(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な音声を出力可能であるとともに、デザインの自由度を損なわないスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置１は、互いに直交する３軸方向に沿って設けられるバッフル板１０１、裏板１０２、天板１０３、地板１０４、及び側面板１０５，１０６により、略密閉された内部空間１００Ａが設けられるキャビネット１００と、このキャビネット１００の内外に音声信号に基づいた音波を出力するとともに、バッフル板１０１の最低共振定在波の節に対向する位置に設けられるスピーカユニット２００と、キャビネット１００内に設けられるとともに、高さ方向に略沿う長さ寸法が、２次共振定在波の波長の１／４であり、高さ方向に沿って略筒状に形成されて、この筒一端側が開口して他端側が閉口する音響管３００と、を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する第一方向、第二方向、及び第三方向の３軸方向のうち、第一及び第二方向に略沿って互いに対向して設けられる一対の第一面材と、第二及び第三方向に略沿って設けられる一対の第二面材と、第三方向及び第一方向に略沿って設けられる一対の第三面材とを備えて、これらの面材により内部に略密閉された内部空間が設けられるとともに、前記内部空間における前記第二面材間の間隔寸法が、前記第一面材間の間隔寸法及び前記第三面材間の間隔寸法よりも長く形成されるキャビネットと、
前記キャビネットの内外に音声信号に基づいた音波を出力するとともに、前記第二面材及び前記第三面材のうちいずれか１つの面材の、前記キャビネット内に出力される音波により前記第一方向に略沿って発生する定在波のうち周波数が最低となる最低共振定在波の節に対向する位置に設けられるスピーカユニットと、
前記キャビネット内に設けられるとともに、前記第一方向に略沿う長さ寸法が、前記最低共振定在波の周波数の２倍である２次共振定在波の波長の１／４であり、略筒状に形成され、前記軸方向の一端側が開口して他端側が閉口する音響管と、
を備えたことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
互いに直交する第一方向、第二方向、及び第三方向の３軸方向のうち、第一及び第二方向に略沿って互いに対向して設けられる一対の第一面材と、第二及び第三方向に略沿って設けられる一対の第二面材と、第三方向及び第一方向に略沿って設けられる一対の第三面材とを備えて、これらの面材により内部に略密閉された内部空間が設けられるとともに、前記内部空間における前記第二面材間の間隔寸法が、前記第一面材間の間隔寸法及び前記第三面材間の間隔寸法よりも長く形成されるキャビネットと、
前記キャビネットの内外に音声信号に基づいた音波を出力するとともに、前記第二面材及び前記第三面材のうちいずれか１つの面材の、前記キャビネット内に出力される音波により前記第一方向に略沿って発生する定在波のうち、周波数が最低となる最低共振定在波の節を中心として、前記第一方向に略沿って対称となる位置にそれぞれ設けられる一対のスピーカユニットと、
前記キャビネット内に設けられるとともに、前記第一方向に略沿う長さ寸法が、前記最低共振定在波の周波数の２倍である２次共振定在波の波長の１／４であり、略筒状に形成され、前記軸方向の一端側が開口して他端側が閉口する音響管と、
を備えたことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置であって、
前記第一方向に沿う一対の前記第二面材間の間隔寸法は、一対の前記第一面材間の間隔寸法及び一対の前記第三面材の間隔寸法の長さ寸法の２倍以上に形成された
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうちいずれかに記載のスピーカ装置であって、
前記音響管は、前記２次共振定在波の腹に対応する位置に音響管の開口部を備えた
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスピーカ装置であって、
前記音響管は、前記キャビネット内の前記第二面材と、前記第一面材及び前記第三面材のうち少なくともいずれか一方とにより形成される角部近傍に、前記他端側の開口が設けられ、この他端側の開口に前記吸音材が設けられた
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のスピーカ装置であって、
前記音響管は、一対の前記第二面材の近傍にそれぞれ設けられた
ことを特徴とするスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を出力するスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声信号に応じて振動板を振動させて音声を出力させるスピーカユニットを、直方体上のキャビネットの一面に固定するスピーカ装置が知られている。
【０００３】
このようなスピーカ装置では、スピーカユニットからキャビネット内に出力される音波が、キャビネット内の天板及び地板の間、スピーカユニットが取り付けられるバッフル板及びバッフル板に対向する裏板の間で反射され、壁面を腹とする定在波が発生する。このような定在波は、スピーカユニットの振動板の振動を阻害するという問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、従来、スピーカユニットを、定在波の節に対応する位置に取り付ける構成が知られている。また、スピーカユニットを複数本、例えば２本用いる場合では、定在波の節を中心として対称的にスピーカユニットを配置する構成が知られている。
【０００５】
また、キャビネット内に音響管を設けて定在波を低減する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のものは、キャビネットのバッフル板にスピーカユニットを設け、このキャビネット内の壁面に、キャビネットの高さ（天板及び地板の間隔）の１／２の長さ寸法の音響管、またはキャビネットの高さの１／４の高さ寸法の音響管を設けたスピーカ装置である。この音響管は、一方端が閉塞されるとともに、他方端が開放された中空管で、他方端の開口に吸音材が設けられている。このスピーカ装置では、キャビネット内の定在波を各音響管による管共振によって生じる共振波によって抑制し、定在波を低減させている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２５３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように、単にスピーカユニットを定在波の節に対応する位置に取り付ける構成、定在波の節を中心に対称的に取り付ける構成では、壁面間の間隔の倍に相当する波長の定在波（最低共振モード）に対して、定在波の影響を低減させることが可能であるが、最低共振モードの２倍の共振周波数を持つ２次共振定在波や、最低共振モードの２ｎ倍（ｎは自然数）の共振周波数に相当する高次モードでは、対応できない場合があるという問題がある。また、２つのスピーカユニットを用いる場合、これら２つのスピーカユニットの配置間隔が離れてしまい、デザイン面が悪化するだけでなく、これらのスピーカユニットから出力される音波の干渉の影響が大きくなるなどの問題がある。
【０００８】
また、特許文献１に記載のような構成では、高次モードに対して、定在波の影響を小さくすることが可能であるが、キャビネット内に影響力の強い最低共振モードの定在波が生じる場合、定在波の影響を低減させるために、キャビネットの高さの半分の長さの音響管を多数使用する必要がある。このため、キャビネットは、これら多数の音響管を収納可能な容積を有する必要があり、キャビネットのサイズが大きくなってしまい、デザイン面が損なわれるおそれがあるという問題が挙げられる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みて、良好な音声を出力可能であるとともに、デザインの自由度を損なわないスピーカ装置を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、互いに直交する第一方向、第二方向、及び第三方向の３軸方向のうち、第一及び第二方向に略沿って互いに対向して設けられる一対の第一面材と、第二及び第三方向に略沿って設けられる一対の第二面材と、第三方向及び第一方向に略沿って設けられる一対の第三面材とを備えて、これらの面材により内部に略密閉された内部空間が設けられるとともに、前記内部空間における前記第二面材間の間隔寸法が、前記第一面材間の間隔寸法及び前記第三面材間の間隔寸法よりも長く形成されるキャビネットと、前記キャビネットの内外に音声信号に基づいた音波を出力するとともに、前記第二面材及び前記第三面材のうちいずれか１つの面材の、前記キャビネット内に出力される音波により前記第一方向に略沿って発生する定在波のうち、周波数が最低となる最低共振定在波の節に対向する位置に設けられるスピーカユニットと、前記キャビネット内に設けられるとともに、前記第一方向に略沿う長さ寸法が、前記最低共振定在波の周波数の２倍である２次共振定在波の波長の１／４であり、略筒状に形成され、前記軸方向の一端側が開口して他端側が閉口する音響管と、を備えたことを特徴とするスピーカ装置である。
ここで、本発明において、定在波の節とは、共振音波における音圧が最も小さくなる位置のことを指し、共振定在波の腹とは、共振音波における音圧が最も大きくなる位置のことを指す。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、互いに直交する第一方向、第二方向、及び第三方向の３軸方向のうち、第一及び第二方向に略沿って互いに対向して設けられる一対の第一面材と、第二及び第三方向に略沿って設けられる一対の第二面材と、第三方向及び第一方向に略沿って設けられる一対の第三面材とを備えて、これらの面材により内部に略密閉された内部空間が設けられるとともに、前記内部空間における前記第二面材間の間隔寸法が、前記第一面材間の間隔寸法及び前記第三面材間の間隔寸法よりも長く形成されるキャビネットと、前記キャビネットの内外に音声信号に基づいた音波を出力するとともに、前記第二面材及び前記第三面材のうちいずれか１つの面材の、前記キャビネット内に出力される音波により前記第一方向に略沿って発生する定在波のうち、周波数が最低となる最低共振定在波の節を中心として、前記第一方向に略沿って対称となる位置にそれぞれ設けられる一対のスピーカユニットと、前記キャビネット内に設けられるとともに、前記第一方向に略沿う長さ寸法が、前記最低共振定在波の周波数の２倍である２次共振定在波の波長の１／４であり、略筒状に形成され、前記軸方向の一端側が開口して他端側が閉口する音響管と、を備えたことを特徴とするスピーカ装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
〔第一の実施の形態〕
以下、本発明の第一の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第一の実施の形態に係るスピーカ装置の概略を示す斜視図である。図２は、前記第一の実施の形態のスピーカ装置を奥行き方向及び高さ方向に直交する面で断面した断面図である。図３は、前記第一の実施の形態の音響管の概略を示す斜視図である。
【００１３】
〔スピーカ装置の構成〕
図１において、スピーカ装置１は、略直方体状のキャビネット１００と、スピーカユニット２００と、音響管３００と、を備えている。
キャビネット１００は、第二面材としてのバッフル板１０１と、第二面材としての裏板１０２と、第一面材としての天板１０３と、第一面材としての地板１０４と、第三面材としての側面板１０５，１０６と、を備えており、これらのバッフル板１０１、裏板１０２、天板１０３、地板１０４、及び側面板１０５，１０６により、内部が略密閉された略直方体状の内部空間１００Ａが形成されている。
【００１４】
具体的には、バッフル板１０１及び裏板１０２は、互いに対向して配置されるとともに、互いに略直交する第一方向としての高さ方向及び第二方向としての幅方向に略平行して設けられている。天板１０３及び地板１０４は、互いに略直交する第二方向としての幅方向及び第三方向としての奥行き方向に略平行して、すなわち、バッフル板１０１及び裏板１０２に略直交して、設けられている。側面板１０５，１０６は、互いに略直交する第三方向としての奥行き方向及び第一方向としての高さ方向に略平行して、すなわち、バッフル板１０１、裏板１０２、天板１０３、及び地板１０４に略直交して設けられている。ここで、キャビネット１００の内部空間１００Ａにおける、天板１０３及び地板１０４の間隔寸法である高さ寸法Ｈは、バッフル板１０１及び裏板１０２の間隔寸法である奥行き距離寸法、側面板１０５，１０６間の間隔寸法である幅寸法の２倍以上に設計されている。
【００１５】
そして、バッフル板１０１は、図２に示すように、天板１０３及び地板１０４からの距離寸法ｈａがＨ／２となる位置に、スピーカユニット２００を固定するスピーカ取り付け窓１０１Ａが形成されている。
また、裏板１０２には、図示しないコネクタ部が設けられており、このコネクタ部は外部音響機器に電気的に接続され、外部音響機器からスピーカ装置１に音声信号が入力される。
【００１６】
スピーカユニット２００は、バッフル板１０１のスピーカ取り付け窓１０１Ａに固定されている。ここで、スピーカユニット２００は、スピーカ取り付け窓１０１Ａとの間に隙間が生じないように、略密着して固定されており、キャビネット１００の内部空間１００Ａが密閉状態に維持されている。
このスピーカユニット２００は、上記したコネクタ部に電気的に接続され、コネクタ部から入力される音声信号に基づいて、所定の音声を出力する。すなわち、スピーカユニット２００は、音声信号に基づいて、図示しない振動板を振動させ、キャビネット１００の内外に音波を出力する。ここで、キャビネット１００の内部空間１００Ａは密閉されているため、外部と音響的に隔離されており、キャビネット１００の外部の出力された音波と内部空間１００Ａに出力された音波との干渉が防止される。
【００１７】
音響管３００は、図１から図３に示すように、キャビネット１００の内部空間１００Ａにおける裏板１０２、側面板１０５，１０６、及び天板１０３にて形成される２隅にそれぞれ設けられる天板側音響管３１０と、裏板１０２、側面板１０５，１０６、及び地板１０４にて形成される２隅にそれぞれ設けられる地板側音響管３２０とを備えている。
【００１８】
これらの音響管３００は、内部が中空状で、断面略二等辺三角形状の三角柱状に形成されており、柱軸方向が高さ方向と略一致する状態で、柱軸方向に略沿う互いに略直交する２側面がそれぞれ裏板１０２及び側面板１０５（側面板１０６）に固定されている。これらの音響管３００は、高さ寸法（柱軸方向の寸法）ｈｂがＨ／４に設計されている。
そして、天板側音響管３１０は、天板１０３に対向する一端側に、天板側音響管３１０の内外を連通する開口部３１２が設けられ、天板１０３から離隔する他端側に、天板側音響管３１０の内部と外部とを閉塞する閉塞部３１１が設けられている。
【００１９】
同様に、地板側音響管３２０は、地板１０４に対向する一端側に、地板側音響管３２０の内外を連通する開口部３２２が設けられ、地板１０４から離隔する他端側に、地板側音響管３２０の内部と外部とを閉塞する閉塞部３２１が設けられている。ここで、天板側音響管３１０と天板１０３との間、及び地板側音響管３２０と地板１０４との間には僅かに隙間が設けられている。
そして、これら天板側音響管３１０及び地板側音響管３２０の開口部３１２，３２２には、それぞれ吸音材３３０が、これらの開口部３１２，３２２を閉塞する状態に設けられている。この吸音材３３０としては、例えばグラスウール、フェルトなどを利用することができる。
【００２０】
〔スピーカ装置の動作〕
次に、上記したような第一の実施の形態のスピーカ装置１の動作について図面に基づいて説明する。図４は、前記第一の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する最低共振定在波の音圧の強さを表す波形を示す図である。図５は、前記第一の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する２次共振定在波の音圧の強さを示す波形、及び音響管内に発生する共振波の音圧の強さを表す波形を示す図である。
【００２１】
上述したようなスピーカ装置１では、外部音響機器からコネクタ部を介してスピーカユニット２００に音声信号が入力されると、スピーカユニット２００の振動板が振動して、キャビネット１００の内外に音波を出力する。この時、キャビネット１００の内部空間１００Ａに出力された音波は、バッフル板１０１、裏板１０２、天板１０３、地板１０４、及び側面板１０５，１０６にて反射されて、所定周波数の定在波が発生する。
ここで、キャビネット１００の内部空間１００Ａは、高さ寸法Ｈは幅寸法及び奥行き寸法の２倍以上に設計されているため、高さ方向において影響力の大きい定在波が発生し、この高さ方向の定在波の影響をなくす、もしくは小さくすることで効果的に、スピーカ装置１の定在波による音質劣化などをなくすことが可能となる。
【００２２】
スピーカユニット２００からキャビネット１００の内部空間１００Ａに出力された音波により、図４に示すように、高さ寸法Ｈの２倍に相当する波長の定在波６１０（最低共振定在波形）が生じた場合、この最低共振定在波６１０の音圧は、天板１０３及び地板１０４近傍において最も強くなり（音波の波形における腹部６１０Ａ）、天板１０３及び地板１０４間の高さ方向の略中心位置がほぼ０となる（音波の波形における節部６１０Ｂ）。
ここで、上記したように、スピーカユニット２００は、最低共振定在波６１０の波形の節部６１０Ｂに対向するバッフル板１０１の高さ方向の略中心位置に固定されている。このため、スピーカユニット２００は、最低共振定在波６１０による音圧の影響をほぼ０にすることが可能となる。
【００２３】
また、スピーカユニット２００からキャビネット１００の内部空間１００Ａに出力された音波により、図５に示すように、最低共振定在波６１０の２倍の共振周波数を有する２次共振定在波６２０が生じた場合、この２次共振定在波６２０の音圧は、天板１０３、地板１０４、内部空間１００Ａにおける高さ方向の略中心位置（図５の音波の波形における腹部６２０Ａ）において、最も強くなる。
一方、音響管３００には、管共振により、この２次共振定在波の波長の１／４の波長となる共振波６３０が生じる。この時、共振波６３０は、音響管３００の開口部３１２，３２２近傍で、音圧がほぼ０となるように働き、音響管３００の閉塞部３１１，３２１近傍で音圧が最大となるように働く。
【００２４】
従って、２次共振定在波６２０の腹部６２０Ａ及び共振波６３０の節部６３０Ｂが略同一位置に位置するため、２次共振定在波６２０と共振波６３０とが互いに打ち消しあい、２次共振定在波６２０の影響力が小さくなる。
また、音響管３００およびキャビネット１００は、開口部３１２，３２２によって連結される２つの音響管の結合体とみなすことができるが、音響管３００の開口部３１２，３２２に設けられた吸音材３３０によって、音響空間的に隔離されることになり、これらの２つの音響管の結合体の共振に基づく、上記共振波以外の新たな定在波がキャビネット１００内に発生するのを抑制することができる。
【００２５】
さらに、スピーカユニット２００からキャビネット１００の内部空間１００Ａに出力された音波により、最低共振定在波６１０の（２ｎ＋１）倍（ｎは自然数）の周波数を有する（２ｎ＋１）次共振定在波が生じた場合、これらの（２ｎ＋１）次共振定在波は、上記した最低共振定在波６１０と同様に、内部空間１００Ａにおける高さ方向の略中心位置に音圧が最小となる波形の節部が生じる。このため、上記のように、スピーカユニット２００をこの節部に対向するバッフル板１０１の高さ方向における略中心位置に設置することで、（２ｎ＋１）次共振定在波の影響をほぼ０にすることが可能となる。また、内部空間１００Ａ内に、最低共振定在波６１０の（４ｎ−２）倍の共振周波数を有する（４ｎ−２）次共振定在波が生じた場合、２次共振定在波６２０の腹部６２０Ａ及び共振波６３０の節部６３０Ｂが略同一位置に位置するため、上記したように、音響管３００に発生する共振波により、これらの（４ｎ−２）次共振定在波を打ち消すことが可能となる。
なお、３次以上の定在波が生じないように、例えば外部音響機器にてクロスオーバー処理を実施するなどして、所定周波数の音声信号をカットする構成を用いてもよい。
【００２６】
ここで、上記のようなスピーカ装置１における再生音圧周波数特性について説明する。図６は、第一の実施の形態におけるスピーカ装置１における再生音圧周波数特性を示す図である。図７は、従来のスピーカ装置における再生音圧周波数特性を示す図である。
図６及び図７において、横軸は、周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は音圧（ｄＢ）を示す。なお、従来のスピーカ装置としては、本第一の実施の形態と略同寸法のキャビネットを用い、スピーカユニットが高さ方向における略中心位置から所定寸法だけずれた位置に設けられ、上述したような音響管３００が設けられていない構成のものを用いた。
【００２７】
図７において、従来のスピーカ装置では、最低共振定在波６１０が発生する２２０Ｈｚ近傍、及び２次共振定在波６２０が発生する４４０Ｈｚ近傍で音圧に大きな変動が見られる。これは、キャビネット内に生じる定在波とスピーカユニット２００から外部に出力される音波とが干渉しあってノイズが発生するためである。これに対して、本実施の形態では、図６に示すように、最低共振定在波６１０や２次共振定在波６２０が発生する２２０Ｈｚ、及び４４０Ｈｚで大きな変動が見られず、周波数に対して音圧が滑らかに変動している。すなわち、定在波の影響により音圧の変動がない、もしくは小さいことが確認できる。
【００２８】
〔スピーカ装置の作用効果〕
上記第一の実施の形態では、次のような作用効果が得られる。
（１）第一の実施の形態のスピーカ装置１では、キャビネット１００は、バッフル板１０１、裏板１０２、天板１０３、地板１０４、及び側面板１０５，１０６により、密閉された内部空間１００Ａを有している。また、バッフル板１０１の高さ方向の略中心位置、すなわち最低共振定在波６１０の節部に対向する位置にスピーカユニット２００が設けられている。さらに、裏板１０２、側面板１０５，１０６、天板１０３、及び地板１０４にて形成される４隅に略三角柱中空状で、柱の軸方向が高さ方向に沿うとともに、軸方向の長さ寸法ｈｂがキャビネット１００の内部空間１００Ａの高さ寸法Ｈの１／４である音響管３００が設けられている。
このため、キャビネット１００の内部空間１００Ａに最低共振定在波６１０や（２ｎ＋１）次共振定在波が発生した場合、スピーカユニット２００がこれらの定在波の節部６１０Ｂに対向する位置に設けられているため、スピーカユニット２００がこれらの定在波の影響を受けることがなく、スピーカユニット２００と定在波との干渉を防止できる。従って、スピーカユニット２００から良好な音波をスピーカ装置１の外部に向かって出力することができ、良好な音声を再生できる。また、影響力の大きい最低共振定在波６１０の音圧の影響をなくすために、高さ寸法がＨ／２である音響管を多数設けるなどの複雑な構成が不要であるため、スピーカ装置１のデザインの自由度を確保できるとともに、スピーカ装置１の構成を簡単にすることができる。
また、キャビネット１００の内部空間１００Ａに２次共振定在波６２０のような（２ｎ）次共振定在波が発生した場合、音響管３００にて共振波６３０を発生させてこれらの定在波を打ち消すことができる。従って、スピーカユニット２００から外部に出力される音波と定在波とが干渉せず、スピーカ装置１から良好な音声を出力できる。
以上のように、最低共振定在波が生じた場合でも、２次以上の共振定在波が生じた場合でも、スピーカユニット２００から外部に出力される音波と定在波との干渉を防止できるので、周波数によらず常に良好な音声を出力することができる。
【００２９】
また、キャビネット１００は、内部空間１００Ａの高さ寸法Ｈが、幅寸法及び奥行き寸法の２倍以上に形成されている。このようなスピーカ装置１では、高さ方向に沿って発生する定在波の影響力が強くなる。このようなタイプのスピーカ装置１であっても、上記のようにスピーカユニットを最低共振定在波６１０の節部６１０Ｂに対向する位置に設け、高さ寸法がＨ／４の音響管３００を設けることで、定在波の影響をなくすことができ、良好な音声を出力することができる。
【００３０】
（２）音響管３００は、天板１０３または地板１０４の近傍となる開口部３１２，３２２に吸音材３３０を備えている。すなわち、２次共振定在波６２０の音圧が最大となる腹部６２０Ａ近傍に吸音材３３０が設けられている。このため、この吸音材３３０にて、２次共振定在波６２０の音圧を吸収して小さくすることができる。従って、より良好に定在波の音圧を低下させることができ、スピーカ装置１から良好な音声を出力することができる。
【００３１】
（３）音響管３００は、裏板１０２、側面板１０５，１０６、天板１０３、及び地板１０４にて形成される４隅にそれぞれ設けられている。
最低共振定在波６１０、２次共振定在波６２０、及び２次以上の共振定在波は、いずれも、天板１０３及び地板１０４近傍で常に音圧が最大となる。従って、上記のように、天板１０３または地板１０４の近傍に吸音材３３０が配置されるように、音響管３００を設けることで、定在波の種類によらず、この吸音材３３０で定在波の音圧を弱めることができる。また、音響管３００を天板１０３及び地板１０４の双方の近傍に設けられているので、より確実に定在波の音圧を弱めることができる。従って、スピーカユニット２００から外部に出力される音波と、定在波との干渉をより確実に防止することができ、より良好な音声を出力することができる。
【００３２】
〔第二の実施の形態〕
次に、本発明の第二の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、前記第一の実施の形態と同様の構成については、同符号を付し、その説明を省略、または簡略する。
図８は、本発明の第二の実施の形態に係るスピーカ装置２の概略を示す斜視図である。図９は、前記第二の実施の形態のスピーカ装置２のスピーカ装置を奥行き方向及び高さ方向に直交する面で断面した断面図である。
【００３３】
図８において、スピーカ装置２は、キャビネット４００と、一対のスピーカユニット２００と、音響管３００と、を備えている。
キャビネット４００は、第二面材としてのバッフル板４０１と、第二面材としての裏板４０２と、第一面材としての天板４０３と、第一面材としての地板４０４と、第三面材としての側面板４０５，４０６と、を備えており、これらのバッフル板４０１、裏板４０２、天板４０３、地板４０４、及び側面板４０５，４０６により、内部が略密閉された略直方体状の内部空間４００Ａが形成されている。これらのバッフル板４０１、裏板４０２、天板４０３、地板４０４、及び側面板４０５，４０６は、第一の実施の形態のバッフル板１０１、裏板１０２、天板１０３、地板１０４、及び側面板１０５，１０６と略同一寸法に形成され、略同一位置に配置されている。
また、第二の実施の形態のバッフル板４０１は、図９に示すように、天板１０３及び地板１０４からの距離寸法ｈａがＨ／２となる位置を中心として、高さ方向に対称となる位置にそれぞれスピーカユニット２００を固定するスピーカ取り付け窓４０１Ａが形成されている。
【００３４】
一対のスピーカユニット２００は、バッフル板４０１の一対のスピーカ取り付け窓４０１Ａにそれぞれ固定されている。このスピーカユニット２００は、スピーカ取り付け窓１０１Ａとの間に隙間が生じないように、略密着して固定されており、キャビネット１００の内部空間１００Ａが密閉状態に維持されている。なお、図９では、スピーカユニット２００は、それぞれバッフル板４０１の中心位置からの距離ｈｃがＨ／５となる位置に設けられている例を示すが、これに限られない。すなわち、一対のスピーカユニット２００が、バッフル板４０１の中心位置から等距離ｈｃだけ離れて高さ方向で対称となっていれば特に限定されないが、距離ｈｃがより小さくなるようにスピーカユニット２００を設置することがより好ましい。
【００３５】
音響管３００は、第一の実施の形態と同様の構成を有するものであり、その説明は省略する。
【００３６】
〔スピーカ装置の動作〕
次に、上記第二の実施の形態におけるスピーカ装置２の動作について図面に基づいて説明する。図１０は、第二の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する最低共振定在波の音圧の強さを表す波形を示す図である。図１１は、第二の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する２次共振定在波の音圧の強さを示す波形、及び音響管内に発生する共振波の音圧の強さを表す波形を示す図である。
【００３７】
上述したようなスピーカ装置１では、外部音響機器からコネクタ部を介してスピーカユニット２００の音声信号が入力されると、スピーカユニット２００の振動板が振動して、キャビネット４００の内外に音波を出力する。この時、キャビネット４００の内部空間４００Ａに出力された音波は、バッフル板４０１、裏板４０２、天板４０３、地板４０４、及び側面板４０５，４０６にて反射されて、前記第一の実施の形態と同様に、所定周波数の定在波が発生する。
【００３８】
スピーカユニット２００からキャビネット４００の内部空間４００Ａに出力された音波により、図１０に示すように、高さ寸法Ｈの２倍に相当する波長の定在波６１０（最低共振定在波形）が生じた場合、この最低共振定在波６１０の音圧は、天板４０３及び地板４０４近傍において最も強くなり（音波の波形における腹部６１０Ａ）、天板４０３及び地板４０４間の高さ方向の略中心位置がほぼ０となる（音波の波形における節部６１０Ｂ）。
【００３９】
ここで、上記したように、スピーカユニット２００は、最低共振定在波６１０の波形の節部６１０Ｂに対向するバッフル板１０１の高さ方向の略中心位置を中心として、高さ方向に対称となる位置に設けられている。すなわち、これらのスピーカユニット２００は、最低共振定在波６１０において、位相が逆で、音圧の強さが同一である位置にそれぞれ対向して設けられている。このため、これらのスピーカユニット２００のうち一方から出力される音波が強く、他方から出力される音波が弱くなり、全体として定在波の影響が打ち消されて良好な音波が出力される。
【００４０】
また、スピーカユニット２００の設置位置からバッフル板４０１の略中心位置までの距離寸法ｈｃが小さく設定されていれば、各スピーカユニット２００から出力される音波の干渉が少なく、良好な音声を出力することが可能となる。
【００４１】
また、スピーカユニット２００からキャビネット４００の内部空間４００Ａに出力された音波により、図１１に示すように、最低共振定在波６１０の２倍の共振周波数を有する２次共振定在波６２０が生じた場合、この２次共振定在波６２０の音圧は、天板４０３、地板４０４、内部空間４００Ａにおける高さ方向の略中心位置（図１１の音波の波形における腹部６２０Ａ）において、最も強くなる。一方、音響管３００には、管共振により、この２次共振定在波の波長の１／４の波長となる共振波６３０が生じる。
【００４２】
この時、共振波６３０は、音響管３００の開口部３１２，３２２の近傍で音圧がほぼ０となるように働き、音響管３００の閉塞部３１１，３２１近傍で、音圧が最大となるように働く。
【００４３】
従って、第一の実施の形態と同様に、２次共振定在波６２０の腹部６２０Ａ及び共振波６３０の節部６３０Ｂが略同一位置に位置するため、２次共振定在波６２０と共振波６３０とが互いに打ち消しあい、２次共振定在波６２０の影響力が小さくなる。
【００４４】
さらに、スピーカユニット２００からキャビネット４００の内部空間４００Ａに出力された音波により、最低共振定在波６１０の（２ｎ＋１）倍の共振周波数を有する（２ｎ＋１）次共振定在波が生じた場合、これらの（２ｎ＋１）次共振定在波は、上記した最低共振定在波６１０と同様に、内部空間４００Ａにおける高さ方向の略中心位置に音圧の節部が生じる。このため、上記のように、一対のスピーカユニット２００をこの節部を中心として高さ方向に対称となる位置にそれぞれ設置することで、（２ｎ＋１）次共振定在波の影響をほぼ０にすることが可能となる。また、内部空間４００Ａ内に、最低共振定在波６１０の（４ｎ−２）倍の共振周波数を有する（４ｎ−２）次共振定在波が生じた場合、２次共振定在波６２０の腹部６２０Ａ及び共振波６３０の節部６３０Ｂが略同一位置に位置するため、上記したように、音響管３００に発生する共振波により、これらの（４ｎ−２）次共振定在波を打ち消すことが可能となる。
なお、第一の実施の形態と同様に、３次以上の定在波が生じないように、例えば外部音響機器にてクロスオーバー処理を実施するなどして、所定周波数の音声信号をカットする構成を用いてもよい。
【００４５】
〔スピーカ装置の作用効果〕
上述したような第二の実施の形態のスピーカ装置２では、上記第一の実施の形態の（２）（３）の作用効果に加えて、次のような効果が得られる。
（４）スピーカ装置２では、キャビネット４００は、バッフル板４０１、裏板４０２、天板４０３、地板４０４、及び側面板４０５，４０６により、密閉された内部空間４００Ａを有している。また、バッフル板４０１の高さ方向の略中心位置、すなわち最低共振定在波６１０の節部に対向する位置を中心として、高さ方向に対称となる位置にそれぞれスピーカユニット２００が設けられている。さらに、裏板４０２、側面板４０５，４０６、天板４０３、及び地板４０４にて形成される４隅に略三角柱中空状で、柱の軸方向が高さ方向に沿うとともに、軸方向の長さ寸法ｈｂがキャビネット４００の内部空間４００Ａの高さ寸法Ｈの１／４である音響管３００が設けられている。
このため、キャビネット４００の内部空間４００Ａに最低共振定在波６１０や（２ｎ＋１）次共振定在波が発生した場合、一対のスピーカユニット２００がこれらの定在波の節部６１０Ｂに対向する位置を中心として、高さ方向に対称となる位置に設けられているため、それぞれのスピーカユニット２００は、位相が逆で、同一強さの定在波を発生する。従って、これらのスピーカユニット２００のうち一方から発生された定在波が、他方から発生された定在波を打ち消す。よって、全体として、これらのスピーカユニット２００から、定在波の影響が打ち消しあった音声を出力することができる。従って、スピーカ装置２から良好な音声を出力することができる。また、上記第一の実施の形態と同様に、影響力の大きい最低共振定在波６１０の音圧の影響をなくすために、高さ寸法がＨ／２である音響管を多数設けるなどの複雑な構成が不要であるため、スピーカ装置１のデザインの自由度を確保できるとともに、スピーカ装置１の構成を簡単にすることができる。
また、上記第一の実施の形態と同様に、キャビネット１００の内部空間１００Ａに２次共振定在波６２０のような（４ｎ−２）次共振定在波が発生した場合、音響管３００により、共振波６３０を発生させてこれらの定在波を打ち消すことができる。従って、スピーカユニット２００から外部に出力される音波と定在波とが干渉せず、スピーカ装置１から良好な音声を出力できる。
以上のように、最低共振定在波が生じた場合でも、２次以上の共振定在波が生じた場合でも、スピーカユニット２００から外部に出力される音波と定在波との干渉を防止できるので、周波数によらず常に良好な音声を出力することができる。
【００４６】
〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
【００４７】
例えば、上記第一及び第二の実施の形態では、三角柱状の音響管３００を用いる例を示したが、図１２に示すように、例えば略円筒状の音響管３４０を用いてもよい。この音響管３４０は、内部が中空状で、一端側に閉塞部３４１、他端側に開口部３４２が形成され、開口部３４２に吸音材３３０が設けられている。このような音響管３４０でも、上記実施の形態と同様に、軸方向の長さ寸法をキャビネット１００，４００の内部空間１００Ａ，４００Ａの高さ寸法Ｈの１／４に形成し、開口部３４２が天板１０４，４０４または地板１０３，４０３に対向するように配置することで、上記実施の形態と同様に、定在波に管共振する共振波６３０を発生させることができ、定在波を低減させることができる。
【００４８】
また、音響管３００を裏板１０２，４０２、側面板１０５，１０６，４０５，４０６、天板１０３，４０３、地板１０４，４０４にて形成される４隅に配置する構成を示したが、これに限定されない。すなわち、音響管３００の吸音材３３０が２次共振定在波６２０の波形における腹部６２０Ａの位置近傍に配置される構成であればよく、例えば吸音材３３０が内部空間１００Ａ，４００Ａの高さ方向における略中央位置に設けられる構成であってもよい。さらに、音響管３００が裏板１０２，４０２に沿って配置される例に限らず、例えばバッフル板１０１，４０１に沿って設けられていてもよく、バッフル板１０１，４０１及び裏板１０２，４０２の中間位置に設けられる構成であってもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態では、キャビネット１００の内部空間１００Ａが直方体状に形成され、この場合、最低共振定在波６１０の節部６１０Ｂが内部空間１００Ａにおける高さ方向の略中心位置となるため、バッフル板１０１の略中心位置にスピーカユニット２００を設けたが、これに限らない。
例えば、キャビネット１００の内部の角部にエッジが形成されている構成や、キャビネットの内部空間にコネクタ部などが露出している場合などでは、スピーカユニット２００は、最低共振定在波６１０の節部６１０Ｂに対向する位置に設けられる構成とすればよい。同様に、一対のスピーカユニット２００を設ける場合でも、最低共振定在波６１０の節部６１０Ｂに対向する位置を中心として、高さ方向に対称となる位置にスピーカユニット２００を設ける構成とすることで、良好な音声を出力することができる。
また、この場合、音響管３００の長さ寸法も、２次共振定在波の波長の１／４に形成することで、２次共振定在波の影響も良好に低減させることができ、スピーカユニット２００から良好な音声を出力することができる。
【００５０】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【００５１】
〔実施の形態の効果〕
上記一実施の形態のスピーカ装置１では、キャビネット１００は、バッフル板１０１、裏板１０２、天板１０３、地板１０４、及び側面板１０５，１０６により、密閉された内部空間１００Ａを有している。また、バッフル板１０１の高さ方向の略中心位置、すなわち最低共振定在波６１０の節部に対向する位置にスピーカユニット２００が設けられている。さらに、裏板１０２、側面板１０５，１０６、天板１０３、及び地板１０４にて形成される４隅に略三角柱中空状で、柱の軸方向が高さ方向に沿うとともに、軸方向の長さ寸法ｈｂがキャビネット１００の内部空間１００Ａの高さ寸法Ｈの１／４である音響管３００が設けられている。
このため、キャビネット１００の内部空間１００Ａに最低共振定在波６１０や（２ｎ＋１）次共振定在波が発生した場合、スピーカユニット２００がこれらの定在波の節部６１０Ｂに対向する位置に設けられているため、スピーカユニット２００がこれらの定在波の影響を受けることがなく、スピーカユニット２００と定在波との干渉を防止できる。従って、スピーカユニット２００から良好な音波をスピーカ装置１の外部に向かって出力することができ、良好な音声を再生できる。
また、キャビネット１００の内部空間１００Ａに２次共振定在波６２０のような（２ｎ）次共振定在波が発生した場合、音響管３００にて共振波６３０を発生させてこれらの定在波を打ち消すことができる。従って、スピーカユニット２００から外部に出力される音波と定在波とが干渉せず、スピーカ装置１から良好な音声を出力できる。
以上のように、最低共振定在波が生じた場合でも、２次以上の共振定在波が生じた場合でも、スピーカユニット２００から外部に出力される音波と定在波との干渉を防止できるので、周波数によらず常に良好な音声を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るスピーカ装置の概略を示す斜視図である。
【図２】前記第一の実施の形態のスピーカ装置を奥行き方向及び高さ方向に直交する面で断面した断面図である。
【図３】前記第一の実施の形態の音響管の概略を示す斜視図である。
【図４】前記第一の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する最低共振定在波の音圧の強さを表す波形を示す図である。
【図５】前記第一の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する２次共振定在波の音圧の強さを示す波形、及び音響管内に発生する共振波の音圧の強さを表す波形を示す図である。
【図６】前記第一の実施の形態におけるスピーカ装置１における再生音圧周波数特性を示す図である。
【図７】従来のスピーカ装置における再生音圧周波数特性を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態に係るスピーカ装置２の概略を示す斜視図である。
【図９】前記第二の実施の形態のスピーカ装置２のスピーカ装置を奥行き方向及び高さ方向に直交する面で断面した断面図である。
【図１０】前記第二の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する最低共振定在波の音圧の強さを表す波形を示す図である。
【図１１】前記第二の実施の形態のスピーカ装置のキャビネット内部に発生する２次共振定在波の音圧の強さを示す波形、及び音響管内に発生する共振波の音圧の強さを表す波形を示す図である。
【図１２】他の実施の形態における音響管の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，２    …スピーカ装置
１００，４００…キャビネット
１００Ａ，４００Ａ…内部空間
１０１，４０１…第二面材としてのバッフル板
１０２，４０２…第二面材としての裏板
１０３，４０３…第一面材としての天板
１０４，４０４…第一面材としての地板
１０５，１０６，４０５，４０６…第三面材としての側面板
２００    …スピーカユニット
３００    …音響管
３３０    …吸音材
６１０    …最低共振定在波
６２０    …２次共振定在波
【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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