(57)【要約】【課題】低音域における筐体（スピーカボックス）への振動を改善しつつ広帯域再生を実現可能なスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置は、スピーカユニット１が設けられた密閉型ボックス３と、スピーカユニット２が設けられたケルトン型ボックス４とから構成される。密閉型ボックス３とケルトン型ボックス４は、両スピーカユニット１，２の各ヨーク４が背中合わせになるように配置される。スピーカ装置は、両スピーカユニット１，２に同位相の電気信号が入力され、密閉型ボックス３とケルトン型ボックス４の共振点が略同じに調整されることにより、スピーカユニット１，２間で互いに略等しい反作用の力を発生させ、反作用の力が互いに打ち消し合うように構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立した複数のスピーカボックスそれぞれにスピーカユニットを備え、
前記複数のスピーカボックスは、各スピーカユニットの各ヨーク部が背中合わせに接触した状態で配置されていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスピーカ装置において、前記各ヨーク部の背面同士が貼り合わされていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のスピーカ装置において、前記各スピーカユニットは、互いに略等しい反作用の力を発生させ、該反作用の力が互いに打ち消し合うように配置されていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のスピーカ装置において、前記各スピーカユニットに同位相の電気信号が入力されることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のスピーカ装置において、前記複数のスピーカボックスの共振点が略同じに調整されていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスピーカ装置において、前記複数のスピーカボックスは、全帯域再生用の密閉型ボックスと低域再生用のケルトン型ボックスで構成されていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のスピーカ装置において、前記ケルトン型ボックスは、バスレフダクトを備え、前記ケルトン型ボックスのスピーカユニットには、前記バスレフダクトの共振点以下の成分をカットした電気信号が入力されることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスピーカ装置を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ装置及び表示装置、より詳細には、低音域における筐体への振動を改善しつつ広帯域再生を実現可能なスピーカ装置及び該スピーカ装置を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカユニットの振動板が音を放射するために振動すれば、その振動の力Ｆは、スピーカユニットの振動系の実効質量ｍと、この振動系の動く加速度αの積（Ｆ＝ｍα）となる。一般に物体が動けば、作用と反作用があり、小型軽量のスピーカ装置の場合、反作用の力−Ｆをスピーカボックスが受けることになるが、スピーカボックスの質量が小さいので、この反作用の力−Ｆを受けとめることができず、反作用の力−Ｆによってスピーカボックスに振動が発生する。このため、スピーカボックスの強度に合わせて音の放射を弱くしなくてはならず、音質的に十分ではなかった。
【０００３】
これに対して、例えば、特許文献１には、小型軽量のスピーカ装置において、作用と反作用の力によって音の放射の力が弱まるのを防止し、音質の改善を図るようにしたものが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のスピーカ装置も、上記特許文献１と同様な構造を有している。このスピーカ装置は、薄いスピーカボックスの互いに対向する側板に防磁型でない普通のスピーカを背中合わせに取り付け、一方のスピーカのマグネットが他方のスピーカのマグネットに対してキャンセルマグネットとして機能し、一対のスピーカのマグネットが互いに漏洩磁束を打ち消すようにしたものである。
【０００５】
図５は、特許文献２に記載の従来のスピーカ装置の構成を示す図である。図中、スピーカ装置は、大きく分けて、第１スピーカユニット１００、第２スピーカユニット２００、及びスピーカボックス３００で構成される。第１スピーカユニット１００と第２スピーカユニット２００は同じ構造、同じ特性を備える。第１スピーカユニット１００は、剛体からなるフレーム１１０を備え、フレーム１１０の底部に磁気回路１１１が取り付けられる。磁気回路１１１はプレート１１２を備え、プレート１１２がフレーム１１０の底部に固着される。
【０００６】
そして、プレート１１２の下側にはリング状のマグネット１１３が取り付けられ、マグネット１１３の底面はヨーク１１４によって受けられている。ヨーク１１４の中央部には上方に突出するようにセンタポール１１５が設けられている。
【０００７】
センタポール１１５の外周部とプレート１１２の中心口の内周部との間の部分がギャップを構成し、このギャップにボイスコイル１１６が配されている。ボイスコイル１１６のボビン１１７は筒状をなして上方に延びるとともに、その先端側にはコーン紙からなる振動板１２０が固着されている。振動板１２０の外周側の部分は固定リング１２１によってフレーム１１０の先端側の内周面に固定されている。
【０００８】
上記のような構造を備えた第１スピーカユニット１００と第２スピーカユニット２００は、磁気回路１１１が互いに背中合わせになるようにスピーカボックス３００に取り付けられる。
【０００９】
上記構造のスピーカ装置の場合、スピーカボックスを構成する一つの面のバッフル板に音放射用のスピーカユニットを取り付け、他の面にこのスピーカユニットの反作用の力とほぼ等しい反作用の力を発生する音放射用の他のスピーカユニットが取り付けられる。両スピーカユニットの互いの反作用の力をスピーカユニット同士により互いに打ち消すか、あるいは、減少させて、スピーカボックスの振動を阻止し、スピーカ装置の音の反射の力が弱まるのを改善するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−４１６８６号公報
【特許文献２】特開平８−３１７４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１，２に示したような従来構造のスピーカ装置によれば、２個のスピーカユニットを１つの筐体に背中合わせに配置し、互いの背圧（空気圧）に制動をかけることで、内部の膨張、圧縮による筐体への影響を改善し振動を低減させることができる。
【００１１】
図６は、図５に示したスピーカ装置におけるインピーダンス特性を示す図である。図６（Ａ）は第１スピーカユニット１００のインピーダンス特性を示し、図６（Ｂ）は第２スピーカユニット２００のインピーダンス特性を示す。図中、縦軸にインピーダンス（Ω）、横軸に周波数（Ｈｚ）とする。このスピーカ装置のように、両スピーカユニットが同特性（すなわち、同じ共振点を持つ）であり、同相信号入力により反作用が互いに働いた場合、反作用の力は略等しくなる。すなわち、一番振動が大きくなるｆ０の値が等しくなる（ｆ０１≒ｆ０２）。なお、このｆ０（エフゼロ）は最低共振周波数のことで、ＪＩＳ（日本工業規格）によれば、ボイスコイルの電気インピーダンスの絶対値が極大になる周波数のうち、最も低い周波数と規定されている。
【００１２】
しかしながら、筐体が１つのために、２つのスピーカユニットで異なる帯域を再生しようとした場合、スピーカチューニングによる共振ポイントにズレが生じ振動改善がなされないという問題がある。筐体振動を低減するためには、２つのスピーカユニットから再生される帯域を同じにする必要があるが、このことはすなわちスピーカ装置が例えば低音域用もしくは全帯域用に限定されることを意味する。さらに、背中合わせに音放射される場合、音の指向特性（低域指向性がない）から考えると実用的にはウーファーボックスに限定されてしまう。
【００１３】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、低音域における筐体（スピーカボックス）への振動を改善しつつ広帯域再生を実現可能なスピーカ装置及び該装置を備えた表示装置を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、独立した複数のスピーカボックスそれぞれにスピーカユニットを備え、複数のスピーカボックスは、各スピーカユニットの各ヨーク部が背中合わせに接触した状態で配置されていることを特徴としたものである。
【００１５】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、各ヨーク部の背面同士が貼り合わされていることを特徴としたものである。
【００１６】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、各スピーカユニットは、互いに略等しい反作用の力を発生させ、反作用の力が互いに打ち消し合うように配置されていることを特徴としたものである。
【００１７】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、各スピーカユニットに同位相の電気信号が入力されることを特徴としたものである。
【００１８】
第５の技術手段は、第３又は第４の技術手段において、複数のスピーカボックスの共振点が略同じに調整されていることを特徴としたものである。
【００１９】
第６の技術手段は、第１乃至第５のいずれか１の技術手段において、複数のスピーカボックスは、全帯域再生用の密閉型ボックスと低域再生用のケルトン型ボックスで構成されていることを特徴としたものである。
【００２０】
第７の技術手段は、第６の技術手段において、ケルトン型ボックスは、バスレフダクトを備え、ケルトン型ボックスのスピーカユニットには、バスレフダクトの共振点以下の成分をカットした電気信号が入力されることを特徴としたものである。
【００２１】
第８の技術手段は、第１乃至第７のいずれか１の技術手段におけるスピーカ装置を備えたことを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、両スピーカユニットを背中合わせに取り付ける構造にすることで互いの反作用を打ち消すことができるため、振動が大きい低域でも筐体振動を改善することができる。さらに、独立ボックス構造にすることでボックス毎に異なるチューニングを行えるため、一方のボックスからは全帯域（中高域）を再生し、他方のボックスからは低域を再生して広帯域の再生を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明のスピーカ装置に用いられるスピーカユニットの構造例を示す断面図である。図中、スピーカユニット１は、剛体からなるフレーム１０を備え、フレーム１０の底部に磁気回路１１が取り付けられる。磁気回路１１はプレート１２を備え、プレート１２がフレーム１０の底部に固着される。
【００２４】
そして、プレート１２の下側にはリング状のマグネット１３が取り付けられ、マグネット１３の底面はヨーク１４によって受けられている。ヨーク１４の中央部には上方に突出するようにセンタポール１５が設けられている。
【００２５】
センタポール１５の外周部とプレート１２の中心口の内周部との間の部分がギャップを構成し、このギャップにボイスコイル１６が配されている。ボイスコイル１６のボビン１７は筒状をなして上方に延びるとともに、その先端側にはコーン紙からなる振動板２０が固着されている。振動板２０の外周側の部分は固定リング２１によってフレーム１０の先端側の内周面に固定されている。
【００２６】
また、振動板２０の中央部であってボビン１７との接続部にはキャップ２２が取り付けられている。さらに、振動板２０と連結されているボビン１７は、フレーム１０の底部側とダンパ２３を介して連結される構造となっている。
【００２７】
ボイスコイル１６のリード線は錦糸線２４と接続されるとともに、この錦糸線２４がフレーム１０の外周面上に取り付けられている端子板２５の端子２６に接続される。この端子２６を通して外部から電気信号（信号電流）がボイスコイル１６に供給される。ボイスコイル１６は、外部から供給された信号電流によって軸線方向、すなわち図１の上下方向の力を受け、ボイスコイル１６と連結されている振動板２０が信号電流に応じて振動し、音声が再生される。
【００２８】
図２は、図１に示したスピーカユニットを複数備えた本発明のスピーカ装置の構造例を示す断面図である。図中、スピーカ装置は、第１スピーカユニット１を設けた密閉型ボックス３と、第２スピーカユニット２を設けたケルトン型ボックス４とから構成され、２つのスピーカユニットが独立した２つの筐体にそれぞれ収容される。なお、第１スピーカユニット１及び第２スピーカユニット２のフレーム１０、マグネット１３、ヨーク１４、センタポール１５、及び振動板２０のみ符号を付し、その他各部の記載は省略している。
【００２９】
本発明のスピーカ装置は、図２に示す構造、すなわち、両スピーカユニットを背中合わせに取り付ける構造にすることで互いの反作用を打ち消すことができるため、振動が大きい低域でも筐体振動を改善することができる。さらに、独立ボックス構造にすることでボックス毎に異なるチューニングを行えるため、一方のボックスからは全帯域（中高域）を再生し、他方のボックスからは低域を再生して広帯域の再生を行うことができる。以下、本発明のスピーカ装置の具体的な構造について図２を参照しながら説明する。
【００３０】
全帯域再生用の密閉型ボックス３と、低域再生用のケルトン型ボックス４とは、第１スピーカユニット１及び第２スピーカユニット２の各ヨーク１４が背中合わせになるように配置される。より具体的には、密閉型ボックス３のバッフル板３１に設けられた開口部３２に第１スピーカユニット１の前面（振動板２０側）が固定され、ケルトン型ボックス４のバッフル板４１に設けられた開口部４２に第２スピーカユニット２の前面（振動板２０側）が固定される。そして両スピーカユニットは、その背面側となる各ヨーク１４が、両ボックスの境界となる仕切板３３の開口部３４を通じ、互いに背中合わせになるように配置される。この際、両スピーカユニットの各ヨーク１４の底面を、例えば接着剤や両面テープ等により物理的に貼り合わせて取り付けてもよいし、単に接触させた状態で取り付けてもよく、あるいは、適当なギャップを設けて近接させた状態で取り付けてもよい。
【００３１】
また、ケルトン型ボックス４は、第２スピーカユニット２の振動板２０の前面側を密閉ボックス４３でカバーしており、この密閉ボックス４３の底部にはバスレフダクト４４が設けられている。従って、ケルトン型ボックス４は、振動板２０からの直接音を閉じ込めて、バスレフダクト４４からの低音だけを聴く構造となっている。このような構造にすることで、バスレフの超低域の過大振幅が抑えられ、超低域の再生が可能となる。
【００３２】
このような２つの独立した筐体構造とすることで、それぞれのボックス毎に異なるチューニングを可能とし、密閉型ボックス３から全帯域（中高域）を再生し、ケルトン型ボックス４から低域のみを再生することができる。このため、従来構造のスピーカ装置と比べて、広帯域の再生が可能となる。
【００３３】
なお、ケルトン型ボックス４は、第２スピーカユニット２の前面を密閉するため、中高域は出力されず、低域だけのバンドパス特性となる。本発明のスピーカ装置をテレビジョン装置に適用した場合、第１スピーカユニット１が正面を向き、第２スピーカユニット２が背面を向くため、仮に第２スピーカユニット２から中高域を再生すると低域再生がうまくいかなくなる。従って背面の第２スピーカユニット２は低域再生とすることが望ましい。
【００３４】
第１スピーカユニット１は、図示しない＋端子に正電圧が印加されると、図中矢印の向きに力Ｆ１が働き振動板２０を前方に動かすと共に、その後方向きに反発力−Ｆ１が働く。同様に、第２スピーカユニット２は、図示しない＋端子に正電圧が印加されると、図中矢印の向きに力Ｆ２が働き振動板２０を前方に動かすと共に、その後方向きに反発力−Ｆ２が働く。これら第１スピーカユニット１と第２スピーカユニット２には同位相の電気信号が入力されるため、一方の振動板２０が前方に動くとき、もう一方の振動板２０も前方に動くことになる。このため、互いの反発力−Ｆ１，−Ｆ２は打ち消し合うように作用する。
【００３５】
ここで、第１スピーカユニット１と第２スピーカユニット２の互いの反作用の力（−Ｆ１，−Ｆ２）を等しくして筐体の振動を低減するためには、密閉型ボックス３の共振点である最低共振周波数ｆ０１と、ケルトン型ボックス４の共振点である最低共振周波数ｆ０２を略等しくする必要がある。従来構造のスピーカ装置の場合、同じ特性のスピーカユニットが必要であったが、本発明のスピーカ装置は独立した筐体構造であるため、スピーカユニットを含め、異なるチューニングが可能であり、ｆ０１≒ｆ０２に調整することも容易である。
【００３６】
本発明のスピーカ装置は、第１スピーカユニット１と第２スピーカユニット２に同位相の電気信号が入力され、密閉型ボックス３とケルトン型ボックス４の共振点ｆ０が略同じに調整されることにより、第１スピーカユニット１と第２スピーカユニット２との間で互いに略等しい反作用の力を発生させ、反作用の力が互いに打ち消し合うように構成される。なお、第１スピーカユニット１と第２スピーカユニット２は、その特性が同じものでも、異なったものでもよい。両者が同特性のものであれば、共振点ｆ０は基本的に同じになるため調整する必要がなくなる。
【００３７】
図３は、図２に示したスピーカ装置におけるインピーダンス特性と音圧特性の一例を説明するための図である。図３（Ａ）は密閉型ボックス３のインピーダンス特性を示し、図３（Ｂ）はケルトン型ボックス４のインピーダンス特性を示す。図中、縦軸にインピーダンス（Ω）、横軸に周波数（Ｈｚ）とする。
【００３８】
図３（Ｂ）に示すように、ケルトン型ボックス４の場合、第２スピーカユニット２の最低共振周波数ｆ０２より下の周波数帯において、バスレフダクト４４によるダクト共振が発生する。このときのダクト共振周波数ｆｄにおいてもインピーダンスが大きくなる。ダクト共振周波数ｆｄにおける筐体振動も大きいため、このｆｄ以下を電気的にカットしたほうが望ましい。そこで、第２スピーカユニット２には、バスレフダクト４４の共振点であるダクト共振周波数ｆｄ以下の成分をカットした電気信号を入力するようにしてもよい。これにより、バスレフダクト４４によるダクト共振の発生を抑制し、筐体振動をより低減することができる。
【００３９】
図３（Ｃ）はスピーカ装置の音圧特性を示す。図中、縦軸に音圧レベル（ｄＢ）、横軸に周波数（Ｈｚ）とする。図の左から順に、密閉型ボックス３の音圧特性、ケルトン型ボックス４の音圧特性、両ボックスの音圧特性を合成した合成音圧特性を示す。
【００４０】
上記合成音圧特性に示すように、本発明のスピーカ装置は、密閉型ボックス３とケルトン型ボックス４を備えることで、低音域から中高音域までの広い帯域をカバーすることができる。
【００４１】
図４は、本発明のスピーカ装置を備えた表示装置の一例を示す外観図で、図中、５は表示装置を示す。図４（Ａ）は表示装置５の正面図、図４（Ｂ）はＸＸ断面図を示す。本発明のスピーカ装置は、例えば、液晶テレビやプラズマテレビなどの薄型表示装置に用いて好適である。一般に、薄型表示装置の場合、筐体強度が不足するため、本発明のスピーカ装置を適用することで、薄型軽量化を実現しつつ、筐体振動を低減することが可能となる。
【００４２】
本実施形態の表示装置５は、表示画面を挟んで両端に本発明のスピーカ装置を備える。この場合、密閉型ボックス３に設けられた第１スピーカユニット１が前面側に、ケルトン型ボックス４に設けられた第２スピーカユニット２が背面側に、そして、バスレフダクト４４が底面側に配置される。
【００４３】
上記のように本発明のスピーカ装置を配置することで、筐体強度の不足する薄型テレビであっても、筐体振動を低減しつつ、低域から中高域までカバーした広帯域再生が可能となる。
【００４４】
以上説明したように、本発明によれば、両スピーカユニットを背中合わせに取り付ける構造にすることで互いの反作用を打ち消すことができるため、振動が大きい低域でも筐体振動を改善することができる。さらに、独立ボックス構造にすることでボックス毎に異なるチューニングを行えるため、一方のボックスからは全帯域（中高域）を再生し、他方のボックスからは低域を再生して広帯域の再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のスピーカ装置に用いられるスピーカユニットの構造例を示す断面図である。
【図２】図１に示したスピーカユニットを複数備えた本発明のスピーカ装置の構造例を示す断面図である。
【図３】図２に示したスピーカ装置におけるインピーダンス特性と音圧特性の一例を説明するための図である。
【図４】本発明のスピーカ装置を備えた表示装置の一例を示す外観図である。
【図５】特許文献２に記載の従来のスピーカ装置の構成を示す図である。
【図６】図５に示したスピーカ装置におけるインピーダンス特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１００…スピーカユニット（第１スピーカユニット）、２，２００…第２スピーカユニット、３…密閉型ボックス、４…ケルトン型ボックス、５…表示装置、１０，１１０…フレーム、１１，１１１…磁気回路、１２，１１２…プレート、１３，１１３…マグネット、１４，１１４…ヨーク、１５，１１５…センタポール、１６，１１６…ボイスコイル、１７，１１７…ボビン、２０，１２０…振動板、２１，１２１…固定リング、２２…キャップ、２３…ダンパ、２４…錦糸線、２５…端子板、２６…端子、３１，４１…バッフル板、３２，３４，４２…開口部、３３…仕切板、４３…密閉ボックス、４４…バスレフダクト、３００…スピーカボックス。
【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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