CN1989783B - 扬声器系统以及扬声器群系统 - Google Patents

Abstract

有时候想在尽可能宽的频率范围得到扬声器装置的固定的方向性。但是，使用固定方向性的喇叭的扬声器系统往往与内装低音扬声器的箱式扬声器组合使用。这样的装置形成大型化的装置。而且人们希望在更低的频率也能够得到固定的方向性。扬声器系统(10)具备：扬声器箱(20)、低频区域用的第1扬声器单元(30)、以及高频区域用的多个第2扬声器单元(31、32、33)。扬声器箱(20)具有作为反射板的前板部(21)、以及后板部(22)。后板部(22)的与前后方向垂直的第1方向上的长度比前板部(21)的该第1方向上的长度短。在前板部(21)上安装第1扬声器单元30和第2扬声器单元(31、32、33)，多个第2扬声器单元(31、32、33)沿着该第1方向并排设置。多个第2扬声器单元(31、32、33)的振动板在前后方向上位于前板部(21)的近旁。

Description

扬声器系统以及扬声器群系统

技术领域

本发明涉及能够在更宽的频率范围得到固定的方向性，而且在更低的频率范围能够得到固定方向性的扬声器系统和扬声器群系统。

背景技术

为了对例如机场大厅那样的具有一定程度的宽度的空间(音响空间)提供声音，有时候使用设计得能够在某一频率范围得到一定的方向性的扬声器系统和扬声器群系统。这样的扬声器系统的典型例子是使用有固定方向性的喇叭(constant directivityhorn)的扬声器系统(参照例如非专利文献1)。

使用具有固定方向性的喇叭的扬声器系统往往与在机箱(cabinet)上安装低音扬声器单元构成的箱式扬声器(box speaker)组合使用。如果采用这样的扬声器系统，则在固定方向性的喇叭提供的频带中，能够进行比较稳定的方向性控制。也就是说，在比较宽的频率范围能够得到一定的方向性。

但是，使用有固定方向性的喇叭的扬声器系统与具有低音扬声器单元的箱式扬声器往往用金属零件等连接。这样连接构成的组合体尺寸变大，而且总体形状变得复杂。因此音响空间中的设置施工不容易进行。

而且与有固定方向性的喇叭相比，也更希望有紧凑、而且在更宽的频率范围能够得到一定方向性的扬声器系统。

另一方面，也有采用在机箱上安装低音扬声器和高音扬声器的箱式扬声器系统。这种高音扬声器是具有喇叭的类型的高音扬声器。这样的扬声器系统在机箱上安装有低音扬声器和高音扬声器，因此在音响空间进行设置施工容易进行。而且由于将低音扬声器和高音扬声器装入机箱中，所以有理想的外观设计。但是，由于高音扬声器的喇叭是比较小的，在固定方向性的喇叭那样宽的频带不能够稳定进行方向性控制。

非专利文献1：佐伯多门，「新版扬声器与扬声器箱百科全书」(日本国)，株式会社诚文堂新光社，1999年5月28日，p.36-37

发明内容

本发明的目的在于，提供尽管紧凑但是在宽大的频率范围中能够得到一定方向性的扬声器系统和扬声器群系统。

为了解决上述存在问题，本发明的扬声器系统具备扬声器箱、第1扬声器单元、以及多个第2扬声器单元，该扬声器箱具有作为反射板(baffle plate)的前板部和后板部，该后板部的与前后方向垂直的第1方向上的长度比该前板部的该第1方向上的长度短，该第1扬声器单元将低于规定频率的频带的声音放大，该第2扬声器单元将高于该规定频率的频带的声音放大，在所述前板部上安装该第1扬声器单元和多个该第2扬声器单元，该多个第2扬声器单元沿着该第1方向并排设置，该多个第2扬声器单元的振动板在前后方向上位于该前板部的近旁。

如果采用这样的扬声器系统，则将高频带用的第2扬声单元沿着该第1方向并排设置，因此形成沿着前面板的波面(同相位面)。将多个这样的扬声器在该第1方向上相邻配置时，在从低频率到高频率的频率范围内形成平滑的波面，能够得到固定的方向性。

而且为了解决上述存在问题，本发明的扬声器群系统具备多个扬声器系统，该多个扬声器系统的各系统就是上述扬声器系统，该多个扬声器系统并排成一列，该并排的方向与各扬声器系统的该第1方向一致，该多个扬声器系统的该前板部沿着曲线并排设置。

如果采用这样的扬声器群系统，则能够形成接近多个扬声器系统的前板部全体形成的形状的平滑的波面。因此在宽大的频率范围能够得到固定的方向性。

又可以是在上述扬声器系统中，具备连接结构，该连接结构能够沿着该第1方向连结两个扬声器系统，以使该扬声器系统的该前板部的该第1方向上的端部与另一扬声器系统的前板部的该第1方向上的端部接近。如果这样构成，则多个扬声器系统在该第1方向上相邻配置时也能够减少相邻的两个扬声器系统来的声波之间的干涉造成的方向性模式上的峰值和下跌。

而且在上述扬声器系统中，也可以是该连接结构具有前侧连结部，所述前侧连结部具备具有垂直于前后方向和该第1方向的向第2方向上延伸的中心轴的枢轴支部，该枢轴支部位于该前板部的该第1方向的端部的近旁。而且最好是在所述扬声器系统中，该连接结构以该枢轴支部为中心，能够在规定的角度范围内改变与该另一扬声器系统构成的角度。而且最好是在所述扬声器系统，该枢轴支部的中心轴与该前板部的前表面之间的前后方向上的距离为20mm以下。而且最好是所述扬声器系统中，该枢轴支部的中心轴位于该前板部的前表面的前方。

又，在扬声器群系统中，也可以形成该多个扬声器系统的各个为具有上述枢轴支部的扬声器系统的结构。这样构成时，可以自由地将相邻的两个扬声器系统的连接角度自由地设定于规定的角度范围内。因此可以将连结多个扬声器系统构成的扬声器群系统的方向性容易设定于规定的角度范围内。而且由于枢轴支部位于前板部的端部的近旁，所以不管相邻的两个扬声器系统的连结角度设定为怎么样的角度两个扬声器系统的第1扬声器单元和第2扬声器单元都相距不远。因此能够得到平滑的波面。

而且也可以在上述扬声器系统中，形成该连接结构在该第1方向的一端、另一端、或两端具有该前侧连结部的结构。

而且也可以在上述扬声器系统中，形成该连接结构在该第2方向的一端、另一端、或两端具有该前侧连结部的结构。

而且在上述扬声器系统中，该连接结构具有垂直于前后方向和该第1方向的向第2方向上延伸的假想枢轴，该假想枢轴位于该前板部的该第1方向的端部的近旁，该连接结构能够以该假想枢轴为中心，在规定的角度范围内改变与该另一扬声器系统的角度。而且在所述扬声器系统中，该假想枢轴与该前板部的前表面之间的前后方向上的距离最好是20mm以下。而且最好是在上述的扬声器系统中，该假想枢轴位于该前板部的前表面的前方。而且在上述扬声器系统中，最好是该连接结构在该第1方向的一端、另一端、或两端具有该假想枢轴。

而且在上述扬声器系统中也可以形成这样的结构，即该连接结构具有后侧连结部，该后侧连结部具有增强构件，该增强构件是金属制造的，该增强构件的该第1方向上的长度大致等于该后板部的该第1方向上的长度，该增强构件被安装于该扬声器箱，而且使得在后板部的近旁该第1方向的两端位于该后板部的该第1方向的两端近旁。这样构成时，将多个扬声器系统相邻配置，构成扬声器群系统时，可以通过金属制造的增强构件连结相邻的两个扬声器系统。这样一来，能够利用增强构件增强扬声器箱。

又，也可以形成在上述扬声器群系统中，该曲线为圆弧的结构。这样一来，能够形成圆弧状的平滑的波面。

而且也可以形成在上述扬声器系统中，该多个第2扬声器单元中的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部为60mm以下的结构。而且也可以形成在上述扬声器群系统中，通过将多个扬声器系统并排设置，形成第2扬声器单元列，该第2扬声器单元列的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部在60mm以下的结构。如果这样构成，则能够减少多个第2扬声器单元来的声波之间的干涉造成的方向性模式上的峰值和下跌。

而且在上述扬声器系统中，也可以形成该多个第2扬声器单元中的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部大致相等的结构。而且又可以形成在所述扬声器群系统中，通过将多个扬声器系统并排设置，形成第2扬声器单元列，该第2扬声器单元列的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部大致相等的结构。

而且在所述扬声器系统，也可以形成该多个第2扬声器单元中的相邻的两个第2扬声器单元的间隔全部比该第2扬声器单元的口径短的结构。形成这样的结构时，能够减少多个第2扬声器单元来的声波之间的干涉造成影响，能够减少方向性模式上的峰值和下跌。

而且在所述扬声器系统中，也可以形成该多个第2扬声器单元中的至少一个第2扬声器单元的前方设置均衡器(equalizer)的结构。这样构成时，多个第2扬声器单元来的声波的波面将更平滑。

而且在上述扬声器系统中，也可以形成该多个第2扬声器单元中的大约全部第2扬声器单元的前方设置均衡器的结构。

而且也可以形成在上述扬声器系统中具备3个以上的第2扬声器单元的结构。

而且在上述扬声器系统中，形成该多个第2扬声器单元沿着凸圆弧并排设置的结构。形成这样的结构时，一个扬声器系统的振动面为圆弧状。因此多个扬声器系统相邻配置构成扬声器群系统时，形成在某一辐射方向上振动的更大的圆弧状振动面，在该圆弧的中心角与半径决定的角度范围内能够得到固定的方向性。

而且最好是所述扬声器系统中，该扬声器箱具有该第1方向上的一侧板部和另一侧板部，该一侧板部与该另一侧板部形成的角度为15度以上。

而且也可以形成这样的结构，即在上述扬声器群系统中，通过将多个扬声器系统并排设置，形成第1扬声器单元列，该第1扬声器单元列的相邻的两个第1扬声器单元的中心间的距离全部为140mm以下。采用这样的结构时，能够减少多个第1扬声器单元来的声波之间的干涉形成的方向性模式上的峰值和下跌。

而且也可以在上述扬声器群系统，形成通过将多个扬声器系统并排设置，形成第1扬声器单元列，该第1扬声器单元列的相邻的两个第1扬声器单元的中心间的距离全部大致相等的结构。

而且也可以形成具有如下所述结构的扬声器群系统，即该多个扬声器系统的各个是权利要求2所述的扬声器系统，该连接结构具有一个以上的金属制造的连结构件，并排设置的该多个扬声器系统中的一端上配置的扬声器系统到另一端上配置的扬声器系统之间不间断地利用该一个以上的连结构件形成架桥的架桥结构。还可以形成这样的结构，即在这种扬声器群系统中，该架桥结构是通过将多个所述连结构件连结形成的，该多个连结构件的各个将相邻的两个扬声器系统加以连结。采用这样的结构时，能够利用该架桥结构牢固地连结多个扬声器系统。

如果采用本发明，则能够在更大的频率范围得到一定的方向性。而且能够在固定的角度范围任意设定指向角。

附图说明

图1表示扬声器系统，(a)为其正视图，(b)为其平面图，(c)为其侧面图。

图2是图1的II-II线的向视剖面图。

图3是扬声器群系统的外观图。

图4是扬声器系统与连接结构的外观图。

图5是借助于前侧连结用金属零件连结两个扬声器系统的前部的步骤的阶段性表示。

图6是两个扬声器系统借助于前侧连结用金属零件等连结的状态的示意图。

图7表示借助于后侧连结部连结两个扬声器单元的后部的方法。

图8是扬声器群系统的正视图。

图9是扬声器群系统的平面图。

图10是扬声器群系统的一部分的横断面图，(a)表示包含高音扬声器单元的横断面，(b)表示包含低音扬声器单元的横断面。

图11表示指向角频率特性的测定结果。

图12表示固定方向性喇叭，(a)为其正视图，(b)为其平面图，(c)为其侧面图。

图13表示指向角频率特性的测定结果。

图14是扬声器群系统的平面图。

图15表示指向角频率特性的测定结果。

图16是扬声器群系统的平面图。

图17是扬声器群系统的平面图。

图18是扬声器群系统的平面图。

图19是表示扬声器系统的3个高音扬声器单元的配置状态的剖面图。

图20是扬声器系统10的平面图。

图21是将前侧连结用金属零件重叠表示的扬声器系统10的横断面图。

图22是利用第1连结用金属零件与第2连结用金属零件连结的两个扬声器系统的平面图。

图23是用能够以假想枢轴为中心，在规定的角度范围改变相邻的扬声器系统之间的角度的连接结构连结的两个扬声器系统的平面图。

图24表示扬声器系统紧贴壁面安装的状态。

图25表示固定方向性喇叭与内装低音扬声器的机箱的组合体紧贴壁面安装的状态。

图26表示扬声器群系统紧贴壁面安装的状态。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的一实施形态的扬声器系统和扬声器群系统进行说明。

图1表示扬声器系统10，(a)为其正视图，(b)为其平面图，(c)为其侧面图。图1中记载该扬声器系统10的大概尺寸。

扬声器系统10具备：扬声器箱20、作为第1扬声器单元的低音扬声器单元30、以及作为第2扬声器单元的高音扬声器单元31、32、33。

扬声器箱20具有作为反射板的前板部21、后板部22、左侧板部23、右侧板部24、顶板部25、以及底板部26。这些板部作为外壁构成扬声器箱20。

后板部22的宽度比前板部21小。左侧板部23和右侧板部24介于前板部21与后板部22之间。从图1(b)可以理解，左侧板部23与右侧板部24大致为平板状。左右两个侧板部23、24配置为向前方打开。从图1(b)可以理解，扬声器箱20的俯视形状大致为梯形形状。

前板部21上安装有低音扬声器单元30以及3个高音扬声器单元31、32、33。从图1(a)可以理解，低音扬声器单元30的中心与高音扬声器单元31、32、33的中心之间的上下方向上的距离为120mm。该距离最好是120mm以下。

3个高音扬声器单元31、32、33安装于低音扬声器单元30上方。在扬声器箱20的前板部21的比高音扬声器单元31、32、33高的位置上形成开口部27。该开口部27是低音反射端口的出口开口。

在扬声器箱20的内部，装入分频网络(dividing network)。其交叉频率大约为2500Hz。低音扬声器单元30放大20Hz到2500Hz的频率范围的声音。高音扬声器单元31、32、33放大2500Hz到20kHz的频率范围的声音。

图2是图1的II-II线的向视剖面图。根据图2能够更好理解3个高音扬声器单元31、32、33的结构。3个高音扬声器单元31、32、33全部具有相同的结构。3个高音扬声器单元31、32、33的口径尺寸大致为34mm。

3个高音扬声器单元31、32、33沿着前板部21的左右方向并排设置。还有，本实施例中的“左右方向”是垂直于“前后方向”的第1方向，“宽度方向”是与“左右方向”一致的方向。

3个高音扬声器单元31、32、33大致等间隔配置。

高音扬声器单元31与高音扬声器单元32的间隔以及高音扬声器单元32与高音扬声器单元33之间的间隔均为大约6mm。该间隔(约6mm)小于高音扬声器单元31、32、33的口径(大约34mm)的长度，而且也有比高音扬声器单元31、32、33的口径(大约34mm)小一半以上的情况。

这样缩短相邻的两个高音扬声器单元的间隔是为了使3个高音扬声器单元31、32、33来的声波的波面更接近直线性波面。想要形成直线性波面是为了减少一个扬声器系统10具有的3个高音扬声器单元31、32、33来的声波之间的相互干涉引起的，方向性模式上的峰值与下跌，而且也为了减少相邻使用的多个扬声器系统10的高音扬声器单元来的声波之间的相互干涉引起的，方向性模式上的峰值与下跌。

高音扬声器单元31的中心轴31a与高音扬声器单元32的中心轴32a之间的距离、以及高音扬声器单元32的中心轴32a与高音扬声器单元33的中心轴33a之间的距离均为大约40mm。也就是说，在扬声器系统10中，最好是相邻的两个高音扬声器单元的中心间的距离全部为40mm。该中心间的距离设计为60mm以下是理想的。

这样缩短相邻的两个高音扬声器单元的中心间的距离，也是为了使3个高音扬声器单元31、32、33来的声波的波面更接近直线性波面。

3个高音扬声器单元31、32、33中配置于最左边的是高音扬声器单元33。高音扬声器单元33的左端位于前板部21的左端的近旁。3个高音扬声器单元31、32、33中配置于最右边的是高音扬声器单元31。高音扬声器单元31的右端位于前板部21的右端的近旁。高音扬声器单元32位于高音扬声器单元31与高音扬声器单元33之间的大致中央点的位置上。

在前板部21的大致整个宽度上配置多个高音扬声器单元31、32、33只是为了使高音扬声器单元31、32、33来的声波的波面更接近直线性波面，特别是为了减少相邻使用的两个扬声器系统10的高音扬声器单元来的声波之间的相互干涉引起的方向性模式上的峰值和下跌。

高音扬声器单元31、32、33的振动板31b、32b、33b在前后方向上位于前板部21的近旁。

在各高音扬声器单元31、32、33上，在振动板31b、32b、33b的前方设置均衡器31c、32c、33c。借助于该均衡器31c、32c、33c，改变振动板31b、32b、33b辐射出的声波的路径，形成2点锁线37所示的波面。也就是说，利用均衡器31c、32c、33c的作用，可以使高音扬声器单元31、32、33来的声波的波面更接近直线性波面。

图3是将图1所示的扬声器系统10四台组合构成的扬声器群系统40的外观图。该扬声器群系统40是通过将四台扬声器系统10连结构成的。四台扬声器系统10沿着左右方向成一列并排设置，它们的前板部21总体上沿着圆弧并排。将多个扬声器系统10这样连结时，由于在外观上也有整体感，所以被大多数听众所喜爱。而且由于能够作为成一整体的扬声器群系统40处理，因此在音响空间中进行设置施工也容易进行。下面表示出扬声器系统10之间的连结方法。

图4表示扬声器系统10与连接结构的外观图。连接结构具有前侧连结部和后侧连结部。多个扬声器系统10利用构成前侧连结部的前侧连结用金属零件51连结。又利用构成后侧连结部的作为增强构件的后侧连结增强金属零件52与金属零件53连结。金属零件53是用于连结两个后侧连结增强金属零件52的构件。

前侧连结用金属零件51、后侧连结增强金属零件52、以及金属零件53全部都是板状零件，而且是铁制造的零件。而且也可以不是铁制造的而是其他材料制造的。但是后侧连结增强金属零件52有一定的强度要求，因此最好是铜、黄铜或铝等金属制造的零件。

在前侧连结用金属零件51上形成两个安装孔51a和一个轴孔51b。扬声器系统10的顶板部25上，为了固定前侧连结用金属零件51，形成四个阴螺丝孔58。

在后侧连结增强金属零件52上形成4个安装孔52a，在扬声器系统10的后部形成用于固定后侧连结增强金属零件52的4个阴螺丝孔59。

在金属零件53上形成4个孔53a。

为了使两个扬声器单元10连结，只要首先用前侧连结用金属零件51连结两台扬声器系统10的前部，接着，利用后侧连结增强金属零件52与金属零件53连结两个扬声器系统10的后部即可。

图5是借助于前侧连结用金属零件51连结两个扬声器系统10的前部的步骤的阶段性表示。首先如(a)所示，利用螺杆61将前侧连结用金属零件51固定于扬声器系统10。螺杆61通过前侧连结用金属零件51的安装孔51a拧入扬声器系统10的阴螺丝孔中。

接着如(b)所示，利用螺杆62和螺帽(未图示)将两台扬声器系统10上安装的前侧连结用金属零件51相互连结。螺杆62与螺帽拧合，而且两者没有拧紧的状态下，两个扬声器系统10的连结角度可以在规定的角度范围内自由调整。前侧连结用金属零件51向安装该金属零件的扬声器系统10的前板部21的侧方突出。使螺杆62穿过该突出的部分(突出部)51c(参照图5(a))上形成的轴孔51b(参照图5(b))，该螺杆62与螺帽拧合。螺杆62在上下方向上延伸。这样一来，在前侧连结用金属零件51的突出部51c上形成位于前板部21的端部的近旁的枢轴支部。螺杆62在上下方向上延伸，因此枢轴支部的中心轴也能够在上下方向上延伸。还有，在本实施例中的“上下方向”是垂直于“前后方向”和“左右方向”的第2方向。

设置这样的枢轴支部，是为了能够在规定的角度范围自由设定相邻的两台扬声器系统10的连结角度。形成这样的结构时，能够在规定的角度范围内任意设定扬声器群系统40(参照图3)的开角。借助于此，可以在规定的角度范围任意设定扬声器群系统40的辐射仰角(directivity angle)。

又，该枢轴支部在向着安装有低音扬声器单元30和高音扬声器单元31、32、33的前板部21的侧向突出的突出部51c上，设置于前板部21的左右方向上的端部近旁，因此两个扬声器系统10的连结角度不管设置为怎样的角度，两台扬声器系统10的前板部21的端部都能够相互接近。因此两个扬声器系统10的低音扬声器单元30和高音扬声器单元31、32、33不会相离太远。两个扬声器系统10的低音扬声器单元30之间和高音扬声器单元31、32、33之间如果分离得太远，则不能够得到平滑的波面，指向性模式上会发生波峰和下跌。

图6是两个扬声器系统10借助于前侧连结用金属零件51等连结的状态的示意图。图中的左侧的扬声器系统10中，最右侧配置高音扬声器单元31的右端位于前板部21的右端的近旁。图中的右侧的扬声器系统10中，最左侧配置的高音扬声器单元33的左端位于前板部21的左侧的近旁。构成枢轴支部的螺杆62位于两前板部21的端部近旁。

用于是这样的连结状态，两个扬声器系统10的连结角度不管怎样设计都能够得到平滑的波面。

还有，两个扬声器单元10的底板部26的前部也用相同的方法连结(未图示)。

图7表示借助于后侧连结部连结两个扬声器单元10的后部的方法。

图7(a)表示后侧连结增强金属零件52被置于其上的两个扬声器系统10。后侧连结增强金属零件52被置于扬声器系统10上，而且使其安装孔52a对应于扬声器系统10的阴螺丝孔59。从图7(a)可以了解到，后侧连结增强金属零件52被配置于后板部22的近旁。而且后侧连结增强金属零件52的宽度尺寸大约等于扬声器系统10的后板部22的尺寸。而且后侧连结增强金属零件52的左右方向上的两端位于后板部22的左右方向上的两端的近旁。

图7(b)表示借助于金属零件53和螺杆64连结两个扬声器系统10的后部的状态。金属零件53重叠于两个后侧连结增强金属零件52配置。螺杆64穿过金属零件53的孔53a和后侧连结增强金属零件52的安装孔52a，拧合于扬声器系统10的后部的阴螺丝孔59，而且紧固于该处。

这样用各种金属零件将两个扬声器系统10的前部和后部加以连结，然后将图6所示的螺杆62与螺帽(未图示)拧紧。

两个扬声器系统10之间的连结角度借助于图7(b)所示的金属零件53的宽度(左右方向上的尺寸)变更可以有各种改变。

图7(a)、(b)表示后侧连结增强金属零件52。该后侧连结增强金属零件52是用于赋予连结的多个扬声器系统10以强度的。也就是说，不仅连结两个扬声器系统，在连结更多的扬声器系统时，扬声器系统10的后部有受到较大的力的情况。例如有将扬声器群系统40悬挂于某一音响空间的天花板上的情况。这时，从天花板悬挂下来的金属线有被固定于金属零件53上的情况。这样一来，扬声器系统10的扬声器箱20的后部上受到很大的力。后侧连结增强金属零件52是为了使得这时受到的力不被直接作用于扬声器箱20而设置的。

还有，该后侧连结增强金属零件52也可以配置于扬声器箱20的外侧，但是也可以预先配置于扬声器箱20的内侧。而且后侧连结增强金属零件的安装孔也可以预先做成阴螺丝孔。

图7(c)表示预先配置于扬声器箱20的内侧的后侧连结增强金属零件54相互之间用金属零件53连结的状态。在这样的结构中也利用后侧连结增强金属零件54赋予所连结的多个扬声器系统以强度。

图8是图3所示的扬声器群系统40的正视图。在该图中记载有扬声器群系统40的尺寸。

图9是图3所示的扬声器群系统40的平面图。在该图中也记载有扬声器群系统40的尺寸。并排配置的多个扬声器系统10中两端的扬声器系统10上，只在左右方向的一端上设置前侧连结用金属零件51。此外的扬声器系统10上，在左右方向的两端设置前侧连结用金属零件51。

从这一图中可以了解到，多个扬声器系统10沿着圆弧成辐射状并排设置。可以将该圆弧的中心点40a的位置看作扬声器群系统40的假想声源的位置。也就是说，可以认为扬声器群系统40能够从位于中心点40a上的假想声源在规定的角度范围内提供一定的声压。

图10是图8、图9所示的扬声器群系统40的一部分的横断面图，(a)表示包含高音扬声器单元31、32、33的横断面，(b)表示包含低音扬声器单元30的横断面。

图10(a)表示利用12个高音扬声器单元31、32、33形成的高音扬声器单元列。该高音扬声器单元列的相邻的两个高音扬声器单元的中心间的距离全部为大约40mm。该中心间的距离设计为60mm以下比较理想。

在该高音扬声器单元列中，多个高音扬声器单元31、32、33紧密并排设置，因此能够减少多个高音扬声器单元31、32、33来的声波之间的相互干涉引起的方向性模式上的峰值和下跌。

图10(b)表示由4个低音扬声器单元30形成的低音扬声器单元列。该低音扬声器单元列中的相邻的两个低音扬声器单元的中心间距离全部为大约135mm。该中心间距离以设计为140mm以下为宜。

在该低音扬声器单元列中，多个低音扬声器单元30紧密并排设置，因此能够减少多个低音扬声器单元30来的声波之间的相互干涉引起的方向性模式上的峰值和下跌。

申请人使用与图8、图9所示的扬声器群系统40相同尺寸而且相同结构的扬声器群系统，测定水平面内的指向角频率特性。所谓指向角是声压电平比基准轴的声压电平小6dB的两个方向的开角。

图11表示该测定的结果。一般地说，借助于小型扬声器装置要得到在低频的狭小的指向角是困难的。在这里，以60°的指向角为基准，着眼于到怎么样低的频率还能够维持60°的指向角。图11所示的指向角频率特性中，约60°的指向角能够维持到800Hz为止。另一方面，申请人在申请人持有的固定方向性喇叭上安装驱动单元，测定该固定方向性喇叭的水平面内的指向角频率特性。

图12表示该固定方向性喇叭70，(a)为其正视图，(b)为其平面图，(c)为其侧面图。在图12中记载着固定方向性喇叭70的尺寸。

图13表示图12的固定方向性喇叭70的测定结果。图13所示的指向角频率中，约60°的指向角只能够维持到1.6kHz的频率为止。

从图8、图9、图12可以了解到，扬声器群系统40在高度、横向宽度、以及纵深尺寸上大致与图12的固定方向性喇叭70相同。但是固定方向性喇叭70安装驱动单元使用，因此使用固定方向性喇叭70的扬声器装置的纵深尺寸比图12所示的纵深尺寸大相当多。

另一方面，从图11和图13的比较中可以了解到，与固定方向性喇叭70相比，扬声器群系统40能够维持60°的指向角到更低的频率。

从以上所述可知，将扬声器群系统40与已有的以固定方向性(constant directivity)为目的的扬声器装置相比，尽管高度、横向宽度、以及指向角大致相同，但是扬声器群40系统各级能够设计为较小的纵深尺寸，而且设计得比较紧凑。

又，固定方向性喇叭70在单独使用的情况下，在十分低的频率不能够对声音进行放大。因此固定方向性喇叭70往往与低音扬声器系统并用。因此装置整体更加大型化。与其相比，扬声器群系统40由于具有低音扬声器30，因此能够在十分低的频率对声音进行放大。从而没有必要同时使用个别的低音扬声器系统。这也意味着与使用固定方向性喇叭70的扬声器装置相比，扬声器群系统40可以说明显地紧凑的。

而且，从图11可以了解到，使用扬声器群系统40时，在使用低音喇叭那样的低频带，也能够充分控制方向性。将图11和图13加以比较可以清楚地了解到，扬声器群系统对于低频率的方向性控制是如何有效。

首先说明通过使金属零件53(参照图8)改变为不同尺寸的金属零件，能够使两个扬声器系统10之间的连结角度有各种改变。

图14是用宽度更大的金属零件55连结4个扬声器系统10而构成的扬声器群系统72的平面图。扬声器群系统72的扬声器系统10的结构和尺寸与图1所示的扬声器系统10相同。点72a表示该扬声器群系统72的假想声源的位置。

申请人使用与图14所示的扬声器群系统72相同尺寸而且相同结构的扬声器群系统，对水平面内的指向角频率特性进行测定。

图15表示其测定结果。在这里，以35°的指向角为基准，着眼于能够维持35°的指向角到怎样低的频率。在图15所示的指向角频率特性中，能够维持约35°的指向角到1.4kHz为止。

图14的扬声器群系统72具有与图12的固定方向性喇叭70大致相同的尺寸，在图12的固定方向性喇叭70中，60°的指向角只能够维持到1.6kHz为止，考虑到这点，能够理解如果采用图14的扬声器群系统72，则即使在低频率也能够得到更狭窄的指向角。

图16是准备两组与图14的扬声器群系统72相同的系统，将其左右相邻地加以连结构成的扬声器群系统74的平面图。该扬声器群系统74具有图8、图9的扬声器群系统40的约2倍的宽度尺寸。又，以表示假想声源的位置的点74a为中心的开角与图8、图9的扬声器群系统40大致相同。

在图8、图9的扬声器群系统40的指向角频率特性中，考虑到约60°的指向角被维持到800Hz为止，图16的扬声器群系统74的指向角频率特性中，约60°的指向角可望维持到约400Hz。

图17是将图8、图9的扬声器群系统40与图14的扬声器群系统72左右相邻连结构成的扬声器群系统76的平面图。该扬声器群76可望维持约90°的指向角到1kHz附近的频率为止。

图18是扬声器群系统78的平面图。该扬声器群系统78具有与图9所示的扬声器群系统相同的开角。

构成扬声器群系统78的多个扬声器系统10利用构成前侧连结部的前侧连结用金属零件51连结。该前侧连结用金属零件51与图9的扬声器群系统40中使用的前侧连结用金属零件51相同。

构成扬声器群系统78的多个扬声器群系统10也利用作为连结构件的连结用金属零件57连结。连结用金属零件57是铁制零件。

各连结用金属零件57将相邻的两个扬声器系统10加以连结。相邻的连结用金属零件57相互之间在一部分上重叠。螺杆64贯通该重叠的部分。该螺杆64拧合于扬声器系统10的顶板部25上形成的阴螺丝孔(未图示)，紧固于该处(阴螺丝孔)。

利用3个连结用金属零件57在配置于最左端的扬声器系统10到配置于最右端的扬声器系统10之间不间断地架桥。这样，借助于将3个连结用金属零件57加以连结，构成架桥结构。

这样，4个扬声器系统10由3个连结用金属零件57牢固连结形成一体。

准备4个图1所示的扬声器系统10，使其侧面相互靠近，就能够得到约60°的固定方向性。但是，利用4个图1所示的扬声器系统10组合不能够得到比这更大的角度的固定方向性。这种情况参考图9就能够理解。也就是说，相邻的扬声器系统10之间后部相互接近，因此4台扬声器系统不能够展开比这更宽的角度配置。

但是，如果将扬声器系统10的后板部22的宽度做得更狭窄，就能够构成开角更大的扬声器群系统。例如通过将后板部的宽度更窄的4个扬声器系统组合，也能够构成可以得到约120°的固定方向性的扬声器群系统。在这种情况下，最好是扬声器系统的高音扬声器单元不像图2所示那样沿着直线配置，而沿着凸圆弧配置。这是因为希望借助于4个扬声器系统的组合形成中心角度约120°的圆弧状的波面，为此，最好是一个扬声器系统辐射的声波的波面为中心角度约30°的圆弧状的波面。还有，在这里所说的“凸圆弧”的突出方向是扬声器系统的向前的方向。

图19是表示扬声器系统11的3个高音扬声器单元31、32、33的配置状态的剖面图，是能够与图2比较的图。参照图19，3个高音扬声器单元31、32、33沿着凸圆弧配置。因此扬声器系统11辐射的声波的波面也成圆弧状。图中的2点锁线38表示该波面。

图20是扬声器系统10的平面图，是与图1(b)相同的图。在这里，左侧板部23相当于扬声器系统10的扬声器箱的第1方向上的一个侧板部，右侧板部24相当于扬声器系统10的扬声器箱的第1方向上的另一侧板部。

扬声器系统10的左侧板部23与右侧板部24形成的角α大约为15°。这样采用大约15°为形成的角度α最适合利用多个扬声器系统10构成扬声器群系统。还有，该形成的角度α为15°不是必要的，使其为15°以上是理想的。

图21扬声器系统10的横断面图，该横断面图表示将前侧连结用金属零件51加以重叠。

从该图可以了解到，作为枢轴支部的螺杆62的中心轴与前板部21之间的前后方向的距离大约为14mm。

枢轴支部的中心轴最好是在前后方向上位于前板部21的近旁，这就像前面所述那样，但是枢轴支部的中心轴与前板部21的前表面之间的前后方向的距离为20mm以下更加理想。又，枢轴支部的中心轴位于前板部21前表面的前方或位于其后方都可以，但是最好是像图21那样位于前方。

图9是扬声器群系统40的平面图。从该平面图可以了解到，扬声器群系统40是利用连接结构连结多个扬声器系统10构成的。利用图9的连接结构进行连结，决定相邻的扬声器系统10之间的角度。

但是也可以使用能够在规定的角度范围内改变相邻的扬声器系统之间的角度的连接结构。

图22是利用第1连结用金属零件101与第2连结用金属零件102连结的两个扬声器系统的平面图。第1连结用金属零件101与第2连结用金属零件102构成连接结构。

第1连结用金属零件101与图9的前侧连结用金属零件51一样构成。螺杆62作为枢轴支部起作用。第2连结用金属零件102是形成圆弧状狭缝102a的板状构件。该圆弧的中心与螺杆62的中心轴一致。通过狭缝102a，螺杆65与扬声器系统10的顶板部25上形成的阴螺丝拧合。借助于此，能够以螺杆62为中心，在规定的角度范围内改变两个扬声器系统10之间的角度。

图22(a)表示两个螺杆65位于狭缝102a的两端的情况。在这种情况下，两个扬声器系统10之间的角度为最大。

图22(b)表示两个螺杆65位于狭缝102a的大约中间的情况。在这种情况下，两个扬声器系统10之间的角度为最小。

用这样的连接结构时，容易在规定的角度范围内改变扬声器群系统的开角。

还可以使用能够以假想枢轴为中心，在规定的角度范围内改变相邻的扬声器系统之间的角度的连接结构。

图23是用这样的连接结构连结的两个扬声器系统10的平面图。

图23(a)所示的连接结构利用第3连结用金属零件103与第4连结用金属零件104构成。

第4连结用金属零件104与图22的第2连结用金属零件102一样构成。第3连结用金属零件103比第4连结用金属零件104稍短，但是结构大致相同。

第3连结用金属零件103上形成圆弧状的狭缝103a。通过狭缝103a，螺杆65拧合于在扬声器系统10的顶板部25上形成的阴螺丝。第4连结用金属零件104上也形成圆弧状的狭缝104a。通过狭缝104a，螺杆65拧合于在扬声器系统10的顶板部25上形成的阴螺丝。借助于此，在两个扬声器系统10之间的前板部近旁可以设想假想枢轴P。也就是说，将螺杆65稍微松开，在狭缝103a、104a内使这些螺杆65滑动，以改变两个扬声器系统10之间的角度时，就像与假想枢轴P为中心，改变两个扬声器系统10之间的角度。狭缝103a与狭缝104a为圆弧状，这在前面已经说明过，而这些圆弧的中心与假想枢轴P一致。

可以使扬声器系统10为图23(a)的实线所示的状态，也可以使其为1点锁线所示的状态。能够这样以假想枢轴P为中心，在规定的角度范围内改变相邻的两个扬声器系统10之间的角度。

图23(b)所示的连接结构由第5连结用金属零件105构成。

第5连结用金属零件105具有图23(a)的第3连结用金属零件103与第4零件用金属零件104形成一体的结构。也就是说，在前后形成圆弧状的狭缝103a、104a。采用这样的连接结构的情况下，也能够在两个扬声器系统10之间的前板部近旁设想假想枢轴P。而且能够以该假想枢轴P为中心在规定的角度范围内改变相邻的两个扬声器系统10之间的角度。

首先参照图21说明枢轴支部的中心轴与前板部21的前表面之间的前后方向的距离为20mm以下更为理想的情况。又说明枢轴支部的中心轴位于前板部21的前表面前方更为理想的情况。

同样，在使用图23(a)、(b)那样的连接结构的情况下，也是假想枢轴P与前板部21的前表面之间的前后方向的距离为20mm以下更为理想。又，假想枢轴P位于前板部21的前表面前方较为理想。

当然，也可以设想图23(a)、(b)所示的假想枢轴P只位于扬声器系统10的左右方向的右端，又可以设想只位于左端，还可以设想位于两端。

首先，说明了在图9的扬声器群系统40中可以规定假想声源的位置的情况。这样，使扬声器群系统40紧贴音响空间的壁面安装时，能够避免发生镜像声源的问题。以下对这种情况进行说明。

图24表示在机箱80上安装低音扬声器单元81与高音扬声器单元82构成的箱式扬声器系统83紧贴壁面安装的状态。从高音扬声器82到听众A的声波传播路径有多条。其中之一是没有任何反射直接从高音扬声器单元82传到听众的声波传播路径(第1路径)85。另一路径是由壁面W反射达到听众A的声波传播路径(第2路径)86。由于扬声器系统83紧贴壁面W，所以高音扬声器单元82来的声波即使由壁面W反射也没有大的衰减。沿着第2路径86传播的声波向从镜像声源87辐射的声波那样起作用。由于第1路径85的路径长度与第2路径86的路径长度之间的差，造成声波的干涉。因此在听众A的位置上振幅频率特性中存在波峰和下跌。这种情况使得扬声器系统83来的声音的清晰度下降。

图25表示固定方向性喇叭88与内装的低音扬声器的机箱89组合构成的组合体90紧贴壁面W安装的状态。在该情况下也形成镜像声源91，从固定方向性喇叭88到听众A的声波传播路径有多条。由于从固定方向性喇叭88直接传播到听众A的声波与经过壁面W反射后传到听众A的声波发生干涉，声音的清晰度下降。

图26表示图9的扬声器群系统40紧贴壁面W安装的状态。在这种情况下，镜像声源的位置与实际声源的位置一致。这是因为在扬声器群系统40中，多个扬声器系统被配置于其上的圆弧的中心点上形成假想声源，可以将该假想声源看作实际声源，又因为如图26所示，扬声器群系统40的假想声源位于壁面W上的点40a。因此扬声器群系统40来的声音的清晰度不会由于声波在壁面W的反射而下降。

本行业的普通技术人员从上面说明能够清楚了解本发明的多种改良和其他实施形态。从而，上述说明只应该被解释为例示，是为了对本行业的普通技术人员示教实施本发明的最佳实施方式的目的而提供的。在不脱离本发明的精神的情况下，其结构和/或功能的细节可以有实质性的变更。

工业应用性

如果采用本发明，则利用小型的系统能够在更宽的频率范围得到固定的方向性。从而，在电气音响技术领域，特别是扬声器系统的技术领域中是有益的。

Claims (30)

1.一种扬声器系统，其特征在于，

具备扬声器箱、第1扬声器单元、以及多个第2扬声器单元，

该扬声器箱具有作为反射板的前板部和后板部，

该后板部的与前后方向垂直的第1方向上的长度比该前板部的该第1方向上的长度短，

该第1扬声器单元将低于规定的频率的频带的声音放大，

该第2扬声器单元将高于该规定的频率的频带的声音放大，

在所述前板部上安装该第1扬声器单元和多个该第2扬声器单元，

该多个第2扬声器单元沿着该第1方向并排设置，

该多个第2扬声器单元的振动板在前后方向上位于该前板部的近旁。

2.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，

具备连接结构，

该连接结构能够沿着该第1方向连结两个扬声器系统，以使该扬声器系统的该前板部的该第1方向上的端部与另一扬声器系统的前板部的该第1方向上的端部接近。

3.根据权利要求2所述的扬声器系统，其特征在于，

该连接结构具有前侧连结部，

所述前侧连结部具备具有垂直于前后方向和该第1方向的向第2方向上延伸的中心轴的枢轴支部，

该枢轴支部位于该前板部的该第1方向的端部的近旁。

4.根据权利要求3所述的扬声器系统，其特征在于，该连接结构以该枢轴支部为中心，能够在规定的角度范围内改变与该另一扬声器系统构成的角度。

5.根据权利要求3或4所述的扬声器系统，其特征在于，该枢轴支部的中心轴与该前板部的前表面之间的前后方向上的距离为20mm以下。

6.根据权利要求5所述的扬声器系统，其特征在于，该枢轴支部的中心轴位于该前板部的前表面的前方。

7.根据权利要求3所述的扬声器系统，其特征在于，该连接结构在该第1方向的一端、另一端、或两端具有该前侧连结部。

8.根据权利要求3所述的扬声器系统，其特征在于，该连接结构在该第2方向的一端、另一端、或两端具有该前侧连结部。

9.根据权利要求2所述的扬声器系统，其特征在于，

该连接结构具有垂直于前后方向和该第1方向的向第2方向上延伸的假想枢轴，

该假想枢轴位于该前板部的该第1方向的端部的近旁，

该连接结构能够以该假想枢轴为中心，在规定的角度范围内改变与该另一扬声器系统的角度。

10.根据权利要求9所述的扬声器系统，其特征在于，该假想枢轴与该前板部的前表面之间的前后方向上的距离为20mm以下。

11.根据权利要求10所述的扬声器系统，其特征在于，该假想枢轴位于该前板部的前表面的前方。

12.根据权利要求9～11中的任一项所述的扬声器系统，其特征在于，该连接结构在该第1方向的一端、另一端、或两端具有该假想枢轴。

13.根据权利要求2所述的扬声器系统，其特征在于，

该连接结构具有后侧连结部

该后侧连结部具有增强构件，

该增强构件是金属制造的，

该增强构件的该第1方向上的长度大致等于该后板部的该第1方向上的长度，

该增强构件被安装于该扬声器箱，而且使得在后板部的近旁该第1方向的两端位于该后板部的该第1方向的两端近旁。

14.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，该多个第2扬声器单元中的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部为60mm以下。

15.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，该多个第2扬声器单元中的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部大致相等。

16.根据权利要求14或15所述的扬声器系统，其特征在于，该多个第2扬声器单元中的相邻的两个第2扬声器单元的间隔全部比该第2扬声器单元的口径短。

17.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，该多个第2扬声器单元中的至少一个第2扬声器单元的前方设置均衡器。

18.根据权利要求17所述的扬声器系统，其特征在于，该多个第2扬声器单元中的全部第2扬声器单元的前方设置均衡器。

19.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，具备3个以上的第2扬声器单元。

20.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，该多个第2扬声器单元沿着凸圆弧并排设置。

21.根据权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，

该扬声器箱具有该第1方向上的一侧板部和另一侧板部，

该一侧板部与该另一侧板部形成的角度为15度以上。

22.一种扬声器群系统，其特征在于，

具备多个扬声器系统，

该多个扬声器系统的各系统就是权利要求1～21中的任一项所述的扬声器系统，

该多个扬声器系统并排成一列，

该并排的方向与各扬声器系统的该第1方向一致，

该多个扬声器系统的该前板部沿着曲线并排设置。

23.根据权利要求22所述的扬声器群系统，其特征在于，该多个扬声器系统的各个是权利要求3～12中的任一项所述的扬声器系统。

24.根据权利要求22或23所述的扬声器群系统，其特征在于，该曲线为圆弧。

25.根据权利要求22所述的扬声器群系统，其特征在于，

通过将多个扬声器系统并排设置，形成第2扬声器单元列，

该第2扬声器单元列的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部在60mm以下。

26.根据权利要求22所述的扬声器群系统，其特征在于，

通过将多个扬声器系统并排设置，形成第2扬声器单元列，

该第2扬声器单元列的相邻的两个第2扬声器单元的中心间的距离全部大致相等。

27.根据权利要求22所述的扬声器群系统，其特征在于，

通过将多个扬声器系统并排设置，形成第1扬声器单元列，

该第1扬声器单元列的相邻的两个第1扬声器单元的中心间的距离全部为140mm以下。

28.根据权利要求22所述的扬声器群系统，其特征在于，

通过将多个扬声器系统并排设置，形成第1扬声器单元列，

该第1扬声器单元列的相邻的两个第1扬声器单元的中心间的距离全部大致相等。

29.根据权利要求22所述的扬声器群系统，其特征在于，

该多个扬声器系统的各个是权利要求2所述的扬声器系统，

该连接结构具有一个以上的金属制造的连结构件，

并排设置的该多个扬声器系统中的一端上配置的扬声器系统到另一端上配置的扬声器系统之间不间断地利用该一个以上的连结构件形成架桥的架桥结构。

30.根据权利要求29所述的扬声器群系统，其特征在于，

该架桥结构是通过将多个所述连结构件连结形成的，

该多个连结构件的各个将相邻的两个扬声器系统加以连结。

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