JPH11234778A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低音域から高音域まで幅広い音域で無指向性
音源を構成して臨場感あふれる良好な音質と音量の再生
出力を放音する。 【解決手段】 スピーカキャビネット２のバフル板２Ａ
に取り付けられた直接放射型スピーカユニット３と、バ
フル板２Ａに取り付けられ再生入力信号に基づいてこの
バフル板２Ａに分割振動を生じさせることにより振動板
として作用させるドライバユニット４とを備える。再生
出力は、直接放射型スピーカユニット３から中低音域成
分が放音されるとともに、バフル板２Ａから高音域成分
が放音されることにより、無指向性となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカ装置に関
し、さらに詳しくは低音域の再生出力を放音する放音部
と高音域の再生出力を放音する放音部とを備え、高音域
の再生出力も無指向性で放音するようにしたスピーカ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ機器やビデオ装置等には、再
生出力を放音するスピーカ装置が接続される。スピーカ
装置としては、一般にコーン型ダイナミックスピーカ
（直接放射型スピーカ）が用いられている。直接放射型
スピーカは、その口径が音波の波長に比べて小さい場合
にはほぼ無指向性となるといった特性を有しており、中
低音域用の直接放射型スピーカ（ウーハ）はほぼ無指向
性である。一方、高音域用の直接放射型スピーカ（ツィ
ータ）は、その口径が音波の波長に比べて充分小さくは
無いことから鋭い指向性を有するものが多い。

【０００３】スピーカ装置は、低音域から高音域までの
広い周波数帯域で良好な周波数応答特性と音質の再生出
力を充分な音量で放音するために、一般に再生周波数帯
域に適合した複数種のスピーカ装置を組み合わせた複合
型スピーカ装置として構成されている。一般ユーザ向け
の複合型スピーカ装置としては、例えば再生周波数帯域
を低音域と高音域とに分割した２ウェイ型或いは低音域
と中音域及び高音域とに分割した３ウェイ型とが提供さ
れている。複合型スピーカ装置は、上述した仕様に適合
する個別スピーカがエンクロジャ内に組み込まれて構成
されている。

【０００４】例えば２ウェイ型スピーカ装置は、低音域
に良好な再生特性を有する大口径のウーハと、高音域に
良好な再生特性を有する小口径のツィータとにより構成
される。また、３ウェイ型スピーカ装置は、上述したウ
ーハとツィータとに加えて例えば中音域に良好な再生特
性を有するスコーカが備えられて構成される。一般のユ
ーザ向け複合型スピーカ装置には、口径が約１０数ｃｍ
のウーハと、口径が約２０数ｍｍのツィータとが用いら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の複合
型スピーカ装置は、ほぼ正面位置で再生出力を聴取する
場合には各個別スピーカ装置の再生特性が良好に保持さ
れることから低音域から高音域まで良好な音質と音量が
得られる。一方、従来の複合型スピーカ装置において
は、正面から外れた位置で再生出力を聴取する場合に
は、ツィータの鋭い指向性によって高音域成分の不足感
が生じる。また、従来の複合型スピーカ装置において
は、壁面等によって反射された再生出力に高音域成分の
不足感が生じ臨場感に不満が残る音質となる。

【０００６】上述した問題点は、例えば複数個のツィー
タをスピーカキャビネット内にそれぞれ放音面の角度を
ずらした状態で設置し、高音域の再生出力をより広い範
囲に放音するように構成すればよい。しかしながら、か
かるスピーカ装置は、全体が大型化するとともに高価と
なばかりか、各ツィータから放音される音波が互いに干
渉して聴取位置によっては鋭いピークを有する周波数特
性の再生出力となる等の問題があり実用的では無い。ス
ピーカ装置は、パーソナルユース化と相俟って小型、軽
量化或いはデザインの差別化が図られる本体機器を構成
するオーディオ機器やビデオ機器に合わせて小型化、薄
型化そして軽量化が強く望まれており、かかる要求仕様
に適合されるものでなくてはならない。

【０００７】スピーカ装置は、上述した問題点の対策と
して、ツィータを使用者に対して鉛直方向、すなわち上
向きや下向きに設置した構成を採用することが考慮され
る。しかしながら、かかるスピーカ装置は、側方感度
（９０°特性）が高音域になるほど低下する直接放射型
スピーカの特性から、指向性を多少の拡げることが可能
とされるが高音域成分の不足感を解消するまでには至ら
ない。

【０００８】一方、スピーカ装置においては、エンクロ
ジャ等を必要とせず薄型であり、自由な位置に設置する
ことができるいわゆるパネル型スピーカ装置の実現につ
いて多くの試みが図られてきた。これらの試みは、その
多くが上述したコーン型ダイナミックスピーカやホーン
型ダイナミックスピーカを基本としたものであった。し
かしながら、これらの多くの試みは、いずれも技術上の
限界や音響性能の限界等により理想的なパネル型スピー
カ装置を実現するまでには至っていない。

【０００９】スピーカ装置は、一般に再生入力信号が供
給されるとドライバユニットによって振動板がピストン
のように動作して再生出力の放音が行われると考えられ
ている。したがって、パネル型スピーカ装置において
も、振動板を電磁駆動方式や静電駆動方式により上述し
た従来型のスピーカ装置の振動板と同様に動作する高精
度の平面ダイヤフラムを製作する試みがなされていた。
例えば静電駆動方式の振動板においては、所定のテンシ
ョンを以って外周部が支持されており、ドライバユニッ
トからの駆動力が与えられるとその駆動位置から波動が
同心円状に連続して発生する。かかる振動板は、大きな
単一位相の振動板として動作することによって、音の集
中と制御が不可能な振動とを生じる大面積ピストン動作
に起因する種々の問題を解決しなければならない。

【００１０】これに対して、パネル型スピーカ装置とし
て、曲げ波動理論に基づいてドライバユニットにより振
動板を駆動するようにした新規なパネル構造を有するス
ピーカ装置が提案されている。この新規なパネル型スピ
ーカ装置は、機械的剛性が比較的大きな堅いパネル構造
によって振動板が構成されており、ドライバユニットか
ら駆動力が与えられるとこの振動板の表面全体に複雑な
振動モードが生成される。振動モードは、平面パネル
（振動板）の動作周波数の範囲に均一に分布された最も
複雑で密集した波形の構造となる。新規なパネル型スピ
ーカ装置は、有限サイズの振動板に関する曲げ波動の物
理的特性と、波動の速度対周波数特性と、駆動点インピ
ーダンス特性との解析により特徴付けられる。

【００１１】新規なパネル型スピーカ装置は、想定され
る用途に応じてパラメータが最適化された曲げ剛性の振
動板が用いられる。新規なパネル型スピーカ装置は、一
般に振動板から最大密度の曲げモードを確保するため
に、この振動板の中心点付近がドライバユニットによっ
て駆動される。振動板は、有限要素解析によって均一な
モード密度を与える特定の縦横比が数学的なモデリング
ツールによって実証されている。また、振動板は、フー
リェ型の分析によって、最良のモードの均一性を実現す
る駆動力の供給位置が求められる。そして、振動板にお
いては、フーリェ型分析の拡張によって高周波数帯域に
おいて多少の損失が生じるものの、より大きな面積の振
動板を駆動することが可能とされる。振動板は、波動関
数のゼロ周波数限界をとることにより、より一般的な静
的梁の曲げ方程式に近似した曲げ剛性の式によって表現
される。

【００１２】新規なパネル型スピーカ装置は、振動板の
曲げ動作を規定する要因、すなわち面密度、曲げ剛性、
幾何学的寸法（外形寸法）、表面積、駆動点の位置、及
びドライブユニットのパラメータ、コアのシェアモジュ
ール、内部損失、或いは振動板の支持方法のパラメータ
が最適に設定されることによって製作される。一般的な
スピーカ装置においては、ダイポールと称される後方の
音が前方の音と逆相を呈することから、中周波数帯域か
ら低周波数帯域の音響エネルギーの打ち消しを防ぐ大き
なバッフル板やエンクロジャを必要とする。一方、新規
なパネル型スピーカ装置においては、バイポーラと称さ
れる後方の音の輻射が前方の音と加算されることから、
音響効率の改善が図られるとともに大型で大重量のバッ
フル板やエンクロージャを不要としている。

【００１３】新規なパネル型スピーカ装置は、単一素子
のトランスデューサで駆動される１枚の振動板によって
フルレンジの出力再生を可能とする。新規なパネル型ス
ピーカ装置は、振動板の適切な材質の選択とトランスデ
ューサに適合した構成とによって、従来のスピーカ装置
と同等のフラットな周波数特性を得ることが可能とされ
ている。

【００１４】新規なパネル型スピーカ装置は、感度と電
気的負荷とが従来のスピーカ装置と同等とされることに
より既存のアンプとの互換性が図られるばかりでなく、
これらに一般的に用いられているダイナミックドライバ
ユニットや圧電型ドライバユニットの適用が可能とさ
れ、非常に広い音場の放射パターン並びに双指向性の放
射パターンが得られる。新規なパネル型スピーカ装置
は、機械的エネルギから音響的エネルギへの変換効率が
ほぼ１００％であるとともに入力周波数に独立した無指
向性放射の特性、すなわち各入力周波数に関してサウン
ドパワーの大きな均一性を保有している。新規なパネル
型スピーカ装置は、距離の条件によるサウンドパワーの
減衰が小さいといった特徴を有するとともに、その新規
な構成によりその他種々の特徴を有している。

【００１５】したがって、本発明は、上述した新規なパ
ネル型スピーカ装置の特徴を巧みに利用して小型、薄型
かつ軽量に構成され低音域から高音域までの幅広い音域
で無指向性音源を構成することにより臨場感あふれる再
生出力を良好な音質と音量とで放音するようにしたスピ
ーカ装置を提供することを目的に提案されたものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明にかかるスピーカ装置は、スピーカキャビネットと、
このスピーカキャビネットのバフル板に取り付けられた
直接放射型スピーカユニットと、スピーカキャビネット
の少なくとも１面のバフル板に取り付けられ再生入力信
号に基づいてこのバフル板に分割振動を生じさせること
により再生出力を放音させる振動板として作用させるド
ライバユニットとを備えて構成される。また、スピーカ
装置は、ドライバユニットが、ボイスコイル部と再生入
力信号に基づいてこのボイスコイル部を振動させる磁気
回路部とから構成され、スピーカキャビネットの少なく
とも１面のバフル板に磁気回路部の構成部材を介して固
定されてなる。

【００１７】以上のように構成された本発明にかかるス
ピーカ装置によれば、中低音域成分の再生入力信号が供
給される直接放射型スピーカユニットから主として中低
音域の再生出力が放音される。また、スピーカ装置は、
高音域成分の放音再生入力信号に基づいてドライバユニ
ットが駆動され、振動するそのボイスコイル部の反作用
力が磁気回路部の構成部材に作用されてバフル板に分割
振動を生じさせることによって高音域の再生出力が放音
される。スピーカ装置は、バフル板がその全面に生じる
部分的な曲げ動作に基づく分割振動によって高音域の再
生出力を放音することから、あたかも多数の音源から再
生出力が放音される状態を呈してほぼ無指向性音源を構
成する。したがって、スピーカ装置は、低音域から高音
域までの広い音域において聴取位置にかかわらず良好な
音質と充分な音量で臨場感あふれる再生出力を放音す
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本発明の第１の実施
の形態として図１及び図２に示したスピーカ装置１は、
スピーカキャビネット２と、高音域の再生出力の放音を
担当するウーハ３と、低音域の再生出力を担当するドラ
イバユニット４とを備えて構成される。スピーカキャビ
ネット２は、全体箱状を呈しており、その前面２Ａがウ
ーハ３を取り付けたバフル板を構成するとともに後述す
るようにドライバユニット４によって駆動されることに
より高音域の再生出力を放音する振動板として作用す
る。

【００１９】なお、図１に示したスピーカ装置１におい
ては、スピーカキャビネット２に対してウーハ３が取り
付けられた前面２Ａ（バフル板２Ａ）に第１のドライバ
ユニット４Ａを取り付けるとともに、同図において鎖線
で示すように、側面２Ｂや天井面２Ｃにもドライバユニ
ット４Ｂ、４Ｃが取り付けられて構成されている。ドラ
イバユニット４は、このようにスピーカキャビネット２
に対して複数個を取り付けてもよいが、バフル板２Ａに
のみ取り付けて構成してもよいことは勿論である。した
がって、以下の説明においては、１個のドライバユニッ
ト４をバフル板２Ａに取り付けて構成したものとみなし
て説明する。

【００２０】スピーカキャビネット２は、低音域再生に
良好な特性を有するいわゆるバスレフ型キャビネットで
あり、詳細を省略するがその内部に音響管が構成される
とともにバフル板２Ａにこの音響管の音響開口部５が形
成されてなる。スピーカキャビネット２は、周知のよう
にウーハ３の振動板から前方に向かって放音される音波
に対して振動板の背面に放音される音波がその位相をそ
ろえられて音響開口部５から放音される。勿論、スピー
カキャビネット２は、かかるバスレフ型キャビネットに
限定されるものでは無い。

【００２１】バフル板２Ａは、上述したように再生入力
信号の高音域成分を放音する振動板として限定的に作用
させられる。したがって、スピーカキャビネット２は、
バフル板２Ａを、その外周部が自由振動されるように非
拘束状態で支持して低音域成分の放音を可能とさせる構
成が不要とされることから、従来のスピーカキャビネッ
トと同様に構成される。勿論、バフル板２Ａは、後述す
るようにその外周部が部分的に固定されて構成されてい
てもよい。

【００２２】ウーハ３は、従来のスピーカ装置に用いら
れる周知のコーン型ウーハと同等のものが用いられ、詳
細な説明及び図示を省略するがドライバユニットや振動
板を備えてなる。振動板は、例えばアルミニウム等の軽
金属や、スチロール樹脂等の合成樹脂、コーン紙或いは
布入りベークライト等を素材としてコーン状に形成され
るとともに、一般に内周部から外周部に向かって次第に
その厚みが薄くされている。また、振動板は、その外周
縁部が全周に亘って矢紙を介してフレームに支持されて
いる。フレームは、振動板とドライバユニットとを連結
するとともに、振動板を保護する作用を奏する。また、
フレームには、振動板に対してその振動動作による反作
用の影響を及ぼさないようにするために適宜の切欠窓が
設けられている。矢紙は、振動板の外周縁部の押さえ
と、振動板の振動動作に際してこれがキャビネットの取
付部に接触しないように作用する。

【００２３】ウーハ３は、振動板の内周部に結合された
ボイスコイル部と、このボイスコイル部を再生入力信号
に基づいて振動動作させる磁気回路部とからなるドライ
バユニットを備える。ウーハ３は、図１に示すように、
振動板を外方へと露呈させるようにしてバフル板２Ａに
フレームが固定されることによってスピーカキャビネッ
ト２に組み付けられる。ウーハ３は、詳細を後述するよ
うに、再生入力信号に基づいて主としてその中音域成分
や低音域成分の再生出力を直接外方へと放音する。

【００２４】ウーハ３は、その振動板の口径が放音する
中音域成分や低音域成分の再生出力の音波の波長に比べ
て口径が小さいために、これらの再生出力をほぼ無指向
性音源を構成して放音する。なお、音波の波長は、例え
ば１００Ｈｚで約３．４ｍであるのに対して１０００Ｈ
ｚで約３４ｃｍである。

【００２５】ドライバユニット４は、その基本的な構成
を従来の直接放射型スピーカ装置、換言すればウーハ３
に備えられるドライバユニットと同等のものが用いられ
ている。なお、図２に詳細を示したドライバユニット４
は、いわゆる内磁型ダイナミックドライバユニットであ
るが、ドライバユニットとしてはこれに限定されるもの
ではなく、例えば外磁型ダイナミックドライバユニット
や圧電素子からなる圧電型ドライバユニット等の適宜の
ドライバユニットを用いることが可能とされることは勿
論である。また、ドライバユニット４は、詳細を後述す
るがその磁気回路部１１を構成するヨーク１４がバフル
板２に固定されているが、例えばプレート１７やボイス
コイル部１０側をバフル板２に固定するようにしてもよ
いことは勿論である。さらに、ドライバユニット４は、
バフル板２Ａの放音面２ａ側に取り付けるようにしても
よい。

【００２６】ドライバユニット４は、ボイスコイル部１
０と、磁気回路部１１とからなり、上述したウーハ３の
ドライバユニットから振動板を取り外したものと同等に
構成されている。ボイスコイル部１０は、ボビン１２
と、このボビン１２の外周部に捲き線を施して構成した
コイル１３とからなる。磁気回路部１１は、ヨーク１４
と、マグネット１５と、センタポール１６と、プレート
１７と、ダンパ１８等の部材によって構成される。ヨー
ク１４は、底面部１４ａとその外周部に一体に立ち上が
り形成された外周壁により構成された外極部１４ｂとか
らなる有底筒状を呈して形成される。マグネット１５
は、その一方側面がヨーク１４の底面部１４ａの内面に
取り付けられる。マグネット１５は、やや厚みのある円
盤状を呈しており、ヨーク１４に取り付けられた状態に
おいて、他方側面がこのヨーク１４の外極部１４ｂの開
口縁とほぼ同一面を構成する。

【００２７】センタポール１６は、その外径がヨーク１
４の外極部１４ｂの内径よりもやや小径とされた薄厚の
円盤状を呈して形成され、マグネット１５の一方側面に
磁気的に一体化されて取り付けられている。プレート１
７は、その外径がヨーク１４の外極部１４ｂとほぼ同径
とされるとともにその内径がセンタポール１６の外径よ
りもやや大径とされたリング状を呈している。また、プ
レート１７は、その厚みがセンタポール１６の厚みとほ
ぼ同等とされ、ヨーク１４の外極部１４ｂの開口端部に
磁気的に一体化されて取り付けられている。センタポー
ル１６とプレート１７との間には、環状の磁気ギャップ
が構成されている。磁気回路部１１は、上述した構成各
部材によって、ヨーク１４の底面部１４ａ−マグネット
１５−センタポール１６−（磁気ギャップ）−プレート
１７−ヨーク１４の外極部１４ｂ−ヨーク１０の底面部
１４ａの磁気回路を構成している。

【００２８】ドライバユニット４は、ボイスコイル部１
０が磁気回路部１１に対して、そのコイル１３をセンタ
ポール１６とプレート１７とによって構成される磁気ギ
ャップに位置されるようにして組み合わされてなる。ド
ライバユニット４は、ボビン１２とプレート１７との間
を弾性部材によって環状に形成されてなるダンパ１８に
よって連結することにより、ボイスコイル部１０が軸方
向（ヨーク１４の底面部１４ａと直交する方向）に対し
て振動自在に支持されてなる。

【００２９】ドライバユニット４は、バフル板２Ａに形
成した取付孔２ｃにヨーク１４の底面部１４ａに設けた
取付孔を連通させて、このバフル板２Ａの内面２ｂに当
てがわれる。ドライバユニット４は、放音面２ａ側から
取付孔２ｃにねじ込んだ取付ねじ１９ａ、１９ｂがそれ
ぞれヨーク１４の取付孔までねじ込まれることによって
バフル板２Ａにしっかりと取り付けられる。ドライバユ
ニット４は、硬くて機械的強度の大きなパネル材によっ
て形成されたバフル板２Ａに対して、同様に硬くて機械
的強度が大きく機械的インピーダンスが近似したヨーク
１４を介して取り付けられる。そして、ドライバユニッ
ト４は、接合部位であるヨーク１４の底面部１４ａが、
バフル板２Ａに対する駆動部位を構成している。

【００３０】以上のように構成されたスピーカ装置１に
は、詳細を後述する再生入力信号供給回路部から中低周
波数成分の再生入力信号がウーハ３に供給されるととも
に、高周波数成分の再生入力信号がドライバユニット４
に供給される。スピーカ装置１は、ウーハ３から中低音
域の再生出力が放音されるとともに、ドライバユニット
４によってバフル板２Ａが駆動されて高音域の再生出力
が放音される。バフル板２Ａは、ドライバユニット４の
振動動作によって、接合部位であるヨーク１４の底面部
１４ａを駆動点としてその全面に部分的な曲げ動作が生
じて、再生出力の放音が行われる。すなわち、スピーカ
装置１においては、ボイスコイル部１０が振動動作する
ことにより、その反作用力が磁気回路部１１に作用し、
さらにこの磁気回路部１１を介してバフル板２Ａが振動
される。

【００３１】ところで、例えば従来のコーン型ダイナミ
ックスピーカにおいては、ドライバユニットの磁気回路
部を構成する各部材やフレーム等の筐体部を機械的強度
が大きな材料によって形成することにより、ボイスコイ
ル部の振動動作に伴う反作用力で筐体部が振動すること
を防止するように構成している。したがって、ドライバ
ユニット４は、例えば磁気回路部１１のヨーク１４やプ
レート１３が機械的強度が大きな材料により形成されて
いる。また、バフル板２Ａは、上述したように硬くて機
械的強度の大きなパネル材によって形成され大きな重量
を有している。かかるバフル板２Ａは、ボイスコイル部
１０によって直接駆動するようにした場合には、その大
きな重量によって振動の効率化が悪く、感度がやや劣化
する。

【００３２】スピーカ装置１においては、上述したよう
に再生入力信号によって駆動されるボイスコイル部１０
の反作用力がバフル板２Ａと機械的インピーダンスが近
似する磁気回路部７のヨーク１４に作用される。スピー
カ装置１は、このヨーク１４から振動エネルギーが縦波
となってバフル板２Ａに伝達され、このバフル板２Ａが
振動動作されるようになる。スピーカ装置１は、バフル
板２Ａにおいてヨーク１４との接合部位から全面に亘っ
て部分的な曲げ動作が伝わって分割振動が生じて再生出
力が放音される。スピーカ装置１は、かかる構成によっ
て駆動点における伝達損失が低減されてバフル板２Ａが
効率よく振動動作されることにより、高感度の再生出力
が行われる。

【００３３】スピーカ装置１は、バフル板２Ａの全面に
生じる部分的な曲げ動作に基づく分割振動によりあたか
も多数の音源が存在するかのように高音域の再生出力を
全面から放音することから、ほぼ無指向性音源を構成す
る。スピーカ装置１は、かかる原理により再生出力を放
音することから、スピーカキャビネット２内に多数個の
ドライバユニット４が設けられていても放音された音波
が相互に干渉して周波数応答特性や指向特性に大きな影
響を生じるといったことは無い。

【００３４】図３は、スピーカ装置１について、入力周
波数が１０ｋＨｚと２０ｋＨｚの再生入力信号をドライ
バユニット４に供給してバフル板２Ａから再生出力を放
音した場合の指向特性を測定した図である。なお、同図
において、実線は１０ｋＨｚの入力周波数に対する指向
特性を示し破線は２０ｋＨｚの入力周波数に対する指向
特性を示す。スピーカ装置１は、同図から明らかなよう
に、細かなゆらぎはあるものの高音域では実質的に無指
向性の特性を有している。

【００３５】スピーカ装置１は、上述したように高周波
数成分の再生入力信号をドライバユニット４に供給して
パネル状を呈するバフル板２Ａを駆動するように構成し
たことから、高音域の再生出力をほぼ無指向性の特性を
以って放音する。したがって、スピーカ装置１は、ウー
ハ３の特性によりほぼ無指向性の中低音域の再生出力を
放音することから、バフル板２Ａからの高音域の再生出
力と相俟って低音域から高音域の幅広い音域において無
指向性の再生出力を放音する。したがって、スピーカ装
置１は、低音域から高音域までの幅広い音域において聴
取位置にかかわらず良好な音質と充分な音量で臨場感あ
ふれる再生出力を放音する。

【００３６】スピーカ装置１は、上述したように比較的
大きな振動面積を有するバフル板２Ａを汎用されている
ドライバユニット４によって駆動して高音域の再生出力
を無指向性でかつ感度よく放音することから、高音域用
スピーカが矢紙やフレーム等の支持部材を不要として構
成され部品点数も少なく組立工程が合理化されてコスト
の低減も図られる。さらに、スピーカ装置１は、バフル
板２Ａがその放音面２ａをパネル状とされることから、
その外形形状或いは表面デザインを比較的自由に展開す
ることが可能であり、例えばこの放音面２ａに絵を書い
たり、写真や絵を挟んだり或いは適宜の写真や図形を投
影するといった応用が可能となる。

【００３７】図４は、上述したスピーカ装置１に対して
再生入力信号を供給する再生入力信号供給回路部の構成
例を示した図である。スピーカ装置１においては、音源
２０から供給される再生入力信号が、再生入力信号供給
回路部において周波数帯域を分割するフィルタ処理が施
されてウーハ３及びドライバユニット４にそれぞれ供給
される。ウーハ３には、音源２０から、再生出力の音量
を調整するボリューム２１と、ローパスフィルタ２２及
びアンプ２３を介して、高音域成分をカットするフィル
タ処理を施した再生入力信号の中低音域成分が供給され
る。また、ドライバユニット４には、再生出力の音量を
調整するボリューム２４と、ハイパスフィルタ２５と、
アンプ２６及び直流成分をカットするコンデンサ２７を
介して、中低音域成分をカットするフィルタ処理を施し
た再生入力信号の低音域成分が供給される。

【００３８】スピーカ装置１は、各ボリューム２１、２
４を調整することによってウーハ３及びドライバユニッ
ト４により駆動されるバフル板２Ａから放音される中低
音域成分及び高音域成分の再生出力の音量を相互に調整
可能とすることから、バランスが図られて良好な音質の
再生出力が放音されるようになる。また、スピーカ装置
１は、各ボリューム２１、２４を調整することによっ
て、ウーハ３及びドライバユニット４により駆動される
バフル板２Ａから放音される中低音域成分及び高音域成
分の再生出力のバランスを変化させて、使用者の音質的
な嗜好やソースの音場表現の嗜好を得ることが可能とな
る。

【００３９】なお、再生入力信号供給回路部は、上述し
た構成に限定されるものではないことは勿論であり、例
えば各ボリューム２１、２４をアンプ２３、２６或いは
コンデンサ２７の後段に位置して配置するようにしても
よい。また、再生入力信号供給回路部には、ウーハ３及
びドライバユニット４をそれぞれ独立に駆動するアンプ
２３、２６を設けるようにしたが、例えば前段において
上述したフィルタ処理を施して周波数分割した再生入力
信号をアンプに供給してウーハ３及びドライバユニット
４を駆動するように構成してもよい。スピーカ装置１
は、例えば各ドライバユニットに減衰器（アッテネー
タ）を取り付けたり、独立した増幅器を設ける等するこ
とにより、同等の特性を得ることがことが可能となる。

【００４０】スピーカ装置１は、上述した構成を基本態
様として種々の展開が可能である。図５は、本発明の第
２の実施の形態として示すスピーカ装置３０であり、ス
ピーカキャビネット３１のウーハ３が取り付けられたバ
フル板３２の構成に特徴を有している。すなわち、バフ
ル板３２は、スピーカキャビネット３１に対して上方へ
と一体に延長されており、この延長部位にドライバユニ
ット４を取り付けて取付部３２ａが構成されている。ス
ピーカ装置３０は、その他の構成を上述したスピーカ装
置１と同様とすることから、その説明を省略する。

【００４１】スピーカ装置３０においては、ドライバユ
ニット４の取付部位３２ａがその背面部を開放された構
造となっている。したがって、スピーカ装置３０は、ド
ライバユニット４によって駆動されるバフル板３２から
放音される高音域成分の再生出力が、バフル板３２の前
面（放音面）からだけではなく背面側にも放音されるよ
うになる。また、スピーカ装置３０は、バフル板３２に
形成されたドライバユニット４の取付部位３２ａが、そ
の外周部を非拘束状態とされて自由振動し易い構造であ
ることからより良好な感度特性を有する。

【００４２】スピーカ装置においては、一般に無指向性
音源による再生出力が臨場感によってより豊かになる特
性を有している。スピーカ装置３０は、上述したように
バフル板３２の取付部位３２ａから高音域成分の再生出
力が四方へと放音されることでより豊かな臨場感を得る
ことが可能となる。なお、スピーカ装置３０において
は、バフル板３２にドライバユニット４の取付部位３２
ａが一体に延長形成されているが、この取付部位３２ａ
を別部材によって構成してスピーカキャビネット３１に
取り付けるように構成してもよいことは勿論である。

【００４３】スピーカ装置１（スピーカ装置３０）にお
いては、例えばバフル板２Ａが、ドライバユニット４が
接合される接合部位を材質を異にする取付板によって構
成されるようにしてもよい。かかる取付板は、例えばバ
フル板２Ａを成形する際に、インサート成形法によって
一体化されてなり、特定の入力周波数に対する応答特性
を改善する材質のものが選定される。スピーカ装置１
は、かかる構成を採用することで、バフル板２Ａと取付
板とで振動特性が異なって機械的にいわゆる２ウェイス
ピーカ装置と同等の機能を有するようになる。

【００４４】なお、スピーカ装置１は、１枚のバフル板
２Ａを１個のドライバユニット４によって駆動するよう
にしたが、複数個のドライバユニット４によって駆動す
るように構成してもよい。かかるスピーカ装置は、複数
個のドライバユニットによってバフル板２Ａの各部にそ
れぞれ独立の曲げ動作が生じられる。スピーカ装置１
は、各ドライバユニット４について意図的に節位置をバ
フル板２Ａに対する加振動位置としない限り、各ドライ
バユニット４が各周波数帯で節位置を駆動することは無
い。スピーカ装置１は、かかる構成によって各ドライバ
ユニット４が各周波数帯において相互に節位置でのバフ
ル板２Ａの駆動を補完することによって、その周波数応
答特性に鋭いピークやディップの発生が抑制されるよう
になる。スピーカ装置１は、各ドライバユニット４によ
って複数箇所を駆動されることから、バフル板２Ａの大
きさとその材料特性に応じた固有の再生出力が薄められ
ていわゆるくせの無い音質の再生出力が放音されるよう
になる。

【００４５】また、スピーカ装置１は、バフル板２Ａに
対して各ドライバユニット４を適宜に配置することによ
って、その材質に起因する発生しやすい振動モードを意
図的に変更してこのバフル板２Ａ内に発生する過度に大
きな振動モードを抑制し必要な振動モードを生成するこ
とが可能となる。したがって、スピーカ装置１は、ある
特定方向に関する特定周波数の振動モードが抑制されて
音質の安定化とその向上が図られるようになる。

【００４６】スピーカ装置１は、例えばバフル板２Ａを
駆動する複数個のドライバユニット４に対してそれぞれ
独立に再生入力信号の供給或いは位相の切換等を行って
バフル板２Ａを駆動するように構成してもよい。このた
め、再生入力信号供給回路部は、例えば音源から供給さ
れる再生入力信号を増幅するアンプと、このアンプと各
ドライバユニットとの間に互いに独立してそれぞれ接続
された切換スイッチ及びボリュームとからなる直列回路
等によって構成される。各切換スイッチは、各ドライバ
ユニットに対するそれぞれ再生入力信号の入力のオン／
オフ切換操作とともに、入力オン状態で再生入力信号の
位相の切換操作とを行う。各ボリュームは、各ドライバ
ユニットに対してそれぞれ入力される再生入力信号のレ
ベル調整を行ってこれら各ドライバユニットの感度を個
々に調整するようにする。

【００４７】スピーカ装置１は、供給回路部から必要と
される位相成分を有する再生入力信号がバフル板２Ａを
駆動する複数個のドライバユニット４に供給され、これ
ら各ドライバユニット４がそれぞれ独立に動作されてバ
フル板２Ａを駆動して再生出力を放音する。したがっ
て、スピーカ装置１は、特別な回路素子や切換装置等を
不要とするとともに使用者による極めて簡単な操作によ
って、音場や音質等を適宜変えた再生出力を得ることが
可能となる。

【００４８】スピーカ装置１は、再生入力信号供給回路
部にディップ部分や過度のピークを発生させる特定の周
波数帯域を分離する等のフィルタ処理を施すデジタルフ
ィルタを設けてもよい。再生入力信号供給回路部は、例
えば音源から供給される再生入力信号に対して適当なフ
ィルタ処理を施す複数個のデジタルフィルタと、これら
各デジタルフィルタを通過した再生入力信号を増幅して
各ドライバユニットをそれぞれ駆動するアンプとから構
成される。

【００４９】スピーカ装置１は、音源から供給される再
生入力信号が、例えばインパルス応答の逆フィルタ作用
を奏する各デジタルフィルタによってディップ部分や過
度のピークを発生させる特定の周波数帯域を分離する等
のフィルタ処理を施されて各ドライバユニット４に供給
されてバフル板２Ａが駆動されることで、再生周波数特
性の平坦化が図られた再生出力が放音されるようにな
る。なお、スピーカ装置１は、各デジタルフィルタを適
宜選択することによって、特定の周波数帯域のみを強調
させた再生出力を放音することも可能となる。また、ス
ピーカ装置１は、デジタルフィルタばかりでなく、適宜
のアナログフィルタも用いられ、また再生入力信号に対
して特定の周波数帯域のフィルタ処理ばかりでなく振幅
や位相等の適宜の信号処理を行うようにしてもよい。

【００５０】スピーカ装置１においては、例えば上述し
た各フィルタにそのフィルタ係数を経時的に更新させる
ように制御する制御部を設けることによって指向特性を
変化させるように構成してもよい。スピーカ装置１は、
かかる構成を採用することによって特殊な機械的構成を
用いることなく放音軸の回転、移動等の特殊な音響効果
の生成が可能となる。

【００５１】スピーカ装置１は、フィルタ処理を施して
各ドライバユニット４或いはウーハ３に再生入力信号を
供給してこれらを駆動する各フィルタについて、フィル
タ係数に適当な遅れ成分を付与して構成してもよい。ス
ピーカ装置１は、かかる構成によってウーハ３或いはバ
フル板２Ａから放音される再生出力の音波波面が制御さ
れてその主軸を正面から適宜ずらすことが可能となり拡
声化が図られる。

【００５２】スピーカ装置１は、バフル板２Ａに幾何学
的に対称位置に配置されたドライバユニットに互いに逆
相の再生入力信号を供給して駆動することにより、ある
特定の周波数帯域においてバフル板２Ａの材質にかかわ
らずこれらドライバユニット４の等間隔位置で振動の節
を強制的に生成することが可能となる。したがって、ス
ピーカ装置１は、かかる現象を巧みに利用することによ
り上述した各周波数帯域の感度調整、再生周波数特性の
改善或いは音場や音質の調整等が可能となる。勿論、再
生入力信号のフィルタ処理は、各ドライバユニット４に
対してフィルタを適宜に組合せることによって行うよう
にしてもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるスピーカ装置によれば、直接放射型スピーカユニッ
トから無指向性の中低音域の再生出力を放音するととも
にドライバユニットによって駆動するバフル板により無
指向性の高音域の再生出力を放音することから、低音域
から高音域までの幅広い音域の無指向性音源が極めて簡
易でかつ廉価に構成される。したがって、スピーカ装置
は、放音面から外れる聴取位置であっても良好な音質と
充分な音量で臨場感あふれる再生出力が放音されるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態として示すスピーカ
装置の斜視図である。

【図２】同スピーカ装置の要部縦断面図である。

【図３】同スピーカ装置におけるバフル板から放音され
る高音域の指向特性図である。

【図４】同スピーカ装置に備えられる再生入力信号供給
回路部の構成図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態として示すスピーカ
装置の斜視図である。

【符号の説明】

１ スピーカ装置、２ スピーカキャビネット、２Ａ
バフル板、３ 中低音域用の直接放射型スピーカユニッ
ト（ウーハ）、４ 高音域用のドライバユニット、１０
ボイスコイル部、１１ 磁気回路部、１２ ボビン、
１３ コイル、１４ ヨーク、１５ マグネット、１６
センタポール、１７ プレート、１８ダンパ、２０
音源、２１ ボリューム、２２ ローパスフィルタ、２
３ アンプ、２４ ボリューム、２５ ハイパスフィル
タ、２６ アンプ、３０ スピーカ装置、３１ スピー
カキャビネット、３２ バフル板、３２ａ ドライバユ
ニットの取付部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅田 宏平 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピーカキャビネットと、 上記スピーカキャビネットのバフル板に取り付けられた
   直接放射型スピーカユニットと、 上記スピーカキャビネットの少なくとも１面のバフル板
   に取り付けられ再生入力信号に基づいてこのバフル板に
   分割振動を生じさせることにより再生出力を放音させる
   振動板として作用させるドライバユニットとを備え、 上記直接放射型スピーカユニットは主として中低音域の
   再生出力を放音するとともに、上記バフル板は上記ドラ
   イバユニットによって駆動されて主として高音域の再生
   出力を放音することを特徴とするスピーカ装置。
2. 【請求項２】 上記ドライバユニットは、ボイスコイル
   部と再生入力信号に基づいて上記ボイスコイル部を振動
   させる磁気回路部とから構成されるとともに、上記スピ
   ーカキャビネットの少なくとも１面のバフル板に上記磁
   気回路部の構成部材を介して固定され、 再生入力信号に基づいて振動される上記ボイスコイル部
   の反作用力が作用される上記磁気回路部の構成部材を介
   して上記バフル板に分割振動を生じさせて高音域の再生
   出力を放音させることを特徴とする請求項１に記載のス
   ピーカ装置。
3. 【請求項３】 上記バフル板に固定される上記磁気回路
   部の構成部材は、ヨークであることを特徴とする請求項
   ２に記載のスピーカ装置。
4. 【請求項４】 上記ドライバユニットには、少なくとも
   低音域成分を減衰させるフィルタ処理を施された再生入
   力信号が供給されることを特徴とする請求項１に記載の
   スピーカ装置。
5. 【請求項５】 少なくとも上記ドライバユニットには、
   その再生出力の音量レベルを上記直接放射型スピーカユ
   ニットの再生出力の音量レベルと調節する音量レベル調
   整手段を介して再生入力信号が供給されることを特徴と
   する請求項１に記載のスピーカ装置。
6. 【請求項６】 上記バフル板は、上記直接放射型スピー
   カユニットが取り付けられるバフル板が共用され、上記
   ドライバユニットの取付部位の背面が音響的に開放され
   て構成されることを特徴とする請求項１に記載のスピー
   カ装置。
7. 【請求項７】 上記ドライバユニットは、上記直接放射
   型スピーカユニットが取り付けられるバフル板と独立し
   たバフル板によって構成されることを特徴とする請求項
   １に記載のスピーカ装置。