(57)【要約】【課題】位相反転用振動板の低音輻射効率と連動速度の向上および軽量化と分割振動の低減。【解決手段】振動板とする軽量で湾曲する薄い平面の両端部と中間の可動支持部をキャビネットに接合してウエーブ状に保持し、中間の一方にスピーカー背後の音圧を与えることで、薄い振動板であっても伝播速度の速い縦波振動によって他方の前方に位相反転された音を輻射することによって、スピーカー前方の音に対し、遅延の影響の少ない位相の揃った低音を輻射する。振動板に生じる定常波対策として、軽量な薄紙片による分割振動損失用ヒレをを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面を元にウエーブ状にする凹凸の湾曲変形を維持させることにおいて、ウエーブ方向の両端部をキャビネットに接合し、ウエーブの節に当たる中央を支持する支持部品と、両側を接触しない最小のクリアランスで保持する位相反転用の振動板。
【請求項２】
スピーカの音圧を与える一方の湾曲面の振動によって、もう一方の湾曲面に振動を伝播させる請求項１記載の位相反転用の振動板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相反転型スピーカーにおける位相反転機能を求めた振動板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な位相反転型スピーカーは、キャビネット内の低音をスピーカー前方の音と位相が揃う低音として出すための通気口もしくは振動板を設けるものであった。
正確な音色を再現することにおいて、スピーカー前方の音に対し、キャビネット内を経て出る低音は時間遅れのタイミングによる位相反転のため、正確な低音再生の限界となるところと考える。
そのような時間遅れを必需とする位相反転ではない方法として、本発明者による連動位相反転型スピーカーがある。（特許文献1参照）
また、振動板の分割振動の制振方法として、スピーカーの分割振動損失用ヒレ付き振動板がある。（特許文献2参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開1996-307984 号公報  （第１項、図１、図2、図3）
【特許文献２】特開2014-039147 号公報  （第1項、図1）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
連動振動板の連動速度の向上において、機械抵抗による損失低減および振動の伝播速度を高められる連動方法と軽量化および分割振動による影響を抑えられる振動板によって、位相反転の同時性を向上させるとともに、低音の輻射効率向上を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
スピーカーキャビネットに設置する連動振動板において、平面をウエーブの湾曲となる分のたるみを付けて両端を接合するとともに、中央に可動支持部を設け、ウエーブ状を維持する。
【０００６】
平面を湾曲することにより、湾曲方向に対し横方向は曲がりにくい直線的基軸が維持されやすいため、分割振動も湾曲振動に限定されやすく、薄くて軽い振動板でも制振対策し易く、不自然な分割振動が生じにくい振動を得る。  
【０００７】
スピーカーの音圧を受ける湾曲面の振動によって、可動支持部を境とする所では、伝播速度に有利な縦波振動によってもう一方の湾曲面に伝わることにより、縦波の応力の作用が振幅となって輻射音を得る。
このとき、スピーカーの振幅方向と背後の湾曲面の振幅方向と前方へ輻射する湾曲面の振幅方向は、音の遅延を必需としないことによる同時性の同方向となるため、スピーカー背後の音は、ウエーブ振動板の機構動作によって輻射面で位相反転となる。
【０００８】
湾曲面の分割振動や定常波の防止対策として振動損失ヒレを形成する。
【発明の効果】
【０００９】
平面を元にウエーブ状に湾曲する支持部の直線接合部における端部接合部および中央支持部で湾曲面の基軸としての直線性が維持されるため、分割振動も湾曲振動のみにとどまりやすく、音質に有害なランダムな振動板変形が生じにくい性質を得られる。
スピーカーの音を受けてウエーブ状の振動板を伝播する波動は縦波のため、薄くて軽いペーパー状でありながら伝播速度が速く、その縦波応力が湾曲面に作用して振幅するため、位相反転の同時性が高く、過渡特性の良い率直な低音を量感豊かに再生でき、中音域以上においても分割振動による有害な歪み音が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の位相反転用振動板を設置する実施の形態（A）および（B）を示し、aは正面図、bは断面図を示す。
【図２】本発明の１実施例のスピーカーシステムを示し、aは正面図、bは断面図を示す。
【図３】実施例のインピーダンス特性を示す。
【図４】実施例の音圧周波数特性を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態を図1に基づいて説明する。
四角形の平面振動板を図1（A）のようにウエーブ状の湾曲で保持する為のフレームまたはキャビネット1を用いる。
振動板の支持は、湾曲方向の上下の端部4と中央の可動支持部3であり、両側は接触しない最小の間隙10とする。
【００１２】
一方の湾曲側にスピーカー2の音圧を与え、他方の湾曲側の輻射面6に反転された音圧を得る。
スピーカーの振動方向を示す矢印a,bは位相反転用振動板5も同じa,b方向で振動し、輻射面6から出る音とスピーカー前方の音の位相と揃うことが可能となる。
一般の位相反転型では音の遅延によって位相を揃えるが、位相反転用振動板では遅延は無用となり、軽い湾曲する振動板でありながら、支持部3の振動方向a,bのように伝播速度の速い縦波で駆動されるため遅延の影響がでにくい。
【００１３】
その他の形態として、図1（B）のようにウエーブの湾曲を３つ有する凸凹凸もしくは凹凸凹も可能である。
この場合、可動支持部3は凹凸の境２カ所とし、中央の湾曲部にスピーカー2を設置し、音の輻射面6は２カ所となる。
もしくは、中央１カ所を音の輻射面とし、スピーカー２カ所も可能である。
【実施例】
【００１４】
図2に示す実施例では口径5cmのコーン型フルレンジスピーカーを用いた。
コーン直径が小さいことにより、中音から高音が分割振動の少ない音質を得られやすい。
その反面、低音の輻射能力が十分でないため位相反転用振動板5によって、低音の輻射面積を拡大する。
【００１５】
キャビネット形式では、大きく分けて後面開放型と密閉型に分類されるが、通常、後面開放型はコーンを押すと、低音を出すための通気口またはパッシブ振動板でキャビネ内の圧力は空気が出る方向に動く。
位相反転用振動板では、コーンを押したとき、輻射面6もコーンと同方向に動き、圧力が外に逃げない動作のため、密閉型キャビネットを用いれば位相反転型でありながら密閉型に分類される要素を含む。
密閉型にすることによって、スピーカー背後からの音の遅延を遮断でき、位相反転用振動板の長所を生かせる。
【００１６】
キャビネット1の内容積7リットルとし、位相反転用振動板5の材質は一般のクラフト紙を用いて、上下方向の寸法300mmに対し、厚みは0.4mmとしたが必要な強度が得られれば軽量の方が音圧周波数特性の山谷を減らせる傾向にある。
湾曲度は耐空気圧や耐分割振動を考慮して円弧角度θを40°で良好な特性および音質と判断できる。
中央支持部3は同じくクラフト紙で、可動範囲7mmに対し厚み0.2mmとした。
中央仕切り板7を設けることにより、スピーカー2背後の音圧が輻射面6の内側にかかりにくくすることで明瞭で効率の良い低音を得られやすい。
特性のコントロールにおいて、下の空気室を更に広くすることで低音レベルアップが可能である。
【００１７】
位相反転用振動板5の設置において、両側の間隙は接触しない最小の間隙9とするために、接触しても内寸に収まるように上下と中央支持部を両面粘着テープで接合したのち、隙間にサンドペーパー入れてスライドして研磨することにより、サンドペーパー厚み分のクリアランスを確保する。
この程度の間隙であれば図3に示すインピーダンス特性は、スムーズな１つの共振の山であり、密閉型スピーカーとしての特性が維持される。
【００１８】
図4に示す音圧周波数特性においても、200Hz以下の下降特性に目立った山谷が無いスムーズな特性が確保できる。
また、200Hz以上でも位相反転用振動板による大きな特性の乱れは生じにくく、3kHz以上の目立つ山谷はスピーカー固有の特性によるところが大きい。
振動板の分割振動が収まりにくいと密閉型スピーカーとしての最低共振周波数の山が分割するなどして乱れるため、振動損失用ヒレ10が必需である。
【００１９】
材質は一般のマスキング紙テープ、厚み0.02mm、巾12mm、ヒレ部として7mmを立てるものであり凹側に4通り貼り付け、必要量:約1グラムである。
ヒレ部の所のみティッシュペーパーを貼って平面時に貼り付け、設置後にヒレとして立てるものである。
動作としては、振動する湾曲変化によるヒレの伸び縮みのたるみ動作に空気抵抗をかけるものである。
中央支持部3に近い所に横方向のヒレ11を付けることによって、縦振動に空気抵抗をかけ、低音に有効な改善を可能とする。
これは厚み0.25mm、ヒレ部15mmで少し丈夫でしなりにくい接合が良好となる。
【符号の説明】
【００２０】
1  キャビネット
2  スピーカー
3  可動支持部品
4  接合端部
5  位相反転用の振動板全体
6  前方の位相反転する輻射面
7  仕切り板
8  仕切り板との間隙
9  振動板との間隙
10 ４通りの振動損失用ヒレ
11 中央横向きの振動損失用ヒレ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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