WO2022102360A1 - 音響装置 - Google Patents

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acoustic
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明久 川村
周二 佐伯
敏 高山
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Definitions

  • the present invention relates to an acoustic device that suppresses disturbance of sound pressure frequency characteristics due to standing waves generated in space.
  • Patent Document 1 provides a technique for providing an acoustic tube communicating with the reflection space inside the speaker cabinet to suppress the influence of standing waves generated in the reflection space. Is described.
  • Patent Document 1 can suppress the peak of the sound pressure at the resonance frequency by the resonance between the acoustic tube and the reflection space of the cabinet, but directly suppresses the dip of the sound pressure frequency characteristic. It wasn't.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an acoustic device capable of obtaining as flat a sound pressure characteristic as possible with few dips.
  • the acoustic device includes a plurality of reflective members that reflect the sound output from the speaker unit, and forms a reflective space surrounded by the reflective members.
  • a tubular acoustic tube having an opening connected to a communication hole provided in the reflective member and having a closing portion at the other end, and a central portion of a sound path formed by the acoustic tube. It is equipped with a sound absorbing material.
  • the sound absorbing material arranged at the center of the acoustic tube can effectively suppress the amplitude of the standing wave generated in the reflected space, and can flatten the sound pressure frequency characteristic. It will be possible.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the audio device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a part of the reflective member of the audio device according to the embodiment omitted.
  • FIG. 3 is a graph showing sound pressure frequency characteristics depending on the presence or absence of an acoustic tube and a sound absorbing material.
  • FIG. 4 is a graph showing the sound pressure frequency characteristics when the opening areas of the communication holes are different.
  • FIG. 5 is a graph showing the sound pressure frequency characteristics when the lengths of the sound paths are different.
  • FIG. 6 is a perspective view showing another example 1 of the acoustic device by omitting a part of the reflective member.
  • FIG. 7 is a perspective view showing another example 2 of the acoustic device, omitting a part of the reflective member.
  • FIG. 8 is a perspective view showing another example 3 of the acoustic device, omitting a part of the reflective member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the audio device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a part of the reflective member of the audio device according to the embodiment omitted.
  • the audio device 100 is a speaker cabinet in a so-called speaker system, and is a device to which the speaker unit 200 is attached.
  • the acoustic device 100 includes a reflective member 110, an acoustic tube 120, and a sound absorbing material 130.
  • the speaker unit 200 is an electroacoustic conversion device that converts an electric signal such as an audio signal into vibration of a diaphragm.
  • the size, shape, and structure of the diaphragm, magnetic circuit, frame, and the like constituting the speaker unit 200 are not particularly limited.
  • the speaker unit 200 employs an electrokinetic speaker provided with a cone-shaped diaphragm.
  • the reflection member 110 is a member that reflects the sound output from the speaker unit 200.
  • the space surrounded by the reflective member 110 is a reflective space that reflects the sound output by the speaker unit 200.
  • the reflective member 110 is composed of a plurality of plate-shaped members 110 of a top plate 111, a bottom plate 112, a front plate 113, a back plate 114, and two side plate 115, and has a rectangular parallelepiped shape. It is assembled to form a rectangular parallelepiped reflection space 101.
  • the speaker unit 200 is attached to the front plate 113, which is one of the reflective members 110, in a state of being inserted into a mounting hole 116 provided in a through shape.
  • the bottom plate 112 which is one of the reflection members 110, is provided with a through-shaped communication hole 117 for communicating the sound path 121 with the reflection space 101.
  • the bottom plate 112 is shorter than the top plate 111 in the depth direction (X-axis direction in the figure), and the space surrounded by the bottom plate 112, the back plate 114, and the side surface plates 115 becomes the communication hole 117. ing.
  • the material constituting the reflective member 110 is not particularly limited, and wood, resin, building materials, ceramics and the like can be exemplified, and a plurality of materials may be combined.
  • the acoustic tube 120 is a tubular member having an opening 127 at one end and a closing portion 129 at the other end, and is a member forming a sound path 121 communicating with the reflection space 101 formed by the reflection member 110.
  • the length of the sound path 121 formed by the acoustic tube 120 is not particularly limited, and is determined, for example, by the position of the dip of the sound pressure frequency characteristic disturbed by the influence of the reflection space 101 formed by the reflection member 110. It should be done. For example, sound is generated by a standing wave caused by the length from the reflective member 110 arranged facing the communication hole 117 to the communication hole 117, and in the case of the present embodiment, the length from the top plate 111 to the bottom plate 112.
  • the acoustic tube 120 that forms a sound path 121 having a length of 50% or more of the length from the reflective member 110 arranged facing the communication hole 117 to the communication hole 117 is provided.
  • the length of the sound path 121 is set to be the same as the length from the top plate 111 to the bottom plate 112.
  • the sound absorbing material 130 is a member arranged in the central portion 128 of the sound path 121 formed by the acoustic tube 120.
  • the sound absorbing material 130 is not particularly limited as long as it is a material capable of suppressing air vibration, and is a wool type sound absorbing material obtained by assembling a sound absorbing material 130 such as a sponge of open cells, glass fiber, rock fiber and the like.
  • the material 130 can be exemplified.
  • the arrangement of the sound absorbing material 130 is not particularly limited as long as it is in the central portion of the sound path 121.
  • the sound absorbing material 130 may be arranged so as to block the acoustic tube 120, or the sound absorbing material 130 may be attached to the inner surface of the acoustic tube 120 without blocking the acoustic tube 120. Even if the sound absorbing material 130 is arranged in the vicinity of the opening 127 of the acoustic tube 120, the effect of improving the dip of the sound pressure frequency characteristic is poor. Further, if the sound absorbing material 130 is arranged in the vicinity of the closing portion 129 of the acoustic tube 120, the effect of improving the dip of the sound pressure frequency characteristic is poor, and a new dip may be generated, which is not preferable.
  • the arrangement position of the sound absorbing material 130 inside the acoustic tube 120 is, in other words, a region including a portion having a high particle velocity in the acoustic tube 120. That is, the acoustic tube 120 forms a sound path 121 having a length equal to or near half the wavelength of the standing wave generated in the reflection space 101 and which is the source of the dip. As a result, a standing wave that vibrates at the same frequency as the standing wave in the reflection space 101 can be generated in the acoustic tube 120.
  • the sound absorbing material 130 When the sound absorbing material 130 is arranged in the central portion of the sound path 121, the vibration of the portion of the acoustic tube 120 where the particle velocity of the standing wave is maximum is suppressed, and the standing wave is effectively suppressed. Therefore, it is possible to selectively suppress the target dip without affecting the sound pressure frequency characteristics of other frequencies, particularly the bass.
  • the stage (a) of FIG. 3 is a sound pressure frequency characteristic in the acoustic device 100 in which the acoustic tube 120 is not provided and the reflection member 110 is not provided with the communication hole 117.
  • the stage (b) of FIG. 3 is a sound pressure frequency characteristic in the acoustic device 100 in which the acoustic tube 120 is connected to the communication hole 117 of the reflective member 110 and the sound absorbing material 130 is not provided.
  • the stage (c) of FIG. 3 is a sound pressure frequency characteristic in the acoustic device 100 according to the present embodiment.
  • the sound pressure characteristic when the acoustic tube 120 shown in the stage (b) of FIG. 3 is attached to the communication hole 117 of the reflective member 110 and the sound absorbing material 130 is not provided is acoustic in the reflective space 101 which was a rectangular body. Since the pipe 120 is connected, a dip is generated in addition to the dip 301. The disturbance of the sound pressure frequency characteristic is more disturbed than the case where the acoustic tube 120 is not provided.
  • the dip 301 generated when the acoustic tube 120 is not provided ((a) of FIG. 3) is greatly improved, and the sound pressure frequency characteristic is smooth. It has become. Further, the peak generated in the vicinity of the high frequency side of the dip 301 is also suppressed. Further, the dips other than the dip 301 generated by the presence of the acoustic tube 120 disappear, and the sound pressure frequency characteristics on the lower frequency side than the dip 301 are hardly affected.
  • the opening area of the communication hole 117 is 5% or more, 50% of the area of the reflection member 110 provided with the communication hole 117 (specifically, the area of the reflection member 110 when the communication hole 117 is not provided). Areas within the following range are preferred (see FIG. 4).
  • the graph shown in the stage (a) of FIG. 4 shows the sound pressure frequency characteristic in which the opening area of the communication hole 117 is less than 5% (specifically, 1%). It has been shown that it is difficult to suppress the dip 301 with such an opening area of the communication hole 117.
  • the graph shown in the stage (b) of FIG. 4 shows the sound pressure frequency characteristic in which the opening area of the communication hole 117 is 5%.
  • the graph shown in the stage (c) of FIG. 4 shows the sound pressure frequency characteristic in which the opening area of the communication hole 117 is 10%. With such an opening area of the communication hole 117, the dip 301 of the sound pressure frequency characteristic can be further suppressed.
  • the graph shown in the stage (d) of FIG. 4 shows the sound pressure frequency characteristic in which the opening area of the communication hole 117 is 50%. When the opening area of the communication hole 117 is reached, the vicinity of the dip 301 to be suppressed becomes substantially flat. If the opening area of the communication hole 117 is larger than 50%, the volume of the box including the acoustic tube 120 becomes large, which makes it impractical.
  • FIG. 5 is a graph showing the sound pressure frequency characteristics when the lengths of the sound paths are different.
  • the length of the sound path 121 is less than 50% of the half wavelength corresponding to the dip 301 to be suppressed in the sound pressure frequency characteristic (for example, step (a) in FIG. 5, 25% of the half wavelength)
  • the dip 301 is almost improved. Not done.
  • the stage (b) of FIG. 5 when the wavelength reaches 50% of the half wavelength, the dip 301 to be suppressed becomes shallow and improvement can be seen. If the length is equivalent to the half wavelength (stage (c) in FIG.
  • the dip 301 becomes shallow.
  • the length of the sound path 121 is set longer than the half wavelength (for example, the step (d) in FIG. 5, 125% of the half wavelength)
  • the shallowness of the dip 301 does not change from the case where the length is equal to the half wavelength. .. That is, the length of the sound path 121 is preferably 50% or more of the half wavelength corresponding to the dip 301 to be suppressed.
  • the specific length is set based on the disturbance of the sound pressure frequency characteristic in other frequency regions.
  • the acoustic tube 120 forming the sound path 121 in which the sound absorbing material 130 is arranged in the central portion 128 is arranged in the communication hole 117 provided in the reflective member 110. It is possible to suppress a standing wave generated by the relationship between the distance between the reflective members 110 facing each other in the reflection space 101 and the wavelength of the sound radiated by the speaker unit 200. Further, in the bass range lower than the frequency of the standing wave, the volume of the acoustic tube 120 in which the sound absorbing material 130 is arranged in the center of the sound path 121 is added to the volume of the reflection space 101, and the volume of the sound pressure level in the bass range is increased. The effect can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • another embodiment realized by arbitrarily combining the components described in the present specification and excluding some of the components may be an embodiment of the present invention.
  • the present invention also includes modifications obtained by making various modifications that can be conceived by those skilled in the art within the scope of the gist of the present invention, that is, the meaning indicated by the wording described in the claims, with respect to the above-described embodiment. Will be.
  • the speaker cabinet in the speaker system is exemplified as the sound device 100, but the sound device 100 is not limited to the cabinet.
  • the sound device 100 may be a listening room in which the stereo system 210 including the speaker system is arranged inside.
  • the building material constituting the wall, floor, ceiling, etc. functions as the reflective member 110.
  • the shape of the acoustic tube 120 is not particularly limited, and any shape such as a cylindrical shape or a square tubular shape can be adopted. Further, the shape of the sound path 121 formed by the acoustic tube 120 may be straight, curved, or bent. In the case of the present embodiment, the acoustic tube 120 has a square cylinder shape, and the sound path 121 formed by the acoustic tube 120 is bent in a U shape.
  • the material forming the acoustic tube 120 is not particularly limited, and a material different from that of the reflective member 110 may be used.
  • the acoustic tube 120 is formed by a front plate 113, a back plate 114, an extended portion of both side surface plates 115, an acoustic tube plate 122, a partition plate 123, and a commonly used bottom plate 112. There is.
  • the length of the sound path 121 formed by the acoustic tube 120 is determined based on the length from the reflective member 110 arranged facing the communication hole 117 to the communication hole 117, but FIG. 7 As shown in the above, the acoustic tube 120 forming the sound path 121 having a length corresponding to the standing wave generated based on the distance between the top plate 111 and the bottom plate 112 is provided in the communication hole 117 provided in the back plate 114. It does not matter if they are connected.
  • the bent sound path 121 has been described, but the sound path 121 may be provided in a straight tube as shown in FIG. Further, the acoustic tube 120 forming the sound path 121 by using the partition plate 123 may be provided inside the cabinet formed of the reflective member 110.
  • the communication hole 117 may be provided in at least one of the side plate 115 and the top plate 111 to connect the acoustic tube 120.
  • a plurality of acoustic tubes 120 forming sound paths 121 having different lengths may be connected to a plurality of communication holes 117 provided in the reflective member 110, respectively.
  • the reflective member 110 may be provided with a bass reflex port different from the communication hole 117, and may be provided with a hole communicating with the reflection space 101 in addition to the communication hole 117.
  • the present invention can be used in a cabinet of a speaker system, a housing of a home electric appliance such as a television to which a speaker unit is attached, a listening room, a practice studio, and the like.

Abstract

スピーカユニット（２００）から出力される音を反射する複数の反射部材（１１０）を備え、反射部材（１１０）により囲まれた反射空間を形成する音響装置（１００）であって、反射部材（１１０）に設けられた連通孔（１１７）に一端開口部（１２７）が連結され他端に閉止部（１２９）を備えた筒状の音響管（１２０）と、音響管（１２０）が形成する音道の中央部（１２８）に配置される吸音材（１３０）と、を備える音響装置（１００）。

Description

音響装置
　本発明は、空間内に発生する定在波による音圧周波数特性の乱れを抑制する音響装置に関する。
　スピーカキャビネットの内部形状やリスニングルームの内部形状により、スピーカユニットから出力される音の音圧周波数特性が乱れる事が知られている。このような音圧周波数特性の乱れを修正する為に、特許文献１には、スピーカキャビネット内部の反射空間に連通する音響管を設け、反射空間内に発生する定在波の影響を抑制する技術が記載されている。
国際公開第２０１２／０７３４３１号
　ところが、特許文献１に記載の技術は、音響管とキャビネットの反射空間との共振によって共振周波数の音圧のピークを抑制することができるものの、音圧周波数特性のディップを直接的に抑制するものではなかった。
　本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、音圧周波数特性においてディップの少ないできる限り平坦な特性を得ることができる音響装置の提供を目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明の１つである音響装置は、スピーカユニットから出力される音を反射する複数の反射部材を備え、前記反射部材により囲まれた反射空間を形成する音響装置であって、前記反射部材に設けられた連通孔に一端開口部が連結され他端に閉止部を備えた筒状の音響管と、前記音響管が形成する音道の中央部に配置される吸音材と、を備える。
　本発明によれば、音響管の中央部に配置した吸音材により、反射空間内に発生する定在波の振幅を効果的に抑制することができ、音圧周波数特性の平坦化を図ることが可能となる。
図１は、実施の形態に係る音響装置の外観を示す斜視図である。 図２は、実施の形態に係る音響装置の反射部材の一部を省略して示す斜視図である。 図３は、音響管、吸音材の有無による音圧周波数特性を示すグラフである。 図４は、連通孔の開口面積が異なる場合のそれぞれの音圧周波数特性を示すグラフである。 図５は、音道の長さが異なる場合のそれぞれの音圧周波数特性を示すグラフである。 図６は、音響装置の別例１を反射部材の一部を省略して示す斜視図である。 図７は、音響装置の別例２を反射部材の一部を省略して示す斜視図である。 図８は、音響装置の別例３を反射部材の一部を省略して示す斜視図である。
　以下、本発明に係る音響装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。
　また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。
　また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。
　図１は、実施の形態に係る音響装置の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る音響装置の反射部材の一部を省略して示す斜視図である。
　実施の形態に係る音響装置１００は、いわゆるスピーカシステムにおけるスピーカキャビネットであって、スピーカユニット２００が取り付けられる装置である。音響装置１００は、反射部材１１０と、音響管１２０と、吸音材１３０と、を備えている。
　スピーカユニット２００は、音声信号などの電気信号を振動板の振動に変換する電気音響変換装置である。スピーカユニット２００を構成する振動板、磁気回路、フレームなどの大きさ、形状、構造は特に限定されるものではない。本実施の形態の場合、スピーカユニット２００は、コーン形状の振動板を備えた動電型のスピーカが採用されている。
　反射部材１１０は、スピーカユニット２００から出力される音を反射する部材である。反射部材１１０により囲まれた空間は、スピーカユニット２００が出力する音を反射させる反射空間となる。本実施の形態の場合、反射部材１１０は、天面板１１１、底面板１１２、前面板１１３、背面板１１４、二枚の側面板１１５の複数の板状部材１１０で構成されており、直方体状に組み立てられ直方体状の反射空間１０１を形成している。反射部材１１０の一つである前面板１１３には、貫通状に設けられた取付孔１１６にスピーカユニット２００が差し込まれた状態で取り付けられている。反射部材１１０の一つである底面板１１２には、反射空間１０１に音道１２１を連通させるための貫通状の連通孔１１７が設けられている。具体的に底面板１１２は、奥行方向（図中Ｘ軸方向）において天面板１１１よりも短くなっており、底面板１１２、背面板１１４、両側面板１１５で囲まれた空間が連通孔１１７となっている。
　反射部材１１０を構成する材料は、特に限定されるものではなく、木材、樹脂、建材、セラミクスなどを例示することができ、複数の材料を組み合わせてもかまわない。
　音響管１２０は、一端に開口部１２７を有し、他端に閉止部１２９を備えた筒状の部材であり、反射部材１１０が形成する反射空間１０１と連通する音道１２１を形成する部材である。音響管１２０が形成する音道１２１の長さは、特に限定されるものではなく、例えば反射部材１１０によって形成される反射空間１０１の影響によって乱される音圧周波数特性のディップの位置などにより決定されれば良い。例えば、連通孔１１７と対向して配置される反射部材１１０から連通孔１１７までの長さ、本実施の形態の場合、天面板１１１から底面板１１２までの長さに起因する定在波によって音圧周波数特性にディップが生じる場合、連通孔１１７と対向して配置される反射部材１１０から連通孔１１７までの長さの５０％以上の長さの音道１２１を形成するような音響管１２０が設定される。本実施の形態の場合、音道１２１の長さは、天面板１１１から底面板１１２までの長さと同じに設定されている。
　吸音材１３０は、音響管１２０が形成する音道１２１の中央部１２８に配置される部材である。吸音材１３０は、空気の振動を抑制しうる材質であれば特に限定されるものではなく、連続気泡のスポンジのような吸音材１３０や、グラスファイバーやロックファイバーなどを集合させたウールタイプの吸音材１３０を例示することができる。吸音材１３０の配置は、音道１２１の中央部であれば特に限定されるものではない。例えば、音響管１２０を塞ぐように吸音材１３０を配置しても良く、また音響管１２０を塞ぐことなく音響管１２０の内面に吸音材１３０を取り付けても構わない。なお、音響管１２０の開口部１２７の近傍に吸音材１３０を配置しても音圧周波数特性のディップを改善する効果に乏しい。また、音響管１２０の閉止部１２９の近傍に吸音材１３０を配置すると、音圧周波数特性のディップを改善する効果に乏しく、また新しいディップを発生させる可能性があるため、好ましくない。
　音響管１２０の内部における吸音材１３０の配置位置は、換言すると音響管１２０内において粒子速度が高い部分を含む領域であると言うことができる。つまり、音響管１２０は、反射空間１０１内で発生する定在波であってディップの発生源となる定在波の半波長またはその近傍の長さの音道１２１を形成している。これにより、反射空間１０１における定在波と一体に同じ周波数で振動する定在波を音響管１２０内に発生させることができる。音道１２１の中央部に吸音材１３０を配置すると、音響管１２０内の定在波の粒子速度が最大となる部分の振動を抑制し、定在波を効果的に抑制する。従って、他の周波数、特に低音の音圧周波数特性に影響を与えることなく、対象となるディップを選択的に抑制することが可能となる。
　以上のように構成された音響装置１００の動作の一例について、図３の音圧周波数特性を用いてその動作を説明する。図３の（ａ）段は、音響管１２０を設けずに反射部材１１０に連通孔１１７が設けられていない音響装置１００における音圧周波数特性である。図３の（ｂ）段は、反射部材１１０の連通孔１１７に音響管１２０が接続され、吸音材１３０が設けられていない音響装置１００における音圧周波数特性である。図３の（ｃ）段は、本実施の形態にかかる音響装置１００における音圧周波数特性である。
　図３の（ａ）の段に示す、音響管１２０を設けない従来の密閉型の音響装置の場合の音圧周波数特性では、３５０Ｈｚ付近に音圧のディップ３０１がある。これは、反射空間１０１内に発生する３５０Ｈｚの定在波によるものと考えられる。
　次に、図３の（ｂ）の段に示す、音響管１２０を反射部材１１０の連通孔１１７に取り付け、吸音材１３０を設けない場合の音圧特性は、直方体であった反射空間１０１に音響管１２０が接続されたため、ディップ３０１以外にもディップが発生している。音圧周波数特性の乱れは、音響管１２０を設けない場合よりも乱れている。
　図３の（ｃ）の段に示す本実施の形態の場合、音響管１２０を設けない場合（図３の（ａ））に発生しているディップ３０１が大きく改善され、音圧周波数特性が滑らかになっている。また、ディップ３０１の高周波側の近傍に発生しているピークも抑制されている。また、音響管１２０の存在により発生するディップ３０１以外のディップは消失し、ディップ３０１よりも低周波側の音圧周波数特性にはほとんど影響が現れていない。
　次に連通孔１１７の開口面積による音圧周波数特性への影響について説明する。連通孔１１７部の開口面積は、連通孔１１７部が設けられた反射部材１１０の面積（詳細には、連通孔１１７が設けられなかった場合の反射部材１１０の面積）の５％以上、５０％以下の範囲に含まれる面積が好ましい（図４参照）。図４の（ａ）段に示すグラフは、連通孔１１７の開口面積が５％未満（具体的には１％）の音圧周波数特性を示している。このような連通孔１１７の開口面積では、ディップ３０１を抑制する事が困難であることが示されている。図４の（ｂ）段に示すグラフは、連通孔１１７の開口面積が５％の音圧周波数特性を示している。このような連通孔１１７の開口面積になると、音圧周波数特性のディップ３０１を抑制できるようになる。図４の（ｃ）段に示すグラフは、連通孔１１７の開口面積が１０％の音圧周波数特性を示している。このような連通孔１１７の開口面積になると、音圧周波数特性のディップ３０１をさらに抑制できるようになる。図４の（ｄ）段に示すグラフは、連通孔１１７の開口面積が５０％の音圧周波数特性を示している。このような連通孔１１７の開口面積になると、抑制対象であるディップ３０１近傍はほぼフラットになる。なお、連通孔１１７の開口面積が５０％より大きくなると、音響管１２０を含むボックスの容積が大きくなるため実用的ではなくなる。
　次に音響管１２０が形成する音道１２１の長さによる音圧周波数特性への影響について説明する。図５は、音道の長さが異なる場合のそれぞれの音圧周波数特性を示すグラフである。音道１２１の長さが音圧周波数特性における抑制対象のディップ３０１に対応する半波長の５０％未満の場合（例えば図５の（ａ）段、半波長の２５％）、ディップ３０１はほとんど改善されない。図５の（ｂ）段に示すように、半波長の５０％になると、抑制対象のディップ３０１が浅くなり、改善がみられるようになる。本実施の形態のように半波長と同等の長さ（図５の（ｃ）段）になれば、ディップ３０１は浅くなる。一方、音道１２１の長さを半波長より長く設定しても（例えば図５の（ｄ）段、半波長の１２５％）、半波長と同等にした場合とディップ３０１の浅さは変わらなくなる。つまり、音道１２１の長さは、抑制対象のディップ３０１に対応する半波長の５０％以上にすることが好ましい。なお、具体的な長さは、他の周波数領域における音圧周波数特性の乱れに基づき設定される。
　以上のように、本実施の形態によれば、中央部１２８に吸音材１３０が配置された音道１２１を形成する音響管１２０を反射部材１１０に設けられた連通孔１１７に配置することにより、反射空間１０１において対向する反射部材１１０間の距離と、スピーカユニット２００により放射される音の波長との関係で生じる定在波を、抑制することができる。また、定在波の周波数よりも低い低音域では、音道１２１の中央部に吸音材１３０が配置される音響管１２０の容積が反射空間１０１の容積に加えられ、低音域の音圧レベルに対する影響を抑制できる。
　なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
　上記実施の形態では、音響装置１００としてスピーカシステムにおけるスピーカキャビネットを例示したが、音響装置１００はキャビネットに限定されない。例えば、図６に示すように、音響装置１００は、スピーカシステムを含むステレオシステム２１０が内部に配置されるようなリスニングルームであってもかまわない。この場合、壁、床、天井などを構成する建材が反射部材１１０として機能する。
　また、音響管１２０の形状は、特に限定されるものではなく、円筒状や角筒状など任意の形状を採用しうる。また、音響管１２０が形成する音道１２１の形状は、真っ直ぐ、湾曲、屈曲していてもかまわない。本実施の形態の場合、音響管１２０は角筒状であり、音響管１２０が形成する音道１２１は、Ｕ字状に折り曲げられている。音響管１２０を形成する材質は特に限定されるものではなく、反射部材１１０と異なる材質でもかまわない。本実施の形態の場合、音響管１２０は、前面板１１３、背面板１１４、両側面板１１５を延長した部分、音響管板１２２、仕切板１２３、および共通して用いられる底面板１１２によって形成されている。
　また、上記実施の形態では、連通孔１１７と対向して配置される反射部材１１０から連通孔１１７までの長さに基づき音響管１２０が形成する音道１２１の長さを定めたが、図７に示すように、天面板１１１と底面板１１２との距離に基づき発生する定在波に対応した長さの音道１２１を形成する音響管１２０を、背面板１１４に設けられた連通孔１１７に連結してもかまわない。
　また、上記実施の形態では、屈曲した音道１２１を示して説明したが、音道１２１は、図８に示すように直管状に設けられてもかまわない。また、反射部材１１０で形成されたキャビネットの内部に仕切板１２３を用いて音道１２１を形成する音響管１２０を設けてもかまわない。
　また、側面板１１５、および天面板１１１の少なくとも一つに連通孔１１７を設けて音響管１２０を連結してもかまわない。
　また、異なる長さの音道１２１を形成する複数の音響管１２０を、反射部材１１０に設けた複数の連通孔１１７にそれぞれ連結してもかまわない。
　また、反射部材１１０には、連通孔１１７とは異なるバスレフポートが設けられてもよく、連通孔１１７以外に反射空間１０１と連通する孔を備えていてもかまわない。
　本発明は、スピーカシステムのキャビネット、スピーカユニットが取り付けられるテレビなどの家電製品の筐体、リスニングルーム、練習スタジオなどに利用可能である。
１００　音響装置
１０１　反射空間
１１０　反射部材
１１１　天面板
１１２　底面板
１１３　前面板
１１４　背面板
１１５　側面板
１１６　取付孔
１１７　連通孔
１２０　音響管
１２１　音道
１２２　音響管板
１２３　仕切板
１２７　開口部
１２８　中央部
１２９　閉止部
１３０　吸音材
２００　スピーカユニット
２１０　ステレオシステム
３０１　ディップ

Claims (4)

  1. 　スピーカユニットから出力される音を反射する複数の反射部材を備え、前記反射部材により囲まれた反射空間を形成する音響装置であって、
    　前記反射部材に設けられた連通孔に一端開口部が連結され他端に閉止部を備えた筒状の音響管と、
    　前記音響管が形成する音道の中央部に配置される吸音材と、
    を備える音響装置。
  2. 　前記音響管が形成する音道の長さは、前記反射部材の内、対向して配置されるいずれかの組の間の長さの５０％以上である
    請求項１に記載の音響装置。
  3. 　前記連通孔の開口面積は、前記連通孔が設けられた前記反射部材の面積の５％以上、５０％未満の範囲に含まれる面積である
    請求項１または２に記載の音響装置。
  4. 　前記反射部材に貫通状に設けられた取付孔に差し込まれた状態で取り付けられる前記スピーカユニットを備える
    請求項１から３のいずれか一項に記載の音響装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220159370A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-19 Shure Acquisition Holdings, Inc. Audio Devices Having Low-Frequency Extension Filter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH099384A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Seiichiro Sawada 定在波等の低減装置
JP2000125387A (ja) * 1998-10-14 2000-04-28 Pioneer Electronic Corp スピーカ装置
JP2006211195A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピーカ装置
WO2012073431A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 パナソニック株式会社 スピーカシステム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB921213A (en) * 1958-04-03 1963-03-13 John Somerset Murray Improvements in and relating to loudspeaker enclosures
JP6044164B2 (ja) * 2011-09-09 2016-12-14 ヤマハ株式会社 音響装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH099384A (ja) * 1995-06-19 1997-01-10 Seiichiro Sawada 定在波等の低減装置
JP2000125387A (ja) * 1998-10-14 2000-04-28 Pioneer Electronic Corp スピーカ装置
JP2006211195A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピーカ装置
WO2012073431A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 パナソニック株式会社 スピーカシステム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4246999A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220159370A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-19 Shure Acquisition Holdings, Inc. Audio Devices Having Low-Frequency Extension Filter
US11818536B2 (en) * 2020-11-18 2023-11-14 Shure Acquisition Holdings, Inc. Audio devices having low-frequency extension filter

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