JPH08322095A - テレビジョン受像機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】スピーカユニット３の前部に音道５を、スピー
カユニットの後部に比較的小容積のバックキャビネット
６を、バックキャビネット６にはポートを設ける。 【効果】スピーカシステムの高さを低くでき、その結果
テレビジョン受像機の全高を低くすることが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はテレビジョン受像機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画面のアスペクト比（縦・横比）
が９：１６の横長の大画面を有するテレビジョン受像機
が多くなつている。このようなテレビジョン受像機で
は、横幅寸法ｗを抑えるために内装するスピーカシステ
ムの形状・構造として、例えば、特開平２−２８８５９
６号公報に記載のものがある。この構成例を図６に示
す。図６は、テレビジョン受像機５１の断面図であり、
（ａ）はテレビジョン受像機５１の横断面を上方から見
て示した断面図、（ｂ）は（ａ）で左側に位置するスピ
ーカシステム５２の横断面を上方から見て示した断面
図、（ｃ）は（ａ）で左側に位置するスピーカシステム
５２の縦断面を右側から見て示した断面図である。

【０００３】この既提案例では、（ａ）に示すように、
テレビジョン受像機５１の本体筐体の側壁５３およびバ
ックハウジング６０とブラウン管５４との間隙５５に、
（ｂ），（ｃ）に示す形状の構造のスピーカシステム５
２を挿入し内装している。スピーカシステム５２はスピ
ーカユニット５６の前部に音響管（音道とも言う）５７
を取付け、スピーカユニット５６の後部にはバックキャ
ビネット５８が取付けられている。また、音道５７には
音道の内部で生じる音響共鳴による定在波を吸収するヘ
ルムホルツレゾネータ５９が、バックキャビネット５８
には音響共鳴を生じせしめ低音を拡大するためのバスレ
フポート６０が設けられた構成となっている。スピーカ
システム５２の音道５７の部分をテレビジョン受像機５
１の本体筐体の側壁５３とブラウン管５４の外周面との
間隙５５に挿入し、ねじを用いて取付けている。そし
て、縦に細長い音道５７の開口部５７’をテレビジョン
受像機５１の両側に配置し音波を放射している。

【０００４】しかし、（ｂ）、（ｃ）に示しているよう
に、バスレフポート６０がスピーカシステム５２の背面
に位置しているためにスピーカユニット５６の前面に設
けられた音道５７から放射される音波より、視聴者まで
の伝播距離が長くなる。そのため、低音が再生されにく
いという問題があった。また、テレビジョン受像機５１
を壁に密接して設置された場合、バスレフポート６０の
開口が塞がれて低音が放射されない問題も生じた。バス
レフポート６０にはダクト部６０’があるのでバックキ
ャビネット５８の奥行きが長くなり、テレビジョン受像
機５１のバックカバー６１に設けた凸起でスピーカシス
テム５２の後部を支えなければならない構造的な欠点も
あった。

【０００５】この問題点を解決する既提案として、例え
ば、文献（ＪＡＳ（ＪＡＰＡＮ ＡＵＤＩＯ ＳＯＣＩ
ＥＴＹ）コンファレンス’９０ 予稿集 Ｐ２１２〜２
１５：テレビセット用音導付スピーカ、Ｐ２１３ 図３
）がある。この既提案例の構成例を図７に示す。図７
はスピーカシステム６２の縦断面を右側から見て示した
断面図である。

【０００６】図７で、スピーカユニット６３の前面に音
道６４が取付けられ、スピーカユニット６３の後面にバ
ックキャビネット６５が取付けられている。バックキャ
ビネット６５と音響的に接続し、音響共鳴を生じて低音
を拡大するバスレフポート６６は、音道とバックキャビ
ネットを仕切り、かつ、スピーカを取付けるバツフル６
７のスピーカ６３を取付けるバッフル６７に接続して音
導６４の上下に２か所に設けられている。音道６４の内
部には音導６４内で生じる定在波を吸収する吸音材６８
およびスピーカユニット６３から放射された音波を音道
６４の開口部６４ａへ反射し導く反射板６９が配置され
ている。

【０００７】しかし、バスレフポート６６の開口部６６
ａと音道６４の開口部６４ａの位置を揃えたためにバス
レフポート６６の長さＬが長くなる。バスレフポート６
６の長さＬが長くなったために、バスレフポート６６の
断面積を等価的に大きくする必要が生じ、音道６４の上
下に２か所に設けられている。そのため、バスレフポー
ト６６を含めた音導６４の全高ｈが大きくなる問題点を
生じた。

【０００８】音道６４の全高ｈを小さくするために、図
８に示すように、バスレフポート６６を上下どちらかの
一方にすることが考えられるが、バスレフポート６６を
一つにすると、バスレフポート６６の断面積が等価的に
小さくなることによってバスレフポート６６の音響質量
Ｍp が大きくなる。

【０００９】つまり、バスレフポート６６の音響質量Ｍ
p とバスレフポートの半径Ａp 、長さＬの関係は数１で
表され、バスレフポート６６の音響質量Ｍp を一定とす
るとバスレフポート６６の断面積が小さくなるとバスレ
フポート６６の長さＬを短くしなければならない。

【００１０】

【数１】

【００１１】ここで、Ｍp：バスレフポートの音響質量 Ａp：バスレフポートの半径 Ａo：スピーカの実行半径 ρ₀：空気の密度 π：円周率 Ｌ：バスレフポートのダクト部の長さ である。

【００１２】また、バスレフポート６６の音響質量Ｍp
とバックキャビネット６５の等価スチフネスＳo で生じ
る共振周波数（反共振周波数とも言う）ｆr は数２で表
される。

【００１３】

【数２】

【００１４】ここで、ｆr：バスレフポートの音響共鳴
周波数 Ｍp：バスレフポートの音響質量 Ｓv：容積ｖなるキャビネットの等価スチフネス π：円周率 である。

【００１５】その結果、バスレフポート６０，６６の音
響共鳴周波数ｆr が低くなり、バスレフポート６０，６
６から放射される音波とスピーカ５６，６３から放射さ
れる音波の位相が合わなくなり、低音が再生されなくな
る問題点を生じた。バスレフポート６０，６６の音響質
量Ｍp を小さくするには、バスレフポート６０，６６の
断面積を大きくするために高さｈ’を大きくしなければ
ならない。

【００１６】また、使用するスピーカユニット５６，６
３が円形でなく楕円形の場合はスピーカシステム５１，
６２の高さｈがさらに大きくなることもあった。

【００１７】一方、一般的なバスレフ形システムでは、
低音を拡大するためにバスレフポート６０，６６の音響
共鳴周波数ｆr は通常スピーカユニット５６，６３の最
低共振周波数ｆo より低く設定するのでバックキャビネ
ット５８，６５の容積ｖを大きくしなければならない。
ちなみに、口径１０cmのスピーカを用いた場合はバック
キャビネット５８，６５の容積ｖは３〜４リットルが必
要となり、スピーカシステム５２，６２の外形寸法が大
きくなる欠点を有している。

【００１８】さらには、画面のアスペクト比（縦：横
比）が９：１６のＨＤＴＶおよびワイドビジョンでは、
画面の縦：横比が３：４の従来型のテレビジョン受像機
に比べテレビジョン受像機の縦寸法Ｈが小さいので、ス
ピーカシステムの全高ｈが小さいことが要求されてい
る。

【００１９】また、音響性能的には、スピーカユニット
５６および６３の前部に配置している音道（音響管）５
７および６４の内部で生じる音響共鳴（定在波）を抑制
するために、図６、図７および図８では音道５７および
６４の内部にヘルムホルツレゾネータ５９設けるか、も
しくは吸音材６８を挿入しているが十分でなく、図９に
示すように音道５７および６４の内部で生じる音響共鳴
によるピークｐを抑制できなく音圧周波数特性上７０に
残り、聴感上問題となることがあった。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、音道
５７，６４の全高ｈを小さく、さらにバックキャビネッ
ト５８，６５の容積ｖを小さくしたコンパクトなスピー
カシステムを実現し、かつ音圧周波数特性上のピークｐ
を抑えた構造のスピーカシステムを提供することにあ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述したした課題を解決
するための手段として、スピーカシステムのポートの音
響共鳴周波数ｆr をスピーカユニットの最低共振周波数
ｆo より高く設定する。その手段として、スピーカユニ
ットの後部に設けるバックキャビネットの容積ｖを小さ
くし、バックキャビネットにポートを設ける。ポートは
単純に孔だけとしてダクト部は設けない。さらにスピー
カシステムのスピーカユニットの前部に設ける音道に
は、内部にヘルムホルツレゾネータを設けるか、もしく
は吸音材を挿入する。

【００２２】

【作用】適宜なバックキャビネットの容積ｖとポートを
単純に孔だけとして、音響共鳴の生じる周波数ｆr を音
圧周波数特性上のピークｐの周波数ｆp に一致させ音圧
周波数特性上のピークを相殺することによって音圧周波
数特性を平坦にする。

【００２３】これと相俟って、スピーカユニットの後部
に設けるバックキャビネットの容積ｖを小さくし、音道
の上下もしくはどちらか一方に設けたバスレフポートを
省略したことによってスピーカシステムをコンパクトに
できる。また、スピーカユニットの前部に音道を設ける
ことによって音響質量が増加し見掛け上の最低共振周波
数ｆo’ は最低共振周波数ｆo より低く変化するので低
音が拡大されるようになる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の実施例におけるスピ
ーカシステム２をテレビション受像機１に内装した場合
の側面から見た縦断面図である。図１で、３はスピーカ
ユニット、４はスピーカユニットを取付けるバッフル、
５は音道、５ａは音道の開口部、６はバックキャビネッ
ト、７はポート、８は音道５内で生じる定在波を吸収す
るヘルムホルツレゾネータ、９はスピーカシステム２を
内装するテレビジョン受像機１の前枠、１０はテレビジ
ョン受像機１のバックカバー、１１はバックカバーで形
成される筐体空間、１２はブラウン管である。

【００２５】また、ヘルムホルツレゾネータ８の替わり
に吸音材を挿入しても良い。ポート７は、円孔でも角孔
でも良い。

【００２６】従来の一般的な低音拡大を目的とするバス
レフ形システムでのスピーカから放射される音圧１３と
バスレフポートから放射される音圧１４および両音圧の
合成音圧１５の周波数特性は図２に示されるようにな
る。このときポートの音響質量Ｍp とバックキャビネッ
トの等価スチフネスＳv で生じる共振周波数ｆr はスピ
ーカユニットの最低共振周波数ｆo より低くなるように
設定して低音を拡大している。

【００２７】本発明では、ポート７の音響質量Ｍp とバ
ックキャビネット６の等価スチフネスＳo で生じる共振
周波数（反共振周波数）ｆr はスピーカユニットの最低
共振周波数ｆo より高くなるように設定する点が従来の
スピーカシステムと異なっている。このとき、スピーカ
から放射される音圧１６とバスレフポートから放射され
る音圧１７の周波数特性は図３に示されるようになる。

【００２８】この実施例でのスピーカシステム２に用い
たスピーカユニット３の口径は１０cmで、その定数は、
最低共振周波数ｆo ＝１３０Hz、共振尖鋭度Ｑo ＝１．
６、振動系の実効質量Ｍo ＝２．５ｇ、振動系の等価ス
チフネスＳo ＝１．６８×１０⁶ dyn/cm、スチフネス等
価体積Ｖeff＝２．４リットルである。

【００２９】この実施例でのバックキャビネット５の容
積ｖは０．８リットルで、ポートの孔径は８cmである。

【００３０】ポート７の音響質量Ｍp とバックキャビネ
ット６の等価スチフネスＳo で生じる共振周波数（反共
振周波数）ｆr は約５５０Hzとなる。

【００３１】図２および図３から分かるように共振周波
数ｆr 点ではスピーカユニツト３から放射される音圧レ
ベルが低下しディップｄとなっている。

【００３２】そこで、この共振周波数ｆr を、図４に示
すように音道内で生じる音響共鳴による音圧周波数特性
上１８のピークｐの周波数ｆp と一致させるようにす
る。その結果、ピークをディップで相殺することによっ
て平坦な音圧周波数特性１９が得られる。

【００３３】また、バックキャビネット５の容積ｖは
０．８リットルにした理由として以下に述べる。さきに
示したスピーカユニットの各定数からスピーカキャビネ
ットの設計に必要なスチフネス等価体積Ｖeffは次式に
よって求められる。

【００３４】

【数３】

【００３５】ここで、Ｖeff：スチフネス等価体積 ρ₀：空気の密度 Ｃ：音速 π：円周率 Ａo：スピーカユニットの実効半径 Ｓo：スピーカユニットの等価スチフネス ｆo：スピーカユニットの最低共振周波数 Ｍo：スピーカユニットの実効質量 バックキャビネット５の容積ｖは大きくすると、共振周
波数（反共振周波数）ｆr を高い周波数にするには、数
１および数３から分かるようにポートの直径を大きくし
なければならない。バックキャビネット５の容積ｖをス
チフネス等価体積Ｖeff より大きくするとポート孔が大
きくなり過ぎ後部開放キャビネットと等価になるので、
本発明ではバックキャビネット５の容積ｖはスチフネス
等価体積Ｖeff の１／３〜１／４に設定した場合良好な
結果が得られた。

【００３６】また、本発明では従来のバスレフ形キャビ
ネットのように低音を拡大することはできないが、スピ
ーカユニット３の前部に音道５を取付けたことによって
音響質量がスピーカユニット３に付加され、スピーカの
実効質量Ｍo'が増加するので実施例では見掛け上の最低
共振周波数ｆo'＝９０Hzとなり最低共振周波数ｆo ＝１
３０Hzより低下し、図４に合わせ示すように音圧レベル
は低下しているが低音が拡大されようになる。ポートか
ら放射される音圧は帯域が高く、バックカバー１０で形
成される筐体空間に放射し損失するので、音道５の開口
部５’より放射される音波への影響は小さい。

【００３７】さらには、バックキャビネット５が小形に
なったので、バックカバー１０に設けた凸起で支える必
要がなくなり、その結果テレビジョン受像機１のバック
カバー１０で形成される筐体空間１１が大きくなり、ス
ピーカシステム２以外の他の電気部品を挿入する余裕を
生じる。

【００３８】図５は本発明の第２の実施例におけるスピ
ーカシステム２の側面から見た縦断面図である。図５
で、３はスピーカユニット、４はスピーカを取付けるバ
ッフル、５は音道、５ａは音道の開口部、６はバックキ
ャビネット、７はポート、８は音導１内で生じる定在波
を吸収するヘルムホルツレゾネータである。

【００３９】この実施例では、バックキャビネット６を
さらに小形化して、かつスピーカシステム２の全高を低
くするためにスピーカユニット３の磁気回路３ａとポー
トを孔を同心にしている。

【００４０】この結果、スピーカシステム２の全高ｈを
さらに低くすることが可能となり、より画面サイズが小
さなテレビジョン受像機１に実装できる。

【００４１】スピーカシステム２の全高ｈを低くして全
体を小形化したことによって、製造コストも安価になる
２次的な効果も生じる。

【００４２】

【発明の効果】スピーカの後部に設けるバックキャビネ
ットの容積ｖを小さくし、バックキャビネットにポート
を設け、ポートの音響質量Ｍp とバックキャビネットの
等価スチフネスＳo で生じる共振周波数ｆr をスピーカ
の最低共振周波数ｆo より高くなるように設定すること
によって、バックキャビネットが小形になり、引いては
スピーカシステムの全高ｈを小さくできる。

【００４３】また、画面の縦・横比が９：１６のＨＤＴ
Ｖおよびワイドビジョンでは、画面の縦・横比が３：４
の従来型のテレビジョン受像機１に比べテレビジョン受
像機の縦寸法が小さいので、スピーカシステム２の全高
ｈが小さいことが要求されているが、本発明のスピーカ
システム２は全高ｈが小さいので小形のワイドビジョン
にも実装可能となる。

【００４４】さらに、ポートは単純に孔だけとしてダク
ト部は設けないのでキャビネット構造が単純化されスピ
ーカシステム２全体が小形になったことで製造コストが
安価になる。

【００４５】スピーカユニット３の前部に音道５を取付
けたことによって音響質量がスピーカに付加し、見掛け
上の最低共振周波数ｆo'が最低共振周波数ｆo より低下
するので低音が拡大することになる。

【００４６】さらには、バックキャビネット５が小形に
なったのでテレビジョン受像機８のバックハウジング１
０の筐体空間が大きくなり、スピーカシステム１以外の
他の電気部品を挿入する余裕を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としてのテレビジョン受
像機のスピーカシステムの縦断面図。

【図２】従来のバスレフ形スピーカシステムでのスピー
カユニットから放射される音圧とバスレフポートから放
射される音圧および両音圧の合成音圧の周波数の特性
図。

【図３】本発明のスピーカシステムでのスピーカユニッ
トから放射される音圧とポートから放射される音圧の周
波数の特性図。

【図４】テレビジョン受像機のスピーカシステムの従来
例および本発明一例を示す音圧の周波数の特性図。

【図５】テレビジョン受像機のスピーカシステムの本発
明の他の従来例を示す断面図。

【図６】テレビジョン受像機のスピーカシステムの従来
例の構造を示す断面図。

【図７】テレビジョン受像機に内装するスピーカシステ
ムの他の従来例の構造を示す断面図。

【図８】テレビジョン受像機に内装するスピーカシステ
ムの他の従来例の構造を示す断面図。

【図９】テレビジョン受像機に内装するスピーカシステ
ムの他の従来例の音圧の周波数の特性図。

【符号の説明】

１…テレビジョン受像機、 ２…スピーカシステム、 ３…スピーカユニット、 ４…バッフル、 ５…音道、 ５ａ…開口部、 ６…バックキャビネット、 ７…ポート、 ８…ヘルムホルツレゾネータ、 ９…前枠、 １０…バックカバー、 １１…筐体空間。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦長の開口をその先端部にもつ音道を備え
   たスピーカシステムを、前枠とバックハウジングにより
   構成される本体筐体の側壁と、前記本体筐体内に取付け
   られるブラウン管との、間隙に内蔵するテレビジョン受
   像機において、前記スピーカユニットの前部には音波を
   前方に導く音道を、前記スピーカユニットの後部にはバ
   ックキャビネツトを取付け、前記バックキャビネツトに
   はダクト部を有しないポートを構成したスピーカシステ
   ムを内装したことを特徴とするテレビジョン受像機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記バックキャビネツ
   トの容積は、前記スピーカユニットの各定数から求める
   スチフネス等価体積の１／３以下にしたテレビジョン受
   像機。
3. 【請求項３】請求項１において、前記バックキャビネッ
   トの等価スチフネスとポートの音響質量とで生じる共振
   周波数は、スピーカユニットの最低共振周波数より高く
   なるように設定したテレビジョン受像機。
4. 【請求項４】請求項１において、前記バックキャビネッ
   トに設けるポートを前記スピーカユニットの磁気回路と
   同心に構成したテレビジョン受像機。