JP3186584B2 - スピーカ - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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- H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
- H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
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-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Description
特に低音域の能率のよいスピーカに関する。
ては、小型化のために音道を折り返した構造を有するバ
ックロードホーンを用いたスピーカなどがあった。
クロードホーンを用いたスピーカなどは、音道の開口部
に方向性を有し、指向性を有する。
スピーカでは、音道の折り返し部が単なるスリットや面
取りした構造であるため、音道の折り返し部において、
音の流れが乱れて、平面波が得られにくく、音が歪みや
すい。
型で、低音域の能率がよく、設置面に平行する方向にお
いて無指向性となるスピーカを提供することである。
音域の能率がよく、設置面に平行する方向において無指
向性となり、音の流れが乱れにくいスピーカを提供する
ことである。
カは、半球面状の振動体と、振動体を振動するための駆
動手段と、振動体の湾曲した内面から外側に配置され、
その中央から外側に従って広がりかつ折り返される音道
を有するホーンとを含み、振動体とホーンとの間に音道
に通じるキャビティが形成され、さらにホーンに設置面
に平行する方向においてほぼ全方位にわたって音道の開
口部が形成される、スピーカである。なお、このスピー
カにおいて、たとえば、ホーンは中心軸上で間隔を隔て
て多重に配置される複数の筒を含み、音道は複数の筒の
内側部分で構成され、さらに開口部は複数の筒のうち外
側の筒に形成される。
状の振動体と、振動体を振動するための駆動手段と、振
動体の湾曲した内面から外側に配置され、その中央から
外側に従って広がりかつ折り返される音道を有するホー
ンとを含み、振動体とホーンとの間に音道に通じるキャ
ビティが形成され、ホーンに設置面に平行する方向にお
いてほぼ全方位にわたって音道の開口部が形成され、さ
らに音道の折り返し部および音道の開口部は、それぞ
れ、音道の内側から外側に従って広がるように形成され
る、スピーカである。なお、このスピーカにおいて、た
とえば、ホーンは中心軸上で間隔を隔てて多重に配置さ
れる複数の筒を含み、音道は複数の筒の内側部分で構成
され、音道の折り返し部は複数の筒に形成されるV字形
の切欠部分を含み、さらに音道の開口部は複数の筒のう
ち外側の筒に形成されるV字形の切欠部分を含む。
力すれば、駆動手段によって振動体が振動し、振動体の
湾曲した外面から音波が放射されるとともに、振動体の
湾曲した内面からキャビティおよびホーンの音道を介し
て音波が放射される。
される音波は、振動体が半球面状に形成されているの
で、設置面に平行する方向においては、全方位にわたっ
て放射され無指向性となる。また、振動子の湾曲した内
面からキャビティおよびホーンの音道を介して放射され
る音波は、設置面に平行する方向において、音道の開口
部がほぼ全方位にわたって形成されているので、全方位
にわたって放射され無指向性となる。したがって、この
スピーカは、設置面に平行する方向において無指向性と
なる。
ーンが、たとえば中心軸上で間隔を隔てて多重に配置さ
れる複数の筒を含み、その中央から外側に従って広がり
かつ折り返される音道を有するので、ホーンの音道が長
くて低音域の能率がよい割に小型である。
は、特に、音道の折り返し部および音道の開口部が、そ
れぞれ、音道の内側から外側に従って広がるように形成
されるので、音道の折り返し部および開口部の外側であ
る音道の距離の長い部分においては音の流れが速くな
り、逆に、音道の折り返し部および開口部の内側である
音道の距離の短い部分においては音の流れが遅くなる。
その結果、音道の折り返し部および開口部の外側から内
側の部分において音の流れがほぼ等速となり、音道の折
り返し部および開口部において音の流れが乱れにくい。
率がよく、設置面に平行する方向において無指向性とな
るスピーカが得られる。
域の能率がよく、設置面に平行する方向において無指向
性となり、音の流れが乱れにくいスピーカが得られる。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
例を示す斜視図であり、図2はその部分断面図解図であ
り、図3はその分解斜視図である。図1ないし図3に示
すスピーカ10は、半球面状の振動子12を含む。
圧電体からなる半球面状の振動体14を含む。この振動
体14の湾曲した内面および外面には、振動体14を振
動するための駆動手段としての電極16aおよび16b
がそれぞれ形成される。なお、振動体14は、その厚み
方向にたとえば内面から外面に向かって分極されてい
る。
ホーン18に固着される。すなわち、ホーン18は上基
台20を含み、上基台20は振動子12の形状にほぼ対
応した突出部分22を有し、突出部分22の周囲にフラ
ンジ部分24が形成される。そして、振動子12は、突
出部分22を覆うように配置され、溝を有するリング状
の絶縁体からなる支持部材26を介して、突出部分22
の周囲においてフランジ部分24上に接着される。この
場合、振動子12と突出部分22との間には、振動子1
2を振動させるためのキャビティ28が形成される。な
お、振動子12の電極16aおよび16bは、内側の電
極16aに接続されかつ上基台20と支持部材26との
間に挟まれる導電性リボンや外側の電極16bに接続さ
れる導電性リボンなどの導体を介して、振動子12の外
側に設けられる入力端子(図示せず)に接続される。
が、キャビティ28に通じるように形成される。この場
合、孔30は、キャビティ28側の部分が狭くなるよう
に段差部を有する。また、上基台20の下面には、孔3
0を周回するようにして断面3角形で環状の凸部32が
形成され、凸部32を周回するようにして環状の平坦部
34が形成され、平坦部34を周回するようにして断面
3角形で環状の凸部36が形成され、さらに、一番外側
に凸部36を周回するようにして環状の平坦部38が形
成される。
とそれより口径の大きい第2の円筒42とが固着され
る。この場合、第1の円筒40の端部の外側の段差部に
第2の円筒42の一端部の内面が接着され、第1の円筒
40の外面および第2の円筒42の一端部の外面が上基
台20の孔30を規定する内面に接着される。また、第
2の円筒42の他端部の外側の段差部には、第2の円筒
42より口径の大きい第3の円筒44の一端部の内面が
接着される。この第3の円筒44の他端側のほぼ全周囲
には、V字形の3つの切欠部分46が、互いに等間隔を
隔てて形成される。この場合、各切欠部分46は、第3
の円筒44の他端側の端面に近づくに従って徐々に広が
るように形成される。
の円筒44より口径の大きい第4の円筒48が固着され
る。すなわち、第4の円筒48は、その一端側が下方を
向くように、第2の円筒42および第3の円筒44の周
囲に配置される。第4の円筒48の他端側のほぼ全周囲
には、V字形の3つの切欠部分50が、互いに等間隔を
隔てて形成される。この場合、各切欠部分50は、第4
の円筒48の他端側の端面に近づくに従って徐々に広が
るように形成される。そして、第4の円筒48の他端側
の端面が、上基台20の平坦部34に接着される。この
場合、第4の円筒48の3つの切欠部分50は、平面的
に見て、第3の円筒44の3つの切欠部分46に対応す
る位置に配置される。なお、第4の円筒48の切欠部分
50は、平面的に見て、第3の円筒44の切欠部分46
に対応して配置せず、たとえば切欠部分46に対して千
鳥にないしは交互に配置してもよい。
4の円筒48より口径の大きい第5の円筒52が固着さ
れる。すなわち、第5の円筒52は、その一端側が上方
を向くように、第4の円筒48の周囲に配置される。第
5の円筒52の他端側のほぼ全周囲には、音道の開口部
となるV字形の3つの切欠部分54が、互いに等間隔を
隔てて形成される。この場合、各切欠部分54は、第5
の円筒52の他端側の端面に近づくに従って徐々に広が
るように形成される。そして、第5の円筒52の一端側
の端面が、上基台20の平坦部38に接着される。この
場合、第5の円筒52の切欠部分54は、平面的に見
て、第3の円筒44の切欠部分46および第4の円筒4
8の切欠部分50に対応する位置に配置される。なお、
第5の円筒52の切欠部分54は、平面的に見て、第4
の円筒48の切欠部分50に対応して配置せず、たとえ
ば切欠部分50に対して千鳥にないしは交互に配置して
もよい。
び第4の円筒48の一端側の端面は、円板状の下基台5
6に固着される。すなわち、下基台56の上面には、そ
の中央に円錐状の凸部58が形成され、凸部58を周回
するようにして環状の平坦部60が形成され、平坦部6
0を周回するようにして断面3角形で環状の凸部62が
形成され、さらに、一番外側に凸部62を周回するよう
にして環状の平坦部64が形成される。そして、第3の
円筒44の他端側の端面および第4の円筒48の一端側
の端面が、下基台56の平坦部60および64にそれぞ
れ接着される。
じる第1の円筒40の内側部分、第2の円筒42の内側
部分、第3の円筒44の内側部分、第3の円筒44の切
欠部分46、第3の円筒44と第4の円筒48とで挟ま
れた部分、第2の円筒42と第4の円筒48とで挟まれ
た部分、第4の円筒48の切欠部分50、第4の円筒4
8と第5の円筒52とで挟まれた部分、および第5の円
筒52の切欠部分54の順に断面積が段階的に広がり、
それらの部分で長い音道が形成される。この場合、ホー
ン18の音道となる各部分の断面積Sは、スロート部
(音道の始まりの一番狭い部分)の断面積をST とし、
スロート部から音道となる各部分の中央部分までの距離
をLとし、ホーン18のカットオフ周波数から定まる係
数をmとした場合に、S=ST εmLの関係を有するよう
に設定される。したがって、このホーン18では、エキ
スポーネンシャルホーンと同様に、音道の長さに対して
音道の断面積が段階的ではあるがほぼ対数的に変化す
る。
される音波と、振動子12の湾曲した内面からキャビテ
ィ28および音道を介して放射される音波とが相殺され
ないようにするために、それらの音波がスピーカ10の
設置面ないし床面に平行する方向においてほぼ同じ位相
になるように、キャビティ28および音道が形成され
る。
号を入力すれば、振動子12が振動し、振動子12の湾
曲した外面から音波が放射されるとともに、振動子12
の湾曲した内面からキャビティ28および音道を介して
音波が放射される。
放射される音波は、振動子12ないし振動体14が半球
面状に形成されているので、設置面ないし床面に平行す
る方向においては、全方位にわたって放射され無指向性
となる。また、振動子12の湾曲した内面からキャビテ
ィ28および音道を介して放射される音波は、設置面な
いし床面に平行する方向において、音道がほぼ全方位に
わたって形成されているので、音道の開口部となる切欠
部分54から全方位にわたって放射され無指向性とな
る。したがって、このスピーカ10は、設置面ないし床
面に平行する方向において無指向性となる。
される音波と振動子12の湾曲した内面から放射される
音波との位相差は、180°である。しかしながら、そ
れらの音波は、移相手段としても用いられるキャビティ
28および音道によって、設置面ないし床面に平行する
方向においてほぼ同じ位相にされる。そのため、このス
ピーカ10では、設置面ないし床面に平行する方向にお
いて、それらの音波が相殺されず逆に重畳され、音圧が
高い。
して断面積が段階的ではあるがほぼ対数的に変化する長
い音道がホーン18に形成されるので、低音域の能率が
よい。
て3重に配置される多数の円筒などでホーン18の音道
が形成されるので、ホーン18の音道が長くて低音域の
能率がよい割に小型である。
8の音道の折り返し部となる切欠部分46および50が
それぞれの折り返し部の外側に近づくに従って徐々に広
がるので、音道の折り返し部の外側である音道の距離の
長い部分においては音の流れが速くなり、逆に、折り返
し部の内側である音道の距離の短い部分においては音の
流れが遅くなる。その結果、音道の折り返し部の外側か
ら内側の部分において音の流れがほぼ等速となり、音道
の折り返し部において音の流れが乱れにくく、ほぼ平面
波が得られ、歪みの少ない音が得られる。同様に、ホー
ン18の音道の開口部となる切欠部分54においても、
音の流れが乱れにくく、ほぼ平面波が得られ、歪みの少
ない音が得られる。
0、第3の円筒44、第4の円筒48および第5の円筒
52が上基台20および下基台56に位置決めしやすい
ので、作りやすい。
からなる振動体の湾曲した内面および外面に電極が形成
された振動子が用いられているが、そのような振動子に
代えて、たとえば金属、セラミックあるいは合成樹脂か
らなる半球面状の振動体の一部に振動体を振動するため
の駆動手段としての圧電素子を接着した振動子が用いら
れてもよい。また、ボイスコイルを用いた電磁駆動も可
能である。
が合成樹脂で形成されているが、ホーンは、金属、木、
セラミック、ガラスなどで形成されてもよい。
の音道が第1の円筒、第2の円筒および第3の円筒の3
段の円筒で形成れているが、中央の音道は1段、2段あ
るいは4段以上の円筒で形成されてもよい。
の音道を構成する多数の筒が中心軸上で間隔を隔てて3
重に配置されているが、ホーンの音道を構成する筒は2
重あるいは4重以上に配置されてもよい。
する筒としては、円筒に限らず楕円筒や角筒などの筒が
用いられてもよい。
する筒としては、一端部から他端部にわたって徐々に広
がる通路を有するものが用いられてもよい。
のV字形の切欠部分が1つの円筒に形成されているが、
この発明では、4つの以上のV字形の切欠部分が1つの
筒に形成されてもよい。
開口部として、V字形以外の形状の切欠部分が形成され
てもよい。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 半球面状の振動体、 前記振動体を振動するための駆動手段、および前記振動
体の湾曲した内面から外側に配置され、その中央から外
側に従って広がりかつ折り返される音道を有するホーン
を含み、 前記振動体と前記ホーンとの間に前記音道に通じるキャ
ビティが形成され、さらに前記ホーンに設置面に平行す
る方向においてほぼ全方位にわたって前記音道の開口部
が形成される、スピーカ。 - 【請求項2】 前記ホーンは中心軸上で間隔を隔てて多
重に配置される複数の筒を含み、 前記音道は前記複数の筒の内側部分で構成され、さらに
前記開口部は前記複数の筒のうち外側の筒に形成され
る、請求項1に記載のスピーカ。 - 【請求項3】 半球面状の振動体、 前記振動体を振動するための駆動手段、および前記振動
体の湾曲した内面から外側に配置され、その中央から外
側に従って広がりかつ折り返される音道を有するホーン
を含み、 前記振動体と前記ホーンとの間に前記音道に通じるキャ
ビティが形成され、 前記ホーンに設置面に平行する方向においてほぼ全方位
にわたって前記音道の開口部が形成され、さらに前記音
道の折り返し部および前記音道の開口部は、それぞれ、
前記音道の内側から外側に従って広がるように形成され
る、スピーカ。 - 【請求項4】 前記ホーンは中心軸上で間隔を隔てて多
重に配置される複数の筒を含み、 前記音道は前記複数の筒の内側部分で構成され、 前記折り返し部は前記複数の筒に形成されるV字形の切
欠部分を含み、さらに前記開口部は前記複数の筒のうち
外側の筒に形成されるV字形の切欠部分を含む、請求項
3に記載のスピーカ。
Priority Applications (3)
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EP (1) | EP0810811A3 (ja) |
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