(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも一つの高周波音響源を含む高周波部と、少なくとも二つの中周波音響源を含む中周波部とを備える音響デバイスを提供する。【解決手段】高周波音響源ＳＨＦ及び中周波音響源ＳＭＦが垂直に重ねられていて、中周波部３、４が、高周波部２の下に位置して少なくとも一つの中周波音響源ＳＭＦを備える下部サブセクション３と、高周波部２の上に位置して少なくとも一つの中周波音響源ＳＭＦを備える上部サブセクション４とを備え、高周波部２の垂直指向性が、水平線Ｈからの中周波部３、４の垂直指向性の傾斜θＭＦに実質的に等しい水平線Ｈからの傾斜を有し、音響デバイス１の全体的な垂直指向性が水平線Ｈからゼロではない傾斜θＤを有する。【選択図】図１３
0003224523.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの高周波音響源（ＳＨＦ）を含む高周波部（２）と、少なくとも二つの中周波音響源（ＳＭＦ）を含む中周波部（３、４）とを備える音響デバイス（１）であって、前記高周波音響源（ＳＨＦ）及び前記中周波音響源（ＳＭＦ）が垂直に重ねられていて、  前記中周波部（３、４）が、前記高周波部（２）の下に位置して少なくとも一つの中周波音響源（ＳＭＦ）を備える下部サブセクション（３）と、前記高周波部（２）の上に位置して少なくとも一つの中周波音響源（ＳＭＦ）を備える上部サブセクション（４）とを備え、前記高周波部（２）の垂直指向性が、水平線（Ｈ）からの前記中周波部（３、４）の垂直指向性の傾斜（θＭＦ）に実質的に等しい水平線（Ｈ）からの傾斜（θＨＦ）を有し、前記音響デバイス（１）の全体的な垂直指向性が水平線（Ｈ）からゼロではない傾斜（θＤｉｒ）を有することを特徴とする音響デバイス（１）。
【請求項２】
前記水平線からの傾斜（θＨＦ、θＭＦ）が負である、請求項１に記載の音響デバイス（１）。
【請求項３】
前記高周波部（２）が非対称な垂直波面を有する、請求項１又は２に記載の音響デバイス（１）。
【請求項４】
前記垂直波面が可変曲率を有し、好ましくは下方に向かって増大する曲率を有し、より好ましくはＪ字を形成するように連続的に変化する曲率を有する、請求項３に記載の音響デバイス（１）。
【請求項５】
少なくとも一つの高周波音響源（ＳＨＦ）、好ましくは全ての高周波音響源（ＳＨＦ）と統合されている垂直導波路（５）を用いて、前記垂直波面がそろえられる、請求項３又は４に記載の音響デバイス（１）。
【請求項６】
各高周波音響源（ＳＨＦ）に送信される音響信号をそれぞれ処理することによって、前記垂直波面が少なくとも部分的には電子的にそろえられる、請求項３から５のいずれか一項に記載の音響デバイス（１）。
【請求項７】
前記下部サブセクション（３）の音響中心（Ｃｉｎｆ）が前記上部サブセクション（４）の音響中心（Ｃｓｕｐ）から距離（Ｒ）で後方に位置していて、前記下部サブセクション（３）の音響中心（Ｃｉｎｆ）と前記上部サブセクション（４）の音響中心（Ｃｓｕｐ）とを繋ぐ軸が、前記傾斜（θＨＦ）に実質的に等しい垂直線（Ｖ）からずれた角度（θＤ）を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の音響デバイス（１）。
【請求項８】
セットバック（Ｒ）の少なくとも一部（Ｒｂ）が、前記下部サブセクション（３）及び／又は前記上部サブセクション（４）の各中周波音響源（ＳＭＦ）に送信される音響信号を、音が前記セットバック（Ｒ）の一部（Ｒｂ）に沿って伝播するのにかかる時間に等しい遅延によってそれぞれ遅延させることによって、電子的に模倣される、請求項７に記載の音響デバイス（１）。
【請求項９】
前記下部サブセクション（３）の中周波音響源（ＳＭＦ）同士が第一垂直軸に沿って互いに整列していて、及び／又は、前記上部サブセクション（４）の中周波音響源（ＳＭＦ）同士が第二垂直軸に沿って互いに整列している、請求項１から８のいずれか一項に記載の音響デバイス（１）。
【請求項１０】
前記高周波部（２）が第一数（ｎ）個の高周波音響源（ＳＨＦ）を備え、好ましくは前記第一数（ｎ）個の高周波音響源（ＳＨＦ）が同一のものであり、好ましくは前記第一数（ｎ）が３である、請求項１から９のいずれか一項に記載の音響デバイス（１）。
【請求項１１】
少なくとも一つの高周波音響源（ＳＨＦ）が圧縮モーターである、請求項１０に記載の音響デバイス（１）。
【請求項１２】
前記下部サブセクション（３）が第二数（ｍ）個の中周波音響源（ＳＭＦ）を備え、前記上部サブセクション（４）が第三数（ｐ）個の中周波音響源（ＳＭＦ）を備え、好ましくは該中周波音響源（ＳＭＦ）が同一のものであり、好ましくは前記第二数（ｍ）と前記第三数（ｐ）との間の差の絶対値が２以下であり、好ましくは前記第二数（ｍ）が前記第三数（ｐ）よりも大きく且つ好ましくは前記第二数（ｍ）が４であり及び／又は前記第三数（ｐ）が２であり、又は前記差がゼロである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の音響デバイス（１）。
【請求項１３】
単一のコラム型のエンクロージャに統合されている請求項１から１２のいずれか一項に記載の音響デバイス（１）。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の音響デバイス（１）である第一音響デバイス（１）と、低周波部及び／又は超低周波部（９）を備える第二音響デバイス（７）とを備えることを特徴とする音響システム。
【請求項１５】
前記第一音響デバイス（１）と前記第二音響デバイス（７）との間で一方の音響デバイス（１、７）、好ましくは前記第二音響デバイス（７）を他方の音響デバイスに対して組み立て有り又は組み立て無しで支持する機械的インターフェース手段（８）、及び／又は、前記第一音響デバイス（１）と前記第二音響デバイス（７）との間で一方の音響デバイス（１、７）、好ましくは前記第二音響デバイス（７）が他方の音響デバイスに音響信号及び／又は電力を送信することを可能にする電気的インターフェース手段（８）を更に備える請求項１４に記載の音響システム。
【請求項１６】
前記高周波部（２）が非対称な垂直波面を有し、  前記下部サブセクション（３）の音響中心（Ｃｉｎｆ）が前記上部サブセクション（４）の音響中心（Ｃｓｕｐ）から距離（Ｒ）で後方に位置していて、前記下部サブセクション（３）の音響中心（Ｃｉｎｆ）と前記上部サブセクション（４）の音響中心（Ｃｓｕｐ）とを繋ぐ軸が、前記傾斜（θＨＦ）に実質的に等しい垂直線（Ｖ）からずれた角度（θＤ）を有する、請求項１に記載の音響デバイス（１）。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、一般的に業務用又は家庭用の音響システムに関し、特に、高いコヒーレンス／明瞭性を維持しながら大勢の聴衆をカバーすることができるように長距離で高い音圧レベル（ＳＰＬ，ｓｏｕｎｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｌｅｖｅｌ）を生成するのに適した「コラム（柱）型」音響システムに係る。
【背景技術】
【０００２】
ラウドスピーカ（サウンドボックスが設けられ得る）や、複数のラウドスピーカ及び／又はサウンドボックスを含むラウドスピーカエンクロージャ等の音響源から音響信号を伝播させることによって、音を生成することができることが知られている。
【０００３】
また、一つの音響デバイスやシステム内で複数の音響源を用いることによって、距離を伸ばし、大勢の聴衆をカバーすることができることも知られている。全ての音響源が単一点に配置されるのであれば、各音響源の寄与は正確な足し合わせとなる。これは、音響源は無視不可能な体積を有するので、実際には不可能である。
【０００４】
複数音響源のスタックは、単一の音響源が生じさせる音圧レベル（ＳＰＬ）よりも高い音圧レベルを与えることができる。複数音響源の垂直スタックの垂直指向性は、狭くて顕著に細長なローブを有する。また、その垂直指向性は、単一音響源の垂直指向性よりも高いので、カバーされる距離と聴衆の範囲が広がる。しかしながら、音響源は簡単に追加できるものではなく、音響源同士の間の無視不可能な距離が、コヒーレンス／明瞭性を損なう干渉を生じさせる。
【０００５】
また、音響デバイスの垂直指向性が、水平から僅かに負の傾斜角を有すると有利であることも知られている。低い高さで典型的には設置される音響デバイスは、第一に大勢の聴衆をカバーすることができ、第二に天井に向かう拡散（天井には聴衆がいないのでエネルギーの損失となり、明瞭性を損ない得る望ましくない反射を生じさせ得る）を防止することができる。垂直指向性の負の傾斜は、一般的には、音響源又は音響デバイスを傾斜させることによって得られる。
【０００６】
距離を伸ばすためには、狭く、細長で、有利には傾斜した垂直指向性が必要とされる。他方、例えば６０°から１８０°の間の大きな水平指向性が必要とされる。これを得るためには、複数音響源を垂直スタックで重ねることが有利である。
【０００７】
音響システムの他の制約はその視覚的一体性である。この視覚的一体性を促進するためには、目に見え得る設置領域を最小にしたシステムとすることが有利である。この制約が、上記の制約と組み合わさって、複数音響源の「コラム型」配置を有利なものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５１６３１６７号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案の目的は、一見すると相容れない特性を妥協させて、高いコヒーレンス／明瞭性レベルを維持しながら音圧レベル（ＳＰＬ）と距離を増大させる音響システムを開示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本目的は、少なくとも一つの高周波音響源を含む高周波部と、少なくとも二つの中周波音響源を含む中周波部とを備える音響デバイスを用いて達成され、高周波音響源及び中周波音響源は垂直に重ねられていて、中周波部は、高周波部の下に位置して少なくとも一つの中周波音響源を備える下部サブセクションと、高周波部の上に位置して少なくとも一つの中周波音響源を備える上部サブセクションとを備え、高周波部の垂直指向性は、水平線からの中周波部の垂直指向性の傾斜に実質的に等しい水平線からの傾斜を有し、音響デバイスの全体的な垂直指向性は水平線からゼロではない傾斜を有する。
【００１１】
他の特徴によると、水平線からの傾斜は負である。
【００１２】
他の特徴によると、高周波部は非対称な垂直波面を有する。
【００１３】
他の特徴によると、波面は可変曲率を有し、好ましくは下方に向かって増大する曲率を有し、より好ましくは「Ｊ」字を形成するように連続的に変化する曲率を有する。
【００１４】
他の特徴によると、少なくとも一つの高周波音響源、好ましくは全ての高周波音響源と統合されている垂直導波路を用いて、垂直波面がそろえられる。
【００１５】
他の特徴によると、下部サブセクションの音響中心が上部サブセクションの音響中心から或る距離で後方に位置していて、下部サブセクションの音響中心と上部サブセクションの音響中心とを繋ぐ軸が、傾斜に実質的に等しい垂直線からずれた角度を有する。
【００１６】
他の特徴によると、下部サブセクションの中周波音響源同士が第一垂直軸に沿って互いに整列していて、及び／又は、上部サブセクションの中周波音響源同士が第二垂直軸に沿って互いに整列している。
【００１７】
他の特徴によると、高周波部が第一数個の高周波音響源を備え、好ましくは第一数個の高周波音響源が同一のものであり、好ましくは第一数が３である。
【００１８】
他の特徴によると、少なくとも一つの高周波音響源が圧縮モーターである。
【００１９】
他の特徴によると、下部サブセクションが第二数個の中周波音響源を備え、上部サブセクションが第三数個の中周波音響源を備え、好ましくはこれら中周波音響源が同一のものであり、好ましくは第二数と第三数との間の差の絶対値が２以下であり、好ましくは第二数が第三数よりも大きく且つ好ましくは第二数が４であり及び／又は第三数が２であり、又は差がゼロである。
【００２０】
他の特徴によると、各高周波音響源に送信される音響信号をそれぞれ処理することによって、垂直波面が少なくとも部分的には電子的にそろえられる。  
【００２１】
他の特徴によると、セットバックの少なくとも一部が、下部サブセクション及び／又は上部サブセクションの各中周波音響源に送信される音響信号を、音がセットバックの一部に沿って伝播するのにかかる時間に等しい遅延によってそれぞれ遅延させることによって、電子的に模倣される。  
【００２２】
他の特徴によると、本デバイスは単一の「コラム」型のエンクロージャに統合される。  
【００２３】
また、本考案は、上記実施形態のうち一つに係る第一音響デバイスと、低周波部及び／又は超低周波部を備える第二音響デバイスとを備える音響システムに関する。  
【００２４】
他の特徴によると、本システムは、第一音響デバイスと第二音響デバイスとの間で一方の音響デバイス、好ましくは第二音響デバイスを他方の音響デバイスに対して組み立て有り又は組み立て無しで支持する機械的インターフェース手段、及び／又は、第一音響デバイスと第二音響デバイスとの間で一方の音響デバイス、好ましくは第二音響デバイスが他方の音響デバイスに音響信号及び／又は電力を送信することを可能にする電気的インターフェース手段を更に備える。  
【００２５】
本考案の他の革新的な特徴及び利点は、添付図面を参照して、単に情報目的であって限定的なものではない以下の説明を読んだ後に明らかとなるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１ａ】ホーン型点源の場合の音響源の指向性を示す。
【図１ｂ】図１ａの源を角度θＭｅｃａ＝θＤｉｒで下流に傾斜させることによって得られる角度θＤｉｒで下流に傾斜した指向性を示す。
【図２】従来技術に係るデバイスの側面図を示す。
【図３】本考案に係るデバイスの側面図を示す。
【図４】ホーン型点源の場合の中周波音響源の垂直指向性を示す。
【図５】図４の源と同様の複数の中周波音響源の重ね合わせの垂直指向性を示す。
【図６】複数の高周波音響源の重ね合わせの垂直指向性を示す。
【図７ａ】平面導波路が設けられた複数の高周波音響源の同じ重ね合わせの垂直指向性を示す。
【図７ｂ】図７ａのデバイスを角度θＭｅｃａ＝θＤｉｒで下流に傾斜させることによって得られる角度θＤｉｒで下流に傾斜した指向性を示す。
【図８】一定の曲率を有する非対称な導波路が設けられた複数の高周波音響源の同じ重ね合わせの垂直指向性を示す。
【図９】可変曲率を有する非対称な導波路が設けられた複数の高周波音響源の同じ重ね合わせの垂直指向性を示す。
【図１０ａ】導波路の機能を示す。
【図１０ｂ】導波路の機能を示す。
【図１１ａ】異なるタイプの導波路を示す。
【図１１ｂ】異なるタイプの導波路を示す。
【図１２】底部に向かって増加し「Ｊ」字型に連続的に変化する可変曲率を有する非対称型導波路の好ましい実施形態を示す側面図である。
【図１３】本考案に係るデバイスの一実施形態を示す側面図である。
【図１４】本考案に係るデバイスの他の実施形態を示す側面図である。
【図１５】本考案に係るデバイスの一実施形態を示す斜視図である。
【図１６】本考案に係るシステムを示す斜視図である。
【図１７】組み立てられた図１６のシステムを示す斜視図である。
【図１８ａ】一実施形態のデバイスを示す正面図である。
【図１８ｂ】一実施形態のデバイスを示す側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２７】
明確にするため、同一又は同様の要素は、全図面において同じ符号で表される。  
【００２８】
音響源Ｓ、又は複数の音響源Ｓを備える音響システム１は、空間中の位置の関数としての音圧レベル（ＳＰＬ）を含む指向性図によって特性評価可能である。この図は典型的には入れ子になった３Ｄ（三次元）ローブを含み、そのＳＰＬは、ローブ内では実質的に一定であり、源Ｓ又はデバイス１からの距離の増大と共に減少する。水平面と垂直面における断面又は投影はそれぞれ水平指向性と垂直指向性を示す。  
【００２９】
図１ａは、例えばホーン型点源の単一音響源Ｓの垂直指向性を示す。点源型の音響源は等方的に放射し、球形の指向性を有する。著しく円錐状のホーンはこの指向性を、有利により制限された角度部分に制限することができる。ホーン点源音響源Ｓの一例は本出願人の製品Ｘ１２である。このような音響源Ｓの指向性は、水平線Ｈにほぼ沿って源Ｓを最大ＳＰＬに接続する音響軸Ａを有する。従って、源Ｓの指向性を表す音響軸Ａと水平線Ｈとの間の角度として角度θＤｉｒを定めると、図１ａの場合、θＤｉｒ＝０と記述することができる。  
【００３０】
音響源Ｓは、傾斜角度θＭｅｃａで下流に傾斜可能である。このことの効果は、図１ｂに示されるように、同じ傾斜角度θＭｅｃａで指向性と音響軸Ａとを同じように傾斜させることである。  
【００３１】
慣例として、全ての指向性図で源を左側に示し、右側に向かって拡散するものとする。聴衆は図の全幅にわたって広がっているが、主には、図の底部に水平に集まっている。指針として、図は高さ５ｍで、幅/奥行４０ｍを表す。グレースケールの各変化は、音響源Ｓからの距離の増大と共に３ｄＢの減少に対応する。  
【００３２】
音響信号を拡散するため、音響源Ｓ又は音響システム１は一般的に聴衆に向き合って配置され、音響軸Ａは実質的に水平であり、ローブが聴衆をカバーするようにする。図１ｂを図１ａと比較すると、水平線Ｈからの音響軸Ａの僅かな負の傾斜θＤｉｒが、カバーされる聴衆と、ＳＰＬの均一性とに関して有利である。これは、特に距離が長い場合に当てはまる。更に、このような負の傾斜θＤｉｒは、天井に向かう望ましくない及び／又は不利な拡散を防止する。  
【００３３】
音響システム１においては典型的に、音響スペクトルを周波数帯に分割して、一つ以上の音響源を含む各部分を各周波数帯に割り当てる。これは、一つ以上の音響源を有する各部分をその周波数帯に適合させることを可能にする。  
【００３４】
任意的なものであるが業界で頻繁に用いられている分割方法は、以下のように、人間に可聴なスペクトル２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚを少なくとも部分的にカバーする音響スペクトルを三つ又は四つの帯域に分割するものである。高周波ＨＦ帯は、典型的には１ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲にわたる最高周波数をカバーする。中周波ＭＦ帯は、典型的には２００Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲にわたる中間周波数をカバーする。低周波ＬＦ帯は、典型的には５０Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲にわたる最低周波数をカバーする。最後に、任意の超低周波ＶＬＦ帯は、典型的には５０Ｈｚ未満の最低周波数をカバーする。  
【００３５】
本考案の第一実施形態に係るデバイス１では、高周波と中周波との上二つの帯域をカバーすることが提案される。本音響デバイス１は、高周波部２と中周波部３、４とを備える。高周波部２は一つ又は複数の高周波音響源ＳＨＦを備える。中周波部３、４は複数の中周波音響源ＳＭＦを備える。「コラム型」デバイスとするためには、全ての高周波音響源ＳＨＦ及び中周波音響源ＳＭＦを垂直に重ね合わせるが、必ずしも整列させる必要はない。  
【００３６】
図２に示されるように、また典型的には上記のように、そして市場の製品の分析によって確かめられたように、既存のデバイスは、第一に、単一の高周波ＨＦアセンブリ内に全ての高周波音響源を組み合わせ、第二に、単一の中周波ＭＦアセンブリ内に全ての中周波音響源を組み合わせ、そして、ＨＦアセンブリとＭＦアセンブリとの二つのアセンブリを組み立てるものである。これは、音響源の無視不可能なサイズのために、高周波音響中心ＣＨＦが中周波音響中心ＣＭＦから或る距離に存在することになるという点において不利である。このようなずれは、音のコヒーレンス／明瞭性を損なう。  
【００３７】
特に図３に示されている一つの特徴によると、この問題は、中周波部を二つのサブセクション３、４に分けて、これら二つのサブセクション３、４を高周波部２の両側に配置するようにデバイス１を作製することによって解決される。従って、二つのサブセクションのうちいずれか一方が高周波部２の下に配置されて、下部サブセクション３と称され、他方のサブセクションが高周波部２の上に配置されて、上部サブセクション４と称される。  
【００３８】
図３に示されるように、このような配置の結果として、二つのサブセクション３、４に起因する中周波音響中心ＣＭＦは、二つのサブセクション３、４の間に位置して、高周波音響中心ＣＨＦに近づき、更に有利には一致し得る。この高周波音響中心ＣＨＦと中周波音響中心ＣＭＦとの近接性が、音のコヒーレンス／明瞭性を改善する。  
【００３９】
良好なコヒーレンス／明瞭性で音を拡散するためには、中周波指向性と高周波指向性とを実質的に重ね合わせることが便利である。このためには、水平線Ｈからの高周波部２の垂直指向性の最大高周波ＳＰＬの傾斜θＨＦが、水平線Ｈからの中周波部３、４の垂直指向性の最大中周波ＳＰＬの傾斜θＭＦと実質的に等しいことが望ましい。「実質的に等しい」とは、傾斜θＨＦと傾斜θＭＦとの間の差の絶対値が０°から５°の間、好ましくは０°から２°の間にあることを意味する。  
【００４０】
二つの中周波サブセクション３、４に囲まれた高周波部２を備え、二つのサブセクション３、４と高周波部２とが垂直軸に沿って実質的に一列になっているデバイス１は、高周波中心ＣＨＦに由来し、水平線Ｈからの高周波傾斜θＨＦが実質的にゼロである高周波垂直指向性を有し、また、中周波中心ＣＭＦに由来し、水平線Ｈからの中周波傾斜θＭＦが実質的にゼロである中周波指向性を有する。二つの傾斜θＨＦ、θＭＦは、実質的に等しい。その結果として、高周波指向性と中周波指向性とが実質的に重ね合わせられる。  
【００４１】
上述のように、垂直指向性が負の傾斜θＤｉｒにあると、定型的には下方に位置する聴衆をカバーするのに有用である。第一実施形態によると、この傾斜θＤｉｒは、中周波傾斜θＭＦ及び高周波傾斜θＨＦに対して同じでなければならず、垂直線Ｖから角度θＭｅｃａでデバイス１を傾斜させることによって得ることができるものである。有利には、中周波源又は高周波源の垂直指向性の傾斜は１°から３０°の間の絶対値を有する。  
【００４２】
音響源Ｓを並置すると、原理的には、音響源Ｓ同士の間の不可避な間隔に起因して干渉が生じる。実際に用いられている標準的な規則によると、二つの音響源Ｓの間の距離は、この距離が、波長の増加関数である大きさ未満であれば、干渉に関して無視可能とされる。音響源の寸法は波長の減少と共に減少するが、この規則は、波長が減少するにつれて順守し難くなる。  
【００４３】
想定される中周波音響源ＳＭＦの寸法を考慮すると、この規則は、高周波部２が挿入されて、中周波音響源ＳＭＦ同士の間の距離が増大した場合であっても、中周波部３、４については順守可能である。情報までに、好ましい一実施形態では、高周波部の高さは数十ｃｍ程度であることに留意されたい。  
【００４４】
この規則が順守されていることが図４及び図５に見て取れる。図４は、単一の中周波源ＳＭＦの垂直指向性を示す。比較として、図５は、複数の中周波音響源ＳＭＦのスタックの結果としての垂直指向性を示す。複数の中周波音響源ＳＭＦを積層することで、結果としての距離が有利に伸びる。しかしながら、乱れは生じておらず、事実上干渉が無いことを示している。  
【００４５】
他方、利用可能な高周波音響源ＳＨＦの寸法を考慮すると、この規則は高周波部２については順守し難くなり得る。図６は、複数の高周波音響源ＳＨＦ（この場合、三つの源）のスタックについての結果としての垂直指向性を示す。複数の高周波音響源ＳＨＦを積層することで、単一の音響源の場合よりも結果としての距離が伸びる。しかしながら、図中の乱れが干渉の問題を示している。  
【００４６】
高周波音響源ＳＨＦを近付けることに影響を与えずに、導波路５を用いることによって干渉の問題を修正することができる。導波路５は、一つ又は複数の音響源Ｓを含み、二つの機能を果たすように設計されているデバイスである。第一の機能は、それに統合された音響源の位相を調整して干渉を排除して、単一のより強力な源のように機能するようにすることである。第二の機能は、所定のプロファイルに従って出力音波の波面をそろえることである。本出願人によって考案された導波路の原理及び設計は特に特許文献１に記載されている。  
【００４７】
導波路５の既往は図１０ａ〜図１０ｂに示されている。図１０ａでは三つの音響源Ｓが並置されている。源Ｓは点源であるとされ、その各々が球面上の波面Ｆを生じさせる。各波面Ｆはその源Ｓに中心がある。また、波面Ｆは相互に非コヒーレントであり、干渉の源となり得る。図１０ｂでは、同じ三つの源Ｓが導波路５を用いて組み合わされている。生成される波面は一意である。  
【００４８】
当業者は、導波路５を、第一に音響源ＳＨＦに応じて、第二に必要とされる波面に応じて設計することができるものである。  
【００４９】
従って、他の特徴によると、導波路５は、高周波部２における干渉の有害な影響を排除するのに有利に用いられる。  
【００５０】
導波路５は、それが生成する波面の形状の誤用で特徴付けられる。従って、例えば、出力において生成される波面を平面にそろえる導波路が、平面導波路と称されることになる。  
【００５１】
図７ａは、平面導波路５に統合された複数の高周波源ＳＨＦの垂直重ね合わせの結果としての垂直指向性を示す。図６と比較すると、生成されるＳＰＬの均一性と距離の増大に関する改善が与えられている。図７ｂに示されるように、このようなデバイスを傾斜θＭｅｃａで傾斜させて、同じ傾斜θＤｉｒ＝θＭｅｃａで指向性を傾斜させることができる。  
【００５２】
このような導波路５の有利な存在の利点は、導波路５を用いて、聴衆のカバー率を最適化するように高周波部２から出力される波面、つまりは高周波指向性を揃えることによって得られるものである。  
【００５３】
また、他の特徴によると、波面は非対称である。この非対称性は下方に向かって強まるものであり、負の高周波傾斜θＨＦを生じさせるように他の実施形態に導入される。  
【００５４】
図１１ａは、水平線Ｈ周りに対称な導波路の一例を示す。比較として、図１１ｂは、非対称な導波路の一例を与える。上方の角度θ２の絶対値は、下方の角度θ１の絶対値とは異なり、この場合、下方の角度θ１未満である。これは、波面の等価な非対称性をもたらす。  
【００５５】
波面の非対称を用いて、垂直指向性の高周波傾斜θＨＦを有利には負で生じさせて、高周波部２又はデバイス１の傾斜の代わりとすることができる。これは、高周波部２又はデバイス１の垂直配置を保つことを有利に可能にするので、目に見える設置領域を改善し、構造の統合を促進する。  
【００５６】
代わりに、特にデバイス１を高所に配置しなければならない場合や、デバイス１の
全体的な指向性の傾斜θＤｉｒを増大させなければならない場合には、波面の非対称によって得られる傾斜をデバイス１の傾斜と組み合わせることができ、これら二つの傾斜は加算的である。  
【００５７】
波面の形状は任意のものとなり得て、有利には曲率によって記述される。その曲率は任意のものとなり得る。従って、一定の曲率では、円形の外面となる。  
【００５８】
図１１ａ〜図１１ｂは導波路５の曲率も示している。一定の曲率の場合、曲率半径Ｒ１、Ｒ２は一定であり、全ての点において等しい。可変曲率の場合、曲率半径が異なり、Ｒ１がＲ２と異なり得る。  
【００５９】
他の特徴によると、可変曲率は、大勢の聴衆をカバーすることができるように指向性をそろえることを可能にするので有利である。  
【００６０】
他の好ましい特徴によると、曲率の変化は下方に向かって増大し、つまり、曲率半径が下方に向かって減少する。従って、好ましい一実施形態によると、曲率は連続的に変化している。そうすると、波面は「Ｊ」字型を有し、曲率半径は、下方に向かう距離の増大と共に減少する。  
【００６１】
図８は、一定の曲率を有する非対称な波面で高周波部２について得られた垂直指向性を示す。この指向性を、平面波面でのデバイスで得られた図７ｂの指向性を比較して、主に、カバーされる領域において達成されるＳＰＬの均一性に関して得られる改善度合いを測ることができる。比較として、図９は、下方に向かって曲率が増大する可変曲率を有する非対称導波路について得られた指向性を、その他の事項が全て等しいものとして示す。  
【００６２】
図１２に示すこのような導波路５について考えられる一つの実施形態は、可変曲率を有する非対称なものであり、その曲率は下方に向かって増大し、連続的に変化して、「Ｊ」字型を有する。  
【００６３】
主に非対称性を用いることによって波面をそろえることは、負の高周波傾斜θＨＦを可能にする。実質的に等しい中周波傾斜θＭＦは、デバイスのバランスがとれるようにされることが望ましい。上述のように、「実質的に等しい」とは、傾斜θＨＦと傾斜θＭＦとの間の差の絶対値が０°から５°の間、好ましくは０°から２°の間にあることを意味するものである。  
【００６４】
これを達成するため、図１３に示されるように、他の特徴によると、下部サブセクションの音響中心Ｃｉｎｆが、上部サブセクション４の音響中心Ｃｓｕｐに対してセットバックＲで後ろに下げられる。このセットバックＲは、中周波指向性の傾斜θＭＦを生じさせる。また、中周波傾斜θＭＦを高周波部２について得られる高周波傾斜θＨＦと実質的に等しくするため、セットバックＲは、二つのサブセクション３、４を繋ぐ軸、より正確には、下部サブセクション３の音響中心Ｃｉｎｆから上部サブセクション４の音響中心Ｃｓｕｐまでの軸が、高周波指向性の傾斜角度θＨＦに実質的に等しい垂直線Ｖからずれた角度θＤを成すようにされることが望ましい。従って、傾斜角度θＭＦ、θＨＦが等しいことが確かめられる。その結果として、高周波垂直指向性と中周波垂直指向性とが実質的に重ね合わせられる。  
【００６５】
サブセクション３、４内での中周波音響源ＳＭＦの配置は先験的で任意である。好ましくは、サブセクション３、４内で中周波音響源ＳＭＦを整列させることが、結果として高いＳＰＬを得るようにパワーを追加することに関してより効率的である。  
【００６６】
従って、生成される音にとって理想的な構成は、サブセクション３、４内の中周波音響源ＳＭＦが、サブセクション３、４の音響中心ＣｉｎｆとＣｓｕｐとを繋ぐ上記軸上で整列している構成である。しかしながら、このような構成は、主に奥行に関して寸法を増大させて、目に見える設置領域に悪影響を与える。  
【００６７】
また、生成される音を顕著には劣化させない他の構成が好ましいものとなり得る。このような他の構成では、下部サブセクション３の中周波音響源ＳＭＦを第一垂直軸に沿って互いに整列させる。代替的に又は追加的に、上部サブセクション４の中周波音響源ＳＭＦを第二垂直軸（第一垂直軸と同一であり得る）に沿って互いに整列させる。これらの構成は、目に見える設置領域を小さくして、構造的一体性を促進するので有利である。  
【００６８】
水平軸（奥行）に沿った高周波部２に対するサブセクション３、４の位置に対する制約は厳しくない。サブセクション同士をあまり離さず、音響中心ＣＨＦとＣＭＦとを過度に離さないことが好ましく、また、サブセクション３、４が高周波部２と整列していることが好ましい。図１３に示される一つの考えられる実施形態によると、上部サブセクション４が高周波部２の頂部と一列になっていて、デバイス１のサイズ（奥行）を制限している。この点は、図１４の実施形態にも示されている。  
【００６９】
高周波部２は、第一数ｎ個の高周波音響源ＳＨＦを備える。この数は、主に高周波において必要とされるＳＰＬに関係していて、このレベルは、高周波音響源ＳＨＦの数と共に増大する。単一の高周波音響源ＳＨＦが可能である。導波路は単一の音響源で機能することに留意されたい。高周波音響源ＳＨＦの数の増加は、二つのサブセクション３、４の間の距離を増大させるという点において不利である。しかしながら、この欠点は、高周波源ＳＨＦの典型的には小さなサイズに起因して小さなものである。図３、図１３〜図１４、図１８ａ〜図１８ｂは、二つ、三つ、又は四つの高周波音響源ＳＨＦを備える高周波部２を例示し、その高さは２０から４０ｃｍ程度となり得る。有利には、これら高周波音響源ＳＨＦは同一のものであるが、これは必須ではない。好ましい一実施形態によると、高周波２の高周波音響源ＳＨＦの第一数ｎは３である。好ましくは、この第一の整数ｎは、２〜５の範囲内にある。  
【００７０】
高いＳＰＬの研究（高周波部２の研究、小さな統合体積の研究を含む）は、少なくとも一つの圧縮モーターの好ましい使用して、一つ又は複数の高周波源ＳＨＦを作製することにつながるが、これは、そのような部品によって提供される有利に高いパワー密度に起因する。  
【００７１】
下部サブセクション３は第二数ｍ個の中周波音響源ＳＭＦを備え、上部サブセクション４は第三数ｐ個の中周波音響源ＳＭＦを備える。その総数ｍ＋ｐは、主に中周波で必要とされるＳＰＬに関係していて、このレベルは、中周波音響源ＳＭＦの総数と共に増大する。好ましくは、このＳＰＬレベルは高周波のＳＰＬレベルとコヒーレントである。二つのサブセクション３、４のうち一方又は両方において単一の中周波音響源ＳＭＦが可能である。中周波音響源ＳＭＦの数の増加は、その高さ、つまりはデバイス１のサイズを増大させるという点においてのみ不利である。好ましい一実施形態によると、中周波部は６個の中周波音響源ＳＭＦを備え、つまり、上部サブセクション４の中周波音響源ＳＭＦの第二数ｍは２であり、下部サブセクション３の中周波音響源ＳＭＦの第三数ｐは４である。好ましくは、第二の整数ｍは１〜５の範囲内にあり、第三の整数ｐは２〜６の範囲内にある。  
【００７２】
上記実施形態によると、３個の高周波音響源ＳＨＦを備える高周波部２と組み合わせて、６個の中周波音響源ＳＭＦを備えて、１３０ｄＢ程度の例示的なＳＰＬを達成し、中周波音響源ＳＭＦの高さは１３ｃｍ程度であり、高周波音響源ＳＨＦの高さは８ｃｍ程度である。その結果として、デバイス１の高さが、有利に１．３０ｍ未満であるので、扱いやすい。  
【００７３】
干渉に関しては、二つの並置されて隣接する音響源の間の距離が、波長の増加関数である大きさ未満のままでなければならないことがわかっている。この制約は、高周波よりも中周波でははるかに緩い。これが、中周波部を二つのサブセクション３、４に分けることを可能にしている。また、これが、中周波用の導波路５を使用する必要性をなくしている。  
【００７４】
二つのサブセクション３、４の間の中周波音響源ＳＭＦの任意の分布が可能である。理想的には、中周波音響中心ＣＭＦを高周波音響中心ＣＨＦに可能な限り近付けるために、平衡状態、つまり、第二数ｍが第三数ｐに等しいことが好ましい。図１３は、各々三つの中周波音響源ＳＭＦを備えるバランスのとれた下部サブセクション３と上部サブセクション４とを例示する。  
【００７５】
しかしながら、僅かなアンバランスが許容可能である。上部サブセクション４の中周波音響源ＳＭＦの第二数ｍと下部サブセクション３の中周波音響源ＳＭＦの第三数ｐとの間の差の絶対値が２以下であることが許容可能である。最も「嵩張る」サブセクションは下部サブセクション３又は上部サブセクション４のいずれにもなり得て、どちらでも好ましい。  
【００７６】
好ましい一実施形態によると、より具体的には図１４に示されるように、下部サブセクション３が、追加の音響源を一つ、又は図示されるように二つ備えることが好ましい。これは、中周波音響中心ＣＭＦを高周波音響中心ＣＨＦから僅かに離隔するが、その結果は無視可能なものである。しかしながら、これは、有利に、デバイス１の音響中心ＣＭＦ、ＣＨＦの中間をほぼ通る平均拡散軸を、聴衆の聴取高さに合うように上昇させることを可能にする。これは固定されたデバイス１にとって特に有利である。  
【００７７】
有利には、複数の周波音響源ＳＭＦは同一のものであるが、これは必須ではない。その同一性はサブセクション３、４内におけるものであっても全体的なものであってもよい。  
【００７８】
第一実施形態によると、導波路５を用いて、波面を機械的にそろえることができる。導波路５は、必要とされる波面を形成するように具体的に適合されたフレームであり、音響源を保持して、音響源の相対的な向き及び位置を決める。  
【００７９】
他の技術的特徴によると、各高周波音響源ＳＨＦに送信される音響信号をそれぞれ処理することによって、波面が電子的にそろえられる。この電子的にそろえることは、部分的なものであっても全体的なものであってもよい。  
【００８０】
波面を完全に電子的にそろえる場合、これは、機械的な導波路５を完全に置き換えるものであり、音響源ＳＨＦの相対的な位置及び向きを電子的に決める。この場合、導波路５によって音響源ＳＨＦに課される曲率は何らの目的も果たさないものとなる。これは、高周波部２の複数の高周波音響源、有利には全ての高周波音響源ＳＨＦを所与の配置、例えば互いに整列された配置、好ましくは垂直軸に沿って整列された配置にすることを可能にする。この特徴は、目に見る設置領域の減少を最適にする。  
【００８１】
波面を部分的に電子的にそろえる場合には、機械的導波路５が使用される。そして、電子的処理で、導波路５によって機械的に生成される波面の整形を完了して、その曲率を強める又は弱める。  
【００８２】
上部サブセクション４に対して相対的に下部サブセクション３に与えられるセットバックＲを用いて、中周波の垂直指向性を傾斜させることについてみてきた。第一実施形態によると、このセットバックＲを、下部サブセクション３を後方に物理的に移動させることによって幾何学的に与えることができる。従って、高さ１３ｃｍ程度の中周波音響源ＳＭＦでは、４０ｍｍ程度のセットバックが、中周波の垂直指向性の傾斜θＭＦを−３°にすることができる。  
【００８３】
他の実施形態によると、このセットバックＲを部
分的に又は完全に電子的に与えることができる。これは、下部サブセクション３及び／又は上部サブセクション４の各中周波音響源ＳＭＦに送信される音響信号を処理することを要する。  
【００８４】
後方に設置される中周波音響源ＳＭＦ、つまり下部サブセクション３の中周波音響源に送信される音響信号を遅延させることによって、セットバックＲが与えられる。与えられる遅延Ｔは、音が距離Ｒを伝播するのに必要な時間に対応する。このような下部サブセクション３と上部サブセクション４との間の相対的な遅延Ｔの適用は、二つのサブセクション３、４、より正確にはそれらの音響中心Ｃｉｎｆ及びＣｓｕｐをそれぞれ垂直軸に沿って幾何学的に整列させることを可能にする。この特徴は、デバイス１の目に見える設置領域及び構造的一体性に関して有利である。  
【００８５】
組み合わせの一実施形態によると、セットバックＲの第一部分Ｒａが、音響源ＳＭＦを距離Ｒａで後方に効果的に設置することによって幾何学的に与えられ、一方で、セットバックＲの第二部分Ｒｂが、音が距離Ｒｂを伝播するのに必要な時間に対応する遅延で音響信号を遅延させることによって電子的に与えられる。二つの部分を足し合わせて、Ｒａ＋Ｒｂ＝Ｒのセットバックとする。  
【００８６】
各中周波音響源ＳＭＦを電子的に個別制御することができる。しかしながら、電子的処理手段は高価である。特に有利な一実施形態では、固定遅延を有する単一の電子処理を下部サブセクション３の中周波音響源ＳＭＦの音響信号に適用することで、その処理の手段の数を減らす。遅延がセットバックＲに対応する場合、下部サブセクション３の音響源を上部サブセクション４と垂直に整列させることができる。  
【００８７】
上記デバイス１は、多様な方法で形成可能であり、キットの部品からモジュール型アセンブリとして形成可能であり、好ましい一実施形態によると単一のスピーカエンクロージャ内に統合される。  
【００８８】
上述のように、デバイス１は、高周波及び中周波を拡散する。有利には、デバイス１は、低周波部７及び／又は超低周波部９を備える第二音響デバイス７、９と共に、可聴音響スペクトル全体をカバーすることができるシステムを構成することで完成する。  
【００８９】
このような低周波及び／又は超低周波を別にする実施形態は、その体積に関して有利であり、音響源の横寸法及び奥行は、周波数が低下すると共に増加する。また、低周波音響源および超低周波音響源は、システムの幅／奥行をその全高さにわたって決めるものであり、強烈な見た目の印象を与える非常に幅広なシステムとなる。  
【００９０】
中周波及び高周波を低周波及び／又は超低周波と別にすることで、図１６に示されるように、少なくともデバイス１については、見た目の印象が非常に軽いシステムにすることができる。  
【００９１】
二つのデバイス１、７で音響システムを形成することは、構造的一体性に関しても有利である。第二デバイス７は典型的には床やステージに置かれる。第一デバイス１は、図１５に示されるように、有利には独立して懸架可能である。  
【００９２】
代わりに、一体の音響システムとすることが必要とされる場合には、二つのデバイス１、７を組み合わせることができる。一実施形態によると、より具体的には図１６に示されるように、デバイス１、７は、インターフェース手段８を備え、例えば、雄型／雌型インターフェースが、第一デバイス１と第二デバイス７、９の一方に配置され、又は両方に分布する。  
【００９３】
このインターフェース手段８は、デバイス１、７の一方が他方のデバイスを支持することを可能にする機械的インターフェース手段を備える。相対的な重量を考慮すると、好ましくは、第二デバイス７が第一デバイス１を支持するデバイスであって、機械的インターフェースを組み込んでいる。この組み立てはインターフェースでの組み立てでなされるものであってもなくてもよい。第一デバイス１と第二デバイス７との組み合わせの結果が図１７に示されている。本実施形態によると、機械的インターフェース手段がデバイス１、７を互いに係合させることを可能にする。  
【００９４】
また、インターフェース手段８は有利には、デバイス１、７の一方が他方のデバイスに音響信号及び／又は電力を送信することを可能にする電気的インターフェース手段も備え、システムを制御センタに接続するだけで良いようにする。  
【００９５】
図１８ａ〜図１８ｂは、一実施形態のデバイス１の正面図、側面図をそれぞれ示す。この場合、上部サブセクション４は二つの中周波音響源ＳＭＦを備え、下部サブセクション３は四つの中周波音響源ＳＭＦを備える。高周波部２は三つの高周波音響源ＳＨＦと、「Ｊ」字型で連続的に変化する曲率を有する導波路５とを備える。  
【００９６】
以上、本考案を例示的に説明してきた。当業者は、例えば上記の多様な特徴を単独で又は組み合わせで組み込むことによって、本考案の枠組みから逸脱せずに、本考案の多種多様な変形例を作製することができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００９７】
１  音響デバイス    ２  高周波部    ３  中周波部（サブセクション）    ４  中周波部（サブセクション）    ５  導波路    ７  低周波部（第二音響デバイス）    ８  インターフェース手段    ９  超低周波部（第二音響デバイス）
【図１ａ】
0003224523.tif 000003
【図１ｂ】
0003224523.tif 000004
【図２】
0003224523.tif 000005
【図３】
0003224523.tif 000006
【図４】
0003224523.tif 000007
【図５】
0003224523.tif 000008
【図６】
0003224523.tif 000009
【図７ａ】
0003224523.tif 000010
【図７ｂ】
0003224523.tif 000011
【図８】
0003224523.tif 000012
【図９】
0003224523.tif 000013
【図１０ａ】
0003224523.tif 000014
【図１０ｂ】
0003224523.tif 000015
【図１１ａ】
0003224523.tif 000016
【図１１ｂ】
0003224523.tif 000017
【図１２】
0003224523.tif 000018
【図１３】
0003224523.tif 000019
【図１４】
0003224523.tif 000020
【図１５】
0003224523.tif 000021
【図１６】
0003224523.tif 000022
【図１７】
0003224523.tif 000023
【図１８ａ】
0003224523.tif 000024
【図１８ｂ】
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