(57)【要約】  スピーカシステムは、スピーカキャビネット（１）と、スピーカキャビネット（１）の壁面に取り付けられたスピーカユニット（９）と、一端が開放、他端が閉止された音響管（１１）とを備え、音響管（１１）は、音響管（１１）の側壁面と、スピーカキャビネット（１）の内部に生じる定在波の伝搬方向とが交差するように、スピーカキャビネット（１）の内部に配置される。
2012073431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカキャビネットと、
前記スピーカキャビネットの壁面に取り付けられ、音を出力するスピーカユニットと、
一端が開放、他端が閉止された音響管とを備え、
前記音響管は、前記音響管の側壁面と、前記スピーカキャビネットの内部に生じる定在波の伝搬方向とが交差するように、前記スピーカキャビネットの内部に配置される
スピーカシステム。
【請求項２】
前記スピーカキャビネットは、幅及び奥行に対して高さが高い柱状であり、
前記音響管は、前記スピーカキャビネット内部の見かけ上の高さを減じるように、前記スピーカキャビネットの内部に配置される
請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項３】
前記スピーカキャビネットは、縦及び横に対して厚みが薄い薄型の直方体であり、
前記音響管は、前記スピーカキャビネット内部の長手方向の見かけ上の長さを減じるように、前記スピーカキャビネットの内部に配置される
請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項４】
前記スピーカキャビネットには、バスレフポートが設けられている
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
【請求項５】
前記音響管の音響インピーダンスのインダクタンス成分及び前記スピーカキャビネットの音響コンプライアンスによって定まる共振周波数は、前記スピーカキャビネットに取り付けられた状態の前記スピーカユニットの音圧のピーク周波数に実質的に一致する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
【請求項６】
該スピーカシステムは、位相反転方式のスピーカシステムであり、
前記共振周波数は、前記スピーカキャビネットに取り付けられていない状態の前記スピーカユニットの最低共振周波数より高い前記ピーク周波数に実質的に一致する、
請求項５に記載のスピーカシステム。
【請求項７】
前記スピーカキャビネットの内部空間容積に対する前記音響管の内部空間容積の比率は、前記スピーカユニット音圧ピークの帯域幅が大きい程、大きい
請求項５又は６に記載のスピーカシステム。
【請求項８】
前記音響管は、前記スピーカキャビネットの内壁面と、前記内壁面に連結される仕切板とで構成される
請求項１〜７のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
【請求項９】
前記音響管の閉止端には、吸音材が配置されている
請求項１〜８のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカシステムのキャビネット形状に起因する音圧周波数特性の乱れの抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビセットでは液晶画面の薄型化や有機ＥＬの実用化でテレビ本体の薄型化が進み、これに伴って、テレビセットに搭載されるスピーカシステムも薄型となってきている。しかし、薄型スピーカシステムではキャビネット内部を進行する音の伝達方向が、その厚みで制限され、キャビネットの対向する壁面と壁面との間で生じる定在波の影響が、従来の直方体のキャビネットに比べて大きくなる。その結果、スピーカシステムとしての音圧周波数特性に大きな山谷が生じる。【０００３】
この課題を解決する従来技術として、特許文献１に示されるスピーカシステムがある。図１３は、特許文献１に記載されている従来スピーカシステムの断面図である。図１３に示されるスピーカシステムは、直方体のスピーカキャビネット６０と、スピーカユニット６３と、第１の音響管６４ａ、６４ｂと、第２の音響管６６ａ、６６ｂとで構成される。【０００４】
スピーカキャビネット６０は、上面板６１ａと、下面板６１ｂと、側面板６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄとで構成される。第１の音響管６４ａ、６４ｂの開口部には、吸音材６５ａ、６５ｂが設けられている。第２の音響管６６ａ、６６ｂの開口部には、吸音材６７ａ、６７ｂが設けられている。【０００５】
以上のように構成された従来スピーカシステムの動作を説明する。スピーカキャビネット６０の側面板６２ｂに取付けられたスピーカユニット６３に電気信号が入力されると、スピーカキャビネット６０の内部にも音が放射される。この時、スピーカキャビネット６０の長手方向で対向する上面板６１ａと下面板６１ｂとの間で定在波が生じる。この定在波は、まず上面板６１ａと下面板６１ｂとの間の距離の１／２に相当する波長の周波数ｆ１で生じる。【０００６】
そこで、スピーカキャビネット６０の側面板６２ａ、６２ｄのコーナー部、及び側面板６２ａ、６２ｂのコーナー部には、第１の音響管６４ａ、６４ｂが配置される。この第１の音響管６４ａ、６４ｂは、下面板６１ｂに対して垂直方向で、下面板６１ｂから隙間Ｘを保ち、さらにその開口部に吸音材６５ａ、６５ｂを設けた終端閉止の音響管である。また、第１の音響管６４ａ、６４ｂの長さは、周波数ｆ１で生じる定在波の波長の１／４と等しい長さである。そして、周波数ｆ１の定在波は、第１の音響管６４ａ、６４ｂにより吸収され、抑制される。【０００７】
次に、上面板６１ａと下面板６１ｂとの間の距離に相当する波長の周波数ｆ２（ｆ１の２倍）で同様に定在波が生じる。周波数ｆ２の定在波は、同様な構成でスピーカキャビネット６０の側面板６２ｃ、６２ｂのコーナー部、及び側面板６２ｃ、６２ｄのコーナー部に設けられた第２の音響管６６ａ、６６ｂで抑制するものである。この場合、第２の音響管６６ａ、６６ｂの長さは、第１の音響管６４ａ、６４ｂの１／２（すなわち、周波数ｆ１の定在波の波長の１／８）である。【０００８】
この結果、第１の音響管６４ａ、６４ｂは、周波数ｆ１の２ｎ−１（ｎ＝１、２、３・・・）倍の周波数の定在波を抑制する。また、第２の音響管６６ａ、６６ｂは、周波数ｆ１の２（２ｎ−１）倍の定在波を抑制する。これにより、スピーカキャビネット６０の定在波に起因する音圧周波数特性の乱れを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１２５３８７号公報
【特許文献２】特開２００９−５５６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１で構成されるスピーカシステムでは、異なる周波数ｆ１、ｆ２の定在波に対して、スピーカキャビネット６０の内部に異なる長さの第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂを設ける必要がある。また、内部スペースが狭い薄型のスピーカキャビネット６０の内部に長さの異なる２種類の第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂを配置することは、スピーカキャビネット６０の内部スペース的にも困難である。【００１１】
さらに、低音域の再生限界周波数はスピーカキャビネット６０の内部容積により決定される。すなわち、スピーカキャビネット６０の容積が大きい方が有利である。この場合、第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂの内部容積もスピーカキャビネット６０の容積として動作するものであるが、第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂの開口部に吸音材６５ａ、６５ｂ、６７ａ、６７ｂを設けているため、低音域の音の一部は、吸音材６５ａ、６５ｂ、６７ａ、６７ｂを通過する。これにより、低音域では吸音材６５ａ、６５ｂ、６７ａ、６７ｂによる制動効果が顕著であり、低音域の音圧レベルを低下させるという課題がある。【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、低音域の音圧レベルを低下させることなく、定在波の発生を抑制することのできるスピーカシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一形態に係るスピーカシステムは、スピーカキャビネットと、前記スピーカキャビネットの壁面に取り付けられ、音を出力するスピーカユニットと、一端が開放、他端が閉止された音響管とを備える。そして、前記音響管は、前記音響管の側壁面と、前記スピーカキャビネットの内部に生じる定在波の伝搬方向とが交差するように、前記スピーカキャビネットの内部に配置される。【００１４】
上記のように音響管を配置することにより、スピーカキャビネット内部の対向する壁面間の距離と、スピーカキャビネット内部に放射される音の波長との関係で生じる複数の周波数の定在波を、抑制することができる。また、定在波が生じる周波数よりも低い低音域では、音響管の容積がスピーカキャビネットの容積として動作し、低音域の音圧レベルを低下させることがない。【００１５】
一例として、前記スピーカキャビネットは、幅及び奥行に対して高さが高い柱状であってもよい。そして、前記音響管は、前記スピーカキャビネット内部の見かけ上の高さを減じるように、前記スピーカキャビネットの内部に配置されてもよい。【００１６】
他の例として、前記スピーカキャビネットは、縦及び横に対して厚みが薄い薄型の直方体であってもよい。そして、前記音響管は、前記スピーカキャビネット内部の長手方向の見かけ上の長さを減じるように、前記スピーカキャビネットの内部に配置されてもよい。【００１７】
また、前記スピーカキャビネットには、バスレフポートが設けられてもよい。【００１８】
また、前記音響管の音響インピーダンスのインダクタンス成分及び前記スピーカキャビネットの音響コンプライアンスによって定まる共振周波数は、前記スピーカキャビネットに取り付けられた状態の前記スピーカユニットの音圧のピーク周波数に実質的に一致してもよい。【００１９】
上記構成によれば、スピーカキャビネットに取り付けられた状態のスピーカユニットの共振周波数ｆ０の音圧のピークを、スピーカキャビネットの内部に設けた音響管とキャビネットの内部空室との共振によって抑制することができる。その結果、音圧周波数特性に山谷の少ない平坦な特性を得ることができる。【００２０】
さらに、該スピーカシステムは、位相反転方式のスピーカシステムであってもよい。そして、前記共振周波数は、前記スピーカキャビネットに取り付けられていない状態の前記スピーカユニットの最低共振周波数より高い前記ピーク周波数に実質的に一致してもよい。【００２１】
また、前記スピーカキャビネットの内部空間容積に対する前記音響管の内部空間容積の比率は、前記スピーカユニットの音圧ピークの帯域幅が大きい程、大きくてもよい。【００２２】
また、前記音響管は、前記スピーカキャビネットの内壁面と、前記内壁面に連結される仕切板とで構成されてもよい。【００２３】
また、前記音響管の閉止端には、吸音材が配置されてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のスピーカシステムによれば、スピーカキャビネット内部の対向する壁面間の距離と、スピーカキャビネット内部に放射される音の波長との関係で生じる複数の周波数の定在波を、抑制することができる。また、定在波が生じる周波数よりも低い低音域では、音響管の容積がスピーカキャビネットの容積として動作して低音域の音圧レベルを低下させることがない。その結果、低音域の音圧レベルを低下させることなく、定在波による再生音圧の乱れが少ない高音質スピーカシステムを実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】図１Ａは、実施の形態１におけるスピーカシステムの平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、実施の形態１におけるスピーカシステムの断面図である。
【図２】図２は、実施の形態１におけるスピーカシステムの音圧周波数特性を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施の形態２におけるスピーカシステムの平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施の形態２におけるスピーカシステムの断面図である。
【図４】図４は、実施の形態２におけるスピーカシステムの音圧周波数特性を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態３におけるスピーカシステムの平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の形態３におけるスピーカシステムの断面図である。
【図６】図６は、実施の形態３におけるスピーカシステムの音圧周波数特性を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３におけるスピーカシステムの等価回路図である。
【図８】図８は、実施の形態３におけるスピーカシステムの吸音材の位置を変化させた場合の音圧周波数特性を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１におけるスピーカシステムの音圧歪周波数特性を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態４におけるスピーカシステムの断面図である。
【図１１】図１１は、従来バスレフ方式スピーカシステムの音圧周波数特性を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態４におけるスピーカシステムの音響管の容積比を変化させた場合の音圧周波数特性を示す図である。
【図１３】図１３は、従来スピーカシステムの断面図である。
【図１４】図１４は、従来スピーカシステムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるスピーカシステムを図１Ａ及び図１Ｂに示す。図１Ａは、本実施の形態１におけるスピーカシステムの表面の一部を切り欠いた平面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ｂで切断した断面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示されるスピーカシステムは、直方体の薄型のスピーカキャビネット１と、スピーカキャビネット１の内部に配置される仕切板８ａ、８ｂと、スピーカユニット９とで構成される。
【００２８】
スピーカキャビネット１は、前面板２と、背面板３と、長辺方向の側面板４、５と、短辺方向の側面板６、７とで構成される。スピーカユニット９は、スピーカキャビネット１の前面板２に取付けられる。仕切板８ａは、スピーカキャビネット１の前面板２、背面板３、及び短辺方向の側面板６に連結されている。一方、仕切板８ｂは、スピーカキャビネット１の前面板２、背面板３、及び短辺方向の側面板７に連結されている。また、仕切板８ａ、８ｂ、前面板２、背面板３、及び側面板６、７で、スピーカキャビネット１の内部に音響管１１が構成される。この音響管１１は、一端（開口部１２）が開放され、他端（終端部１３）が閉止されている。
【００２９】
以上のように構成されたスピーカシステムについて、図２の音圧周波数特性を用いてその動作を説明する。スピーカキャビネット１の前面板２に取り付けられたスピーカユニット９に電気入力が印加されると、振動板が振動して音が放射される。その際にスピーカキャビネット１の内部空間に放射された音は、仕切板８ａ、８ｂで構成される音響管１１内にも伝達される。ここで、音響管１１の終端部１３は閉止されており、スピーカキャビネット１の内部の音が音響管１１から外空間に放射されるものではない。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１が従来のスピーカシステムと大きく異なるのは、スピーカキャビネット１の内部に音響管１１が配置されているところである。そこで、従来の密閉方式の薄型スピーカシステムと比較してその動作を説明する。
【００３１】
ここで、図１Ａ及び図１Ｂの実施の形態１におけるスピーカキャビネット１の内寸は、縦４１０ｍｍ、横２１０ｍｍ、厚み１０ｍｍである。また、動電型のスピーカユニット９は、口径８ｃｍ、厚み１２ｍｍである。さらに、仕切板８ａ、８ｂは、長さ１８０ｍｍ、お互いの間隔は３０ｍｍである。
【００３２】
すなわち、実施の形態１におけるスピーカキャビネット１は、縦寸法及び横寸法に対して厚み寸法の薄い直方体である。すなわち、長手方向の寸法（縦方向）に対する厚み寸法の比は４１０／１０＝４１であるが、この比は１０以上、より好ましくは２０以上のスピーカキャビネット１に、下記のように音響管１１を配置するのが望ましい。
【００３３】
実施の形態１における音響管１１は、スピーカキャビネット１の内部の長手方向（この例では縦方向）の見かけ上の長さを減じるように配置される。言い換えれば、音響管１１は、音響管１１の側壁面（仕切板８ｂ）と、スピーカキャビネット１の内部に生じる定在波の伝搬方向（長手方向）とが交差（直交）するように配置される。
【００３４】
図１Ａ及び図１Ｂで示すスピーカシステムにおいて、音響管１１を設けない従来の密閉型スピーカシステムの音圧周波数特性を図２の特性Ｉで示す。この場合、スピーカキャビネット１の長辺方向で対向する側面板４、５の間で定在波が生じて、４００Ｈｚ付近に音圧の山谷があり、音圧周波数特性を大きく乱している。
【００３５】
次に、実施の形態１における音響管１１をスピーカキャビネット１の内部に設けた場合の動作を説明する。仕切板８ａ、８ｂは、スピーカキャビネット１の長辺方向の１辺を構成する側面板４に沿ってほぼ平行に、すなわち、音響管１１がない場合に、長辺方向の側面板４、５との間で生じる定在波モードの方向とはほぼ垂直な方向に一端が開放、一端が閉止された音響管１１を構成する。
【００３６】
この結果、スピーカキャビネット１の内部は、音響管１１の存在する空間と、スピーカユニット９の背面容積１０とに音響的に分割される。なお、スピーカユニット９の背面容積１０とは、スピーカキャビネット１の内部空間のうちの仕切板８ａ、８ｂで囲まれた空間（すなわち、音響管１１）を除く空間の容積を指す。
【００３７】
これにより、スピーカユニット９からの音は、背面容積１０に放射された後で、音響管１１に伝達されることになる。ここで、仕切板８ａ、８ｂの間隔が３０ｍｍと狭いので、音響的にみれば、背面容積１０に細長い音響管１１が取り付けられた構成とみなせる。より具体的には、実施の形態１における音響管１１は、仕切板８ａ、８ｂにより折り返される音の通過路として、その全長が約４００ｍｍ、断面は長方形であるがこれを等価的に円とみなせば直径が約φ２０ｍｍとみなせる。
【００３８】
これにより、スピーカキャビネット１の長辺方向で対向していた側面板４、５の間には、背面容積１０と音響管１１とが併存することになる。図２の特性ＩＩは、本実施の形態１のスピーカシステムの音圧周波数特性である。特性ＩＩを参照すれば明らかなように、特性Ｉで示した音響管１１がない場合は生じていた４００Ｈｚ付近の定在波をなくすることができる。一方、新たに構成された音響管１１の影響で生じる共振は、２５０Ｈｚ付近にわずかな音圧の谷としてみられるが、スピーカシステムとして音圧周波数特性を大きく乱すものではない。
【００３９】
さらに、図２の音圧周波数特性を詳細に見れば、従来スピーカシステムの特性Ｉでは、４００Ｈｚの２倍となる８００Ｈｚ付近にも音圧の山谷がある。この周波数は、引用文献１で記載される周波数ｆ１＝４００Ｈｚの２倍となる周波数ｆ２に相当する定在波の影響によるものである。本実施の形態１の特性ＩＩでは、８００Ｈｚ付近には山谷がなく平坦な特性となるものである。すなわち、１つの音響管１１により、周波数ｆ１のみならず周波数ｆ２の定在波も抑制されていることがわかる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態１によれば、スピーカキャビネット１の内部で発生する複数個の定在波による音圧周波数特性の乱れが非常に少ない高音質のスピーカシステムが実現できるものである。また、引用文献１のように音響管１１の開口部１２に吸音材を設けることがないため、スピーカキャビネット１内の音が吸音材で制動されることがなく、特に低音域での音圧レベルが低下することがない。
【００４１】
なお、追加として図１Ａ及び図１Ｂに示すように、音響管１１の終端部１３に吸音材１００を配置してもよい。これにより、音響管１１による２５０Ｈｚ付近の共振が大きい場合は、より効果的に共振を抑制して平坦な音圧周波数特性とすることができる（図２の特性ＩＩで示す音圧周波数特性では吸音材１００は配置されていない）。この場合、スピーカキャビネット１の内部に吸音材１００が存在することとなるが、吸音材１００は、音響管１１の閉止された終端部１３に位置するため、音の通過が少なく、吸音材１００の吸音効果による低音域の音圧レベル低下はわずかである。
【００４２】
なお、本実施の形態１では、音響管１１を長辺方向の側面板４の近傍に設けたが、さらに、側面板４と対向する側面板５の付近に併設してもよい。この場合、長辺方向で対向する２つの対向面が音響管１１で構成されるため、定在波の発生は片側に配置した時よりさらに効果的に抑制できるものである。
【００４３】
なお、上記の例では、縦寸法及び横寸法に対して厚み寸法の薄い直方体のスピーカキャビネット１に音響管１１を配置したが、これに限ることなく、例えば、幅寸法及び奥行寸法に対して高さが高い柱状のスピーカキャビネットの内部に音響管を配置してもよい（以降の実施の形態も同様）。この場合、音響管は、スピーカキャビネット内部の見かけ上の高さを減じるように、スピーカキャビネット内部の上面板又は下面板の近傍に配置すればよい。
【００４４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２におけるスピーカシステムを図３Ａ及び図３Ｂに示す。図３Ａは、実施の形態２におけるスピーカシステムの表面の一部を切り欠いた平面図である。図３Ｂは、図３ＡのＣ−Ｄで切断した断面図である。図３Ａ及び図３Ｂに示されるスピーカシステムは、直方体の薄型のスピーカキャビネット２０と、仕切板２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２９と、音響管２８と、音響ポート３０と、前面板２１に取り付けられたスピーカユニット３１とで構成される。
【００４５】
スピーカキャビネット２０は、前面板２１と、背面板２２と、長辺方向の側面板２３、２４と、短辺方向の側面板２５、２６とで構成される。仕切板２９は、側面板２５と平行に設けられる。そして、音響ポート（バスレフポート）３０は、前面板２１、背面板２２、側面板２５、及び仕切板２９で構成される。さらに、音響管２８は、仕切板２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、前面板２１、背面板２２、側面板２６、側面板２３、及び仕切板２９で構成され、一端が開放、他端が閉止されている。
【００４６】
以上のように構成されたスピーカシステムについて、図４の音圧周波数特性も併用してその動作を説明する。実施の形態１と異なるのは、スピーカシステムの方式が密閉型からバスレフ方式に変わった点である。
【００４７】
まず、スピーカキャビネット２０の前面板２１に取り付けられたスピーカユニット３１に電気入力が印加されると、振動板が振動して音が放射される。その際にスピーカキャビネット２０の内部空間に放射された音は、仕切板２７ａ、２７ｂ、２７ｃ等で構成される音響管２８内にも伝達される。ここで、音響管２８の終端部は閉止されており、スピーカキャビネット２０内の音が音響管２８から外空間に放射されるものではない。
【００４８】
以上の動作は実施の形態１と同様であるが、本実施の形態２におけるスピーカシステムは、仕切板２９により、スピーカキャビネット２０に音響ポート３０が構成されたバスレフ方式となっている。すなわち、音響ポート３０とスピーカキャビネット２０の内部の容積との音響共振により、実施の形態１よりも低音域の音圧レベルは増大する。
【００４９】
実施の形態２の効果を説明するため、図３Ａ及び図３Ｂのスピーカキャビネット２０から音響管２８を取り去った従来のバスレフ方式のスピーカシステムの音圧周波数特性と比較する。実施の形態２が従来のスピーカシステムと大きく異なるのは、スピーカキャビネット１の内部に音響管１１が配置されているところである。そこで、従来のバスレフ方式の薄型スピーカシステムと比較してその動作を説明する。
【００５０】
ここで、実施の形態２におけるスピーカキャビネット２０の内寸は実施の形態１と同様に、縦４１０ｍｍ、横２１０ｍｍ、厚み１０ｍｍである。また、動電型のスピーカユニット３１は、口径８ｃｍ、厚み１２ｍｍである。また、仕切板２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、長さ８８ｍｍ、お互いの間隔は３０ｍｍである。さらに、音響ポート３０の全長は、１３０ｍｍである。
【００５１】
そして、実施の形態２における音響管２８は、スピーカキャビネット２０の内部の長手方向（この例では縦方向）の見かけ上の長さを減じるように配置される。言い換えれば、音響管２８は、音響管２８の側壁面（仕切板２７ｃ）と、スピーカキャビネット２０の内部に生じる定在波の伝搬方向（長手方向）とが交差（直交）するように配置される。
【００５２】
図３Ａ及び図３Ｂで示すスピーカシステムに音響管２８を設けない従来のバスレフ方式のスピーカシステムの音圧周波数特性を図４の特性ＩＩＩで示す。特性ＩＩＩの８０Ｈｚ付近は、音響ポート３０の共振により音圧レベルが向上しているので、バスレフ方式の効果が得られていることがわかる。一方、スピーカキャビネット２０の長辺方向で対向する側面板２３、２４の間で定在波が生じて、３６０Ｈｚ付近に音圧の山谷があり、音圧周波数特性を大きく乱している。
【００５３】
次に、音響管２８をスピーカキャビネット２０の内部に設けた本実施の形態２の動作を説明する。仕切板２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、スピーカキャビネット２０の長辺方向の１辺を構成する側面板２３に沿ってほぼ平行に配置されている。すなわち、音響管２８がない場合に、長辺方向の側面板２３、２４の間で生じる定在波モードの方向とはほぼ垂直な方向に一端が開放、一端が閉止された音響管２８が構成される。
【００５４】
この結果、スピーカキャビネット２０の内部は、音響管２８の存在する空間とスピーカユニット３１の背面容積３２と、音響ポート３０とに分割される。なお、スピーカユニット３１の背面容積３２とは、スピーカキャビネット２０の内部空間のうちの音響管２８及び音響ポート３０を除く空間の容積を指す。これにより、スピーカユニット３１からの音は、まず背面容積３２に放射され、その後に音響管２８及び音響ポート３０に伝達されることになる。
【００５５】
ここで、音響管２８は、実施の形態１と同様に仕切板２７ａ、２７ｂ、２７ｃの間隔が３０ｍｍと狭いので、音響等価的にみれば、背面容積３２に終端が閉止された音響管２８と音響ポート３０とが取り付けられた構成とみなせる。より具体的には、音響管２８は、全長が約４８０ｍｍ、その断面積は等価的に円形としてその直径が約φ２０ｍｍとみなせる。これにより、スピーカキャビネット２０の長辺方向で対向していた側面板２３、２４の間には、背面容積３２と音響管２８とが存在することになる。
【００５６】
図４の特性ＩＶは、本実施の形態２のスピーカシステムの音圧周波数特性である。特性ＩＩＩで示した音響管２８がない場合には生じていた３６０Ｈｚ付近の定在波を抑制することができる。一方、新たに構成された音響管２８による共振は、２７０Ｈｚ付近にわずかに存在するが、スピーカシステムとして音圧周波数特性を大きく乱すものではない。すなわち、スピーカキャビネット２０で高音質のスピーカシステムが実現できる。
【００５７】
また、図４の特性ＩＩＩで示す音響管２８のない場合の特性では、第１次の定在波の周波数ｆ１＝３５０Ｈｚの２倍となる周波数ｆ２＝７００Ｈｚに、第２次の定在波の影響で音圧の谷が生じていた。しかしながら、本実施の形態２では、特性ＩＶで示すように、７００Ｈｚの音圧周波数特性も平坦となっている。すなわち、本実施の形態２によれば、引用文献１のように、第１次及び第２次の定在波に合わせて、異なる長さの第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂを配置する必要はなく、１つの音響管２８で複数個の定在波が抑制されるものである。
【００５８】
ここで、バスレフ方式のスピーカシステムでは、低音域の音圧レベル向上のために、音響ポート３０の音響質量とスピーカキャビネット２０の容積とで決まる音響コンプライアンスの音響共振が利用される。より低い帯域からの再生には、スピーカキャビネット２０の音響コンプライアンスを大きく、すなわちスピーカキャビネット２０の内部容積を大きくする必要がある。
【００５９】
本実施の形態２では、音響管２８がスピーカキャビネット２０の内部に存在することになり、音響容積が狭くなったように考えられる。しかしながら、音響管２８の等価的な全長より波長が長い帯域（例えば、１００Ｈｚでは１波長が３．４ｍ）よりも周波数が低い帯域では、音響管２８の占める空間は、スピーカキャビネット２０の容積とみなすことができる。
【００６０】
従って、スピーカキャビネット２０の内部容積は、スピーカユニット３１の背面容積３２と音響管２８が占める容積との合成となる。その結果、音響管２８がない従来のバスレフ方式のスピーカキャビネット２０の容積との差異はなく、スピーカキャビネット２０の音響コンプライアンスと音響ポート３０の共振とで決定される低音域特性にも差異はほとんど生じない。この結果、スピーカキャビネット２０内で生じる複数個の定在波による音圧の乱れが少なく、バスレフ方式で豊かな低音が再生できるスピーカシステムが実現できる。
【００６１】
また、引用文献１のように、音響管２８の開口部に吸音材を設けることがないため、スピーカキャビネット２０内の音が吸音材で制動されることがない。その結果、特に低音域での音圧レベルが低下することがない。
【００６２】
ここで、スピーカシステムを薄型化するためには、薄型キャビネットに合わせて、これに搭載するスピーカユニットを薄型化する必要がある。現在主流となっているスピーカユニットは、マグネットの磁束をボイスコイルに集中させて駆動力を得る動電型である。
【００６３】
しかし、動電型のスピーカユニットは、薄型化とともに、その磁気回路を構成するマグネットも薄型化され、マグネットの磁気エネルギーが低下する。その結果、ボイスコイルに生じる駆動力が小さくなり、音圧レベルが低下する。さらに、動電型のスピーカユニットの場合、最低共振周波数のＱ値は、ボイスコイルが振動することで発生する逆起電力により生じる電磁制動抵抗で制動される。そのため、マグネットの薄型化による磁束の低下で電磁制動力が低下して、スピーカキャビネットに取付けた場合のスピーカユニットの最低共振周波数ｆOB付近での音圧周波数特性に大きな音圧ピークが生じ、音質劣化の要因となる。
【００６４】
また、薄型スピーカユニットの他の方式として圧電型がある。圧電型のスピーカユニットには、動電型のようなマグネットの磁束を集める磁気回路が存在せず、板状の薄い圧電素子の伸縮で振動板を屈曲させて音を放射する構造である。このため、動電型のスピーカユニットに比べて大幅な薄型化が可能である。しかし、圧電型のスピーカユニットの場合、振動板の板共振のＱ値を抑制することは困難であり、最低共振周波数ｆOB付近に音圧の大きなピークが生じて、マグネットの磁気エネルギーが低下した動電型のスピーカシステムの場合と同様に、スピーカシステムの音圧周波数特性が乱れて音質低下が生じる。
【００６５】
この課題を解決する従来技術として、特許文献２に示されるスピーカシステムがある。図１４は、特許文献２に記載された従来スピーカシステムの断面図である。図１４に示されるスピーカシステムは、スピーカキャビネット７０と、動電型のスピーカユニット７１と、音響抵抗部材７２と、バスレフポート７５とで構成されるバスレフ方式のスピーカシステムである。
【００６６】
以上のように構成された従来スピーカシステムの動作を説明する。スピーカユニット７１の振動板背面からの音は、音響抵抗部材７２とスピーカキャビネット７０とで囲まれる空室の体積７３から音響抵抗部材７２を通過して、スピーカユニット７１の振動板背面と音響抵抗部材７２とで囲まれる空室の容積７４へと放射される。このとき、音響抵抗部材７２の制動作用により、音響抵抗部材７２を通過する音は制動され、スピーカユニットの振動板の振動を抑制する。その結果として、スピーカユニット前面から放射されるスピーカシステムとしての音圧が制動される。この制動効果により、スピーカシステムの音圧周波数特性の山谷が平坦化される。
【００６７】
また、特許文献１のスピーカシステムは、上述したように、スピーカキャビネット６０を構成する壁面の対向面に生じる定在波の影響で、スピーカユニット６３の振動板の動きを阻害して音圧周波数特性が乱れることを防ぐために、第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂの一端に開口部を備える。そして、この開口部を塞ぐ吸音材６５ａ、６５ｂ、６７ａ、６７ｂにより、第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂの内部空間とスピーカキャビネット６０の内部空間とを隔離する。そして、上記の第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂは、スピーカキャビネット６０の内部の１つの壁面に沿って発生する定在波の最低共振モードに対応する波長の略１／（２ｎ）（ｎは２以上の自然対数）倍の管長を有し、且つ定在波の節の近傍に開口部が位置するように、第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂを設ける構成である。これにより、定在波を抑制してスピーカシステムの音圧周波数特性を平坦化するものである。
【００６８】
しかしながら、特許文献２で構成されるスピーカシステムでは、スピーカキャビネット７０に取り付けられた状態のスピーカユニット７１の最低共振周波数ｆOB付近からバスレフポート７５の共振周波数ｆOP付近までの低音域の広い帯域にわたり、制動効果が作用している。特に、スピーカキャビネット７０のバスレフポート７５の共振周波数ｆOP付近は、スピーカシステムの低音感を得るには重要な周波数帯域であり、音響抵抗部材７２による制動効果で、低音再生限界である共振周波数ｆOP付近の音圧レベルまで抑制すると、低音感が不足するという課題がある。
【００６９】
また、特許文献１のスピーカシステムでは、スピーカキャビネット６０の内部で発生する定在波を第１及び第２の音響管６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂの音響共振で抑制して、スピーカユニット６３の振動板を動きやすくして、音圧の谷を小さくすることを特徴としている。したがって、スピーカユニット６３の最低共振周波数ｆOB付近のスピーカユニット６３の動きを抑えて、音圧ピークを抑制することはできない。
【００７０】
実施の形態３、４は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、低音域の音圧レベルを低下させることなく、スピーカユニットの音圧ピークを平坦化することができるスピーカシステムを提供することを目的とする。
【００７１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３におけるスピーカシステムを図５Ａ及び図５Ｂに示す。図５Ａは、実施の形態３におけるスピーカシステムの表面の一部を切り欠いた平面図である。図５Ｂは、図５ＡのＥ−Ｆで切断した断面図である。
【００７２】
図５Ａ及び図５Ｂに示されるスピーカシステムは、スピーカキャビネット４１と、圧電型のスピーカユニット４４と、ドロンコーン４５と、音響管４６と、吸音材４０とで構成される。スピーカキャビネット４１は、前面板４２と、背面板４３とで構成される。また、音響管４６は、仕切板４７ａ、４７ｂで構成され、一端（開口部４８）が開放され、他端（終端部４９）が閉止されている。さらに、音響管４６の終端部４９には、吸音材４０が設置されている。
【００７３】
ここで、上記のスピーカシステムは、音響管４６の音響インピーダンスのインダクタンス成分及びスピーカキャビネット４１の音響コンプライアンスによって定まる共振周波数が、スピーカキャビネット４１に取り付けられた状態のスピーカユニット４４を音圧のピーク周波数に実質的に一致するように設計される。この時のピーク周波数は、スピーカキャビネット４１に取り付けられていない状態のスピーカユニット４４の最低共振周波数より高い周波数である。すなわち、スピーカユニット４４をスピーカキャビネット４１に取付けた場合の最低共振周波数ｆOBにほぼ一致させる。
【００７４】
なお、音響管４６の音響インピーダンスのインダクタンス成分は、音響管４６の長さ（又は、音響管４６の断面積）によって変化する。より具体的には、音響管４６の長さが長い程、インダクタンス成分も大きくなる。また、スピーカキャビネット４１の音響コンプライアンスは、スピーカキャビネット４１の容積によって変化する。より具体的には、スピーカキャビネット４１の容積が大きい程、音響コンプライアンスも大きくなる。
【００７５】
そして、音響管４６の音響インピーダンスのインダクタンス成分をＭ、スピーカキャビネット４１の音響コンプライアンスをＣとすると、例えば、下記の式１で共振周波数ｆ０を得ることができる。すなわち、共振周波数ｆ０は、音響管４６の長さ（又は断面積）、及びスピーカキャビネット４１の容積を調整することにより、任意の値に設定することができる。
【００７６】
【数１】
2012073431.tif 000003
【００７７】
以上のように構成されたスピーカシステムについて、図６の音圧周波数特性と図７の等価回路とを用いてその動作を説明する。スピーカキャビネット４１の前面板４２に取り付けられたスピーカユニット４４に電気入力が印加されると、振動板が振動して音が放射される。その際にスピーカキャビネット４１の内部空間に放射された音は、スピーカキャビネット４１の前面板４２に取り付けられたドロンコーン４５に伝達される。また、スピーカユニット４４の背面からの音は、仕切板４７ａ、４７ｂで構成される音響管４６内にも伝達される。ここで、音響管４６の終端部４９は閉止されており、音響管４６から音が外空間に放射されるものではない。
【００７８】
本実施の形態３が、従来のドロンコーン方式のスピーカシステムと大きく異なるのは、スピーカキャビネット４１の内部に音響管４６が配置されているところである。そこで、従来のドロンコーン方式と比較してその動作を説明する。
【００７９】
ここで、図５Ａ及び図５Ｂの実施の形態３ではスピーカキャビネット４１の内寸は、縦３６０ｍｍ、横２１０ｍｍ、厚み８ｍｍである。スピーカユニット４４の寸法は、長さ９０ｍｍ、幅５０ｍｍである。また、ドロンコーン４５は、スピーカユニット４４とほぼ同じ外寸である。
【００８０】
図５Ａ及び図５Ｂで示すスピーカシステムにおいて、音響管４６を設けない場合、すなわち、従来のドロンコーン方式としての音圧周波数特性を図６の特性ｉで示す。
【００８１】
図６の特性ｉにおける低域の再生限界は、ドロンコーン４５の共振により、ドロンコーン４５の質量と、スピーカキャビネット４１の内部空室の音響コンプライアンスとの共振周波数ｆPP＝１２０Ｈｚ付近まで拡大される。一方、２００Ｈｚの音圧ピークは、スピーカキャビネット４１に取り付けたスピーカユニット４４の共振によって生じる。スピーカユニット４４は、振動板が板共振するために共振のＱ値が高い。そのため、２００Ｈｚの音圧ピークは、その前後の帯域の音圧レベルに対して約１５ｄＢ高く、このままではスピーカシステムの音質を著しく劣化させるものである。
【００８２】
次に、本実施の形態３における音響管４６をスピーカキャビネット４１の内部に設けた場合の動作を説明する。ここで、仕切板４７ａ、４７ｂの長さＬは１５０ｍｍ、音道の幅Ｗは５０ｍｍである。音響管４６は、仕切板４７ａ、４７ｂにより構成される折り返し型である。音道の長さは、図５Ａの破線で示すように、仕切板４７ａの端部では円弧状に音が通過すると見なせば、約４１０ｍｍとなる。したがって、音響管４６の容積Ｖｈ＝０．１５リットルを除いたスピーカキャビネット４１の容積Ｖｂは、０．４５リットルとなる。
【００８３】
図７は、本実施の形態３のスピーカシステムの等価回路である。同図において、Ｆは駆動力、Ｚｍｓはスピーカユニット４４の機械インピーダンス、Ｓｄは振動板の面積、Ｃｂはスピーカキャビネット４１の容積Ｖｂの音響コンプライアンス、Ｚｈは音響管４６を開口部４８から見た時の音響インピーダンス、Ｃｄはドロンコーンの音響スティフネス、Ｍｄはドロンコーンの音響質量に相当する。
【００８４】
スピーカユニット（圧電型スピーカ）４４の振動板から見たとき、スピーカキャビネット４１の音響コンプライアンスＣｂと、音響管４６の音響インピーダンスのインダクタンス成分とで共振周波数ｆPP付近に共振が生じる。この共振は、図７の等価回路からわかるように、並列共振である。そのため、スピーカユニット４４の振動板側から見た共振時の音響インピーダンスは非常に大きくなり、スピーカユニット（圧電型スピーカ）４４の振動板の振動を大きく抑制する。
【００８５】
図６の特性ｉｉは、スピーカキャビネット４１の内部に仕切板４７ａ、４７ｂにより音響管４６を構成した時の音圧周波数特性である。スピーカキャビネット４１の音響コンプライアンスＣｂと音響管４６の音響インピーダンスのインダクタンス成分との共振で、周波数ｆPP＝２００Ｈｚ付近の音圧周波数特性は、音響管４６のない場合の特性ｉに対して、音圧のピークが大きく抑制され、約６ｄＢの谷が生じている。
【００８６】
次に、音響管４６の終端部４９付近に吸音材４０を配置した時の音圧周波数特性を図６の特性ｉｉｉで示す。スピーカキャビネット４１の音響コンプライアンスＣｂと音響管４６の音響インピーダンスのインダクタンス成分との共振のＱ値は吸音材４０により緩和されて、音響管４６のみの場合と比較して２００Ｈｚ付近はほぼ平坦な音圧周波数特性となる。
【００８７】
一方、ドロンコーン４５の質量とスピーカキャビネット４１の音響コンプライアンスとの共振周波数ｆPP＝１２０Ｈｚ付近の低音域では、音響管４６は音響管として作用することはない。したがって、その容積Ｖｈ＝０．１５リットルはスピーカキャビネット４１の容積Ｖｂ＝０．４５リットルと合成された１つの容積（Ｖｈ＋Ｖｂ）として作用する。すなわち、従来のドロンコーン方式のスピーカキャビネット容積として作用して、特許文献２のように、スピーカユニット７３の背面に配置された音響抵抗部材７２の影響で、低域の再生限界である周波数ｆOP付近の音圧レベルまで低下させて、低音感が不足することがほとんどない。
【００８８】
ここで、音響管４６内に配置する吸音材４０の位置について説明する。本実施の形態３では、吸音材４０は音響管４６の終端部４９に配置したが、特許文献２のように開口部４８に設けた場合と比較する。
【００８９】
図８は、図５Ａ及び図５Ｂで示したスピーカシステムとほぼ同様な構成で、音響管４６がない場合、音響管４６を設けて吸音材４０を音響管４６の終端部４９に配置した場合、吸音材４９を音響管４６の開口部４８に配置した場合の音圧周波数特性の測定結果である。
【００９０】
図８を参照すれば、音響管４６がない場合の特性ｉｖでは、スピーカユニット４４の共振のため２００Ｈｚ付近に大きな音圧のピークが生じている。
【００９１】
次に、音響管４６を設けて吸音材４９を音響管４６の開口部４８に配置した場合の特性ｖでは、音圧のピークが生じる周波数が２５０Ｈｚ付近まで上昇しており、音圧を平坦化することはできない。これらに対して、音響管４６の終端部４９に吸音材４０を配置した場合の特性ｖｉでは、２００Ｈｚの音圧ピークは抑制され、平坦な音圧周波数特性が実現されるものである。
【００９２】
この結果より、吸音材４０が開口部４８にあると、音響管４６の音響インピーダンスが変化して共振のＱ値を抑制する効果よりも、共振の周波数が変動するという問題が生じる。また、音響管４６の開口部４８に吸音材４０を設けると、吸音材４０の制動効果により１００Ｈｚ付近の低音域の音圧レベルも低下する。すなわち、吸音材４０を音響管４６の終端部４９に配置することが、実施の形態３のスピーカシステムの共振のＱ値の抑制、さらには低音域の再生には影響を与えることのない有効な手段であることがわかる。
【００９３】
また、本実施の形態３による高調波歪の低減効果について説明する。図９は、スピーカキャビネット４１の内部に音響管４６が配置されていない場合と、音響管４６を配置した場合とについて、音圧周波数特性と音圧の第２次高調波歪特性とを比較したものである。図９の特性ｖｉｉは音響管４６がない場合の音圧周波数特性、特性ｖｉｉｉは音響管４６がない場合の第２次高調波歪、特性ｉｘは音響管４６を配置した場合の音圧周波数特性、特性ｘは音響管４６を配置した場合の第２次高調波歪である。なお、音響管４６により、２００Ｈｚ付近の音圧ピークが抑制されることは、上述の説明のとおりである。
【００９４】
ここで、歪特性についてみると、音響管４６のない場合の特性ｉｘで示すように、１００Ｈｚ付近に４５ｄＢのピーク状の第２次高調波歪が発生している。しかし、音響管４６を設けることにより、特性ｘで示すように、１００Ｈｚ付近の第２次高調波歪は約２０ｄＢ低下している。
【００９５】
これは、音響管４６とスピーカキャビネット４１の容積との共振で２００Ｈｚの音圧ピークを抑制する効果の副次的な作用である。すなわち、振動板の１００Ｈｚの振動成分に含まれる２００Ｈｚの音圧成分、すなわち第２次高調波成分の振動を音響管４６とスピーカキャビネット４１の容積との共振による制動効果で抑制するためである。これにより、低域再生限界である１００Ｈｚの歪が低減して、より高音質なスピーカシステムが実現されるものである。
【００９６】
なお、本実施の形態３ではスピーカキャビネット４１の前面板４２と背面板４３との間に仕切板４７ａ、４７ｂを設けて音響管４６を構成した。しかし、この構成に限られることはなく、丸型など任意の開口形状の音響管４６を単独で構成してスピーカキャビネット４１の内部に配置すれば、本実施の形態３と同様な効果が得られるものである。
【００９７】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４におけるスピーカシステムの断面図を図１０に示す。図１０に示されるスピーカシステムは、スピーカキャビネット５０と、動電型のスピーカユニット５１と、バスレフポート５２と、音響管５３と、吸音材５６とで構成される。音響管５３は、一端（開口部５４）が開放され、他端（終端部５５）が閉止されており、終端部５５に吸音材５６が設置されている。
【００９８】
以上のように構成されたスピーカシステムについて、その動作を説明する。実施の形態３と異なるのは、圧電型のスピーカユニット４４に代えて動電型のスピーカユニット５１を採用した点、ドロンコーン４５に代えてバスレフポート５２を採用した点である。
【００９９】
まず、ドロンコーン４５からバスレフポート５２に変わったことで、その動作は大きく変化するものではなく、スピーカキャビネット５０の内部空室５７の音響コンプライアンスとバスレフポート５２の音響質量とで共振が生じて、低音の再生帯域が拡大される。これは実施の形態３と同様な位相反転型スピーカシステムの基本性能である。
【０１００】
一方、圧電型のスピーカユニット４４と異なり動電型のスピーカユニット５１では、最低共振周波数のＱ値は電磁制動抵抗により制動される。しかし、電磁制動抵抗は、ボイスコイルの線長Ｌと磁束密度Ｂとの積の２乗（ＢＬ）2とに反比例するため、動電型のスピーカユニット５１を構成する磁気回路のマグネットが小さくなると、磁束密度Ｂが小さくなり、Ｑ値の制動が利かなくなる。
【０１０１】
図１１は、内容積１リットルのスピーカキャビネット５０に、８ｃｍ口径の動電型のスピーカユニット５１を取り付けたバスレフ方式スピーカシステムの音圧周波数特性を、ＢＬの値を変化させて計算により求めたものである。ここで、８ｃｍスピーカのスピーカ定数として、振動系質量は４．５［ｇ］、ボイスコイルインピーダンスは８［Ω］、最低共振周波数は８０［Ｈｚ］、振動板の有効半径３０［ｍｍ］としている。
【０１０２】
同図において、特性（ａ）はＢＬ＝６、特性（ｂ）はＢＬ＝４、特性（ｃ）はＢＬ＝２の特性である。ＢＬ＝６では電磁制動抵抗が大きいために、スピーカキャビネット５０に取付けられた状態のスピーカユニット５１の共振数周波数ｆ0Bとなる２００Ｈｚ付近の音圧周波数特性はほぼ平坦である。一方、ＢＬ＝２となると、共振のＱ値の制動が不足して、２００Ｈｚ付近で約１０ｄＢの音圧ピークが生じる。このような、ＢＬが小さくＱ値の制動が不足したスピーカであっても、図１０で示す本実施の形態４のようにスピーカキャビネット５０の内部に音響管５３を配置するならば、実施の形態３と同様の効果が得られる。すなわち、音響管５３の容積Ｖｈを除いたスピーカキャビネット５０の内部空室５７の容積Ｖｂの音響コンプライアンスと、音響管５３の音響インピーダンスのインダクタンス成分との共振により、動電型のスピーカユニット５１の振動板の振動を抑えることができる。さらに、音響管５３の終端部５５に設けた吸音材５６によって平坦な音圧周波数特性を実現することができる。
【０１０３】
ここで、音響管５３の容積Ｖｈと、音響管５３の容積Ｖｈを除いたスピーカキャビネット５０の内部空室５７の容積Ｖｂとの関係について説明する。２００Ｈｚ付近の音圧ピークは、スピーカキャビネット５０の内部空室５７の容積Ｖｐの音響コンプライアンスと音響管５３の音響インピーダンスのインダクタンス成分との共振により抑制できるが、音響管５３の管径、管長は任意の値に設定可能である。
【０１０４】
音響管５３の管径、管長が大きくなると、音響管５３の占める容積Ｖｈが大きくなり、音響管５３の容積Ｖｈを除いたスピーカキャビネット５０の内部空室５７の容積Ｖｂは小さくなる。上記２つの容積の比Ｖｈ／Ｖｂを０．２、０．５、０．８と変化させたときの音圧周波数特性を図１２に示す。同図では、音響管５３の影響を明確にするために、音響管５３の終端部５５には吸音材５６は配置していない。
【０１０５】
図１２の特性（ｄ）は音響管５３のない場合、特性（ｅ）はＶｈ／Ｖｂ＝０．２の場合、特性（ｆ）はＶｈ／Ｖｂ＝０．５の場合、特性（ｇ）はＶｈ／Ｖｂ＝０．８の場合の音圧周波数特性である。Ｖｈ／Ｖｂの比が大きく、すなわち音響管５３の管径や管長を大きくして、スピーカキャビネット５０の容積に対して音響管５３の占める容積の割合が大きくなる程、音圧の谷の周波数帯域幅が大きくなる。したがって、動電型スピーカユニット５１の音圧ピークの周波数帯域幅にあわせて、Ｖｈ／Ｖｂ比を決定すればよい。例えば、スピーカキャビネット５０の内部空間容積に対する音響管５３の内部空間容積の比率を、スピーカユニット５１の音圧ピークの帯域幅が大きい程、大きく設計するのが望ましい。
【０１０６】
上記実施の形態は、独立して実施することもできるし、任意に組み合わせてもよい。
【０１０７】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、特に、薄型化が進むテレビや携帯端末機器、車載用等に搭載されるスピーカシステムとして広範囲な適用が可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１，２０，４１，５０，６０，７０  スピーカキャビネット
２，２１，４２  前面板
３，２２，４３  背面板
４，５，６，７，２３，２４，２５，２６，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ  側面板
８ａ，８ｂ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２９，４７ａ，４７ｂ  仕切板
９，３１，４４，５１，６３，７１  スピーカユニット
１０，３２  背面容積
１１，２８，４６，５３  音響管
１２，４８，５４  開口部
１３，４９，５５  終端部
３０  音響ポート
４５  ドロンコーン
６１ａ  上面板
６１ｂ  下面板
６４ａ，６４ｂ  第１の音響管
４０，５６，６５ａ，６５ｂ，６７ａ，６７ｂ，１００  吸音材
６６ａ，６６ｂ  第２の音響管
７２  音響抵抗部材
７３  体積
７４  容積
５２，７５  バスレフポート
【図１Ａ】
2012073431.tif 000004
【図１Ｂ】
2012073431.tif 000005
【図２】
2012073431.tif 000006
【図３Ａ】
2012073431.tif 000007
【図３Ｂ】
2012073431.tif 000008
【図４】
2012073431.tif 000009
【図５Ａ】
2012073431.tif 000010
【図５Ｂ】
2012073431.tif 000011
【図６】
2012073431.tif 000012
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月26日(2012.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカキャビネットと、
前記スピーカキャビネットの壁面に取り付けられ、音を出力するスピーカユニットと、
一端が開放、他端が閉止された音響管とを備え、
前記音響管の音響インピーダンスのインダクタンス成分及び前記スピーカキャビネットの音響コンプライアンスによって定まる共振周波数は、前記スピーカキャビネットに取り付けられた状態の前記スピーカユニットの音圧のピーク周波数に略一致する
スピーカシステム。
【請求項２】
前記音響管は、前記音響管の側壁面と、前記スピーカキャビネットの内部に生じる定在波の伝搬方向とが交差するように、前記スピーカキャビネットの内部に配置される
請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項３】
前記スピーカキャビネットは、幅及び奥行に対して高さが高い柱状であり、
前記音響管は、前記スピーカキャビネット内部の見かけ上の高さを減じるように、前記スピーカキャビネットの内部に配置される
請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項４】
前記スピーカキャビネットは、縦及び横に対して厚みが薄い薄型の直方体であり、
前記音響管は、前記スピーカキャビネット内部の長手方向の見かけ上の長さを減じるように、前記スピーカキャビネットの内部に配置される
請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項５】
前記スピーカキャビネットには、バスレフポートが設けられている
請求項２〜４のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
【請求項６】
該スピーカシステムは、位相反転方式のスピーカシステムであり、
前記共振周波数は、前記スピーカキャビネットに取り付けられていない状態の前記スピーカユニットの最低共振周波数より高い前記ピーク周波数に略一致する
請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項７】
前記スピーカキャビネットの内部空間容積に対する前記音響管の内部空間容積の比率は、前記スピーカユニット音圧ピークの帯域幅が大きい程、大きい
請求項１又は６に記載のスピーカシステム。
【請求項８】
前記音響管は、前記スピーカキャビネットの内壁面と、前記内壁面に連結される仕切板とで構成される
請求項１〜７のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
【請求項９】
前記音響管の閉止端には、吸音材が配置されている
請求項１〜８のいずれか１項に記載のスピーカシステム。
【国際調査報告】
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