JP2007180980A - Reflection type electroacoustic transducer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気音響変換器とこの電気音響変換器から出力された音を反射する反射板とを備えた反射型電気音響変換器に関する。 The present invention relates to a reflection-type electroacoustic transducer including an electroacoustic transducer and a reflector that reflects sound output from the electroacoustic transducer.
近年、電子機器のパーソナル化が非常な勢いで進んでいる。
これに伴い、PA(Public Address)においても、ある特定の範囲だけ、あるいは、ある特定の人々にだけ電気音響変換器(以下、単にスピーカとも称する)の再生音を伝達したいという要望が強くなってきている。
これを実現するために、特定の方向に大きい音圧で音を放出する狭指向性スピーカ(以下、単に指向性スピーカとも称する)が従来種々提案されてきており、例えば、特許文献1に記載されたスピーカがある。
In recent years, personalization of electronic devices has been proceeding with great speed.
As a result, even in PA (Public Address), there is a strong desire to transmit the reproduced sound of an electroacoustic transducer (hereinafter also simply referred to as a speaker) only to a specific range or to a specific person. ing.
In order to achieve this, various narrow directional speakers (hereinafter also simply referred to as directional speakers) that emit sound with a large sound pressure in a specific direction have been proposed in the past. There is a speaker.
また、他の例として、指向性のみならず周波数特性にも注目し、狭指向性を得ながら広い周波数範囲にわたって音圧周波数特性の変化を小さくしたスピーカも提案されており、特許文献2に記載されている。
この特許文献2に記載された指向性スピーカは、例えば室内に設置された場合に、その室内を区切ることなくスピーカの真下でのみそのスピーカからの音が聞こえるようにするものである。
従って、例えば展示会場などにおいて、見学者は、各展示物の直前のエリアに立つことで、その展示物の説明をイヤホーンなどの装置を用いることなく聞くことができ、1つの室内で複数の異なる内容の放送が同時に行われる場合でも、見学者は、それぞれの所定位置に立つことにより目的の音のみを鮮明に聞くことができる。
As another example, a speaker has been proposed in which not only directivity but also frequency characteristics are focused, and a change in sound pressure frequency characteristics is reduced over a wide frequency range while obtaining narrow directivity. Has been.
For example, when the directional speaker described in
Therefore, for example, in an exhibition hall, visitors can listen to the explanation of the exhibits without using an earphone or the like by standing in the area immediately before each exhibit, and can make a plurality of differences in one room. Even when the contents are broadcast at the same time, the visitor can hear only the target sound clearly by standing at each predetermined position.
上述した各特許文献に記載されたような指向性スピーカは、回転放物面または回転楕円体の表面で形成された反射面を有する反射指向板を用い、スピーカの発する音を反射指向板に反射させることで所定の指向性を得るよう構成されたものである。
ところで、従来の指向性スピーカは、音の放射源となるスピーカの振動板はいわゆるコーン形状か平板状であり、このようなスピーカが発生する音の放射パターンである指向特性は、概ね図28に示すように360°の方位において一定ではなく、歪んだ特性を有する。
具体的には、図28における0°(スピーカの正面)から±90°方向(図28では90°,270°)に向かうに従って、音圧が低下する特性を有する。また、その特性は周波数により異なり高音になる程音圧の低下が顕著である。
By the way, in the conventional directional speaker, the diaphragm of the speaker as a sound radiation source has a so-called cone shape or flat plate shape, and the directivity characteristic that is a radiation pattern of the sound generated by such a speaker is generally shown in FIG. As shown, it is not constant in the 360 ° azimuth but has a distorted characteristic.
Specifically, the sound pressure decreases as it goes from 0 ° (front of the speaker) in FIG. 28 toward ± 90 ° (90 ° and 270 ° in FIG. 28). Further, the characteristic varies depending on the frequency, and the sound pressure decreases more markedly as the sound becomes higher.
従って、例えば特許文献1のスピーカの場合、その文献の第2図を引用した図29により説明すると、スピーカJ2から振動軸線0°に対して大きな角度をもって放出された音J5は、小さな角度で放出された音J15よりも音圧が低下しており、また、高音域の音圧低下が顕著である。
従って、音J15,J5が反射板J1でそれぞれ反射した音J6,J60も同様であり、振動軸線0°上の、あるいは振動軸線0°に近い受聴者L1に到達する音J6に対して、振動軸線0°から離れた受聴者L2,L3に到達する音J60の音圧は低く、また高音域が減衰した原音とは異質な音となる。
すなわち、この指向性スピーカにより所定の受聴領域内で受聴される音は、その領域内で音の大きさが一定ではなく、また、音質も異なるという問題があった。
Therefore, for example, in the case of the speaker of
Accordingly, the same applies to the sounds J6 and J60 in which the sounds J15 and J5 are reflected by the reflector J1, respectively, and the vibration J6 reaches the listener L1 on the
That is, there is a problem that the sound received by the directional speaker within a predetermined listening area is not constant in sound volume and has a different sound quality.
従って、領域内で受聴者が移動すると音の聞こえ具合が変化し、最良の状態、すなわち、音量が最も大きく、また、高音域も良好に聞こえる良質の受聴が可能な受聴位置が、概ねピンポイントの領域に限定されるので、その最良受聴位置を受聴者がエリア内を自ら移動しながら探さなければならないという問題があった。 Therefore, when the listener moves within the area, the sound hearing changes, and the listening position where the sound can be heard in the best state, that is, the highest volume, and the high sound can be heard well, is generally pinpointed. Therefore, there is a problem that the listener has to find the best listening position while moving within the area.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、反射部材を備え、特定の領域に高い音圧の音声を提供する反射型電気音響変換器であっても、その領域内で一定の音圧の音声が受聴でき、また、その領域内で一定の音質の音声が受聴でき、また、受聴者が移動しても受聴する音声の音量や音質が変化しない反射型電気音響変換器を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that even a reflection type electroacoustic transducer that includes a reflecting member and provides high sound pressure sound in a specific area has a sound pressure that is constant within that area. It is intended to provide a reflective electroacoustic transducer that can listen to sound, can receive sound of a certain sound quality within the region, and does not change the sound volume or sound quality of the sound that is heard even if the listener moves. .
上記の課題を解決するために、本発明は手段として次の〔1〕〜〔6〕の構成を有する。
〔1〕 多角形の外形形状を有する複数の振動板(10,100)を可撓性連結部材(102)で連結して多面体形状とした多面体振動板(200,201)及び該多面体振動板(200,201)を振動させる駆動部(232)を有する電気音響変換器(150)と、椀状の反射板(520)と、を備え、
前記電気音響変換器(150)は、前記反射板(520)の内面(520a)と対向する位置に配置されて成ることを特徴とする反射型電気音響変換器(500)である。
〔2〕 前記反射板(520)の内面(520a)は、回転放物面の一部、または、回転楕円体の表面の一部からなり、前記電気音響変換器(150)は、前記内面(520a)の対称軸(CL)上に配置されて成ることを特徴とする〔1〕に記載の反射型電気音響変換器(500)である。
〔3〕 前記電気音響変換器(500)及び前記反射板(520)を、所定の軸(RC)のまわりに回動させる回動手段(521)を備えたことを特徴とする〔1〕又は〔2〕に記載の反射型電気音響変換器(500A)である。
〔4〕 前記電気音響変換器(150)を、前記反射板(520)に対して接離方向に移動させる軸方向移動手段(570)を備えたことを特徴とする〔1〕乃至〔3〕のいずれかに記載の反射型電気音響変換器(500C)である。
〔5〕 前記複数の振動板(10,100)のそれぞれに各該振動板(10,100)を振動させる複数の駆動部(232)を備え、該複数の駆動部(232)それぞれに対し独立して信号を出力する信号出力手段(551)を備えたことを特徴とする〔1〕乃至〔4〕に記載の反射型電気音響変換器(500B)である。
〔6〕 前記電気音響変換器(150)からの音を検出する音検出手段(552)を備え、
前記信号出力手段(551)は、
所定の基準信号(SG3)を生成し、生成した該基準信号(SG3)を前記電気音響変換器(150)に出力させる信号生成部(551e)と、
前記電気音響変換器(150)から出力されると共に前記音検出手段(552)で検出された前記基準信号(SG3)の音に基づき、前記電気音響変換器(150)で再生すべき音信号(SGIN)を前記複数の駆動部(232)それぞれに対して独立に遅延して出力する遅延処理部(551c)と、を有することを特徴とする〔5〕に記載の反射型電気音響変換器(500B)である。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations [1] to [6] as means.
[1] A polyhedral diaphragm (200, 201) having a polyhedral shape by connecting a plurality of diaphragms (10, 100) having a polygonal outer shape with a flexible connecting member (102), and the polyhedral diaphragm ( 200, 201), an electroacoustic transducer (150) having a drive unit (232) for vibrating, and a bowl-shaped reflector (520),
The electroacoustic transducer (150) is a reflective electroacoustic transducer (500), which is disposed at a position facing the inner surface (520a) of the reflector (520).
[2] The inner surface (520a) of the reflecting plate (520) is a part of a paraboloid of revolution or a part of the surface of a spheroid, and the electroacoustic transducer (150) The reflective electroacoustic transducer (500) according to [1], which is arranged on the symmetry axis (CL) of 520a).
[3] A rotating means (521) for rotating the electroacoustic transducer (500) and the reflector (520) about a predetermined axis (RC) is provided [1] or The reflective electroacoustic transducer (500A) according to [2].
[4] An axial movement means (570) for moving the electroacoustic transducer (150) in the contact / separation direction with respect to the reflector (520) is provided [1] to [3] It is a reflection type electroacoustic transducer (500C) in any one of.
[5] Each of the plurality of diaphragms (10, 100) includes a plurality of drive units (232) that vibrate each of the diaphragms (10, 100), and is independent of each of the plurality of drive units (232). The reflective electroacoustic transducer (500B) according to any one of [1] to [4], further comprising a signal output means (551) for outputting a signal.
[6] Sound detection means (552) for detecting sound from the electroacoustic transducer (150),
The signal output means (551)
A signal generation unit (551e) that generates a predetermined reference signal (SG3) and causes the electroacoustic transducer (150) to output the generated reference signal (SG3);
Based on the sound of the reference signal (SG3) output from the electroacoustic transducer (150) and detected by the sound detection means (552), a sound signal (to be reproduced by the electroacoustic transducer (150)) The reflection type electroacoustic transducer according to [5], further comprising: a delay processing unit (551c) that delays and outputs SGIN) independently to each of the plurality of driving units (232). 500B).
本発明によれば、電気音響変換器からの音を反射部材で反射して特定の領域に高い音圧の音声を提供し、その領域内で一定の音圧の音声が受聴でき、また、その領域内で一定の音質の音声が受聴でき、また、その領域内で受聴者が移動しても受聴する音声の音量や音質が変化しないという効果を得ることができる。 According to the present invention, the sound from the electroacoustic transducer is reflected by the reflecting member to provide a sound with a high sound pressure in a specific area, and a sound with a constant sound pressure can be heard in the area. It is possible to obtain a sound with a certain sound quality within the region, and even if the listener moves within the region, the volume and sound quality of the sound to be heard do not change.
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図1〜図27を用いて説明する。
図1は、本発明の実施例の反射型電気音響変換器を示す斜視図である。
図2は、本発明の実施例の反射型電気音響変換器を説明する断面図である。
図3は、本発明に適用される振動板の要素を示す概略斜視図である。
図4は、本発明に適用される振動板の要素を示す平面図及び断面図である。
図5は、本発明に適用される振動板の要素を用いた電気音響変換器を示す断面図である。
図6は、本発明に適用される振動板の要素を用いた電気音響変換器の他の例を示す断面図である。
図7は、従来の振動板における定在波分布を説明するための模式図である。
図8は、本発明に適用される振動板の要素における定在波分布を説明するための模式図である。
図9は、振動板の偏心量に応じた周波数−音圧特性を示すグラフである。
図10は、本発明に適用される振動板の要素の形状を説明するための模式的断面図である。
図11は、本発明に適用される振動板の要素の他の形状を説明するための模式的断面図である。
図12は、本発明に適用される振動板の要素の他の形状を示す平面図及び断面図である。
図13は、従来の振動板の形状と本発明に適用される振動板要素の他の形状とを比較説明するための正面図である。
図14は、本発明に適用される振動板の要素の他の形状のものを用いた電気音響変換器を説明するための模式的断面図である。
図15は、本発明の実施例で用いる振動板を説明するための展開図である。
図16は、本発明の実施例で用いる電気音響変換器を示す外観図である。
図17は、本発明の実施例で用いる電気音響変換器の構造を説明するための斜視図である。
図18は、本発明の実施例で用いる電気音響変換器の構造を説明するための部分断面図である。
図19は、本発明の実施例で用いる電気音響変換器の構造を説明するための他の斜視図である。
図20は、本発明の実施例で用いる振動板の変形例を説明するための正面図と斜視図である。
図21は、本発明の実施例で用いる電気音響変換器を説明するための正面図である。
図22は、本発明の実施例で用いる電気音響変換器の指向特性を示す図である。
図23は、本発明の実施例の反射型電気音響変換器の作用を説明する断面図である。
図24は、本発明の第2実施例の反射型電気音響変換器を説明する模式図である。
図25は、本発明の第2実施例の反射型電気音響変換器を説明する他の模式図である。
図26は、本発明の第3実施例の反射型電気音響変換器を説明するブロック図である。
図27は、本発明の第4実施例の反射型電気音響変換器を説明する模式的断面図である。
また、以下の説明において回転対称とは、少なくとも2回以上の回転対称性のことを意味する。
The preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing a reflective electroacoustic transducer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a reflective electroacoustic transducer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing elements of a diaphragm applied to the present invention.
FIG. 4 is a plan view and a cross-sectional view showing elements of the diaphragm applied to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electroacoustic transducer using a diaphragm element applied to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the electroacoustic transducer using the diaphragm element applied to the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a standing wave distribution in a conventional diaphragm.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the standing wave distribution in the elements of the diaphragm applied to the present invention.
FIG. 9 is a graph showing frequency-sound pressure characteristics according to the amount of eccentricity of the diaphragm.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the shape of the element of the diaphragm applied to the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining another shape of the element of the diaphragm applied to the present invention.
12A and 12B are a plan view and a cross-sectional view showing another shape of the element of the diaphragm applied to the present invention.
FIG. 13 is a front view for comparing and explaining the shape of a conventional diaphragm and other shapes of diaphragm elements applied to the present invention.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view for explaining an electroacoustic transducer using another shape of the diaphragm element applied to the present invention.
FIG. 15 is a development view for explaining the diaphragm used in the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an external view showing an electroacoustic transducer used in an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view for explaining the structure of the electroacoustic transducer used in the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a partial cross-sectional view for explaining the structure of the electroacoustic transducer used in the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is another perspective view for explaining the structure of the electroacoustic transducer used in the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a front view and a perspective view for explaining a modification of the diaphragm used in the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a front view for explaining the electroacoustic transducer used in the embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing the directivity characteristics of the electroacoustic transducer used in the example of the present invention.
FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating the operation of the reflective electroacoustic transducer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a schematic diagram for explaining a reflective electroacoustic transducer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 25 is another schematic diagram for explaining the reflection type electroacoustic transducer of the second embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a block diagram for explaining a reflective electroacoustic transducer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view illustrating a reflective electroacoustic transducer according to a fourth embodiment of the present invention.
In the following description, “rotation symmetry” means at least two or more rotation symmetry.
<第1実施例>
本発明の電気音響変換器の第1実施例について詳述する。
この電気音響変換器500は、その外観を図1に示すように、略球体状の電気音響変換器150と、椀状の反射板520とを有している。以下、この電気音響変換器500を、便宜的に反射型指向性スピーカと称する。
<First embodiment>
A first embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the
反射板520は、図2に示すように、例えば、軸CLの回りに形成される回転放物面の一部、あるいは、回転楕円体の表面の一部を内面520aとして有するように、椀状に形成されている。
また、反射板520の軸CLと交わる部位には、孔520bが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
In addition, a hole 520b is provided at a portion of the reflecting
電気音響変換器150は、正5角形の振動板10を正12面体の各面に位置するように複数組み合わせて概ね球殻状とした振動板200(以下、個々の振動板との区別のために球殻振動板とも称する)と、この球殻振動板200内に配置された駆動部232(図示せず後述する)と、この駆動部232を支持する基体130(図示せず後述する)と、一端側がこの駆動部232に結合され、球殻振動板200の外部に延出する支持脚103とを備えている。
この支持脚103は、他端103a側が反射板520の孔520bに固定され、その端部103aは、この反射型指向性スピーカ500の設置状況に応じて、所望の取り付け部材や脚等が螺合固定できるように雄ねじが形成された固定部とされている。
The
The
次に、この反射型指向性スピーカ500について詳述する。
まず、略球体の電気音響変換器150について説明する。
Next, the reflective
First, the substantially spherical
<振動板の第1の形態例>
実施例の反射型指向性スピーカ500に用いられる球殻振動板の構成要素となる振動板の第1の形態例について、その形状を図3及び図4を用いて説明する。図3は、振動板の曲面形状が理解し易いように、曲率を模式的に示す径方向の実線16を複数本記載してある。
図3は、振動板10の外観を示す斜視図であり、図4(a)は、この振動板10を示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)におけるS1−S1断面図である。
<First Example of Diaphragm>
The shape of the first embodiment of the diaphragm that is a constituent element of the spherical shell diaphragm used in the reflective
3 is a perspective view showing the appearance of the
図3及び図4に示すように、この振動板10は、中心軸Oから直径D1〔図4(a)参照〕なる内径部13までの範囲である中心部11と、内径部13から直径D2〔図4(a)参照〕なる外径部14までの範囲である傾斜部12と、によりなる略円盤状に形成されている。
この振動板の材質は特に限定されるものではなく、紙や、PP(ポリプロピレン)などの樹脂製,アルミニウムなどの金属製,セラミックス製あるいは木製の各シートなどを用いることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The material of the diaphragm is not particularly limited, and paper, resin such as PP (polypropylene), metal such as aluminum, ceramics, or wooden sheets can be used.
内径部13は、外径部14を含む基準面P0に対して最大高さh1〔図4(b)参照〕だけ突出して形成されており、その内側である中心部11は、最突出部である内径部13に対して深さh2〔図4(b)参照〕だけ凹んだ曲面となっている。
従って、内径部13は、直径D1なる円形の稜線を成している。
傾斜部12は、この内径部13と外径部14とを繋ぐ面として形成されている。
また、内径部13と外径部14との間には、直径D3なる中間径部15(二点鎖線で指示)が形成されている。この中間径部15は、傾斜部12の面の曲率が顕著に変化する部位(変曲部)である。
The
Accordingly, the
The
Further, an intermediate diameter portion 15 (indicated by a two-dot chain line) having a diameter D3 is formed between the
この振動板10についてさらに具体的に説明すると、傾斜部12における中間径部15より内側(中心軸Oの側)の領域の面(以下、傾斜部内側面12aと称する)は、凹む方向の曲率を有する曲面として、また、中間径部15より外側(中心軸Oとは反対側)の領域の面(以下、傾斜部外側面12bと称する)は、曲率を有していない平面として形成されている。
また、この中間径部15は、内径部13及び外径部14の中心軸Oに対して距離α(偏心量α)だけ偏心した中心軸O2を有している。
従って、中間径部15は、これを境界として、その偏心した中心軸O2側の面(傾斜部内側面12a)とその反対側の面(傾斜部外側面12b)とで曲率が不連続となる部位であり、偏心した中心軸O2回りに周回する線として示される。
The
The
Therefore, the
また、傾斜部内側面12aの曲率Rは一定ではなく、周方向で最大Rmaxから最小Rmin〔図4(b)参照〕まで連続的に変化し、この変化する曲率Rと偏心した距離αとに基づいて傾斜部内側面12aが形成されている。
Further, the curvature R of the
次に、上述した振動板10を用いた電気音響変換器50について説明する。
この電気音響変換器50はスピーカユニットとも称され、例えば、図5に示すように、振動板10と、この振動板10の外径部14側に接続される可撓性を有するエッジ30と、エッジ30が固着されたハウジング31と、このハウジング31に固定され振動板10を駆動するための磁気回路34とを含んで構成されている。
Next, the
The
磁気回路34は、底部23と環状壁部23bとを有するカップ状のヨーク23と、この底部23aの内面に固定されたマグネット24と、このマグネット24に固定された円筒状のポールピース25とで構成される。エッジ30は、例としてゴム材や樹脂材を使用することができる。
また、ヨーク23の環状壁部23bとポールピース25との間隙には、ボイスコイルボビン21及びその一端部側の外周面に巻回されたボイスコイル22が挿入されている。このボイスコイル22には外部からリード線22aを通じて入電され、このリード線22aは、ハウジング31に設けられた孔31aから外部へ引き出されている。
また、ボイスコイルボビン21は、その外周面が弾性を有するダンパー33によりハウジング31と接続され、このハウジング31によりダンパー33を介して振動板10の中心軸Oと平行な方向(振動方向)に振動自在に支持されている。
磁気回路34とボイスコイルボビン21とボイスコイル22とを含んで駆動部32が構成されている。
The
In addition, a
Further, the
The
一部重複するが、さらに詳細に具体的に説明すると、振動板10は、外径部14付近に可撓性を有する環状のエッジ30が固着され、このエッジ30の外周部はハウジング31の環状枠31bに固定されている。この固定の際、振動板10は、内径部13が駆動部32とは反対側に突出する向きに取り付けられている。
Although a part of the
円形の稜線状に突出した内径部13の突出方向と反対側の面には、円管状のボイスコイルボビン21の一端部が固定されている。
このボイスコイルボビン21の他端部側の外周面にはボイスコイル22が巻回されている。
また、カップ状のヨーク23は、その内壁面23aがボイスコイル22と所定の磁気空隙を有して対向するように配置されている。
One end of a circular
A
The cup-shaped
一方、ボイスコイルボビン21のボイスコイル22が巻回された部位の内部には、円筒状のマグネット24に連結された円盤状のポールピース25の外周面がボイスコイルボビン21の内面と所定の間隙を有して対向するように配置されている。
ボイスコイルボビン21は、ダンパー33を介してフレーム31により振動方向に移動可能なように支持されている。
On the other hand, inside the portion of the
The
上述した電気音響変換器50で用いるエッジ30,フレーム31及び駆動部32は、中心軸Oに対して外形が非偏心に形成された汎用部品をそのまま使用でき、この振動板10のための専用部品を用いる必要がないのでコストアップを抑制することができる。
As the
駆動部32に対する振動板10の内径部13が突出する向きは、上述した図5の向きと逆に駆動部32側に向いていてもよい。すなわち、内径部13が陥没する向きにした形態であり、この例を図6に示す。
この図6の電気音響変換器50Aは、図5の電気音響変換器50に対して振動板10の突出する向きを逆向きにし、ボイスコイルボビン21の一端部側を振動板10の内径部13の突出した側の面に固着したものである。これ以外は電気音響変換器50と同じである。
従って、ボイスコイルボビン21は、中心軸O方向の長さが、電気音響変換器50に用いるものより短いものを用いることができる。
The direction in which the
The
Therefore, the
図5に示すような内径部13が外側に突出した電気音響変換器50は、図6に示すような内径部13が内側に陥没した電気音響変換器50Aよりも指向性が広くなるので、一般的に広い指向性が得にくい高音域の音を出力する電気音響変換器(いわゆるツイータ)に好適である。
また、内径部13が内側に陥没した電気音響変換器50Aは、外側に振動板10が突出しないことから、低音域用の大口径の電気音響変換器(いわゆるウーハ)に好適である。
The
Further, the
次に、上述したような、中間径部15が、外径部14の中心軸Oに対して偏心した中心軸O2を有する振動板10を用いた場合と、中間径部15の中心軸O2が偏心していない振動板を用いた場合と、における特性等の比較について以下に説明する。
Next, when the
図7及び図8は、それぞれ中心軸Oに対して中間径部15の中心軸O2が偏心していない場合の振動板10a(比較例)と、中間径部15が偏心した中心軸O2を有する第1の形態の振動板10とについての振動板の振動の様子を示している。
この図7及び図8は、振動の解析条件として、実際の磁気回路34の磁界強度の下でボイスコイル22の実効コイル長と巻き数とから得られる力を正弦振動としてボイスコイル22に加え、振動を12kHzとしたときの各振動板の中心軸O方向のA−A断面における定在波の分布を示している。
7 and 8 respectively show a
7 and 8, as a vibration analysis condition, a force obtained from the effective coil length and the number of turns of the
これらの図において、上側の図は振動板の平面図であり、これに対応させて下側に振動の変位量を示している。
詳しくは、下側の変位量の図において、破線が振動板の断面形状であり、実線が定在波分布を示している。尚、この変位量は誇張して描いてある。
各図の比較から、第1の形態例の振動板10を用いた場合、定在波は明らかに中心軸Oに対して非対称になっていることがわかる。また、中心軸Oに対して顕著に発生する山の数も異なっている。
In these drawings, the upper diagram is a plan view of the diaphragm, and the amount of vibration displacement is shown on the lower side corresponding to this.
Specifically, in the diagram of the amount of displacement on the lower side, the broken line indicates the cross-sectional shape of the diaphragm, and the solid line indicates the standing wave distribution. This displacement is exaggerated.
From the comparison of each figure, it can be seen that the standing wave is clearly asymmetric with respect to the central axis O when the
図9は、中間径部15の中心軸O2と中心軸Oとが一致(即ち偏心量が0.0mm)する図7に示した比較例としての振動板10aと、中間径部15の中心軸O2が中心軸Oから偏心量αとして1.5mm及び3.0mm偏心した振動板10の2種の例と、をそれぞれ用いた電気音響変換器における周波数−音圧特性を示す。
図8は、中間径部15の中心O2が中心軸Oから0.0mm(偏心なし)とされた比較例としての振動板10aと、中間径部15の中心O2が中心軸Oから1.5mm及び3.0mmだけ偏心した振動板10の2種と、をそれぞれ用いた電気音響変換器における周波数−音圧特性を示す。
9 shows a
FIG. 8 shows a
比較例である振動板10aを用いた場合は、8kHz付近(矢印参照)に深いディップが見られるが、2種の例のように偏心が有ると、またその量が大きくなるほど、このディップが埋まりより平坦化することがわかる。
また、その他のピーク,ディップも、偏心させることによりなだらかになり、偏心量αが大きくなるほどよりなだらかに平坦化することがわかる。
When the
It can also be seen that the other peaks and dips become gentler by decentering, and become smoother as the decentering amount α increases.
ところで、内径部13と中間径部15の間の部分の傾斜部内側面12aは、例えば、中心軸Oを通る平面における断面形状が図10(a)〜(c)に示すような曲面などであってもよい。〔図10(a)〜(c)は模式図であり、中間径部15が、外径部14の中心軸Oに対してこの図の左方向に偏心した中心軸O2を有する場合を示している。〕
具体的には、図10(a),(c)は、傾斜部内側面12aが、この断面形状において内側に凹むような曲率を有する傾斜曲面とされた例である。
また、図10(b)は、傾斜部内側面12aが、内径部13側をこの断面形状において内側に凹むような曲率を有する傾斜曲面とされる一方、外径部15側を断面形状において曲率を有していない傾斜平面とされた例である。
By the way, the inclined portion
Specifically, FIGS. 10A and 10C are examples in which the inclined portion
Further, FIG. 10B shows that the inclined
一方、傾斜部12の中間径部15と外径部14の間の部分の傾斜部外側面12bは、図10(a)〜(c)に示すような曲面などであってもよい。
具体的には、図10(a)に示すように非傾斜平面でもよく、図10(b)に示すように連接する傾斜部内側面12aから連続する傾斜平面とされていてもよい。
また、図10(c)に示すように、傾斜部内側面12aと逆方向に傾斜する傾斜曲面、あるいは波線で示すような傾斜平面であってもよい。
On the other hand, the inclined portion
Specifically, it may be a non-inclined plane as shown in FIG. 10 (a), or may be an inclined plane continuous from the inclined portion
Moreover, as shown in FIG.10 (c), the inclined curved surface inclined in the reverse direction to the inclined part
また、傾斜部内側面12aは、図11(a)〜(c)に示すような断面形状において曲率を有していない傾斜平面でもよい。(この図11(a)〜(c)も模式図であり、中間径部15が、外径部14の中心軸Oに対してこの図の左方向に偏心した中心軸O2を有する場合を示している。)
また、傾斜部外側面12bは、図11(a)に示すような非傾斜平面でもよく、図11(b)に示すように傾斜部内側面12aと同方向に傾斜した傾斜平面でもよく、図11(c)に示すように傾斜部内側面12aとは逆方向に傾斜した傾斜平面でもよい。
In addition, the inclined portion
Further, the inclined portion
もちろん、傾斜部12の形状は図10及び図11に示すものを組み合わせてもよく、また、これらに限るものではない。
図10及び図11に示したように、この振動板10は、中心軸Oに対して直交するS−S断面における断面形状が、中心軸Oに対して偏心した中心軸O5を有しその偏心した中心軸O5回りの回転対称形状となるものである。
Of course, the shape of the
As shown in FIGS. 10 and 11, the
また、傾斜部12において、中心軸Oの方向における、外径部14を含む基準平面P0の位置d1(中心軸Oにおいて基準平面P0が交わる位置)から内径部13の位置d2(中心軸Oにおいて内径部13を含む面P13が交わる位置)までのすべての位置において偏心した中心軸O5回りの回転対称形状を有するものに限らず、このような偏心した中心軸O5回りの回転対称形状になる断面位置dが部分的に偏心面部として存在する形状の振動板としてもよい。
Further, in the
また、中間径部15は、図10(b)のような例を除いて、傾斜部12の表面の傾斜角度あるいは曲率が急変する部位、換言するならば、その部位を境界として接続する2つの面の曲率あるいは傾斜角度が不連続となる部位として設定される。
また、この中間径部15は、目視的には一方向から投光された光の反射具合が異なる境界線として視認される部位である。
この中間径部15は真円に限るものではなく、中心軸Oに対して偏心した中心軸O2を有しその偏心した中心軸O2回りの回転対称図形であればよい。
また、内径部13も真円に限るものではなく例えば楕円のような回転対称図形でもよい。
Further, except for the example as shown in FIG. 10 (b), the
Moreover, this
The
Further, the
上述した例では、中心部11が凹んだ面を有する振動板について説明したが、中心部11は平面であってもよく、突出する面を有するものでもよい。
また、中心部11の大きさ、換言するならば、内径部13の径方向の大きさは任意に設定してよい。
従って、例えば内径部13を真円とした場合は、その直径D1の大きさは任意である。
In the above-described example, the diaphragm having the surface in which the
Further, the size of the
Therefore, for example, when the
上述した振動板10は、その外形が円形である例について説明したが、外形を円に内接する多角形(例えば正5角形)としてもよい。その場合には、多角形の外形と中間径部とが干渉しないように互いの寸法を設定すればよい。
The example of the outer shape of the
また、傾斜部外側面12bを、図11に示すように、中心部11の突出側とは逆側に曲率中心O4を有する曲面としてもよい。
図11は、その一例として、傾斜部外側面12bを、半径R1を有する球面CFに沿うような曲面で形成した振動板10Rの断面形状を示している。
この振動板10Rは、傾斜部外側面12b以外は図4の振動板10と同様の形状を有する。
Further, as shown in FIG. 11, the inclined portion
As an example, FIG. 11 shows a cross-sectional shape of a diaphragm 10R in which the inclined portion
The diaphragm 10R has the same shape as the
以上詳述した振動板10は、外径部14の中心軸Oに対して偏心した中心軸O2を有する中間径部15があっても、外径部14と内径部13とが同軸の中心軸Oを有するので、汎用の、エッジ30,ハウジング31,あるいは磁気回路34を有する駆動部32を用いて電気音響変換器(スピーカユニット)50を構成することができる。
また、繰り返しになるが、外径部14と内径部13とを同軸の中心軸Oを有するように形成すると共に、外径部14及び内径部13の中心軸Oから所定距離αだけ偏心した中心軸O2を有する中間径部15を設けた場合には、中心軸に対する対称的な定在波の発生が抑制され、周波数−音圧特性におけるピークやディップをならしてこれを平坦化することができる。
また、傾斜部12において、中心軸Oに対して直交するいずれかのS−S断面における断面形状が、中心軸Oに対して偏心した中心軸O5を有しその偏心した中心軸O5回りの回転対称形状となる場合にも、同様に、中心軸に対する対称的な定在波の発生が抑制され、周波数−音圧特性におけるピークやディップをならしてこれを平坦化することができる。
The
In addition, the
In addition, in the
<振動板の第2の形態例>
次に、実施例の球殻振動板の構成要素となる振動板の第2の形態例100について図13を用いて説明する。
図13は、この振動板100の形状の把握を容易にするため、基本形状である振動板100aを図13(a)として示し、第2の形態例の振動板100を図13(b)として示した模式的平面図である。また、図13(a),(b)には、理解容易のため各線分の交わる点に黒丸を付してある。
<Second embodiment of diaphragm>
Next, a
FIG. 13 shows the basic shape of the
図13(b)に示す振動板100は、第1の形態例の内径部13において任意に設定できるとした直径D1をほぼゼロにして外形の中心軸O上に位置させると共に、外径部14を含むことで設定される基準平面P0に対して一面側に突出した位置にある頂部TP0とする一方、この頂部TP0と外形との間に、中心軸Oに対して偏心した軸まわりに回転対称な仮想図形を設定してこの仮想図形上に頂部TP0と同じ側に突出する複数の頂部を設けた振動板である。
The
この振動板100は、音の放射方向(中心軸Oの方向)に略直交する平面をほとんど無くした形状となっている。
振動板100の外形形状は、正n角形(n:4以上の整数)であればよく、ここでは図13(b)に示すようにn=5とした正5角形の例について説明する。
The
The outer shape of the
まず、図13(a)に示す基本形状の振動板100aについて説明する。
この振動板100aは、外形が頂点T1〜T5を有する正5角形である。各頂点は外接円C1上に位置する。
その正5角形の中心G0(以下、主中心G0とも称する)と各頂点T1〜T5とを結ぶ線分T1G〜T5Gと、隣接する頂点間を結ぶ線分である辺T1T2〜T5T1とで囲まれる5つの三角形TR1〜TR5、及び、これらの三角形TR1〜TR5それぞれの重心G1〜G5を設定する。(この振動板100aの例においては、各重心G1〜G5は三角形TR1〜TR5の各中心と一致する)
First, the
The
It is surrounded by line segments T1G to T5G connecting the regular pentagonal center G0 (hereinafter also referred to as main center G0) and the vertices T1 to T5, and sides T1T2 to T5T1 which are line segments connecting adjacent vertices. Five triangles TR1 to TR5 and centroids G1 to G5 of these triangles TR1 to TR5 are set. (In the example of the
ここで、振動板100aは、主中心G0及び各重心G1〜G5の位置が、それぞれ各頂点T1〜T5を含むことで決定される基準平面P0に対して一面側に突出した位置にある頂部TP0及び頂部TP1〜TP5となるように各線分で折った凹凸面を有する形状とされる。
具体的には、各頂点T1〜T5と主中心G0とを結ぶ線分T1G〜T5Gをそれが谷線となる谷折りとし、各頂点T1〜T5と各重心G1〜G5と結ぶ10本の線分を稜線(山線)となる山折りとする。また、5つの頂部TP1〜TP5は主中心G0を中心とする円C2上に位置する。
Here, the
Specifically, the line segments T1G to T5G connecting the vertices T1 to T5 and the main center G0 are valley folds that form valley lines, and ten lines connecting the vertices T1 to T5 and the centroids G1 to G5. Let the minutes be mountain folds that form ridge lines (mountain lines). Further, the five top portions TP1 to TP5 are located on a circle C2 centered on the main center G0.
このような凹凸面を有する振動板100aに対して、第2の形態例の振動板100は、図13(b)に示すように、各頂部TP1〜TP5の位置を、その隣接する頂部TP1〜TP5を繋ぐ線が円C2上にあるように、かつ、その円C2の中心O3を外形である正5角形の主中心O(この例では重心G0と一致する)から所定量αだけ偏心するように移動させた形状となっている。
この図13(b)においては、偏心方向を頂点T1に近づく方向(矢印方向)にした例を示している。
In contrast to the
FIG. 13B shows an example in which the eccentric direction is the direction approaching the vertex T1 (arrow direction).
また、この振動板100は、基準平面P0に対して、主中心G0(頂部TP0)及び頂部TP1〜TP5が一面側に突出するように形成されている。基準平面P0に対する各突出量は任意でよい。
従って、主中心G0(頂部TP0)は基準平面P0に対して最も突出していてもよく、頂部TP1〜TP5のいずれかより少なく(低く)突出していてもよい。もちろん、突出量がそれぞれ同じであってもよい。
Further, the
Therefore, the main center G0 (top TP0) may protrude most with respect to the reference plane P0, or may protrude less (lower) than any of the tops TP1 to TP5. Of course, the protruding amounts may be the same.
ここで、主中心G0が頂部TP1〜TP5より低い場合には、各頂部TP1〜TP5から主中心G0に向かう稜線は下りとなるが、各頂点T1〜T5から主中心G0に向かう稜線は登りとなるので、主中心G0を便宜的に頂部TP0と称している。
同様に、主中心G0が各頂部TP1〜TP5より高い場合には、主中心G0から各頂部TP1〜TP5に向かう稜線は下りとなるが、各頂点T1〜T5から各頂部TP1〜TP5に向かう稜線は登りとなるので、便宜的に頂部TP1〜TP5と称している。
Here, when the main center G0 is lower than the tops TP1 to TP5, the ridge lines from the tops TP1 to TP5 to the main center G0 are down, but the ridge lines from the vertices T1 to T5 to the main center G0 are ascending. Therefore, the main center G0 is referred to as the top portion TP0 for convenience.
Similarly, when the main center G0 is higher than the tops TP1 to TP5, the ridgelines from the main center G0 to the tops TP1 to TP5 are down, but the ridgelines from the vertices T1 to T5 to the tops TP1 to TP5. Since it is climbing, it is called the tops TP1 to TP5 for convenience.
各頂部TP1〜TP5の基準平面P0に対する突出量が異なる場合において、振動板100は、各頂部TP1〜TP5がすべて同一平面に含まれるものでなくてもよい。また、各頂部TP1〜TP5がすべて同一平面に含まれその平面が基準平面P0と非平行になるものでもよい。
When the protrusion amounts of the top portions TP1 to TP5 with respect to the reference plane P0 are different, the
この振動板100は、外形が上述した正5角形を有するものに限らず、正n角形を有するものであってもよい。
すなわち、この振動板は、外形形状が正n角形(n:4以上の整数)であり、その正n角形を、その中心(重心)G0と各頂点T1〜Tnとを繋ぐ線分によりn分割して得られるn個の3角形TR1〜TRnにおける各範囲内の任意の点TP1〜TPnの位置を、それらの点TP1〜TPnを繋いだ線C2が描く図形の中心O3が、正n角形の中心G0から距離αだけ偏心するように設定すると共に、中心G0及び点TP1〜TPnが、各頂点T1〜Tnを含むことで設定される基準平面P0に対して一面側に突出する頂部として位置する形状を有する振動板である。
The
That is, this diaphragm has an outer shape of a regular n-gon (n: an integer of 4 or more), and the regular n-gon is divided into n by a line segment connecting the center (center of gravity) G0 and each vertex T1 to Tn. The center O3 of the figure drawn by the line C2 connecting these points TP1 to TPn at the positions of arbitrary points TP1 to TPn in each range in the n triangles TR1 to TRn obtained in this way is a regular n-gon. The center G0 and the points TP1 to TPn are set to be eccentric from the center G0 by a distance α, and are positioned as apexes protruding to one surface with respect to the reference plane P0 set by including the vertices T1 to Tn. A diaphragm having a shape.
ここで、点TP1〜TPnを繋いだ線C2は円でなくてもよく、回転対称図形であればよい。
また、各頂点T1〜Tnを含む基準平面P0に対して、主中心G0と頂部TP1〜TPnが一面側に突出していればよく、その基準平面P0に対する各突出量は任意である。
Here, the line C2 connecting the points TP1 to TPn does not have to be a circle and may be a rotationally symmetric figure.
In addition, the main center G0 and the top portions TP1 to TPn only need to protrude to one surface side with respect to the reference plane P0 including the vertices T1 to Tn, and each protrusion amount with respect to the reference plane P0 is arbitrary.
従って、主中心G0は基準平面P0に対して最も突出していてもよく、頂部TP1〜TPnのいずれかより少なく(低く)突出していてもよい。もちろん、突出量がそれぞれ同じであってもよい。
振動板100は、各頂部TP1〜TPnの基準平面P0に対する突出量が異なる場合において、各頂部TP1〜TPnがすべて同一平面に含まれるものでなくてもよい。この場合、各頂部TP1〜TPnが同一平面に含まれその平面が基準平面P0と非平行であってもよい。
Therefore, the main center G0 may protrude most with respect to the reference plane P0, and may protrude less (lower) than any one of the top portions TP1 to TPn. Of course, the protruding amounts may be the same.
In the
上述した振動板100と、この振動板100の外形形状に対応する内周形状を有し外形形状が円形なるエッジ30とを用い、このエッジ30の内周部を振動板100の外周部に連接するように固着すると共にエッジ30の外周部を円形形状の枠を有する汎用のフレームに固着すれば、振動板100がこのエッジ30を介してフレームで振動自在に支持される構成の電気音響変換器(スピーカユニット)を、汎用のフレームや磁気回路を有する駆動部を用いて、容易に、また、コストアップを抑えて製造することができる。
Using the
また、この振動板100において、ボイスコイルボビン21を、少なくとも各頂部TP1〜TPnに対応する位置に接合するとボイスコイルボビン21の振動をより効率よく振動板100に伝達できるので好ましい。
また、ボイスコイルボビン21を、振動板100の各頂部TP1〜TPnが突出する側と反対側の面に固着するとより広い指向性が得られる。
振動板100とボイスコイルボビン21とをこのように接続した例を、図14に模式的に示す。この図14において、音は、図の矢印のように、広い指向特性を有するように放出される。
この図14は、図13(b)に示す振動板100のB−B断面に対応しており、振動板100における線分T1Gと回転対称図形としての円C2との交点をBC1とし、辺T3T4の中点をBC2としている。
Moreover, in this
Further, if the
An example in which the
FIG. 14 corresponds to the BB cross section of the
ボイスコイルボビン21は、円筒部21aとその一端側に連接して開口側に拡大する接合部21bとを有して形成されている。円筒部21aの他端側の外周面にはボイスコイル22が巻回されている。
接合部21bの先端は、振動板100の各頂部TP1〜TP5を繋ぐ円C2(図13(b)参照)に対応した位置に接着固定されている。
また、ボイスコイルボビン21は、その管軸Obと、振動板100の頂部TP0を通り基準平面P0に直交する軸(すなわち、振動板100の外形形状の中心軸O)とが一致するように固定される。
このボイスコイルボビン21の管軸Obは、駆動部32の中心軸と一致している。
The
The tip of the joint 21b is bonded and fixed at a position corresponding to a circle C2 (see FIG. 13B) that connects the tops TP1 to TP5 of the
The
The tube axis Ob of the
この振動板100を用いた電気音響変換器は、その定在波の分布が、中心軸を含む任意の断面においてその軸に対して非対称になり、図8を用いて上述したように周波数−音圧特性におけるディップやピークが平坦化されるという効果が得られる。
In the electroacoustic transducer using the
また、この振動板100を用いた電気音響変換器において、その振動板100は、中心軸Oに対して直交する面がなくいずれの面も傾斜しているので、振動板100の正面である中心軸Oに近い受聴領域が高い音圧で指向性が鋭くなりがちとなる高音域においても、中心軸Oに対してなす角度によって生じる音圧減少分(正面に対する音圧差)が小さくなり、無指向性に近い特性が得られる。
指向特性が無指向性に近い特性を有すると、受聴位置が狭い範囲に限定されない使用環境、例えば、ホール,広い部屋,街頭等での使用において有用であり、また、この電気音響変換器に近い位置で受聴する場合において、受聴位置がずれても音の定位が大きくずれることがなく、自然な定位の移動で受聴できるので大変好ましい。
Further, in the electroacoustic transducer using the
When the directivity is close to omnidirectional, the listening position is not limited to a narrow range, and is useful in use environments such as halls, large rooms, streets, etc., and close to this electroacoustic transducer. When listening at a position, even if the listening position is deviated, the sound localization is not greatly shifted and it is possible to listen with natural movement of the position, which is very preferable.
さらに、発明者らの鋭意検討により、この振動板100において、受聴位置による音圧差がより少なく無指向性に近い特性が得られる振動板形状は、基準平面P0に対して主中心G0が最も突出し、突出した主中心G0及び各頂部TP1〜TPnと外形の頂点T1〜Tnが一定曲率の球面に含まれる形状であることを見いだした。
これは、表面形状に細かい凹凸はあるものの、振動板100全体として球面の一部に近い形状となることによる。
そのため、振動板100全体に、音の放出方向となる放射軸が、その球面に直交する方向でより均一に分布する。
Furthermore, as a result of diligent investigations by the inventors, in the
This is because the overall shape of the
Therefore, the radial axis, which is the sound emission direction, is more uniformly distributed throughout the
従って、この形状の振動板100を用いた電気音響変換器は、周波数―音圧特性におけるディップやピークが平坦化されるばかりでなく、振動板の振動方向に対してなす角度の違いによる音圧差が小さくなり、無指向性により近い特性が得られる。
Therefore, the electroacoustic transducer using the
ここで、上述した振動板100における外形形状を示す正n角形のnを無限大にすると、振動板100の外形形状は円になると共に、複数の頂部TP1〜TPnは無限大数の頂部となる。
無限大数の頂部は、これが、中心軸Oの周りを連続して周回する線であって、この線を境界として連接する2つの面の曲率または傾斜角度が不連続となる周回線(振動板10の中間径部15に相当)になることを意味する。
すなわち、第1の形態例の振動板10は、第2の形態例の振動板100においてnを無限大にしたものとみることができ、第1及び第2の形態例の振動板10,100は、本発明の技術思想から適用され得る2つの形態であることがこれにより容易に理解される。
Here, when n of the regular n-gon indicating the outer shape of the
The top of the infinite number is a line that continuously circulates around the central axis O, and a circumferential line (diaphragm) in which the curvatures or inclination angles of two surfaces connected with this line as a boundary are discontinuous. 10 equivalent to the intermediate diameter portion 15).
In other words, the
<電気音響変換器150について>
次に、上述した第1の形態例の振動板10の外形を正5角形とし、これを図15のように展開配置して複数個接合することにより図16のような略正12面体とした振動板200と、この振動板200を用いた電気音響変換器150と、を詳述する。
また、この例において、振動板として第1の形態例の振動板10の替わりに第2の形態例の振動板100を用いて略正12面体とした振動板201と電気音響変換器とを変形例として詳述する。
また、振動板200,201は、上述したように平板状の振動板10,100をそれぞれ組み合わせた形態であり、以下の説明においては、この形態を内側が空洞の球の表面に相当する形態とみなし、正12面体の態様も含めて便宜的に球殻状の振動板(球殻振動板)と称することとする。
<About the
Next, the outer shape of the
Further, in this example, the
Further, the
この電気音響変換器150の外観形態を図16に示す。この電気音響変換器150は、その形態から球体スピーカなどと、また、振動板200の振動態様から呼吸球スピーカなどと称される場合がある。
The appearance of the
この電気音響変換器150は、略球殻状の振動板200(上述したように、単体の振動板と区別するために、以下、球殻振動板200とも称する)と、この球殻振動板200の内部に配置され球殻振動板200を径方向に駆動する磁気回路234(図示せず)を有する駆動部232(図示せず)と、この駆動部232を支持し球殻振動板200の外側に延出する支持脚103とを有して構成される。
The
詳細は後述するが、磁気回路234は、カップ状のヨーク223と、このヨーク223の底部223aの内面に固定されたマグネット224と、このマグネット224に固定されたポールピース225とにより構成される。
また、駆動部232は、この磁気回路234と、ボイスコイルボビン221とボイスコイル222とにより構成される。
Although details will be described later, the magnetic circuit 234 includes a cup-shaped
The
ここで、球殻振動板200について図15を用いて説明すると、この球殻振動板200は、上述したように、外形形状を正5角形とした振動板10を11個用意し、各振動板10の辺同士を突き合わせて可撓性のエッジ102により接合して組み合わせ、正12面体の内の11面を形成したものである。
これを言い換えるならば、所定の径を有する球の表面を近似的に正5角形で12分割し、分割した12個の正5角形のうち、11個のそれぞれに振動板10を適用したものである。
従って、振動板200としては、正12面体のうちの1面が無く、そこを開口部としたものである。
以下、この個々の振動板10をセグメント101とも称することとする。
Here, the
In other words, the surface of a sphere having a predetermined diameter is approximately divided into 12 regular pentagons, and the
Therefore, the
Hereinafter, the
図16に戻り、この開口部である12面の内の一面(図16に矢印で示す面)は、振動板10が無い替わりに、支持脚103が挿通する孔が形成されたプレート(図示せず)で塞がれている。
このプレートは、球殻振動板200と可撓性を有するエッジ102を介して接合されている。
また、孔に挿通された支持脚103にもその孔において固定されている。
支持脚103の一端部103aには、図示しない設置用台座が取り付けられ、この電気音響変換器150自体を床面に設置したり、天井から吊り下げて設置することができる。
Returning to FIG. 16, one of the 12 surfaces (the surface indicated by the arrow in FIG. 16) that is the opening is a plate (not shown) in which holes for inserting the
This plate is joined to the
The
An installation pedestal (not shown) is attached to one
この電気音響変換器150は、球殻振動板200を取り除いた状態を示す図17で明らかなように、個々の振動板10に1つずつ対応した合計11の駆動部232を備えている。
The
次に、個々の振動板10である1個分のセグメント101に対応する駆動部232などの構成について図18を用いて説明する。
この図18は、図5に対して、ハウジング31を削除し、セグメント101である振動板10の端部と隣接する振動板10の端部とをエッジ102を介して接続した状態を示している。また、隣接する振動板10は、その一部を記載している。
Next, the configuration of the
FIG. 18 shows a state in which the
振動板10には、内径部13の突出する面とは反対側の面に円管状のボイスコイルボビン221の一端部が連結固定されている。
この状態において、動板10の外形の中心軸Oとボイスコイルボビン221の管軸Obとは一致している。
このボイスコイルボビン221の他端部側の外周面には、ボイスコイル222が巻回されている。
このボイスコイル222の外側には、カップ状のヨーク223が、その環状壁部223aの内周面がボイスコイル222の外周面と間隙を有して対向するように配置されている。
また、ボイスコイルボビン221の内側には、その内周面と間隙を有するように、マグネット224に結合された円筒状のポールピース225が配置されている。
また、ヨーク223には、リング状のフレーム235が固定されている。
ボイスコイルボビン221とフレーム235とは、弾性を有する2つのダンパー233により接続され、ボイスコイルボビン221は、このダンパー233により、フレーム235に対して中心軸Oに平行な方向に移動可能なように弾性支持されている。
また、マグネット224はヨーク223の底部223aに固定され、このヨーク223は支持台132の取り付け面部132aに固定されている。 この駆動部232としては、ボイスコイルボビン221の管軸Obを中心軸とする外形を有する振動板を駆動するために用いられるものを、そのまま流用することができる。
One end portion of a circular
In this state, the central axis O of the outer shape of the moving
A
A cup-shaped
In addition, a
A ring-shaped
The
The
図19に示すように、支持台132は、基体用フレーム131により略正12面体に組み上げられた基体130の12面の内の11の面にそれぞれに1つずつ合計11個が取り付けられている。
基体130の残りの1面には、図示していないが、上述した支持脚103が固定されている。
また、図18に示すように、支持台132の取り付け面部132aには、上述したようにヨーク223の底面が、正12面体の各面の中心軸O12と駆動部232の中心軸である管軸Obとが一致するように固定されている。
As shown in FIG. 19, a total of eleven
Although not shown, the above-described
As shown in FIG. 18, the mounting
従って、この電気音響変換器150は、外形が略正12面体とされた基体130と、その正12面体の内の11面に対応して取り付け面部132aが位置するように基体130に固定された11個の支持台132と、これらの支持台132の取り付け面部132aにそれぞれ固定された11個の駆動部232とを備え、各駆動部232のボイスコイルボビン221を、正5角形の外形形状を有する振動板10を正12面体の11面に対応してその11枚を組み付けて概ね球殻とした球殻振動板200の各振動板10に連結して成るものである。
よって、この電気音響変換器150は、その球殻振動板200が、各振動板10の中心軸Oが複数の駆動部232それぞれのボイスコイルボビン221にその管軸Obと一致するように支持され、正12面体に外接する球の法線方向に振動するように駆動され音声を放出する。
Therefore, the
Therefore, the
これにより、ほぼ全方位に向け、放出する角度の違いで生じる音圧差を極めて少なくして音声を放出することができる。
従って、この電気音響変換器150を、例えばホール等に配置して音声を放出すると、受聴位置によらず臨場感に優れた音場が形成される。
また、この電気音響変換器150に近接した位置で放出された音声を受聴する場合、受聴位置が移動しても、音の定位が極端に移動することなく自然に移動するので良好な臨場感が得られる。
As a result, the sound can be emitted almost in all directions with very little difference in sound pressure caused by the difference in emission angle.
Accordingly, when the
In addition, when listening to the sound emitted at a position close to the
個々の振動板として上述した振動板10を用いた場合、振動板10の形状が、外径部14と内径部13とが同軸の中心軸Oを有すると共に中心軸Oから偏心した中心軸O2を有する中間径部15を有すると、中心軸Oに対する対称的な定在波の発生が抑制され、周波数−音圧特性におけるピークやディップを平坦化することができるものである。
また、振動板10の形状が、外径部14と内径部13とが同軸の中心軸Oを有すると共に傾斜部12において中心軸Oに直交する断面形状が中心軸Oから偏心した中心軸O2周りの回転対称形状となる偏心面部を有すると、中心軸Oに対する対称的な定在波の発生が抑制され、周波数−音圧特性におけるピークやディップを平坦化することができるものである。
When the above-described
Further, the shape of the
また、個々の振動板として、図12に示したような、振動板10の変形例である振動板10Rを用いれば、その傾斜部外側面12bが球面CFの一部に沿うような曲面を有しているので、球殻振動板200は、外観形状が球により近くなり球体スピーカとしての外観品位が向上する。
Further, if a diaphragm 10R which is a modification of the
次に、この実施例の変形例として、振動板10の替わりに振動板100〔図13(b),図20(a)参照〕を用い、11個の振動板100を、エッジ102を介して各辺をつき合わるように接合して略球殻に形成した球殻振動板201の外観を図17(b)に示す。尚この図では支持脚103は省略してある。
Next, as a modification of this embodiment, a diaphragm 100 (see FIG. 13B and FIG. 20A) is used instead of the
この図20(a),(b)に示されるように、個々の振動板100の外形は頂点T1〜T5を有する正5角形としてある。
また、図20(a)において、頂部TP1〜TP5を繋ぐ図形C2は円であり、その中心O3は、正5角形の主中心G0に対して頂点T1に向かう方向に距離αだけ偏移している。
また、図20(b)からわかるように、主中心G0及び各頂部TP1〜TP5は各頂点T1〜T5を含んで設定される基準平面P0に対して外側方向に突出し、その突出量は主中心G0が最も大きくなるように形成されている。
また、この振動板100に接合するボイスコイルボビン221は、図14を用いて説明したボイスコイルボビン221であり、振動板100の少なくとも各頂部TP1〜TP5に対応する位置を含んで駆動部232側の面に接着固定されている。
As shown in FIGS. 20A and 20B, the outer shape of each
In FIG. 20A, the figure C2 connecting the tops TP1 to TP5 is a circle, and its center O3 is shifted by a distance α in the direction toward the vertex T1 with respect to the regular pentagonal main center G0. Yes.
Further, as can be seen from FIG. 20B, the main center G0 and the tops TP1 to TP5 protrude outward with respect to the reference plane P0 set including the vertices T1 to T5, and the amount of protrusion is the main center. It is formed so that G0 is the largest.
The
この変形例の球殻振動板201を用いると、各振動板100を、外形の中心GOを各頂点T1〜T5を含む基準平面P0に対して一方向側に突出する頂部TP0にすると共に、その中心G0と外形(外径部14)との間に、突出する複数の頂部TP1〜TP5を設けてその頂部TP1〜TP5を繋いで得られる図形C2の中心O3を外径部14の中心G0から偏心させる一方、振動板面を、音の放出方向である基準平面P0に直交する方向に対していずれの面も傾斜するように形成したので、周波数―音圧特性におけるディップやピークが平坦化されるばかりでなく、中心G0を通り基準平面P0に直交する軸(振動板100の中心軸)に対してなす角度の違いによる音圧差が小さくなり、更に無指向性に近い特性が得られる。
When the
さらに振動板100の形状を、その振動板100の説明で詳しく述べたように、基準平面P0に対して中心G0を最も突出させ、突出する中心G0と複数の頂部TP1〜TP5と外形の各頂点T1〜T5とが一定曲率の球面に含まれるように形成すると、振動板100の中心軸Oに対してなす角度の違いによる音圧差が小さくなり無指向性を得たい場合に好ましい。
Further, as described in detail in the description of the
加えて、この一定曲率をこの球殻振動板201の表面の曲率と一致させれば、球殻振動板201の全体形状がより真球に近くなるので、各振動板100の中心軸Oに対してなす角度の違いによる音圧差がさらに小さく、指向特性がより滑らかになるので、球殻振動板201としての指向特性が更に無指向性に近づくという効果が得られてより好ましい。
In addition, if the constant curvature is matched with the curvature of the surface of the
上述した振動板10,10Rあるいは振動板100を用いてそれぞれ球殻振動板200,201を形成する場合、各振動板10,100の偏心方向を所定の方向に設定すると、この電気音響変換器150を例えば床面に設置した場合、それに対する聴取位置が特に緯度方向(天地方向)に変化した場合の音圧変動がより少なくなるので好ましい。この偏心方向について、図21を用いて説明する。
When the
図21は、この電気音響変換器150を、支持脚103を取り付けた底面10Bのプレートに対向する天面にある振動板を振動板10Tとし、これを床面FLに平行になるように設置した状態を示す正面図である。これは設置の一例である。この図21における振動板は、第1実施例の振動板10を用いた球殻振動板200である。
この状態で、天面の振動板10Tに連接する5つの振動板10−1〜10−5と底面10Bのプレートに連接する5つ振動板10−6〜10−10とが接合された辺は、球殻振動板200を図21の上下で2分する境界の接合部であり、ジグザグ状の線EQとなる。この線EQを図21では太い破線で示している。
In FIG. 21, the
In this state, the sides where the five diaphragms 10-1 to 10-5 connected to the
この球殻振動板200を地球と見なして、以下、この線EQを赤道EQと、また、赤道EQより天面側を北半球、底面側を南半球とも称することとする。
振動板10,100の好ましい偏心方向は、北半球の振動板10−1〜10−5及び南半球の振動板10−6〜10−10共、赤道EQ上の頂点に向かう方向である。 このように偏心方向を設定すると、聴取位置が緯度方向(図21においては上下方向)に変化した場合の音圧変動が少なくなって好ましい。
Considering this
The preferable eccentric direction of the
さらに、北半球の振動板10−1〜10−5の偏心方向と南半球の振動板106〜10−10偏心方向とを、図21のように周方向で逆向きにするとより好ましい。
具体的には、当図21に矢印で示すように、天面からみたときに、北半球の振動板10−1〜10−5は右回り方向に赤道EQ上の頂点に向かって偏心し、南半球の振動板10−6〜10−10は左回り方向に線EQ上の頂点に向かって偏心させるとよい。この右回り、左回りはそれぞれ逆にしてもよい。
このように、球殻振動板200を2分する接合部である線EQで接続される両側の振動板を、互いに異なる周方向に偏心させた場合には、聴取位置が緯度方向に変化した場合の音圧変動が平均化され、その変動が更に小さくなる。
Furthermore, it is more preferable that the eccentric direction of the diaphragms 10-1 to 10-5 in the northern hemisphere and the eccentric direction of the diaphragms 106 to 10-10 in the southern hemisphere are reversed in the circumferential direction as shown in FIG.
Specifically, as shown by the arrows in FIG. 21, when viewed from the top, the diaphragms 10-1 to 10-5 in the northern hemisphere are eccentric in the clockwise direction toward the apex on the equator EQ, and the southern hemisphere. The diaphragms 10-6 to 10-10 may be eccentric in the counterclockwise direction toward the apex on the line EQ. The clockwise and counterclockwise directions may be reversed.
In this way, when the diaphragms on both sides connected by the line EQ that is a joint that bisects the
この線EQは、床面FLに平行に設定されるものに限らない。受聴位置に応じ、適宜その線EQの方向を、受聴位置において最適な指向特性となるような向きに設定することができる。
また、支持脚103も、任意の方向に延出させてよいので、この支持脚103の延出方向は線EQの設定方向を拘束するものではない。
The line EQ is not limited to being set parallel to the floor surface FL. Depending on the listening position, the direction of the line EQ can be set as appropriate so as to obtain an optimum directivity characteristic at the listening position.
Further, since the
一方、受聴位置が想定される場合には、天面の振動板10Tの偏心方向は、その受聴位置に近づく方向として設定されるのが好ましい。このようにすると、受聴位置がその位置で上下に移動した際の音圧変動がより少なくなる。
On the other hand, when a listening position is assumed, it is preferable that the eccentric direction of the
ところで、エッジ102が特に柔らかい材料で形成されている場合や、球殻振動板200,201が比較的大きい場合には、球殻振動板200,201自体の重量によりその形状が歪まないように、図18に二点鎖線で示すように、エッジ102と基体130との間を支持体236で連結してもよい。
この支持体236は、球殻振動板200,201をボイスコイルボビン221に加えて補助的に支持し、その振動板の形状が変形しないような、かつ、その振動に影響を及ぼさないような弾性を有する材料で形成される。
By the way, when the
The
<製造工程>
次に実施例の電気音響変換器150を製造する工程について図15を主に用いて説明する。
この例では、複数の振動板10を組み合わせて形成した略正12面体の球殻振動板200を有する例について説明するが、振動板10の替わりに振動板10R,100を用いても同様に製造することができる。
<Manufacturing process>
Next, a process of manufacturing the
In this example, an example having a substantially regular dodecahedron
(工程1)まず、平板状あるいはシート状の振動板材料に対してプレス加工や絞り加工等を施し個々のセグメント101に対応する振動板10を作成する。この振動板材料としては、上述したように紙や,金属製,樹脂製,セラミックス製あるいは木製のシートなどを使用することができる。各シートは1種または複数種のシートが積層されたものでもよい。
(Step 1) First, the
(工程2)次いで、11枚のセグメント101を図15に示すように平面上に展開配置し、この状態で接合可能な個々のセグメント101の各辺を突き合わせ、それぞれ可撓性のエッジ102を介して接合する。エッジには例えばゴム材や樹脂材を、また、接合には周知の接着剤を用いることができる。
(Step 2) Next, 11
この例では、中心となる1つのセグメント101−Cを中心に、その各辺に対して連続して2個のセグメント101を接合するところまで行う。
具体的に説明すると、図15において、中心となる1つのセグメント101−Cに隣接する5つのセグメント101−1〜101−5を接合し、さらにセグメント101−1〜101−5それぞれにセグメント101−6〜101−10を接合する。
この接合形態においては、セグメント101−Cから離れた2つの辺(図15において縞模様で示す)が線EQとなる。
In this example, the process is performed up to the point where two
Specifically, in FIG. 15, five segments 101-1 to 101-5 adjacent to one central segment 101-C are joined, and each of the segments 101-1 to 101-5 is segmented 101-. 6 to 101-10 are joined.
In this bonding form, two sides (indicated by a striped pattern in FIG. 15) that are separated from the segment 101-C are lines EQ.
また、平面上に展開する際に、各セグメント101の中間径部15の偏心方向が、上述したように、組み合わせ後の線EQ上の頂点に向かうよう(図15の矢印方向)各セグメント101を配置する。
この図15の配置を図21に対応させると、例えば、セグメント101−Cが天面の振動板10Tとなり、セグメント101−1〜101−5が北半球側の振動板10−1〜10−5、セグメント101−6〜101−10が南半球側の振動板10―6〜10−10となる。
Further, when expanding on a plane, the eccentric direction of the
When the arrangement of FIG. 15 is made to correspond to FIG. 21, for example, the segment 101-C becomes the
(工程3)一方、図19に示すように、基体用フレーム131を組み合わせて予め略正12面体形状に形成した基体130の11面のそれぞれに支持台132を固定する。
そして、この支持台132の取り付け面部132aに、ヨーク223の底面223aを接着剤等により固定する。ヨーク223には予めポールピース225が固着されたマグネット224等を取り付けて駆動部232を形成しておく。
(Step 3) On the other hand, as shown in FIG. 19, the
Then, the
(工程4)ボイスコイル222が巻回されたボイスコイルボビン221などの可動部を、ヨーク223及びマグネット224などの固定部に、両者が図18に示すような所定の対向位置となるよう位置合わせし、ダンパー233を介して取り付ける。この取り付けにおける接合も接着剤を用いて行うことができる。
この組み立て後の組立体202を図17に示す。
(Step 4) The movable part such as the
FIG. 17 shows the
(工程5)次に、(工程2)で部分的に接合した11個のセグメント101を、11個の駆動部232が取り付けられた組立体202に被せる。
その際、各セグメント101が(工程4)で取り付けた各ボイスコイルボビン221と対応するように被せる。
そして、各セグメント101の内側の面にボイスコイルボビン221の端部を、各セグメント101の中心軸Oがボイスコイルボビン221の管軸Obと一致するように接着剤により固着する。
(Step 5) Next, the 11
At that time, each
Then, the end portion of the
(工程6)この状態で、各セグメント101における工程(2)において接合しなかった辺は、自ずとほぼ互いに突き合わされるように位置するので、これらを可撓性のエッジ部102を介して接着剤を用いて接合し、略球殻状の球殻振動板200とする。
(Step 6) In this state, the sides that are not joined in step (2) in each
(工程7)基体130に支持脚103を固定し、球殻振動板200の開口部を塞ぐプレートをその開口部に配置し、球殻振動板200及び支持脚103と接合する。支持脚103と基体130との取り付けは最後に限らず、他の任意の工程間に予め実行しておいてよい。
以上の工程により電気音響変換器150が製造される。
(Step 7) The
The
この製造工程によれば、(工程2)において、個々のセグメント101を平面上に展開した状態で接合可能なセグメント101の各辺をあらかじめ接合しておき、その後の(工程5)において未接合とした各辺同士を接合するので、セグメント101を球殻状に組み立てる際の相対向する各部の位置合わせが簡略化され、容易に球殻振動板200を組み立てることができる。
According to this manufacturing process, in (Step 2), each side of the
また、各セグメント101は、その外形形状である多角形の中心軸Oと、駆動部232の駆動の中心軸(ボイスコイルボビン221の管軸)Obとが一致しているので、中心軸O回りに回転対称な形状を有する汎用の駆動部232を利用することができる。また、組み立て作業における可動部側と固定部側の位置合わせも簡単に精度良く行うことができる。
In addition, each
本発明に適用される電気音響変換器150は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形してもよいものである。
例えば、外形形状を正n角形とした振動板100を用いて球殻振動板201を形成する場合、nが4,5の場合には各辺同士の長さや向きが適合してほぼ隙間なく正多面体に連結できる。
また、nが6以上の場合には、正多面体が構成できないので球殻状に形成する場合には互いに隙間を生じるが、この隙間を、可撓性を有する連結部材で塞いで互いを連結し略球殻状の球殻振動板とすることができる。
The
For example, when the
In addition, when n is 6 or more, a regular polyhedron cannot be formed. Therefore, when they are formed in a spherical shell shape, a gap is formed between them, but these gaps are closed with a flexible connecting member to connect each other. It can be set as a substantially spherical shell-shaped spherical shell diaphragm.
上述したように、球殻振動板200の各セグメント101は、駆動部232により各セグメント101の法線方向(振動面と直交する方向)に駆動される。
各セグメント101としての振動板10は、弾性材よりなり可撓性を有するエッジ102を介して正12面体の11面分が全て連結されている。
そのため、恰も呼吸する球のごとく駆動される。
その結果、この球殻振動板200を有する電気音響変換器150から放射される音の指向特性は、図22に示すように、高音域においても滑らかな円を描いて無指向性に近い広い指向特性を有する。
すなわち、点音源から全ての方向に放射されるパターンに近い特性を得ることができ、換言するならば、この球殻振動板200を有す電気音響変換器150は、点音源とみなすことができる。
As described above, each
The
Therefore, the heel is also driven like a breathing sphere.
As a result, the directivity characteristic of the sound radiated from the
That is, a characteristic close to a pattern radiated from a point sound source in all directions can be obtained. In other words, the
従って、図23に示すように、この実施例の反射型指向性スピーカ500は、電気音響変換器150からの音S1が、反射板520の内面520aに対して、放射方向によらず、また、周波数によらず均一に放射される。
また、この図23によれば、電気音響変換器150の振動軸線0°である中心軸CL上の受聴者J1に到達する音圧対して、この振動軸線から離れた受聴者J2,J3に到達する音の音圧はほぼ等しく、また、高音域が減衰することなく原音とほぼ同等の音質で到達する。
Therefore, as shown in FIG. 23, in the reflective
Further, according to FIG. 23, the sound pressure reaching the listener J1 on the central axis CL, which is the
そのため、この内面520aで反射した音S2は、受聴領域内に一定の音圧と音質で到達し、受聴者がその領域内で移動しても、受聴する音の音量や音質が変化することがない、という指向,音圧及び音質特性を発揮する。
For this reason, the sound S2 reflected by the
また、受聴領域内であれば、どこであっても最良の状態、すなわち、音量が最も大きく、また、高音域も良好に聞こえる良質の受聴が可能となる。
そのため、最良受聴位置を受聴者がエリア内を自ら移動しながら探さなければならないという問題が生じることはない。
Further, in any listening area, the best condition, that is, the highest volume, that is, high quality listening that allows the high sound range to be heard satisfactorily is possible.
Therefore, there is no problem that the listener has to search for the best listening position while moving in the area.
上述したように、反射板520の内面520aは、回転放物面、あるいは、回転楕円体の表面とされているので、その焦点位置に電気音響変換器150を配置した場合に、最も良好に上述した各特性を得ることができる。
As described above, the
<第2実施例>
次に、上述した第1実施例の反射板520に、回転駆動機構521とこれを制御する制御部535とを設けた反射型指向性スピーカ500Aを第2実施例として説明する。
この第2実施例の反射型指向性スピーカ500Aは、制御部535の指示により回転駆動機構521を動作させ、反射板520及び電気音響変換器150を、反射板520の開口方向が任意の方向に向くように回転駆動させるものである。
これにより、開口方向に対応する受聴領域を任意の方向に設定することができるものである。
<Second embodiment>
Next, a reflective
In the reflective
Thereby, the listening area corresponding to the opening direction can be set in an arbitrary direction.
図24において、この反射型指向性スピーカ500Aは、第1実施例の反射型指向性スピーカ500と、これを支持するシャーシべース550と、このシャーシベース550に図示しない支持部により支持された回転駆動機構521及び制御部535とを備えている。
In FIG. 24, the reflective
回転駆動機構521は、反射板520の開口部520cの反対側に設けられた扇状ギヤ531と、駆動源であるモータ534と、このモータ534の軸に取り付けられた第1ギヤ532と、この第1ギヤ532と扇状ギヤ531とに歯合してモータ534の回転力を反射板520に伝達する第2ギヤ533とを含んで構成されている。モータ534は、制御部535からの駆動信号により駆動される。
また、反射板520は、電気音響変換器150の中心CTRを通る回動軸RCに設けられた図示しない支持軸により、この回動軸RCまわりに回転可能なように支持されている。
この回動軸RCは、電気音響変換器150の中心CTRにあると、この電気音響変換器150を点音源とみなしたときの回動に伴う音源の移動がないので最も好ましい。
この中心CTRから離れるほど回動動作に必要な範囲が広くなるので、設置範囲が限定される場合や、回動に伴う点音源の移動が少ない方が良い場合には、中心CTRにより近い位置に回動軸RCを設定するのが望ましい。
The
Further, the
The rotation axis RC is most preferably located at the center CTR of the
As the distance from the center CTR is increased, the range required for the rotation operation becomes wider. Therefore, when the installation range is limited or when it is preferable that the movement of the point sound source associated with the rotation is less, the position closer to the center CTR. It is desirable to set the rotation axis RC.
以上の構成により、制御部535の指示により所定の方向にモータ534が駆動されると、その駆動力が第1ギヤ532,第2ギヤ533を介して扇状ギヤ531に伝達され、反射板520は、図24の矢印Rd方向に回動軸RCを中心として回動する。
With the above configuration, when the
図25に、この回動により反射板520を図24に示す位置に対して図の下方に回動した状態を示す。
このような構成にしたことにより、例えば、反射板520の開口部520cの方向である音の放出方向を、受聴者の方向に向くように制御部535が制御することにより、その受聴者がどの方向にいても、その受聴者に対して最適な音場を提供することができる。制御部535は、周知の方法で入力された受聴者の方向を示す受聴者方向情報に基づいて制御を行うよう構成されている。
FIG. 25 shows a state where the
By adopting such a configuration, for example, the
例えば、赤外線センサを設けて人間の体温を関知し、その体温が存在する方向を受聴者方向情報とすることができる。
また、データ入力部を設け、この入力部から受聴者方向情報を例えば座標や方位の数値により入力してもよい。
For example, an infrared sensor can be provided to know the human body temperature, and the direction in which the body temperature exists can be used as listener direction information.
In addition, a data input unit may be provided, and listener direction information may be input from the input unit using, for example, numerical values of coordinates and directions.
<実施例3>
次に、電気音響変換器150が備える複数の駆動部232のそれぞれに入力する信号を、各独立して処理して制御する信号処理部551を備えた例を第3実施例として説明する。
<Example 3>
Next, an example in which a
図26は、この第3実施例であり、第1実施例の反射型指向性スピーカ500に、更に信号処理部551を設けた反射型指向性スピーカ500Bを示している。
電気音響変換器150の各駆動部232に加える信号に所定の処理を加えることにより、放出される音の定位感や臨場感をより高めることができるものである。
具体的には、各セグメント101を駆動する各駆動部232に対して個別に出力するための基準信号であるパルス信号SG3を生成する信号生成部551eと、生成されたパルス信号SG3を各駆動部232に対して出力する信号出力部551gと、出力された音を受聴点LPで検出し疑似雑音信号SG1として出力する音検出手段であるマイクロフォン552と、このマイクロフォン552から出力された擬似雑音信号SG1に基づいて、各セグメント101から受聴点LPまでのインパルス応答SG2を演算する相関演算部551aと、この相関演算部551aで演算されたインパルス応答SG2の平均遅延時間Tmvを算出する平均遅延時間演算部551bと、この平均遅延時間演算部551bで算出されたインパルス応答SG2の平均遅延時間Tmvに基づいて、外部のオーディオ装置553からの入力音信号SGINをそれぞれ遅延させて各駆動部232に出力音信号SGOUTとして出力する遅延処理部551Cと、を備えている。
FIG. 26 shows the third embodiment, and shows a reflective
By applying a predetermined process to the signal applied to each
Specifically, a
また、平均遅延時間演算部551bで算出された平均遅延時間Tmvを、記憶部551dで記憶する構成にしており、音の再生に関する条件が変わらない場合は、マイクロフォン552からの疑似雑音信号SG1によらず、いつでもその記憶した値を記憶部551dから読み出して用いることができる。
In addition, the average delay time Tmv calculated by the average delay
上述した、相関演算部551a,平均遅延時間演算部551b,記憶部551d,信号生成部551e及び遅延処理部551cの動作は、制御部551fにより制御される。
The operations of the
図26には、各駆動部232と信号処理部551とを繋ぐ信号線は、模式的に示しており、実際には、支持脚103の内部を通して接続されるか、あるいは、信号処理部551自体を、電気音響変換器150の内部に配置した基体130内に収納するよう構成される。
In FIG. 26, signal lines connecting the
以上詳述した構成により、反射板520の反射によって生じる位相や音圧の変化を、仮にそれが僅かであっても、各セグメント101に対応する各駆動部232に出力する出力信号SGOUTを、独立して制御できるため、この反射型指向性スピーカ500Bの再生音の品位を、より向上させることができる。
With the configuration described in detail above, the output signal SGOUT output to each
上述した信号処理部551は、出力信号の遅延処理のみならず、音量や周波数特性についても最適に処理する構成であってもよいことは言うまでもない。
It goes without saying that the
また、上述した信号処理部551を、反射板520を備えていない電気音響変換器150の単体に適用してもよい。この場合、例えば、受聴者の方を向いたセグメント101の出力を大きくするように制御すれば、反射板520を備えてなくても、有る程度の指向性を発揮させることができる。
In addition, the
<第4実施例>
次に、第1実施例の反射型指向性スピーカ500に対して、電気音響変換器150及び支持脚103と反射板520との軸方向の相対位置を可変する軸方向駆動機構570を設けた反射型指向性スピーカ500Cを、第4実施例として図27を用いて説明する。
この第3実施例によれば、第1実施例で得られた指向特性の強さを可変できる。
<Fourth embodiment>
Next, the reflection type
According to the third embodiment, the strength of the directivity obtained in the first embodiment can be varied.
図27(A)に示すように、この反射型指向性スピーカ500Cに備えられた軸方向駆動機構570は、モータ571と、このモータ571の軸に取り付けられた第1ギヤ572と、支持脚103に設けられたラック574と、このラック574と第1ギヤ572とに歯合するピニオンギヤ(第2ギヤ)573と、モータ571の駆動を制御する制御部575とを含んで構成されている。また、この反射型指向性スピーカ500C全体は、図示しないフレームにより支持されている。
As shown in FIG. 27A, the axial
この構成において、制御部575の指示により所定の方向にモータ571が駆動すると、その駆動力が第1ギヤ572,ピニオンギヤ573及びラック574を介して支持脚103に、その軸方向の直線運動として伝達される。
In this configuration, when the
従って、電気音響変換器150の反射板520に対する軸CL上の位置を、その反射板520に対する任意の位置とすることができ、これについて図27を用いて説明する。この図27において、図27(A)で示す軸方向駆動機構570は、図27(B),(C)において省略してある。
Therefore, the position of the
図27(A)に示すように、この電気音響変換器150の中心CTRの反射板520に対する軸CL上の位置が、反射板520の内面520aの形状の焦点STの位置にある場合には、この内面520aで反射した音は、軸CLに平行な音として放射される。
また、図27(B)に示すように、この位置が反射板520の内面520aの形状の焦点STの位置より前方(開口部520c側)にある場合は、内面520aで反射した音は、軸CL上に収束する方向に放射され、狭指向性となる。
また、図27(C)に示すように、この位置が反射板520の内面520aの形状の焦点STの位置より後方(開口部520cの反対側)にある場合は、内面520aで反射した音は、軸CL上に対して発散する方向に放射され、広指向性となる。
As shown in FIG. 27A, when the position of the center CTR of the
In addition, as shown in FIG. 27B, when this position is in front of the position of the focal point ST in the shape of the
As shown in FIG. 27C, when this position is behind the position of the focal point ST in the shape of the
このように、受聴者の状況などに応じて指向特性を所望の特性に可変することができる。 In this way, the directivity can be changed to a desired characteristic according to the situation of the listener.
上述した第4実施例は、他の実施例と組み合わせてもよいのは言うまでもない。
特に第1実施例と組み合わせると、音の放出方向を任意の方向に選べるばかりでなく、その指向性の鋭さ加減を任意に制御することが可能となる。
Needless to say, the fourth embodiment described above may be combined with other embodiments.
In particular, when combined with the first embodiment, not only can the direction of sound emission be selected, but also the directivity sharpness can be controlled arbitrarily.
以上、詳述した各実施例によれば、電気音響変換器150が無指向性に近い広い指向特性を有しているので、反射板で反射して限定された受聴領域に到達する音の音圧が一定となり、また、音質が一定となり、また、領域内で受聴者が移動しても音の定位の移動が極端にならず極めて高品位な受聴音や受聴環境を提供することができる。
特に、電気音響変換器150で用いる球殻振動板150を構成する各振動板10を、その傾斜部の駆動部の軸に直交するいずれかの断面が外形の中心軸から偏心した中心軸まわりに2回以上の回転対称形状を有するように形成したので、定在波の発生が抑制され、放射する音の音圧−周波数特性上ディップやピークが少ない良好な再生音を受聴領域に提供することができる。
As described above, according to each of the embodiments described in detail, since the
In particular, each
実施例の電気音響変換器500は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形してもよいものである。
The
10,10R,100 振動板
11 中心部
12 傾斜部
12a 傾斜部内側面
12b 傾斜部外側面
13 内径部
14 外径部
15 中間径部
21,221 ボイスコイルボビン
21a 円筒部
21b 接合部
22,222 ボイスコイル
22a リード線
23,223 ヨーク
23a 底部
23b 環状壁部
24,224 マグネット
25,225 ポールピース
30 エッジ
31 ハウジング
31a 孔
32,232 駆動部
33 ダンパー
34,234 磁気回路
50,150 電気音響変換器
200,201 球殻振動板
10a,100a (参考例としての)振動板
101 セグメント
102 エッジ
103 支持脚
130 基体
131 基体用フレーム
132 支持台
132a 取り付け面部
202 組立体
235 フレーム
236 支持体
500,500A〜500C 電気音響変換器(反射型指向性スピーカ)
520 反射板
520a 内面
520b 孔
520c 開口部
521 回転駆動機構
531 扇状ギヤ
532 第1ギヤ
533 第2ギヤ
534 モータ
535 制御部
550 シャーシベース
551 信号処理部
551a 相関演算部
551b 平均遅延時間演算部
551c 遅延処理部
551d 記憶部
551e 信号生成部
551f 制御部
551g 信号出力部
552 マイクロフォン
553 オーディオ装置
570 軸方向駆動機構
571 モータ
572 第1ギヤ
573 (第2ギヤ)ピニオンギヤ
574 ラック
575 制御部
D1〜D3 直径
FL 床面
G0 主中心(中心)
G1〜Gn 重心
LP 受聴点
α (偏心の)距離
O3 中心
O4 曲率中心
O,O2,O5,O12 中心軸
Ob (ボイスコイルボビンの)管軸
P0 基準平面蛆
P13 内径部を含む平面
SG1 疑似雑音信号
SG2 インパルス応答
SG2a 代替インパルス応答
SG3 パルス信号
SGIN 入力音信号
SGOUT 出力音信号
ST 焦点
Tmv 平均遅延時間
T1〜Tn 頂点
TP1〜TPn 頂部
R,R1 曲率
α 距離(偏心量)
10, 10R, 100
520
G1 to Gn Center of Gravity LP Listen Point α (Eccentric) Distance O3 Center O4 Center of Curvature O, O2, O5, O12 Center Axis Ob (Voice Coil Bobbin) Pipe Axis P0 Reference Plane P13 Plane SG1 Pseudo Noise Signal SG2 Impulse response SG2a Alternative impulse response SG3 Pulse signal SGIN Input sound signal SGOUT Output sound signal ST Focus Tmv Average delay time T1 to Tn Apex TP1 to TPn Apex R, R1 Curvature α Distance (Eccentricity)
Claims (6)
前記電気音響変換器は、前記反射板の内面と対向する位置に配置されて成ることを特徴とする反射型電気音響変換器。 A polyhedral diaphragm formed by connecting a plurality of diaphragms having a polygonal outer shape with a flexible coupling member, an electroacoustic transducer having a drive unit for vibrating the polyhedral diaphragm, and a bowl-shaped reflection A board,
The electroacoustic transducer according to claim 1, wherein the electroacoustic transducer is arranged at a position facing the inner surface of the reflector.
前記信号出力手段は、
所定の基準信号を生成し、生成した該基準信号を前記電気音響変換器に出力させる信号生成部と、
前記電気音響変換器から出力されると共に前記音検出手段で検出された前記基準信号の音に基づき、前記電気音響変換器で再生すべき音信号を前記複数の駆動部それぞれに対して独立に遅延して出力する遅延処理部と、を有することを特徴とする請求項5記載の反射型電気音響変換器。 Comprising sound detection means for detecting sound from the electroacoustic transducer;
The signal output means includes
A signal generation unit that generates a predetermined reference signal and outputs the generated reference signal to the electroacoustic transducer;
Based on the sound of the reference signal output from the electroacoustic transducer and detected by the sound detection means, the sound signal to be reproduced by the electroacoustic transducer is independently delayed with respect to each of the plurality of driving units. The reflection type electroacoustic transducer according to claim 5, further comprising: a delay processing unit that outputs the signal.
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