(57)【要約】【課題】音圧の高い領域に音響管の内側開口部を位置させて、高いバスレフ効果を得る。【解決手段】スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲにはそれぞれ、音響管３０Ｌ、３０Ｒが設けられる。スピーカボックスｓｐＢＬについては、音響管３０Ｌの一端である外側開口部３２Ｌが上ケース２０の天板２４に開口し、スピーカボックスｓｐＢＬの外部に通じている。音響管３０Ｌの他端である内側開口部３１Ｌは、スピーカボックスｓｐＢＬ内に開口している。平面視において、スピーカボックスｓｐＢＬの内側空間の一部には、先端が細い先細部２７Ｌが形成され、音響管３０Ｌの内側開口部３１Ｌは先細部２７に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカユニットが配設されたスピーカボックスと、
前記スピーカボックスに設けられ、一端である外側開口部が前記スピーカボックスの外部に開口し、且つ、他端である内側開口部が前記スピーカボックス内に開口した音響管と、を有し、
前記スピーカボックスの内側空間の一部は先端が細い先細部となっており、
前記音響管の前記内側開口部は、前記先細部に位置していることを特徴とするスピーカボックス構造。
【請求項２】
前記スピーカユニットは、前記先細部よりも前記先細部から最も遠い壁部に近い位置に配設されたことを特徴とする請求項１に記載のスピーカボックス構造。
【請求項３】
前記スピーカボックスの内壁における２点間の距離に関し、前記先細部の先端位置と前記先端位置から最も遠い位置までの第１の距離は、前記先細部以外の任意の位置と前記任意の位置から最も遠い位置までの第２の距離よりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカボックス構造。
【請求項４】
前記内側開口部は、前記スピーカユニットの無い側を向いていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスピーカボックス構造。
【請求項５】
前記スピーカユニットの発音方向から見て、前記先細部から最も遠い前記壁部は曲線に形成されることを特徴とする請求項２に記載のスピーカボックス構造。
【請求項６】
前記スピーカボックスは左右一対設けられ、
前記スピーカユニットの発音方向から見て、前記左右のスピーカボックスは略回転対称であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスピーカボックス構造。
【請求項７】
前記左側のスピーカボックスの前記先細部と前記右側のスピーカボックスの前記先細部とは左右方向に垂直な特定の方向から見て互いに重なることを特徴とする請求項６に記載のスピーカボックス構造。
【請求項８】
前記左右のスピーカボックスの音響管はいずれも、左右方向において、前記左側のスピーカボックスのスピーカユニットと前記右側のスピーカボックスのスピーカユニットとの間に配設されたことを特徴とする請求項６または７に記載のスピーカボックス構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響管を有するスピーカボックス構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカボックス内の左右方向における左右の壁部から左右方向中間部で互いに対向する対向壁部までの距離が連続的に変化するように構成して、定在波の発生を抑制するようにしたスピーカボックス構造が知られている（下記特許文献１）。また、バスレフポートを備えるスピーカボックスが知られている。例えば、下記特許文献２のスピーカボックスでは、スピーカボックスに備えられる音響管は、バスレフポートとしての役割と、筐体内の定在波を低減する役割の両方を果たす。下記特許文献２には、音響管の設計において、定在波を低減するための各種の条件が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８２２８８号公報
【特許文献２】特開２０１６−０２５４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２では、スピーカボックスの内部空間及び音響管の設計において、バスレフ効果をいかにして高めるかという点についての十分な考察がなされていない。従って、定在波の抑制だけでなく、バスレフ効果を高める設計について改善の余地があった。
【０００５】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、音圧の高い領域に音響管の内側開口部を位置させて、高いバスレフ効果を得ることができるスピーカボックス構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の請求項１のスピーカボックス構造は、スピーカユニット（ＳＰ）が配設されたスピーカボックス（ｓｐＢ）と、前記スピーカボックスに設けられ、一端である外側開口部（３２）が前記スピーカボックスの外部に開口し、且つ、他端である内側開口部（３１）が前記スピーカボックス内に開口した音響管（３０）と、を有し、前記スピーカボックスの内側空間の一部は先端が細い先細部（２７）となっており、前記音響管の前記内側開口部は、前記先細部に位置していることを特徴とする。
【０００７】
なお、上記括弧内の符号は例示である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１によれば、音圧の高い領域に音響管の内側開口部を位置させて、高いバスレフ効果を得ることができる。
【０００９】
請求項２によれば、先細部の音圧を高めることができる。請求項３によれば、先細部の音圧を高めることができる。請求項４によれば、先細部に内側開口部を配置する設計が容易になる。請求項５によれば、定在波の明瞭な発生を抑制することができる。請求項６によれば、左右のスピーカユニットの音響特性を均一化することができる。請求項７によれば、省スペースを図りつつ左右のスピーカボックスの容積を効率よく確保することができる。請求項８によれば、レイアウトが容易になり、コンパクト化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】スピーカボックス構造が適用されるスピーカ装置の斜視図（図（ａ））、下ケースを取り外した状態のスピーカ装置の裏面図（図（ｂ））である。
【図２】本発明のスピーカボックスにおける、ある内部音響モードでの音圧分布を示す図（図（ａ））、比較例として本発明と異なる構造の内壁を持つスピーカボックスの底面図（図（ｂ））である。
【図３】平面視によるスピーカボックスの内部形状の模式図である。
【図４】変形例のスピーカボックスの内部形状の模式的な平面図である。
【図５】スピーカボックス構造が適用可能な電子鍵盤機器の斜視図（図（ａ））、下ケースの上面側の斜視図（図（ｂ））である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係るスピーカボックス構造が適用されるスピーカ装置の斜視図である。このスピーカ装置５０は、筐体として下ケース１０及び上ケース２０を有し、図１（ａ）では、下ケース１０を上ケース２０から分離させた状態が示されている。図１（ｂ）は、下ケース１０を取り外した状態のスピーカ装置５０の裏面図である。スピーカ装置５０は、左側のスピーカボックスｓｐＢＬ及び右側のスピーカボックスｓｐＢＲを有する。スピーカボックスｓｐＢ（ｓｐＢＬ、ｓｐＢＲ）はそれぞれ、スピーカユニットとしてスピーカＳＰ（ＳＰＬ、ＳＰＲ）を有する。スピーカＳＰＬ、ＳＰＲは、上方を向くように上ケース２０の天板２４に設けられる。このスピーカ装置５０を用いるときの姿勢に限定はないが、上下方向については便宜上、スピーカＳＰＬ、ＳＰＲが向く側（発音方向Ｆ）を上方とする。左右方向については、スピーカＳＰＬ、ＳＰＲの並び方向（図１（ｂ）の左右方向）を左右方向と呼称する。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、上ケース２０の下縁部付近には複数の締結穴２２が形成されている。上ケース２０と下ケース１０とを当接させて締結穴２２にビスを螺合することで下ケース１０が上ケース２０に固定される。下ケース１０の上面と上ケース２０の天板２４及び側壁２１とでスピーカボックス用の内部空間が形成される。側壁２１は平面視で長円形であるが、上方にいくにつれて長円の水平断面積が小さくなるよう傾斜している。また、上ケース２０には中壁２３が形成され、下ケース１０が中壁２３に当接する。従って、内部空間は中壁２３で２つに仕切られ、スピーカボックスｓｐＢＬ用の空間とスピーカボックスｓｐＢＲ用の空間とが、独立した空間として形成される。
【００１４】
スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲの詳細な形状を説明する。スピーカＳＰＬ、ＳＰＲの発音方向から見て、スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲは、略回転対称となっている。平面視における側壁２１の左壁部２１ａＬ、右壁部２１ａＲの形状は円弧状に湾曲しており、略半円型である。左右方向においては、スピーカボックスｓｐＢＬは、左壁部２１ａＬと、中壁２３の左側壁である対向壁部２３ａＬとで画成され、スピーカボックスｓｐＢＲは、右壁部２１ａＲと、中壁２３の右側壁である対向壁部２３ａＲとで画成される。中壁２３は、平面視で傾斜している。すなわち、対向壁部２３ａＬと対向壁部２３ａＲとは互いに平行であり、平面視において概ね全領域において傾斜している。対向壁部２３ａＬと対向壁部２３ａＲとは、正面（発音方向Ｆ及び左右方向の双方に垂直な方向）から見て互いに重なる部分を有している。すなわち、左右方向において対向壁部２３ａＬと対向壁部２３ａＲとが共に存在する領域がある。このような形状により、平面視において、スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲの各々の内側空間の一部には、先端が細い先細部２７（２７Ｌ、２７Ｒ）が形成される。すなわち、スピーカボックスｓｐＢＬは右方に尖った先細部２７Ｌを有し、スピーカボックスｓｐＢＲは左方に尖った先細部２７Ｒを有する。
【００１５】
また、スピーカボックスｓｐＢＬの内側空間の、左右方向における左壁部２１ａＬと対向壁部２３ａＬとの距離は、全領域に亘って連続的に変化する。同様に、スピーカボックスｓｐＢＲの内側空間の、左右方向における右壁部２１ａＲと対向壁部２３ａＲとの距離は、全領域に亘って連続的に変化する。左右方向の壁間の距離が位置によって連続的に変化することにより、入力波とボックスの内壁での反射波との干渉によって定在して一定の振幅で空気が振動する波、すなわち定在波が発生しにくい。これにより、発生する音響の特性上の暴れが小さくなる。平面視で、スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲは全体的に細長く、先細部２７Ｌの先端位置２５Ｌから左壁部２１ａＬまでが、直線距離が最も長くなる領域である。また、先細部２７Ｒの先端位置２５Ｒから右壁部２１ａＲまでが、直線距離が最も長くなる領域である。なお、側壁２１は平面視で長円形であるだけでなく、上方にいくにつれて長円の水平断面積が小さくなるよう傾斜している。これにより、上下方向においても、左右方向の壁間の距離が上下方向の位置によって連続的に変化することになり、定在波が発生しにくくなっている。
【００１６】
スピーカＳＰＬは、左壁部２１ａＬに近い位置に配設される。左壁部２１ａＬは、先細部２７Ｌよりも先細部２７Ｌから最も遠い壁部である。同様に、スピーカＳＰＲは、右壁部２１ａＲに近い位置に配設される。右壁部２１ａＲは、先細部２７Ｒよりも先細部２７Ｒから最も遠い壁部である。スピーカＳＰＬ、ＳＰＲの発音方向から見て、左壁部２１ａＬ、右壁部２１ａＲが曲線であることによっても、定在波の明瞭な発生が抑制されている。
【００１７】
スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲにはそれぞれ、音響管３０（３０Ｌ、３０Ｒ）が設けられる。これらの音響管３０はバスレフポートと呼称されることもある。音響管３０Ｌは平面視で「く字状」に屈曲しており、その一端である外側開口部３２Ｌが上ケース２０の天板２４に開口し、スピーカボックスｓｐＢＬの外部に通じている。音響管３０Ｌの他端である内側開口部３１Ｌは、スピーカボックスｓｐＢＬ内に開口している。内側開口部３１Ｌは先細部２７Ｌに位置する。内側開口部３１Ｌは右方（スピーカＳＰＬから離れる方向）を向いており、従ってスピーカＳＰＬの無い側（スピーカＳＰＬに対して逆方向）を向いている。同様に、音響管３０Ｒの一端である外側開口部３２Ｒが上ケース２０の天板２４に開口し、スピーカボックスｓｐＢＲの外部に通じている。音響管３０Ｒの他端である内側開口部３１Ｒは、スピーカボックスｓｐＢＲ内に開口している。内側開口部３１Ｒは先細部２７Ｒに位置する。内側開口部３１Ｒは左方（スピーカＳＰＲから離れる方向）を向いており、従ってスピーカＳＰＲの無い側（スピーカＳＰＲに対して逆方向）を向いている。
【００１８】
左右の音響管３０Ｌ、３０Ｒはいずれも、左右方向において、スピーカＳＰＬとスピーカＳＰＲとの間に配設される。これにより、レイアウトが容易になり、スピーカ装置５０のコンパクト化に寄与する。また、スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲの内部形状の工夫によって、スピーカＳＰＬ、ＳＰＲの発音時における音圧分布を従来構成のスピーカボックスとは異なるものにできている。このことを、スピーカボックスｓｐＢＲを例にとって図２で説明する。スピーカボックスｓｐＢＬにおける音圧分布についてはスピーカボックスｓｐＢＲに対して回転対称で考えることができるので、図示及び説明を省略する。
【００１９】
図２（ａ）は、本発明のスピーカボックスｓｐＢＲにおける、ある内部音響モードでの音圧分布を示す図である。図２（ｂ）は、比較例である、本発明と異なる構造の内壁を持つスピーカボックスの底面図である。この比較例の構造は仮に検討した場合の構造である。図２（ａ）に示す複数の領域ｒは、ある内部音響モードの音圧分布において、スピーカボックスｓｐＢＲ内の領域を所定の音圧レベル（閾値）で切り分けたものである。音圧の高低関係は、ｒ−５＜ｒ−４＜ｒ−３＜ｒ−２＜ｒ−１＜ｒ−（ｎ−１）＜ｒ−ｎとなっていて、領域ｒ−ｎが最も音圧が高い。先細部２７Ｒにおいては特に音圧が高くなっている。一般に、バスレフポートによる低音増強（バスレフ効果）は、ポート形状及びボックス容積で決まるヘルムホルツ共鳴現象に起因する。また、この現象が発生する低域においては、原理上はボックス内の音圧振幅は分布を持たないが、実現象として、スピーカユニット付近ではその運動によって音圧が低下する。ここで、図２（ｂ）に示すスピーカボックス４０では、中壁２３に対応する中壁４７が左右方向に対して斜めでなく垂直である。この構造では、スペース上の制約から、音響管４２の内側開口部４３が、スピーカＳＰＲに近い領域に配置されることになる。スピーカＳＰＲに近い領域は音圧が低いから、音響管４２の空気の駆動力が低下する。従って、内側開口部４３はスピーカＳＰＲからなるべく離すことが好ましい。
【００２０】
これに対し、本実施の形態では、スピーカボックスｓｐＢＲは先細部２７Ｒを有するボックス形状となっており、先細部２７Ｒに内側開口部３１Ｒを配置可能になっている。スピーカＳＰＲは狭すぎる位置に配置するのは困難である一方、先細部２７Ｒから遠い領域には配置しやすい。先細部２７Ｒに内側開口部３１Ｒを配置することで、スピーカＳＰＲから遠い位置に内側開口部３１Ｒを無理なく配置することができる。先細部２７ＲはスピーカＳＰＲから遠い分、音圧が高くなり、音響管３０Ｒ内の空気が強い力で駆動され、バスレフ効果が高くなる。また、スピーカボックスｓｐＢＲが先細部２７Ｒを有する形状であるので、図２（ａ）に示す音圧分布のように、スピーカボックスｓｐＢＲ内に強い定在波が立ちにくくなり、スピーカＳＰＲ自体の振動が妨げられにくくなる。また、スピーカＳＰＲが配置される箇所付近において音圧が高くなるモードが現れるのを避けることができる。
【００２１】
図３は、平面視によるスピーカボックスｓｐＢＲの内部形状の模式図である。スピーカボックスｓｐＢＬの内部形状についてはスピーカボックスｓｐＢＲに対して回転対称で考えることができるので、図示及び説明を省略する。
【００２２】
図２（ａ）で説明したような適切な音圧分布を実現するためには、スピーカボックスｓｐＢＲの内部形状は、先細部２７Ｒから右壁部２１ａＲまでが長い長細形状であることが望ましく、前後方向と左右方向の長さの差が小さい卵形や円形に近い形状は好ましくない。これを、スピーカボックスｓｐＢＲの内壁における２点間の距離で考察する。図３に示すように、先細部２７Ｒの先端位置２５Ｒを位置Ｐ１とする。先細部２７Ｒの先端位置２５Ｒから最も遠い位置は右壁部２１ａＲ上に存在し、これを位置Ｐ２とする。内壁における２点間の距離に関し、位置Ｐ１から位置Ｐ２までの直線距離を第１の距離Ｌ１とする。第１の距離Ｌ１は、先細部２７Ｒ以外の任意の位置と当該任意の位置から最も遠い位置までの直線距離である第２の距離Ｌ２よりも長い。例えば、位置Ｐ３から最も遠い位置Ｐ４までの距離Ｌ２−１、位置Ｐ５から最も遠い位置Ｐ６までの距離Ｌ２−２のいずれよりも、第１の距離Ｌ１の方が長い。なお、先細部２７Ｒの尖り形状が鋭利でない場合は、先端位置２５Ｒは、先細部２７Ｒを形成する２つの辺の仮想延長線同士が交わる点に最も近い先細部２７Ｒ上の位置とする。
【００２３】
本実施の形態によれば、スピーカボックスｓｐＢの内側空間の一部が先細部２７となっており、音響管３０の内側開口部３１はスピーカＳＰＲから最も離れている先細部２７に位置しているので、高いバスレフ効果を得ることができる。特に、スピーカＳＰは、先細部２７から最も遠い壁部２１ａに近い位置に配設されたので、音圧が高い領域が先細部となり、音響管３０内の空気を駆動する力を高めることができる。
【００２４】
また、先端位置２５（位置Ｐ１）と先端位置２５から最も遠い位置Ｐ２までの第１の距離Ｌ１は、先細部２７以外の任意の位置（Ｐ３、Ｐ５）と当該任意の位置から最も遠い位置（Ｐ４、Ｐ６）までの第２の距離Ｌ２よりも長い。これにより、スピーカボックスｓｐＢの内側空間が長細形状となり、スピーカと音響管の内側開口部とをより離す設計が容易になる。また、スピーカボックスＳＰは左右一対設けられ、スピーカユニットＳＰの発音方向から見て、左右のスピーカボックスＳＰは略回転対称であるので、左右のスピーカユニットＳＰの音響特性を均一化することができると共に、製造コストも低減できる。また、左側のスピーカボックスｓｐＢＬの先細部２７Ｌと右側のスピーカボックスｓｐＢＲの先細部２７Ｒとは正面（発音方向Ｆ及び左右方向の双方に垂直な方向）から見て互いに重なるので、省スペースを図りつつ左右のスピーカボックスｓｐＢの容積を効率よく確保することができる。なお、省スペースを図りつつ左右のスピーカボックスｓｐＢの容積を効率よく確保する観点からは、先細部２７Ｌと先細部２７Ｒとは左右方向に垂直な特定の方向から見て互いに重なればよい。この場合の特定の方向には、正面方向や背面方向だけでなく、例えば斜め方向正面や斜め背面方向も含まれる。
【００２５】
なお、本発明は、ステレオ用に限られず、単一のスピーカボックスにも適用可能である。また、スピーカボックスｓｐＢの内部空間に先細部２７を設ける上で、先細形状となるのは平面視に限られない。例えば、内部空間の形状は、正面視のように、左右方向に直交する方向から見て先細となる形状でもよく、円錐や角錐のように錐形状であってもよい。従って、スピーカボックスｓｐＢの形状は図１で例示したものに限られない。採用し得る変形例を図４で挙げる。図４（ａ）〜（ｇ）は、変形例のスピーカボックスｓｐＢの内部形状の模式的な平面図である。
【００２６】
例えば、図４（ａ）に示すように、中壁２３は段差のない真っ直ぐな形状であってもよい。また、左壁部２１ａＬ、右壁部２１ａＲは湾曲していることは必須でなく、左右方向に対して垂直であってもよい。また、先細部２７は鋭利に尖っていることは必須でなく、図４（ｂ）に示すように、先細部２７の先端が左右方向に対して垂直であってもよい。また、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、内側開口部３１と対向する中壁２３の面が内側開口部３１と平行に近くてもよい。また、図４（ｄ）に示すように、スピーカボックスｓｐＢＬとスピーカボックスｓｐＢＲとを別体に構成し、これらを接続部４８で接続してもよい。図４（ｅ）〜（ｇ）では単一のスピーカボックスｓｐＢについて示す。先細部２７は前後方向の端部に位置させることは必須でなく、図４（ｅ）、（ｆ）に示すように、前後方向の中央位置または前後方向の壁部から少し離れた位置に形成されるようにしてもよい。また、中壁２３は直線部を有することは必須でなく、図４（ｇ）に示すように、対向壁部２３ａが湾曲した形状であってもよい。
【００２７】
なお、本発明のスピーカボックス構造は、スピーカボックス単体だけでなく、スピーカボックスを備えた楽器や音発生装置に広く適用可能である。図５（ａ）、（ｂ）に、本発明が楽器に適用される例を示す。
【００２８】
図５（ａ）は、スピーカボックス構造が適用可能な電子鍵盤機器の斜視図である。この電子鍵盤楽器１００は鍵盤部ＫＢを有する。電子鍵盤楽器１００の筐体は、上ケース９０、下ケース９１等で構成される。図５（ｂ）は、電子鍵盤楽器１００の下ケース９１の上面側の斜視図である。下ケース９１には、膨出した左側膨出部１２１Ｌと右側膨出部１２１Ｒとが形成される。左側膨出部１２１Ｌと右側膨出部１２１Ｒとの間に谷部１１３が形成され、谷部１１３を境として膨出部１２１Ｌ、１２１Ｒが左右に分離して形成される。膨出部１２１Ｌ、１２１Ｒの各内側に、スピーカボックスｓｐＢＬ用の空間とスピーカボックスｓｐＢＲ用の空間とが、独立した空間として形成される。スピーカボックスｓｐＢＬ、ｓｐＢＲの各空間内において、先細部２７Ｌに音響管３０Ｌの内側開口部３１Ｌが配置され、先細部２７Ｒに音響管３０Ｒの内側開口部３１Ｒが配置される。外側開口部３２Ｌ、３２Ｒは、左右の側壁に開口する。
【００２９】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
２１ａＬ  左壁部、  ２１ａＲ  右壁部、  ２５Ｌ、２５Ｒ  先端位置、  ２７Ｌ、２７Ｒ  先細部、  ３０Ｌ、３０Ｒ  音響管、  ３１Ｌ、３１Ｒ  内側開口部、  ３２Ｌ、３２Ｒ  外側開口部、  ５０  スピーカ装置、  ＳＰＬ、ＳＰＲ  スピーカ（スピーカユニット）、  ｓｐＢＬ、ｓｐＢＲ  スピーカボックス、  Ｌ１  第１の距離、  Ｌ２  第２の距離
【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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