15に示す振動板 61には、その 中央部の両面に円形状のおもり 612および 613が設けられている。具体的には、お もり 612および 613は、振動板 61より小さい半径となる円形状を有し、振動板 61と同 じ中心をもつように固設される。また、おもり 612および 613は、例えば黄銅や鉄など の振動板 61よりも比重の大きな材料で構成される。このように、振動板 61の中央部 に振動板 61よりも比重の大きな材料のおもりを貼り付けることで、振動板 61の中央部 の厚みを図 13で示した振動板 61に比べて薄くすることができる。また、図 13に示し たように、材厚を変えて中央部を重くする振動板において、中央部の重り部 611の重 さを後から変更しょうとすると、成形金型の変更などが必要となる。つまり、一旦振動 板 61を成形してしまうと、その後で中央部の重り部 611の重量を変更することは極め て困難である。これに対し、図 15に示す構造においては、おもり 612および 613の重 量を個別に変更すれば足りる。このように、図 15に示す構造によれば、設計的にも容 易で、より実用的にローリング現象の発生を抑制することが可能なパッシブラジェ一 タを実現することができる。ここで、おもり 612および 613の厚みは、振動板 61とおも り 612および 613とが一体化された場合の厚み方向の重心位置 Gが中心線 HI上に 位置するように調整されると、上述した振動バランスも向上し、ローリング現象の発生 をさらに抑制することができる。

[0090] なお、図 15に示すおもり 612および 613の一方が振動板 61に貼り付けられない構 造であってもローリング現象の抑制に対して一定の効果を有する。つまり、振動板 61 とおもり 612またはおもり 613とを一体とした場合の重心位置 Gがエッジ 62の高さ寸 法 Yの中心位置と同じ位置になくても、上述した重量バランスによって、ローリング現 象の発生を抑制することが可能である。

[0091] また、上述したトラック形状のパッシブラジェータ 70において、中央部を重くした重 量バランスをもつ振動板の構造例を図 16に示す。図 16は、中央部を重くした重量バ ランスをもつ振動板 71の構造例を示す図である。図 16 (a)は、パッシブラジェータ 7 0の正面図を示す。図 16 (b)は、パッシブラジェータ 70の E— F断面を示す断面図で ある。また、図 16 (b)において、振動板 71の厚み方向の重心位置を G点とする。なお 、振動板 71の厚み方向とは、図 16 (b)における上下方向であり、振動板 71の振動 方向でもある。図 16に示すトラック形状の振動板 71は、その中央部であって、トラック 形状の長手方向（中心線 HIと同方向）に材厚を厚くした構造である。換言すれば、振 動板 71は、長手方向の中心線 HIから振動板の 2つの辺に向力 間に厚みが薄く変 化するように構成される。なお、振動板 71において材厚が厚い部分を重り部 713とす る。図 16においては、長方形状の重り部 713がその長辺方向をトラック形状の長手 方向と同じ方向にして振動板 71に細長く形成されて 、る。

[0092] ここで、ノ^シブラジェータがトラック形状である場合、振動板の長手方向と短手方 向とで振動モードが異なる。これに伴い、上述したローリング現象の発生度合も振動 板の長手方向と短手方向とで異なる。具体的には、長手方向の発生度合が短手方 向に比べて少ない。これは、振動板 71を支持するエッジ 72のロール部（凸状ロール 部 72aおよび凹状ロール部 72b)のうち、長手方向となるロール部の占める割合の方 が短手方向よりも大きいためである。したがって、ノ ッシブラジェータがトラック形状と なる場合には、その短手方向のローリング現象が特に問題となる。

[0093] し力しながら、図 16に示す重り部 713は、振動板 71の長手方向に細長く形成され ている。つまり、重り部 713は、振動板 71の短手方向の重量バランスを中央部に集中 させる役割を果たしている。これにより、短手方向のローリング周波数を高くすることが でき、ローリング現象の発生を抑制することができる。

[0094] なお、図 16では、振動板 71の厚みを厚くした重り部 713で振動板 71の短手方向 の重量バランスを調整したが、図 15に示したように振動板の中央部に振動板よりも比 重の大きな材料を用いておもりを貼り付けた構造であっても、図 15に示すパッシブラ ジエータ 60と同様の効果が得られる。

[0095] また、図 16に示すパッシブラジェータ 70においても、振動板 71の振動方向におい て、振動板 71の重心位置 Gがエッジ 72の高さ寸法 Yの中心位置と同じ位置になくて も、上述した重量バランスによって、ローリング現象の発生を抑制することが可能であ る。

[0096] なお、本実施の形態で説明したパッシブラジェータおよび振動板の形状は、例え ば正方形や長方形などの矩形、またはそれ以外の多角形であってもよい。ここで、例 えば、振動板の形状が正方形状である場合、おもり 612および 613の形状は、例え ば振動板の外形よりも小さい正方形状とする。そして、おもり 612および 613は、その 1辺が振動板の 1辺と対向するように配置され、振動板と中心を同じにして配置される 。また、正方形状の振動板 61に重り部 611が形成される場合には、振動板 61は、振 動板 61の中心から外辺に向かう間に厚みが薄く変化するように構成される。振動板 の形状が長方形状である場合、おもり 612および 613の形状は、例えば振動板の外 形よりも小さい長方形状とする。そして、おもり 612および 613は、振動板と長辺方向 の中心線を同じにして配置される。また、長方形状の振動板 61に重り部 611が形成 される場合には、振動板 61は、振動板 61の長辺方向の中心線力も振動板の 2つの 長辺に向力う間に厚みが薄く変化するように構成される。振動板の形状がトラック形 状である場合、おもり 612および 613の形状は、例えば振動板の外形よりも小さい長 方形状とする。そして、おもり 612および 613は、その長辺方向の中心線と、振動板 の長手方向の中心線（図 16でいえば、線 EFである）とを同じにして配置される。

[0097] また、本実施の形態は、上述した実施の形態 1〜3における第 1および第 2のパッシ ブラジェータ 22および 25にも適用することが可能である。ただし、上述したように、キ ャビネット 20の外部側に排除される空気量と内部側に排除される空気量とが等しくな るように、第 1および第 2のパッシブラジェータ 22および 25の形状を設計する必要が ある。

[0098] (実施の形態 6)

本発明の実施の形態 6に係るスピーカシステムの構成を図 17に示す。特に、図 17 (a)はスピーカシステムの正面図であり、図 17 (b)はスピーカシステムの J—K断面を 示す断面図である。同図において、 20はキャビネットであり、 21はスピーカユニットで あり、 80はパッシブラジェータであり、 81はパッシブラジェータ 80の構成要素の一つ であるリング状振動板であり、 82aはパッシブラジェータ 80の構成要素の一つであつ てリング状振動板 81の内周を支持する内側エッジであり、 82bはパッシブラジェータ 80の構成要素の一つであってリング状振動板 81の外周を支持する外側エッジであり 、 83は内側エッジ 82aを支持するフレームであり、 84はスピーカユニット 21の振動を キャビネット 20内部の空気を通じてリング状振動板 81に効率良く伝えるためにフレー ム 83に設けられた空気孔である。

[0099] 本実施の形態では、リング状振動板 81を内側エッジ 82aと外側エッジ 82bとで支持 する構成を採用している。図 17に示すように、内側エッジ 82aの形状は、キャビネット 20の取り付け面に対して凸状のロール形状であり、外側エッジ 82bの形状は、キヤビ ネット 20の取り付け面に対して凹状のロール形状である。

[0100] なお、図 17の例では、内側エッジ 82aの半径方向の幅を外側エッジ 82bよりも大き くしているが、これは、リング状振動板 81が振動により前面側に移動するときに内側 エッジ 82aによって排除される空気量と背面側に移動するときに内側エッジ 82aによ つて排除される空気量の差が、リング状振動板 81が背面側に移動するときに外側ェ ッジ 82bによって排除される空気量と前面側に移動するときに外側エッジ 82bによつ て排除される空気量の差と等しくなるようにするためである。エッジによって排除され る空気量はエッジの円周の大きさに依存するため、円周が比較的小さい内側エッジ 8 2aの半径方向の幅を、円周が比較的大きい外側エッジ 82bよりも大きくする必要があ る。

[0101] 以上のような構成により、リング状振動板 81が振動により前面側に移動するときに 内側エッジ 82aと外側エッジ 82bによって排除される空気量の総和が、リング状振動 板 81が背面側に移動するときに内側エッジ 82aと外側エッジ 82bによって排除される 空気量の総和と等しくなり、内側エッジ 82aと外側エッジ 82bから放射される放射音の 歪が互いに打ち消されることとなる。

[0102] なお、本実施の形態では、内側エッジ 82aの形状を凸状とし、外側エッジ 82bの形 状を凹状としたが、本発明はこれに限らず、内側エッジ 82aの形状を凹状とし、外側 エッジ 82bの形状を凸状としても同様の効果が得られる。

[0103] 本実施の形態によれば、実施の形態 1に比べて、キャビネットに取り付けるパッシブ ラジェ一タの数は 1個でよぐスピーカシステムの構成を簡素化し、スピーカシステム をより小型化することができる。また実施の形態 4のように複雑な形状のエッジを必要 としない。

[0104] (実施の形態 7)

本発明の実施の形態 7に係る映像音響装置としての PDP (Plasma Display Pa nel)正面図を図 18に示す。なお、 PDPは本発明の映像音響装置の単なる一例に過 ぎず、液晶テレビやカーナビゲーシヨン装置などの他の任意の映像音響装置が本発 明の映像音響装置に含まれる。同図において、 90は PDP本体であり、 91は PDP本 体 90の画面部であり、 92は PDP本体 90の筐体である。筐体 92には開口 93および 94が設けられている。また筐体 92には中高音用スピーカ 95および 96が内蔵されて いる。なお、 PDPには画像を再生するための信号処理回路や、音を再生するための 信号処理回路等が設けられているが、ここではそれらの説明を省略する。

[0105] 以上のように構成された映像音響装置について、その動作を説明する。

[0106] 筐体 92には、実施の形態 2 (図 6)あるいは実施の形態 3 (図 7)のスピーカシステム が右チャンネル用と左チャンネル用の 2個内蔵されている。そして、左チャンネル用 のスピーカシステムに設けられた開口（図 6の開口 31または図 7の開口 42)が図 18の 開口 93に対応し、右チャンネル用のスピーカシステムに設けられた開口が図 18の開 口 94に対応している。

[0107] 左チャンネルの中高音域は中高音用スピーカ 95で再生され、開口 93から放射され る左チャンネルの低音域と合わせて、左チャンネルの低音域から高音域までの音が 再生される。右チャンネルについても同様である。

[0108] 本実施の形態によれば、スピーカと一体型の映像音響装置であって、低歪な低音 を映像音響装置の正面方向（画面が設けられている側の方向）に向かって放射する ことのできる映像音響装置を実現することができる。

[0109] また、上述した実施の形態 1〜6に係るスピーカシステムは、例えば自動車の車体 内部に搭載されるスピーカシステムであってもよい。まず図 19を参照して、上述した 実施の形態 1〜6に係るスピーカシステムを自動車の車体の内部に保持する場合に ついて説明する。車体内部に保持する一例としては、例えば自動車のドアが挙げら れる。図 19は、本発明におけるスピーカシステムが自動車のドアに搭載された一例を 示す図である。

[0110] 図 19において、自動車のドアは、窓部 100、ドア本体 101、スピーカユニット 102、 およびパッシブラジェータ 103で構成される。ここで、スピーカユニット 102は、上述し た実施の形態 1〜6に係るスピーカユニット 21と同様である。また、ノ ッシブラジェ一 タ 103は、例えば上述したパッシブラジェータ 60または 70と同様である。スピーカュ ニット 102およびパッシブラジェータ 103は、ドア本体 101に取り付けられる。ドア本 体 101内部には、空間が形成されている。このように、ドア本体 101は、キャビネットと しての役割を果たすので、スピーカユニット 102、ドア本体 101、およびパッシブラジ エータ 103で本発明におけるスピーカシステムを構成することになる。以上のように、 本発明におけるスピーカシステムを自動車のドアに搭載することによって、パッシブラ ジエータのエッジ力 発生する歪が低減された車内リスニング環境を提供することが 可能となる。

[0111] また、上述した実施の形態 1〜6に係るスピーカシステムは、例えば車体内部に配 置される車載用のスピーカシステムであってもよい。図 20は、自動車の車内に設置さ れたスピーカシステムの一例を示す図である。図 20において、スピーカシステム 106 は、例えば座席 105の下に設置される。ここで、スピーカシステム 106は、上述した実 施の形態 1〜6に係るスピーカシステムのいずれかであり、詳細な説明を省略する。 以上のように、スピーカシステム 106を車両に搭載することによって、パッシブラジェ ータのエッジ力 発生する歪が低減された車内リスニング環境を提供することが可能 となる。

産業上の利用可能性

[0112] 本発明のスピーカシステムは、低音域における歪みが小さいため、ステレオ装置や ラジカセ装置等の音響装置に利用されるスピーカシステムとして好適である。また、 液晶テレビや PDP (プラズマディスプレイ）やカーナビゲーシヨン装置などのように、 画像表示機能を備えた映像音響装置にも好適である。

Claims

請求の範囲

[1] キャビネットと、

前記キャビネットに取り付けられた少なくとも 1つのスピーカユニットと、

前記キャビネットに取り付けられ、振動板と当該振動板を支持する支持系とでそれ ぞれ構成された複数のパッシブラジェ一タとを備え、

前記複数のパッシブラジェータの支持系から放射される音圧の歪成分が相互に打 ち消し合 、、かつ前記複数のパッシブラジェータの放射音が前記キャビネットからほ ぼ同一方向に放射されるように構成したことを特徴とする、スピーカシステム。

[2] 前記複数のパッシブラジェータが前記キャビネットの同一面に取り付けられているこ とを特徴とする、請求項 1に記載のスピーカシステム。

[3] 前記複数のパッシブラジェ一タカもの放射音を、前記複数のパッシブラジェータの 放射音が前記キャビネットからほぼ同一方向に放射されるように誘導する誘導構造を 備えることを特徴とする、請求項 1に記載のスピーカシステム。

[4] 前記誘導構造として、前記パッシブラジェータの前面に空隙を設けて設置された反 射板と、当該反射板によって反射した前記パッシブラジェータの放射音を特定の方 向に放射するための開口を設けたことを特徴とする、請求項 3に記載のスピーカシス テム。

[5] 前記複数のパッシブラジェータのうちの 2つのパッシブラジェータの支持系をそれ ぞれ構成するエッジの断面形状が、パッシブラジェータの取り付け面を基準としてほ ぼ対称であることを特徴とする、請求項 1に記載のスピーカシステム。

[6] 前記 2つのパッシブラジェータの支持系をそれぞれ構成するエッジの断面形状が、 ノ ッシブラジェータの取り付け面を基準としてそれぞれ凸状および凹状のロール形 状であることを特徴とする、請求項 5に記載のスピーカシステム。

[7] キャビネットと、

前記キャビネットに取り付けられた少なくとも 1つのスピーカユニットと、

前記キャビネットに取り付けられた、振動板と前記振動板を振動可能に支持する支 持系とで構成されるパッシブラジェ一タとを備え、

前記パッシブラジェータの支持系の一部力 放射される音圧の歪み成分と、当該 ノ ッシブラジェータの支持系の他の一部から放射される音圧の歪み成分が相互に打 ち消し合うように前記支持系を構成したことを特徴とする、スピーカシステム。

[8] 前記パッシブラジェータの支持系を構成するエッジが外周方向に沿って複数のェ ッジ片に区分され、当該複数のエッジ片のうちの 2つのエッジ片の断面形状力 パッ シブラジェータの取り付け面を基準としてほぼ対称であることを特徴とする、請求項 7 に記載のスピーカシステム。

[9] 前記振動板の振動方向における前記振動板の重心位置と、前記振動板の振動方 向における前記エッジの高さ寸法の中心位置とがー致することを特徴とする、請求項

8に記載のスピーカシステム。

[10] 前記パッシブラジェータは、前記エッジの内周部が前記振動板の外周部と接合し て固設される構造を有し、

前記振動板は、前記エッジの内周部と接合される部分の厚みが前記振動板の中央 部より薄 、構造を有することを特徴とする、請求項 8に記載のスピーカシステム。

[11] 前記パッシブラジェータは、前記エッジの内周部が前記振動板の外周部で挟み込 まれて固設される構造を有することを特徴とする、請求項 8に記載のスピーカシステム

[12] 前記振動板の中央部における単位面積当たりの質量が当該振動板の外周部にお ける単位面積当たりの質量よりも大きいことを特徴とする、請求項 8に記載のスピーカ システム。

[13] 前記振動板の振動方向における前記振動板の重心位置と、前記振動板の振動方 向における前記エッジの高さ寸法の中心位置とがー致することを特徴とする、請求項

12に記載のスピーカシステム。

[14] 前記振動板の中央部の厚みが前記振動板の外周部の厚みより厚いことを特徴とす る、請求項 12に記載のスピーカシステム。

[15] 前記振動板の形状が円形状であり、

前記振動板の厚みが、前記振動板の中心点力 外周に向力つて薄く変化すること を特徴とする、請求項 14に記載のスピーカシステム。

[16] 前記振動板の形状が正方形状であり、 前記振動板の厚みが、前記振動板の中心点力 外辺に向力つて薄く変化すること を特徴とする、請求項 14に記載のスピーカシステム。

[17] 前記振動板の形状が長方形状であり、

前記振動板の厚みが、前記振動板の長辺方向の中心線から前記振動板の 2つの 長辺に向力つて薄く変化することを特徴とする、請求項 14に記載のスピーカシステム

[18] 前記振動板の形状がトラック形状であり、

前記振動板の厚さが、前記振動板の長手方向の中心線から前記振動板の 2つの 辺に向力つて薄く変化することを特徴とする、請求項 14に記載のスピーカシステム。

[19] 前記パッシブラジェータは、前記振動板の中央部の少なくとも一方面に固設された

、前記振動板の比重よりも大きい比重のおもりをさらに有することを特徴とする、請求 項 8に記載のスピーカシステム。

[20] 前記振動板の振動方向における前記振動板の重心位置と、前記振動板の振動方 向における前記エッジの高さ寸法の中心位置とがー致することを特徴とする、請求項

19に記載のスピーカシステム。

[21] 前記振動板の形状が円形状であり、

前記おもりは、前記振動板より小さい半径の円形状を有し、前記振動板と中心点を 同じにして固設されることを特徴とする、請求項 19に記載のスピーカシステム。

[22] 前記振動板の形状が正方形状であり、

前記おもりは、一辺の長さが前記振動板より短い正方形状を有し、前記振動板と中 心点を同じにして当該おもりの一辺が前記振動板の一辺と対向する位置に固設され ることを特徴とする、請求項 19に記載のスピーカシステム。

[23] 前記振動板の形状が長方形状であり、

前記おもりは、前記振動板の外形より小さい長方形状を有し、前記振動板と長辺方 向の中心線を同じにして固設されることを特徴とする、請求項 19に記載のスピーカシ ステム。

[24] 前記振動板の形状がトラック形状であり、

前記おもりは、前記振動板の外形より小さい長方形状を有し、前記振動板の長手 方向の中心線と当該おもりの長辺方向の中心線とを同じにして固設されることを特徴 とする、請求項 19に記載のスピーカシステム。

[25] 前記 2つのエッジ片の断面形状力 ノ ッシブラジェータの取り付け面を基準として それぞれ凸状および凹状のロール形状であることを特徴とする、請求項 8に記載のス ピーカシステム。

[26] 前記パッシブラジェータは、環状の振動板と当該振動板の内周を支持する内側ェ ッジと当該振動板の外周を支持する外側エッジとを有し、

前記内側エッジおよび前記外側エッジの断面形状が、当該内側エッジと当該外側 エッジ力 放射される音圧の歪み成分が相互に打ち消し合うような形状であることを 特徴とする、請求項 7に記載のスピーカシステム。

[27] 前記内側エッジおよび前記外側エッジの一方の断面形状が、パッシブラジェータ の取り付け面を基準として凸状のロール形状であり、他の一方の断面形状が、パッシ ブラジェータの取り付け面を基準として凹状のロール形状であることを特徴とする、請 求項 26に記載のスピーカシステム。

[28] ディスプレイ装置と、

請求項 1〜27のいずれかに記載のスピーカシステムと、

前記スピーカシステムのノ ッシブラジェータより放射される放射音を、当該パッシブ ラジェータの表側に空隙を設けて配置された反射板によって前記ディスプレイ装置 の画面側に導く誘導構造とを備えた、映像音響装置。

[29] 請求項 1〜27のいずれかに記載のスピーカシステムと、

前記スピーカシステムを内部に保持する車体とを備える、車両。