JP2776542B2 - Speaker system - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はスピーカユニットの片側に音響管を有するス
ピーカシステムに関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a speaker system having an acoustic tube on one side of a speaker unit.
従来の技術 スピーカシステムの低音域を拡大する従来の技術の１
つとして、音響迷路形がある。2. Description of the Related Art One of conventional technologies for expanding a bass range of a speaker system.
One is an acoustic maze type.
以下、図面を参照しながら、従来の音響迷路形のスピ
ーカシステムについて説明を行う。Hereinafter, a conventional acoustic maze type speaker system will be described with reference to the drawings.
第３図は、上記スピーカシステムの構造断面図を示す
ものである。FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the speaker system.
第３図において、１はキャビネット、2a,2b,2c,2d,2e
はキャビネット１の前面板及び後面板に設けられた仕切
り板、３はキャビネット１の前面板の下部に設けられた
開口、４は前面板の上部に設けられたスピーカユニット
である。In FIG. 3, 1 is a cabinet, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e.
Is a partition plate provided on the front plate and the rear plate of the cabinet 1, 3 is an opening provided on a lower portion of the front plate of the cabinet 1, and 4 is a speaker unit provided on an upper portion of the front plate.
以上のように構成された音響迷路形のスピーカシステ
ムについて以下のその動作を説明する。The operation of the acoustic maze-type speaker system configured as described above will be described below.
キャビネット１内に設けられた仕切り板2a,2b,2c,2d,
2eは音響管を構成するものであり、スピーカユニット４
の背面から出た音は、上記音響管に導かれその開口より
放射される。音響管はその全長で決まる特定の周波数で
共振する。音響管の全長をＬ、空気中の音速をＣとする
と、 共振周波数fn＝C/4Lx（2n＋１） ただし、ｎ＝0,1,2,・・・ｎ となり、ｎ＝０で1/4波長が音響管長と等しくなり共振
現象を生じ、音響管の開口３より音響的に増大された音
が放射され、低音再生限界付近での大幅な能率向上が図
られる。また、1/2波長が音響管長と等しくなる周波数
では、スピーカユニット４の前面から放射される音と、
前面からの音に比し、本来逆相となる音響管の開口３か
ら放射されるスピーカユニット４の背面からの音は、半
波長の位相遅延のため同相となって加算され、音圧レベ
ルが増大する。さらにｎ＝２となると、3/4波長が音響
管長と等しくなり音響管に共振現象が生じてｎ＝０の場
合と同様に、音響管の開口３より音響的に増大された音
が放射される。従って、低音域において高能率なスピー
カシステムを実現出来るものであった。Partition plates 2a, 2b, 2c, 2d provided in the cabinet 1
Reference numeral 2e denotes an acoustic tube, and a speaker unit 4
The sound emitted from the back of the sound tube is guided to the sound tube and radiated from the opening. An acoustic tube resonates at a specific frequency determined by its overall length. Assuming that the total length of the acoustic tube is L and the sound velocity in the air is C, the resonance frequency fn = C / 4Lx (2n + 1) where n = 0, 1, 2,... Becomes equal to the length of the acoustic tube, causing a resonance phenomenon. Acoustically increased sound is radiated from the opening 3 of the acoustic tube, and the efficiency is greatly improved near the low-frequency sound reproduction limit. At a frequency at which the half wavelength is equal to the length of the acoustic tube, the sound radiated from the front of the speaker unit 4 and
Compared to the sound from the front, the sound from the back of the speaker unit 4 radiated from the opening 3 of the acoustic tube, which is originally in the opposite phase, is added in phase due to a half-wave phase delay, and the sound pressure level is reduced. Increase. Further, when n = 2, the 3/4 wavelength becomes equal to the length of the acoustic tube, a resonance phenomenon occurs in the acoustic tube, and an acoustically increased sound is radiated from the opening 3 of the acoustic tube as in the case of n = 0. You. Therefore, a high-efficiency speaker system can be realized in a low frequency range.
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、1/4波長が音
響管長と等しくなる周波数がスピーカシステムとしての
低温再生限界周波数となるため、低音域を再生するには
音響管を長くする必要があり、キャビネットの形状が大
きくなるという欠点があった。また、低温再生用スピー
カシステムとして使用する時、高音域の再生限界として
3/4波長が音響管長と等しくなる周波数付近まで利用し
て中高音用スピーカシステムと接合することが望ましい
が、第２図に破線で示すように従来の方式では、周波数
の上昇とともに音響管の共振時における音響放射能率が
増大するため、3/4波長が音響管長と等しくなる周波数
付近では音圧はピークとなり、電気回路によりこの帯域
を平担化することは困難であって、スピーカシステムと
しての特性を劣化させ音質を低下させていた。さらに、
スピーカユニットと音響管の開口位置が離れているた
め、再生音の波長により影響を受け、試聴方向によって
音圧特性が変化していた。However, in the above-described configuration, since the frequency at which 1/4 wavelength is equal to the length of the acoustic tube is the low-temperature reproduction limit frequency of the speaker system, the acoustic tube must be used to reproduce the bass range. There is a drawback that the cabinet needs to be long and the shape of the cabinet becomes large. When used as a speaker system for low-temperature reproduction,
Although it is desirable to join the loudspeaker system for middle and high pitches by utilizing the frequency near the 3/4 wavelength equal to the length of the acoustic tube, as shown by the broken line in FIG. Since the acoustic radiation efficiency at the time of resonance increases, the sound pressure peaks near the frequency where the 3/4 wavelength is equal to the length of the acoustic tube, and it is difficult to equalize this band with an electric circuit. Of the sound quality and sound quality. further,
Since the opening positions of the speaker unit and the acoustic tube are far apart, the sound pressure characteristics are affected by the wavelength of the reproduced sound, and the sound pressure characteristics vary depending on the listening direction.
上記問題点に鑑み、本発明は、音響管を長くすること
なく低音域の再生限界を拡大するとともに、3/4波長が
音響管長と等しくなる周波数付近での音圧ピークを抑制
して、平坦な低音域特性を実現し、360゜方向での位置
でも、音圧特性が変化しないスピーカシステムを提供す
るものである。In view of the above problems, the present invention expands the reproduction limit of the low-frequency range without lengthening the sound tube, and suppresses the sound pressure peak near the frequency where the 3/4 wavelength is equal to the sound tube length, thereby reducing the flatness. It is intended to provide a speaker system that realizes low bass characteristics and does not change its sound pressure characteristics even at a position in a 360 ° direction.
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のスピーカシステム
は、スピーカユニットの前面または背面の一方の側か
ら、連続的に延長された第１の音響管を配し、上記第１
の音響管は、スピーカユニットの取付側における断面積
よりも大なる１つ以上の断面積を有する多段式であり、
上記第１の音響管内を通過した音を折り返す第２の音響
管を配し、その開口が上記スピーカユニットの外周部に
同軸上に配置され、上記第２の音響管は、その開口にお
ける断面積よりも大なる１つ以上の多段式であり、上記
第２の音響管の開口から放射される音と、上記スピーカ
ユニットの前面または背面から直接放射される音とが上
記第２の音響管の開口部で合成されることを特徴とする
ものである。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, a speaker system according to the present invention includes a first acoustic tube that is continuously extended from one side of a front surface or a back surface of a speaker unit. 1
Is a multistage type having one or more cross-sectional areas larger than the cross-sectional area on the mounting side of the speaker unit,
A second acoustic tube that folds the sound that has passed through the first acoustic tube is disposed, and an opening thereof is coaxially arranged on an outer peripheral portion of the speaker unit, and the second acoustic tube has a cross-sectional area at the opening. One or more multi-stages, and the sound radiated from the opening of the second sound tube and the sound radiated directly from the front or back of the speaker unit are different from those of the second sound tube. It is characterized by being synthesized at the opening.
作用 本発明は、第１の音響管がスピーカユニットの取付側
における断面積よりも大なる１つ以上の断面積を有し、
第２の音響管がその開口における断面積よりも大なる１
つ以上の断面積を有するため、音響管内の容積が増大
し、等価音響容量が大きくなり、音響管内に生じる共振
現象の発生する周波数が低下する。また、音響管内の容
積、即ち音響容量の呈するリアクタンス成分は、スピー
カユニットから放射される中高音域を遮断するハイカッ
トフィルターとしても作用し、再生帯域内の高音域部で
生じている音圧のピークを抑制するものである。また、
このハイカットフィルターの作用は、音響管内を２つ以
上の断面積で構成することにより、容量の変化が連続的
に生じるためより効果的である。さらに、音響管の開口
から出た音は庄面に放射される。According to the present invention, the first acoustic tube has one or more cross-sectional areas larger than the cross-sectional area on the mounting side of the speaker unit,
The second acoustic tube is larger than the cross-sectional area at its opening;
Since it has more than one cross-sectional area, the volume in the acoustic tube increases, the equivalent acoustic capacity increases, and the frequency at which the resonance phenomenon occurs in the acoustic tube decreases. In addition, the volume in the acoustic tube, that is, the reactance component exhibited by the acoustic capacity also acts as a high-cut filter that cuts off the mid-high range radiated from the speaker unit, and the peak of the sound pressure generated in the high range in the reproduction band. Is to suppress. Also,
The function of the high cut filter is more effective because the capacity of the acoustic tube is continuously changed by configuring the inside of the acoustic tube with two or more sectional areas. Furthermore, the sound emitted from the opening of the acoustic tube is radiated to the sulcus.
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明の実施例におけるスピーカシステム
の構成断面図を示すものである。第１図において、13は
スピーカユニット、14はスピーカユニット13の上面に結
合された断面積S1を有する第１の音響管、15は第１の音
響管14と一体形成され、第１の音響管14よりも大きな断
面積S2を有する第２の音響管、16は中央部が略逆凸状の
天板、17は天板16の外周部に結合された第３の音響管
で、その内周と音響管15の外周との間に断面積S3を有す
る。18は第３の音響管17の下端に接合された第４の音響
管で、その内周と音響管14の外周との間に断面積S4を有
し、開口は外周に開いたホーン状となっている。19はス
ピーカユニット13を中央の凹部で保持し、かつ外周に傾
斜部を設けた拡散部を設けた拡散板である。FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a speaker system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the speaker unit 13, 14 first acoustic pipe having a sectional area S 1 which is coupled to the upper surface of the speaker unit 13, 15 is formed integrally with the first acoustic pipe 14, a first acoustic A second acoustic tube having a larger cross-sectional area S 2 than the tube 14, 16 is a top plate having a substantially inverted convex central portion, and 17 is a third acoustic tube coupled to an outer peripheral portion of the top plate 16. having a cross sectional area S 3 between the outer periphery of the inner periphery and the acoustic pipe 15. 18 is a fourth acoustic tube joined to the lower end of the third acoustic tube 17 has a cross-sectional area S 4 between the inner periphery and the outer periphery of the acoustic tube 14, opening the horn-like open to the outer periphery It has become. Reference numeral 19 denotes a diffusion plate which holds the speaker unit 13 in a central concave portion and has a diffusion portion provided with an inclined portion on the outer periphery.
以上のように構成されたスピーカシステムについて、
以下その動作を説明する。第１図において、音響管14の
外周と音響管18の内周との間の断面積S4は第１の音響管
14の断面積S1と等しい。音響管15の断面積S2は、音響管
14の断面積S1よりも大きく、音響管15の外周と音響管17
の内周との間の断面積S3は、音響管15の断面積S2よりも
大きい。Regarding the speaker system configured as described above,
The operation will be described below. In Figure 1, a first acoustic tube cross-sectional area S 4 between the inner periphery of the outer peripheral and the acoustic pipe 18 of the acoustic pipe 14
Equal to the sectional area S 1 of 14. The cross-sectional area S 2 of the acoustic tube 15 is
Greater than the cross-sectional area S 1 of 14, the outer periphery and the sound tube 17 of the acoustic pipe 15
Sectional area S 3 between the inner circumference of is larger than the cross-sectional area S 2 of the acoustic pipe 15.
スピーカユニット13の前面よりでた音は、音響管14,1
5,17,18を通過して、その開口より拡散板19を介して床
面に放射されるものである。音響管15,17の断面積は音
響14,18の断面積よりも大であるため、音響管内の容積
を増大させることとなり、等価音響容量が大きくなり、
音響管に共振現象が生じる周波数が低下する。第２図
は、従来の断面積が一様な音響管と本発明の実施例の音
響管を使用した場合の音圧周波数特性と振動板の振幅特
性を比較したものである。音響管の共鳴時にはスピーカ
ユニット13から見た音響インピーダンスは非常に大きく
なり、振動板の動きを止めようとする反共振動作をする
ため、振動板の振幅特性を見れば音響管の共振現象が生
じている周波数がわかる。第２図より、本発明の音響管
によって、反共振周波数が低下するとともに、低音限界
域での音圧レベルが上昇していることがわかる。さら
に、従来の音響管で3/4波長が音響管長と等しくなる周
波数付近の音圧ピークが、本発明の音響管では抑制され
ている。これは、音響管内の容積、即ち音響容量の呈す
るリアクタンス成分が、ハイカットフィルターとして動
作するためである。また、音響管17は音響管15の断面積
よりも大きく、音響管15,17の音響容量は連続的に変化
するため、ハイカットフィルターとしての動作はより効
果的である。The sound from the front of the speaker unit 13 is
The light passes through the openings 5, 17 and 18 and is radiated from the opening to the floor via the diffusion plate 19. Since the cross-sectional areas of the acoustic tubes 15, 17 are larger than the cross-sectional areas of the sounds 14, 18, the volume inside the acoustic tubes is increased, and the equivalent acoustic capacity is increased.
The frequency at which the resonance phenomenon occurs in the acoustic tube decreases. FIG. 2 is a graph comparing sound pressure frequency characteristics and amplitude characteristics of a diaphragm when a conventional acoustic tube having a uniform cross-sectional area and the acoustic tube of the embodiment of the present invention are used. At the time of resonance of the acoustic tube, the acoustic impedance seen from the speaker unit 13 becomes very large, and the acoustic tube performs anti-resonance operation to stop the movement of the diaphragm. You can see the frequency that it is. From FIG. 2, it can be seen that the acoustic tube of the present invention reduces the anti-resonance frequency and increases the sound pressure level in the low-frequency limit region. Furthermore, the sound pressure peak near the frequency where 3/4 wavelength is equal to the length of the sound tube in the conventional sound tube is suppressed in the sound tube of the present invention. This is because the volume in the acoustic tube, that is, the reactance component of the acoustic capacitance operates as a high-cut filter. The acoustic tube 17 is larger than the cross-sectional area of the acoustic tube 15, and the acoustic capacity of the acoustic tubes 15, 17 changes continuously, so that the operation as a high-cut filter is more effective.
さらに第１図からも明らかなように、スピーカユニッ
ト13と音響管の開口は同軸上に配置され、ともに床面に
あり、音響管の開口から放射される音と、スピーカユニ
ットの背面から放射される音とが音響管の開口部で合成
されるため、バッフル効果は大きく、低音域での能率向
上が可能となる。また、スピーカシステムの設置におい
て、その高さが制限される時、スピーカシステムの全高
を低くすることができる。Further, as is clear from FIG. 1, the speaker unit 13 and the opening of the sound tube are coaxially arranged, and both are on the floor surface, and the sound radiated from the opening of the sound tube and the sound radiated from the back surface of the speaker unit. Sound is synthesized at the opening of the acoustic tube, so that the baffle effect is large and the efficiency in the low frequency range can be improved. In addition, when the height of the speaker system is limited in installing the speaker system, the overall height of the speaker system can be reduced.
さらに、第２の音響管15の外周は、第４の音響管18の
内周よりも小さく設定するならば、本システムの組立工
程において、スピーカユニット13と音響管14,15が一体
となった内筒をまず固定し、その後、音響管17,18及び
天板16が一体となった外筒を、上面からかぶせて固定で
きるという利点がある。このためには、S2＜S3という断
面積条件に設定した方が構造上有利である。しかし、S2
＞S3となるように断面積を設定しても、音響特性には大
差はなく、本実施例と同様の効果が期待できる。Furthermore, if the outer periphery of the second acoustic tube 15 is set smaller than the inner periphery of the fourth acoustic tube 18, the speaker unit 13 and the acoustic tubes 14, 15 are integrated in the assembly process of the present system. There is an advantage that the inner tube can be fixed first, and then the outer tube in which the acoustic tubes 17, 18 and the top plate 16 are integrated can be covered from above and fixed. For this purpose, it is structurally advantageous to set the cross-sectional area condition of S 2 <S 3 . But S 2
> Setting the cross-sectional area so that the S 3, no significant difference in acoustic characteristic, the same effect can be expected as this embodiment.
発明の効果 以上のように、本発明は、スピーカユニットの前面ま
たは背面の一方の側から、連続的に延長された第１の音
響管を配し、上記第１の音響管は、スピーカユニットの
取付側における断面積よりも大なる１つ以上の断面積を
有する多段式であり、上記第１の音響管内を通過した音
を折り返す第２の音響管を配し、その開口が上記スピー
カユニットの外周部に同軸上に配置され、上記第２の音
響管は、その開口における断面積よりも大なる１つ以上
の断面積を有する多段式であり、上記第２の音響管の開
口から放射される音と、上記スピーカユニットの前面ま
たは背面から直接放射される音とが上記第２の音響管の
開口部で合成されることにより、音響管の全長を変える
ことなく低音再生限界周波数を低下させるとともに、そ
の周波数付近における音圧レベルを上昇させ、かつ、低
音再生帯域内での高音域限界周波数付近での音圧ピーク
を抑制し、高能率で平坦な低音域特性を有するスピーカ
システムが実現できるものである。さらに、音響管の開
口がスピーカユニットと同軸状に配置されるため、水平
方向360゜のどの方向でも同じ音圧周波数特性が得られ
る。Effect of the Invention As described above, the present invention arranges the first acoustic tube continuously extended from one side of the front or back of the speaker unit, and the first acoustic tube is a speaker unit of the speaker unit. A multistage type having one or more cross-sectional areas larger than the cross-sectional area on the mounting side, a second acoustic tube that folds sound that has passed through the first acoustic tube is arranged, and an opening of the second acoustic tube is provided for the speaker unit. The second acoustic tube is coaxially arranged on the outer peripheral portion, and the second acoustic tube is a multi-stage type having one or more sectional areas larger than the sectional area at the opening thereof, and is radiated from the opening of the second acoustic tube. And the sound directly radiated from the front or back of the speaker unit are synthesized at the opening of the second acoustic tube, thereby lowering the bass reproduction limit frequency without changing the overall length of the acoustic tube. Along with its frequency It is possible to increase the sound pressure level in the vicinity and suppress the sound pressure peak near the high-frequency limit frequency in the low-frequency sound reproduction band, thereby realizing a speaker system having high efficiency and flat low-frequency characteristics. Further, since the opening of the sound tube is arranged coaxially with the speaker unit, the same sound pressure frequency characteristics can be obtained in any horizontal 360 ° direction.
第１図は本発明の実施例におけるスピーカシステムの構
造断面図、第２図は同スピーカシステムと従来スピーカ
システムの音圧及び振動板の振幅周波数特性図、第３図
は従来スピーカシステムの構造断面図である。 5,13……スピーカユニット、6,7,8,9,14,15,17,18……
音響管、11,19……拡散板。FIG. 1 is a structural sectional view of a speaker system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing sound pressure and amplitude frequency characteristics of a diaphragm of the speaker system and a conventional speaker system, and FIG. FIG. 5,13 …… Speaker unit, 6,7,8,9,14,15,17,18 ……
Acoustic tube, 11,19 …… Diffusion plate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−68099（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−35076（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭56−45274（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04R 1/28──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-68099 (JP, A) JP-B-56-35076 (JP, B2) Jiko-sho 56-45274 (JP, Y2) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H04R 1/28
Claims (2)
の側から、連続的に延長された第１の音響管を配し、上
記第１の音響管は、スピーカユニットの取付側における
断面積よりも大なる１つ以上の断面積を有する多段式で
あり、上記第１の音響管内を通過した音を折り返す第２
の音響管を配し、その開口が上記スピーカユニットの外
周部に同軸上に配置され、上記第２の音響管は、その開
口における断面積よりも大なる１つ以上の断面積を有す
る多段式であり、上記第２の音響管の開口から放射され
る音と、上記スピーカユニットの前面または背面から直
接放射される音とが上記第２の音響管の開口部で合成さ
れることを特徴とするスピーカシステム。1. A first acoustic tube which is continuously extended from one of a front surface and a rear surface of a speaker unit, wherein the first acoustic tube has a cross-sectional area larger than a cross-sectional area on a mounting side of the speaker unit. A multi-stage type having at least one or more cross-sectional areas, and a second stage for turning back the sound passing through the first acoustic tube.
Are arranged coaxially with the outer periphery of the speaker unit, and the second acoustic tube is a multistage type having one or more cross-sectional areas larger than the cross-sectional area at the opening. Wherein sound radiated from the opening of the second acoustic tube and sound radiated directly from the front or back surface of the speaker unit are synthesized at the opening of the second acoustic tube. Speaker system.
え、上記第２の音響管に第２の断面積変化を与え、第２
の断面積変化が第１の断面積変化よりも大なることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のスピーカシステ
ム。2. A first cross-sectional area change is given to said first acoustic tube, and a second cross-sectional area change is given to said second acoustic tube.
2. The speaker system according to claim 1, wherein a change in the cross-sectional area is larger than a change in the first cross-sectional area.
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