JPS5920238B2 - ホ−ンスピ−カ - Google Patents
ホ−ンスピ−カInfo
- Publication number
- JPS5920238B2 JPS5920238B2 JP55153504A JP15350480A JPS5920238B2 JP S5920238 B2 JPS5920238 B2 JP S5920238B2 JP 55153504 A JP55153504 A JP 55153504A JP 15350480 A JP15350480 A JP 15350480A JP S5920238 B2 JPS5920238 B2 JP S5920238B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horn
- angle
- directivity
- speaker
- horn speaker
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
- G10K11/025—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators horns for impedance matching
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only
- H04R1/30—Combinations of transducers with horns, e.g. with mechanical matching means, i.e. front-loaded horns
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ホール、駅構内、グラウンド等、室内外音響
再生における多数の受聴者を対象に均一な音場を作る場
合に受聴位置により、音質や明瞭度の異らない高忠実性
の音響再生が可能なホーンスピーカに関し、放射インピ
ーダンスの乱れを抑え、周波数特性を平坦にすることを
目的とするものである。
再生における多数の受聴者を対象に均一な音場を作る場
合に受聴位置により、音質や明瞭度の異らない高忠実性
の音響再生が可能なホーンスピーカに関し、放射インピ
ーダンスの乱れを抑え、周波数特性を平坦にすることを
目的とするものである。
従来のホーンには、ラジアルホーン、コニカルホーン等
がある。
がある。
ラジアルホーンは、水平面内で波面が円弧になるよう設
計してあるため、この円弧状の波面が同心円状にホーン
の内部を伝搬していくため、開口面からそのまま指向性
を持たない状態で放射され、指向性がすぐれているが、
垂直方向が良くない欠点がある。またコニカルホーンは
、水平、垂直方向の指向性はすぐれているが、放射イン
ピーダンス特性が乱れる欠点がある。第１図ａ、ｂは特
開昭５４−１２７２４号公報に開示されたコニカルホー
ンを示す。このホーンは、側壁曲線がストレートで、２
つのコニカルホーンの組み合わせになつている。しかし
ながら、このホーンは放射インピーダンスの乱れが大き
い欠点がある。代表的ホーンであるエクスポネンシヤル
、コニカル、ベッセルホーンの壁曲形状を第２図ａに示
し、またその放射インピーダンス特性を第２図ｂノ に
示す。
計してあるため、この円弧状の波面が同心円状にホーン
の内部を伝搬していくため、開口面からそのまま指向性
を持たない状態で放射され、指向性がすぐれているが、
垂直方向が良くない欠点がある。またコニカルホーンは
、水平、垂直方向の指向性はすぐれているが、放射イン
ピーダンス特性が乱れる欠点がある。第１図ａ、ｂは特
開昭５４−１２７２４号公報に開示されたコニカルホー
ンを示す。このホーンは、側壁曲線がストレートで、２
つのコニカルホーンの組み合わせになつている。しかし
ながら、このホーンは放射インピーダンスの乱れが大き
い欠点がある。代表的ホーンであるエクスポネンシヤル
、コニカル、ベッセルホーンの壁曲形状を第２図ａに示
し、またその放射インピーダンス特性を第２図ｂノ に
示す。
これらのホーンは、Ｗｅｂｓｔｅｒのベッセルホーンの
一般式として次式のように表わされる。ＳＭ■ Ｓｏ（
ｌ＋αｘ）ｎｊＳＭ：切り口の断面積、 ５０：スロートの断面積、 α ：広がり係数、 ｘ：スロートからの距離、 上式においてｎ＝１がコニカル、ｎ＝閃がエクスポネン
シャル、その間がベツセルである。
一般式として次式のように表わされる。ＳＭ■ Ｓｏ（
ｌ＋αｘ）ｎｊＳＭ：切り口の断面積、 ５０：スロートの断面積、 α ：広がり係数、 ｘ：スロートからの距離、 上式においてｎ＝１がコニカル、ｎ＝閃がエクスポネン
シャル、その間がベツセルである。
第２図ｂより明らかなようにｎが小さくなる程、放射イ
ンピーダンスの乱れが大きくなつており、コニカルホー
ンの放射インピーダンスの乱れが最も大きくなつている
。 兇本発明は上記従来の欠点を除去するものであり、
以下に本発明について詳細に説明する。
ンピーダンスの乱れが大きくなつており、コニカルホー
ンの放射インピーダンスの乱れが最も大きくなつている
。 兇本発明は上記従来の欠点を除去するものであり、
以下に本発明について詳細に説明する。
まず、側壁曲線がストレートである角形ホーンの指向性
のシミユレーシヨンを行つた。
のシミユレーシヨンを行つた。
これは、第３図に示すようにホーンの開口部で等音圧、
等位相で駆動する弧状線音源モデルによりＷＯｌｂ＆Ｍ
ａｌｔｅｒの式を使つて行つた。ただし、Ｒａは角度α
の指向性係数、ｒは曲率半径、ｄは（２ｍ＋１）分割さ
れた線音源の長さ、２πＦｋ＝−である。
等位相で駆動する弧状線音源モデルによりＷＯｌｂ＆Ｍ
ａｌｔｅｒの式を使つて行つた。ただし、Ｒａは角度α
の指向性係数、ｒは曲率半径、ｄは（２ｍ＋１）分割さ
れた線音源の長さ、２πＦｋ＝−である。
ｃ
上式により行つた計算結果を第４図、第５図に示す。
第４図は開口の接線角を変えたもので、第５図は円弧半
径ｒを変化させたものである。この結果より、低域にお
いては、となる周波数において、開口角と指向角が一致
していることがわかる。
径ｒを変化させたものである。この結果より、低域にお
いては、となる周波数において、開口角と指向角が一致
していることがわかる。
また、高域の周波数において指向角は開口角に近づく。
指向角の均一化を図るために、ＫａＬ−４５０／２θ
を中心とする低域における指向角は、約θ／Ｊ丁となつ
ているが、この帯域の指向性制御要因であるホーン開口
部の接線角を約Ｊ丁θとする仮説を立てた。この仮説に
基きホーンを作成して実測した結果を第６図に示す。
指向角の均一化を図るために、ＫａＬ−４５０／２θ
を中心とする低域における指向角は、約θ／Ｊ丁となつ
ているが、この帯域の指向性制御要因であるホーン開口
部の接線角を約Ｊ丁θとする仮説を立てた。この仮説に
基きホーンを作成して実測した結果を第６図に示す。
第６図からも明らかなように、ベツセルホーンにおいて
は、開口部の接線角を約Ｊ丁θにすることにより低域で
の指向角はθとなることがわかり、仮説が立証出来た。
本発明の一実施例におけるホーン形状を第１図Ａ，ｂに
示す。
は、開口部の接線角を約Ｊ丁θにすることにより低域で
の指向角はθとなることがわかり、仮説が立証出来た。
本発明の一実施例におけるホーン形状を第１図Ａ，ｂに
示す。
第１図ａは垂直方向、第７図ｂは水平方向の形状を示し
ている。本実施例のホーンは４つの壁面１，２，３，４
からなり、水平、垂直方向の指向角が等しい場合には、
ホーン開口での側壁の接続角度を約Ｊテθとする。
ている。本実施例のホーンは４つの壁面１，２，３，４
からなり、水平、垂直方向の指向角が等しい場合には、
ホーン開口での側壁の接続角度を約Ｊテθとする。
ホーンの各側壁曲線は、の関数で表わされ、ｎの値が開
口側でｎｌ（Ｎ，≧２）、スロート側でＮ２（Ｎ２＞ｎ
ｌ）である結合形である。
口側でｎｌ（Ｎ，≧２）、スロート側でＮ２（Ｎ２＞ｎ
ｌ）である結合形である。
点Ａは指向特性の偏差の平坦性により決定される。一方
、水平方向の指向角θＨと垂直方向の指向角θＶが異な
る場合には指向角の大きい方が長さが短くなる。
、水平方向の指向角θＨと垂直方向の指向角θＶが異な
る場合には指向角の大きい方が長さが短くなる。
θｖ＜θＨとすると、スロートからθＨ方向の点Ｂまで
は断面積変化が工クズポテンシャルになるようなカーブ
とする。この方向でも点Ｃで側壁曲線がｎｌからＮ２に
変化している。点Ｃは指向角特性の偏差の平坦性により
決定される。本発明によるホーンスピー力の指向特性を
第８図Ａ，ｂに示す。又、放射インピーダンスと周波数
特性を第９図Ａ，ｂに示す。第９図Ａ，ｂにおいて、実
線は本発明、破線は従来のコニカルホーンを用いたもの
である。この例は、２θｖ＝４０る、２θＨ−９００に
選定したものであり、その範囲内において、音圧分布が
周波数によつて大きく変動せず、受聴位置によつても大
きく変動せず、受聴位置によつて音質が均一であること
を示すものである。
は断面積変化が工クズポテンシャルになるようなカーブ
とする。この方向でも点Ｃで側壁曲線がｎｌからＮ２に
変化している。点Ｃは指向角特性の偏差の平坦性により
決定される。本発明によるホーンスピー力の指向特性を
第８図Ａ，ｂに示す。又、放射インピーダンスと周波数
特性を第９図Ａ，ｂに示す。第９図Ａ，ｂにおいて、実
線は本発明、破線は従来のコニカルホーンを用いたもの
である。この例は、２θｖ＝４０る、２θＨ−９００に
選定したものであり、その範囲内において、音圧分布が
周波数によつて大きく変動せず、受聴位置によつても大
きく変動せず、受聴位置によつて音質が均一であること
を示すものである。
また、放射インピーダンス特性の乱れが少ない為、周波
数特性が平坦であることを示すものである。本発明は上
記のような構成であり、本発明によれば、音圧分布が周
波数によつて大きく変動せず、受聴位置によつて音質が
均一となり、さらに放射インピーダンス特性の乱れが少
ないため周波数特性が平坦となる利点を有するものであ
る。
数特性が平坦であることを示すものである。本発明は上
記のような構成であり、本発明によれば、音圧分布が周
波数によつて大きく変動せず、受聴位置によつて音質が
均一となり、さらに放射インピーダンス特性の乱れが少
ないため周波数特性が平坦となる利点を有するものであ
る。
第１図Ａ，ｂはそれぞれ従来のホーンスピーカのホーン
の水平断面図および垂直断面図、第２図ａは各種ホーン
の半断面図、第２図ｂは同各種ホーンの放射インピーダ
ンス特性図、第３図は弧状線音源モデルを示す図、第４
図、第５図は第３図に示す弧状線音源モデルにおける指
向角特性図、第６図Ａ，ｂはホーンの半断面図および指
向角特性図、第７図Ａ，ｂは本発明の→実施例における
ホーンスピーカの垂直断面図および水平断面図、第８図
Ａ，ｂは同ホーンスピーカの指向特性図、第９図Ａ，ｂ
は同ホーンスピーカの放射インピーダンス特性および音
圧周波数特性図である。 １，２，３，４・・・・・・壁面。
の水平断面図および垂直断面図、第２図ａは各種ホーン
の半断面図、第２図ｂは同各種ホーンの放射インピーダ
ンス特性図、第３図は弧状線音源モデルを示す図、第４
図、第５図は第３図に示す弧状線音源モデルにおける指
向角特性図、第６図Ａ，ｂはホーンの半断面図および指
向角特性図、第７図Ａ，ｂは本発明の→実施例における
ホーンスピーカの垂直断面図および水平断面図、第８図
Ａ，ｂは同ホーンスピーカの指向特性図、第９図Ａ，ｂ
は同ホーンスピーカの放射インピーダンス特性および音
圧周波数特性図である。 １，２，３，４・・・・・・壁面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ４個の壁面からなるホーンを有するホーンスピーカ
において、各壁面曲線が次式で表わされ、ａ＝ａ＿０（
１＋αｘ）＾ｎａ＿０：スロートの寸法 ａ：スロートから距離ｘの断面の寸法 α：広がり係数 ｎの値がホーンの開口側でｎ＿１（ｎ＿１≧２）、スロ
ート側でｎ＿２（ｎ＿２＞ｎ＿１）である関数の結合形
であり、かつ目標指向角（指向角とはポーラ指向特性の
軸上音圧に対して６ｄＢ低くなる角度）を２θとした場
合のホーンの開口の接線角度を√３θに設定したホーン
を具備したホーンスピーカ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のホーンスピーカにおい
て、ホーンの水平方向の目標指向角（θ＿Ｈ）と垂直方
向の目標指向角（θ＿Ｖ）とが異なる場合、ホーンの開
口の接線角度√３θが大きい方の壁面のスロート側の断
面積変化をエクスポネンシヤルとしたホーンスピーカ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153504A JPS5920238B2 (ja) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | ホ−ンスピ−カ |
| CA000388759A CA1164355A (en) | 1980-10-30 | 1981-10-26 | Horn speaker |
| US06/315,454 US4465160A (en) | 1980-10-30 | 1981-10-27 | Horn speaker |
| GB8132506A GB2088680B (en) | 1980-10-30 | 1981-10-28 | Horn speaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153504A JPS5920238B2 (ja) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | ホ−ンスピ−カ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5776995A JPS5776995A (en) | 1982-05-14 |
| JPS5920238B2 true JPS5920238B2 (ja) | 1984-05-11 |
Family
ID=15563992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55153504A Expired JPS5920238B2 (ja) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | ホ−ンスピ−カ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4465160A (ja) |
| JP (1) | JPS5920238B2 (ja) |
| CA (1) | CA1164355A (ja) |
| GB (1) | GB2088680B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152792A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-21 | Pioneer Electronic Corp | Horn type speaker |
| US4580655A (en) * | 1983-10-05 | 1986-04-08 | Jbl Incorporated | Defined coverage loudspeaker horn |
| JP3116119B2 (ja) * | 1989-04-27 | 2000-12-11 | ティーオーエー株式会社 | スピーカ用ホーン |
| FI90711C (fi) * | 1991-12-05 | 1994-03-10 | Salon Televisiotehdas Oy | Televisiovastaanotin |
| US5925856A (en) * | 1996-06-17 | 1999-07-20 | Meyer Sound Laboratories Incorporated | Loudspeaker horn |
| US5750943A (en) * | 1996-10-02 | 1998-05-12 | Renkus-Heinz, Inc. | Speaker array with improved phase characteristics |
| US6059069A (en) * | 1999-03-05 | 2000-05-09 | Peavey Electronics Corporation | Loudspeaker waveguide design |
| IT1315183B1 (it) * | 2000-02-04 | 2003-02-03 | Stebel Spa | Avvisatore acustico |
| US20080059132A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-06 | Krix Loudspeakers Pty Ltd | Method of designing a sound waveguide surface |
| US7686129B2 (en) * | 2007-08-30 | 2010-03-30 | Klipsch Llc | Acoustic horn having internally raised geometric shapes |
| EP2922050A1 (en) * | 2014-03-10 | 2015-09-23 | Ciare s.r.l. | Acoustic wave guide |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3292727A (en) * | 1963-05-06 | 1966-12-20 | Messerschmitt Ag | High power sound generator for sonic fatique testing |
| US4308932A (en) * | 1980-05-06 | 1982-01-05 | James B. Lansing Sound, Inc. ("Jbl") | Loudspeaker horn |
-
1980
- 1980-10-30 JP JP55153504A patent/JPS5920238B2/ja not_active Expired
-
1981
- 1981-10-26 CA CA000388759A patent/CA1164355A/en not_active Expired
- 1981-10-27 US US06/315,454 patent/US4465160A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-10-28 GB GB8132506A patent/GB2088680B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2088680A (en) | 1982-06-09 |
| GB2088680B (en) | 1985-03-20 |
| US4465160A (en) | 1984-08-14 |
| CA1164355A (en) | 1984-03-27 |
| JPS5776995A (en) | 1982-05-14 |
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