JPH011396A - スピ−カシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、スピーカユニットの背面に音の管を有するス
ピーカシステムに関するものである。

従来の技術 スピーカシステムの低音域を拡大する従来の技術の一つ
として、音響迷路形のものがある。

以下、図面を参照しながら、従来の音響迷路形のスピー
カシステムについて説明を行う。

第２図は、上記スピーカシステムの断面図を示すもので
ある。

第２図において、ｌはキャビネットで、その前面板およ
び後面板には仕切り板２ａ　、　２ｂ　、　２ｃ　、　
２ｄ　。

２ｅが設けられている。キャビネット１の前面板の下部
には開口８が設けられ、また前面板の上部にはスピーカ
ユニット４が設けられている。

以上のように構成された従来の音４．ｉＪ迷−路形のス
ピーカシステムについて、以下その動作を説明する。

キャビネット１の内部に設けられた仕切り板２ａ。

２ｂ　、　２ｃ　、　２ｄ　、　２ｅは音響管を構成す
るものであり、スピーカユニット４の背面から出た音は
、上記音響管に導かれ、その間口８より放射される。音
響管はその全長で決まる特定の周波数で共振する。

音響管の全長をＬ１空気中の音速をＣとすると、共振周
波数ｆｎ−ｃ（２ｎ＋１）／４Ｌ　、　（ｎ＝０．１．
２、−ｎｌ）となる。ここでｎツＯでは音響管内に１／
４波長がのって共振を生じ、音＋５管の開口ａより音響
的に増大された音が放射され、第８図で示すように低音
再生限界付近での大幅な能率向上が図られるものである
。また、音−Ｊ管に１／２波長がのる周波数では、スピ
ーカユニット４の前面から放射される音と、これとは本
来逆帽となる音！Ｊ管の開口８から放射されるスピーカ
ユニット４の背面からの音とは、半波長の位相遅延のた
め同相となって加算され、音圧レベルが増大する。さら
にｎ＝２となると、音響管内に３／４波長がのり、ｎ＝
ｏの場合と同様に、音響管の開口８より音響ノに増大さ
れた音が放射される。したがって、低音域において高能
率なスピーカシステムを実現できるものであつた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の４成では、さらに周
波数が高くなって音響管に一波長がのったときに、スピ
ーカユニット４の前面から放射される音と、音響管の開
口８から放射されるスピーカユニット４の背面からの音
とは全く逆相となって打ち消し合い、第３図で示すよう
に、音圧レベルに大きな谷が生じ、低音の再生帯域を狭
いものとしていた。

また、スピーカユニット４の位置と音響管の開口８との
位置が離れているため音源が二つとなり、周波数が高く
なって波長が短くなると、これら二つの音質からの音が
音場空間で互いに干渉し合って、第４図（ｂ）で示す様
に、音圧分布が乱れ、受聴位置により音圧特性が大きく
変化して、スピーカシステムの音質劣化を生じさせる一
つの要因となっていた。

本発明は上記問題点を解決するもので、低音域での放射
能率の向上を図るとともｆこ、再生帯域が広く、受聴位
置による音質劣化を生じない、スピーカユニット背面に
音響管を有するスピーカシステムを提供することを目的
とするものである。

問題点を解決するための手段 この目的を連成するため、本発明のスピーカシステムは
、スピーカユニットの背面から連続的に延長され、かつ
その開口が音場空間に開放された音Ｉ！ｉ管を備え、ス
ピーカユニットの前面のキャビネット内に空室を備え、
この空室にポートあるいはパッシブラジェータを設けて
位相反転部を樹成し、上記ポートの開口あるいはパッシ
ブラジェータを上記音響管の開口内に向けて配＝した４
成としたものである。

作用 このような構成によれば、スピーカユニットの背面に音
響管を設けるとともに、スピーカユニットの前面には、
空室と、ポートあるいはパッシブラジェータとを設けた
ことにより、バスレフ形あるいはドロンコーンＪしとな
る位相反転形のスピーカシステムを４成できるものであ
る。

周知のように、このような位相反転形のスピーカシステ
ムでは、ポートあるいはパッシブラジェータの共振を利
用して低域での音圧の増大を図るものであり、この共振
時において、本来スピーカユニットの背面の音と逆相で
あるポートあるいはパッシブラジェータより放射される
スピーカユニットの前面の音は位相反転して同相となり
、背面の音と加算される。

本発明は、この位相反転作用を利用するものであり、ポ
ートあるいはパッシブラジェータとスピーカユニットの
前面の空室との共振周波数は、音ｔ！＃管に一波長がの
って、スピーカユニットの前面の音と、音響管の開口か
ら放射されるスピーカユニットの背面からの音が、逆相
となって打ち消し。

合う周波数になるように設定するものである。すなわち
、音ｆＪ管のみでは、スピーカユニットの前面と背面と
の音が逆相となって打ち消し合う周波数帯域に、位相反
転部の共振周波数を合わせるならば、スピーカユニット
の前面の音は再度位相が反転されて、スピーカユニット
の背面の音とＩｌｌとなり、音圧特性の谷を無くすこと
が可能になって、再生帯域を大幅に拡大することが可能
となる。

さらに、位相反転部であるポートあるいはパッシブラジ
ェータは音響管の開口内に配置するため、音源が分散さ
れず１箇所に集まることとなって、音場空間での干渉が
なくなり、斐聴位置の差異による特性の変化と少なくで
きるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は、本発明の一実施例におけるスピーカシステム
の断面図を示すものである。第１図において、５はキャ
ビネットであり、このキャビネット５の内部には音響管
を形成する仕切り板６が設けられている。前面板の下部
には、音響管の開ロアが設けられ、この開ロアは音場空
間に向けて開放されている。前面板の上部にはスピーカ
ユニット８が設けられており、このスピーカユニット８
の前面Ｉζは空室９が設けられている。この空室９には
、音響管の開ロアに開口を有するポート１ｏが設けられ
、位相反転部を４成している。

以上のように構成されたスピーカシステムについて、以
下その動作について説明する。キャビネット５の内部に
設けられた仕切板６はスピーカユニット８の背面から開
ロアに至る経路により音響管を構成している。スピーカ
ユニット８（７）ｌｉは、空室９とポー）−１０とによ
りバスレフ形のスピーカシステムを構成しており、ポー
トｌＯと空室９の共振周波数は、音ｃ管に一波長がのる
周波数に設定している。

したがって、ポート１０の共振周波数以下の低音域にお
いては、従来の音響迷路形のスピーカシステムと同様な
動作を行うことになって、音響管に１／４波長がのる周
波数では、音響的に増幅された音が音響管の開ロアより
放射される。また、音響管に１／２波長がのる周波数で
は、ポートｌＧより放射されるスピーカユニット８の前
面の音と、音響管の開ロアより放射されるスピーカユニ
ット８の背面の音とは同相となって加算され、音圧レベ
ルが増大する。

音響管に一波長がのる周波数では、スピーカユニット８
の前面の音と、音１１Ｗの開ロアより放射されるスピー
カユニット８の背面の音とは逆相となる。この場合に、
従来方式では大きな音圧の谷となるが、本実施例の方で
は、スピーカユニット８の前面に、空室９とポートｌＯ
によりバスレフ形スピーカシステムが構成され、さらに
ポー）１０の共振周波数を音響管に一波長がのる周波数
に設定しているため、ポート１０を介して放射されるス
ピーカユニット８の前面の音は位相反転され、音９管の
開ロアより放射される音と再度同相となって合成される
。この結果、第５図で示すように音圧の谷は発生せず、
広い帯域にわたり高い音圧レベルが得られるものである
。

また、ポート１０の開口は音響管の開ロアの内部に設け
ているため、音場空間からみるならば音源は一つとなり
第４図（ａ）に示すように周波数にかかわらず音圧分布
を−様にすることができる。

なお上記実施例では、位相反転部をポー）１０により共
振させるバスレフ形としたものを例示したが、第６図で
示すようにポート部をパッシブラジェータ１１としてド
ロンコーン形としても、同様な効果を期待できるもので
ある。

また、上記においては、音響管として、スピーカユニッ
ト８の背面から開ロアに向けて−様な断面積を有するも
のを例示したが、開ロアに近づくにしたがって徐々にそ
の断面積が大きくなるホーン形状のものとしてもよい。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、スピーカユニットの背
面に音響管を設けるとともに、その前ｍｌに空室と、ポ
ートあるいはパッシブラジェータと配置して、位相反転
形のスピーカシステムを構成し、スピーカユニットの前
面の音の位相を反転させて、再度スピーカユニットの前
背面の音を合成するものであるため、従来に比べ大幅に
再生帯域を拡大することが可能となる。また、ポートあ
るいはパッシブラジェータから再生されるスピーカユニ
ットの前面の音は、それらの位置が音響管の開口内であ
るため、音場空間から見ると音源が−っとなり、お互い
の干渉は非常に少なく、音圧分布が周波数の変化にかか
わらず一様となり、受口位置により音響が変わらず、高
音質で低音再生に優れたスピーカシステムが実現できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるスピーカシステムの
断面図、第２図は従来のスピーカシステムの断面図、第
３図は第２図のスピーカシステムの音圧周波数特性を示
す図、第４図（ａ）　（ｂ）は本発明の一実施例および
従来例のスピーカシステムの音場における音圧分布を示
す図、第５図は本発明の一実施例のスピーカシステムの
音圧周波数特性を示す図、第６図は本発明の第２の実施
例におけるスピーカシステムの断面図である。 ５・・・キャビネット、６・・・仕切板、７・・・開口
、８・−・スピーカユニット、９・・・空室、１０・・
・ホード、１１・・・パッシブラジェータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．スピーカユニットの背面から連続的に延長され、か
   つその開口が音場空間に開放された音響管を備え、上記
   スピーカユニットの前面のキャビネット内に空室を備え
   、上記空室にポートあるいはパッシブラジエータを設け
   て位相反転部を構成し、上記ポートの開口あるいはパッ
   シブラジエータを上記音響管の開口部に向けて配置した
   スピーカシステム。
2. ２．ポートあるいはパッシブラジエータとスピーカユニ
   ットの前面の空室との共振周波数が、音響管に一波長が
   のる周波数とほぼ同一である特許請求の範囲第１項記載
   のスピーカシステム。
3. ３．音響管は、開口に近づくにしたがいその断面積が大
   きくなるホーン形状である特許請求の範囲第１項記載の
   スピーカシステム。