JP5304230B2

JP5304230B2 - 平板スピーカ

Info

Publication number: JP5304230B2
Application number: JP2008332554A
Authority: JP
Inventors: 一馬藤岡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010154429A

Description

本発明は、住宅やオフィスビル等の居住空間の壁や天井に設置・使用される平板スピーカに関するものである。

従来のこの種の天井設置型スピーカは、図７に示すように、フレーム背面側の音を軽減するために、フレームの背面を覆う防音カバーを設置していた。

すなわち、図７に示すごとく、従来の天井設置型スピーカ１は、天井パネル２を上下に貫通して嵌め込まれて設置されており、天井パネル２の表面にグリル３が取付けられている。駆動部を含めたスピーカの大部分は、天井パネル２の裏面側に設置され、防音カバー４がフレーム８を覆うように設計されていた。

駆動部は、磁気回路５と、ボイスコイル６を巻回したボイスコイルボビン７とから構成されている。

天井設置型スピーカ１は、駆動部とフレーム８以外に、振動板９、ダンパー１０、エッジ１１とダストキャップ１２を備えている。天井パネル２に設けた開口部１３の端部とフレーム８の外周部とが接合されることで、天井設置型スピーカ１は、天井パネル２と連結されている。

磁気回路５は、下部プレート１４とマグネット１５及び上部プレート１６から構成されている。

このような従来の天井設置型スピーカは、硬質樹脂等の材料で形成された円錐形の防音カバー４を、フレーム８を覆うように設け、これにより、音が天井設置型スピーカ１背面に漏れるのを防止していた。

なお、この出願に関する先行技術文献としては、下記特許文献１が知られている。
特開２００７−９６５４６号公報

従来の天井設置型スピーカ１は、フレーム８の外方を覆うごとく防音カバー４を設けているので、この防音カバー４の分だけ平板スピーカ１の厚みが増す。このため、天井と上階の床との空間が狭い一般住宅では設置が困難であるという課題を有していた。

そこで本発明は、天井と上階の床との空間が狭い一般住宅でも、防音装置を設けたスピーカを簡単に設置することができるようにすることを目的とする。

この目的を達成するために本発明は、開口部を設けた皿状のフレームと、このフレームの開口部に設けた振動板と、前記フレーム内に設けられるとともに、前記振動板に結合され、前記振動板を振動させる駆動部とを備えた平板スピーカであって、前記フレーム内に一つ以上の第一の音響管を設置し、これにより初期の目的を達成するものである。

本発明の平板スピーカは、耳障りになる帯域の音を軽減する第一の音響管が、フレーム内に設置されているので、全体の厚みを増すことなく背面への漏出音を抑制できるので、天井と上階の床との空間が狭い一般住宅でも、簡単に設置することができる。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１の平板スピーカについて、図面を用いて説明する。

図１は、実施の形態１における平板スピーカ１７の平面図である図２の、線Ａ−Ａに沿う断面図である。図２は、平板スピーカ１７の平面図である。図３は、同実施の形態におけるフレームの斜視図である。図４は、同実施の形態における第一の音響管１８の斜視図である。

図１、図２に示す様に、本実施の形態の平板スピーカ１７は、開口部を設けた鉄製で皿状のフレーム１９と、このフレーム１９の開口部に設けた平板状の振動板２０と、前記皿状のフレーム１９内に設置されると共に、このフレーム１９と前記振動板２０のそれぞれと結合され、振動板２０を振動させる駆動部とを備えている。更に、皿状のフレーム１９内で、その底面部分には、一つ以上の第一の音響管１８が設置されている。

天井板を兼ねた薄い木でできた振動板２０は、略平板状で、その形状は当実施形態の場合、例えば、一辺が６０ｃｍの四角形である。したがって、フレーム１９の開口部も四角形状となっており、四角形の振動板２０は、フレーム１９の四角形状の開口部に設置され密閉状態になっている。尚、振動板２０は他の天井板、例えば、軽量硬質素材の樹脂板、発泡樹脂板、金属板等でも形成できる。その場合、振動板の材料毎に違った音質を楽しむことができる。また、本実施の形態１では、振動板２０の形状は四角形状であるが、円形や多角形等の他の形状であっても良い。その場合、スピーカのデザインの自由度が増すという効果を奏する。

駆動部は、フレーム１９内底面と振動板２０間の中央部に載置された磁気回路２１と、ボイスコイル２２が巻回されたボイスコイルボビン２３とから構成されている。

磁気回路２１は、フレーム１９の底部中央にヨーク２４が固定され、その上にマグネット２５と上部プレート２６を設けて構成され、このヨーク２４と上部プレート２６の間には磁気ギャップを有している。

ボイスコイル２２は、磁気回路２１の磁気ギャップ内に配挿されており、ボイスコイル２２を巻回するボイスコイルボビン２３は、振動板２０に振動を伝達するカプラー２７を介して振動板２０と連結されている。

ダンパー２８は、その内周側はボイスコイルボビン２３と連結され、ダンパー２８の外周側はフレーム１９内の環状凹部１９ａの裏面と連結されて、ボイスコイルボビン２３を支持している。

第一の音響管１８は、図３に示すように、フレーム１９内の環状凹部１９ａとフレーム１９の外枠部との間にあって、フレーム１９の底面に設置されている。

図４に示すように、軽量の鉄でできた第一の音響管１８は一端の開口部１８ａと、この開口部１８ａとは反対側の終端部１８ｂを有し、この終端部１８ｂは閉じられた構造になっている。第一の音響管の材質は樹脂、木、または鉄以外の金属でも形成することができる。その際、樹脂、木を用いた場合は軽量に出来るという効果を奏する。また、アルミ等の軽金属を用いた場合はある程度の剛性を保ったまま軽量に出来るという効果を奏する。

更に、第一の音響管１８はフレーム１９と一体化され、フレーム１９の上に接着をはじめとした接合手段によって設置される以外にも、フレーム１９と一体に成型されても良い。その場合、部品点数と工数の削減が可能となる。

平板スピーカ１７から音を再生した際、振動板２０の背面側に放射された音波はフレーム１９の内部に設置された図４の第一の音響管１８の開口部１８ａに入り、終端部１８ｂにて反射されて再び開口部１８ａより放出される。その際、１／４波長に相当する周波数の音波は、往復した経路が半波長となり、開口部１８ａにおける反射波の位相は入ってきた音に対して逆相となるため、その周波数の音は消える、あるいは大きく軽減する。また、１／４波長に近い音響管の管長さに近い音波は開口部１８ａにおいて、消えることが無いが音圧が０に近い値となるため、開口部１８ａでは反射した音がソフトになる。従って、一つの第一の音響管１８によって１／４波長の音の周波数を中心とし、ある程度の周波数範囲の音を有効的に軽減することができる。

上述の原理に基づいて、耳障りとなる漏出音の周波数帯域に合わせた第一の音響管１８をフレーム１９の内部に設置することにより、平板スピーカ１７の背面側（上階の床側）へ漏れ出す耳障りとなる帯域の音を軽減することができ、空間が狭い天井に設置し、上階の人にも迷惑をかけることなく音楽を楽しむことが可能となる。

なお、天井設置型の平板スピーカ１７において、振動板２０の背面側に放射される音波の測定によって、１５０Ｈｚ以上２５０Ｈｚ以下の漏れ音が特に耳障りと感じることが多く、これらの音の波長に合わせた３４ｃｍから５６ｃｍの長さを有する第一の音響管１８を用いることで大きな効果が得られる。そのほか、上記の周波数に限らず、場合によって、漏れ音の波長に合わせた長さを持つ第一の音響管１８を設置することができる。

また、本発明の実施の形態では、第一の音響管１８の形状はＬ字型となっているが、直線、Ｓ字、湾曲、そのほかの形状であっても同様の効果を得ることができる。第一の音響管１８の形状が直線の場合、成形性が良好になるので、品質の安定とコストの削減が可能となる。また、第一の音響管１８の形状をＳ字、湾曲といった形状とすることで、省スペースな空間の中でも所望の長さの音響管を配置することが可能となる。

更に、第一の音響管１８の管の断面形状が矩形となっているが、円形、楕円形といった形状であっても同様の効果を得ることができる。断面形状が円形の場合、成形性が良好になるので、品質の安定とコストの削減が可能となる。また、断面形状が楕円形の場合、矩形や円形の断面と比較してより薄型の音響管を実現できるため、設置性に優れるという効果を奏する。但し、第一の音響管１８の管の幅方向で定在波が発生するのを防ぐために、管の断面の等価的な直径Ｄ（管の幅）と音の波長λとがＤ＜０．５９λの関係を満たしていることが必要である。

また、本実施の形態では、駆動部はフレーム１９と振動板２０の中央部とそれぞれ結合されるが、中心をずらして結合されても良い。その場合、振動板２０上で発生する分割共振を分散することができ、ピーク・ディップが抑制された周波数特性を得ることが可能となる。

また、前記駆動部は動電型加振器、磁歪型加振器、電歪型加振器のいずれかを用いて構成されても良い。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における平板スピーカ２９について図５、図６を用いて説明する。なお、説明の繁雑化を防ぐために、実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、説明を簡略化する。

図５は、本発明の実施の形態２における平板スピーカ２９の斜視図である。図５において、第二の音響管３０はフレーム１９の外側、すなわち、フレーム１９の外底面側に設置される。つまり、フレーム１９の底面にフレーム１９内に突出する凹部１９ａを設け、この凹部１９ａ内に第二の音響管３０を設置した。しかし、この状態でも、図６から明らかなように、第二の音響管３０はフレーム１９の厚さの内に設けているので、このときも第二の音響管３０はフレーム１９内に実質的に配置された状態となっている。この構成により、平板振動板２０から前面に放射され、天井裏へ回り込んだ音を第二の音響管３０により軽減することが可能となり、上階への漏れ出す音を更に軽減することができる。

更に、この実施の形態２ではフレーム１９の外側に第二の音響管３０を設置しているが、その代わりにダクトと中空部を備えた共鳴吸音器、又は多孔性吸音板であっても同様の効果を得ることができる。

本発明にかかる平板スピーカは、耳障りになる帯域の音を軽減する音響管が、平板スピーカの内部であるフレーム内に設置されることによって、平板スピーカの厚さが増すことが無い。このため、平板スピーカを壁や天井に設置する際、平板スピーカの厚みを増すことなく、背面から周囲空間への音漏れを軽減し、隣室・上階に放射される音を抑える効果を有し、住宅、マンション、オフィスなどの建築材料で構成された音響機器として有用である。

本発明の実施の形態１における平板スピーカの平面図（図２）のＡ−Ａにおける断面図本発明の実施の形態１における平板スピーカの平面図本発明の実施の形態１における平板スピーカのフレームの斜視図同実施の形態における平板スピーカの音響管の斜視図本発明の実施の形態２における平板スピーカの斜視図本発明の実施の形態２における平板スピーカの構造断面図従来の防音スピーカの構造断面図

符号の説明

１７平板スピーカ
１８第一の音響管
１８ａ開口部
１８ｂ終端部
１９フレーム
１９ａ凹部
２０振動板
２１磁気回路
２２ボイスコイル
２３ボイスコイルボビン
２４ヨーク
２５マグネット
２６上部プレート
２７カプラー
２８ダンパー
２９平板スピーカ
３０第二の音響管
Ｄ管の幅

Claims

開口部を設けた皿状のフレームと、
このフレームの開口部に設けた振動板と、
前記フレーム内に設けられるとともに、前記振動板に結合され、前記振動板を振動させる駆動部とを備えた平板スピーカであって、
前記フレーム内に、振動板の背面側に放射される再生音の一部を軽減させるための第一の音響管が一つ以上設置され、
前記フレームの外面に、このフレーム内に向かって突入した凹部を設け、この凹部内に第二の音響管が設置されることを特徴とする平板スピーカ。
前記第二の音響管は、共鳴吸音器または多孔性吸音板とした、請求項１に記載の平板スピーカ。
前記第一、第二の音響管は一端が閉じられた構造である請求項１または請求項２に記載の平板スピーカ。
前記第一、第二の音響管は樹脂、木、若しくは金属のうち、一種類以上の材料からなる請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の平板スピーカ。