JP6796331B2 - バッフル型スピーカおよびその組立セット - Google Patents

Description

本発明は、バッフル型スピーカに関する。

スピーカには、スピーカユニットをエンクロージャで囲った密閉型のものがある。こうした密閉型のスピーカは、内部に封じられた空気が妨げとなり、コーン紙に背圧がかかってコーン紙の動作が抑制されてしまうことが知られている。一方、平面バッフル型は、バッフル板のみで密閉されていないため密閉型のような問題は生じない。このバッフル板は、スピーカユニットの後側から出る音が前側に回り込むことを防ぐために用いられるが、このバッフル板そのものを振動させ、音の発生源として用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許第５１０８９７３号公報

特許文献１のスピーカでは、バッフル板を音の発生源として利用することができる。しかし、例えばバッフル板の大きさや向きによっては後側から出る音が前側に回り込むことを十分に防止することができなくなる。すなわち、バッフル板としての役割を果たすようにした場合、その大きさ、形状、向きが制約を受けることになる。さらに、これらの制約を受けることによって、バッフル板を利用して生じさせた音についても、周波数や指向性が制約を受けることになる。

本発明は上記事情に鑑み、バッフル板を音の発生源として利用しつつも、全体としてバッフル板に対する制約の影響を抑えたバッフル型スピーカを提供することを目的とする。

上記目的を解決する本発明のバッフル型スピーカは、
スピーカユニットと、
前記スピーカユニットが取り付けられ、該スピーカユニットの振動に追従して振動するバッフル板と、
前記バッフル板とは別部材であって、前記スピーカユニットの振動に追従して振動する振動部材と、を備え、
前記振動部材が、前記スピーカユニットに離間自在に接し、且つ、前記スピーカユニットと接しない位置で固定されたものであることを特徴とする。

このバッフル型スピーカによれば、振動部材を用いて、バッフル板とは異なる周波数特性を持たせたり、音の方向を広げたりすることができる。

このバッフル型スピーカによれば、スピーカユニットから振動部材に伝わる振動を適切に調整することができる。

また、このバッフル型スピーカは、
前記スピーカユニットにおける、前記振動部材が接する位置は、該スピーカユニットにおける、前記バッフル板への取り付け位置とは異なっていてもよい。

このバッフル型スピーカによれば、バッフル板と振動部材が干渉しないようにすることができる。

また、このバッフル型スピーカは、
前記振動部材が、
前記スピーカユニットの後部と接するものであってもよい。

このバッフル型スピーカによれば、スピーカユニットの振動の発生源である磁石とボイスコイルからの振動を効率よく振動部材に伝えることができる。

また、このバッフル型スピーカは、
前記振動部材と前記スピーカユニットとの間にかかる接触圧力を調整可能な調整部材を備えたものであってもよい。

このバッフル型スピーカによれば、振動部材への振動の伝達具合を調整することができる。

また、上記いずれかのバッフル型スピーカについて、組立セットとしてもよい。

本発明によれば、バッフル板を音の発生源として利用しつつも、全体としてバッフル板に対する制約の影響を抑えたバッフル型スピーカを提供することができる。

第一実施形態のバッフル型スピーカを示す斜視図である。 図１に示すバッフル型スピーカの背面斜視図である。 図２に示すバッフル型スピーカから振動部材を外した状態を示す背面斜視図である。 第一実施形態の振動バッフル板、振動部材、張力付与部材を示す図である。 スピーカユニットの断面図である。 第二実施形態のバッフル型スピーカを示す斜視図である。 図６に示すバッフル型スピーカの背面斜視図である。

以下、図面を用いて、本発明のバッフル型スピーカの実施形態について説明する。

［第一実施形態］
以下、図１〜図５を用いて、第一実施形態のバッフル型スピーカの構成について説明する。図１は、第一実施形態のバッフル型スピーカを示す斜視図である。図２は、図１に示すバッフル型スピーカの背面斜視図である。図３は、図２に示すバッフル型スピーカから振動部材を外した状態を示す背面斜視図である。図４は、組立前の振動バッフル板、振動部材、張力付与部材を示す図である。図５は、スピーカユニットの断面図である。

図１〜図３に示す第一実施形態のバッフル型スピーカ１は、スピーカユニット１０と、このスピーカユニット１０が設けられた振動バッフル板１１と、振動バッフル板１１の背面に配置され、スピーカユニット１０の後部に接する振動部材１２とを備えたものである。また、振動バッフル板１１の背面側には、張力付与部材１３が設けられている。これらの、振動バッフル板１１、振動部材１２、張力付与部材１３は、元は厚さ１ｍｍ程度の１枚の厚紙から切り離されたものである。図４には、振動バッフル板１１、振動部材１２、張力付与部材１３が１枚の紙の状態であったことが示されている。なお、図４では、振動バッフル板１１、振動部材１２、張力付与部材１３の他に、左下に余ったパーツ１４があることが示されているが、このパーツ１４を交換用の振動部材として用いるようにしてもよい。その場合、これらの振動部材の周波数特性を異ならせておき、求められる周波数特性にあったものを使い分けることができるようにしてもよい。

スピーカユニット１０は、図５に示すように、後部に磁石１００とボイスコイル１０１を設け、ボイスコイル１０１を励磁することによって振動を生じさせ、この振動によって前部に設けられたコーン紙１０２を振動させて音を発生させるものである。

振動バッフル板１１は、図４に示すように１枚の厚紙を折り曲げて構成されたものである。なお、折り曲げる際には、折り線Ａ１、Ａ２を除いた他の折り線を同じ方向に曲げることで、図１に示す形に組み立てることができる。このとき図４において符号Ｓを付した面（以下、面Ｓ）がバッフル板として機能する部分であり、この面Ｓにスピーカユニット１０を固定するための孔が形成されている。また図４において上記面Ｓの左右の領域は、図１においては張力付与部材１３によって固定されているが、このとき背面側に撓んだ振動バッフル板１１に対して張力が付与された状態が維持されるようになっている。また、図４において面Ｓよりも下の領域は、折り曲げられて振動バッフル板１１の土台部分となる。

振動バッフル板１１に固定されたスピーカユニット１０が振動すると、振動バッフル板１１もこれに伴って振動する。すなわち、振動バッフル板１１は、スピーカユニット１０の振動に追従して振動するバッフル板である。振動バッフル板１１の面Ｓは、張力付与部材１３によって張力が付与された状態となっているが、この張力は面Ｓの上方向にいくほど低くなっている。この構成によって、全体として張力が一律にならずに分散するため、振動バッフル板１１の共振周波数に偏りが生じないように構成されている。

振動部材１２は、直立した状態で振動バッフル板１１の土台部分のスリットに固定されている。この振動部材１２は、スピーカユニット１０とは固定されておらず、スピーカユニット１０の後部に離間自在に接した状態となっている。また、振動バッフル板１１およびスピーカユニット１０は、その自重によって振動部材１２に寄り掛かった状態（接触圧力が生じた状態）となっている。さらに、不図示のテグスによっても、スピーカユニット１０と振動部材１２との間に接触圧力を生じさせる構成を採用している。スピーカユニット１０と振動部材１２との間の接触圧力が生じていることにより、スピーカユニット１０の振動が振動部材１２に伝わり、振動部材１２がスピーカユニット１０の振動に追従して振動するように構成されている。なお、このテグスについては、その締め付け具合を調整することでスピーカユニット１０と振動部材１２との間の接触圧力を調整することが可能となっている。なお、振動部材１２とスピーカユニット１０との接する範囲については、点接触であっても線接触であってもよく、振動が伝わるものであれば特に限定されるものではない。

以下、上記第一実施形態のバッフル型スピーカ１の効果について説明する。

第一実施形態のバッフル型スピーカ１は、従来の平面バッフル型スピーカと同様の効果を有するものである。すなわち、スピーカユニット１０が密閉されていないため、密閉型のようにコーン紙１０２の動作が抑制されることがなく、また振動バッフル板１１を設けたことによって、後側から出る音が前側に回り込んで音が打ち消しあってしまうことを防止することができる。さらに、第一実施形態のバッフル型スピーカ１では、スピーカユニット１０の磁石１００とボイスコイル１０１によって生じる振動を利用して振動バッフル板１１を振動させることにより、スピーカユニット１０のコーン紙１０２だけでなく、振動バッフル板１１も音の発生源（例えば、スピーカにおけるコーン紙に相当）として利用することができる。

上記説明したように第一実施形態のバッフル型スピーカ１において、振動バッフル板１１は、後側から出る音が前側に回り込むことを防止するバッフル板としての機能に加え、スピーカユニット１０と連動して音を発生させるスピーカとしての機能を有する。ここで、スピーカとしての機能だけに着目すると、求められる周波数特性や指向性に応じて、振動バッフル板１１の大きさ、形状、向きを変更することが考えられる。しかし、バッフル板としての機能は、振動バッフル板１１の大きさ、形状、向きによってその効果が低下する場合があり、求められる周波数特性や指向性によっては対応できない場合がある。

上記説明した第一実施形態のバッフル型スピーカ１では、スピーカユニット１０の振動に追従して振動する振動部材１２が設けられている。すなわち、振動バッフル板１１の他にスピーカとしての機能を有する構成として、振動部材１２を設けたものとなっている。また、振動バッフル板１１はバッフル板として機能するための制約を受けるが、この振動部材１２はこうした制約を受けない。このため、振動部材１２には、様々な形態のものを採用することができる。

上記の振動部材１２によれば、例えば振動バッフル板１１において特定の音域でスピーカとしての機能が低下する場合であっても、振動部材１２を用いてこの音域の音を補うことができる。例えば、振動部材１２に低音特性の高い素材を用いることで、バッフル型スピーカ１の低音特性を向上させることができる。また、振動バッフル板１１の向きはスピーカユニット１０の向きによって決まるため、振動バッフル板１１から生じる音の方向は制約を受けるが、振動部材１２ではこうした制約がない。このため、振動バッフル板１１によって生じる音の方向とは無関係に、様々な方向へ音を発生させて音に広がりを持たせることができる。以上のように、振動バッフル板１１と振動部材１２との組み合わせによって、一つのスピーカユニットで様々な音響効果を奏することができる。

以下、上記説明した第一実施形態のバッフル型スピーカ１についてその他採用し得る形態について説明する。

第一実施形態では、スピーカユニット１０に追従して振動する振動バッフル板１１として、厚紙を用いた構成について説明したが、これについては、スピーカユニット１０に追従して振動し、音を発生させることができればよく、例えば、樹脂、紙、布、等、素材が限定されるものではない。ただし、スピーカユニット１０のサイズが大きくなると、これに伴って増加する重量を支えるため、振動バッフル板１１の剛性を高める必要が生じる。その結果、振動バッフル板１１がスピーカユニット１０に追従して振動しにくくなってしまうことから、上記のスピーカユニット１０としては比較的小さいもの（例えば、直径が５ｃｍ〜１０ｃｍ程度）が好ましい。

また、第一実施形態の振動バッフル板１１では、張力付与部材１３を用いて振動バッフル板１１の共振周波数に偏りが生じないように構成されているが、スピーカユニット１０の振動に追従して振動するバッフル板であれば、例えば後述する第二実施形態のように張力付与部材１３を設けない構成であってもよい。

また、振動部材１２についても、第一実施形態のような板状のものに限らず、例えば、音叉のような棒状のものや、弦を張った構成のように、スピーカユニット１０に追従して振動し、音を発生させることができるものであれば、その形状や素材が限定されるものではない。

第一実施形態では、スピーカユニット１０および振動バッフル板１１の自重および不図示のテグスを利用してスピーカユニット１０と振動部材１２との間に接触圧力が生じる構成を採用している。すなわち、スピーカユニット１０と振動部材１２とは固定されておらず、これらが離間自在に接する構成となっている。この構成では、スピーカユニット１０から振動部材１２に対する接触圧力により、スピーカユニット１０の振動を無理なく振動部材１２に伝え、スピーカユニット１０に追従して音を発生させることができる。なお、第一実施形態では振動部材１２を振動バッフル板１１のスリットに固定しているが、この固定位置についてはスピーカユニット１０とは接しない位置であれば特に限定されるものではない。

なお、上記第一実施形態のように振動部材１２がスピーカユニット１０に離間自在に接する構成となっている場合には、スピーカユニット１０に対して振動部材１２を容易に着脱可能な構成にすることができるため、設置環境や再生する音の性質に応じて適切な振動部材１２を選択して取り付けることができるようにしてもよい。

上記第一実施形態では、スピーカユニット１０と振動部材１２が離間自在に接する構成を採用しているが、例えば、振動部材１２をスピーカユニット１０の後部に取り付け、スピーカユニット１０が振動部材１２を支持するようにした場合にも、スピーカユニット１０の振動に追従して振動する振動部材１２を設けた構成とすることができる。ただしこの構成を採用した場合、振動部材１２の重さがスピーカユニット１０を介して振動バッフル板１１にかかり、振動バッフル板１１の振動を妨げる可能性がある。このため、第一実施形態のようにスピーカユニット１０と振動部材１２が離間自在に接した構成とすることが好ましい。

また、第一実施形態では、スピーカユニット１０が振動バッフル板１１に取り付けられた位置と、スピーカユニット１０と振動部材１２が接する位置とが異なっている。これらの位置を共通にしてもよいが、振動バッフル板１１と振動部材１２のそれぞれの振動が干渉する可能性があるため、これらの位置を異ならせた構成とすることが好ましい。

また、第一実施形態では、振動部材１２がスピーカユニット１０の後部と接する構成となっている。この接する位置については例えばスピーカユニット１０の側面であってもよく、スピーカユニット１０の後部に限られるものではない。なお、図５に示すように、後部には振動の発生源となる磁石１００とボイスコイル１０１が設けられていることから、振動部材１２をスピーカユニット１０の後部に接する構成とすることで、振動の発生源の近くに振動部材１２を設けて効率よく振動させることができる。なお、この場合、スピーカユニット１０の後部の形状に、これと接する部分の振動部材１２の形状を合わせて接触面積を増加させることで、より効率よく振動を伝えることができる。

第一実施形態では、スピーカユニット１０および振動バッフル板１１の自重や不図示のテグスを利用して振動部材１２への接触圧力を生じさせる構成となっているが、接触圧力を生じさせる構成はこれに限定されるものではない。例えば、スピーカユニット１０および振動バッフル板１１の自重のみを利用する構成であってもよいし、自重を利用せずにテグスのみを利用する構成であってもよい。なお、第一実施形態のテグスについては、この構成に限定されるものではなく、スピーカユニット１０と振動部材１２の接触圧力を調整可能な調整部材を設けた構成であればよい。このような調整部材を設けた場合には、振動部材１２への振動の伝達具合を調整することができる。

上記第一実施形態のバッフル型スピーカ１では、振動バッフル板１１に張力付与部材１３を設けて全体として張力が一律にならない構成を採用している。この構成については、振動バッフル板１１に限らず、第一実施形態の振動部材１２や、後述する第二実施形態の振動部材３２に適用してもよい。すなわちこれらの振動部材が、平板状の部分を有するものであって、その平面における複数の方向に対して異なる大きさの張力を付与する張力付与部材を有するように構成してもよい。これにより、振動部材についても共振周波数に偏りが生じないように構成し、より音響効果を高めることができる。

［第二実施形態］
以下、図６、図７を用いて、第二実施形態のバッフル型スピーカの構成について説明する。図６は、第二実施形態のバッフル型スピーカを示す斜視図である。図７は、図６に示すバッフル型スピーカの背面斜視図である。

図６、図７に示す第二実施形態のバッフル型スピーカ３は、スピーカユニット１０と、このスピーカユニット１０が設けられた振動バッフル板３１と、振動部材３２とを備えたものである。このうち振動部材３２は、スピーカユニット１０の後部に接する支持部３２０と、振動バッフル板３１を支える平板部３２１とを有し、支持部３２０は直立した状態で平板部３２１に固定されている。また、この振動部材３２には、土台３３が設けられており、平板部３２１が振動しやすい状態になっている。なお、第二実施形態のスピーカユニット１０は、第一実施形態のスピーカユニット１０と同じものであるため、説明を省略する。

振動バッフル板３１は、木製のフレーム３１０にキャンバス生地３１１を張ったバッフル板である。このキャンバス生地３１１には孔が形成されており、上記スピーカユニット１０はこの孔に固定されている。スピーカユニット１０が振動すると、キャンバス生地３１１もこれに伴って振動する。すなわち、振動バッフル板３１は、スピーカユニット１０の振動に追従して振動するバッフル板である。

振動部材３２は樹脂製の板状のものである。また、この振動部材３２とスピーカユニット１０とは固定されておらず、スピーカユニット１０の後部に離間自在に接した状態の振動部材３２が、スピーカユニット１０と振動バッフル板３１を支えている。これによって振動部材３２が、スピーカユニット１０の振動に追従して振動するように構成されている。なお、振動部材３２とスピーカユニット１０との接する範囲については、点接触であっても線接触であってもよく、振動が伝わるものであれば特に限定されるものではない。

上記説明した第二実施形態のバッフル型スピーカ３では、スピーカユニット１０の振動に追従して振動する振動部材３２が設けられている。すなわち、振動バッフル板１１の他にスピーカとしての機能を有する構成として、振動部材３２を設けたものとなっている。また、振動バッフル板１１はバッフル板として機能するための制約を受けるが、振動部材３２はこうした制約を受けない。このため、振動部材３２には、様々な形態のものを採用することができる。

上記の振動部材３２によれば、例えば振動バッフル板３１において特定の音域でスピーカとしての機能が低下する場合であっても、振動部材３２を用いてこの音域の音を補うことができる。例えば、振動部材３２の平板部３２１に低音特性の高い素材を用いることで、バッフル型スピーカ３の低音特性を向上させることができる。また、振動バッフル板３１の向きはスピーカユニット１０の向きによって決まるため、振動バッフル板３１から生じる音の方向は制約を受けるが、振動部材３２ではこうした制約がない。このため、振動バッフル板３１によって生じる音の方向とは無関係に、様々な方向へ音を発生させて音に広がりを持たせることができる。以上のように、振動バッフル板３１と、振動部材３２との組み合わせによって、一つのスピーカユニットで様々な音響効果を奏することができる。

第二実施形態では、スピーカユニット１０および振動バッフル板３１の自重によって、スピーカユニット１０が振動部材３２に接する構成を採用している。この構成では、スピーカユニット１０から振動部材３２に対して自重による接触圧力が生じるため、スピーカユニット１０の振動が無理なく振動部材３２に伝わり、スピーカユニット１０に追従して音を発生させることができる。

上記第二実施形態では、振動部材３２が支持部３２０と平板部３２１で構成されているが、これらの素材は同じであってもよいし異なる素材であってもよい。また、同じ素材とした場合には、これらを一体成型したものを用いてもよい。

また、第二実施形態では振動部材３２が土台３３に固定されているが、この固定位置についてはスピーカユニット１０とは接しない位置であれば特に限定されるものではない。

また、第一実施形態のバッフル型スピーカ１で説明した各種の変形例についても、矛盾しない範囲で同様の変形例を適用することができる。

［その他］
上記説明した第一実施形態のバッフル型スピーカ１および第二実施形態のバッフル型スピーカ３については、これを作成する組立キットとしてもよい。こうした組立キットとした場合には、例えば接触圧力を調整したり、ユーザの好みに応じた振動部材を用いたり、といったように、状況に応じて調整したバッフル型スピーカを作成することができる。

１ バッフル型スピーカ
１０ スピーカユニット
１１ 振動バッフル板
１２ 振動部材
３ バッフル型スピーカ
３１ 振動バッフル板
３２ 振動部材

Claims (5)

1. スピーカユニットと、
   前記スピーカユニットが取り付けられ、該スピーカユニットの振動に追従して振動するバッフル板と、
   前記バッフル板とは別部材であって、前記スピーカユニットの振動に追従して振動する振動部材と、を備え、
   前記振動部材が、前記スピーカユニットに離間自在に接し、且つ、前記スピーカユニットと接しない位置で固定されたものであることを特徴とするバッフル型スピーカ。
2. 請求項１記載のバッフル型スピーカであって、
   前記スピーカユニットにおける、前記振動部材が接する位置は、該スピーカユニットにおける、前記バッフル板への取り付け位置とは異なることを特徴とするバッフル型スピーカ。
3. 請求項２記載のバッフル型スピーカであって、
   前記振動部材が、
   前記スピーカユニットの後部と接するものであることを特徴とするバッフル型スピーカ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のバッフル型スピーカであって、
   前記振動部材と前記スピーカユニットとの間にかかる接触圧力を調整可能な調整部材を備えたことを特徴とするバッフル型スピーカ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のバッフル型スピーカの組立セット。

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