JPH0728458B2 - スピーカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複数の共鳴管を有するパイプスピーカに関
し、スピーカの発音部に取着した複数の共鳴管の発音部
側に仕切板を設けることにより、Ｑが高い自然な音を放
射することのできるスピーカを得るものである。

［従来の技術］ ホーン型スピーカは振動板からの音波をホーンを通して
空間に放射する形式のスピーカである。

従来のこの種のホーン型スピーカの応用例としては例え
ば第３図に示すような自動車用の警笛があった。

この警笛は、電機駆動の膜（振動板に相当する）１がホ
ーン３に結合されて構成されている。その駆動機構は、
電磁石５、電機子７及び断続器９から構成されている。
静止位置では、断続器９の端子は、ばね11に付勢されて
電機子７の接点13に接触させられている。ボタン15を押
すと回路17が閉じて、電流が電磁石５に流れ、電磁石５
が電機子７を引き付ける。電機子７が電磁石５の極19に
引き付けられると、断続器９の端子が離れ回路17が開い
て、電機子７に対する電磁石５の力が働かなくなる。こ
の状態では、膜１の弾性回復力によって電機子７は元に
戻り、端子は再び接触する。この過程が繰返される。

この現象のサイクルが、膜１、電機子７、及びホーン３
の組合せの共振周波数により繰り返される。電機子７に
働く駆動力は、複雑な波形である。そのため膜１により
生じる音は、倍音に富んでいる。この状態のもとでは、
ホーン３の共振特性が音質を決定する重要な役をする。
小さな喉21と緩やかなフレア23とを持つ長いホーン３
が、最も心地よい音を発生する。これはその音響出力の
倍音構造が楽器のものに似ているためである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来のスピーカ（自動車用警
笛）にあっては、その周波数特性において全体としてそ
の出力音圧分布のグラフが平坦であり、Ｑが低く、自然
楽器とは異なって電気楽器的な音質となってしまってい
たという問題点が生じていた。

そこで、本発明は、Ｑの高い自然楽器によく対応したス
ピーカを提供することを、その目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、振動板を振動させて音波を発生させる発音部
と、この発音部を内蔵するケースと、複数の音高に対応
するようにこのケースに付設され、上記発音部からの音
波を外部に放射する複数の管体と、これらの管体と発音
部との間に管体の軸線に対して直交して設けられ、透孔
を有する仕切板とを備えたスピーカを提供するものであ
る。

［作用］ 本発明によれば、発音部においては振動板が振動して所
定の音波を発生させる。この発生した音波は複数の管体
の内部を通過して外部に放射される。この場合、何本か
の管体は特に共振し、その共振した音と残りの他の管体
を通過した音とが互いに混合しあって、複雑な波形の美
しい音が作られる。

そしてこのとき、これらの管体と発音部との間には仕切
板が設けられているため、この仕切板が管体内部での音
波における共鳴気柱の節を構成している。すなわち、仕
切板の存在によって共振周波数を決定する際の気柱の長
さが明確になり、全体としてＱの大きな（高い）スピー
カとなっているのである。この際に得られる音は、スペ
クトル・エネルギ分布が周期性の極めて高い包絡線パタ
ーンを有するもので、そのホルマント等が大変に明確
で、聴感上も音高の知覚が容易なものである。この結
果、小音量でも遠くから弁別可能な通りの良い音となっ
ている。

［効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、自然な音が
得られ、楽器の音源用として好適なスピーカを得ること
ができる。そして、このスピーカによれば所望の音域を
カバーすることができる。また、本発明にあっては、小
さな音でも通りが良いスピーカを提供することができ
る。

更に、単一の管体について仕切板と発音部とを備えた構
成のスピーカを複数個集めてなる場合よりも構造として
簡単なものとすることができ、且つ安価に製作すること
もできる。

［実施例］ 以下、本発明に係るスピーカの実施例を図面を参照して
説明する。

第１実施例 第１図は本発明に係るスピーカの第１実施例を示すその
縦断面図である。

この図において、31は箱型のケースである。このケース
31の内部には所定容積の空間33が画成されている。

この空間33の内部には該空間33を上下に２分割する取付
板35が配設され、この取付板35のほぼ中央部には取付孔
36を介してスピーカユニット37が固定されている。この
スピーカユニット37はケース31内の上部空間33Aに向か
って放音するようにこの取付孔36に固定されている。ス
ピーカユニット37は、振動板を有する周知のスピーカに
例えばアンプを組み合わせたものである。このスピーカ
ユニット37はその振動板を振動させて音波を発生させる
発音部を構成している。

ケース31の上壁にはこのスピーカユニット37に対向して
複数の共鳴管41、43、45が立設されている。これらの共
鳴管41、43、45は長さ及び太さの異なる直管である円筒
管で形成され、各共鳴管41、43、45はそれぞれ所定の直
径、所定の長さを有している。共鳴管43が最も長くてか
つ太く、共鳴管45が最も短く最も細く形成されている。

また、各共鳴管41、43、45の内孔のケース31への取着側
端部にはそれぞれ仕切板51、53、55が固定されている。
なお、各共鳴管41、43、45の内孔の他端は外部に開口し
ている。放音用の開口である。

従って、各仕切板51、53、55とスピーカユニット37との
間には所定容積の空間33Aが形成されていることにな
る。なお、ケース31の底壁には下部空間33Bと外部とを
連通する孔57が形成されている。

これらの仕切板51、53、55は所定の厚さを有する例えば
軟鉄で形成され、それぞれ各共鳴管41、43、45の内孔に
あってその軸線方向に対して直交するように（管路に対
して垂直に）固定されている。また、この仕切板51、5
3、55の中央部には内孔と上記空間33Aとを連通する透孔
61がそれぞれ形成されている。これらの透孔61は断面が
円形で所定の直径を有して形成されている。例えば、内
孔との関係でその透孔61の直径は規定されるものであ
る。

従って、このスピーカ装置にあっては、スピーカユニッ
ト37の振動板が振動することにより生じた音波は、仕切
板51、53、55の透孔61を通って共鳴管41、43、45の内孔
の孔に侵入し、内孔に音波の定在波を形成する。すなわ
ち、各仕切板51、53、55と放音用の開口との間で音波は
繰り返し反射され、これらの共鳴管41、43、45の内部で
所定の共鳴周波数の気柱振動が明確に形成されて、Ｑの
高い音を放射することができる。仕切板51、53、55はこ
の場合内孔内の音波の反射面を構成している。そして、
共鳴管41、43、45はその軸線方向について断面の開口面
積が同一の直管であるため、基本振動に対して奇数倍の
倍振動について明確な共振を構成している。

従って、このように構成したスピーカ装置にあっては、
各共鳴管41、43、45の各共鳴周波数を異ならせることに
より、例えばパイプオルガンの音源を構成することがで
きる。

第２実施例 第２図は本発明の第２実施例に係るスピーカ装置を示し
ている。

この実施例にあっては、ケース71内に複数個のスピーカ
ユニット73、75を取着するとともに、ケース71に必要な
音高の数だけ共鳴管81、83、85、87を取着したものであ
る。なお、その他の構成は第１実施例のそれと同様であ
る。

また、上記スピーカ73、75の数は必ずしも共鳴管81・・
・の数と1:1に対応させる必要はない。音域に対応させ
ておいても良いものである。

したがって、本実施例によればさらにきめの細かな制御
が可能なスピーカ装置を得ることができる。その他の作
用は上記第１実施例のそれと同じである。

なお、上記各実施例においては、その共鳴管の長さを可
変とすることもできる。例えば、内管とこれに摺動自在
に嵌合する外管とで各共鳴管を構成しても良い。例え
ば、外気温度に合わせて各共鳴管の長さを可変としても
良いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスピーカの第１実施例を示すその
縦断面図、 第２図は本発明に係るスピーカの第２実施例を示すその
縦断面図、 第３図は従来のスピーカ装置を示すその縦断面図であ
る。 31……ケース、 37……スピーカユニット（発音部）、 41、43、45……共鳴管（管体）、 51、53、55……仕切板、 61……透孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動板を振動させて音波を発生させる発音
   部と、この発音部を内蔵するケースと、 複数の音高に対応するようにこのケースに付設され、上
   記発音部からの音波を外部に放射する複数の管体と、 これらの管体と発音部との間に管体の軸線に対して直交
   して設けられ、透孔を有する仕切板とを備えたことを特
   徴とするスピーカ。