(57)【要約】【課題】  人の聴覚においては、音波の立ち上がりのところで音質がほぼ特定されるため、振動子から発振された音波がバッフル板に衝突してエネルギーロスが生じ、これによって立ち上がりの悪い波形になると、音質悪い音に聞こえてしまう。そこで音質を向上することのできるスピーカ装置例えばトゥイータを提供する。【解決手段】  振動子を囲むバッフル板の表面に多孔質層を形成する。この多孔質層は、例えば粒径０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の石英などの粒子群を塗料などにより複数層にして貼着し、塗料成分を溶剤によりある程度除去して空洞部を形成することにより得られる。【選択図】      図４
2005295150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子と、振動子からの音波を前方側に反射させる反射面部と、を備えた再生用スピーカ装置において、
前記反射面部の表面に多孔質層を形成したことを特徴とする再生用スピーカ装置。
【請求項２】
多孔質層は、多数の粒状体を層状に形成して構成されたものであることを特徴とする請求項１記載の再生用スピーカ装置。
【請求項３】
前記反射面部は、振動子を囲むように構成されたリング状板または振動子から前方側に伸びるホーンであることを特徴とする請求項１または２記載の再生用スピーカ装置。
【請求項４】
低周波域再生用のスピーカ装置と、請求項１ないし３のいずれか一に記載の再生用スピーカ装置からなる高周波域再生用スピーカ装置と、を備えたことを特徴とするスピーカシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生用スピーカ装置及びスピーカシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカシステムにおいては、トゥイータ（高周波域再生用スピーカ装置）とウーファ（低周波域再生用のスピーカ装置）とを備えたマルチスピーカシステム例えば２ウエイシステムが知られている（例えば特許文献１）。スピーカ技術としては、ウーファの音質を向上させることには着眼されているが、トゥイータの音質に関してはあまり着眼されていないのが現状である。
【０００３】
トゥイータにおいては、振動子から発振された音波が後側に回ってバッフル板に衝突して反射され、前方に進んでいくが、衝突前にバッフル板の表面に存在していた空気層が、衝突する音波のエネルギーによりいわば蹴散らされて当該表面に沿って逃げる格好になる。つまり衝突する音波のエネルギーが空気層の逃げに消費されてしまうことから、反射する音波のエネルギーは小さくなる。このため図６に示すように衝突前の音波の波形（実線）の立ち上がり部分が崩れてしまい点線の波形になる。一方、人の聴覚においては、音波の１／４の波長のところで音質がほぼ特定されるため、音波の衝突時のエネルギーロスによって立ち上がりの悪い波形になると、音質の悪い音に聞こえてしまう。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１１１９０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、良い音質として聴くことのできる再生用スピーカ装置及びをスピーカシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、振動子と、振動子からの音波を前方側に反射させる反射面部と、を備えた再生用スピーカ装置において、前記反射面部の表面に多孔質層を形成したことを特徴とする。多孔質層は、例えば多数の粒状体を層状に形成して構成されたものであり、この場合単層よりも複数層に積層されたものであることが好ましい。この発明は、高周波域の音を再生するスピーカに好適である。また前記反射面部の例としては、振動子を囲むように構成されたリング状板または振動子から前方側に伸びるホーンを挙げることができる。他の発明は、上記のスピーカ装置を高周波域再生用のスピーカ装置として用い、このスピーカ装置と、低周波域再生用スピーカ装置と、を備えたスピーカシステムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、反射面部の表面に例えば多数の粒状体を層状に形成することで多孔質層を形成しているため、振動子からの音波が当該表面に当たったときに、表面に存在していた空気層が多孔質層に閉じこめられ、反射面部の表面に沿って逃げる空気の量が少なくなり、この結果音波の波形の立ち上がりの崩れの程度が小さくなる。既述のように人が感じる音質は音波の立ち上がりの部分で決定されることから、結果として良い音質として聴くことができる。更にまた多孔質層を形成していることから、音波の衝突時の二次波が吸収され、反射面部の素材の音が出にくくなり、この点からも音質が良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のスピーカシステムの実施の形態は、図１に示すようにスピーカボックスである筐体１の前面部１１にトゥイータ（高周波域再生用のスピーカ装置）２と、ウーファ（低周波域再生用のスピーカ装置）３と、を設けて構成される。トゥイータ２は、例えば１ｋＨｚ以上の周波数域の出力を受け持ち、ウーファ３はそれ以下の周波数域の出力を受け持つが、この周波数値に限定されるものではない。なお１ｋＨｚ以上の周波数域を受け持つとは、１ｋＨｚに至るまでは周波数の上昇に伴って音圧が大きくなり、１ｋＨｚを越えると音圧が安定してくるという意味である。トゥイータ２は、本発明のスピーカ装置の実施の形態に相当するものであり、この例ではいわゆるドーム型スピーカとして構成され、ドーム型振動子２１の周囲を囲むように反射面部であるリング状のバッフル板２２が設けられている。
【０００９】
トゥイータ２の構造を図２を参照しながら詳細に説明すると、１２は筐体１の前面部１１に形成された開口部であり、この開口部１２を塞ぐようにその外面側に反射面部をなす例えばアルミニウムからなるリング状のバッフル板２２が周囲をネジ２３で止めることにより固定されている。バッフル板２２の中央の孔部２４には、前方側に突出した半球状の（ドーム型の）振動子２１がボビン４１の先端に設けられている。ボビン４１にはボイスコイル４２が巻回されており、このボイスコイル４２は、ポールピース４３、第１金属部材４４、マグネット（永久磁石）４５及び第２金属部材４６により形成される磁気回路の中に位置している。なおポールピース４３、第１金属部材４４、マグネット４５及び第２金属部材４６は互いに接着剤により固定されて磁気回路ユニットを構成し、この磁気回路ユニットは、バッフル板２２の裏面側に図示しない固定部材により取り付けられている。
【００１０】
バッフル板２２の表面には、多孔質層５が形成されている。この多孔質層５の形成方法の一例について図３を参照しながら説明すると、先ずバッフル板２２の表面に例えばアクリル塗料の原液を接着剤５１として用いて塗布し（図３（ａ））、次いでこの表面に例えば石英からなる粒径０．５ｍｍから１ｍｍ程度の粒子群を載せ、バッフル板２２を傾けて粒子群をこぼすと、バッフル板２２の表面に粒子層５２が形成される（図３（ｂ））。続いて接着剤５１が乾燥する前にこの粒子層５２の上から更に前記接着剤５１を塗布し（図３（ｃ））、そしてこの表面に前記粒子群を載せ、バッフル板２２を傾けて粒子群をこぼすと、既に形成されている第１の粒子層５２の上に第２の粒子層５３が形成される（図３（ｄ））。次いで接着剤５１が乾燥する前にこれら粒子層５２、５３の上から、予めアクリル塗料を溶剤により薄めて２０％の濃度に調整した薄い塗料５４を例えば塗布により供給する。
【００１１】
このようにバッフル板２２の表面に接着剤を用いて粒子群を貼着して粒子層５２、５３を形成した後、図３（ｅ）に示すように薄い塗料（接着剤）５４を上から供給すると、粒子層５２、５３の間隙に入り込んでいる余分な塗料成分が溶かされて下降し、図３（ｆ）に示すように多孔質層（ポーラスな構造）５が得られる。
【００１２】
次にこの実施の形態の作用について述べる。図示しないアンプからボイスコイル４２に音声信号が出力されてドーム型振動子２１が振動すると、図４（ａ）に示すように音波が広がっていく。なお鎖線で示す波形は空気中の縦波を示しており、円弧状の実線はその縦波の波面を示している。この波面は前方に進んでいくが、また両側に広がっていき、振動子２１の背面側に位置するバッフル板２２に衝突する。
【００１３】
衝突した音波はバッフル板２２の表面にて反射するが、図４（ｂ）に示すようにその表面が平坦な面であると音波のエネルギーは衝突時に横に逃げてしまう。この点をもう少し詳しく述べると、「背景技術」の項目においても説明しているが、バッフル板２２の表面には元々空気が存在するので、音波の波面が衝突すると衝突のエネルギーにより、元々そこに存在していた空気が横に押しやられる。このことは音波のエネルギーが空気を横に押しやるという形態で消費されることであり、反射波のエネルギーが小さくなるということである。この現象は、例えばゴムボール群を敷き詰めた床の上にボールを落とすと、ゴムボール群が横に広がり、この結果ボールの衝突エネルギーの一部が使われるので、ボールの跳ね返りエネルギーが小さくなることと似ている。このように音波の衝突時にエネルギーロスが起こると、前方に反射される音波の立ち上がりが悪くなる。
【００１４】
これに対して図４（ｂ）に示すようにバッフル板２２の表面に多孔質層５が形成されていると、音波が衝突するときにその衝撃により空気が横に押しやられようとするが、多孔質層５の中に閉じこめられるので、空気の逃げ場がなく、このため元々バッフル板２２の表面に存在していた空気の逃げに消費されるエネルギーが小さくなるため、エネルギーロスが小さくなり、その分反射波のエネルギーが平坦面の場合よりも大きくなる。ゴムボールで例えれば、床上のゴムボール群が動けない状態になっているので、ボールの跳ね返りのエネルギーが大きいということになる。
【００１５】
この結果前方に反射される音波の立ち上がりの崩れの程度が抑えられ、既述のように人の耳は音波の立ち上がりの１／４波長のところで音質が決定されることから、音質の良い音として聞こえてくる。ここで音波の周波数が高くなって波長が短くなり、多孔質層内の空洞部内に音波の１サイクルの大部分が入り込む場合には、音波が反射したときのエネルギーロスが大きくなってくる。それを回避するには粒子群の粒径を小さくすればよいが、今度は周波数が低い領域において音波の衝突時に多孔質層内に空気を閉じこめる効果が薄れてくる。このため広い周波数域に亘って反射時のエネルギーロスを抑えるためには、空洞部の大きさが場所によってまちまちになるように粒径分布を選択することが好ましい。
【００１６】
更にまた上述の実施の形態によれば、多孔質層５を形成していることから、音波がバッフル板２２に衝突した時の二次波が吸収され、バッフル板２２の素材の音が出にくくなり、この点からも音質が良くなる
ここで多孔質層５を構成する粒子群は、石英に限られるものではなく、アルミナやゼオライトなどであってもよいし、あるいは金属であってもよい。また多孔質層５は、上述の製法に限らず、例えば粒子群により予め作製された多孔質層をバッフル板２２の表面に貼り付けるようにしてもよい。更に粒子群により多孔質層を形成する場合、粒子を接着剤により結合したものに限らず、例えば粒子群を互いに焼結した構成であってもよい。焼結体を用いる場合には、予め金属あるいはセラミックスからなる粒子群に粘結剤を加えて混合し、その混合粉をバッフル板の表面に塗布し、続いてこのバッフル板を加熱して粒子同士及び粒子とバッフル板の表面とを焼結するといった手法を採用できる。
【００１７】
そしてまた後に回り込もうとする音波を反射するという点では、筐体１の前面部も反射面部として機能することから、この前面部の表面にも多孔質層を形成するようにしてもよい。
【００１８】
更に本発明のスピーカ装置は、既述のドーム型タイプのものに限らず、図５に示すようにホーン型スピーカにも適用できる。図５において６１は振動子を備えた振動子ユニット部であり、６２は、振動子を囲みそこから前方に伸び、更に拡径するように構成されたホーンである。このスピーカ装置では、振動子から発振された音波が広がりつつ前方に向かい、その音波はホーン６２により反射されていく。即ちこのホーン６２も反射面部に相当するものであり、この内面に既述のように多孔質層５を形成すれば、音波がホーン６２に衝突したときに面に沿って逃げる量が少なくなるので、反射時のエネルギーロスが小さくなり、同様の効果が得られる。
【００１９】
本発明の効果の確認については、測定器を用いて行ってはいないが、図１に示す構造のスピーカシステムと、トゥイターに多孔質層を形成しない以外は同様の構成の比較用スピーカシステムとの間で音質を比べたところ、トゥイターが受け持つ音域の音質について、本発明のシステムの方が優れていることを確認している。なおオーディオの分野に長けているパネラーに協力してもらい、同様の比較をしてもらったところ、音質が格段に向上しているという見解をもらっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態にかかるスピーカ装置を備えたスピーカシステムを示す概略斜視図である。
【図２】上記のスピーカ装置を示す縦断側面図である。
【図３】上記のスピーカ装置に多孔質層を形成する様子を示す説明図である。
【図４】上記のスピーカ装置における作用を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかるスピーカ装置を示す縦断側面図である。
【図６】音波の波形の立ち上がり部分が衝突により崩れる様子を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１      筐体
１１    前面部
２      トゥイータ
２１    振動子
２２    バッフル板
３      ウーファ
５      多孔質層
５１    接着剤
５２、５３    粒子層
６１    振動子ユニット部
６２    ホーン
【図１】
2005295150.tif 000003
【図２】
2005295150.tif 000004
【図３】
2005295150.tif 000005
【図４】
2005295150.tif 000006
【図５】
2005295150.tif 000007
【図６】
2005295150.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月14日(2004.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005295150.tif 000009
【図２】
2005295150.tif 000010
【図３】
2005295150.tif 000011
【図４】
2005295150.tif 000012
【図５】
2005295150.tif 000013
【図６】
2005295150.tif 000014