(57)【要約】【課題】バックロードホーン型の良好な特性を維持しながら、バッフル効果をほとんどなくすることができ音像定位が良好で高音質の小音量再生を行える。また奥行きが短いため狭い部屋への設置が容易なスピーカー用箱を提供する。【解決手段】高さと幅及び、高さや幅より短い奥行きを有する立体に構成した主箱体の内部に、高さと幅面における主箱体の中央部から外縁側に至る螺旋状の仕切り板を設け主箱体の中央部と外縁側とに夫々外部に開口した中央側開口部と外縁側開口部を設けて構成した主ホーン部と、前記中央側開口部に連通するとともに主箱体の高さおよび幅方向の面に沿って設けた補助箱体とを備え、この補助箱体は、前記主箱体の奥行き側上面に配置せしめられスピーカーが取り付けられるべきキャビティ部と、このキャビティ部から主箱体の外面に沿って前記中央側開口部を覆う位置まで延設させた基端ホーン部を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さと幅及び、高さや幅より短い奥行きを有する立体に構成した主箱体の内部に、高さと幅面における主箱体の中央部から外縁側に至る螺旋状の仕切り板を設け主箱体の中央部と外縁側とに夫々外部に開口した中央側開口部と外縁側開口部を設けて構成した主ホーン部と、前記中央側開口部に連通するとともに主箱体の高さおよび幅方向の面に沿って設けた補助箱体とを備え、この補助箱体は、前記主箱体の奥行き側上面に配置せしめられスピーカーが取り付けられるべきキャビティ部と、このキャビティ部から主箱体の外面に沿って前記中央側開口部を覆う位置まで延設させた基端ホーン部を備え、スピーカーによる音圧が、基端ホーン部から中央側開口部および主ホーン部を経て外縁側開口部へ放射されるよう構成したことを特徴とするスピーカー用箱
【請求項２】
螺旋状の仕切り板の終端と外縁側開口部との間に主ホーン部を延長するための補助音道を形成したことを特徴とする請求項１に記載のスピーカー用箱
【請求項３】
前記補助箱体が、木質材、合成樹脂、金属、焼結土類、ガラス、セラミックスから選ばれる材質またはこれらの複合体で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカー用箱。
【請求項４】
前記補助箱体におけるスピーカー取付面を着脱可能に別体で形成するとともに、このスピーカー取付面の前記基端ホーン部の始端に対応する位置に突出させて前記基端ホーン部の始端における音道の断面積を任意に減少させるスロート面積設定体を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスピーカー用箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、スピーカー用箱に係り、特にバックロード型の形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】  オーディオ用に用いられるスピーカーシステムの中にバックロードホーン型がある。
この方式は効率が高く、また、フルレンジのスピーカーユニットひとつで広い帯域をカバーすることができるため、音像定位が良好で特に小音量や近接聴取でも高い音質が得られるという特性がある。【０００３】  しかし、長い音道を折り曲げた構造になるため一般には奥行きが長くなり狭い部屋では設置に工夫を要するという問題がある。そこで奥行きを短くするものとして図７に示すように箱５０の内部に渦巻き状の音道５１を設けたスパイラルホーン型のものが提案されている。この形式では音道５１の始端側にキャビティ５３が設けられこのキャビティ５３にスピーカーユニット５２が設けられている。音道５１の外周側５５に先には１８０度折り曲げ型の副音道を形成するための仕切り板５６が設けられこの仕切り板５６の先は開口部５７となっている。【０００４】  そしてスピーカーユニット５２からの音圧は矢示５４を経て矢示５８に至り最終的に開口部５７から放射されるようになっている。
しかしこの形式のものでは、スピーカーユニット５２がバッフル５３の略中心部に位置するためバッフル効果が発生しこれに伴う音像定位劣化は避けられない（非特許文献１）。
そこでバッフル効果を低減させるため図８に示すような形式が提案されている（非特許文献２）。【０００５】  これは図８に示すように、スピーカーユニット６０が取り付けられている小型のキャビティ部６１からパイプ状の音道６２を延出し、音道６２の基端部を立方体に形成したホーン部６３に接続したもので、スピーカーユニット周囲のバッフル効果がほとんどないため良好な音像定位が得られる。【０００６】  しかし、この方式ではスピーカー台を兼ねたホーン部６３が立方体をなしているため底面積が大きくなり、設置位置に制約が生じる。また、比較的特異な形状となるため既存のシステムと交換したり増設することが困難な場合もある。
ところで、スピーカーシステムにおいてユニットを交換することで様々な音色を楽しむということが考えられる。【０００７】  しかし異なったスピーカーは特性も異なるため、厳密にはスロート部分の断面積変更等が必要となる場合がある。
しかし、従来のものではスロート部分の断面積変更ができなかったり、できたとしてもスピーカーユニットの交換と断面積変更とを夫々独立して行わなければならずこれらを同時に行うことができるものはなかった。
【先行技術文献】
【０００８】
【非特許文献１】  長岡鉄男のスピーカー工作全図面集１：１１６ページ：ＩＳＢＮ４−２７６−２４０３１−Ｘ
【０００９】
【非特許文献２】  バックロードの傑作：１０７ページ：ＩＳＢＮ４−２７６−２４０３５−２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  このように前記したいずれのバックロードホーン型スピーカーシステムも一長一短があり、音像定位が良好で狭い部屋でも設置が容易なものはなかった。
そこで本発明では下記の要求を満たすスピーカー用箱を提供することを目的とする。
第１にバックロードホーン型の良好な特性を維持しながら、バッフル効果をほとんどなくすることができ音像定位が良好で高音質の小音量再生を行える。第２に奥行きが短いため狭い部屋への設置が容易。第３に立方体のスピーカーに近い外見とすることができて他の機器との違和感なく設置できる。第４にスピーカーユニットの交換とスロートの断面積設定とを同時に行うことができ多彩な音質を容易に楽しむことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  上記の課題を解決するため、本発明では以下のような発明の特定事項を備えている。
高さと幅及び、高さや幅より短い奥行きを有する立体に構成した主箱体の内部に、高さと幅面における主箱体の中央部から外縁側に至る螺旋状の仕切り板を設け主箱体の中央部と外縁側とに夫々外部に開口した中央側開口部と外縁側開口部を設けて構成した主ホーン部と、前記中央側開口部に連通するとともに主箱体の高さおよび幅方向の面に沿って設けた補助箱体とを備えている。【００１２】  前記補助箱体は、前記主箱体の奥行き側上面に配置せしめられスピーカーが取り付けられるべきキャビティ部と、このキャビティ部から主箱体の外面に沿って前記中央側開口部を覆う位置まで延設させた基端ホーン部を備えている。
これにより、スピーカーによる音圧が、基端ホーン部から中央側開口部および主ホーン部を経て外縁側開口部へ放射されるよう構成されている。【００１３】  このようにキャビティ部が前記主箱体の奥行き側上面に配置されるためバッフル効果はほとんどなく音像定位が良好となる。
なお、螺旋状の仕切り板の終端と外縁側開口部との間に主ホーン部を延長するための補助音道を形成することができる。この補助音道は仕切り板等で形成でき、１段から５段程度まで増設することが可能である。
また、前記補助箱体は、木質材、合成樹脂、金属、焼結土類、ガラス、セラミックスから選ばれる材質またはこれらの複合体で形成することができる。複合材質で形成することで共振周波数を分散させることができるとともに材質固有の音質を楽しむことができる。
さらに、前記補助箱体におけるスピーカー取付面を着脱可能に別体で形成するとともに、このスピーカー取付面の前記基端ホーン部の始端に対応する位置に突出させて前記基端ホーン部の始端における音道の断面積を任意に減少させるスロート面積設定体を設けることができる。【００１４】  スピーカー取付面裏にはスピーカーユニットとスロート面積設定体とが一体に取り付けられることになるから、これをアッセンブリーとして交換でき、スピーカーユニットの特性に合ったスロート面積設定も同時に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】  本発明によれば、バッフルの面積はキャビティ部の正面積と等価になるため、バッフル効果はほとんど発生せず、また、全体の形状では奥行きが最も短くなるため狭い部屋への設置が容易となる。バックロードホーン型の良好な過渡特性は維持されるため小音量再生また全体として突出しているのは小型のキャビティ部だけであるため一般のスピーカーに近い外見とすることができて他の機器との違和感なく設置できる。第４にスピーカーユニットの交換とスロートの断面積設定とを同時に行うことができ多彩な音質を容易に楽しむことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るスピーカー用箱の全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るスピーカー用箱の内部構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るスピーカー用箱の要部を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る斜視図である。
【図５】本発明の実施形態３に係る斜視図ある。
【図６】本発明の実施形態４に係る要部の断面図である。
【図７】従来のスピーカーシステムを示す斜視図である。
【図８】従来のスピーカーシステムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  以下、本発明に図面を参照して詳細に説明する。
（実施の態様１）
【００１８】  図１ないし図３に実施の態様１を示す。図１は全体の斜視図であり、一部を切り欠いて内部の構造を示している。１は主箱体を示す。この主箱体１は高さと幅及び、高さや幅より短い奥行きを有する立体に構成してある。高さ幅と奥行きの比率は約１０：４：２となっており、高さと幅面となる正面板２、側面板３、上面板４、背面板５および底面板６からなる六面体に形成されている。なお、一方の側面板３の下部は内部に連通する外縁側開口部９が形成されている。
主箱体１の内部は図２に示すような構造となっている。なお図２は図１を背面から見た図となっている。主箱体１のやや上方の中央部から外縁側（側面板３）に至る螺旋状の仕切り板７を設け正面板２のやや上方の中央部と外縁側とに夫々外部に開口した中央側開口部８が形成されている。螺旋状の仕切り板７は多数の板を９０度毎に折り曲がりながら断面積が拡大するよう配置されており、その拡大率はエクスポネンシャル曲線に近似させたものとなっており主ホーン部１０を構成している。
【００１９】  螺旋状の仕切り板７の終端１１と前記外縁側開口部９との間には主ホーン部１０を延長するための補助音道１２が形成されている。この補助音道１２は両側面板３から交互に延設した２枚の補助仕切り板１３，１４によって形成され主ホーン部１０と連通してホーンの面積を拡大するものとなっている。補助仕切り板１４は前記外縁側開口部９の上縁と連結され、実質的にホーンの出口を構成している。
外縁側開口部９の内部には正面板２と背面板５とを連結して補強するための補強板１５が設けられている。
【００２０】  そして前記正面板２と上面板４の一部を覆うように補助箱体２０が設けられている。この補助箱体２０は上面板４の上面に載置されるように設けられたキャビティ部２１と前記中央側開口部８に連通するとともに主箱体１の高さおよび幅方向の面に沿って設けた基端ホーン部２２とから構成されている。
キャビティ部２１と基端ホーン部２２とは一体に構成されており、着脱可能なスピーカー取付面２３、側板２４、上板２５、下板２６、背面板２７からなっている。側板２４は図３に示すように幅広部から幅狭部を延出した形状となっており主箱体１に取り付けた状態で内部が密閉されるように構成されている。すなわち補助箱体２２単体ではキャビティ部２１の下面と基端ホーン部２２の裏面が外部に開口しており、補助箱体２２を前記正面板２と上面板４に取り付けると内部は前記中央側開口部８に連通した状態になる。
【００２１】  中央側開口部８は仕切り板７の始端７ａに隣接しており、キャビティ部２１の圧力はすべて中央側開口部８を介して外部に吸排される。
スピーカー取付面２３は図３に示すように着脱可能にしてあり、側板２４、上板２５および下板２６に締着するための取り付け穴２８が６箇所形成されている。一方、側板２４、上板２５および下板２６の内側には保持体２９が設けられこの保持体２９には取り付け穴２８に対応した螺子穴３０が形成されている。スピーカー取付面２３にはスピーカーユニット３２を取り付けるための穴３１が設けられ、さまざまなスピーカーユニット３２を予めスピーカー取付面２３に取り付けておき自由に着脱できるようにようになっている。
【００２２】  スピーカー取付面２３の裏面には、前記基端ホーン部２２の始端に対応する位置に突出させて前記基端ホーン部２２の始端における音道の断面積を任意に減少させるスロート面積設定体３３が設けられている。
このスロート面積設定体３２は三角柱状に形成され、基端ホーン部２２の始端における音道を一部塞いでスロート面積を可変するものである。
このスロート面積設定体３３を用いることで長方形になっているスロートの形状をより正方形に近づけることができ音質的な改善が図れるとともに使用するスピーカーユニットによって設定すべきスロート面積はスロート面積設定体３３の幅を変えることで任意に設定できる
【００２３】  このため、個々のスピーカーユニット毎に最適に設定したスロート面積設定体３３を用意し、これをスピーカー取付面２３に取り付けておくことで音道の断面積をプリセットすることができる。
以上の構成とすることにより、スピーカーによる音圧矢示Ｆが、基端ホーン部２２から中央側開口部８、主ホーン部１０および補助音道１２を経て外縁側開口部９へ放射される。このとき音道全体を見ると、音波は直管である基端ホーン部２２から９０度折り曲げである主ホーン部１０を通って１８０度折り曲げの補助音道１２に至る構造となる。これにより特性が異なる３種類の音道が周波数特性の凹凸を相殺する効果を奏することとなり良好な音質を得ることができた。また、本スピーカー用箱では耳との距離が１ｍ程度のいわゆるニアフィールドリスニングに適する特性がある。これは基端ホーン部２２を含むスピーカー取付面２３が主箱体から突出した形状による。
【００２４】  なお、この実施例では音道を延長するため３段の補助音道１２を設けたが、希望する最低再生周波数に応じて段数を任意に設定することができる。一般に８ｃｍ程度の小口径スピーカーでは短く（段数なしあるいは１段で全長２ｍ前後）設定し、１２ｃｍを超える中口径スピーカーでは３段以上に設定するのが望ましい。
（実施の態様２）
【００２５】  図４は主ホーン部１０を合成樹脂成型などによりなめらかな円形のスパイラル形状にしたものである。そして主ホーン部１０に沿って主箱体１の上部も円形に形成した。スピーカーユニット３２も円形のものを用いてキャビティ部２１の上面も半円柱状に形成したものである。この形態ではさらにバッフル面積を縮小できるとともに意匠的にも優れたものとすることができる。
（実施の態様３）
【００２６】  図５は音道長を最大化する実施例を示し、主箱体１の天地を逆に設定することで基端ホーン部２２を下方まで延長したものを示す。この例では外縁側開口部９が上部に位置する。
基端ホーン部２２を延長したことでスピーカー取付面２３も長くなり、スピーカーユニットの交換に不便となるためこれを上下に分割し中央側開口部８に近い側を固定板２３ａとし、着脱可能なスピーカー取付面２３のサイズは実施の態様１のものと同一寸法にして互換性をもたせた。
本構造では音道の延長に伴って低域の再生最低周波数を下げることができるため必要に応じてキャビティ部２１の上面に図示しないツイーターを設置して周波数特性を補正することが考えられる。
（実施の態様４）
【００２７】  この実施例は補助箱体２０を合成樹脂成型によって形成したもので任意の形状にすることができるため音響的に優れたものにすることができる。図６は音像定位に有利な卵型のキャビティとしたもので、卵の曲面の緩やかな側にスピーカーユニット３２を取り付けるための穴３１を設けたものである。そしてこの卵型のキャビティ部２１から涙型に成型した基端ホーン部２２を一体に成型してこの基端ホーン部２２の下端を中央側開口部８に連通してある。
【００２８】  キャビティ部２１の下面には取り付け足３４が延設されており主箱体１と強固に連結することができるようにしてある。
補助箱体２０の材質としては合成樹脂の他、木質材、金属、焼結土類、ガラス、セラミックスなどを使用することができる。また合成樹脂に金属粉や貝殻などを混入するなどして振動特性の改善を図ることができる。
【符号の説明】
【００２９】  １    主箱体
２    正面板
３    側面板
４    上面板
５    背面板
６    底面板
８    中央側開口部
９    外縁側開口部
１０    主ホーン部
１２    補助音道
１３    補助仕切り板
２０    補助箱体
２１    キャビティ部
２２    基端ホーン部
２３    スピーカー取り付け面
３２    スピーカーユニット
３３    スロート面積設定体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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