JP4290911B2 - Horn speaker - Google Patents

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JP4290911B2
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健 岩山
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホーンスピーカに関し、特にその指向性を制御したものに関する。
【0002】
【従来の技術】
ホーンスピーカの指向特性は、ホーンの開口径と、ホーンのスロート角度またはホーンの長さとによって、決まる。ホーンの開口径、スロート角度、ホーンの長さは、三角形の辺と内角の関係にあり、ホーンの開口径、スロート角度、ホーンの長さのうち2つを定めると、残りの1つは自ずと定まる。スロート角度によって、ホーンスピーカの指向角度が定まり、ホーン開口径によって低音域での指向性制御の限界周波数が定まる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ホーンスピーカにおいて、ホーン開口径を予め定めた値に維持したまま、ホーンの長さを短くすると、スロート角度が大きくなり、指向性が広くなる。逆に、予め定めた指向性を維持するためにスロート角度を維持しようとすると、ホーンの開口径が小さくなり、低音域での指向性が得られなくなる。
【0004】
本発明は、ホーン開口径を大きくしたり、かつ指向角度を小さくしたりすることなく、ホーンの長さを短くできるホーンスピーカを提供することを目的とする。また、本発明は、ホーン開口径及びホーンの長さを変更せずに、狭い指向性を持つホーンスピーカを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によるホーンスピーカは、前面に開口を有するホーンを有している。ホーンには、種々の種類のものを使用することができ、例えばパラボリックホーン、エクスポネンシャルホーン、ハイパラボリックホーン等を使用することができる。このホーン内にコーンスピーカが設けられている。ホーン内における前記コーンスピーカよりも前方の位置に指向性制御器が設けられている。ホーンは、間隔をおいて対向して配置された2つのホーン内面からなり、これらホーン内面間の距離は、前記前面から後方に向かうに従って滑らかに減少している。前記指向性制御器は、前記コーンスピーカ側に後端部を有し、前記ホーン開口側に前記ホーンの前面よりも非突出に配置された前端部を有し、前記後端部と前記前端部とが周面部によってつながれている。前記後端部の前記コーンスピーカと対向する面の中央が前記コーンスピーカのダストキャップと近似な凹部とされ、コーンの中央から外方側に向かう中途までの前面と近似な形状となるように前記凹部の周面から外方に向かうに従って径が増大し、前記指向性制御器の内部に向かって凹に形成された湾曲部を前記後端部が有している。前記周面部は、前記後端部の湾曲部の前縁から前記ホーンの前面に向かうに従って徐々に径が増大し、前記指向性制御器の外部に向かって凸に形成された湾曲部を有し、この周面部の湾曲部の前端縁が、前記指向性制御器の最大径部であり、前記ホーンの前面開口から前記ホーン側を見たときの前記コーンスピーカの実効振動径にほぼ等しく設定されている。
【0006】
指向性制御器を設けていない通常のホーンスピーカでは、ホーンのスロートを中心とする概ね球面状の音波面が形成され、これに沿った指向角で音が出力される。この場合、音波面の中央が最も外方側に膨らんでいる。これに対し、本願発明のように指向性制御器をホーンに設けた場合、ホーン内に2つの副ホーンが形成されている。各副ホーンから放射される音波面は、これら副ホーンの中央に対応する位置が最も膨らみ、指向性制御器の前端部で最も窪んだ形状となる。従って、各副ホーンの開口面から放射される音波面を合成したものは、指向性制御器の前端部に対応する位置で膨らみが抑制され、指向性制御器を設けていないホーンスピーカと比較して、音波面がより平面波に近い形状になり、狭い指向性を持たせることができる。従って、ホーン開口径及び指向角度を広くすることなく、ホーンの長さを短くすることができるし、ホーン開口径及びホーン長を一定とした場合、指向性制御器を設けていない場合よりも狭い指向性を持つホーンスピーカが得られる。
【0008】
また、指向性制御器の周面部の湾曲部とコーンスピーカとの間の狭い空間の最外部に複数の仮想点音源が形成される。これら仮想点音源のうち指向制御器を挟んで対象の位置にある2つの仮想点音源を考える。指向性制御器の一方の側にある仮想点音源から放射された音の一部は、指向性制御器の前端部に向かって指向性制御器の周面に沿って進行し、前端部において回り込んで指向性制御器の他方の側の或る点に向かう。コーンスピーカの他方の側にある他方の仮想点音源から放射された音の一部は、指向性制御器の周面に沿わずに直接に他方の側の上記或る点に向かう。この他方の側の上記或る点で両音が合成されるが、一方の側の仮想点音源から放射された音は、指向性制御器の周面に沿って進行した分だけ一方の側の仮想音源からの音よりも遅れており、他方の側の上記或る点で両音が合成されたとき、ディップを生じやすい。即ち、指向性の制御が行われている。
【0009】
前記指向性制御器における前記後端部の前記コーンスピーカと対向する面が前記コーンスピーカのダストキャップと近似な凹部であり、前記コーンスピーカの中央から外方側に向かう中途までの前面と近似な形状となるように前記凹部の周面から外方に向かうに従って径が増大し、指向性制御器の内部に向かって凹に形成された湾曲部を形成しているので、指向性制御器の後端部と音源の振動面との間隔を接近させることができ、上述したように指向性を良好に制御することができる。更に、高音域の劣化をも防ぐことができる。即ち、一般的に、音の通過道において音の進行方向に垂直な断面の面積はなだらかに増加することで音質の劣化を防ぐことができる。音の通過道の中途に袋状の空間ができた場合、高音域をカットするイコライザが形成された状態になり、高音域が劣化する。指向性制御器の後端部の形状をコーンスピーカの振動面に近似させることによって、このような高音域をカットする空間が形成されず、高音域の劣化を防止することができる。
【0010】
前記指向性制御器の前記周面部の前記湾曲部の前端縁と前記前端部との間の周面を前記最大径を持つ外方に向かって非凹な形状の胴部に形成することもできる。この場合、後端部から前端部に向かうに従って径が増大し、その後に径が縮小する場合や、後端部から前端部に向かうに従って径が増大した後に、その径を前端部側に向かって一定距離だけ伸延し、その後に径が前端部側に向かって縮小する場合や、後端部の前縁の径を維持したまま前端部側に向かって一定距離だけ伸延し、その後に前端部に繋がる場合もある。このように形成した場合、周面全域には、くびれた部分が存在せず、指向性に乱れが生じない。
【0011】
前記指向性制御器は、前記ホーンの中央に配置することができる。この場合、前記指向性制御器の前記後端部と前記前端部との間の周面は、前記ホーンの2つのホーン内面と共に、ほぼ同一形状の2つの副ホーンを前記ホーン内に形成する形状に形成されている。例えば、指向性制御器の後端部から前端部に向かう中心を通る縦断面形状を、上記中心を通る線分によって2つに分割した場合、その分割部分の外周縁は、これと対向するホーンの無い周縁とほぼ線対称な形状に形成されている。
【0012】
このように構成した場合、上述したのと同様に2つの副ホーンが形成されて、指向性を狭くすることができるが、指向性制御器がホーンの中央に配置されているので、拭くホーンの形状がほぼ同一形状となり、ホーンの中央付近での音波面のふくらみを確実に押さえることができ、より平面波に近い音波面が得られ、より狭い指向性とする制御が良好に行われる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の1実施形態のホーンスピーカは、図1(a)、(b)に示すように、ホーン2を有している。ホーン2は、2つの対向して形成された2つのホーン内面4a、4bからなる。これらホーン内面4a、4bは、間隔を隔てて配置された2つの中空の双峰部6a、6bの内側面である。2つの双峰部6a、6bは、長手のベース8の長手方向に間隔を隔てて配置されている。ホーン2は、このような構成であるので、図1(b)における上下方向が開口されたものである。
【0015】
ホーン内面4a、4bは、ベース8の長さ方向及び幅方向の中心、即ちホーンの中央に垂直に立てた中心軸に、線対称に形成されており、これらホーン内面4a、4bの距離は、前面側から後方に向かうに従って滑らかに減少している。このホーン2は、図1(a)に示すように、例えば開口径D、長さLがそれぞれ約260mm、約150mmである。このホーン2では、開口径Dと長さLとの比が約1.7であり、長さLが開口径Dに比較して短い。また、スロート角度θは約30度である。ホーン内面4a、4bの形状としては、パラボリック型、コニカル型、エクスポネンシャル型またはハイパラボリック型等公知の種々の形状とすることができる。このホーン2は、例えば合成樹脂製である。
【0016】
このホーン内面4a、4bの後端部よりも奥側に、音源部、例えばコーンスピーカ10が配置されている。このコーンスピーカ10も、その中心軸が、上記ベース8に立てた中心軸(ホーン2の中央)上に位置するように、かつその放射面がホーン2の開口側を向くように、取り付けられている。コーンスピーカ10は、コーン10aを有し、コーン10aの最大径が約110mmである。コーン10aの中央にダストキャップ10bが設けられている。さらに、コーンスピーカ10は、マグネット10cを有し、かつポールピース(図示せず)が設けられたベース10dを有している。
【0017】
このホーン2の内部であって、コーンスピーカ10よりも前方に、指向性制御器12が配置されている。この指向性制御器12は、概略卵型をなす中空体に形成されている。この指向性制御器12の周面の中途に設けた2つのフィン14、14によって、ホーン内面4a、4bに、指向性制御器12が固定されている。この指向性制御器12も合成樹脂製である。
【0018】
この指向性制御器12は、ホーンスピーカ10側に後端部13が位置し、ホーン2の開口側に前端部15が位置している。この後端部13の中央と前端部15の中央とを繋ぐ中心軸線が、ベース8の上記中心軸線上に位置している。この指向性制御器12では、上記中心軸に沿う縦断面形状が、図1(a)に示すように構成され、この縦断面形状はベース8の中心軸線を対称軸とする線対称な形状に形成されている。
【0019】
この指向性制御器12では、その後端部13の中央は、ダストキャップ10bと近似形状をなす凹部16とされている。コーン10a中央から外方側へ向かう中途までの前面の形状と近似の形状になるように、この凹部16の周縁から外方に向かうに従って、徐々に径が増大する湾曲部18が形成されている。この湾曲部18は、指向性制御器12の内部に向かって凹に形成されている。
【0020】
この湾曲部18の前周縁から前面に向かって周面部19が形成されている。この周面部19は、全体的に見て、指向性制御器12の内側から、外方に向かって非凹な形状、例えば凸に形成されている。周面部19では、湾曲部18の前端縁から湾曲部20が前端部側に15側に伸びている。この湾曲部20は、径が徐々に増大するが、指向性制御器12の内部から、外方に向かって凸に形成されている。この湾曲部20の前端縁からほぼ同一の径を維持して、周面部19の胴部22がフィン14付近まで伸びている。フィン14と指向性制御器12とは一体に形成されている。この胴部22の前端縁から徐々に径を縮小しながら、指向性制御器12の前端部15に向かって、湾曲部24が形成されている。この湾曲部24は、指向性制御器12の内部から外方に向かって凸に形成されている。
【0021】
この指向性制御器12の前端部15は、尖ってなく、丸みを持っており、後端部13の最大径よりもその最大径が小さくされている。
【0022】
このように構成されているので、湾曲部20、胴部22、湾曲部24からなる周面部19の全域には、全く括れた部分がなく、滑らかに形成されている。
【0023】
指向性制御器12の前端部15は、ホーン2の前面開口から非突出であり、例えば前面開口から約35mm奥側に位置している。即ち、ホーン2の長さLの約0.2倍の長さだけホーン2の開口面から奥側に位置している。この指向性制御器12の前後方向の長さL1は、約128mmであり、ホーン2の長さLよりも短く形成されている。また、ホーン2の前面側から見た最大径の部分D1、即ち胴部22の径は、約88mmに形成され、ホーン2の開口径Dよりも小さく、またコーンスピーカ10のコーン10aをホーン2の前面側から見た場合の、コーン10aの実効振動径(コーンスピーカの最外周部の蛇腹部分中央から内側の距離)にほぼ等しく、例えば実効振動径の約90パーセントとされている。なお、胴部22の径は、実効振動径の90パーセント以上とすることもできる。
【0024】
さらに、指向性制御器12の前後方向の長さL1は、指向性制御器12の最大径D1よりも大きく形成されている。また、指向性制御器12の後端部13とコーンスピーカ10とは比較的接近して配置され、例えば振動面と指向性制御器12の後端部13とが接しない範囲で近接して配置され、具体的には実効振動径の10パーセント以下で、振動面と指向性制御器12に接触しない範囲で近接して配置されている。例えば凹所16の外縁からダストキャップの先端までの距離L3は約10mmに設定されている。
【0025】
このように構成されたホーンスピーカでは、指向性制御器12を設けているので、ホーン2内に複数、例えば2つの副ホーンが幾分間隔をおいて形成されたのと等価になる。しかも、これら副ホーンは、この実施の形態では、同一形状で、ホーン2と同じ指向角を持っている。
【0026】
ところで、指向性制御器12を設けなかった場合、ホーン2から放射される音の音波面は、ホーン2の開口面において図2に符号aで示すように球面となり、この球面に垂直な方向に音は広がっていく。この球面は、ホーン軸上部分が最も膨らんだ形状であるため、広い指向性を持つ。
【0027】
一方、指向性制御器12を設けた場合、各副ホーンから放射される音波面は、図2に符号bで示すように、各副ホーンの中央部に対応する部分が最も膨らみ、逆に指向性制御器12の前端部15で最も窪んだ球面波となる。これら球面波が合成されて、符号b1、b2で示すような、即ち、ホーン2の中央部分の膨らみが抑えられた形状に、指向性制御器12を設けたことによって音波面が制御されている。従って、例えば符号a1とb2とで示すように、ホーン2の前方の同じ位置に存在する、指向性制御器12を設けた場合の音波面と、設けない場合の音波面とを比較すると、指向性制御器12を設けた方が、設けない場合よりも、より平面波に近い形状に音波面がなる。従って、音は、この波面に垂直な方向に広がるが、その広がりが抑えられ、指向角度が鋭い、即ちホーン長が長いホーンによる音波面が形成されたのと等価になる。なお、このような音波面の制御は、主に中音域において有効である。
【0028】
また、指向性制御器12の後端部とコーンスピーカ10とが作る空間の点d、eから例えば高音域の或る周波数の同じ音が放音された場合、点dからの音は、例えば実線で示すように直進し、例えば点fに到達する。一方、点eからの音は、例えば実線で示すように、指向性制御器12の長さ方向に沿って前端部15に到達して、点f側に回り込み、点fに到達する。このとき、点eからの音の伝搬距離が、点dからの音の伝搬距離よりも長く、両音には位相差が生じる。この位相差がちょうど180度の場合、ディップが生じる。このようにしても、このホーンスピーカは、指向性制御器12を設けていない場合よりも、特に高音域で有効である。
【0029】
従って、このホーンスピーカ2は、或る周波数において指向性制御器12を設けていない場合よりも狭くなった一点鎖線で示すような指向性を持つ。他の周波数においても、同様にして、狭くなった指向性を持つ。
【0030】
良好な指向性を得るために、前端部15は、ホーン2の開口面から突出しないこと、前端部15が丸みを持つこと、指向性制御器12の周面部19に括れが無いこと、指向性制御器12の最大径Dが、コーンスピーカ10の実効振動径にほぼ等しいかこれよりも大きいこと、指向性制御器12の周面19が外方に向かって凸に形成されていること、指向性制御器12の長さLが最大径Dよりも大きいことが、望ましい。
【0031】
また、このホーンスピーカでは、指向性制御器12は、コーンスピーカ10に接近して配置されているので、コーンスピーカ10から放出された音は確実に指向性制御器12の前端部15を回り込み、指向性の良好な制御が行える。もし、指向性制御器12とコーンスピーカ10との間に大きな間隔があったならば、指向性制御器12の後端部13を回り込む音が多くなり、前端部15側を回り込む音が少なくなり、指向性の良好な制御が行えない。また、指向性制御器12の音源と向かい合う面、この実施の形態では凹部16、湾曲部18の形状を、コーン10aの形状に近似させているので、指向性制御器12を設けたことによる高音域の劣化を防止することができる。
【0032】
このように、このホーンスピーカでは、指向性制御器12によって狭い指向性を持つように制御しているので、ホーン開口径を大きくしたり、指向角度を小さくしたりすることなく、ホーンの長さを短くすることができる。また、このホーンスピーカに、ホーン開口径、ホーンの長さ及び指向角度を変更せずに、狭い指向性を持たせることができる。しかも、指向性制御器12は、ホーン2の内部に収容されているので、デュヒューザーを取り付ける場合や音響レンズを設けて指向性を狭くした場合と比較して、ホーンスピーカ全体が大型になることはない。なお、ホーンスピーカにおいて、イコライザーを設けることがあるが、これは、ホーンスピーカのスロート内に設けられており、ドライバーからの球面波である音波を平面波とするが、この平面波はホーンにおいて再び球面波となるので、イコライザーがホーンスピーカの指向性に影響を与えることはない。
【0033】
上記の実施の形態では、音源として、コーンスピーカを使用したが、ホーンスピーカに通常使用されるドーム型に類似したドライバユニットを音源として使用することもできる。上記の実施の形態では、指向性制御器12の周面部19には、径が一定の胴部22を設けたが、これを除去して、湾曲部20から直ちに湾曲部24に結合した形状とすることもできる。この場合、湾曲部20、24の結合面は滑らかにすることが望ましい。また指向性制御器12の前端部15をホーン2の開口面よりも奥側に設けたが、前端部15がホーン2の開口面に位置させてもよい。上記の実施の形態では、ホーン2の図1(b)における上下方向を開放してあるので、指向性制御器を配置することによって2つの副ホーンしか構成されていないが、例えばホーン2の形状を前面開口側から見て円形、矩形、多角形等のものとすると、副ホーンの数を3以上とすることもできる。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、指向性制御器を設けることによって狭い指向性をホーンスピーカに持たせることができるので、ホーン開口径を大きくしたり、指向角度を小さくしたりすることなく、ホーンの長さを短くすることができるし、ホーンスピーカ全体が大型になることもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施形態のホーンスピーカの縦断面図及び平面図である。
【図2】図1のホーンスピーカの指向性の説明図である。
【符号の説明】
2 ホーン
4a 4b ホーン内面
10 コーンスピーカ(音源)
12 指向性制御器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a horn speaker, and more particularly to a horn speaker whose directivity is controlled.
[0002]
[Prior art]
The directivity characteristics of a horn speaker are determined by the opening diameter of the horn and the throat angle or horn length of the horn. The opening diameter, throat angle, and horn length of the horn are in the relationship between the side of the triangle and the inner angle. If two of the opening diameter, throat angle, and horn length of the horn are determined, the remaining one is naturally Determined. The directivity angle of the horn speaker is determined by the throat angle, and the limit frequency of directivity control in the low sound range is determined by the horn opening diameter.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In a horn speaker, if the length of the horn is shortened while maintaining the horn opening diameter at a predetermined value, the throat angle is increased and the directivity is increased. On the other hand, if the throat angle is maintained in order to maintain the predetermined directivity, the opening diameter of the horn becomes small and directivity in the low sound range cannot be obtained.
[0004]
An object of the present invention is to provide a horn speaker capable of shortening the length of a horn without increasing the horn opening diameter and reducing the directivity angle. Another object of the present invention is to provide a horn speaker having a narrow directivity without changing the horn opening diameter and the horn length.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The horn speaker according to the present invention has a horn having an opening on the front surface. Various types of horns can be used. For example, a parabolic horn, an exponential horn, a high parabolic horn, or the like can be used. A cone speaker is provided in the horn . A directivity controller is provided in a position in front of the cone speaker in the horn. The horn is composed of two horn inner surfaces arranged opposite to each other at an interval, and the distance between the horn inner surfaces decreases smoothly from the front to the rear. The directivity controller has a rear end portion on the cone speaker side, and has a front end portion disposed on the horn opening side so as not to protrude from the front surface of the horn, and the rear end portion and the front end portion Are connected by the peripheral surface. The center of the surface of the rear end portion facing the cone speaker is a concave portion approximate to the dust cap of the cone speaker, and the shape approximates to the front surface from the center of the cone to the middle. The diameter increases toward the outside from the peripheral surface of the concave portion, and the rear end portion has a curved portion formed concave toward the inside of the directivity controller. The peripheral surface portion has a curved portion that gradually increases in diameter from the front edge of the curved portion at the rear end portion toward the front surface of the horn and is convex toward the outside of the directivity controller. The front edge of the curved portion of the peripheral surface portion is the maximum diameter portion of the directivity controller, and is set approximately equal to the effective vibration diameter of the cone speaker when the horn side is viewed from the front opening of the horn. ing.
[0006]
In a normal horn speaker not provided with a directivity controller, a substantially spherical sound surface centering on the throat of the horn is formed, and sound is output at a directivity angle along this. In this case, the center of the sound wave surface swells most outward. On the other hand, when the directivity controller is provided in the horn as in the present invention, two sub horns are formed in the horn. The sound wave surface radiated from each sub horn has the most swelled position corresponding to the center of these sub horns, and the most concave shape at the front end of the directivity controller. Therefore, the synthesized sound wave surface radiated from the opening surface of each sub-horn is suppressed from bulging at the position corresponding to the front end of the directivity controller, and compared to a horn speaker without a directivity controller. Thus, the sound wave surface has a shape closer to a plane wave, and can have narrow directivity. Therefore, the length of the horn can be shortened without widening the horn opening diameter and the directivity angle, and when the horn opening diameter and the horn length are constant, it is narrower than when no directivity controller is provided. A horn speaker with directivity can be obtained.
[0008]
In addition, a plurality of virtual point sound sources are formed at the outermost part of a narrow space between the curved portion of the peripheral surface portion of the directivity controller and the cone speaker . Of these virtual point sound sources, consider two virtual point sound sources at target positions with a pointing controller in between. Part of the sound radiated from the virtual point sound source on one side of the directivity controller travels along the circumferential surface of the directivity controller toward the front end of the directivity controller, and rotates at the front end. To a point on the other side of the directivity controller. Part of the sound radiated from the other virtual point sound source on the other side of the cone speaker goes directly to the certain point on the other side without following the peripheral surface of the directivity controller. Both sounds are synthesized at the certain point on the other side, but the sound radiated from the virtual point sound source on one side is equivalent to the amount that has traveled along the peripheral surface of the directivity controller. The sound is delayed from the sound from the virtual sound source, and when both sounds are synthesized at the certain point on the other side, a dip is likely to occur. That is, directivity control is performed.
[0009]
A surface of the directivity controller that faces the cone speaker at the rear end portion is a concave portion approximate to a dust cap of the cone speaker, and is approximate to a front surface from the center of the cone speaker to the middle. Since the diameter increases toward the outside from the peripheral surface of the concave portion so as to form a shape, and a curved portion formed concave is formed toward the inside of the directivity controller, the rear of the directivity controller The distance between the end portion and the vibration surface of the sound source can be made closer, and the directivity can be controlled well as described above. Furthermore, it is possible to prevent deterioration of the high sound range. That is, generally, the area of the cross section perpendicular to the sound traveling direction in the sound passage way increases gradually, so that deterioration of sound quality can be prevented. When a bag-like space is created in the middle of a sound passage, an equalizer that cuts the high frequency range is formed, and the high frequency range deteriorates. By approximating the shape of the rear end portion of the directivity controller to the vibration surface of the cone speaker, such a space for cutting the high sound region is not formed, and deterioration of the high sound region can be prevented.
[0010]
The peripheral surface between the front end edge of the curved portion of the peripheral surface portion of the directivity controller and the front end portion may be formed as a body portion having a non-concave shape toward the outside having the maximum diameter. . In this case, when the diameter increases from the rear end portion toward the front end portion and then decreases, or after the diameter increases from the rear end portion toward the front end portion, the diameter increases toward the front end portion. If the diameter is reduced by a certain distance and then the diameter decreases toward the front end, or if the diameter of the front edge of the rear end is maintained, the diameter is extended by a certain distance toward the front end, and then the front end. Sometimes it is connected. When formed in this way, there is no constricted portion in the entire peripheral surface, and the directivity is not disturbed.
[0011]
The directivity controller can be arranged in the center of the horn. In this case, the peripheral surface between the rear end portion and the front end portion of the directivity controller is formed so as to form two sub-horns having substantially the same shape in the horn together with the two horn inner surfaces of the horn. Is formed. For example, when the longitudinal cross-sectional shape passing through the center from the rear end portion to the front end portion of the directivity controller is divided into two by a line segment passing through the center, the outer peripheral edge of the divided portion is a horn facing it. It is formed in a shape that is substantially line-symmetric with the peripheral edge without any gap.
[0012]
When configured in this way, two sub-horns are formed in the same manner as described above, and the directivity can be narrowed. However, since the directivity controller is arranged in the center of the horn, The shape is almost the same, and the swelling of the sound wave surface near the center of the horn can be surely suppressed, and a sound wave surface closer to a plane wave can be obtained, and control with narrow directivity is performed well.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The horn speaker of one embodiment of the present invention has a horn 2 as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The horn 2 is composed of two horn inner surfaces 4a and 4b formed opposite to each other. These horn inner surfaces 4a and 4b are inner surfaces of two hollow bimodal portions 6a and 6b that are spaced apart from each other. The two bimodal portions 6 a, 6 b are arranged at an interval in the longitudinal direction of the long base 8. Since the horn 2 has such a configuration, the vertical direction in FIG. 1B is opened.
[0015]
The horn inner surfaces 4a and 4b are formed in line symmetry with respect to the center in the length direction and the width direction of the base 8, that is, the central axis standing perpendicular to the center of the horn. The distance between the horn inner surfaces 4a and 4b is It decreases smoothly from the front side toward the rear. As shown in FIG. 1A, the horn 2 has, for example, an opening diameter D and a length L of about 260 mm and about 150 mm, respectively. In the horn 2, the ratio of the opening diameter D to the length L is approximately 1.7, and the length L is shorter than the opening diameter D. The throat angle θ is about 30 degrees. As the shape of the horn inner surfaces 4a and 4b, various known shapes such as a parabolic type, a conical type, an exponential type or a high parabolic type can be used. The horn 2 is made of, for example, a synthetic resin.
[0016]
A sound source section, for example, a cone speaker 10 is arranged behind the rear end portions of the horn inner surfaces 4a and 4b. The cone speaker 10 is also mounted so that its central axis is located on the central axis (the center of the horn 2) standing on the base 8 and its radiation surface faces the opening side of the horn 2. Yes. The cone speaker 10 has a cone 10a, and the maximum diameter of the cone 10a is about 110 mm. A dust cap 10b is provided at the center of the cone 10a. Further, the cone speaker 10 has a base 10d having a magnet 10c and a pole piece (not shown).
[0017]
A directivity controller 12 is disposed inside the horn 2 and in front of the cone speaker 10. This directivity controller 12 is formed in a hollow body having a substantially egg shape. The directivity controller 12 is fixed to the horn inner surfaces 4 a and 4 b by two fins 14 and 14 provided in the middle of the peripheral surface of the directivity controller 12. This directivity controller 12 is also made of synthetic resin.
[0018]
The directivity controller 12 has a rear end portion 13 located on the horn speaker 10 side and a front end portion 15 located on the opening side of the horn 2. A central axis that connects the center of the rear end 13 and the center of the front end 15 is located on the central axis of the base 8. In this directivity controller 12, the vertical cross-sectional shape along the central axis is configured as shown in FIG. 1A, and the vertical cross-sectional shape is a line-symmetric shape with the central axis of the base 8 as the symmetry axis. Is formed.
[0019]
In the directivity controller 12, the center of the rear end portion 13 is a recess 16 that has an approximate shape with the dust cap 10b. A curved portion 18 whose diameter gradually increases from the periphery of the recess 16 toward the outside is formed so as to have a shape approximate to the shape of the front surface from the center of the cone 10a toward the middle. . The curved portion 18 is formed concave toward the inside of the directivity controller 12.
[0020]
A peripheral surface portion 19 is formed from the front peripheral edge of the curved portion 18 toward the front surface. The peripheral surface portion 19 is formed in a non-concave shape, for example, a convex shape from the inside of the directivity controller 12 toward the outside as a whole. In the peripheral surface portion 19, the bending portion 20 extends from the front end edge of the bending portion 18 toward the front end portion 15 side. The curved portion 20 gradually increases in diameter, but is formed so as to protrude outward from the directivity controller 12. The body portion 22 of the peripheral surface portion 19 extends to the vicinity of the fin 14 while maintaining substantially the same diameter from the front end edge of the curved portion 20. The fin 14 and the directivity controller 12 are integrally formed. A curved portion 24 is formed toward the front end portion 15 of the directivity controller 12 while gradually reducing the diameter from the front end edge of the body portion 22. The curved portion 24 is formed so as to protrude outward from the inside of the directivity controller 12.
[0021]
The front end portion 15 of the directivity controller 12 is not pointed and rounded, and the maximum diameter is smaller than the maximum diameter of the rear end portion 13.
[0022]
Since it is configured in this manner, the entire peripheral surface portion 19 including the bending portion 20, the body portion 22, and the bending portion 24 has no constricted portion and is formed smoothly.
[0023]
The front end portion 15 of the directivity controller 12 does not protrude from the front opening of the horn 2, and is located, for example, about 35 mm deep from the front opening. That is, it is located on the far side from the opening surface of the horn 2 by a length of about 0.2 times the length L of the horn 2. The length L1 of the directivity controller 12 in the front-rear direction is about 128 mm, which is shorter than the length L of the horn 2. Further, the maximum diameter portion D1 viewed from the front side of the horn 2, that is, the diameter of the trunk portion 22, is formed to be about 88 mm, which is smaller than the opening diameter D of the horn 2, and the cone 10a of the cone speaker 10 is connected to the horn 2. Is substantially equal to the effective vibration diameter of the cone 10a (a distance from the center of the bellows portion at the outermost periphery of the cone speaker), for example, about 90 percent of the effective vibration diameter. The diameter of the body portion 22 can be 90% or more of the effective vibration diameter.
[0024]
Further, the length L1 in the front-rear direction of the directivity controller 12 is formed larger than the maximum diameter D1 of the directivity controller 12. Further, the rear end portion 13 of the directivity controller 12 and the cone speaker 10 are disposed relatively close to each other, for example, close to each other within a range where the vibration surface and the rear end portion 13 of the directivity controller 12 do not contact each other. Specifically, they are 10% or less of the effective vibration diameter, and are arranged close to each other as long as they do not contact the vibration surface and the directivity controller 12. For example, the distance L3 from the outer edge of the recess 16 to the tip of the dust cap is set to about 10 mm.
[0025]
In the horn speaker configured as described above, since the directivity controller 12 is provided, it is equivalent to a plurality of, for example, two sub-horns formed in the horn 2 at some intervals. Moreover, these sub-horns have the same shape and the same directivity angle as the horn 2 in this embodiment.
[0026]
By the way, when the directivity controller 12 is not provided, the sound wave surface of the sound radiated from the horn 2 becomes a spherical surface as indicated by the symbol a in FIG. The sound spreads. This spherical surface has a wide directivity because the upper part of the horn axis swells most.
[0027]
On the other hand, in the case where the directivity controller 12 is provided, the sound wave surface radiated from each sub horn swells most at the portion corresponding to the central portion of each sub horn, as shown by the symbol b in FIG. The spherical wave is the most depressed at the front end 15 of the sex controller 12. These spherical waves are combined, and the sound wave surface is controlled by providing the directivity controller 12 in a shape as shown by reference numerals b 1 and b 2, that is, in a shape in which the bulge of the central portion of the horn 2 is suppressed. . Therefore, for example, as indicated by reference signs a1 and b2, when the sound wave surface with the directivity controller 12 provided at the same position in front of the horn 2 is compared with the sound wave surface with no directivity, the directivity is obtained. When the property controller 12 is provided, the sound wave surface has a shape closer to a plane wave than when the property controller 12 is not provided. Therefore, the sound spreads in a direction perpendicular to the wavefront, but the spread is suppressed, and this is equivalent to the formation of a sound wave surface by a horn having a sharp directivity angle, that is, a long horn length. Such control of the sound wave surface is effective mainly in the midrange.
[0028]
Further, when the same sound having a certain frequency in the high frequency range is emitted from the points d and e in the space formed by the rear end portion of the directivity controller 12 and the cone speaker 10, the sound from the point d is, for example, Go straight as indicated by the solid line, for example, to reach point f. On the other hand, the sound from the point e reaches the front end portion 15 along the length direction of the directivity controller 12, for example, as shown by a solid line, wraps around the point f side, and reaches the point f. At this time, the propagation distance of the sound from the point e is longer than the propagation distance of the sound from the point d, and a phase difference occurs between the two sounds. When this phase difference is exactly 180 degrees, a dip occurs. Even if it does in this way, this horn speaker is especially effective in a high sound range rather than the case where the directivity controller 12 is not provided.
[0029]
Therefore, this horn speaker 2 has directivity as shown by a one-dot chain line that is narrower than when the directivity controller 12 is not provided at a certain frequency. Similarly, other frequencies have a narrow directivity.
[0030]
In order to obtain good directivity, the front end portion 15 does not protrude from the opening surface of the horn 2, the front end portion 15 is rounded, the peripheral surface portion 19 of the directivity controller 12 is not constricted, and directivity The maximum diameter D of the controller 12 is approximately equal to or larger than the effective vibration diameter of the cone speaker 10, the peripheral surface 19 of the directivity controller 12 is formed to be convex outward, and the directivity It is desirable that the length L of the sex controller 12 is larger than the maximum diameter D.
[0031]
In this horn speaker, since the directivity controller 12 is disposed close to the cone speaker 10, the sound emitted from the cone speaker 10 surely goes around the front end 15 of the directivity controller 12, Control with good directivity can be performed. If there is a large interval between the directivity controller 12 and the cone speaker 10, the sound that wraps around the rear end portion 13 of the directional controller 12 increases, and the sound that wraps around the front end portion 15 side decreases. , Good directivity control can not be performed. Further, the surface of the directivity controller 12 facing the sound source, in this embodiment, the shape of the concave portion 16 and the curved portion 18 is approximated to the shape of the cone 10a. It is possible to prevent deterioration of the sound range.
[0032]
In this way, in this horn speaker, the directivity controller 12 is controlled to have a narrow directivity, so that the length of the horn can be increased without increasing the horn opening diameter or reducing the directivity angle. Can be shortened. Further, this horn speaker can have a narrow directivity without changing the horn opening diameter, the horn length, and the directivity angle. Moreover, since the directivity controller 12 is housed inside the horn 2, the horn speaker as a whole is larger than when a dufuser is attached or when an acoustic lens is provided to narrow the directivity. There is no. In some cases, an equalizer is provided in the horn speaker. This is provided in the throat of the horn speaker, and the sound wave, which is a spherical wave from the driver, is a plane wave. Therefore, the equalizer does not affect the directivity of the horn speaker.
[0033]
In the above embodiment, a cone speaker is used as a sound source. However, a driver unit similar to a dome type usually used for a horn speaker can be used as a sound source. In the above-described embodiment, the peripheral surface portion 19 of the directivity controller 12 is provided with the body portion 22 having a constant diameter. However, the shape is such that this is removed and the bending portion 20 is immediately coupled to the bending portion 24. You can also In this case, it is desirable that the joining surfaces of the curved portions 20 and 24 be smooth. Further, although the front end portion 15 of the directivity controller 12 is provided on the back side of the opening surface of the horn 2, the front end portion 15 may be positioned on the opening surface of the horn 2. In the above embodiment, since the up and down direction of the horn 2 in FIG. 1B is opened, only two sub horns are configured by arranging the directivity controller. When viewed from the front opening side, the number of auxiliary horns can be three or more.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by providing the directivity controller, the horn speaker can have a narrow directivity, so that the horn opening diameter is not increased and the directivity angle is not reduced. The length of the horn can be shortened, and the entire horn speaker does not become large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view and a plan view of a horn speaker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of directivity of the horn speaker of FIG.
[Explanation of symbols]
2 Horn 4a 4b Horn inner surface 10 Cone speaker (sound source)
12 Directional controller

Claims (3)

前面に開口を有するホーンと、
このホーン内に設けられたコーンスピーカと、
前記ホーン内における前記コーンスピーカよりも前方の位置に設けられた概略卵型の指向性制御器とを、
具備し、
前記ホーンは、間隔をおいて対向して配置された2つのホーン内面からなり、これらホーン内面間の距離は、前記前面から後方に向かうに従って滑らかに減少しており、
前記指向性制御器は、前記コーンスピーカ側に後端部を有し、前記ホーン開口側に前記ホーンの前面よりも非突出に配置された前端部を有し、前記後端部と前記前端部とが周面部によってつながれ、
前記後端部の前記コーンスピーカと対向する面の中央が前記コーンスピーカのダストキャップと近似な凹部とされ、コーンの中央から外方側に向かう中途までの前面と近似な形状となるように前記凹部の周面から外方に向かうに従って径が増大し、前記指向性制御器の内部に向かって凹に形成された湾曲部を前記後端部が有し、
前記周面部は、前記後端部の湾曲部の前縁から前記ホーンの前面に向かうに従って徐々に径が増大し前記指向性制御器の外部に向かって凸に形成された湾曲部を有し、この周面部の湾曲部の前端縁が、前記周面部の最大径部であり、前記ホーンの前面開口から前記ホーン側を見たときの前記コーンスピーカの実効振動径にほぼ等しく設定された
ホーンスピーカ。
A horn having an opening on the front surface;
A cone speaker provided in the horn;
An approximately egg-shaped directivity controller provided at a position in front of the cone speaker in the horn;
Equipped,
The horn is composed of two horn inner surfaces arranged to face each other at a distance, and the distance between the horn inner surfaces decreases smoothly from the front to the rear.
The directivity controller has a rear end portion on the cone speaker side, and has a front end portion disposed on the horn opening side so as not to protrude from the front surface of the horn, and the rear end portion and the front end portion Are connected by the peripheral surface,
The center of the surface facing the cone speaker at the rear end is a concave portion approximate to the dust cap of the cone speaker, and the shape approximates to the front surface from the center of the cone to the middle. The diameter increases as it goes outward from the peripheral surface of the recess, and the rear end portion has a curved portion formed concave toward the inside of the directivity controller,
The peripheral surface portion has a curved portion that gradually increases in diameter as it goes from the front edge of the curved portion at the rear end portion toward the front surface of the horn and is convex toward the outside of the directivity controller, The front edge of the curved portion of the peripheral surface portion is the maximum diameter portion of the peripheral surface portion, and is set approximately equal to the effective vibration diameter of the cone speaker when the horn side is viewed from the front opening of the horn. /> Horn speaker.
請求項1記載のホーンスピーカにおいて、前記指向性制御器の前記周面部の前記湾曲部の前端縁と前記前端部との間の周面が前記最大径を持外方に向かって非凹な形状の胴部に形成されているホーンスピーカ。In the horn speaker according to claim 1, wherein the non-concave outward Chi lifting the maximum diameter peripheral surface between the peripheral surface portion the curved portion front end edge and the front end of the directional controller A horn speaker formed on the shape of the body. 請求項1記載のホーンスピーカにおいて、前記指向性制御器は、前記ホーンの中央に配置され、前記指向性制御器の前記後端部と前記前端部との間の周面は、前記ホーンの2つのホーン内面と共に、ほぼ同一形状の2つの副ホーンを前記ホーン内に形成する形状に形成されているホーンスピーカ。  2. The horn speaker according to claim 1, wherein the directivity controller is disposed at a center of the horn, and a peripheral surface between the rear end portion and the front end portion of the directivity controller is 2 of the horn. A horn speaker formed into a shape in which two sub-horns having substantially the same shape are formed in the horn together with the inner surfaces of the two horns.
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