(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、
前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その一部または全部が発泡素材で構成された振動板と、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項２】
内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、
前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な板状の部材で構成され、前記板状の部材の表面の前記一端から振動先端部に向かって延びるリブを複数備える振動板と、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項３】
前記複数のリブは、前記表面から突出する高さが、前記一端から前記振動先端部の間において変化していることを特徴とする請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項４】
前記振動板は、前記複数のリブを覆うスキン材を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載のスピーカシステム。
【請求項５】
内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、
前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その一部または全部がハニカム構造で形成された振動板と、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項６】
内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、
前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その高次共振の腹にあたる部位の厚みが他の部位よりも厚く構成された振動板と、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項７】
内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、
前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、
前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能である振動板と、
前記振動板の高次共振の腹にあたる部位に設けられた重りと、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項８】
前記振動板および前記開口部が設けられる一面は、前記スピーカが取り付けられた面と同一の面であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のスピーカシステム。
【請求項９】
前記開口部は、前記一面において、線で囲まれる平面図形の輪郭の一部を残して切り欠くように形成され、前記平面図形に対応する部分が前記振動板として機能することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のスピーカシステム。
【請求項１０】
スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、
前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その一部または全部が発泡素材で構成された振動板と、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備することを特徴とするスピーカエンクロージャー。
【請求項１１】
スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、
前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な板状の部材で構成され、前記板状の部材の表面の前記一端から振動先端部に向かって延びるリブを複数備える振動板と、
前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、
前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材と
を具備することを特徴とするスピーカエンクロージャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカシステムおよびスピーカエンクロージャーの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカシステムには、種々のタイプのものが開発されており、例えば、バスレフやドローンコーンを用いたものがその代表である。
バスレフは、ヘルムホルツ共鳴を利用して低音を増強するものであり、ドローンコーンは駆動回路のないスピーカユニットを取り付け、エンクロージャーの容積内の空気との共振を利用して低音を増強するものである。
【０００３】
バスレフにおいては、エンクロージャーの容積が小さい場合、共振周波数を低くするには、共鳴管を小型で細長くしなければならず、空気抵抗が大きくなって低音増強機能が著しく低下し、また、共鳴管を通過する空気の速度が非常に速くなるために笛のような風切り音が発生するという問題がある。
【０００４】
また、ドローンコーンの場合は、共振周波数を低くするには、その質量を大きくしなければならない。そして、共振周波数を下げるためには、振動板を支持するエッジのコンプライアンスが大きくなければならないが、質量の大きな振動板を支持するためにはエッジのバネ性や強度は大きくなければならず、コンプライアンスと相反することになる。また、重い振動板が完全に平行に振動することは難しく、ローリングやロッキングと呼ばれる異常振動を伴い易い。この異常振動は、歪みを増加させ無駄なエネルギーを消費して、効率を低下させる。
【０００５】
上述したドローンコーンの欠点を補うために、例えば、特許文献１などが提案されている。この方式によれば、ローリングやロッキングは防止することができるが、振動板（フラップ）の重量をその周囲に設けられたエッジで支える構造であるため、エッジに強度が必要になり、その制動効果により振動のＱが小さくなるという問題がある。
【特許文献１】特表２００２−５３１０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、小型であっても充分な低音成分を出力することができ、ローリングやロッキングを防止するとともに振動板の振動のＱも大きくすることができるスピーカシステムおよびスピーカエンクロージャー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】
【０００７】
本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その一部または全部が発泡素材で構成された振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な板状の部材で構成され、前記板状の部材の表面の前記一端から振動先端部に向かって延びるリブを複数備える振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備することを特徴とする。
本発明の好ましい態様においては、前記複数のリブは、前記表面から突出する高さが、前記一端から前記振動先端部の間において変化していることを特徴とする。
本発明の更に好ましい態様においては、前記振動板は、前記複数のリブを覆うスキン材を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その一部または全部がハニカム構造で形成された振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されるスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その高次共振の腹にあたる部位の厚みが他の部位よりも厚く構成された振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によるスピーカシステムは、内部が密閉されたスピーカエンクロージャーと、前記スピーカエンクロージャーに取り付けられたスピーカと、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能である振動板と、前記振動板の高次共振の腹にあたる部位に設けられた重りと、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明の好ましい態様においては、前記振動板および前記開口部が設けられる一面は、前記スピーカが取り付けられた面と同一の面であることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記開口部は、前記一面において、線で囲まれる平面図形の輪郭の一部を残して切り欠くように形成され、前記平面図形に対応する部分が前記振動板として機能することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によるスピーカエンクロージャーは、スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、前記スピーカエンクロージャーの一面に一端が固定された状態で弾性により振動可能であり、その一部または全部が発泡素材で構成された振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備することを特徴とする。
また、本発明によるスピーカエンクロージャーは、スピーカが取り付けられるスピーカ取り付け穴を有した密閉型のスピーカエンクロージャーにおいて、前記スピーカエンクロージャーの一面において一端が固定された状態で弾性により振動可能な板状の部材で構成され、前記板状の部材の表面の前記一端から振動先端部に向かって延びるリブを複数備える振動板と、前記振動板が設けられた一面において、前記振動板の振動部位に対応する位置に設けられた開口部と、前記振動板と前記開口部の縁部との間に形成される空隙を、前記振動板の振動を可能にした状態で塞ぎ、前記スピーカエンクロージャーの気密性を保持する密閉部材とを具備することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態であるスピーカシステムの外観を示す斜視図であり、図２（ａ）および（ｂ）は、各々同実施形態の構成を示す側断面図および側面図である。
図１において、１０は、ボイスコイル、マグネット等を備えたスピーカであり、スピーカエンクロージャー２０の前面に取り付けられている。スピーカエンクロージャー２０は、直方体状の密閉型のエンクロージャーであり、６面とも板状の部材（例えば、木材、合成樹脂、金属もしくはそれらを張り合わせた合成材等）により形成されている。
【００１５】
図２（ａ）に示すようにスピーカエンクロージャー２０の前面のバッフル板２０ａには薄い板状の振動板３０が取り付けられている。振動板３０はスピーカエンクロージャー２０の前面と同じ大きさに形成され、スピーカエンクロージャー２０の前面全体を覆っている。振動板３０とバッフル板２０ａを貫通してスピーカ取付穴が設けられ、このスピーカ取付穴に前述したスピーカ１０が挿入されている。この場合、スピーカ１０の前面のフレームがネジにより振動板３０およびバッフル板２０ａに固定されている。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、バッフル板２０ａは、スピーカエンクロージャー２０の前面の上半分だけに形成されている。また、スピーカエンクロージャー２０の底面２０ｃは、上面２０ｄよりやや短く形成され、同図に示すように前面側が前方にせり出すようにして上方に延びる前端部２０ｅとなっている。
【００１７】
また、図２（ａ），（ｂ）に示すように、スピーカエンクロージャー２０の側面２０ｆの前面側の下部は、バッフル板２０ａの下端から底面２０ｃの前端部２０ｅにかけて傾斜し、傾斜部２０ｇとなっている。
上述したバッフル板２０ａの下端、傾斜部２０ｇおよび前端部２０ｅの上縁によって囲まれた空間は、開口部２０ｂとなっている。上記構成においては、振動板３０の上部は、バッフル板２０ａに固定されているが、振動板３０の下部は開口部２０ｂに対向しているため片持ち梁のように自由端になっており、振動板３０の弾性によって自由に振動できるようになっている。なお、以下においては、振動板３０の下部を振動部位３０ａという。
【００１８】
この場合、振動板３０は、音響的に十分な強度と弾性とを併せ持つ、発泡塩化ビニル等の発泡素材で形成されている。ここで、「音響的に十分な強度」とは、空気を通さず、空気よりも十分大きな密度をもち、振動したときに音波を発生する強度と弾性を持つことを意味する。また、振動板３０は、それ自体で音波をある程度遮断できる性質を有する。
また、「弾性」の度合いは、この振動板３０の一辺を固定して水平に置いたときに自重を支えてほぼ水平に保つことができる程度である。
【００１９】
また、振動板３０には、その表面から突出し、支持部から振動先端部に向けて延びるリブ３０１が幅方向に所定間隔をとって複数設けられている。振動板３０は柔軟な素材であるため、１次振動モードの共振だけでなく、２次や３次の振動モードの共振であるいわゆる「高次共振」が生じてしまい、１次振動モードの共振の効率が低下してしまう場合がある。この高次共振は、振動板３０の支持部から振動先端部に向けての方向に見られるため、リブ３０１はこの方向の強度を上げるように支持部から振動先端部に向けて設けられている。このリブ３０１が振動板３０に設けられていることによって、振動板３０の質量をあまり増加させずに強度を上げることができ、高次共振を抑制することができる。
【００２０】
次に、４０は、振動板３０の振動部位３０ａの外周縁と開口部２０ｂの縁部との間に設けられ、スピーカエンクロージャー２０の気密性を保持するエッジである。この場合、エッジ４０は振動部位３０ａの側縁と傾斜部２０ｇとの間では、スピーカエンクロージャー２０の内部空間側に突出して折れ曲がる部分が縦方向に延びている（以下、折れ部４０ａという）。また、エッジ４０は、振動部位３０ａの下端縁と前端部２０ｅとの間では、スピーカエンクロージャー２０の内部空間側に突出して折れ曲がる部分が水平方向に延びている（以下、折れ部４０ｂという）。
【００２１】
ここで、図３は、振動板３０を取り外した状態のスピーカエンクロージャー２０の正面図である。図３でハッチングを示した部分がエッジ４０であり、このエッジ４０においてスピーカエンクロージャー２０の内部空間側に突出している部分が折れ部４０ａおよび４０ｂである。また、図４はスピーカエンクロージャー２０の底面図であり、図５は図３に示すＡ−Ａ線断面図である。
【００２２】
図３に示すエッジ４０の外周縁部は、振動板３０の振動部位３０ａの外周縁部に接着され、これにより、スピーカエンクロージャー２０の気密性が保持される。また、エッジ４０の折れ部４０ａ、４０ｂが自由に折れ曲がることにより、振動部位３０ａの振動は妨げられることなく、自由振動となる。なお、スピーカエンクロージャー２０の背面にはスピーカ１０のボイスコイルに接続されたスピーカ端子が設けられているが、図２（ａ），（ｂ）では省略してある。
【００２３】
上述した構成において、スピーカ１０が駆動されると、スピーカ１０のコーン紙の振動がスピーカエンクロージャー２０内の空気に伝搬され、この空気の振動によって振動板３０の振動部位３０ａが振動する。このとき、エッジ４０で気密性を保持された状態で振動する振動板３０は、振動したときにスピーカエンクロージャー２０内の空気容積を圧縮または伸張させる。したがって、振動板３０の弾性に加えてスピーカエンクロージャー２０の空気バネも加わったコンプライアンス（機械的可とう性）と振動板３０の等価質量との間で新たな共振周波数を持つようになる。この結果、振動板３０の共振周波数を中心に再生される音が生じる。
【００２４】
ここで空気バネと振動板３０の弾性（バネ性）は、等価的に２つのバネが並列に接続されているように機能するが、空気バネの方が振動板３０のバネよりもコンプライアンスが小さいので、スピーカシステムとしての振動板３０の共振周波数はほぼ空気のコンプライアンスと振動板３０の等価質量で決まる。
【００２５】
以上のようにして決定される共振周波数は、容易に低音領域の所望値にすることができる。例えば、スピーカ１０に有効直径８ｃｍ、最低共振周波数７０ｚ、Ｑ＝０．３５のスピーカを用い、スピーカエンクロージャー２０の内容量を３．５リッターとした場合に、振動板３０の質量を１３５グラムとすると振動板の共振周波数を５０Ｈｚとすることができる。
【００２６】
振動板３０の振動部位３０ａは、「うちわ」のように全体がしなりながら振動する１次振動モードで低音再生を行う。このとき、振動板３０を樹脂素材等で構成して必要な硬さを確保しようとすると、振動板が重くなりすぎ、共振周波数が所望の値より低くなりすぎることがある。これに対し、本実施形態においては、発泡素材の振動板３０を用いているので、小さな比重の振動板を実現でき、共振周波数を高く取ることが可能となる。
【００２７】
加えて、振動板３０の発泡素材の遮音性により、振動板３０を通じて中高音がスピーカエンクロージャー２０から外部に放出されることを軽減することができる。
【００２８】
また、振動板３０に柔軟な素材を用いると、１次振動モードの共振だけでなく、高次共振が生じてしまい、１次振動モードの共振の効率が低下してしまうという問題がある。高次共振を起こさないように振動板を厚くしたり硬い素材に変更すると、振動板の質量が大きくなり共振周波数が低くなりすぎることがあるが、これに対し、本実施形態においては、振動板３０に複数のリブ３０１を設けているので、振動板の質量をあまり増加させずに強度を上げることができ、高次共振を抑制できる。
【００２９】
ここで、図６（ａ）は上述した具体例の場合のスピーカ１０の周波数特性であり、図６（ｂ）は振動板３０の周波数特性である。この図で明らかなように、本実施形態において上述の数値を設定した場合は、５０Ｈｚ付近が強調された低音を強く出力することができる。このように、本実施形態においては、振動板３０の曲げ振動を利用することによって、ドローンコーンのようなパッシブラジエターとしての作用が得られる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、振動板３０は、自重を十分支えられる程度の弾性を持っているので、振動板３０を水平に置いてもそれ自身で水平を保持できる。また、振動板３０自身の弾性が自由共振のコンプライアンスになるが、弾性を持った振動板３０の内部損失は同じ弾性を持たせたエッジ４０の内部損失より遥かに小さいため振動時の損失は十分小さい。
【００３１】
また、本実施形態におけるエッジ４０は、従来のドローンコーン等に用いられるエッジに較べ柔らかな材質とすることができ、また、機械的な強度も必要ない。従来のドローンコーン等のパッシブラジエターにおいては、剛体の振動板をエッジで支えるという構造が必要であるため、エッジは振動板の支持と気密性の確保という２つの機能を持っていた。しかし、本実施形態においては、振動板３０の支持機能を振動板３０自体に持たせているので、エッジ４０に支持機能は必要でない。そのため、エッジ４０は、スピーカエンクロージャー２０内の気密性を保持できれば足りるから、従来にない柔らかな材料を用いることができ、振動板３０の振動を阻害しない状況を作ることができ、振動のＱを大きくすることができる。
また、振動板３０の共振周波数は、振動板３０の質量を大きくすることで下げることができる。すなわち、振動板３０の大きさや材質などによっても調整が可能であり、振動板３０に何らかの部材を貼り付けることによっても容易に調整が可能である。
【００３２】
ここで、等価回路を用いて本件発明と従来技術との差異について説明する。図７はスピーカの電気等価回路である。ボイスコイルインピーダンスを介してＣｍｅｓ、Ｒｅｓ、Ｌｃｅｓで構成される低域共振回路（共振周波数＝Ｆ０）が電圧駆動される構成を持っている。
ここで、
Ｒｅ＝ボイスコイル直流抵抗
Ｌｅ，Ｌ２，Ｒ２＝高域インピーダンス上昇要素
Ｃｍｅｓ＝スピーカ振動系の等価質量容量
Ｌｃｅｓ＝スピーカ振動系の等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｓ＝スピーカ振動系のメカニカル制動抵抗
である。
【００３３】
図８はスピーカエンクロージャーの等価回路であり、Ｌｖｅ＝等価容積インダクタンスである。
図９は、従来のドローンコーンやヒンジ固定フラップなどのパッシブラジエターの等価回路である。図示のように、スピーカからボイスコイルのファクターを無くした回路構成を持つ。質量Ｃｍｅｐは、エッジの持つコンプライアンスＬｃｅｐと制動抵抗Ｒｅｐで支えられている。
ここで、
Ｃｍｅｐ＝パッシブラジエターの等価質量容量
Ｌｃｅｐ＝パッシブラジエターの等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｐ＝パッシブラジエターのメカニカル制動抵抗
である。図１０は従来のパッシブラジエターシステムの等価回路である。信号電圧がスピーカを駆動し、スピーカの音響出力がスピーカエンクロージャー容積を介してパッシブラジエターを駆動する。
【００３４】
システムとしての低域共振周波数は、ほぼＣｍｅｐとＬｖｅの共振周波数になる。少ない容積で共振周波数を下げるには、Ｃｍｅｐを大きくする必要があり、これはパッシブラジエターが重くなることを意味する。重いパッシブラジエターを支えるには、丈夫で強度のあるエッジが必要になる。一方、エッジには柔軟性が要求されるため、ゴムやウレタンなどの柔らかい材料が使われるが、強度を上げるには厚くする必要がある。しかし、エッジを厚くするということは、等価コンプライアンスＬｃｅｐを下げると同時に制動力も大きくするということになる（電気等価回路において表現すれば抵抗値Ｒｅｐが下がるということになる）。このため、パッシブラジエターのロスが大きくなり、低音の再生能力が下がってしまう。
【００３５】
図１１は本願発明にかかる振動板の等価回路である。振動板は一辺が完全に固定されているため振動板自身がコンプライアンスＬｃｅｂを持ち自重を支えている。振動板は弾性体で作られているので、エッジ材料のような抵抗成分は無視できる。エッジは振動板の自重を支える必要がないため薄い材料で良く、コンプライアンスＬｃｅｘを非常に大きくすることができ、これにより必然的にロスも非常に小さくなる（電気等価回路において表現すれば制動抵抗Ｒｅｘが大きくなる）。
図１１において、
Ｃｍｅｂ＝振動板の等価質量容量
Ｌｃｅｂ＝振動板の等価コンプライアンスインダクタンス
Ｌｃｅｘ＝振動板エッジの等価コンプライアンスインダクタンス
Ｒｅｘ＝振動板エッジのメカニカル制動抵抗
である。図１２は本件発明におけるスピーカシステムの等価回路である。図１０と比較した場合、スピーカとスピーカエンクロージャー容積を同じとすると、
Ｃｍｅｐ＝Ｃｍｅｂ
とすれば、低域の共振周波数も同じになる。この重量を支えるコンプライアンスも同等のものが必要になるが、図１０ではＬｃｅｐであり、図１２ではＬｃｅｘ＞＞Ｌｃｅｂであるから、ほとんどＬｃｅｂとなり、適切な設計をすればほぼ
Ｌｃｅｐ＝Ｌｃｅｂ
となる。ここまでのファクターに大きな差異はない。しかし、ここまでの説明で明らかなように、
Ｒｅｘ＞＞Ｒｅｐ
となることが、本願発明の重要な特徴であり、これにより従来方式に較べてロスが大幅に少なくなり、低音再生が有利になることが分かる。
【００３６】
なお、リブの形状は上述したものに限定されるものではなく、例えば、図１３に示すような形状であってもよい。図１３は本実施形態の変形例に係るスピーカシステムの外観を示す斜視図である。このスピーカシステムにおいては、図示のように、振動板３０の振動先端部に近づくにつれてリブ３０２の高さが低くなるように構成されている。
振動板にリブを設けて振動板の強度を上げる場合、高次共振を減少させることはできるものの、振動板が硬くなりすぎて曲げ振動が出来難くなることがあるが、図１３に示すように、振動板３０の振動先端部に近づくにつれて高さが低くなるようにリブ３０２を構成することによって、振動板３０の曲げ振動のし易さを維持しつつ高次共振を抑えることが可能となる。
この場合、図１３に示すように、先端部に近づくにつれてリブ３０２の高さを低くしたが、中央部を一番高くして上下に近づくにつれて低くしたり、あるいは、振動の節にあたるところの高さが高くなるように構成してもよい。
【００３７】
更に、他の例としては、例えば図１４に示すような形状であってもよい。図１４は本実施形態の変形例に係るスピーカシステムの外観を示す斜視図である。このスピーカシステムにおいては、図示のように、複数のリブ３０１を覆うようにスキン材３０３が設けられている。このように、複数のリブ３０１にまたがるようにスキン材３０３を設けることによって、振動板３０の質量をあまり増加させることなく、振動板３０の強度を更に上げることが可能となる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図１５は、本実施形態の外観を示す斜視図である。このスピーカシステムの構成が上述した第１実施形態に示したそれと異なる点は、振動板の構成が異なる点であり、その他の構成要素は第１実施形態に示したそれと同様である。そのため、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成要素については、同じ符号を付与して適宜その説明を省略する。
図１５において、振動板３１の振動部位は、ハニカム構造の補強材３１ａが表面に設けられている２層構造となっている。ここで、補強材３１ａのハニカム構造については、図１５に示す振動板３１の一部を切り欠いて示す。このように、振動板３１をハニカム構造で補強することによって、上述した第１実施形態と同様に、振動板３１の質量をあまり増加させることなく、振動板３０の強度を更に上げることが可能となる。なお、本実施形態においては、ハニカム構造の補強材３１ａが表面に設けられている２層構造の振動板を用いたが、これに限らず、例えば振動板３１の一部もしくは全部をハニカム構造として構成するようにしてもよい。
【００３９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図１６は本実施形態の外観を示す斜視図であり、図１７は同実施形態の構成を示す側断面図である。このスピーカシステムの構成が上述した第１実施形態に示したそれと異なる点は、振動板の構成が異なる点である。そのため、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
図１６および図１７に示すように、このスピーカシステムの振動板３２は、高次共振の腹に当たる部位の厚みが大きくなるように形成されている。具体的には、振動板３２において、２次、３次の振動モードで振動しやすい、支点から２分の１および３分の１の位置の厚みを厚くしてその部分の振動板の強度を上げて高次共振を抑制し、それ以外の部分は厚みを薄くして振動板３２の全体の質量が小さくなるように構成されている。
振動板をこのように構成することによって、上述した第１および第２実施形態と同様に、振動板３１の質量をあまり増加させることなく、振動板３２の高次共振を抑制することができる。
【００４０】
＜第４実施形態＞
次に、この発明の第４の実施形態を説明する。図１８は本実施形態の構成を示す側断面図であり、上述した第１実施形態における図２（ａ）に対応するものである。このスピーカシステムの構成が上述した第１実施形態のそれと異なる点は、振動板の構成が異なる点であり、その他の第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与してその説明を省略する。
このスピーカシステムの振動板３３は、高次共振の腹に当たる部位に重り３３１ａ，３３１ｂが設けられている。具体的には、振動板３３が２次，３次の振動モードで振動しやすい、支点から２分の１および３分の１の位置に重り３３１ａ，３３１ｂが設けられている。
このようにすることによって、上述した第１乃至第３実施形態と同様に、振動板３１の質量をあまり増加させることなく、振動板３０の高次共振を抑制することができる。
【００４１】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
（１）振動板の構成は上述した実施形態で示したものに限定されるものではなく、例えば、図１９に示すような形状であってもよい。図１９は、この発明の第２実施形態の外観を示す斜視図である。図１９に示す５０は、直方体状のスピーカエンクロージャーであり、前面のバッフル板５０ａの上部にスピーカ１０が取り付けられている。バッフル板５０ａの中央部から下部にかけてＵ字状に細長く切り欠かれた開口部６０が設けられている。
【００４２】
この場合、Ｕ字状の内側の部分が振動板５１として機能する。すなわち、振動板５１の上部はバッフル板５０ａと一体であり、それ以外の部分はＵ字形状の開口部６０によってバッフル板５０ａから切り離されているから、振動板５１はその上端が固定された状態で自由に振動可能である。
【００４３】
また、振動板５１には、上述した第１実施形態と同様に、垂直方向に延びるリブ５１１が幅方向に複数設けられている。このリブ５１１が設けられていることによって、振動板５１の質量をあまり増加させずに強度を上げることができ、高次共振を抑制することができる。
【００４４】
また、図２０の（ａ）および（ｂ）は、各々同実施形態の側断面図および横断面図である。これらの図に示すように、開口部６０は断面がアーチ状のエッジ７０によって、スピーカエンクロージャー５０の内側から覆われ、これによりスピーカエンクロージャーの気密性が保持されている。図１５はバッフル板５０ａの背面を示す図であり、エッジ７０は図示のように、Ｕ字状の開口部６０をその形状に沿って覆っている。また、図２０に示すように、振動板５１の厚みは、Ｕ字状の開口部６０の外側のバッフル板５０ａと較べて薄く形成されている。
【００４５】
本変形例の振動板５１は、その一辺がバッフル板５０ａと連通して固定端となっているから、振動板５１はそれ自体が支持機能を有している。そのため、エッジ７０は振動板５１の重量を支える必要がなく、気密性を保つ機能のみを持てばよい。したがって、柔らかい材料を使うことができ、振動板５１の振動を抑制しない動き易い状況を作ることができる。本実施形態の動作は、前述した実施形態と同様であり、振動板５１の共振周波数付近の帯域（低音帯域）が増強される。
【００４６】
なお、本変形例においては、スピーカエンクロージャーのスピーカが設けられている面に開口部を設けて振動板を形成するようにしたが、振動板を形成する（開口部を設ける）位置はこれに限定されるものではなく、スピーカエンクロージャーの壁面であればどのような位置であってもよい。
また、上述した各実施形態で示したように、開口部の位置は、振動板の振動部位に対応する位置に設けられる。すなわち、振動板の背後や周囲などに設けられ、振動を可能にするように形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態であるスピーカシステムの外観を示す図である。
【図２】同実施形態の内部構成を示す図である。
【図３】同実施形態において振動板を外した状態を示す正面図である。
【図４】同実施形態の底面図である。
【図５】図３に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図６】同実施形態の周波数特性を示すグラフである。
【図７】スピーカの電気等価回路である。
【図８】スピーカエンクロージャーの電気等価回路である。
【図９】従来のパッシブラジエターの等価回路である。
【図１０】従来のパッシブラジエターシステムの等価回路である。
【図１１】本願発明にかかる振動板の等価回路である。
【図１２】本願発明にかかるスピーカシステムの等価回路である。
【図１３】振動板の他の構成の一例を示す図である。
【図１４】振動板の他の構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の外観を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態の外観を示す斜視図である。
【図１７】同実施形態の側断面図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態構成を示す側断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態を示す斜視図である。
【図２０】同実施形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…スピーカシステム、１０…スピーカ、２０、５０…スピーカエンクロージャー、３０，３１，３２，３３，５１…振動板、４０、７０…エッジ、６０…開口部、３０１，３０２…リブ、３０３…スキン材、３３１ａ，３３１ｂ…重り。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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