JP2004072140A - 全指向性バックロードホーン型スピーカー - Google Patents
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Abstract
【課題】バックロードホーン型の全指向性スピーカーにおいても、ホーン部分の折り曲げに伴う音の劣化を防ぎ、かつ、どのポジションで聴いても、自然な音楽を楽しめる全指向性スピーカーを提供すること。
【解決手段】上向きに設置したスピーカーユニット５と、該スピーカーユニット５の上部に位置してスピーカーユニット５から出る音を反射して周囲に拡散するコーン９等からなる拡散器と、スピーカーユニット５の下部で上側端部がスピーカーユニット５の裏側と連通状態で密閉され下側端部が開口部３により開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体２からなる全指向性バックロードホーン型スピーカー１。
【選択図】 図１
【解決手段】上向きに設置したスピーカーユニット５と、該スピーカーユニット５の上部に位置してスピーカーユニット５から出る音を反射して周囲に拡散するコーン９等からなる拡散器と、スピーカーユニット５の下部で上側端部がスピーカーユニット５の裏側と連通状態で密閉され下側端部が開口部３により開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体２からなる全指向性バックロードホーン型スピーカー１。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、喫茶店、生バンド店、博物館、美術館、広場、あるいは一般家庭の部屋内などのあらゆる場所に適する全指向性スピーカーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特定の方向への指向性を無くし、スピーカーが置かれた室内のどの位置でも、音楽のジャンルを問わずほぼ均質な音が得られる全指向性スピーカーが、喫茶店、生バンド店、博物館、美術館、広場、あるいは一般家庭の部屋内等、種々の場所で使用されている。
【０００３】
一般的な全指向性スピーカーの構造としては、スピーカーを上向き又は下向きにし、更にはスピーカーの前にコーン型の反射板等を設置することにより、スピーカーからの音を全方向に反射・拡散させ、特定の方向への指向性を無くすようにしていた。
【０００４】
従来のスピーカーシステムは、ワイドレンジにするため、低音用として３０ｃｍ又は３８ｃｍのウーファーを使い、中音、高音と帯域をいくつかに分割し、それぞれの専用スピーカーユニットを用いて再生していた。
【０００５】
その場合、パワーアンプとスピーカーユニットの間にコイル、コンデンサー、抵抗等のパーツが入り、半田付け部分で多くの半田歪みが発生したり、分割するネットワークで多量の歪みが発生し、この歪みにより、聴覚においては、具体的にはバイオリンの音が耳障りに聞こえたり、シンバルの音が頭に響くように聞こえたりするようになる。
【０００６】
一方、ネットワークを組まずに、一つのスピーカーでフルレンジを再生すれば上記のような問題点は無いが、小さなスピーカーで低音を再生するのは限界があるため、バスレフ方式のスピーカー等、低音を増強する種々の方式が考え出されたが、口径１０ｃｍ〜２０ｃｍ程度の小型のスピーカーや３０ｃｍ〜４６ｃｍ程度の中型のスピーカーで２０Ｈｚまでの低音を出すには、ホーン型スピーカーとするのが種々の理由より有利である。
【０００７】
その中で、スピーカーの前面から出る中高音と共に、スピーカー後面にホーンを取り付けてスピーカー後面からの音を利用して低音域の拡大を図るバックロードホーン型スピーカーがあり、他の密閉型やバスレフ型スピーカーと比較しても、後面開放型スピーカーに近いためコーン紙の動きが軽く、微少な信号に対しても忠実に再生するといった設計がやりやすいという利点もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のバックロードホーン型の場合はホーン部分が大きな場所をとってしまうため、従来は図４の横断面図に示すように、矩形状のキャビネット３１内を複雑に仕切り、ホーン３２の部分を折り畳んだ状態としたスピーカーが殆どである。
【０００９】
しかし、これらの矩形状キャビネット３１を有するスピーカーの場合、スピーカーユニット３３の後面からの音がホーン３２を通過する際、ホーンの折り曲げ部分３４で音が反射し、あまり折り曲げ部分３４が多すぎると音の純度が低下するおそれが生じる。
【００１０】
そこで、この発明は、上記のような課題を解決し、バックロードホーン型の全指向性スピーカーにおいても、ホーン部分の折り曲げに伴う音の劣化を防ぎ、かつ、どのポジションで聴いても、自然な音楽を楽しめる全指向性スピーカーを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、上向きに設置したスピーカーユニットと、該スピーカーユニットの上部に位置してスピーカーユニットから出る音を反射して周囲に拡散する拡散器と、スピーカーユニットの下部で上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体からなる全指向性バックロードホーン型スピーカーである。
【００１２】
上記請求項１の発明において、スピーカーユニットとしては、フルレンジのものが好ましく、シングルコーン型のみならず、ダブルコーン型でも良く、更に、後述の請求項３の発明で記載された３つのコーンを有するトリプルコーン型でも良い。
【００１３】
スピーカーユニットの上部に位置する拡散器としては、円錐状コーンを下向きにして設置するようにするのが好ましいが、円錐状に限られず、多角錐や曲面を有する略円錐状、もしくは半球状でも良く、要するに、スピーカーユニットと中心軸を一致させるように相対することにより、スピーカーから出る音を周囲各方向に均等に反射させるような形状及び材質のものであれば良い。
【００１４】
上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体としては、下方が広がる円錐、四角錐、六角錐等種々の形状のものが採用できる。
【００１５】
筒状体の寸法については、スピーカーのホーンの設計に従い、エクスポネンシャル曲線に近づけるように、出口側に近づくにつれて音の通り道の面積を広げる設計とする必要があり、円錐又は多角錐の形状とすることで、音が通る道の面積は拡大してホーン形状となる。
【００１６】
上記構成によれば、スピーカーユニットの裏側下部から出た低音は、筒状体の中を途中で反射や折れ曲がること無しにストレートに通って下方に達し、筒状体の下部から周囲に拡散してゆくことになる。そして、筒状体の上部からはスピーカーユニットの前方に出た中・高音が拡散器によ周囲に拡散するので、バックロードホーン型のフルレンジのスピーカーユニットを用いた歪みの無い自然な音楽が、どの位置でも均質に聞ける全指向性スピーカーとして得られることになる。
【００１７】
また、請求項２の発明は、横向きに設置したスピーカーユニットと、該スピーカーユニットの前方に位置してスピーカーユニットから出る音を反射してスピーカー前面１８０°に拡散する拡散器と、スピーカーユニットの下部で上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体からなる全指向性バックロードホーン型スピーカーである。
【００１８】
この請求項２の発明におけるスピーカーユニットは、横向きである点が請求項１と相違するが、スピーカーユニットや筒状体自体は、上記請求項１と同様のものである。
【００１９】
スピーカーユニットの前方に位置する拡散器としては、音をスピーカーユニットの前方向に通過させつつ、前方水平方向に１８０°の範囲まで拡散する必要がある。
【００２０】
この拡散器の例としては、２枚の平板からなる拡散板を水平方向で例えば９０°の角度を違えて並べ、２枚の拡散板の間で上下方向に伸びたスリットを形成し、このスリットをスピーカーユニットの直前に配置しつつスピーカーユニットに対して左右の拡散板を対称に並べるようにする。
【００２１】
この場合、スピーカーユニットから出た音のうち、左の拡散板に当たった音は反射して左側４５°の範囲で音を拡散させ、右の拡散板に当たった音は反射して右側４５°の範囲で音を拡散させる。
【００２２】
更に、拡散板の間のスリットを通過した音は、両拡散板に挟まれた前方９０°の範囲で音が拡散するので、左右に拡散した音と合わせて、前方１８０°の範囲に音が広がるので部屋の壁等にスピーカーユニットを室内側に向けて設置すれば、室内全体に音が拡散することになる。
【００２３】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の全指向性バックロードホーン型スピーカーにおいて、スピーカーユニットとして、外側の第１コーンと、第１コーンの内側に設けられた第２コーンと、第２コーンの内側に設けられた先細りの円錐形状の第３コーンとを有するスピーカーユニットを用いるものである。
【００２４】
この請求項３の発明によれば、通常のダブルコーン型スピーカーユニットの構成に加え、第３のコーンとして先細りの円錐形状のコーンを加えたものであり、この構成により、該スピーカーユニットの前方に高密度・高エネルギーの高周波（高音）が放出される。
【００２５】
その原理は詳しくは不明であるが、末広がり形状の第２コーンとその内側の先細り形状の第３コーンの両コーンに挟まれた谷間（断面Ｖ字型のリング状部分）で、高音は横への逃げ場を失い、前方（断面Ｖ字の上方）へ放出され、高密度・高エネルギーの高音となるものと推測される。
【００２６】
このスピーカーユニット前面から出る高音は、スピーカーユニット前方への指向性が強いが、請求項１又は２の全指向性スピーカーに用いれば、スピーカーユニットの直前に置かれた拡散器により音が全体に反射して拡散するので、豊かな高音が指向性なく全体に拡散することになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図１乃至図３を参考にして説明する。
【００２８】
図１は、この発明の請求項１に係るスピーカーの一例を示す図であり、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は要部拡大斜視図である。
【００２９】
この全指向性スピーカー１の高さは約２ｍであり、通常のホールや店内には十分設置可能な大きさである。
【００３０】
筒状体２は木材等の軽量かつ強度を有する材料からなり、形状はこの図では内部空洞の下広がりの四角錐形状で、その寸法は下側の一片が約４０〜５０ｃｍ、上側の一片が１５〜２０ｃｍ程度であり、その側面四面の下辺部には切り欠けを入れておくことにより、最下部の支持台３との間に開口部４が開いている。
【００３１】
筒状体２の上端は筒状体２の上面よりも大きな面積で周囲が下向きテーパー状の直径約３０ｃｍ程度の円板状の支持板５により閉鎖されており、該支持板５の中央には円形の穴が設けられ、この穴に約２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音を発する直径約１０〜２０ｃｍ程度のフルレンジのスピーカーユニット６を上向きに嵌め込んで支持している。
【００３２】
支持板５の上面の四点から垂直に上に伸びる支柱７の上端には、支持板５より大きめの直径４０ｃｍ程度円板状の天板８が支持されており、この天板８は支持板５とは逆に周囲が上向きテーパ状に処理され、その中央にはスピーカーユニット６に対向して下向きの略円錐形のコーン９が固定されている。
【００３３】
このコーン９は、音の拡散器としての役割を果たすもので、材質は音を反射するような硬質な材料からなり、大きさはスピーカーユニット６の直径とほぼ同じで良く、その円錐の角度は４５゜であり、スピーカーユニット６から上方向に出た音を、コーン９の斜面により横方向に方向変換させ、かつ、略円錐形であるので、周囲全ての方向に均等に音を反射し、反射した音は天板８と支持板５の間から水平方向で周囲３６０°にわたって拡散する。
【００３４】
尚、図１のコーン９は斜面が曲面を有しているが、純粋な円錐形状であっても良く、また前述のように、スピーカーユニット６と中心軸を一致させるようにて相対することにより、スピーカーユニット６から出る音を周囲各方向に均等に反射させるような形状及び材質のものであれば良いので、円錐状に限られず、多角錐や曲面を有する略円錐状、もしくは半球形状でも良い。
【００３５】
以上の構成による、この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカー１によれば、室内や屋外の任意の位置に設置することにより、上向きに設けられたスピーカーユニット６から出た中・高音は、コーン９等からなる拡散器により水平方向３６０°全体に拡散され、室内でリスニングポジションを限定せず全ての場所に届くことになり、更に、筒状体２の下部の開口部４よりバックロードホーン型による豊かな低音が、従来のバックロードホーン型にあったホーンの折り曲げ部分における不自然な反射による音の濁りが無い自然な状態で得られることになる。
【００３６】
尚、この発明のバックロードホーン型全指向性スピーカー１は、上記した図１の実施形態のものに限定されることは無く、使用場所や目的に応じて、筒状体２の材質・形状や大きさ、或いは使用するスピーカーユニット６、更にはコーン９等からなる拡散器は適宜設計変更することができる。
【００３７】
図２は、この発明の請求項２に係るスピーカーの一例を示す図であり、（Ａ）は平面断面図、（Ｂ）は要部拡大側面図、（Ｃ）は要部拡大斜視図である。
【００３８】
この全指向性スピーカー１の高さは、全体は図示していないが図１のものとほぼ同様の約２ｍであり、通常のホールや店内には十分設置可能な大きさである。
【００３９】
筒状体２は木材等の軽量かつ強度を有する材料からなり、形状はこの実施形態では内部空洞の下広がりの円錐形状としてある。尚、下部分は図１のものと同様、支持台３を有したり開口部４が開いている。
【００４０】
筒状体２の上には、筒状体２と内部が導通した矩形状のボックス１０が設けられており、該ボックス１０の一つの側面には図１のものと同様で、約２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音を発する直径約１０〜２０ｃｍ程度のフルレンジのスピーカーユニット６が横向きの状態で固定されている。
【００４１】
ボックス１０のスピーカユニット６を有する面の、スピーカーユニット５の上下には、半円形状の上支持板１１及び下支持板１２が設けられており、上支持板１１は直径で約４０ｃｍ程度で円形の周囲が下向きテーパーとなり、下支持板１２は直径で約３０ｃｍ程度であり円形の周囲が上向きテーパー状となっている。
【００４２】
これら上支持板１１と下支持板１２に挟まれるような形で、水平方向で９０°角度を違えた２枚の長方形状の拡散板１３，１４が支持されている。
【００４３】
拡散板１３，１４の隙間は、上下方向のスリット１５となり、このスリット１５がスピーカーユニット６の中央部直前に位置している。
【００４４】
この拡散板１３，１４は、音の拡散器としての役割を果たすもので、材質は音を反射するような硬質な材料からなり、スピーカーユニット６から出た音を周囲に拡散させる。
【００４５】
その作用は、スピーカーユニット６から出た音のうち、スピーカーユニット６に向かって左の拡散板１３に当たった音は反射して左側４５°の範囲で音を拡散させ、右の反射板１４に当たった音は反射して右側４５°の範囲で音を拡散させ、更に、拡散板１３，１４の間のスリット１５を通過した音は、両拡散板１３，１４に挟まれた前方９０°の範囲で音が拡散するので、左右に拡散した音と合わせて、上支持板１１と下支持板１２の間から、前方１８０°の範囲に音が広がる。
【００４６】
この図２の全指向性バックロードホーン型スピーカーは、室内の壁部分に、スピーカーユニット６を室内側に向けて設置することにより、室内側１８０°の全範囲にわたって、拡散板１３，１４等による拡散器により拡散された中・高音が広がり、リスニングポジション選ぶことが無く、更に、筒状体２の下部からバックロードホーン型による豊かな低音が、従来のバックロードホーン型にあったホーンの折り曲げ部分における不自然な反射による音の濁りが無い自然な状態で得られることになる。
【００４７】
尚、図２に示す全指向性バックロードホーン型スピーカー１についても、図示の実施形態のものに限定されることは無く、使用場所や目的に応じて、筒状体２の材質・形状や大きさ、或いは使用するスピーカーユニット６は適宜設計変更することができ、更に、拡散板１３，１４のなす角度は、図示のように９０°でなくても良く、例えば６０°〜１２０°の間で適宜設計することができる。
【００４８】
図３は、この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカーに用いられる、請求項３に係る発明に沿ったスピーカーユニット１６を示すものであり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は一部断面側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【００４９】
このスピーカーユニット１６の構成は、フレーム１７、ボイスコイル１８、マグネット１９等からなり、また、通常のダブルコーン型スピーカーと同様、内側にボイスコイル１８と連動し周囲がフレーム１７と接続された第１コーン２１と、同じく内側がボイスコイルと連動し第１コーンの内側で第１コーンと同様に外広がり状に設けられた第２コーン２２とを有している。
【００５０】
更に、第２コーン２２の内側に、先細りかつ先端に先端開口部２０を有する、いわゆる裁頭円錐形状の第３コーン２３を有している。
【００５１】
第２コーン２２と第３コーン２３に挟まれた谷間（断面Ｖ字型のリング状部分）で、高音はスピーカーユニット１６の軸方向に対する横方向への逃げ場を失い、前方（軸方向）へのみ放出されるため、高密度・高エネルギーの高音となる。
【００５２】
なお、第３コーン２３の先端開口部２０は、コーンの動きを軽くするための空気抜きの意味合いがあるが、必須というほどではなく、先端開口部２０を無くして第３コーン２３を先細りの純粋な円錐形状とすることもできる。
【００５３】
このスピーカーユニットの第２コーンと第３コーンに挟まれたドーナツ状の部分からは主に高周波成分（高音）が放出され、その音は前方への指向性が強いが、この発明の構成の図１又は図２に示すスピーカー１のスピーカーユニット６にこのスピーカーユニット１６を用いれば、拡散器となるコーン９や拡散板１３，１４により音が拡散するので、高密度・高エネルギーの高音が特別な指向性なしに全てのリスニングポジションで得られることになる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１や請求項２の発明の全指向性スピーカーによると、バックロードホーン型スピーカーが有する豊かな低音と自然な音を、従来のバックロードホーン型スピーカーが有するホーン部分の折れ曲がりによる無駄な反射が無い澄んだ低音を、リスニングポジションを選ばずにどこからでも鑑賞することができる。
【００５５】
また、特に指向性の強い高音成分は、スピーカーの頂上付近の高い場所において均質に拡散されて部屋内に広がっているため、狭い店内に設置する際、このスピーカーのすぐそばに席を設置しても音がうるさく感じたりすることがない利点もある。
【００５６】
更に、柱状に形成されているので、設置場所を選ばず、また、周囲の環境に対して視覚的に影響を与えないように設置したり、逆に自由に装飾して目立つようにすることも可能となるなど、自由な用途に使用することができる。
【００５７】
また、請求項３の発明のスピーカーユニットを用いることで、高密度・高エネルギーの高音成分が得られ、反射が無い澄んだバックロードホーンから得られる低音と共に、豊かな音楽を全てのポジションで楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカーの一例を示す正面断面図であり、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は要部拡大斜視図である。
【図２】この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカーの他の例を示す正面断面図であり、（Ａ）は平面断面図、（Ｂ）は要部拡大側面図、（Ｃ）は要部拡大斜視図である。
【図３】この発明で用いるスピーカーユニットの一例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は一部断面側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図４】従来のバックロードホーン型スピーカーの側面断面図である。
【符号の説明】
１ スピーカー
２ 筒状体
３ 支持台
４ 開口部
５ 支持板
６ スピーカーユニット
７ 支柱
８ 天板
９ コーン
１０ ボックス
１１ 上支持板
１２ 下支持板
１３，１４ 拡散板
１５ スリット
１６ スピーカーユニット
１７ フレーム
１８ ボイスコイル
１９ マグネット
２０ 先端開口部
２１ 第１コーン
２２ 第２コーン
２３ 第３コーン
【発明の属する技術分野】
この発明は、喫茶店、生バンド店、博物館、美術館、広場、あるいは一般家庭の部屋内などのあらゆる場所に適する全指向性スピーカーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特定の方向への指向性を無くし、スピーカーが置かれた室内のどの位置でも、音楽のジャンルを問わずほぼ均質な音が得られる全指向性スピーカーが、喫茶店、生バンド店、博物館、美術館、広場、あるいは一般家庭の部屋内等、種々の場所で使用されている。
【０００３】
一般的な全指向性スピーカーの構造としては、スピーカーを上向き又は下向きにし、更にはスピーカーの前にコーン型の反射板等を設置することにより、スピーカーからの音を全方向に反射・拡散させ、特定の方向への指向性を無くすようにしていた。
【０００４】
従来のスピーカーシステムは、ワイドレンジにするため、低音用として３０ｃｍ又は３８ｃｍのウーファーを使い、中音、高音と帯域をいくつかに分割し、それぞれの専用スピーカーユニットを用いて再生していた。
【０００５】
その場合、パワーアンプとスピーカーユニットの間にコイル、コンデンサー、抵抗等のパーツが入り、半田付け部分で多くの半田歪みが発生したり、分割するネットワークで多量の歪みが発生し、この歪みにより、聴覚においては、具体的にはバイオリンの音が耳障りに聞こえたり、シンバルの音が頭に響くように聞こえたりするようになる。
【０００６】
一方、ネットワークを組まずに、一つのスピーカーでフルレンジを再生すれば上記のような問題点は無いが、小さなスピーカーで低音を再生するのは限界があるため、バスレフ方式のスピーカー等、低音を増強する種々の方式が考え出されたが、口径１０ｃｍ〜２０ｃｍ程度の小型のスピーカーや３０ｃｍ〜４６ｃｍ程度の中型のスピーカーで２０Ｈｚまでの低音を出すには、ホーン型スピーカーとするのが種々の理由より有利である。
【０００７】
その中で、スピーカーの前面から出る中高音と共に、スピーカー後面にホーンを取り付けてスピーカー後面からの音を利用して低音域の拡大を図るバックロードホーン型スピーカーがあり、他の密閉型やバスレフ型スピーカーと比較しても、後面開放型スピーカーに近いためコーン紙の動きが軽く、微少な信号に対しても忠実に再生するといった設計がやりやすいという利点もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のバックロードホーン型の場合はホーン部分が大きな場所をとってしまうため、従来は図４の横断面図に示すように、矩形状のキャビネット３１内を複雑に仕切り、ホーン３２の部分を折り畳んだ状態としたスピーカーが殆どである。
【０００９】
しかし、これらの矩形状キャビネット３１を有するスピーカーの場合、スピーカーユニット３３の後面からの音がホーン３２を通過する際、ホーンの折り曲げ部分３４で音が反射し、あまり折り曲げ部分３４が多すぎると音の純度が低下するおそれが生じる。
【００１０】
そこで、この発明は、上記のような課題を解決し、バックロードホーン型の全指向性スピーカーにおいても、ホーン部分の折り曲げに伴う音の劣化を防ぎ、かつ、どのポジションで聴いても、自然な音楽を楽しめる全指向性スピーカーを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、上向きに設置したスピーカーユニットと、該スピーカーユニットの上部に位置してスピーカーユニットから出る音を反射して周囲に拡散する拡散器と、スピーカーユニットの下部で上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体からなる全指向性バックロードホーン型スピーカーである。
【００１２】
上記請求項１の発明において、スピーカーユニットとしては、フルレンジのものが好ましく、シングルコーン型のみならず、ダブルコーン型でも良く、更に、後述の請求項３の発明で記載された３つのコーンを有するトリプルコーン型でも良い。
【００１３】
スピーカーユニットの上部に位置する拡散器としては、円錐状コーンを下向きにして設置するようにするのが好ましいが、円錐状に限られず、多角錐や曲面を有する略円錐状、もしくは半球状でも良く、要するに、スピーカーユニットと中心軸を一致させるように相対することにより、スピーカーから出る音を周囲各方向に均等に反射させるような形状及び材質のものであれば良い。
【００１４】
上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体としては、下方が広がる円錐、四角錐、六角錐等種々の形状のものが採用できる。
【００１５】
筒状体の寸法については、スピーカーのホーンの設計に従い、エクスポネンシャル曲線に近づけるように、出口側に近づくにつれて音の通り道の面積を広げる設計とする必要があり、円錐又は多角錐の形状とすることで、音が通る道の面積は拡大してホーン形状となる。
【００１６】
上記構成によれば、スピーカーユニットの裏側下部から出た低音は、筒状体の中を途中で反射や折れ曲がること無しにストレートに通って下方に達し、筒状体の下部から周囲に拡散してゆくことになる。そして、筒状体の上部からはスピーカーユニットの前方に出た中・高音が拡散器によ周囲に拡散するので、バックロードホーン型のフルレンジのスピーカーユニットを用いた歪みの無い自然な音楽が、どの位置でも均質に聞ける全指向性スピーカーとして得られることになる。
【００１７】
また、請求項２の発明は、横向きに設置したスピーカーユニットと、該スピーカーユニットの前方に位置してスピーカーユニットから出る音を反射してスピーカー前面１８０°に拡散する拡散器と、スピーカーユニットの下部で上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体からなる全指向性バックロードホーン型スピーカーである。
【００１８】
この請求項２の発明におけるスピーカーユニットは、横向きである点が請求項１と相違するが、スピーカーユニットや筒状体自体は、上記請求項１と同様のものである。
【００１９】
スピーカーユニットの前方に位置する拡散器としては、音をスピーカーユニットの前方向に通過させつつ、前方水平方向に１８０°の範囲まで拡散する必要がある。
【００２０】
この拡散器の例としては、２枚の平板からなる拡散板を水平方向で例えば９０°の角度を違えて並べ、２枚の拡散板の間で上下方向に伸びたスリットを形成し、このスリットをスピーカーユニットの直前に配置しつつスピーカーユニットに対して左右の拡散板を対称に並べるようにする。
【００２１】
この場合、スピーカーユニットから出た音のうち、左の拡散板に当たった音は反射して左側４５°の範囲で音を拡散させ、右の拡散板に当たった音は反射して右側４５°の範囲で音を拡散させる。
【００２２】
更に、拡散板の間のスリットを通過した音は、両拡散板に挟まれた前方９０°の範囲で音が拡散するので、左右に拡散した音と合わせて、前方１８０°の範囲に音が広がるので部屋の壁等にスピーカーユニットを室内側に向けて設置すれば、室内全体に音が拡散することになる。
【００２３】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の全指向性バックロードホーン型スピーカーにおいて、スピーカーユニットとして、外側の第１コーンと、第１コーンの内側に設けられた第２コーンと、第２コーンの内側に設けられた先細りの円錐形状の第３コーンとを有するスピーカーユニットを用いるものである。
【００２４】
この請求項３の発明によれば、通常のダブルコーン型スピーカーユニットの構成に加え、第３のコーンとして先細りの円錐形状のコーンを加えたものであり、この構成により、該スピーカーユニットの前方に高密度・高エネルギーの高周波（高音）が放出される。
【００２５】
その原理は詳しくは不明であるが、末広がり形状の第２コーンとその内側の先細り形状の第３コーンの両コーンに挟まれた谷間（断面Ｖ字型のリング状部分）で、高音は横への逃げ場を失い、前方（断面Ｖ字の上方）へ放出され、高密度・高エネルギーの高音となるものと推測される。
【００２６】
このスピーカーユニット前面から出る高音は、スピーカーユニット前方への指向性が強いが、請求項１又は２の全指向性スピーカーに用いれば、スピーカーユニットの直前に置かれた拡散器により音が全体に反射して拡散するので、豊かな高音が指向性なく全体に拡散することになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図１乃至図３を参考にして説明する。
【００２８】
図１は、この発明の請求項１に係るスピーカーの一例を示す図であり、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は要部拡大斜視図である。
【００２９】
この全指向性スピーカー１の高さは約２ｍであり、通常のホールや店内には十分設置可能な大きさである。
【００３０】
筒状体２は木材等の軽量かつ強度を有する材料からなり、形状はこの図では内部空洞の下広がりの四角錐形状で、その寸法は下側の一片が約４０〜５０ｃｍ、上側の一片が１５〜２０ｃｍ程度であり、その側面四面の下辺部には切り欠けを入れておくことにより、最下部の支持台３との間に開口部４が開いている。
【００３１】
筒状体２の上端は筒状体２の上面よりも大きな面積で周囲が下向きテーパー状の直径約３０ｃｍ程度の円板状の支持板５により閉鎖されており、該支持板５の中央には円形の穴が設けられ、この穴に約２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音を発する直径約１０〜２０ｃｍ程度のフルレンジのスピーカーユニット６を上向きに嵌め込んで支持している。
【００３２】
支持板５の上面の四点から垂直に上に伸びる支柱７の上端には、支持板５より大きめの直径４０ｃｍ程度円板状の天板８が支持されており、この天板８は支持板５とは逆に周囲が上向きテーパ状に処理され、その中央にはスピーカーユニット６に対向して下向きの略円錐形のコーン９が固定されている。
【００３３】
このコーン９は、音の拡散器としての役割を果たすもので、材質は音を反射するような硬質な材料からなり、大きさはスピーカーユニット６の直径とほぼ同じで良く、その円錐の角度は４５゜であり、スピーカーユニット６から上方向に出た音を、コーン９の斜面により横方向に方向変換させ、かつ、略円錐形であるので、周囲全ての方向に均等に音を反射し、反射した音は天板８と支持板５の間から水平方向で周囲３６０°にわたって拡散する。
【００３４】
尚、図１のコーン９は斜面が曲面を有しているが、純粋な円錐形状であっても良く、また前述のように、スピーカーユニット６と中心軸を一致させるようにて相対することにより、スピーカーユニット６から出る音を周囲各方向に均等に反射させるような形状及び材質のものであれば良いので、円錐状に限られず、多角錐や曲面を有する略円錐状、もしくは半球形状でも良い。
【００３５】
以上の構成による、この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカー１によれば、室内や屋外の任意の位置に設置することにより、上向きに設けられたスピーカーユニット６から出た中・高音は、コーン９等からなる拡散器により水平方向３６０°全体に拡散され、室内でリスニングポジションを限定せず全ての場所に届くことになり、更に、筒状体２の下部の開口部４よりバックロードホーン型による豊かな低音が、従来のバックロードホーン型にあったホーンの折り曲げ部分における不自然な反射による音の濁りが無い自然な状態で得られることになる。
【００３６】
尚、この発明のバックロードホーン型全指向性スピーカー１は、上記した図１の実施形態のものに限定されることは無く、使用場所や目的に応じて、筒状体２の材質・形状や大きさ、或いは使用するスピーカーユニット６、更にはコーン９等からなる拡散器は適宜設計変更することができる。
【００３７】
図２は、この発明の請求項２に係るスピーカーの一例を示す図であり、（Ａ）は平面断面図、（Ｂ）は要部拡大側面図、（Ｃ）は要部拡大斜視図である。
【００３８】
この全指向性スピーカー１の高さは、全体は図示していないが図１のものとほぼ同様の約２ｍであり、通常のホールや店内には十分設置可能な大きさである。
【００３９】
筒状体２は木材等の軽量かつ強度を有する材料からなり、形状はこの実施形態では内部空洞の下広がりの円錐形状としてある。尚、下部分は図１のものと同様、支持台３を有したり開口部４が開いている。
【００４０】
筒状体２の上には、筒状体２と内部が導通した矩形状のボックス１０が設けられており、該ボックス１０の一つの側面には図１のものと同様で、約２０Ｈｚ〜２００００Ｈｚの音を発する直径約１０〜２０ｃｍ程度のフルレンジのスピーカーユニット６が横向きの状態で固定されている。
【００４１】
ボックス１０のスピーカユニット６を有する面の、スピーカーユニット５の上下には、半円形状の上支持板１１及び下支持板１２が設けられており、上支持板１１は直径で約４０ｃｍ程度で円形の周囲が下向きテーパーとなり、下支持板１２は直径で約３０ｃｍ程度であり円形の周囲が上向きテーパー状となっている。
【００４２】
これら上支持板１１と下支持板１２に挟まれるような形で、水平方向で９０°角度を違えた２枚の長方形状の拡散板１３，１４が支持されている。
【００４３】
拡散板１３，１４の隙間は、上下方向のスリット１５となり、このスリット１５がスピーカーユニット６の中央部直前に位置している。
【００４４】
この拡散板１３，１４は、音の拡散器としての役割を果たすもので、材質は音を反射するような硬質な材料からなり、スピーカーユニット６から出た音を周囲に拡散させる。
【００４５】
その作用は、スピーカーユニット６から出た音のうち、スピーカーユニット６に向かって左の拡散板１３に当たった音は反射して左側４５°の範囲で音を拡散させ、右の反射板１４に当たった音は反射して右側４５°の範囲で音を拡散させ、更に、拡散板１３，１４の間のスリット１５を通過した音は、両拡散板１３，１４に挟まれた前方９０°の範囲で音が拡散するので、左右に拡散した音と合わせて、上支持板１１と下支持板１２の間から、前方１８０°の範囲に音が広がる。
【００４６】
この図２の全指向性バックロードホーン型スピーカーは、室内の壁部分に、スピーカーユニット６を室内側に向けて設置することにより、室内側１８０°の全範囲にわたって、拡散板１３，１４等による拡散器により拡散された中・高音が広がり、リスニングポジション選ぶことが無く、更に、筒状体２の下部からバックロードホーン型による豊かな低音が、従来のバックロードホーン型にあったホーンの折り曲げ部分における不自然な反射による音の濁りが無い自然な状態で得られることになる。
【００４７】
尚、図２に示す全指向性バックロードホーン型スピーカー１についても、図示の実施形態のものに限定されることは無く、使用場所や目的に応じて、筒状体２の材質・形状や大きさ、或いは使用するスピーカーユニット６は適宜設計変更することができ、更に、拡散板１３，１４のなす角度は、図示のように９０°でなくても良く、例えば６０°〜１２０°の間で適宜設計することができる。
【００４８】
図３は、この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカーに用いられる、請求項３に係る発明に沿ったスピーカーユニット１６を示すものであり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は一部断面側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【００４９】
このスピーカーユニット１６の構成は、フレーム１７、ボイスコイル１８、マグネット１９等からなり、また、通常のダブルコーン型スピーカーと同様、内側にボイスコイル１８と連動し周囲がフレーム１７と接続された第１コーン２１と、同じく内側がボイスコイルと連動し第１コーンの内側で第１コーンと同様に外広がり状に設けられた第２コーン２２とを有している。
【００５０】
更に、第２コーン２２の内側に、先細りかつ先端に先端開口部２０を有する、いわゆる裁頭円錐形状の第３コーン２３を有している。
【００５１】
第２コーン２２と第３コーン２３に挟まれた谷間（断面Ｖ字型のリング状部分）で、高音はスピーカーユニット１６の軸方向に対する横方向への逃げ場を失い、前方（軸方向）へのみ放出されるため、高密度・高エネルギーの高音となる。
【００５２】
なお、第３コーン２３の先端開口部２０は、コーンの動きを軽くするための空気抜きの意味合いがあるが、必須というほどではなく、先端開口部２０を無くして第３コーン２３を先細りの純粋な円錐形状とすることもできる。
【００５３】
このスピーカーユニットの第２コーンと第３コーンに挟まれたドーナツ状の部分からは主に高周波成分（高音）が放出され、その音は前方への指向性が強いが、この発明の構成の図１又は図２に示すスピーカー１のスピーカーユニット６にこのスピーカーユニット１６を用いれば、拡散器となるコーン９や拡散板１３，１４により音が拡散するので、高密度・高エネルギーの高音が特別な指向性なしに全てのリスニングポジションで得られることになる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１や請求項２の発明の全指向性スピーカーによると、バックロードホーン型スピーカーが有する豊かな低音と自然な音を、従来のバックロードホーン型スピーカーが有するホーン部分の折れ曲がりによる無駄な反射が無い澄んだ低音を、リスニングポジションを選ばずにどこからでも鑑賞することができる。
【００５５】
また、特に指向性の強い高音成分は、スピーカーの頂上付近の高い場所において均質に拡散されて部屋内に広がっているため、狭い店内に設置する際、このスピーカーのすぐそばに席を設置しても音がうるさく感じたりすることがない利点もある。
【００５６】
更に、柱状に形成されているので、設置場所を選ばず、また、周囲の環境に対して視覚的に影響を与えないように設置したり、逆に自由に装飾して目立つようにすることも可能となるなど、自由な用途に使用することができる。
【００５７】
また、請求項３の発明のスピーカーユニットを用いることで、高密度・高エネルギーの高音成分が得られ、反射が無い澄んだバックロードホーンから得られる低音と共に、豊かな音楽を全てのポジションで楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカーの一例を示す正面断面図であり、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は要部拡大斜視図である。
【図２】この発明の全指向性バックロードホーン型スピーカーの他の例を示す正面断面図であり、（Ａ）は平面断面図、（Ｂ）は要部拡大側面図、（Ｃ）は要部拡大斜視図である。
【図３】この発明で用いるスピーカーユニットの一例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は一部断面側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図４】従来のバックロードホーン型スピーカーの側面断面図である。
【符号の説明】
１ スピーカー
２ 筒状体
３ 支持台
４ 開口部
５ 支持板
６ スピーカーユニット
７ 支柱
８ 天板
９ コーン
１０ ボックス
１１ 上支持板
１２ 下支持板
１３，１４ 拡散板
１５ スリット
１６ スピーカーユニット
１７ フレーム
１８ ボイスコイル
１９ マグネット
２０ 先端開口部
２１ 第１コーン
２２ 第２コーン
２３ 第３コーン
Claims (3)
- 上向きに設置したスピーカーユニットと、該スピーカーユニットの上部に位置してスピーカーユニットから出る音を反射して周囲に拡散する拡散器と、スピーカーユニットの下部で上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体からなることを特徴とする全指向性バックロードホーン型スピーカー。
- 横向きに設置したスピーカーユニットと、該スピーカーユニットの前方に位置してスピーカーユニットから出る音を反射してスピーカー前面１８０°に拡散する拡散器と、スピーカーユニットの下部で上側端部がスピーカーユニットの裏側と連通状態で密閉され下側端部が開放された略円錐又は略多角錐形状の筒状体からなることを特徴とする全指向性バックロードホーン型スピーカー。
- スピーカーユニットは、外側の第１コーンと、第１コーンの内側に設けられた第２コーンと、第２コーンの内側に設けられた先細りの円錐形状の第３コーンとを有するスピーカーユニットを用いることを特徴とする、請求項１又は２に記載の全指向性バックロードホーン型スピーカー。
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