特許 6852399 スピーカ装置及びスピーカキャビネット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6852399

(24)【登録日】2021年3月15日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】スピーカ装置及びスピーカキャビネット

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/02 20060101AFI20210322BHJP

【ＦＩ】

   H04R1/02 101B

   H04R1/02 104Z

   H04R1/02 101A

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-257140(P2016-257140)

(22)【出願日】2016年12月28日

(65)【公開番号】特開2018-110315(P2018-110315A)

(43)【公開日】2018年7月12日

【審査請求日】2019年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101465

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 正和

(72)【発明者】

【氏名】藤森 弘喜

(72)【発明者】

【氏名】井奥 健太

【審査官】 齊田 寛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１９１４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平２−４７８９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第７１６２０４９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第５１１１９０５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００４７６２３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スピーカユニットと、このスピーカユニットが取り付けられるスピーカキャビネットとを有し、このスピーカキャビネットの外板と前記スピーカユニットとの間に前記外板と平行に仕切り板が設けられるとともに、これら外板と仕切り板との対向間に、前記スピーカユニットの後方空間に連通するバスレフポートが形成され、このバスレフポートの開口端における前記仕切り板の先端面が前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されており、
前記外板の先端面が、前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されていることを特徴とするスピーカ装置。

【請求項2】

前記スピーカユニットの前方には、音を透過可能な孔を有するグリル板が設けられ、このグリル板の端部には、前記孔を有しない傾斜部が前記仕切り板の傾斜面につながるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。

【請求項3】

前記外板は、前記スピーカキャビネットの底板を形成していることを特徴とする請求項１又は２記載のスピーカ装置。

【請求項4】

前記スピーカキャビネットは、前記仕切り板と対向して前記スピーカユニットを前記仕切り板で挟むように配置された天板を有し、前記天板は、前記底板に対して前方に突出しており、前記天板の前端面は、前記天板の後端面から前記天板の前端面に向かって下り勾配となるように傾斜していることを特徴とする請求項３に記載のスピーカ装置。

【請求項5】

前記スピーカキャビネットの前記外板及び前記仕切り板が木材からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のスピーカ装置。

【請求項6】

バッフル板及び複数の外板により形成されたボックス体内に、前記バッフル板と交差する方向に配置された外板と平行状態に仕切り板が設けられるとともに、これら平行状態の前記仕切り板と前記外板との対向間に、前記バッフル板の後方空間に連通状態のバスレフポートが形成され、このバスレフポートの開口端における前記仕切り板の先端面が前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されており、
前記外板の先端面が、前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されていることを特徴とするスピーカキャビネット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バスレフポートが備えられたスピーカ装置及びスピーカキャビネットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、低音を増強するために、スピーカキャビネットにバスレフポートが形成されたスピーカ装置が知られている。このバスレフポートは、共振周波数を低くして低音の増強効率を上げるために、例えば、バスレフポートの断面積を小さくすることが有効であるが、この場合には、空気の流れが速くなってポート開口部から風切り音が発生することがあるため、その対策が必要となる。

【0003】

このようなバスレフポートを有するスピーカ装置として、例えば、特許文献１のスピーカ装置が開示されている。このスピーカ装置では、スピーカキャビネット内のスピーカユニットの側方に、管状のバスレフポートが設けられている。このバスレフポートは、断面円形であり、このポート開口部にエクスポネンシャルに広がるフレアが形成されることで、風切り音の発生が防止されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−３５４３９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１におけるスピーカ装置では、エクスポネンシャル形状を付与するために、バスレフポートの周辺に大きなスペースが必要になる。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スピーカキャビネットのコンパクト化を図りつつバスレフポートの開口端での風切り音や異音の発生を防ぐことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のスピーカ装置は、スピーカユニットと、このスピーカユニットが取り付けられるスピーカキャビネットとを有し、このスピーカキャビネットの外板と前記スピーカユニットとの間に前記外板と平行に仕切り板が設けられるとともに、これら外板と仕切り板との対向間に、前記スピーカユニットの後方空間に連通するバスレフポートが形成され、このバスレフポートの開口端における前記仕切り板の先端面が前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されており、前記外板の先端面が、前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されている。
この場合、前記外板は、前記スピーカキャビネットの底板を形成しているとよい。

【0008】

バスレフポートの奥からの流れを、仕切り板の先端面の傾斜で滑らかに広げることで、風切り音や異音の発生を防止することができる。この場合、スピーカキャビネットの外板を利用し、その内側の仕切り板との対向間にバスレフポートを形成していることから、バスレフポートを独立して設ける場合に比較して、スピーカキャビネットの小型化を図ることができる。
また、バスレフポートの開口端における仕切り板と外板の先端面をともに傾斜面とすることにより、風切り音を一層低減することが可能となる。特に、仕切り板との間でバスレフポートを形成しているキャビネットの外板の外面が床や壁に接触しない開放状態で設置される場合に有効である。

【0009】

本発明のスピーカ装置において、前記スピーカユニットの前方には、音を透過可能な孔を有するグリル板が設けられ、このグリル板の端部には、前記孔を有しない傾斜部が前記仕切り板の傾斜面につながるように形成されている。

【0010】

このようなグリル板を設けることにより、仕切り板の傾斜面からグリル板の傾斜部の表面までの広い範囲をフレア構造に設け、このフレア部分により流れを制御して風切り音や異音の発生の防止機能を高めることができる。
スピーカキャビネットを木材等の板材を組み合わせて作製する場合、バスレフポートのエクスポネンシャル形状による広がった曲面の領域を形成するときに、この曲面の大きさが板材の厚みに依存することになる。そのため、バスレフポートの広がり形状にも限界が生じ、この開口部の広がりの不足により風切り音や異音の発生の原因にもなっていた。仮に、バスレフポートを区画している板材の厚さを練りなどにより増やすようにすれば、開口部のフレアの傾斜を大きくすることは可能にはなるが、そのためにスピーカキャビネットのサイズを大型化する必要がある。
本発明のようにグリル板の端部に傾斜部を設けてバスレフポートの開口端の傾斜を広げるようにしたことにより、キャビネットを大型化することなく、開口端に大きなフレアを形成することが可能になる。

【0011】

さらに、本発明のスピーカ装置において、前記スピーカキャビネットは、前記仕切り板と対向して前記スピーカユニットを前記仕切り板で挟むように配置された天板を有し、前記天板は、前記底板に対して前方に突出しており、前記天板の前端面は、前記天板の後端面から前記天板の前端面に向かって下り勾配となるように傾斜しているとよい。

【0012】

本発明のスピーカ装置において、前記外板及び前記仕切り板が木材からなるものとしてもよい。
木製の場合、キャビネットの外板及び仕切り板は、平板により形成されるため、バスレフポートの開口端で特に乱流を生じやすくなるが、傾斜面を加工することにより、木製であっても異音の発生を有効に防止することができる。

【0013】

本発明のスピーカキャビネットは、バッフル板及び複数の外板により形成されたボックス体内に、前記バッフル板と交差する方向に配置された外板と平行状態に仕切り板が設けられるとともに、これら平行状態の前記仕切り板と前記外板との対向間に、前記バッフル板の後方空間に連通状態のバスレフポートが形成され、このバスレフポートの開口端における前記仕切り板の先端面が前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されており、前記外板の先端面が、前記バスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成されている。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、バスレフポートをスピーカキャビネットの外板を利用して形成したのでスピーカキャビネットのコンパクト化を図ることができ、バスレフポートに傾斜を設けることで、風切り音や異音の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態のスピーカ装置におけるバスレフポートの開口部付近を拡大した縦断面図である。

【図2】本発明の実施形態のスピーカ装置の全体外観を示す斜視図である。

【図3】図２のスピーカ装置の正面図である。

【図4】図３のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。

【図5】図４のＢ−Ｂ線に沿う横断面図である。

【図6】図４とは異なる位置での縦断面図であり、図４のＣ−Ｃ線に沿う断面に相当する。

【図7】実施形態のスピーカ装置において傾斜部の形状の変形例を示す正面図である。

【図8】実施形態のスピーカ装置を横置き姿勢とした正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明のスピーカ装置の実施形態を説明する。
このスピーカ装置１は、スピーカキャビネット１０と、その内部に取り付けられたスピーカユニット２０とを有している。以下の説明では、図２において正面から視た方向で、前後方向、左右方向、上下方向とする。

【0017】

スピーカキャビネット１０は、矩形の天板１１及び底板１２、正面のバッフル板１３、バッフル板１３の両側に配置される一対の側板１５、これら側板１５の後部間でバッフル板１３と平行に配置された背面板１６とにより形成されたほぼ直方体状のボックス体１７を備えている。図２及び図４に示す例では、底板１２は天板１１よりも前後方向の長さが短く設定されている。
スピーカユニット２０は、図４及び図５に示す例ではコーン形（円錐形）の振動板２０ａを有するスピーカであり、バッフル板１３に形成した開口１３ａの周縁部に固定されることで振動板２０ａを前方に向けた状態でスピーカキャビネット１０に取り付けられる。そして、このスピーカユニット２０は、音声信号の入力により振動板２０ａが振動され、前方（図３では下方）に音波を放射するとともに、後方にも逆位相の音波が発生する。

【0018】

このスピーカユニット２０とスピーカキャビネット１０の底板１２との間に、底板１２と平行状態に（前後方向に沿って）仕切り板３０が設けられている。バッフル板１３は、この仕切り板３０と天板１１との先端部間に設けられており、このため、底板１２と仕切り板３０との間の空間が前方に開放状態とされている。
また、図４に示すように、仕切り板３０は、その先端は底板１２の先端と上下方向にほぼ揃えられているが、後端が背面板１６との間に適宜の間隔を有するように、底板１２の長さよりも短い所定の長さに設けられている。これにより、図４に示すように、スピーカユニット２０の後方空間Ｓ１と、底板１２と仕切り板３０との対向間に形成される空間Ｓ２とが、仕切り板３０の後端と背面板１６との間の空間Ｓ３を通して連通状態となっており、これら底板１２と仕切り板３０との対向間にバスレフポート３１が形成される。

【0019】

なお、仕切り板３０は、図６に示すように、両側板１５の内面に前後方向に沿って形成された溝１５ａ内に両側部が嵌め込まれた状態に固定され、この仕切り板３０の幅方向のほぼ中央に、底板１２との間を連結するように支持板３２が前後方向に沿って設けられている。このため、バスレフポート３１は、支持板３２によって左右二つに分割されている。
本実施形態の場合、側板１５どうしの間隔がバスレフポート３１の幅Ｗ１、仕切り板３０と底板１２との上下方向の間隔がバスレフポート３１の厚さＴ、仕切り板３０の奥行（前後方向の長さ）がバスレフポート３１の長さＬ１となる。各寸法について必ずしも限定されるものではない。

【0020】

また、仕切り板３０の後端には、この仕切り板３０の幅方向に沿って適宜の長さの案内板３３が後方に向かうにしたがって斜め上向きに傾斜した状態で取り付けられ、この案内板３３により、スピーカユニット２０の背面側からの逆位相の音波がバスレフポート３１内に案内される。

【0021】

ボックス体１７の外板を構成している天板１１、底板１２、バッフル板１３、側板１５、背面板１６、及びバスレフポート３１を形成している仕切り板３０、支持板３２、案内板３３は、それぞれ木材によって形成されており、合板、パーティクルボード、ＭＤＦ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）等により適宜の厚さに形成される。

【0022】

そして、バスレフポート３１の開口端における仕切り板３０の先端面は、その全幅にわたって、バスレフポート３１の内側から外側に向けて漸次広がるように傾斜された傾斜面３０ａに形成されている。この場合、仕切り板３０の厚さｔは、ボックス体１７の前述した各外板（天板１１、底板１２、バッフル板１３、側板１５、背面板１６）と同じ厚さに形成してもよいし、異なる厚さとしてもよい。また、仕切り板３０の先端の傾斜面３０ａは、仕切り板３０の板厚や底板１２との間隔などに応じて、面方向に対する傾斜角度θが適宜に設定される。

【0023】

さらに、仕切り板３０と対向するボックス体１７の底板１２の先端面も、バスレフポート３０の内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面１２ａに形成されている。これら仕切り板３０及び底板１２の両傾斜面３０ａ，１２ａは、相反する方向にほぼ同じ角度θで形成される。
なお、これら仕切り板３０の傾斜面３０ａ、底板１２の傾斜面１２ａは、平面により形成されているが、仕切り板３０や底板１２の厚さ方向の中央部が凸状となる滑らかな曲面によって形成してもよい。

【0024】

一方、スピーカユニット２０及びバッフル板１３の前方には、正面視で長方形状のグリル板４０が取り付けられている。このグリル板４０は、例えばスチール等の金属板の表面に布を貼り付けた構成であり、その下端部が、仕切り板３０の先端部上面に形成した溝３０ｂに嵌め込まれ、両側部及び上端部が側板１５及び天板１１の前端部の内側ににねじ４１により固定されている。

【0025】

また、このグリル板４０には、スピーカユニット２０の振動板２０ａとの対向部分に、振動板２０ａから放射される音を通過可能な複数の孔４２が面方向に点在して設けられている。このグリル板４０の下端部は、前述した仕切り板３０の傾斜面３０ａにつながるように傾斜部４０ａが形成されている。この傾斜部４０ａは、グリル板の一辺の全幅にわたって形成されており、その全幅において、仕切り板３０の傾斜面３０ａにつながるように設けられる。この場合、傾斜部４０ａには、振動板２０ａの対向部分には設けられていた孔４２を有していない。
この傾斜部４０ａは、好ましくはスピーカユニット２０の振動板２０ａの前方と重ならない程度の高さＸ（図４参照）に設定されるとよいが、振動板２０ａの下端部に一部が重なるように配置されてもよい。

【0026】

なお、図示例では、傾斜部４０ａはグリル板４０の全幅にわたって同じ傾斜角度で屈曲し同じ高さＸに設定されているが、振動板２０ａが正面視で円形に形成されることから、傾斜部４０ａの幅方向の中央部の高さを小さくし（図４に示す高さＸ程度）、振動板２０ａの斜め下方に配置される両側部では、振動板２０ａの円形外形に合わせるように外側方に向かうにしたがって漸次高さを大きく（図４のＸより大きく）するように形成してもよい。その他、この傾斜部４０ａの外面形状は、仕切り板３０の傾斜面３０ａをほぼ延長するように傾斜していれば任意の平坦面あるいは曲面とすることができる。例えば、図７に示すように、幅方向の中心部から左右方向に向かうにしたがって漸次高くなるように傾斜部４０ａを設定してもよい。
図４及び図５において、符号４５はボックス体１７の両側板１５間に架け渡された補強桟であり、図２及び図５において符号５０は、このスピーカ装置１を運搬する際に用いられる取っ手部である。

【0027】

以上のように構成したスピーカ装置１において、スピーカユニット２０に音声信号が入力されて振動板２０ａが振動すると、このスピーカユニット２０の前方に音波が放射されると同時に、振動板２０ａの背面方向にも逆位相の音波が放射され、この音波を案内板３３でバスレフポート３１の後端に案内して、バスレフポート３１を介してスピーカキャビネット１０の前方に放出する。このとき、バスレフポート３１の開口端では、仕切り板３０及び底板１２の先端面にバスレフポート３１の内側から外側に向かう傾斜面３０ａ，１２ａが形成されているので、渦の発生を抑制して、風切り音や異音の発生を防止することができる。
さらには、この仕切り板３０の傾斜面３０ａにつながるようにグリル板４０にも傾斜部４０ａを形成して、長いフレア形状を構成しているので、異音発生の防止機能をより高めることができる。

【0028】

また、このスピーカ装置１では、仕切り板３０と底板１２との対向間にバスレフポート３１が形成され、その仕切り板３０と底板１２の先端面を傾斜面３０ａ，１２ａとして、フレア状に形成していることで、特許文献１のようにバスレフポートを独立した管状に形成する場合に比較して設置スペースを小さくすることができ、スピーカキャビネット１０の小型化を図ることができる。特に、底板１２との間でバスレフポート３１を形成したことにより、キャビネット１０のボックス体１７の全体サイズは小さく抑えながら、大きな開口面積を有するバスレフポート３１とすることができる。また、グリル板４０の一部を傾斜部４０ａとして仕切り板３０の傾斜面３０ａを延長するようにしたので、ボックス体１７を大きくしなくても、異音の発生防止に有効な大きなフレア形状を付与することができる。
なお、このグリル板４０は、下端部を仕切り板３０の溝３０ｂに嵌め込み、上端部及び両側部をねじ止めする構造であり、ボックス体１７への着脱が容易であるとともに、バスレフポート３１のフレア形状を付与している傾斜部４０ａについてはねじ止め構造ではないので、その傾斜部４０ａを仕切り板３０の傾斜面３０ａに滑らかに連続させることができ、適切なフレア形状を形成することができる。

【0029】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、スピーカキャビネット１０の底板１２は、床面Ｆに接地されるため、異音の発生は少ない。このため、その先端面を傾斜面１２ａにすることは必ずしも必要ではない。
また、バスレフポート３１をボックス体１７の全幅にわたって形成したが、底板１２の幅方向の一部と対向するように仕切り板を設けて、その対向間をバスレフポートとし、その側方においては前方を閉塞した形状としてもよい。

【0030】

また、実施形態のスピーカ装置１におけるボックス体１７は、天板１１の前後方向長さより底板１２の前後方向長さが短く形成されている（図４参照）。このため、このスピーカ装置１を２台以上積み重ねて使用する場合は、上段のスピーカ装置１の底板１２の先端よりも下段のスピーカ装置１の天板１１の方が前方に突出することになる。そこで、図１に二点鎖線で示したように、天板１１の前端面を後方から前方に向けて下り勾配となるように傾斜面１１ａに形成すると、上段に積み重ねられたスピーカ装置１のバスレフポート３１の底板１２の傾斜面１２ａと下段のスピーカ装置１の天板１１の傾斜面１１ａとがつながるように配置され、バスレフポート３１のフレア形状を広げることができ、異音の発生防止効果を高めることができる。

【0031】

さらに、実施形態では、底板１２と対向して仕切り板３０を設けたが、例えば側板１５と対向するように仕切り板を設けて、その対向間をバスレフポートとすることも可能である。この場合は、仕切り板と対向している側板を壁面に接触させて用いる場合は、その側板と壁面とが実施形態の底板と床面との関係と同様になるが、壁から離して設置する場合は、側板も先端面をバスレフポートの内側から外側に向けて漸次広がる傾斜面に形成することが有効である。
また、図８に示すように、実施形態のスピーカ装置１の側板１５を床面Ｆに接地した横置き姿勢で用いてもよく、その場合は、バスレフポート３１はスピーカユニットの側方に配置される。
その他、ボックス体の天板と対向するように仕切り板を設けて、これらの間にバスレフポートを形成してもよく、本発明において、ボックス体の外板は、これら底板、側板、天板のように、ボックス体の外形を形成する板状のものをいう。本発明において仕切り板との間でバスレフポートを形成しているのは、これらのうちの一つの外板である。

【符号の説明】

【0032】

１…スピーカ装置、２０ａ…振動板、１０…スピーカキャビネット、１１…天板、１２…底板、１１ａ，１２ａ…傾斜面、１３…バッフル板、１３ａ…開口、１５…側板、１５ａ…溝、１６…背面板、１７…ボックス体、２０…スピーカユニット、２０ａ…振動板、３０…仕切り板、３０ａ…傾斜面、３０ｂ…溝、３１…バスレフポート、３２…支持板、３３…案内板、４０…グリル板、４０ａ…傾斜部、４１…ねじ、４２…孔、４５…補強板、５０…取っ手部、Ｆ…床面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】