JPH06165281A - 指向性スピーカ装置 - Google Patents
指向性スピーカ装置Info
- Publication number
- JPH06165281A JPH06165281A JP30855192A JP30855192A JPH06165281A JP H06165281 A JPH06165281 A JP H06165281A JP 30855192 A JP30855192 A JP 30855192A JP 30855192 A JP30855192 A JP 30855192A JP H06165281 A JPH06165281 A JP H06165281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parallel line
- line group
- speaker
- straight
- speaker unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 円形のサービスエリアを有し、かつサービス
エリア外のサイドローブが無いか、もしくはサイドロー
ブのレベルが一定である指向性を得る。 【構成】 Ｎ×Ｎの格子点上にスピーカユニットを配置
し、格子点の座標が（ｉ、ｊ）である点に位置するスピ
ーカユニットへの入力レベルを次式で設定する。
エリア外のサイドローブが無いか、もしくはサイドロー
ブのレベルが一定である指向性を得る。 【構成】 Ｎ×Ｎの格子点上にスピーカユニットを配置
し、格子点の座標が（ｉ、ｊ）である点に位置するスピ
ーカユニットへの入力レベルを次式で設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、指向性を有するスピー
カ装置に関し、特に円形のサービスエリアを有し、かつ
サービスエリア外のサイドローブが無いか、もしくはサ
イドローブのレベルが一定であるスピーカ装置に関する
ものである。
カ装置に関し、特に円形のサービスエリアを有し、かつ
サービスエリア外のサイドローブが無いか、もしくはサ
イドローブのレベルが一定であるスピーカ装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】展覧会場などで隣接するブースで異なる
説明を行なう場合や、駅の隣合うホームで異なるアナウ
ンスを行なう場合には、特定の場所にのみ強い音圧が得
られる指向性スピーカが有効である。
説明を行なう場合や、駅の隣合うホームで異なるアナウ
ンスを行なう場合には、特定の場所にのみ強い音圧が得
られる指向性スピーカが有効である。
【０００３】狭指向性を実現する手段としては、平面上
において、２組の等間隔の平行線群の交点によって作ら
れる格子点上に複数個のスピーカユニットを設け、各ス
ピーカユニットを同相、同レベルで駆動する方法が知ら
れている。以下、その構成について（図４）、（図５）
を参照しながら説明する。
において、２組の等間隔の平行線群の交点によって作ら
れる格子点上に複数個のスピーカユニットを設け、各ス
ピーカユニットを同相、同レベルで駆動する方法が知ら
れている。以下、その構成について（図４）、（図５）
を参照しながら説明する。
【０００４】（図４）は口径９．４ｃｍの６４個のスピ
ーカユニット１からなる指向性スピーカ装置で、各スピ
ーカユニットはｘｙ平面内において、２組の１１ｃｍ間
隔の８本の平行線群の交点によって作られる正方格子の
点上に配列されている。（図５）は、この指向性スピー
カ装置の各スピーカユニットに周波数１ｋＨｚの同相、
同レベルの信号を入力した場合の指向性スピーカ装置の
中心から６ｍの球殻上の音圧分布を示したものである。
球殻上の位置は、（図４）に示すような極座標（θ、
φ）で表し、（図５）では、軸上を基準とした相対音圧
レベルを縦軸に、θを横軸にとり、φが０度、３０度、
４５度、６０度、９０度の場合を図示した。
ーカユニット１からなる指向性スピーカ装置で、各スピ
ーカユニットはｘｙ平面内において、２組の１１ｃｍ間
隔の８本の平行線群の交点によって作られる正方格子の
点上に配列されている。（図５）は、この指向性スピー
カ装置の各スピーカユニットに周波数１ｋＨｚの同相、
同レベルの信号を入力した場合の指向性スピーカ装置の
中心から６ｍの球殻上の音圧分布を示したものである。
球殻上の位置は、（図４）に示すような極座標（θ、
φ）で表し、（図５）では、軸上を基準とした相対音圧
レベルを縦軸に、θを横軸にとり、φが０度、３０度、
４５度、６０度、９０度の場合を図示した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の指向性スピーカ装置には次の様な課題があった。（図
５）において、例えばθが３０度の場合の音圧レベル
は、φ＝４５度のときは−４０ｄＢ、φ＝３０、６０度
のときは−２６ｄＢと十分な減衰が得られているのに対
し、φ＝０、９０度のときは−１３ｄＢしか減衰が得ら
れていない。また、θが他の角度でも、おおむねφ＝
０、９０度の場合は音圧レベルが高い。即ち、（図４）
のような指向性スピーカ装置を受聴した場合は、（図
４）におけるｘ軸、ｙ軸上で特に音圧レベルが高い、十
字状の等音圧線分布になり、角度φによって指向性の鋭
さやサイドローブのレベルが異なるという問題があっ
た。また、スピーカユニットを同心円状に配置した場合
には、同心円状の等音圧線分布となるが、製作コストが
高くなるという問題があった。
の指向性スピーカ装置には次の様な課題があった。（図
５）において、例えばθが３０度の場合の音圧レベル
は、φ＝４５度のときは−４０ｄＢ、φ＝３０、６０度
のときは−２６ｄＢと十分な減衰が得られているのに対
し、φ＝０、９０度のときは−１３ｄＢしか減衰が得ら
れていない。また、θが他の角度でも、おおむねφ＝
０、９０度の場合は音圧レベルが高い。即ち、（図４）
のような指向性スピーカ装置を受聴した場合は、（図
４）におけるｘ軸、ｙ軸上で特に音圧レベルが高い、十
字状の等音圧線分布になり、角度φによって指向性の鋭
さやサイドローブのレベルが異なるという問題があっ
た。また、スピーカユニットを同心円状に配置した場合
には、同心円状の等音圧線分布となるが、製作コストが
高くなるという問題があった。
【０００６】本発明では、上記の問題点に鑑み、ユニッ
トを格子状に配置しても、指向性の鋭さやサイドローブ
のレベルが角度φに関して一定で、円形のサービスエリ
アをもつ指向性スピーカ装置を提供するものである。
トを格子状に配置しても、指向性の鋭さやサイドローブ
のレベルが角度φに関して一定で、円形のサービスエリ
アをもつ指向性スピーカ装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の指向性スピーカ
装置は、上記目的を達成するために、平面上において、
等間隔に配置されたＮ本の直線からなる第１の平行線群
と、前記第１の平行線群に交差し、等間隔に配置された
Ｎ本の直線からなる第２の平行線群との交点によって構
成される格子点上に設けられた複数個のスピーカユニッ
トと、上記スピーカユニットを複数のチャンネルに分割
し、各チャンネルに所定の荷重関数をかけた信号を入力
するためのレベル設定器を有し、前記第１の平行線群お
よび第２の平行線群のそれぞれに、Ｎが奇数の時は中央
の直線を０番目、Ｎが偶数の時は最も中央に位置する２
本の直線を１番目として、中央から外側に向かって順に
昇順に番号をつけた時に、第１の平行線群のｉ番目の直
線と、第２の平行線群のｊ番目の直線との交点に位置す
るスピーカユニットへの入力レベルを（数３）の定数倍
とすることを特徴とするものである。
装置は、上記目的を達成するために、平面上において、
等間隔に配置されたＮ本の直線からなる第１の平行線群
と、前記第１の平行線群に交差し、等間隔に配置された
Ｎ本の直線からなる第２の平行線群との交点によって構
成される格子点上に設けられた複数個のスピーカユニッ
トと、上記スピーカユニットを複数のチャンネルに分割
し、各チャンネルに所定の荷重関数をかけた信号を入力
するためのレベル設定器を有し、前記第１の平行線群お
よび第２の平行線群のそれぞれに、Ｎが奇数の時は中央
の直線を０番目、Ｎが偶数の時は最も中央に位置する２
本の直線を１番目として、中央から外側に向かって順に
昇順に番号をつけた時に、第１の平行線群のｉ番目の直
線と、第２の平行線群のｊ番目の直線との交点に位置す
るスピーカユニットへの入力レベルを（数３）の定数倍
とすることを特徴とするものである。
【０００８】
【数３】
【０００９】また、本発明は、平面上において、等間隔
に配置されたＮ本の直線からなる第１の平行線群と、前
記第１の平行線群に交差し、等間隔に配置されたＮ本の
直線からなる第２の平行線群との交点によって構成され
る格子点上に設けられた複数個のスピーカユニットと、
上記スピーカユニットを複数のチャンネルに分割し、各
チャンネルに所定の荷重関数をかけた信号を入力するた
めのレベル設定器を有し、前記第１の平行線群および第
２の平行線群のそれぞれに、Ｎが奇数の時は中央の直線
を０番目、Ｎが偶数の時は最も中央に位置する２本の直
線を１番目として、中央から外側に向かって順に昇順に
番号をつけた時に、第１の平行線群のｉ番目の直線と、
第２の平行線群のｊ番目の直線との交点に位置するスピ
ーカユニットへの入力レベルを（数４）の定数倍とする
ことを特徴とするものである。
に配置されたＮ本の直線からなる第１の平行線群と、前
記第１の平行線群に交差し、等間隔に配置されたＮ本の
直線からなる第２の平行線群との交点によって構成され
る格子点上に設けられた複数個のスピーカユニットと、
上記スピーカユニットを複数のチャンネルに分割し、各
チャンネルに所定の荷重関数をかけた信号を入力するた
めのレベル設定器を有し、前記第１の平行線群および第
２の平行線群のそれぞれに、Ｎが奇数の時は中央の直線
を０番目、Ｎが偶数の時は最も中央に位置する２本の直
線を１番目として、中央から外側に向かって順に昇順に
番号をつけた時に、第１の平行線群のｉ番目の直線と、
第２の平行線群のｊ番目の直線との交点に位置するスピ
ーカユニットへの入力レベルを（数４）の定数倍とする
ことを特徴とするものである。
【００１０】
【数４】
【００１１】
【作用】空間のある点における音圧は、各スピーカユニ
ットからの音の合成によって求められる。スピーカユニ
ットが直線上で等間隔に配置された場合の音圧の計算方
法は、例えば、早坂・吉川「音響振動論」丸善（１９７
４年）第５６９頁から第６０２頁に記載がある。これに
よると、チェビシェフの多項式を用いた指向特性の設計
方法では、各スピーカユニットに所定の荷重関数をかけ
た信号を入力することによって、サイドローブのレベル
を一定にすることが可能である。
ットからの音の合成によって求められる。スピーカユニ
ットが直線上で等間隔に配置された場合の音圧の計算方
法は、例えば、早坂・吉川「音響振動論」丸善（１９７
４年）第５６９頁から第６０２頁に記載がある。これに
よると、チェビシェフの多項式を用いた指向特性の設計
方法では、各スピーカユニットに所定の荷重関数をかけ
た信号を入力することによって、サイドローブのレベル
を一定にすることが可能である。
【００１２】本発明は、上記の設計方法を２次元に拡張
することによって、各スピーカユニットに、所定の荷重
関数をかけた信号を入力した場合の音圧分布を求めた結
果、指向性の鋭さやサイドローブのレベルの角度依存性
がなく、円形のサービスエリアをもつ指向性が得られた
ものである。
することによって、各スピーカユニットに、所定の荷重
関数をかけた信号を入力した場合の音圧分布を求めた結
果、指向性の鋭さやサイドローブのレベルの角度依存性
がなく、円形のサービスエリアをもつ指向性が得られた
ものである。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について（図１）と共
に説明する。
に説明する。
【００１４】（図１）において、１は口径９．４ｃｍの
スピーカユニットであり、６４個がｘｙ平面内におい
て、２組の１１ｃｍ間隔の８本の平行線群の交点によっ
て作られる正方格子の点上に（図４）と同様に配列され
ている。２は各スピーカユニット毎に設けられた入力レ
ベル（ゲイン）設定器であり、３はアンプ、４は信号源
である。
スピーカユニットであり、６４個がｘｙ平面内におい
て、２組の１１ｃｍ間隔の８本の平行線群の交点によっ
て作られる正方格子の点上に（図４）と同様に配列され
ている。２は各スピーカユニット毎に設けられた入力レ
ベル（ゲイン）設定器であり、３はアンプ、４は信号源
である。
【００１５】各スピーカユニット１へは、入力レベルに
対する荷重関数を（数３）において、Ｎ＝８、ａ＝１．
１８０７とした。ａをこの値に設定することで、サイド
ローブのレベルは−３０ｄＢに設定される。この場合の
各スピーカユニットへの入力レベルを（表１）に示す。
対する荷重関数を（数３）において、Ｎ＝８、ａ＝１．
１８０７とした。ａをこの値に設定することで、サイド
ローブのレベルは−３０ｄＢに設定される。この場合の
各スピーカユニットへの入力レベルを（表１）に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】（図２）は、この指向性スピーカ装置の周
波数１ｋＨｚの信号を入力した場合の、指向性スピーカ
装置の中心から６ｍの球殻上の音圧分布を（図５）と同
様に示したものである。（図２）の音圧分布は、角度φ
に関してほとんど変化が無く、サイドローブのレベルが
−３０ｄＢで一定であり、（図５）と比較して特定の方
向で指向性が不十分であるといった問題がなく、円形の
サービスエリアが得られる。
波数１ｋＨｚの信号を入力した場合の、指向性スピーカ
装置の中心から６ｍの球殻上の音圧分布を（図５）と同
様に示したものである。（図２）の音圧分布は、角度φ
に関してほとんど変化が無く、サイドローブのレベルが
−３０ｄＢで一定であり、（図５）と比較して特定の方
向で指向性が不十分であるといった問題がなく、円形の
サービスエリアが得られる。
【００１８】以下、本発明の第２の実施例を示す。本実
施例として、荷重関数が（数４）においてＮ＝８の場合
を示すが、本実施例の指向性スピーカ装置において周波
数１ｋＨｚの信号を入力した場合の、指向性スピーカ装
置の中心から６ｍの球殻上の音圧分布を（図３）に示
す。音圧分布は（図５）と同様に示したものである。こ
の場合の各スピーカユニットへの入力レベルを（表２）
に示す。
施例として、荷重関数が（数４）においてＮ＝８の場合
を示すが、本実施例の指向性スピーカ装置において周波
数１ｋＨｚの信号を入力した場合の、指向性スピーカ装
置の中心から６ｍの球殻上の音圧分布を（図３）に示
す。音圧分布は（図５）と同様に示したものである。こ
の場合の各スピーカユニットへの入力レベルを（表２）
に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】（図３）の音圧分布は、第１の実施例と同
じく角度φに関してほとんど変化が無く、また第１の実
施例に比較してサービスエリアが広がり、サイドローブ
が発生しない特徴がある。
じく角度φに関してほとんど変化が無く、また第１の実
施例に比較してサービスエリアが広がり、サイドローブ
が発生しない特徴がある。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明の指向性スピーカ
装置は、平面上において、２組の等間隔の平行線群の交
点によって作られる格子点上に複数個のスピーカユニッ
トを設け、さらに各スピーカユニットに所定の荷重関数
をかけた信号を入力する手段を備えたことにより、指向
性の鋭さやサイドローブのレベルの角度依存性がなく、
円形のサービスエリアをもつ指向性が得られる。
装置は、平面上において、２組の等間隔の平行線群の交
点によって作られる格子点上に複数個のスピーカユニッ
トを設け、さらに各スピーカユニットに所定の荷重関数
をかけた信号を入力する手段を備えたことにより、指向
性の鋭さやサイドローブのレベルの角度依存性がなく、
円形のサービスエリアをもつ指向性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例における音圧分布を示す
図
図
【図３】本発明の第２の実施例における音圧分布を示す
図
図
【図４】指向性スピーカ装置のスピーカユニットの配置
を示す図
を示す図
【図５】従来の指向性スピーカ装置の音圧分布を示す図
１ スピーカユニット ２ 入力レベル設定器 ３ アンプ ４ 信号源
Claims (2)
- 【請求項１】平面上において、等間隔に配置されたＮ本
の直線からなる第１の平行線群と、前記第１の平行線群
に交差し、等間隔に配置されたＮ本の直線からなる第２
の平行線群との交点によって構成される格子点上に設け
られた複数個のスピーカユニットと、上記スピーカユニ
ットを複数のチャンネルに分割し、各チャンネルに所定
の荷重関数をかけた信号を入力するためのレベル設定器
を有し、前記第１の平行線群および第２の平行線群のそ
れぞれに、Ｎが奇数の時は中央の直線を０番目、Ｎが偶
数の時は最も中央に位置する２本の直線を１番目とし
て、中央から外側に向かって順に昇順に番号をつけた時
に、第１の平行線群のｉ番目の直線と、第２の平行線群
のｊ番目の直線との交点に位置するスピーカユニットへ
の入力レベルを（数１）の定数倍とすることを特徴とす
る指向性スピーカ装置。 【数１】 - 【請求項２】平面上において、等間隔に配置されたＮ本
の直線からなる第１の平行線群と、前記第１の平行線群
に交差し、等間隔に配置されたＮ本の直線からなる第２
の平行線群との交点によって構成される格子点上に設け
られた複数個のスピーカユニットと、上記スピーカユニ
ットを複数のチャンネルに分割し、各チャンネルに所定
の荷重関数をかけた信号を入力するためのレベル設定器
を有し、前記第１の平行線群および第２の平行線群のそ
れぞれに、Ｎが奇数の時は中央の直線を０番目、Ｎが偶
数の時は最も中央に位置する２本の直線を１番目とし
て、中央から外側に向かって順に昇順に番号をつけた時
に、第１の平行線群のｉ番目の直線と、第２の平行線群
のｊ番目の直線との交点に位置するスピーカユニットへ
の入力レベルを（数２）の定数倍とすることを特徴とす
る指向性スピーカ装置。 【数２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30855192A JPH06165281A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 指向性スピーカ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30855192A JPH06165281A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 指向性スピーカ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165281A true JPH06165281A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=17982397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30855192A Pending JPH06165281A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 指向性スピーカ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06165281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252189A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Kanazawa Univ | スピーカアレイおよびスピーカアレイシステム |
| US11172317B2 (en) | 2012-03-28 | 2021-11-09 | Dolby International Ab | Method and apparatus for decoding stereo loudspeaker signals from a higher-order ambisonics audio signal |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP30855192A patent/JPH06165281A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008252189A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Kanazawa Univ | スピーカアレイおよびスピーカアレイシステム |
| US11172317B2 (en) | 2012-03-28 | 2021-11-09 | Dolby International Ab | Method and apparatus for decoding stereo loudspeaker signals from a higher-order ambisonics audio signal |
| US12010501B2 (en) | 2012-03-28 | 2024-06-11 | Dolby International Ab | Method and apparatus for decoding stereo loudspeaker signals from a higher-order Ambisonics audio signal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4042779A (en) | Coincident microphone simulation covering three dimensional space and yielding various directional outputs | |
| JP3274470B2 (ja) | 制御された指向性感度を有するスピーカシステム | |
| US4472834A (en) | Loudspeaker system | |
| US8170223B2 (en) | Constant-beamwidth loudspeaker array | |
| US11445294B2 (en) | Steerable speaker array, system, and method for the same | |
| EP1631118B1 (en) | Array speaker system | |
| AU593683B2 (en) | Audio system | |
| JPH06225379A (ja) | 指向性スピーカ装置 | |
| JPH09233591A (ja) | スピーカ装置 | |
| US3308237A (en) | Columnar loudspeaker system | |
| CN109699200A (zh) | 可变声学扬声器 | |
| US20070165876A1 (en) | Sound device provided with a geometric and electronic radiation control | |
| US6961438B1 (en) | Loudspeaker system having wide-directional characteristics | |
| US5173942A (en) | Audio system operable in directional and non-directional modes | |
| CN110954867A (zh) | 一种声源定位方法、智能音箱及存储介质 | |
| CN1030316A (zh) | 大规模多声源声音增强的方法 | |
| JPH06261385A (ja) | 指向性スピーカ装置 | |
| KR20170035327A (ko) | 빔 형성 어레이의 드라이버 장치들을 위한 음향 빔 형성 방법 및 음향 장치 | |
| JPH06165281A (ja) | 指向性スピーカ装置 | |
| JPH05103391A (ja) | 指向性制御スピーカシステム | |
| EP4014510B1 (en) | Line array loudspeaker | |
| JPH0638289A (ja) | 指向性スピーカ装置 | |
| CN117223295A (zh) | 麦克风阵列 | |
| EP3716644A1 (en) | Two-way quasi point-source wide-dispersion speaker | |
| JPS639300A (ja) | スピ−カシステム |