(57)【要約】【課題】スピーカ本体の正面及び背面から発生し、スピーカボックス内部を伝播する音を有効利用するスピーカ装置において、スピーカボックス内部に放出される音の振動を増強し、スピーカボックスの外部に放出することにより、音量増幅、低音領域の音の増強を計ったスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカボックス１１の内部にスピーカ本体１３から発生する背面波を受けて振動し、低音領域の音を大きくする振動板１６を支持部材１５を介して取付ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカボックスの内部にスピーカ本体からの音を大きくする振動板を支持部材を介して取付けることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
請求項１記載のスピーカ装置において、前記スピーカ本体から発生し、前記スピーカボックス内を伝播する音を前記振動板に導く案内筒を設けることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のスピーカ装置において、前記振動板の一端に重りを備えることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスピーカ装置において、前記スピーカボックスには、前記スピーカ本体から発生し、前記スピーカボックス内部を伝播する低音領域の音と、前記スピーカ本体から発生した音が、前記振動板を振動させて発生した振動波とを、前記スピーカボックスの内部から外部へと放出するための開口部を備えていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項５】
請求項４記載のスピーカ装置において、前記開口部には、前記低音領域の音と前記振動波とを受けて振動する振動部材を備えていることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のスピーカ装置において、前記スピーカ本体は低音用であることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のスピーカ装置において、前記振動板には、複数の周波数に共鳴する共鳴部を設けることを特徴とするスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカ装置に係り、更に詳しくは、スピーカ本体からスピーカボックス内部に進む音を効果的に増幅することが可能なスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６（Ａ）に示すように、一般的なスピーカ装置８１は、電気信号を機械（音響）信号に変換し音波を空間に放射するための装置であって、スピーカ本体８２をスピーカボックス（キャビネット、エンクロージャー）８３の正面板（バッフル板）８４に取付けてリード線８５により配線したものであった。スピーカボックス８３は、正面板８４、裏板８６、天板８７、底板８８、側板８９で構成されている。
図１６（Ｂ）に示すように、スピーカ本体８２は、音を放射するコーン９０と、防塵と共に音の放射に寄与するダスト・キャップ９１と、これらを支持し、サスペンションを形成するエッジ９２とスパイダー（ダンパー）９３と、磁気空隙内で電流を流して駆動力を発生するボイスコイル９４とを備えた振動部と、ポールピース９５、プレート９６により、磁極空隙を構成し、ここにマグネット９７からの磁束を導く磁気回路とを有している。
スピーカ本体８２は、マグネット９７による磁界中にボイスコイル９４が設けられているので、ボイスコイル９４に電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って駆動力が働き、コーン９０が振動し、音を発生する。
スピーカ本体には、高音用（ツィーター、トゥイーター）、中音用（スコーカー）、低音用（ウーハー）及び可聴周波数帯をカバーする全帯域形（フルレンジ）があり、一般には、高音用では２００００Ｈｚ以上、中音用では数１００〜数１０００Ｈｚ、低音用では５０Ｈｚ以下、全帯域形では１００〜２００００Ｈｚの音を発生することができる。また、高音用より更に高音領域用の超高音用（スーパーツィータ）や低音用より更に低音領域用の超低音用（サブウーハー、スーパーウーハー）のスピーカ本体もある。
【０００３】
図１７に示すように、従来のスピーカ装置は、スピーカ本体を板に取付けた形状の（Ａ）バッフル板形や、箱型のスピーカボックスにスピーカ本体を取付けた形状の（Ｂ）後方開放形、（Ｃ）密閉形、（Ｄ）位相反転形（バスレフ形、バスレフレックス形）、（Ｅ）音響迷路形（ラビリンス形）、（Ｆ）バック・ローデッド・ホーン形（バックロード・ホーン、ＢＨ）、（Ｇ）コンビネーション・ホーン形、（Ｈ）共鳴管形、（Ｉ）パッシブ・ラジエター形（ドロン・コーン）、（Ｊ）ケルトン形、（Ｋ）シンメトリック・ドライブ形、（Ｌ）フロント・ローデッド・ホーン形（フロントロード・ホーン）等がある。なお、図中の矢印は、スピーカ本体から発生する音の伝播を表している。
【０００４】
スピーカ本体８２は、信号電流を加えるとコーン９０が振動して音を出すが、スピーカ本体８２正面から出る音と背面から出る音は逆位相の音であり、振動を打ち消し合うので、スピーカ本体８２単体では低音を鳴らすことができない。
（Ａ）バッフル板形では、正面の音と背面の音が混ざり合わないようにスピーカ本体を板（バッフル板）に取付けて背面の音を遮断している。しかしながら、低周波数、例えば、２０Ｈｚの音の波長は１７ｍ以上と長くなり、正面波と背面波を遮断するためには、スピーカ本体から板の端までの長さが１７ｍ以上必要となり実用性に乏しかった。そこで、（Ｂ）後方開放形、（Ｃ）密閉形、（Ｋ）シンメトリック・ドライブ形、（Ｌ）フロント・ローデッド・ホーン形等のスピーカボックスを有するスピーカ装置においては、スピーカ本体の背面波を使用しない構造になっている。
【０００５】
また、（Ｄ）位相反転形、（Ｅ）音響迷路形、（Ｆ）バック・ローデッド・ホーン形、（Ｇ）コンビネーション・ホーン形、（Ｈ）共鳴管形、（Ｉ）パッシブ・ラジエター形等のスピーカボックスを有するスピーカ装置では、スピーカ本体から発生する背面波を利用しており、（Ｊ）ケルトン形では、スピーカ本体をスピーカボックス内部に向けて配設し、正面波を利用する構造となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のスピーカ装置は未だ解決すべき以下のような問題があった。
スピーカ本体から発生する背面波を利用しないスピーカ装置は、エネルギーの無駄があった。
スピーカ本体から発生する背面波を利用したスピーカ装置やスピーカ本体をスピーカボックス内部に向けて配設し、正面波を共鳴させるスピーカ装置では、スピーカ本体から発生した音波のエネルギーが、その移動距離に比例して段々と減衰していくので、スピーカボックス内での音の音量が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、スピーカ本体から発生する音波において、スピーカボックス内部に放出される背面波又は正面波の音量増幅、低音増強を計ったスピーカ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係るスピーカ装置は、スピーカボックスの内部にスピーカ本体からの音を大きくする振動板を支持部材を介して取付ける。
スピーカ本体から発生した音は、スピーカ本体の正面方向及び背面方向にそれぞれ逆位相で進む。その際に、支持部材を介してスピーカボックス内に設けられた振動板が、スピーカボックス内を伝播する音を受け、振動することにより、振動波を発生し、音を大きくすることができる。
例えば、位相反転形スピーカボックスにおいて、外側に向けてスピーカ本体を配設した場合には、背面波はスピーカボックス内を伝播するので、振動板をスピーカボックスの裏板に支持部材を介して取付けて、背面波を受けた振動板が振動波を発生するようにする。
また、スピーカ本体をケルトン形のように内側に向けて音を発生するように配設した場合には、振動板はその正面波を受けることになる。
更に、音響迷路形やバック・ローデッド・ホーン形等のように内部の音の伝播経路が折れ曲がった構造をしているスピーカボックスでは、効率よく音を受けられる位置であれば、いずれの位置にも振動板を配設することができる。
【０００９】
本発明に係るスピーカ装置において、前記スピーカ本体から発生し、前記スピーカボックス内を伝播する音を前記振動板に導く案内筒を設けることもできる。
スピーカ本体からスピーカボックスの内へ発生する音は３次元方向に進むため、振動板に直接当たらない音が存在する。従って、スピーカ本体からスピーカボックス内に伝播する音を振動板へ導くことができるように筒状の案内筒を設ける。案内筒は円筒、楕円筒、角筒、円錐台筒、角錐台筒等のいずれであってもよいが、効率よい音の反射を行うためには円筒が好ましい。案内筒の材質としては、音を反射できればよく、木、紙、天然高分子材料、有機高分子材料、金属、ガラス及びセラミックス等で形成される。
【００１０】
本発明に係るスピーカ装置において、前記振動板の一端に重りを備えることもできる。
振動板の一端に重りを備えているので、その重りは、振動板が振動するとき、振動板のぐらつきや振動の無用な暴れを押さえ、振動板の振動持続時間を制御して、振動板を適度に振動させる働きをしている。
【００１１】
本発明に係るスピーカ装置において、前記スピーカボックスには、前記スピーカ本体から発生し、前記スピーカボックス内部を伝播する低音領域の音と、前記スピーカ本体から発生した音が、前記振動板を振動させて発生した振動波とを、前記スピーカボックスの内部から外部へと放出するための開口部を備えてもよい。スピーカ本体から発生し、スピーカボックス内を進む音（背面波又は正面波）に、その音が振動板に衝突して発生した振動波が加わって、スピーカボックスの開口部よりスピーカ装置の外部へ放出されるので、振動波が加わった分音が大きくなる。
例えば、スピーカ本体の背面波を利用する位相反転形、音響迷路形、バック・ローデッド・ホーン形、コンビネーション・ホーン形、共鳴管形、また、正面波を利用するケルトン形等のスピーカボックスに設けた開口部から、低音領域の音と振動板による新たな振動波とが、外部に勢いよく放出されるので、低音領域の音を大きくできる。
本発明に係るスピーカ装置において、前記開口部には、前記低音領域の音と前記振動波とを受けて振動する振動部材を備えてもよい。
スピーカ本体から発生し、スピーカボックス内を進む音（背面波又は正面波）と、その音が振動板に衝突して発生した振動波とが、スピーカ装置の振動部材を振動させ、スピーカ装置の外部へ音が伝播されるので、振動波による低音領域の増強ができる。
例えば、パッシブ・ラジエター形スピーカボックスに設けられた振動部材を、低音領域の音と振動波により振動させることにより、低音領域の増強ができる。
【００１２】
本発明に係るスピーカ装置において、前記スピーカ本体が低音用であってもよい。
低音は波長が長く、スピーカ本体のコーンが振動しても空気が逃げて振動しない（つまり、音がでない）空振り現象等により、スピーカ装置による音の再現が難しい。従って、低音用のスピーカ装置に振動板を設けることにより、より効果的な、低音の増強を計ることができる。
【００１３】
本発明に係るスピーカ装置において、前記振動板には、複数の周波数に共鳴する共鳴部を設けてもよい。
例えば、２０〜２００Ｈｚの周波数の音を２０Ｈｚの間隔で共鳴するように、１０の切れ込みを入れた振動板を支持部材を介して、スピーカボックスに取付ける。スピーカ本体から発生した音の内、上記の共鳴周波数において、振動板が共鳴するので、その周波数の音を増幅することができる。又は、切れ込みの代わりに、複数の周波数で共鳴するような振動桟を取付けることにより、その共鳴周波数に対応した音を増幅することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）は同スピーカ装置の斜視図、図２（Ａ）は同スピーカ装置の振動板の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同スピーカ装置の変形例に係る振動板の説明図、図３（Ａ）、（Ｂ）は同スピーカ装置の案内筒の有無による背面波の流れ方向の違いを示す説明図、図４（Ａ）は同スピーカ装置における音の伝播の説明図、（Ｂ）は従来のスピーカ装置における音の伝播の説明図、図５は本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図、図６は本発明の第２の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、図７（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）は本発明の第３の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図、図８は本発明の第４の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、図９は本発明の第５の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、図１０は本発明の第６の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、図１１は本発明の第７の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、図１２（Ａ）は本発明の第８の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の第８の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図、図１３（Ａ）は本発明の第９の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）は本発明の第９の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図、図１４（Ａ）は本発明の第１０の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の第１０の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図、図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の第８の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図である。
【００１５】
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ装置１０は、木製で直方体状に形成されたスピーカボックス１１の正面板１２にスピーカ本体１３を備えている。スピーカボックス１１の内部には、スピーカボックス１１の背面板１４上部側に配設された支持部材１５を介して、振動板１６が取付けられている。
ここで、支持部材１５は、正面視してスピーカ本体１３の上端よりも高い位置に取付けられ、また、上部が支持部材１５に支持された振動板１６は、正面視してスピーカ本体１３の幅よりも少し大きい幅を有し、スピーカ本体１３の下端よりも下方位置まで延設されている。
本実施の形態では、振動板１６は長方形の板状に形成し、支持部材１５の幅は振動板１６の幅と同じに形成している。また、振動板１６の上部は接着剤で支持部材１５に接合されている。
【００１６】
また、振動板１６は支持部材１５との接合部より上側に振動板１６の振動を微調整するための重り１７を備えている。更に、スピーカ本体１３から発生する背面波を振動板１６に導くために、円柱状の案内筒１８が正面板１２の内側に設けられている。また、正面板１２のスピーカ本体１３の下部には、スピーカボックス１１内と同じ幅の長方形状の開口部（ポート）１９を有し、開口部１９からスピーカ装置１０の内部に向かって断面が開口部１９と同じ角柱状の筒（ダクト）２０を形成している。
本実施の形態では、筒２０は、開口部１９上端の内側からスピーカボックス１１内へと水平に、スピーカボックス１１の側壁間の幅の仕切板２０ａで形成している（つまり、筒２０は、仕切板２０ａ、両側壁の一部及び底板より構成されている）。なお、案内筒１８と筒２０は正面板１２からスピーカボックス１１内を同じ長さ（奥行き）に形成している場合もあるが、特に限定していない。
【００１７】
更に、案内筒１８と筒２０を仕切ると共に、案内筒１８を固定し、背面波の回り込みをなくすための盲板２１を備えている。この実施の形態では、盲板２１は、高さをスピーカボックス１１内の上端から仕切板２０ａの上端まで、また、幅をスピーカボックス１１内の幅（つまり、側壁間の幅）に形成された板であり、更に、案内筒１８の位置には、案内筒１８の外周に沿った円形の孔が設けられている。盲板２１は、案内筒１８の端部に嵌合せて取付けられ、上部及び側部ではスピーカボックス１１の内壁に、下部では仕切板２０ａで固着されている。
また、振動板１６の下部にはスピーカ本体１３から発生した音及び、振動板１６より発生した振動波を、反射して筒２０に導き、開口部１９よりスピーカ装置１０の外部に放出するための反射板２２を備えている。
【００１８】
図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、複数の周波数に共鳴する共鳴部を有する振動板１６ａ、１６ｂを形成することもできる。図２（Ｂ）では、振動板１６ａに２０〜２００Ｈｚの周波数の音を例えば２０Ｈｚの間隔（つまり、２０、４０、６０、８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００Ｈｚ）で共鳴する共鳴部を形成するために、複数（例えば、１０個）の切れ込み部２２ａを設けている。スピーカ本体１３から上記周波数の音が発生された場合には、振動板１６ａが共鳴し、振動板１６ａの振動がより大きくなるので、その周波数の音を増幅することができる。また、図２（Ｃ）では、振動板１６ｂに例えば上記の周波数で共鳴する共鳴部として、複数（例えば、１０個）の振動桟２２ｂを取付けることにより、その共鳴周波数に対応した音を増幅することができる。
【００１９】
スピーカボックス１１は、遮蔽効果があり、重く硬いことが要求されると共に、板自身の減衰振動特性のよいもの、つまり、響きの美しい材料が適している。更に、入手のし易さ、加工性、経済性等から一般には繊維質の密度の高い木材が多く使われている。その代表的なものとして、挽板、ベニア・コア合板、ランバー・コア合板、パーティクル・ボードがある。また、不飽和ポリエステルをベースにガラス繊維、珪石又は炭酸カルシウム等を混合した材料、また、ゴムや鉛粉末を混合した材料が使用される。更に、スピーカボックスを補強する桟を設けてもよい。
スピーカボックス１１の形状は、直方体状でなくてもよく、球状、半球状、円筒状、立方体状、円錐状、二重円錐状、角錐状又は二重角錐状等であってもよく、また、立方体に角錐台を重ねる等の組合せで形成してもよい。また、スピーカボックス１１の内容積は、特に限定されるものではなく、便宜選択できる。
更に、スピーカ本体は、スピーカボックスの任意の位置に配設してもよい。
【００２０】
振動板１６は、スピーカ本体からの音を効率よく受け、振動すればよく、材質、形状は特に限定しない。本実施の形態では、木製であるが、紙、天然高分子材料、有機高分子材料、金属、ガラス及びセラミックス等であってもよい。また、長方形の板状でなく、正方形状、三角形状、台形状、円形状等に形成してもよく、更には、板状でなく、箱状に形成し、共鳴孔を設けてもよい。
また、支持部材１５の材質は、本実施の形態では、木製であるが、紙、天然高分子材料、有機高分子材料、金属、ガラス、セラミックス及びゴム等であってもよい。ゴム製の支持部材を天板に取付け、その下方に振動板を設けてもよい。
振動板１６は支持部材１５に接着剤で取付けているが、釘を打ち付けて固着してもよく、また、蝶番等で取付けてもよい。また、振動板を直接天板に取付け、振動板に支持部材の機能を持たせてもよい。
案内筒１８は、円筒である必要はなく、円錐、角柱、角錐でもよい。また、スピーカ本体１３と振動板１６の距離が短く、スピーカ本体１３からの背面波が振動板１６に効率よく当たるときは、案内筒を設けなくてもよい。また、筒２０も角柱でなくてもよく、円柱でもよく、外側に広がるホーン状に形成してもよい。また、筒を設けずに、開口部１９のみでも、正面板１２の厚みの長さの筒と同様の効果がある。
また、盲板２１は背面波の回り込みをなくすために、筒２０より上方を塞いで密閉することが好ましいが、案内筒１８を固定できればよく、筒２０より上方を全て塞がなくてもよい。
【００２１】
次に、スピーカ装置１０の動作を説明する。
スピーカ本体１３に電流を流すと、電気信号が機械信号に変換され、スピーカ本体１３の正面及び背面に三次元的に音を発生する。
ここで、図３（Ｂ）に示すように、案内筒１８がない場合には、スピーカ本体１３から発生し、各方向に分散した背面波の一部は直接に振動板１６に衝突し、振動板１６を振動させるが、全ての背面波が振動板１６には当たらないので、振動板１６から発生する振動波の発生効率が悪い。しかしながら、図３（Ａ）に示すように、本実施の形態では案内筒１８を設けているので、スピーカ本体１３から発生した背面波の一部は直接、振動板１６に衝突し、更に、それ以外の背面波も、案内筒１８で反射して振動板１６に当たるので、振動板１６をより効率よく振動させることができる。
【００２２】
次に、振動板１６の有無による音の伝播の違いについて説明する。
図４（Ａ）に示すように、振動板１６が取付けられているスピーカ装置１０では、スピーカ本体１３から正面波Ａと背面波Ａ′が発生すると共に、スピーカ本体１３の背面波Ａ′が振動板１６に衝突して新たに振動波Ｂも発生する。従って、背面波Ａ′及び振動波Ｂが筒２０を進み、開口部１９よりスピーカ装置１０の外部へと放出され、聴取者２３は正面波Ａ、背面波Ａ′及び振動波Ｂ、すなわち、Ａ＋Ａ′＋Ｂの音を聞くことができる。
図４（Ｂ）に示すように、スピーカボックス１１内部に振動板を設けていないスピーカ装置２４では、スピーカ本体１３から正面波Ａ及び背面波Ａ′が発生する。背面波Ａ′はスピーカボックス１１内部から、筒２０を進み、開口部１９よりスピーカ装置２４外部に放出される。従って、聴取者２３は正面波Ａ及び背面波Ａ′のＡ＋Ａ′音を聞くことができる。
以上のように、スピーカボックス内に振動板を設けることにより発生する振動波により音量が増加することがわかる。
【００２３】
次に、図５を参照して本発明の第１の実施の形態の一変形例に係るスピーカ装置２５を説明する。以下、スピーカ装置１０と同一の構成要素については同一の番号を付してその詳しい説明を省略する（以下の実施の形態及び変形例についても同様）。
図５に示すように、スピーカ装置２５は、スピーカボックス２６の天板２７にスピーカ本体１３を配設し、スピーカ本体１３の背面から、スピーカボックス２６内部へと背面波を導く案内筒２８を備え、盲板２９で固定している。また、スピーカボックス２６の底板３０に、底板３０の案内筒２８よりも背面板２９ｂ側に取付けられた支持部材１５を介して、正面板２９ａ方向に長く形成された振動板１６を水平に配設し、スピーカボックス２６の正面板２９ａに開口部３０ａを設けている。
スピーカ本体１３から発生した背面波は、案内筒２８を通り、振動板１６に衝突し、振動波を発生し、背面波及び振動波が開口部３０ａよりスピーカ装置２５の外部へ放出される。
スピーカ装置２５のように、スピーカ本体１３が正面板２９ａに配設されなくてもよいことがわかる。スピーカ装置２５は、スピーカ本体１３が上向きに取付けられ、開口部３０ａが正面に向いているが、スピーカ本体を正面板に取付け、上方に開口部を設けてもよい。なお、底板３０を床面から浮かせるような脚部を設けて、スピーカ本体や開口部を底板に設けてもよい。
【００２４】
次に、図６を参照して本発明の第２の実施の形態に係るスピーカ装置３１を説明する。
図６に示すように、スピーカ装置３１は、位相反転形のスピーカボックス３２であり、スピーカボックス３２の正面板１２にはスピーカ本体１３が取付けられ、背面板１４には支持部材１５を介して、上方部に重り１７を備えた振動板１６が取付けられている。更に、正面板１２の内側には円柱状の案内筒１８が設けられている。
また、正面板１２のスピーカ本体１３の下部には、円状の開口部３３を有し、開口部３３からスピーカボックス３２の内部に向かって円筒状の筒３４を設けている。更に、案内筒１８と筒３４を仕切ると共に、案内筒１８を固定し、背面波の回り込みをなくす盲板２１及び仕切板３５を備えている。この仕切板３５は、スピーカ装置１０の仕切板２０ａと同様に形成している。
また、振動板１６の下部にはスピーカ本体１３から発生した音及び、振動板１６より発生した振動波を、筒３４側へ導いて、開口部３３よりスピーカ装置３１の外部に放出するための反射板２２を備えている。
【００２５】
次に、位相反転形スピーカ装置３１の動作について説明する。
スピーカ本体１３の背面波の一部は振動板１６に直接衝突し、その他の音は案内筒１８で反射して、振動板１６に衝突し、振動波を生じる。背面波と振動波は反射板２２により、開口部３３側に向きを換えられ、筒３４を進み、開口部３３よりスピーカボックス３２の外部へ放出される。
位相反転形のスピーカ装置３１では、開口部３３に円筒状の筒３４が設けられ、開口部３３の断面積が小さいほど、スピーカ本体１３の背面波及び振動板１６の振動波が圧縮され、開口部３３からスピーカボックス３２の外部に放出されるので、音に勢いがある。
また、スピーカボックス３２の背面波の伝播する部分の容積と筒３４内部の空気の質量との関係はいわゆるヘルムホルツの共鳴器と同じ原理である。従って、背面波は、ヘルムホルツの共鳴によって特定の周波数で共振して、筒３４からスピーカ装置３１の外部に放出する。この共振はスピーカ本体１３の背面波とは逆位相となり、正面波とは同位相となる。従って、音量が増加する。更に、開口部３３の断面積が小さく、筒３４の長さが長いほど逆共振周波数は低くなるので、より低周波数の音が増強される。
ここで、筒３４がない場合でも、開口部３３は正面板１２の厚さと同じ長さの筒と同様の効果がある。また、筒３４は円筒状である必要はなく、楕円パイプでも、角筒でもよく、また、途中でくの字、Ｌ字に折れ曲がってもよい。更には、スピーカボックス３２の内側に取付けても、外側に取付けてもよい。
【００２６】
次に、図７（Ａ）を参照して本発明の第３の実施の形態に係るスピーカ装置３６を説明する。また、図７（Ｂ）のスピーカ装置３７はスピーカ装置３６の変形例である。
図７（Ａ）に示すように、音響迷路形のスピーカ装置３６では、スピーカ本体１３の背面波は複雑に折れ曲がった通路を通って、背面板に設けられた振動板１６に導かれ、振動板１６の振動波と共に、スピーカ装置３６の前面に放出されている。スピーカボックス３６ａ内部が仕切板等により複雑に折れ曲げられ形成されているので、背面波が流れる通路の全長を長くすることができ、中高音を減衰させ、共鳴を防ぐことができる。
また、スピーカ装置３７では、スピーカボックス３７ａ内部の通路がスピーカ装置３６とは異なっているので、スピーカ本体１３の背面波を効率よく振動板１６に当てるために、振動板１６を底板に設けている。
【００２７】
次に、図８を参照して本発明の第４の実施の形態に係るスピーカ装置３８を説明する。
図８に示すように、バック・ローデッド・ホーン形のスピーカ装置３８のスピーカ本体１３の背面波は、細い通路から太い通路へと導かれ、振動板１６に当たり、振動板１６を振動させる。
【００２８】
次に、図９を参照して本発明の第５の実施の形態に係るスピーカ装置３９を説明する。
図９に示すように、コンビネーション・ホーン形のスピーカ装置３９は、フロント・ローデッド・ホーン形と位相反転形のスピーカ装置を組み合わせて形成している。スピーカ本体１３の背面波を振動板１６が受け、振動板１６が振動し、振動波を発生する。本実施の形態では、フロント・ローデッド・ホーン形と位相反転形を組み合わせているが、フロント・ローデッド・ホーン形と組み合わせるのは、バック・ローデッド・ホーン形でも、パッシブ・ラジエター形でもよい。また、スピーカ本体１３と振動板１６の距離が近いので、案内筒を設けていないが、案内筒を設けてもよい。
【００２９】
次に、図１０を参照して本発明の第６の実施の形態に係るスピーカ装置４０を説明する。
図１０に示すように、共鳴管形スピーカ装置４０は、一方が塞がっている角柱管４０ａの側面にスピーカ本体１３を配設し、その背面に振動板１６を設けている。スピーカ本体１３の背面波は振動板１６を振動させ、振動波を発生させる。背面波及び振動波は、共鳴管の開口部４０ｂより、スピーカ装置４０の外部へ放出される。
本実施の形態では、スピーカボックスとして角柱管４０ａを使用しているが、円柱管でもよい。
【００３０】
次に、図１１を参照して本発明の第７の実施の形態に係るスピーカ装置４１を説明する。
図１１に示すように、パッシブ・ラジエター形のスピーカ装置４１は、スピーカ装置１０の開口部１９に振動部材の一例であるパッシブ・ラジエター４２を取付けたものである。パッシブ・ラジエター４２は、スピーカ本体の振動系（コーン、サスペンション、フレーム等）のみを持ち、駆動系（磁気回路）を持たないものである。スピーカ本体１３より発生した背面波を振動板１６が受け、振動波を発生し、背面波及び振動波がパッシブ・ラジエター４２を振動させ、音を伝播させる。
【００３１】
次に、図１２（Ａ）を参照して本発明の第８の実施の形態に係るスピーカ装置４３を説明する。また、図１２（Ｂ）、（Ｃ）のスピーカ装置４４、４５はスピーカ装置４３の変形例である。
図１２（Ａ）に示すように、ケルトン形のスピーカ装置４３は、スピーカ本体１３の正面波を利用するのものであり、密閉形のスピーカボックスに配設されたスピーカ本体１３の前面に共鳴空間及び開口部を有した構造となっている。
開口部１９を前面に有するスピーカ装置４３においては、スピーカ本体１３からの正面波が後方に向かって発生するようにスピーカ本体１３をスピーカ配設板４６に配設し、振動板１６を背面板１４に設けている。
図１２（Ｂ）では、開口部１９を前面に設け、スピーカ本体１３からの正面波が下方に向かって発生するようにスピーカ本体１３はスピーカ配設板４７に配設され、振動板１６は底板３０に設けられている。
図１２（Ｃ）では、開口部１９を前面に有して、スピーカ本体１３からの正面波が前方に向かって発生するようにスピーカ本体１３はスピーカ配設板４８に配設され、２の振動板１６はそれぞれ正面板１２及び底板３０に設けられている。
【００３２】
次に、図１３（Ａ）を参照して本発明の第９の実施の形態に係るスピーカ装置４９を説明する。また、図１３（Ｂ）のスピーカ装置５０はスピーカ装置４９の変形例である。
スピーカ装置４９は、それぞれ１の高音用スピーカ本体５１、中音用スピーカ本体５２、低音用スピーカ本体５３を正面板４９ａの上から順に配設している３ウェイ３スピーカである。振動板５０ａは、背面板４９ｂに取付けられた支持部材５０ｂに取付けられている。支持部材５０ｂは、正面視して高音用スピーカ本体５１と中音用スピーカ本体５２の中間部の位置に取付けられている。また、振動板５０ａは、上端は高音用スピーカ本体５１の少し上方に、また、下端は低音用スピーカ本体５３の少し下方に、更に、幅は低音用スピーカ本体５３の幅よりも少し大きく形成されている。
高音用スピーカ本体５１、中音用スピーカ本体５２及び低音用スピーカ本体５３からのそれぞれの背面波は振動板５０ａに衝突し、振動波を発生させ、背面波及び振動波は開口部５３ａより外部へ放出される。
しかしながら、スピーカ装置４９は、低音用スピーカ本体５３の背面波が高音用スピーカ本体５１や中音用スピーカ本体５２に影響し、混変調歪みが生じることがある。特に、中音用スピーカ本体５２は、影響を受けやすい。
従って、スピーカ装置５０では、低音用スピーカ本体５３の背面波の影響を防ぐために、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２を箱状の隔壁５４で仕切り、更に、低音用スピーカ本体５３の背面には案内筒１８を設けている。また、案内筒１８を固定するための支持体５４ａを設けている。
スピーカ装置４９は、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２は低音用スピーカ本体５３の影響を受けないので、混変調歪みが生じず、高音領域及び中音領域の音がクリアに聞こえる。
【００３３】
次に、図１４（Ａ）を参照して本発明の第１０の実施の形態に係るスピーカ装置５５を説明する。また、図１４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）のスピーカ装置５６、５７、５８はスピーカ装置５５の変形例である。
スピーカ装置５５〜５７は、それぞれ１の高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２と、２の低音用スピーカ本体５３とを、正面板５５ａ、５６ａ、５７ａに直線的に配置しているトールボーイ形３ウェイ４スピーカ装置である。図１４（Ａ）に示すスピーカ装置５５は、４のスピーカ本体５１、５２、５３は正面板５５ａの上方から順に配設されている。つまり、スピーカ装置４９の３のスピーカ本体の下部に更に低音用スピーカ本体５３を配設している。
振動板５９は背面板５５ｂに支持部材１５を介して取付けられている。支持部材１５は高音用スピーカ本体５１と中音用スピーカ本体５２との中間の高さ付近に配置されている。
４のスピーカ本体５１〜５３から発生した背面波は振動板５９を振動させるが、支持部材１５が高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２の中間部の高さにあるので、てこの原理により、その背面波は低音用スピーカ本体５３の背面波よりも振動板５９を振動させることができない。従って、高音や中音よりも、低音が増強される。更に、２の低音用スピーカ本体５３を有するので、スピーカ装置４９よりも更に低音領域の音を大きくすることができる。
【００３４】
図１４（Ｂ）に示すスピーカ装置５６は、スピーカ装置５５の２の低音用スピーカ本体５３の間に背面板５６ｂから仕切板６０を正面板５６ａまで水平に設けている。開口部６０ａ、６０ｂは仕切板６０を境に上下に有している。すなわち、１の高音用スピーカ本体５１、中音用スピーカ本体５２及び低音用スピーカ本体５３と、１の低音用のスピーカ本体５３とが、仕切板６０により分離されている。
スピーカ装置５６の上部の高音用スピーカ本体５１、中音用スピーカ本体５２及び低音用スピーカ本体５３の背面波は振動板５９ａを振動させるので、その動作はスピーカ装置４９と同様である。また、スピーカ装置５６の下部の低音用スピーカ本体５３は単独に振動板６１を振動させるので、低音のみを効率よく増強することができる。従って、スピーカ装置５５よりも低音領域の音を大きくすることができる。
【００３５】
図１４（Ｃ）に示すスピーカ装置５７は、上方から低音用スピーカ本体５３、高音用スピーカ装置５１、中音用スピーカ本体５２、低音用スピーカ本体５３の順に正面板５７ａに配設され、高音用スピーカ装置５１及び中音用スピーカ本体５２は２の仕切板６２、６２ａにより隔離されている。従って、低音用スピーカ本体５３の背面波によって、高音用スピーカ本体５１や中音用スピーカ本体５２が影響されて起こる混変調歪みが生じない。
２の低音用スピーカ本体５３の背面波は２の振動板５７ｂに衝突し、振動波を発生させ、開口部６２ｂ、６２ｃより外部に放出される。スピーカ装置５７では、２の低音用スピーカ本体５３はそれぞれ単独に振動板５７ｂを振動させるので、より効率的に低音領域の音を大きくすることができ、更に、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２は低音用スピーカ本体５３の影響を受けないので、混変調歪みが生じず、高音領域及び中音領域の音がクリアに聞こえる。
【００３６】
図１４（Ｄ）に示すスピーカ装置５８は、２の高音用スピーカ本体５１及び２の低音用スピーカ本体５３とを有し、上方から高音用スピーカ本体５１、低音用スピーカ本体５３、低音用スピーカ本体５３、高音用スピーカ本体５１の順に直線的に配置し、上側の高音用スピーカ本体５１、低音用スピーカ本体５３と下側の低音用スピーカ本体５３、高音用スピーカ本体５１を、背面板５８ｂから正面板５８ａまで水平に設けた仕切板６０で分離しているトールボーイ形２ウェイ４スピーカ装置である。
【００３７】
次に、図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を参照して本発明の第８の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置６３、６４、６５、６６を説明する。
図１５（Ａ）、（Ｂ）は図１２（Ａ）のスピーカ装置４３の変形例であり、図１５（Ｃ）、（Ｄ）は図１２（Ｂ）のスピーカ装置４４の変形例である。
スピーカ装置６３〜６６は、それぞれ１の高音用スピーカ本体５１、中音用スピーカ本体５２及び低音用スピーカ本体５３とを備えた３ウェイ３スピーカ装置である。ここで、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２の代わりに１の全帯域形スピーカ本体を用いてもよい。また、高音用スピーカ本体５１は低音用スピーカ本体５３の背面波の影響を受けにくいので、中音用スピーカ本体５２の代わりに低音用スピーカ本体５３を用いてもよい。
【００３８】
図１５（Ａ）のスピーカ装置６３では、図１２（Ａ）のスピーカ本体１３を低音用スピーカ本体５３とし、更に、正面板６３ａに高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２を設けている。高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２の正面波は直接スピーカ装置６３の前方に発生される。また、低音用スピーカ本体５３の正面波は、背面板６３ｂに支持部材１５を介して取付けられた振動板１６を振動させて発生させた振動波と共に開口部６３ｃからスピーカ装置６３の外部へと放出される。
図１５（Ｂ）のスピーカ装置６４では、スピーカ装置６３における低音用のスピーカ本体５３の背面波の影響による高音用のスピーカ本体５１及び中音用のスピーカ本体５２の混変調歪みを防ぐために、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２と低音用スピーカ本体５３を隔てる隔壁６７を設けている。特に、中音用のスピーカ本体５２は、影響を受けやすい。スピーカ装置６４では、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２は低音用スピーカ本体５３の影響を受けないので、混変調歪みが生じず、高音領域及び中音領域の音がクリアに聞こえる。
【００３９】
図１５（Ｃ）のスピーカ装置６５では、図１２（Ｂ）のスピーカ本体１３を低音用スピーカ本体５３とし、更に、正面板６５ａに高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２を設けている。高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２の正面波は直接スピーカ装置６５の前方に発生される。また、低音用スピーカ本体５３の正面波は、底板６５ｂに支持部材１５を介して取付けられた振動板１６を振動させて発生させた振動波と共に開口部６５ｃからスピーカ装置６５の外部へと放出される。
図１５（Ｄ）のスピーカ装置６６では、スピーカ装置６４と同様に低音用のスピーカ本体５３の背面波による混変調歪みを防ぐために、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ装置５２と低音用スピーカ装置５３を隔てる隔壁６８を設けている。従って、スピーカ装置６６では、高音用スピーカ本体５１及び中音用スピーカ本体５２は低音用スピーカ本体５３の影響を受けないので、混変調歪みが生じず、高音領域及び中音領域の音がクリアに聞こえる。
【００４０】
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のスピーカ装置を構成する場合にも適用される。
例えば、前記実施の形態で示したスピーカ装置（位相反転形、音響迷路形、バック・ローデッド・ホーン形、コンビネーション・ホーン形、共鳴管形、パッシブ・ラジエター形、ケルトン形）において、振動板を設けたが、他の方式のスピーカ装置に設けてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１〜７記載のスピーカ装置においては、スピーカボックス内部に振動板を取付けているので、スピーカ本体から発生し、スピーカ内部を進む音が振動板に衝突し、振動板が振動することにより、振動波が発生する。これにより、スピーカ内部に進む音と振動波とを合成した音がスピーカ装置から聞こえてくるので、音量が増加する。
特に、請求項２記載のスピーカ装置においては、スピーカ本体から発生し、スピーカボックス内を伝播する音を集める案内筒を設けているので、振動板に直接当たらない音も案内筒を反射して振動板に導かれ、振動板に当たる音波は案内筒がないものに比べ多くなり、より一層の音量の増幅及び低音の増強ができる。
請求項３記載のスピーカ装置においては、振動板の一端に重りを備えているので、その重りは、振動板が振動するとき、振動板のぐらつきや振動の無用な暴れを押さえ、振動板の振動持続時間を制御して、振動板を適度に振動させる働きをしている。
請求項４記載のスピーカ装置においては、例えば、位相反転形、音響迷路形、バック・ローデッド・ホーン形、コンビネーション・ホーン形、共鳴管形及びケルトン形等の開口部を有するスピーカ装置の音を大きくすることができる。
請求項５記載のスピーカ装置においては、例えば、パッシブ・ラジエター形等の開口部に振動部材を有するスピーカ装置の音を大きくすることができる。
請求項６記載のスピーカ装置においては、低音用のスピーカ本体を用いるので、低音の増幅ができる。
請求項７記載のスピーカ装置においては、振動板に、複数の周波数に共鳴する共鳴部を設けているので、共鳴部の共鳴周波数とスピーカ本体から発生する音の周波数が一致すると、その周波数の音を増幅することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）は同スピーカ装置の斜視図である。
【図２】（Ａ）は同スピーカ装置の振動板の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同スピーカ装置の変形例に係る振動板の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は同スピーカ装置の案内筒の有無による背面波の流れ方向の違いを示す説明図である。
【図４】（Ａ）は同スピーカ装置における音の伝播の説明図、（Ｂ）は従来のスピーカ装置における音の伝播の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図である。
【図７】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）は本発明の第３の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１２】（Ａ）は本発明の第８の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の第８の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１３】（Ａ）は本発明の第９の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）は本発明の第９の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１４】（Ａ）は本発明の第１０の実施の形態に係るスピーカ装置の説明図、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の第１０の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の第８の実施の形態の変形例に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）は従来例に係るスピーカ装置の説明図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｌ）はスピーカ装置の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
１０：スピーカ装置、１１：スピーカボックス、１２：正面板、１３：スピーカ本体、１４：背面板、１５：支持部材、１６、１６ａ、１６ｂ：振動板、１７：重り、１８：案内筒、１９：開口部、２０：筒、２０ａ：仕切板、２１：盲板、２２：反射板、２２ａ：切れ込み部、２２ｂ：振動桟、２３：聴取者、２４：スピーカ装置、２５：スピーカ装置、２６：スピーカボックス、２７：天板、２８：案内筒、２９：盲板、２９ａ：正面板、２９ｂ：背面板、３０：底板、３０ａ：開口部、３１：スピーカ装置、３２：スピーカボックス、３３：開口部、３４：筒、３５：仕切板、３６：スピーカ装置、３６ａ：スピーカボックス、３７：スピーカ装置、３７ａ：スピーカボックス、３８：スピーカ装置、３９：スピーカ装置、４０：スピーカ装置、４０ａ：角柱管、４０ｂ：開口部、４１：スピーカ装置、４２：パッシブ・ラジエター、４３：スピーカ装置、４４：スピーカ装置、４５：スピーカ装置、４６：スピーカ配設板、４７：スピーカ配設板、４８：スピーカ配設板、４９：スピーカ装置、４９ａ：正面板、４９ｂ：背面板、５０：スピーカ装置、５０ａ：振動板、５０ｂ：支持部材、５１：高音用スピーカ本体、５２：中音用スピーカ本体、５３：低音用スピーカ本体、５３ａ：開口部、５４：隔壁、５４ａ：支持体、５５：スピーカ装置、５５ａ：正面板、５５ｂ：背面板、５６：スピーカ装置、５６ａ：正面板、５６ｂ：背面板、５７：スピーカ装置、５７ａ：正面板、５７ｂ：振動板、５８：スピーカ装置、５８ａ：正面板、５８ｂ：背面板、５９：振動板、５９ａ：振動板、６０：仕切板、６０ａ、６０ｂ：開口部、６１：振動板、６２、６２ａ：仕切板、６２ｂ、６２ｃ：開口部、６３：スピーカ装置、６３ａ：正面板、６３ｂ：背面板、６３ｃ：開口部、６４：スピーカ装置、６５：スピーカ装置、６５ａ：正面板、６５ｂ：底板、６５ｃ：開口部、６６：スピーカ装置、６７：隔壁、６８：隔壁
【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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