JPH09168194A - スピーカ - Google Patents

スピーカ

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JPH09168194A
JPH09168194A JP7347884A JP34788495A JPH09168194A JP H09168194 A JPH09168194 A JP H09168194A JP 7347884 A JP7347884 A JP 7347884A JP 34788495 A JP34788495 A JP 34788495A JP H09168194 A JPH09168194 A JP H09168194A
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村 武 中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置面に平行する方向において無指向性とな
るスピーカを提供する。 【解決手段】 スピーカ１０は振動子１２を含み、振動
子１２は厚み方向に分極処理された圧電体からなる半球
面状の振動体１４を含む。振動体１４の内面および外面
には電極１６ａ，１６ｂが形成され、電極１６ａ，１６
ｂにはリード線１８ａ，１８ｂで入力端子２０が接続さ
れる。振動子１２は、ホーン２２の突出部分２４を覆う
ようにして、端部が溝２７内の３つのスペーサ２９に固
着される。振動子１２とホーン２２との間には、ホーン
２２の孔２８に通じるキャビティ３０が形成される。フ
ランジ部分２６に３つの支柱３２がねじ３４で固着さ
れ、それによって、ホーン２２と設置面との間に、ホー
ン２２の孔２８に通じる通路３６が、設置面に平行する
方向においてほぼ全方位にわたって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はスピーカに関し、
特に電気信号を音波に変換して放射するスピーカに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、コーンを用いたコーン型のスピー
カ、ホーンを用いたホーン型のスピーカ、平板状の圧電
素子を用いた平面型のスピーカなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のスピ
ーカは、いずれも、設置面ないし床面に平行する方向に
おいて指向性を有し、設置面ないし床面に平行する方向
において全方位（３６０°）にわたって音波を放射する
ことができない。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、設
置面に平行する方向において無指向性となるスピーカを
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、半球面状の
振動体と、振動体を振動するための駆動手段と、振動体
の湾曲した内面から外側に配置され、振動体の湾曲した
内面から外側に従って徐々に広がる孔を有するホーンと
を含み、振動体とホーンとの間にホーンの孔に通じるキ
ャビティが形成され、さらにホーンと設置面との間に、
設置面に平行する方向においてほぼ全方位にわたって、
ホーンの孔に通じる通路が形成された、スピーカであ
る。
【０００６】なお、この発明にかかるスピーカにおい
て、振動体の湾曲した外面から放射される音波を設置面
に平行する方向に反射するための反射部材が、振動体の
湾曲した外面上に配置されてもよい。
【０００７】また、この発明にかかるスピーカは、湾曲
した外面が振動体の湾曲した外面に間隔を隔てて対向す
るように配置される半球面状の別の振動体と、別の振動
体を振動するための別の駆動手段と、別の振動体の湾曲
した内面から外側に配置され、別の振動体の湾曲した内
面から外側に従って徐々に広がる孔を有する別のホーン
と、別のホーンの孔の開口部の近傍に配置され、その開
口部に対向し設置面に平行する面を有するバッフルとを
さらに含み、別の振動体と別のホーンとの間に別のホー
ンの孔に通じる別のキャビティが形成され、別のホーン
とバッフルとの間に、設置面に平行する方向においてほ
ぼ全方位にわたって、別のホーンの孔に通じる別の通路
が形成され、さらに振動体と別の振動体との間に、設置
面に平行する方向においてほぼ全方位にわたって他の通
路が形成されてもよい。
【０００８】
【作用】この発明にかかるスピーカでは、電気信号を入
力すれば、駆動手段によって振動体が振動し、振動体の
湾曲した外面から音波が放射されるとともに、振動体の
湾曲した内面からキャビティ、ホーンの孔および通路を
介して音波が放射される。
【０００９】この場合、振動体の湾曲した外面から放射
される音波は、振動体が半球面状に形成されているの
で、設置面に平行する方向においては、全方位にわたっ
て放射され無指向性となる。また、振動子の湾曲した内
面からキャビティ、ホーンの孔および通路を介して放射
される音波は、設置面に平行する方向において、通路が
ほぼ全方位にわたって形成されているので、全方位にわ
たって放射され無指向性となる。したがって、このスピ
ーカは、設置面に平行する方向において無指向性とな
る。
【００１０】
【発明の効果】この発明によれば、設置面に平行する方
向において無指向性となるスピーカが得られる。
【００１１】なお、この発明にかかるスピーカにおい
て、振動体の湾曲した外面上に反射部材が配置されれ
ば、振動体の湾曲した外面から放射される音波が反射部
材で設置面に平行する方向に反射されるので、設置面に
平行する方向において音圧が高くなる。
【００１２】また、この発明にかかるスピーカにおい
て、別の振動体、別の駆動手段、別のホーンおよびバッ
フルをさらに含み、別のキャビティ、別の通路および他
の通路が形成されれば、音波が２つの振動体から設置面
に平行する方向に放射されるので、設置面に平行する方
向において音圧がさらに高くなる。
【００１３】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の一
例を示す斜視図であり、図２はその平面図であり、図３
は図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。図１
ないし図３に示すスピーカ１０は、半球面状の振動子１
２を含む。
【００１５】振動子１２は、たとえばセラミックなどの
圧電体からなる半球面状の振動体１４を含む。振動体１
４の湾曲した内面および外面には、振動体１４を振動す
るための駆動手段としての電極１６ａおよび１６ｂがそ
れぞれ形成される。これらの電極１６ａおよび１６ｂに
は、リード線１８ａおよび１８ｂを介して、入力端子２
０が接続される。なお、振動体１４は、その厚み方向に
たとえば内面から外面に向かって分極されている。
【００１６】振動子１２は、たとえばアルミニウムから
なるホーン２２に固着される。ホーン２２は、振動子１
２の形状に対応した半球状の突出部分２４を有し、突出
部分２４の周囲にはフランジ部分２６が形成される。ま
た、突出部分２４とフランジ部分２６との間には、溝２
７が形成される。さらに、突出部分２４の中央には、音
波を伝搬するための孔（音道）２８が、突出部分２４の
突出側から反対側に従って徐々に広がるように形成され
る。そして、振動子１２は、ホーン２２の突出部分２４
を覆うようにして、端部が溝２７内の３つのスペーサ２
９に固着される。この場合、振動子１２とホーン２２と
の間には、振動子１２を振動させるためのキャビティ３
０が、孔２８に通じるように形成される。なお、リード
線１８ａは、溝２７を介して、振動子１２の内側から外
側に引き出される。
【００１７】ホーン２２のフランジ部分２６には、たと
えば、アルミニウムからなる３角柱状の３つの支柱３２
の一端が、ねじ３４でそれぞれ固着される。これらの支
柱３２は、ホーン２２の孔２８の一番広がった開口部を
設置面ないし床面から浮かせるためのものである。これ
らの支柱３２によって、音波を伝搬するための通路３６
が、ホーン２０の孔２８に通じるようにして、設置面な
いし床面に平行する方向においてほぼ全方位にわたって
形成される。
【００１８】なお、振動子１２の湾曲した外面から放射
される音波と、振動子１２の湾曲した内面からキャビテ
ィ３０、孔２８および通路３６を介して放射される音波
とが、相殺されないようにするために、それらの音波が
スピーカ１０の設置面ないし床面に平行する方向におい
てほぼ同じ位相になるように、キャビティ３０、孔２８
および通路３６が形成される。
【００１９】このスピーカ１０では、入力端子２０に電
気信号を入力すれば、振動子１２が振動し、振動子１２
の湾曲した外面から音波が放射されるとともに、振動子
１２の湾曲した内面からキャビティ３０、孔２８および
通路３６を介して音波が放射される。
【００２０】この場合、振動子１２の湾曲した外面から
放射される音波は、振動子１２ないし振動体１４が半球
面状に形成されているので、設置面ないし床面に平行す
る方向においては、全方位にわたって放射され無指向性
となる。また、振動子１２の湾曲した内面からキャビテ
ィ３０、孔２８および通路３６を介して放射される音波
は、設置面ないし床面に平行する方向において、通路３
６がほぼ全方位にわたって形成されているので、全方位
にわたって放射され無指向性となる。したがって、この
スピーカ１０は、設置面ないし床面に平行する方向にお
いて無指向性となる。
【００２１】また、振動子１２の湾曲した外面から放射
される音波と振動子１２の湾曲した内面から放射される
音波との位相差は、１８０°である。しかしながら、そ
れらの音波は、移相手段としても用いられるキャビティ
３０、孔２８および通路３６によって、設置面ないし床
面に平行する方向においてほぼ同じ位相にされる。その
ため、このスピーカ１０では、設置面ないし床面に平行
する方向において、それらの音波が相殺されず逆に重畳
され、音圧が高い。
【００２２】さらに、このスピーカ１０では、振動子１
２の湾曲した内面から放射される音波の音圧がホーン２
０の孔２８で高められるため、電気信号から音波への変
換効率がよい。
【００２３】また、このスピーカ１０では、支柱３２の
長さを変えることによって、ホーン２０の孔２８の開口
部に通じる通路３６の大きさが変わるので、ホーン２０
のカットオフ周波数を調整することができ、周波数特性
を調整することができる。
【００２４】図４はこの発明の実施の形態の他の例を示
す斜視図である。図４に示すスピーカでは、図１ないし
図３に示すスピーカと比べて、３つの支柱３２がそれぞ
れ上方に長く伸びて形成され、振動子１２の湾曲した外
面の上方に反射部材３８が配置され、その反射部材３８
が３つの支柱３２の上端にねじ３４でそれぞれ固着され
る。この反射部材３８は、振動子１２の湾曲した外面か
ら上方に放射される音波を設置面ないし床面に平行する
方向に反射するためのものである。
【００２５】図４に示すスピーカでは、図１ないし図３
に示すスピーカと同様に、設置面ないし床面に平行する
方向において無指向性となり、設置面ないし床面に平行
する方向において音圧が高く、電気信号から音波への変
換効率がよく、カットオフ周波数および周波数特性を調
整することができる。
【００２６】さらに、図４に示すスピーカでは、図１な
いし図３に示すスピーカと比べて、振動子１２の湾曲し
た外面から上方に放射される音波が反射部材３８で設置
面ないし床面に平行する方向に反射されるので、設置面
ないし床面に平行する方向において音圧が高くなる。
【００２７】図５はこの発明の実施の形態のさらに他の
例を示す断面図である。図５に示すスピーカ１０は、２
組の振動子１２およびホーン２２を含む。これらの振動
子１２およびホーン２２は、図１ないし図４に示す各ス
ピーカに用いられる振動子およびホーンと同様のもので
あり、同様に固着される。
【００２８】また、２組の振動子１２およびホーン２２
は、２つの振動子１２の湾曲した外面が間隔を隔てて対
向するように、２つのホーン２２がたとえばアルミニウ
ムからなる３角柱状の３つの支柱３２などで接続され
る。この場合、各支柱３２は、２つのホーン２２のフラ
ンジ部分２６にねじ３４で固着される。さらに、３つの
支柱３２の上端面には、バッフルとしてたとえばアルミ
ニウムからなる円板状の天板４０が接着される。
【００２９】そして、下方のホーン２２と設置面ないし
床面との間には、設置面ないし床面に平行する方向にお
いてほぼ全方位にわたって、音波を伝搬するための通路
３６が形成される。同様に、上方のホーン２２と天板４
０との間にも、設置面ないし床面に平行する方向におい
てほぼ全方位にわたって、音波を伝搬するための別の通
路３６が形成される。さらに、２つのホーン２２の間に
は、設置面ないし床面に平行する方向においてほぼ全方
位にわたって、音波を伝搬するための他の通路３７が形
成される。
【００３０】なお、２つの振動子１２の湾曲した外面か
ら通路３７を介して放射される音波と、２つの振動子１
２の湾曲した内面からキャビティ３０、孔２８および通
路３６を介して放射される音波とが、相殺されないよう
にするために、それらの音波がスピーカ１０の設置面な
いし床面に平行する方向においてほぼ同じ位相になるよ
うに、キャビティ３０、孔２８、通路３６および３７が
形成される。
【００３１】図５に示すスピーカ１０では、２つの入力
端子２０に電気信号を入力すれば、２つの振動子１２が
振動し、２つの振動子１２の湾曲した外面から通路３７
を介して音波が放射されるとともに、２つの振動子１２
の湾曲した内面からキャビティ３０、孔２８および通路
３６を介して音波が放射される。
【００３２】この場合、２つの振動子１２の湾曲した外
面から通路３７を介して放射される音波は、設置面ない
し床面に平行する方向において、通路３７がほぼ全方位
にわたって形成されているので、前方位にわたって放射
され無指向性となる。また、２つの振動子１２の湾曲し
た内面からキャビティ３０、孔２８および通路３６を介
して放射される音波は、設置面ないし床面に平行する方
向において、通路３６がほぼ全方位にわたって形成され
ているので、全方位にわたって放射され無指向性とな
る。したがって、図５に示すスピーカ１０は、設置面な
いし床面に平行する方向において無指向性となる。
【００３３】また、２つの振動子１２の湾曲した外面か
ら放射される音波と２つの振動子１２の湾曲した内面か
ら放射される音波との位相差は、１８０°である。しか
しながら、それらの音波は、移相手段としても用いられ
るキャビティ３０、孔２８、通路３６および３７によっ
て、設置面ないし床面に平行する方向においてほぼ同じ
位相にされる。そのため、図５に示すスピーカ１０で
は、設置面ないし床面に平行する方向において、それら
の音波が相殺されず逆に重畳され、音圧が高い。
【００３４】さらに、図５に示すスピーカでは、図１な
いし図４に示す各スピーカと比べて、２つ振動子１２か
ら音波が放射されるので、音圧がさらに高くなる。
【００３５】また、図５に示すスピーカ１０では、２つ
の振動子１２の湾曲した内面から放射される音波の音圧
が２つのホーン２０の孔２８で高められるため、電気信
号から音波への変換効率がよい。
【００３６】さらに、図５に示すスピーカ１０では、支
柱３２の長さを変えることによって、２つのホーン２０
の孔２８に通じる通路３６の大きさや通路３７の大きさ
が変わるので、２つのホーン２０のカットオフ周波数を
それぞれ調整することができ、全体の周波数特性を改善
することができる。
【００３７】なお、上述の発明の実施の形態では、電極
１６ａおよび１６ｂがリード線１８ａでショートされな
いようにするために、溝２７およびスペーサ２９が形成
されているが、溝２７およびスペーサ２９を形成する代
わりに、図６に示すように、振動子１２の振動体１４の
端部において、電極１６ｂの一部を除去した除去部１７
が形成されてもよい。この場合、電極１６ａおよび１６
ｂがリード線１８ａでショートされないようにするため
には、除去部１７が形成されている部分において、リー
ド線１８ａを振動体１４とホーン２２とで挟持すればよ
い。
【００３８】また、上述の発明の実施の形態では圧電体
からなる振動体の湾曲した内面および外面に電極が形成
された振動子が用いられているが、そのような振動子に
代えて、たとえば金属、セラミックあるいは合成樹脂か
らなる半球面状の振動体の一部に振動体を振動するため
の駆動手段としての圧電素子を接着した振動子が用いら
れてもよい。
【００３９】さらに、上述の発明の実施の形態ではホー
ン、支柱および天板がアルミニウムで形成されている
が、ホーン、支柱および天板は、他の金属、木、合成樹
脂、セラミック、ガラスなどで形成されてもよい。
【００４０】また、上述の発明の実施の形態では３角柱
状の３つの支柱が用いられているが、支柱の形状は、円
柱状、４角柱状あるいは他の柱状というように任意に変
更されてもよく、また、支柱の数も、３つ限らず１つ、
２つあるいは４つ以上であってもよい。
【００４１】さらに、ホーン２２の孔２８の開口率の精
度を高めるためには、孔２８の中心軸上に、音響的なイ
コライザが設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の一例を示す斜視図であ
る。
【図２】図１に示すスピーカの平面図である。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図であ
る。
【図４】この発明の実施の形態の他の例を示す斜視図で
ある。
【図５】この発明の実施の形態のさらに他の例を示す断
面図である。
【図６】振動子の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ スピーカ １２ 振動子 １４ 振動体 １６ａ，１６ｂ 電極 １７ 除去部 １８ａ，１８ｂ リード線 ２０ 入力端子 ２２ ホーン ２４ 突出部分 ２６ フランジ部分 ２７ 溝 ２８ 孔 ２９ スペーサ ３０ キャビティ ３２ 支柱 ３４ ねじ ３６，３７ 通路 ３８ 反射部材 ４０ 天板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半球面状の振動体、 前記振動体を振動するための駆動手段、および前記振動
    体の湾曲した内面から外側に配置され、前記振動体の湾
    曲した内面から外側に従って徐々に広がる孔を有するホ
    ーンを含み、 前記振動体と前記ホーンとの間に前記ホーンの孔に通じ
    るキャビティが形成され、さらに前記ホーンと設置面と
    の間に、前記設置面に平行する方向においてほぼ全方位
    にわたって、前記ホーンの孔に通じる通路が形成され
    た、スピーカ。
  2. 【請求項２】 前記振動体の湾曲した外面上に配置さ
    れ、前記振動体の湾曲した外面から放射される音波を前
    記設置面に平行する方向に反射するための反射部材を含
    む、請求項１に記載のスピーカ。
  3. 【請求項３】 湾曲した外面が前記振動体の湾曲した外
    面に間隔を隔てて対向するように配置される半球面状の
    別の振動体、 前記別の振動体を振動するための別の駆動手段、 前記別の振動体の湾曲した内面から外側に配置され、前
    記別の振動体の湾曲した内面から外側に従って徐々に広
    がる孔を有する別のホーン、および前記別のホーンの孔
    の開口部の近傍に配置され、前記開口部に対向し前記設
    置面に平行する面を有するバッフルを含み、 前記別の振動体と前記別のホーンとの間に前記別のホー
    ンの孔に通じる別のキャビティが形成され、 前記別のホーンと前記バッフルとの間に、前記設置面に
    平行する方向においてほぼ全方位にわたって、前記別の
    ホーンの孔に通じる別の通路が形成され、さらに前記振
    動体と前記別の振動体との間に、前記設置面に平行する
    方向においてほぼ全方位にわたって他の通路が形成され
    た、請求項１に記載のスピーカ。
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