JP2007535271A - スピーカ及びスピーカのアセンブリ - Google Patents

Abstract

磁界を発生する磁石ユニットと、フレーム内に取り付けられた膜体であって、該膜体上にパターンとして配設された導電体が設けられている膜体とを有するスピーカであって、上記膜体は上記磁界内に、該膜体上の上記導電体パターンを介して電流が供給された場合に力が発生されるように配置され、上記力は音を生成するように上記膜体を振動させることができ、当該スピーカには振動領域と該スピーカの外側との間に位置するサウンド開口が設けられ、該サウンド開口が発散する壁を有するサウンドホーンにつながるようなスピーカにおいて、略同一のサウンド開口及びこれらにつながるサウンドホーンが上記膜体の両側に延在することを特徴とするスピーカである。
【選択図】図５

Description

本発明は、磁界を発生する磁石ユニットと、フレーム内に取り付けられた膜体であって、該膜体上にパターンとして配設された導電体が設けられているような膜体とを有するスピーカであって、前記膜体は前記磁界内に、該膜体上の前記導電体パターンを介して電流が供給された場合に力が発生されるように配置され、該力は音を生成するように前記膜体を振動させることができ、当該スピーカには前記振動の領域と該スピーカの外側との間に位置するサウンド開口が設けられ、該サウンド開口が、発散する壁を有するサウンドホーンにつながるようなスピーカに関する。

このようなスピーカは、国際特許出願第PCT/NL2004/00159号（公開前）に開示されている。

本発明は、特には指向された狭く細長いサウンド領域が所望されるような用途のための改善されたスピーカを提供することを目指すものである。これに関連して、例えば開放型及び室内型の両方の鉄道駅プラットフォーム又は地下駅におけるような地下について考察しよう。スピーカのサウンドホーンは、音を旅行者が待っている位置に可能な限り多く指向させるために、プラットフォームの長さ方向に指向させることができる。

これらのスピーカにとっては、２つの大きな問題が生じる。一般的に、サウンドホーンは、横方向の音を限られた程度にのみ抑圧する。結果として、音は開放型プラットフォームでは、それにも拘わらず横方向に、従って周囲環境へと浸透する。特に都市の環境においては、これは近隣に住む人々に対して迷惑となる。加えて、これは不必要なエネルギ消費となる。何故なら、音が、意図する宛先に、即ち待っている公衆に到達しないからである。室内型プラットフォーム又は地下駅では、横方向に浸透した音は壁から反射し、これが大きな反響となり、何が言われているかを捉えるのを困難にする。更に、当該ホーンの狙いとする効果が、限られた周波数範囲に限定される。

本発明は上記用途に限定されるものではなく、聴者が、例えば音を反射し得る壁、天井若しくは床等の近くの表面と比較して、又は音の存在が望ましくない近くの領域と比較して当該スピーカから相対的に遠くに移動されるような如何なる用途においても有利に使用することができる。

本発明の目的は、導入部で参照した種類のスピーカであって、特には細長い又は非常に特有の範囲を実現することを狙いとする用途において、前述した効果を簡単且つ効率的な態様で減少させ、及び／又は既知のスピーカより良好な音響特性を示すようなスピーカを提供することにある。

本発明によるスピーカにおいては、略同一のサウンドチャンネル及びこれらチャンネルに接続されたサウンドホーンが前記膜体の両側に延在する。この様にして、音が２つの方向に非常に効率的な態様で放出されるのみならず、更に、側部に浸透する音は、この構成の結果として上記２つのサウンドホーンから発する浸透音波が自動的に逆位相になるという事実により完全に又は部分的に消滅する。この様にして、非常に良好に指向され且つエネルギ効率的な音の再生が、大きな周波数範囲にわたり達成される。これは、警報スピーカにとっても同様に有利である。何故なら、このようなスピーカは、しばしば、電池により又は緊急電源ユニットにより給電されるからであり、そして、上記のようなエネルギ効率により、斯様な電力源は可能な限り小型、従って安価となるように設計することができるからである。

米国特許出願公開第2004/0,047,488号は、膜体の両側に延在する同一のサウンドチャンネルを有するようなスピーカを開示している。該膜体の後側において放出された音は、結局は反射を介して前側を目標とするものである。該スピーカは、目標が高度に制御された照準効果を達成することであるような用途には適しておらず、従って、該スピーカは、結果的にサウンドホーンは有していない。

好ましくは、当該スピーカは、膜体が導電体パターンが集積された平らな膜体であるような静磁気リボン型スピーカであり、サウンド開口はサウンドチャンネルにより形成される。本発明は、例えば静電型スピーカと共に使用することもでき、ドーム型及びコーン型スピーカと共にでさえ有利であり得る。

好ましくは、前記サウンドホーンは、細長い、例えば長方形又は楕円形の断面を有し、音を水平方向に及び垂直方向に別々に指向させるのを可能にする。好ましくは、上記サウンドホーンの上側の壁と下側の壁との間に位置する中心軸は、前記膜体に対して鋭角で延在する。例えば、上記中心軸は上記膜体に対して或る角度で下側に向かって延び、音が当該スピーカの直下でも充分に聴取可能であり、音を公衆の頭部上に向ける必要がないようにする。

好ましくは、当該スピーカの２つのサウンドチャンネルの中心軸（これら中心軸は、各チャンネルの外側の壁と内側の壁との間に位置する）は、前記膜体から特定の距離にわたり互いに向かって傾斜する。サウンドチャンネルの中心軸なる用語は、該チャンネルの内側の壁と外側の壁との間に正確に位置する仮想中心面を意味するものと理解される。この様にして、２つの音源の波面は、徐々に互いに向かって向けられ、当該サウンドチャンネルを出ると合成される。かくして、前述したロービング（lobing）効果は大幅に防止される。好ましくは、２つのサウンドチャンネルの最も遠く離れて隔てられた外側の壁は前記膜体から特定の距離にわたり互いに向かって傾斜し、同様に好ましくは、２つのサウンドチャンネルの共に最も近くに位置する内側の壁も前記膜体から少なくとも特定の距離にわたり互いに向かって傾斜するようにする。更に一層好ましくは、各サウンドチャンネルの内側及び外側の壁は互いに略平行に延在するようにする。

前記壁が互いに向かって傾斜する距離は、好ましくは、前記サウンドチャンネルの幅の少なくとも０．５倍、好ましくは少なくとも１倍とする。更に、ハウジングの外側における上記サウンドチャンネルの内側の壁の間の間隔は、好ましくは、前記膜体の側における上記内側の壁の間の間隔の０．５倍未満、好ましくは０．２倍未満とする。この様にして、前記２つの波面は、可能な最も緩やかな態様で合成される。

好ましくは、前記サウンドチャンネルの外側の壁は、発散する壁を有するサウンドホーンの壁に、それらの端部において結合し、結果として、合成された波面は最初は制御され且つ更に指向された態様で広がる。

本発明は、更に、スピーカのアセンブリであって、複数のスピーカが略整列された関係で配置され、２つの隣接するスピーカのサウンドホーンが実質的に互いに向かって向けられ、２つの隣接するスピーカの前記膜体の対面する表面が同相である（従って、斯かる２つの表面は同時に聴者に向かって及び聴者から離れるように移動する）ようなスピーカのアセンブリにも関する。好ましくは、互いに向かって面する２つのサウンドポートの中心軸は、正確に２つのスピーカの間において略耳のレベルに位置する点に向けられる。該照準効果は、互いに対するホーンの位置（例えば、互いに直に対向する又は一方の側で互いに向かって更に傾斜される）、及び該ホーンの形状を変化させることにより影響を受けるようにすることができる。

以下、本発明を図面に示される実施例の記載により詳細に説明する。

図１によれば、スピーカは、２つの略同一の金属部１、２からなるハウジングを有し、上記金属部はネジ３により組み合わされる。各ハウジング部１、２は、２つの細長いスロット状凹部、即ちサウンドチャンネル４、５を有し、これらチャンネルは当該スピーカ内で発生される音が外部に向かって伝搬するのを可能にする。更に、ハウジング部１には電気端子６、７が設けられ、これら端子には増幅器のサウンド信号線を接続することができる。ハウジング部１、２には、外方に且つ長手方向に延びる冷却フィン８が設けられ、これらフィンは当該スピーカ内で発生される熱を放散するよう機能する。

ハウジング部１、２は、図２に示すフレームを囲み、該フレームは第１の枠状フレーム部材９と、２つの条片状フレーム部材１０、１１（図４に図示）とからなっている。フレーム部材９、１０、１１は、好ましくは、銅又は陽極酸化アルミニウムから形成される。フレーム部材９、１０、１１の外側表面は、これら表面の全領域にわたりハウジング部１、２と接触する。上記フレーム部材９には振動膜１２が接着剤により又は薄い両面接着テープにより固定される。上記接着剤又は上記テープは、熱伝導型のものである。膜体１２上には導電体パターン１４が配設され、該導電体パターンは端子６、７に接続されると共に、前記増幅器が当該スピーカに電気信号を送った場合に前記膜体を振動させる。

この目的のため、当該スピーカは図３に示すように磁石１３を有し、これら磁石は膜体１２の導電体パターン１４を包む永久磁界を発生する。導電体パターン１４は電気的に導通するワイヤにより形成され、該ワイヤは膜体１２の一方の側に細長い長方形の螺旋の形で配置される。該長方形パターンの短辺において、フレーム部材１０、１１が該導電体パターン上に直接取り付けられる。従って、上記部材が当該導電性ワイヤに固定される接着剤又はテープは、電気的に絶縁性でなければならない。膜体１２の他方の側では、上記パターンの短辺は、同様に、この場合は枠状フレーム部材９の短辺により覆われる。この構成は、導電体パターン１４が熱を両側においてフレーム部材９、１０、１１に伝達するのを可能にする。

上記導電性ワイヤの２つの端部はフレーム部材１０上の電力端子１５、１６に接続され、これら端子は前記端子６、７に電気的に接続される。電力端子１５、１６はフレーム部材１０からは電気的に絶縁されている。前記導電体パターン１４のうちの、フレーム部材１０、１１の間で長手方向に互いに平行に延びる線は、２つの離隔された振動領域１７、１８を形成する。

ここで図３を参照すると、サウンドチャンネル４、５は膜体１２の表面上の上記２つの離隔された振動領域１７、１８の近くに位置する位置からハウジング部１、２の外側まで延びるが、これらチャンネル４、５は、当該スピーカが一方向にだけ音を放出しなければならない故に、一方の側において閉塞板２５により閉じられている。サウンドチャンネル４、５は上記膜体から見て（即ち、磁石１３の間の領域では）最初は該膜体に対して垂直に延び、これらサウンドチャンネル４、５は、次いで、互いに向かって傾斜する。各々のサウンドチャンネル４、５の外側の壁１９同士及び内側の壁２０同士は共に互いに向かって斜めに延び、いずれのサウンドチャンネル４、５の内側の壁２０及び外側の壁１９も互いに平行に延在し続ける。当該スピーカの外側においては、２つのサウンドチャンネル４、５の内側の壁２０の間には非常に小さな間隔しか残存せず、この間隔は振動領域１７、１８間の間隔より少なくとも数倍小さい。このようにして、２つの振動領域１７、１８により発生される音波の波面は互いに向かって指向されると共に合成され、かくして、斯かる２つの波面の間の不利な干渉を防止する。

図４はサウンドホーン２１を示し、該サウンドホーンはネジ２３により前記スピーカのネジ孔２４に取り付けられる。サウンドチャンネル４、５の外側の壁１９が、該サウンドホーン２１の壁２２につながる。サウンドホーン２１は、サウンドチャンネル４、５から放出する波面を、周囲環境へと更に広がる前に徐々に拡幅させる。金属から形成される該ホーンは、当該スピーカの熱放散に寄与する。

図５によれば、スピーカは上記各図に示したようなスピーカ１，２を有するが、この場合は、サウンドホーン２１が前記膜体の両側に取り付けられている。従って、図３及び４の閉塞板２５は第２のサウンドホーン２１により置換されている。各図は、サウンドホーン２１が長方形の断面を有していることを示していない。図５が示すように、サウンドホーン２１の、上側の壁２２ａと下側の壁２２ｂとの間に位置する中心軸は前記膜体１２から或る角度で下方に延びている。

図１は、スピーカの部分斜視図である。 図２は、図１のスピーカの断面図である。 図３は、サウンドホーンが取り付けられた、図１のスピーカの断面図である。 図４は、膜体ユニットの斜視図である。 図５は、サウンドホーンが２つの側に取り付けられたスピーカの断面図である。

Claims (11)

1. 磁界を発生する磁石ユニット（１３）と、フレーム（９，１０，１１）内に取り付けられる膜体（１２）であって、該膜体上にパターン（１４）として配設された導電体が設けられているような膜体（１２）とを有するスピーカであって、前記膜体は前記磁界内に、該膜体（１２）上の前記導電体パターン（１４）を介して電流が供給された場合に力が発生されるように配置され、前記力は音を生成するように前記膜体（１２）を運動させることができ、前記スピーカには、振動領域（１７，１８）と当該スピーカの外側との間に位置するサウンド開口（４，５）が設けられ、該サウンド開口（４，５）が、発散する壁を有するサウンドホーン（２１）につながるようなスピーカにおいて、
   略同一のサウンド開口（４，５）及びこれらにつながるサウンドホーン（２１）が前記膜体の両側に延在することを特徴とするスピーカ。
2. 請求項１に記載のスピーカにおいて、前記膜体（１２）は前記導電体パターン（１４）が集積された平らな膜体であり、前記サウンド開口がサウンドチャンネル（４，５）により形成されていることを特徴とするスピーカ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のスピーカにおいて、前記サウンドホーン（２１）が細長い、例えば長方形又は楕円形の断面を有していることを特徴とするスピーカ。
4. 請求項１、２又は３に記載のスピーカにおいて、前記サウンドホーン（２１）の上側の壁（２２ａ）と下側の壁（２２ｂ）との間に位置する中心軸が、前記膜体（１２）に対して鋭角で延在することを特徴とするスピーカ。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載のスピーカにおいて、前記導電体パターン（１４）が前記膜体（１２）上において少なくとも２つの離隔された振動領域（１７，１８）に配置され、前記スピーカには少なくとも２つのサウンドチャンネル（４，５）が設けられ、これらサウンドチャンネルが前記２つの振動領域（１７，１８）とハウジング（１，２）の外側との間に延在することを特徴とするスピーカ。
6. 請求項５に記載のスピーカにおいて、前記２つのサウンドチャンネル（４，５）の、各チャンネルの外側の壁（１９）と内側の壁（２０）との間に位置する中心軸が、前記膜体（１２）から特定の距離にわたり互いに向かって傾斜していることを特徴とするスピーカ。
7. 請求項５又は請求項６に記載のスピーカにおいて、前記２つのサウンドチャンネル（４，５）の最も離れて隔てられた外側の壁（１９）が、前記膜体（１２）から特定の距離にわたり互いに向かって傾斜していることを特徴とするスピーカ。
8. 請求項５又は請求項６に記載のスピーカにおいて、前記２つのサウンドチャンネル（４，５）の互いに最も近くに位置する内側の壁（２０）が、前記膜体（１２）から少なくとも特定の距離にわたり互いに向かって傾斜していることを特徴とするスピーカ。
9. 請求項５ないし８の何れか一項に記載のスピーカにおいて、各サウンドチャンネル（４，５）の前記内側及び外側の壁（２０，１９）が互いに略平行に延在することを特徴とするスピーカ。
10. 請求項５ないし９の何れか一項に記載のスピーカにおいて、前記サウンドチャンネル（４，５）の外側の壁（１９）が前記サウンドホーン（２１）の壁（２２）に、それらの端部の近くで結合することを特徴とするスピーカ。
11. スピーカのアセンブリであって、請求項１ないし１０の何れか一項に記載のスピーカが、複数個、略整列された関係で配置され、２つの隣接するスピーカのサウンドホーン（２１）は実質的に互いに向かって向けられ、２つの隣接するスピーカの前記膜体（１２）の対面する表面が同相であることを特徴とするスピーカのアセンブリ。

Images