JP2006340140A - 仮想同軸型オールホーンスピーカ装置及び仮想同軸型オールホーンスピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のスピーカから構成される同軸型のスピーカ装置やスピーカシステムにおいて、各スピーカから発せられる音の位相を一致させて放射させる。
【解決手段】 中高音用スピーカの両側に低音用スピーカを配置し、各スピーカの音源の中心位置が同一となるように１つの筐体内に収容して構成し、中高音用スピーカと低音用スピーカとの境界に、それぞれのスピーカが発生する音の混交を防止するためのセパレータを設け、セパレータの長さを最前面となる位置で低音スピーカに使用する低音用ホーンの先端と一致する長さにする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、仮想同軸型オールホーンスピーカ装置及び仮想同軸型オールホーンスピーカシステムに関するものである。詳しくは、各スピーカや各スピーカ装置から発せられる音の位相を一致させるための構造を備えた仮想同軸型オールホーンスピーカ装置及び仮想同軸型オールホーンスピーカシステムに関するものである。

複数のスピーカによって構成されるスピーカ装置では、各音のスピーカの指向性，位相，放射軸を夫々一致させることが音質・音の定位・音の解像度・臨場感等を再現するための重要な課題となる。そこで、各スピーカから出力される音波の軸線を一致させて、各音域の音のつながりをよくし、音源の定位性・解像度・臨場感を損なうことがないように様々な構造のスピーカ装置、スピーカシステムが存在している。

例えば、本出願人によって、複数の音域のスピーカから構成されるスピーカ装置の全てにホーン型スピーカを用い、各々のスピーカから放射される音の軸線を一致させるように構成して各音域のつながりをよくした同軸型スピーカ装置と同軸型オールホーンスピーカ装置が出願されている（特許文献１参照）。
特開平９−１３５４８９号公報（第３−４頁、図１，２）

ここで、上述した同軸型スピーカ装置（特開平９−１３５４８９号公報）の構造について、図４、図５を参照しながら説明する。

図４、図５に示すように、同軸型スピーカ装置２０は、前部が開口となっているスピーカボックス１０に取り付けられた低音ホーン１４ａ、１４ｂの後部の上下に配設された２個の低音用スピーカ１１ａ、１１ｂと、この低音用スピーカ１１ａ、１１ｂの中間に配設された１個のホーン型の中音用スピーカ１２と、中音用スピーカ１２の前方にそれと軸線を合わせて配設されたホーン型の高音用スピーカ１３によって構成し、低音用スピーカ１１ａ、１１ｂから放射される音波に対してのど状隘路を形成するように、スピーカボックス１０の側部から上下一体にして、その内面に饅頭型の低音ホーン１４ａ、１４ｂを取り付け、スピーカボックス１０の下部に重低音用のエアポート１５を設けた構造とする。

このような構造の同軸型スピーカ装置２０により、低音用スピーカ１１ａ、１１ｂから発せられた低音が低音ホーン１４ａ、１４ｂの中央部に垂直方向に形成されたのど状隘路で圧縮され、中音スピーカ１２から発せられる中音と混合しつつ前方に進み、高音用スピーカ１３から放射された高音と放射する方向の軸線上で混合され、図５に示す開口部１６から前方へ放射される。

また、低音用スピーカ１１ａ、１１ｂの背面から発せられた音は、エアポート１５に共鳴しながら放出されることにより重低音を再生する。

このように、高音、中音、低音のスピーカの音が放射する方向の軸線上に一致して放射される構造であるため、広い範囲に於いて、音のつながりのよい極めて聴感の優れた音を聞くことができる。

しかしながら、上述した同軸型スピーカ装置（特開平９−１３５４８９号公報）の構造によって、それぞれのスピーカから発せられる音のつながりはよくなるが、図５に示すように、スピーカボックス１０の奥側で、中音用スピーカ１２から発せられる中音と低音用スピーカ１１ａ、１１ｂから発せられる低音とが混交しつつ開口部１６に進み、開口部１６でホーン型高音スピーカ１３から放射された高音を周囲から包むように放射されるため、開口部１６の最前面となる位置Ｆにおいて、各音の位相がずれて放射されることになり、音の定位が乱れるという欠点がある。

従って、複数のスピーカから構成される同軸型のスピーカ装置やスピーカシステムにおいて、各スピーカから発せられる音の位相を一致させて放射させるようにすることに解決しなければならない課題を有する。

前記課題を解決するため、本発明に係る仮想同軸型オールホーンスピーカ装置は、中高音用スピーカの両側に低音用スピーカを配置し、各スピーカの音源の中心位置が同一となるように１つの筐体内に収容して構成し、中高音用スピーカと低音用スピーカとの境界に、それぞれのスピーカが発生する音の混交を防止するためのセパレータを設け、このセパレータの長さを、最前面となる位置で低音スピーカに使用する低音用ホーンの先端と一致する長さにする。

また、仮想同軸型オールホーンスピーカシステムは、各スピーカの音源の中心位置が同一となるように中高音用スピーカ装置の両側に低音用スピーカ装置を配置して一体的に構成するとき、中高音用スピーカ装置及び低音用スピーカ装置に使用するホーン長を、最前面となる位置で一致するような長さに形成する。

このような構成とすることにより、スピーカ装置やスピーカシステムの最前面となる位置において、各スピーカから発せられる音の位相を一致させて放射させることができる。

本発明の仮想同軸型オールホーンスピーカ装置では、中高音用スピーカと低音用スピーカの境界に、音の混交を防止するセパレータを設け、セパレータの長さを最前面となる位置で低音用ホーンの先端と一致する長さにすることによって、各スピーカから発せられる音の位相が一致して放射されるので、音の定位が乱れず、音のつながりのよいバランスのとれた音になるという優れた効果を奏するものである。

また、本発明の仮想同軸型オールホーンスピーカシステムでは、中高音用スピーカ装置及び低音用スピーカ装置に使用するホーンの長さを、最前面となる位置で一致する長さに形成することで、各スピーカ装置のホーンの先端を一致させて配置するだけで、各スピーカ装置におけるスピーカの音源の中心位置を一致させ、且つ、放射される音の位相を一致させることができるという優れた効果を奏するものである。

次に、本発明の仮想同軸型オールホーンスピーカ装置及び仮想同軸型オールホーンスピーカシステムによる実施の形態について図面を参照して説明する。但し、図面は専ら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、理解を容易にするため、図４、５の同軸型ホーンスピーカ装置と同等若しくは類似する部分には同一の符号を付して説明する。

まず、本発明に係る仮想同軸型オールホーンスピーカ装置について説明する。図１は、本発明の一実施例である同軸型スピーカ装置２０の正面図であり、図２は、図１で示した同軸型スピーカシステム２０におけるＡ−Ａ断面図である。

同軸型スピーカ装置２０は、中高音用スピーカ１２の上下に低音用スピーカ１１ａ、低音用スピーカ１１ｂを配置され、また、中高音用スピーカ１２の放射軸線上の前方の所定位置には、超高音用スピーカ１３を配置するようにしてスピーカボックス１０内に取り付けられる。

スピーカボックス１０は、前部が開口となっているボックス型の形状であり、ボックス内の後方部の所定位置には各スピーカを取り付けるためのバッフル板が、上からバッフル板１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの順に設けられており、更に、その下部には、重低音を放射するための空間で、前面に開口部を有するエアポート１５が形成されている。

そして、バッフル板１ａ及び１ｂとスピーカボックス１０の背面板との間の空間に低音用スピーカ１１ａ、バッフル板１ｂ及び１ｃと同背面板との間の空間に中高音用スピーカ１２、バッフル板１ｃ及び１ｄと同背面板との間の空間に低音用スピーカ１１ｂが取り付けられる。

また、スピーカボックス１０には、一対となって用いられる饅頭型の低音ホーン１４ａ、１４ｂが取り付けられており、低音ホーン１４ａは、バッフル板１ａの前面側及びスピーカボックス１０の上面板を利用して取り付けられ、低音ホーン１４ｂは、バッフル板１ｄの前面側とエアポート１５の開口部の上部を利用して取り付けられる。

更に、低音用スピーカ１１ａ、１１ｂと中高音用スピーカ１２の境界には、最前面となる位置Ｆで低音ホーン１４ａ、１４ｂの先端と一致する長さのセパレータ１７ａ，１７ｂが設けられており、各スピーカから発せられる音がスピーカボックス１０の内部で混交し、互いに干渉することによって音質が低下してしまうことを防止し、且つ、最前面となる位置Ｆで各スピーカの音の位相を一致させる。

例えば、図２に示すように、最前面となる位置Ｆまで中高音ホーン１２ａ及び１２ｂを延出させてホーン形状となるようなセパレータ１７ａ，１７ｂを、低音用スピーカ１１ａ、１１ｂと中高音用スピーカ１２の境界に設けることにより、スピーカボックス１０内部において各スピーカの音道が仕切られるため、低音用スピーカ１１ａ及び１１ｂから発せられる低音同士はスピーカボックス１０の内部で混交して干渉することがなく、且つ、最前面となる位置Ｆで各スピーカの音の位相が一致して放射されることになる。

ここで、低音ホーン１４ａ及び１４ｂと、セパレータ１７ａ及び１７ｂと、超高音用スピーカ１３のホーン１３ａ及び１３ｂの長さは、最前面となる位置Ｆで先端が一致する長さに形成される。

なお、低音用スピーカ１１ａ、１１ｂと中高音用スピーカ１２とのバランス（放射角、放射速度、放射エネルギーなど）は、セパレータ１７ａ，１７ｂによる開口面積とスピーカの音圧で調整することが可能である。

また、超高音用スピーカ１３は、放射される音の波長が短いため、位相合わせが容易であり、音源の位置が同一でなくても音全体のバランスに対する支障が少ないことから、本実施例では中高音用スピーカ１２の放射軸線上に配置しているが、これに限定されるものではない。

また、低音用スピーカのみでは低音が不足しており、臨場感に乏しいときは、背面圧を導入することにより改善することが可能である。

このような構成の同軸型スピーカ装置２０において、各音域のスピーカから発せられる音は次のように放射される。

低音用スピーカ１１ａから発せられた低音は、低音ホーン１４ａとセパレータ１７ａによって形成された音道で圧縮され、また、低音用スピーカ１１ｂから発せられた低音は、低音ホーン１４ｂとセパレータ１７ｂによって形成された音道で圧縮されて前面方向へ進んでゆく。

また、中高音スピーカ１２から発せられた中高音は、セパレータ１７ａ及び１７ｂに形成されたホーン状の音道で圧縮されて前面方向へ進んでゆく。

そして、最前面となる位置Ｆにおいて、中高音スピーカ１２から発せられた中高音が超高音スピーカ１３から発せられる音を周囲から包み、低音用スピーカ１１ａ及び１１ｂから発せられた低音と混交して放射される。

このように、各音域のスピーカから発せられる音は、同じ軸線上で、且つ、最前面となる位置Ｆにおいて位相が一致した状態で放射されるから、音の定位が乱れず、音のつながりのよいバランス良い聴感の優れた音を聞くことができる。

次に、本発明に係る仮想同軸型オールホーンスピーカシステムについて説明する。図３は、本発明の一実施例である仮想同軸型オールホーンスピーカシステム２０Ａの側断面図である。

仮想同軸型オールホーンスピーカシステム２０Ａは、図３に示すように、下から低音スピーカ装置２１Ｂ、中高音用スピーカ装置２２、低音スピーカ装置２１Ａの順に積み上げて構成されるものである。

まず、低音スピーカ装置２１Ａ，２１Ｂについて説明する。低音スピーカ装置２１Ａ，２１Ｂのスピーカボックス１０Ａ，１０Ｂは、前部が開口となっているボックス型の形状であり、ボックス内の後方部の所定位置には各スピーカを取り付けるためのバッフル板１ａ，１ｂが設けられており、バッフル板１ａ及び１ｂとスピーカボックス１０の背面板との間の空間に低音用スピーカ１１が取り付けられる。

また、スピーカボックス１０Ａ，１０Ｂには、一対となって用いられる饅頭型の低音ホーン１４ａ、１４ｂが取り付けられ、低音ホーン１４ａは、スピーカボックス１０Ａ，１０Ｂの上面板に取り付けられ、低音ホーン１４ｂは、スピーカボックス１０Ａ，１０Ｂの底面板に取り付けられる。

続いて、中高音用スピーカ装置２２について説明する。中高音用スピーカ装置２２のスピーカボックス１０Ｃは、前部が開口となっているボックス型の形状であり、このスピーカボックス１０Ｃに取り付けられる中高音用スピーカ１２は、仮想同軸型オールホーンスピーカシステム２０Ａとして構成したときに、低音スピーカ装置２１Ａ，２１Ｂの低音用スピーカ１１と音源が同じ位置となり、且つ、最前面の位置Ｆと同じ長さとなる中高音ホーン１２ａ，１２ｂを備え、スピーカボックス１０の前面（上面板、底面板、側面板）に中高音ホーン１２ａ，１２ｂの先端部を掛止したような状態で取り付けられる。

また、中高音用スピーカ装置２２には、中高音用スピーカ１２の放射軸線上の前方の所定位置に超高音用スピーカ１３が取り付けられる。

ここで、低音ホーン１４ａ，１４ｂ、中高音ホーン１２ａ，１２ｂ、超高音用スピーカ１３のホーン１３ａ，１３ｂの各々の長さは、仮想同軸型オールホーンスピーカシステム２０Ａとして構成したときに最前面となる位置Ｆで先端が一致する長さに形成される。

このような構成を備えた各スピーカ装置を、低音スピーカ装置２１Ｂ、中高音用スピーカ装置２２、低音スピーカ装置２１Ａの順に並べて仮想同軸型オールホーンスピーカシステム２０Ａとして一体的に構成する。

このとき、各スピーカ装置の先端（低音ホーン１４ａ，１４ｂ、中高音ホーン１２ａ，１２ｂ）を一致させて配置することにより、低音スピーカ装置２１Ａ，２１Ｂの低音用スピーカ１１と中高音用スピーカ装置２２の中高音用スピーカ１２の音源が同じ位置となる。

このように構成されている仮想同軸型オールホーンスピーカシステム２０Ａにおいて、各音域のスピーカ装置から発せられる音は次のように放射される。

低音スピーカ装置２１Ａ，２１Ｂの低音用スピーカ１１から発せられる低音は、それぞれの装置に設けられている低音ホーン１４ａと低音ホーン１４ｂによって形成された音道で圧縮されて前面方向へ進んでゆく。

また、中高音用スピーカ装置２２の中高音用スピーカ１２から発せられた中高音は、中高音ホーン１２ａ，１２ｂによる音道で圧縮されて前面方向へ進んでゆく。

そして、最前面となる位置Ｆにおいて、中高音用スピーカ装置２２の中高音スピーカ１２から発せられた中高音は超高音スピーカ１３から発せられる音を周囲から包み、低音スピーカ装置２１Ａ，２１Ｂの低音用スピーカ１１から発せられた低音と混交して放射される。

このように、各音域のスピーカ装置のスピーカから発せられる音は、同じ軸線上で、且つ、最前面となる位置Ｆにおいて位相が一致した状態で放射されるから、音の定位が乱れず、音のつながりのよいバランス良い聴感の優れた音を聞くことができる。

なお、低音スピーカ装置２１Ａ，２１Ｂと中高音用スピーカ装置２２とのバランス（放射角、放射速度、放射エネルギーなど）は、中高音用スピーカ装置２２の中高音ホーン１２ａ，１２ｂによる開口面積とスピーカの音圧で調整することができる。

また、超高音用スピーカ１３は、放射される音の波長が短いため、位相合わせが容易であり、音源の位置が同一でなくても音全体のバランスに対する支障が少ないことから、本実施例では中高音用スピーカ装置２２の中高音用スピーカ１２の放射軸線上に配置しているが、これに限定されるものではない。

このように、図３に示すような仮想同軸型オールホーンスピーカシステムは、各スピーカ装置の先端部を一致させて配置するだけで、各スピーカ装置におけるスピーカの音源が同じ位置となり、各音の放射ライン及び位相が一致したつながりの良い音が放射される。

また、各スピーカ装置が分割されているので、ＰＡ（Public Address）などに使用する際に運搬が容易になり、大音量化するときなど、システムの構成変更にも柔軟に対応することが可能となる。

本発明に係る仮想同軸型オールホーンスピーカ装置の構造を説明するために例示した説明図である。 図１に示した仮想同軸型オールホーンスピーカ装置のＡ−Ａ断面図である。 本発明に係る仮想同軸型オールホーンスピーカシステムの構造を説明するために例示した側断面図である。 従来技術における同軸型ホーンスピーカ装置の実施形態の一例を説明するための説明図である。 図４に示した同軸型ホーンスピーカ装置のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

２０；仮想同軸型オールホーンスピーカ装置
１０；スピーカボックス
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ；バッフル板
１１；低音用スピーカ
１２；中高音用スピーカ
１２ａ，１２ｂ；中高音ホーン
１３；超高音用スピーカ
１４ａ，１４ｂ；低音ホーン
１５；エアポート
１６；開口部
１７ａ，１７ｂ；セパレータ
２０Ａ；仮想同軸型オールホーンスピーカシステム
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ；スピーカボックス
１１ａ，１１ｂ；低音用スピーカ
２１Ａ，２１Ｂ；低音スピーカ装置
２２；中高音用スピーカ装置

Claims (4)

1. 中高音用スピーカの両側に低音用スピーカを配置し、各スピーカの音源の中心位置が同一となるように１つの筐体内に収容して構成する仮想同軸型オールホーンスピーカ装置であって、
   前記中高音用スピーカと前記低音用スピーカとの境界に、それぞれのスピーカが発生する音の混交を防止するためのセパレータを設け、該セパレータの長さを最前面となる位置で前記低音スピーカに使用する低音用ホーンの先端と一致する長さにしたこと
   を特徴とする仮想同軸型オールホーンスピーカ装置。
2. 更に、前記中高音用スピーカの放射軸方向の前面に超高音用スピーカを配置し、該超高音用スピーカに使用するホーンの長さを、前記最前面となる位置で一致する長さにしたこと
   を特徴とする請求項１に記載の仮想同軸型オールホーンスピーカシステム。
3. 中高音用スピーカ装置と低音用スピーカ装置から構成され、各スピーカ装置のスピーカの音源の中心位置が同一となるように配置して一体的に構成する仮想同軸型オールホーンスピーカシステムであって、
   前記中高音用スピーカ装置の両側に前記低音用スピーカ装置を配置したとき、前記中高音用スピーカ装置及び前記低音用スピーカ装置に使用するホーンの長さを、最前面となる位置で一致する長さに形成したこと
   を特徴とする仮想同軸型オールホーンスピーカシステム。
4. 更に、前記中高音用スピーカ装置の放射軸方向の前面に超高音用スピーカ装置を配置し、該超高音用スピーカ装置に使用するホーンの長さを、前記最前面となる位置で一致する長さにしたこと
   を特徴とする請求項３に記載の仮想同軸型オールホーンスピーカシステム。

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