(57)【要約】【課題】ドロンコーンを備えるスピーカにおいて、使用を続けることによって発生する音響特性の変化を抑制することを課題とする。【解決手段】駆動装置２１によって駆動されて音響を出力するメインユニット２と、メインユニット２が設けられたスピーカボックス３と、メインユニット２からの出力音響に共振するドロンコーン４と、ドロンコーン４をスピーカボックス３に対して支持するダンパ５と、を有するスピーカ１に、前記共振によるドロンコーン４の動きを、ダンパ５による支持の方向とは異なる方向から緩衝する緩衝部６を備えた。【選択図】図１
2009141885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によって駆動されて音響を出力するメインユニットと、該メインユニットが設けられたスピーカボックスと、前記メインユニットからの出力音響に共振するドロンコーンと、前記ドロンコーンを前記スピーカボックスに対して支持する支持部材と、を有するスピーカであって、
前記共振による前記ドロンコーンの動きを、前記支持部材による支持の方向とは異なる方向から緩衝する緩衝手段を備える、スピーカ。
【請求項２】
前記緩衝手段は、前記スピーカボックスの外部に固定され、前記ドロンコーンに向かって延びた弾性部材によって、前記ドロンコーンの動きを緩衝する、
請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記ドロンコーンに対して所定の間隔をもって設けられ、
前記緩衝手段は、前記ドロンコーンの振幅が前記所定の振幅以上となったときに該ドロンコーンに接触する前記弾性部材によって、前記ドロンコーンの動きを緩衝する、
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項４】
前記緩衝手段は、前記ドロンコーンに一面を向けて前記スピーカボックスの外部に固定された壁と、前記ドロンコーンとの間で該ドロンコーンの振動によって圧縮される空気によって、前記ドロンコーンの動きを緩衝する、
請求項１に記載のスピーカ。
【請求項５】
前記ドロンコーンの音響特性が変化したことを検知する検知手段と、
前記検知手段によって音響特性の変化が検知された場合に、前記メインユニットから出力される音響のうち少なくとも前記ドロンコーンを共振させる帯域の音響の音量を下げる音量制御手段と、
を更に備える、請求項１から４の何れか一に記載のスピーカ。
【請求項６】
前記スピーカのインピーダンスを測定する測定手段を更に備え、
前記検知手段は、前記測定手段によって測定されたインピーダンスに基づくインピーダンスカーブが、基準となるインピーダンスカーブに基づく所定の範囲内にあるか否かを判定することによって、前記ドロンコーンの音響特性の変化を検知する、
請求項５に記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドロンコーンを有するスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカにおいて低音域再生を可能とするために設けられたポートの終端にドロンコーンを設ける技術があり（特許文献１を参照）、また、スピーカボックスにおいて、メインのスピーカユニットに対向する位置にドロンコーンを設け、更にドロンコーンの外側にカバーを設けることで、ドロンコーンとカバーの間に密閉室を形成する技術がある（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２０００−４１２９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、スピーカユニット（メインユニット）からの出力に共振させるドロンコーンを設けることで、スピーカより出力される低域の周波数を補強する技術がある。
【０００４】
しかし、ドロンコーンを備えるスピーカでは、低域をブーストさせ続けると、ドロンコーンに負荷がかかり、負荷がかかり続けることでドロンコーンを支えているダンパまたは外周の劣化（剛性低下）が発生する。ドロンコーンの最低共振周波数（所謂Ｆ０）は、スピーカの設計時および製造時に、所望の値または適切な値に設定されているが、ダンパまたは外周が劣化すると、最低共振周波数が変化し、音響特性の変化や、耐久性、信頼性の低下等の様々な問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記した課題に鑑み、ドロンコーンを備えるスピーカにおいて、使用を続けることによって発生する音響特性の変化を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するために、ドロンコーンを支持する部材による支持方向と異なる方向に緩衝手段を設けることで、使用を続けることによって発生する音響特性の変化を抑制することを可能にした。
【０００７】
詳細には、本発明は、駆動手段によって駆動されて音響を出力するメインユニットと、該メインユニットが設けられたスピーカボックスと、前記メインユニットからの出力音響に共振するドロンコーンと、前記ドロンコーンを前記スピーカボックスに対して支持する支持部材と、を有するスピーカであって、前記共振による前記ドロンコーンの動きを、前記支持部材による支持の方向とは異なる方向から緩衝する緩衝手段を備える、スピーカである。
【０００８】
ここで、支持部材とは、ドロンコーンをスピーカボックスに対して支持する部材である。一般には、支持部材は、ドロンコーンの外周を、スピーカボックスに設けられたドロンコーン配設用の孔に接続することで、ドロンコーンをその径方向からスピーカボックスに対して支持する。
【０００９】
本発明に係るスピーカは、この支持部材がドロンコーンを支持する方向とは異なる方向からドロンコーンの動きを緩衝する緩衝手段を備える点において特徴を有する。緩衝手段は、支持部材による支持の方向とは異なる方向からドロンコーンの動きを緩衝するため、
支持部材と緩衝手段との間で、ドロンコーンの振動によって与えられる負荷の大きさおよび種類（振動の方向等）が異なる。このような緩衝手段が設けられることによって、ドロンコーンの共振による支持部材への負荷が緩和され、例えば、支持部材の剛性低下等を原因とする音響特性の変化を抑制することが可能となる。また、実際に支持部材が劣化した場合にも、音響特性の更なる変化を抑えることが可能である。
【００１０】
例えば、前記緩衝手段は、前記スピーカボックスの外部に固定され、前記ドロンコーンに向かって延びた弾性部材によって、前記ドロンコーンの動きを緩衝する。弾性部材としては、ゴムやバネ等を利用することが出来る。
【００１１】
また、前記弾性部材は、前記ドロンコーンに対して所定の間隔をもって設けられ、前記緩衝手段は、前記ドロンコーンの振幅が前記所定の振幅以上となったときに該ドロンコーンに接触する前記弾性部材によって、前記ドロンコーンの動きを緩衝してもよい。
【００１２】
ここで、所定の振幅とは、支持部材等の剛性低下によりドロンコーンの振幅が大きくなったときの、音響性能や製品寿命の観点から許容可能な範囲の振幅である。また、所定の間隔とは、ドロンコーンの振幅が前記所定の振幅の範囲内である間は弾性部材とドロンコーンが接触しない間隔である。より具体的には、所定の振幅の略半分にあたる距離が、所定の間隔として設定される。
【００１３】
即ち、本発明に係るスピーカによれば、支持部材等の剛性が十分であり、音響特性が基準となる状態から変化していない場合には、緩衝手段による緩衝は行われず、支持部材等の剛性が低下し、ドロンコーンの振幅が大きくなった場合に、緩衝手段による緩衝が行われる。これによって、長期間の使用により音響特性が変化してしまった場合等に音響特性の更なる変化を抑制し、更に、スピーカの製品寿命を延ばすことが可能となる。
【００１４】
また、前記緩衝手段は、前記ドロンコーンに一面を向けて前記スピーカボックスの外部に固定された壁と、前記ドロンコーンとの間で該ドロンコーンの振動によって圧縮される空気によって、前記ドロンコーンの動きを緩衝してもよい。
【００１５】
このような壁を設けることで、ドロンコーンの振動に伴って壁との間にある空気が圧縮され、ドロンコーンの動きが緩衝される。ドロンコーンの振動によって圧縮される空気によってドロンコーンの動きを緩衝することで、ドロンコーンに掛かる負荷に応じて、緩衝手段による緩衝の力を変化させることが可能となる。即ち、本発明に係るスピーカによれば、より大きなブーストがかけられている場合（即ち、ドロンコーンに大きな負荷がかかる場合）には緩衝の力がより大きくなり、支持部材の劣化を抑制することが可能である。
【００１６】
また、本発明に係るスピーカは、前記ドロンコーンの音響特性が変化したことを検知する検知手段と、前記検知手段によって音響特性の変化が検知された場合に、前記メインユニットから出力される音響のうち少なくとも前記ドロンコーンを共振させる帯域の音響の音量を下げる音量制御手段と、を更に備えてもよい。
【００１７】
即ち、本発明に係るスピーカは、音響特性の変化を検知し、音響特性が変化した場合には、支持部材の剛性低下（劣化）等が発生していると判断し、ドロンコーンを共振させる帯域（主に低域）の音響の音量を下げる。これによって、ドロンコーンの振幅が抑えられ、長期間の使用により音響特性が変化してしまった場合に、スピーカの製品寿命を延ばすことが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係るスピーカは、前記スピーカのインピーダンスを測定する測定手段を更に備え、前記検知手段は、前記測定手段によって測定されたインピーダンスに基づくイ
ンピーダンスカーブが、基準となるインピーダンスカーブに基づく所定の範囲内にあるか否かを判定することによって、前記ドロンコーンの音響特性の変化を検知してもよい。
【００１９】
ここで、基準となるインピーダンスカーブとは、スピーカ製造時や、スピーカが性能上正常な状態にある場合のインピーダンスカーブである。そして、この基準となるインピーダンスカーブに基づいて、支持部材等の剛性低下によりドロンコーンの振幅が大きくなったときに、音響性能や製品寿命の観点から許容可能なインピーダンスカーブの所定の範囲が定められる。本発明に拠れば、インピーダンスカーブの変化を判定することによって、音響特性の変化と、この音響特性の変化の原因となる支持部材の剛性低下等を検知することが出来る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によって、ドロンコーンを備えるスピーカにおいて、使用を続けることによって発生する音響特性の変化を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るスピーカの実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２２】
＜第一の実施形態＞
図１は、本実施形態に係るスピーカ１を示す図である。本実施形態において、スピーカとは、振動板（所謂コーン等）および駆動装置（所謂ドライバ）からなるスピーカユニットに加えて、スピーカユニットが設けられるスピーカボックスを含む装置を指すものとする。本実施形態に係るスピーカ１は、入力端子（図示は省略する）から入力された音響信号に従って駆動装置２１が振動板２２を振動させることで音響を出力するメインユニット２と、メインユニット２が設けられたスピーカボックス３と、メインユニット２からの出力に共振するドロンコーン４と、ドロンコーン４の外周４２においてドロンコーン４とスピーカボックス３とを接続するダンパ５と、ドロンコーン４の動きを緩衝する緩衝部６と、を備える。
【００２３】
メインユニット２は、スピーカ１において中心となって音響を出力するスピーカユニットである。ドロンコーン４は、メインユニット２と異なり駆動装置を有さないため、メインユニット２が動作し、音響を出力する際に、この出力音響に共振することで、主に低域の音響を出力する。
【００２４】
ダンパ５は、ドロンコーン４をスピーカボックス３に対して支持する機能を有する支持部材である。長期間ドロンコーン４が使用されると、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５は、その剛性が低下する。
【００２５】
緩衝部６は、スピーカボックス３の外部に設けられ、ダンパ５による支持の方向と異なる方向、本実施形態ではダンパ５の支持方向と略直交する方向からドロンコーン４の動きを緩衝する弾性部材である。緩衝部６は、ドロンコーン４の外周４２においてドロンコーン４の共振に伴う動き、特に振動方向への動きを緩衝することで、ドロンコーン４の使用継続に伴ってドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性が低下することを防止し、更に、その剛性が低下してしまった場合にも、振動方向からドロンコーン４の動きを緩衝する。
【００２６】
緩衝部６の配置方法として、例えば、ドロンコーン４の外周４２に沿って、複数箇所に均等な間隔をおいて弾性部材を配置する方法を挙げることができる。図２は、本実施形態に係るスピーカ１をドロンコーン４が設置された側から見た正面図である。弾性部材が複数箇所に均等に配置されることによって、ドロンコーン４の動きを均一に緩衝することが
出来る。なお、弾性部材としては、ゴム、バネ等の、弾性を有する部材が用いられる。
【００２７】
なお、本実施形態では、緩衝部６は、スピーカボックス３に接続され、ドロンコーン４前面に設けられたパネル７に設けられる。但し、緩衝部６の設置方法は本実施形態において示した例に限定されない。緩衝部６は、スピーカボックス３から延びたアームに固定されてもよいし、スピーカグリルに設けられてもよい。また、緩衝部６を固定するための構造物は、スピーカ１とは独立したものであってもよい。
【００２８】
また、本実施形態では、緩衝部６はドロンコーン４の外周４２に接続されているため、緩衝部６によっても、ドロンコーン４を支持するための剛性が提供される。このため、スピーカ１を設計するにあたっては、ドロンコーン４に提供されるスティフネス（剛性）が、ダンパ５によってもたらされるスティフネスと、緩衝部６によってもたらされるスティフネスとの合計になることを考慮することが好ましい。
【００２９】
なお、ドロンコーン４の最低共振周波数Ｆ０は、ドロンコーン４の質量Ｍ、およびドロンコーン４の外周４２およびダンパ５のスティフネスＳｈと、以下に示す式１の関係を有する。
Ｆ０  ∝  Ｓｈ／Ｍ  ・・・（式１）
このため、同一の最低共振周波数Ｆ０を実現したい場合、ドロンコーン４を重く、これに合わせてスティフネスＳｈを大きくする方法と、ドロンコーン４を軽くし、これに合わせてスティフネスＳｈを小さくする方法とが考えられる。このとき、ドロンコーン４をより重くし、これに合わせてスティフネスＳｈを大きくすることで、よりドロンコーン４の劣化を遅くすることが出来る。
【００３０】
本実施形態に係るスピーカ１に拠れば、ドロンコーン４を有するスピーカ１を使用した場合、特に、イコライザ等を使用して低域をブーストして使用した場合の、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性の低下を防止し、また、剛性が低下してしまった場合の音響特性の変化を低減させることが可能となる。
【００３１】
図３は、本実施形態に係るメインユニット２の駆動装置２１への音響信号入力装置９の構成を示す図である。本実施形態に係る音響信号入力装置９は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）ドライブ等の音源から出力された音響信号の入力を受け付け、音響信号を周波数の帯域ごとに操作するイコライザ９１と、メインユニット２の駆動装置２１に接続され、インピーダンスを測定するインピーダンス測定部９２と、インピーダンス測定部９２によって測定されたインピーダンスに基づいてドロンコーン４の音響特性の変化を検知する音響特性変化検知部９３と、を備える。イコライザ９１によって操作された音響信号は、図示しないアンプを介してメインユニット２の駆動装置２１へ入力される。
【００３２】
音響特性変化検知部９３は、インピーダンス測定部９２によって測定されたインピーダンスに基づくインピーダンスカーブを、基準インピーダンスカーブに基づく所定の範囲内にあるか否かを判定することで、インピーダンスカーブが変化したか否かを判定する。ここで、基準インピーダンスカーブは、音響特性変化検知部９３に予め記憶された、スピーカ１が製造された際またはスピーカ１が正常な（ドロンコーン４の外周４２やダンパ５が劣化していない）状態にある場合のインピーダンスカーブである。基準インピーダンスカーブを用意する方法としては、スピーカ１の製造後適切な時点でインピーダンスを測定して音響特性変化検知部９３に記憶させる方法や、スピーカ１の製造時に予め他のスピーカ個体において計測されたインピーダンスカーブを音響特性変化検知部９３に記憶させる方法等がある。
【００３３】
また、基準インピーダンスカーブに基づく所定の範囲は、音響性能や製品寿命の観点か
ら許容可能な変化の範囲に定められる。測定されたインピーダンスカーブがこの所定の範囲内にあるときは、音響特性変化検知部９３は、インピーダンスカーブが変化したとして判定しない。測定されたインピーダンスカーブがこの所定の範囲を超えた場合、音響特性変化検知部９３は、インピーダンスカーブが変化したと判定する。このようにすることで、後述するステップＳ１０３に示す音量調整が実行される基準を設定することが出来る。
【００３４】
ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性が低下した場合、インピーダンスカーブが変化する。インピーダンス変化検知部は、インピーダンスカーブが変化したか否かを判定することで、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の劣化と、それに伴うスピーカ１の音響特性の変化を検知する。
【００３５】
なお、前記イコライザ９１、インピーダンス測定部９２および音響特性変化検知部９３は、夫々独立した装置として実現されてもよいし、これらのうち任意の複数を、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）およびこのＤＳＰによって実行されるソフトウェアによって実現することとしてもよい。
【００３６】
図４は、本実施形態に係る音響信号制御処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、音源からの音響信号の入力を受けてスピーカ１が音響を出力している間、定期的に実行される。
【００３７】
はじめに、インピーダンス測定部９２によってインピーダンスが測定される（ステップＳ１０１）。そして、音響特性変化検知部９３は、インピーダンス測定部９２によって測定されたインピーダンスに基づいて、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の劣化と、それに伴うスピーカ１の音響特性の変化を検知する（ステップＳ１０２）。検知方法の詳細は、上記音響特性変化検知部９３の説明において記載した通りである。ここで、音響特性の変化が検知された場合、音響特性変化検知部９３は、イコライザ９１に対して、所定の帯域の音量を下げるよう指示を行い、この指示を受けたイコライザ９１は、所定の帯域の音量を下げる（ステップＳ１０３）。その後、本フローチャートに示された処理は終了する。
【００３８】
本実施形態に係るスピーカ１に拠れば、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性が低下してきたことを検知して低域のブースト量を低下させることで、音響特性の変化を低減させ、スピーカ１の寿命を延ばすことが可能である。
【００３９】
なお、上述の音響信号入力装置９は、本実施形態に係る緩衝部６を備えたスピーカ１に限らず、従来のドロンコーン付きスピーカに対しても適用することが出来る。上記音響信号入力装置９を従来のスピーカに適用することで、ドロンコーンの外周またはダンパの剛性が低下した場合にも、ドロンコーンの振幅を抑え、スピーカの寿命を延ばすことが可能である。また、上述の音響信号入力装置９は、以下に示す他の実施形態に係るスピーカ１ｂ、１ｃに対しても適用することが出来る。
【００４０】
＜第二の実施形態＞
図５は、本実施形態に係るスピーカ１ｂを示す図である。スピーカ１ｂは、メインユニット２と、スピーカボックス３と、ドロンコーン４と、ダンパ５と、緩衝部６ｂと、を備える点において、上記第一の実施形態に係るスピーカ１と同様であるが、緩衝部６ｂの設置態様において、第一の実施形態に係るスピーカ１と異なる。
【００４１】
本実施形態に係る緩衝部６ｂは、スピーカボックス３の外部および内部において、ドロンコーン４に対向する位置に設けられた弾性部材である。また、緩衝部６ｂは、ドロンコーン４の外周４２に対して、所定の間隔をもって設けられる。即ち、ドロンコーン４が振
動していない状態において、ドロンコーン４と緩衝部６ｂは接触しない。また、ドロンコーン４が振動している場合であっても、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性が低下していない状態では、通常の振動の範囲ではドロンコーン４は緩衝部６ｂに接触しない。
【００４２】
即ち、緩衝部６ｂは、ドロンコーン４に対して、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性が低下し、ドロンコーン４の振動による動きが許容された範囲内の動きよりも大きくなった場合にのみドロンコーン４に接触し、ドロンコーン４の動きを緩衝する間隔をもって設けられる。言い換えれば、緩衝部６ｂは、ドロンコーン４の共振による振幅が、ドロンコーン４の音響特性を維持するのに許容された範囲内であるときにはドロンコーン４に接触せず、許容範囲を超えたときにドロンコーン４に接触する位置に設けられる。
【００４３】
また、本実施形態に係る緩衝部６ｂは、ドロンコーン４の外周４２に接続されていないため、容易に交換することが可能である。このため、緩衝部６ｂが劣化した場合にも、緩衝部６ｂを交換することで、緩衝部６ｂの劣化に伴う緩衝効果の低下に対応することが出来る。
【００４４】
本実施形態に係るスピーカ１ｂに拠れば、ドロンコーン４の外周４２およびダンパ５の剛性が十分であり、音響特性の変化が許容範囲内である場合にはドロンコーン４の振動に影響を与えず、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性が低下し、音響特性の変化が許容範囲を超えた場合にはドロンコーン４の振動を緩衝することで、更なる剛性低下、および音響特性の変化を防止し、スピーカ１ｂの寿命を延ばすことが可能である。
【００４５】
＜第三の実施形態＞
図６は、本実施形態に係るスピーカ１ｃを示す図である。スピーカ１ｃは、メインユニット２と、スピーカボックス３と、ドロンコーン４と、ダンパ５と、を備える点において、上記第一の実施形態に係るスピーカ１と同様であるが、緩衝部６、６ｂに代えて、スピーカボックス３の外部であり且つドロンコーン４に対向する位置に設けられた壁８を備える点において、第一の実施形態に係るスピーカ１と異なる。
【００４６】
本実施形態において、壁８は、一面をドロンコーン４に向けて、且つ、ドロンコーン４に対して所定の距離をもって設けられる。この所定の距離は、ドロンコーン４が振動した場合に、この振動によって圧縮されたドロンコーン４と壁８との間の空気が、ドロンコーン４の動きを緩衝することができる距離である。即ち、本実施形態に係るスピーカ１ｃは、ドロンコーン４が大きく振動した場合、即ち、ドロンコーン４の外周４２およびダンパ５に掛かる負荷が大きい場合には、より大きな力でドロンコーン４の動きを緩衝する緩衝手段を備える。このため、入力される音源の種類や、イコライザ９１によるブースト量に応じて緩衝を行うことが可能である。
【００４７】
本実施形態に係るスピーカ１ｃに拠れば、ドロンコーン４の振幅の大きさに合わせてドロンコーン４の動きを緩衝することで、ドロンコーン４の外周４２またはダンパ５の剛性が低下することを効果的に防止し、更に、その剛性が低下してしまった場合にも、振動方向からドロンコーン４の動きを緩衝することで、音響特性の変化を低減させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態に係るスピーカを示す図である。
【図２】実施形態に係るスピーカをドロンコーンが設置された側から見た正面図である。
【図３】実施形態に係るメインユニットの駆動装置への音響信号入力装置の構成を示す図である。
【図４】実施形態に係る音響信号制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施形態に係るスピーカを示す図である。
【図６】実施形態に係るスピーカを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、１ｂ  スピーカ
２  メインユニット
３  スピーカボックス
４  ドロンコーン
５  ダンパ
６、６ｂ  緩衝部
７  パネル
８  壁
９  音響信号入力装置
２１  駆動装置
２２  振動板
４２  外周
９１  イコライザ
９２  インピーダンス測定部
９３  音響特性変化検知部
【図１】
2009141885.tif 000003
【図２】
2009141885.tif 000004
【図３】
2009141885.tif 000005
【図４】
2009141885.tif 000006
【図５】
2009141885.tif 000007
【図６】
2009141885.tif 000008