JPS5994992A

JPS5994992A - スピ−カ装置

Info

Publication number: JPS5994992A
Application number: JP20501482A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sakai; 新一酒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-11-22
Filing date: 1982-11-22
Publication date: 1984-05-31
Also published as: JPS6351635B2

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】この発明は、低音用スピーカの再生帯域内でμ定在波が
エンクロージャー内音場でなるべく発生しない工うにし
、平坦な音圧特性、良好な音質を得るスピーカ装置に関
する。

一般に、はとんどのスピーカ装置は直方体状のエンクロ
ージャーとそのバッフル面にユニットが取り付けられて
いる構成となっている。すなわち。

従来のスピーカ装置として第１図に示すものがあった。

同図は２ウエイのスピーカ装置？示し％　１は直方体の
エンクロージャー、２はエンクロージャー１のバッフル
面、３および４はそれぞれバッフル面２に取り付けられ
た低音用スピーカおよび高音用スピーカである。

このスピーカ装置のクロスオーバ周波数’ｔ”　ｆｃ（
Ｈｚｌとし、さらにこのクロスオーバ周波数ｆｃヲ低音
用スピーカ４の高域カットオフ周波数とも呼ぶことにす
る。また、エンクロージャー１内の音場はおお工そ直方
体であるものとし、その上下、左右９前後方向の寸法を
それぞれＨ，Ｗ、、Ｄとする。

このスピーカ装置によって放射される音波のバッフル面
２の正面遠方での音圧周波数特性を第２図に示す。同図
で特性ａ（実線）はこのシステムの総合特性ｔ、特性す
、ｃはそれぞれ低音用スピーカ３高音用スピーカ４だけ
を駆動したときの特性を表わす。

このようなスピーカ装置では、低音用スピーカ３ｖｉ？
駆動すると、エンクロージャー１円の音場において固有
の共振、すなわち定在波が起る仁とが知られている。定
在波は低音用スピーカ３から放射される音波の音圧特性
に影響を与えピークやディップを生じさせる。定在波の
実際的な対策方法として、吸音材をエンクロージャー内
壁に貼る方法がとられるが、それでも第２図の特性に示
した工うに、低音用スピーカ３の再生帯域に乱れを生じ
させることがある。これは音質を劣化させる要因にもな
る。

一方、以上に述べたエンクロージャー１の工うに直方体
状の閉じた音場では次の（１）式の固有周波数ｆｒで共
振が起ることが知られている。すなわち。

であシ、この（１）式でＣは音速、）ｉ、Ｗ、Ｄは上述
した音場の寸法、”Ｈ＠　ｎＷ　Ｓ　”ＤはそれぞれＨ
，Ｗ。

Ｄの寸法に対応した定在波のモードを表わす整数（０，
１，２・・・・・・）である。

この（１）式で計算できるように、エンクロージャー１
の一辺が音波の波長の半分およびその整数倍になる一方
向のみモードｔ”ｎ”ｗｅ”Ｄのうち二つが〇−このモ
ードは軸モーＰと呼ばれる）さらＶＣ。

二方向以上のモーｒが重なり合ったときのモーＰ（ｎＨ
ｌｎｗ、ｎＤのうち二つ以上がＯでない）が形成される
周波数で定在波が多数生ずる。

これらは最大辺長が半波長になる周波数全最低として順
次生ずることになる。例えば、第１図に示したように上
下方向の寸法が一番大きいエンクロージャーでは、最低
の固有周波数ｆｒはＣ７２Ｈとなる。すなわち、　ｎＨ
”　１．　ｎＷ”　ｎｌ）　”　０で、このときの定在
波は一般にモード（ｎＨ＊　ｎωｔｎｐ）＝（１，０，
０１と表わされる。

一方、（１）式で表わされる周波数で定在波が生ずる場
合には、エンクロージャー１内音場の音圧または粒子速
度分布は固有な分布となることが知られており、一方向
のみのモーＰ（軸モード）に関する１〜３次の分布例を
第３図に示す。同図において、横軸は距離で両端がエン
クロージャー１の壁面に相当し、縦軸は音圧または粒子
速度の最大値で規格化した値を示す。実線および破線は
それぞれ音圧および粒子速度を表わし、第３図（ａ）、
第３図（ｂ）、第３図（ｃ）の順に軸モードの１次、２
次。

３次の分布となる。

仁れらは閉止音響管と同等の分布を示しており、音圧分
布をみると、１次で鉱−辺の中心に、２次では両端から
一辺の四分の−の位置に、３次では中心と両端から大分
の−の位置に節（音圧０）が存在する。

吸音材を用いて定在波を対策する方法の他に。

第３図の定在波モードを考慮した方法もとられる。

すなわち、定在波音圧モーｒの節の位置にスピーカを配
置する方法で、スピーカの中心を音圧モードの節にほぼ
一致させればそのモードを発生させる定在波は励起され
ないことになる。その例を第１図と第３図を用いて説明
する。

第１図において、低音用スピーカ３Ｍ−バッフ／ｌ／面
２の中央に配置すれば、エンクロージャー１の上下と、
左右方向の中心に低音用スピーカ３があるので、第３図
（ａ）の１次モード（ｎＨ＝１お工びｎＷ＝１）ｋ発生
させるそれぞれの周波数で定在波峰励起されないことに
なる。

また、第３図（Ｃ）のように３次モーげ、さらにはそれ
以上の奇数次のモーＰでも中央に音圧の節があるので、
それらの定在波も励起されないことになる。

第３図（ｂ）の２次およびそれ以上の偶数次のモーげに
ついても上記と同様なことが言える。

しかし、第１図に示した従来のスピーカ装置のように、
１個の低音用スピーカ３で駆動し、上下方向に長い（Ｈ
）Ｗｌものでは、１次（奇数次）と２次（偶数次）の節
を同時に駆動することは不可能である。すなわち、スピ
ーカの中心は少なくともどちらかの節の位置からはずれ
ており、いくつかの低次モードの定在波が励起されてし
まう。

また、前後方向の定在波に関しては定在波が生ずる周波
数において、低音用スピーカ３は、音圧モーｒの腹の位
置、第３図のモード図で言えばどちらか一端で駆動する
ことになる。したがって、前後方向の定在波は必ず励起
されてしまう。

以上、従来のスピーカ装置では１周波数の低いところか
ら定在波が励起され第２図に示したように、それが背圧
特性に影響を与え乱れを残す欠点を有している。また、
たとえ定在波による音圧特性の乱れを吸音材などにエフ
抑え、音圧特性を平坦化できたとしても、定在波は根本
的になくなってはいないということができる。この事実
は定在波がスピーカ装置の音質に影響金与え、それを劣
化させる一因となっている欠点も有している。

この発明は、上記従来の欠点を改善するためになされた
もので、低音用スピーカを２個またはそれ以上使用し、
エンクロージャーの形状ｔ−変え。

そこへのスピーカの配置全考慮することにより、低音用
スピーカの再生帯域内では定在波がなるべく生じないよ
うな高性能なスピーカ装置を提供することを目的とする
。

以下、この発明のスピーカ装置の実施例の詳細を図にエ
フ説明する。第４図（ａ）はこの発明の一実施例の正面
図、第４図（ｂ）は第４図（ωの４ｂ−４ｂに沿って切
断した中央断面図を示す。この第４図（ａ）、第４図Ｏ
））の両図において、第１図と同一部分には同一符号を
して述べることにする。

この両図において、１はエンクロージャー、２はバッフ
ル面であり、これらは第１図と同様である。また、３ａ
、３ｂは低音用スピーカ、５はバッフル面２に結合しエ
ンクロージャー１の内仙１に傾斜させて固定された取り
付は板である。

低音用スピーカ３ａお工び３ｂはそれぞれバッフル面２
お工び取り付は板５に取り付けられており、　それらの
高域カットオフ周波数ｋ　ｆｃとする。

エンクロージャー１内音場の寸法は第４図に示す工うに
上下、左右１前後をそれぞれ）１１１４．、Ｗ　、　Ｄ
とする。

この発明の主たる目的は、目的の欄の説明からも明ら〃
為なように、第１図に示したような従来の直方体状エン
クロージャτは必ず励起される前後方向の定在波を励起
させないＬうにするものである。前後方向の１次の定在
波は（１）式よりＣ／２１）の周波数で起り（モード（
０，０，１））、そのときには第４図（ｂ）の一点鎖線
ｄのように前後方向の中央に音圧モードの節が形成され
る。したがって、取り付は板５に取シ付けられる低音用
スピーカ３ｂをその節の位置に配置すれば、１次（およ
び奇数次）の定在波は励起されないことになる。

一方、第４図に示し友ように、上下方向に長いエンクロ
ージャー１では、その方向でこの装置全体としての最低
次の定在波が発生する。その定在波は上下寸法Ｈ１お工
びＨ２の平均的な長さで決まる周波数で発生し、そのと
きの音圧モーＰの節は第４図０））の破１１ｉＪｅのよ
うに形成される。

ここで、ｈ　＝　（Ｈ１＋　）ｌｉ）／２とすると定在
波周波数は（１）式を用いれば、約Ｃ／２ｈとなる。ま
た１節の位置はエンクロージャー１の内壁上面から、＃
１はｈの距離の位置に形成されるので、低音用スピーカ
３ａ？ｆ″バツフル面２のその位置に取り付ければ。

上下方向最低次の定在波は励起しにくいことになる。

さらに第４図の実施例では低音用スピーカ３ｍ。

３ｂｔ−左右方向の中央に配置しているので、その方向
の１次（奇数次）定在波は励起されない。

また、エンクロージャー１の寸法り、Ｗを次の工うに規
定すれば１前後および左右方向の定在波は低音用スピー
カ３ａ、３ｂの再生帯域内（〈ｆｃ）で生じないことに
なる。

この（２）式は前後お工び左右方向の２次以上の定在波
ｔｌ”　ｆｃ以上に生じさせることを意味している。

第４図の実施例では取り付は板５に低音用スピーカ３　
ｂを１個取り付けていたが、さらに１個追加して、それ
を２次の音圧モーＰの節の位置に配置すれば１前後方向
の定在波は励起されないことになる。

この発明において、前後方向の定在波を励起させない他
の実施例として第５図のような構成も考えられる。すな
わち第５図（ａ）は正面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ
）における５ｂ−５ｂの断面図で、エンクロージャー１
の下方において前面中央から後方へ傾斜させた取り付は
板５ａ、５ｂｉ設け、それらに低音用スピーカ３ｂ、３
ｃｅ前後方向の中央に取り付けたものである。

このような構成をとることによって、上記実施例と同様
な効果が得られる。傾斜させて、設ける取り付は板５ａ
　、５ｂおよびそれに取り付ける低音用スピーカ３　ｂ
　ｓ　３　ｃはどちらか一方でもよい。

上記実施例では、上下方向（または左右方向）の定在波
は１個の低音用スピーカ３ａで対策していたが、スピー
カを追加して２次モーｒの節に配置すれば上下（左右）
方向の定在波は励起されなくなり、よりよい効果が得ら
れる。

また取り付は板５，５ａ、５ｂはバッフル面２に対して
傾斜させて設けてい友が、垂直にしてもよい。

さらに、上記の例では、２個以上の低音用スピーカを同
口径で説明し友が、互いに異なつ九口径でもよい。また
、エンクロージャー１は密閉形としてい友が、バスレフ
形などであっても工いことは言うまでもない。

以上のように、この発明のスピーカ装置によれば、低音
用スピーカを２個またはそれ以上用い。

少くとも１個はバッフル面から裏板へ亘る斜めの取り付
は板に配置して前後方向の定在波全対策するとともに、
他方はバッフル面に取り付け、上下または左右方向の定
在波を対策するようにしたので、定在波による音圧特性
の乱れがかなり減少し。

ひいてはそれによる音質劣化が少なく、高性能となる効
果がある、また、エンクロージャー内で発生する定在波が少なくな
れば、それを対策する吸音材の蝋も減らすことができ、
極端な場合には使用しなくてもよイ可能性があり、コス
トダウンの効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスピーカ装置を示す斜視図、第２図は従
来のスピーカ装置の音圧周波数特性向。第３図は音圧お工び粒子速度の定在波モード図。第４図はこの発明の一実施例を示すスピーカ装置の正面
図と中央断面図、第５図はこの発明の他の実施例を示す
スピーカ装置の正面図とそのＡＡ断面図である。１・・・エンクロージャー、２・・・バッフル面、３ａ
〜３Ｃ・・・低を用スピーカ、ｓ＊５ａ＊５ｂ・・・取
り付は板。なお図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。代理人　　　葛　　野　　信　　− 第１図１第３図（０）第２図ｆｅ　　ＰＭ毀数（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）概略内寸が高さＨ１幅Ｗ、奥行りの寸法をもつ直
方体状エンクロージャー、および高域カットオフ周波数
ｆｃ以下の周波数で駆動される２個以上の低音用スピー
カで構成されるスピーカ装置において、上記エンクロー
ジャーはそのバックル面の一部をその面から傾斜させる
か、または垂直に裏板へ亘る取り付は板倉設けた構造と
し、低音用スピーカの少くとも１側音バックル面に、他
を上記取り付は板の奥行方向の中央に取ｐ付けたこと全
特徴とするスピーカ装置。
（２）取り付は板に２個以上の低音用スピーカを取シ付
けるとともに、それらを奥行方向の１次お工び２次の定
在波音圧モードの節の位置に配置したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のスピーカ装置。
（３）バッフル面に取り付ける低音用スピーカは高さ方
向、または幅方向の１次の定在波音圧モー−の節の位置
に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のスピーカ装置。
（４）エンクロージャーの寸法Ｗ、Ｄｔ？する特許請求
の範囲第１項記載のスピーカ装置。
（５）バッフル面に取り付ける低音用スピーカ１！−２
個以上とし、それらを高さ方向、ｔたは幅方向の１次お
よび２次の定在波音圧モーｒの節の位置に配置したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカ装置
。
（６）エンクロージャー内に吸音材を用いないことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカ装置。