JPH06105386A - 指向性スピーカシステム - Google Patents
指向性スピーカシステムInfo
- Publication number
- JPH06105386A JPH06105386A JP24907192A JP24907192A JPH06105386A JP H06105386 A JPH06105386 A JP H06105386A JP 24907192 A JP24907192 A JP 24907192A JP 24907192 A JP24907192 A JP 24907192A JP H06105386 A JPH06105386 A JP H06105386A
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- JP
- Japan
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- speaker
- acoustic tubes
- closed cabinet
- acoustic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少ないスピーカユニットで鋭い指向性を有す
る指向性スピーカを提供する。 【構成】 少なくとも１つのスピーカユニット１と、こ
のスピーカユニット１の前後に取り付けられた密閉キャ
ビネット２と、密閉キャビネット２の少なくとも一方に
取り付けられた複数の音響管３、４とからなり、上記音
響管の他端を略直線上または平面上に配置した構成とな
っている。
る指向性スピーカを提供する。 【構成】 少なくとも１つのスピーカユニット１と、こ
のスピーカユニット１の前後に取り付けられた密閉キャ
ビネット２と、密閉キャビネット２の少なくとも一方に
取り付けられた複数の音響管３、４とからなり、上記音
響管の他端を略直線上または平面上に配置した構成とな
っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、狭指向性スピーカシス
テムに関し、特に少ないスピーカユニットで鋭い指向性
を実現できるスピーカシステムに関するものである。
テムに関し、特に少ないスピーカユニットで鋭い指向性
を実現できるスピーカシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、美術館やショールーム等におい
て、展示物を見ている人にだけその説明が聞こえるよう
にしたい、といった要求は極めて大きなものがあった。
て、展示物を見ている人にだけその説明が聞こえるよう
にしたい、といった要求は極めて大きなものがあった。
【０００３】従来、このように音を限定された領域にだ
け伝達するスピーカとしては、 1)ホーンスピーカを用いる方法 2)パラメトリックスピーカを用いる方法 3)放物面や回転楕円体面からなる反射板を用いる方法 4)トーンゾイレスピーカのように複数のスピーカユニッ
トを直線状に配置したアレイスピーカを用いる方法 などがある。
け伝達するスピーカとしては、 1)ホーンスピーカを用いる方法 2)パラメトリックスピーカを用いる方法 3)放物面や回転楕円体面からなる反射板を用いる方法 4)トーンゾイレスピーカのように複数のスピーカユニッ
トを直線状に配置したアレイスピーカを用いる方法 などがある。
【０００４】上記のうちホーンスピーカや反射板を用い
る方式では、低い周波数で鋭い指向性を得るために、口
径や奥行きの大きなものが必要である。パラメトリック
アレイを用いる方法では他の方式に比べて小形で鋭い指
向性を得ることができるが、変換効率が低いことや、強
力な超音波を使用するため受聴者の保護が必要である、
といった課題がある。
る方式では、低い周波数で鋭い指向性を得るために、口
径や奥行きの大きなものが必要である。パラメトリック
アレイを用いる方法では他の方式に比べて小形で鋭い指
向性を得ることができるが、変換効率が低いことや、強
力な超音波を使用するため受聴者の保護が必要である、
といった課題がある。
【０００５】一方、アレイスピーカを用いる方式では各
スピーカユニットに入力する信号のレベルと位相とを制
御することによって指向性を変化させることができると
いう特徴があり、信号処理技術の進歩に伴って今後の普
及が期待されている。
スピーカユニットに入力する信号のレベルと位相とを制
御することによって指向性を変化させることができると
いう特徴があり、信号処理技術の進歩に伴って今後の普
及が期待されている。
【０００６】以下、アレイ方式を用いた従来の指向性ス
ピーカについて図面と共に説明する。（図４）に複数の
スピーカユニットをアレイ状に並べたスピーカシステム
を示す。１は口径10cmのスピーカユニットで８個が間隔
11cmで直線上に配置されている。実際の使用条件を考慮
し、スピーカシステムが高さ３ｍの天井面にとりつけら
れており、その下を受聴者が通過するものとする。この
時、指向性として、受聴者の耳の高さにおける水平面
（ｘ−ｙ平面）での音圧分布を考える。これらのスピー
カユニットに同相同レベルの信号を入力した場合のｙ軸
方向の指向特性を（図５）に示す。なお、ｘ軸方向につ
いても同様の指向性を得るには、スピーカユニットを平
面上に配置する必要があり、およそ６０個のスピーカユ
ニットが必要である。
ピーカについて図面と共に説明する。（図４）に複数の
スピーカユニットをアレイ状に並べたスピーカシステム
を示す。１は口径10cmのスピーカユニットで８個が間隔
11cmで直線上に配置されている。実際の使用条件を考慮
し、スピーカシステムが高さ３ｍの天井面にとりつけら
れており、その下を受聴者が通過するものとする。この
時、指向性として、受聴者の耳の高さにおける水平面
（ｘ−ｙ平面）での音圧分布を考える。これらのスピー
カユニットに同相同レベルの信号を入力した場合のｙ軸
方向の指向特性を（図５）に示す。なお、ｘ軸方向につ
いても同様の指向性を得るには、スピーカユニットを平
面上に配置する必要があり、およそ６０個のスピーカユ
ニットが必要である。
【０００７】次に、音響管アレイを用いた従来の指向性
スピーカについて（図６）とともに説明する。８はホー
ンドライバ、９はホーンドライバに取り付けられた等し
い長さの音響管、１０は音響管の先端に取り付けられた
ホーンユニットで直線上に配置されている。音響管の内
径が再生する周波数の波長よりも十分に小さければ音波
は音響管内をほとんど損失なく平面波として伝わり、ホ
ーンユニット開口から球面波として空間に放射される。
従って、指向性はこれらのホーンユニットを直線配列点
音源とみなした時の指向性で表され、ホーンドライバ単
体の指向性に比べて極めて鋭くなる。
スピーカについて（図６）とともに説明する。８はホー
ンドライバ、９はホーンドライバに取り付けられた等し
い長さの音響管、１０は音響管の先端に取り付けられた
ホーンユニットで直線上に配置されている。音響管の内
径が再生する周波数の波長よりも十分に小さければ音波
は音響管内をほとんど損失なく平面波として伝わり、ホ
ーンユニット開口から球面波として空間に放射される。
従って、指向性はこれらのホーンユニットを直線配列点
音源とみなした時の指向性で表され、ホーンドライバ単
体の指向性に比べて極めて鋭くなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のア
レイ方式のスピーカシステムでは多くのスピーカユニッ
トを必要とし、特に２次元の指向性制御スピーカシステ
ムでは極めて多くのスピーカユニットが必要で、重量的
にもコスト的にも課題となっていた。また、高域限界周
波数を上げるためにはユニットの間隔を小さくしなけれ
ばならず、更に多くのユニットが必要である。また、従
来の音響管アレイを用いた方式は音響管の開口において
平面波を形成するもので、振動板の背面から出た音を利
用してより鋭い指向性を実現することはできなかった。
レイ方式のスピーカシステムでは多くのスピーカユニッ
トを必要とし、特に２次元の指向性制御スピーカシステ
ムでは極めて多くのスピーカユニットが必要で、重量的
にもコスト的にも課題となっていた。また、高域限界周
波数を上げるためにはユニットの間隔を小さくしなけれ
ばならず、更に多くのユニットが必要である。また、従
来の音響管アレイを用いた方式は音響管の開口において
平面波を形成するもので、振動板の背面から出た音を利
用してより鋭い指向性を実現することはできなかった。
【０００９】本発明は、上記問題点に鑑み、少ないスピ
ーカユニットで鋭い指向性が得られる指向性スピーカを
提供するものである。
ーカユニットで鋭い指向性が得られる指向性スピーカを
提供するものである。
【００１０】
【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、少なくとも１つのスピーカユニットと、こ
のスピーカユニットの前後に取り付けられた密閉キャビ
ネットと、密閉キャビネットの少なくとも一方に取り付
けられた複数の音響管とからなり、上記音響管の他端を
略直線上または平面上に配置したものである。
するために、少なくとも１つのスピーカユニットと、こ
のスピーカユニットの前後に取り付けられた密閉キャビ
ネットと、密閉キャビネットの少なくとも一方に取り付
けられた複数の音響管とからなり、上記音響管の他端を
略直線上または平面上に配置したものである。
【００１１】
【作用】ライン状に配列された音源の指向性は、各音源
の指向性Roと各音源を点音源と見なしたときのアレイの
指向性Raの積で表わされる。上記した本発明の構成によ
れば、それぞれの音響管の端部から放射される音は独立
した点音源の指向性を示す。従って、全体の指向性はこ
れらの点音源の指向性の合成となり、一つのスピーカユ
ニットの指向性よりもはるかに鋭い指向性を示す。ま
た、スピーカユニットの前後の密閉キャビネットにそれ
ぞれ音響管を取り付け、その先端を所定の位置に配置す
ることにより指向性を制御することができる。
の指向性Roと各音源を点音源と見なしたときのアレイの
指向性Raの積で表わされる。上記した本発明の構成によ
れば、それぞれの音響管の端部から放射される音は独立
した点音源の指向性を示す。従って、全体の指向性はこ
れらの点音源の指向性の合成となり、一つのスピーカユ
ニットの指向性よりもはるかに鋭い指向性を示す。ま
た、スピーカユニットの前後の密閉キャビネットにそれ
ぞれ音響管を取り付け、その先端を所定の位置に配置す
ることにより指向性を制御することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面と共に説
明する。
明する。
【００１３】（図１）は第１の実施例の概略断面図であ
る。１は口径10cmのスピーカユニットで、その前後には
同じ容積の密閉キャビネット２が設けられている。前面
の密閉キャビネットには８本の音響管３が取り付けら
れ、その他端は１１ｃｍ間隔で直線状に配列されてい
る。また後面の密閉キャビネットには２本の音響管４が
取り付けられ、その他端は２２ｃｍ間隔で配置されてい
る。５は音響管を支持するバッフル板である。また音響
管の太さと長さはすべて等しい。
る。１は口径10cmのスピーカユニットで、その前後には
同じ容積の密閉キャビネット２が設けられている。前面
の密閉キャビネットには８本の音響管３が取り付けら
れ、その他端は１１ｃｍ間隔で直線状に配列されてい
る。また後面の密閉キャビネットには２本の音響管４が
取り付けられ、その他端は２２ｃｍ間隔で配置されてい
る。５は音響管を支持するバッフル板である。また音響
管の太さと長さはすべて等しい。
【００１４】このスピーカシステムの指向性を（図２）
に示す。スピーカユニット単独の指向性に比較しては勿
論のこと、（図５）に示した従来のアレイスピーカより
も鋭い指向性が得られているのがわかる。これは後面の
密閉キャビネットに取り付けられた２本の音響管４によ
る逆相音源の効果である。逆相音源がなくてもスピーカ
ユニット単独の指向性に比較すれば指向性は鋭くなる
が、この場合には（図５）の指向性と等しくなる。
に示す。スピーカユニット単独の指向性に比較しては勿
論のこと、（図５）に示した従来のアレイスピーカより
も鋭い指向性が得られているのがわかる。これは後面の
密閉キャビネットに取り付けられた２本の音響管４によ
る逆相音源の効果である。逆相音源がなくてもスピーカ
ユニット単独の指向性に比較すれば指向性は鋭くなる
が、この場合には（図５）の指向性と等しくなる。
【００１５】次に本発明の第２の実施例について（図
３）とともに説明する。（図３）は本実施例の略断面図
である。前面の密閉キャビネットには８本の音響管３が
取り付けられ、その他端は１１ｃｍ間隔で直線状に配列
されていることは第１の実施例と同じである。後面の密
閉キャビネットにも８本の音響管５が取り付けられ、そ
の他端は音響管３の端部と所定の間隔ｄをもって同じく
１１ｃｍ間隔で直線状に配列されている。音響管の支持
部材６はパンチングメタルで構成されている。上記の構
成により、低域では８組のダイポール音源を並べたのと
等価な指向性が得られる。
３）とともに説明する。（図３）は本実施例の略断面図
である。前面の密閉キャビネットには８本の音響管３が
取り付けられ、その他端は１１ｃｍ間隔で直線状に配列
されていることは第１の実施例と同じである。後面の密
閉キャビネットにも８本の音響管５が取り付けられ、そ
の他端は音響管３の端部と所定の間隔ｄをもって同じく
１１ｃｍ間隔で直線状に配列されている。音響管の支持
部材６はパンチングメタルで構成されている。上記の構
成により、低域では８組のダイポール音源を並べたのと
等価な指向性が得られる。
【００１６】尚、実施例では音響管の端から音を直接放
射したが、音響管の端部に断面積が滑らかに変化するホ
ーンを設けることによって、管端部での反射をできるだ
け少なくし、滑らかな音圧周波数特性を得ることができ
る。また、内径の異なる複数の音響管を用いたり、位置
によって音響管の密度を変える、といった方法により、
音源に強度分布をもたせることも可能である。また、実
際のスピーカユニットでは振動板の前後が対称でないた
めに、前後の密閉キャビネットに音響管を取り付けた場
合、必ずしも逆相同レベルの音が得られないが、複数の
特性の揃ったスピーカユニットを互いに逆相で駆動し、
それぞれに音響管を取り付けても良い。また、実施例で
はスピーカユニットを直線上に配置した場合のみについ
て説明したが、平面上に配置した場合でもまったく同様
である。
射したが、音響管の端部に断面積が滑らかに変化するホ
ーンを設けることによって、管端部での反射をできるだ
け少なくし、滑らかな音圧周波数特性を得ることができ
る。また、内径の異なる複数の音響管を用いたり、位置
によって音響管の密度を変える、といった方法により、
音源に強度分布をもたせることも可能である。また、実
際のスピーカユニットでは振動板の前後が対称でないた
めに、前後の密閉キャビネットに音響管を取り付けた場
合、必ずしも逆相同レベルの音が得られないが、複数の
特性の揃ったスピーカユニットを互いに逆相で駆動し、
それぞれに音響管を取り付けても良い。また、実施例で
はスピーカユニットを直線上に配置した場合のみについ
て説明したが、平面上に配置した場合でもまったく同様
である。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明の指向性スピーカ
は、少なくとも１つのスピーカユニットと、このスピー
カユニットの前後に取り付けられた密閉キャビネット
と、密閉キャビネットの少なくとも一方に取り付けられ
た複数の音響管とを有して構成し、上記音響管の他端を
略直線上または平面上に配置したことによって、少ない
スピーカユニットで鋭い指向性をもつ指向性スピーカを
実現することができる。
は、少なくとも１つのスピーカユニットと、このスピー
カユニットの前後に取り付けられた密閉キャビネット
と、密閉キャビネットの少なくとも一方に取り付けられ
た複数の音響管とを有して構成し、上記音響管の他端を
略直線上または平面上に配置したことによって、少ない
スピーカユニットで鋭い指向性をもつ指向性スピーカを
実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す概略断面図
【図２】本発明の第１の実施例における指向特性を示す
図
図
【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す概略断面図
【図４】従来のアレイ方式スピーカシステムの構成を示
す図
す図
【図５】従来のアレイ方式のスピーカシステムの指向特
性を示す図
性を示す図
【図６】従来の音響管アレイを用いた指向性スピーカシ
ステムの構成を示す図
ステムの構成を示す図
１ スピーカユニット ２ 密閉型キャビネット ３、４ 音響管 ５ バッフル板 ６ 支持部材 ７ 密閉キャビネット ８ ホーンドライバ ９ 音響管 １０ ホーンユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和栄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも１個のスピーカユニットと、こ
のスピーカユニットの前後に取り付けられた密閉キャビ
ネットと、この密閉キャビネットの少なくとも片側に取
り付けられた複数の音響管とからなることを特徴とする
指向性スピーカシステム。 - 【請求項２】スピーカユニットの前面の密閉キャビネッ
トに取り付けられた複数の第１の音響管と、スピーカユ
ニットの後面の密閉キャビネットに取り付けられた複数
の第２の音響管の先端とを、略同一の直線上または平面
状に配置したことを特徴とする指向性スピーカシステ
ム。 - 【請求項３】スピーカユニットの前面の密閉キャビネッ
トに取り付けられた複数の第１の音響管と、スピーカユ
ニットの後面の密閉キャビネットに取り付けられた第２
の音響管の先端とを一対にして、前後に所定の間隔を保
って略同一の直線上または平面状に配置したことを特徴
とする指向性スピーカシステム。 - 【請求項４】複数のスピーカユニットと、このスピーカ
ユニットの前後に取り付けられた密閉キャビネットと、
この密閉キャビネットの片側に取り付けられた複数の音
響管とからなり、上記スピーカユニットの少なくとも１
個を逆相で駆動したことを特徴とする指向性スピーカシ
ステム。 - 【請求項５】スピーカユニットと密閉キャビネットとが
ホーンドライバであることを特徴とする請求項１から請
求項４のいずれかに記載の指向性スピーカシステム。 - 【請求項６】音響管の先端にホーンを結合したことを特
徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の指向
性スピーカシステム。 - 【請求項７】複数の音響管はそれぞれ内径の異なるもの
を用いたことを特徴とする請求項１から請求項４のいず
れかに記載の指向性スピーカシステム。 - 【請求項８】音響管の先端を所定の間隔をもって等間隔
に配置するとともに、それぞれの位置に配置する音響管
の本数を変えることによって強度分布をもたせたことを
特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の指
向性スピーカシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24907192A JPH06105386A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 指向性スピーカシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24907192A JPH06105386A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 指向性スピーカシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06105386A true JPH06105386A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17187577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24907192A Pending JPH06105386A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 指向性スピーカシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105386A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5889875A (en) * | 1994-07-01 | 1999-03-30 | Bose Corporation | Electroacoustical transducing |
| JP2005141079A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Patoraito:Kk | 音声信号報知装置およびそれを備えた警光灯 |
| JP2017147546A (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 公立大学法人首都大学東京 | 音響レンズおよび収音装置 |
| JP2018513616A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-05-24 | ボーズ・コーポレーションＢｏｓｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 指向性音響デバイス |
| US10582298B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-03-03 | Bose Corporation | Directional acoustic device and method of manufacturing a directional acoustic device |
| JP2020527308A (ja) * | 2017-07-14 | 2020-09-03 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン | ラウドスピーカ |
| WO2021205591A1 (ja) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | 日本電信電話株式会社 | スピーカアレイ |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP24907192A patent/JPH06105386A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5889875A (en) * | 1994-07-01 | 1999-03-30 | Bose Corporation | Electroacoustical transducing |
| JP2005141079A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Patoraito:Kk | 音声信号報知装置およびそれを備えた警光灯 |
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| WO2021205591A1 (ja) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | 日本電信電話株式会社 | スピーカアレイ |
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