(57)【要約】【課題】量産性がよく、コストアップを抑制しながら不要音が少ない低音を再生するスピーカ装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置（１０１）は、低音再生が可能で下向きに配置されたスピーカユニット（１０３）と、平面形状が四角形状に形成され、その上面がスピーカユニット（１０３）に対向するように隙間をあけて配置された底板（１０４）と、底板（１０４）の下面に取り付けられた４個の脚部（１０５）とを備えている。そして、４個の脚部（１０５）は、底板（１０４）の対角線の交点と底板（１０４）の各頂点とを結ぶ線上のそれぞれにおいて、当該交点から当該各頂点までの距離に対する、当該交点からの距離の比率が０．５〜０．７となる範囲に設けられている。【選択図】図１
2013153406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低音再生が可能に構成され、下向きに配置されたスピーカユニットと、
平面形状が長方形状に形成され、その上面が前記スピーカユニットに対向するように前記スピーカユニットと隙間をあけて配置された底板と、
前記底板の下面に取り付けられた４個の脚部とを備え、
前記４個の脚部は、前記底板の下面における対角線の交点と各頂点とを結ぶ線上のそれぞれにおいて、当該交点から当該各頂点までの距離に対する、当該交点からの距離の比率が０．５〜０．７となる範囲に設けられている
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
請求項１のスピーカ装置において、
前記４個の脚部は、前記比率が０．６５となる位置に取り付けられている
ことを特徴とするスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ装置に関し、特に、低域再生専用のスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカ装置として、いわゆる重低音を出力する低域再生専用のスピーカ装置がある。この種のスピーカ装置から出力される低域の音により、物体が振動することがある。従来、１００〜１５０Ｈｚ程度以下の振動が車両に伝達するのを軽減するために、直方体形状に形成されたスピーカボックスの底面に４個の脚を取り付けているスピーカ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、低域再生専用のスピーカ装置には、指向性を出来る限り広くするという音質の観点から、あるいはデザイン性の観点からスピーカユニットを下向きに取り付けたダウンファイアリング方式を採用しているものがある。ダウンファイアリング方式のスピーカ装置では、設置場所の床材や形状等に左右されずに低音の再生を可能にしたり、スピーカ装置を保護したりするためにスピーカユニットに対向するように板が設けられる（以下、この板を底板と呼ぶ）。底板の強度が弱い場合、スピーカユニットを駆動させたときに底板自身が持つ共振周波数によって底板自身が振動し、この振動によって不要な共振音が発生する。その結果、低音の量感やスピード感が大きく損なわれてしまうため、従来は、底板として木材や石材など強度の高い材質を利用したり、樹脂製の薄板を用いる場合には補強材を取り付けたりする等の対策を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のダウンファイアリング方式のスピーカ装置のように、底板に木材や石材など強度の高い材質を利用したり、あるいは樹脂製の薄板に補強材を取り付けたりすると、工数が増大するため量産性が悪く、コストアップにつながり、実用的でなかった。
【０００６】
かかる点に鑑みて、本発明は、量産性がよく、コストアップを抑制しながら不要音が少ない低音を再生するスピーカ装置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】
上記課題を解決するため本発明によって次のような解決手段を講じた。すなわち、スピーカ装置は、低音再生が可能に構成され、下向きに配置されたスピーカユニットと、平面形状が長方形状に形成され、その上面が前記スピーカユニットに対向するように前記スピーカユニットと隙間をあけて配置された底板と、前記底板の下面に取り付けられた４個の脚部とを備え、前記４個の脚部は、前記底板の下面における対角線の交点と各頂点とを結ぶ線上のそれぞれにおいて、当該交点から当該各頂点までの距離に対する、当該交点からの距離の比率が０．５〜０．７となる範囲に設けられている。
【０００８】
これによると、底板は、平面形状が長方形状に形成されており、その上面が、下向きに配置されたスピーカユニットに対向するように、スピーカユニットと隙間をあけて配置されている。つまり、スピーカユニットの再生音は、底板の上面に向かって出力される。底板の下面には、対角線上における所定の範囲に４個の脚部が取り付けられている。この所定の範囲は、底板の対角線上において、底板の対角線の交点から各頂点までの距離に対して、交点からの距離の比率が０．５〜０．７となる範囲である。
【０００９】
これにより、スピーカユニットを駆動して底板自身の共振周波数によって底板が振動しても、その振動は、所定の範囲内に取り付けられた４個の脚部によって抑えられるため、不要音の発生を抑制することができる。また、安価でかつ加工しやすい樹脂などで底板を形成しても、底板の所定の範囲内に４個の脚部を取り付けることで振動が抑制される。つまり、量産性がよく、低コスト化を図りながら、不要音が少ない低音を再生可能なスピーカ装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、量産性がよく、コストアップを抑制しながら不要音が少ない低音を再生するスピーカ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るスピーカ装置を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る底板の斜視図である。
【図３】一実施形態に係る底板を下面から見た図である。
【図４】一実施形態に係るシミュレーションの結果を示す図である。
【図５】最適な脚部の取り付け位置を検討する際に用いたグラフである。
【図６】一実施形態に係る底板に脚部を取り付ける範囲を示す図である。
【図７】図１のスピーカ装置に係る底板の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、一実施形態に係るスピーカ装置を示す斜視図である。本実施形態のスピーカ装置１０１は、ダウンファイアリング方式の低域再生専用スピーカ装置である。スピーカ装置１０１は、スピーカボックスキャビネット１０２と、ドライバであるスピーカユニット１０３と、底板１０４と、脚部１０５とを備えている。
【００１３】
スピーカユニット１０３は、下向きとなるようにスピーカボックスキャビネット１０２内の底面に取り付けられている。スピーカユニット１０３は、スピーカボックスキャビネット１０２の底面の例えば中央部に配置されている。スピーカユニット１０３からは、いわゆる重低音である低域の音が出力される。なお、この音の周波数は２０〜２００Ｈｚ程度である。また、スピーカボックスキャビネット１０２の底面において、スピーカユニット１０３を配置する位置は任意である。
【００１４】
スピーカボックスキャビネット１０２は直方体状に形成されており、その容量は概ね１５Ｌである。
【００１５】
底板１０４は、平面形状が長方形状に形成されており、スピーカボックスキャビネット１０２の底面と隙間をあけて配置されている。具体的に、底板１０４の上面は、スピーカボックスキャビネット１０２の底面と対向している。そして、底板１０４とスピーカボックスキャビネット１０２とは、互いの四隅が連結部材１０７によって連結されている。これにより、底板１０４とスピーカボックスキャビネット１０２との間には、音が放射されるための十分な隙間が確保される。
【００１６】
脚部１０５は、底板１０４の下面の４カ所にそれぞれ取り付けられている。４個の脚部１０５の具体的な取り付け位置については後述する。
【００１７】
図２は、一実施形態に係る底板の斜視図である。本実施形態では、底板１０４を、例えば、安価で加工しやすい樹脂で形成したものとする。
【００１８】
以上のような構成のスピーカ装置１０１において、スピーカユニット１０３に音声信号が入力されると、スピーカユニット１０３が振動して音を出力し、その音が底板１０４の中央部に反射してスピーカボックスキャビネット１０２と底板１０４との隙間から放射される。
【００１９】
このとき、底板１０４の底面に取り付ける４個の脚部１０５の位置によっては、底板１０４が有する共振周波数によって底板１０４が大きく振動してしまう。そこで、発明者は、この振動を効果的に抑制することができる脚部１０５の取り付け位置を決定するために、脚部１０５の取り付け位置と底板１０４の振動との関係について、シミュレーションを行った。
【００２０】
図３は底板を下面から見た図である。本実施形態に係るシミュレーションでは、寸法が２９９ｍｍ×１７９ｍｍである底板１０４を用いた。また、シミュレーションを行うにあたって、脚部１０５の位置を、底板１０４の下面における対角線の交点を含む中心部１０８と各頂点１０９とを結ぶ直線上の３点とした。
【００２１】
具体的に、図３の（１）〜（３）は４個の脚部１０５の取り付け位置を示す。（１）は、中心部１０８からの距離が約１４６ｍｍである位置、（２）は中心部１０８からの距離が約９６ｍｍである位置、および（３）は中心部１０８からの距離が約４２ｍｍである位置を示す。
【００２２】
これら（１）〜（３）で示す位置に４個の脚部１０５をそれぞれ取り付けた場合について、モーダル周波数応答解析を用いてシミュレーションを行った。なお、シミュレーションにおいて、スピーカユニット１０３を上下に１Ｎで加振することを荷重条件とした。また、振動評価位置は、底板１０４の中心部１０８で、この位置における上下方向の振幅を算出することとした。                          
【００２３】
図４は、シミュレーションの結果を示す図である。横軸が周波数、縦軸が振幅を示す。なお、図４中の（１）〜（３）は、図３中の（１）〜（３）に対応しており、上述した各位置におけるシミュレーション結果をプロットしたものである。この結果から、（１）〜（３）の中では（２）が底板１０４の最大振幅が最小となり、脚部１０５を取り付けるための最適な位置であることがわかる。
【００２４】
次に、図４のシミュレーション結果を踏まえて、より最適な脚部１０５の取り付け位置を検討する。
【００２５】
図５は、最適な脚部の取り付け位置を検討する際に用いたグラフである。図５において、横軸は、底板１０４の対角線上における中心部１０８からの距離、縦軸は底板１０４の最大振幅を示す。図５中の（１）〜（３）は、図３および図４中の（１）〜（３）に対応している。図５に図３および図４の（１）〜（３）をプロットして、最適な脚部１０５の取り付け位置を算出する関数を想定することとした。
【００２６】
図５より、底板１０４の中心部１０８からの距離が約７０ｍｍ〜１００ｍｍとなる範囲において最大振幅が特に小さくなるため、脚部１０５を取り付ける範囲として最適であると推測される。
【００２７】
具体的には、図６に示すように、底板１０４の下面における対角線の交点１１０から各頂点１０９を結ぶ線上において、交点１１０から各頂点１０９までの距離を最大距離とすると、この最大距離に対する交点１１０からの距離の比率が０．５〜０．７の間であれば、底板１０４の最大振幅が小さくなることが推測される。すなわち、図６に示す斜線領域内における底板１０４の対角線上のそれぞれに、１個の脚部１０５を配置すれば、振動の抑制効果が高くなるといえる。なお、底板１０４の最大振幅として許容できる範囲は任意である。
【００２８】
上述した比率が０．５〜０．７となる範囲は、底板１０４が振動することによる不要音の発生を抑制するという音響的な観点から適切な範囲であるということができる。本実施形態では、さらに、スピーカ装置１０１のぐらつきや安定性の観点を含めて、比率が０．６５，０．７，０．７５となる３つの位置について、スピーカ装置１０１で再生される音の検証を行った。
【００２９】
その結果、比率が０．６５である位置が最適であるという効果を確認することができた。したがって、音響的な観点および安定性の観点から、４個の脚部１０５は、比率が０．６５となる位置にそれぞれ取り付けることが好ましいといえる。
【００３０】
以上、本実施形態によれば、底板１０４の適切な位置に脚部１０５を取り付けることによって、底板１０４固有の共振周波数による振動を効果的に抑制することができるため、不要音が発生しにくくなる。また、底板１０４を、安価で加工しやすい樹脂で形成することで、底板１０４の量産が可能となり、低コスト化を図ることができる。
【００３１】
なお、底板１０４の平面形状は、正確な長方形状でなくてもよい。例えば、図７に示すように、底板１０４の端部が丸くなっていてもよい。また、底板１０４の平面形状は正方形状であってもい。この場合でも、その端部は丸くなっていてもよい。
【００３２】
また、脚部１０５は、必ずしも、底板１０４の対角線上に取り付けなくてもよい。例えば、図６および図７に示す斜線領域内において、４個の脚部１０５によって底板１０４を安定して支持できる位置であれば、底板１０４の振動を抑制する効果があると考えられるからである。
【００３３】
また、底板１０４の寸法が変われば共振周波数も変わるが、図５に示す、最大振幅が発生する点を結んだ関数は一様であるため、共振周波数は、底板１０４の寸法が小さくなれば高い方向にシフトし、大きくなれば低い方向にシフトするものと考えられる。よって、底板１０４の寸法が変わっても上述した考え方は有効であると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係るスピーカ装置は、生産性の向上および低コスト化を図りつつ、不要音が少ない低音を再生するのに有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１０１                スピーカ装置
１０３                スピーカユニット（ドライバ）
１０４                底板
１０５                脚部
１０９                頂点
１１０                交点
【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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