(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカユニットの振動体とダンパーやエッジなど可動部と取付けに必要な部分を除く、スピーカユニット裏側のフレーム表面などの全ての表面の、フレームとフレームの凹状部分の全周囲を含む全域に亘り、これに連続して、スピーカユニット取付けバッフル裏側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の１０ｍｍを越える厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなうことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
スピーカユニット取付けバッフル表側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の４ｍｍ以上の厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなう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】
キャビネット壁面のすべて面の内面あるいは外面のいずれかの全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の４ｍｍ以上の厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなうことを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカ装置。
【請求項４】
キャビネット壁面のすべての面の内外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の４ｍｍ以上の厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなう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装置。
【請求項５】
キャビネット壁面に関して、細分化した壁面構成材料を、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を０．５ｍｍ以上の厚さの形成により集成して構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスピーカ装置。
【請求項６】
束縛部材にて粘弾性体層の外側から与圧を与える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７】
キャビネット部のおもな容量部分として魔法瓶を使用し、魔法瓶の内面および外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する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８】
キャビネット部のおもな容量部分として蛇腹ダクトを屈曲して用い、蛇腹ダクトの外面の全域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を２ｍｍ以上の厚さで形成することを特徴とする請求項１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】
一般的なスピーカ装置をフルレンジスピーカユニット使用と密閉箱形式キャビネットにて図１８に示し、これにスピーカユニットの振動体の振動による音の発生とスピーカユニットの振動状態とキャビネットの振動状態を、矢印方向はプラス極性で前方に振動体が動作するときの状態にて図１９に示し、さらに図２０に振動伝播過程を模式図で示す。スピーカ装置はフレミングの左手の法則によるスピーカユニットの磁石の磁界と信号入力されるスピーカユニットのボイスコイルの磁界とによるスピーカユニットの振動体の前後振動が、非振動の静止点のベース上でなされることにより成立し、これにより高解像度のリアルな再生音を得られるものである。この高解像度に関しては特にフルハイビジョン映像となって画像が高解像度となっている時代において音の高解像度のニーズも高まっているという時代背景もある。
【０００３】
しかしながらスピーカ装置のスピーカユニットは振動発生装置であり、振動体の振動による放音が目的であるが、非振動の静止点であるべきはずのスピーカフレームや、キャビネットの各面の全てに振動体振動に伴う振動が発生し、スピーカユニットの振動体からの発生音に重畳して悪影響を及ぼすとともにキャビネットからの直接の放音も生じている。具体的にはスピーカユニットの振動体ＳＰａの振動による前方の空気振動Ｐ１の音の発生と共に、スピーカ振動体エッジＳＰｃやダンパーＳＰｂを介したスピーカフレームＳＰｄの振動が発生し、このフレーム振動によるスピーカキャビネットのフロントバッフル１ａの振動Ｐ３が発生する。さらにスピーカユニットの振動体の振動による後方の空気振動Ｐ２の空気伝播と、フロントバッフルの振動の固体伝播との複合によるキャビネット各面１ｂ・１ｃ・１ｄの余剰振動Ｐ４が発生する。これらにキャビネット壁面反射による共鳴が加わり、再びスピーカユニットの振動体後面に振動Ｐ５が押し寄せ、振動体ＳＰａを余剰振動させ、振動体ＳＰａを音が通過する。これに加えてスピーカユニットの振動体ＳＰａの振動の作用反作用による磁石側の逆相の振動Ｐ６の発生があり、これは振動体の前後運動に相反する運動量ではたらく。これらを総合してスピーカ装置は多種の余剰振動も含んだ音の発生となっており、これらが振動体ＳＰａの振動による前方の空気振動Ｐ１への微細音のマスキングや歪音の重畳を発生させており、これら全ての余剰振動の除去のための根本的かつ包括的な解決が要される。
【０００４】
スピーカ装置を構成する二大要素であるスピーカユニットとキャビネットに関して、キャビネットの振動軽減はこれまで数多くの構造や材料の提案がなされていて、キャビネット背面板に山状の補強リブを形成して振動を抑制するスピーカキャビネット（例えば特許文献１参照）、ゴムなどの制振効果が大きく気密性を有するシート状粘弾性体を介挿させる複合バッフル板の製作がある（例えば特許文献２参照）。ボックスを樹脂板と制振合金を積層したラミネート材で構成する振動放射の抑制（例えば特許文献３参照）、さらに石、コンクリート、セラミック、シリカフュームモルタルによる脆性物質と木材、プラスチック、鉄のような粘弾性物質あるいは靭性物質とを複合し、フィラメントワインディングやパーチクルボードを織り交ぜて構成するキャビネット（例えば特許文献４参照）がある。さらにはキャビネットでの粘性物質、弾性物質の使用としてキャビネット内部に弾性構造体により多孔空気室を多数形成し、あいだを粘性体で埋める例があり、吸音と容積増大効果が目的ではあるが弾性構造体、粘性構造体の活用もおこなわれている（例えば特許文献５参照）。スピーカユニットのフレームに関しても振動の抑制が求められていてフレームに補強リブを設けて補強することなども行われている（例えば特許文献６参照）。しかしながら図２０に示す振動の伝播の過程の模式図を見て判るように最初の振動開始で音が出ると同時に起こる、スピーカユニット内を起点とする振動伝播や各所の変形に対して、根本的にも包括的にも対処がなされているとは言い難いのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７-１２３９６３号公報
【特許文献２】実開昭６１−１２６６９０号公報
【特許文献３】特開２００８-１０３９３５号公報
【特許文献４】実開平５-１１６８１号公報
【特許文献５】特開２００６-３５２６４７号公報
【特許文献６】特開平６-２４５２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題はスピーカ装置を構成する二大要素であるスピーカユニットとキャビネットに関して、振動伝播の起点であるスピーカユニットの振動の軽減であり、さらにキャビネットの振動の軽減である。従来技術ではいずれもキャビネット振動やスピーカユニット振動は減少するがスピーカ装置全体の振動への対処の見地から見ると包括的でなく部分的である点と、振動抑制部材とその構造自体が新たな振動源となる点と、製造の困難性が増す点の難点がある。本発明はこのような従来有していた問題を解決して、スピーカの振動体以外の振動の全てを抑制して高品位の音とするという観点にて、高解像度の音の放音を実現するものであり、振動抑制によりスピーカユニットフレームとキャビネットの非振動の静止点として成立させ、スピーカユニットの本来の振動体の前後振動により高解像度のリアルな再生音をもたらすものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために請求項１に記載の発明は、スピーカユニットの振動体とダンパーやエッジなど可動部と取付けに必要な部分を除く、スピーカユニット裏側のフレーム表面などの全ての表面の、フレームとフレームの凹状部分の全周囲を含む全域に亘り、これに連続して、スピーカユニット取付けバッフル裏側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の１０ｍｍを越える厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなうことを課題の解決手段とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明はスピーカユニット取付けバッフル表側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の４ｍｍ以上の厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなうことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置であることを課題の解決手段とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明はキャビネット壁面のすべて面の内面あるいは外面のいずれかの全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の４ｍｍ以上の厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなうことを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカ装置であることを課題の解決手段とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明はキャビネット壁面のすべての面の内外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体の４ｍｍ以上の厚さの制振層形成と剛性の強化をおこなうことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載のスピーカ装置であることを課題の解決手段とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明はキャビネット壁面に関して、細分化した壁面構成材料を、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を０．５ｍｍ以上の厚さの形成により集成して構成する請求項１〜請求項４いずれかに記載のスピーカ装置であることを課題の解決手段とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は束縛部材にて粘弾性体層の外側から与圧を与える請求項４に記載のスピーカ装置であることを課題の解決手段とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明はキャビネット部のおもな容量部分として魔法瓶を使用し、魔法瓶の内面および外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１に記載のスピーカ装置であることを課題の解決手段とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明はキャビネット部のおもな容量部分として蛇腹ダクトを屈曲して用い、蛇腹ダクトの外面の全域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を２ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１に記載のスピーカ装置であることを課題の解決手段とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明による、スピーカユニットの振動体とダンパーやエッジなど可動部と取付けに必要な部分を除く、スピーカユニット裏側のフレーム表面などの全ての表面の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成することは粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことも含めて、スピーカユニットのフレームに対する制振層形成と剛性の強化となり、スピーカユニットの振動体の振動と同時に磁石とダンパーとエッジによって引き起こされるスピーカフレームの強い振動について、その振動を抑制すると共にその振動の減衰を早める。図２０にてスピーカユニットの振動体の前進と磁石の後退が同時に起こり、それがスピーカユニットのフレームを前と後ろに引くこととなり、フレーム振動が始まるが、粘弾性体層の形成が非拘束型制振層の形成となり制振が発揮され、特にフレームの凹状部分は振動の発生点でありここが拘束型制振層の形成に近い形となり、制振性が増す。スピーカユニットのフレーム部分はキャビネット接し、しかもダンパーとエッジを介して振動体に接している部分であり、ここの振動が音のにごりに強い影響を及ぼしているので、ここの振動を抑えることが一番の基本であり、十分に抑えないで他の対策を進むと取りきれないひずみを残すこととなるので最も肝心である。粘弾性体層の形成はスピーカフレームの裏側の振動体側にも行いたいがスピーカユニットのその場所にあとで塗布するのは困難が伴うので塗布不可能域とするが、スピーカユニットの製造工程で塗布し、層形成することは効果をさらに推し進める。さらに粘弾性体は層の厚さの増加とともに剛性も有するので、スピーカユニットのフレーム振動を抑え、これによる余剰振動の減少と早期減衰が、歪の少ない再生音の実現となり、フレーム振動によりマスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、音のリアリティの向上となる。なお音質の評価は聴感覚による評価が最も厳しく、音色や響きや定位や奥行きを総合して、アコースティック楽器の実物と比較しながら微妙な違いを検出する。
【００２２】
請求項２に記載の発明による、スピーカフレームの粘弾性体層のなかに剛性を持つ補助部材を有する請求項１に記載のスピーカ装置であることは振動体振動とその反作用による磁石の振動は強く、スピーカユニット裏面のフレーム表面などのスピーカユニットの裏面の全ての表面に対して粘弾性体層の形成による制振は１０ｍｍを越える厚さとなるので、その層のなかに剛性を持った補助部材を有することにより、スピーカユニットのフレームと補助部材との間でそれまでの非拘束型から拘束型に近い形での制振層となり制振の効果を増すとともに、補助部材は第２のスピーカフレーム、それも振動を抑えたフレームの役割を果たし、このフレーム振動の減少によりひずみの少ない音を得る。
【００２３】
請求項３に記載の発明による、スピーカユニット取付けバッフル裏側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を２ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置であることは粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことも含めて、スピーカユニットによって引き起こされるスピーカマウント部周辺のバッフルの振動に対する制振層形成と剛性の強化となり、振動を抑制すると共にその振動の減衰を早める。この余剰振動の減少と早期減衰が、歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。
【００２４】
請求項４に記載の発明による、バッフル裏側の粘弾性体層のなかに剛性を持つ補助部材を有することを特徴とする請求項３に記載のスピーカ装置であることはスピーカユニットの振動とそれによるスピーカユニット取付け部周辺のバッフルの振動は強く、スピーカマウント部周辺のバッフルの振動に対するバッフル裏面への制振層形成による制振は１０ｍｍを越える厚さとなるので、その層のなかに剛性を持った補助部材を有することにより、スピーカユニットのフレームと補助部材との間でそれまでの非拘束型から拘束型に近い形での制振層となり制振の効果を増すとともに補助部材は第２のバッフル、それも振動を抑えたバッフルの役割を果たし、このフレーム振動の減少によりひずみの少ない音を得る。
【００２５】
請求項５に記載の発明による、スピーカユニット取付けバッフル表側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を２ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１〜請求項４いずれかに記載のスピーカ装置であることは粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことも含めて、スピーカユニットによって引き起こされるスピーカマウント部周辺のバッフルの振動に対するバッフルの両面からの制振層形成と剛性の強化となり、その振動を抑制すると共にその振動の減衰を早める。この余剰振動の減少と早期減衰が、歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。
【００２６】
請求項６に記載の発明による、バッフル表側の粘弾性体層のなかに剛性を持つ補助部材を有することを特徴とする請求項５に記載のスピーカ装置であることはスピーカユニットの振動とそれによるスピーカユニット取付け部周辺のバッフルの振動は強く、スピーカマウント部周辺のバッフルの振動に対するバッフル表面への制振層形成による制振は１０ｍｍを越える厚さとなるので、その層のなかに剛性を持った補助部材を有することにより、その層のなかに剛性を持った補助部材を有することにより、スピーカユニットのフレームと補助部材との間でそれまでの非拘束型から拘束型に近い形での制振層となり制振の効果を増し、このフレーム振動の減少によりひずみの少ない音を得る。
【００２７】
請求項７に記載の発明による、キャビネット壁面のすべて面の内面あるいは外面のいずれかの全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１〜請求項６いずれかに記載のスピーカ装置であることは粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことも含めて、キャビネット構成面への制振層形成と剛性の強化となり、スピーカフレームの強い振動とスピーカマウント部周辺の振動の抑制に加えて、スピーカキャビネットの壁面全てのその振動を抑制すると共にその振動の減衰を早める。この余剰振動の減少と早期減衰が、スピーカフレームの余剰振動により、歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。
【００２８】
請求項８に記載の発明による、キャビネット壁面のすべての面の内外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１〜請求項６いずれかに記載のスピーカ装置であることは粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことも含めて、キャビネットの内外面への制振層形成と剛性の強化となり、スピーカフレームの強い振動とスピーカマウント部周辺の振動の抑制に加えて、スピーカキャビネットの壁面全てのその振動を壁面の両面から抑制すると共にその振動の減衰を早める。この余剰振動の減少と早期減衰が、歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。これによりスピーカ装置の二大要素であるスピーカユニットとキャビネットの可能なすべての面に非拘束制振層が形成されることとなり不要振動は全て減衰する。
【００２９】
請求項９に記載の発明による、キャビネットの各面のすべての接合面に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１〜請求項８いずれかに記載のスピーカ装置であることは粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことも含めて、スピーカ装置を構成する各面の共振が伝播することを防止することであり、スピーカユニットの制振、キャビネット各面の制振と相俟って、余剰振動の減少と早期減衰に寄与し、歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。キャビネットの振動は強いものであり、振動を大幅に抑えるには壁面の粘弾性体層の厚さが大幅に増大するので、同一の粘弾性体材料で各壁面を隔離して、スピーカユニットへの悪影響の現象を果たすものでもある。なお注意点は粘弾性体ゆえに力が加わり続けると粘性のために徐々に変形してキャビネットが破損することで、この防止には接合部付近の粘弾性体の断面積を大幅に増やすことが有効で、例えば内側と外側のそれぞれに１０ｍｍ以上の盛り上げをして十二分の剛性を得て、変形を防ぐ。
【００３０】
請求項１０に記載の発明による、キャビネット壁面に関して、細分化した壁面構成材料を、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を０．５ｍｍ以上の厚さの形成により集成して構成する請求項１〜請求項９いずれかに記載のスピーカ装置であることは粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことも含めて、スピーカ装置を構成する各面の強い共振の発生を抑止することとなり、各面を細分化された構成材料を粘弾性体層で隔離して、さらには複層構造にして強い共振点をなくすることが、細分化した構成材料同士が拘束型制振層に準ずる形となり、スピーカユニットの制振と相俟って、余剰振動の減少と早期減衰に寄与し、これが歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明による、重量物を配する請求項１〜請求項１０いずれかに記載のスピーカ装置であることは粘弾性体層によりスピーカユニットの共振とスピーカ装置を構成する各面の共振の発生を抑止した上で、残る作用反作用の振動Ｐ６をスピーカの数倍以上の重量の重量物を配置により減少させることである。この重量物の配置がスピーカユニットを非振動の静止点に近いかたちとして作用反作用振動の悪影響を減少させ、これが歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。この重量物自体が新たな共振の発生とさせないために配置にあたっては粘弾性体層の上に配して、さらにその全体を粘弾性体層で覆う。
【００３２】
請求項１２に記載の発明による、束縛部材にて粘弾性体層の外側から与圧を与える請求項８に記載のスピーカ装置であることは粘弾性体層によりスピーカユニットの共振とスピーカ装置を構成する各面の共振の発生を抑止した上で残る振動をさらに束縛部材にてキャビネットの外側から与圧を与えることは質量の増加を少なく効果的に振動を抑制させることとなり、これが歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。この場合順序を逆にして、束縛部材による加圧ののちに粘弾性体層の形成では制振されるが、束縛部材による振動も発生し、それを粘弾性体では抑えきれないので、粘弾性体層の形成の上に拘束部材による与圧印加の順序であり、さらにその上に粘弾性体層を形成すると効果がさらに上がる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明による、キャビネット部のおもな容量部分として魔法瓶を使用し、魔法瓶の内面および外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置であることは魔法瓶の遮熱性に伴う真空層の音の遮断効果と減圧による与圧効果と軽量で強度がある利点を活用し、金属の共振の発生に対しては内外部への粘弾性塗布により内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことにより制振して、キャビネット振動による直接放出音がなく、小型軽量でひずみの少ないスピーカ装置を実現する。
【００３４】
請求項１４に記載の発明による、キャビネット部のおもな容量部分として蛇腹ダクトを屈曲して用い、蛇腹ダクトの外面の全域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を２ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置であることは後方開放型スピーカ装置の振動体の裏面に関してキャビネットからの悪影響が少ないという特徴を生かして、その低音再生域を下方に伸ばすために蛇腹ダクトを用いたものであり、経路長の確保のためにダクトを屈曲させて反射させるものである。ダクトの振動を抑えるために粘弾性体の内部損失が大きく、振動エネルギーを熱エネルギーに変え、自身の共鳴がないことを活用して外面の全域に粘弾性体の非拘束制振層を形成したものであり、このことにより、背面圧力の少ない伸びやかな音の低音域までの再生が実現する。
【００３５】
全般的効果をさらに記せば、図２０に示す振動の伝播の過程の模式図を見て判るように、最初の振動開始で音が出ると同時に起こるスピーカユニット内をはじめとする振動伝播や各所の変形に対して、その起点であるスピーカフレーム振動をはじめとして、キャビネット内のすべてを制振することにより、図２０のＡ、Ｂ、Ｃの振動発生と伝播による余剰振動が減少し、包括的にも対処がなされる。これにより例えば高域をシンバル音、低域をベース音、全体としてピアノ音や弦楽器音とボーカル音の再現性、それに定位と分解能に着目して試聴にて効果確認をおこなうと、結果はそれぞれに対して大幅のリアリティ向上の効果を奏する。この結果は全音域の全音量に対して不要振動の低減や、振動相殺の低減の効果をもたらしていることを示し、聴感はどの音量でも、どの音域でも明瞭な音となり、歯切れが良くなり、打楽器の臨場感が良くなり、気配の音や聞こえなかった音が聞こえる効果をもたらし、目的とする高解像度の音の実現が進む。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】クレーム対応図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る、スピーカユニットの振動体とダンパーやエッジなど可動部と取付けに必要な部分を除く、スピーカユニット裏側のフレーム表面などの、粘弾性体の追加塗布可能な全ての表面に対して、粘弾性体層を形成するスピーカ装置を示す概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る、スピーカフレームの粘弾性体層のなかに剛性を持つ補助部材を有する図２のスピーカ装置を示す概略図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る、スピーカユニット取付けバッフル裏側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、粘弾性体層を形成する図２のスピーカ装置を示す概略図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る、バッフル裏側の粘弾性体層のなかに剛性を持つ補助部材を有する図４のスピーカ装置を示す概略図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る、スピーカユニット取付けバッフル表側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を形成する図４のスピーカ装置を示す概略図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係る、キャビネット壁面のすべての面の内面あるいは外面のいずれかのそれぞれの全域に対して粘弾性体層を形成する図４のスピーカ装置を示す概略図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態に係る、キャビネット壁面のすべての面の内外面のそれぞれの全域に対して、粘弾性体層を形成する図６のスピーカ装置を示す概略図である。
【図９】本発明の第８の実施の形態に係る、キャビネットの各面のすべての接合面に対して、粘弾性体層を形成する図８のスピーカ装置を示す概略図である。
【図１０】本発明の第９の実施の形態に係る、キャビネット壁面に関して、細分化した壁面構成材料を、粘弾性体層の形成により集成して構成する図９のスピーカ装置を示す概略図である。
【図１１】本発明の第１０の実施の形態に係る実施例１で、重量物を配する図８のスピーカ装置を示す概略図である。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る実施例２で、重量物を配する新たな実施例を示す概略図である。
【図１３】本発明の第１１の実施の形態に係る、束縛部材にて粘弾性体層の外側から与圧を与える図８のスピーカ装置を示す概略図である。
【図１４】本発明の第１２の実施の形態に係る実施例１で、キャビネット部のおもな容量部分として魔法瓶を使用し、魔法瓶の内面および外面の全域に対して、粘弾性体層を形成するスピーカ装置を示す概略図である。
【図１５】本発明の第１２の実施の形態に係る実施例２で、キャビネット部に広口ステンレス魔法瓶を使用することを示す概略図である。
【図１６】本発明の第１３実施の形態に係る、キャビネット部のおもな容量部分として蛇腹ダクトを屈曲して用い、蛇腹ダクトの外面の全域に対して、粘弾性体層を形成するスピーカ装置を示す概略図である。
【図１７】本発明の第１３実施の形態に係る、屈曲した蛇腹ダクト内でのスピーカユニット背面からの発生音波の反射状態を示す概略図である。
【図１８】一般的な密閉型スピーカ装置のスピーカユニットとキャビネットを表した図である。
【図１９】図１８に関して、音の発生と振動状態を付記した図である。
【図２０】図１８に関して、スピーカユニットにプラス極性の電圧印加のときの振動伝播の過程を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。はじめに粘弾性体の比較と効果の基本確認を行う。対象の共鳴体として、直径６１ｍｍ高さ１１１ｍｍのガラスコップ４個を準備し、粘弾性体は接着剤系からの１種類に、振動抑制効果の高い建築シール剤系から２種類を加えて、これを塗布乾燥させて３ｍｍの粘弾性体層を形成し、打撃時の音の測定を行う。それはイ：ガラスコップそのまま、ロ：１液型ウレタン系接着剤のボンドＵ９２８Ｃ−Ｘ、ハ：変性シリコーンシーラントのセメダインＳＭ−２０２、ニ：同じく変性シリコーンシーラントのセメダインＰＯＳシールＳＭ−４４４である。段階的塗布にて、表裏全域への粘弾性体層形成による共鳴抑制効果が高いとの知見が得られ、表裏全域塗布での測定にて発生音の強さは、イに対して、ロでは３ｄｂ、ハとニでは５ｄｂの減少を示した。音の減衰時間はロでは変わらず、ハでは１３、％ニでは２８％の減少を示した。また音の高さはイの９３２Ｈｚがロでは８３１Ｈｚ、ハとニでは７８４Ｈｚと質量増加に伴い低下した。これにより粘弾性体層の形成による制振効果があり、とりわけＰＯＳシールの制振効果が高いことの知見が得られる。
【００３８】
さらにこのＰＯＳシールの確認として弦楽器の弦に塗布して、１００Ｈｚから６００Hzとその倍音域までの音域での効果の差を確認した。使用楽器はクラシックギターで巻き線を含むナイロン弦である。ＰＯＳシール塗布前に対して塗布乾燥後では、高音域の１番線のＥ弦では音の強さは６ｄｂ減少、減衰時間は８４％減少、２番線のＢ弦では６ｄｂ減少、６６％減少、３番線のＧ弦では１５ｄｂ減少、７８％減少、４番線のＤ弦では９ｄｂ減少、９５％減少、５番線のＡ弦では１２ｄｂ減少、９１％減少、低音域の６番線のＥ弦では１５ｄｂ減少、９１％減少であり、どの音域でも減衰時間の短縮は大きく、音の強さも低音域では特に小さくなっていて、全体としてはピチカート奏法のような音でポコポコと小さく響くだけとなる。
【００３９】
これらの事前確認を経て、スピーカ装置に対して粘弾性体層を形成して、全音域をバランスよく含んだピンクノイズにて振動減衰の確認を行う。小型のスピーカ装置で、スピーカ口径は６５ｍｍ、キャビネットの板厚は９ｍｍ、高さ１９８、幅１２５、奥行１７４ｍｍで容積は６リットルである。聴感ではスピーカユニット裏側への塗布と表面振動が大きいフロントバッフルへのＰＯＳシールの塗布、それも０．５ｍｍの塗布厚で、音のもやもや感が減少し、それまでマスキングされていた高域の音がはっきりと再現され、変化が確認された。振動測定としては外面全ての０．５ｍｍ厚の塗布にて全体として３ｄｂの振動減少が見られた。さらに裏面塗付とスピーカフレーム塗布、表面裏面の塗付増加と進み、全面が４ｍｍ以上の層の厚さとなった時点で、８ｄｂの振動減少が確認された。キャビネット面を叩いた音の変化については側面中央部で強さは１２ｄｂ減少、減衰時間は６０％減少、上面中央部では９ｄｂ減少、５１％減少し、粘弾性体塗布による振動抑制と早期減衰の効果は確認された。これらの結果から塗布の厚さは０．５ｍｍ以上にて十分な効果を発揮するとの見解に至った。塗布領域についてはキャビネット全域が好ましいが、必須域を絞ると、通常のキャビネット形状の六面体構成の直方体の上下面は狭小であり、剛性が強いので、その上下面を除く全ての面を必須として、直方体を立方体とみなして、６６％以上の領域を必須域とする。
【００４０】
これに続いて、この粘弾性体層を形成し測定したスピーカ装置に加えて、ＰＣ用からフロアタイプまで、大小各種と各種方式のスピーカ装置、４０セット以上に対してキャビネットの各面をアルコール脱脂したのちに粘弾性体を塗布して層の形成を行い、試聴にて同様の効果を確認した。変性シリコーンＰＯＳシールは垂れないので垂直面にも塗布できるので作業性が良い。しかし乾燥には２４時間の工程が必要となるが、これは粘弾性体であるが故の必要時間と見る。完全固着には５日ほどの時間を要するが、製作から実使用開始までに通常の範疇では許容できると考える。寿命や耐久性は建築材料であることもあってその安定性には問題がない。なおスピーカユニットの塗布域についてもスピーカユニットの裏側の全域が好ましいが、必須域を絞ると、裏側を構成するフレーム域とフレームの凹状部分とマグネットカバーのうち、フレームとフレームの凹状部分が最重要なので、スピーカユニット裏側全域の６０％以上の領域を必要域とする。
＜第１の実施の形態＞
【００４１】
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第１の実施の形態はスピーカユニットの振動体とダンパーやエッジなど可動部と取付けに必要な部分を除く、スピーカユニット裏側のフレーム表面などの全ての表面の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成することを特徴とするスピーカ装置である。この粘弾性体の内部損失が大きく、自身の共鳴がないことが歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。なお図は断面構造を表しているが図の左側の正面から見ての幅方向はスピーカ幅より少し大きいか数倍の大きさであり、図ではスピーカフレーム部分についてそこに粘弾性体層を形成しているために音の後方放散ができないように見えるが、スピーカフレームには複数の大きな穴があけられており、フレームへの粘弾性体層の形成後も振動体からの音の後方放散に関しても問題は生じない。
【００４２】
粘性と弾性の両方を含んだ性質を持つ粘弾性体の中でも、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤は内部損失が大きいのでスピーカフレームとキャビネットへの最適な制振層形成となり、これがスピーカフレームとキャビネットの振動抑制と剛性強化に有効で、さらに内部損失が大きいことは自身に音の共鳴などの二次障害がないことにつながる。ヤング率５ＭＰａ付近、ゴム硬度３０付近に最適点があるが、異種の塗り重ねで硬度を順次落として傾斜性の層形成とするとさらに効果的である。例えばブチルゴムやピッチ、アスファルトやゴムや金属材料などそれぞれ粘性が非常に高かったり、弾性が高かったり、剛性も強かったりするが、その複合体も含めて、取り扱いや作業性や室内配置での使用と耐久性を総合してみるとバランスが悪い。粘弾性体、とりわけ変性シリコーンシーリング材のＰＯＳシールを代表として、塗布面との親和性が良く、流動性がなく、乾燥収縮や膨張が少なく、耐久性が良く、そして何よりも塗り重ねて厚みを増しても固まった後の共振が少なくしかも剛性も増加することはスピーカ装置の振動抑制としての良い素材と言いうる。スピーカユニット後方の全域を目指して制振する理由は発生している振動がユニット全体に亘っており、ある領域を制振しても効果が限られる上に振動エネルギーに大きな変化がなく、共振個所も変化するので、包括的に全周囲に粘弾性体層を形成することが内部損失の増大と、剛性の向上によるねじり・スベリ・圧縮拡大の応力に対する強化が実現され、振動を抑制する。なお塗布に当たってはスピーカユニットとの接着面強度を確保することが重要でアルコール脱脂またはプライマー処理を行うことが必須である。
【００４３】
スピーカユニットＳＰのフレームＳＰｄの振動が粘弾性体層により抑制されるので、フレーム振動が重畳していた振動体による振動Ｐ１による前方放出音が明瞭になり、まず高音域再生でそれが確認され、粘弾性体層の厚さの増加とともに低音域が歯切れも良くなり、最後に中音域が澄んでくる。スピーカフレームの振動は振動体の振動によるダンパーの振動と振動体エッジの振動により引き起こされるとともに振動体の振動の伝播と振動体振動の作用反作用による磁石の振動が重畳したものであり、これへの制振を十分に行うことが基礎として必要である。これが不十分であるとほかへの対策の進行とともにスピーカユニット共振のひずみが残り全体の解決が遅れる。スピーカフレームなどの後部への粘弾性体の塗布が十分であるかは例えばスピーカユニットを前後逆に取り付けて、普段聞き取れないスピーカ背面の音を聞こえるようにして粘弾性体層の厚さを増して全音域で澄んで聴こえるまで厚さを増す方法が良く、１２ｍｍを超え、粘弾性体フレームとも言いうる状態ともなる。さらにスピーカフレームの幅を超えて粘弾性体層がオーバーハングしても良いし、スピーカフレームの足の数が少なく、スピーカフレームの開口が大きい場合には粘弾性体で直接にフレームの足部を追加しても良い。
【００４４】
なお通常のスピーカフレームは鉄を材料にしているが、プラスチックの時には粘弾性体層による振動改善の効果は大きく、ハイクラスといわれるアルミダイキャストを材料にしている場合にも粘弾性体層の形成による効果は大きい。このスピーカの背面全域およびスピーカ取り付けのバッフル周辺に粘弾性体層を形成することは単一の振動体のシングルコーンスピーカを例にして述べてきたが、２ウェイ、３ウェイなどのマルチウェイのスコーカ、トィータにても同様の中高音域の共振の状態なので粘弾性体層の形成による制振は適用でき、さらにはここで例示しているシングルコーンのダイレクトラジエータタイプと呼ばれる直接放射型のスピーカ以外のスピーカ、すなわちドームスピーカの裏側やホーンスピーカにおいてもドライバーとホーンの裏面と外側に粘弾性体層の形成は適用できる。さらにスピーカ構造に関しても密閉型のみならず、位相反転のバスレフ型、後面開放型、バックロードホーン型などに関しても本発明の粘弾性体層の形成による制振はスピーカユニット振動とキャビネット振動、とりわけ前面バッフル振動に対して密閉箱形式と同様に制振効果を表す。
＜第２の実施の形態＞
【００４５】
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第２の実施の形態はスピーカフレームの粘弾性体層のなかに剛性を持つ補助部材を有する図２のスピーカ装置であり、振動体振動とその反作用による磁石の振動は強いので、スピーカユニット裏面のフレーム表面などのスピーカユニットの裏面の全ての表面に対して粘弾性体層の形成による制振は１０ｍｍを越える厚さとなるので、その層のなかに剛性を持った補助部材を有することが拘束制振に近い形となり、制振の効果を増し、ひずみの少ない音を得る。この剛性を持つ補助部材は３ｍｍ厚、幅１０ｍｍ、長さ３０ｍｍの鉄プレートや同じ長さほどのボルト類などの金属や木質材、プラスチックで、その剛性が制振の効果を高めるとともに粘弾性体がその補助材料の固有振動を制振することももたらす。
＜第３の実施の形態＞
【００４６】
図４は、本発明の第３の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第２の実施の形態はスピーカ取付けバッフル裏側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層２fを２ｍｍ以上の厚さで形成する図２のスピーカ装置である。図４のキャビネット裏面のスピーカユニットマウント部近傍に粘弾性体層２ｆを円環状に形成することであり、このことが粘弾性体の内部損失により、スピーカユニットの振動の抑制に加えて、振動しているスピーカユニットのマウント部の周辺バッフルの振動を抑制して、歪の少ない再生音を実現し、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。スピーカマウント部周辺はスピーカユニットによる振動が大きく、この振動を抑制することはスピーカユニット内の振動を抑えることの次に重要である。
＜第４の実施の形態＞
【００４７】
図５は、本発明の第４の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第４の実施の形態はバッフル裏側の粘弾性体層のなかに剛性を持つ補助部材を有する図４のスピーカ装置であることはスピーカユニットの振動とそれによるスピーカ取付け部周辺のバッフルの振動は強いので、スピーカマウント部周辺のバッフルの振動に対するバッフル裏面への制振層形成による制振は１０ｍｍを越える厚さとなるので、その層のなかに剛性を持った補助部材を有することが拘束型制振に近い形となり、制振の効果を増し、ひずみの少ない音を得る。この剛性を持つ補助部材の材質は３ｍｍ厚の鉄プレートなどの金属や木質材、プラスチックで、その剛性が制振の効果を高めるとともに粘弾性体がその補助材料の固有振動を制振することももたらす。
＜第５の実施の形態＞
【００４８】
図６は、本発明の第５の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第５の実施の形態はスピーカユニット取付けバッフル表側の、スピーカユニット取付け部とそれより４０ｍｍ以上大きい範囲で形成される円環状の全域に亘り、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を２ｍｍ以上の厚さで形成する図４のスピーカ装置である。キャビネット表面のスピーカユニットマウント部近傍に粘弾性体層２ｆを円環状に形成することであり、このことが粘弾性体の内部損失により、スピーカユニットの振動の抑制に加えて、振動しているスピーカユニットのマウント部の周辺バッフルの振動を抑制して、歪の少ない再生音の実現となり、マスキングされていたスピーカユニットの振動体の微細音の再現となり、解像力の向上となり、リアリティの向上となる。スピーカマウント部周辺はスピーカユニットによる振動が大きく、この振動を裏面と表面の両面から抑制することは抑制効果を強め、特に表面側は外見上特異に感じるが表面振動の抑制と共振音の放出を防ぐ効果がある。
＜第６の実施の形態＞
【００４９】
図７は、本発明の第６の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第４の実施の形態はキャビネット壁面のすべて面の内面あるいは外面のいずれかの全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する図４のスピーカ装置である。図７においてはキャビネットの内面の全ての面の全域に粘弾性体層２ｂを形成しているが、このことが粘弾性体の内部損失により、スピーカ装置の振動体以外の全ての余剰振動の抑制がなされ、余剰振動による音のにごりが減少し、キャビネット振動によりマスキングされていたスピーカ振動体による振動Ｐ１による前方放出音が明瞭になる効果が発揮される。スピーカキャビネットの全ての壁面の全域を目指して制振する理由は発生している振動が壁面全体に亘っており、ある領域を制振しても効果が限られる上に振動エネルギーに大きな変化がなく、共振個所も変化するので、包括的に全壁面に粘弾性体層を形成することが内部損失の増大と、剛性の向上によるねじり・スベリ・圧縮拡大の応力に対する強化が実現され、振動を抑制する。
【００５０】
キャビネット面の構成材料としては木質系やプラスチック系のほかに、金属系、陶器磁器ガラス系、コンクリートや大理石を含む石系もあるが、共振や部分振動や表面振動が付随し、オルゴールモジュールを鳴らして接触させると共鳴による音の増大でこれがよく判る。上記に述べた制振のための粘弾性体はこれら各種の材料に対する親和性があり、層形成により叩いての音やオルゴール接触での共鳴も減少して制振効果が確認される。強弱の違いはあるが全ての面が振動しているがゆえに全ての面を制振する必要性があり、これを行うことがひずみの少ない音の実現につながる。この場合、キャビネットの裏側と表側では粘弾性体層による振動抑制効果が多少異なり、壁面振動の抑制のほかに表面の部分振動の抑制の差異や音の反射や放散での効果の違いもあり、どこにどれだけの厚さで実施するかについては効果確認が要されるとともに、商品としての外観上や外観性の向上それに製造工程上の観点も含めて選択される。
＜第７の実施の形態＞
【００５１】
図８は、本発明の第７の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第７の実施の形態はキャビネット壁面のすべての面の内外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する図６のスピーカ装置である。図８に示すようにキャビネットの外面の全ての面の全域に粘弾性体層２ａ、キャビネット内面の全ての面の全域に粘弾性体層２ｂを形成しているので、このことが粘弾性体の内部損失によりスピーカ装置の振動体以外の全ての余剰振動の抑制、特にキャビネット振動の抑制が表面と裏面からなされ、制振力としては最大になり、余剰振動による音のにごりが減少し、キャビネット振動によりマスキングされていたスピーカ振動体による振動Ｐ１による前方放出音が明瞭になる効果が発揮される。キャビネット壁面の振動力は大きいので、粘弾性体の厚さの増大とともに音の変化にて効果の様子がわかるが、その飽和点は１０ｍｍを超える場合も多い。
＜第８の実施の形態＞
【００５２】
図９は、本発明の第８の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第９の実施の形態はキャビネットの各面のすべての接合面に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する図８のスピーカ装置である。キャビネット各面の接合面に粘弾性体層２ｃを１ｍｍ以上形成することは各面の振動のそれぞれの隣接面への振動の固体伝播の抑制で、スピーカユニットの振動体裏面からキャビネット内への振動は前面への音と同じエネルギーであり、空気伝播でキャビネットの各面で発生する振動は大きく、これにスピーカフレームからの振動の固体伝播による振動が加わり、しかも各面の振動が固体振動伝播として相互伝達され干渉しあうので、特にグランドピアノ音の再生にてはっきりとキャビネットによる音のにごりが確認され、この振動を各壁面内にとどめるために、振動を壁面制振と同様に粘弾性体層を形成して、振動を隔離するものである。
【００５３】
製作ではキャビネットを構成する各面の表面と裏面それに端面に１ｍｍ以上形成するように塗布して乾燥し、さらに各面のパネル端面に粘弾性体を追加塗布して釘やネジを使わずに接合して乾燥させる。このことによりキャビネット各面への粘弾性体層形成による余剰振動を抑制と共に、キャビネット各面間の固体振動伝播の緩衝がなされ、とりわけフロントバッフル１ａへの振動の集約が減少し、スピーカユニットへ戻る固体振動伝播を減少させる。このことにより、キャビネット振動によりマスキングされていたスピーカ振動体による振動Ｐ１による前方放出音が明瞭になり、その効果はピアノ音が澄んだ音となって確認される
＜第９の実施の形態＞
【００５４】
図１０は、本発明の第９の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第９の実施の形態はキャビネット壁面に関して、細分化した壁面構成材料を、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を０．５ｍｍ以上の厚さの形成により集成して構成する図８のスピーカ装置である。図１０に示すようにスピーカキャビネット壁面に関して、フロントバッフルの細分化した構成材料１ｅ、後板の細分化した構成材料１ｆ、天板の細分化した構成材料１ｇ、底板の細分化した構成材料１ｈを、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層２ｄを２ｍｍ以上形成して集成して構成することであり、キャビネット構成の各面を、例えば１００×３０×１５ｍｍの小木片を粘弾性体により集成して構成することである。製作では平面上に木片を集めて粘弾性体を塗布して寄せ集めてパネルを製作し、多層の場合にはさらに粘弾性体により重ね合わせてパネルを完成させる。これをさらに釘やネジを使わずに粘弾性体を塗布して組み立てることとなるが、キャビネット表面側の粘弾性体層、裏面側の粘弾性体層の厚さを増加させて、面強度を低下させないようにする。
【００５５】
これにより図１０にて木片間の各所に粘弾性体層が形成され、単に粘弾性体層を厚くすることのみでは解消しにくいキャビネットの各面の大きさでの強い共振振動が発生しにくくなり、キャビネット各面を叩いても音の発生がほとんどなくなり、キャビネット面の固有振動が減少したことを示す。同時に固体伝播の減少効果もあり、これまでのキャビネット表面側の粘弾性体層２ａ、裏面側の粘弾性体層２ｂによる振動抑制も効果を増し、キャビネット面の全体振動、部分振動、表面振動と各面の相互干渉も姿を消してゆく。このことにより、キャビネット振動によりマスキングされていたスピーカ振動体による振動Ｐ１による前方放出音が明瞭になり、その効果はピアノ音がさらに澄んだ音となって確認される。
＜第１０の実施の形態＞
【００５６】
次に本発明の第１０の実施の形態を説明する。
【００５７】
図１１は実施例１におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この実施例１は重量物を配する図８のスピーカ装置である。図１１に示すように、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を介してスピーカ重量の数倍以上の重量物３をキャビネット壁面に配することは図１９におけるスピーカユニットの振動体振動の作用反作用による振動Ｐ６への対処としておこなう。この作用反作用による振動Ｐ６を減少させるには従来からスピーカ背面の磁石の背後に重量物を配することが行われてきたが、作用反作用振動の減少効果に相俟って、スピーカフレームの各所の部分振動と重量物自身の振動などの複雑な振動を生むという二次障害の発生をともなっていた。
【００５８】
本実施の形態では効果的に作用反作用による振動Ｐ６を減少させるために粘弾性体でスピーカフレーム振動を抑えて、さらにそのスピーカ取り付けマウントの周囲部にその粘弾性体層を介して重量物３を配する。この重量物はスピーカの磁気回路に影響を与えないために非磁性体が望ましいがスピーカユニットに磁気シールドがなされている場合にはこの限りではない。また重量物はスピーカマウント部のキャビネットの表面または裏面さらには両面に円環状にあるのが望ましく、粘弾性体層と重量物効果により、スピーカフレームＳＰｄの振動の減少、フロントバッフル１ａの全体振動、部分振動、表面振動の減少に、さらに作用反作用による振動Ｐ６の減少が加わる。スピーカユニットの数倍以上の重量にてスピーカユニットを非振動の静止点に近いかたちとなり、これにより音の落ち着きをもたらし、おとなしい音になったように感じとともに、再生音が明瞭となり微細音の再生が向上し、澄んだピアノ音が認識される。
【００５９】
図１２は実施例２におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第２の実施例は実施例１と同様の重量物の配置であるが、構造は大幅に異なり、まず一番下に大きな重量物３を配して粘弾性体層を形成して制振し、その上にマグネット部が下でスピーカユニットを逆さに配し、その上に内外に粘弾性体層を形成したキャビネットを設け、さらにスピーカフレームなど全体の外殻部にさらに粘弾性体層を形成する配置である。この構造はスピーカユニットからの放音が通常と逆となるが、音の無指向性の音の放出となり、重量物も大きく重くすることが可能であり、作用反作用振動の軽減の効果は大きく期待できる。しかし通常はキャビネット内に隠れているスピーカフレームが外殻面に出てくるためにフレームや磁石部での振動が全て音として聴こえることになる。そのために通常のスピーカ裏面への粘弾性体層の形成によるいっそうの振動抑制が要される。これを乗り越えて振動を抑制した場合にはひずみの少ない音となり、スピーカ装置の新規のスタイルとなる。なお逆取り付けのためにダンパーによる逆位相の放音があるが、ダンパー面は通気性があるために問題とならない。
＜第１１の実施の形態＞
【００６０】
図１３は、本発明の第１１の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第１１の実施の形態は束縛部材にて粘弾性体層の外側から与圧を与える図８のスピーカ装置である。図１３に示すように、スピーカフレームなどのスピーカ裏面キャビネット構成面の振動とキャビネット振動を粘弾性体層で抑制することに加えて、その層の上にスペース部材４ｃを介して被覆付針金ワイヤーなどの束縛部材４ａとターンバックルなどのテンション印加部材４ｂでキャビネット各構成面とスピーカフレームに与圧を加えることであり、この束縛部材にさらに粘弾性体を塗布してもよい。これは粘弾性体によるスピーカフレームやキャビネット余剰振動の減少に、さらに与圧によるスピーカフレームやキャビネットの制振効果を加え、同時に束縛部材自体による新たな振動発生を粘弾性体により防ぐものである。これにより、キャビネット振動によりマスキングされていたスピーカ振動体振動による前方の空気振動Ｐ１による前方放出音がさらに明瞭になり、与圧による余剰振動のさらなる減少が特に打楽器の立ち上がりと立下りの音のリアリティの向上を引き起こす。
【００６１】
図１３ではスピーカユニットを含めた与圧印加となっていてスピーカユニットとキャビネットの双方への与圧印加であり、スピーカ装置全体への総合的な振動抑制効果をねらっているが、締めすぎによるスピーカユニットやキャビネットの変形はひずみ音の発生となるので十分気をつける必要がある。ワイヤールートとしてはキャビネット外側を一周や、スピーカ装置の内部を介するが側面から出してキャビネット後方を回るルートもあり、本数とルートやスペース部材の高さなど与圧状態を確認しながら最適に選択する。テンション印加の方法はターンバックルやウインチのような機構でなく、針金のひねり上げでも良いが十分な力と緩みへの対処が必要である。
＜第１２の実施の形態＞
【００６２】
次に本発明の第１２の実施の形態を説明する。
【００６３】
図１４は実施例１におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この実施例１はキャビネット部のおもな容量部分として魔法瓶を使用し、魔法瓶の内面および外面の全域の７０％以上の領域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を１ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置である。図１４に示すようにポット状魔法瓶５ａを配し、その内面と外面に粘弾性体層５ｃと５ｄを形成し、スピーカユニット周辺構造を１ａや１ｂや１ｃで構成して、そのスピーカユニット内面と外面にも粘弾性体層２ａ・２ｂ・２ｆを形成し、さらに魔法瓶との接続部にも粘弾性体層を構成した構造である。ポット状魔法瓶は廉価で入手性も良く、３リットルほどの容量まであるが、スピーカキャビネットとしての使用での最大の特徴は断熱効果のための真空層を音の遮断に活用する点であるが、ステンレス面を通じて音が内部から外部へと伝わるので、この魔法瓶の内面と外面の振動の発生と伝播を防ぐために粘弾性体層を形成し、その内部損失により制振を行う。これにより強い強度で軽量のキャビネットが出現し、このことはキャビネット振動に関しても振動が少ないことに加えて、その減衰も早く、スピーカユニットからの前方放出音にも歯切れよさの良い影響を与え、しかもキャビネットからの外部放出音が少ない利点を持つ。粘弾性体は０．５ｍｍほどの塗布だけで金属の振動を抑えられるが１ｍｍを超えると十分な制振となり、７０％を覆えば１００％に近い飽和の制振を得られる。
【００６４】
図１５は実施例２におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この実施例２はポット状よりもさらに大容量の魔法瓶での新たな実施例である。大容量になると広口魔法瓶となりランチジャーや料理保温ジャーの用途があるが、開口部が大きいので魔法瓶の特長を生かすためにはスピーカユニット部と広口魔法瓶との間に二重の板と粘弾性体層で振動を抑える対処が必要で、これにより大容量の魔法瓶活用による音質の良いスピーカ装置が実現される。口径の大きいスピーカユニットのスピーカ装置にはそのキャビネットとして大きい容量の魔法瓶が必要とされるが広口となる。これにスピーカユニットの口径にマッチングする場合には魔法瓶内外と取り付け部への粘弾性体層の形成によりスピーカ装置として使用可能であるが、口径や向きがマッチングしない場合には図１５の構造による魔法瓶の活用となる。さらにスピーカキャビネットとして容量が必要な場合にはポット形状魔法瓶でもジャー形状魔法瓶でも連結部を構成すれば２連・３連・４連の大容量構造への発展が可能である。
＜第１３の実施の形態＞
【００６５】
図１６は、本発明の第１３の実施の形態におけるスピーカ装置の断面構造を表わしたものである。この第１３の実施の形態はキャビネット部のおもな容量部分として蛇腹ダクトを屈曲して用い、蛇腹ダクトの外面の全域に対して、変性シリコーン系、ポリウレタン系の粘弾性シーリング材、エポキシ変性系、変性シリコーンエポキシ系、ウレタン系の粘弾性接着剤のいずれかあるいは複合である粘弾性体層を２ｍｍ以上の厚さで形成する請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置である。スピーカ装置のキャビネット部のおもな容量部分として蛇腹ダクト５ｆを音の内部反射のために屈曲して蛇腹を伸ばしきらない範囲で用い、蛇腹ダクトの外面の全域にたいして粘弾性体層５ｇを２ｍｍ以上の厚さで形成する。実際の製作ではスピーカに対してダクトの方は大幅に長いが、図では基本構造としてこれを示している。外面はダクトの振動防止と剛性の構成とダクト間の接触の防止のために制振し、厚さは厚いほど良くしかも凹凸のために一様にはならないが、２ｍｍ以上の厚さでもって全域を覆うことによって十分な制振効果となる。
【００６６】
実製作は直径８０ｍｍ、蛇腹高低４ｍｍのフレキシブルは排気ダクトと、直径１１０ｍｍ、蛇腹高低５ｍｍのフレキシブル排気ダクトの各種と、ファンヒーター熱をコタツに導く蛇腹アルミダクト、直径１１ｍｍ、収縮長さが０．８ｍ、最大長さが２．７ｍ、蛇腹高低５ｍｍを、それぞれ伸張させるが、伸張しきらずに蛇行させ、さらにダクト外側全域に振動抑制のために粘弾性体を形成させた。これにて管状体での良く響く共振残響がない上に蛇腹での音の乱反射により、数倍の管長に相当する低域までの音が再生される。なお通常のキャビネットのように見えるボックスはスピーカ装置の外見作りとスピーカ装置の自立には必要であるが、スピーカキャビネットの機能はすべて蛇腹ダクトがおこなうのでボックスはなくとも良い。図１７は第１３の実施の形態におけるダクト内の音の反射の状態を表したもので、ダクト内部での反射の繰り返しにより実効ダクト長は数倍以上となり低音域の再生が可能になることがわかる。
【００６７】
上記の各実施例から、本発明のスピーカユニットのフレームとキャビネットへの粘弾性体層の内部損失による制振はスピーカユニットに関する非振動の静止点に近い形での振動体振動が実現することとなり、歪の少なく歯切れの良い音が実現される。このことはスピーカユニットが持つ本来の性能を引き出すことに役立つことを示し、現スピーカユニットの本来の価値実現となる。各種の実施例があることは場合に応じた展開ができることであり、ＰＣ用の小型スピーカ装置や普及帯の商品にては従来以上の高音質の実現であり、ハイクラスにてはさらにリアルな音の具現化となる。また従来よりも木材などの素材の使用が少なく高品質の音が実現できることはエコロジー面からも推奨される。高齢化社会の進行とともに音に関する心の満足度向上の果たす役割は大きく、音の良さが心地よさとなり、生活への潤いの増加となる。また非振動の静止点からの振動での放音の実現は振動体や振動機構などのさらなる進歩をも促進する。本発明は従来工程への塗布の追加であり、完成後の追加塗布や  さらには使用後の改良としての追加塗布もできえることで、これは品質向上によるライフの延長である。また、分解や改良作業に対しても柔らかいのでカッティング可能で接合面は界面とならずに再接合できる点も特徴である。
【符号の説明】
【００６８】
１  キャビネット
１ａ  キャビネットのフロントバッフル
１ｂ  キャビネットの後板
１ｃ  キャビネットの天版
１ｄ  キャビネットの底板
１ｅ  キャビネットのフロントバッフルの細分化された構成材料
１ｆ  キャビネットの後板の細分化された構成材料
１ｇ  キャビネットの天版の細分化された構成材料
１ｈ  キャビネットの底板の細分化された構成材料
ＳＰ  スピーカユニット
ＳＰａ  スピーカユニットの振動体
ＳＰｂ  スピーカユニットの振動体ダンパー
ＳＰｃ  スピーカユニットの振動体エッジ
ＳＰｄ  スピーカユニットのフレーム
ＳＰｅ  スピーカユニットのマグネットカバー
ＳＰｆ  スピーカユニットのボビン
ＳＰｇ  スピーカユニットのボイスコイル
ＳＰｈ  スピーカユニットのマグネット
ＳＰｉ  スピーカユニットのトッププレート
ＳＰｊ  スピーカユニットのカシメ部
ＳＰｋ  スピーカユニットのヨーク
ＳＰｍ  スピーカユニットのフレームの凹状部分
Ｐ  空気振動
Ｐ１  スピーカユニットの振動体の振動による振動体前方の空気振動であり、振動体から前方への矢印の場合は正相接続で、プラス極にプラス印加時の振動体の移動方向であり、逆の方向の矢印の場合は逆相接続で、プラス極にマイナス印加の振動体の移動方向を示しており、ほかの矢印も付帯して動く振動を示す
Ｐ２  スピーカユニットの振動体の振動による振動体後方の空気振動
Ｐ３  スピーカのエッジ振動とダンパー振動、それにマグネットの作用反作用振動によるフロントバッフル振動
Ｐ４  スピーカユニットの振動体の振動による振動体後方の空気振動Ｐ２の空気伝播と、フロントバッフル振動Ｐ３の固体伝播とによるキャビネットの余剰振動
Ｐ５  振動体後方の空気振動Ｐ２のキャビネット面での反射の空気伝播や、キャビネットの余剰振動Ｐ４の空気伝播による、振動体の裏面への付加振動
Ｐ６  スピーカユニットの振動体の振動の作用反作用によるスピーカ磁石側の振動
２  粘弾性体
２ａ  キャビネット外面側の粘弾性体層
２ｂ  キャビネット内面側の粘弾性体層
２ｃ  キャビネットの各面の接合面に形成する粘弾性体層
２ｄ  キャビネットの各面に、細分化された構成材料と共に形成される粘弾性体層
２ｅ  スピーカユニット裏面の粘弾性体層
２ｆ  スピーカユニットマウント部近傍の粘弾性体層
３  重量物
４ａ  束縛部材
４ｂ  テンション印加部材  
４ｃ  スペース部材  
４ｄ  拘束部材貫通孔
４ｅ  スピーカフレーム粘弾性体内の補助部材
４ｆ  スピーカバッフル粘弾性体内の補助部材
５ａ  ポット状ステンレス魔法瓶
５ｂ  広口ステンレス魔法瓶
５ｃ  魔法瓶内面の粘弾性体層
５ｄ  魔法瓶外面の粘弾性体層
５ｅ  ステンレス魔法瓶台座
５ｆ  蛇腹状伸縮ダクト
５ｇ  伸縮ダクト外面の粘弾性体層
５ｈ  蛇腹ダクト内包ボックス
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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