JPS61502578A - 改良された多重励信器スピ−カ - Google Patents

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】 改良された多重励信器スピーカ 技術分野 この発明は一般にはスピーカ、特に改良された多重励信器スピーカに関するもの である。

背景技術 理論的に、スピーカ励信器は全周波数を再生できるべきなので、例えば低および 高周波音波源は単−源である。これは全音波の時間および位相コヒーレンスにも とづき、これによってゆがみのない自然な音を生じる。しかし、低周波を再生す るよう十分大きくて高周波を再生するよう十分軽い一般の励信器をつくるのは困 難である。従って、大半のスピーカは２つ以上の励信器を用い、多重励信器スピ ーカと呼ばれる。多重励信器が単一スピーカに用いられるときに幾つかの重要な 問題が持上がる。特に、成る周波数にて、幾つかの励信器が作動し、実際の位置 の音が聴取者に固定されない。更に、聴取者が聴取場所を動き回るときに、各励 信器から聴取者までの距離は不均一な具合に変化し、１つの場所で聴取者が低周 波励信器に接近し、別の場所では高周波励信器に聴取者が接近するようになる。

これは全周波数が聴取者に到達する波形前部の非同期にもとづく。両励信器が同 量の出を生成する交さ点にて、励信器から聴取者への通過長さの差により生じら れる２つの励信器から発せられる音波間に位相変換が存在する。大きな範囲に亘 り、これらの問題は多重スピーカ装置に固有のもので、励信器の見かけの音響源 が同一場所に全くないことによって生じられる。励信器の見かけの音響源は、入 力が励信器に作用されるときに生じるように励信器からの音波前部が聴取者に対 して現われる場所の点である。一般に、励信器の慣性特性を考慮して、励信器の 見かけの音響源はボイスコイル−コーン接続部の背後に且つ励信器の磁気構造内 にある。

明らかに、全ての励信器における見かけの音響源が空間内の同一点にもしあれば 、上述した問題の多くが解決される。実際に、低周波励信器の磁気構造の内側の 高周波励信器の埋込みにもとづき１．これを達成する試みにて幾つかの複雑な機 械的構成が開発されている。

実際に、これらスピーカは製作が高価につき、所望するようつくられない。更に 、この型のスピーカが妥当な費用にて製造できても、低周波励信器（ホーンを負 荷する）から発する音に対してホーンと幾分同じ様に低周波励信器の側部が作用 するようなし、これによって発生される音をひずませるので、スピーカは別の欠 点をもたらす。

多重励信器スピーカに固有の問題を解決する別の試みには、低周波励信器の前方 に高周波励信器を配置することが含まれる。この解決は、２つの励信器の交さ点 にて鋭くなる低周波励信器から発せられる音波に一定の時間遅れが生じるときに 不都合になる。更に、この様な構成における高周波励信器は回折する目的として 作用し、低周波励信器により生じられる音と干渉する。

発明の開示 従って、この発明の目的は、従来技術の多重励信器スピーカに固有の問題を解決 する改良された多重励信器スピーカを提供することにある。

この発明の別の目的は、低および高周波励信器の見かけの音響源が単一場所にて 聴取者に現われるべくなす改良された多重励信器スピーカを提供することにある 。

この発明の他の目的は、低および高周波励信器からの波形前部が時間と位相とレ スポンスに関して同期される改良された多重励信器スピーカを提供することにあ る。

この発明の更に別の目的は、構造が簡単で製造が安価な改良された多重励信器ス ピーカを提供することにある。

この発明に従えば、改良された多重励信器スピーカは、逆のスピーカコーンに終 っている細長いボイスコイル形成体を有する低周波励信器と、ボイスコイル形成 体に沿って配置された高周波励信器とを有する。ボイスコイル形成体は、高周波 励信器の見かけの音響源とはソ一致する場所にボイスコイル形成体に沿って低周 波励信器の見かけの音響源を動かすよう形成される。

上述の概略的説明と共にこの発明の他の目的と特長および利点は、添付図面に関 連して行われるときのこの発明に従った図示の推奨実施例の以下の詳細な説明の 参照によって一層十分に理解されよう。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明の多重励信器スピーカの前面図、第２図は第１図の２−２線に 沿って矢印方向に見た多重励信器スピーカの右側面断面図、 第６図はこの発明の多重励信器スピーカの別の実施例の前面図、 第４図は第６図の４−４線に沿って矢印方向に見た多重励信器スピーカの右側面 断面図、 第１，２図を先ず参照して、符号１０で概要的に示される多重励信器スピーカは 高周波励信器と低周波励信器とを有し、鋼のバスケット囲い１４と低周波励信器 の磁石組体１６を支持するようできる台部１２からつくられている。バスケット 囲い１４内に設けられた逆円錐ダイアフラムすなわちコーン１８は薄い彎曲した シートで、面が、軸心まわりの直線または曲線の回転によって形成されるような 形状をなしている。この様な曲線により形成される面は真の円錐ではないが、機 業分野ではこの様に一般に呼ばれ、こ＼で使用されるように用語”コーン”内に 含まれる。コーン１８は、フェルト繊維、紙、フェルト繊維および紙の混合物や プラスチックの様な強い材料でつくることができる。

コーン１８は低周波励信器と関連していて、内凹状音放射面１８ａと外囲状放射 面１８ｂとを有する。また、コーン１８は２つの同軸端部を有し、コーン１８の 上の小端部は駆動円２０と呼ばれ、コーン１８の大端部は囲い２２として呼ばれ る。この特別な実施例の角度Ｘは約６０°である。減衰リング２４はコーン１８ の囲い２２をバスケット１４に固着する。駆動円２０は細長いボイスコイル形成 体２６の一端に固着され。

他端は磁石組体１６の磁極片間の環状間隙内に中心合せされ、ボイスコイル１８ を有している。減衰リング３０はボイスコイル２８に近接したボイスコイル形成 体２６の端部をバスケット１４に固着する。減衰リング２４．３０はボイスコイ ル形成体２６とコーン１８をバスケット１４内に中心法めするよう作用するが、 コーン１８と形成体２６の軸方向に自由に動くように許す。

ボイスコイル２８は形成体２６に接着されて、コイル２８と一諸に通常のスピー カモータを形成する磁石組体１４の空隙内に配置される。レコードやテープの様 な音源により生じられる可聴周波数に比例する変化電流は適宜増幅され、ボイス コイル２８の通常の入力端子（図示しない）に作用され、間隙内の磁場と相互作 用して、可聴周波数に比例した割合にてコイルが機械的縦方向変換運動を受ける ようなす。ボイスコイル２８が縦方向変換運動を受けるときに、この運動は形成 体２６を介してコーン１８に与えられ、可聴音（低周波域内の）が空気内に生じ られる。

一般の高周波励信器３２は駆動円２０に近接した端部にて形成体２６内に設けら れ、形成体２６の長手方向に沿って延びるピン３４とハウジング３６により支持 される。この様に高周波励信器は低周波励信器と同軸である。

こ＼に説明した多重励信器スピーカは低周波および高周波励信器の同軸構造を示 す。しかし、この構成にて、低周波励信器の見かけの音響源は高周波励信器の見 かけの音響源と同じではない。特に、高周波励信器と低周波動信器両者の見かけ の音響源は各磁石組体の直ぐ前に配置される。低周波励信器と高周波励信器の異 った見かけの音響源は、再生音が不鮮明で不自然になる時間遅れ歪みを生じる。

この歪みは高周波励信器と低周波励信器からの再生音が聴取者の耳に同時に到達 しないことにもとづいている。

この発明は、高周波励信器の見かけの音響源の位置と実質的１こ一致する点に低 周波励信器の見かけの音響源を駆動することによりこの問題を最小にする。これ は後に詳しく説明される具合に低周波励信器の時間遅れを扱うことにより達成さ れる。

特に、コーン１８はボイスコイル２８に対し同様に動くが、ボイスコイル形成体 ２６の長さを駆動するよう時間遅れが音のためにとられる。この時間遅れは次式 により表わされる。

時間遅れ＝形成体の長さ／形成体内の音の速度（空気中の音の速度の倍数） 一般に、励信器はこの時間遅れを最小にするようできるだけボイスコイル形成体 を短かくしてつくられる。

しかし、見かけの時間遅れの発生は、低周波励信器の見かけの音響源を磁石組体 １６の外にボイスコイル形成体２６に沿って前方に動かすよう作用する。形成体 ２６内に高周波励信器３２を配置し、高周波励信器３２と同−位置近くに低周波 励信器の見かけの音響源を動かす時間遅れを発生することは、高および低周波励 信器の内相出力にもとづいている。この様に、同一の場所ではないが、高および 低周波励信器から出る同期した波形前部の一点に同一音響源を有するよう高およ び低周波励信器が感知される。見かけの時間遅れは、空気中の音の速度より速い 速度で音を伝播する材料でつくられたボイスコイル形成体２６の長さを延ばすこ とによって達成できる。例えば、形成体は長さ１２７α（５インチ）で、空気の 速度の１０倍の音伝播速度を有しており、形成体の音響見かけ長さは僅か１．３ 　ｃｍ　（０，５インチ）である。高周波励信器をＬ５　ｃｒｎ　（０，５イン チ）駆動用２０に近接した形成体２６の端部内に置くことによって、高および低 周波励信器の見かけの音響源ははゾ同−場所にある。ボイスコイル形成体２６の 特別な長さとその構成の材料の選択は特別な利用に適合するよう変えることがで きる。例えば、紙の代りに金属でつくられたボイスコイル形成体が考えられる。

特に、長い形成体は長い時間遅れにもとづき、短かい形成体は短かい時間遅れに 通常もとづき、材料の増大した音伝播速度は時間遅れを短かくするよう作用する 。

２つの励信器の見かけの音響源の正確な一致の達成は必要でない。互に１７６の 波長内にある２つの音源を聞く聴取者は２つの音源を別個に感知するようできず 。

代りに音波が単一音源からくるように２つの音源からくる音波を感知する。この 様に、音源から発せられる音波が互に１／６の波長内にあるように２つの見かけ の音響源を位置するよう必要とされるだけである。聴取者は２つの音源が１つだ けであるように感じる。

第３，４図をいま参照するに、この発明の多重励信器スピーカの別の実施例は符 号４０で示され、高周波励信器と低周波励信器を有している。台部４２は鋼のバ スケット囲い４４と低周波スピーカのための磁石組体４６とを支持するようでき る。

バスケット４４内には、低周波励信器と関連していて内凹状音放射面４８ａと外 凸音放射面４８１）とを有する逆円錐ダイアフラムすなわちコーン４８が設けら れている。また、コーン４８は２つの同軸の端部を有しており、コーン４８の小 さな上端部は駆動用５０として呼ばれ、コーン４８の大きな端部は囲い５２とし て呼ばれる。減衰リング５４はコーン４８の囲い５２をバスケット４４に固着す る。駆動用５０は細長いボイスコイル形成体２６の一端に固着されて他端が磁石 組体４６の磁極片間の環状間隙内に中心決めされており、ボイスコイル５８を有 する。減衰リング６０はボイスコイル２８に近接したボイスコイル形成体５６の 端部をバスケット４４に固着する。減衰リング５４゜６０はボイスコイル形成体 ５６とコーン４８をバスケット４４内に中心決めするよう作用するが、コーン４ ８と形成体５６を軸方向に動かすように許す。

ボイスコイル５８は形成体５６に接着すなわちしつかり固着され、ボイスコイル ５８と一緒に低周波励信器の通常のスピーカモータを形成する磁石組体４４の空 隙内に配置されている。

普通の高周波励信器６２は、駆動用５０に近接した端部にて形成体５６に沿って 一部分内方に配置されている。高周波励信器６２は、形成体５６の長さ方向に沿 って延びるピン６６とハウジング６８によって支持されたＬ字形の取付ブラケッ ト６４に固着される。高周波励信器６２は低周波励信器の軸心に垂直な面に対し て傾斜され、駆動用２０と角度Ｙを形成している。

ボイスコイル形成体５６は、高周波励信器６２の見かけの音響源と大体同一場所 にボイスコイル形成体５６に沿って前方に磁石組体４６の外に低周波励信器の見 かけの音響源を動かすことによって低周波励信器内に適宜な時間遅れを生じるよ う上述した原理に従って形成される。この特別な実施例において、ボイスコイル 形成体は、駆動用５０に近接したボイスコイル形成体５６の端部にできるだけ近 接した低周波励信器の見かけの音響源を動かすように構成されている。この場所 にて、低および高周波励信器から発信される音波は互に１／６の波長内にあり、 聴取者は２つの音源が１つだけであるように感じる。

この実施例は自動車用スピーカの使用に特に適している。傾斜した高周波励信器 ６２の使用は自動車のスピーカに有効な取付場所に良好に取付けられる。一般に 、これらの場所は、自動車の後部座席の後に設けられた荷物棚、ダツシュボード 、自動車の扉の下部を含む。スピーカに対して自動車内の聴取者の位置かはゾ固 定されたことに関連した限られた数のスピーカは、この小さな低出力励信器から 発せられる音を聴取者に直接に向けるよう配置される傾斜高周波励信器６２の使 用を許す。結果として、高周波励信器６２から発せられる音は後部窓、窓遮蔽や 足温りに対して向けられない。これは多重スピーカ内の低周波励信器の前部に高 周波励信器が配置されるときに普通に出会う問題なしに達成される。更に、聴取 者は低および高周波励信器から発せられた別々の音波を単一の場所から生じるよ うに感じる。

当業者に容易に明らかになる様に、この発明の精神や中心的特長から逸脱するこ となく他の特別な形や別の目的のためにこの発明を使用できる。従って、実施例 は図示のためと考えられるべきもので、上述の説明による以外の請求の範囲によ り示されるこの発明の範囲を制限するものでなく、請求の範囲と同−範噴内にあ る全ての実施例が包含されるべく意図されている。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）昭和６１年　２月１２日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．倒立スピーカコーンとこの倒立スピーカコーンに一端が固着された細長いボ イスコイル形成体とを有する低周波励信器、倒立スピーカコーンに固着されたボ イスコイル形成体の端部に近接配置された高周波励信器を備え、高周波励信器の 見かけの音響源とほゞ一致した点に低周波励信器の見かけの音響源を配置するよ うにボイスコイル形成体がつくられた多重励信器スピーカ。
2. ２．周波励信器の見かけの音響源はボイスコイル形成体の長さとボイスコイル形 成体がつくられる材料の音伝播速度とにもとづき、ボイスコイル形成体の長さと ボイスコイル形成体がつくられる材料との選択によって高周波励信器の見かけの 音響源と大体一致した点に低周波励信器の見かけの音響源を配置するようにボイ スコイル形成体がつくられる請求の範囲第１項記載の多重励信器スピーカ。
3. ３．台部、台部に固着された磁石組体、磁石組体と連通して配置されたボイスコ イル、ボイスコイルを一端にて支持するようなった細長いボイスコイル形成体、 ボイスコイル形成体の他の端部に固着された倒立スピーカコーン、磁石組体とボ イスコイルとボイスコイル形成体とスピーカコーンとで形成された低周波励信器 、高周波励信器、ボイスコイル形成体に沿った一点に高周波励信器を配置すべく 台部を含む装置を備え、磁石組体から離れてボイスコイル形成体に沿った一点に 低周波励信器の見かけ音響源を配置するように細長いボイスコイル形成体がつく られ、高周波励信器の見かけの音響が低周波励信器の見かけの音響源と大体一致 されている多重励信器スピーカ。
4. ４．高周波励信器と、低周波励信器の見かけの音響源は、倒立スピーカコーンに 固着されたボイスコイルの端部に近接した点にボイスコイル形成体に沿って配置 されている請求の範囲第３項記載の多重励信器スピーカ。
5. ５．低周波励信器の見かけの音響源はボイスコイル形成体の長さと、ボイスコイ ル形成体がつくられる材料の音伝播速度とにもとづき、ボイスコイル形成体の長 さとボイスコイル形成体がつくられる材料の選択によって高周波励信器の見かけ の音響源と大体一致する点に低周波励信器の見かけの音響源を配置するようにボ イスコイル形成体がつくられた請求の範囲第３項記載の多重励信器スピーカ。
6. ６．台部、台部に固着された磁石組体、磁石組体と連通して配置されたボイスコ イル、ボイスコイルを一端にて支持するようなった細長いボイスコイル形成体、 ボイスコイル形成体の他の端部に固着された倒立スピーカコーン、磁石組体とボ イスコイルとボイスコイル形成体とスピーカコーンとで形成される低周波励信器 高周波励信器、倒立スピーカコーンに固着されたボイスコイル形成体の端部に近 接した一点に高周波励信器を配置すべく台部を含む装置を備え、倒立スピーカコ ーンに固着されたボイスコイル形成体の端部に近接した一点に見かけの音響源を 配置するように細長いボイスコイル形成体がつくられ、高周波励信器の見かけの 音響源が低周波励信器の見かけの音響源と大体一致されている多重励信器スピー カ。
7. ７．低周波励信器の見かけの音響源がボイスコイル形成体の長さとボイスコイル 形成体がつくられる材料の音伝播速度とにもとづき、ボイスコイル形成体の長さ とボイスコイル形成体がつくられる材料の選択によって高周波励信器の見かけの 音響源と大体一致した一点に低周波励信器の見かけの音響源を配置するようにボ イスコイル形成体がつくられた請求の範囲第６項記載の多重励信器スピーカ。
8. ８．高周波励信器がボイスコイル形成体から外方に延びている請求の範囲第７項 記載の多重励信器スピーカ。
9. ９．高周波励信器が低周波励信器の軸心と垂直な面に対して傾斜されて倒立スピ ーカコーンに固着されたボイスコイル形成体の端部に形成された請求の範囲第８ 項記載の多重励信器スピーカ。