(57)【要約】      （修正有）【課題】スピーカー、特に小口径スピーカーの低音領域の出力を顕著に増強することができるスピーカーボックス及びスピーカーシステムを提供する。【解決手段】スピーカーボックスは、正方形の正面パネル及び背面パネル、並びにそれらを接続して閉鎖空間を構成する４枚の側面パネルよりなる筐体で、正面パネルの中央に設けられた１個のスピーカー取り付け用円孔と、そのスピーカー取り付け用円孔を取り巻くように等間隔で配置された４個の通気ダクト結合用円孔を有し、上記通気ダクト結合用円孔のそれぞれには短管状の通気ダクトが挿入され結合していることを特徴とする。このスピーカーボックスにおけるスピーカー取り付け用円孔にスピーカーが取り付けられているものが本発明のスピーカーシステムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正方形の正面パネル及び背面パネル、並びにそれらと接続して閉鎖空間を構成する４枚の側面パネルよりなる筐体で、正面パネルの中央に設けられた１個のスピーカー取り付け用円孔と、そのスピーカー取り付け用円孔を取り巻くように等間隔で配置された４個の通気ダクト結合用円孔を有し、上記通気ダクト結合用円孔のそれぞれには短管状の通気ダクトが挿入され結合していることを特徴とするスピーカーボックス。
【請求項２】
４個の通気ダクト結合用円孔が、それらの円の中心がそれぞれ正方形の正面パネルの対角線上で且つ正方形の２本の対角線の交点から等距離離れた位置に存在するように設けられている請求項１に記載のスピーカーボックス。
【請求項３】
正方形の正面パネル及び背面パネル、並びにそれらと接続して閉鎖空間を構成する４枚の側面パネルよりなる筐体で、正面パネルの中央に設けられた１個のスピーカー取り付け用円孔と、そのスピーカー取り付け用円孔を取り巻くように等間隔で配置された４個の通気ダクト結合用円孔を有し、上記通気ダクト結合用円孔のそれぞれには短管状の通気ダクトが挿入され結合しており、またスピーカー取り付け用円孔にはスピーカーが取り付けられていることを特徴とするスピーカーシステム。
【請求項４】
４個の通気ダクト結合用円孔が、それらの円の中心がそれぞれ正方形の正面パネルの対角線上で且つ正方形の２本の対角線の交点から等距離離れた位置に存在するように設けられている請求項３に記載のスピーカーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ機器、特に家庭用や喫茶店・カラオケ店、小規模スタジオ向けなどのオーディオ機器におけるスピーカーボックスやスピーカーシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
音質の良いオーディオ機器に対する要望は根強いものがある。アンプの選択も当然のことであるが、一般に小口径のスピーカーでは低音領域、例えば１００ヘルツ以下では出力が急激に低下するという宿命がある。これを補うために大口径のスピーカーを用いたり、あるいは大中小のスピーカーを組み合わせて用いたりするなどの方策がとられているが、その結果、低音を重視すればスピーカーシステムは大型化せざるを得ず、家庭や小事業所における専有面積が増加するほか、価格も高くなる。
【０００３】
スピーカーを取り付けるスピーカーボックスの形状にも様々な工夫がなされている。前から見て縦長の筐体の正面パネルにスピーカーと通気孔を上下に設けたり、さらにその通気孔に短管状の通気ダクトを結合したりしたタイプのボックス（エンクロージャー）も広く用いられている。このタイプでは、スピーカーの振動板の背面で発生し筐体の中に閉じこめられていた低周波音を、この孔や短管状の通気ダクトを通じて正面に抜き出すことによって回収し低周波出力を強化することを意図している。通気孔を横に４個並べる提案もなされているが、低音出力の顕著な向上は認められない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、スピーカー、特に小口径スピーカーの低音領域の出力を顕著に増強することができるスピーカーボックス及びスピーカーシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に関わるスピーカーボックスは、正方形の正面パネル及び背面パネル、並びにそれらと接続して閉鎖空間を構成する４枚の側面パネルよりなる筐体で、正面パネルの中央に設けられた１個のスピーカー取り付け用円孔と、そのスピーカー取り付け用円孔を取り巻くように等間隔で配置された４個の通気ダクト結合用円孔を有し、上記通気ダクト結合用円孔のそれぞれには短管状の通気ダクトが挿入され結合していることを特徴とする。このスピーカーボックスにおけるスピーカー取り付け用円孔にスピーカーが取り付けられているものが本発明のスピーカーシステムである。なお４枚の側面パネルとは、上側面（平面）パネル、下側面（底面）パネル、右側面パネル及び左側面パネルの４枚を言う。
【発明の効果】
【０００６】
スピーカーの低音領域の出力を増強する。この効果は小口径のスピーカーにおいて特に顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下添付図面により本発明の構成を具体的に説明する。図１は本発明のスピーカーシステムを正面から見た図である。筐体１（図２参照）における正方形の正面パネル２の中央には１個のスピーカー取り付け用円孔５が設けられている。正面パネルの中央に設けられた円孔と言うことは、正方形の２本の対角線の交点を中心として描かれる円状の孔と言うことである。この取り付け用円孔５を取り巻くように等間隔で４個の通気ダクト結合用円孔７が配置されている。取り付け用円孔５を取り巻くように等間隔でと言うことは、具体的な例を示せば、図１に示されているように、４個の通気ダクト結合用円孔が、それらの円の中心がそれぞれ正方形の正面パネルの対角線上で且つ正方形の２本の対角線の交点から等距離離れた位置に存在するようにと言うことである。
【０００８】
図２はスピーカーシステムの内部構造を示す側面図である。通気ダクト結合用円孔（図１の符号７）のそれぞれには短管状の通気ダクト８が挿入され結合している。またスピーカー取り付け用円孔（図１の符号５）にはスピーカー６が取り付けられている。
【０００９】
通気ダクト８の形状としては、図３に断面図で示すように、いわゆる「ずんどう」ではなく、筐体の奥から出口（手前）に向けて若干ラッパ状に開いていることが好ましい。
【００１０】
各パーツ相互のサイズに関する知見について述べる。口径１２ｃｍのスピーカーを用いる場合、正方形の正面パネルの１辺の長さは３０ｃｍ程度、奥行きは４０〜５０ｃｍ程度、一例としては４５ｃｍが適当である。また通気ダクト結合用円孔７に挿入され結合している短管状の通気ダクトの長さは２０〜２５ｃｍ程度が好ましい。内径は入口側（筐体の内奥部側）で４〜６ｃｍ、出口側（正面パネル側）で８〜１２ｃｍ程度であることが好ましい。
【実施例】
【００１１】
スピーカーとしてはフォステクス社製１２ｃｍコーン形フルレンジＦ−１２０Ａを使用した。スピーカーボックスとしては図１，２に示した構造のものを用いた。諸元は下記の通りである。
パネル材料及び厚さ：天然木の集成材、厚さ２．５ｃｍ
正方形の正面パネルの１辺の長さ３０ｃｍ、
筐体の内部サイズ：縦２５ｃｍ、横２５ｃｍ、奥行き４０ｃｍ、
内容量：２０Ｌ，
通気ダクトの長さ：２５ｃｍ、入口側内径：５ｃｍ、出口側内径：８ｃｍ
２００Ｈｚ以下の低温領域における周波数特性を図４及び表１に示す。
【比較例】
【００１２】
スピーカーとしては実施例と同じくフォステクス社製１２ｃｍコーン形フルレンジＦ−１２０Ａを使用し、スピーカーボックスとしては同社が推奨する位相反転形エンクロージャー（箱の内部の幅１８ｃｍ、高さ２９．５ｃｍ、奥行き１８ｃｍ、内容積１０Ｌ、通気ダクト内径５０ｍｍ、奥行き８０ｍｍ）を使用した。
２００Ｈｚ以下の低温領域における周波数特性を図４及び表１に示す。
【００１３】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００１４】
図４及び表１からわかるように１００Ｈｚ以下の低温領域において顕著な出力向上が認められる。
【００１５】
一般的によく知られていることであるが、スピーカーユニットを無限大（現実的には数十メートル角）バッフル板に取り付けて音を聞いた場合が基本と考えられている。つまりこの大きな板を野原（音の干渉の影響を受けないところ）にでも置いて聞いた場合、背面に出た音は後ろに散って、音を聞いている人の側には低音の逆位相分は干渉しないので、スピーカーの本来の音を聞くことができる。この場合、後方に出される空気の振動圧力は無限に拡散されるから、簡単に言うと、スピーカーのコーン紙は何の空気抵抗も受けずに前後にのびのびと動ける筈である。しかし後方に出た音は何も利用されていないことになる。つまりこの場合は、スピーカーユニットの持つ本来の音しか聞こえてこないわけである。それで何とか工夫して低音を伸ばしたい（増幅したい）訳であるが、従来型の密閉された状態のエンクロージャーはスピーカーにとって密閉空間のため、十分にコーン紙が動き切れていなかったと考えられる。低音に限って考えても、無限大バッフルの正面側に出る音の大きさを１と考えると、後方の音も約１と考えられるから、後ろの音を正面に持ってこれたら音の大きさは２倍になる。つまり音圧レベルは６デシベルプラスになるわけである。一方で、楽器のラッパやメガホンのように増幅作用のある共振ダクトを使うことにより、今回の場合は、約６５ヘルツの最低共振周波数付近を中心にかなり帯域の広く大きい山のような２０ヘルツから１００ヘルツの間に増幅作用を確認できた。実験結果で、６５ヘルツ付近では約１２デシベルの増幅作用が確認できたわけであるから、先ほどの、バッフル後方の音の全てを前に持ってくれば約６デシベル増幅され、なおかつこの共振作用で約６デシベルの増幅また低域の拡大に成功したことになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のスピーカーボックスにおける正面パネルを正面から見た図。
【図２】スピーカーシステムの内部構造を示す側面図。
【図３】通気ダクトの好ましい構造を示す断面図。
【図４】本発明のスピーカーシステムの周波数特性図。
【図５】市販のスピーカーシステムの周波数特性図。
【図６】本発明のスピーカーシステムの一実施例の正面図。
【図７】図６に正面図を示したスピーカーシステムの右側面図。
【図８】図６に正面図を示したスピーカーシステムの左側面図。
【図９】図６に正面図を示したスピーカーシステムの上側面（平面）図。
【図１０】図６に正面図を示したスピーカーシステムの下側面（底面）図。
【図１１】図６に正面図を示したスピーカーシステムの背面図。
【符号の説明】
【００１７】
１  筐体
２  正面パネル
３  側面パネル
４  背面パネル
５  スピーカー取り付け用円孔の位置
６  スピーカー
７  通気ダクト結合用円孔の位置
８  通気ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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