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JP2021016112A - スピーカシステム - Google Patents

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JP2021016112A JP2019130575A JP2019130575A JP2021016112A JP 2021016112 A JP2021016112 A JP 2021016112A JP 2019130575 A JP2019130575 A JP 2019130575A JP 2019130575 A JP2019130575 A JP 2019130575A JP 2021016112 A JP2021016112 A JP 2021016112A
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Abstract

【課題】パッシブラジエータの振動体が、取付パネルの不要振動により干渉を受けることがないようにしたデュアルパッシブラジエータ方式のスピーカシステムを提供すること。【解決手段】互いに離間する方向へと音波を放出するように指向される2つのパッシブラジエータ(2,3)と、それら2つのパッシブラジエータを空気振動を介して駆動する1つ以上のアクティブラジエータ(4)とを共通のエンクロージャ(10)に内包させてなり、2つのパッシブラジエータのそれぞれは、振動体(27,37)と、振動体をその振動を許容しつつ支持する支持体(21,31)とを有し、かつ2つのパッシブラジエータは、前記支持体同士が一体化するように結合されている。【選択図】図3

Description

この発明は、デュアルパッシブラジエータ方式のスピーカシステムに関する。
互いに離間する方向へと音波を放出するように指向される2つのパッシブラジエータと、それら2つのパッシブラジエータを空気振動を介して駆動するアクティブラジエータとを共通のエンクロージャに内包させてなるスピーカシステム(「デュアルパッシブラジエータ方式のスピーカシステム」とも称する)は、従来より知られている(例えば、非特許文献1参照)。
斯かるデュアルパッシブラジエータ方式のスピーカシステムによれば、矩形エンクロージャを構成する6枚のパネルのうち、前面パネルに取り付けられたアクティブラジエータ(ダイナミック型のコーンスピーカユニット)を駆動することにより、左右の側面パネルに取り付けられた左右のパッシブラジエータ(いずれもドロンコーン)がエンクロージャ内に発生する音圧の低域成分に呼応して作動する。これにより、デスクトップに置くことも可能な程度のコンパクトなボディでありながら、アクティブラジエータの作動に呼応して、総面積の大きい2個のパッシブラジエータも作動することにより、中高音のみならず、迫力のある重低音をも楽しめると言う利点がある。
株式会社プリンストン製デュアルパッシブラジエータ搭載スピーカシステムの広告 PSP-DPR https://www.princeton.co.jp/product/pspdpr.html
このような従来のデュアルパッシブラジエータ方式のスピーカシステムにあっては、左右のパッシブラジエータの振動体(コーン)は、当該振動体を支持する支持体(カップ状フレーム)の開口縁部を介して左右の側面パネルに固定されている。また、左右の側面パネルは、エンクロージャ内外に発生する音波の某かの成分に呼応したり、或いは、振動板が動くときの反動によっても僅かではあるが不規則に振動する。そのため、アクティブラジエータの駆動により、パッシブラジエータの振動体(コーン)が低域成分の音圧に呼応して振動すると、当該振動体を支持する支持体(カップ状フレーム)も、左右の側面パネルと共に僅かではあるが不規則に振動する。そのため、振動体(コーン)の低周波振動は、当該振動体を支持する支持体(カップ状フレーム)自体の不規則振動により干渉を受け、パッシブラジエータから放出される低音を歪ませたり、弱めたりすると言った問題がある。
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、パッシブラジエータの振動体が、取付パネルの不要振動などにより干渉を受けることがないようにしたデュアルパッシブラジエータ方式のスピーカシステムを提供することにある。
本発明の他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参酌することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
上述の技術的課題は、以下の構成を有するスピーカシステムにより解決することができると考えられる。
すなわち、本発明に係るスピーカシステムは、
互いに離間する方向へと音波を放出するように指向される2つのパッシブラジエータと、それら2つのパッシブラジエータを空気振動を介して駆動する1つ以上のアクティブラジエータとを共通のエンクロージャに内包させてなり、
前記2つのパッシブラジエータのそれぞれは、振動体と、前記振動体をその振動を許容しつつ支持する支持体とを有し、かつ
前記2つのパッシブラジエータは、前記支持体同士が一体化するように結合されている。
このような構成によれば、2つのパッシブラジエータはその支持体同士が一体化するように結合されていることに加え、2つのパッシブラジエータの振動体に生ずる振動は互いに同相ではあるものの、2つのパッシブラジエータ同士は互いに背中合わせの位置関係にあることから、それらの振動により支持体が受ける反動は互いに打ち消し合う関係となり、両支持体を定位置に静止するように作用する。その結果、2つのパッシプラジエータの支持体は、取付パネルの不要振動を抑制しつつ静止状態を維持するため、これにより、パッシブラジエータの振動体が、取付パネルの不要振動により受ける干渉を抑制することができ、高出力かつ歪みの少ない高音質かつエンクロージャのサイズを超えた低音再生が可能となる。
上述のスピーカシステムによれば、2つのパッシプラジエータは一体的に結合されているため、エンクロージャ内に適当な支持機構を配置することにより、相対向する2つのパネルに依存しない取付構造を採用することもできる。このようなパネルに依存しない取付構造によれば、2つのパッシブラジエータの振動体は、相対向する2つのパネルの不要振動の影響をより一層に受けにくくなり、より高出力かつ歪みの少ない高音質再生、低音再生を楽しむことができる。
なお、上述のスピーカシステムを構成するエンクロージャのサイズは、既存のパッシプラジエータ製品(ドローンコーン方式、ダイナミックスピーカ方式を問わない)を使用する前提に立てば、ある程度、それら2つのパッシブラジエータの奥行きサイズにより制約を受けるかに見える。しかし、そのようなサイズ的制約によるエンクロージャ容量の過不足は、当業者には周知の通り、錘体付加による振動体重量調整、及び、アクティブラジエータの振動系パラメーターの適正化により容易に解決することができる。尤も、既存のパッシプラジエータ製品を使用することなく、2つのパッシプラジエータが適当な距離
を隔てて背中合わせに結合一体化された特注品の採用を前提とするのであれば、このような問題は生じないことは言うまでもない。
好ましい実施の態様にあっては、
前記2つのパッシブラジエータのそれぞれは、振動体のほかに、ボイスコイルと磁気回路とを有するダイナミック型スピーカユニットにより構成され、かつ
前記2つのダイナミック型スピーカユニットは、後端部同士を互いに結合することにより一体化されている、ものであってもよい。
このような構成によれば、ダイナミック型スピーカユニットの振動体にはボイスコイルが取り付けられているため、ドローンコーンの振動体に比べてその分だけ重量が大きく、エンクロージャ内の低域成分の音圧によく感応して振動し、低音に関する出力を容易に増強 することができる。加えて、ダイナミックスピーカユニットの後端部である継鉄面には、 リング状磁石の起磁力により、常時、一定の磁極(N極又はS極)が誘起されてはいるものの、それら2つの継鉄面を接近させていくと、当初は同極同士で反発するものの、近接状態となるにしたがい、両者は吸着結合されるに至ることが経験的に認められる。そのため、特別な結合手段(接着材、結合クラン プ、ビス等々)を使用せずとも、2つのスピーカユニットの後端部同士を接近させていく だけで、両者を磁力を介して確実に吸着結合させることができる。なお、この磁気吸着現象は、それらの間に磁性板を挟んでも同様に観察される。
好ましい実施の態様にあっては、
前記2つダイナミック型スピーカユニットのボイスコイルのそれぞれの両端は、短絡され、抵抗素子を介して電気的に接続され、又はフィルタ回路を介して電気的に接続されている、ものであってもよい。
このような構成によれば、振動体の振動に伴ってボイスコイルに誘起される電圧をボイスコイルに流れる電流と磁界により生ずるローレンツ力を介して振動体の振動に負帰還をかけるサーボ系を構成することにより、振動体を所望の振動状態に制御することができる。このとき、ボイスコイルの両端を短絡又は抵抗素子を介して接続すれば、ボイスコイルに誘起される電圧の全周波数成分に関して、最大量又は抵抗値に応じた調整量をもって、振動体の振動に負帰還をかけることができる。一方、ボイルコイルの両端をフィルタ回路を介して接続すれば、そのフィルタ回路の通過周波数特性に応じて、振動体の振動に負帰還をかけることができる。すなわち、所望の周波数域(例えば、高域周波数帯、低域周波数帯、中域周波数帯、又はそれらの組み合わせ)に応じて、振動体の振動に制動をかけることができる。
好ましい実施の態様にあっては、
前記2つのパッシブ側のダイナミック型スピーカユニットの後端部同士は、所定厚さの板状導磁部材を挟んで結合されている、ものであってもよい。
このような構成によれば、板状導磁部材を挟んでスピーカユニットの後端部同士が吸着結合した状態においては、板状導磁部材の存在に起因して、いままでボイスコイルと鎖交せずに空間に漏れ出していた漏れ磁束が減少することで、ボイスコイルと鎖交する磁束密度が増加し、ボイスコイルの誘起電圧も上昇して、負帰還量が増すことで、一層の制動力を発揮することとなる。
好ましい実施の態様にあっては、
前記板状導磁部材が、前記アクティブラジエータの磁気回路構成部材へと接触する延長部を有する、ものであってもよい。
このような構成によれば、板状導磁部材が、前記アクティブラジエータの磁気回路構成部材へと接触した状態においては、板状導磁部材の延長部の存在に起因して、いままでボイスコイルと鎖交せずに空間に漏れ出していた漏れ磁束が減少することで、ボイスコイルと鎖交する磁束密度が増加し、ボイスコイルの誘起電圧も上昇して、振動体駆動力が増すことで、音響出力が増強される。またアクティブラジエータの支持体が板状導磁部材とパッシブ側のダイナミック型スピーカユニットに結合、エンクロージャ全体とも一体化するため、振動系の動作の反動等でのパネルの不要振動等の影響を受けにくくなり、より高出力かつ歪みの少ない高音質再生楽しむことができる。
好ましい実施の態様にあっては、
前記2つのパッシブ側のダイナミック型スピーカユニットの後端部同士は、所定厚さの板状伝熱部材を挟んで結合されかつ、この伝熱部材が前記アクティブラジエータの磁気回路構成部材へと接触する延長部を有する、ものであってもよい。
このような構成によれば、アクティブブラジエータのボイスコイルから発生する熱を、当該ラジエータの磁気回路構成部材(例えば、継鉄や磁石)から取り出すと共に、これを上述の伝熱部材を経由して、2つのパッシブラジエータの磁気回路構成部材(例えば、継鉄や磁石)やフレーム等へと拡散して放熱することで、アクティブラジエータの過熱による出力低下を防止することできる。
本発明によれば、2つのパッシブラジエータはその支持体同士が一体化するように結合されていることに加え、2つのパッシブラジエータの振動体に生ずる振動は互いに同相ではあるものの、2つのパッシブラジエータ同士は互いに背中合わせの位置関係にあることから、それらの振動により支持体が受ける反動は互いに打ち消し合う関係となり、両支持体を定位置に維持するように作用する。その結果、2つのパッシプラジエータの支持体は、取付パネルの不要振動を抑制しつつ静止状態を維持するため、これにより、パッシブラジエータの振動体が、取付パネルの不要振動により受ける干渉を抑制することができ、高出力かつ歪みの少ない低音再生が可能となる。
図1は、スピーカシステムの外観斜視図である。 図2は、スピーカシステムの分解斜視図である。 図3は、スピーカユニット同士の結合構造を示す分解斜視図(その1)である。 図4は、スピーカユニット同士の結合構造を示す断面図(その1)である。 図5は、スピーカユニット同士の結合構造を示す分解斜視図(その2)である。 図6は、スピーカシステムの概略的平断面図である。 図7は、スピーカユニット同士の結合構造を示す断面図(その2)である。 図8は、ボイスコイル結線の説明図である。
以下に、本発明に係るスピーカシステムの好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
<本発明の概要>
本発明に係るスピーカシステムは、2つのパッシブラジエータとそれらのパッシブラジエータを空気振動を介して駆動するアクティブラジエータとを共通のエンクロージャに内包させた構造を有する。それら2つのパッシブラジエータは、互いに離間する方向へと音波を放出するように、換言すれば、互いに背中合わせとなるように、指向されている。
パッシブラジエータの具体的な構造は区々である。いずれにしても、振動体と、振動体を振動自在に支持する支持体とを有するものであって、アクティブラジエータから発生する空気振動の低域成分に応答して振動体が振動するものであれば足りる。したがって、振動体と支持体とを有するものの、ボイスコイルや磁気回路は有しない、「ドロンコーン」と称されるものでもよいし、ボイスコイルと磁気回路とを有するダイナミック型のスピーカユニットと称されるものであってもよい。
それら2つのパッシブラジエータは、一般的には、エンクロージャを構成する相対向する一対のパネルに固定される。一対のパネルとは、例えば左側面パネルと右側面パネル、前面パネルと背面パネルの如き関係にあるパネルである。もっとも、後述するように、2つのパッシブラジエータの支持体同士が一体的に結合している場合には、例えばその結合部近傍をパネルとは独立した構造物で支持することにより、パネルに頼らない固定構造を採用することもできる。
一方、それら2つのパッシブラジエータを空気振動を介して駆動するアクティブラジエータの個数及び取付位置については、様々な構成を採用することができる。なお、アクティブラジエータの具体的な構造としては、ダイナミック型スピーカユニットにより構成される。ここで、ダイナミック型スピーカユニットには、コーンスピーカユニット、ドームスピーカユニット、ホーンスピーカユニットなどが含まれる。
アクティブラジエータの個数が1個であれば、その取付位置は、エンクロージャを構成する6枚のパネルのいずれであってもよい。例えば、2つのパッシブラジエータが左側面パネルと右側面パネルとに分離している場合であれば、それらのパッシブラジエータを駆動する1個のアクティブラジエータの取付位置は、前面パネル又は背面パネルと言ったように、パッシブラジエータとは異なるパネルに取り付けてもいし、左側面パネル又は右側面パネルと言ったように、パッシブラジエータと同一のパネルに取り付けてもよい。
アクティブラジエータの個数が2個以上の場合にも、その取付位置は、パッシブラジエータと異なるパネルであってもよいし、同一のパネルであってもよい。例えば、2つのパッシブラジエータが左側面パネルと右側面パネルとに分離している場合であれば、2つのアクティブラジエータは、前面パネルに2個とも配置しても良いし、他の面に2個とも配置しても良い。また、前面パネルと背面パネルとに分離して、または左側面パネルと右側面パネルに分離して、あるいは、前面パネルと左右いずれかの側面パネルに分離して、配置することができる。
次に、本発明にとって特に重要な点は、上述のパッシブラジエータ及びアクティブラジエータの配置例において、2つのパッシブラジエータは、その支持体同士が一体化するように互いに結合されていることである。結合するための具体的な構造は、それらパッシブラジエータがボイスコイル及び磁気回路を有しない「ドロンコーン」か、それとも、ボイスコイル及び磁気回路を有する「ダイナミック型スピーカユニット」であるかにより、区々である。それらパッシブラジエータの奥行きの2倍が対向するパネル間距離とほぼ等しい場合には、直接又は比較的薄い剛性を有する接合板を挟んで、支持体同士の結合一体化を実現することができる。それらパッシブラジエータの奥行きの2倍が対向するパネル間距離よりも十分に短い場合には、それらの隙間を埋める適当な剛性構造体を介在させればよいであろう。なお、結合手段としては、接着剤、クランプ部材、ビス等々のような通常の結合手段を採用することできる。
もっとも、後述するように、パッシブラジエータがダイナミック型スピーカユニットの場合にあっては、スピーカユニットの後端面(継鉄面)にN極またはS極が誘起されるため、上述の接合板の材質を磁性材(例えば、鉄、けい素鉄、パーマロイ等々)とすると共に、この磁性接合板を挟んで、スピーカユニット後端面同士を接近させると、それらスピーカユニット後端面同士を磁性接合板を挟んで磁気吸着させて強固に結合することができる。
なお、のちに詳述するように、上述の接合板の材質を磁性材とした場合、パッシブラジエータを構成するダイナミック型スピーカユニットの漏れ磁束低減により、ボイスコイルと鎖交する磁束密度を上昇させて、サーボ制御の感度を上げることができる。また、上述の磁性接合板を適宜に延長させて、アクティブラジエータとして機能するダイナミック型スピーカユニットの磁気回路構成部材へと接触させることにより、同様な理由により、当該ユニットの漏れ磁束低減により、ボイスコイルと鎖交する磁束密度を上昇させてることで、アクティブラジエータの出力を増強し、耐入力特性も向上、歪みも低減でききる。
一方、上述の接合板の材質を伝熱材(例えば、銅、アルミニウム等々)にすると共に、これをアクティブラジエータとして機能するダイナミック型スピーカユニットの磁気回路構成部材へと接触させれば、当該ユニットのボイスコイルから発生する熱をパッシブラジエータを構成する2つのダイナミック型スピーカユニットに逃すことで、アクティブラジエータとなるダイナミック型スピーカユニットのボイスコイルを冷却することで、過熱による出力低下、音質の劣化、及び破損を回避し、防止することができる。
<第1実施形態>
本発明に係るスピーカシステムのより具体的な第1実施形態が、図1〜図4、及び図8に示されている。図1に示されるように、このスピーカシステム1は、デスクに載置可能な程度のコンパクトなサイズを有する直方体状のエンクロージャ10を有する。図1及び図2に示されるように、エンクロージャ10は、前面パネル11、左側面パネル13及び右側面パネル14をコ字状に組み付けてなる本体部と、上面パネル15、底面パネル16及び背面パネル12をコ字状に組み付けてなる覆い部とから構成されている。なお、符号17は、前面パネル11と背面パネル12との間に掛け渡されて、それらのパネル12,13の振動を抑制するための制振パネルである。
エンクロージャ10には、左側面のパッシブラジエータ2と右側面のパッシブラジエータ3とそれら2つのパッシブラジエータ2,3を空気振動を介して駆動する前面のアクティブラジエータ4とが内包される。左右側面のパッシブラジエータ2,3は、ダイナミック型のスピーカユニットであるコーンスピーカ20,30により構成されている。同様に、前面のアクティブラジエータ4は、ダイナミック型のスピーカユニットである一回りサイズの小さいコーンスピーカ40により構成されている。
左右側面のコーンスピーカ20,30は、それぞれ対応するパネル13,14の円形開口部13a,14aにその後部から挿入された状態において、その周縁部21a,31aをあてがうことより、ビスや接着剤などを介して、対応するパネル13,14へと固定される。前面のコーンスピーカ40は、前面パネル11の円形開口部11aにその後部から挿入された状態において、その周縁部41aをあてがうことにより、ビスや接着剤などを介して、対応するパネル11へと固定される。左側面のコーンスピーカ20と右側面のコーンスピーカ30とは、図3に示されるように、鉄等の磁性材料からなる円板である第1の接合板(導磁部材)50を介して、その後部同士が磁気吸着されることにより、強固に結合される。
スピーカユニット同士の結合構造の詳細を示す断面図(その1)が、図4に示されている。先ず、コーンスピーカ20,30,40の構造について簡単に説明する。
同図に示されるように、左側面のコーンスピーカ20において、符号21は支持体を構成するカップ状フレーム、22は起磁力を発生するリング状磁石、23は磁極片を構成するリング状の第1の継鉄、24は直棒部24aと円板部24bとを一体に有する第2の継鉄、25は音響信号が流れるボイスコイル、26はボイスコイル25が巻回されて直棒部24aが内挿されるボビン、27はボビン26と一体に振動して音波を生成する振動体であるコーン、27aはコーン27とフレーム周縁部21aとの支持点である開口縁部、27bはセンタコーン、28はボビン26をフレーム21の基部に繋いで制動するダンパである。
同様に、右側面のコーンスピーカ30において、符号31は支持体を構成するカップ状フレーム、32は起磁力を発生するリング状磁石、33は磁極片を構成するリング状の第1の継鉄、34は直棒部34aと円板部34bとを一体に有する第2の継鉄、35は音響信号が流れるボイスコイル、36はボイスコイル35が巻回され直棒部34aが内挿されるボビン、37はボビン36と一体に振動して音波を生成する振動体であるコーン、37aはコーン37とフレーム周縁部31aとの支持点である開口縁部、37bはセンタコーン、38はボビン36をフレーム31の基部に繋いで制動するダンパである。
同様に、前面のコーンスピーカ40において、符号41は支持体を構成するカップ状フレーム、42は起磁力を発生するリング状磁石、43は磁極片を構成するリング状の第1の継鉄、44は直棒部44aと円板部44bとを一体に有する第2の継鉄、45は音響信号が流れるボイスコイル、46はボイスコイル45が巻回され直棒部44aが内挿されるボビン、47はボビン46と一体に振動して音波を生成する振動体であるコーン、47aはコーン47とフレーム周縁部41aとの支持点である開口縁部、47bはセンタコーン、48はボビン46をフレーム41の基部に繋いで制動するダンパである。
なお、図中Φは、リング状磁石42のN,S磁極間を繋ぐ漏れ磁束、50は鉄などの磁性体で構成される円形の接合板(導磁部材)、11は前面パネル、13は左側面パネル、14は右側面パネルである。
図から明らかなように、左側面のコーンスピーカ20の後端部は、第2の継鉄24を構成する円板部24bとなっている。同様にして、右側面のコーンスピーカ30の後端部は、第2の継鉄34を構成する円板部34bとなっている。それら円板部24b,34bの対向端面には、通常時は、同じ極性(例えば、N極)が誘起されている。そのため、それらの対向端面を徐々に接近させていくと、当初、両者間には磁気反発力が生ずる。しかし、それらの対向端面をさらに接近させていくと、接合板50の存在有無に拘わらず、両者間には磁気吸引力が発生する。その結果、図に示されるように、左側面のコーンスピーカ20の継鉄円板部24bと右側面のコーンスピーカ30の継鉄円板部34bとは、磁性材料からなる円形接合板50を介して磁気吸着され、その結果、左側面のコーンスピーカ20の後端部と右側面のコーンスピーカ30の後端部とは、磁気吸着力を介して強固に結合される。
ここで、図から明らかなように、左側面のコーンスピーカ20において、振動体であるコーン27は支持体であるカップ状フレーム21に対して、周縁部27a及びダンパ28を介して振動自在に支持される。また、カップ状フレーム21の基部は、リング状の第1の継鉄23、リング状磁石22を介して、第2の継鉄24の円板部24bと一体化されている。同様にして、右側面のコーンスピーカ30において、振動体であるコーン37は支持体であるカップ状フレーム31に対して、周縁部37a及びダンパ38を介して振動自在に支持される。また、カップ状フレーム31の基部は、リング状の第1の継鉄33、リング状磁石32を介して、第2の継鉄34の円板部34bと一体化されている。そのため、上述の磁気吸着状態にあっては、2つのパッシブラジエータ20,30は、その支持体21,31同士が一体化するように互いに結合されることとなる。
このような構成によれば、2つのパッシブラジエータ20,30はその支持体同士が一体化するように結合されていることに加え、2つのパッシブラジエータの振動体27,37に生ずる振動は互いに同相ではあるものの、2つのパッシブラジエータ同士は互いに背中合わせの位置関係にあることから、それらの振動により支持体が受ける反動は互いに打ち消し合う関係となり、両支持体を定位置に静止するように作用する。その結果、2つのパッシプラジエータの支持体21,31は、取付パネル13,14の不要振動を抑制しつつ静止状態を維持するため、これにより、パッシブラジエータ20,30の振動体27,37が、取付パネル13,14の不要振動により受ける干渉を抑制することができ、高出力かつ歪みの少ない低音再生が可能となる。
上述のスピーカシステムによれば、2つのパッシプラジエータ20,30は一体的に結合されているため、エンクロージャ10内に適当な支持機構(例えば、制振板17)を配置することにより、相対向する2つのパネル13,14に依存しない取付構造を採用することもできる。このようなパネルに依存しない取付構造によれば、2つのパッシブラジエータ20,30の振動体27,37は、相対向する2つのパネル13,14の不要振動の影響をより一層に受けにくくなり、より高出力かつ歪みの少ない低音再生を楽しむことができる。
次に、振動体であるコーン27,37の振動に対して制動をかけるためのサーボ制御について詳細に説明する。ボイスコイル結線の説明図が、図8に示されている。
同図に示されるように、パッシブラジエータとして機能する左側のコーンスピーカ20のボイスコイル25の両端子T11,T12は、第1の制動回路C1を介して電気的に接続される。同様に、パッシブラジエータとして機能する右側のコーンスピーカ30のボイスコイル35の両端子T21,T22は、第2の制動回路C2を介して電気的に接続される。第1及び第2の制動回路C1,C2は、この例にあっては、同一の電気的特性を有する回路である。
それら2つの制動回路C1,C2としては、単なる良導体であって実質的に両端子間を短絡するものであってもよいし、所定の値を有する抵抗素子であってもよいし、特定の通過周波数特性(例えば、高域周波数通過特性、低域周波数通過特性、中間域周波数通過特性、等々)を有するフィルタ回路であってもよい。
このような制動回路C1,C2をそれぞれ有するボイスコイル結線よれば、振動体27,37の振動に伴ってボイスコイル25,35に誘起される電圧をボイスコイルに流れる電流と磁界により生ずるローレンツ力を介して振動体27,37の振動に負帰還をかけるサーボ系を構成することにより、振動体27,37を所望の振動状態に制御することができる。このとき、ボイスコイル25,35の両端を短絡又は抵抗素子を介して接続すれば、ボイスコイル25,35に誘起される電圧の全周波数成分に関して、最大量又は抵抗値に応じた調整量をもって、振動体27,37の振動に負帰還をかけることができる。一方、ボイルコイル25,35の両端をフィルタ回路を介して接続すれば、そのフィルタ回路の通過周波数特性に応じて、振動体の振動に負帰還をかけることができる。すなわち、所望の周波数域(例えば、高域周波数帯、低域周波数帯、中域周波数帯、又はそれらの組み合わせ)に応じて、振動体27,37の振動に制動をかけることができる。
加えて、板状導磁部材である第1の接合板50を挟んでスピーカユニットの後端部同士が吸着結合した状態においては、第1の接合板50の存在に起因して、いままでボイスコイル25,35と鎖交せずに空間に漏れ出していた漏れ磁束が減少することで、ボイスコイル25,35と鎖交する磁束密度が増加し、ボイスコイル25,35の誘起電圧も上昇して、負帰還量が増すことで、一層の制動力を発揮することとなる。
<第2実施形態>
本発明に係るスピーカシステムの第2実施形態が、図5〜図8に示されている。なお、それらの図において、第1実施形態と同一構成部分については、同符号を付すことにより説明は省略する。
この第2実施形態の特徴は、図5に示されるように、それぞれパッシブラジエータとして機能する2つのコーンスピーカ20,30の後端部同士を第2の接合板51を介して結合した点にある。図5及び図6に示されるように、第2の接合板51は、パッシブラジエータとして機能する2つのコーンスピーカ20,30の後端部同士の間に介在される円板部51aと、アクティブラジエータとして機能する1つのコーンスピーカ40の後端面と接合される矩形板部51bと、円板部51aと矩形板部51bとを繋ぐ棒状部51cとを有する。その材質は、1つの選択肢しては、第1実施形態における第1の接合板50と同様に、鉄などの磁性材が採用される。なお、2つのボイスコイル25,35の端子間には、第1実施形態と同様に、制動回路C1,C2が介挿される(図8参照)。
このような構成によれば、パッシブラジエータとして機能する2つのコーンスピーカ20,30の後端部同士を第2の接合板51の円板部51aを介して磁気吸引力を利用して結合したこと、及びボイスコイル25,35の電流で振動体27,37にサーボ制御を介して制動をかけたことにより、第1実施形態と同様な作用効果を奏することできる。
加えて、この第2実施形態によれは、アクティブラジエータとして機能するコーンスピーカ40の後端部(継鉄円板部44b)に矩形板部51bが磁気吸着されることにより、漏れ磁束(図4の符号Φ参照)が低減して、ボイスコイル45と鎖交する磁束密度が上昇し、その分だけ音響出力を増強し、耐入力特性も向上、歪みも低減できる。
さらに、第2の接合板51の全体はある程度は伝熱部材としても機能するため、アクティブラジエータとして機能するコーンスピーカ40のボイスコイル45から発生する熱は、第2の継鉄44等を介して取り出されたのち、第2の接合板51を経由して、パッシブラジエータとして機能する2つのコーンスピーカ20,30へと伝達拡散されて放熱される。そのため、ボイスコイル45の過熱による出力低下を抑制し、耐入力特性も向上、歪みも低減できる。
なお、第2の接合板51の材質は、他の選択肢としては、銅やアルミニウムなどの伝熱性の良好な材料とすることもできる。この場合には、3つのコーンスピーカにおけるボイスコイルとの鎖交磁束を増加させる効果はあまり期待し得ないが、アクティブラジエータとして機能する前面側のコーンスピーカ40の過熱防止効果はより大きいものと期待される。
<その他>
なお、以上の第1、第2の実施形態において、基本的な構造はそのままで、フロントのダイナミック型スピーカのマルチウェイ化も可能であるし、全体的に大型化してフロアタイプのスピーカシステムとして、超ワイドレンジシステム等を構成することもできる。
本発明に係るスピーカシステムは、デュアルパッシプ方式のスピーカシステムを取り扱うオーディオ機器製造業等において有効に利用することでぎる。
1 スピーカシステム
2 左側面のパッシブラジエータ
3 右側面のパッシブラジエータ
4 前面のアクティブラジエータ
10 エンクロージャ
11 前面パネル
11a 円形開口部
12 背面パネル
13 左側面パネル
13a 円形開口部
14 右側面パネル
14a 円形開口部
15 上面パネル
16 底面パネル
17 制震パネル
17a U字状開口部
20 左側面のコーンスピーカユニット
21 カップ状フレーム(支持体)
21a 周縁部
22 リング状磁石
23 第1の継鉄
24 第2の継鉄
24a 直棒部
24b 円板部
25 ボイスコイル
26 ボビン
27 コーン(振動体)
27a 開口縁部
27b センタキャップ
28 ダンパ
30 右側面のコーンスピーカユニット
31 フレーム
31a 周縁部
32 リング状磁石
33 第1の継鉄
34 第2の継鉄
34a 棒状部
34b 円板状部
35 ボイスコイル
36 ボビン
37 コーン(振動体)
37a 開口縁部
37b センタキャップ
38 ダンパ
40 前面のコーンスピーカユニット
41 フレーム
41a 周縁部
42 リング状磁石
43 第1の継鉄
44 第2の継鉄
44a 棒状部
44b 円形板状部
45 ボイスコイル
46 ボビン
47 コーン(振動体)
47a 開口縁部
47b センタキャップ
48 ダンパ
50 第1の接合板(導磁部材)
51 第2の接合板(導磁部材または伝熱部材)
51a 円板部
51b 矩形板部
51c 棒状部
T01,T02 ボイスコイル45の端子
T11,T12 ボイスコイル25の端子
T21,T22 ボイスコイル35の端子
C1 制動回路
C2 制動回路
Φ 漏れ磁束

Claims (6)

  1. 互いに離間する方向へと音波を放出するように指向される2つのパッシブラジエータと、それら2つのパッシブラジエータを空気振動を介して駆動する1つ以上のアクティブラジエータとを共通のエンクロージャに内包させてなり、
    前記2つのパッシブラジエータのそれぞれは、振動体と、前記振動体をその振動を許容しつつ支持する支持体とを有し、かつ
    前記2つのパッシブラジエータは、前記支持体同士が一体化するように結合されている、スピーカシステム。
  2. 前記2つのパッシブラジエータのそれぞれは、振動体のほかに、ボイスコイルと磁気回路とを有するダイナミック型スピーカユニットにより構成され、かつ
    前記2つのダイナミック型スピーカユニットは、後端部同士を互いに結合することにより一体化されている、請求項1に記載のスピーカシステム。
  3. 前記2つダイナミック型スピーカユニットのボイスコイルのそれぞれの両端は、短絡され、抵抗素子を介して短絡され、又はフィルタ回路を介して短絡されている、請求項2に記載のスピーカシステム。
  4. 前記2つのパッシブ側のダイナミック型スピーカユニットの後端部同士は、所定厚さの板状導磁部材を挟んで結合されている、請求項3に記載のスピーカシステム。
  5. 前記導磁部材が、前記アクティブラジエータの磁気回路構成部材へと接触する延長部を有する、請求項4に記載のスピーカシステム。
  6. 前記2つのパッシブ側のダイナミック型スピーカユニットの後端部同士は、所定厚さの板状伝熱部材を挟んで結合されかつ、この伝熱部材が前記アクティブラジエータの磁気回路構成部材へと接触する延長部を有する、請求項3に記載のスピーカシステム。
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