(57)【要約】【課題】低音から高音域までの全体の音色のバランスに優れた音色を発することのできるスピーカーボックスおよびスピーカーを提供すること。【解決手段】スピーカーボックスの内面壁一部または全部の上に気泡断面が露出した独立気泡構造の発泡セラミックスを積層してなるスピーカーボックスおよびスピカー。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカーボックスの内面壁一部または全部の上に、気泡断面が露出した独立気泡構造の発泡セラミックスを積層してなるスピーカーボックス。
【請求項２】
スピーカーボックスの内面壁一部または全部の上に、気泡断面が露出しており、かつ水蒸気透過率が０．００２（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ）以下である発泡セラミックスを積層してなるスピーカーボックス。
【請求項３】
スピーカーボックスの一部または全部が、気泡断面が露出した独立気泡構造の発泡セラミックスで構成されてなるスピーカーボックス。
【請求項４】
スピーカーボックスの一部または全部が、気泡断面が露出しており、かつ水蒸気透過率が０．００２（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ）以下である発泡セラミックスで構成されてなるスピーカーボックス。
【請求項５】
発泡セラミックスの露出気泡断面が０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍ断面径を有することを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載のスピーカーボックス。
【請求項６】
少なくともスピーカーユニットおよび請求項１〜請求項５いずれかに記載のスピーカーボックスを有するスピーカー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーボックス及び当該スピーカーボックスにスピーカーユニット等を取り付けたスピーカーに関し、スピーカーから発生する音質を向上させるためのスピーカーボックスの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカー１は、図１に示したように、少なくともスピーカーボックス２およびスピーカーユニット３を構成要素として有している。
【０００３】
スピーカーボックスは、通常、木材、木質系合板、木質系素材、プラスチック、金属、窯業系素材、石材・人工石材などが、単一若しくは複合材料として採用されており、当該スピーカーボックスの材質に応じて特有の音質が得られる。
【０００４】
例えば、木製スピーカーボックスの場合には、低音域の音質に優れる。しかし、木製スピーカーボックスは、密度が小さく、スピーカーボックスとしての役割を果たすためにはかなりの厚みが必要である。そのため、ボックス自体の容積が大きくなり、小型化するには限度がある。木製スピーカーボックスを小型化すると、共鳴し歪のある音質となり、不快音が生じ易い。さらに、木製スピーカーボックスによる音質を高めるためには、ボックスに対応する大きさの木材の内部をくりぬくのが有効であるものの、多量の木材資源を浪費することになる。
【０００５】
金属製のスピーカーボックスは、高音域の音質に比較的優れるといわれているが、ハードな音質で、しかも余韻の残る音となりがちであり、さらに高音域での音が不鮮明になり易い傾向にある。
【０００６】
プラスチック製スピーカーボックスは、内部に音がこもり易く、全体として鮮明な音が得られない。
【０００７】
従来のスピーカーボックスは、相対する面がそれぞれ平行する直方体であることが多く、スピーカーから発せられた音波のある固有の周波数のみ、その相対する平行面間で繰り返し反射される現象（以下「定在波」という）が避けられない。また直方体のそれぞれの面は固有の共振周波数を持ち、スピーカーの発する音波の特定の帯域で共振する。ちなみに相対する平行面がない球体では定在波はほとんど発生しないし、球体の剛性が高ければ共振も起きにくい。
【０００８】
ボックスに要求される主要な機能として、スピーカーから発せられる音波を、そのすべての帯域においてある一定時間内に減衰させること及びスピーカー単体では十分に再生できない低域を必要な音圧に高めることがある。その両機能ともボックス内壁の音波反射特性に依存しており、特に直方体型ボックスのように平行する面の場合は、その材質に大きく左右される。
【０００９】
剛性の高いボックスの材質としてセラミックスが挙げられる。特許文献１には、ボックス内面壁及び四隅に吸音材として発泡セラミックスを取付けたスピーカーボックスが開示されている。特許文献２には、表面部は非常に空隙が大きく、中心部は空隙が小さく、当該空隙が細い迷路のごとくなっている多孔質セラミックス材を、整音効果を目的としてボックス内壁に密着させたスピーカーボックスが開示されている。また、特許文献３には、酸化物系のファインセラミックス自身で構成された制振および整音性能を有するスピーカーボックスが開示されている。
【００１０】
しかし、吸音性向上もしくは整音効果のために用いるセラミックスは、いわゆる連続気泡構造のセラミックスであり、確かにその効果は見られるが、低音から高音域までの全体の音色のバランスを欠いてしまう。さらに、ファインセラミックスのような天然の原料を使用しない極めて高価な材料は、現実的な生産性にも乏しい。
【００１１】
【特許文献１】
実開昭６０−６６１８２号公報
【特許文献２】
特開２００３−５２０９４号公報
【特許文献３】
特開平５−１６８０７５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、低音から高音域までの全体の音色のバランスに優れた音色を発することのできるスピーカーボックスおよびスピーカーを提供することを目的とする。
【００１３】
本発明者らは、従来使用されていた連続気泡構造のセラミックスに代え、独立気泡構造のセラミックスを使用することにより上記目的が達成されることを見出し本発明をなすに至った。。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、スピーカーボックスの内面壁一部または全部の上に、気泡断面が露出した独立気泡構造の発泡セラミックスを積層してなるスピーカーボックスおよびスピーカーに関する。また、スピーカーボックスの一部または全部が、気泡断面が露出した独立気泡構造の発泡セラミックスから構成されてなるスピーカーボックスおよびスピーカに関する。
【００１５】
本発明において、独立気泡構造の発泡セラミックスは、水蒸気透過率が０．００２（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ）以下の値を有する発泡セラミックスと同義である。水蒸気透過率とは、ＡＳＴＭ  Ｅ９６（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｗａｔｅｒ  Ｖａｐｏｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）に準拠する方法により測定した値を使用している。水蒸気透過率は、その値が０を含め、小さければ小さいほど好ましいが、大きすぎると、いわゆる連通気泡となるため低音から高音域までの全体の音色のバランスを欠いてしまうこととなる。好ましくは、０．０００５（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ）以下、特に好ましくは０．０００１（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ）以下である。
【００１６】
本発明において使用する発泡セラミックスは、気泡断面を露出させて使用する。気泡断面を露出させて使用しないと、本発明の目的を達成できない。露出気泡断面は０．０５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度が好ましい。２．０ｍｍより大きい場合、露出気泡の断面径が大きいため、剛性の効果は得られるが、音の拡散反射効果が低下してしまう。また、０．０５ｍｍ以下では結果的に比重が高くなってしまい、生産性が低下し製造が困難になる。特に好ましくは、０．１ｍｍ〜０．８ｍｍである。なお、表面露出気泡の断面径は次のように測定した値を意味している。発泡セラミックス表面３箇所について、倍率５０倍の拡大写真を撮影する。当該写真中に断面が完全に含まれている気泡について、写真上において、その短辺及び長辺の長さを測定し、それを単純平均することにより、１個の露出気泡の断面径を算出する。１枚の写真あたり６個以上の気泡を測定し、３枚の写真トータル１８個以上の露出気泡の断面径の平均値を算出し、それを発泡セラミックス表面露出気泡の断面径とする。
【００１７】
本発明に使用する発泡セラミックスは珪酸塩含有物を主原料としている。このような珪酸塩含有物としては、例えば天然のものとして、斜長石、角閃石、輝石等により主構成される安山岩、石英、カリ長石等により主構成される流紋岩等が例示できるが、特に軟化溶融点が９００〜１２５０℃のものが好ましい。またガラス、スラグ等の珪酸塩含有物も軟化溶融点が上記範囲であれば使用することができる。
【００１８】
酸塩含有物以外の他原料としては、タルク、カオリン、バーミキュライト等またはそれらの混合物からなる粘土質原料、金属酸化物等を珪酸塩含有物に対して１〜４０重量％の範囲で使用してもよい。
【００１９】
上記珪酸塩含有物等の主原料に加えて、主原料の溶融温度より７００〜５０℃低い温度で気体を発生する物質が発泡剤として必要量添加される。このような発泡剤としては、例えば炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等を使用することができる。発泡剤の添加量は、目的とする比重、焼成条件や発泡剤の種類によって異なるが、通常主原料に対して約０．０２〜１．０重量％配合される。
【００２０】
上記主原料および発泡剤、必要により添加される他原料は、各成分を配合したのち、ボールミルやアトマイザー等の粉砕機で乾式または湿式で粉砕して微粉末混合物（原料混合物）として使用する。より均一で微細な粉粒体に粉砕できる点から、粉砕は湿式で行う方が好ましい。粉砕は、主原料の大きさが、平均粒径５〜１００μｍ、好ましくは５〜２０μｍの範囲になるまで続ける。原料混合物は、発泡体内のガス溜りを減少させるために、焼成前に平均粒径０．１〜１ｍｍ程度の大きさに造粒し、発泡セラミックス原料粉粒体とするのが好ましい。造粒は窯業関係で採用されている種々の方法で行うことができ、例えば湿式粉砕して得られた泥將をスプレードライ法によって行うことができる。
【００２１】
本発明で使用する発泡セラミックスの製造方法は特に限定するものではないが、以下のようにして製造することができる。発泡セラミックス原料粉粒体を型枠内に敷き詰めて、この状態で原料粉粒体の溶融温度以上に加熱して溶融するとともに発泡剤から気体を発生させることによって、発泡部を形成する。
【００２２】
例えば、コージェライトとムライトの混合物のような耐熱材料で形成された枡型の成形型枠の底部に発泡セラミックス原料粉粒体を所定量敷き詰めたのち、原料粉粒体の軟化溶融点より１０〜３００℃高い温度、例えば１１００〜１３００℃で０．５〜１２時間、好ましくは１１５０〜１２５０℃で２〜６時間加熱し、溶融発泡後、徐冷して脱型する。
【００２３】
型枠には蓋を載せて発泡させることによって、発泡高さ、したがって発泡体発泡倍率を規制することができる。また型枠の底面には、離型を容易にして原料歩留まりを高くするために離型剤を用いることが望ましい。離型剤としては焼成時に不融なアルミナ等を分散させた液状物を塗布してもよいが、アルミナ等の耐火材料製のセラミックスペーパーを利用すると離型性は特に良好である。
【００２４】
型枠成型等を行う場合、焼成後得られた発泡セラミックスには、気泡断面が露出していない、いわゆるスキン層的な部分が生じる場合がある。このような場合は、気泡断面を露出させるため、表面層を切削、切断及び研磨等の加工を実施すればよい。
【００２５】
露出気泡の断面径は、焼成時の熱量等温度条件、発泡剤の種類等の条件を変更することによりコントロール可能である。
【００２６】
また、得られる発泡セラミックスは、比重が０．２〜１．３の範囲で自由にコントロールでき、独立気泡型の発泡セラミックスであり、断面径を露出させた状態で測定した水蒸気透過率が０．００２（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ）以下である。
【００２７】
市販品は、発泡セラミックス「クランセルライト」（倉敷紡績社製）として入手可能である。
【００２８】
発泡セラミックスは、積層するスピーカーボックスの内壁面の大きさに適宜合わせてその大きさを調整すればよいが、その厚さは、スピーカボックス自身の大きさにもより、特に限定されるものではないが、５ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは７ｍｍ〜１５ｍｍ程度でよい。薄すぎると、剛性が低下し、厚すぎると音色向上レベルとコストとの釣り合いがとれなくなる。発泡セラミックス自身でスピーカーボックスを構成する場合、その厚みは１０ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００２９】
発泡セラミックスを積層することとなるスピーカーボックス材料としては、特に制限するものではないが、木材、木質系合板、木質系素材、プラスチック、金属、窯業系素材、石材・人工石材など、単一若しくは複合材料として採用されている従来のものを使用できる。
【００３０】
本発明が使用する独立気泡構造の発泡セラミックスは、音波を不特定方向に反射する効果を有するため、平行面での定在波を減少させることが可能となる。さらに、セラミックス製であり剛性も有するため、例えば周波数７０Ｈｚ〜３００Ｈｚ付近の低域において好ましい音圧上昇効果を得ることができる。さらに、中高音域においても３００Ｈｚ〜２０ＫＨｚにかけてバランスの良い具合の音圧減少が得られる。すなわち、低音域から中高音域にかけてバランスの良い音色を得ることができる。
【００３１】
発泡セラミックスを、スピーカーボックス上に積層する場合は、スピーカーボックス２の６つの内壁面の内、スピーカーユニット装着面に対峙する面とスピーカーユニット装着面の左右両側面の少なくとも３面、好ましくはさらにスピーカーユニット装着面の上下両側面を加えた５面、さらに好ましくは６つの内壁面すべてに積層することできる。なお、本発明において上下左右の方向は、図２の状態に置かれたスピーカーを基準に表現している。また、内壁面に、スピーカーユニットやその他の部品が内側表面に装着されている場合は、その部分には、発泡セラミックスは積層させなくてよい。発泡セラミックスの積層は、適当な接着剤、例えばエポキシ系接着剤等で行えばよく、特に限定されるものではない。
【００３２】
発泡セラミックスを積層するに際しては、気泡断面が露出している面をスピーカーボックス内面に向くように積層する。従って、スピーカーボックスと発泡セラミックスが積層により接着する面は気泡断面が露出していなければならないということはない。要は音が反射する面に気泡断面が露出していればよい。
【００３３】
【実施例１】
発泡セラミックスとして、クランセルライト（比重０．５、気泡断面径０．５ｍｍ、厚み９ｍｍ、水蒸気透過率０．００００１５（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ））（倉敷紡績株式会社製）を使用し、ＭＤＦ（外形：高さ２９０ｍｍ、幅１７０ｍｍ、奥行き２２０ｍｍ、ＭＤＦ厚み１５ｍｍ）製キャビネットの内側（スピーカーユニット装着面以外の内側面）に貼り付けてスピーカーを作製した。なお、ＭＤＦはＭｅｄｉｕｍ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄの略で密度圧縮合板のことである。スピーカーユニットとしては、径１０ｃｍのフルレンジスピーカーを使用した。
【００３４】
【比較例１】
発泡セラミックスとして連続気泡構造のセラミックス（比重０．６、気泡断面径１．０ｍｍ、厚み９ｍｍ、水蒸気透過率０．０１４（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ））を使用した以外は、実施例１と同様にしてスピーカーを作製した。
【００３５】
【比較例２】
厚み１８ｍｍのＭＤＦを使用し、発泡セラミックスに代えて９ｍｍ厚みのグラスウールを積層した以外実施例１と同様にしてスピーカーを作製した。
【００３６】
実施例１およ比較例１〜２で得られたスピーカーについて雑音、低音の量感、低音の鮮明さ、中高域の鮮明さ、中高域の質感について以下のようにして評価した。結果を表１に示す。
【００３７】
雑音：低音域から高音域にかけての雑音の有無を以下のようにランク付けした。
○：雑音および不快音がない
△：雑音および不快音が少しある。
×：雑音および不快音がある。
【００３８】
低音の量感：低音域の量感を以下のようにランク付けした。
○：量感に富む
△：量感がややある。
×：量感に欠ける。
【００３９】
低音の鮮明さ：低音域の鮮明さを以下のようにランク付けした。
○：鮮明である。
△：鮮明差が若干欠ける。
×：不鮮明である。
【００４０】
中高域の鮮明さ：中高域の鮮明さを以下のようにランク付けした。
○：鮮明である。
△：鮮明差が若干欠ける。
×：不鮮明である。
【００４１】
中高域の質感：中高域の質感を以下のようにランク付けした。
○：質感に富む
△：質感がややある。
×：質感に欠ける。
【００４２】
【表１】
2004364110.tif 000002
【００４３】
クランセルライトの表面に露出する発泡断面の音の拡散反射効果により、キャビネット内の定在波の発生を抑制される。特に中高域での音の共振が抑制される。また、クランセルライトを内張りすることでキャビネット全体の剛性が向上し、低域の音圧上昇が得られた。
【００４４】
【実施例２】
発泡セラミックスとして、クランセルライト（比重０．５、気泡断面径０．４ｍｍ、厚み２０ｍｍ、水蒸気透過率０．００００１７（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ））（倉敷紡績株式会社製）を使用し、当該発泡セラミックス自身をスピーカボックスとして用いた。なお、スピーカーユニット装着面については、実施例１と同様ＭＤＦ（厚み１８ｍｍ）を用いた。スピーカーユニット及び外形等は実施例１と同様である。
【００４５】
【比較例３】
連続気泡構造のセラミックス（比重０．６、気泡断面径１．０ｍｍ、厚み  ２０ｍｍ、水蒸気透過率０．０１４（ｇ・ｍ／ｍ２・Ｈｒ・ｍｍＨｇ）をスピーカーボックス自体に使用し、スピーカーを作製した。なお、スピーカーユニット装着面については、実施例１と同様ＭＤＦ（厚み１８ｍｍ）を用いた。スピーカーユニット及び外形等は実施例１と同様である。
【００４６】
【比較例４】
実施例１で、発泡セラミックスを積層しなかった以外は、実施例１と同様にスピーカーを作製した。
【００４７】
実施例２およ比較例３〜４で得られたスピーカーについて雑音、低音の量感、低音の鮮明さ、中高域の鮮明さ、中高域の質感について実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。
【００４８】
【表２】
2004364110.tif 000003
【００４９】
【発明の効果】
本発明により、スピーカーボックス内面壁上に、気泡断面が露出した独立気泡構造の発泡セラミックスを積層することまたは気泡断面が露出した独立気泡構造の発泡セラミックス自身でスピーカボックスを構成することにより、低音から高音域までの全体の音色のバランスに優れた音色を発することのできるスピーカーボックスおよびスピーカーを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スピーカーの模式的断面図。
【図２】スピーカーの模式的斜視図。
【符号の説明】
１：スピーカー
２：スピーカーボックス
３：スピーカーユニット
【図１】
2004364110.tif 000004
【図２】
2004364110.tif 000005