JPH0423697A

JPH0423697A - ホーンスピーカ

Info

Publication number: JPH0423697A
Application number: JP12961390A
Authority: JP
Inventors: Shuji Saeki; 周二佐伯
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1992-01-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は複数のホーンユニットをもつホーンスピーカに
関する。

従来の技術一般に高能率な音響再生と指向特性を制御する一つの手
段として、ホーンスピーカが用いられている。以下従来
のホーンスピーカについて図面を参照しながらその構成
と動作を説明する。

第７図は従来のホーンスピーカの部分断面構造図であり
、ホーンドライバ１には、ホーン２が連結され、ホーン
２の他端がホーン開口３となっている。

上記構成において、ホーンドライバ１から出た音波は、
ホーン２を介して、ホーン間口３より音場空間に放射さ
れるものである。

発明が解決しようとする課題このような従来のホーンスピーカでは、ホーン効果によ
り高能率な音響再生は可能であるが、ホーン開口３での
音圧波面がホーンの側壁形状により決定され、指向特性
もこの波面によって一義的に決定されるものであった。

すなわち、ホーン２内を伝搬される音圧の波面を第７図
に破線で示すが、ホーン側壁に沿った球面波となりホー
ン開口３の形状とはそれほど関係がないものであった。

したがって、ホーンスピーカの指向特性を変えるには、
目的とする指向特性にあわせてホーンの側壁形状を変更
する必要があった。また、ここでは図示しないが側壁や
ホーン開口等がいかなる形状でも、ホーン内を伝搬する
音圧波面はその曲率は変化するが、球面波状となること
は避けがたく、ホーン開口より音場空間に放射される音
波も球面波となり、ホーンによって特に鋭い指向特性を
得ることは困難であった。

本発明は上記問題を解決するもので、同一形状のホーン
ユニットで容易に任意の指向特性が実現できるホーンス
ピーカを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段本発明は上記目的を達成するために、一つのホーンドラ
イバに複数個のパイプを連結し、上記パイプの先端にそ
れぞれホーンユニットを結合し、上記各ホーンユニット
の配列形状を変える、または上記パイプの長さを段階的
に変化させるという構成を有するものである。

作用本発明は上記構成により、一つのホーンに代えて、ある
法則にしたがって配列した複数個のホーンユニットの集
合体で形成するものである。

このため、各ホーンユニットは独立した一つの音源と見
なせ、ホーンはこの音源の集合体として取り扱うことが
できる。したがって、指向特性はあたかも点音源の集合
体として見なすことができ、その配列もパイプ長による
位相遅延効果により、同一形状のホーンユニットであり
ながら、直線状の音源の指向特性、または円弧状の音源
の指向特性など、任意の指向特性が実現できるものであ
る。

実施例以下、本発明の実施例ム二ついて、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるホーンスピーカ
を示すものであり、同図において５〜ＩＯはホーンドラ
イバ４に連結した、それぞれ同し長さのパイプで、その
先端にホーンユニットＩｆ−１６が結合しており、それ
ぞれの前面の開口は直線状に配列されている。

上記のような構成において、その動作を説明すると、ホ
ーンドライバ４より出た音波はパイプ５〜１０に等分割
されて伝送される。再生する周波数の波長に比べて十分
に小さい内径に選んだパイプ５〜１０内では、伝送中の
損失がはきんとない平面波が伝送され、その先端に結合
したホーンユニット１１〜１６に導かれ、その開口より
音場空間に音波を放射するものである。

第１図には破線でホーンユニット１１〜１６の開口にお
ける音圧波面を示すが、各々のホーンユニ・ントの開口
では球面波となり上記波面を有するホーンユニット１１
〜１６の集合体として、本ホーンは動作するものである
。

このよう番二本発明の第１の実施例のホーンによれば、
開口で小さな球面波を有するホーンユニット１１〜】６
の集合体、すなわち各ホーンユニ。

ト１１〜１６を等価的に一つの点音源と見なすことが可
能であり、本実施例ではホーンユニット１１〜１６は直
線状に配列されているため、点音源が直線状に配列した
場合の指向特性を有するものであり、その波面は平面波
に近い。したがって、従来に比べて、その指向特性が非
常に鋭いホーンが実現できるものである。

ホーン開口の長さが等しい、従来のホーンの軸上、３０
°、６０°方向の指向特性を第２図（ｂ）に、本実施例
のホーンの指向特性を第２図（ａ）に示す。

従来のホーンに比べて本発明のホーンは非常に鋭い指向
特性を実現できることがわかる。

なお、ホーンユニット１１〜１６をしゃ画周波数ｆＣの
エキスポネンシャルホーンとするならば、ホーンユニッ
ト１１〜１６の合成開口断面積の等価半径ａ、が、０．５０（ここでＣは音速）以上の大きさであることが望ましい。このようなホーン
では、しゃ画周波数ｆ。以上の帯域で音場空間と音響的
にマツチングしてパイプで伝送された平面波をほとんど
反射することなく音場空間に放射するものである。

第３図は本発明の第２の実施例におけるホーンスピーカ
を示すものである。第３図は第１図で示した本発明の第
１の実施例とその構成は全く同しであり、ホーンユニッ
ト１１〜１６の開口の配列が円弧状となっているところ
が異なるものである。

本実施例では、ホーンユニット１１〜１６の開口に至る
音波の伝搬の動作は第１の実施例と同じであり、円弧状
に配列されたホーンユニット１１〜１６により音場空間
に音が放射される。したがって、その波面は円弧状に配
列された点音源の波面、すなわち等価的には球面波とな
るものであり、第１の実施例と同じ構成部品でありなが
ら、その指向特性を広いものとすることができる。

第４図は本発明の第３の実施例におけるホーンスピーカ
を示すものである。第４図においても、その構成部品で
あるホーンドライバ４およびホーンユニット１１〜１６
は第１．第２の実施例と同しものであり、ホーンユニッ
ト１１〜１６の開口は、直線状に配列されている。本実
施例ではパイプ１７〜２２の各長さが、パイプ１７〈パ
イプ１８く・・・・・・〈パイプ２１〈パイプ２２と段
階的に長くなっている。

上記構成では、ホーンドライバ４から出た音はパイプ１
７〜２２の長さが異なるため、ホーン開口に至るまでに
それぞれ位相遅延が異なる。したがって、ホーンユニッ
ト１１〜１６から放射される等価的に直線状に配列され
た点音源からの音は、ホーンユニット１１からホーンユ
ニット１６に向って段階的に位相遅延を存するものとな
る。すなわち、この位相差をもった直線状の音源は第４
図の破線で示す第１の実施例の指向特性のビームに対し
て実線で示すように位相遅延の小さいホーンユニット１
１の側にビームを傾けることが可能となるものであり、
パイプ長によって任意の指向特性を実現できるものであ
る。

つぎに本発明にともなうホーンドライバ部の実施例を従
来例と対比して説明する。

第５図、第６図はパイプまたはホーンを連結するホーン
ドライバの構成を具体的に示すもので、第５図は本発明
のホーンドライへの構成断面図、第６図は従来例のホー
ンドライバの構成断面図である。

第６図において、上プレート２３の下面に固着された円
環状のマグネット２４の下面には中央にセンターボール
を有する下プレート２５が固着されている。ドーム振動
板２６の周辺は振動板リング２７に固着されている。振
動板２６のドーム立上り部にはボイスコイル２８が固着
され上プレート２３の内径と下プレート２５のセンター
ボールとの間の磁気空隙に保持されている。振動板２６
と細隙を設けて配置されたホーンイコライザ２９には円
弧状のスリット３０が開けられ、ホーンイコライザ２９
の上面にはホーン３１が固定されている。

上記のような構成の従来のホーンドライバについてその
動作を説明すると、ドーム状振動板２６から出たホーン
イコライザ２９によって位相等化され、円弧状のスリッ
ト３０から放射されホーン３１に伝送される。しかしな
がら、このような従来のホーンドライバではスリット３
０から出た音波はその出口、すなわちホーン３１のスロ
ート部で合成されることとなり、音響的にはどうしても
不連続なものとなって、第２図（ａ）で示したように音
圧特性が乱れたものとなりやすかった。

第５図の本発明のホーンドライバにおいて、磁気回路部
と振動系は第５図の構成と同じである。

第５図では振動板２６と細隙を設けてホーンイコライザ
３２を配置し複数個の円形の孔３３．３４を設け、この
孔３３．３４にはそれぞれパイプ３５．３６を連結する
ものであり、その先端には上記のようにそれぞれホーン
ユニットが結合されている。

上記構成の本発明ホーンドライバではホーンイコライザ
３２により位相等化されたドーム振動板２６からの音波
は、ホーンイコライザ３２に設けた孔３３．３４により
パイプ３５，３６に直接導かれホーンユニットに至り音
場空間に放射されるものであり、従来例のようにイコラ
イザからの音波がホーンスロート部で乱されることがな
く、第２図（ａ）で示したように平坦な音圧特性を得る
ことができるものである。

発明の効果以上のように本発明は、一つのホーンドライバに複数個
のパイプを連結し、上記パイプの先端にそれぞれホーン
ユニットを結合する構成を有し、このホーンユニットの
配列形状を変えるか、またはパイプ長を各々同一長さに
するか、もしくは段階的に変化させることによって、全
く同じホーンドライバ、ホーンユニットを用いながら、
任意の指向特性を得るホーンスピーカを実現できるもの
である。

さらに、ホーンドライバを構成するホーンイコライザと
パイプを直結することにより、従来のホーンドライバで
は問題となっていたホーンイコライザとホーンスロート
間の音波の乱れをなくし、平坦な音圧特性を再生するホ
ーンスピーカを提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のホーンスピーカの構成
図、第２図（ａ）は本発明の第１の実施例におけるホー
ンスピーカの音圧指向特性図、第２図（ｂ）は従来のホ
ーンスピーカの音圧指向特性図、第３図は本発明の第２
の実施例のホーンスピーカの構成図、第４図は本発明の
第３の実施例のホーンスピーカの構成図、第５図は本発
明のホーンドライバの構造断面図、第６図は従来例のホ
ーンドライバの構造断面図、第７図は従来例のホーンド
ライバの部分断面構造図である。４・・・・・・ホーンドライバ、５〜１０．１７〜２２
゜３５．３６・・・・・・パイプ、１１〜１６・・・・
・ホーンユニット、２６・・・・・・ドーム振動板、３
２・・・・・・ホーンイコライザ、３３．３４・・・・
・・孔。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名５−１０−
−−ノマイフ゛１−Ｉ＋６−一一ホーンエニソー第図（ｂ）一−−−３０’ 周表乾（Ｈｚ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一つのホーンドライバと、前記ホーンドライバに
連結した複数個のパイプと、前記パイプの先端にそれぞ
れホーンユニットを結合したホーンスピーカ。
（２）各ホーンユニットの開口を直線状に配列した請求
項（１）記載のホーンスピーカ。
（３）各ホーンユニットの開口を円弧状に配列した請求
項（１）記載のホーンスピーカ。
（４）各パイプの長さがすべて等しい請求項（１）記載
のホーンスピーカ。
（５）各パイプの長さがそれぞれ異なる請求項（１）記
載のホーンスピーカ。
（６）直線状に配列した各ホーンユニットの一端から他
端に向って、パイプ長を段階的に長さを変化させた請求
項（５）記載のホーンスピーカ。
（７）ホーンのしゃ断周波数をｆ＿ｃ，音速をｃとした
とき、合成したホーンユニットの開口断面積の等価半径
ａ＿Ｍがａ＿Ｍ≒０．５ｃ／２πｆ＿ｃ以上のエキスポネンシャルホーンである請求項（１）記
載のホーンスピーカ。
（８）ホーンドライバを構成する振動板との間に細隙を
設けて配置したホーンイコライザに複数個の孔を設け、
前記複数個の孔にパイプを直結した請求項（１）記載の
ホーンスピーカ。