JPH09509817A - 音響ホーンを具えた音声再生装置とその装置に使用される音響ホーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 音声再生装置がその装置の側壁（５）の開口（１５）で終端する音響ホーン（１０）を具え、１つ障害物（２３）がホーン（１０）の音響ダクト（１１）に配置され、周波数応答を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】 音響ホーンを具えた音声再生装置とその装置に使用される音響ホーン この発明は、音響ホーン(acoustic horn)を収容したハウジングを具え、その ホーンがある長さの音響ダクト(acoustic duct)を有し、そのダクトがホーン側 壁により境界づけられハウジングの側壁の開口で終端し、そのホーン側壁が駆動 機構により駆動されるダイヤフラム(diaphragm)により部分形成される音声再生 装置に関すものである。 この発明はまた、上に規定された装置に使用される音響ホーンに関するもので ある。 かかる装置およびかかる音響ホーンはＥＰ−Ａ−第４５１，８８５号から公知 である。この公知の装置は、その装置の前面の開口で終端する音響ホーンを組み 入れたカーラジオ(car radio)またはテレビジョン受信機である。この音響ホー ンはともに音響ホーンを形成する円錐状拡声器(cone loudspeaker)と射出成形(i njection-moulding)とにより形成される。射出成形は射出成形により形成された 音響ダクトの断面積が開口からの距離の関数として単調に減少するように円錐形 状に適合される。この公知の装置の欠点は、そのホーン構造が拡声器の高い周波 数での再生を減衰させることである。この公知の装置の他の欠点は、拡声器によ る中間周波数領域の再生が音響ホーンの空気の共振により増幅されることである 。上述の結果は異なった周波数での音声の一様でない再生を生じる。 本発明の目的は、より一様な高周波および中間周波数領域の再生が得られるよ う冒頭のパラグラフに規定した形の装置および音響ホーンを改善しようとするも のである。 この目的を達成するため、本発明に係る装置は、１つの障害物（obstacle）が ダイヤフラムの中央部分近傍のダクトに配置され、そのダクトはその障害物のあ る位置で局所的な最小値を有する曲線により、開口からの距離の関数として表わ される面積を備えた断面（Ａ−Ａ）を有することを特徴とするものである。おど ろくべきことに、この方法は音響ホーンの音声再生の周波数応答を改善する。実 験結果は、ダイヤフラムの中央のその位置で断面がかなり急に増加すると特に高 い周波数の再生の本質的な改善を生じることを示している。 本発明に係る装置の一実施態様は、前記障害物がホーン側壁でステップ状形態 により形成されることを特徴とする。このような障害物は実現が簡単である。好 適には、そのステップ状形態は鋸歯状形態であるが矩形状の形態もまた同様に改 善された周波数応答を与えることが証明された。これら形態は、ダイヤフラムに 対面する壁が射出成形ダイによりプラスチックから作られる場合は簡単に形成さ れる。かかるダイでかかる形態は必ず唯１回だけ形成されねばならぬ。このこと は改善された周波数応答を装置に対する生産コストを増加させることなく収得さ せる。 本発明に係る装置の別の実施態様は、前記障害物が駆動機構の少なくとも一部 分により形成されることを特徴とする。通常の円錐状拡声器が公知の装置のよう に使用されると、駆動機構はホーンに突起物を形成する。駆動機構をホーンダク トに配置することによりずっと平坦なホーンが得られる。このことはそのハウジ ングがテレビジョンセットの受像管よりかなり広がることなく、その音声が装置 の前面よりさらに発散するテレビジョン受信機の製作を可能とする。可搬形コン ピュータの使用にあたっては、できるだけ平坦な音響ホーンを有することは非常 に重要である。このホーンはその時、例えばユーザの方に方向付けられた開孔を 備えたキーボードの下に載置されることができる。平坦な構造は自動車運転のユ ーザにとって非常に重要である。このことはかかる音響ホーンがカーラジオに、 または車のドアやダッシュボードに載置されるのを可能とする。 この実施態様は、ダイヤフラムおよび駆動機構がいわゆるウェハ状拡声器の部 分を形成するなら非常に簡単に実現可能である。ウェハ状拡声器は懸架手段を備 えた駆動機構が円錐形のダイヤフラムの音声輻射側へ接続される拡声器である。 駆動機構はその時結果的に平坦な拡声器となる円錐体の内側に位置することにな る。かかる拡声器が本発明に係る装置に使用される時にはこの拡声器は製作され 分離ユニットとして試験される。この拡声器を備えた音響ホーンの組み立て後駆 動機構はホーンダクトに位置付けされ、これは前述のパラグラフで概要述べた利 点を有する。 本発明に係る装置のさらに別の実施態様は、前記駆動機構が１つの磁石システ ムと１つのコイル巻型(coil former)を具え、その磁石システムがダイヤフラム に面するホーン側壁の一部分により保持され、そのコイル巻型が磁石システムと ダイヤフラム間で音響ダクトに延在することを特徴とする。ホーン側壁を使用す ることにより、磁石システムを位置付ける分離懸架手段はなしですますこともで きる。このことは本発明に係る装置の生産コストを削減させる。 本発明に係る装置のさらに別の実施態様は、ダイヤフラムの中央部分近傍のダ クトに１つの円錐体が配置され、その円錐体が駆動機構により駆動可能であるこ とを特徴とする。いわゆる二重の円錐体の使用は高い周波数での再生をさらに改 善する。 本発明に係るさらに別の実施態様は、前記開口の面積がダイヤフラムの面積よ り小さく、その開口が細長いことを特徴とする。開口がかかる大きさである時補 正された音声再生は開口の制限された面積で得られる。よい結果が、例えば１： ３より小さいアスペクト比（aspect ratio）を有する開口で得られた。かくて、 与えられた拡声器のある程度の音質および音響電力を得ることは可能で、しかも 装置ハウジングの壁に要求される面積は通常の方法で載置される拡声器の場合よ りも実質的に小さい。 本発明のさらに別の実施態様は、前記ダイヤフラムがホーン側壁の面積の少な くとも四分の一を形成することを特徴とする。ダイヤフラムがホーン側壁の面積 の大部分を形成する時は、音声の変質はかなり少ない。ダイヤフラムがホーン面 積の四分の一より大きく形成されるとその変質はもはやなにも発見されない。 本発明に係るさらに別の実施態様は、前記装置がホーン近傍に受像管を具え、 駆動機構が空気間隙を備えた磁石システムを具え、その空気間隙がその受像管よ りはなれている磁石システムの側面に位置することを特徴とする。拡声器の磁石 システムは空気間隙が位置する磁石システムの側面で提供される漏洩磁束を発生 する。ＥＰ−Ａ−第４５１，８８５号から公知のテレビジョン受信機では、キャ ビネット(cabinet)の最小幅が磁石システムの空気間隙を受像管の方へ方向付け ることにより達成されてきた。しかしながら、本発明に係る装置では、最小のキ ャビネット幅は空気間隙が受像管よりはなれて方向付けられる時にまた得られる ことができる。このことは、磁石システムの漏洩磁束が受像管により表示される 画像の質に影響し得るから有利である。 以下添付図面を参照し実施例により本発明を詳細に説明する。添付図面におい て、 図１は本発明装置に係る実施例を示す断面図であり、 図２は本発明に係る装置に使用される音響ホーンの第１の実施例を示す断面図 であり、 図３は開口からの距離の関数としての音響ダクトのグラフ化した断面積であり 、 図４は公知の装置および本発明に係る装置の音声再生の周波数応答を示し、 図５は本発明に係る装置に使用れさる音響ホーンの第２の実施例を示す長手方 向断面図であり、 図６は本発明に係るテレビジョン受信機の一部の断面図であり、 図７は本発明に係る装置に使用される音響ホーン実施例の斜視図である。 ここに線図的に示されたいくつかの実施例では、図面のスケールは任意で、必 ずしも同じではない。 図１は本発明に係る装置を示し、この場合テレビジョン受信機１は受像管７と ２つの音響ホーン１０とを収容するハウジング３を有する。音響ホーン１０はハ ウジング３の側壁５の開口１５で終端する音響ダクト１１を有している。このよ うにして、図１から明らかなように、かなりの大きさの拡声器が使用可能で、に もかかわらずなおコンパクト(compact)な構造が得られている。 図２はハウジング３の側壁５と音響ホーン１０の断面が見える装置の１部分を 示している。音響ホーン１０は与えられた長さＬの音響ダクト１１を有し、その ダクト１１は長手方向に延在するホーン側壁１３により境界づけられている。音 響ダクト１１はハウジング３の側壁５の開口１５で終端している。ホーン側壁１ ３は長手方向に延在し駆動機構２３により駆動されるダイヤフラム２１によりそ の一部分が形成されている。障害物１７がダイヤフラム２１の中央部分近傍のホ ーン１１に配置されている。図２で文字Ａ−Ａは開口１５から距離ｄにおける断 面の位置を示している。 図３は曲線３０が開口１５からの距離ｄの関数としての位置Ａ−Ａ（図２参照 ）における断面積Ｓを表わすグラフを示している。曲線３０はホーンについては 慣 例であるほぼ単調な降下を示している。障害物１７（図２参照）の結果曲線３０ は局所的な最小値３１を示している。障害物１７の用意は単調に減少する断面積 を有する音響ホーンのそれに比し高い周波数での再生を改善するということがわ かってきている。また、障害物１７の用意は音響ダクト１１における空気の共振 に起因する中間周波数領域の増幅をおさえるということがわかってきている。満 足する結果が障害物１７を図２に示されるように構成することにより特に得られ てきている。公知の装置からはじめて、この改善はそれによりホーン側壁１３が 製作されるダイの簡単な修正により簡単に実現される。このことは音声再生の改 善を装置１の生産コストを著しく増大させることなく得さしめている。 図４では公知の装置の音声再生の周波数応答を曲線６１で、本発明に係る装置 の周波数応答を曲線６３で表わしている。周波数は水平軸に対数的にプロットさ れ再生音響電力は垂直軸に対数的にプロットされている。このグラフは本発明に 係る装置が高い周波数および中間周波数でより一様な再生を提供することを明ら かに示している。 図５は本発明装置の実施例で使用されるに適した音響ホーンを示す長手方向断 面図である。ここに示される音響ホーン１０は射出成形４５といわゆるウェハ状 拡声器４０とを具えている。ウェハ状拡声器４０はそのなかで円錐状ダイヤフラ ム２１が懸垂され、それに駆動機構２３が固着されているシャーシ４１を具えて いる。駆動機構２３は円錐部２１の内側に位置しており、それでウェハ状拡声器 ４０はかなり平坦なユニットを構成する。駆動機構２３は懸架手段４３によりシ ャーシ４１に固着された磁石システム２７とダイヤフラム２１へ接続されたコイ ル巻型２９とを具えている。ウェハ状拡声器４０はさらにシャーシ４１に対しコ イル巻型２９を中心におく心出しダイヤフラム２８を具えている。ウェハ状拡声 器４０は製作されそして分離して試験されるユニットを形成する。このことはな んらかの生産欠陥がより前段で前以って検出される利点を有する。拡声器４０が 射出成形４５に載置されてしまった後、音響ホーンは障害物がダイヤフラム２１ の中央部分近傍に位置するそのダクト１１で得られ、それで開口１５からの距離 ｄの関数としての位置Ａ−Ａでの断面積Ｓは、障害物の位置（図２および３と比 較せよ）で局所的最小値３１を有する曲線３０により表わされる。この実施例で は障害物は駆動機構２３により形成される。公知の装置と比較してこの実施例の 利点は、よりよい音声再生とより平坦なホーン構造の両者が実現されるという点 にある。駆動機構２３を音響ダクトに配置することにより、ホーンの最大横方向 の大きさが磁石システム２７の高さにより削減される。この平坦な構造の結果こ の音響ホーン１０は、車に載置したり可搬形コンピュータやマルチ−メディア機 器のような他の機器に載置したりするテレビジョン受信機に使用されて非常に適 切なものとなる。 図６はこの場合テレビジョン受信機の本発明装置に係る実施例の部分断面図で ある。図面は音響ホーン１０と受像管７の一部分を示している。駆動機構２３が 磁石システム２７とコイル巻型２９とを具えるこの実施例では、磁石システムは ダイヤフラム２１に面するホーン側壁の一部分１３により保持されている。コイ ル巻型２９は磁石システム２７とそれにコイル巻型２９が接続されるダイヤフラ ム２１との間で音響ダクト内で延在している。コイル巻型２９はさらに心出しダ イヤフラム２８に接続され、ダイヤフラム２８は音響ダクト１１に延在している 。加うるに、円錐部２２はダクト１１に位置し、その円錐部はダイヤフラム２１ へ集中的に接続され、駆動機構２３により駆動される。磁石システム２７をホー ン側壁１３へ固着することにより、分離懸架手段（図５参照）は余分になってし まう。このことは本発明に係る装置のコストを削減する。心出しダイヤフラム２ ８を音響ダクト１１に配置することにより、簡単な保護カバー２５が精度よく製 作されたシャーシ４１の代りに使用される（図５参照）。この保護カバー２５は ダイヤフラム２１の保護のためにのみ作用し、それ故簡単な安価な、例えば、プ ラスチックからなる製品であることができる。付加的な円錐部２２は本発明に係 る装置の３重の再生のさらなる改善を提供する。この実施例では磁石システム２ ７は空気間隙２６を有し、空気間隙が受像管７からはなれている磁石システム２ ７の側面に位置するように磁石システムが配置される。かかる磁石システム２７ は空気間隙２６の近傍に磁石漏洩磁束を発生する。磁石システム２７の計画され た配置の結果、磁石システムはそれ自身この漏洩磁束を受像管７から遮蔽する。 かかる漏洩磁束は受像管７により表示される画像の質に影響を与えるから利点が ある。この実施例ではコイル巻型２９と磁石システム２７が今や前述の障害物を 形 成することは明らかであろう。 図７は本発明に係る装置に使用される音響ホーンの実施例を示す斜視図である 。この実施例では開口１５の面積はダイヤフラム２１の面積よりも小さい。さら に、開口１５は約１．４のアスペクト比を有して細長い。ハウジング３の細長い ストリップのみが輻射音声に役に立つ本発明に係る装置の使用には、この形状は 音響ホーンをして最適にする。この実施例については、大きなダイヤフラム面積 を備えた拡声器の音質と音量が試みられ、一方ハウジング壁の比較的小さな面積 のみが音声を輻射するのに要求されることがわかってきた。 本発明はここに示した実施例に限定されないことは注目すべきであり、種々の 変更実施例が発明の範囲内で可能である。例えば、円錐状のダイヤフラム２１の 代りに平坦なダイヤフラムが使用されてもよい。磁石システム２７を円錐部２１ の内側音響ダクト１１の外側に配置することは可能で、その時音響ダクトの障害 物はコイル巻型のみにより成形される。ステップ状の形態１７の代りに、ダイヤ フラム２１の中央の位置に唯１つの直立した壁を用意することも可能である。そ の上さらに、それ自身公知である、例えばピエゾ電気また静電原理に基づく機構 である他の駆動機構を使用することも可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ファン デ シラート マルティヌス ペ トルス マリア オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １ (72)発明者 ドゥホーフ グイド オディロン モーリ ッツ ベルギー国 ベー−9200 デンダーモンテ レセダラーン １ (72)発明者 ニエヴェンデイク ヨリス アデルベルト マリア オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．音響ホーン（１０）を収容したハウジング（３）を具え、そのホーンがある 長さ（Ｌ）の音響ダクト（１１）を有し、そのダクトがホーン側壁（１３）によ り境界づけられハウジングの側壁（５）の開口（１５）で終端し、そのホーン側 壁が駆動機構（２３）により駆動されるダイヤフラム（２１）により部分形成さ れる音声再生装置（１）において、 １つの障害物（１７，２３）がダイヤフラム（２１）の中央部分近傍のダク ト（１１）に配置され、そのダクトはその障害物のある位置で局所的な最小値（ ３１）を有する曲線（３０）により、開口（１５）からの距離（ｄ）の関数とし て表わされる面積（Ｓ）を備えた断面（Ａ−Ａ）を有することを特徴とする音声 再生装置。 ２．請求項１記載の装置（１）において、前記障害物がホーン側壁（１３）でス テップ状形態（１７）により形成されることを特徴とする音声再生装置。 ３．請求項１または２記載の装置（１）において、前記障害物が駆動機構（２３ ）の少なくとも１部分により形成されることを特徴とする音声再生装置。 ４．請求項３記載の装置（１）において、前記駆動機構（２３）が１つの磁石シ ステム（２７）と１つのコイル巻型（２９）を具え、その磁石ステムがダイヤフ ラム（２１）に面するホーン側壁（１３）の一部分により保持され、そのコイル 巻型が磁石システムとダイヤフラム間で音響ダクト（１１）に延在することを特 徴とする音声再生装置。 ５．請求項１から４いずれか記載の装置（１）において、ダイヤフラム（２１） の中央部分近傍のダクト（１１）に１つの円錐体（２２）が配置され、その円錐 体が駆動機構（２３）により駆動可能であることを特徴とする音声再生装置。 ６．請求項１から５いずれか記載の装置（１）において、前記開口（１５）の面 積がダイヤフラム（２１）の面積より小さく、その開口が細長いことを特徴とす る音声再生装置。 ７．請求項１から６いずれか記載の装置（１）において、前記ダイヤフラム（２ １）がホーン側壁（１３）の面積の少なくとも四分の一を形成することを特徴 とする音声再生装置。 ８．請求項１から７いずれか記載の装置（１）において、当該装置がホーン近傍 に受像管（７）を具え、駆動機構（２３）は空気間隙（２６）を備えた磁石シス テム（２７）を具え、その空気間隙はその受像管よりはなれている磁石システム の側面に位置することを特徴とする音声再生装置。 ９．請求項１から８いずれか記載の装置（１）に使用され、請求項１から８いず れか記載の請求項に従って規定されることを特徴とする音響ホーン（１０）。