JP2000295682A - 音響筐体及び吸音パネル - Google Patents
音響筐体及び吸音パネルInfo
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Landscapes
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 音響筐体内部の定在波を抑え、音響再生の品
質を著しく向上させることが可能な面状構造体で構成し
た音響筐体を提供すること。 【解決手段】 音響筐体20は、天板23及び底板24
を中実板材を用い、左右横板22は音響筐体20の内部
空間側、即ちエンクロージャの内部側の一部に開口部1
7を形成し、所定の長さ(L=H/2)の位置に閉止板
18を設けた面状構造体10で構成する。
質を著しく向上させることが可能な面状構造体で構成し
た音響筐体を提供すること。 【解決手段】 音響筐体20は、天板23及び底板24
を中実板材を用い、左右横板22は音響筐体20の内部
空間側、即ちエンクロージャの内部側の一部に開口部1
7を形成し、所定の長さ(L=H/2)の位置に閉止板
18を設けた面状構造体10で構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築音響、音響機器分
野における音響筐体(例えば部屋を構成する躯体、スピ
ーカシステム用エンクロージャ等)、及び吸音パネルの
構造に関する。
野における音響筐体(例えば部屋を構成する躯体、スピ
ーカシステム用エンクロージャ等)、及び吸音パネルの
構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、直方体の部屋や直方体のスピーカ
システム用エンクロージャにおいて音響再生を行った場
合、内部で発生した音波の反射現象のため部屋の寸法や
エンクロージャの寸法によって決定される特定の周波数
で共振するいわゆる定在波が生じ、音響再生の品質が著
しく損なわれたり、スピーカシステムの音圧周波数特性
が乱されることが知られている。
システム用エンクロージャにおいて音響再生を行った場
合、内部で発生した音波の反射現象のため部屋の寸法や
エンクロージャの寸法によって決定される特定の周波数
で共振するいわゆる定在波が生じ、音響再生の品質が著
しく損なわれたり、スピーカシステムの音圧周波数特性
が乱されることが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の欠点に鑑みなされたものであり、部屋やスピーカシ
ステム用エンクロージャ等の音響筐体内部で発生する定
在波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させることが
可能な新規な音響筐体及び吸音パネルを提供することを
目的とする。
来の欠点に鑑みなされたものであり、部屋やスピーカシ
ステム用エンクロージャ等の音響筐体内部で発生する定
在波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させることが
可能な新規な音響筐体及び吸音パネルを提供することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る音響筐体は、少なくとも一部分を、一方向に並列に配
置された隔壁で区画して形成された中空部を有する面状
構造体で構成したことを特徴とする。
る音響筐体は、少なくとも一部分を、一方向に並列に配
置された隔壁で区画して形成された中空部を有する面状
構造体で構成したことを特徴とする。
【0005】また、請求項2記載の発明に係る音響筐体
は、請求項1記載の音響筐体であって、中空部は開口部
を有し、該開口部から所定の長さの位置に閉止部が形成
されていることを特徴とする。
は、請求項1記載の音響筐体であって、中空部は開口部
を有し、該開口部から所定の長さの位置に閉止部が形成
されていることを特徴とする。
【0006】また、請求項3記載の発明に係る音響筐体
は、請求項2記載の音響筐体であって、面状構造体は、
長さの異なる複数の中空部の集合体で構成されているこ
とを特徴とする。
は、請求項2記載の音響筐体であって、面状構造体は、
長さの異なる複数の中空部の集合体で構成されているこ
とを特徴とする。
【0007】また、請求項4記載の発明に係る音響筐体
は、請求項2または3記載の音響筐体であって、音響筐
体は、スピーカシステム用エンクロージャであることを
特徴とする。
は、請求項2または3記載の音響筐体であって、音響筐
体は、スピーカシステム用エンクロージャであることを
特徴とする。
【0008】また、請求項5記載の発明に係る音響筐体
は、請求項4に記載の音響筐体であって、開口部は、ス
ピーカシステム用エンクロージャの内側面に設けたこと
を特徴とする。
は、請求項4に記載の音響筐体であって、開口部は、ス
ピーカシステム用エンクロージャの内側面に設けたこと
を特徴とする。
【0009】また、請求項6記載の発明に係る音響筐体
は、請求項1乃至3に記載の音響筐体であって、音響筐
体は、部屋を構成する躯体であることを特徴とする。
は、請求項1乃至3に記載の音響筐体であって、音響筐
体は、部屋を構成する躯体であることを特徴とする。
【0010】また、請求項7記載の発明に係る吸音パネ
ルは、 少なくとも一部分を、一方向に並列に配置され
た隔壁で区画して形成された中空部を有する面状構造体
で構成したことを特徴とする。
ルは、 少なくとも一部分を、一方向に並列に配置され
た隔壁で区画して形成された中空部を有する面状構造体
で構成したことを特徴とする。
【0011】また、請求項8記載の発明に係る吸音パネ
ルは、請求項7記載の吸音パネルであって、中空部は開
口部を有し、開口部から所定の長さの位置に閉止部が形
成されていることを特徴とする。
ルは、請求項7記載の吸音パネルであって、中空部は開
口部を有し、開口部から所定の長さの位置に閉止部が形
成されていることを特徴とする。
【0012】また、請求項9記載の発明に係る吸音パネ
ルは、請求項8記載の吸音パネルであって、面状構造体
は、長さの異なる複数の中空部の集合体で構成されてい
ることを特徴とする。
ルは、請求項8記載の吸音パネルであって、面状構造体
は、長さの異なる複数の中空部の集合体で構成されてい
ることを特徴とする。
【0013】また、請求項10記載の発明に係る吸音パ
ネルは、請求項7乃至9のいずれか1つに記載の吸音パ
ネルであって、複数の面状構造体で形成され、互いの中
空部は内部で連結されていることを特徴とする。
ネルは、請求項7乃至9のいずれか1つに記載の吸音パ
ネルであって、複数の面状構造体で形成され、互いの中
空部は内部で連結されていることを特徴とする。
【0014】本発明の音響筐体は、少なくとも一部分が
面状構造体で構成される音響筐体であって、面状構造体
は、少なくとも一部分が、一方向に並列に配置された隔
壁で区画される中空部で構成したものであり、かかる中
空部は、開口部を有し、その開口部から所定の長さの位
置に閉止部が形成され、面状構造体に形成された開口部
を音響筐体の内側面に設けることで音響筐体内部の定在
波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させることが可
能となる。また、本発明の音響筐体は、スピーカシステ
ム用エンクロージャまたは部屋を構成する躯体であり、
スピーカシステム用エンクロージャ内部または部屋内部
の定在波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させるこ
とが可能となる。また、本発明の吸音パネルは、複数の
面状構造体で形成され、互いの中空部は内部で連結され
ているので、部屋の大きさに対応した長い中空部を有す
る吸音パネルが形成され、この吸音パネルを部屋の壁面
に近接して平行に設置することにより、部屋内部の定在
波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させることがで
きる。
面状構造体で構成される音響筐体であって、面状構造体
は、少なくとも一部分が、一方向に並列に配置された隔
壁で区画される中空部で構成したものであり、かかる中
空部は、開口部を有し、その開口部から所定の長さの位
置に閉止部が形成され、面状構造体に形成された開口部
を音響筐体の内側面に設けることで音響筐体内部の定在
波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させることが可
能となる。また、本発明の音響筐体は、スピーカシステ
ム用エンクロージャまたは部屋を構成する躯体であり、
スピーカシステム用エンクロージャ内部または部屋内部
の定在波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させるこ
とが可能となる。また、本発明の吸音パネルは、複数の
面状構造体で形成され、互いの中空部は内部で連結され
ているので、部屋の大きさに対応した長い中空部を有す
る吸音パネルが形成され、この吸音パネルを部屋の壁面
に近接して平行に設置することにより、部屋内部の定在
波を抑え、音響再生の品質を著しく向上させることがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の音響筐体は、少なくとも
一部分を、一方向に並列に配置された隔壁で区画して形
成された複数の中空部を有する面状構造体を用いて構成
したものであり、この面状構造体の構造を図1から図3
を用いて説明する。図1及び図2は、面状構造体の要部
斜視図である。図1(a)に示す面状構造体10は、例
えば板材の横方向(X方向)に隔壁11を隔てて縦方向
(Y方向)に連通する複数の中空部12を等間隔配置し
た中空構造を有している。換言すれば、面状構造体10
は、紙面上方の上板13と紙面下方の下板14と2枚の
側板15とで形成される中空構造の箱に等間隔に複数の
隔壁11を設けることで、上板13、下板14、隔壁1
1及び側板15で囲まれた複数の中空部12が形成され
た構造を有している。
一部分を、一方向に並列に配置された隔壁で区画して形
成された複数の中空部を有する面状構造体を用いて構成
したものであり、この面状構造体の構造を図1から図3
を用いて説明する。図1及び図2は、面状構造体の要部
斜視図である。図1(a)に示す面状構造体10は、例
えば板材の横方向(X方向)に隔壁11を隔てて縦方向
(Y方向)に連通する複数の中空部12を等間隔配置し
た中空構造を有している。換言すれば、面状構造体10
は、紙面上方の上板13と紙面下方の下板14と2枚の
側板15とで形成される中空構造の箱に等間隔に複数の
隔壁11を設けることで、上板13、下板14、隔壁1
1及び側板15で囲まれた複数の中空部12が形成され
た構造を有している。
【0016】面状構造体10を構成する中空部12は、
両端部が開放されていれば開放音響管として作用し、一
方端が閉止されていれば閉止音響管として作用する。ま
た、図1(b)に示す面状構造体10は、開口面16
(図中斜線部分)から縦方向(Y方向)の所定の長さ
(L)の位置に上板13の一部を、例えばV字状或は凹
状に開口した開口部17を形成した例であり、面状構造
体10全体が長さLの中空部12で形成される開放音響
管とすることができる。
両端部が開放されていれば開放音響管として作用し、一
方端が閉止されていれば閉止音響管として作用する。ま
た、図1(b)に示す面状構造体10は、開口面16
(図中斜線部分)から縦方向(Y方向)の所定の長さ
(L)の位置に上板13の一部を、例えばV字状或は凹
状に開口した開口部17を形成した例であり、面状構造
体10全体が長さLの中空部12で形成される開放音響
管とすることができる。
【0017】次に、閉止音響管として作用する面状構造
体10を図2に示す。図2(a)に示す面状構造体10
は、一方端が開放され、縦方向(Y方向)の長さLの位
置に閉止板18を形成した例であり、面状構造体10全
体を同じ長さLの中空部12で形成される閉止音響管と
することができる。また、図2(b)に示す面状構造体
10は、例えば面状構造体10の図中左側は開口面16
から長さL2の位置に、また面状構造体10の図中右側
は開口面16から長さL1の位置となるように隣接する
中空部12毎に順次閉止板18を形成する位置を変えて
構成した例である。このように構成することにより、面
状構造体10を、長さの異なる複数の中空部12で構成
される閉止音響管の集合体とすることができる。
体10を図2に示す。図2(a)に示す面状構造体10
は、一方端が開放され、縦方向(Y方向)の長さLの位
置に閉止板18を形成した例であり、面状構造体10全
体を同じ長さLの中空部12で形成される閉止音響管と
することができる。また、図2(b)に示す面状構造体
10は、例えば面状構造体10の図中左側は開口面16
から長さL2の位置に、また面状構造体10の図中右側
は開口面16から長さL1の位置となるように隣接する
中空部12毎に順次閉止板18を形成する位置を変えて
構成した例である。このように構成することにより、面
状構造体10を、長さの異なる複数の中空部12で構成
される閉止音響管の集合体とすることができる。
【0018】上述したように、開放音響管として作用す
る面状構造体10は、図1に示したように縦方向(Y方
向)に連通する中空部12を形成するだけで良いので、
例えば、PVC(ポリ塩化ビニル)やPP(ポリプロピ
レン)などの樹脂材料またはアルミニウムなどの金属材
料を用いたいわゆる中空押出し成形によるか、或は下板
14上に2枚の側板15と複数の隔壁11を接着材等で
接着した後、上板13を貼り合せることで形成される。
閉止音響管として作用する面状構造体10は、図2に示
したように所定の位置に閉止板18を形成する必要があ
る。そこで、例えば図3(a)に示すような面状構造体
10の側板15と複数の隔壁11に対応する凸部をそれ
ぞれ平行に形成した凹凸板材を2枚用意し、一方の凹凸
板材に複数の閉止板18を配置し、その後他方の凹凸板
材を接着剤等で貼り合せることで容易に形成することが
できる。以上が面状構造体10の構造についての説明で
ある。
る面状構造体10は、図1に示したように縦方向(Y方
向)に連通する中空部12を形成するだけで良いので、
例えば、PVC(ポリ塩化ビニル)やPP(ポリプロピ
レン)などの樹脂材料またはアルミニウムなどの金属材
料を用いたいわゆる中空押出し成形によるか、或は下板
14上に2枚の側板15と複数の隔壁11を接着材等で
接着した後、上板13を貼り合せることで形成される。
閉止音響管として作用する面状構造体10は、図2に示
したように所定の位置に閉止板18を形成する必要があ
る。そこで、例えば図3(a)に示すような面状構造体
10の側板15と複数の隔壁11に対応する凸部をそれ
ぞれ平行に形成した凹凸板材を2枚用意し、一方の凹凸
板材に複数の閉止板18を配置し、その後他方の凹凸板
材を接着剤等で貼り合せることで容易に形成することが
できる。以上が面状構造体10の構造についての説明で
ある。
【0019】次に、本発明の音響筐体であるスピーカシ
ステム用エンクロージャ20について図4及び図5を用
いて以下に説明する。図4及び図5は、スピーカシステ
ム用エンクロージャ20の一部を上記面状構造体10で
構成した実施形態を示す図であり、図4はスピーカユニ
ット21の取付位置がエンクロージャの長手方向の中央
にない場合を、図5はスピーカユニット21の取付位置
がスピーカシステム用エンクロージャ20の中央にある
場合を示した。また、図4(a)はスピーカシステム用
エンクロージャ20の斜視図であり、面状構造体10の
構成を示す目的で、スピーカシステム用エンクロージャ
20の横板22の一部を仮に開放した図を示している。
図4(b)はスピーカシステム用エンクロージャ20の
一部を構成する左右横板22に開口部17a及び閉止部
18を形成した面状構造体10を設けた場合の平面図で
あり、図4(c)はスピーカシステム用エンクロージャ
20を構成する左右横板22に閉止部18を形成すると
共に、天板23及び底板24に開口部17bを形成した
面状構造体10を構成した時の平面図である。
ステム用エンクロージャ20について図4及び図5を用
いて以下に説明する。図4及び図5は、スピーカシステ
ム用エンクロージャ20の一部を上記面状構造体10で
構成した実施形態を示す図であり、図4はスピーカユニ
ット21の取付位置がエンクロージャの長手方向の中央
にない場合を、図5はスピーカユニット21の取付位置
がスピーカシステム用エンクロージャ20の中央にある
場合を示した。また、図4(a)はスピーカシステム用
エンクロージャ20の斜視図であり、面状構造体10の
構成を示す目的で、スピーカシステム用エンクロージャ
20の横板22の一部を仮に開放した図を示している。
図4(b)はスピーカシステム用エンクロージャ20の
一部を構成する左右横板22に開口部17a及び閉止部
18を形成した面状構造体10を設けた場合の平面図で
あり、図4(c)はスピーカシステム用エンクロージャ
20を構成する左右横板22に閉止部18を形成すると
共に、天板23及び底板24に開口部17bを形成した
面状構造体10を構成した時の平面図である。
【0020】ここで、面状構造体10を用いてスピーカ
システム用エンクロージャ等の音響筐体を構成する場合
において、音響筐体の天板と横板、或は底板と横板とが
独立した面状構造体10で構成する場合は、問題となら
ないが、閉止音響管の長さ(L)が天板から横板へ、或
は底板から横板に至る場合は、図3(b)に示すように
面状構造体10の端部の切り口が各板の平面に対して4
5度になるように開口し、底板及び横板の端部、或は天
板と横板の端部を互いに貼り合せることで、面状構造体
10の中空部12が天板側から横板側へ、或は底板側か
ら横板側に至る長さ(L)の閉止音響管を形成すること
が可能となる。
システム用エンクロージャ等の音響筐体を構成する場合
において、音響筐体の天板と横板、或は底板と横板とが
独立した面状構造体10で構成する場合は、問題となら
ないが、閉止音響管の長さ(L)が天板から横板へ、或
は底板から横板に至る場合は、図3(b)に示すように
面状構造体10の端部の切り口が各板の平面に対して4
5度になるように開口し、底板及び横板の端部、或は天
板と横板の端部を互いに貼り合せることで、面状構造体
10の中空部12が天板側から横板側へ、或は底板側か
ら横板側に至る長さ(L)の閉止音響管を形成すること
が可能となる。
【0021】図4(a)に示すスピーカシステム用エン
クロージャ20は、天板23及び底板24を中実板材
(中空でない板材)を用いるか、或は両側の開口面16
を閉止板18で閉止した面状構造体10で構成してい
る。また、左右横板22はスピーカシステム用エンクロ
ージャ20の内部空間側、即ちスピーカシステム用エン
クロージャ20の内側面の一部に開口部17aを形成
し、所定の長さの位置に閉止板18を設けた面状構造体
10で構成している。面状構造体10の開口部17a
は、横板22の上下端部(天板23或は底板24と接す
る位置)に設けると共に、エンクロージャの長手方向の
寸法をHとした時、閉止板18を形成する長さ(L)
は、開口部17aからほぼH/2の位置としている。
クロージャ20は、天板23及び底板24を中実板材
(中空でない板材)を用いるか、或は両側の開口面16
を閉止板18で閉止した面状構造体10で構成してい
る。また、左右横板22はスピーカシステム用エンクロ
ージャ20の内部空間側、即ちスピーカシステム用エン
クロージャ20の内側面の一部に開口部17aを形成
し、所定の長さの位置に閉止板18を設けた面状構造体
10で構成している。面状構造体10の開口部17a
は、横板22の上下端部(天板23或は底板24と接す
る位置)に設けると共に、エンクロージャの長手方向の
寸法をHとした時、閉止板18を形成する長さ(L)
は、開口部17aからほぼH/2の位置としている。
【0022】また、図4(c)に示す音響筐体20は、
面状構造体10の開口部17bを天板23及び底板24
の中央に設け、閉止板18を形成する位置は、上記同様
に開口部17bからほぼH/2の長さの位置としてい
る。図4(c)に示すスピーカシステム用エンクロージ
ャ20は、面状構造体10の閉止板18を形成する位置
が天板23内または底板24内にない場合を示してい
る。このような場合は、図3(b)で説明したように、
天板23と底板24及び左右横板22を構成する面状構
造体10の端部の切り口が各板の平面に対してそれぞれ
45度になるように開口し、互いの開口部分を貼り合せ
ることで天板23及び底板24と左右横板22の中空部
12を連通させ、所定の長さの位置に閉止板18を形成
するようにしている。
面状構造体10の開口部17bを天板23及び底板24
の中央に設け、閉止板18を形成する位置は、上記同様
に開口部17bからほぼH/2の長さの位置としてい
る。図4(c)に示すスピーカシステム用エンクロージ
ャ20は、面状構造体10の閉止板18を形成する位置
が天板23内または底板24内にない場合を示してい
る。このような場合は、図3(b)で説明したように、
天板23と底板24及び左右横板22を構成する面状構
造体10の端部の切り口が各板の平面に対してそれぞれ
45度になるように開口し、互いの開口部分を貼り合せ
ることで天板23及び底板24と左右横板22の中空部
12を連通させ、所定の長さの位置に閉止板18を形成
するようにしている。
【0023】次に、スピーカユニット21の取付位置が
スピーカシステム用エンクロージャの中央の場合は、図
5に示すように、閉止板18を形成する位置は開口部か
らの長さがほぼH/4になるように設定される。図5
(a)に示すスピーカシステム用エンクロージャ20
は、左右横板22を構成する面状構造体10に開口部1
7cと閉止板18を設けた例であり、図5(b)に示す
スピーカシステム用エンクロージャ20は、天板23及
び底板24を構成する面状構造体10に開口部17dと
閉止板18を設けた例である。
スピーカシステム用エンクロージャの中央の場合は、図
5に示すように、閉止板18を形成する位置は開口部か
らの長さがほぼH/4になるように設定される。図5
(a)に示すスピーカシステム用エンクロージャ20
は、左右横板22を構成する面状構造体10に開口部1
7cと閉止板18を設けた例であり、図5(b)に示す
スピーカシステム用エンクロージャ20は、天板23及
び底板24を構成する面状構造体10に開口部17dと
閉止板18を設けた例である。
【0024】図4及び図5を用いて説明したように、ス
ピーカシステム用エンクロージャ20の内部空間側、即
ちスピーカシステム用エンクロージャの内側面の一部を
開口して開口部17a、17b、17c、17dとする
と共に、開口部から所定の長さの位置に中空部12を閉
止する閉止板18を設けることで所定の長さを有する閉
止音響管を構成することができる。このように構成され
た閉止音響管は、スピーカシステム用エンクロージャ内
部に発生する定在波の周波数に合致した周波数の管共振
型吸音体として動作する。また、中空部12内部に多孔
質吸音体を僅かに挿入すると吸音効果をより一層高める
ことができる。
ピーカシステム用エンクロージャ20の内部空間側、即
ちスピーカシステム用エンクロージャの内側面の一部を
開口して開口部17a、17b、17c、17dとする
と共に、開口部から所定の長さの位置に中空部12を閉
止する閉止板18を設けることで所定の長さを有する閉
止音響管を構成することができる。このように構成され
た閉止音響管は、スピーカシステム用エンクロージャ内
部に発生する定在波の周波数に合致した周波数の管共振
型吸音体として動作する。また、中空部12内部に多孔
質吸音体を僅かに挿入すると吸音効果をより一層高める
ことができる。
【0025】図6は、上述したスピーカシステム用エン
クロージャの吸音作用の周波数特性を示した図であり、
縦軸に吸音率を、横軸に周波数を示している。図6に示
す特性は、スピーカユニット21から所定レベルの音
を、周波数を連続的に変化させて発生し、エンクロージ
ャ内に設けたマイクの音圧を測定したものであり、測定
の結果、例えば周波数f1と周波数f2で吸音作用が高
いことを示している。換言すれば、2つの周波数f1、
f2において、エンクロージャ固有の定在波が発生して
いたことを示している。そこで、スピーカシステム用エ
ンクロージャ20は、2つの周波数f1、f2の定在波
に合致する位置に開口部17及び閉止板18を設けた面
状構造体10で構成することにより、定在波の周波数に
合致する長さの管共振型吸音体が形成され、周波数全体
に渡って定在波の発生が抑えられたエンクロージャとす
ることができる。
クロージャの吸音作用の周波数特性を示した図であり、
縦軸に吸音率を、横軸に周波数を示している。図6に示
す特性は、スピーカユニット21から所定レベルの音
を、周波数を連続的に変化させて発生し、エンクロージ
ャ内に設けたマイクの音圧を測定したものであり、測定
の結果、例えば周波数f1と周波数f2で吸音作用が高
いことを示している。換言すれば、2つの周波数f1、
f2において、エンクロージャ固有の定在波が発生して
いたことを示している。そこで、スピーカシステム用エ
ンクロージャ20は、2つの周波数f1、f2の定在波
に合致する位置に開口部17及び閉止板18を設けた面
状構造体10で構成することにより、定在波の周波数に
合致する長さの管共振型吸音体が形成され、周波数全体
に渡って定在波の発生が抑えられたエンクロージャとす
ることができる。
【0026】次に、本実施形態のスピーカシステム用エ
ンクロージャが管共振型吸音体として動作する原理を述
べる。一般的に、片方を開放し、他方を閉止した音響管
は開放端から内部を見た単位面積あたりの音響インピー
ダンスZiは次式(1)で表される。 Zi=−jρ0Ccot(kL) ・・・(1) ここで、ρ0:空気の密度 C:音速 k:波長定数(=2πf/C、f:周波数) L:音響管の長さ 従って、kL=(n+1/2)πとなる周波数で管共振
を起こし、Zi=0即ち音を吸い込む状態となり、kL
=nπとなる周波数ではZi=∞(無限大)、即ち音を
反射する壁と同じ状態となることを示している(ただ
し、n=0、1、2・・・)。一方、スピーカシステム
用エンクロージャ内部は丁度この音響管と同じで、たと
えばその長手方向をみたとき、スピーカシステム用エン
クロージャ中央から片側の端までの長さの閉止音響管が
長手方向両側に連結した長さH(=2L)の閉止音響管
と考えられるのでスピーカシステム用エンクロージャ内
の音波は閉止端で反射されkH(=2kL)=πとなる
周波数fsで定在波が生じている。そこでこの閉止端近
傍に音響インピーダンスが0(または極小)の部分を設
け、音波をそこへ吸い込ませて反射を起こさせなくする
ことにより定在波の発生を防止することができる。本発
明の第4図はこの原理を応用した一例を示している。即
ち、閉止端に該当するスピーカシステム用エンクロージ
ャの天板23及び底板24近傍に開口部17a、17b
を持ち、長さ(L)がほぼH/2である閉止音響管は、
その開口部17a、17bから見た音響インピーダンス
が(1)式よりkL=π/2即ちkH=πとなる周波数
で0となり、この周波数は定在波の周波数fsと一致す
るのである。
ンクロージャが管共振型吸音体として動作する原理を述
べる。一般的に、片方を開放し、他方を閉止した音響管
は開放端から内部を見た単位面積あたりの音響インピー
ダンスZiは次式(1)で表される。 Zi=−jρ0Ccot(kL) ・・・(1) ここで、ρ0:空気の密度 C:音速 k:波長定数(=2πf/C、f:周波数) L:音響管の長さ 従って、kL=(n+1/2)πとなる周波数で管共振
を起こし、Zi=0即ち音を吸い込む状態となり、kL
=nπとなる周波数ではZi=∞(無限大)、即ち音を
反射する壁と同じ状態となることを示している(ただ
し、n=0、1、2・・・)。一方、スピーカシステム
用エンクロージャ内部は丁度この音響管と同じで、たと
えばその長手方向をみたとき、スピーカシステム用エン
クロージャ中央から片側の端までの長さの閉止音響管が
長手方向両側に連結した長さH(=2L)の閉止音響管
と考えられるのでスピーカシステム用エンクロージャ内
の音波は閉止端で反射されkH(=2kL)=πとなる
周波数fsで定在波が生じている。そこでこの閉止端近
傍に音響インピーダンスが0(または極小)の部分を設
け、音波をそこへ吸い込ませて反射を起こさせなくする
ことにより定在波の発生を防止することができる。本発
明の第4図はこの原理を応用した一例を示している。即
ち、閉止端に該当するスピーカシステム用エンクロージ
ャの天板23及び底板24近傍に開口部17a、17b
を持ち、長さ(L)がほぼH/2である閉止音響管は、
その開口部17a、17bから見た音響インピーダンス
が(1)式よりkL=π/2即ちkH=πとなる周波数
で0となり、この周波数は定在波の周波数fsと一致す
るのである。
【0027】また、スピーカユニット21の取り付け位
置がスピーカシステム用エンクロージャの中央である場
合(図5)は、周波数fsで定在波が発生していても、
スピーカユニット21の位置では定在波の節にあたり音
響インピーダンスが0または極小であるからスピーカの
動作に何ら影響を与えることがない。しかし2fsなる
周波数においては2次の定在波が発生し、しかもスピー
カユニットの位置では定在波の腹即ち音響インピーダン
スが無限大となり、スピーカの動作に大きく影響を及ぼ
すことになる。これを改善するために図5に示したよう
に前述の音響管の長さ(L)を2fsに対応してほぼH
/4とすることにより吸音体として動作させることがで
きるのである。以上がスピーカシステム用エンクロージ
ャが管共振型吸音体として動作する原理の説明である。
置がスピーカシステム用エンクロージャの中央である場
合(図5)は、周波数fsで定在波が発生していても、
スピーカユニット21の位置では定在波の節にあたり音
響インピーダンスが0または極小であるからスピーカの
動作に何ら影響を与えることがない。しかし2fsなる
周波数においては2次の定在波が発生し、しかもスピー
カユニットの位置では定在波の腹即ち音響インピーダン
スが無限大となり、スピーカの動作に大きく影響を及ぼ
すことになる。これを改善するために図5に示したよう
に前述の音響管の長さ(L)を2fsに対応してほぼH
/4とすることにより吸音体として動作させることがで
きるのである。以上がスピーカシステム用エンクロージ
ャが管共振型吸音体として動作する原理の説明である。
【0028】また、本実施形態のスピーカシステム用エ
ンクロージャ等音響筐体によれば、管共振型吸収体は、
基本周波数以下の帯域においては、音響管は単なる音響
容積として動作するので、スピーカシステム用エンクロ
ージャ内容積は音響管の音響容積を加えた容積となる。
特にスピーカシステム用エンクロージャが小型で実質内
容積が小さい場合は、この実質的な内容積拡大効果はス
ピーカシステムの低域再生帯域の拡大に大きく貢献する
ことになる。一例として外形寸法を200mm×200
mm×200mmで、板厚が20mmの立方体エンクロ
ージャで比較すれば、中空板材の面状構造体10は、同
一断面積の中実板材の板厚に換算した実効板厚を中実板
厚の1/2程度に設計することが可能であるため、中実
板材の1.4倍程度に実質内容積を拡大することが可能
である。これは低域再生下限周波数(もしくは最低共振
周波数)を85%程度に低下させる効果があることを意
味する。
ンクロージャ等音響筐体によれば、管共振型吸収体は、
基本周波数以下の帯域においては、音響管は単なる音響
容積として動作するので、スピーカシステム用エンクロ
ージャ内容積は音響管の音響容積を加えた容積となる。
特にスピーカシステム用エンクロージャが小型で実質内
容積が小さい場合は、この実質的な内容積拡大効果はス
ピーカシステムの低域再生帯域の拡大に大きく貢献する
ことになる。一例として外形寸法を200mm×200
mm×200mmで、板厚が20mmの立方体エンクロ
ージャで比較すれば、中空板材の面状構造体10は、同
一断面積の中実板材の板厚に換算した実効板厚を中実板
厚の1/2程度に設計することが可能であるため、中実
板材の1.4倍程度に実質内容積を拡大することが可能
である。これは低域再生下限周波数(もしくは最低共振
周波数)を85%程度に低下させる効果があることを意
味する。
【0029】また、図2(b)で説明したように、閉止
板18を隣り合う隔壁11毎に異なる位置に設けること
により、長さが異なる多数の音響管の集合体とすること
ができる。この場合は、定在波の周波数のバラツキがあ
っても、各音響管を、それぞれの周波数に合致した周波
数の管共振型吸音体として作用させることができる。ま
た、エンクロージャの長手方向以外に幅方向および奥行
き方向にも定在波は発生する。それぞれの方向の寸法が
整数比例関係でない場合は、音響管の長さを長手方向の
定在波の周波数に合わせた1種類の寸法のみでは対処で
きない。従って、この場合は、幅、奥行きそれぞれの定
在波に合わせた異なる寸法の音響管の集合とすれば、同
時に解決可能である。
板18を隣り合う隔壁11毎に異なる位置に設けること
により、長さが異なる多数の音響管の集合体とすること
ができる。この場合は、定在波の周波数のバラツキがあ
っても、各音響管を、それぞれの周波数に合致した周波
数の管共振型吸音体として作用させることができる。ま
た、エンクロージャの長手方向以外に幅方向および奥行
き方向にも定在波は発生する。それぞれの方向の寸法が
整数比例関係でない場合は、音響管の長さを長手方向の
定在波の周波数に合わせた1種類の寸法のみでは対処で
きない。従って、この場合は、幅、奥行きそれぞれの定
在波に合わせた異なる寸法の音響管の集合とすれば、同
時に解決可能である。
【0030】次に、図7に、スピーカシステム用エンク
ロージャと音響管とを組み合わせることでヘルムホルツ
共鳴型音響構造を有する位相反転型スピーカシステム用
エンクロージャ30として構成した場合の要部断面図を
示す。位相反転型の場合、一端がスピーカシステム用エ
ンクロージャ内部に開口を持ち、他端がスピーカシステ
ム用エンクロージャ外部に開口を持つ音響管を必要とす
る。そこで、スピーカシステム用エンクロージャを構成
する板材として例えば底板24をスピーカシステム用エ
ンクロージャ内部の所定の位置に開口部17を形成した
面状構造体10で構成し、かかる面状構造体10の開口
面16を音響筐体の外部に露出するように配置すること
で、位相反転型音響筐体を構成することができる。従っ
て、面状構造体10の中空部12がヘルムホルツ共鳴用
音響管として使用できるので、音響管を個別に設ける必
要がない。
ロージャと音響管とを組み合わせることでヘルムホルツ
共鳴型音響構造を有する位相反転型スピーカシステム用
エンクロージャ30として構成した場合の要部断面図を
示す。位相反転型の場合、一端がスピーカシステム用エ
ンクロージャ内部に開口を持ち、他端がスピーカシステ
ム用エンクロージャ外部に開口を持つ音響管を必要とす
る。そこで、スピーカシステム用エンクロージャを構成
する板材として例えば底板24をスピーカシステム用エ
ンクロージャ内部の所定の位置に開口部17を形成した
面状構造体10で構成し、かかる面状構造体10の開口
面16を音響筐体の外部に露出するように配置すること
で、位相反転型音響筐体を構成することができる。従っ
て、面状構造体10の中空部12がヘルムホルツ共鳴用
音響管として使用できるので、音響管を個別に設ける必
要がない。
【0031】図8は、本実施形態のスピーカシステム用
エンクロージャ20を用いたスピーカシステムの特性
(図8(b))と従来のエンクロージャを用いたスピー
カシステムの特性(図8(a))を表している。図中符
号(イ)はスピーカの電気アドミッタンス(入力インピ
ーダンスの逆数)を、(ロ)は出力音圧レベルを表して
いる。(イ)の特性において、100Hz付近に見られ
る極小となる周波数はスピーカシステムの低域再生限界
周波数に比例し、従来のエンクロージャによる特性
(a)と比較し、本実施形態のエンクロージャによる特
性(b)では、より低い周波数へシフトし、従って低域
再生限界周波数が低下していることがわかる。また、
(ロ)の特性において、500〜1000Hz付近の特
性に、従来のエンクロージャによる特性(a)では、急
峻な変化が見られ(Ta部分)、エンクロージャ内の定
在波による影響が表われている。一方、本発明のエンク
ロージャによる特性(b)においては、滑らかな変化と
なり(Tb部分)、定在波の発生が抑制されていること
がわかる。
エンクロージャ20を用いたスピーカシステムの特性
(図8(b))と従来のエンクロージャを用いたスピー
カシステムの特性(図8(a))を表している。図中符
号(イ)はスピーカの電気アドミッタンス(入力インピ
ーダンスの逆数)を、(ロ)は出力音圧レベルを表して
いる。(イ)の特性において、100Hz付近に見られ
る極小となる周波数はスピーカシステムの低域再生限界
周波数に比例し、従来のエンクロージャによる特性
(a)と比較し、本実施形態のエンクロージャによる特
性(b)では、より低い周波数へシフトし、従って低域
再生限界周波数が低下していることがわかる。また、
(ロ)の特性において、500〜1000Hz付近の特
性に、従来のエンクロージャによる特性(a)では、急
峻な変化が見られ(Ta部分)、エンクロージャ内の定
在波による影響が表われている。一方、本発明のエンク
ロージャによる特性(b)においては、滑らかな変化と
なり(Tb部分)、定在波の発生が抑制されていること
がわかる。
【0032】上述したように本実施形態のスピーカシス
テム用エンクロージャ20は、従来のスピーカシステム
用エンクロージャの音圧周波数特性に基づいて、面状構
造体10の開口部17及び閉止板18を所定の位置に形
成することにより、定在波を抑え、音響再生の品質を著
しく向上させることが可能となる。
テム用エンクロージャ20は、従来のスピーカシステム
用エンクロージャの音圧周波数特性に基づいて、面状構
造体10の開口部17及び閉止板18を所定の位置に形
成することにより、定在波を抑え、音響再生の品質を著
しく向上させることが可能となる。
【0033】尚、これまでスピーカシステム用エンクロ
ージャを例に説明したが、部屋の躯体もしくは壁面を面
状構造体10を用いて構成する場合、即ち部屋を音響筐
体として構成する場合も上述したスピーカシステム用エ
ンクロージャと同様にして構成することが可能であり、
例えば寸法が大きい分だけ面状構造体10の板厚を大き
くし、音響管としての断面積を大きくするだけで対応で
きる。この場合も、部屋の音圧周波数特性に基づいて、
面状構造体10の開口部17及び閉止板18を所定の位
置に形成することにより、定在波を抑え、音響再生の品
質を著しく向上させることが可能となる。
ージャを例に説明したが、部屋の躯体もしくは壁面を面
状構造体10を用いて構成する場合、即ち部屋を音響筐
体として構成する場合も上述したスピーカシステム用エ
ンクロージャと同様にして構成することが可能であり、
例えば寸法が大きい分だけ面状構造体10の板厚を大き
くし、音響管としての断面積を大きくするだけで対応で
きる。この場合も、部屋の音圧周波数特性に基づいて、
面状構造体10の開口部17及び閉止板18を所定の位
置に形成することにより、定在波を抑え、音響再生の品
質を著しく向上させることが可能となる。
【0034】また、既存の部屋に後から音響管を形成す
る場合は、図9に示す構造の独立型吸音パネル40を部
屋の壁面に近接して平行に設置することで可能となる。
図9(a)に示す独立型吸音パネル40は、上述したス
ピーカシステム用エンクロージャ20と同様にして構成
したものである。ただし、この場合、部屋の定在波はそ
の寸法が大きいため音響管の長さLをかなり長くする必
要がある。そこで、独立型吸音パネル40は、図9
(b)に示すように外部に露出している開口面16と反
対側の面近傍に開口部17を設けた面状構造体10a
と、閉止板18で閉止された面と反対側の面近傍に開口
部17を設けた面状構造体10bとを互いに開口部17
同士が対向配置し、合致するように構成している。この
ように構成することで2枚の面状構造体10a、10b
の中空部12が開口部17を介して連結され、面状構造
体10の高さ方向の略2倍の長さの1本の閉止音響管が
形成された独立型吸音パネル40とすることができる。
この場合も図2で示したように、閉止板18を所定の位
置に設けることにより、閉止音響管が所望の長さになる
ように構成することができる。
る場合は、図9に示す構造の独立型吸音パネル40を部
屋の壁面に近接して平行に設置することで可能となる。
図9(a)に示す独立型吸音パネル40は、上述したス
ピーカシステム用エンクロージャ20と同様にして構成
したものである。ただし、この場合、部屋の定在波はそ
の寸法が大きいため音響管の長さLをかなり長くする必
要がある。そこで、独立型吸音パネル40は、図9
(b)に示すように外部に露出している開口面16と反
対側の面近傍に開口部17を設けた面状構造体10a
と、閉止板18で閉止された面と反対側の面近傍に開口
部17を設けた面状構造体10bとを互いに開口部17
同士が対向配置し、合致するように構成している。この
ように構成することで2枚の面状構造体10a、10b
の中空部12が開口部17を介して連結され、面状構造
体10の高さ方向の略2倍の長さの1本の閉止音響管が
形成された独立型吸音パネル40とすることができる。
この場合も図2で示したように、閉止板18を所定の位
置に設けることにより、閉止音響管が所望の長さになる
ように構成することができる。
【0035】
【発明の効果】本発明の音響筐体又は吸音パネルは、中
空部を有する面状構造体で構成され、中空部を管共振型
吸音体として作用する音響管として用いることができる
ので、音響筐体内部に発生する定在波を除去又は軽減す
ることが可能となる。また、閉止板を用いることで中空
部を略連続的に長さを変化する音響管の集合として設
計、加工することが容易であり、広範囲の周波数に対応
した管共振型吸音体を容易に構成することができる。ま
た、中空部を実質的に音響筐体の内容積として用いるこ
とができるので、有効内容積を拡大することができる。
また、同一の中実板材で構成した同一外形寸法の音響筐
体と比較して、同等重量であれば構造剛性を高めること
ができ、逆に同等剛性であれば大幅に重量を軽減でき
る。
空部を有する面状構造体で構成され、中空部を管共振型
吸音体として作用する音響管として用いることができる
ので、音響筐体内部に発生する定在波を除去又は軽減す
ることが可能となる。また、閉止板を用いることで中空
部を略連続的に長さを変化する音響管の集合として設
計、加工することが容易であり、広範囲の周波数に対応
した管共振型吸音体を容易に構成することができる。ま
た、中空部を実質的に音響筐体の内容積として用いるこ
とができるので、有効内容積を拡大することができる。
また、同一の中実板材で構成した同一外形寸法の音響筐
体と比較して、同等重量であれば構造剛性を高めること
ができ、逆に同等剛性であれば大幅に重量を軽減でき
る。
【図1】本発明の音響筐体または吸音パネルを構成する
面状構造体の構造説明図。
面状構造体の構造説明図。
【図2】本発明の音響筐体又は吸音パネルを構成する閉
止板を有する面状構造体の構造説明図。
止板を有する面状構造体の構造説明図。
【図3】本発明の音響筐体又は吸音パネルを構成する閉
止板を有する面状構造体の組み立て方法の説明図。
止板を有する面状構造体の組み立て方法の説明図。
【図4】本発明の実施形態による音響筐体の構成図。
【図5】本発明の実施形態による音響筐体のその他の構
成図。
成図。
【図6】音響筐体または吸音パネルの周波数に対する吸
音率の関係を示す図。
音率の関係を示す図。
【図7】音響筐体と音響管とを組み合わせることでヘル
ムホルツ共鳴型音響構造を有する位相反転型音響筐体と
して構成した場合の要部断面図。
ムホルツ共鳴型音響構造を有する位相反転型音響筐体と
して構成した場合の要部断面図。
【図8】本発明の実施形態による音響筐体の音圧周波数
特性を示す図。
特性を示す図。
【図9】本発明の実施形態による独立型の吸音パネルの
構造図。
構造図。
10・・・面状構造体 11・・・隔壁 12・・・中空部 13・・・内壁板 14・・・外壁板 15・・・側板 16・・・開口面 17・・・開口部 18・・・閉止部 20・・・音響筐体 21・・・スピーカユニット 22・・・横板 23・・・天板 24・・・底板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 快友 埼玉県所沢市花園4丁目2610番地 パイオ ニア株式会社所沢工場内 Fターム(参考) 5D017 AD22 5D061 AA06 AA16 BB07 BB37 CC12 DD02
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも一部分を、一方向に並列に配
置された隔壁で区画して形成された中空部を有する面状
構造体で構成した音響筐体。 - 【請求項2】 前記中空部は開口部を有し、該開口部か
ら所定の長さの位置に閉止部が形成されていることを特
徴とする請求項1に記載の音響筐体。 - 【請求項3】 前記面状構造体は、長さの異なる複数の
前記中空部の集合体で構成されていることを特徴とする
請求項2に記載の音響筐体。 - 【請求項4】 前記音響筐体は、スピーカシステム用エ
ンクロージャであることを特徴とする請求項2または3
記載の音響筐体。 - 【請求項5】 前記開口部は、前記スピーカシステム用
エンクロージャの内側面に設けられたことを特徴とする
請求項4に記載の音響筐体。 - 【請求項6】 前記音響筐体は、部屋を構成する躯体で
あることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに
記載の音響筐体。 - 【請求項7】 少なくとも一部分を、一方向に並列に配
置された隔壁で区画して形成された中空部を有する面状
構造体で構成した吸音パネル。 - 【請求項8】 前記中空部は開口部を有し、該開口部か
ら所定の長さの位置に閉止部が形成されていることを特
徴とする請求項7に記載の吸音パネル。 - 【請求項9】 前記面状構造体は、長さの異なる複数の
前記中空部の集合体で構成されていることを特徴とする
請求項8に記載の吸音パネル。 - 【請求項10】 前記吸音パネルは、複数の前記面状構
造体で形成され、互いの中空部は内部で連結されている
ことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1つに記載
の吸音パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11099301A JP2000295682A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 音響筐体及び吸音パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11099301A JP2000295682A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 音響筐体及び吸音パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295682A true JP2000295682A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14243816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11099301A Pending JP2000295682A (ja) | 1999-04-06 | 1999-04-06 | 音響筐体及び吸音パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000295682A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015145774A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | パイオニア株式会社 | スピーカシステム |
-
1999
- 1999-04-06 JP JP11099301A patent/JP2000295682A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015145774A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | パイオニア株式会社 | スピーカシステム |
| US9854339B2 (en) | 2014-03-28 | 2017-12-26 | Pioneer Corporation | Speaker system |
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