CN111565345A - 扬声器装置以及区域再生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供扬声器装置以及区域再生装置。扬声器装置具备：输出声音的扬声器；放出从所述扬声器输出的所述声音的喇叭部；以及，被形成在所述喇叭部的前面、垂直方向的边比水平方向的边长的缝隙开口，可以抑制在垂直方向不需要的声音的反射又可以提高在水平方向的声音的再生性能。

Description

扬声器装置以及区域再生装置
技术领域
本发明涉及一种输出声音的扬声器装置以及从排列配置了多个扬声器装置的扬声器矩阵向规定的区域输出声音的区域再生装置。
背景技术
一直以来，已知有一种区域再生技术，该技术使用多个扬声器只向特定的位置提示声音，可以在同一空间向各自的位置提示相互不干扰的不同的声音。通过使用该区域再生技术，可以向各用户提示不同的内容或音量的再生音。例如，在日本专利公开公报特开2015－231087号公报中公开了一种基于空间滤波的区域再生技术。
然而，在上述以往技术中，不能抑制在垂直方向不需要的声音的反射，而且还不能获得在水平方向上的充分的再生性能，需要进一步地改善。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的发明，其目的在于提供一种既可以抑制在垂直方向不需要的声音的反射又可以提高在水平方向的声音的再生性能的扬声器装置以及区域再生装置。
本发明的一方面涉及的扬声器装置具备：输出声音的扬声器；放出从所述扬声器输出的所述声音的喇叭部；以及，被形成在所述喇叭部的前面、垂直方向的边比水平方向的边长的缝隙开口。
本发明的另一方面涉及的区域再生装置具备：排列配置了多个扬声器装置的扬声器矩阵；和，基于包含使从所述扬声器矩阵输出的音波相互增强的再生线和使所述音波相互减弱的非再生线的控制线，调整使所述多个扬声器装置分别输出的声音的音压，在规定的区域再生所述声音的输出控制部，其中，所述多个扬声器装置分别是上述的扬声器装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的扬声器装置的外观的立体图。
图2是图1所示的扬声器装置的正视图。
图3是图2所示的扬声器装置沿III－III线的剖视图。
图4是用于说明在第一实施方式从缝隙开口放出的水平方向的声音的示意图。
图5是用于说明在第一实施方式从缝隙开口放出的垂直方向的声音的示意图。
图6是表示以往的扬声器在垂直方向的声音的扩散的示意图。
图7是表示第一实施方式的扬声器装置在垂直方向的声音的扩散的示意图。
图8是表示与第一实施方式的连接部的音响电路对应的电路的示意图。
图9是表示本发明的第一实施方式的区域再生装置的构成的示意图。
图10是表示第一实施方式的再生线以及非再生线的一个例子的示意图。
图11是表示用将以往的扬声器用于扬声器矩阵的区域再生装置再生的在x－y轴平面的音压分布的实测结果的示意图。
图12是表示用将第一实施方式的扬声器装置用于扬声器矩阵的区域再生装置再生的在x－y轴平面的音压分布的模拟结果的示意图。
图13是表示本发明的第二实施方式的扬声器装置的外观的立体图。
图14是图13所示的扬声器装置的正视图。
图15是图14所示的扬声器装置沿XV－XV线的剖视图。
图16是表示使用第二实施方式的扬声器装置的扬声器矩阵的构成的示意图。
图17是表示本发明的第三实施方式的扬声器装置的外观的立体图。
图18是图17所示的扬声器装置的正视图。
图19是图18所示的扬声器装置沿XIX－XIX线的剖视图。
图20是表示本发明的第四实施方式的扬声器装置的外观的立体图。
图21是图20所示的扬声器装置的正视图。
图22是图21所示的扬声器装置沿XXII－XXII线的剖视图。
具体实施方式
(本发明的基础知识)
在以往的基于空间滤波的区域再生技术中，首先，作为再生条件，设定与扬声器矩阵平行的任意的控制线，并在该控制线设定相互增强再生音的再生线和相互减弱上述再生音的非再生线。其次，用设定的再生条件推导出用于实现区域再生的控制滤波器。最后，通过使各扬声器输出将该推导出的控制滤波器与再生音的信号进行卷积的信号，用设定的再生条件实现区域再生。另外，控制滤波器与再生条件通过空间的傅立叶变换而相互关联。
在以往的区域再生技术中，将扬声器假定为点音源而推导出控制滤波器，但实际的扬声器并不是点音源。特别是，由于以往的扬声器在从中频到高频的频域具有向前方向的指向性，存在横向(水平方向)的再生性能劣化的可能性。
而且，在以往的控制方法中，水平方向(扬声器矩阵排列的方向)的声音被控制，但是，垂直方向的声音不被控制。为此，从扬声器矩阵输出的声音，被空间内的天花板以及地板反射，存在因反射音使再生性能劣化的可能性。
为了解决以上的问题，本发明的一方面涉及的扬声器装置具备：输出声音的扬声器；放出从所述扬声器输出的所述声音的喇叭部；以及，被形成在所述喇叭部的前面、垂直方向的边比水平方向的边长的缝隙开口。
根据该构成，在放出从扬声器输出的声音的喇叭部的前面形成垂直方向的边比水平方向的边长的缝隙开口。因此，通过喇叭部的喇叭效果，可以抑制从缝隙开口放出的声音在垂直方向的扩散，又可以抑制在垂直方向不需要的声音的反射。而且，通过缝隙开口的衍射效果，可以使从缝隙开口放出的声音在水平方向的指向性接近点音源，可以提高水平方向的声音的再生性能。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，所述扬声器装置被用于在规定的区域再生所述声音的扬声器矩阵，所述扬声器矩阵排列配置多个扬声器装置。
根据该构成，因为扬声器装置被用于在规定的区域再生声音的扬声器矩阵，排列配置多个扬声器装置，可以抑制在规定的区域再生的声音在垂直方向不需要的反射又可以提高在规定的区域再生的声音在水平方向的再生性能。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，所述缝隙开口被形成在比所述喇叭部的前面的外边缘靠近内侧。
根据该构成，可以从被形成在比喇叭部的前面的外边缘靠近内侧的缝隙开口放出声音。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，所述缝隙开口的外边缘与所述喇叭部的前面的外边缘一致。
根据该构成，可以从具有与喇叭部的前面的外边缘一致的外边缘的缝隙开口放出声音。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，还具备连接所述扬声器和所述喇叭部，在其内部具有空间的连接部，其中，所述连接部从所述扬声器输出的所述声音中除去规定频域的声音。
根据该构成，通过连接扬声器和喇叭部，在其内部具有空间的连接部，可以从扬声器输出的声音中除去规定频域的声音。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，所述连接部包含被设置在所述声音的输出方向的前面板和贯通所述前面板并与所述喇叭部的后端部连接的音导管，在所述音导管的后端部和所述扬声器的前面之间形成间隙。
根据该构成，经由贯通所述前面板并与所述喇叭部的后端部连接的音导管，可以使从扬声器输出的声音传播到喇叭部。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，所述连接部，在所述扬声器的中心与所述喇叭部的中心一致的状态下，连接所述扬声器和所述喇叭部。
根据该构成，因为在扬声器的中心与喇叭部的中心一致的状态下，通过连接部连接扬声器和喇叭部，可以使从扬声器输出的声音直接传播到喇叭部。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，所述连接部，在所述扬声器的中心与所述喇叭部的中心偏离的状态下，连接所述扬声器和所述喇叭部。
根据该构成，因为在扬声器的中心与喇叭部的中心偏离的状态下，通过连接部连接扬声器和喇叭部，在排列配置多个扬声器装置的情况下，可以使相邻的扬声器装置的间隔不依赖于扬声器在水平方向的长度，而是依赖于喇叭部在水平方向的长度而决定。其结果，通过使喇叭部在水平方向的长度比扬声器在水平方向的长度短，可以使用多个扬声器装置构成的扬声器矩阵小型化，而且还可以进一步扩大可控制的频域。
而且，在所述的扬声器装置，也可以是，所述喇叭部包含使所述声音反射到与所述声音的输出方向相反的方向的折回部和使被所述折回部反射的所述声音再次向所述输出方向反射的反射部。
根据该构成，因为通过折回部声音被反射到与声音的输出方向相反的方向，通过反射部使被折回部反射的声音再次向输出方向反射，可以使喇叭部的声音的输出方向的长度变得更短，可以使扬声器装置小型化。
本发明的另一方面涉及的区域再生装置具备：排列配置了多个扬声器装置的扬声器矩阵；和，基于包含使从所述扬声器矩阵输出的音波相互增强的再生线和使所述音波相互减弱的非再生线的控制线，调整使所述多个扬声器装置分别输出的声音的音压，在规定的区域再生所述声音的输出控制部，其中，所述多个扬声器装置分别是上述的任意一个所述的扬声器装置。
根据该构成，在多个扬声器装置的每个扬声器装置，在放出从扬声器输出的声音的喇叭部的前面形成垂直方向的边比水平方向的边长的缝隙开口。因此，通过喇叭部的喇叭效果，可以抑制从缝隙开口放出的声音在垂直方向的扩散，又可以抑制在垂直方向不需要的声音的反射。而且，通过缝隙开口的衍射效果，可以使从缝隙开口放出的声音在水平方向的指向性接近点音源，可以提高水平方向的声音的再生性能。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式只是具体化本发明的一个例子而已，并不用于限定本发明的技术保护范围。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的第一实施方式的扬声器装置的外观的立体图，图2是图1所示的扬声器装置的正视图，图3是图2所示的扬声器装置沿III－III线的剖视图。
图1、图2以及图3所示的扬声器装置1具备扬声器11、喇叭部12、缝隙开口13以及连接部14。
扬声器11输出声音。喇叭部12放出从扬声器11输出的声音。缝隙开口13被形成在喇叭部12的前面。缝隙开口13是垂直方向的边比水平方向的边长的长方形形状。缝隙开口13的外边缘与喇叭部12的前面的外边缘一致。
连接部14连接扬声器11和喇叭部12并在内部具有空间。连接部14从扬声器11输出的声音中除去规定频域的声音。连接部14包含前面板141以及音导管142。前面板141被设置在声音的输出方向。音导管142贯通前面板141并与喇叭部12的后端部连接。在音导管142的后端部和扬声器11的前面之间形成间隙。连接部14呈圆筒形状。连接部14的侧面的后端与扬声器11的圆形状的前面的外边缘连接。连接部14，在扬声器11的中心与喇叭部12的中心一致的状态下，连接扬声器11与喇叭部12。
另外，第一实施方式的连接部14呈圆筒形状，但是，本发明并不特别限定于此，也可以是将四角形等的多边形作为底面的角柱形状。
从扬声器11输出的声音，在连接部14的内部空间行进，通过音导管142，进入喇叭部12。进入喇叭部12的声音被从喇叭部12的前面的缝隙开口13放出。
喇叭部12的后端部呈圆形状，与圆筒形状的音导管142连接。喇叭部12的后端部的直径与音导管142的直径相同。喇叭部12的上部以及下部从与音导管142连接的后端部起向前端部呈指数函数性弯曲。喇叭部12的前端部是水平方向的长度比垂直方向的长度短的长方形状。喇叭部12和音导管142既可以为一体形成，也可以分别作为部件而形成。
缝隙开口13在垂直方向的边的长度比扬声器11的前面的直径长，缝隙开口13在水平方向的边的长度比扬声器11的前面的直径短。缝隙开口13在水平方向的边的长度与音导管142的直径大致相同。缝隙开口13在水平方向的边的长度只要是可以获得作为点音源的衍射效果(diffraction effect)的长度即可。
图4是用于说明在第一实施方式从缝隙开口放出的水平方向的声音的示意图。图4是从上方观察缝隙开口13的俯视图。
如图4所示，进入缝隙开口13的音波被缝隙开口13衍射。通过缝隙开口13的衍射效果，可以使从缝隙开口13放出的声音在水平方向的指向性接近点音源，可以提高水平方向的声音的再生性能。
图5是用于说明在第一实施方式从缝隙开口放出的垂直方向的声音的示意图。图5表示从缝隙开口13放出的垂直方向的声音的指向性，声音被从图5的中心向右方放出。
如图5所示，通过喇叭部12在垂直方向的扩散，从缝隙开口13放出的声音的垂直方向的指向性变窄。
图6是表示以往的扬声器在垂直方向的声音的扩散的示意图，图7是表示第一实施方式的扬声器装置在垂直方向的声音的扩散的示意图。图6和图7是从水平方向观察以往的扬声器101和第一实施方式的扬声器装置1的视图。
如图6所示，从以往的扬声器101输出的声音向垂直方向扩散被天花板和地板反射。由于天花板和地板的反射音，存在可能难以听清本来的声音的可能性。
另一方面，如图7所示，因为第一实施方式的扬声器装置1具有向前方的指向性，所以，从扬声器装置1输出的声音向垂直方向的扩散得以抑制。因此，通过喇叭部12的喇叭效果，可以抑制从缝隙开口13放出的声音在垂直方向上的扩散，可以抑制在垂直方向上的不需要的声音的反射。
而且，连接部14的构成用音响电路来表示。音响电路可以用电路来表示在连接部14内传播的音波的举动。
图8是表示与第一实施方式的连接部的音响电路对应的电路的示意图。
电路21中的电流用体积速度U表示，电路21中的电压用音压P表示。连接部14具有电路21的高频滤波器(high cut filter)的功能。以下，对连接部14的截止频率进行说明。
首先，连接部14内的空洞的容积可替换为电路21中的电容量。为此，电容量C利用连接部14的容积V、空气的密度ρ和音速c，用以下的公式(1)来表示。
C＝V/ρc2……(1)
而且，连接部14的音导管142的惯性(inertance)可替换为电路21中的电感。为此，电感M利用空气的密度ρ、音导管142的长度l和音导管142的截面积S，用以下的公式(2)来表示。
M＝ρl/S……(2)
而且，连接部14的截止频率F利用电容C和电感M用以下的公式(3)来表示。
F＝1/(2πsqrt(MC))……(3)
如上所述，通过调整连接部14的容积以及音导管142的长度以及截面积，可以实现所希望的截止频率，可以通过连接部14除去不需要的频域的声音。
其次，对使用了第一实施方式的扬声器装置1的区域再生装置进行说明。
图9是表示本发明的第一实施方式的区域再生装置的构成的方框图。区域再生装置30具备输入部31、数据部32、处理部33、音频IF(接口)34、DA转换器35、放大器36以及多个扬声器装置1。
输入部31，例如，是触摸面板，接受使扬声器装置1再生的再生音的音源数据321、后述的再生条件以及再生音量等的各种指定操作。另外，输入部31不局限于触摸面板，也可以是物理的开关、键盘、鼠标以及显示装置。
而且，输入部31既可以是区域再生装置30的用户使用的智能手机、平板型计算机或个人计算机等的终端装置，也可以是设置在作为区域再生装置30的区域再生的对象的室内的多个用户共用的个人计算机等的终端装置。
数据部32是半导体存储器或HDD(Hard Disk Drive)等的存储装置。数据部32存储音源数据321。音源数据321，例如，经由互联网等网络存储到数据部32。另外，数据部32既可以设置在与后述的处理部33在同一装置内，也可以设置在与处理部33不同的装置内。
处理部33是具备微处理器、DSP(Digital Signal Processor)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)以及HDD等的信息处理装置。
处理部33以用户使用输入部31指定的再生条件生成用于实现区域再生的控制滤波器。处理部33生成将生成的控制滤波器与用户使用输入部31指定的音源数据321变换为模拟信号的再生音信号(以下，称为与音源数据321对应的再生音信号)进行卷积的驱动信号。
音频IF34将通过处理部33生成的驱动信号向DA转换器35输出。
DA转换器35将从音频IF34输入的驱动信号转换为模拟信号。
放大器36将通过DA转换器35转换的模拟信号(以下称为再生音信号)进行放大。
扬声器装置1输出通过放大器36放大的再生音信号所示的再生音。扬声器装置1被用于在规定的区域再生声音的扬声器矩阵。扬声器矩阵排列配置多个扬声器装置1。
另外，区域再生装置30具备多个扬声器装置1。通过以规定的间隔将多个扬声器装置1直线状地排列配置，构成扬声器矩阵。如后所述，区域再生的性能根据各扬声器装置1的配置间隔以及扬声器矩阵的全长等而发生变化。另外，在第一实施方式，多个扬声器装置1被直线状地配置，但是，本发明并不特别限定于此，多个扬声器装置1也可以被圆弧状地配置。
图10是表示第一实施方式的再生线以及非再生线的一个例子的示意图。为了实现区域再生，如图10所示，在与扬声器矩阵100实质上平行、从扬声器矩阵100离开距离yref的位置设定的控制线CL上，决定使从扬声器矩阵100放射的音波相互增强的再生线BL和音波相互减弱的非再生线DL即可。另外，在第一实施方式，控制线CL是直线状，但是，本发明并不特别限定于此，控制线CL也可以是圆弧状。
处理部33，基于包含使从扬声器矩阵100放射的音波相互增强的再生线BL和音波相互减弱的非再生线DL的控制线CL，调整多个扬声器装置1的每个扬声器装置输出的声音的音压，使声音在规定的区域再生。另外，关于第一实施方式的区域再生方法，因为是公知技术，所以省略详细的说明。
扬声器矩阵100可控制的频域由扬声器装置1的间隔Δx来决定。间隔Δx是相邻的扬声器装置1的中心之间的距离。如果间隔Δx变窄，则能扩大扬声器矩阵100可控制的频域。如果扬声器矩阵100例如可控制到8kHz为止的声音，连接部14就被设计成使截止频率F成为8kHz。
图11是表示用将以往的扬声器用于扬声器矩阵的区域再生装置再生的在x－y轴平面的音压分布的实测结果的示意图，图12是表示用将第一实施方式的扬声器装置用于扬声器矩阵的区域再生装置再生的在x－y轴平面的音压分布的模拟结果的示意图。
另外，在图11中，通过将扬声器101在x轴上排列配置64个(N＝64)来构成扬声器矩阵100。而且，假设各扬声器101的配置间隔Δx例如为35mm。而且，假设与沿着扬声器矩阵100的矩阵线的x轴方向的中心正交的线为y轴，到扬声器矩阵100和控制线CL为止的距离yref为2m。而且，控制线CL中的再生线BL的宽度为1m，再生线BL在x轴方向的中心位于－1m的位置。即，区域再生装置仅将声音从扬声器矩阵100的中心向右侧的区域再生。图11和图12表示2000Hz的声音的音压分布。而且，图12表示以与将图11所示的以往的扬声器用于扬声器矩阵进行区域再生之际的条件相同的条件，假设扬声器为点音源进行区域再生之际的模拟结果。
在图11的以往的扬声器，从扬声器矩阵输出的再生音在控制线CL上的再生线BL进行适当的区域再生，随着从控制线CL向后方离开，音压变低，区域再生性能劣化。然而，在图12的第一实施方式的扬声器装置1，从扬声器矩阵100放射的再生音，不仅在控制线CL上，即使在控制线CL的后方音压也为恒定，可以改善控制线CL后方的区域再生性能的劣化。
(第二实施方式)
图13是表示本发明的第二实施方式的扬声器装置的外观的立体图，图14是图13所示的扬声器装置的正视图，图15是图14所示的扬声器装置沿XV－XV线的剖视图。
图13、图14以及图15所示的扬声器装置1A具备扬声器11、喇叭部12、缝隙开口13以及连接部14A。另外，在第二实施方式，对于与第一实施方式的扬声器装置1相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。
连接部14A连接扬声器11和喇叭部12，在其内部具有空间。连接部14A从扬声器11输出的声音中除去规定频域的声音。连接部14A包含前面板141以及音导管142。前面板141被设置在声音的输出方向。音导管142贯通前面板141与喇叭部12的后端部连接。在音导管142的后端部和包含扬声器11的前面的连接部14A的背面之间形成间隙。
第二实施方式的连接部14A，在扬声器11的中心111与喇叭部12的中心121偏离的状态下，连接扬声器11和喇叭部12。连接部14A呈切掉了正方体的一部分的形状。连接部14A的正面形状呈L字形状，该L字形状是将正方形与使正方形的一边在垂直方向延伸的边设为一边的长方形组合而成的形状。
连接部14A包含具有配合扬声器11的前面的形状而形成的开口部的第一连接部143、与第一连接部143内的空间相连且具有配合音导管142的截面形状而形成的开口部的第二连接部144。第二连接部144的开口部被形成在与形成了第一连接部143的开口部的面相对向的面上。第一连接部143的开口部与扬声器11的前面连接。第二连接部144的开口部与音导管142和喇叭部12连接。第二连接部144在水平方向的长度比第一连接部143在水平方向的长度短，是第一连接部143在水平方向的长度的1/2。
图16是表示使用了第二实施方式的扬声器装置的扬声器矩阵的构成的示意图。图16是从正面观察扬声器矩阵100的正视图。
如图16所示，扬声器矩阵100包含使在垂直方向的朝向相互不同而反转排列的多个扬声器装置1A。某个扬声器装置1A和与某个扬声器装置1A相邻的其它的扬声器装置1A被配置成让它们的第二连接部144相互连接，让它们的喇叭部12的中心排列在直线上。其它的扬声器装置1A以相对于某个扬声器装置1A使垂直方向的朝向反转的状态而配置。
另外，构成扬声器矩阵100的多个扬声器装置1A的数量不局限于图16所示的数量。
如此，因为在扬声器11的中心与扬声器12的中心偏离的状态下经由连接部14A连接扬声器11和喇叭部12，在排列配置多个扬声器装置1A的情况下，可以使相邻的扬声器装置1A的间隔不依赖于扬声器11在水平方向的长度，而是依赖于喇叭部12在水平方向的长度而决定。
而且，因为L字形状的多个扬声器装置1A以使垂直方向的朝向相互不同而反转的状态排列配置，水平方向的长度比扬声器11短的喇叭部12被相邻而配置，所以可以使相邻的扬声器装置1A的喇叭部12的中心间隔比相邻的扬声器装置1A的扬声器11的中心的间隔短，可以使扬声器矩阵小型化。而且，通过使相邻的扬声器装置1A的喇叭部12的中心的间隔比相邻的扬声器装置1A的扬声器11的中心的间隔短，可以进一步扩大可控制的频域。
(第三实施方式)
图17是表示本发明的第三实施方式的扬声器装置的外观的立体图，图18是图17所示的扬声器装置的正视图，图19是图18所示的扬声器装置沿XIX－XIX线的剖视图。
图17、图18以及图19所示的扬声器装置1B具备扬声器11、喇叭部12B、缝隙开口13以及连接部14。另外，在第三实施方式中，对于与第一实施方式的扬声器装置1相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。
喇叭部12B包含使声音反射到与声音的输出方向相反的方向的折回部122、使被折回部122反射的声音再次向输出方向反射的反射部123。反射部123是被连接部14的前面板141的喇叭部12B覆盖的部分。第三实施方式的喇叭部12B的声音的输出方向的长度LB比第一实施方式的喇叭部12的声音的输出方向的长度短。
如图19所示，通过了音导管142的声音被折回部122反射到与声音的输出方向相反的方向。被折回部122反射的声音，通过反射部123再次被反射到声音的输出方向。被反射部123反射的声音，通过折回部122的上端和喇叭部12B的上面之间的间隙以及折回部122的下端和喇叭部12B的下面之间的间隙，从缝隙开口13被放出。
如此，因为喇叭部12B包含使声音反射到与声音的输出方向相反的方向的折回部122和使被折回部122反射的声音再次反射到输出方向的反射部123，可以使喇叭部12B的声音的输出方向的长度LB较短，可以使扬声器装置1B小型化。
(第四实施方式)
图20是表示本发明的第四实施方式的扬声器装置的外观的立体图、图21是图20所示的扬声器装置的正视图、图22是图21所示的扬声器装置沿XXII－XXII线的剖视图。
图20、图21以及图22所示的扬声器装置1C具备扬声器11、喇叭部12C、缝隙开口13C以及收纳箱15。另外，在第四实施方式，对于与第一实施方式的扬声器装置1相同的构成赋予相同的符号并省略其说明。
第四实施方式的扬声器装置1C与第一实施方式的扬声器装置1不同，不具备连接部14。
收纳箱15呈正方体形状，收纳扬声器11。收纳箱15的前端部与喇叭部12C的后端部连接。收纳箱15的前面的各边的长度大致与扬声器11的直径一致。另外，收纳箱15的形状，不局限定于正方体形状，也可以是圆筒形状。
缝隙开口13C被形成在喇叭部12C的前面。缝隙开口13C是垂直方向的边比水平方向的边长的长方形状。缝隙开口13C被形成在比喇叭部12C的前面的外边缘靠近内侧。
喇叭部12C包含设置在声音的输出方向的前面板124。缝隙开口13C被形成于前面板124。喇叭部12C的前面的面积大于喇叭部12C的后端部的外边缘内的面积。
从扬声器11输出的声音，在喇叭部12C的内部空间行进，并且从喇叭部12C的前面的缝隙开口13C放出。
如此，因为缝隙开口13C被形成在喇叭部12C的前面，通过缝隙开口13C的衍射效果，可以使从缝隙开口13C放出的声音在水平方向的指向性接近点音源，可以提高水平方向的声音的再生性能。而且，因为通过喇叭部12C的喇叭效果从缝隙开口13C放出的声音具有向前方的指向性，所以垂直方向的扩散得以抑制，可以抑制在垂直方向不需要的声音的反射。
另外，在第四实施方式，缝隙开口13C被形成在比喇叭部12C的前面的外边缘靠近内侧，但是，本发明并不特别限定于此，缝隙开口13C的外边缘也可以与喇叭部12C的前面的外边缘一致。在这种情况下，喇叭部12C的形状呈从喇叭部12C的后端部的外边缘朝向缝隙开口13C逐渐变细的形状。
本发明涉及的扬声器装置以及区域再生装置，因为可以抑制在垂直方向不需要的声音的反射，并能提高水平方向的声音的再生性能，作为输出声音的扬声器装置以及从排列配置了多台扬声器装置的扬声器矩阵向规定的区域输出声音的区域再生装置有其实用价值。

Claims (10)

1.一种扬声器装置，其特征在于具备：
输出声音的扬声器；
放出从所述扬声器输出的所述声音的喇叭部；以及，
被形成在所述喇叭部的前面、垂直方向的边比水平方向的边长的缝隙开口。
2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，
所述扬声器装置被用于在规定的区域再生所述声音的扬声器矩阵，
所述扬声器矩阵排列配置多个扬声器装置。
3.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，
所述缝隙开口被形成在比所述喇叭部的前面的外边缘靠近内侧。
4.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，
所述缝隙开口的外边缘与所述喇叭部的前面的外边缘一致。
5.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于还具备：
连接所述扬声器和所述喇叭部，在其内部具有空间的连接部，其中，
所述连接部从所述扬声器输出的所述声音中除去规定频域的声音。
6.根据权利要求5所述的扬声器装置，其特征在于，
所述连接部包含被设置在所述声音的输出方向的前面板和贯通所述前面板并与所述喇叭部的后端部连接的音导管，
在所述音导管的后端部和所述扬声器的前面之间形成间隙。
7.根据权利要求5所述的扬声器装置，其特征在于，
所述连接部，在所述扬声器的中心与所述喇叭部的中心一致的状态下，连接所述扬声器和所述喇叭部。
8.根据权利要求5所述的扬声器装置，其特征在于，
所述连接部，在所述扬声器的中心与所述喇叭部的中心偏离的状态下，连接所述扬声器和所述喇叭部。
9.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，
所述喇叭部包含使所述声音反射到与所述声音的输出方向相反的方向的折回部和使被所述折回部反射的所述声音再次向所述输出方向反射的反射部。
10.一种区域再生装置，其特征在于具备：
排列配置了多个扬声器装置的扬声器矩阵；和，
基于包含使从所述扬声器矩阵输出的音波相互增强的再生线和使所述音波相互减弱的非再生线的控制线，调整使所述多个扬声器装置分别输出的声音的音压，在规定的区域再生所述声音的输出控制部，其中，
所述多个扬声器装置分别是权利要求1所述的扬声器装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK4075824T3 (da) * 2021-04-13 2024-05-13 Bang & Olufsen As Højtaler
JP2022173023A (ja) * 2021-05-07 2022-11-17 紀元 佐藤 スピーカーの線音源変換器

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2746558A (en) * 1952-06-24 1956-05-22 Univ Loudspeakers Inc Reflex type loudspeakers
JPH0564283A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Pioneer Electron Corp ホーンスピーカ
JPH0970090A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Mitsubishi Electric Corp スピーカー装置
JP2000013878A (ja) * 1998-06-24 2000-01-14 Victor Co Of Japan Ltd スピーカ装置
CN1319321A (zh) * 1998-09-24 2001-10-24 东方音响制作公司 喇叭扬声器系统
US7177437B1 (en) * 2001-10-19 2007-02-13 Duckworth Holding, Llc C/O Osc Audio Products, Inc. Multiple aperture diffraction device
JP2008131540A (ja) * 2006-11-24 2008-06-05 Yamaha Corp スピーカ装置
CN101483801A (zh) * 2008-01-09 2009-07-15 美商富迪科技股份有限公司 人工嘴以及麦克风的测试方法
US20090214067A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 D&B Audiotechnik Gmbh Loudspeaker box with a variable radiation characteristic
US20100124150A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Kablotsky Joshua A Systems and methods for acoustic beamforming using discrete or continuous speaker arrays
WO2011147902A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Frank Held Lautsprechervorrichtung mit umlaufender, trichterförmiger schallaustrittsöffnung
CN103024626A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 广州杰士莱电子有限公司 一种音箱
JP2015231087A (ja) * 2014-06-04 2015-12-21 国立研究開発法人情報通信研究機構 局所音響再生装置およびプログラム
CN108266151A (zh) * 2018-02-09 2018-07-10 河南省明创环境科技有限公司 一种弹片式柱状物打捞器
US20180242077A1 (en) * 2015-08-14 2018-08-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Upward firing loudspeaker having asymmetric dispersion for reflected sound rendering

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1855836A (en) * 1929-11-01 1932-04-26 Operadio Mfg Co Sound producing device
FR2827732B1 (fr) * 2001-07-23 2004-01-23 Nexo Unite de sonorisation electroacoustique a pavillon ou guide d'onde acoustique
JP2008278145A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Victor Co Of Japan Ltd スピーカシステム用音波行路長補正構造

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2746558A (en) * 1952-06-24 1956-05-22 Univ Loudspeakers Inc Reflex type loudspeakers
JPH0564283A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Pioneer Electron Corp ホーンスピーカ
JPH0970090A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Mitsubishi Electric Corp スピーカー装置
JP2000013878A (ja) * 1998-06-24 2000-01-14 Victor Co Of Japan Ltd スピーカ装置
CN1319321A (zh) * 1998-09-24 2001-10-24 东方音响制作公司 喇叭扬声器系统
US7177437B1 (en) * 2001-10-19 2007-02-13 Duckworth Holding, Llc C/O Osc Audio Products, Inc. Multiple aperture diffraction device
JP2008131540A (ja) * 2006-11-24 2008-06-05 Yamaha Corp スピーカ装置
CN101483801A (zh) * 2008-01-09 2009-07-15 美商富迪科技股份有限公司 人工嘴以及麦克风的测试方法
US20090214067A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 D&B Audiotechnik Gmbh Loudspeaker box with a variable radiation characteristic
US20100124150A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-20 Kablotsky Joshua A Systems and methods for acoustic beamforming using discrete or continuous speaker arrays
WO2011147902A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Frank Held Lautsprechervorrichtung mit umlaufender, trichterförmiger schallaustrittsöffnung
CN103024626A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 广州杰士莱电子有限公司 一种音箱
JP2015231087A (ja) * 2014-06-04 2015-12-21 国立研究開発法人情報通信研究機構 局所音響再生装置およびプログラム
US20180242077A1 (en) * 2015-08-14 2018-08-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Upward firing loudspeaker having asymmetric dispersion for reflected sound rendering
CN108266151A (zh) * 2018-02-09 2018-07-10 河南省明创环境科技有限公司 一种弹片式柱状物打捞器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钱枫: "基于声学超构材料的声束调控研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库-信息科技辑》, 15 September 2018 (2018-09-15) *

Also Published As

Publication number Publication date
US11057699B2 (en) 2021-07-06
CN111565345B (zh) 2024-10-18
JP2020136721A (ja) 2020-08-31
US20200260178A1 (en) 2020-08-13
JP7224948B2 (ja) 2023-02-20

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