JP2007235389A - 広指向性スピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】低域から、この低域よりも比較的高い音域についてまで、広い指向性を得ることができる広指向性スピーカシステムを提供する。
【解決手段】コーン型スピーカユニット１は、低域から比較的高い音域までの音を出力する役割を受け持つ。２はディフューザであり、その外周面５７には、高域用スピーカユニット３が設けられている。第１のホーン５は、コーン型振動板４と、ディフューザ２との間に配置され、その間隙に第１の音響通路８が形成され、また、ディフューザ２との間隙に第２の音響通路９が形成される。第２のホーン６は、コーン型振動板４の延長上に位置し、第１のホーンに沿って、第１の音響通路８が延長形成される間隙を介して配置されている。ディフューザ２の中央部に孔７が設けられて、第３の音響通路１０が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、低域だけでなく低域よりも比較的高い音域にまで、広い指向特性が得られる広指向性スピーカシステムに関するものである。

天井面などに取り付けて用いられるスピーカシステムにおいては、通常、コーン型スピーカが単体で使用されている。このコーン型スピーカとして、電気音響変換効率を上げるために、大口径（口径約6.5インチ、16.5cm以上）のものを使用したいという要求がある。しかし、大口径になるほど、指向性に問題が生じてくる。
図７は、従来の大口径コーン型スピーカの特性を示す説明図である。
図７（ａ）は、大口径コーン型スピーカを使用したときの指向特性を示すグラフである。図７（ｂ）は、大口径コーン型スピーカに高域用スピーカを併用した場合の周波数特性を示すグラフである。

図７（ａ）において、大口径コーン型スピーカの中心軸（０度）での、スピーカから離れた位置（例えば、1m）における音圧レベルを基準とする。音の周波数（f）が低域にあるときは無指向性である。しかし、中域から高域に至るほど、中心軸近辺の音圧は依然として高いが斜め方向は音圧が低下する。そのため、大口径コーン型スピーカを天井面に取り付けたとき、その真下では音が明瞭であるが、真下から離れるほど、こもった音になり、明瞭さを欠くことになる。
そのため、呼出しアナウンスや音楽再生に用いる場合、中高域についても指向性を広くしたい場合には、口径の小さなコーン型スピーカを用いるが、変換効率が悪くなる。

大口径コーン型スピーカは、元々、等価質量が大きいので、高域の放射エネルギーを余り出さない。そのため、高域まで出力するには、一般に、高域用スピーカ（ツィータ）を併用する。高域用スピーカの口径は小さいので、元々指向性が広いし、小型であるので、複数の高域用スピーカを多数配置することもできる。
しかし、大口径コーン型スピーカをウーファとして用い、クロスオーバ周波数よりも高い音域を高域用スピーカに任せた場合、図７（ｂ）に示すように、中心軸（０度）では問題がないが、斜め方向においては、クロスオーバ周波数よりも少し低い音域において音圧が不足している。従って、高域用スピーカを併用するだけでは、低域よりも比較的高い音域について広指向性を実現することができない欠点がある。

従来、コーン型スピーカを用いたスピーカシステムにおいて、広指向性を実現するために、コーン型振動板の前面を絞り込み部材で覆うものが知られている（特許文献１参照）。この絞り込み部材には、小径の中央孔と複数の周辺孔とが設けられている。高域においては、中央孔から広がる音と周辺孔から広がる音との位相差による相互干渉により、正面方向において音圧レベルが低下する結果、高域の指向性が拡大する。また、中央孔の前部には、上半部が略円錐形状、下半部が略半球状であって、その直径が上述した中央孔の直径に略等しいディフューザが設けられている。このディフューザは、特に高域において指向性を拡大させる。

しかし、上述した従来技術では、コーン型振動板と絞り込み部材とで、閉空間を形成し、閉空間に発生している音のエネルギーを、中央孔と周辺孔から放出することによって、位相干渉させるものであった。ところが、閉空間は、ローパスフィルタを構成するため、高域は出力音圧レベルが低下せざるを得なかった。
また、中央孔と周辺孔という２つの音響通路を用いた位相干渉を利用しているため、位相干渉のピークとディップが急峻になるという問題もある。
特開２００４−１９３７４９号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、低域から、この低域よりも比較的高い音域の周波数についてまで、広い指向性を得ることができる広指向性スピーカシステムを提供することを目的とするものである。

本発明は、請求項１に記載の発明においては、コーン型振動板を有するスピーカユニットを用いた広指向性スピーカシステムであって、第１のホーンは、当該小径開口部が、前記コーン型振動板の前面開口部よりも内部に位置し、当該外面が、当該小径開口部の側において第１の音響通路を介して前記コーン型振動板の内面に沿って配置され、ディフューザは、当該基底部が、前記第１のホーンの前面開口部よりも内部に位置して前記第１のホーンの小径開口部に対向し、当該外周面が、第２の音響通路を介して、前記基底部から前記第１のホーンの内面に沿って広がった後、先端部に向かって狭まる形状をしているものである。
従って、第１のホーン及びディフューザにより、音の位相が調整され、低域及びこの低域よりも比較的高い音域の周波数についてまで、広指向性を得ることができる。
第１のホーンは、コーン型振動板の内面および外面に沿って音を導く第１，第２の音響通路を形成する。従って、従来技術のように音を閉じこめるものではないから、高域についても出力音圧レベルの低下が少ないので、カットオフ周波数が低くなることなく、音の明瞭度を増すことができる。

請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の広指向性スピーカシステムにおいて、第２のホーンを有し、該第２のホーンは、前記コーン型振動板の前面開口部に近接して前記コーン型振動板の延長上に位置し、当該内面は、前記第１のホーンの外面に沿って、前記第１の音響通路が延長形成される間隙を介して配置されているものである。
一般に、中心軸に対して９０度に近い方向には音を伝える必要がない。従って、第１の音響通路を経て放射される音を、中心軸から所望の角度のカバーエリアに集中させることにより、音への変換効率を上げることができる。

請求項３に記載の発明においては、非コーン型の振動板を有する広指向性スピーカユニットを用いたスピーカシステムであって、第２のホーンは、当該小径開口部が、前記スピーカユニットの開口部に取り付けられ、第１のホーンは、当該小径開口部が、前記第２のホーンの前面開口部よりも内部に位置し、当該外面が、当該小径開口部の側において第１の音響通路を介して前記第２のホーンの内面に沿って配置され、ディフューザは、当該基底部が、前記第１のホーンの前面開口部よりも内部に位置して前記第１のホーンの小径開口部に対向し、当該外周面が、第２の音響通路を介して、前記基底部の側から前記第１のホーンの内面に沿って広がった後、先端部に向かって狭まる形状をしているものである。
第２のホーンが、上述した請求項１に記載の発明における、コーン型振動板の役割を果たすので、コーン型振動板を有しないスピーカユニットにおいても、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏する。

請求項４に記載の発明においては、請求項１から３までのいずれか１項に記載の広指向性スピーカシステムにおいて、複数の高域用スピーカは、前記ディフューザの先端部寄りの外周面に、前記ディフューザの中心軸から見て、互いに斜め方向放射状になるように格納されている。
コーン型振動板を有するスピーカユニットの単体だけでは、十分な出力を得られない高域の音出力を、高域用スピーカを用いて補うことにより、フルレンジで広指向性を得ることができる。その結果、音の明瞭度が増す。
また、複数の高域用スピーカが斜め方向放射状に複数格納されるから、高域の音が正面に集中しない。その結果、高域について、広指向特性が得られることになる。高域用スピーカの個数は、２個でもよいが、３個以上とした方が音の広がりがよい。

請求項５に記載の発明においては、請求項１から４までのいずれか１項に記載の広指向性スピーカシステムにおいて、ディフューザは、当該中央部に第３の音響通路となる孔を有するものである。
従って、第１の音響通路、第２の音響通路に加えて、上述した孔が第３の音響通路となることによって、経路差を生じる音響通路が増えることから、位相干渉によって特定の周波数において生じるピークとディップを和らげることができる。

本発明は、低域からこれよりも比較的高い音域についてまで、広い指向性を得ることができる。その際、比較的高い音域での出力低下を招くことがないという効果がある。その結果、変換効率は良いものの、比較的高い音域について広い指向性が得られなかった大口径のコーン型スピーカユニットの改善を、これを用いて図ることができる。
高域用のスピーカユニットを追加したり、第３の音響通路を設けたりすることが簡単な構造であるという効果がある。
本発明のスピーカシステムは、例えば、天井埋め込み型スピーカとしての用途において、広指向性を維持したまま変換効率を良くすることができるので、スピーカ設置台数を少なくしたり、低出力のアンプを使用したりすることが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施の形態を説明する斜視図である。
１はコーン型スピーカユニットであり、低域から比較的高域までの音を出力する役割を受け持つ、いわゆる「ウーファ」に相当する。変換効率を良くするには、その口径を大口径（6.5インチ（16.5cm）以上）にするとよい。8インチ（20.32cm）程度が好適である。
２はディフューザ（diffuser）である。図示の例では、ディフューザ２の外周面５７（図４参照）には、高域用スピーカユニット３が設けられているが必須ではない。高域用スピーカユニット３は、高域の音を出力する役割を受け持つ、いわゆる「ツィータ」であり、図示の例では、４個のユニットが等角度で配置されている。
４はコーン型スピーカユニット１のコーン型振動板である。典型的な形状は、コーン（cone：円錐形）という名の通り、直線断面形状の振動板であるが、広がるにつれて広がりの度合いが大きくなる曲線断面形状の振動板の場合もある。

第１のホーン５は、コーン型振動板４と、ディフューザ２との間に配置されている。コーン型振動板４との間隙に第１の音響通路８がリング状に形成され、ディフューザ２との間隙に第２の音響通路９がリング状に形成される。
第２のホーン６は、コーン型振動板４の延長上に位置し、第１のホーン５に沿って、上述した第１の音響通路８が延長形成される間隙を介して配置されているが、必須の構成ではない。
第１のホーン５の断面形状は、第１のホーン５がコーン型振動板４に沿う部分では、コーン型振動板４の断面形状に呼応する必要があるが、全体としては、直線断面形状に限らず、広がるにつれて広がりの度合いが大きくなる（反り上がる）曲線断面形状にすることもできる。第２のホーン６についても、直線断面形状に限らず、広がりの度合いが大きくなる曲線断面形状にすることもできる。

図示の例では、ディフューザ２の中央部に孔７が設けられているが、この孔７は必須ではない。
コーン型振動板４の中心のセンタキャップ１２からディフューザ２の先端部５８（図４参照）まで、第３の音響通路１０が形成されている。
上述した第１〜第３の音響通路８，９，１０の経路長が異なるため、背景技術において説明した従来技術と同様に、音の聴取点において、各音響通路を経由した音が、聴取位置において合成されるとき、位相干渉が生じ、中央部において、音の周波数が高くなるほど出力音圧レベルが低下し、指向特性が平坦化の傾向を持つようになる。
なお、上述した第１〜第３の音響通路８，９，１０を形成する部材の外形状は、音の回折が少なくなるように、できるだけ丸みをおびるようにされている。

図２は、図１に示した実施の形態の内部構造を説明する第１の断面構造図である。この断面構造図は、図１に示した広指向性スピーカシステムを上下に分断したときの断面構造図である。
図３は、また、図１に示した実施の形態の広指向性スピーカシステムの内部構造を説明する第２の断面構造図である。この断面構造図は、図１に示した広指向性スピーカシステムを、第１ねじ座１７及び第２セルフタップボス１８が存在する角度で分断したときの断面構造図である。いずれの図においても、図１と同じ部分には同じ符号を付している。
内部構造を詳細に説明する前に、コーン型振動板４、第１のホーン５、ディフューザ２、第２のホーン６について、各部材の形状と、相互の配置関係を説明しておく。

図４は、コーン型振動板４、第２のホーン６、第１のホーン５、ディフューザ２の形状を説明するための、分解構造図である。
図２に示した第１の断面構造図に基づいて作成され、図１，図２と同じ部分には同じ符号を付している。
５０は、本発明の広指向性スピーカシステムの中心軸であて、コーン型スピーカユニット１、第２のホーン６、第１のホーン５、ディフューザ２の中心軸でもある。
コーン型スピーカユニット１において、コーン型振動板４のコーン形状の外部であるか内部であるかによって、Ａをコーン型振動板４の外面と呼び、Ｂを内面と呼ぶ。コーン型振動板４はエッジ２７を介してフランジ２８に固定される。コーン型振動板４のエッジ２７に接する開口部を、前面開口部５１と呼ぶ。

第２のホーン６は、図示の例では、コニカル（Conical、円錐状）ホーンであるが、エクスポネンシャルホーン等の、その他の形状であってもよい。
ホーンの外部であるか内部であるかによって、Ａを第２のホーン６の外面と呼び、Ｂを内面と呼ぶ。第２のホーン６は、その突起６ａを、コーン型スピーカユニット１のフランジ２８の孔に係合させて固定されるが、詳細は図示していない。第２のホーン６のフランジ２８に結合する側を小径開口部５２と呼び、その反対の大径側を前面開口部５３と呼ぶ。

第１のホーン５も、図示の例では、コニカルホーンであるが、エクスポネンシャルホーン等の、その他の形状であってもよい。ホーンの外部であるか内部であるかによって、Ａを第１のホーン５の外面と呼び、Ｂを内面と呼ぶ。
第１のホーン５は、図１にも示されていた第２ねじ座１７を４箇所に有し、第２のホーン６の有する第２セルフタップボス１８と位置合わせし、図示下方向から、図示しないセルフタップを第２セルフタップボス１８に設けられた孔にねじ込むことにより、第２のホーン６に固定される。
コーン型振動板４の側に位置する開口を、小径開口部５４、その反対の大径側を前面開口部５５と呼ぶ。

ディフューザ２は、コーン型振動板４の側を、その中央部においてほぼ平面状になっていることから、基底部５６と呼ぶが、コーン型振動板４の方向に凸となる球面になっていてもよい。基底部５６の反対側を先端部５８と呼ぶ。
ディフューザ２の形状により、第２の音響通路９の曲がり具合を調整できるから、ディフューザ２は、第２の音響通路９を通過する音の位相を調整する、位相調節器の機能を有している。

ディフューザ２の外周面５７は、基底部５６から、間隙をあけて、第１のホーン５の内面に沿って広がるが（図示の例では、コニカル）、先端部５８に行くほど狭まる。図示横方向の外形横断面を考えると、先端部５８に行くほど、斜め切りあるいは丸められることにより、外形横断面の面積が小さくなる。
従って、第２の音響通路９は、基底部５６から先端部５８に移行する変曲点６６から先は、そのリング状の横断面の内径が中心方向に拡大される。

ディフューザ２の先端寄りの斜め切りされた外周面５７には、複数（図示の例では、４個）の高域用スピーカ３が、ディフューザ２の中心軸から見て、互いに外向き、放射方向になるように配設されて、ディフューザ２内に収納されている。
また、ディフューザ２は、図示の例では、その中央部に、基底部５６から先端部５８まで、孔７が貫通している。従って、先端部５８は、孔７の前面開口部ともなる。孔７の内面５９は、基底部５６、先端部５８の端部において丸められている。
図示の例では、孔７はホーン形状になっている。孔７の全体を通して見れば、ホーンの内面と同様な形状であって、基底部５６側の開口断面が小径となり、前面開口部５８側の開口断面が大径となる。
しかし、孔７は、孔７が音響通路となりさえすれば、ホーン形状でなくてもよい。開口断面の径が変わらない円筒状のものでも、前面開口部の開口断面が小径となるものでもよい。

ディフューザ２は、図３を参照して後述するように、ねじ座嵌合部４１ａに、図１にも示した第１のホーン５の第１ねじ座１６をはめ込み、第１ねじ座１６の側から第１セルフタップボス４２ａの孔に、図示しないセルフタップをねじ込むことにより、第１のホーン５に固定される。

次に、図４に示した各部材の相互の配置関係を説明するとともに、図１，図２に示した第１〜第３の音響通路が形成される間隙を説明する。
第１のホーン５は、その小径開口部５４が、コーン型振動板４の前面開口部５１よりも内部に位置し、その外面Ａが、その小径開口部５２の側において第１の音響通路８（図１，図２参照）を介してコーン型振動板４の内面Ｂに沿って配置される。従って、第１のホーン５は、その少なくとも一部が、コーン型振動板４の内部（内面Ｂ側）にある。

一方、第２のホーン６は、コーン型振動板４の前面開口部５１に近接してコーン型振動板４の延長上に位置し、その内面Ｂは、第１のホーン５の外面Ａに沿って、第１の音響通路８（図１，図２参照）が延長形成される間隙を介して配置されている。
図示の例において、第１のホーン５の前面開口部５５は、第２のホーン６の前面開口部５３よりも前に突き出ているが、これは必須の要件ではない。第２のホーン６は、第１の音響通路８を延長させて中央のエリアに音を集中されるためのものであるから、第１のホーン５の前面開口部５５が、第２のホーン６の前面開口部５３よりも内部に位置していてもよい。

ディフューザ２は、その基底部５６が、第１のホーン５の前面開口部５５よりも内部に位置して第１のホーン５の小径開口部５４に対向し、その外周面５７が、基底部５６から第２の音響通路９（図１，図２参照）を介して、第１のホーン５の内面Ｂに沿っている。
図示の例において、ディフューザ２の先端部５８は、第１のホーン５の前面開口部５５よりも前に突き出ている。しかし、ディフューザ２は、斜め寄りの方向に第２の音響通路を形成するものであるから、ディフューザ２の先端部５８の突き出しは必須の要件ではない。

高域用スピーカ３は、ディフューザ２の先端部５８寄りの斜め切りされた外周面５７に、ディフューザ２の中心軸５０から見て、互いに斜め方向放射状（外向き）になるように、等角度で４個格納されている（図１参照）。
ディフューザ２は、その中央部に第３の音響通路１０（図１，図２参照）となる孔７を有する。

再び、図１〜図３に戻って、コーン型スピーカユニット１の内部構造を説明する。基本的には従来と同様である。
図２において、コーン型スピーカユニット１は、動電型スピーカである。
そのフランジ２８を、ねじ等により、図示しない、天井板等の平面バッフル板、スピーカボックス等のエンクロージャの孔に取り付けて固定される。あるいは、第２のホーン６の前面開口部５３の周囲に、図示のようなフランジ６５を設けた場合は、このフランジ６５を天井板等の平面バッフル板、スピーカボックス等のエンクロージャの孔に取り付けて固定するようにしてもよい。
図示の磁気回路部２１は外磁型である。リング状のマグネット１１の中心にセンタポール２２がある。マグネット１１はヨーク２３とプレート２４に挟まれ、プレート２４の中央孔にセンタポール２２が挿入されている。これらが磁気回路部２１を構成する。

プレート２４の中央孔とセンタポール２２との間に、リング状の空隙が形成され、ここにボイスコイルボビン２５に巻かれたボイスコイル２５ａが位置する。ボイスコイルボビン２５は、コーン型振動板４に固着されている。１２はセンタキャップである。ボイスコイル２５ａに音声周波数の電気信号を流すことによりコーン型振動板４が駆動される。
磁気回路部２１は、穴空きのフレーム２６を介してフランジ２８に取り付けられている。
コーン型振動板４の前面開口部５１（図４参照）はエッジ２７により、フランジ２８に固定されている。
そもそも、フランジ２８を有したフレーム２６は、少なくとも磁気回路部２１及びコーン型振動板４を取り付けるための部材であればよいので、形状的に制限されない。例えば、フレーム２６は、円錐部に多孔を有する、円錐台、ｎ角錐台（ｎは３，４，５，…）形状であってもよい。

コーン型スピーカユニット１のコーン型振動板４がボイスコイル２５ａを流れる電気信号により駆動されると、第１〜第３の音響通路８，９，１０という異なる経路に分流されて音が放射される。
コーン型スピーカユニット１は、低域の音については、コーン型振動板４の全体がピストン運動する、そのため、第１〜第３の音響通路８，９，１０の間に経路差はできにくい。
しかし、高域の音になると、コーン型振動板４は、分割振動を起こし、中央付近でしか振動しなくなる。従って、音のエネルギーがコーン型振動板４の中心付近に集中し、点音源のようになる。

従って、スピーカシステムの正面（中心軸の近傍）では、第１の音響通路８を通る場合と、第２の音響通路９を通る場合、さらに、第３の音響通路１０を通る場合とでは、経路差があるため、周波数が比較的高域の音については、波長が短いこともあって、互いに相殺し合う大きな位相干渉を起こして、各音響通路を通った音の「音圧の加算度」が悪くなるのに対し、斜め方向では「音圧の加算度」が良くなる。その結果、指向性を広げることができる。
その際、本発明の実施の形態では、従来技術のように、音をコーン型振動板４の内部に閉じこめていないので、高域の出力音圧レベルが抑圧されない。

また、ディフィーザ２の形状設計によって、正面よりも斜め方向の方が音圧が高くなる状況を作ることも可能である。
なお、図示の例では、第２のホーン６を設けているが、この第２のホーン６は、第１の音響通路８を経て放射される音を、中心エリアに集中させるためのものであるから、必須のものではない。
また、ディフューザ２に設けた孔７は第３の音響通路となる。音響通路が増えることにより、位相干渉によって特定の周波数において生じるピークとディップを和らげることができるが、必須のものではない。

図２において、高域用スピーカユニット３は、図示の例では、小型のドーム型ツイータの一種である、公知のバランスドーム型ツィータである。フェイズプラグ１３がスポーク１３ａにより支持部１４に取り付けられている（図１参照）。フェイズプラグ１３は、位相干渉を防ぐために音響負荷を与えるためのものである。
図２において、１５は振動板及びエッジであって、中央はドーム状（dome半球状）の振動板であり、周囲が半円環（半ドーナツ）面状のエッジになっている。エッジが振動板と同程度の面積を占めている。

図示の磁気回路部（３０，３１，３２，３３）は外磁型であり、リング状のマグネット３０の中心にセンタポール３１がある。マグネット３０はヨーク３２とプレート３３に挟まれ、プレート３３の中心孔とセンタポール３１との間に、リング状の空隙が形成され、ここにボイスコイルボビン３４に巻かれたボイスコイル３４ａが位置する。ボイスコイルボビン３４は、振動板とエッジとの境界に固定されている。「振動板及びエッジ」１５及びプレート３３は、支持部１５によりディフューザ２に取り付けられる。
なお、高域用スピーカユニット３は、広指向性スピーカシステムをフルレンジ（全音域）用にするためのものであるから、必須のものではない。

図３を参照して、第１のホーン５を第２のホーン６に取り付けている構造、及び、ディフューザ２を第１のホーン５に取り付けている構造を説明する。
第１のホーン５の第２ねじ座１７には、第１のホーン５の外面Ａ（図４参照）に嵌合部１７ａがあり、ここに第２のホーン６の第２セルフタップボス１８がはめ込まれ、第２ねじ座１７から、第２セルフタップボス１８にセルフタップがねじ込まれる。
一方、ディフューザ２は、ディフューザ組立体４１，４２とが、それらの外周面５７（図４参照）においては、Ｘ−Ｘ線上で組み合わされ、内面５９（図４参照）においては、Ｙ−Ｙ線上で組み合わされることにより構成される。

ディフューザ組立体４１のねじ座嵌合部４１ａがディフューザ組立体４２の第１セルフタップボス４２ａと直線上に並び、第１のホーン５の内面Ｂ（図４参照）から突出形成された第１ねじ座１６が、ねじ座嵌合部４１ａにはめ込まれる。第１のホーン５の外面Ａから、第１ねじ座１６、ねじ座嵌合部４１ａを介して、第１セルフタップボス４２ａにセルフタップをねじ込む。その結果、ディフューザ組立体４１とディフューザ組立体４２とが一体化されるとともに、第１のホーン５に固定される。

図５は、本発明の第２の実施の形態を説明する断面構造図である。
図中、図１〜図４と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施の形態においては、コーン型スピーカユニット１のフランジ２８が、ホーン形状バッフル板６１に取り付けられて使用される。図示の例では、ホーン形状バッフル板６１がコニカルホーンの形状をしているが、その内面Ｂが、第１のホーン５の外面Ａ（図４参照）に沿って広がるようになっていればよい。

機能的には、このホーン形状バッフル板６１は、図１〜図４を参照して説明した第２のホーン６に置き換わる。加えて、コーン型振動板４の外面Ａ（図４参照）から放射される音が前面に回り込むことを防止するバッフル板を兼用している。
６３はセルフタップボスであって、予め何らかの固着方法により、フランジ２８に固定されている。第１のホーン５は、例えば、図示しないセルフタップを第２ねじ座１７からセルフタップボス６３にねじ込むことにより、コーン型スピーカユニット１のフランジ２８に固定される。

図６は、本発明の第３の実施の形態を説明する断面構造図である。図中、図１〜図５と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施の形態においては、図１〜図５に示した、コーン型スピーカユニット１を用いる代わりに、非コーン型振動板を有するスピーカユニット７１を用いるものである。この非コーン型振動板も磁気回路部中のボイスコイルにより駆動される。
非コーン型振動板を有するスピーカユニット７１としては、ドーム型の振動板を有するスピーカユニット、平板型振動板を有するスピーカユニット等を用いることができる。

図１〜図４に示したコーン型振動板４の代わりとなるものとして、第２のホーン７２を有している。図１〜図４に示した第２のホーン６の小径開口部５２（図４参照）をスピーカユニット７１の開口部７１ａまで延長し、非コーン型の振動板を有するスピーカユニット７１に取り付けたものということもできる。
従って、第２のホーン７２の第１のフランジ７２ａは、その小径開口部が、非コーン型の振動板を有するスピーカユニット７１の開口部７１ａに取り付けられている。また、第２のホーン７２には、図示しないバッフル板に取り付けるための第２のフランジ７２ｂを有する。

第１のホーン５は、その小径開口部５４（図４参照）が、第２のホーン７２の前面開口部（図４における前面開口部５３に対応する箇所）よりも内部に位置し、その外面（図４における第２のホーン６の外面Ａに対応する面）がその小径開口部（図４における小径開口部５２に対応する箇所）の側において第１の音響通路８を介して第２のホーン７２の内面（図４における第２のホーン６の内面Ｂに対応する面）に沿って配置されている。
ディフューザ２は、図１〜図４に示したものと同じであるから、説明を省略する。
高域用スピーカ３は、フルレンジ化が必要であれば取り付けるが、必須ではない。

図１〜図４に示したコーン型振動板４の代わりに、第２のホーン７２を有している。従って、非コーン型振動板を有するスピーカユニット７１であっても、図１〜図４を参照して説明した実施の形態と同様に、低域から比較的高い音域についてまで、広い指向特性を得ることができる。
図示の例では、第１のホーン５の前面開口部５５（図４参照）は、第２のホーン７２の前面開口部よりも前に突き出ているが、これは必須の要件ではない。

非コーン型振動板を有するスピーカユニット７１の開口部７１ａから平面波が放出される場合であっても、第２のホーン７２により、球面波状に変化するため、中心から広がるような点音源に近くなる。その結果、コーン型スピーカ１を用いた場合と同様な位相干渉を起こして、低域から比較的高い音域の周波数についてまで、中央部での出力音圧レベルを低下させることにより、広い指向性を得ることができる。ディフィーザ２の形状設計によって、正面よりも斜め方向の方が音圧が高くなる状況を作ることも可能である。

非コーン型振動板を有するスピーカユニット７１として、リボン型振動板（振動板は電気信号を流す導体を兼ねる）を用いたスピーカユニットを用いることも可能である。ただし、リボン型振動板の場合は、矩形の振動板であるから、回転対称形でない。そのため、振動板の対称軸に合わせて第１のホーン５、第２のホーン、ディフューザ２の各形状を変更する必要がある。

上述した説明では、コーン型スピーカユニット１として動電型のものを示したが、動電型に限らず、電磁力を用いた他の駆動方式でもよい。また、圧電型スピーカ、静電型（コンデンサ）スピーカでもよい。
また、コーン型振動板４がエッジ２７を有するものを示したが、エッジのないものでもよい。
また、天井埋め込み型として使用するものとして説明したが、ボックス型スピーカシステムなど他の形式で設置されてもよい。

本発明の第１の実施の形態を説明する斜視図である。 図１に示した実施の形態の内部構造を説明する第１の断面構造図である。 図１に示した実施の形態の内部構造を説明する第２の断面構造図である。 コーン型振動板、第２のホーン、第１のホーン、ディフューザの形状を説明するための分解構造図である。 本発明の第２の実施の形態を説明する断面構造図である。 本発明の第３の実施の形態を説明する断面構造図である。 従来の大口径コーン型スピーカの特性を示す説明図である。

符号の説明

１…コーン型スピーカユニット、２…ディフューザ、３…高域用スピーカユニット、４…コーン型振動板、５…第１のホーン、６…第２のホーン、７…孔、８…第１の音響通路、９…第２の音響通路、１０…第３の音響通路、１６…第１ねじ座、１７…第２ねじ座、１８…第２セルフタップボス、２１…磁気回路部、２６…フレーム、２７…エッジ、２８…フランジ、４１，４２…ディフューザ組立体、４１ａ…ねじ座嵌合部、４２ａ…第１セルフタップボス、５１…前面開口部、５２…小径開口部、５３…前面開口部、５４…小径開口部、５５…前面開口部、５６…基底部、５７…外周面、５８…先端部，前面開口部、５９…内面、６１…ホーン形状バッフル板（第２のホーン）、６５…フランジ、７１…非コーン型振動板を有するスピーカユニット、７２…第２のホーン、７２ａ…第１のフランジ、７２ｂ…第２のフランジ

Claims (5)

1. コーン型振動板を有するスピーカユニットを用いた広指向性スピーカシステムであって、
   第１のホーンとディフューザを有し、
   前記第１のホーンは、当該小径開口部が、前記コーン型振動板の前面開口部よりも内部に位置し、当該外面が、当該小径開口部の側において第１の音響通路を介して前記コーン型振動板の内面に沿って配置され、
   前記ディフューザは、当該基底部が、前記第１のホーンの前面開口部よりも内部に位置して前記第１のホーンの小径開口部に対向し、当該外周面が、第２の音響通路を介して、前記基底部から前記第１のホーンの内面に沿って広がった後、先端部に向かって狭まる形状をしている、
   ことを特徴とする広指向性スピーカシステム。
2. 第２のホーンを有し、
   該第２のホーンは、前記コーン型振動板の前面開口部に近接して前記コーン型振動板の延長上に位置し、当該内面は、前記第１のホーンの外面に沿って、前記第１の音響通路が延長形成される間隙を介して配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の広指向性スピーカシステム。
3. 非コーン型の振動板を有するスピーカユニットを用いた広指向性スピーカシステムであって、
   第１のホーンと第２のホーンとディフューザを有し、
   前記第２のホーンは、当該小径開口部が、前記スピーカユニットの開口部に取り付けられ、
   前記第１のホーンは、当該小径開口部が、前記第２のホーンの前面開口部よりも内部に位置し、当該外面が、当該小径開口部の側において第１の音響通路を介して前記第２のホーンの内面に沿って配置され、
   前記ディフューザは、当該基底部が、前記第１のホーンの前面開口部よりも内部に位置して前記第１のホーンの小径開口部に対向し、当該外周面が、第２の音響通路を介して、前記基底部の側から前記第１のホーンの内面に沿って広がった後、先端部に向かって狭まる形状をしている、
   ことを特徴とする広指向性スピーカシステム。
4. 複数の高域用スピーカを有し、
   該複数の高域用スピーカは、前記ディフューザの先端部寄りの外周面に、前記ディフューザの中心軸から見て、互いに斜め方向放射状になるように格納されている、
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の広指向性スピーカシステム。
5. 前記ディフューザは、当該中央部に第３の音響通路となる孔を有する、
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の広指向性スピーカシステム。
   
   

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