(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低音スピーカが取り付けられる仕切板によって内部を前側チャンバおよび後側チャンバに区切り、前記前側チャンバには透明前板を備え、前記後側チャンバの内部と外側空間は第１のチューンポートで結合し、前記前側チャンバ向きに低音スピーカを取り付け、前記前側チャンバおよび前記後側チャンバは前記仕切板に取り付けた第２のチューンポートで結合したことを特徴とするサブウーハボックス装置。
【請求項２】
前記第２のチューンポートの特定の反共振周波数は、前記前側チャンバおよび前記後側チャンバの各内容積と、前記第２のチューンポートの内径および長さとによって決定され、中高音域を減衰させることを特徴とする請求項１に記載の車載用サブウーハボックス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低音域のみを再生するスピーカに使用し、とくに車載用のオーディオ装置に好適なサブウーハボックス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、サブウーハボックス装置の第１の従来例を示す構成図で、（ａ）が正面図、（ｂ）が平面図、（ｃ）が側断面図を示している。ボックス本体１１の上板には円筒状のチューンポート１２が内部に縦方向に外側空間に結合して取り付けられており、前板には低音スピーカ取付穴１３が穿設されている。
【０００３】
図９は、サブウーハボックス装置の第２の従来例を示す構成図で、（ａ）が正面図、（ｂ）が平面図、（ｃ）が側断面図を示している。ボックス本体２１の上板には同じく円筒状のチューンポート２２が内部に縦方向に外側空間に結合して取り付けられており、前板には円形の開孔２３が穿設され、この開孔２３の前面には透明板２４が取り付けられている。
【０００４】
さらに、ボックス本体２１の内部には、前後２つのチャンバ２５，２６を設定するための仕切板２７が取り付けられており、この仕切板２７の中央には低音スピーカ取付穴２８が穿設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した第１の従来例（図８）では、低音再生用のスピーカを取り付けると、振動板の前面がボックス本体１１の外側に露出されるので、サブウーハとしては不要な中音域の音が再生され易いという不都合がある。
【０００６】
また、露出した振動板を保護するのにグリルネット等を装着すると、振動板の外観が見えにくくなるが、車載用のオーディオ装置では内部を見せることも重要な要素であり、この点で不利となる。
【０００７】
前述した第２の従来例（図９）では、仕切板２７に設けたスピーカ取付穴２８に低音再生用スピーカを取り付け、さらに前板に透明板２４を取り付けると、スピーカは前後に各々独立したチャンバ２５，２６を有するボックス本体２１内に内蔵され、ローパスフィルタが形成されるので中高音域を減衰できる。また、透明板２４を通して振動板の外観もよく見えるので、車載用のオーディオ装置に使用するのに向いている。
【０００８】
しかし、ボックス本体２１の外形寸法が第１の従来例と同一寸法の場合は、前側チャンバ２５は小容積の密閉状態となるため、圧力の増減が過大でスピーカの振動板の振幅が押えられ、重低音再生が困難である。また、圧力の急激な増減によって異常音が発生しやすいという不都合がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、チャンバが密閉構造の場合に生じる圧力の増減を緩和することによって重低音再生を可能とし、さらに異常音の発生を低減することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のサブウーハ装置において、低音スピーカが取り付けられる仕切板によって内部を前側チャンバおよび後側チャンバに区切り、前記前側チャンバには透明前板を備え、前記後側チャンバの内部と外側空間は第１のチューンポートで結合し、前記前側チャンバ向きに低音スピーカを取り付け、前記前側チャンバおよび前記後側チャンバは前記仕切板に取り付けた第２のチューンポートで結合した構造を有する。
【００１１】
本発明によれば、ローパスフィルタを形成することで中高音域を減衰させ、しかも密閉されたチャンバの圧力の増減を緩和することによって重低音再生を可能とし、さらに異常音の発生が低減できるサブウーハボックス装置が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、低音スピーカが取り付けられる仕切板によって内部を前側チャンバおよび後側チャンバに区切り、前記前側チャンバには透明前板を備え、前記後側チャンバの内部と外側空間は第１のチューンポートで結合し、前記前側チャンバ向きに低音スピーカを取り付け、前記前側チャンバおよび前記後側チャンバは前記仕切板に取り付けた第２のチューンポートで結合した構造とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記第２のチューンポートの特定の反共振周波数は、前記前側チャンバおよび前記後側チャンバの各内容積と、前記第２のチューンポートの内径および長さとによって決定され、中高音域を減衰させることを特徴とする請求項１に記載の車載用サブウーハボックス装置である。
【００１４】
本発明によれば、前側チャンバと後側チャンバとの間を第２のチューンポートで接続することによって、前後のチャンバの内容積とチューンポートの内径および長さによって決定される特定の反共振周波数では、スピーカの振動板の動きは微小となり、内圧の急激な上昇はない。また、特定の反共振周波数の前後の周波数では、前後のチャンバ内の空気は第２のチューンポートで出入りするので、やはり内圧の急激な上昇はなく、重低音再生が実現でき、かつスピーカやボックス本体からの異常音の発生を低減できる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態によるサブウーハボックス装置の構成図で、（ａ）が正面図、（ｂ）が平面図、（ｃ）が側断面図を示している。この装置はボックス本体１の上板に第１のチューンポート２が内部に縦方向に外部空間に結合して取り付けられ、前板に円形の開孔３が穿設されている。この開孔３の前面には透明板４がネジ等によってボックス本体１に固定されており、ボックス本体１の内部に取り付けた仕切板５と共に前側チャンバ６を形成している。
【００１６】
仕切板５は空気が漏れないようにボックス本体１の内壁に固着されており、中心部には低音スピーカ取付穴７が穿設されている。仕切板５とボックス本体１の後半部とによって後側チャンバ８が形成されている。
【００１７】
また、仕切板５の正面左下には、低音スピーカ取付穴７に隣接して前側チャンバ６と後側チャンバ８とを接続するための円筒状の第２のチューンポート９が前後方向に設置されている。
【００１８】
この構成において、仕切板５に取り付けた低音スピーカ（図示せず）に信号が入力され、スピーカの振動板が前後に振幅すると、前側チャンバ６と後側チャンバ８の空気は第２のチューンポート９を通って出入りする。前側チャンバ６の容積、後側チャンバ８の容積、チューンポート９の内径および長さによって決定される特定周波数ｆR1では、スピーカ振動板の振幅は微小になり、前後のチャンバ６，８のそれぞれにチューンポート９の先端から空気の疎密波、すなわち音が出る。特定周波数ｆR1はサブウーハボックス全体のシステムでは反共振周波数となる。
【００１９】
チューンポート９から放射される空気の疎密波は、前側および後側の各チャンバ６，８でスピーカの振動板と同位相である。反共振周波数ｆR1より周波数が高くなるにつれて位相がズレ、スピーカの振動板によって放射される空気の疎密波の一部を打ち消す。反共振周波数ｆR1より低い周波数についても同様である。
【００２０】
反共振周波数ｆR1の近傍の周波数では、逆にスピーカ振動板から放射される空気の疎密波を強める。後側チャンバ８はスピーカ振動板に裏面から放射される空気の疎密波と、チューンポート９から放射された空気の疎密波の合成された空気の疎密波をチューンポート２から放射する。
【００２１】
また、第１のチューンポート２の内径および長さ、後側チャンバ８の容積で決定される反共振周波数ｆR2の近傍の周波数では、空気の疎密波は強められてチューンポート２から放射される。このとき、中高音域の音は大きく減衰する。
【００２２】
次に、本実施の形態によるサブウーハボックス装置の周波数特性について説明する。図２〜図５は、チューンポート９の反共振周波数ｆR1を変化させたときの出力音圧周波数特性（以下、Ｆ特性、という）およびインピーダンス特性を示す図である。
【００２３】
今回、測定に用いたサブウーハボックス装置は、前側チャンバ６の内容積が約１４リットル、後側チャンバ８の内容積が約１４リットル（但し、低音用スピーカが占める容積で、チューンポート２が占める容積は除く）、第１のチューンポート２の反共振周波数が約６５Ｈｚ（内径φ８０、長さ１９０mm）とする。
【００２４】
今回の測定では、第２のチューンポート９は外径φ６０、内径φ５０の円筒形の紙とし、その長さは６０mm，１２０mm，１９０mmの３種類とする。また、チューンポート９が内径φ６０、長さ２０mmの場合は、仕切板５からチューンポート９を取り外し、取り付け用の穴φ６０と板圧２０mmとをチューンポートの内径と長さとしている。また、チューンポート９が無い場合は、仕切板５のチューンポート取付穴に別の板を貼り付けて測定した。
【００２５】
図２は、第２のチューンポート９が外径φ６０、長さ２０mmの場合の特性を示す。この場合は、反共振周波数ｆR1が６６Ｈｚ、反共振周波数ｆR2が６５Ｈｚとなる。５０〜１５０Ｈｚで音圧が落ち込み、聴感上も力強さが乏しい。ただし、低音の伸びはある。インピーダンスカーブを見ても２５Ｈｚ付近の振幅が大きすぎる。
【００２６】
図３は、第２のチューンポート９が外径φ５０、長さ６０mmの場合の特性を示す。この場合は、反共振周波数ｆR1が４６Ｈｚ、反共振周波数ｆR2が６５Ｈｚとなる。音圧の落ち込みは改善されているが、インピーダンスカーブを見ると２０Ｈｚ付近の振幅が大きすぎる。
【００２７】
図４は、第２のチューンポート９が外径φ５０、長さ１２０mmの場合の特性を示す。この場合は、反共振周波数ｆR1が３６Ｈｚ、反共振周波数ｆR2が６５Ｈｚとなる。音圧の落ち込みはさらに改善され、２０〜４０Ｈｚの音圧は上昇している。インピーダンスカーブを見ると２０Ｈｚ付近の振幅も抑えられている。
【００２８】
図５は、第２のチューンポート９が外径φ５０、長さ１９０mmの場合の特性を示す。この場合は、反共振周波数ｆR1が３０Ｈｚ、反共振周波数ｆR2が６５Ｈｚとなる。２０〜４０Ｈｚの音圧は上昇している。聴感上は非常に低い音を感じるが、５０〜１００Ｈｚの音とのつながりが良くない。
【００２９】
今回の実験による測定では、第２のチューンポート９の反共振周波数ｆR1が約３６Ｈｚの場合が最も良かった（図４）。反共振周波数ｆR1の条件は反共振周波数ｆR2より低いことが必要であり、反共振周波数ｆR2の２分の１程度が動作上、良好のようである。ただし、反共振周波数ｆR2の最適値についてはスピーカの各種定数も影響するので、サブウーハボックスそのものだけでは決められない。
【００３０】
図６は、第２のチューンポート９が無い場合の第２の従来例の装置（図９）のＦ特性を示す。この場合は、反共振周波数ｆR2が６５Ｈｚとなる。Ｆ特性は良いが、聴感上は硬く伸びの無い音で、異常音の発生も多い。
【００３１】
図７は、図６に示す第２の従来例の装置（図９）のＦ特性を破線で示し、図４に示す外径φ５０、長さ１２０mmのチューンポート９を有する本案の装置のＦ特性を実線で示す。両装置を比較すると、本案の装置では２５〜４０Ｈｚの音圧が上昇しているのが分かる。
【００３２】
このように、本実施の形態によれば、前側チャンバ６と後側チャンバ８とをチューンポート９で結合することによって、低音域の再生を拡大し、異常音の発生を低減するという利点を有する。
【００３３】
前述の実施例では、第１のチューンポート２を後側チャンバ８に取り付けている。また、チューンポート２および９に円筒形の紙を使用しているが、樹脂等の材質でもよく、形も円筒形に限らず四角の筒形状でもよい。さらに、仕切板５とサブウーハボックス本体１とで、第２のチューンポート９をスリット状に形成してもよい。第１のチューンポート２についても同様である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、前側チャンバと後側チャンバとを第２のチューンポートで結合しているので、低域周波数においてスピーカ振動板の振幅動作を妨げずに低音域再生が拡大できる。また、圧力の急激な増減によって発生するスピーカまたはサブウーハ本体の異常音を低減できる。また、サブウーハボックス装置がローパスフィルタを形成しているので、低域再生装置では不要な中高音域を減衰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるサブウーハボックス装置の正面図、平面図および側断面図
【図２】同実施の形態によるサブウーハボックス装置の出力音圧周波数特性およびインピーダンス特性を示す特性図
【図３】同実施の形態によるサブウーハボックス装置の出力音圧周波数特性およびインピーダンス特性を示す特性図
【図４】同実施の形態によるサブウーハボックス装置の出力音圧周波数特性およびインピーダンス特性を示す特性図
【図５】同実施の形態によるサブウーハボックス装置の出力音圧周波数特性およびインピーダンス特性を示す特性図
【図６】図９に示す第２のチューンポートが無い従来の装置の出力音圧周波数特性およびインピーダンス特性を示す特性図
【図７】図４に示す出力音圧周波数特性（実線）と図６に示す出力音圧周波数特性（破線）とを比較する図
【図８】第１の従来例を示すサブウーハボックス装置の正面図、平面図及び側断面図
【図９】第２の従来例を示すサブウーハボックス装置の正面図、平面図及び側断面図
【符号の説明】
１  ボックス本体
２  第１のチューンポート
３  開孔
４  透明板
５  仕切板
６  前側チャンバ
７  低音スピーカ取付穴
８  後側チャンバ
９  第２のチューンポート
【図１】
0003687180.tif 000002
【図２】
0003687180.tif 000003
【図３】
0003687180.tif 000004
【図４】
0003687180.tif 000005
【図５】
0003687180.tif 000006
【図６】
0003687180.tif 000007
【図７】
0003687180.tif 000008
【図８】
0003687180.tif 000009
【図９】
0003687180.tif 000010