(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面と配置面との間に空間を規定するような脚部を有するエンクロージャーと；
該エンクロージャーの前面に取り付けられた少なくとも１つのスピーカーユニットと；
該スピーカーユニットの下方に設けられ、該エンクロージャーの前面に開口を規定する、前向きの第１のダクトと；
該第１のダクトの下方に設けられ、該エンクロージャーの底面に開口を規定する、下向きの第２のダクトとを備え、
該第２のダクトの長さが、該第１のダクトの長さの１倍〜２倍の範囲である、スピーカーシステム。
【請求項２】
前記第２のダクトの長さが、前記第１のダクトの長さの１．２倍〜１．５倍の範囲である、請求項１に記載のスピーカーシステム。
【請求項３】
前記底面と配置面との間に規定される空間の容積が、前記エンクロージャーの容積に対して１／２００〜１／２０の範囲である、請求項１または２に記載のスピーカーシステム。
【請求項４】
前記底面と配置面との間に規定される空間の音波放出面積が、前記第２のダクトの開口面積の１．５倍〜３倍の範囲である、請求項１または２に記載のスピーカーシステム。
【請求項５】
前記脚部が底板部を有する、請求項１から４のいずれかに記載のスピーカーシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーシステムに関する。より詳細には、本発明は、適度な容積であるにもかかわらず優れた低域特性を有し、かつ、過渡特性および異方性が改善されたスピーカーシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、低域再生の改善を目的として、いわゆるダクトスピーカーが数多く提案されている。例えば、エンクロージャー前面にダクト開口部を有するスピーカーシステム（いわゆるバスレフ方式）、エンクロージャー下面にダクト開口部を有するスピーカーシステム（いわゆるエアハンマー方式）、エンクロージャー前面に２つのダクト開口部を有する（すなわち、２つの水平ダクトを有する）スピーカーシステムなどが知られている。
【０００３】
バスレフ方式のスピーカーシステムによれば、ダクトの開口面積を十分に大きくすることができないので、入力に対する応答が鈍い（すなわち、過渡特性が良好でない）という問題がある。さらに、スピーカーシステム正面の音がダクトからの音に大きく影響されるので、スピーカーユニットからの音が正確に反映されず、その結果、音質が悪くなるという問題がある。エアハンマー方式のスピーカーシステムによれば、正面の音はスピーカーユニットからの音に主に起因し、後方の音はダクトからの音に主に起因するので、スピーカーシステムの前後で位相差（異方性）が生じ、その結果、良好な音場が形成されない場合が多い。２つの水平ダクトを有するスピーカーシステムによれば、共振周波数を低下させるのは困難であり、良好な低域特性が得られない場合が多い。また、エアハンマー方式の場合と同様に、スピーカーシステムの前後で位相差（異方性）が生じ、その結果、良好な音場が形成されない場合が多い。さらに、スピーカーユニットからの音およびダクトからの音の両方に起因する音の周波数近傍で、位相が乱れる場合が多い。
【０００４】
このような過渡特性を改善するためには、ダクトの開口面積を大きくし、かつ、エンクロージャーの容積を大きくすればよいが、スピーカーシステムの使用状態（すなわち、一般家庭での使用）を考慮すれば、このような改善策は実用的でない。さらに、仮に大型のスピーカーシステムを作製したとしても、スピーカーユニットからの音圧とダクトからの音圧を調整するのは非常に困難である。
【０００５】
以上のように、適度な容積であるにもかかわらず優れた低域特性を有し、かつ、過渡特性および異方性が改善されたスピーカーシステムが強く望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、適度な容積であるにもかかわらず優れた低域特性を有し、かつ、過渡特性および異方性が改善されたスピーカーシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカーシステムは、底面と配置面との間に空間を規定するような脚部を有するエンクロージャーと；該エンクロージャーの前面に取り付けられた少なくとも１つのスピーカーユニットと；該スピーカーユニットの下方に設けられ、該エンクロージャーの前面に開口を規定する第１のダクトと；該第１のダクトの下方に設けられ、該エンクロージャーの底面に開口を規定する第２のダクトとを備え、該第２のダクトの長さが、該第１のダクトの長さの１倍〜２倍の範囲である。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記第２のダクトの長さは、上記第１のダクトの長さの１．２倍〜１．５倍の範囲である。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記底面と配置面との間に規定される空間の容積は、上記エンクロージャーの容積に対して１／２００〜１／２０の範囲である。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記底面と配置面との間に規定される空間の音波放出面積は、上記第２のダクトの開口面積の１．５倍〜３倍の範囲である。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記脚部は底板部を有する。
【００１２】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、特定の長さの比を有する第１のダクト（前向きダクト）および第２のダクト（下向きダクト）を形成し、かつ、下向きダクトからの放出部分（すなわち、エンクロージャー底面と配置面との間）に適切な空間を形成することにより、適度な容積であるにもかかわらず優れた低域特性を有し、かつ、過渡特性および異方性が改善されたスピーカーシステムを得ることができる。具体的には、下向きダクトの長さを前向きダクトの長さ以上とすることにより、過渡的な入力に対して、下向きダクトからの音波の放出にはスピーカーシステム配置面（床面）によって負荷がかけられるので、主に前向きダクトから音波が放出される。前向きダクトは、スピーカーユニット近傍に設けられ、かつ、長さが短いので、音波が容易に移動する。その結果、より入力信号に近い音を再生することができ、同時に、スピーカーシステムの前後で位相差が非常に小さくなる。すなわち、優れた音質を有するスピーカーシステムが得られ、かつ過渡入力時の異方性が顕著に改善される。定常的な入力に対しては、スピーカーシステム全体としての共振周波数を低下させることができる。しかも、共振周波数において、十分に圧縮された音波が下向きダクトから放出され、かつ、床面によってバッフル効果が得られるので、低音特性がより改善され、かつ、受聴者はより強い音圧を感じることができる。
【００１３】
さらに、下向きダクトの長さを前向きダクトの長さの２倍以下とすることにより、下向きダクトからの音の位相のズレが小さくなるので、スピーカーシステムの中心を仮想音源とするような同心球状の音波が得られる。その結果、スピーカーシステム全体の音の放射エネルギーを損なうことがなく、従って、強力でかつ聴感的に自然な音を再生することができる。さらに、入力に対する応答において、位相差による時間の遅れが少なくなる。
【００１４】
好ましい実施形態においては、上記空間の容積は、エンクロージャーの容積に対して１／２０〜１／２００の範囲である。空間の容積をこのような範囲とすることにより、上記床面による負荷の効果がより優れたものとなるので、過渡入力時の異方性がさらに改善され得る。
【００１５】
好ましい実施形態においては、上記空間の音波放出面積は、第２のダクトの開口面積に対して１．５倍〜３倍の範囲である。このような関係を有することにより、上記床面による負荷の効果がより優れたものとなるので、過渡入力時の異方性がさらに改善され得る。
【００１６】
好ましい実施形態においては、上記空間を規定するエンクロージャー脚部に底板部が設けられる。底板部は適切な音響負荷として機能し得るので、過渡入力時の異方性がさらに改善される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【００１８】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステムを模式的に説明するための断面図である。本発明のスピーカーシステム１００は、エンクロージャー１と、エンクロージャー１の前面に取り付けられたスピーカーユニット２と、スピーカーユニット２の下方に設けられ、エンクロージャー１の前面に開口を規定する第１のダクト３と、第１のダクト３の下方に設けられ、エンクロージャー１の底面に開口を規定する第２のダクト４とを備える。
【００１９】
上記第２のダクト４の長さＬ2は、上記第１のダクトの長さＬ1の１倍〜２倍の範囲、好ましくは１．２倍〜１．５倍の範囲である。Ｌ2がＬ1の１倍以上であることにより、過渡的な入力に対しては、より入力信号に近い音を再生することができ、定常的な入力に対しては、スピーカーシステム全体としての共振周波数を低下させることができる。Ｌ2がＬ1の２倍以下であることにより、スピーカーシステム全体の音の放射エネルギーを損なうことがなく、従って、強力でかつ聴感的に自然な音を再生することができる。
【００２０】
第１のダクトの口径Ｄ1および第２のダクトの口径Ｄ2はいずれも、Ｌ1とＬ2との比、得られるスピーカーシステムの目的および用途などに応じて変化し得る。図示例においては、Ｄ1とＤ2との比は１：１である。
【００２１】
エンクロージャー１は、エンクロージャーの底面と配置面（代表的には、床面）との間に空間５を規定するような脚部６を有する。空間５の容積（脚部６の長さに対応する）は、得られるスピーカーシステムの目的および用途などに応じて変化し得るが、好ましくはエンクロージャー１の容積の１／２００〜１／２０の範囲であり、さらに好ましくは１／１３５〜１／２７の範囲である。空間５がこのような範囲の容積を有することにより、過渡入力時の異方性がさらに改善されるからである。例えば、図１のようなスピーカーシステムのエンクロージャー１の高さが８００ｍｍである場合には、当該好ましい範囲に対応する脚部６の長さは４〜４０ｍｍ（さらに好ましい範囲については６〜３０ｍｍ）となる。
【００２２】
空間５の音波放出面積は、第２のダクトの開口面積に対して、好ましくは１．５倍〜３倍の範囲、さらに好ましくは２倍近傍（代表的には、１．９倍〜２．１倍）である。ここで、空間５の音波放出面積とは、空間５のエンクロージャー前面に対応する部分（すなわち、前方から見た場合の空間５の面積）を意味する。
【００２３】
好ましくは、脚部６は底板部７を有する。底板部７は、適切な音響負荷として機能し得るので、過渡入力時の異方性がさらに改善されるからである。
【００２４】
エンクロージャー１に取り付けられるスピーカーユニット２としては、得られるスピーカーシステムの目的および用途に応じて任意の適切なスピーカーユニットが採用され得る。取り付けられるスピーカーユニット２の数もまた、目的および用途に応じて任意の適切な数が採用され得る。図示例は、本発明を２ウェイスピーカーシステムに適用した場合であり、エンクロージャー１には、ツィーターと２つのウーファーという３つ（２種類）のスピーカーユニットが取り付けられている。
【００２５】
【実施例】
（実施例１）
図１に示すようなスピーカーシステムを作製した。ツィーターとして口径２．５ｃｍのソフトドーム型を用い、ウーファーとして口径１２ｃｍのコーン型を用いた。Ｌ1：Ｌ2＝３：４とした。このスピーカーシステムについて、通常の方法で、インパルス応答（入力に対する応答）および位相特性の角度依存性を測定した。角度は、スピーカーシステムの正面を０°、後方を１８０°とし、３０°ごとに測定した。得られた結果を図２に示す。
【００２６】
（比較例１）
エンクロージャー底面に開口を規定するダクト（図１の第２のダクトに対応する）のみを設けたこと以外は実施例１と同様にしてスピーカーシステムを作製した。得られたスピーカーシステムについて、実施例１と同様の評価に供した。得られた結果を図３に示す。
【００２７】
（比較例２）
Ｌ1：Ｌ2＝３：１としたこと以外は実施例１と同様にしてスピーカーシステムを作製した。得られたスピーカーシステムについて、実施例１と同様の評価に供した。得られた結果を図４に示す。
【００２８】
（比較例３）
Ｌ1：Ｌ2＝１：４としたこと以外は実施例１と同様にしてスピーカーシステムを作製した。得られたスピーカーシステムについて、実施例１と同様の評価に供した。得られた結果を図５に示す。
【００２９】
（比較例４）
エンクロージャー前面に開口を規定するダクト（図１の第１のダクトに対応する）のみを設けたこと以外は実施例１と同様にしてスピーカーシステムを作製した。得られたスピーカーシステムについて、実施例１と同様の評価に供した。得られた結果を図６に示す。
【００３０】
（比較例５）
水平方向に２つのダクトを設けたこと以外は実施例１と同様にしてスピーカーシステムを作製した。得られたスピーカーシステムについて、実施例１と同様の評価に供した。得られた結果を図７に示す。
【００３１】
図２と図３〜図７とを比較すると明らかなように、実施例１のスピーカーシステムは、比較例１〜５のスピーカーシステムと比べて、低音特性、過渡特性および異方性が改善されている。より詳細には、図２と図３〜図５および図７とを比較すると、実施例１のスピーカーシステムは位相の角度依存性が小さい。図２と図４〜図６とを比べると、実施例１のスピーカーシステムは正面の応答のピーク値が大きい。図２と図５および図６とを比べると、実施例１のスピーカーシステムは、インパルス応答の時間変化が各測定方向において同様の形状を有し、優れた過渡特性を有していることがわかる。
【００３２】
さらに、図示していないが、得られたスピーカーシステムについて周波数特性を実際に測定したところ、実施例１のスピーカーシステムは適切な共振周波数を有し、低域の音圧の低下も比較例に比べて自然であった。
【００３３】
さらに、得られたスピーカーシステムについて、実際に再生音を聴取する官能試験を行ったところ、実施例１のスピーカーシステムは比較例に比べて聴感上も優れたものであった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の長さの比を有する第１のダクト（前向きダクト）および第２のダクト（下向きダクト）を形成し、かつ、下向きダクトからの放出部分（すなわち、エンクロージャー底面と配置面との間）に適切な空間を形成することにより、適度な容積であるにもかかわらず優れた低域特性を有し、かつ、過渡特性および異方性が改善されたスピーカーシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステムを模式的に説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施例によるスピーカーシステムについてのインパルス応答および位相特性の角度依存性を示すグラフである。
【図３】比較例のスピーカーシステムについてのインパルス応答および位相特性の角度依存性を示すグラフである。
【図４】別の比較例のスピーカーシステムについてのインパルス応答および位相特性の角度依存性を示すグラフである。
【図５】さらに別の比較例のスピーカーシステムについてのインパルス応答および位相特性の角度依存性を示すグラフである。
【図６】さらに別の比較例のスピーカーシステムについてのインパルス応答および位相特性の角度依存性を示すグラフである。
【図７】さらに別の比較例のスピーカーシステムについてのインパルス応答および位相特性の角度依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
１  エンクロージャー
２  スピーカーユニット
３  第１のダクト
４  第２のダクト
５  空間
６  脚部
７  底板部
１００  スピーカーシステム
【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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