JP3141834B2 - スピーカ - Google Patents
スピーカInfo
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- JP3141834B2 JP3141834B2 JP09360055A JP36005597A JP3141834B2 JP 3141834 B2 JP3141834 B2 JP 3141834B2 JP 09360055 A JP09360055 A JP 09360055A JP 36005597 A JP36005597 A JP 36005597A JP 3141834 B2 JP3141834 B2 JP 3141834B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカに関し、
詳しくは、圧電セラミックスからなる発音体を用いた低
音域再生用のスピーカに関するものである。
詳しくは、圧電セラミックスからなる発音体を用いた低
音域再生用のスピーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧電セラミックスからなる発音体
を有するスピーカとして、実開昭６０−１０８０９８号
に示されるものがある。これを、図面を用いて説明す
る。図６において、スピーカ１００は、ケース１０１を
含む。ケース１０１は、本体１０２と蓋体１０３とから
なり、本体１０２と蓋体１０３の嵌合部分において発音
体となる圧電共振子１０４を挟持するものである。そし
て、蓋体１０３には、音孔１０５および音圧調整筒１０
６が設けられており、蓋体１０３の内部が共鳴箱１０７
となる。そして、音圧調整筒１０６の長さや径を調整す
ることによりスピーカ１００の音圧特性を調整、制御す
るものである
を有するスピーカとして、実開昭６０−１０８０９８号
に示されるものがある。これを、図面を用いて説明す
る。図６において、スピーカ１００は、ケース１０１を
含む。ケース１０１は、本体１０２と蓋体１０３とから
なり、本体１０２と蓋体１０３の嵌合部分において発音
体となる圧電共振子１０４を挟持するものである。そし
て、蓋体１０３には、音孔１０５および音圧調整筒１０
６が設けられており、蓋体１０３の内部が共鳴箱１０７
となる。そして、音圧調整筒１０６の長さや径を調整す
ることによりスピーカ１００の音圧特性を調整、制御す
るものである
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スピーカでは、音圧特性をなだらかにすることを目的と
しており、幅広い周波数帯域、特に幅広い低周波数帯域
に十分な音圧を得ることが困難であった。また、本体部
分が特に機能を奏しておらず、本体部分が、スピーカ全
体を大型化させる要因となっていた。
スピーカでは、音圧特性をなだらかにすることを目的と
しており、幅広い周波数帯域、特に幅広い低周波数帯域
に十分な音圧を得ることが困難であった。また、本体部
分が特に機能を奏しておらず、本体部分が、スピーカ全
体を大型化させる要因となっていた。
【０００４】したがって、本発明の目的は、上述の問題
点を解消するためになされたもので、小型で、かつ、広
い低音域を再生するスピーカを提供することである。
点を解消するためになされたもので、小型で、かつ、広
い低音域を再生するスピーカを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスピーカにおいては、少なくとも底面が開
放された筒状の本体、本体の底面に設けられた膜体、本
体の上面から本体の内部に向かって設けられた音管、本
体の内部に上面および底面と平行するように設けられた
圧電セラミックスからなる板状の発音体とを備えたこと
を特徴としている。
に、本発明のスピーカにおいては、少なくとも底面が開
放された筒状の本体、本体の底面に設けられた膜体、本
体の上面から本体の内部に向かって設けられた音管、本
体の内部に上面および底面と平行するように設けられた
圧電セラミックスからなる板状の発音体とを備えたこと
を特徴としている。
【０００６】また、音管は本体の内部で曲折または枝分
かれされて形成されることを特徴としている。
かれされて形成されることを特徴としている。
【０００７】これにより、音管から放射される低音域の
音波と、膜体を介して放射される低音域の音波の２つの
共振点を有する低音域の音波がスピーカから放射される
ため、全体として放射される音波の低音域が拡がる。
音波と、膜体を介して放射される低音域の音波の２つの
共振点を有する低音域の音波がスピーカから放射される
ため、全体として放射される音波の低音域が拡がる。
【０００８】また、音管を本体の内部で屈曲させたり枝
分かれさせたりすることにより、音管の長さを十分に得
られるとともに、スピーカの高さが低くなる。
分かれさせたりすることにより、音管の長さを十分に得
られるとともに、スピーカの高さが低くなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１〜図３において、１０
はスピーカであり、円筒状の本体１１を含む。本体１１
は、上面および底面が開放されており、本体１１の上面
には、上蓋体１２が配設され、本体１１の底面には中央
部に孔１３ａを有する円環状のベース１３が配設され
る。上蓋体１２の略中央部には、円管状の音管１４が、
本体１１の上面から本体１１の内部に向かって伸びて形
成される。ベース１３の孔１３ａにおける本体１１に対
して外側の開口部には、円板状の膜体１５が、ベース１
３と円環状の下蓋体１６により挟持されて配設される。
また、ベース１３の孔１３ａにおける本体１１に対して
内側の開口部には、円板状の発音体１７が円環状のダン
パ１８を介して配設される。そして、下蓋体１６には、
スピーカ１０を載置面に載置するための略円錐状の支持
部材１９が３つ取り付けられる。
を参照して詳細に説明する。図１〜図３において、１０
はスピーカであり、円筒状の本体１１を含む。本体１１
は、上面および底面が開放されており、本体１１の上面
には、上蓋体１２が配設され、本体１１の底面には中央
部に孔１３ａを有する円環状のベース１３が配設され
る。上蓋体１２の略中央部には、円管状の音管１４が、
本体１１の上面から本体１１の内部に向かって伸びて形
成される。ベース１３の孔１３ａにおける本体１１に対
して外側の開口部には、円板状の膜体１５が、ベース１
３と円環状の下蓋体１６により挟持されて配設される。
また、ベース１３の孔１３ａにおける本体１１に対して
内側の開口部には、円板状の発音体１７が円環状のダン
パ１８を介して配設される。そして、下蓋体１６には、
スピーカ１０を載置面に載置するための略円錐状の支持
部材１９が３つ取り付けられる。
【００１０】本体１１，上蓋体１２，ベース１３，音管
１４，下蓋体１６は、たとえば、金属，プラスチック，
木材など、一般的にスピーカの筐体に用いられる材料か
ら構成され、密度の大きい材料からなるのがより好まし
い。
１４，下蓋体１６は、たとえば、金属，プラスチック，
木材など、一般的にスピーカの筐体に用いられる材料か
ら構成され、密度の大きい材料からなるのがより好まし
い。
【００１１】発音体１７は、金属からなる円板状の振動
板１７ａを含み、振動板１７ａの両主面の略中央部に
は、振動源としての円板状の圧電セラミックス素子１７
ｂ，１７ｃがそれぞれ振動板１７ａに対して同心円上に
位置してバイモルフ構造でそれぞれ固着される。
板１７ａを含み、振動板１７ａの両主面の略中央部に
は、振動源としての円板状の圧電セラミックス素子１７
ｂ，１７ｃがそれぞれ振動板１７ａに対して同心円上に
位置してバイモルフ構造でそれぞれ固着される。
【００１２】ここで、膜体１５は弾性ゴムシートからな
り、下蓋体１６によりベース１３と密着され、また、ダ
ンパ１８はゴムリングからなり、ベース１３および発音
体１７と接着剤により固着されて、スピーカ１０は、本
体１１側の第１空洞部２１とベース１３側の第２空洞部
２２に区切られる。
り、下蓋体１６によりベース１３と密着され、また、ダ
ンパ１８はゴムリングからなり、ベース１３および発音
体１７と接着剤により固着されて、スピーカ１０は、本
体１１側の第１空洞部２１とベース１３側の第２空洞部
２２に区切られる。
【００１３】このように構成されたスピーカ１０は、発
音体１７にステレオ信号の一方のチャンネル信号が入力
されることにより発音体１７が振動し、発音体１７から
スピーカ１０の第１空洞部２１，第２空洞部２２に音波
が発生する。このとき、第１空洞部２１内の音波は、音
管１４と第１空洞部２１とで共鳴する。この共鳴により
強調された低音域の音波が、音管１４からスピーカ１０
の外部へ放射される。また、第２空洞部２２内の音波
は、膜体１５により中高音域が減衰し、低音域のみが強
調された音波として、膜体１５を介してスピーカ１０の
外部へ放射される。そして、音管１４から放射される音
波と膜体１５から放射される音波は、低音域における共
振点が異なるため、スピーカ１０全体として広い低音域
にわたって音波が放射される。
音体１７にステレオ信号の一方のチャンネル信号が入力
されることにより発音体１７が振動し、発音体１７から
スピーカ１０の第１空洞部２１，第２空洞部２２に音波
が発生する。このとき、第１空洞部２１内の音波は、音
管１４と第１空洞部２１とで共鳴する。この共鳴により
強調された低音域の音波が、音管１４からスピーカ１０
の外部へ放射される。また、第２空洞部２２内の音波
は、膜体１５により中高音域が減衰し、低音域のみが強
調された音波として、膜体１５を介してスピーカ１０の
外部へ放射される。そして、音管１４から放射される音
波と膜体１５から放射される音波は、低音域における共
振点が異なるため、スピーカ１０全体として広い低音域
にわたって音波が放射される。
【００１４】ここで、第１空洞部２２における共鳴周波
数は、ヘルムホルツの法則から、以下の式で表される。
数は、ヘルムホルツの法則から、以下の式で表される。
【００１５】 ｆ＝ｃ／２π［πｒ2／｛Ｖ（ｌ＋１．３ｒ）｝］1/2 この式において、ｆは共鳴周波数，ｃは音速，Ｖは第１
空洞部２１の気積，ｌは音管１４の長さ、ｒは音管１４
の開口部の半径をそれぞれ表す。
空洞部２１の気積，ｌは音管１４の長さ、ｒは音管１４
の開口部の半径をそれぞれ表す。
【００１６】この式から、共鳴周波数ｆをより低くする
条件として、音管１４の長さを長くする、音管１４の半
径を小さくする、第１空洞部２２の気積を大きくする、
の３つの条件があるが、音管１４の半径を小さくする
と、音管１４から放射される音波の音圧が小さくなるた
め好ましくなく、また、第１空洞部２２の気積を大きく
すると、スピーカ１０自体が大型化されてしまうため好
ましくない。
条件として、音管１４の長さを長くする、音管１４の半
径を小さくする、第１空洞部２２の気積を大きくする、
の３つの条件があるが、音管１４の半径を小さくする
と、音管１４から放射される音波の音圧が小さくなるた
め好ましくなく、また、第１空洞部２２の気積を大きく
すると、スピーカ１０自体が大型化されてしまうため好
ましくない。
【００１７】したがって、音管１４の長さを、第１空洞
部１４の大きさの範囲内において長くすることにより、
共鳴周波数を低周波数側へシフトさせる。
部１４の大きさの範囲内において長くすることにより、
共鳴周波数を低周波数側へシフトさせる。
【００１８】たとえば、図４に示すように、音管１４
は、第１空洞部２１の内部で略Ｌ字状に曲折させて形成
されてもよく、また、図５に示すように、音管１４は第
１空洞部２１の内部で略Ｔ字状に枝分かれして形成され
てもよい。なお、他の構成箇所については図３に示した
スピーカ１０と同一であるため、同一番号を付しその説
明を省略する。
は、第１空洞部２１の内部で略Ｌ字状に曲折させて形成
されてもよく、また、図５に示すように、音管１４は第
１空洞部２１の内部で略Ｔ字状に枝分かれして形成され
てもよい。なお、他の構成箇所については図３に示した
スピーカ１０と同一であるため、同一番号を付しその説
明を省略する。
【００１９】このように構成することにより、音管１４
の長さを長くすることができ、第１空洞部２１の共鳴周
波数を低周波数側へシフトすることができ、音管１４か
ら放射される音波がより低音域の音波となる。
の長さを長くすることができ、第１空洞部２１の共鳴周
波数を低周波数側へシフトすることができ、音管１４か
ら放射される音波がより低音域の音波となる。
【００２０】また、音管１４を曲折または分岐させるこ
とにより、スピーカ１０の高さを低背化することが可能
となり、スピーカ１０の小型化も達成される。
とにより、スピーカ１０の高さを低背化することが可能
となり、スピーカ１０の小型化も達成される。
【００２１】上記の実施の形態において、本体１１，上
蓋体１２，ベース１３，音管１４，下蓋体１６は、それ
ぞれ別体で構成されているが、一体に成型されてもよ
い。
蓋体１２，ベース１３，音管１４，下蓋体１６は、それ
ぞれ別体で構成されているが、一体に成型されてもよ
い。
【００２２】また、第１空洞部２１や第２空洞部２２の
内部にグラスウールなどからなる吸音材を設け、発生す
る音波の中高音域を吸収し減衰させることにより音管１
４や膜体１５から放射される音波の低音域をさらに強調
するようにしてもよい。
内部にグラスウールなどからなる吸音材を設け、発生す
る音波の中高音域を吸収し減衰させることにより音管１
４や膜体１５から放射される音波の低音域をさらに強調
するようにしてもよい。
【００２３】また、本体１１は円筒状に限定されるもの
ではなく、角筒状に形成されてもよく、本体１１の形状
に応じて、ベース１３や発音体１７などの他の構成も角
状に形成されてよい。
ではなく、角筒状に形成されてもよく、本体１１の形状
に応じて、ベース１３や発音体１７などの他の構成も角
状に形成されてよい。
【００２４】また、発音体１７の構造として、バイモル
フ構造の圧電セラミック素子を用いた発音体に限らず、
ユニモルフ構造の圧電素子を用いた発音体や、セラミッ
クスからなり３層以上に積層された圧電体層を有する圧
電素子をも用いた発音体としてもよい。
フ構造の圧電セラミック素子を用いた発音体に限らず、
ユニモルフ構造の圧電素子を用いた発音体や、セラミッ
クスからなり３層以上に積層された圧電体層を有する圧
電素子をも用いた発音体としてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によるスピーカで
は、音管から放射される低音域の音波と、膜体を介して
放射される低音域の音波の２つの共振点を有する低音域
の音波がスピーカから放射されるため、全体として放射
される音波の低音域が拡がり、広い低音域で低音の音圧
が向上する。
は、音管から放射される低音域の音波と、膜体を介して
放射される低音域の音波の２つの共振点を有する低音域
の音波がスピーカから放射されるため、全体として放射
される音波の低音域が拡がり、広い低音域で低音の音圧
が向上する。
【００２６】また、音管を本体の内部で曲折させたり枝
分かれさせたりすることにより、音管の長さを十分に得
られるため、発生する音波の共鳴周波数が低周波数側に
シフトされ、再生される低周波数帯域がより拡がり、さ
らに、スピーカの高さを低背化することができ、スピー
カが小型化される。
分かれさせたりすることにより、音管の長さを十分に得
られるため、発生する音波の共鳴周波数が低周波数側に
シフトされ、再生される低周波数帯域がより拡がり、さ
らに、スピーカの高さを低背化することができ、スピー
カが小型化される。
【図１】本発明の一つの実施の形態に係るスピーカの構
造を示す上面方向からの斜視図である。
造を示す上面方向からの斜視図である。
【図２】本発明の一つの実施の形態に係るスピーカの構
造を示す底面方向からの斜視図である。
造を示す底面方向からの斜視図である。
【図３】本発明の一つの実施の形態に係るスピーカの構
造を示す上面中央横断面図である。
造を示す上面中央横断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るスピーカの構造
を示す上面中央横断面図である。
を示す上面中央横断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係るスピーカ
の構造を示す上面中央横断面図である。
の構造を示す上面中央横断面図である。
【図６】従来のスピーカの構造を示す断面図である。
１０ スピーカ １１ 本体 １４ 音管 １５ 膜体 １７ 発音体
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも底面が開放された筒状の本
体、該本体の底面に設けられた膜体、前記本体の上面か
ら前記本体の内部に向かって設けられた音管、前記本体
の内部に、前記上面および底面と平行するように設けら
れた、圧電セラミックスからなる板状の発音体、とを備
えたことを特徴とするスピーカ。 - 【請求項２】 前記音管は、前記本体の内部で曲折また
は枝分かれされて形成されることを特徴とする請求項１
に記載のスピーカ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09360055A JP3141834B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | スピーカ |
| GB9826534A GB2332805B (en) | 1997-12-26 | 1998-12-02 | Speaker |
| DE19857024A DE19857024B4 (de) | 1997-12-26 | 1998-12-10 | Lautsprecher |
| US09/219,278 US6522759B1 (en) | 1997-12-26 | 1998-12-22 | Speaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09360055A JP3141834B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | スピーカ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11196494A JPH11196494A (ja) | 1999-07-21 |
| JP3141834B2 true JP3141834B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=18467680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09360055A Expired - Fee Related JP3141834B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | スピーカ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6522759B1 (ja) |
| JP (1) | JP3141834B2 (ja) |
| DE (1) | DE19857024B4 (ja) |
| GB (1) | GB2332805B (ja) |
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| JP2002345062A (ja) * | 2001-05-17 | 2002-11-29 | Citizen Electronics Co Ltd | マイクロホン |
| JP3914449B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2007-05-16 | パイオニア株式会社 | スピーカ装置 |
| JP4073800B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2008-04-09 | カルソニックカンセイ株式会社 | 車両用計器装置 |
| US20050072624A1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-07 | Lg Electronics Inc. | Speaker |
| JP3966318B2 (ja) * | 2004-09-09 | 2007-08-29 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置及び電子機器 |
| US20060078136A1 (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-13 | Stiles Enrique M | Chamber-loaded augmented passive radiator |
| JP2006310961A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Pioneer Electronic Corp | スピーカー装置 |
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| CA2748252C (en) | 2008-12-26 | 2014-05-27 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Piezoelectric speaker, piezoelectric audio device employing piezoelectric speaker, and sensor with alert device attached |
| JP5796170B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2015-10-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 圧電音響装置 |
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| CN109104666B (zh) * | 2018-08-01 | 2020-10-09 | 美特科技(苏州)有限公司 | 扬声器及其音频设备、频响调节方法 |
| CN111326133A (zh) * | 2018-12-17 | 2020-06-23 | 海湾安全技术有限公司 | 蜂鸣器、蜂鸣装置以及安防设备 |
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