JP3664043B2 - Speaker system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響再生機器などに用いる高音圧な低域用スピーカシステム、いわゆるサブウーハなどのスピーカシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
スピーカシステムの低域の音圧を高くする方式として、従来よりダブルバスレフ方式が広く知られている。例えば、フォステクス株式会社から発行されているスピーカシステムの設計事例集である「CRAFT HAND BOOK SPEAKER−CRAFT−MANUAL VOL.3」の第26頁〜第29頁にその実例が示されている。
【0003】
同設計事例集に記載のスピーカシステムは、バスレフ方式スピーカシステムのエンクロージャー内部に、中仕切板によりスピーカユニット側とバスレフポート側に分割された2つのキャビティを有し、さらに、仕切板にもう一つのポートを有している。この2つのキャビティ、ポートによる共振を利用することにより、低域の音圧をバスレフ方式より高くすることができるというものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成によれば以下に示す問題点が発生する。
【0005】
1.ダブルバスレフ方式は、バスレフ方式に比べて中仕切板とポートが必要であり、大幅にコストアップする。
【0006】
2.中仕切板のポートの機械抵抗により、音圧アップの効果が小さい。
【0007】
本発明は、従来のこれらの課題を解決し、大幅なコストアップを抑えるとともに、中仕切板ポートの機械抵抗を小さくして低域の音圧向上を図ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の発明によるスピーカシステムは、バスレフ方式スピーカシステムのエンクロージャーの内部に、中仕切板によりスピーカユニットの側とバスレフポートの側に分割された第1キャビティと第2キャビティの2つのキャビティを具備し、かつ、前記2つのキャビティを連結する開口部を、前記中仕切板の断面と前記エンクロージャーの内壁面のみで構成したスピーカシステムであって、前記スピーカシステムのインピーダンスカーブのピーク周波数を低い方から順にf1、f2、f3とした時、前記エンクロージャーのトータル実行キャビティと、前記スピーカユニットと、前記バスレフポートによりf2の共振が生じるように構成され、前記第1キャビティと、前記スピーカユニットと、前記開口部によりf3の共振が生じるように構成され、f3/f2≦5であることを特徴とするように構成されたスピーカシステムである。
【0009】
この構成により、開口端補正による効果で、開口孔だけでもポートとして働かせることができる。従って、中仕切板の一部に、エンクロージャー内壁面と中仕切板断面による開口部を設けるだけで、従来のようなポートを設ける場合と同じ性能を得ることができる。
【0010】
また一方、ポート内の空気の流通により、機械抵抗が発生する。このポートの機械抵抗は、低域の音圧を低下させる要因となる。一般的に、ポートの機械抵抗を小さくするには、ポートの開口面積を大きくする必要がある。さらに、ポートの開口面積を大きくして、かつ、共振周波数を同じにするには、ポートを長くしなければならない。
【0011】
従来のスピーカシステムにおいて、中仕切板ポートの開口面積を大きく、また、長くするには構成上限界がある。また、大きな中仕切板ポートを用いた場合、エンクロージャーの実効内容積はポートの占める容積分だけ小さくなるので、低域共振周波数が高くなってしまう。
【0012】
本発明の第1の発明によるスピーカシステムでは、一般的に中仕切板に取り付けられるポートとしては十分に長いエンクロージャーの壁面をポートとして機能させることができるので、従来の中仕切板ポートと同じ共振周波数を得る場合、従来に比べて開口面積を大きくすることができる。その結果、ポートの機械抵抗を小さくすることが可能になり、音圧の高い低域再生を実現できる。
【0013】
また、本発明の第2の発明によるスピーカシステムは、バスレフ方式スピーカシステムのエンクロージャーの内部に、中仕切板によりスピーカユニットの側とバスレフポートの側に分割された第1キャビティと第2キャビティの2つのキャビティを具備し、かつ、前記2つのキャビティを連結する開口部を、前記中仕切板の断面と前記エンクロージャーの内壁面のみで構成するスピーカシステムであって、前記開口部を構成する前記エンクロージャーの内壁面の全てが前記中仕切板と接合されていることを特徴とするスピーカシステムである。上記第1の発明の構成では、スピーカシステムの量産組み立て時に、中仕切板が接合されていないエンクロージャー内壁面側へ移動した状態で接合される可能性がある。この場合、中仕切板とエンクロージャー内壁部に不正規な僅かな隙間ができ、この僅かな隙間への空気の流通により、機械抵抗の増加による低域音圧の低下がおこると共に、風切り音が発生する。しかしながら、本発明に示す構成にすることにより、低域音圧低下を防ぐことができると共に、風切り音等の異常音の発生を防止することができる。
【0014】
また、本発明の第3の発明によるスピーカシステムは、上記第2の発明に加えて、スピーカユニットの界磁部と中仕切板が接合されていることを特徴とするものである。
【0015】
振動板が振動する場合、振動系の振動反作用がスピーカユニットの界磁部に発生する。この界磁部に発生した振動反作用により、界磁部が不要振動し、さらに、この振動はスピーカユニットの固定部分であるエンクロージャーの前面バッフルへフレームを介して伝わる。その結果、前面バッフルが大きく振動し、スピーカユニット以外から不要音が大きく発生する。しかしながら、本発明に示す構成により、スピーカユニットの界磁部を中仕切板にも固定することができるので、反作用による振動の発生源である界磁部からの振動をエンクロージャー内部の中仕切板へも伝えることができ、前面バッフルの不要振動を低減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0017】
(実施の形態1)
図1、2は実施の形態1による低域再生用スピーカシステムの断面図である。このスピーカシステムは、内寸法が幅175mm、高さ418mm、奥行き278mmである木製エンクロージャー2に、口径17cmで直列接続された2個のスピーカユニット1が取り付けられたものである。2個スピーカユニットは同一仕様であり、それぞれの実効振動質量は14g、実効振動半径は5.5cmである。また、スピーカユニット1は、エンクロージャー前面下側寄りに取り付けられている。
【0018】
また、エンクロージャー背面下側には、内径φ40、長さ50mmである第2ポート3が取り付けられている。さらに、エンクロージャー内部には、木製で厚み12mmである中仕切板4が配置されている。この中仕切板4により総内容積19.5リットルが、スピーカユニット側のキャビティ、すなわち、第1キャビティ5と、第2ポート側のキャビティ、すなわち、第2キャビティ6に分割されている。また、スピーカユニット1の取り付けバッフルの内壁面から中仕切板4の前面までの間隔は82mmであり、中仕切板4裏面からエンクロージャー背面の内壁面までの間隔は184mmである。それぞれの内容積は、第1キャビティ5が6リットル、第2キャビティ6が13.5リットルである。また、エンクロージャー上部の内壁と中仕切板4の上端断面部により、開口面積113cm2 である開口部7が構成されている。開口端補正の効果により開口部の実効ポート長は約130mmである。中仕切板4の側面、底面部はエンクロージャー内壁と密着しており空気の流通はない。なお、中仕切板4の取り付けられているエンクロージャ内壁面によるエンクロージャー断面積は、732cm2 である。
【0019】
以上のように構成された本実施の形態のスピーカシステムの動作について説明する。図3に実施の形態1のスピーカシステムの等価回路を示す。
【0020】
また、図4、5に従来のスピーカシステムを示す。すなわち、中仕切板14には上部に内径φ80、長さ30mmである第1ポート8が取り付けられている。スピーカユニット1、エンクロージャー2、及び、第2ポート3は実施の形態1によるスピーカシステムと同一である。
【0021】
実施の形態1によるスピーカシステムと従来のスピーカシステムの実測音圧周波数特性とインピーダンス特性の比較を図6に示す。A,Cはそれぞれの音圧周波数特性、また、B,Dはそれぞれのインピーダンス特性を示す。
【0022】
音圧周波数特性について、本実施の形態1の特性Aは、低域特性の平坦部の音圧は、89.5dBであり、この音圧より−3dBである86.5dBの周波数、すなわち、一般的にこの周波数をカットオフ周波数と呼んでいるが、55Hzである。また一方、従来のスピーカシステムの特性Cは、平坦部の音圧は88.5dBで、これより−3dBの音圧の周波数、すなわち、カットオフ周波数は55Hzで本実施の形態1のスピーカシステムと同じである。
【0023】
次に、インピーダンス特性B,Dについて説明する。図6より、インピーダンス特性の頂点の周波数は、低域側から、27Hz、75Hz、240Hzである。これらをf1、f2、f3と呼ぶことにする。f3/f2=3.2である。f1の共振は、第1キャビティと開口部もしくは第1ポート、スピーカユニット、および、第2キャビティと第2ポートの共振によるものである。また、f2の共振は、エンクロージャーのトータル実効キャビティと、スピーカユニット、および、第2ポートによる共振である。また、f3の共振は第1キャビティと、スピーカユニット、および、開口部もしくは第1ポートによる共振である。図より、それぞれの共振周波数は同じであるが、インピーダンスの大きさが本実施の形態によるスピーカシステムの方が大きくなっていることが確認できる。これは、実施の形態1に示すスピーカシステムでは、エンクロージャーの壁面をポートとして機能させることができ、開口端補正の効果により、開口部の等価半径×2+中仕切の厚みがほぼ開口部の有効ポート長となるので、共振周波数を高くすることなくポート開口面積を大きくでき、その結果、ポートの機械抵抗が小さくなるためである。
【0024】
以上のように、本実施の形態によるスピーカシステムでは、カットオフ周波数が同じ場合でも、従来より音圧を高くすることが可能である。
【0025】
次に、本実施の形態1と同等の機械抵抗、つまり、第1ポートの開口面積が実施の形態1と同じであるスピーカシステムについて述べる。
【0026】
図7、8は実施の形態1によるスピーカシステムと同じ開口面積である第1ポートをもつスピーカシステムである。すなわち、内径φ120、長さは132mmで、厚み3mmの樹脂成形品である第1ポート18が中仕切板24に取り付けられている。その他の構成は、実施の形態1によるスピーカシステムと同じである。図9に実施の形態1との特性比較を示す。すなわち、第1ポートの開口面積が大きいので、機械抵抗を小さくすることができ、第1キャビティと第1ポートの共振、すなわち、インピーダンス特性の240Hz付近のレベルを実施の形態1によるスピーカシステムと同等にすることができる。従って、逆に実施の形態1によるスピーカシステムの構成の開口部は、内径φ120、長さは132mmのポートと等価になっていることが分かる。このポート長さは、開口部の等価半径×2+中仕切板の厚みに相当する。なお、他の実例においても、この関係はほぼ同じであることが確認できている。
【0027】
図7、8に示すスピーカシステムでは、大きなポートを第2キャビティの中に設けているため、第2キャビティの実効キャビティが小さくなる。その結果、第2キャビティに関わる共振周波数が高くなり、70Hz以下の音圧が1dB程度低下し、カットオフ周波数も58Hzと高くなる。このように、従来の構成において、第1ポートの機械抵抗を小さくして機械抵抗による音圧低下を防ごうとしても、第2キャビティ、もしくは、第1キャビティの実効容積が小さくなるので、カットオフ周波数が高くなる。
【0028】
次に実施の形態1によるスピーカシステムにおいて、第1キャビティと開口部による共振周波数の最適範囲について説明する。
【0029】
図10は、カットオフ周波数は55Hzで同じ条件で、本発明によるスピーカシステム、及び、従来のスピーカシステムの第1キャビティと第1ポートによる共振周波数f3が高い場合の実測特性の比較を示したものである。スピーカシステムの仕様は、いずれも、スピーカユニット1の取り付けバッフルの内壁面から中仕切板前面までの間隔は41mm、中仕切板裏面からエンクロージャー背面の内壁面までの間隔は225mmである。それぞれの内容積は、第1キャビティが3リットル、第2キャビティが16.5リットルである。その他の仕様は実施の形態1によるスピーカシステムと同じである。
【0030】
実施の形態1によるスピーカシステムに比べて第1キャビティの容積が小さくなることにより、第1キャビティと開口部による共振周波数f3が高くなる。インピーダンス特性の頂点の周波数、つまり共振周波数は、低域側から27Hz、75Hz、390Hzであり、f3=390Hzである。また、f3/f2=5.2である。
【0031】
このときの音圧周波数特性G,Jであるが、本発明によるスピーカシステムと従来のスピーカシステムとの差がほとんど認められない。また、インピーダンス特性H,Kについても、ほとんど差が認められなくなっている。
【0032】
この理由について説明する。前述のようにf3の共振周波数は、第1キャビティと開口部の大きさで決定される。また、f2の共振周波数は、エンクロージャーのトータル実効キャビティと、スピーカユニット、および、第2ポートによる共振であり、中仕切板の位置、開口部の形状には影響されない。ここで、f3が高くなる条件としては、第1キャビティの容積が小さい場合と開口部の大きさが大きい場合である。図3にダブルバスレフ方式スピーカシステムの等価回路図を示すが、前述の前者の状態は、図中のC1が小さく、かつ、Rc1が大きくなる場合であり、また、後者の状態は、(Sd/Sp1)2 ・Mp1が大きく、かつ、(Sd/Sp1)2 ・Rp1が小さくなる場合である。いずれの場合においても、C1,Rc1の部分、また、(Sd/Sp1)2 ・Mp1,(Sd/Sp1)2 ・Rp1の部分が無視できる状態、つまり、第1キャビティと開口部による共振の効果が極めて小さくなるので、従来のスピーカシステムに対する本発明によるスピーカシステムの優位性がなくなる。
【0033】
このように、第1キャビティと開口部による共振周波数には適切な周波数範囲があることがわかる。ここで、図3に示す等価回路により低域の音圧周波数特性、インピーダンス特性のシミュレーションにより、共振周波数の適切な範囲を見出した。その結果、本願の構成によるスピーカシステムのインピーダンスカーブのピーク周波数を低い方からf1、f2、f3とすると、f3/f2≦5が適切な範囲であり、この条件からはずれると、従来のダブルバスレフ方式のスピーカシステムと同等程度の性能になることが確認できた。
【0034】
なお、本実施の形態1では、スピーカユニットを同一仕様のものを2個使用しているが、仕様が異なっていても、また、1個でも同等の性能が得られることは言うまでもないことである。さらに、中仕切として厚み12mmの木材を使用しているが、厚みを変更しても、中仕切開口面積などを変更することにより同等の性能が得られることは言うまでもないことである。
【0035】
(実施の形態2)
図11は、実施の形態2によるスピーカシステムの断面図である。すなわち、中仕切板34は厚み12mmの木製で、上端のコーナーに150mmのコーナーカットによる開口部17を具備している。その他の仕様は実施の形態1によるスピーカシステムと同じである。この構成により中仕切板34は開口部を構成する全てのエンクロージャーの内壁面に接合部をもつことになる。実施の形態1によるスピーカシステムではエンクロージャー内壁面のうち、上部内壁面に接合部を持たないので、量産組み立て時に上方向にずれて固定される恐れがある。その結果、中仕切下部に僅かな隙間ができ、この僅かな隙間に空気が流通することにより機械抵抗が大きくなり音圧低下すると共に風切り音等の異常音が発生する可能性がある。また、中仕切板のずれを防止するために、位置決め用の別部材を用いる方法も考えられるが、部材追加と工数が増えることによるコストアップが生じる。
【0036】
しかしながら、実施の形態2によるスピーカシステムでは、開口部を構成するエンクロージャーの全ての内壁面に中仕切板が接合部をもつので、組み立て時に中仕切板が不正規位置に固定されることがなく、ほとんどコストアップなく品質の向上ができる。
【0037】
なお、実施の形態2によるスピーカシステムでは、中仕切開口部を中仕切コーナーに具備しているが、図12に示すように中仕切板44上端の切り欠きによる開口部27をもつ構成でも同等の効果が得られることは言うまでもないことである。
【0038】
(実施の形態3)
図13は、実施の形態3によるスピーカシステムの断面図である。すなわち、スピーカユニット1の界磁部10と中仕切板4とは外径φ70、厚み20mmの木製スペーサ9で接合されている。その他の仕様は、実施の形態1によるスピーカシステムと同じである。この構成により、スピーカユニット1はエンクロージャー前面バッフルのみでなく、エンクロージャー内の中仕切板にも固定される。
【0039】
一般的に、振動板が振動する場合、振動系の振動反作用が界磁部10に発生する。また、この反作用により界磁部に不要振動が発生する。実施の形態1によるスピーカシステムでは、この振動系の反作用による界磁部10の不要振動がスピーカユニットの固定部分であるエンクロージャーの前面バッフルへフレームを介して伝わる。その結果、前面バッフルが大きく振動し、スピーカユニット以外から不要音が大きく発生する。しかしながら、本実施の形態3によるスピーカユニットでは、界磁部を中仕切板にも固定することができるので、界磁部からの振動をエンクロージャー内部の中仕切板へも伝えることができ、前面バッフルの不要振動を低減することが可能になる。
【0040】
なお、本実施の形態3では、木製スペーサを使用しているが、アルミニウムなどの金属製スペーサを用いても同様の効果が得られることは言うまでもないことである。さらに、粘弾性材料によるスペーサを用いても同様、もしくは、更に大きな効果が得られることは言うまでもないことである。また、スペーサを用いず、スピーカユニット背面と中仕切板を直接固定しても同様の効果が得られることは言うまでもないことである。
【0041】
その他、本発明は、上記の例に限定されるものではないことは言うまでもないことである。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスピーカシステムによれば、バスレフ方式スピーカシステムのエンクロージャー内部に、中仕切板によりスピーカユニット側とバスレフポート側に分割された2つのキャビティを具備し、かつ、前記2つのキャビティを連結する開口部を、前記中仕切板断面とエンクロージャー内壁面のみで構成することにより、従来のように中仕切板に別ポートを配置した場合と同じ動作をさせることができ、中仕切板の別ポートを省略することができる。その結果、ポート材料費と組み立て工数の削減が可能になる。
【0043】
さらに、上記の構成により、開口部の等価半径×2+中仕切板の厚みがほぼ開口部の有効ポート長として働き、すなわち、開口部の開口面積を大きくしても、ポート長を長くすることができる。その結果、中仕切板の開口部による共振周波数を高くすることなく、中仕切板開口部の機械抵抗を小さくでき、機械抵抗によるロスを極力小さくでき、音圧レベルを高くすることが可能になる。
【0044】
また、本発明のスピーカシステムによれば、中仕切板が開口部を構成するエンクロージャーの全ての内壁面の一部分に接合部をもつので、スピーカシステムの量産組み立て時に中仕切板が不正規位置に固定されることがない。その結果、機械抵抗の増加による音圧の低下や、風切り音等の異常音の発生がなく、品質の向上が実現できる。
【0045】
また、本発明のスピーカシステムによれば、振動反作用の発生源であるスピーカユニットの界磁部を直接中仕切板に固定することができるので、前面バッフルの振動を抑えることができ、前面バッフルからの不要音を低減することが可能になる。
【0046】
このように、本発明のスピーカシステムは工業的価値の大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるスピーカシステムを示す断面図
【図2】本発明の実施の形態1によるスピーカシステムを示すA−Aの断面図
【図3】ダブルバスレフ方式スピーカシステムの等価回路図
【図4】従来のスピーカシステムを示す断面図
【図5】従来のスピーカシステムを示すB−Bの断面図
【図6】本発明の実施の形態1によるスピーカシステムと従来のスピーカシステムの実測音圧周波数特性、ならびに、インピーダンス特性を示す周波数特性図
【図7】同実施の形態1によるスピーカシステムの中仕切板開口部と同じ開口面積のポートをもつ従来のスピーカシステムの断面図
【図8】同実施の形態1によるスピーカシステムの中仕切板開口部と同じ開口面積のポートをもつ従来のスピーカシステムのC−Cの断面図
【図9】同実施の形態1によるスピーカシステムと図7、8に示す従来のスピーカシステムの実測音圧周波数特性、ならびに、インピーダンス特性を示す周波数特性図
【図10】スピーカユニット側のキャビティが小さい場合の本発明によるスピーカシステムと従来のスピーカシステムの音圧周波数特性、ならびに、インピーダンス特性を示す周波数特性図
【図11】本発明の実施の形態2によるスピーカシステムを示す断面図
【図12】本発明の実施の形態2によるスピーカシステムを示す断面図
【図13】本発明の実施の形態3によるスピーカシステムを示す断面図
【符号の説明】
1 スピーカユニット
2 エンクロージャー
3 第2ポート
4、14、24、34、44 中仕切板
5 第1キャビティ
6 第2キャビティ
7、17、27 開口部
8、18 第1ポート
9 スペーサ
10 界磁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a speaker system for a high sound pressure, low frequency range, such as a so-called subwoofer, which is used in a sound reproducing device or the like.
[0002]
[Prior art]
A double bass reflex method has been widely known as a method for increasing the sound pressure in a low frequency range of a speaker system. For example, an example is shown in pages 26 to 29 of “CRAFT HAND BOOK SPEAKER-CRAFT-MANUAL VOL.3” which is a design example collection of speaker systems issued by Fostex Corporation.
[0003]
The speaker system described in the design case collection has two cavities that are divided into a speaker unit side and a bass reflex port side by a partition plate inside the enclosure of the bass reflex speaker system. Has a port. By utilizing the resonance caused by these two cavities and ports, the sound pressure in the low band can be made higher than that of the bass reflex system.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional configuration, the following problems occur.
[0005]
1. The double bass reflex system requires a partition plate and a port compared to the bass reflex system, which greatly increases the cost.
[0006]
2. The effect of increasing sound pressure is small due to the mechanical resistance of the port of the partition plate.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these conventional problems, suppress a significant cost increase, and reduce the mechanical resistance of the partition plate port to improve the sound pressure in a low range.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
First speaker system according to the invention of the present invention, the interior of the enclosure of the bass reflex type speaker system, the first cavity and the two cavities of the second cavity which is divided into the side of the side and the bass reflex port of a speaker unit by the inner partition plate comprising a, and an opening for connecting the two cavities, a speaker system configured only with the inner wall surface of the cross section of the partition plate enclosure, lower the peak frequency of the impedance curve of the loudspeaker system When f1, f2, and f3 are set in order from the side, the enclosure is configured so that resonance of f2 occurs by the total execution cavity of the enclosure, the speaker unit, and the bass reflex port, the first cavity, the speaker unit, The opening causes resonance of f3. Configured urchin, a speaker system that is configured to being a f3 / f2 ≦ 5.
[0009]
With this configuration, only the opening hole can function as a port due to the effect of the opening end correction. Therefore, it is possible to obtain the same performance as in the case of providing a conventional port only by providing an opening with an inner wall surface of the enclosure and a cross section of the middle partition plate in a part of the middle partition plate.
[0010]
On the other hand, mechanical resistance is generated by the flow of air in the port. The mechanical resistance of this port is a factor that lowers the sound pressure in the low frequency range. Generally, in order to reduce the mechanical resistance of the port, it is necessary to increase the opening area of the port. Furthermore, in order to increase the opening area of the port and make the resonance frequency the same, the port must be lengthened.
[0011]
In the conventional speaker system, there is a limitation in the configuration in order to increase and lengthen the opening area of the partition plate port. Further, when a large partition plate port is used, the effective internal volume of the enclosure is reduced by the volume occupied by the port, so that the low-band resonance frequency is increased.
[0012]
In the speaker system according to the first aspect of the present invention, since the wall surface of the enclosure which is generally long enough as a port attached to the partition plate can function as a port, the same resonance frequency as that of the conventional partition plate port. When obtaining the above, the opening area can be increased as compared with the conventional case. As a result, the mechanical resistance of the port can be reduced, and low-frequency reproduction with a high sound pressure can be realized.
[0013]
The speaker system according to the second aspect of the present invention includes a first cavity and a second cavity divided into a speaker unit side and a bass reflex port side by a partition plate inside an enclosure of the bass reflex speaker system. A speaker system comprising two cavities, and an opening connecting the two cavities is configured only by a cross-section of the partition plate and an inner wall surface of the enclosure, the speaker of the enclosure constituting the opening The speaker system is characterized in that all of the inner wall surface is joined to the partition plate. In the configuration of the first invention, there is a possibility that the speaker system is joined in a state of moving to the inner wall surface side of the enclosure where the partition plate is not joined at the time of mass production assembly of the speaker system. In this case, an irregular small gap is formed between the inner partition plate and the inner wall of the enclosure, and the flow of air to the small gap causes a decrease in low-frequency sound pressure due to an increase in mechanical resistance, and wind noise is generated. To do. However, by adopting the configuration shown in the present invention, it is possible to prevent the low-frequency sound pressure from decreasing and to prevent the generation of abnormal sounds such as wind noise.
[0014]
A speaker system according to a third invention of the present invention is characterized in that, in addition to the second invention, the field part of the speaker unit and the partition plate are joined.
[0015]
When the diaphragm vibrates, a vibration reaction of the vibration system is generated in the field part of the speaker unit. Due to the vibration reaction generated in the field part, the field part is unnecessarily vibrated, and this vibration is transmitted to the front baffle of the enclosure, which is a fixed part of the speaker unit, via the frame. As a result, the front baffle vibrates greatly, and unnecessary noise is greatly generated from other than the speaker unit. However, since the field unit of the speaker unit can be fixed to the partition plate by the configuration shown in the present invention, vibration from the field unit, which is a source of vibration due to reaction, is transmitted to the partition plate inside the enclosure. Can be transmitted, and unnecessary vibration of the front baffle can be reduced.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
(Embodiment 1)
1 and 2 are cross-sectional views of the low-frequency reproduction speaker system according to the first embodiment. In this speaker system, two
[0018]
A
[0019]
The operation of the speaker system configured as described above according to the present embodiment will be described. FIG. 3 shows an equivalent circuit of the speaker system of the first embodiment.
[0020]
4 and 5 show a conventional speaker system. That is, a
[0021]
FIG. 6 shows a comparison between measured sound pressure frequency characteristics and impedance characteristics of the speaker system according to the first embodiment and the conventional speaker system. A and C indicate respective sound pressure frequency characteristics, and B and D indicate respective impedance characteristics.
[0022]
Regarding the sound pressure frequency characteristic, the characteristic A of the first embodiment is that the sound pressure of the flat portion of the low frequency characteristic is 89.5 dB, and a frequency of 86.5 dB, which is −3 dB from this sound pressure, that is, general This frequency is called the cut-off frequency, but it is 55 Hz. On the other hand, the characteristic C of the conventional speaker system is that the sound pressure of the flat portion is 88.5 dB, and the sound pressure frequency of -3 dB, that is, the cutoff frequency is 55 Hz. The same.
[0023]
Next, the impedance characteristics B and D will be described. From FIG. 6, the frequency of the peak of the impedance characteristic is 27 Hz, 75 Hz, and 240 Hz from the low frequency side. These will be referred to as f1, f2, and f3. f3 / f2 = 3.2. The resonance of f1 is due to the resonance of the first cavity and the opening or the first port, the speaker unit, and the second cavity and the second port. The resonance of f2 is resonance by the total effective cavity of the enclosure, the speaker unit, and the second port. Further, the resonance of f3 is a resonance caused by the first cavity, the speaker unit, and the opening or the first port. From the figure, it can be confirmed that the respective resonance frequencies are the same, but the magnitude of the impedance is larger in the speaker system according to the present embodiment. This is because, in the speaker system shown in the first embodiment, the wall surface of the enclosure can function as a port, and due to the effect of opening end correction, the effective radius of the opening portion × 2 + the partition wall thickness is substantially an effective port. This is because the port opening area can be increased without increasing the resonance frequency because the length is increased, and as a result, the mechanical resistance of the port is decreased.
[0024]
As described above, in the speaker system according to the present embodiment, even when the cutoff frequency is the same, it is possible to increase the sound pressure as compared with the related art.
[0025]
Next, a speaker system in which the mechanical resistance equivalent to that of the first embodiment, that is, the opening area of the first port is the same as that of the first embodiment will be described.
[0026]
7 and 8 are speaker systems having a first port having the same opening area as that of the speaker system according to the first embodiment. That is, the
[0027]
In the speaker system shown in FIGS. 7 and 8, since the large port is provided in the second cavity, the effective cavity of the second cavity becomes small. As a result, the resonance frequency related to the second cavity is increased, the sound pressure of 70 Hz or less is decreased by about 1 dB, and the cutoff frequency is increased to 58 Hz. As described above, in the conventional configuration, even if an attempt is made to reduce the mechanical resistance of the first port to prevent a decrease in sound pressure due to the mechanical resistance, the effective volume of the second cavity or the first cavity is reduced, so that the cutoff is achieved. The frequency increases.
[0028]
Next, in the speaker system according to the first embodiment, the optimum range of the resonance frequency by the first cavity and the opening will be described.
[0029]
FIG. 10 shows a comparison of measured characteristics when the resonance frequency f3 is high with the first cavity and the first port of the speaker system according to the present invention and the conventional speaker system under the same conditions with a cutoff frequency of 55 Hz. It is. As for the specifications of the speaker system, the distance from the inner wall surface of the mounting baffle of the
[0030]
Since the volume of the first cavity is smaller than that of the speaker system according to the first embodiment, the resonance frequency f3 due to the first cavity and the opening is increased. The peak frequency of the impedance characteristic, that is, the resonance frequency is 27 Hz, 75 Hz, and 390 Hz from the low frequency side, and f3 = 390 Hz. Further, f3 / f2 = 5.2.
[0031]
Regarding the sound pressure frequency characteristics G and J at this time, there is almost no difference between the speaker system according to the present invention and the conventional speaker system. Also, there is almost no difference between the impedance characteristics H and K.
[0032]
The reason for this will be described. As described above, the resonance frequency of f3 is determined by the size of the first cavity and the opening. The resonance frequency of f2 is resonance by the total effective cavity of the enclosure, the speaker unit, and the second port, and is not affected by the position of the partition plate and the shape of the opening. Here, the conditions for increasing f3 are when the volume of the first cavity is small and when the size of the opening is large. FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the double bass reflex speaker system. The former state described above is a case where C1 in the figure is small and Rc1 is large, and the latter state is (Sd / This is a case where Sp1) 2 · Mp1 is large and (Sd / Sp1) 2 · Rp1 is small. In any case, the portion of C1, Rc1, and the portion of (Sd / Sp1) 2 · Mp1, (Sd / Sp1) 2 · Rp1 can be ignored, that is, the resonance effect by the first cavity and the opening. Is so small that the advantage of the speaker system according to the present invention over the conventional speaker system is lost.
[0033]
Thus, it can be seen that the resonance frequency by the first cavity and the opening has an appropriate frequency range. Here, an appropriate range of the resonance frequency was found by simulating low-frequency sound pressure frequency characteristics and impedance characteristics using the equivalent circuit shown in FIG. As a result, assuming that the peak frequency of the impedance curve of the speaker system according to the configuration of the present application is f1, f2, and f3 from the lower side, f3 / f2 ≦ 5 is an appropriate range, and if this condition is not met, the conventional double bass reflex system It was confirmed that the performance was equivalent to that of the speaker system.
[0034]
In the first embodiment, two speaker units having the same specification are used, but it goes without saying that even if the specifications are different, even if one speaker unit is used, equivalent performance can be obtained. . Furthermore, although wood with a thickness of 12 mm is used as the inner partition, it goes without saying that even if the thickness is changed, equivalent performance can be obtained by changing the inner partition opening area.
[0035]
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a cross-sectional view of the speaker system according to the second embodiment. That is, the
[0036]
However, in the speaker system according to the second embodiment, since the partition plate has joints on all the inner wall surfaces of the enclosure constituting the opening, the partition plate is not fixed at an irregular position during assembly. Quality can be improved with almost no cost increase.
[0037]
In the speaker system according to the second embodiment, the partition opening is provided in the partition corner . However, the configuration having the
[0038]
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a cross-sectional view of the speaker system according to the third embodiment. That is, the
[0039]
Generally, when the diaphragm vibrates, the vibration reaction of the vibration system is generated in the
[0040]
Although the wooden spacer is used in the third embodiment, it goes without saying that the same effect can be obtained even when a metal spacer such as aluminum is used. Furthermore, it goes without saying that the same or a larger effect can be obtained even if a spacer made of a viscoelastic material is used. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the rear surface of the speaker unit and the partition plate are directly fixed without using a spacer.
[0041]
In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above example.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the speaker system of the present invention, the inside of the enclosure of the bass reflex speaker system includes the two cavities divided into the speaker unit side and the bass reflex port side by the partition plate, and the two By configuring the opening connecting the cavities only with the section of the partition plate and the inner wall surface of the enclosure, the same operation as when another port is arranged on the partition plate as in the prior art can be performed. Another port can be omitted. As a result, the port material cost and assembly man-hours can be reduced.
[0043]
Furthermore, with the above-described configuration, the equivalent radius of the opening × 2 + thickness of the partition plate substantially serves as the effective port length of the opening, that is, even if the opening area of the opening is increased, the port length can be increased. it can. As a result, the mechanical resistance of the opening of the partition plate can be reduced without increasing the resonance frequency due to the opening of the partition plate, the loss due to the mechanical resistance can be minimized, and the sound pressure level can be increased. .
[0044]
Further, according to the speaker system of the present invention, since the partition plate has joints on a part of all the inner wall surfaces of the enclosure constituting the opening, the partition plate is fixed at an irregular position at the time of mass production assembly of the speaker system. It will not be done. As a result, there is no decrease in sound pressure due to an increase in mechanical resistance, and there is no occurrence of abnormal sounds such as wind noises, thereby improving quality.
[0045]
Further, according to the speaker system of the present invention, the field part of the speaker unit that is the source of the vibration reaction can be directly fixed to the partition plate, so that the vibration of the front baffle can be suppressed. It is possible to reduce unnecessary noise.
[0046]
Thus, the speaker system of the present invention has great industrial value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a speaker system according to
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記スピーカシステムのインピーダンスカーブのピーク周波数を低い方から順にf1、f2、f3とした時、
前記エンクロージャーのトータル実行キャビティと、前記スピーカユニットと、前記バスレフポートによりf2の共振が生じるように構成され、
前記第1キャビティと、前記スピーカユニットと、前記開口部によりf3の共振が生じるように構成され、
f3/f2≦5であることを特徴とするスピーカシステム。 Inside the enclosure of the bass reflex speaker system, there are two cavities, a first cavity and a second cavity, which are divided into a speaker unit side and a bass reflex port side by a partition plate, and the two cavities are connected A speaker system comprising an opening to be formed only by a cross section of the partition plate and an inner wall surface of the enclosure,
When the peak frequency of the impedance curve of the speaker system is set to f1, f2, f3 in order from the lowest,
And total execution cavity of the enclosure, and the loudspeaker unit, the resonance of f2 is configured to produce by the bass reflex port,
Wherein the first cavity, and said loudspeaker unit is configured so that the resonance of f3 by the opening occurs,
f3 / f2 ≦ 5 wherein the to Luz speaker system to be produced.
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