JPS61212198A - Horn speaker - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the disturbance of the low band in a radiation impedance characteristic and extend the band width of radiation directional pattern by constituting the side wall of a horn into an arc shape and changing continuously the sectional area in the input end of the horn. CONSTITUTION:Side walls 50 and 52 of the horn are constituted to an arc shape having a radius R. Consequently, if a driver is connected to a throat 54, the sectional area in the part from the driver to the end of throat is changed continuously, and the disturbance of the low band in the radiation impedance characteristic is prevented. The width of the throat is sufficiently taken into consideration to design the horn and is reduced to such degree that there are no problems practically, and the upper limit of the directivity control frequency is raised to extend the band width of directivity control.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ホーンの側壁形状を改良して、放射インビ
ーダンンス特性および放射指向角特性の改善を図ったホ
ーンスピーカに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a horn speaker in which the side wall shape of the horn is improved to improve radiation impedance characteristics and radiation directivity angle characteristics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のホーンスピーカにおけるホーン側壁形状として、
例えば次のものがあった。As the horn side wall shape of conventional horn speakers,
For example, there was the following:

■　第２図（垂直断面図）および第３図（水平断面図）
に示すものでドライバ１０にスロート部１２を接続し、
スロート部１２にホーン部１４を接続したものである。■ Figure 2 (vertical sectional view) and Figure 3 (horizontal sectional view)
Connect the throat part 12 to the driver 10 with the one shown in
A horn part 14 is connected to a throat part 12.

スロート部１２は平行な側壁１ｊ３．・１８と、外方へ
拡開する側壁２０．２２とで構成されている。ホーン部
１４はスロート部側壁１６．１８から延長して設（）ら
れた側壁２４゜２６と、スロート部側壁２０．２２から
延長して設けられた側壁２８．３０とで構成されている
。The throat portion 12 has parallel side walls 1j3. 18 and outwardly expanding side walls 20.22. The horn portion 14 is comprised of a side wall 24.26 extending from the throat side wall 16.18 and a side wall 28.30 extending from the throat side wall 20.22.

このものでは、側壁形状が ｙ＝ａｘ＋ｂ ｙ：ホーンの幅 Ｘ：放射中心軸方向スロート端がらの 距離 ａニスロート端間き角係数 ｂニスロー１−寸法係数 の直線状に構成されている。In this case, the side wall shape is y=ax+b y: horn width X: From the throat end in the radial center axis direction distance a Varnish throat end gap angle coefficient b Nislow 1-Size factor It is structured in a straight line.

■　第４図（斜視図）および第５図（第４図のＡ−△矢
視図とＢ−８矢視図を組合せて示したもの）に示すもの
で、第１側壁３２．３４と、第２側壁３６．３８とを具
えている。■ The first side wall 32.34 is shown in FIG. and a second side wall 36,38.

側壁形状は、 ｙ＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘｎ ａニスロート寸法係数 ｂニスロート端間ぎ角係数 ｃ、ｎ：設計係数 に構成されている。The side wall shape is y=a+bx+cxn a Varnish throat size factor b Varnish throat end gap angle coefficient c, n: design coefficient It is composed of

■　第６図（！ｌ！直断面断面図よび第７図（水平断面
図）に示すもので、第１側壁４０．４２と第２側壁４４
．４６とを具えている。ホーン開口端における接線角度
は、目標放射指向角θに対してｆ３θに設定され、側壁
形状は、 Ｖ＝ａ□（１−αＸ） ａｏニスロート寸法係数 α：拡がり係数 に構成されている。■ The first side wall 40.42 and the second side wall 44 are shown in FIG. 6 (!l! straight sectional view) and FIG.
．． 46. The tangent angle at the horn opening end is set to f3θ with respect to the target radiation directivity angle θ, and the side wall shape is configured as follows: V=a□(1−αX) ao Nithroat size coefficient α: Spreading coefficient.

以上説明した従来のホーン形状によれば、■のｙ＝ａｘ
＋ｂおよび■ｙ＝ａ＋ｂｘ＋ｃｘ　　の側壁形状のもの
では、いずれも、まず目標放射指向角に応じて、ホーン
のスロット端開き角を決定する（これが各式中の１次係
数である）ため、同時にスロート端近傍、特に該指向角
で制御可能な帯域幅の上限周波数を決定するスロート幅
等はほぼ厳密に抑え込め、結果的に充分満足のいく帯域
幅範囲で上記指向性制御を実現できるが、反面、スロー
ト端でのホーン立上りは、いずれも所定角度で急変する
ため、スロート部からホーン声への断面積の変化率が不
連続となり、放射インピーダンス特性における低域の暴
れが大きくなるという欠点があった。According to the conventional horn shape explained above, y=ax
+b and *y=a+bx+cx In both cases, the slot end opening angle of the horn is first determined according to the target radiation directivity angle (this is the primary coefficient in each equation), so the throat The vicinity of the end, especially the throat width that determines the upper limit frequency of the bandwidth that can be controlled by the directivity angle, can be almost strictly suppressed, and as a result, the above-mentioned directivity control can be achieved within a sufficiently satisfactory bandwidth range, but on the other hand, Since the rise of the horn at the end of the throat changes suddenly at a predetermined angle, the rate of change in cross-sectional area from the throat to the horn voice becomes discontinuous, which has the disadvantage of increasing the low-frequency fluctuations in the radiation impedance characteristics. .

また、■のｙ＝ａｏ　（１−αＸ）　の壁面形状のもの
は、まず、目標放射指向角０に応じて、ホーンの開口端
開き角がＪ３θに設定され、次に式に則って極めて穏や
かな連続曲線をもってスロート側へ連結していくので、
スロート部からホーン部へかりての断面積の変化は非常
に連続的なものとなり放射インピーダンス特性の低域の
暴れは大変少なくすることができる。しかしながら、こ
れは放射指向性制御帯域幅、特にその上限周波数を左右
するホーンのスロート端間、き角を基本的に抑え込んで
いないため（別の言い方をすれば、ホーン部からスロー
ト部へは極めて滑らかに連結しているので、厳密な意味
でのスロー１一端位置は曖昧となってしまい、かつ相対
的に開口端側へ移動してしまう）、実効スロート幅が大
きくなり指向性制御周波数の上限が低くなり、もって指
向性制御帯域幅が相当に狭いものとなり易いという欠点
があった。In addition, for the wall surface shape of y = ao (1-αX) in Since it connects to the throat side with a continuous curve,
The change in cross-sectional area from the throat section to the horn section is extremely continuous, and the fluctuation in the low range of the radiation impedance characteristic can be greatly reduced. However, this is because the angle between the throat ends of the horn, which affects the radiation directivity control bandwidth, especially its upper limit frequency, is not fundamentally suppressed (in other words, the angle from the horn section to the throat section is extremely low). Because they are connected smoothly, the position of one end of the throw 1 in the strict sense becomes ambiguous and moves relatively toward the open end), and the effective throat width becomes large, which lowers the upper limit of the directivity control frequency. This has the disadvantage that the directivity control bandwidth tends to be quite narrow.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

この発明は、前記従来の技術におけるそれぞれの問題点
を解決して、放射インピーダンス特性における低域の暴
れを防止し、かつ指向性制御周波数の上限を高め、指向
性制御ｌ高Ｍ幅を拡大することが可能なホーン側壁形状
を有するホーンスピーカを提供しようとするものである
。This invention solves each of the problems in the conventional techniques, prevents the low-frequency fluctuations in radiation impedance characteristics, increases the upper limit of the directivity control frequency, and expands the directivity control l-height M width. It is an object of the present invention to provide a horn speaker having a horn side wall shape that allows the following.

〔問題点を解決するための手段〕　　・この発明は、ホ
ーン側壁形状を放射中心軸に沿って単一の半径からなる
円弧状に構成したものである。[Means for Solving the Problems] - In the present invention, the horn side wall shape is formed into a circular arc having a single radius along the central radiation axis.

〔作　用〕[For production]

この発明の前記解決手段によれば、円弧状のホーン側壁
を有するので、ホーン入力端での断面積を連続的に変化
さゼることができ、放射インピーダンス特性における低
域の暴れを防止することができ、また、スロート幅を充
分考慮して設計できかつ該スロート幅を実用上問題のな
い程度に小さくすることができて、指向性制御周波数の
上限を高くでき指向性制御帯域幅の拡大を図ることがで
きる。According to the solving means of the present invention, since the horn side wall has an arcuate shape, the cross-sectional area at the horn input end can be continuously changed, and it is possible to prevent low-frequency fluctuations in radiation impedance characteristics. In addition, the throat width can be designed with sufficient consideration, and the throat width can be made small enough to cause no practical problems, allowing the upper limit of the directivity control frequency to be raised and the directivity control bandwidth to be expanded. can be achieved.

〔実施例〕〔Example〕

この発明の一実施例を第１図に示ず。第１図においてホ
ーンの側壁５０．５２は半径Ｒの円弧状に構成されてい
る。円弧の中心ｏ、ｏ’は、スミ−１〜端５４の略下方
、略下方にそれぞれ配されている。したがってスロート
端５４の位置では、側壁５０，５２は放射中心軸に平行
になる。したがって、スロート端５４にドライバを接続
した場合に、ドライバからスロート端に至る部分での断
面積の変化が連続的となり、放射インピーダンス特性に
おける低域の暴れが防止される。An embodiment of the invention is not shown in FIG. In FIG. 1, the side walls 50, 52 of the horn are configured in the shape of a circular arc with a radius R. The centers o and o' of the arcs are located approximately below and approximately below Sumi-1 to end 54, respectively. Therefore, at the throat end 54, the side walls 50, 52 are parallel to the central radial axis. Therefore, when a driver is connected to the throat end 54, the cross-sectional area changes continuously from the driver to the throat end, and low frequency fluctuations in the radiation impedance characteristic are prevented.

また、この実施例では、スロート端５４と開口端５６と
を結ぶ平均間ぎ角αを目標放射指向角θに対し α＝１．０５θ〜１゜１５θ となるようにし、かつ開口端５６における開口角βを ｔａｎ　　（−） となるようにしている。Further, in this embodiment, the average gap angle α connecting the throat end 54 and the opening end 56 is set to be α=1.05θ to 1°15θ with respect to the target radiation directivity angle θ, and the opening at the opening end 56 is The angle β is set to tan (-).

なお、第１図では垂直方向または水平方向の一方の側壁
について説明したが、他方の側壁についても同様に構成
することができる。Although FIG. 1 describes one side wall in the vertical direction or the horizontal direction, the other side wall can be similarly configured.

ここで、実際の設計例について説明する。Here, an actual design example will be explained.

（１）　　目標放射指向角をθ（°）、指向角制御周波
数帯域をＦ　　（Ｈｚ）〜Ｆ、、（Ｈｚ）に設定し、こ
し れらを得るように開口寸法Ｗ（ｍ）、スロート寸法Ｔｕ
ｒｎ）、平均開き角α（°）、ホーン長しくｍ）、開口
端５６における開き角β（°）およびボーン側壁５０．
．５２の半径Ｒ（ｍ）（第８図参照）を以下のように決
定する。(1) Set the target radiation directivity angle to θ (°), set the directivity angle control frequency band to F (Hz) to F, (Hz), and adjust the aperture size W (m) and throat size to obtain these values. Tu
rn), average opening angle α (°), horn length m), opening angle β (°) at open end 56, and bone side wall 50.
．． The radius R (m) of 52 (see FIG. 8) is determined as follows.

（２）　　開口寸法Ｗ　（ｍ） θ×Ｆ［ ２５０００：実験的に誘導された値 に設定する。(2) Opening dimension W (m) θ×F[ 25000: Experimentally derived value Set to .

この式によるＷ（ｍ）の間口があれば、周波数Ｆ、（Ｈ
７）以上で放射指向角θの制御が可能である。If there is a frontage of W (m) according to this formula, then the frequencies F, (H
7) The radiation directivity angle θ can be controlled in the above manner.

（３）　　スロート寸法Ｔ　（ｍ） θｘＦ■ に設定する。(3) Throat dimension T (m) θxF■ Set to .

この式によるＴ　（ｍ）のスロートＮ法があれば、周波
数Ｆ、（ｆｉｚ）以上で放射指向角Ｏの制御が可能であ
る。If there is a throat N method for T (m) using this equation, it is possible to control the radiation directivity angle O at frequencies F, (fiz) or higher.

（４）　　平均聞き角α（°） α＝１，１θ（実験値） に設定する。(4) Average listening angle α (°) α=1,1θ (experimental value) Set to .

（５）　　ホーン長（指向性をｉｉｌｌｗＪする部分の
長さ）Ｌ　（ｍ）は、上記（２）、（３）、（４）より
Ｗ／２−Ｔ／２ どなる。(5) The horn length (the length of the part that changes the directivity) L (m) is W/2-T/2 from the above (2), (3), and (4).

（６）　　ホーン開口端５６での開き角度β（°）（実
験値） に設定する。(6) Set the opening angle β (°) at the horn opening end 56 (experimental value).

（７）　　ホーン側壁５０．５２の半径Ｒに設定する。(7) Set the radius R of the horn side wall 50.52.

（８）　　以上の計算を垂直方向の側壁、水平方向の側
壁についてそれぞれ行ない、それらを組合けて１つのホ
ーンを設計する。(8) Perform the above calculations for the vertical side walls and horizontal side walls, and combine them to design one horn.

なお、参考として計算例を下表に示す。For reference, calculation examples are shown in the table below.

以上のごとく、特に上記（７）で示すように、ホーンの
側壁形状を単一の半径からなる円弧状とすることにより
、同様の目標放射指向角のホーンスピーカを設計した場
合、従来のものに比べ、放射インピーダンス特性の低域
での暴れ、および指向性制御上限周波数（すなわち指向
性制御帯域幅）のそれぞれが、いずれも実用上充分満足
できるホーンスピーカを実現し得ることが判った。As described above, especially as shown in (7) above, if a horn speaker with a similar target radiation directivity angle is designed by making the side wall shape of the horn arc-shaped with a single radius, it will be different from the conventional one. In comparison, it has been found that a horn speaker can be realized that is sufficiently satisfactory in terms of the radiation impedance characteristic in the low range and the directivity control upper limit frequency (that is, the directivity control bandwidth).

これは、円弧状というホーン側壁形状が、スロート部と
ホーン部とを充分連続的に連結し得るとともにその際ス
ロート端近傍の諸条件をも充分厳密に抑え込める余地を
有する形状であることに伯ならない。This is due to the fact that the arcuate shape of the horn side wall is able to connect the throat part and the horn part in a sufficiently continuous manner, and at the same time, there is room to sufficiently strictly control various conditions near the throat end. No.

なお、具体的には、円弧の半径は前述したスロート端と
開目端とを結ぶ平均開き角α、および開口端開き角βの
範囲で求めていくのがより効率的である。Specifically, it is more efficient to find the radius of the circular arc within the range of the average opening angle α connecting the throat end and the open end and the opening end opening angle β described above.

また、このようにホーン側壁形状を単一の半径からなる
円弧状とすることは、ホーンＩｔ’ｌＥ過程の簡易化と
いう意味でも極めて効果が大ぎい。Moreover, making the horn side wall shape arcuate with a single radius is extremely effective in terms of simplifying the horn It'lE process.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明にＪ：れば、ホーン側壁
を円弧状に構成したので、ホーン入力端での断面積を連
続的に変化させることができ、放射インピーダンス特性
における低域の暴れを防止することができる。また、ス
ロート幅を充分考慮でき、かつ小さくすることができる
ので、指向性制御周波数の上限が高められ、放射指向特
性制御帯域幅を拡大することができる。As explained above, according to the present invention, since the horn side wall is configured in an arc shape, the cross-sectional area at the horn input end can be continuously changed, and the low-frequency fluctuation in the radiation impedance characteristic can be suppressed. It can be prevented. Furthermore, since the throat width can be sufficiently considered and made small, the upper limit of the directivity control frequency can be raised and the radiation directivity control bandwidth can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、この発明の一実施例を示す断面図である。 第２図は、従来のホーン形状の一例を示す垂直断面図で
ある。 第３図は、第２図のホーンの水平断面図である。 第４図は、従来のホーン形状の他の例を示す垂直断面図
である。 第５図は、第４図のホーンの水平断面図である。 第６図は、従来のボーン形状のざらにン゛ｒ例を示す垂
直断面図である。 第７図は、第６図のホーンの水平断面図である。 第８図は、第１図の実施例における各部の寸法を示す図
である。 ５０．５２・・・側壁、５４・・・スロート端、５６・
・・開口端。 １４：木−７部 第２図 第３図 綜 手続ネｆｆｌ　Ｊｆ、　！ 昭和６０年４月、９日FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vertical sectional view showing an example of a conventional horn shape. 3 is a horizontal cross-sectional view of the horn of FIG. 2; FIG. FIG. 4 is a vertical sectional view showing another example of the conventional horn shape. 5 is a horizontal cross-sectional view of the horn of FIG. 4; FIG. FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a rough example of a conventional bone shape. 7 is a horizontal cross-sectional view of the horn of FIG. 6; FIG. FIG. 8 is a diagram showing the dimensions of each part in the embodiment of FIG. 1. 50.52...Side wall, 54...Throat end, 56.
・Open end. 14: Tree - Part 7 Figure 2 Figure 3 General Procedure Neffl Jf, ! April 9, 1985

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、ホーン側壁形状が放射中心軸に沿つて単一の半径か
らなる円弧状に構成されていることを特徴とするホーン
スピーカ。 ２、スロート端と開口端とを結ぶ平均開き角αが目標放
射指向角θに対しα＝１．０５θ〜１．１５θであり、
かつ開口端における開き角βが［ｔａｎ（β／２）］／
［ｔａｎ（θ／２）］＝１．８〜２．５となるように構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のホーンスピーカ。[Scope of Claims] 1. A horn speaker characterized in that a horn side wall shape is configured in an arc shape having a single radius along a central radiation axis. 2. The average opening angle α connecting the throat end and the opening end is α=1.05θ to 1.15θ with respect to the target radiation directivity angle θ,
And the opening angle β at the opening end is [tan (β/2)]/
The horn speaker according to claim 1, wherein the horn speaker is configured such that [tan(θ/2)]=1.8 to 2.5.