專利名稱：揚聲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚聲器系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及一種小型化、且具有非常優(yōu)良的低音重放功能的揚聲器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多年來，為了用小型揚聲器重放低音，進行了各種嘗試。例如，特開昭50～39123號公報中記載了使揚聲器單元相對來合成聲波的技術(shù)。根據(jù)該公報，記載了通過合成聲波來得到以前小型揚聲器難以實現(xiàn)的低音聲壓的增大。
但是，所述公報中記載的技術(shù)只不過是通過使從兩個揚聲器單元輸出的聲波的相位、振幅和波形相同地振動而增大聲壓的。因此，該技術(shù)不能使用小型揚聲器來擴大低音的重放波段。
另外，為了輔助小型揚聲器的低音重放，提出了使用導(dǎo)音管來增大低域量感的技術(shù)，但是存在所謂產(chǎn)生摩擦風(fēng)音而降低音質(zhì)的問題。另外，在使用現(xiàn)有導(dǎo)音管的技術(shù)中，沒有所謂充分?jǐn)U大低音的重放波段的報告。
如上所述，在小型低音重放用揚聲器領(lǐng)域中，不使音質(zhì)降低而擴大低音的重放波段，作為長期無法解決的課題而存在。
為了解決所述現(xiàn)有課題，本發(fā)明的目的是提供一種小型化、且具有非常優(yōu)良的低音重放功能的揚聲器系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)包括揚聲器單元和導(dǎo)音部，導(dǎo)音部向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射的聲波，與將該揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射的情況相比，產(chǎn)生高的空氣壓縮和膨脹，該揚聲器系統(tǒng)的f0與將該揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比，下降了20％以上。
本發(fā)明的另一揚聲器系統(tǒng)包括安裝在第1箱體中的第1揚聲器單元；安裝在第2箱體中的第2揚聲器單元；以及設(shè)置在該第1箱體和該第2箱體之間以使該第1揚聲器單元和第2揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離而相對的、與該第1箱體和該第2箱體一起，規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該第1和第2揚聲器單元放射的聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該揚聲器系統(tǒng)的f0與將該第1或第2揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比，下降了20％以上。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述第1揚聲器單元和所述第2揚聲器單元是相同的。
本發(fā)明的再一揚聲器系統(tǒng)包括安裝在箱體中的揚聲器單元；從該揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離相對配置的壁體；以及設(shè)置在該箱體和該壁體之間、與該壁體和該箱體一起，規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該揚聲器系統(tǒng)的f0與將該揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比，下降了20％以上。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述壁體在相對所述揚聲器單元的部分上具有音響負荷部。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述導(dǎo)音部具有對應(yīng)于所述揚聲器單元的邊緣部而規(guī)定的聲源空間，以及向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射的聲波的聲道，該聲道的中間部的寬度比該聲源空間與該聲道的連接部的寬度和該聲道的出口部的寬度窄，并且，具有對于該聲道的聲波導(dǎo)出方向的軸為非對稱的平面形狀。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，規(guī)定所述聲道的平面形狀的線由連續(xù)的曲線構(gòu)成?；蛘撸?guī)定所述聲道的平面形狀的線至少包含直線部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，揚聲器系統(tǒng)包括安裝在箱體中的揚聲器單元；從該揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離相對配置的壁體以及設(shè)置在該箱體和該壁體之間、與該壁體和該箱體一起規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該中間部件中規(guī)定該導(dǎo)音部部分的至少一部分由具有壓力吸收特性的材料構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，揚聲器系統(tǒng)包括安裝在第1箱體中的第1揚聲器單元；安裝在第2箱體中的第2揚聲器單元；以及設(shè)置在該第1箱體和該第2箱體之間以使該第1揚聲器單元和第2揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離而相對的、與該第1箱體和該第2箱體一起規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該第1和第2揚聲器單元放射聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該中間部件中規(guī)定該導(dǎo)音部部分的至少一部分由具有壓力吸收特性的材料構(gòu)成。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述具有壓力吸收特性的材料為泡沫氨基甲酸酯。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述泡沫氨基甲酸酯的發(fā)泡倍率為2～80倍。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，在所述導(dǎo)音部的壁面的至少一部分上設(shè)置壓力調(diào)整部。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述壓力調(diào)整部由經(jīng)表面處理的音響材料構(gòu)成。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述經(jīng)表面處理的音響材料為毛氈。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述導(dǎo)音部具有對應(yīng)于所述揚聲器單元的邊緣部而規(guī)定的聲源空間，和向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射的聲波的聲道，該聲道的中間部的寬度比該聲源空間與該聲道的連接部的寬度窄。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述聲道出口部的面積為所述揚聲器單元振動板面積的1/20～1/10。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述壁體在相對所述揚聲器單元的部分上具有音響負荷部。
在優(yōu)選實施形態(tài)中，所述具有壓力吸收性的材料部分設(shè)置在所述中間部件內(nèi)部，在該材料和該中間部件的內(nèi)壁之間規(guī)定空氣部分。


圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖2是圖1的揚聲器系統(tǒng)的II～II線剖面圖；圖3是圖1的揚聲器系統(tǒng)的III～III線剖面圖；圖4是說明圖3的導(dǎo)音部改變例的概略圖；圖5是說明圖3導(dǎo)音部的其它改變例的概略圖；圖6是本發(fā)明另一實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖7是圖6的揚聲器系統(tǒng)的VII～VII線剖面圖；圖8是圖6的揚聲器系統(tǒng)的VIII～VIII線剖面圖；圖9是說明圖7的音響負荷部的改變例的概略剖面圖；
圖10是說明圖7的音響負荷部的其它改變例的概略剖面圖；圖11是說明圖7的音響負荷部的其它改變例的概略剖面圖；圖12是本發(fā)明再一實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖13是圖12的揚聲器系統(tǒng)的XIII～XIII線剖面圖；圖14是圖12的揚聲器系統(tǒng)的XIV～XIV線剖面圖；圖15是說明圖14的改變例的概略剖面圖；圖16是本發(fā)明又一實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖17是圖16的揚聲器系統(tǒng)的XVII～XVII線剖面圖；圖18是圖16的揚聲器系統(tǒng)的XVIII～XVIII線剖面圖；圖19是表示觀察用于本發(fā)明的導(dǎo)音部的聲波傳播特性的結(jié)果的照片；圖20是表示觀察現(xiàn)有揚聲器系統(tǒng)的聲波傳播特性的結(jié)果的照片；圖21是表示觀察現(xiàn)有揚聲器系統(tǒng)的聲波傳播特性的結(jié)果的照片；圖22是表示觀察現(xiàn)有揚聲器系統(tǒng)的聲波傳播特性的結(jié)果的照片；圖23是比較用于本發(fā)明的導(dǎo)音部的傳遞函數(shù)和用于現(xiàn)有揚聲器系統(tǒng)的導(dǎo)音部的傳遞函數(shù)的圖表；圖24是比較用于本發(fā)明的導(dǎo)音部的傳遞函數(shù)和用于現(xiàn)有揚聲器系統(tǒng)的導(dǎo)音部的傳遞函數(shù)的圖表；圖25是表示本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)中變化輸入來測定的傳遞函數(shù)的結(jié)果的圖表；圖26是在發(fā)生摩擦風(fēng)音時，比較本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)和比較例的揚聲器系統(tǒng)的圖表；圖27是表示比較例的揚聲器系統(tǒng)中變化輸入來測定的傳遞函數(shù)的結(jié)果的圖表；圖28是表示本發(fā)明揚聲器系統(tǒng)的頻率特性的圖表。
具體實施例方式
(實施形態(tài)1)參照圖1～圖3來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施形態(tài)。圖1是本實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖2是圖1的揚聲器系統(tǒng)的II～II線剖面圖；圖3是圖1的揚聲器系統(tǒng)的III～III線剖面圖。
該揚聲器系統(tǒng)100具有安裝揚聲器單元11的箱體10，安裝揚聲器單元21的箱體20以及中間部件30。通過中間部件30組裝箱體10和20，使揚聲器單元11和21彼此相對。
揚聲器單元11和21僅間隔規(guī)定距離L相對。距離L規(guī)定中間部件的高度(厚度)，對應(yīng)于揚聲器單元的尺寸等適當(dāng)變化來獲得。例如，在使孔徑10cm的揚聲器單元彼此相對的情況下，距離L的優(yōu)選范圍為2～36mm，L的優(yōu)選值約為18mm。當(dāng)距離L比該范圍小時，存在揚聲器單元彼此接觸的情況。當(dāng)距離L比該范圍大時，存在f0的降低(即低音重放波段的擴大)不充分的情況。
揚聲器單元11和21既可以是相同規(guī)格的，也可以是不同規(guī)格的。揚聲器單元11和21的動作方式不特別限定，例如，采用如下構(gòu)成串聯(lián)連接單聲道音響信號輸入、低通濾波器和放大器，對于放大器，并列連接兩個揚聲器單元。根據(jù)該構(gòu)成可抑制信號的相位偏移，因此可減少由壓縮膨脹時相位干擾引起的壓力的抵消。
中間部件30與箱體10和20一起，規(guī)定導(dǎo)音部40。導(dǎo)音部40向自由空間(即接聽者存在的空間)70導(dǎo)出從揚聲器單元11和21放射的聲波。導(dǎo)音部40具有如下形狀，與將揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射的情況相比，產(chǎn)生高的空氣壓縮和膨脹，從而有效地向自由空間導(dǎo)出高的空氣壓縮和膨脹，有助于低音重放波段的擴大。
下面詳細說明導(dǎo)音部40。為了簡單，參照圖3說明平面形狀，但無須多言，通過箱體10、20和中間部件30來對應(yīng)于圖3的平面形狀立體地規(guī)定導(dǎo)音部40。
導(dǎo)音部40具有聲源空間41和聲道42。聲源空間41被規(guī)定成包圍揚聲器單元11(和21)。在本實施形態(tài)中，主要是聲源空間41生成比將揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射的情況高的空氣壓縮和膨脹。從揚聲器單元11和21放射的聲波經(jīng)過聲源空間41向聲道42傳播。聲道42向自由空間70導(dǎo)出該聲波。
在本實施形態(tài)中，主要是聲道42向自由空間70有效地放射在聲源空間41中生成的高的膨脹和壓縮，有助于低音重放波段的擴大。滿足該要求而得到的聲道42的具體形狀如下(1)聲道的中間部43的寬度比聲源空間41與聲道42的連接部44的寬度和聲道的出口部45的寬度窄，并且，(2)對于聲道42的聲波導(dǎo)出方向的軸46是非對稱的。(1)和(2)的條件是必要且充分的條件，代表性地，中間部43(最窄部分)的寬度W1與出口部45的寬度W2的比率(W2/W1)×100為120％～180％，最好約為150％。
在以這種形狀的聲道來傳播聲波的情況下，由(1)的條件可知，因為聲道的實質(zhì)長度不能一義地確定，所以可抑制由聲道42的長度確定的駐波的一次諧波共振的劇烈程度。因此，可降低高次駐波的級。另外，由(2)的條件可知，因為沿聲道42的壁面的傳播速度不同，所以使聲道內(nèi)看作一體動作的音響質(zhì)量的部分變小。因此，在導(dǎo)音部40內(nèi)的聲壓變化大的情況下，振動導(dǎo)音部40內(nèi)的聲響質(zhì)量的能量損耗少。結(jié)果，導(dǎo)音部40的出口部45附近的空氣不是作為媒質(zhì)振動，而是將媒質(zhì)作為空氣的塊以較大體積放射。雖然這在一般的正弦波掃描等測定中不出現(xiàn)，但施加包含于音樂信號中的低音和鼓點等能量大的過渡音或與其相當(dāng)?shù)臏y定用信號時可觀測到。由此，本實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)具有增強約50Hz以下波段的功能，有助于低音域中的量感的提高。
本實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的f0與將揚聲器單元11或21安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比，下降20％以上，更好是30％以上。另外，雖然f0的下降率越大越好，但實用中f0的最大下降率約為50％。
作為滿足所述(1)和(2)的條件的導(dǎo)音部40的其它具體實例如圖4或圖5所示。規(guī)定聲道42的線(即平面所視的聲道壁面)可由圖4所示連續(xù)的曲線構(gòu)成，也可包含圖5所示的直線部分。在滿足所述(1)和(2)的條件下，也可采用具有任意適當(dāng)平面形狀的導(dǎo)音部40。
另外，根據(jù)滿足所述(1)和(2)的條件的導(dǎo)音部40，不產(chǎn)生摩擦風(fēng)音，音質(zhì)也不會降低。
(實施形態(tài)2)參照圖6～圖8來說明本發(fā)明的另一實施形態(tài)。圖6是本實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖7是圖6的揚聲器系統(tǒng)的VII～VII線剖面圖；圖8是圖6的揚聲器系統(tǒng)的VIII～VIII線剖面圖。在本實施形態(tài)中，不使兩個揚聲器單元相對，而使揚聲器單元與設(shè)置音響負荷部的壁體相對。另外，與實施形態(tài)1具有相同功能的部件用相同符號表示，省略詳細說明。
該揚聲器系統(tǒng)200具有安裝揚聲器單元11的箱體10，設(shè)置音響負荷部51的壁體50和中間部件30。借助中間部件30組裝箱體10和壁體50，使揚聲器單元和音響負荷部51的最突出部僅間隔規(guī)定距離L’相對。
距離L’相應(yīng)于揚聲器單元的尺寸等適當(dāng)變化來獲得。例如，在使用孔徑13cm的揚聲器單元的情況下，距離L’的優(yōu)選范圍為2～36mm，L’的優(yōu)選值約為18mm。當(dāng)距離L’比該范圍小時，存在揚聲器單元與音響負荷部接觸的情況。當(dāng)距離L’比該范圍大時，存在f0的降低(即低音重放波段的擴大)不充分的情況。
壁體50在與揚聲器單元相對的部分上具有音響負荷部51。限于實現(xiàn)如下的導(dǎo)音部40與將揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射的情況相比，產(chǎn)生高的空氣壓縮和膨脹，有助于低音重放波段的擴大，可采用任意適當(dāng)?shù)囊繇懾摵刹?1。在圖7中，音響負荷部51為碗狀凸部。
或者，音響負荷部51如圖9所示，為對于揚聲器單元11的振動板12形成均勻間隔的截面臺形凸部；如圖10所示，為具有規(guī)定高度和寬度的環(huán)狀凸部(例如對于13cm單元，高度10mm，環(huán)寬度15mm)；如圖11所示，為環(huán)狀凸部與碗狀凹部的組合。與圖7和圖9的僅突出音響負荷部相比，具有圖10和圖11的凹凸的音響負荷部的f0降低效果(即低音重放波段擴大效果)更顯著。
(實施形態(tài)3)參照圖12～圖15來說明本發(fā)明再一實施形態(tài)。圖12是本實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖13是圖12的揚聲器系統(tǒng)的XIII～XIII線剖面圖；圖14是圖12的揚聲器系統(tǒng)的XIV～XIV線剖面圖；圖15是說明圖14的改變例的概略剖面圖。另外，與實施形態(tài)1或2具有相同功能的部件用相同符號表示，省略詳細說明。
該揚聲器系統(tǒng)300具有安裝揚聲器單元11的箱體10，安裝揚聲器單元21的箱體20和中間部件30。借助中間部件30組裝箱體10和20，使揚聲器單元11和21彼此相對。
中間部件30中規(guī)定導(dǎo)音部40部分(下面稱為規(guī)定部分31)的至少一部分由具有壓力吸收特性的材料(壓力吸收材料)構(gòu)成。這里，所謂“規(guī)定部分31的至少一部分由壓力吸收材料構(gòu)成”是指在規(guī)定導(dǎo)音部40的中間部件的壁面的至少一部分中存在壓力吸收材料。例如，(i)可由與構(gòu)成中間部件30外殼部分(剛體部分)相同的材料一體構(gòu)成規(guī)定部分31，在該剛體規(guī)定部分表面的規(guī)定位置貼附壓力吸收材料，或(ii)也可由壓力吸收材料自身構(gòu)成規(guī)定部分(即在中間部件內(nèi)部全部或規(guī)定的一部分中填充壓力吸收材料以規(guī)定所定形狀的規(guī)定部分31)。圖14表示在中間部件內(nèi)部全部填充壓力吸收材料的情況，圖15表示在中間部件內(nèi)部的規(guī)定位置上配備壓力吸收材料的情況(即在外殼內(nèi)壁和規(guī)定部分之間設(shè)置空氣部分60的情況)。
壓力吸收材料的配置位置和厚度等相應(yīng)于目的而有所變化。如上所述，壓力吸收材料的厚度既可以是填充中間部件內(nèi)部全部的厚度，也可以是貼附在由剛體構(gòu)成的規(guī)定部分上的薄層。具體而言，壓力吸收材料的厚度為1～100mm。壓力吸收材料既可僅配置在對應(yīng)于聲道42的部分上，也可配置在對應(yīng)于從聲源空間41至聲道42的部分上。通過適當(dāng)選擇壓力吸收材料的配置位置和厚度等，可控制得到的揚聲器系統(tǒng)的低音重放功能、輸出特性、噪聲、摩擦風(fēng)音等。例如，根據(jù)圖15所示構(gòu)成(即在外殼內(nèi)壁和規(guī)定部分之間設(shè)置空氣部分60的構(gòu)成)，可使人耳最敏感波段(2～5kHz)的噪聲降低。
這里，所謂壓力吸收材料是指輸入力小時(空氣流速慢時，即導(dǎo)音部的壓力變化小時)與剛體功能相同，輸入力大時(空氣流速快時，即導(dǎo)音部的壓力變化大時)與軟質(zhì)材料功能相同的材料。作為代表性的壓力吸收材料可舉出所謂緩沖材料。壓力吸收材料雖然沒必要是吸音性的，但也可具有吸音性。作為吸音力帶來音質(zhì)提高效果的代表性情況，是具有該材料的吸音率的頻率特性在不必要雜音(例如摩擦風(fēng)音)波段內(nèi)高的情況。作為這種壓力吸收材料的具體實例，例如泡沫氨基甲酸酯、泡沫橡膠、泡沫聚乙烯。優(yōu)選為泡沫氨基甲酸酯。在使用泡沫氨基甲酸酯的情況下，其發(fā)泡倍率最好為2～80倍。通過在規(guī)定部分31中使用壓力吸收材料，因為輸入大時緩和了揚聲器前面部分的過壓，所以即使在輸入大時也可得到特性未混亂的響應(yīng)快的低音。另外，在高域中使用具有高吸音性的材料時，可很好地防止摩擦風(fēng)音的發(fā)生(特別是在輸入大時的摩擦風(fēng)音的發(fā)生)。
優(yōu)選在規(guī)定導(dǎo)音部40的壁面的至少一部分上設(shè)置壓力調(diào)整部32。壓力調(diào)整部32也可設(shè)置在導(dǎo)音部40的整個壁面上。壓力調(diào)整部32可根據(jù)目的配置在壁面的任意適當(dāng)位置上。例如，壓力調(diào)整部32既可設(shè)置在聲道42整個壁面上，也可僅設(shè)置在聲道42的單側(cè)壁面上，還可設(shè)置在從聲源空間41至聲道42的壁面上。壓力調(diào)整部32優(yōu)選由經(jīng)表面處理的音響材料構(gòu)成。這里，所謂經(jīng)表面處理的音響材料是指具有與所述壓力吸收材料相同功能的，并具有比壓力吸收材料平滑的表面性能的材料。通過具有平滑的表面性能，因為可降低空氣的流動阻力，所以無論輸入大還是輸入小時都可使空氣平滑地流動，因此，可顯著提高得到的揚聲器的音質(zhì)。作為經(jīng)表面處理的音響材料，例如可舉出毛氈、軟質(zhì)膜。經(jīng)表面處理的音響材料雖然沒必要是吸音性的，但也可具有吸音性。代表性地，通過在規(guī)定部分31上貼附經(jīng)表面處理的音響材料來配置壓力調(diào)整部32。通過設(shè)置這種壓力調(diào)整部32，加上所述效果外，可顯著抑制低域內(nèi)的能量損耗。通過與音響材料組合使用可將壓力吸收材料(例如泡沫氨基甲酸酯)在低域中具有的微量吸音力基本上變?yōu)榱?，所以可進一步抑制低域中的能量損耗。因此，最好根據(jù)目的來適當(dāng)組合使用壓力吸收材料和音響材料。
在本實施形態(tài)中，聲道42最窄部分的寬度只要比聲源部分41和聲道42的連接部44的寬度窄即可。通過在規(guī)定部分31中使用壓力吸收材料，因為沿聲道42的壁面的聲波傳播速度不同，所以可得到與聲道具有非對稱形狀時相同的效果。因此，聲道的平面形狀對于聲波導(dǎo)出方向軸46既可以是對稱的，也可以是非對稱的(圖14表示對稱的情況)。另外，聲道42的最窄部分可以是圖3所示的中間部分43，也可以是圖14所示的出口部45。例如，聲道42既可具有圖3所示規(guī)定中間部43的中間細的平面形狀，也可具有如圖14所示從連接部44至出口部45的寬度單調(diào)減少的(即未規(guī)定中間部43的)平面形狀。另外，可規(guī)定從連接部44至出口部45的寬度單調(diào)減少的具有平面形狀的聲道是本實施形態(tài)的一個特征。這也是因為在規(guī)定部分31中使用壓力吸收材料。即，通過在規(guī)定部分31中使用壓力吸收材料，因不能一義地確定聲道的實質(zhì)長度，所以可抑制由聲道42的長度所確定的駐波的一次諧波共振劇烈程度。聲道部42的最窄部分(即中間部43或出口部45)的寬度W3與連接部44的寬度W4的比率(W4/W3)×100為120％～180％，最好約為150％。
聲道42的容積相對振動板的位移體積優(yōu)選為1～2倍。通過在這種范圍的容積內(nèi)形成聲道42，受到空氣的非線性影響少，并且，因為可防止由圓錐形(コ—ン)紙等聲壓引起的變形，所以得到輸入大時特性也不混亂的響應(yīng)快的低音。
出口部45的面積優(yōu)選為揚聲器單元的振動板面積的1/10以下，更優(yōu)選是在1/20～1/10的范圍內(nèi)。當(dāng)面積比小于1/20時，存在聲壓不充分的情況。當(dāng)面積比大于1/10時，因為空氣移動速度變小，所以不能得到響應(yīng)快的低音的情況多。這種出口部面積(即揚聲器系統(tǒng)的開口部面積)因為與現(xiàn)有的小型低音重放用揚聲器相比非常小，所以可得到響應(yīng)快的低音，并且在產(chǎn)品設(shè)計上也非常有利。
本實施形態(tài)揚聲器系統(tǒng)的f0與將揚聲器單元11或21安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比下降20％以上，優(yōu)選下降30％以上。
(實施形態(tài)4)參照圖16～圖18來說明本發(fā)明的又一實施形態(tài)。圖16是本實施形態(tài)的揚聲器系統(tǒng)的正面圖；圖17是圖16的揚聲器系統(tǒng)的XVII～XVII線剖面圖；圖18是圖16的揚聲器系統(tǒng)的XVIII～XVIII線剖面圖。在本實施形態(tài)中，與實施形態(tài)2相同，不使兩個揚聲器單元相對，而使揚聲器單元與設(shè)置音響負荷部的壁體相對。另外，本實施形態(tài)表示聲道對于聲波導(dǎo)出方向軸為非對稱平面形狀的情況。與實施形態(tài)1～3具有相同功能的部件用相同符號表示，省略詳細說明。
揚聲器系統(tǒng)400具有安裝揚聲器單元11的箱體10，設(shè)置音響負荷部51的壁體50和中間部件30。借助中間部件30組裝箱體10和壁體50，使揚聲器單元和音響負荷部51的最突出部僅間隔規(guī)定距離L’地相對。關(guān)于距離L’為實施形態(tài)2中所述。關(guān)于音響負荷部51也如實施形態(tài)2中所述，可采用任意適當(dāng)?shù)囊繇懾摵刹?1(例如不僅可采用圖18、也可采用圖9～圖11所示的音響負荷部51)。
本實施形態(tài)揚聲器系統(tǒng)的f0與將揚聲器單元11安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比下降20％以上，優(yōu)選下降30％以上。
(實施形態(tài)5)根據(jù)本發(fā)明的又一實施形態(tài)，也可將具有安裝揚聲器單元11的箱體10、設(shè)置音響負荷部51的壁體50和中間部件30的揚聲器系統(tǒng)重合使用，以使揚聲器單元相對(即音響負荷部51的背面彼此相對)。此時，音響負荷部51既可相同，也可不同。
下面通過實施例來具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
(實施例1)制造兩個相同規(guī)格的10cm揚聲器單元，分別安裝在2升密閉箱(124mm×217mm×115mm)中。通過中間部件來組裝這些密閉箱，以使單元間隔18mm彼此相對，制作圖1～圖3所示的揚聲器系統(tǒng)。這里，使用具有導(dǎo)音部的空間高度為18mm、出口部的寬度為60mm、中間部(最窄部分)的寬度為40mm、另外、聲道長度為50mm的形狀的中間部件。接著，實際操作揚聲器系統(tǒng)，測定f0。
另一方面，單獨操作安裝在密閉箱中的揚聲器單元，測定f0。
結(jié)果，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)的f0為62Hz，單獨單元的f0為90Hz。因此，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)與單獨的單元相比，f0約下降31％。
另外，除導(dǎo)音部空間高度分別為36mm和54mm以外，其余與所述相同地制作揚聲器系統(tǒng)，測定f0。結(jié)果，36mm揚聲器系統(tǒng)的f0為72Hz(與單獨的單元相比，約低20％)，54mm揚聲器系統(tǒng)的f0為78Hz(與單獨的單元相比，約低13％)。另外，優(yōu)選使單元彼此不接觸，且盡可能地接近。
(實施例2)制造13cm揚聲器單元，安裝在3升密閉箱(150mm×210mm×150mm)中。借助中間部件來組裝密閉箱和壁體，以使單元離開壁體18mm而相對，制作圖6～圖8所示的揚聲器系統(tǒng)。這里，使用具有導(dǎo)音部的空間高度為18mm、出口部的寬度為90mm、中間部(最窄部分)的寬度為60mm、另外、聲道長度為75mm形狀的中間部件。接著，實際操作揚聲器系統(tǒng)，測定f0。
另一方面，單獨操作安裝在密閉箱中的揚聲器單元，測定f0。
結(jié)果，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)的f0為95Hz，單獨單元的f0為126Hz。因此，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)與單獨的單元相比，f0約下降25％。
(實施例3)與實施例2相同，制造具有圖9所示音響負荷部的揚聲器系統(tǒng)。提供與實施例2相同的試驗。結(jié)果，f0為92Hz，與單獨的單元相比，f0約下降27％。
(實施例4)與實施例2相同，制造具有圖10所示音響負荷部的揚聲器系統(tǒng)。提供與實施例2相同的試驗。結(jié)果，f0為84Hz，與單獨的單元相比，f0約下降33％。
(實施例5)將用于本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)的導(dǎo)音部(例如圖3所示的導(dǎo)音部)的聲波傳播特性與現(xiàn)有的音響管的聲波傳播特性進行比較。具體而言，在實施例1中制作的帶單元的密閉箱中，借助實施例1中使用的中間部件安裝平板，形成與實施例1相同的導(dǎo)音部。在該導(dǎo)音部上涂覆微粉，用低頻(60Hz)的正弦波來驅(qū)動單元，觀察微粉移動的狀態(tài)(即空氣疏密的狀態(tài))。圖19中表示觀察結(jié)果的照片。
另一方面，對斷面為矩形(即長方體形)的音響管(剛體，寬度40mm和寬度20mm)分別進行相同的試驗。圖20和圖21中表示觀察結(jié)果的照片。
另外，在中間部分窄的現(xiàn)有音響管中也進行相同的試驗。圖22中表示觀察結(jié)果的照片。
比較圖19～圖22可知，在本發(fā)明中使用的導(dǎo)音部中，由移動微粉形成的條紋(節(jié))的數(shù)量比現(xiàn)有音響管中形成的條紋(節(jié))的數(shù)量少。另外，根據(jù)用于本發(fā)明的導(dǎo)音部，出口部的微粉的移動范圍大。結(jié)果表明，根據(jù)用于本發(fā)明的導(dǎo)音部，可以將空氣作為較大的塊，用較大的力來放射，可擴大低音重放波段。
(實施例6)向?qū)嵤├?的揚聲器系統(tǒng)輸入60Hz正弦波10波(2V和6V)，用麥克風(fēng)來接受放射的聲壓，測定傳遞函數(shù)。另一方面，除形成圖22所示的聲道之外，與所述相同地制作揚聲器系統(tǒng)，測定傳遞函數(shù)。圖23中表示輸入為2V時的結(jié)果，圖24中表示輸入為6V時的結(jié)果。
從圖23和圖24中可知，在2V輸入的情況下兩者沒有顯著的差異，但在6V輸入的情況下，實施例1的揚聲器系統(tǒng)中的振動板前方的壓力變化明顯大。因此，根據(jù)實施例1的揚聲器系統(tǒng)，可知能從出口部以低頻放射空氣塊。結(jié)果，強調(diào)了超低頻成分，可實現(xiàn)高度現(xiàn)場感。
(實施例7)變化音響負荷部的最突出部與揚聲器單元的距離，與實施例2同樣制作揚聲器系統(tǒng)，測定f0。為了比較，測定本實施例中使用的單獨揚聲器單元中的f0。測定值和相對于單獨單元中f0的本發(fā)明揚聲器系統(tǒng)的f0下降率如下述表1所示。
表1

從表1可知，優(yōu)選音響負荷部的最突出部與揚聲器單元不接觸，并盡可能接近。
(實施例8)制造13cm揚聲器單元，安裝在3升密閉箱(150W×210D×140H)中。通過中間部件來組裝密閉箱和壁體，以使單元離開壁體18mm而相對，制作圖14和圖7所示的揚聲器系統(tǒng)。這里，使用具有導(dǎo)音部的空間高度為18mm、出口部的寬度為26mm、連接部的寬度為60mm、另外、聲道長度為71mm的形狀的中間部件。在構(gòu)成中間部件外殼的部分中使用MDF(微密度纖維板，剛體)，在規(guī)定導(dǎo)音部(從聲源空間至聲道的壁面)的部分中使用泡沫氨基甲酸酯。泡沫氨基甲酸酯填充中間部件整個內(nèi)部。另外，在規(guī)定導(dǎo)音部的部分上貼附毛氈。
在得到的揚聲器系統(tǒng)中，對于1V(0.25W)負荷和2V(1W)負荷時以通常方法測定傳遞函數(shù)。結(jié)果表示在圖25中。另外，用通常方法測定2V負荷時發(fā)生的摩擦風(fēng)音。結(jié)果與后述的比較例1的結(jié)果一起表示在圖26中。
之外，用通常方法測定得到的揚聲器系統(tǒng)的f0。另一方面，使安裝在密閉箱中的揚聲器單元單獨工作，測定f0。結(jié)果，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)的f0為58Hz，單獨單元的f0為101Hz。因此，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)與單獨的單元相比，f0約下降43％。即，根據(jù)本實施例，與現(xiàn)有的小型揚聲器相比，明顯擴大了低音重放波段。
(比較例1)除使用僅由MDF構(gòu)成的中間部件外，其余與實施例8同樣地來制作揚聲器系統(tǒng)。對于得到的揚聲器系統(tǒng)，與實施例8同樣地測定傳遞函數(shù)。結(jié)果表示在圖27中。另外，與實施例8同樣地測定摩擦風(fēng)音。結(jié)果表示在圖26中。
比較圖25和圖27可知，實施例8的揚聲器系統(tǒng)與比較例1的揚聲器系統(tǒng)相比，由輸入不同引起的特性混亂少。另外，從圖26可知，由壓力吸收材料構(gòu)成規(guī)定部分的實施例8的揚聲器系統(tǒng)與比較例1的揚聲器系統(tǒng)相比，在高頻中發(fā)生的摩擦風(fēng)音非常少。
(實施例9)制造兩個相同規(guī)格的10cm揚聲器單元，分別安裝在2升密閉箱(124W×218D×115H)中。通過中間部件來組裝這些密閉箱，以使單元間隔18mm彼此相對，制作圖12～圖14所示的揚聲器系統(tǒng)。這里，使用具有導(dǎo)音部的空間高度為18mm、出口部的寬度為26mm、連接部的寬度為60mm、另外、聲道長度為71mm的形狀的中間部件。在規(guī)定從聲源空間至聲道的壁面部分中使用泡沫氨基甲酸酯。另外，在該部分上貼附毛氈。
之外，用通常方法測定得到的揚聲器系統(tǒng)的f0。另一方面，使安裝在密閉箱中的揚聲器單元單獨工作，測定f0。結(jié)果，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)的f0為57Hz，單獨單元的f0為90Hz。因此，本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)與單獨的單元相比，f0約下降37％。即，根據(jù)本實施例，與現(xiàn)有的小型揚聲器相比，明顯擴大了低音重放波段。
(比較例2)除使用僅由MDF構(gòu)成的中間部件外，其余與實施例9同樣地來制作揚聲器系統(tǒng)。在得到的揚聲器系統(tǒng)中，與實施例8同樣地測定傳遞函數(shù)。
比較實施例9與比較例2時，與比較實施例8和比較例1時的情況相同，由壓力吸收材料構(gòu)成規(guī)定部分的實施例9的揚聲器系統(tǒng)，由輸入不同引起的特性混亂少，另外，在高頻中發(fā)生的摩擦風(fēng)音非常少。
(實施例10)除設(shè)置圖15所示空氣部分以外，其余與實施例8同樣地來制作揚聲器系統(tǒng)。測定向該揚聲器系統(tǒng)輸入64Hz正弦波時的揚聲器系統(tǒng)前面的頻率特性。結(jié)果表示在圖28中。另外，作為參考，對實施例8的揚聲器系統(tǒng)進行同樣的評價。結(jié)果一起表示在圖28中。
從圖28可知，通過設(shè)置空氣部分，可進一步降低人耳最敏感的2～5kHz的噪聲(另外，也可充分滿足實施例8的噪聲級)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，與將揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射的情況相比，產(chǎn)生極高的空氣壓縮和膨脹，通過形成導(dǎo)音部分，可獲得小型且具有極佳低音域重放功能的揚聲器系統(tǒng)，所述導(dǎo)音部分具有高效地向自由空間導(dǎo)出從聲源空間放射的壓力變化的形狀。
另外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施形態(tài)，通過由壓力吸收材料(例如泡沫氨基甲酸酯)構(gòu)成規(guī)定所述導(dǎo)音部分的壁，可得到具有進一步優(yōu)化低音域重放功能的揚聲器系統(tǒng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)，即使輸入不同，特性也不會混亂，并可明顯抑制摩擦風(fēng)音。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)，作為小型低音揚聲器，可被廣泛地使用。
不脫離本發(fā)明的范圍和精神，其它許多改變對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是明顯的，并可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地實施。因此，附加的權(quán)利要求范圍并不打算限于本說明書中的記載，而應(yīng)作更寬的解釋。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器系統(tǒng)，包括揚聲器單元，和導(dǎo)音部，該導(dǎo)音部向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射的聲波，與將該揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射的情況相比，產(chǎn)生高的空氣壓縮和膨脹，該揚聲器系統(tǒng)的f0與將該揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比，下降了20％以上。
2.一種揚聲器系統(tǒng)，包括安裝在第1箱體中的第1揚聲器單元，安裝在第2箱體中的第2揚聲器單元，和設(shè)置在該第1箱體和該第2箱體之間以使該第1揚聲器單元和第2揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離而相對的、與該第1箱體和該第2箱體一起，規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該第1和第2揚聲器單元放射聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該揚聲器系統(tǒng)的f0與將該第1或第2揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比，下降了20％以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述第1揚聲器單元和所述第2揚聲器單元是相同的。
4.一種揚聲器系統(tǒng)，包括安裝在箱體中的揚聲器單元，與該揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離相對配置的壁體，和設(shè)置在該箱體和該壁體之間、與該壁體和該箱體一起，規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該揚聲器系統(tǒng)的f0與將該揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比，下降了20％以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述壁體在相對所述揚聲器單元的部分上具有音響負荷部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任一項所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)音部具有對應(yīng)于該揚聲器單元的邊緣部來規(guī)定的聲源空間，和向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射的聲波的聲道，該聲道的中間部的寬度比該聲源空間與該聲道的連接部的寬度和該聲道的出口部的寬度窄，并且，具有對于該聲道的聲波導(dǎo)出方向的軸為非對稱的平面形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任一項所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，規(guī)定所述聲道的平面形狀的線由連續(xù)的曲線構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～6的任一項所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，規(guī)定所述聲道的平面形狀的線至少包含直線部分。
9.一種揚聲器系統(tǒng)，包括安裝在箱體中的揚聲器單元，與該揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離相對配置的壁體，和設(shè)置在該箱體和該壁體之間、與該壁體和該箱體一起，規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該中間部件中規(guī)定該導(dǎo)音部部分的至少一部分由具有壓力吸收特性的材料構(gòu)成。
10.一種揚聲器系統(tǒng)，包括安裝在第1箱體中的第1揚聲器單元，安裝在第2箱體中的第2揚聲器單元，和設(shè)置在該第1箱體和該第2箱體之間以使該第1揚聲器單元和第2揚聲器單元僅間隔規(guī)定距離而相對的、與該第1箱體和該第2箱體一起，規(guī)定向自由空間導(dǎo)出從該第1和第2揚聲器單元放射聲波的導(dǎo)音部的中間部件，該中間部件中規(guī)定該導(dǎo)音部部分的至少一部分由具有壓力吸收特性的材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述具有壓力吸收特性的材料為泡沫氨基甲酸酯。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述泡沫氨基甲酸酯的發(fā)泡倍率為2～80倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求9～12的任一項所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，在所述導(dǎo)音部的壁面的至少一部分上設(shè)置壓力調(diào)整部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述壓力調(diào)整部由經(jīng)表面處理的音響材料構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述經(jīng)表面處理的音響材料為毛氈。
16.根據(jù)權(quán)利要求9～15的任一項所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，該導(dǎo)音部具有對應(yīng)于該揚聲器單元的邊緣部來規(guī)定的聲源空間，和向自由空間導(dǎo)出從該揚聲器單元放射的聲波的聲道，該聲道的中間部的寬度比該聲源空間與該聲道的連接部的寬度窄。
17.根據(jù)權(quán)利要求9～16的任一項所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述聲道出口部的面積為所述揚聲器單元振動板面積的1/20～1/10。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述壁體在相對所述揚聲器單元的部分上具有音響負荷部。
19.根據(jù)權(quán)利要求9～18的任一項所述的揚聲器系統(tǒng)，其中，所述具有壓力吸收性的材料部分地設(shè)置在所述中間部件內(nèi)部，在該材料和該中間部件的內(nèi)壁之間規(guī)定空氣部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型化、且具有非常優(yōu)良的低音重放功能的揚聲器系統(tǒng)。本發(fā)明的揚聲器系統(tǒng)包括揚聲器單元和導(dǎo)音部,導(dǎo)音部向自由空間導(dǎo)出從揚聲器單元放射的聲波,與將揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射的情況相比,產(chǎn)生高的空氣壓縮和膨脹。該揚聲器系統(tǒng)的f0與將揚聲器單元安裝在相同形狀的密閉箱中而直接向自由空間放射時的f0相比,下降了20%以上。
文檔編號H04R1/28GK1342384SQ00804526
公開日2002年3月27日 申請日期2000年2月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月3日
發(fā)明者定家弘一, 豐福健一郎 申請人:音響株式會社