JP2528178B2 - 指向性を有するスピ―カ装置 - Google Patents

指向性を有するスピ―カ装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のスピーカを適当な距離を置いて配設
することにより、その音波の干渉によって特定方向に強
い音圧が得られるようにした指向性を有するスピーカ装
置の改良に関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種の指向性を有するスピーカ装置として
は、スピーカを多数一列に並べた第６図のトーンゾイレ
方式が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
このトーンゾレイレ方式は、第６図のようにスピーカ
spが、一定の距離ｄだけ離れて一列に配置されるため、
２つのスピーカspからの音圧は、中心軸p0から90度方向
のvP90では （λ＝波長）なる周波数f0では位相差が180度生じるた
め打消し合い、音圧は０となる。
そして、中心軸P0では強め合うため音圧レベルのピー
クを生じ、中心軸P0と90度方向のP90の中間の角度にお
けるＰθでは、P0からP90に至るに従い弱くなり、第４
図の実線に示す指向性パターンが得られる。
しかし、λ＝ｄなる周波数においては、P90では強め
合うため、第４図点線のような指向性パターンとなって
しまう。
このような理由によって、第６図のトーンゾイレ方式
のスピーカで装置では、中音域では第７図の実線Ａで示
す指向性パターン、低音域では点線Ｂで示す指向性パタ
ーンとなり、充分な指向特性が得られなかった。
又、各スピーカspの間隔が となることが必要であり、装置全体が大型化してしまう
欠点もある。
この他に、指向性の強い超音波を利用したパラメトリ
ックスピーカが実用化されているが、超音波の発生装置
（変調装置）が必要なこと、大きな音圧レベルを得るこ
とが困難なこと、低音域の再生が原理的に困難なこと等
の問題があり、広く普及するには至っていない。
〔発明の目的〕
本発明は、従来の複数のスピーカによる指向性を有す
るスピーカ装置の欠点を除去し、中心軸方向に強い指向
性を得ると共に、小型化が可能なスピーカ装置を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は前述の目的を達成するための指向性を有する
スピーカ装置に関し、再生帯域を２分割し、それぞれの
帯域を２本一組のスピーカで再生するものであり、低域
側のスピーカを分割周波数fcの１波長に相当する寸法d1
の間隔で配設し、その中央に、 なる間隔で高域側スピーカを配設したものである。
〔発明の実施例〕
次に、本発明の実施の一例を、第１図，第２図に基づ
いて説明する。
Ll,Lrは、音圧がfcにおいて6dB減衰し、2fcにおいて18d
B減衰するようなローパスフィルターを通して信号が入
力される左右に配設された２本一組のスピーカで、その
間隔はfcにおける波長λｃの距離d1に配設されている。
Hl,Hrは、音圧がfcにおいて6dB減衰し、fc/2において
18dB減衰するようなハイパスフィルターを通して信号が
入力される２本一組のスピーカで、Ll,Lrの中心に間隔 で配設されている。そして各々のスピーカは同一の体積
速度Ｕを有し、点音源とみなせるものとする。
このように配設したスピーカの正面軸上の点P0に対
し、90度方向で十分に離れた距離ｒの点P90における合
成音圧ptは次式で示される。
ただし、 c;音速 G1;低域側フィルターのゲイン α；低域側のフィルターの位相 G2;高域側フィルターのゲイン β；高域側フィルターの位相 従って、周波数 においては、G1１、α０、G2−18dB（≒0.12
5）、であるから、 ここで に選んだから 従って 次に、周波数f2＝2fc＝4f1においては、G10.125、G
2１、β０だから高域側の位相が異なる以外は
（２）式と全く同様となる。即ち、 次にf1とf2の中間の周波数であるfcにおいては、G1＝
0.5、 G2＝0.5、 であり、高域側のフィルターの極性を逆に接続するもの
とすれば、 とすることができる。従って ここで であるから d1＝λｃ ただし、λc:fcにおける波長 従って 故に 更に中心軸上P0における音圧Pt0は となるから、軸上音圧に対する90度方向の音圧の絶対値
の比Ｒは、f1,f2,fcにおいて、それぞれ となり、軸上音圧t0に対して20dB以上減衰することにな
る。
以上は、スピーカそれ自身に指向性が全くない場合で
あり、実際のスピーカは、指向性を有しているため、更
に大きな減衰量を見込むことができる。
更に、０度〜90度の間の角度においては、それぞれの
スピーカからの音圧の距離差による位相差が、各帯域に
おいてπ/2以内となり、打消しによる減衰効果が少なく
なるもののピークを生じることはない。
従って、第２図に示すように、スムームに音圧が減衰
する理想的な指向特性が得られる。
前記は本発明の基本的な構成で、４本のスピーカを１
セットとしてf1〜f2の２オクターブの帯域について挟指
向性を得ることができるが、更に２オクターブ毎に２本
づつのスピーカを、前記の関係を保って、即ち、高域側
への拡張に対しては1/4の間隔で、低域側へ拡張に対し
ては４倍の間隔で配設することによりそれぞれ２オクタ
ーブづつ帯域を拡大することができる。
また、個々のスピーカとしては指向性の鋭いものが望
ましいので、ホーン型スピーカ、あるいはコーン型スピ
ーカにホーンバッフルを取り付ける等によれば、一層良
好な挟指向特性を得ることができる。この場合、駆動ス
ピーカは高域用、低域用をそれぞれ１本づつとし、ホー
ン部により音道を２分割し、ホーン開口をそれぞれ２箇
所づつとすることにより、前述の４スピーカと同様の効
果を得ることが可能である。この構造の例を第５図に示
す。
前記は、90度方向に対しても最も減衰が得られる実施
例を示したが、90度方向での減衰効果を多数犠牲にして
も良い場合には、両スピーカを基準軸に対して90度以内
の角度で、距離差がλ/2となるような間隔に設定するこ
とにより、一層の挟角度の指向特性が実現できる。
例えば、45度方向に設定すれば、（１）式により90度
方向で再び音圧が最大レベルとなるはずであるが、前述
のように、スピーカ自身の指向特性が加味され、スピー
カの口径や周波数によって異なるものの、90度方向では
相当量の減衰が見込めるため、狭い指向特性とすること
ができるものである。
なお、４本のスピーカの間隔d1およびd2については、
必しも正確にd1＝λｃ、d2＝d1/4である必要はなく、ス
ピーカ自身の指向特性や、それを取り付けたキャビネッ
トあるいは、バッフルの形状等による回折効果も影響す
るため、上記条件からやや外れる条件の方が、より優れ
た狭指向特性を示す場合もある。しかし、実験により次
の範囲を越えると、悪化することが判明している。
d1＝λｃ±50％， 〔発明の効果〕 本発明は、上述のように、最低４本のスピーカによ
り、２オクターブの帯域において、狭指向性が得られ、
その軸上から遠ざかるにつれて、指向性パターンにおけ
るサイドロープを持たないスムースな減衰特性とするこ
とができる。
そして、従来のトーンゾイレ方式に比して小型化する
ことも可能で、更に２本一組としてスピーカを増加する
毎に２オクターブづつ狭指向性の帯域を拡大することも
できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の説明図、 第２図はその指向性パターンによる指向特性の表示図、 第３図は２本のスピーカの音圧説明図、 第４図はその指向性パターンによる指向特性の表示図、 第５図は本発明の他の一実施例の説明図、 第６図は従来のトーンゾイレ方式の原理図、 第７図はその指向性パターンによる指向特性の表示図で
ある。 Ll,Hl,Hr,Lr……スピーカ、d1……Ll,Lr間の距離、d2…
…Hl,Hr間の距離。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳫 也寸雄 埼玉県所沢市花園４丁目2610番地 パイ オニア株式会社所沢工場内 (72)発明者 印牧 直文 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】再生周波数帯域を２分割し、低域側と高域
    側のそれぞれを２本一組のスピーカによって受け持たせ
    るとともに、それぞれのスピーカの配置において、水平
    間隔を低域側をd1、高域側をd2としたとき、分割周波数
    fcにおける波長λｃとの関係において、 d1＝λｃ±50％および なる寸法関係に設定したことを特徴とする指向性を有す
    るスピーカ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8116483B2 (en) 2006-03-28 2012-02-14 Pioneer Corporation Speaker device with the phase changing device for varying the phase of the audio signal

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5268538A (en) * 1991-06-12 1993-12-07 Sonic Systems, Inc. Hemispherically wide-radiating-angle loudspeaker system
US5751821A (en) * 1993-10-28 1998-05-12 Mcintosh Laboratory, Inc. Speaker system with reconfigurable, high-frequency dispersion pattern
US5815589A (en) * 1997-02-18 1998-09-29 Wainwright; Charles E. Push-pull transmission line loudspeaker
US6850623B1 (en) 1999-10-29 2005-02-01 American Technology Corporation Parametric loudspeaker with improved phase characteristics
US20050185800A1 (en) * 1999-08-26 2005-08-25 American Technology Corporation Parametric sound system with lower sideband
US7596229B2 (en) * 1999-08-26 2009-09-29 American Technology Corporation Parametric audio system for operation in a saturated air medium
US6584205B1 (en) * 1999-08-26 2003-06-24 American Technology Corporation Modulator processing for a parametric speaker system
US20050195985A1 (en) * 1999-10-29 2005-09-08 American Technology Corporation Focused parametric array
US7684574B2 (en) * 2003-05-27 2010-03-23 Harman International Industries, Incorporated Reflective loudspeaker array
US7826622B2 (en) * 2003-05-27 2010-11-02 Harman International Industries, Incorporated Constant-beamwidth loudspeaker array
WO2005015946A1 (ja) * 2003-08-07 2005-02-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 映像受像機用スピーカシステム及びスピーカ設置方法
US7564981B2 (en) * 2003-10-23 2009-07-21 American Technology Corporation Method of adjusting linear parameters of a parametric ultrasonic signal to reduce non-linearities in decoupled audio output waves and system including same
JP2005197896A (ja) * 2004-01-05 2005-07-21 Yamaha Corp スピーカアレイ用のオーディオ信号供給装置
JP4251077B2 (ja) * 2004-01-07 2009-04-08 ヤマハ株式会社 スピーカ装置
US7260228B2 (en) * 2004-03-10 2007-08-21 Altec Lansing, A Division Of Plantronics, Inc. Optimum driver spacing for a line array with a minimum number of radiating elements
CA2515281C (en) * 2004-05-19 2008-12-09 Harman International Industries, Incorporated Vehicle loudspeaker array
JP3915804B2 (ja) * 2004-08-26 2007-05-16 ヤマハ株式会社 オーディオ再生装置
JP4779381B2 (ja) * 2005-02-25 2011-09-28 ヤマハ株式会社 アレースピーカ装置
US7995778B2 (en) * 2006-08-04 2011-08-09 Bose Corporation Acoustic transducer array signal processing
JP5082517B2 (ja) 2007-03-12 2012-11-28 ヤマハ株式会社 スピーカアレイ装置および信号処理方法
US8275137B1 (en) 2007-03-22 2012-09-25 Parametric Sound Corporation Audio distortion correction for a parametric reproduction system
JP4952396B2 (ja) * 2007-06-26 2012-06-13 ヤマハ株式会社 スピーカアレイ装置、マイクアレイ装置および信号処理方法
JP2013077977A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Jvc Kenwood Corp スピーカー装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3637039A (en) * 1971-04-19 1972-01-25 Dathar Corp Stereo speaker system
US4497064A (en) * 1982-08-05 1985-01-29 Polk Audio, Inc. Method and apparatus for reproducing sound having an expanded acoustic image

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8116483B2 (en) 2006-03-28 2012-02-14 Pioneer Corporation Speaker device with the phase changing device for varying the phase of the audio signal

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