JPH02161895A - 音再生装置及び高忠実度を発生する方法 - 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】 狡盃分■ 本発明は一般には電気−音響装置の分野に関しさらにど
くには高忠実度音を発生するための装置および方法に関
する。

′　その。　占 電気−音響装置またはスピーカは、それらに供給される
電気信号内の変化の関数として可変音響圧力を放出する
。このような装置は２つの主要部分で形成される。第１
の部分は電気信号を送るための電気入力端子とおよびそ
れらの変位が電気信号内の変化に連動される可動な出力
構成部品とを有する変換器である。第２の部分は装置内
へ供給される電気信号に対応する音響放射波の放出を確
実にする可動な変換器構成部品に機械的に結合された板
またはダイヤフラムの形状の可動な構成部品である。

この種の装置は広く使用されてきたが通常、は可動なダ
イヤフラムの変位を発生するように与えられるエネルギ
ーの変換から得られた出力から生ずる重大な問題を提示
する。実際に直接突出ダイヤフラムと空気とを組合せる
音響結合は、ダイヤフラム（高インピーダンス）と空気
（低インピーダンス）とのそれぞれの音響インピーダン
スがかなり異なるので低レベルの出力を発生する。

この理由から、音響インピーダンス変換器すなわち曲線
状母線を有する一般的円錐形状の中空ファネルまたはホ
ーンを用いたスピーカが構成されてきた。この曲線は指
数曲線とするのが最も有利であろう。音響インピーダン
スの変換は、高インピーダンスレベルに対応しかつ可動
なダイヤフラムが取付けられているホーンの小断面部分
すなわち「のど（喉）部」とおよび低インピーダンスレ
ベルに対応しかつ外部に直接通じているホーンの主要部
分すなわちｒ口部」との間に配置された領域内で行われ
る。

しかしながら、口部表面が与えられたとき高変換比はの
ど部面積をきわめて小さくしたときに得られる。したが
ってこのためにスピーカダイヤフラムの表面積も小さく
なり、これによりスピーカから得られる出力がきわめて
制限される。

この制限を克服するために、可動なダイヤフラムとのど
部への入口との間に空洞または中間室を置くことが提案
されてきた。このようにしてダイヤフラムの表面積をの
ど部の表面積より大きくすることが可能となった。ダイ
ヤフラムとのど部との間の音響エネルギーの伝達は室内
に閉じ込められた空気の圧縮により行われることになる
。

しかしながら、この圧縮室型スピーカは重大な欠点を有
している。ダイヤフラムとのど部との間の音響エネルギ
ーの伝達したがってスピーカの適切な機能は高音域周波
数の方向に制限された周波数範囲または帯域内でのみ行
われる。圧縮室はこの領域で真の減衰を発生する。

ダイヤフラムとのど部との間の間隔を減少することはし
ゃ新局波数を上昇させるが、低音の音域における高振幅
変位の間にダイヤフラムと口部とが偶然に接触する危険
性を導入する。したがってこの場合も同様にスピーカか
ら得られる出力を制限することになる。さらに、この形
式のスピーカからの音響放出はきわめて顕著な指向性を
有し、放出はホーンの軸方向に行われることに注目すべ
きである０代表例では４０′のオーダーのかなり大きい
放射角を与えるためには相互に並置された多重ホーンま
たは多重ホーンが使用されなければならない。

第１図は従来技術によるホーン装備型スピーカを示す。

それは電気−音響変換器とおよび空気との音響結合用装
置とからなる。まず第１に変換器は２つの端子２および
３を備えた導電性ワイヤのコイル１を含む。コイルは磁
石４により形成される磁界内に包み込まれている。第２
番目に変換器は可動なダイヤフラム５を含み、コイルが
それに付着されている。空気結合装置は、中空ホーン７
に接続されかつ小さな入力開口８すなわち「のど部」を
有する空洞または室６とおよび大きな出力開口９すなわ
ち１口部」とを含む。

この形式のスピーカは以下のように作動する。

入力端子２，３に交流電圧を供給すると磁石４により形
成される磁界の作用により可動コイル１を変位させ、こ
れにより変換器ダイヤフラム５を変位させる。このよう
にして形成された音響エネルギーは室６を横断してホー
ンの出力のど部８の方向に伝播され、音響エネルギーは
ホーンから最終的に口部９を通過して外部へ放出される
。

口部９の大きな表面積との有効な結合すなわち音響イン
ピーダンスの適合を確実に得るためにはのど部８の表面
積は小さくなければならない。しかしながら、高レベル
の音宙出力を発生するためにはダイヤフラム５０表面積
は大きくなければならない、これらの相互に矛盾する要
求は室または空洞６の存在により調和され、室または空
洞６の内部の空気容積はそこで行われる圧縮の上昇およ
び圧力降下の結果として音響エネルギーを伝達し、これ
によりダイヤフラム５とのど部８との間の音響インピー
ダンスの適合が得られる。

しかしながら圧縮室６の使用は、前述のように高音域周
波数の伝達を制限しかつこれ以上の音響エネルギーはも
はや伝達されないという「しゃ新局波数」を上昇させる
という重大な欠点を構成する。

溌訓Ｉ戸【ｈ 本発明のスピーカは従来技術のスピーカの上述の欠点を
改善する。

本発明の目的の１つは、圧縮室への依存を必要とするこ
となくその寸法がホーンののど部の寸法より著しく大き
いところの可動なダイヤフラムを含むホーン装備型スピ
ーカを提供することである。

本発明の他の目的は、ダイヤフラムと口部とが偶然に接
触する危険性を有することなく可動コイルのきわめて大
きい変位を可能にするホーン装備型スピーカを形成する
ことである。

本発明のさらに他の目的は、３６０°まで拡がる角度内
への音響放出を確実に行うホーン装備型スピーカを提供
することである。

本発明のホーン装備型スピーカにおいて、のど部の領域
内に配置されかつ音響放射波の放出の役目をするダイヤ
フラムで製作されたホーン壁の一部分が可動にされてい
る。さらにとくには、本発明のスピーカは、電気信号を
音響信号に変換する電気−音響変換器と、電気信号を供
給するための入力端子を備えたコイルとおよび音響信号
を放出するための少なくとも１つの可動なダイヤフラム
とで形成・される、小さな入力領域すなわちのど部とお
よび大きな出力領域すなわち口部とを形成する円錐形状
壁を備えた中空ホーンもまた設けられる。スピーカダイ
ヤフラムはホーンの入力領域の壁の一部分で形成される
。

本発明は添付図面に基づく以下の説明によりさらによく
理解されよう。

１旌■ 第２図は本発明によるホーン装備型スピーカの第１の実
施態様を示す。それは電気−音響変換器とおよび空気と
の音響結合を確実にする装置とを含む。電気−音響変換
器は２つの端子２，３を備えた導電性コイル１を含み、
導電性コイルｌは磁石４により形成される磁界内に包み
込まれている。

それはまた可動なダイヤフラム２０をも含み、ダイヤフ
ラム２０の端縁は２１のような可撓式ばね懸架装置によ
り支持され、ダイヤフラム２０にはコイルが締結されて
いる。

空気結合装置は、のど部すなわち入力領域２３とおよび
出力領域２４すなわち口部とを備えた中空ホーン２２で
形成される。電気−音響変換器の可動なダイヤフラムは
ホーンの入力領域の壁の一部分で形成される。

上述の構造によるスピーカは中間圧縮室を必要とするこ
となくダイヤフラムとホーンとの間に順次に収斂する音
響インピーダンスを形成する。その結果、それはダイヤ
フラムとホーンとの間に高音域周波数の伝達に対して制
限を有しない、「シゃ新局波数」の上昇がない。

本発明によると、スピーカの変換器とホーンとの間の音
響インピーダンスの収斂の動作は、入力領域内に配置さ
れたホーンの２つの壁を隔離する間隔が順次に増大する
ことに依存する。ホーンの内部において一方の壁２５は
固定式であり、他方の壁２７はその一部分が可動なダイ
ヤフラム２０で製作される。

入力領域２３の第１の部分においてはダイヤフラムの変
位は小容積の空気を内包し、壁までの間隔が狭い結果と
して圧力を実質的に変化させる。−方最終出力領域２６
においてはダイヤフラムの変位は大容積−の空気を内包
し、相互に対向して配置されたダイヤフラムと壁との間
の間隔が十分大きい結果として圧力の変化はわずかとな
る。

さらに、入力領域２３からかなり距離が離れると、それ
に先行する容積部分の累積インピーダンスがそれに後続
の容積部分のインピーダンスより大きいままである。さ
らに、容積および圧力は個々にホーンの人力領域２３と
および出力領域２６との間で逆方向に変化する。この現
象は音響インピーダンスの好ましい収斂を効果的に構成
する。

第３図は回転対称の考え方を取入れた本発明によるスピ
ーカの第２の実施態様を示す、この実施態様は第２図に
示すホーン装備型スピーカ構造を軸すなわち対称＃ｉ３
９のまわりに３６０°回転することにより得られる。

すべてのスピーカ構成部品はこの対称軸を共有する。電
気−音響変換器は、３７および３８のような可撓式懸架
装置により所定位置に保持されたダイヤフラム３０を作
動する可動コイル１を含む、この実施態様によれば、ダ
イヤフラムは３４および３５のような円錐形状の壁を有
した中空ホーン３２の入力領域の構成部品である。作動
は第２図に示したスピーカの作動と同一であり、それは
対称軸３９に沿って主として第３図に示す方向に放出さ
れる音響エネルギーを発生する。エネルギー放出面はま
た２つの葉形部４０および４１を形成する。

第４図は第３図に示したスピーカの実施態様の変更態様
を示す。この実施態様においては、対称軸３９の方向に
顕著な指向性を保証する１つの葉形部５０を有するエネ
ルギー放出面が設けられる。この結果は、円錐形ダイヤ
フラム３０とそれの対称軸との間に形成される角度を減
少することにより達成される。

本発明の装置の他の多数の変更態様および修正態様が可
能であり、このようなことは同業者には容易に起りうろ
ことは上記の装置の実施態様から明らかであろう、した
がって本発明の範囲は開示された実施態様に限定される
ことな（、本明細書に付属の特許請求の範囲内に包含さ
れると思われるようなすべての実施態様を含むものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術において既知のホーン装備型スピーカ
； 第２図は本発明によるスピーカの第１の実施態様； 第３図は本発明によるスピーカの第２の実施態様；およ
び 第４図は本発明によるホーン装備型スピーカの第２の実
施態様の変更態様を示す。 １・・・電気コイル、　　　　２．３・・・入力端子。 ４・・・磁気手段、２１・・・ばね手段。 ２２・・・中空ホーン、２３・・・人力領域。 ２４・・・出力領域、　　　　　　２５．２７・・・ホ
ーンの側壁。 ２９・・・対称軸。 図面の浄＠（内容に変更なしう ／４′Ｌ朱子互９Ｉｆ了 ｆ　ｉｇ　、１ 手 続 補 正 書彷カ 平成 元年１２月６日 平成１年特許願第１９６４３９号 ２、発明の名称 音再生装置及び高忠実度を発生する方法３゜ 補正をする者 事件との関係 住所 氏　名　　リュカ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．電気信号を音響信号に変換する電気−音響変換器と
   ； 前記電気信号を供給するための入力端子を有するコイル
   と； 前記音響信号を放出するための少なくとも１つの可動な
   ダイヤフラムと； 相互に対向しかつ相互間の間隔が次第に増大するように
   配置された壁を有する中空ホーンであって小さな入力領
   域と大きな出力領域とを有した前記ホーンと； を有する音再生装置において；本改良が、 前記ダイヤフラムが前記入力領域における前記ホーンの
   壁の１つの一部分として形成されることを含むところの
   音再生装置。
2. ２．前記ホーンの前記壁とおよび前記ダイヤフラムとが
   共通対称軸のまわりの回転面で形成されるようにした請
   求項１記載の音再生装置。
3. ３．前記可動なダイヤフラムが前記電気コイルの作動に
   よって変位され； 前記コイルが磁気回路内で変位され； 前記ダイヤフラム、前記コイル、および前記磁気回路が
   同一対称軸を有する； ようにした請求項２記載の音再生装置。
4. ４．前記ホーンの壁間の間隔が線形関数に従うようにし
   た請求項１記載の音再生装置。
5. ５．前記ホーンの壁間の間隔が指数関数に従うようにし
   た請求項１記載の音再生装置。
6. ６．次第に増大する間隔により隔離された相互に対向す
   る側壁を有するホーンと； 再生されるべき音に対応する電気信号を受けるための入
   力端子を有する電気コイルと； 前記電気コイルのまわりに磁界を発生するための磁気手
   段と；および 前記コイルに結合されかつ前記電気信号に従って運動を
   するように設けられた可動なダイヤフラムであって前記
   側壁の１つの一部分として形成された前記ダイヤフラム
   と； を含むところの音再生装置。
7. ７．前記ダイヤフラムが前記電気信号に応答して自由に
   運動可能なようにするために前記ダイヤフラムが前記側
   壁に沿ってばね手段により懸架されるようにした請求項
   ６記載の音再生装置。
8. ８．前記側壁が共通対称軸のまわりの回転面で形成され
   るようにした請求項６記載の音再生装置。
9. ９．前記ダイヤフラムとおよび前記磁気手段とが前記ダ
   イヤフラムに対向する側壁と同一の対称軸を有するよう
   にした請求項６記載の音再生装置。
10. １０．次第に増大する間隔により隔離された相互に対向
    する側壁と； 再生されるべき音に対応する電気信号を受けるための入
    力端子を有する電気コイルであって前記コイルが磁界に
    より包囲されかつ前記電気信号に従って運動するように
    設けられたダイヤフラムに結合された前記電気コイルと
    ； を有する音再生装置から高忠実度音を発生する方法にお
    いて；前記方法が、 前記ダイヤフラムを前記側壁の１つの一部分として形成
    するステップを含むところの音再生装置から高忠実度音
    を発生する方法。