(57)【要約】【課題】放音側に音響管を備えるホーンスピーカにおいて、音響レンズを用いずに、放音された音波を平面波から所望の球面波に容易に変換する。【解決手段】音波を放射するドライバユニット１０と、前記ドライバユニットの前方に配置されるイコライザ１５と、前記ドライバユニットの前方において前記イコライザの周囲を囲むとともに、さらに拡径しながら前方に延設されたホーン１１と、前記イコライザの前方において前記ホーンの中心軸に沿って配置された導熱路部材２と、前記導熱路部材の発熱温度を調整可能な温度調整部とを備え、前記温度調整部が前記導熱路部材を発熱させることにより、前記ホーンの内壁側よりも前記ホーンの中心軸側の温度が高くなる。【選択図】図１
2016032254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音波を放射するドライバユニットと、
前記ドライバユニットの前方に配置されるイコライザと、
前記ドライバユニットの前方において前記イコライザの周囲を囲むとともに、さらに拡径しながら前方に延設されたホーンと、
前記イコライザの前方において前記ホーンの中心軸に沿って配置された導熱路部材と、
前記導熱路部材の発熱温度を調整可能な温度調整部とを備え、
前記温度調整部が前記導熱路部材を発熱させることにより、前記ホーンの内壁側よりも前記ホーンの中心軸側の温度が高くなることを特徴とするホーンスピーカ。
【請求項２】
前記導熱路部材は、金属棒により形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたホーンスピーカ。
【請求項３】
前記導熱路部材は、ヒートパイプにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたホーンスピーカ。
【請求項４】
前記ホーンの内壁と前記導熱路部材との間に配置されたペルチェ素子を備え、
前記ペルチェ素子により前記ホーンから吸熱し、前記導熱路部材側に放熱することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたホーンスピーカ。
【請求項５】
前記ホーンは、その内壁から前記導熱路部材を支持する複数の導熱路支持部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたホーンスピーカ。
【請求項６】
前記導熱路支持部は、金属によって柱状に形成され、
前記ペルチェ素子は、前記導熱路支持部に配置されることを特徴とする請求項５に記載されたホーンスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放音側に音響管を備えるホーンスピーカに関し、特に、音の平面波を曲面波に変換する音響トランスを備えたホーンスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば図７に示すように、従来のホーンスピーカ５０は、音声信号を音波として放射するドライバユニット１０と、このドライバユニット１０の前方に連結されたホーン１１とを備える。
ドライバユニット１０は、振動板１２と、振動板１２に接続されたボイスコイル１３と、ボイスコイル１３を動かすための磁気回路１４とを備える。
さらにホーンスピーカ５０は、振動板１２の前方に配置されたイコライザ１５と、イコライザ１５を支持する支持部１６とを備える。また、前記ホーン１１は、前記イコライザ１５によって支持されている。
前記イコライザ１５は、振動板１２の中心部と周辺部から出た音がスロート部２０に放出され、そのスロート部２０で合成されるときに、位相差を発生させないようにするものである。
【０００３】
このようなホーンスピーカ５０は、直接放射型のコーンスピーカに比べ、能率が高いことから、拡声等の用途に用いられる。
放射される音波はホーン１１の開口部１１ａにおいて略平面波である。そのため、ホーンスピーカ５０から放射される音波の指向性は鋭く、その音波は遠くまで届く。しかし、従来のホーンスピーカには、楽音聴取時にスピーカの主軸から聴取位置が外れると、略平面波である音波の周波数特性が急激に劣化する（高音域の出力レベルが低下する）という技術的な課題があった。
【０００４】
前記平面波を球面波とする方法として、音響レンズ等を用いて平面波を球面波に変換する方法がある。前記音響レンズには、音波の通路を変えるために複数の板状部品が用いられる。例えば、特許文献１には、スピーカの円錐形状のコーン紙の前面に、合成繊維の表面に多孔質フッ素系樹脂フィルムを貼り付けた布（板状部品）を丸形状に穿孔し、中央部の穿孔面積の小さい順に積層し、一体構造とした音響レンズ装置が開示されている。
特許文献１に開示される音響レンズ装置によれば、穿孔部の中心より外側に向かい多孔質層が層密となる。そのため、中心部の位相をその外側より進める位相制御を行うことにより、平面波を球面波とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されるような音響レンズを用いる方法にあっては、音波が加わることにより板状部品も振動する。そのため、板状部品の振動により生じる音波の影響を考慮して音響レンズを設計する必要があった。したがって、球面波を放音できるホーンスピーカは容易に構成でできるものではなかった。
また、音響レンズを用いたホーンスピーカにおいて、一度設定された球面波の形状を後から変更することは困難であり、環境に合わせた指向性の調整ができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、放音側に音響管を備えるホーンスピーカにおいて、音響レンズを用いずに、放音された音波を平面波から所望の球面波に容易に変換することのできるホーンスピーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するために、本発明に係るホーンスピーカは、音波を放射するドライバユニットと、前記ドライバユニットの前方に配置されるイコライザと、前記ドライバユニットの前方において前記イコライザの周囲を囲むとともに、さらに拡径しながら前方に延設されたホーンと、前記イコライザの前方において前記ホーンの中心軸に沿って配置された導熱路部材と、前記導熱路部材の発熱温度を調整可能な温度調整部とを備え、前記温度調整部が前記導熱路部材を発熱させることにより、前記ホーンの内壁側よりも前記ホーンの中心軸側の温度が高くなることに特徴を有する。
尚、前記導熱路部材は、金属棒、或いはヒートパイプにより形成されていることが望ましい。
また、前記ホーンの内壁と前記導熱路部材との間に配置されたペルチェ素子を備え、前記ペルチェ素子により前記ホーンから吸熱し、前記導熱路部材側に放熱することが望ましい。
また、前記ホーンは、その内壁から前記導熱路部材を支持する複数の導熱路支持部をさらに備えることが望ましく、その場合、前記導熱路支持部は、金属によって柱状に形成され、前記ペルチェ素子は、前記導熱路支持部に配置されることが望ましい。
【０００９】
このように構成することにより、ホーンの中心軸に沿って設けられた導熱路部材が発熱し、ホーンの内壁部から中央に向かうほど温度が高くなる。そのため、ホーン内において温度勾配が形成される。これによりホーン内において、温度勾配に応じた音波の伝搬速度に部分的な違いが発生し、音波を平面波から球面波に変換することができる。
また、温度調整部が導熱路部材の温度調整を行うことによって、温度勾配が変化するため、球面波の曲率（指向性）を選択的に変換することができる。そのため、スピーカからの放射音のバランスを環境に合わせて調整することができる。
また、前記のように平面波を球面波に容易に変換することができ、さらに曲率を変化させることで指向性の調整が可能である。そのため、広い環境の中の特定の範囲に対し音波を放射する用途、例えば運動会や集会などで好適に用いられるホーンスピーカを提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
放音側に音響管を備えるホーンスピーカにおいて、音響レンズを用いずに、放音された音波を平面波から所望の球面波に容易に変換することのできるスピーカを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係るホーンスピーカの断面図である。
【図２】図２は、本発明に係るホーンスピーカの変形例を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明に係るホーンスピーカの他の変形例を示す断面図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図５は、本発明に係るホーンスピーカの他の変形例を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図５のＢ−Ｂ矢視断面図であり、図６（ｂ）は、図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】図７は、従来のホーンスピーカの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明に係るホーンスピーカの断面図である。尚、図１において、既に図７を用いて説明したホーンスピーカの部材と同じ部材については同じ符号を用いるものとする。
図１に示す音響トランスとしてのホーンスピーカ１は、図示しない音源から供給された音声信号に基づき音波を放射するドライバユニット１０を備える。
ドライバユニット１０は、ドーム状に形成された振動板１２と、その周縁部に取り付けられたボイスコイル１３と、音声信号に基づきボイスコイル１３を前後に動作させる磁気回路１４とを備える。
【００１３】
さらに、ホーンスピーカ１は、前記ドーム状の振動板１２に対応するように、振動板１２の前方に配置されたイコライザ１５と、このイコライザ１５の周縁部１５ａを支持する支持部１６とを有する。前記イコライザ１５は熱伝導性に優れた材質により形成されているとよい。尚、前記イコライザ１５において、その周縁部１５ａよりも内側には円環状の起立部１５ｂが設けられ、その前端部にホーン１１の後端部が連結されている。
前記ホーン１１は、熱伝導性に優れた材質により形成され、図示するように前方に向けて所謂ホーン状に拡径している。
【００１４】
また、本発明に係るホーンスピーカ１は、その特徴ある構成として、イコライザ１５の中央先端からホーン１１の中心軸上に沿ってホーン１１の開口部１０ａの位置まで延びる直棒状の導熱路部材２を備えている。
この導熱路部材２は、例えば金属棒、あるいはヒートパイプにより構成される。前記導熱路部材２の後端側から熱源を含む温度調整部（図示せず）によって、導熱路部材２の発熱のオンオフ及び温度制御がなされる。
【００１５】
例えば、前記導熱路部材２が金属棒の場合、金属棒は熱伝導性に優れた材質により形成される。金属棒の基端側には、金属棒を所定温度まで加熱するための温度調整部（図示せず）が設けられる。
また、導熱路部材２が例えばヒートパイプの場合も、ヒートパイプの基端側には、ヒートパイプに熱を与えるための温度調整部（図示せず）が設けられ、基端側に与えられた熱がヒートパイプの先端側に移動するように構成される。
尚、前記導熱路部材２に熱を与える熱源としては、例えば電熱線やペルチェ素子など一般的な熱源を用いることができる。
【００１６】
このように導熱路部材２が所定温度に加熱されると、ホーン１１の温度よりも導熱路部材２の温度が高くなる。そのため、ホーン１１内において、ホーン１１の内壁側から中央の導熱路部材２に向かうほど温度が高くなるという温度勾配が形成される。
ここで、音波の伝搬速度は気温に依存し、高いほど高速となる。このため、ホーン１１の中心の伝搬速度よりもホーン１１の内壁側の伝搬速度が低下する。ホーン１１の中心から離れるにしたがって、音波が遅れて伝搬するため、ホーン１１の開口部１１ａから放出される音波が球面波となる。
【００１７】
このように本発明に係る実施の形態によれば、ホーン１１の中心軸上に設けられた導熱路部材２が発熱することによって、ホーン１１内が内壁部から中央に向かうほど温度が高くなる温度勾配が形成される。これにより温度勾配に応じて音波の伝搬速度に部分的な違いが発生し、音波を平面波から球面波に変換することができる。
また、導熱路部材２の温度調整を行うことによって、温度勾配が変化する。そのため、球面波の曲率（指向性）を選択的に変換することができ、環境に合わせたスピーカからの放射音のバランスを調整することができる。
【００１８】
また、前記のように平面波を球面波に容易に変換することができ、さらに曲率を変化させることで指向性の調整が可能である。そのため、広い環境の中の特定の範囲に対して音波を放射する用途、例えば運動会や集会などで好適に用いることができる。
また、音楽会などのイベント時において、ステレオ用に２台のホーンスピーカ１を用意した場合には、それらのバランス調整も容易に行うことができる。
【００１９】
尚、前記実施の形態のように、ホーン１１の中心軸に沿って導熱路部材２を設けることによってホーン１１内壁とホーン１１の中心軸との間に温度勾配を設け、その調整を行うことができる。しかし、図２に示すように、さらにホーン１１の内壁と導熱路部材２との間に例えば複数のペルチェ素子５を設けてもよい。
この場合、ペルチェ素子５がホーン１１の内壁から吸熱し、導熱路部材２側に放熱するように配置すれば、ホーン１１を冷却するとともに、導熱路部材２を加熱することができるため、即座に温度勾配を形成し、より細かに球面波の調整をすることができる。
また、イコライザ１５を支持する支持部１６をペルチェ素子により形成し、イコライザ１５の周縁部１５ａを介してホーン１１を冷却するように構成してもよい。
【００２０】
また、図３の断面図、及び図４（図３のＡ−Ａ矢視断面）に示すように、本実施形態にかかるホーンスピーカは、前記ホーン１１の内壁から導熱路部材２を支える１つ以上の導熱路支持部７を備えてもよい。導熱路支持部７は、柱状にホーン１１の内壁（ペルチェ素子５側）から導熱路部材２に向かって形成されている。導熱路支持部７の材質には、導熱路部材２を支えられる強度があれば良いが、熱伝導性の高い材質、例えば金属によって形成されていると都合がよい。
さらに、導熱路支持部７は、図５の断面図に示すように、導熱路部材２の長さ方向に一定の間隔をおいて、複数配置されてもよい。このときの導熱路支持部７の配置は、図４のように導熱路部材２の長さ方向における同じ位置から複数本配置されてもよく、また、図６（ａ）（図５のＢ−Ｂ矢視断面）及び図６（ｂ）（図５のＣ−Ｃ矢視断面）に示すように、各位置から一本ずつ複数の位置に配置されてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１            ホーンスピーカ
２            導熱路部材
５            ペルチェ素子
７            導熱路支持部
１０          ドライバユニット
１１          ホーン
１２          振動板
１３          ボイスコイル
１４          磁気回路
１５          イコライザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016032254.tif 000008
【図７】
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