具有指向性调整板的扬声器装置的制作方法

专利名称：具有指向性调整板的扬声器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有用于调整声音的方向性的指向性调整板的扬声器装置。
背景技术：
作为为了想尽可能覆盖人类的可听域的约20Hz 20kHz的音频频段而设计的扬 声器装置，具有设置有全频带扬声器单元的扬声器装置。该全频带扬声器单元构成为以中 音频频段为中心低音频频段和高音频频段的各音频频段通过一个扬声器单元来覆盖。全频 带扬声器单元由于声源为一个因此在声像定位方面优良，且具有能够低成本制造的优点。但是，由于通过一个扬声器单元来将整个音频频段覆盖是困难的，因此提供有各 种以将多个扬声器单元组合而尽可能地覆盖广阔的音频频段的方式构成的扬声器装置。在 将多个扬声器单元组合的扬声器装置中，需要使各扬声器单元的指向性、相位、放射轴(中 心轴)等一致，提高音质、声像的定位、声像的清晰性等。作为一个满足像这样的条件的扬 声器装置，存在同轴型扬声器装置或假想同轴型扬声器装置。作为同轴型扬声器装置，存在在主扬声器单元的中心杆上固定有高音扬声器的同 轴型的扬声器装置，各扬声器单元的放射轴配置在同轴上。像这样的同轴型扬声器装置，例 如作为车载音响而使用。为了提高车内的空间效率，在考虑音质的同时还优选车载音响为 小型的。例如，在日本特开2002-209293号公报中公开的同轴型扬声器装置中，为了控制指 向性而在高音扬声器的前方设置倾斜的反射板，反射轴构成为朝向听者的方向。像这样，在 车载音响中，由于在狭窄的车室内听者相对于扬声器装置的位置为特定的，因此设置反射 板来使放射轴朝向听者的方向，尤其控制高音频频段的声波的指向性。假想同轴型扬声器装置是指，以两个中低音频频段扬声器单元(低音扬声器)夹 着一个高音频频段扬声器单元(高音扬声器)的方式配置，构成为在高音扬声器的放射轴 上配置两个低音扬声器的合成音的假想放射轴。通过像这样构成，能够将由两个低音扬声 器构成的假想低音扬声器的直径设定为较大，通过设置两个较小直径的低音扬声器，能够 具有与较大的直径的低音扬声器相同程度的声像定位特性。在本说明书中，高音频频段约 SkHz以上的频带，中音频频段指IkHz SkHz的范围的频带，低音频频段指IkHz以下的频
市ο专利文献1 日本特开2002-209293号公报全频带扬声器单元为圆锥形扬声器，扬声器单元的指向性由振动板的有效振动半 径支配，指向性产生劣化的实用的临界频率由有效振动半径决定。并且，作为在从作为扬声 器单元的基准轴的放射轴离开的角度下的频率特性的指向性感度特性越从放射轴离开，指 向性越差，特别是越是高音频频段的频率衰减越大。在圆锥形扬声器单元中，低频率例如到IkHz左右的频率为止作为振动板的圆锥 形纸的整体进行往复运动而振动，但从超过该低频率附近开始在圆锥形纸上产生分割振 动。即，在圆锥形纸上的整个面产生多个振动区域。在听者从作为该扬声器单元的中心轴的 放射轴离开的位置聆听产生了像这样的分割振动的扬声器单元的声音时，听者还能够听到来自在圆锥形纸的外周部分在离开的位置产生的多个振动区域的声音。这时，在来自在圆 锥形纸的外周部分产生的多个振动区域的声音中，在仅偏移了半波长的声音到达听者时， 这些声音互相抵消，其声压级大幅度衰减。因此，在从扬声器单元的放射轴离开的位置聆听 的听者与在该扬声器单元的放射轴上聆听的听者听到不同的声音。产生像这样的现象的频 率根据扬声器单元的直径和听者的聆听位置而不同，但特别是在中音频频段产生了像这样 的现象时，中音频频段成为不足的声音，听者感觉到不适感。如上所述，在同轴型扬声器装置和假想同轴型扬声器装置中，由于由多个扬声器 单元构成，因此在各扬声器单元负责的音频频段交叉的交叉频率需要平滑地连接。特别是 在听者在从假想同轴型扬声器装置的假想放射轴偏移的位置聆听时，也优选在各扬声器单 元负责的音频频段交叉的交叉频率平滑地连接。例如，在为中高音频频段扬声器(高音扬 声器)负责的音频频段为约4kHz以上、中低音频频段扬声器(低音扬声器)负责音频频段 为约4kHz以下的假想同轴型扬声器装置的情况下，中高音频频段扬声器与中低音频频段 扬声器负责的音频频段交叉的交叉频率为约4kHz。如上所述，在圆锥形扬声器单元中，在中音频频段产生分割振动，产生中音频频段 的声压级急剧衰减的现象。在如上述构成的假想同轴型扬声器装置中，由于高音扬声器 负责中高音频频段(4kHz以上)，作为圆锥形扬声器单元的低音扬声器负责中低音频频段 (4kHz以下)，因而产生问题。即，在以由两个低音扬声器夹着高音扬声器的方式配置而构 成的假想同轴型扬声器装置中，产生在高音扬声器不负责的中音频频段(例如，1 4kHz) 的声压级产生衰减的问题。由此，为了解决像这样的问题，在同轴型扬声器装置和假想同轴型扬声器装置中， 考虑以为圆锥形扬声器的低音扬声器负责低音频频段，为拱形扬声器的高音扬声器负责中 高音频频段的方式构成。但是，在以高音扬声器负责中高音频频段的方式构成扬声器装置 时，作为扬声器装置的质量提高但制造成本也提高，因此无法将像这样的扬声器装置装入 制造成本低而能够以低价格销售的一般的音响设备中。以下，对装入现有的音响设备中的假想同轴型扬声器装置的结构中的问题点进行 说明。假想同轴型扬声器装置与将多个扬声器单元的放射轴配置在同轴上的同轴扬声 器装置同样地，由于声像接近点声源，因此在声像定位方面具有优越性。像这样，假想同轴 型扬声器装置具有下述优点使用多个小口径低音扬声器，能够与大口径的低音扬声器发 挥相同程度的声像定位特性，并且能够与使用了大口径的低音扬声器的同轴型扬声器相比 将箱室的宽度尺寸大幅度缩小。图20是表示现有的假想同轴型扬声器装置的立体图。图21是表示现有的假想同 轴型扬声器装置与听者的位置关系的图。在图21中以侧视剖视图示出现有的假想同轴型 扬声器装置。在图20所示的假想同轴型扬声器装置中，低音扬声器102、103在高音扬声器104 的两侧沿纵向配置成一列。低音扬声器102、103为再生中低音频频段的声音信号的扬声器 单元。高音扬声器104是再生高音频频段的声音信号的扬声器单元。扬声器箱体101为具 有低音扬声器102、103及高音扬声器104的箱室。图21所示的放射轴X为穿过高音扬声器104的中心的中心轴。低音扬声器102、103为特性相同的扬声器单元。在相对于两个低音扬声器102、103同时输入相同的声音信 号时，在两个低音扬声器102、103中产生相同的声音，他们的合成音的假想放射轴与高音 扬声器104的放射轴X为相同位置。由此，若听者8的耳朵在穿过高音扬声器104的中心 的放射轴X的轴上，则在从两个低音扬声器102、103到达听者8的声音中没有距离差，来自 两个低音扬声器102、103的声音全部以同相位到达听者8的耳朵。然而，在现有的假想同轴型扬声器装置中，由于在扬声器箱体101的长度方向(图 22中的上下方向)，通常两个低音扬声器102、103夹着高音扬声器104配置，因此在并设两 个低音扬声器102、103的长度方向的实效直径变大。其结果是，在现有的假想同轴型扬声 器中产生在其长度方向的中高音域的指向性变差的问题。以下说明其理由。如图22所示， 在听者8在从放射轴X离开的位置聆听声音时，在从上侧低音扬声器102中的振动板的上 部到听者8的距离与从下侧低音扬声器103中的振动板的下部到听者8的距离之间产生距 罔 ^^ L ο图23是从假想同轴型扬声器装置的两个低音扬声器102、103放射的声波的示意 图，表示各自的声波偏移了半波长的情况。在图23中，虚线是从一个低音扬声器102放射 的声波的示意波形，实线是从另一个低音扬声器103放射的声波的示意波形。声波本来为 纵波，但为了容易理解而在图23中描绘为横波。例如，在如图23所示，在为从上侧低音扬 声器102中的振动板的上部到听者8的距离与从下侧低音扬声器103中的振动板的下部到 听者8的距离之间的距离差L相当于半波长的频率时，两声波相抵，与该频率相关而衰减了 的声音到达听者8。像这样，从各低音扬声器102、103到听者8的距离差L越大，则相抵的 声波的半波长变长，频率变低。因此，若距离差L过大，则自中音频频段产生衰减，该中音频 频段带域周边的频率特性变差，在该位置的指向性也变差。作为解决如上述的问题的一个方法，存在在假想同轴型扬声器装置中使用能够再 生IkHz以上的具有宽频带的高音扬声器。但是，如上所述，在使用像这样的具有宽频带的 高音扬声器时，作为扬声器装置的价格变高，无法应用到以低价格销售的音响设备中。由此，假想同轴型扬声器装置是当然的，在同轴型扬声器装置中也优选下述扬声 器装置无需使用高价的高音扬声器装置而在中音频频段中也具有良好的频率特性，即使 在从放射轴离开的位置也能够听到高质量的声音且显示较广的指向性。

发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本且具有较广的指向性的的高质量的 扬声器装置。本发明所涉及的第一观点的扬声器装置具有扬声器单元，其具有作为声源的振 动板；箱室，其安装有所述扬声器单元；指向性调整板，其以覆盖所述扬声器单元的振动板 的振动区域的一部分的方式配置成，距所述扬声器单元的振动板的外周的边缘部具有规定 距离，其中，所述指向性调整板构成为，将接收到的来自所述振动板的声波向所述振动板的 方向反射。像这样构成的第一观点的扬声器装置能够提供结构简单、低成本、具有较广的指 向性且显示良好的频率特性的音响设备。本发明所涉及第二观点的扬声器装置具有遮蔽部和支承部，所述遮蔽部具有与第 一观点的所述振动板的外周的边缘部构成的面平行的反射面，且将所述反射面配置成与所述振动板对置，所述支承部将所述遮蔽部固定于箱室。像这样构成的第二观点的扬声器装 置具有良好的频率特性，具有较广的指向性。在本发明所涉及的第三观点的扬声器装置中，第一观点的所述指向性调整板具有 遮蔽部和支承部，所述遮蔽部具有配置成与所述振动板的中心侧对置的位置比与所述边缘 部侧对置的位置更接近所述振动板的反射面，且将所述反射面配置成与所述振动板对置， 所述支承部将所述遮蔽部固定于箱室。像这样构成的第三观点的扬声器装置具有较广的指 向性而显示良好的频率特性。在本发明所涉及的第四观点的扬声器装置中，第二及第三观点的所述遮蔽部为以 与所述振动板的边缘部对置的部分大、与所述振动板的中心侧对置的部分小的方式形成的 扇形也可。在本发明所涉及的第五观点的扬声器装置中，优选第二及第三观点的所述遮蔽 部为以与所述振动板的边缘部对置的部分大、与所述振动板的中心侧对置的部分为顶点的 扇形，所述扇形的顶角在60度 120度的范围内。在本发明所涉及的第六观点的扬声器装置中，第二及第三观点的所述遮蔽部配置 成覆盖所述振动板的振动区域的上下部分。像这样构成的第六观点的扬声器装置即使在从 放射轴上离开的位置聆听时，特定的音频频段也不会衰减，而显示良好的频率特性。在本发明所涉及的第七观点的扬声器装置中，第二及第三观点的所述扬声器装置 为由两个低音扬声器夹着一个高音扬声器而构成所述扬声器单元的假想同轴形扬声器装 置，所述指向性调整板设置在所述两个低音扬声器上。像这样构成的第七观点的扬声器装 置即使在从放射轴上离开的位置聆听，特定的音频频段也不会衰减，显示良好的频率特性， 是具有较广的指向性的假想同轴形扬声器装置。在本发明所涉及的第八观点的扬声器装置中，第二及第三观点的所述扬声器装置 为在所述扬声器单元中高音扬声器和低音扬声器配置在同轴上的同轴形扬声器装置，所述 指向性调整板设置在所述低音扬声器上。像这样构成的第八观点的扬声器装置即使在从放 射轴上离开的位置聆听，特定的音频频段也不会衰减，显示良好的频率特性，是具有较广的 指向性的同轴形扬声器装置。在本发明所涉及的第九观点的扬声器装置中，第二及第三观点的所述扬声器装置 为所述扬声器单元是全频带扬声器单元的扬声器装置，所述遮蔽部配置成覆盖所述振动板 的振动区域的上下部分。像这样构成的第九观点的扬声器装置即使在从放射轴上离开的位 置聆听，特定的音频频段也不会衰减，显示良好的频率特性，是具有较广的指向性的音响设 备。在本发明所涉及的第十观点的扬声器装置中，第二及第三观点的所述指向性调整 板与所述箱室一体成型也可。在本发明所涉及的第十一观点的扬声器装置中，第二及第三观点的所述指向性调 整板相对于所述箱室能够装卸也可。本发明所涉及的第十二观点的扬声器装置为在箱室的隔音板上设有两个低音扬 声器的假想同轴形的扬声器装置，其中，以覆盖所述两个低音扬声器各自的一部分的方式 设有指向性调整板，所述指向性调整板分别以与所述两个低音扬声器的振动板的、从假想 放射轴离开的两侧的边缘部分对置的方式形成，并且以覆盖所述低音扬声器的一部分且遮蔽区域从边缘部分朝向中心部分变小的方式构成。像这样构成的第十二观点的扬声器装置 结构简单，成本低，具有较广的指向性而显示良好的频率特性。在本发明所涉及的第十三观点的扬声器装置中，第十二观点的所述指向性调整板 与所述箱室一体形成也可。在本发明所涉及的第十四观点的扬声器装置中，第十二观点及第十三观点的所述 指向性调整板配置成距所述低音扬声器的振动板的边缘部具有规定距离。像这样构成的第 十四观点的扬声器装置使来自振动板的振动区域的声波的特定区域衰减，显示具有较广的 指向性而显示良好的频率特性。本发明的新的特征不超出附加的权利要求所述，但通过阅读以下的详细说明和包 括其他目的和特征的附图，能够更好地理解和评价涉及结构和内容的本发明。发明效果本发明的扬声器装置由于设置有简单结构的指向性调整板且构成为覆盖振动板 的振动区域的一部分，从而能够具有较广的指向性而显示良好的频率特性，因此能够以低 成本提供质量高的扬声器装置。


图1是表示本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置的立体图。图2是表示实施方式1的假想同轴型扬声器装置及听者的关系的说明图。图3是表示实施方式1的假想同轴型扬声器装置中的前隔音板部的截面图。图4是表示现有结构的假想同轴型扬声器装置的频率特性的图。图5是表示实施方式1的假想同轴型扬声器装置的频率特性的图。图6是表示在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板设置在从前 隔音板部距离Omm时的频率特性的图。图7是表示在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板设置在从前 隔音板部距离2. 5mm时的频率特性的图。图8是表示在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板设置在从前 隔音板部距离8. 5mm时的频率特性的图。图9是表示在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板设置在从前 隔音板部距离11. 5mm时的频率特性的图。图IOA是表示在现有结构的假想同轴型扬声器装置中，没有指向性调整板时的仅 低音扬声器的频率特性的图。图IOB是表示在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，设置有指向性调整板时 的仅低音扬声器的频率特性的图。图11是表示在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，设置有指向性调整板时的 仅高音扬声器的频率特性的图。图12是本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板为 半圆形状时的立体图。图13是表示图12所示的假想同轴型扬声器装置的频率特性的图。图14是本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板为长方形形状时的立体图。图15是表示图14所示的假想同轴型扬声器装置的频率特性的图。图16是表示在本发明所涉及的扬声器装置中，将指向性调整板构成为与扬声器 箱体分体的假想同轴型扬声器装置的立体图。图17是表示本发明所涉及的实施方式2的具有全频带扬声器的扬声器装置的立 体图。图18是表示在实施方式2的扬声器装置中的前隔音板部的剖视图。图19是表示本发明所涉及的实施方式3的同轴型扬声器装置的主视图。图20是表示现有的假想同轴型扬声器装置的立体图。图21是表示现有的假想同轴型扬声器装置及听者的关系的图。图22是在现有的假想同轴型扬声器装置及听者的关系中，听者位于从中心轴上 离开的位置时的说明图。图23是表示在现有的假想同轴型扬声器装置中，来自低音扬声器的声波偏移半 波长时的示意图。
具体实施例方式以下，参照附图详细地说明本发明的具有指向性调整板的扬声器装置的适宜的实 施方式。(实施方式1)以下详细地说明实施方式1，实施方式1作为本发明的具有指向性调整板的扬声 器装置的适宜的实施方式举出假想同轴型扬声器装置的示例。图1是表示本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置的立体图。图2 是表示实施方式1的假想同轴型扬声器装置与听者的位置关系的图。在图2中，假想同轴 型扬声器装置表示为侧视剖视图。在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，在作为长方体的箱室的扬声器箱体1 上，两个低音扬声器2、3夹着一个高音扬声器4而配设为一列。扬声器箱体1为厚度3mm、 宽度100mm，高度300mm，纵深121mm的低声频反射型扬声器箱体。低音扬声器2、3为再生 中低音频频段的声音信号的扬声器单元，为以直径65mm构成的圆锥形扬声器单元。两个低 音扬声器2、3的中心间的距离为135mm。高音扬声器4为再生中高音频频段的声音信号的 扬声器单元，为以直径19mm构成的拱形高音扬声器。如图1所示，在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，分别设置有指向性调整板 5、6并使其覆盖作为低音扬声器2、3的振动板的圆锥形纸的一部分。指向性调整板5、6以 覆盖低音扬声器2、3的圆锥形纸的约1/4的方式构成，设置为从沿扬声器箱体1的长度方 向设置为一列的两个低音扬声器2、3中的对置的最远离的边缘部朝向各低音扬声器2、3的 中心部分。即，如图1所示，上侧低音扬声器2的指向性调整板5以从上侧低音扬声器2的 上侧边缘部覆盖其中心部分的一部分的方式形成为扇形。并且，下侧低音扬声器3的指向 性调整板6以从下侧低音扬声器3的下侧边缘部覆盖其中心部分的一部分的方式形成为扇 形。指向性调整板5、6为厚度2mm、顶角90度的扇形的板，其顶点位于各低音扬声器2、3的 中心轴上。即，上侧的指向性调整板5与下侧的指向性调整板6为相同形状。
另外，在此，扬声器单元的边缘部是指设置有作为支承作为振动板的圆锥形纸的 周围的支承构件的位置，为圆锥形纸的外周部分。在图2中，实施方式1的假想同轴型扬声器装置的放射轴X为穿过高音扬声器4 的中心的中心轴。该放射轴X为两个低音扬声器2、3的假想放射轴。并且，图2所示的两 个低音扬声器2、3之间的距离差L为，在听者8在从放射轴X离开的位置听声音时，上侧低 音扬声器2中的未被指向性调整板5遮蔽的振动板的区域到听者8的距离与下侧低音扬声 器3中的未被指向性调整板6遮蔽的振动板的区域到听者8的距离之间的距离差。图3是表示本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中的以与长度方 向平行的中心线切断的扬声器箱体1的前隔音板部10的剖视图。如图3所示，在构成假想 同轴型扬声器装置的前表面的前隔音板部10上，在高音扬声器4的上下两侧固定有低音扬 声器2、3。并且，在前隔音板部10的上下部分的外表面突设有指向性调整板5、6。指向性 调整板5、6与扬声器箱体1的前隔音板部10 —体成型，且由容易形成的树脂材料构成。如图3的剖视图所示，指向性调整板5、6沿着长度方向(在图3中为上下方向) 的截面为L字状，具有固定于前隔音板部10的支承部5a、6a和覆盖低音扬声器2、3的圆锥 形纸的一部分的遮蔽部5b、6b。指向性调整板5、6的遮蔽部5b、6b与低音扬声器2、3的边 缘部构成的平面平行地配置。如上所述，实施方式1中的指向性调整板5、6的遮蔽部5b、6b 覆盖低音扬声器2、3的圆锥形纸的一部分，从遮蔽部5b、6b的内侧面到低音扬声器2、3的 边缘部的前表面(前隔音板部10的内侧壁面)的距离M(参照图3)设定为5. 5mm。另外，在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，虽然从遮蔽部5b、6b的内侧面到 低音扬声器2、3的边缘部的前表面的距离M设定为5. 5mm，但如后述，距离M可以根据扬声 器装置的特性适当地设定。并且，在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板5、6中的与低音扬 声器2、3的圆锥形纸对置的面(图3中所示的内壁面5f、6f)以在与低音扬声器2、3的中 心轴正交的平面形成为例进行了说明，但本发明不局限于该结构。例如，上侧的指向性调整 板5的内壁面5f (反射面)以中心轴侧的面比边缘侧的面更接近上侧低音扬声器2的方式 倾斜地配置也可。同样地，下侧的指向性调整板6的内壁面6f以中心轴侧的面比边缘侧的 面更接近下侧低音扬声器3的方式倾斜地配置也可。像这样，由于指向性调整板5、6的内 壁面5f、6f (反射面)与放射轴正交，或以朝向各自的支承部5a、6a侧的方向的方式稍微倾 斜地配置，因此在低音扬声器2、3的各圆锥形纸上，在被指向性调整板5、6覆盖的区域，在 该领域产生的中高音频频段的特定区域的频率的声波可靠地被指向性调整板5、6遮蔽。以下，对如以上构成的实施方式1的假想同轴型扬声器装置的动作进行说明。发明人们使用上述的图20所示的现有结构的假想同轴型扬声器装置进行了关于 频率特性的实验。其中，在该实验中使用的低音扬声器、高音扬声器及扬声器箱体为与上述 的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中的低音扬声器2、3、高音扬声器4及扬声器箱体1 同样的规格，且未设置有指向性调整板5、6。图4是表示具有现有结构的假想同轴型扬声器装置的频率特性的特性图。图4中 的实线为在下述位置的测定结果，所述位置是如上述的图21所示，在为高音扬声器104的 中心轴的放射轴X上从高音扬声器104仅离开2m的距离的位置。即，实线为连结测定点与 高音扬声器104的中心的线与放射轴X所成的角度(图22中的角度α)为0度的情况。图4中的虚线为，如上述的图22所示，连结测定点与高音扬声器104的中心的线与放射轴 X所成的角度为15度(角度α为15度)，即在从高音扬声器104仅离开2m的距离的位置 的测定结果。如图4可以明确，实线与虚线的特性曲线的差显著的频带为约2kHz 9kHz的范 围，在该频带中从放射轴离开的位置的指向性恶化。在具有现有结构的假想同轴型扬声器装置中，为了改善从高音扬声器的放射轴X 离开的位置的指向性，必须缩短两个低音扬声器间的距离差L(参照图22)。通过缩短该距 离差L，能够缩短来自各低音扬声器的声波彼此相抵的波长，即能够提高频率。如果能够 将来自低音扬声器的声波彼此相抵的频率提高到来自低音扬声器的音频频段和来自高音 扬声器的音频频段重复(交叉)的交叉频率(例如，在上述的假想同轴型扬声器装置中为 4kHz)以上，则能够使低音扬声器负责到该交叉频率区域，高音扬声器负责其以上的频率区 域。若能够这样，则在来自低音扬声器的声波由于相抵而衰减的频带降低，则假想同轴型扬 声器装置具有较广的指向性而显示良好的频率特性。因此，在本发明中，在扬声器装置中设置指向性调整板，从而构成为来自低音扬声 器的声波特别是中音频频段的声波彼此在听者的位置特别是从放射轴离开的位置难以相 抵。在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，作为是低音扬声器2、3的振动板的圆 锥形纸的一部分，设置指向性调整板5、6以使在比高音扬声器4远的部分产生的声波不直 接朝向听者。通过像这样设置指向性调整板5、6，被指向性调整板5、6妨碍的声波中前进性 强的中高音频频段成分的声波在碰到指向性调整板5、6后，通过扩散、反射、吸收而衰减。 另一方面，对于前进性较弱、控制声音整体的声能的低音频频段的声波，在环绕指向性调整 板5、6的同时放射，到达听者。因此，听者感觉到的声能不会大幅度下降。发明人们在与表示图4的特性曲线的现有的假想同轴型扬声器装置同样规格的 装置上设置指向性调整板5、6，将其作为实施方式1的假想同轴型扬声器装置进行了关于 频率特性的实验。图5是表示实施方式1的假想同轴型扬声器装置的频率特性的特性图。图5中的 实线为在下述位置的测定结果，所述位置是在为高音扬声器4的振动板的中心轴的放射轴 X上距高音扬声器4有2m的距离的位置。即，实线为连结测定点与高音扬声器4的中心的 线与放射轴X所成的角度(图2中的角度α)为0度的情况。图5中的虚线为，如上述的 图2所示，在以高音扬声器4的振动板的中点为中心而与放射轴X所成的角度为15度(角 度α为15度)的位置，在从高音扬声器4仅离开2m的距离的位置的测定结果。如图5可以明确，实线(角度α为0度)与虚线(角度α为15度)的特性曲线 的差几乎不存在，在现有的假想同轴型扬声器装置中成为问题的约2kHz 9kHz的频带中， 在从放射轴X离开的位置的指向性恶化的问题大幅度改善。如图2所示，实施方式1的假想同轴型扬声器装置的低音扬声器2、3间的距离差 L与图22所示的现有的假想同轴型扬声器装置相比变小。因此，如图23所示，在来自各低 音扬声器的声波相抵的频率变高，提高到高音扬声器4负责的频带为止。如图5所示的特 性曲线所示，在具有指向性调整板5、6的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，特别是中 高音频频段(2kHz 5kHz)的指向性得到改善。
在本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板5、6与 作为箱室的扬声器箱体1的前隔音板部10—体成型，设置为遮蔽低音扬声器2、3的前表面 的一部分。实施方式1中的指向性调整板5、6配置在距前隔音板部10的内壁面(低音扬 声器2、3的边缘部)5. 5mm的位置，指向性调整板5、6的遮蔽部5b、6b与低音扬声器2、3的 边缘部构成的面平行地设置。即，遮蔽部5b、6b与前隔音板部10的前表面平行地配置。另 外，指向性调整板5、6的遮蔽部5b、6b与前隔音板部10的内壁面(低音扬声器2、3的边缘 部)之间的距离M(参照图3)考虑音质、指向性、设计的平衡性等来决定。图6 图9表示在本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向 性调整板5、6距前隔音板部10的内壁面的距离M为0mm、2. 5mm、8. 5mm、11. 5mm时的频率特 性。在图6 图9中，实线表示在为高音扬声器4的振动板的中心轴的放射轴X(角度 α为0度)上，距高音扬声器4有2m的距离的位置的测定结果，虚线为在以高音扬声器4 的振动板的中点为中心而与放射轴X所成的角度为15度(角度α为15度)的位置，在距 高音扬声器4的中心有2m的距离的位置的测定结果。如图6 图9的特性曲线可以明确，通过在假想同轴型扬声器装置上设置指向性 调整板5、6，无论距离M为如何，在任意的情况下，指向性特别是从放射轴X离开的位置的 中音频频段的指向性得到改善。但是，在我们的实验中，图5的特性曲线所示的距离M为 5. 5mm的情况为在本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置的频率特性所优选 的情况，在音质及指向性方面平衡性良好。并且，在距离M为5. 5mm时，指向性调整板5、6 不与扬声器网状物接触而设计性良好。此外，发明人们对在实施方式1的假想同轴型扬声器装置的结构中未设置指向性 调整板的情况和设置了的情况进行了实验。图IOA是未设置指向性调整板的扬声器装置的频率特性图。图IOB是设置了指向 性调整板的扬声器装置的频率特性图。图IOA及图IOB所示的频率特性图为仅使假想同轴 型扬声器装置中的低音扬声器起动，不使高音扬声器起动时的测定结果。图11是在设置了 指向性调整板的假想同轴型扬声器装置中，仅起动高音扬声器时的频率特性图。另外，在图 10A、图IOB及图11所示的频率特性图中，实线是连结测定点与高音扬声器4的中心的线与 放射轴X所成的角度α为0度的情况，即测定点在放射轴上的情况。虚线是测定点在与放 射轴X交叉的铅直线上(上侧)，所述的角度α为15度的情况。测定点为距高音扬声器4 的中心有2m的距离。另外，在所述的测定中使用的低音扬声器2、3、高音扬声器4及扬声 器箱体1等的规格与上述的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中说明的规格为相同。另 外，在图IOA及图IOB所示的频率特性曲线的测定中使用有高截滤波器，在图11所示的频 率特性曲线的测定中使用高通滤波器。若比较图IOA和图IOB所示的频率特性曲线可知，在角度α为15度的位置测定 时(虚线所示的频率特性曲线)，在图IOA所示的未设置指向性调整板5、6的扬声器装置 中，从约1. 5kHz的频率附近开始衰减，从2kHz的频率开始大幅度地衰减。另一方面，在设 置有指向性调整板5、6的扬声器装置中，从约3kHz的频率附近开始衰减，从4kHz的频率开 始大幅度地衰减。由以上结果可以明确，通过在低音扬声器2、3上设置指向性调整板5、6，改善了在特定的频率(1.5kHz 4kHz)的频带的衰减。并且，在图IOB所示的频率特性中，虽然在超 过4kHz的频率发现了大幅度的衰减，但该频带为高音扬声器4负责的频带(4kHz以上)，因 此没有大的问题。图11是仅起动高音扬声器时的假想同轴型扬声器装置的频率特性图。如图11所 示，在该假想同轴型扬声器装置中，在仅起动高音扬声器4时，实质上在2kHz以上的频带中 达到了期望的声压级。由此，在设置了指向性调整板5、6的实施方式1的假想同轴型扬声 器装置中，在高音扬声器4及低音扬声器2、3分别负责的频带中，显示良好的指向性，特别 是即使在从放射轴X离开的位置也没有在特定的频带中的大幅度的衰减，可以理解为能够 实现指向性的改善。如上所述，根据本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置，通过设置 指向性调整板5、6，能够提供低成本且具有较广的指向性的高质量的扬声器装置。另外，在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板5、6的形状为如图 1所示的扇形，但其形状即使为半圆形形状、长方形形状、顶点为圆角的三角形状，只要是为 覆盖低音扬声器2、3的圆锥形纸的一部分的形状，则为任意形状均能起到一定程度良好的 效果。图12为指向性调整板5A、6A的形状是将低音扬声器2、3的一半隐藏的半圆形形 状的假想同轴型扬声器装置的立体图。图13是表示图12所示的具有半圆形形状的指向性 调整板5A、6A的假想同轴型扬声器装置的频率特性的图。图13中的实线是在作为高音扬 声器4的振动板的中心轴的放射轴X上(角度α为0度)，距高音扬声器4有2m的距离 的位置的测定结果。图13中的虚线是在以高音扬声器4的振动板的中点为中心而与放射 轴X有15度的角度(角度α为15度)的位置，距高音扬声器4有2m的距离的位置的测 定结果。在图12所示的假想同轴型扬声器装置中，与具有所述扇形的指向性调整板5、6的 假想同轴型扬声器装置箱体相比，在指向性方面几乎没有差异而良好，但在频率特性方面， 在实线(角度α为0度)和虚线(角度α为15度)所示的特性曲线中发现了少许振荡。图14为指向性调整板5Β、6Β的形状是2cm宽的长方形形状的假想同轴型扬声器 装置的立体图。图15是表示图14所示的具有长方形形状的指向性调整板5B、6B的假想同 轴型扬声器装置的频率特性的图。图15中的实线是在作为高音扬声器4的振动板的中心 轴的放射轴X上(角度α为0度)，距高音扬声器4有2m的距离的位置的测定结果。图 15中的虚线是在以高音扬声器4的振动板的中点为中心而与放射轴X有15度的角度(角 度α为15度)的位置，距高音扬声器4有2m的距离的位置的测定结果。在图14所示的假想同轴型扬声器装置中，与具有上述扇形的指向性调整板5、6的 假想同轴型扬声器装置相比，实线(角度α为0度)和虚线(角度α为15度)所示的特 性曲线显示了近似平坦的特性，但在较广的指向性这方面改善较少，在设计性方面也不优 选。根据以上结果，图1所示的具有扇形的指向性调整板5、6的实施方式1的假想同 轴型扬声器装置与图12及图14所示的假想同轴型扬声器装置相比，在音质(频率特性的 振荡)及指向性方面优良，并且在设计性方面也具有优越性，因此可以理解扇形的指向性 调整板5、6发挥良好的效果。另外，对于扇形的顶角的角度，在实施方式1中示出了 90度的扇形最优良的结果，但其是根据各扬声器单元的特性、各扬声器单元的配置等各种条件 调整的部件，作为扇形的顶角优选60度 120度的范围。另外，实施方式1的假想同轴型扬声器装置由于能够将指向性调整板5、6与前隔 音板一体化形成，因此具有能够削减模具费用的效果。在图1所示的实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，以指向性调整板5、6与扬 声器箱体1的前隔音板部10—体成型为例进行了说明，但指向性调整板以相对于前隔音板 部10独立的部件形成并结合到扬声器箱体1上也可。图16是表示指向性调整板5C、6C以 相对于扬声器箱体1独立的部件形成并将指向性调整板5C、6C安装到扬声器箱体1的前隔 音板部的假想同轴型扬声器装置的立体图。在像这样构成的假想同轴型扬声器装置中，在 指向性方面与实施方式1的假想同轴型扬声器装置起到了同样的效果。并且，通过将指向性调整板以相对于扬声器箱体1能够装卸的方式构成，能够根 据该假想同轴型扬声器装置的特性而将形状、结构不同的指向性调整板安装，且能够进行 根据听者的喜好的调整。进而，也可以构成为能够将指向性调整板相对于扬声器箱体1安装到期望的位 置。即，以能够根据听者的喜好或听者的位置来变更由指向性调整板遮蔽低音扬声器的区 域的方式，预先在扬声器箱体1的规定位置设置指向性调整板的安装机构。在实施方式1的假想同轴型扬声器装置中，指向性调整板5、6以与扬声器箱体1 由相同的树脂材料形成为例进行了说明，但作为指向性调整板也可以由具有吸音效果的材 料形成。也可以使用例如玻璃纤维、毛毡、木材等形成指向性调整板。并且，也可以构成为， 在指向性调整板与扬声器单元对置的面上设置凹凸，而将从扬声器单元放射的声波的一部 分不规则反射。另外，在实施方式1中，将假想同轴型扬声器装置假定为采用纵置(扬声器单元沿 铅直方向配置)的结构进行了说明，但通常假想同轴型扬声器装置也可能采用横置(扬声 器单元沿水平方向配置)的结构，在将实施方式1的假想同轴型扬声器装置横置时，能够改 善为相对于水平方向具有较广的指向性。本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬声器装置能够适用于5. Ich环绕音响 系统、7. 1环绕音响系统等的各种音响系统的扬声器单元，由于具有良好的指向性，因此无 论横置、纵置的任一种配置均能够对应。因此，本发明所涉及的实施方式1的假想同轴型扬 声器装置设置的自由度变大，能够适用于各种音响设备。如上所述，实施方式1的扬声器装置通过设置指向性调整板5、6，从而能够以低成 本提供具有较广的指向性、显示良好的频率特性且质量高的音响设备。(实施方式2)以下，作为本发明的具有指向性调整板的扬声器装置的适宜的实施方式，举出具 有全频带扬声器单元的扬声器装置的示例详细地说明实施方式2。图17是表示本发明所涉 及的实施方式2的具有全频带扬声器单元40的扬声器装置的立体图。图18是表示实施方 式2的扬声器装置的前隔音板部附近的剖视图。如图17所示，在设置有全频带扬声器单元40的扬声器箱体1上设置有指向性调 整板50、60。实施方式2的扬声器装置的指向性调整板50、60具有与上述的实施方式1的 假想同轴型扬声器装置中的指向性调整板5、6同样的功能。
实施方式2的扬声器装置中的指向性调整板50、60配置为覆盖作为全频带扬声器 单元40的振动板的圆锥形纸的上下部分的一部分。如图17所示，上侧的指向性调整板50 具有顶角为90度的扇形并使其覆盖全频带扬声器单元40的圆锥形纸的整体的约1/4、即圆 锥形纸的上侧一半的约1/2。同样地，下侧的指向性调整板60具有顶角为90度的扇形并使 其覆盖全频带扬声器单元40的圆锥形纸的整体的约1/4、即圆锥形纸的下侧一半的约1/2。 扇形的指向性调整板50、60的各顶点配置在全频带扬声器单元40的圆锥形纸的中心部分 附近。如上所述，在圆锥形扬声器单元中，例如到IkHz左右的低音音频段的频率为止， 作为振动板的圆锥纸的整体进行往复运动而振动，但从其频率超过低音频频段附近，则在 圆锥形纸上产生分割振动。在听者在从该扬声器单元的放射轴离开的位置听到产生这样的 分割振动的扬声器单元的声音时，特别是在来自圆锥形纸的外周部分产生的多个振动区域 的声音到达听者时，仅偏移半波长的声音互相抵消，其声音的声压级大幅度衰减。产生像这 样的现象的频率根据扬声器单元的直径和听者的聆听位置而不同，但在特别是中音频频段 产生时，成为中音频频段不足的声音，因此成为听者感到不适感的声音。为了消除上述的问题，在实施方式2的扬声器装置中，如图17及图18所示，通过 扇形的指向性调整板50、60遮蔽全频带扬声器单元40的圆锥形纸的上下区域中产生的中 音频频段的频率的声波的特定区域，即使在听者在从放射轴向上下方向离开的位置聆听 时，也能够成为期望的频率特性。指向性调整板50、60中的与圆锥形纸对置的面(内壁面50f、60f)至少与作为全 频带扬声器单元40的中心轴的放射轴X(参照图18)正交，或者以中心轴侧比边缘侧更接 近全频带扬声器单元40的方式配置。像这样，由于配置有指向性调整板50、60的内壁面 50f、60f，因此在全频带扬声器单元40的圆锥形纸被指向性调整板50、60覆盖的区域中，在 该区域产生的中音频频段的频率的声波被指向性调整板50、0遮蔽。由此，即使在听者8在 从放射轴向上下方向离开的位置聆听时，来自全频带扬声器单元40的中音频频段的声音 相抵的情况也变少，能够听到中音频频段的声音的衰减较少的声音。另外，低音频频段的频 率的声音由于环绕指向性调整板50、60，因此声压不会大幅度地衰减。另外，在实施方式2的扬声器装置中，指向性调整板50、60构成为覆盖在圆锥形纸 的上下区域产生的中音频频段的频率的声波的一部分。通常扬声器装置朝向听者8配置， 根据听者8的喜好而调整扬声器装置的放射轴的左右方向的角度。扬声器装置的左右方向 的调整通过听者8能够容易地调整。另一方面，扬声器装置的上下方向由于听者8所座的 椅子等的高度、听者8的坐高、扬声器座的高度等而不同，上下方向的调整与左右方向的调 整相比不容易调整。特别是，由于将上下方向的指向性的轴吻合困难，因此在实施方式2的 扬声器装置中，指向性调整板50、60遮蔽在圆锥形纸的上下区域产生的中音频频段的频率 的声波的一部分而显示较广的指向性。如上所述，实施方式2的扬声器装置通过设置指向性调整板50、60，从而能够以低 成本提供具有较广的指向性、显示良好的频率特性且质量高的音响设备。另外，在实施方式2的扬声器装置中，以设置了扇形的指向性调整板50、60为例进 行了说明，但本发明不局限于这样的形状，指向性调整板可以根据全频带扬声器单元的特 性而变形。例如，如上述的实施方式1中所说明的，扇形的顶角可以在60度 120度的范围内。此外，本发明包括变形为上述的图12及图14所示的半圆形、长方形形状等各种形状 的结构。进而，在实施方式2的扬声器装置中，如上述的图16所示，可以构成为指向性调整 板50、60能够装卸于扬声器箱体，或者也可以与扬声器箱体一体地构成。(实施方式3)以下，作为本发明的具有指向性调整板的扬声器装置的适宜的实施方式，举出具 有低音扬声器和高音扬声器的双声道的同轴型扬声器单元的扬声器装置的示例详细地说 明实施方式3。图19是表示本发明所涉及的实施方式3的设置有同轴型扬声器单元41的 扬声器装置的主视图。如图19所示，在实施方式3的扬声器装置的扬声器箱体1上设置有同轴型扬声器 单元41，该同轴型扬声器单元41具有低音扬声器41a、配置于位于低音扬声器41a的中心 部分的中心杆的高音扬声器41b。在设置有同轴型扬声器单元41的扬声器箱体1上，与上 述的实施方式1、2同样地设置有指向性调整板51、61。在实施方式3的扬声器装置中的指 向性调整板51、61具有与上述的实施方式1、2的指向性调整板5、6、50、60同样的功能。在实施方式3的扬声器装置中的指向性调整板51、61以覆盖同轴型扬声器单元41 的低音扬声器41a中的作为振动板的圆锥形纸的上下部分的一部分的方式配置。如图19 所示，上侧的指向性调整板51具有大致扇形并使其覆盖低音扬声器41a的圆锥形纸的整体 的约1/4、即圆锥形纸的上侧一半的约1/2。同样地，下侧的指向性调整板61具有大致扇形 并使其覆盖低音扬声器41a的圆锥形纸的整体的约1/4、即圆锥形纸的下侧一半的约1/2。 但是，指向性调整板51、61的各顶点部分被切去成弯曲形状以使其不覆盖高音扬声器41b。 即，上侧的指向性调整板51和下侧的指向性调整板61为相同的形状。与上述的实施方式1及实施方式2的扬声器装置同样地，如上述构成的实施方式 3的扬声器装置通过扇形的指向性调整板51、61遮蔽在低音扬声器41a的圆锥形纸的上下 区域中产生的中音频频段的频率的声波的特定区域，即使听者位于从放射轴向上下方向离 开的位置聆听时，来自低音扬声器41a的中音频频段的声音的抵消变少，能够听到中音频 频段的声音的衰减较少的声音。如上所述，实施方式3的扬声器装置通过设置指向性调整板51、61，从而能够以低 成本提供具有较广的指向性、显示良好的频率特性且质量高的音响设备。另外，在实施方式3的扬声器装置中，扇形的指向性调整板51、61的顶角部分由 于与高音扬声器41b的位置对应，因此示出了形成为切去成弯曲状的形状，但本发明不局 限于这样的形状，指向性调整板51、61可以根据同轴型扬声器单元的特性而变形。例如， 如上述的实施方式1中说明的，扇形的顶角在60度 120度的范围而形成为更小的扇形也 可。此外，本发明包括如上述的图12及图14所示变形为半圆形、长方形形状等各种形状的 情况。进而，在实施方式3的扬声器装置中，如上述的图16所示，可以构成为指向性调整板 51、61能够装卸于扬声器箱体，或者也可以与扬声器箱体一体地构成。以一定程度的详细度对本发明的适宜的方式进行了说明，但该适宜的方式的现公 开内容在结构的细部进行变化而为适当的结构，各要素的组合和顺序的变化在不脱离申请 的发明的范围及思想的情况下能够实现。工业上的可利用性本发明的扬声器装置提供一种结构简单、低成本、具有较广的指向性、显示良好的频率特性的高质量的扬声器装置，是能够适用于各种音响设备中的通用性高的装置。
权利要求
一种扬声器装置，其具有扬声器单元，其具有作为声源的振动板；箱室，其安装有所述扬声器单元；指向性调整板，其以覆盖所述扬声器单元的振动板的振动区域的一部分的方式配置，距所述扬声器单元的振动板的外周的边缘部具有规定距离，其中，所述指向性调整板构成为，将接收到的来自所述振动板的声波向所述振动板的方向反射。
2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其中，所述指向性调整板具有遮蔽部和支承部，所述遮蔽部具有与所述振动板的外周的边缘 部构成的面平行的反射面，且将所述反射面配置成与所述振动板对置，所述支承部将所述 遮蔽部固定于箱室。
3.根据权利要求1所述的扬声器装置，其中，所述指向性调整板具有遮蔽部和支承部，所述遮蔽部具有配置成与所述振动板的中心 侧对置的位置比与所述边缘部侧对置的位置更接近所述振动板的反射面，且将所述反射面 配置成与所述振动板对置，所述支承部将所述遮蔽部固定于箱室。
4.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中，所述遮蔽部为以与所述振动板的边缘部对置的部分大、与所述振动板的中心侧对置的 部分小的方式形成的扇形。
5.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中，所述遮蔽部为以与所述振动板的边缘部对置的部分大、与所述振动板的中心侧对置的 部分为顶点的扇形，所述扇形的顶角在60度 120度的范围内。
6.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中，所述遮蔽部以覆盖所述振动板的振动区域的上下部分的方式配置。
7.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中，所述扬声器装置为由两个低音扬声器夹着一个高音扬声器而构成所述扬声器单元的 假想同轴形扬声器装置，所述指向性调整板设置在所述两个低音扬声器上。
8.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中，所述扬声器装置为在所述扬声器单元中高音扬声器和低音扬声器配置在同轴上的同 轴形扬声器装置，所述指向性调整板设置在所述低音扬声器上。
9.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中，所述扬声器装置为所述扬声器单元是全频带扬声器单元的扬声器装置， 所述遮蔽部以覆盖所述振动板的振动区域的上下部分的方式配置。
10.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中， 所述指向性调整板与所述箱室一体成型。
11.根据权利要求2或3所述的扬声器装置，其中， 所述指向性调整板相对于所述箱室能够装卸。
12.—种扬声器装置，其为在箱室的隔音板上设有两个低音扬声器的假想同轴形的扬 声器装置，其中，以覆盖所述两个低音扬声器各自的一部分的方式设置指向性调整板， 所述指向性调整板分别以与所述两个低音扬声器的振动板的、从假想放射轴离开的两 侧的边缘部分对置的方式形成，并且以覆盖所述低音扬声器的一部分且遮蔽区域从边缘部 分朝向中心部分变小的方式构成。
13.根据权利要求12所述的扬声器装置，其中， 所述指向性调整板与所述箱室一体形成。
14.根据权利要求12或13所述的扬声器装置，其中，所述指向性调整板配置成距所述振动板的边缘部具有规定距离。
全文摘要
本发明为了提供一种结构简单、具有较广的指向性而显示良好的频率特性的扬声器装置，以覆盖扬声器单元的振动板的振动区域的一部分的方式设置指向性调整板，指向性调整板距扬声器单元的振动板的外周的边缘部具有规定距离地配置，形成为将接收到的来自振动板的声波向所述振动板的方向反射。
文档编号H04R1/26GK101904180SQ20088012178
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月15日 优先权日2007年12月18日
发明者中谷英次 申请人:松下电器产业株式会社