(57)【要約】【課題】コストを上げることなく性能を向上させたスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置１において、主に低音域を担当するウーハを、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔからなる３本のスピーカで構成する。第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔは、ウーハを１本のスピーカで構成する場合と比較して小径のものが使用される。これにより、低音域音圧レベルを低下させることなく、中高音域の音圧レベルが高くなるような周波数特性が得られる。また、１本あたりのスピーカの負荷が軽減されることになり、許容入力の低い安価なスピーカを使用できるようになる。【選択図】　　　　図１
2004056735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中高音域再生用のスピーカと低音域再生用のスピーカがキャビネットに取り付けられたスピーカ装置において、
前記低音域再生用のスピーカとして３本のスピーカを備え、前記３本のスピーカをそれぞれ異なる向きで取り付けた
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
前記３本のスピーカは、前記キャビネットに形成された同一の空間部に取り付けられる
ことを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記３本のスピーカは同一の口径である
ことを特徴とする請求項１または２記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオーディオ機器に組み込まれるスピーカ装置に関する。詳しくは、低音域を再生するスピーカを３本のスピーカで構成することで、低音域を犠牲にすることなく１本あたりのスピーカを小径化して中高音域まで再生できるようにし、かつ、１本当たりのスピーカの負荷を軽減して安価なスピーカを使用できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ機器に組み込まれるスピーカ装置で、特に、アンプ等とスピーカ装置が別体となっている構成では、２ウェイ型や３ウェイ型といったいわゆるマルチウェイ方式のスピーカ装置が用いられていることが多い。
【０００３】
例えば、３ウェイ型のスピーカ装置は、低音域を再生するウーハ、中音域を再生するスコーカ、高音域を再生するツィータという３個のスピーカがキャビネットに取り付けられる構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、スピーカ装置の性能を向上させるためには、個々のスピーカの性能を向上させる必要があった。例えば、ウーハの口径を大きくすれば、より低音域の再生が可能となる。このように、個々のスピーカの性能を向上させることで、スピーカ装置としての性能が向上する。しかしながら、個々のスピーカの性能を向上させるためには、一般的に値段の高いスピーカを使用することが必要となり、結果として、スピーカ装置のコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、コストを上げることなく性能を向上させることができるスピーカ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係るスピーカ装置は、中高音域再生用のスピーカと低音域再生用のスピーカがキャビネットに取り付けられたスピーカ装置において、低音域再生用のスピーカとして３本のスピーカを備え、これら３本のスピーカをそれぞれ異なる向きで取り付けたものである。
【０００７】
本発明に係るスピーカ装置では、低音域再生用の３本のスピーカを同一の再生信号で駆動する。同一の再生信号で複数本のスピーカを駆動して再生を行うと、これら複数本のスピーカの振動板の面積の合計で音圧レベルが決まる。
【０００８】
これにより、低音域再生用のスピーカを同一の再生信号で駆動される３本のスピーカで構成することで、１本のスピーカで低音域を再生するスピーカ装置に比較して、低音域再生用のスピーカを小径化することができる。
【０００９】
そして、３本の小口径のスピーカを使用して音声等を再生すると、低音域の音圧レベルが低下することなく、中高音域の音圧レベルが高くなるような周波数特性が得られる。また、３本のスピーカをそれぞれ異なる向きで取り付けることで、スピーカ装置の正面位置以外でも周波数特性の低下を抑えることができる。
【００１０】
さらに、低音域再生用のスピーカを３本のスピーカで構成することで、１本あたりのスピーカの負荷が１／３に軽減されることになり、許容入力の低い安価なスピーカを使用できるようになる。
【００１１】
これにより、コストを上昇させることなく、低音域から中高音域まで全域にわたり周波数特性が向上し、かつ指向特性も向上したスピーカ装置を提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明のスピーカ装置の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態のスピーカ装置１の構成図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は底面図である。
【００１３】
本実施の形態のスピーカ装置１は、いわゆるマルチウェイ方式のスピーカ装置で、ウーハを３本のスピーカで構成し、低音域を再生するスピーカで中高音域も再生できるようにしたものである。
【００１４】
本実施の形態のスピーカ装置１において、ウーハを構成する第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔと、主として高音域を再生する第１のツィータ３ａおよび第２のツィータ３ｂは、バスレフ型のキャビネット４に取り付けられる。ここで、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔと、第１のツィータ３ａはダイナミックコーン型のスピーカが用いられる。また、第２のツィータ３ｂは例えば圧電子型のスピーカが用いられる。さらに、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔは同一口径のものが用いられる。
【００１５】
第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔは、キャビネット４の正面に三角形の頂点に位置するように配置され、第１のスピーカ２ｕｐが第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔの上部に配置され、第２のスピーカ２ｉｎの外側に第３のスピーカ２ｏｕｔが配置される。
【００１６】
そして、第１のスピーカ２ｕｐは、スピーカ装置１を正面から見て、水平面に対し上方に７°の方向を向けて取り付けられている。また、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔは、スピーカ装置１を正面から見て、左右にそれぞれ１２°の方向を向けて取り付けられている。
【００１７】
これにより、ウーハを構成する第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔは、上方と左右に向けて音を出力できるような配置となっている。
【００１８】
図２は本実施の形態のスピーカ装置１の側断面図である。キャビネット４は第１の空間部４ａと第２の空間部４ｂとから構成され、第１の空間部４ａに第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよびここでは図示しない第３のスピーカ２ｏｕｔが取り付けられる。また、第２の空間部４ｂに第１のツィータ３ａおよび第２のツィータ３ｂが取り付けられる。本実施の形態のスピーカ装置１では、ウーハを構成する第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔは同一の空間部に取り付けられている。
【００１９】
第１の空間部４ａにポート５が設けられる。本実施の形態では、ポート５は、図１に示すように、第２のスピーカ２ｉｎと第３のスピーカ２ｏｕｔの間の下部に開口を有する。
【００２０】
図３は本実施の形態のスピーカー装置１の回路図である。図示しないアンプから入力された信号の伝送経路は分岐され、ウーハを構成する第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔへ接続される。これら３個のスピーカは、図示しないアンプからの入力に対して並列に接続されることになる。
【００２１】
そして、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔは低音域だけでなく中高音域の再生も行うので、フィルタを入れることなく図示しないアンプからの入力が接続される。
【００２２】
これに対して、図示しないアンプから、第１のツィータ３ａおよび第２のツィータ３ｂへの信号の伝送経路には、低音域成分を減衰させるためコンデンサＣによるフィルタが入れられている。
【００２３】
図４は一般的なダイナミックコーン型スピーカの断面図である。第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔは、この図４に示すような構成を持ち、例えばコーン型の振動板６、この振動板６を振動させるボイスコイル７、このボイスコイル７に磁界を与えるマグネット８、振動板６に制動をかけるダンパー９および振動板６等を支持するフレーム１０等から構成される。ダイナミックコーン型スピーカは、ボイスコイル７に流れる電流と、マグネット８の磁界によって生じるボイスコイル７を動かす力で振動板６を振動させ、音波を発生させるものである。
【００２４】
本実施の形態のスピーカ装置１では、図３に示すようにウーハを第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔという３本のスピーカで構成するので、１本あたりに負荷されるパワーが１／３になる。これにより、図４に示すボイスコイル７の径を小径化したスピーカを用いることができる。一般的に、ボイスコイル７が小径化すると、中高音域まで周波数特性を延ばすことができる。
【００２５】
また、図４に示すようなスピーカにおける音圧レベルは、振動板６の面積と、図２に示すようなキャビネット４の容積によって決まる。そして、スピーカを複数本用いた場合、各スピーカの振動板６の面積の合計によって音圧レベルが決まるので、本実施の形態のように３本のスピーカでウーハを構成すると、１本のスピーカでウーハを構成する場合と比較して、口径の小さなスピーカを用いることができる。
【００２６】
以上のことから、従来は、口径が２０ｃｍ程度のスピーカ１本でウーハを構成していたが、本実施の形態においては、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔの口径を１４ｃｍとした。
【００２７】
図５はスピーカの径の違いによる音圧周波数特性の違いを示すグラフで、実線は本実施の形態で第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔとして用いた口径が１４ｃｍのスピーカ（１本）の正面基準軸上における音圧周波数特性を示し、破線は比較のため口径が２０ｃｍのスピーカ（１本）の正面基準軸上における音圧周波数特性を示す。
【００２８】
口径が１４ｃｍのスピーカ１本であると、５０Ｈｚ前後以下の低音域では音圧レベルが低下するものの、１００Ｈｚ以上では口径が２０ｃｍのスピーカより音圧レベルが高く、特に、２０００Ｈｚ以上では口径が２０ｃｍのスピーカの音圧レベルが著しく低下するのに対して、口径が１４ｃｍのスピーカは高い音圧レベルが得られることが判る。
【００２９】
図６は本実施の形態のスピーカ装置１の音圧周波数特性を示すグラフで、実線はスピーカ装置１の正面基準軸上における音圧周波数特性を示し、破線は正面基準軸から水平方向に４５°の位置における音圧周波数特性を示す。
【００３０】
図１等に示す第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔとして、それぞれ口径が１４ｃｍのスピーカを用いると、振動板全体の面積としては２０ｃｍのスピーカと同等以上のものとなるので、５０〜１００Ｈｚの低音域でも２０ｃｍのスピーカ１本と同等以上の音圧レベルが得られ、中高域でも音圧レベルが低下しないことが判る。これにより、本実施の形態音スピーカ装置１は、低音域から中高音域まで全域にわたり周波数特性が向上している。
【００３１】
また、図１に示すように、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔを、上方と左右に向けて音を出力できるような配置とすることで、正面基準軸から水平方向に４５°の位置でも音圧レベルの低下が抑えられ、指向特性が向上している。
【００３２】
なお、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカ２ｉｎおよび第３のスピーカ２ｏｕｔの向きは、図１で説明した角度に限るものではないが、正面基準軸上でもこの正面基準軸を外れた範囲でも音圧レベルが低下しない、すなわち指向特性が劣化しない角度を選ぶ。
【００３３】
以上の説明では、ウーハを３本のスピーカで構成することとしたが、ウーハを複数本のスピーカで構成すれば、個々のスピーカを小径化することで、低音域から中高音域まで周波数特性を向上させたスピーカ装置を構成できる。しかしながら、主にコストの面を考慮すると、ウーハを構成するスピーカの本数は３本が望ましい。以下にその理由を説明する。
【００３４】
本実施の形態のスピーカ装置１では、ウーハを第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔという３本のスピーカで構成するので、１本あたりに負荷されるパワーが１／３になる。これにより、許容入力の低いスピーカを使うことができるので、スピーカ単体のコストを下げることができる。よって、スピーカ装置１のコスト、すなわち価格を抑えることができる。
【００３５】
また、第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔの向きをそれぞれ異ならせれば、指向特性を全域にわたり向上させることができる。
【００３６】
これに対して、２本のスピーカでウーハを構成する場合、１個あたりのスピーカにかかる負荷の低減によるスピーカ単体のコスト低下があまり見込めない。また、２本のスピーカでは、それぞれのスピーカの向きを異ならせても、指向特性を全域にわたり向上させることができない。さらに、４本以上のスピーカでウーハを構成する場合、使用するスピーカの本数が増えることによるコスト増が問題となる。これらのことから、３本のスピーカでウーハを構成することが望ましい。
【００３７】
さて、本実施の形態のスピーカ装置１では、ウーハを構成するスピーカ１本あたりに負荷されるパワーが１／３になるので、上述したように許容入力の低いスピーカを使うことで、スピーカ単体のコストを下げることができる。これに対して、個々のスピーカの許容入力を従来通り、あるいは多少低いものとしても、アンプ側の出力を上げることが可能となる。これにより、アンプのハイパワー化に容易に対応できる。
【００３８】
すなわち、スピーカ装置が接続されるアンプがハイパワー（高出力）であるということは、顧客に対してのセールスポイントとなるが、アンプをハイパワー化するためにはスピーカ装置側の許容入力を上げなければならず、コストが高くなるという問題があった。これに対して、本実施の形態のスピーカ装置１では、個々のスピーカの許容入力を上げることなく、アンプのハイパワー化に対応できるので、コスト、ここでは価格を上げることなく、顧客に対してのセールスポイントを増やすことができる。
【００３９】
また、ウーハを３本のスピーカで構成することで、従来の２ウェイ型や３ウェイ型のスピーカ装置と比較して、デザイン面でも顧客に対するセールスポイントを増やすことができる。例えば、図１（ａ）に示す第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔの配置はその一例であり、左右対称に近い形で、かつ安定感を出すという点を考慮すると、このような配置が望ましい。なお、各スピーカの配置はこれに限るものではなく、逆三角形状の配置、一列の配置等が考えられる。
【００４０】
さらに、本実施の形態のスピーカ装置１では、ウーハを構成する第１のスピーカ２ｕｐ、第２のスピーカー２ｉｎおよび第３のスピーカー２ｏｕｔで中高音域までカバーできるので、第１のツィータ３ａおよび第２のツィータ３ｂは中音域までカバーするような性能が要求されなくなる。これにより、ツィータ用のスピーカにかかるコストを抑えることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、中高音域再生用のスピーカと低音域再生用のスピーカがキャビネットに取り付けられたスピーカ装置において、低音域再生用のスピーカとして３本のスピーカを備え、これら３本のスピーカをそれぞれ異なる向きで取り付けたものである。
【００４２】
このように、低音域再生用のスピーカを３本のスピーカで構成することで、１本のスピーカで低音域を再生するスピーカ装置に比較して、低音域の音圧レベルを低下させることなくスピーカを小径化することができる。
【００４３】
そして、３本の小口径のスピーカを使用して音声等を再生すると、低音域音圧レベルが低下することなく、中高音域の音圧レベルが高くなるような周波数特性が得られる。また、３本のスピーカをそれぞれ異なる向きで取り付けることで、スピーカ装置の正面位置以外でも周波数特性の低下を抑えることができる。
【００４４】
さらに、低音域再生用のスピーカを３本のスピーカで構成することで、１本あたりのスピーカの負荷が１／３に軽減されることになり、許容入力の低い安価なスピーカを使用できるようになる。
【００４５】
これにより、コストを上昇させることなく、低音域から中高音域まで全域にわたり周波数特性が向上し、かつ指向特性も向上したスピーカ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のスピーカ装置の構成図である。
【図２】本実施の形態のスピーカ装置の側断面図である。
【図３】本実施の形態のスピーカー装置の回路図である。
【図４】一般的なダイナミックコーン型スピーカの断面図である。
【図５】スピーカの径の違いによる音圧周波数特性の違いを示すグラフである。
【図６】本実施の形態のスピーカ装置の音圧周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・スピーカ装置、２ｕｐ・・・第１のスピーカ、２ｉｎ・・・第２のスピーカ、２ｏｕｔ・・・第３のスピーカ、３ａ・・・第１のツィータ、３ｂ・・・第２のツィータ、４・・・キャビネット、４ａ・・・第１の空間部、４ｂ・・・第２の空間部、５・・・ポート、６・・・振動板、７・・・ボイスコイル、８・・・マグネット、９・・・ダンパー、１０・・・フレーム
【図１】
2004056735.tif 000003
【図２】
2004056735.tif 000004
【図３】
2004056735.tif 000005
【図４】
2004056735.tif 000006
【図５】
2004056735.tif 000007
【図６】
2004056735.tif 000008