JPH0125016Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスピーカーシステムに関し、詳しくは
透明なガラス製の球形密閉形エンクロージヤから
成るスピーカーシステムに関するものである。

従来スピーカーシステムの性能の向上をめざし
て、スピーカーユニツトの諸特性を最大限ひき出
すため、エンクロージヤについては、方式、形態
の面から幾多の改良が加えられている。このエン
クロージヤは、周知の如くスピーカー後面から放
射された音波を、スピーカー前面に放射された音
波と干渉しないように隔離するためのものであつ
て、その材質には、繊維質の密な種類の木材や金
属、合成樹脂等が一般に使用され、その形状は装
飾的意味合いも加味されて箱形、ブツクシエルフ
形、球形等の様々のものが知られ、また機能面か
らバツフル板、後面開放形、密閉形位相反転形
等々のものが分類される。

ところで、エンクロージヤの役割は、スピーカ
ーシステムとしての周波数特性が広い周波数帯域
にわたつて平担となるようにすることであつて、
種々の材質、形態、方式の組合せやスピーカーユ
ニツトの口径とエンクロージヤ容積の関係等を変
えて、原音を忠実に再生するためのものである
が、まず基本的に求められるエンクロージヤの条
件は、スピーカーユニツトから発生する音波によ
つてエンクロージヤが振動しないことである。そ
のためには重くて硬い材質で厚いものを用いれば
よいが、スピーカーシステムの大きさやスピーカ
ーユニツトの口径とエンクロージヤ容積との関
係、また材料の入手のし易さ、加工性経済性等か
ら、ある程度限定される。さらにその中でも材料
自身の減衰振動特性の良いものが適している。ま
たエンクロージヤの形状は、音の回折効果に影響
を及ぼし、球形のエンクロージヤの場合に特性曲
線は最も平滑になることがわかつている。そのた
めエンクロージヤの形態は球形が最適であるが、
加工が難しいことやその他の条件があるため、実
際にはバツフル面にテーパーの付いた形状をとる
などした箱形のエンクロージヤが市場の多くを占
めている。

ところで、本考案者は以上の述べたようなスピ
ーカーシステムについて特にその使用状況からの
検討を重ねたところ、近時においては、生活様式
の多様化等から、聴覚を対象としたオーデイオ装
置についても更に視覚面からの装飾的意味合いも
重要視されるようになつてきていることに知見す
るに至り、この面から、オデイオ装置の一つであ
る前記エンクロージヤについて、選択すべき材
料、構造、更には成形加工の難易等を模索した。

この結果、無色又は有色の透明ガラスを材料と
した場合は、音の回折効果に対する影響が少なく
各種特性が優れている球形エンクロージヤを製作
するのに都合がよく、またその材質は硬くかつ重
量もあるために、所定の厚みのものを用いればエ
ンクロージヤ自体の振動も充分抑制できる利点が
あり、しかも透明ガラスであるがために、従来品
にない装飾効果を得ることもできることを見い出
した。

しかしながら前記のような特質をもつ透明ガラ
ス製の球形エンクロージヤも、そのままでは市販
に供するに難点となるいくつかの問題点が残る。
その一つは、球形のエンクロージヤは密閉型のも
のとなるから、そのままでは低音域の音の再生が
不足気味となる欠点を有するという問題である。
これはエンクロージヤの空間容積を大きくするこ
とによつて解決することも考えられるが、あまり
大きなガラス球形を製作することは一般に難かし
く、実用性に欠ける。また一般的な球形エンクロ
ージヤについても既に提案されているように、低
音域の音の再生を増強するため、エンクロージヤ
内面に単層又は複層の吸音材を内貼りし、スピー
カーユニツトの振動板の背面から放射される音波
で生じる定在波の影響を減衰させると共に、スピ
ーカーシステムの最低共振周波数を下げて低音域
まで特性を伸ばす手段をとることも考えられる
が、この場合には、吸音材を球形エンクロージヤ
に内貼りするのにかなりの手間と経験を必要と
し、エンクロージヤの空間容積を減少させ、ま
た、音の特性のバラツキが大きくなつてしまう難
点のある他、透明ガラスを材料としてエンクロー
ジヤを製作することによる装飾的な意味合いが全
く失なわれてしまう欠点がある。

本考案は、これらの問題を解決し、原音の忠実
な再生に有利な球形エンクロージヤの吸音効果を
減ずることなく、安定した吸音効果を確保しなが
ら、吸音材の装填作業を簡単にすることと、エン
クロージヤを透明な球形のガラス製とすることに
より、スピーカーユニツトの音波により生じる振
動を木材製エンクロージヤに比べて小さくし、金
属の約３分の１の重量で金属と同じ剛性を持た
せ、更に、例えば内部に挿入した装飾体や発光体
等を外部より透視することができるようにした装
飾的な効果をも持たせた密閉形エンクロージヤか
らなるスピーカーシステムを提供するものであ
る。

而して本考案の要旨とするところは、透明ガラ
ス製の球形エンクロージヤの切欠開口部にスピー
カーユニツトを装着し、該球形エンクロージヤの
少なくとも中心部に、エンクロージヤの大部分の
内周面との間で空間を保持させて吸音材を固定し
たことを特徴とする密閉形エンクロージヤからな
るスピーカーシステムにある。エンクロージヤ母
材のガラスは無色透明でも有色透明であつても前
述の如き効果が得られるものであれば良いことは
言うまでもない。上記吸音材は、例えばエンクロ
ージヤの中心に位置する球状のものか、あるいは
スピーカーユニツトの背面からこれに対向するエ
ンクロージヤの内面に渡るように設けた柱状のも
のが好ましく例示される。

本考案において吸音材を球形エンクロージヤの
中心を含む位置に固定した理由は、スピーカーの
振動板背面から放射された音波が、球形エンクロ
ージヤの内面で反射してスピーカー背面に戻る前
に、その大部分は球形エンクロージヤの中心を通
過することに着目したところによる。従つてこの
意味からは吸音材の大きさを吸音効果を満たす限
り可及的に小さくして装飾又は照明効果を増大さ
せることができることが理解されよう。

以下本考案を図面に示す実施例に基いて説明す
る。第１図は吸音材を円柱状とした実施例の断面
図である。無色透明なガラス製の球形エンクロー
ジヤであり、その一部を切欠いた開口にスピーカ
ーユニツト２を組付ける。そしてエンクロージヤ
１の中心Ｃを含むようにグラスウール製の円柱状
吸音材３を固定する。４はスピーカーユニツト２
の入力導線であり円柱状吸音材３の中を通してあ
る。なおエンクロージヤ１は密閉形として構成さ
れ、スピーカーシステムは上方が開口した筒状の
ガラス製台５に載置され、保持されている。

以上のように構成されたスピーカーシステムを
公知の増幅器に継ぎ作動させ、一方、同様のガラ
ス製の球形エンクロージヤ１の内面に同一質量の
グラスウール製吸音材を略平均した厚さに貼り付
けた場合のものと比較したところ、音質上劣るこ
となく充分に吸音効果が認められた。

ここで、前記した実施例におけるガラス製球形
エンクロージヤの肉厚と、音質に影響する振動と
の関係について考察する。

エンクロージヤの振動には、スピーカーユニツ
トがエンクロージヤに直接接触している部分で伝
える振動とスピーカーユニツトの発する音圧によ
る振動がある。前者は、同一のスピーカーユニツ
トを取り付けた場合、エンクロージヤの形状、材
質と関係なくエンクロージヤに伝わるものである
が、一般に、前者の影響は非常に少ない。次ぎに
問題となる後者の振動について考える。第２図は
スピーカーユニツトの動きを示す略図であり、実
線部は音が出ていない状態を示す。中高音域を出
す場合は、実際には実線部と大きな差はない。し
かし低音域を出す場合は破線で示す形状になり、
このスピーカーユニツトの形状変化が音圧として
影響することになる。

ところで、一般に体積Ｖなるエンクロージヤに
おいて、スピーカーユニツトの形状にdVなる体
積変化が生じた場合を考えると、下記式 Ｐ×Ｖ＝Px×（Ｖ−dV） Px＝Ｐ×Ｖ／（Ｖ−dV） のごとくエンクロージヤ内圧Ｐであつたものが、
内圧Pxに変化しこの圧力変化がエンクロージヤ
を振動させることになるから、前記第１図に示し
た球形エンクロージヤにおいて、円形スピーカー
のコーン径ａ＝100mm同高さＨ＝30mm電気音響変
換器（コイル部）ｂ＝60mm、同厚みdH＝５mmと
し、また第３図に示すように球形エンクロージヤ
の寸法を半径ｒ＝125mm、スピーカーユニツトを
組付ける開口径ａ＝100mm、奥行きｈ≒240mmとし
て、コイル部で一般的な使用状況において最大５
mmの振動が生じたとすると、Px＝1.00127Kg／cm²
となる。ここで内圧Ｐを受ける半径Ｒ、厚みｔの
球の受ける応力σは σ＝P.R／2.t またひずみδは δ＝σ／Ｅ であるから、球形エンクロージヤの内圧による振
動を真球と近似すると考えて厚みｔとひずみ量δ
の関係を求めることができる。

一方、第４図に示されるような一般的な箱型エ
ンクロージヤであつて前記球形エンクロージヤと
同内容積のもの（ｃ≒170mm，ｄ≒189mm，ｅ≒
254mm，板厚≒15mm）で同じ内圧を受けたときの
最大ひずみを考えると、これは約1.0×10^-7cmと
求められる。

したがつて前記球形エンクロージヤをガラス製
として製作するとガラスのヤング率はＥ＝7.14×
10⁵Kg／cm²であるから、同じ内圧で同程度以下の
ひずみとするにはガラス厚みｔを１mm以上とすれ
ばよいことになる。勿論このようなガラス製エン
クロージヤは、製作時の容易さ、取扱い時の破損
防止の点から所定厚例えば５mm程度以上の厚みと
することが好ましいから、通常、ガラス製エンク
ロージヤとして製作する際の振動以外の条件に基
づく制約を満足すれば、音質に影響する振動を低
減化する要求は当然に満足されていることになる
のである。

而して、本考案の実施にあたつては、その耐久
性等の点を考慮するのみで、音質的には極めて望
しいエンクロージヤの製作が可能となるのであ
る。

以上述べたように本実施によれば、音質的に良
好であり、また透明ガラス製の球体としてエンク
ロージヤが形成されるために、外部から内部を視
ることができ、従来にない装飾的効果を生み出す
ことが可能となるという利益が得られた。本考案
においては、またこのような装飾的効果を更に増
大させた実施例を別に考えることができる。

第５図は、このようなものの一つとして吸音材
を球状とした実施例の断面図である。１′は薄青
色の透明なガラス製の球形エンクロージヤであ
り、２はスピーカーユニツトである。３′はグラ
スウール製の球状吸音材で、エンクロージヤ１′
の中心C′を含む位置に支持棒６によつて保持固定
される。４はスピーカーユニツト２の入力導線で
あり、支持棒６に沿わせ、エンクロージヤ１の外
部に引き出されている。このエンクロージヤ１′
は、密閉形に構成されている。５は筒状のガラス
製台であり、上記スピーカーシステムが載置保持
されている。このような構成の実施例のスピーカ
ーシステムも、公知の増幅器で作動させたとこ
ろ、所期の吸音効果が得られ、スピーカーシステ
ムとして満足すべき特性が得られた。

第６図は、円柱状吸音材に、増幅器の音声信号
により発光する発光体を埋設した実施例の断面図
である。１″は無色透明なガラス製の球形エンク
ロージヤであり、２はスピーカーユニツトであ
る。３″はグラスウール製の円柱状吸音材であり、
エンクロージヤ１″の中心C″を含む位置に固定さ
れる。さらに円柱状吸音材３″にはACコード７に
結ばれた複数の光源が埋設されている。４はスピ
ーカーユニツト２の入力導線であり、円柱状吸音
材３″中を通してある。エンクロージヤ１は密閉
形として構成されている。このスピーカーシステ
ムは、上方が開口した筒状のガラス製台５に載置
保持される。

このような構成をなす実施例の作動を説明する
と、第７図は第６図に示す実施例の配線図であ
り、１０は外部の増幅器の出力信号を入力するス
ピーカーシステム側端子であり、この入力信号は
スピーカーユニツト１１とバンドパスフイルター
１２に送られる。バンドパスフイルター１２によ
つて入力信号は高周波、中周波、低周波に分離さ
れ、各周波はそれぞれ独立の増幅器１３に送ら
れ、各周波ごとに増幅される。増幅された低周波
信号は赤色光源の照度を、中周波信号は緑色光源
の照度を、高周波信号は青色光源の照度をそれぞ
れ変化させる。バンドパスフイルター１２、増幅
器１３及び色光源１４は円柱状吸音材３″中に、
エンクロージヤ１の外部から見えないように埋設
され、電源部に接続されている。尚、吸音材３″
はグラスウール製であるため、その中に埋没され
た色光源の光は、吸音材３″を透過してエンクロ
ージヤ外部に色の光として見られる。すなわち第
６図の実施例においては、外部の増幅器の音声信
号の変化を、音量、音色の変化と共に、光の強弱
の変化として表現され、その装飾的効果は一層顕
著に得られることになる。

なお、特に光の装飾効果を目的とする場合に
は、透明ガラスのエンクロージヤ内面に発光ダイ
オード等の発光源を貼着して、その内側に吸音材
をエンクロージヤ内面全体および又は中心近傍に
設けるようにしてもよい。

以上述べた本考案のガラス製球形エンクロージ
ヤは、薄くても振動しにくいものであるが、その
厚さは運搬など取扱い上の破損防止を考慮して、
５mm程度以上とすることが好ましい。また各実施
例において、スピーカーユニツトは筒状の台に載
置したが、袋状の網に入れ吊すとか、木製箱中に
固定する等の方法も可能である。吸音材の形状
は、柱状又は球状に限られることなく、吸音効果
に差しつかえない範囲で、適宜変更可能である。

以上の如く、本考案はエンクロージヤを透明な
ガラス製の球形とし、その中に装填する吸音材を
柱状又は球状とすると共に吸音材の体積を可及的
に小さくしてスピーカーユニツト背後のエンクロ
ージヤ中心部を含む位置に固定したことによつ
て、吸音効果を減少させることなく、吸音材の低
資源化、低コスト化をはかり、またエンクロージ
ヤ内容積を大きくし、低音質を良好としたもので
あり、またエンクロージヤが透明であることによ
つて、その中に装飾体や外部の増幅器の音声信号
を受けて照度の変化する光源を外部より視覚でき
るようにもできるため音響装置に照明又は装飾効
果を合わせ持たせたスピーカーシステムとなり、
その実用上の利点は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案を説明するためのものであり、第
１図は、吸音材が円柱状である実施例の縦断面
図、第２図はスピーカーユニツトの動きを示す概
略図、第３図は球形エンクロージヤの概略断面
図、第４図は箱形エンクロージヤの斜視図、第５
図は、吸音材を球状とした他の実施例の縦断面
図、第６図は、吸音材中に照明装置を埋設させた
更に他の実施例の縦断面図、第７図は、第６図に
示す実施例の配線図である。 １，１′，１″……ガラス製球形エンクロージ
ヤ、２……スピーカーユニツト、３……円柱状吸
音材、３′……球状吸音材、３″……円柱状吸音
材、４……入力導線、５……台、６……支持棒、
７……ACコード、１０……スピーカーシステム
側端子、１１……スピーカーユニツト、１２……
バンドパスフイルター、１３……増幅器、１４…
…色光源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 透明ガラス製の球形エンクロージヤの切欠開
   口部にスピーカーユニツトを装着し、該球形エ
   ンクロージヤの少なくとも中心部に、エンクロ
   ージヤの大部分の内周面との間で空間を保持さ
   せて吸音材を固定したことを特徴とする密閉形
   エンクロージヤからなるスピーカーシステム。 ２ 上記吸音材が、球形エンクロージヤの中心に
   位置する球状のものであることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載のスピーカ
   ーシステム。 ３ 上記吸音材が、スピーカーユニツトの背面か
   らこれに対向するエンクロージヤの内面に渡る
   ように設けられた柱状のものであることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   スピーカーシステム。