JP2008160780A - スピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】 角形のキャビネットにおいて低音域の量感が増し、音質的に好ましい特性を有するスピーカを提供すること。
【解決手段】 スピーカーユニットが角形キャビネットに取り付けられたスピーカーにおいて、該キャビネットの平行な二つの壁面に複数の音響フィンが傾斜して取り付けられており、かつそれぞれの壁面に取り付けられた音響フィンが互いに交叉することにより、複雑に入り組んだ音道が形成され、かつ該音道の終端に開口部が設けられているスピーカーを構成した。これにより、低音域の量感が増し、音質的に好ましい特性を有するスピーカを提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、低音域の量感が増し、音質的に好ましい特性を有するスピーカーに関する。

音声信号再生に用いられるスピーカーにおいて、スピーカーユニットは低音域の再生特性を改善するために各種のキャビネットに取り付けられる。キャビネットの形式としてはバスレフ型、ホーン型、音響迷路型、共鳴管型などがよく知られている。このうちバスレフ型はキャビネットの内部にバスレフダクトを有することが特徴である。キャビネットの形状による分類としては、比較的高さの低いブックシェルフ型、高さの高いトールボーイ型などがある。

ホーン型、音響迷路型、共鳴管型（以下これらを総称してスリム型と呼ぶ）はいずれも細長い管状の音道を有し、該音道の一部または全部がキャビネット壁により形成されていることがバスレフ型とは異なる特徴である。上記３種類の形式の厳密な区別は困難であり、これらの周辺には様々な変形があり得る。

これらの従来よく知られた形式のキャビネットでは、十分な低域の量感を得るには、バスレフ型においては大型のスピーカーユニットを搭載した大型キャビネットと長いバスレフダクトが必要であり、スリム型においては通常は２ｍ程度の長さの音道が必要であって、折り曲げた音道を採用するにしても、キャビネットは必然的に大型にならざるを得なかった。

発明が解決しようとする課題

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、角形のキャビネットにおいて低音域の量感が増し、音質的に好ましい特性を有するスピーカを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、
スピーカーユニットが角形キャビネットに取り付けられたスピーカーにおいて、該キャビネットの相対する平行な二つの壁面に、壁面ごとに異なる角度で、各壁面につき１枚または２枚以上の音響フィンが傾斜して取り付けられており、該音響フィンが互いに交叉することにより折れ曲がった音道が形成され、かつ該音道の終端に開口部が設けられていることを特徴とするスピーカーである。

以下、本発明の作用について説明する。

ホーン型、音響迷路型、共鳴管型等のスリム型において低音域を伸ばすには長い音道を必要とする。ここで、音道とはスピーカーユニットの後面から放射される音波の通り道として設けられた連通した空間であって、音道を通過した音波は該音道の終端に設けられた開口部からキャビネットの外部に放出される。本発明のスピーカーも原理的には上記スリム型と同様に長い音道を形成することにより低域を増強する。

本発明は、内部の形状が実質的に立方体、直方体、または断面が多角形であって互いに平行な平面壁を有するキャビネットに適用される。これらを総称して角形キャビネットと呼ぶ。

本発明で用いられる音響フィンは、二つの平行な壁面、例えば直方体キャビネットの場合、左右の側板、バッフル板および裏板、底板および天板、のそれぞれの壁面に実質的に垂直または垂直に比較的近い角度で設置された板状体である。ここで壁面とは、角形キャビネットの内壁であって、実質的な平面を指すものとする。音響フィンの形状は、通常は平板状の長方形または正方形であるが、角形キャビネットの断面形状に応じて変化させることができる。

同時に、上記音響フィンは底板を基準（角度ゼロ）とし、この基準に対して傾斜して取り付けられる。該傾斜角度は壁面ごとに異なる。また、同一壁面に取り付けられた音響フィンのあいだで傾斜角度が異なっても良いが、通常は同じであることが望ましい。該傾斜角度の絶対値は底板に対して３度以上８７度以下である。ここで、底板とは正規の設置状態に於いて床面に平行な底板を指すものとする。ただし、フィンが底板および天板にそれぞれ設置される場合には、上記傾斜角度はバッフル面を垂直な平面とみなして、このバッフル面を基準とする角度である。傾斜角度が３度未満または８７度を超える場合には本発明による低域の増強等の効果がなくなる。

上述のように、音響フィンは互いに平行な平面である二つの壁面に、壁面ごとに異なる角度で傾斜して取り付けられるとともに、該壁面に垂直な方向から見ると、手前の壁面に取り付けられたフィンと向こう側の壁面に取り付けられたフィンは中央付近において互いに交叉している。この状態を図３に立体的に図示した。交叉する位置は中央付近に限定されるものではなく、中央からずれていても良い。なお、本発明で言う交叉はフィンの端部における交叉（または重なり）以外の交叉を指すものとする。

音響フィンの長さは取り付けた状態において、該音響フィンの両端部に隣接する壁面との隙間が実質的にゼロか、または製造上可能な範囲で小さいことが望ましい。上記音響フィンの幅（取り付けられた壁面からの高さ）は、４角形断面のキャビネットであれば、相対する２面の距離の４／５またはそれ以下、１／１０以上であることが好ましい。４／５以上では音道が狭くなり、開口部から放出される音の音圧が低下するため好ましくない。１／１０以下では音響フィンの効果が少なくなる。音響フィンの幅は手前側と向こう側で同じであってもよく、異なっていても良い。

図３は音響フィンの設置状況の一例を立体的に示したものであり、スピーカーユニットは図の上方、開口部は図の下方にそれぞれ設置されるが、いずれも不図示である。
図３のように、角形キャビネットの内部において、相対する二つの壁面にそれぞれ設置された複数の音響フィンが順次その傾斜角度と底板からの距離を変化させつつ連なって、仕切板が形成される。これらの仕切板に挟まれて連通した空間が折れ曲がった音道である。該音道を通過した音は該音道の終端に設けられた開口部から外部に放出される。
開口部の面積は、スピーカーユニットの有効振動板面積を１とすると、０．１〜０．５の範囲が好ましい。

図３のようにキャビネットの断面が四角形の場合、相対して向き合う二面のみに音響フィンを設置する方法が最も簡便であり、好ましい。この例では相対する二つの壁面上にそれぞれ反対（プラスまたはマイナスで、絶対値が同じ角度）の傾斜を有する音響フィンが設置されている。

対抗する二つの壁面にそれぞれ設置されて隣接する音響フィンの上下（あるいは左右）の端部は図１および図２のように重なってもよいが、離れていることもできる。さらに、スピーカーユニットから開口部に向かって順次傾斜角度を大きくしてもよく、逆に順次傾斜角度を小さくしてもよい。

発明の効果

本発明によれば、角形キャビネットにおいて低音域の量感が増し、音質的に好ましい特性を有するスピーカーを製作することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。

図１は、本発明の好ましい実施形態によるブックシェルフ型スピーカーの概略断面図である。

図１に示すスピーカーは、電気信号を空気振動に変換して音を発するスピーカーユニット１と、スピーカーユニット１が取り付けられるキャビネット２と、仕切板を構成する複数の音響フィン６および８と、該仕切板により形成されてなる連通した音道１５と、該音道を通過した音波を外部に放出するために設けられた開口部３を備える。上記音響フィンは上下両端において天板および底板に接している。

図１において、音響フィン８は手前の側板（バッフルに対して右側板）に取り付けられた３枚の音響フィンを指し、３枚ともすべて実質的に同じ傾斜角度である。音響フィン６は向こう側の側板（バッフルに対して左側板）に取り付けられた３枚の音響フィンを指し、傾斜角度は３枚とも前記音響フィン８とは反対向き（マイナス）で絶対値が同一となっている。音響フィン６および８は中央部で互いに交叉している。これにより音道が複雑に入り組むこととなり、反響音の低減に貢献すると考えられる。

図２は本発明の好ましい実施形態によるスリム型スピーカーの具体例である。音響フィン６および８各５枚が両側板に取り付けられ、中央部で互いに交叉して音道１５を形成している。上記音響フィンの左右両端がバッフル板および背面板に接している点で図１と異なる。

上記本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの音道１５により、キャビネット２の高さまたは奥行きによって決まる長さよりも音道の有効長さが長くなり、従ってより低域まで伸びた音圧周波数特性が得られる。

図１に示すブックシェルフ型スピーカーの正面における中低音域の音圧周波数特性を図４に示す。横軸は再生音波の周波数（Ｈｚ）、縦軸は測定された音圧レベル（ｄＢ）を表す。この図から明らかなように、本実施形態の低音域での再生周波数帯域は５０Ｈｚまでほぼ平坦に伸びており、十分な低域再生能力を有していることがわかる。

なお、図４の音圧周波数特性は、口径８ｃｍのフルレンジ・スピーカーユニットを用いた内容積５リットルのスピーカキャビネットを試作して測定したものである。キャビネットの外形寸法は幅１４０ｍｍ、奥行き２１０ｍｍ、高さ２８０ｍｍ、板厚１５ｍｍである。使用した６枚の音響フィンの形状はすべて同一であり、幅５５ｍｍ、長さ２５０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの長方形板で、取り付け傾斜角度は底板を基準として±８０．５度である。背面に設けた開口部は直径３０ｍｍで、有効振動板面積の０．２５倍である。

キャビネットの形状が図２に示すスリム型スピーカーの正面における中低音域の音圧周波数特性を図５に示す。横軸と縦軸は上記図４と同じである。
この図から明らかなように、本実施形態の低音域での再生周波数帯域は５０Ｈｚまでほぼ平坦に伸びており、十分な低域再生能力を有していることがわかる。

なお、上記図５の音圧周波数特性は、口径８ｃｍのフルレンジ・スピーカーユニットを用いた内容積５．８リットルのスピーカキャビネットを試作して測定したものである。キャビネットの外形寸法は台座３０を除いて幅１００ｍｍ、奥行き１２４ｍｍ、高さ８００ｍｍ、板厚１２ｍｍであり、テレビの横に設置するのに好都合なトールボーイ型である。使用した１０枚の音響フィンの形状はすべて同一であり、幅３７ｍｍ、長さ１６０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの長方形板で、取り付け傾斜角度は底板を基準として±４３度である。
背面下端に設けた開口部は直径３０ｍｍである。

本発明の音響フィンを用いたブックシェルフ型スピーカーの断面図である。 本発明の音響フィンを用いたトールボーイ型スピーカーの断面図である。 本発明のスピーカーの好ましい実施形態における音響フィンの透視図である。 本発明の音響フィンを有するブックシェルフ型スピーカーの正面において測定した音圧周波数特性のグラフである。 本発明の音響フィンを有するトールボーイ型スピーカーの正面において測定した音圧周波数特性のグラフである。

符号の説明

１ スピーカーユニット
２ キャビネット
３ 開口部
４ ターミナル
６ 向こう側側板に取り付けられた音響フィン
８ 手前側側板に取り付けられた音響フィン
１５ 音道
２０ 底板
３０ 台座

Claims (1)

1. スピーカーユニットが角形キャビネットに取り付けられたスピーカーにおいて、該キャビネットの相対する平行な二つの壁面に、壁面ごとに異なる角度で、各壁面につき１枚または２枚以上の音響フィンが傾斜して取り付けられており、該音響フィンが互いに交叉することにより折れ曲がった音道が形成され、かつ該音道の終端に開口部が設けられていることを特徴とするスピーカー。