(57)【要約】【課題】  天秤部材にスピーカを設けた利点を活かしつつ、音質を更に向上する。【解決手段】  スピーカ装置に、筐体２の内部において上下に延びる支柱部材９と、支柱部材９の上端において支承される天秤部材１１と、天秤部材１１に所定の重量がかかるように固定された天秤部材用ウエイト１５と、筐体２に形成された開口部７から露出するように天秤部材１１に固定された一つ又は複数のスピーカ６とを設け、その慣性質量により支柱部材９の振動を抑制して、天秤部材１１に正確な振り子運動を行わせるようにする。【選択図】図１
2006261909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部で上下に延びる支柱部材と、
前記支柱部材の上端において支承される天秤部材と、
前記天秤部材に所定の重量がかかるように固定された天秤部材用ウエイトと、
前記筐体に形成された開口部から露出するように前記天秤部材に固定された一つ又は複数のスピーカと、
を備えることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
前記スピーカを複数設けて互いに釣合状態が保たれるように前記天秤部材に固定したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記スピーカと共に前記天秤部材の釣合状態を保つスピーカ用ウエイトを設けたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記天秤部材用ウエイトに前記筐体に形成された開口部から露出するスピーカを固定したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記スピーカは前記天秤部材の振り子運動の支点を通り前記筐体の底面と平行な線上に中心がくるように固定されたことを特徴とする請求項４に記載のスピーカ装置。
【請求項６】
前記筐体は底板と底面が開放された箱体とに分割構成され、前記底板と前記箱体との間に弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
【請求項７】
前記筐体の開口部と前記スピーカとの間に弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スピーカ装置においては、筐体の内部に取り付けられたスピーカの入力端子部に電圧を加えて振動板が振動動作を高速に繰り返すことにより、空気に振動（音波）を伝達して音を発生させている。このようなスピーカ装置では、筐体の内部機構に余分な振動が伝達すると音質が濁るため、この余分な振動を筐体の外部に誘導する必要がある。このように振動を誘導する構造としては、フレーム部材を介してスピーカを筐体に固定し、この筐体を接地面に設置する構造が一般的である。この構造により内部機構への振動伝達が防止され、音質低下を抑制することができる。しかし、フレーム部材自体が振動するとスピーカの音質が濁るという新たな問題が生じるため、スピーカの音質低下の抑制には限界があった。
【０００３】
この問題を解消すべく、図５及び図６に示すように、筐体３１の内部において、上下に延びる支柱部材３２の上端に形成したピボット３６で天秤部材３５を支承させ、スピーカ３３及びウエイト３４を互いに釣合状態が保たれるように天秤部材３５に固定したスピーカ装置３０が本願出願人により提案されている（特許文献１）。
【０００４】
このスピーカ装置３０によれば、スピーカ３３の振動は天秤部材３５の振り子運動により吸収され、また、完全に振動が抑制されない場合は天秤部材３５から支柱部材３２に振動が誘導される。このとき、天秤部材３５はピボット３６の一点で支柱部材３２に支持されるので、振動が集中的に支柱部材３２に誘導されて、スピーカ３３の音質が大幅に向上する。
【特許文献１】特許第３５２６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５及び図６に示すスピーカ装置３０では、支柱部材３２の強度が不十分だとスピーカ３３の振動により天秤部材３５の支点となるピボット３６の位置がずれてしまい、天秤部材３５の振動を集中的に誘導できず十分に抑制することができないという問題があった。
【０００６】
このように天秤部材３５の振動を抑制できないと、天秤部材３５の振動は筐体３１を介してスピーカ３３の振動板（図示略）に伝達されるため、電気信号から音への変換を正確に行うことができず、スピーカ３３の音質の向上を図ることができなかった。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、天秤部材にスピーカを設けた利点を活かしつつ、音質を更に向上することのできるスピーカ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、スピーカ装置であって、筐体の内部で上下に延びる支柱部材と、前記支柱部材の上端において支承される天秤部材と、前記天秤部材に所定の重量がかかるように固定された天秤部材用ウエイトと、前記筐体に形成された開口部から露出するように前記天秤部材に固定された一つ又は複数のスピーカと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスピーカ装置であって、前記スピーカを複数設けて互いに同種となるスピーカ群に分け、前記同種のスピーカ群ごとに釣合状態が保たれるように前記スピーカを前記天秤部材に固定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のスピーカ装置であって、前記スピーカと共に前記天秤部材の釣合状態を保つスピーカ用ウエイトを設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスピーカ装置であって、前記天秤部材用ウエイトに前記筐体に形成された開口部から露出するスピーカを固定したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のスピーカ装置であって、前記スピーカは前記天秤部材の振り子運動の支点を通り前記筐体の底面と平行な線上に中心がくるように固定されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のスピーカ装置であって、前記筐体は底板と底面が開放された箱体とに分割構成され、前記底板と前記箱体との間に弾性部材を介在させたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のスピーカ装置であって、前記筐体の開口部と前記スピーカとの間に弾性部材を介在させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、天秤部材に所定の重量がかけられることから、その慣性質量により、天秤部材を支承する支柱部材の剛性を大きく高めたのと同様の効果が得られる。これにより支柱部材の振動が抑制され、天秤部材が正確な振り子運動を行うことによって、より正確な電気信号と音のエネルギー変換が可能となり、スピーカの音質を向上させることができる。
【００１６】
また、天秤部材に所定の重量をかけることによって、共振が起こる周波数における支柱部材のピボットの水平方向への振動速度を小さくして、振動を減少させることができる。これによってスピーカの振動を減少させ、より正確な電気信号と音の変換を行うことによって、スピーカの音質を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、スピーカ装置１は筐体２を備えている。筐体２は、底面が開放された箱体３と底板４とに分割構成され、箱体３と底板４との間には、振動の伝達を防ぐためにゴムなどからなる筐体用弾性部材５が介在している。また、箱体３のうち対向する二側面の互いに対応する位置には２つの開口部７が形成されている。
【００１９】
なお、筐体用弾性部材５は筐体２の内外の音響的な気密性を確保することができれば通気性があってもよい。すなわち、物理的に気密でなくともよく、例えば小さな隙間などが形成されていても音響的な影響を無視できる程度であればよい。
【００２０】
筐体２の底板４の中央付近には、略円柱状の支柱部材９が立設されており、支柱部材９の上面には凹状のピボット１０が形成されている。
【００２１】
支柱部材９のピボット１０には、略円筒形状の周壁１２と、周壁１２の上部を閉塞する略円形状の上面部１３と、上面部１３の中央部から下方に突出形成された支軸１４とから構成される天秤部材１１の支軸１４が枢着されている。これにより、天秤部材１１は支柱部材９に支承されている。
【００２２】
更に、天秤部材１１の周壁１２の両側には、径方向外側へ延びる２本のブラケット１７が設けられており、各ブラケット１７の先端には、スピーカ６が一つずつ固定されている。これらのスピーカ６は、箱体３のうち対向する二側面の互いに対応する位置に設けられた開口部７からそれぞれ露出している。
【００２３】
また、スピーカ６と開口部７との間には、振動の伝達を防ぐためにゴムなどからなる円環形状のスピーカ用弾性部材８が介在している。なお、スピーカ用弾性部材８は筐体２の内外の音響的な気密性を確保することができれば通気性があってもよい。すなわち、物理的に気密でなくともよく、例えば小さな隙間などが形成されていても音響的な影響を無視できる程度であればよい。
【００２４】
ここで、２つのスピーカ６は互いに対称となるように配置されている。すなわち、２つのスピーカ６の大きさ寸法及び支柱部材９からの距離はほぼ同じとされており、また、支柱部材９を挟んで互いに逆向きとなるように設置されている。こうして、２つのスピーカ６は天秤部材１１の釣合状態を保つようになっている。
【００２５】
また、図１及び図２に示すように、天秤部材１１の上面には、略円筒形状の天秤部材用ウエイト１５が、天秤部材用ウエイト１５の重心付近を通って貫通するねじ１６が天秤部材１１の上面の支点近傍に形成されたねじ挿入用孔（図示略）に螺合されることによって固定されている。
【００２６】
天秤部材用ウエイト１５の外径は筐体２の内部幅寸法より小さく、かつ、天秤部材１１の外径よりやや大きく形成されている。また、天秤部材用ウエイト１５の高さ寸法は、天秤部材１１の上面から筐体２の上面までの高さ寸法よりやや小さく形成されている。すなわち、天秤部材用ウエイト１５は、天秤部材１１又は支柱部材９の振動を直接筐体２に伝達することのないよう筐体２に接触しない大きさとされている。
【００２７】
また、天秤部材用ウエイト１５は所定の重量を有しており、その慣性質量によって天秤部材１１の振動を抑制するようになっている。
【００２８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２９】
スピーカ装置１は、筐体２の内部に取り付けられた２つのスピーカ６の入力端子部（図示略）に音声信号に基づく電気信号を電圧として加えることにより、この電気信号をスピーカ６の振動板（図示略）を高速に繰り返し振動させる振動動作に変換する。そして、その振動（音波）を空気に伝達することによって、音を発生する。
【００３０】
ここで上述のように、本実施形態に係るスピーカ装置１では、天秤部材用ウエイト１５の重心付近を通って貫通するねじ１６が天秤部材１１の上面の支点近傍に形成されたねじ挿入用孔（図示略）に螺合されることにより固定されている。したがって、天秤部材１１の上面には天秤部材用ウエイト１５の重量が均等にかかっている。
【００３１】
このように、天秤部材１１に所定の重量をかけることにより、支柱部材９の剛性を大きく高めたのと同様の作用が得られ、天秤部材１１の支軸１４あるいは支柱部材９のピボット１０における振動が天秤部材用ウエイト１５の慣性質量によって抑制される。これにより、天秤部材１１が正確な振り子運動を行って、スピーカ６の振動板（図示略）という動の機構と、筐体２や天秤部材１１という静の機構との区別が明確となり、より正確な音の電気信号の変換が可能となる。
【００３２】
また、天秤部材１１に所定の重量をかけることにより以下の作用が得られる。図３は、支柱部材９のピボット１０における振動スペクトルを示すグラフである。図３において、グラフ（ａ）は天秤部材用ウエイト１５がない場合の振動スペクトルを示し、グラフ（ｂ）は天秤部材用ウエイト１５がある場合の振動スペクトルを示している。
【００３３】
まず、グラフ（ａ）に示すように、天秤部材用ウエイト１５がない場合は、所定の周波数ポイントにおいて、支柱部材９のピボット１０の水平方向への振動を伴う共振現象が起きている。このような共振現象は、スピーカ６の振動板（図示略）に伝わって音色を発生させるため、電気信号の忠実なエネルギー変換という観点から好ましくない。
【００３４】
一方、グラフ（ｂ）において同様の周波数ポイントにおける振動スペクトルをみると、天秤部材用ウエイト１５がある場合は、共振現象が起こる周波数が減少している。すなわち、天秤部材１１に天秤部材用ウエイト１５を固定することによって、天秤部材用ウエイト１５の慣性質量により、共振が起こる周波数における支柱部材９のピボット１０の水平方向への振動速度が小さくなり、振動が減少する。これにより、スピーカ６の振動も減少して、スピーカ６の入力端子部（図示略）に加えた音声信号に基づく電気信号に対する忠実な振動の変換による音の発生が可能となる。
【００３５】
また、本実施形態では、スピーカ装置１の使用時に、２つのスピーカ６の振動板（図示略）が比較的高速に水平方向の振動動作を繰り返して、空気に振動（音波）を伝達して音を発生させる。このとき、天秤部材１１に固定された２つのスピーカ６が同位相で音を出力すると、２つのスピーカ６に生じた振動は天秤部材１１にて互いに打ち消し合う方向に作用する。これにより、天秤部材１１に生じる振動を飛躍的に低減することができる。
【００３６】
また、２つのスピーカ６によって互いに打ち消されず残った振動成分は、天秤部材１１の支軸１４の先端を支点とした振り子の動作により運動エネルギーに変換され、天秤部材１１にて吸収される。ここまでの動作により、スピーカ６に生じた振動はほぼ完全に吸収されるが、未だ振動成分が残留している場合は、振動は支軸１４を介して支柱部材９の一点（ピボット１０）に集められ、支柱部材９に伝達されて底板４から筐体２の外に誘導される。
【００３７】
また、筐体２の開口部７に設けられたスピーカ用弾性部材８により、スピーカ６から筐体２への振動の伝達が抑止される。更に、底板４と箱体３との間の筐体用弾性部材５により、底板４から箱体３への振動の伝達が抑止される。これによりスピーカ６からの振動が筐体２の内部機構に伝達されることはなく、振動の伝達経路のループによる振動の複雑な干渉を防止することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、ピボット１０が凹状で支軸１４が凸状のものを示したが、例えば、支柱部材９に凸状の支軸を形成し、天秤部材１１に凹状のピボットを形成したものであっても本実施形態と同様の作用を得ることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、第１の実施形態と異なる構成部分について説明する。
【００４０】
図４に示すように、スピーカ装置１が備える箱体３のうち正面側の一側面には、開口部７及び開口部１８が形成されている。この箱体３の一側面の中央付近は、スピーカ装置１の正面（図４の左側）からみて前後方向に傾斜しており、開口部１８が形成された面は開口部７が形成された面より奥まった構造となっている。
【００４１】
更に、天秤部材１１の周壁１２の両側には、径方向外側に延びるブラケット１７がそれぞれ設けられている。また、ブラケット１７の一方の先端には低音域・中音域再生スピーカ１９が固定され、他方の先端にはスピーカ用ウエイト２０が固定されている。このうち低音域・中音域再生スピーカ１９は、上述のように箱体３の一側面に設けられた開口部７から露出している。また、スピーカ用ウエイト２０は低音域・中音域再生スピーカ１９と同様の重量とされており、低音域・中音域再生スピーカ１９とスピーカ用ウエイト２０とは天秤部材１１の釣合状態を保つようになっている。
【００４２】
また、低音域・中音域再生スピーカ１９と開口部７との間にはゴムなどからなる円環形状のスピーカ用弾性部材８が介在している。なお、スピーカ用弾性部材８は、筐体２の内外の音響的な気密性を確保することができれば通気性があってもよい。すなわち、物理的に気密でなくともよく、例えば小さな隙間などが形成されていても、音響的な影響を無視できる程度であればよい。
【００４３】
次に、図４に示すように、天秤部材１１の上面には、略円筒形状の天秤部材用ウエイト２１が、天秤部材用ウエイト２１の重心付近を通って貫通するねじ１６が天秤部材１１の上面の支点近傍に形成されたねじ挿入用孔（図示略）に螺合されることによって固定されている。
【００４４】
天秤部材用ウエイト２１の底面には、天秤部材１１の外径と同様の内径を有する略円筒形状の凹部２２が形成されており、天秤部材１１の上面を凹部２２の上面に当接した状態で固定することにより、天秤部材用ウエイト２１の凹部２２が天秤部材１１の上部付近を覆う構造なっている。
【００４５】
また、天秤部材用ウエイト２１の外径は筐体２の幅寸法より小さく形成されており、また、天秤部材１１の上面から天秤部材用ウエイト２１の上面までの高さ寸法は、天秤部材１１の上面から筐体２の上面までの高さ寸法よりやや小さく形成されている。すなわち、天秤部材用ウエイト２１は、天秤部材１１又は支柱部材９の振動を直接筐体２に伝達することのないよう筐体２に接触しない大きさとされている。
【００４６】
また、天秤部材用ウエイト２１は所定の重量を有しており、その慣性質量によって天秤部材１１の振動を抑制するようになっている。
【００４７】
更に、天秤部材用ウエイト２１の一側面には、高音域再生スピーカ２３が固定されている。高音域再生スピーカ２３は、天秤部材用ウエイト２１の凹部２２の側面を貫通するねじ（図示略）が高音域再生スピーカ２３に形成されたねじ挿入孔（図示略）に螺合されることにより固定されている。また、高音域再生スピーカ２３は、上述のように箱体３の一側面に設けられた開口部１８から露出している。なお、天秤部材用ウエイト２１の凹部２２の側面にはねじ頭受け用ザグリ（図示略）が形成されており、ねじ頭が天秤部材１１の周壁１２と干渉しないようになっている。
【００４８】
また、高音域再生スピーカ２３と開口部１８との間にはゴムなどからなる円環形状のスピーカ用弾性部材２４が介在している。なお、スピーカ用弾性部材２４は、筐体２の内外の音響的な気密性を確保することができれば通気性があってもよい。すなわち、物理的に気密でなくともよく、例えば小さな隙間などが形成されていても、音響的な影響を無視できる程度であればよい。
【００４９】
また、高音域再生スピーカ２３は、天秤部材１１の支軸１４の先端を通り筐体２の底面と平行な線上に中心がくるように固定されている。このような構造により、天秤部材１１の支軸１４を中心とした振り子運動によって生じる高音域再生スピーカ２３の前後方向の移動量を最小限として、低音域及び中音域再生用の低音域・中音域再生スピーカ１９と高音域再生スピーカ２３とが発生する音声の混変調歪を低減することができる。
【００５０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００５１】
本実施形態に係るスピーカ装置１では、天秤部材用ウエイト２１の重量が天秤部材１１の上面に均等にかかることから、天秤部材１１の支軸１４あるいは支柱部材９のピボット１０における振動が、天秤部材用ウエイト２１の慣性質量によって抑制される。
【００５２】
また、低音域・中音域再生スピーカ１９の振動は天秤部材１１の振り子運動により吸収され、また、完全に振動が抑制されない場合は天秤部材１１から支柱部材９に振動が誘導される。このとき、天秤部材１１はピボット１０の一点で支柱部材９に支持されるので、振動が集中的に支柱部材９に誘導されて、低音域・中音域再生スピーカ１９の音質が大幅に向上する。
【００５３】
更に、高音域再生スピーカ２３は、天秤部材用ウエイト２１の側面の片側に、天秤部材１１の支軸１４の先端を通り筐体２の底面と平行な線上に中心がくるように固定されていることから、天秤部材１１の振り子運動により生じる高音域再生スピーカ２３の前後方向の移動量を最小として、混変調歪を低減することができる。
【００５４】
以上詳細に説明したように本発明によれば、天秤部材に所定の重量がかけられることから、その慣性質量により、天秤部材を支承する支柱部材の剛性を大きく高めたのと同様の効果が得られる。これにより支柱部材の振動が抑制され、天秤部材が正確な振り子運動を行うことによって、より正確な電気信号と音の変換が可能となり、音質を更に向上することができる。
【００５５】
また、共振が起こる周波数における支柱部材のピボットの水平方向への振動速度を小さくして、振動を減少させることができる。これにより、スピーカの振動を減少させて、より正確な電気信号と音の変換が可能となり、音質を更に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るスピーカ装置の横断面図である。
【図３】スピーカ装置のピボット部分における振動スペクトルを表すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るスピーカ装置の縦断面図である。
【図５】従来のスピーカ装置の縦断面図である。
【図６】従来のスピーカ装置の横断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  スピーカ装置
２  筐体
３  箱体
４  底板
５  筐体用弾性部材
６  スピーカ
７  開口部
８  スピーカ用弾性部材
９  支柱部材
１０  ピボット
１１  天秤部材
１２  周壁
１３  上面部
１４  支軸
１５  天秤部材用ウエイト
１７  ブラケット
１８  開口部
１９  低音域・中音域再生スピーカ
２０  スピーカ用ウエイト
２１  天秤部材用ウエイト
２２  凹部
２３  高音域再生スピーカ
２４  スピーカ用弾性部材
【図１】
2006261909.tif 000003
【図２】
2006261909.tif 000004
【図３】
2006261909.tif 000005
【図４】
2006261909.tif 000006
【図５】
2006261909.tif 000007
【図６】
2006261909.tif 000008