JPH08228394A - 指向性スピーカシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特定のエリアにだけ音を伝達する指向性スピー
カシステムに関し、全域に亘って忠実な再生を行うこと
が可能な指向性スピーカシステムを提供することを目的
とする。 【解決手段】バッフル板５に結合したスピーカ３の後面
を後面カバー６で覆い、これをリフレクターホーン１の
一方の焦点Ｘ１に取り付けた構成とする。上記構成にお
いて、入力信号が高い周波数の場合はスピーカの再生音
は他方の焦点Ｘ２へと集まって鋭い指向性を実現でき、
また入力信号が低い周波数の場合はスピーカ前面からの
音と後面からの音とが打ち消し合い周囲への音漏れを防
ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パブリックアドレ
スなどの放送用設備として使用される指向性スピーカシ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、機器のパーソナル化が非常な勢い
で進行しており、パブリックアドレスにおいても、ある
特定の範囲だけに、あるいはある特定の人々だけに情報
を伝達したいという欲求も指向性スピーカシステムによ
って具体的に実現されつつある。

【０００３】以下に、上記従来の指向性スピーカシステ
ムについて図面を用いて説明する。図３は従来の指向性
スピーカシステムの構成を示した半断面正面図であり、
図３において、１０はスピーカからの再生音を反射する
反射体となる傘状のリフレクターホーンであり、内面側
に２つの焦点Ｘ１，Ｘ２を有した構成になっている。１
２はスピーカであり、小型のスピーカボックス１３に組
み込まれて再生音を発生する。このスピーカボックス１
３は、吊り下げワイヤー１５にてリフレクターホーン１
０の内面側に吊り下げ状態で設置されている。１４は上
記スピーカ１２への配線コードであり、１１はこの指向
性スピーカシステム全体を吊り下げるための吊り下げ金
具である。

【０００４】以上のように構成された従来の指向性スピ
ーカシステムについて、以下にその動作を説明する。ま
ず、配線コード１４を経てスピーカボックス１３内に組
み込まれたスピーカ１２に信号が印加され、このスピー
カ１２から再生音を発生させる。このスピーカ１２の開
口部はリフレクターホーン１０の頂点部に対向するよう
に設けられているために、スピーカ１２から発生した再
生音は、図３の破線で示すよう幾何学的にスピーカ１２
から出て、リフレクターホーン１０の内面で反射する。

【０００５】また、リフレクターホーン１０の内面の曲
面カーブを楕円体で構成し、この楕円体の２個の焦点の
うち一方の焦点Ｘ１の位置に発音源としてのスピーカ１
２を配置し、他方の焦点Ｘ２の位置付近に聴取者の耳が
くるような配置設定であれば、スピーカ１２から放射さ
れた再生音を聴取点となる焦点Ｘ２に集束させることが
でき、リフレクターホーン１０の下では聞こえても、そ
の焦点Ｘ２の位置から離れると音はかなり減衰してしま
い、ある特定のエリアにいる人にだけスピーカ１２の再
生音を聞かせ、それ以外のエリアにいる人には聞こえな
いという状態を作り出すように構成されたものであっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、スピーカ１２から放射された再生音は全て
が焦点Ｘ２に集束するわけではなく、低い周波数の音ほ
どリフレクターホーン１０の効果がなく、焦点Ｘ２以外
へ発散していき、リフレクタホーン１０の焦点Ｘ２付近
にいる人以外のすこし離れた所にいる人にも聞こえてし
まうという問題点を有していた。

【０００７】また、リフレクターホーン１０による鋭い
指向性は高い周波数ほどその効果が顕著になるため、焦
点Ｘ２付近では高い周波数ほどよく集まり、このために
非常に音質が片寄った再生音として受聴することになる
という課題を有していた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、特定
のエリアにいる人にだけ忠実な再生音を伝達することが
できる優れた性能を発揮する指向性スピーカシステムを
提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の指向性スピーカシステムは、内面側に２つの
焦点を有する傘状のリフレクターホーンと、バッフル板
に結合されて上記リフレクターホーンの頂点部に放射面
を向けてリフレクターホーンの一方の焦点に配置される
とともに、発泡材からなる後面カバーで後面を覆ったス
ピーカからなる構成としたものである。

【００１０】この構成によりリフレクターホーンの内側
の一方の焦点に設置されたスピーカに入力される信号が
高い周波数の場合は、スピーカの後面を覆った後面カバ
ーを形成する発泡材は遮音効果が高くなり、したがって
バッフル板に取り付けたスピーカは密閉箱に取り付けた
場合と同じく幾何学的に他方の焦点へと放射音が集束
し、鋭い指向性を実現できることとなる。

【００１１】また、同スピーカに入力される信号がリフ
レクターホーンの大きさ（径，深さ）に対し波長が同程
度となるような低い周波数の場合には、リフレクターホ
ーンの効果がなくなって鋭い指向性は実現できなくなる
ことに加え、発泡材は遮音効果がなくなり、したがって
バッフル板に取り付けられたスピーカは前面，後面とも
に開放状態となり、このスピーカの中心軸線上、すなわ
ちリフレクターホーンの中心軸線上以外の位置ではスピ
ーカの前面からの音と後面からの音とが打ち消し合うよ
うになって周囲へ音が漏れるのを防ぐことができるとと
もに、リフレクターホーンの中心軸線上となる他方の焦
点Ｘ２ではスピーカの後面からの音を中心にした低い周
波数の再生音を受聴することができるようになり、低い
周波数から高い周波数までの忠実な再生音を特定の場所
のみに集束させて受聴することができるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。図１は一実施の形態に
よる指向性スピーカシステムの構成を示した半断面正面
図であり、図１において、１はスピーカからの再生音を
反射する反射体となる傘状のリフレクターホーンであ
り、内面側に２つの焦点Ｘ１，Ｘ２を有した構成になっ
ている。３は第１のスピーカであり、放射面が上記リフ
レクターホーン１の頂点に向くようにしてバッフル板５
に取り付けられており、その後面側を発泡ウレタン、ま
たは発泡ゴムからなる後面カバー６にて覆っている。ま
た、上記バッフル板５は吊り下げワイヤー２にてリフレ
クターホーン１の内側に吊り下げ状態で設置されてい
る。４はリフレクターホーン１の頂点部に前面、後面を
開放した状態で取り付けられた第２のスピーカであり、
この第２のスピーカ４はネットワーク８を通して低い周
波数だけが入力されるようにしている。７は第１のスピ
ーカならびにネットワーク８へ信号を入力するための配
線コードであり、９は指向性スピーカシステム全体を吊
り下げるための吊り下げ金具である。

【００１３】以上のように構成された本実施の形態の指
向性スピーカシステムについて以下にその動作を説明す
る。まず入力される信号がリフレクターホーン１の大き
さ（径，深さ）に対し波長が短い高い周波数の場合は、
電気信号は配線コード７を経て、バッフル板５に取り付
けられた第１のスピーカ３に印加され再生音を発生させ
る。このとき、第１のスピーカ３の後面を覆うように取
り付けられた後面カバー６は発泡ウレタン、または発泡
ゴムにより形成されているために、材料の有する性質か
ら高い周波数においては遮音効果が高くなり、したがっ
てバッフル板５に取り付けられた第１のスピーカ３は密
閉箱に取り付けられた場合と同じ状態になって前面部の
みから放射され、かつこの第１のスピーカ３の開口部は
リフレクターホーン１の頂点部に向かって対向するよう
に配設されているので、第１のスピーカ３から発生した
再生音は、図１の破線で示すよう幾何学的に第１のスピ
ーカ３から出て、リフレクターホーン１の内面で反射す
る。

【００１４】また、リフレクターホーン１の内面の曲面
カーブを楕円体で構成し、この楕円体の２個の焦点のう
ち一方の焦点Ｘ１の位置に発音源として第１のスピーカ
３を配置し、他方の焦点Ｘ２の位置付近に聴取者の耳が
くるような配置設定であれば、第１のスピーカ３から放
射された再生音を聴取点となる焦点Ｘ２に集束させるこ
とができ、リフレクターホーン１の下では聞こえても、
その焦点Ｘ２の位置から離れると音はかなり減衰してし
まい、ある特定のエリアにいる人にだけ第１のスピーカ
３の再生音を聞かせ、それ以外のエリアにいる人には聞
こえないという状態の鋭い指向性を実現することができ
る。

【００１５】なお、このとき、リフレクターホーン１の
頂点部に結合した第２のスピーカ４はネットワーク８に
より信号が入力されないため、動作しないようにしてい
る。また、第１のスピーカ３に入力される信号がリフレ
クターホーン１の大きさ（径，深さ）に対し波長が同程
度以上となるような低い周波数の場合には、リフレクタ
ーホーン１の効果がなくなって鋭い指向性は実現できな
くなることに加え、上記後面カバー６を形成する発泡ウ
レタン、または発泡ゴム６はその材料が有する性質から
低い周波数においては遮音効果がなくなり、したがって
第１のスピーカ３はバッフル板５に前面，後面とも開放
状態にて取り付けられたようになり、この第１のスピー
カ３の中心線軸上、すなわちリフレクターホーン１の中
心軸線上以外の位置では第１のスピーカ３の前面からの
音と後面からの音とが打ち消し合うようになって、第１
のスピーカ３そのものからの音が発生されなくなり、音
の漏れるのを防ぐことができるとともに、リフレクター
ホーン１の中心軸線上となる他方の焦点Ｘ２では第１の
スピーカ３の後面からの音を中心にした低い周波数の再
生音を受聴することができるようになり、低い周波数か
ら高い周波数までの忠実な再生音を特定の場所のみに集
束させて受聴することができるようになるものである。

【００１６】また、このときリフレクターホーン１の頂
点部に振動板の前面，後面を開放状態で結合した第２の
スピーカ４にネットワーク８を通して低い周波数の信号
を入力することにより、上記第１のスピーカ３だけでは
リフレクターホーン１の他方の焦点Ｘ２において高い周
波数の場合よりも音圧が低下してしまいがちな低い周波
数（低音部）の音圧を増強し、指向性スピーカシステム
全体の音質向上を図ることができるものである。

【００１７】また、このように構成された本発明による
指向性スピーカシステムの指向特性を、従来の指向性ス
ピーカシステムの指向特性と比較して図２に示す。この
図２から明らかなように、従来の指向性スピーカシステ
ムでは５００Ｈｚにおいてはリフレクターホーンによる
指向性がなくなり、６０度方向の音圧が正面軸上に対し
−１０ｄＢ程度になっているが、本発明による指向性ス
ピーカシステムでは−２０ｄＢ以下になっており、顕著
な差が見られるものである。

【００１８】なお、上記後面カバー６は、発泡ウレタ
ン、または発泡ゴムを用いて構成することにより、材厚
や発泡倍率により多少の変動はあるものの、材料が有す
る性質から概ね４００〜５００Ｈｚの周波数を境界にし
て、この周波数より低い周波数では遮音効果がなくな
り、逆に高い周波数では遮音効果が高くなるという特長
をうまく引き出すことができるものである。

【００１９】

【発明の効果】以上の実施の形態の説明より明らかなよ
うに本発明による指向性スピーカシステムは、バッフル
板に取り付けるとともに発泡材からなる後面カバーで後
面を覆ったスピーカを、内面側に２つの焦点を有するリ
フレクターホーンの一方の焦点に配設した構成とするこ
とにより、スピーカに入力される信号が高い周波数の場
合には、発泡材からなる後面カバーの遮音効果が高くな
ってスピーカの再生音は他方の焦点へと集束し、鋭い指
向性を実現でき、また、同スピーカに入力される信号が
低い周波数の場合には、リフレクターホーンによって鋭
い指向性は実現できなくなるが、発泡材からなる後面カ
バーの遮音効果がなくなってスピーカは前面，後面とも
開放状態となり、スピーカ前面からの音と後面からの音
とが打ち消し合い周囲へ音が漏れるのを防ぎ、他方の焦
点のみに低い周波数の再生音を伝送することができる。

【００２０】さらに、リフレクターホーンの頂点部に低
い周波数のみを再生する第２のスピーカを付加すること
により、低い周波数の再生音圧を増強し、システム全体
の音質向上を図ることができるなど、優れた効果を発揮
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の指向性スピーカシステ
ムの構成を示す半断面正面図

【図２】同実施の形態の指向性スピーカシステムと従来
の指向性スピーカシステムの指向特性を比較した特性図

【図３】従来の指向性スピーカシステムの構成を示す半
断面正面図

【符号の説明】

１ リフレクターホーン ２ 吊り下げワイヤー ３ 第１のスピーカ ４ 第２のスピーカ ５ バッフル板 ６ 後面カバー ７ 配線コード ８ ネットワーク ９ 吊り下げ金具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面側に２つの焦点を有する傘状のリフ
   レクターホーンと、バッフル板に結合されて上記リフレ
   クターホーンの頂点部に放射面を向けてリフレクターホ
   ーンの一方の焦点に配置されるとともに、発泡材からな
   る後面カバーで後面を覆ったスピーカからなり、このス
   ピーカから放射される再生音を上記リフレクターホーン
   の内面で反射させて他方の焦点に集束させるようにした
   指向性スピーカシステム。
2. 【請求項２】 リフレクターホーンの内面側に放射面が
   向くように、リフレクターホーンの頂点部に低音部のみ
   を再生する第２のスピーカを結合した請求項１記載の指
   向性スピーカシステム。