特許 5774093 サラウンド方式の漏斗形の音出口開口を有するスピーカ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5774093

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】サラウンド方式の漏斗形の音出口開口を有するスピーカ装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/30 20060101AFI20150813BHJP

   H04R 1/34 20060101ALI20150813BHJP

   H04R 1/32 20060101ALI20150813BHJP

   H04R 1/20 20060101ALI20150813BHJP

【ＦＩ】

   H04R1/30 A

   H04R1/34 310

   H04R1/32 310Z

   H04R1/20 310

【請求項の数】13

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-511678(P2013-511678)

(86)(22)【出願日】2011年5月26日

(65)【公表番号】特表2013-527719(P2013-527719A)

(43)【公表日】2013年6月27日

(86)【国際出願番号】EP2011058615

(87)【国際公開番号】WO2011147902

(87)【国際公開日】20111201

【審査請求日】2014年5月2日

(31)【優先権主張番号】102010021879.0

(32)【優先日】2010年5月28日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】512257222

【氏名又は名称】フランク ヘルト

(74)【代理人】

【識別番号】100125450

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 広明

(72)【発明者】

【氏名】フランク ヘルト

【審査官】 菊池 充

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０９３６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２９１７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４３２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−０３６２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２４５７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１３５２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４８−００２７３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６３−１７６０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２６４８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １／２０− １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つの音発生手段を含むスピーカ装置（１）であって、
少なくとも部分的に伝音するチャンネルは、前記音発生手段の一つの音放射方向に配置されており、かつ、音出口開口によって画定される放射角で、前記音出口開口の形状に設計された前記伝音チャンネルの第２の端部において前記スピーカ装置から出音するように、前記音生成手段からの出音を前記伝音チャンネルの経路に沿って方向付けるために適しており、
前記伝音チャンネルの内壁のいくつかの部分に主として音を反射する材料を有し他の部分に主として音を吸収する材料を有するとともに、前記主として音を反射する材料は、前記伝音チャンネル内部において内側に放射状に位置する面上に配置され、前記主として音を吸収する材料は、前記伝音チャンネル内部において外側に放射状に位置する面上に配置されるか、または、前記伝音チャンネルの断面が前記伝音チャンネルの長さの少なくとも５０％の範囲にわたって略一定している、
スピーカ装置。

【請求項2】

前記伝音チャンネルの断面が、前記伝音チャンネルの前記長さの少なくとも７０％、特に好ましくは、少なくとも８０％の範囲にわたって略一定している、
請求項１に記載のスピーカ装置。

【請求項3】

少なくとも一つの伝音チャンネルが、少なくとも５°、好ましくは少なくとも１５０°、より好ましくは少なくとも１８０°、特に好ましくは少なくとも２３０°、また特に好ましくは少なくとも２７０°の角度で、前記音出口開口から放射状に出音するように設計されている、
請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置。

【請求項4】

前記伝音チャンネルの内側に放射状に位置する限界と外側に放射状に位置する限界は各々、円形の外周または楕円形の外周の一部、好ましくは、４分の１に対応する湾曲形状に実質的に追従している、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項5】

前記伝音チャンネルの音入口開口は、その内部直径が前記スピーカの外部直径に略一致しており、好ましくは、前記スピーカに間接的に接触している、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項6】

前記音発生手段を含むスピーカが、ほぼ水平に配置され、発生する音を少なくとも部分的に垂直上方または下方に放射させる、
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項7】

少なくとも二つのスピーカを有し、
前記少なくとも二つのスピーカは、少なくとも一つが少なくとも部分的に垂直上方へ音を放射し、少なくとも他の一つが前記音を少なくとも部分的に垂直下方へ音を放射し、好ましくは前記音発生手段の前記音放射方向に伝音チャンネルを有する、
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項8】

少なくとも一つの伝音チャンネルが、前記音出口開口からほぼ水平に出音するように湾曲されている、
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項9】

前記伝音チャンネルの内側において放射状に位置している前記面が、少なくとも部分的に音を通過させる手段を含む、
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項10】

前記音出口開口が前記伝音チャンネルに対して拡大されている、
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項11】

前記伝音チャンネルはスピーカ筐体内部に配置され、好ましくは前記少なくとも一つの音出口開口が前記筐体の開口を構成する、
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項12】

前記伝音チャンネルは金属、ガラス、石材、木材、可塑性材料および／またはパースペックスから製造される、
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

【請求項13】

前記スピーカ装置は、例えば、スタジアム、ホール、大広間、ショッピングセンタなどの大きな領域または建物へ音声放送するために、および／または、例えば、ボート、船舶、列車、地下鉄システム、都市鉄道、航空機、バス、民間乗用車（カーハイファイ）などの輸送手段の内部で音声放送するために、および／または、例えば、広告、ニュースなどの宣伝情報を配信するために、および／または、医療機器において、および／または、ハイファイセクタおよび／またはプロオーディオセクタ用スピーカにおいて、および／または建築学的なオブジェクトにおいて、使用される、
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のスピーカ装置の使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも一つの音発生手段を含むスピーカ装置に係り、少なくとも部分的に伝音するチャンネルは、音発生手段の一つの音放射方向に配置されており、音出口開口によって画定された放射角で、音出口開口の形態で設計された伝音チャンネルの第２の端部においてスピーカ装置から出音するように音発生手段からの出音を伝音チャンネルの経路に沿って方向付けるために適切である。

【背景技術】

【0002】

発生された音を全方向に放射するスピーカ装置が、長い間従来技術となっていた。この場合、主に先細にされた音反射媒体は、放射音がテーパの壁によって反射されかつ軸周り即ちテーパ軸周りに放射状に大角度で放射されるように、音発生装置の正面に位置決めされていた。この装置の技術的用途としては、例えば、サイレンやアラーム装置に使用されていた。

【0003】

しかしながら、該当のスピーカ装置は、例えば、大規模空間、ホール、スタジアム、ショッピングセンタなどで音声放送する際の、言語や音楽の伝達にも有利であった。それに基づいて、例えば、音圧の増幅が音の全方向の放射と同時に達成されることは、例えば、特許文献１のドイツ特許公開第４１０８４０９号に主題として開示されている。その結果、伝音チャンネルはホーンのように拡大される。そのため、この装置はリングホーンとも呼ばれる。

【0004】

同様に、特許文献２のドイツ特許公開第１９８４９４０１号の目的は、低パワーアンプでも音響的に大規模領域に供給可能なように全方向に放射するスピーカ装置の効果を向上させることである。この特許文献には、ホーン状に拡大する音チャンネルについても記載されている。

【0005】

同様の装置は２０世紀初期に既に開発されている。このように、例えば、全方向に放射するホーンは、同様に特許文献３の米国特許第１９４３４９９号に開示されている。この文献の実施形態では、ホーンを拡大することによって、音圧をさらに大きくするために、伝音チャンネル内に一以上のコイルが組み込まれていることが加えて記載されている。このように達成された拡張によって音圧がさらに大きくなる。さらに、コイルの設計や曲率半径によって、好ましい音放射方向を規定することが可能である。

【0006】

全方向に放射するスピーカの更なる例が特許文献４の英国特許第２４８０６１号に開示されている。この特許公報に開示された装置の主題は、音圧がホーンによって増幅された後、ホーンによって放射される音が、全方向に音を偏向するマッシュルーム形状の装置にぶつかるスピーカである。

【0007】

同様の原理が特許文献５のドイツ特許第１０２００７０１９４５０号に開示されている。この公報の主題は、全方向放射および受信型アコースティックホーンである。このアコースティックホーンの場合も、その薄肉端部にマイクロフォンやスピーカを配置することができるホーン状の漏斗形ネックが設けられている。漏斗形ネックの更なる端部には、下側のソリッドボディとともに、装置から放射状に出音できるように音が伝達される音チャンネルを形成するテーパ状のソリッドボディが取り付けられている。

【0008】

実際上装置の全外周に対して音放射によって生成される低音圧は、伝音チャンネルのホーン状の設計を有する従来の技術によるこれらの装置によって特定の方向にぶつかる。これは、例えば、音圧と効率上は有効であるが、このタイプのスピーカシステムのハイファイ装置分野における適用を妨げるという様々な欠点を生じる。このように、例えば、ホーン型スピーカの通常の高い方向因子は、実際上均一な音質または音量で全空間に対して全方向に放射するスピーカの目的を妨げる。ホーン内部で音が反射するので、歪みや位相解除が発生し信号実行時間が延長される可能性がある。音再生時の忠実度の低減はハイファイ装置分野では望ましくない。同様に、狭い帯域幅、具体的には、受容可能な構造的寸法の場合における過度に高い低域カットオフ周波数は民間部門での使用を不可能にするという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】ドイツ特許公開第４１０８４０９号

【特許文献2】ドイツ特許公開第１９８４９４０１号

【特許文献3】米国特許第１９４３４９９号

【特許文献4】英国特許第２４８０６１号

【特許文献5】ドイツ特許第１０２００７０１９４５０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

最近のスピーカとアンプは、相対的に小空間において音声放送する場合は特に、ホーン型スピーカの高い効率性に依存しない性能特性を既に有している。つまり、原音にできるだけ忠実な音色産出が、重要な要件である。

【0011】

したがって、本発明の目的は、ホーン状に形付けられた伝音チャンネルの欠点を克服するとともに、向上された音響結果が得られる、全方向に放射するスピーカ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の目的は、スピーカ装置によって達成され、該スピーカ装置は、少なくとも一つの音発生手段を含み、少なくとも部分的に伝音するチャンネルは、該音発生手段の一つの音放射方向に配置されており、かつ音出口開口によって画定される放射角で、該音出口開口の形状に設計された伝音チャンネルの第２の端部において該スピーカ装置から出音するように該音生成手段からの出音を該伝音チャンネルの経路に沿って方向付けるために適しており、かつ、該伝音チャンネルは、内壁のいくつかの部分に、主として音を反射する材料を有し、他の部分に主として音を吸収する材料を有するか、あるいは、幾つかの部分において主として音反射性であり、他の部分において主として吸音性である。

【0013】

チャンネルの内側に主として音を反射する材料および主として音を吸収する材料を位置の観点から配置することは、音反射を削減する役割を果たす。このように、伝音チャンネルにおける音反射部分と吸音部分との間の反射が削減される。チャンネル内の多重反射とこれらから生じる歪みや位相解除に起因する延長された信号実行時間が短縮される可能性が生じ、さらには、改良されたより鮮明な音のパターンを生じる。

【0014】

さらに、本発明の目的は、スピーカ装置によって達成され、該スピーカ装置は、少なくとも一つの音発生手段を含み、少なくとも部分的に伝音するチャンネルは、該音発生手段の一つの音放射方向に配置されており、かつ、音出口開口によって画定される放射角で、該音出口開口の形状に設計された伝音チャンネルの第２の端部において該スピーカ装置から出音するように該音生成手段からの出音を該伝音チャンネルの経路に沿って方向付けるために適しており、かつ、該伝音チャンネルの断面が、略一定して該伝音チャンネルの長さの少なくとも５０％、好ましくは、少なくとも７０％、特に好ましくは、少なくとも８０％にされる。

【0015】

伝音チャンネルの限界の並列設計の理由により、ホーン状の設計が回避され、伝音チャンネルは、可能な限り最良の音質を実現することに加えて、音の偏向およびその半径方向の放射を行うためだけに使用される。これによって、ホーン状チャンネルのトーン変更特性が実質的に回避される。伝音チャンネルの内側に放射状に位置する面は、この場合、伝音チャンネルの内部限界と呼ばれ、外側に放射状に位置する面は、この場合、伝音チャンネルの外部限界と呼ばれ、これらの面は伝音チャンネルをその経路に沿って制限する。この文脈における「略一定の状態の断面」という表現は、伝音チャンネルの内側に放射状に位置する面と外側に放射状に位置する面との間の距離が伝音チャンネルの経路に沿って略一定の状態であることを意味する。しかしながら、（チャンネルの全長に関して、経路に沿って内側に放射状に位置する面と外側に放射状に位置する面との間の距離の変化に対して）１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは２％未満、特に好ましくは、１％未満のずれは許容される。

【0016】

音入口開口及び音出口開口から離間されて伝音チャンネルは閉口される。しかしながら、主に吸音させる領域は、音が吸音媒体や後方に位置する空間に移動することができる開口を有することができる。

【0017】

この場合、伝音チャンネルの断面は、ホーン状チャンネルの欠陥を回避するためにできるだけ大きな領域にわたって一定である。チャンネルの端部は、しかしながら、任意に音出口開口を取り付けることもできる。この音出口開口は、伝音チャンネルの断面とは異なる断面を有し、これにより音出口に対して特別な開口角度を画定する。この領域では拡大縮小が可能である。同様に、音入口開口の領域においても一定の断面から外れることが可能である。伝音チャンネルの内部限界が開始するとともに、内側に放射状に位置する面によって形成されるテーパ形状の先端を表すポイントが、音発生手段と直接接触しないことが望まれるので、音入口開口のこの領域において、伝音チャンネルの幅は外側に放射状に位置する面によってのみ画定される。

【0018】

伝音チャンネルの急カーブ、狭い曲率半径、ループおよび同様のパターンは音質に対して悪影響を与える。したがって、スピーカ装置の特に好ましい実施形態において、伝音チャンネルの上限と下限はいずれの場合にも、円形の外周または楕円形の外周の好ましくは４分の１の部分に相当する曲線の形状に実質的に追従する。このパターンは、結果として例えば、チャンネル内部の音反射を最小化することができるので、特に有利であることが判明している。スピーカ装置の水平配向と、これにより、複数の伝音チャンネルと結合して伝音チャンネルの一つの開口内へ主として垂直方向に音を放射することは、そのパターンがちょうど円形の外周または楕円形の外周の４分の１に相当するので、略水平方向の音の放射が必要とされる場合、自らそれらを示唆している。これは、例えば、スピーカ装置が受信者または聞き手の高さに配置されている場合に有利である。

【0019】

しかしながら、スピーカ装置が異なる高さで配置されている場合、円形の外周または楕円形の外周の４分の１に相当せず、これより大きいかまたは小さい伝音チャンネルのパターンは、自らそれを示唆する。このように、例えば、懸下式シーリングスピーカの場合、若干下方に方向付けされた音放射が所望され、よって、伝音チャンネルは、可能であれば、円形の外周または楕円形の外周の４分の１によりも厳密に短いことが望ましい。上方に放射し、かつ、広い領域または空間へ音声放送するために、例えば、アンテナ塔で使用することができる音発生手段の場合、伝音チャンネルは、地面の方向に音を偏向させるために円形の外周または楕円形の外周の４分の１よりも厳密に長いことが理想的である。

【0020】

伝音チャンネルの長さは、所望通りに選択することができ、そしてこれによって周囲の諸条件に適応することができる。このように、聞き手が、例えば、カーハイファイやホームエンターテイメントシステムなどのスピーカ装置の相対的に近くにいる領域においては、より短い伝音チャンネルは、均質な音のパターンのために十分かつ有利である。しかしながら、広い領域、スタジアム、ホールなどで音声放送する場合、大きな半径を有し、かつこれにより長い伝音チャンネルを有するスピーカ装置を使用することが有利である。また、このタイプのスピーカ装置は、組み合わせて線形配列システムを形成することもできる。また、異なる長さの伝音チャンネルを有するスピーカ装置を組み合わせて、このような方法で異なる放射角で、異なる長さの伝音チャンネルを経由して放送することが可能である。

【0021】

スピーカ装置の特に好ましい実施形態において、主として音を反射する材料が、伝音チャンネル内部において内側に放射状に配置された面上に配置され、主として音を吸収する材料が、伝音チャンネル内部において外側に放射状に配置された面上に配置される。この実施形態の変形例によれば、内側に放射状に位置する面上に配置される主として音を反射する材料によって、音がチャンネルの音出口開口方向に反射するが、チャンネル内部の多重反射が最小となる。

【0022】

この場合、主として音を反射する材料と主として音を吸収する材料の両方はそれぞれの領域を完全に覆うことができるか、または、それぞれの領域上の特定の部分内、例えば特に狭い曲率半径を有する部分、でのみ配置されることができる。主として音を反射する材料と主として音を吸収する材料の両方は、特定の周波数や周波数範囲に対してのみ、それぞれの特性が発揮されるように選択することができる。例えばチャンネルに沿って、異なる周波数範囲ごとに主として音を反射する材料を適切に分配することによって、特定の領域の特に重要な音の反射に反応することが可能となる。

【0023】

スピーカ装置の特別な実施形態において、伝音チャンネルの音入口開口はスピーカの外部直径に略一致する内部直径を有し、この音入口開口はスピーカと間接的に接触している。この点において、間接接触手段は、伝音チャンネルの音入口開口が、例えば、ゴム輪などの吸音要素を介してスピーカの緩衝板に連結されるが、実質的には分断されている。この実施形態によれば、スピーカから出る音は音入口開口を直接通過して伝音チャンネルへ移行する。チャンネルの平らな取付け具をスピーカの外部限界に同一面上で取り付けることは、音波をさらに妨害されることなく伝音チャンネルへ移行することができるという効果を有する。スピーカの外部直径より大きな音入口開口によって形成されるデッドボリュームが回避される。それと同時に、不要な音反射が発生する伝音チャンネルの外壁へ向けて、スピーカによって音が直接出されることが回避される。

【0024】

しかしながら、スピーカによって出され、かつ伝音チャンネルの外壁に著しく鋭角で突き当たる音波を除外することが望ましい場合もある。これらの音波はその外壁同士の間で伝音チャンネルの内部で実質的により頻繁に反射するので、これは信号実行時間の延長につながる。これは、例えば、音入口開口をスピーカから間隔をおいて位置決めすることによって回避することができる。これらの間に位置する領域は、例えば、開口されるか、または主として音を吸収する材料を備えることができる。

【0025】

全方向に放射するスピーカ装置は、聞き手が部屋のどこにいても、よいヒアリング体験を確保するために特に使用される。したがって、音は、できるだけ大きな角度で音出口開口を介してスピーカ装置から水平に周囲へ向けて出されることが望ましい。これを確実にするために、スピーカ装置の好ましい実施形態において、音発生手段を含みかつ発生した音を少なくとも部分的に垂直上下方向に放射するスピーカが、略水平に配置される。したがって、放射された音は、実質的に回転対称を成す伝音チャンネルを介して偏向され、これによってスピーカ装置は略水平方向に放射状のままである。上記に既に記載したように、本実施形態の変形例によっては、放射角は、略水平な放射方向から外れることも可能である。しかしながら、この場合も、スピーカの水平配置および／またはスピーカの垂直に音放射する方向への配置が可能である。

【0026】

スピーカ装置の更なる好ましい実施形態において、スピーカ装置は、少なくとも一つは少なくとも部分的に垂直上方へ音を放射するスピーカと、少なくとも他の一つは少なくとも部分的に垂直下方へ音を放射するスピーカとの、少なくとも二つのスピーカを有し、これらの二つのスピーカは音発生手段の音放射方向に伝音チャンネルを有している。このタイプの実施の形態によれば、二つのスピーカの環状の音出口開口が、互いに近接して配置されることが可能になる。例えば、これらの二つのスピーカがウーファとツイータである場合、聞き手によって認識される音源即ち音出口開口が、互いに近接して配置されていることが可能であり、これによって、理想的な場合としては、一つだけの音源が聞き手によって識別されるが、高音に対する音源および中低音に対する音源を区別することが不可能である。このように、高く均質な音のパターンが生成される。

【0027】

音出口開口が聞き手の高さに位置している場合、スピーカ装置は、少なくとも一つの伝音チャンネルが音出力開口から水平に音が出現するように湾曲化させるように、設計されることが望ましい。この実施形態は、例えば、スピーカ装置が、フロアスタンド型スピーカ（スタンドボックス型）またはシェルフスピーカの一部である場合に特に有利である。

【0028】

このタイプのスピーカ装置は聞き手の高さで動作されておらず、例えば、シーリングスピーカとして作用する場合、先に述べたように、本実施形態から外れることが有利な場合もある。例えば、シーリングスピーカとして二つのスピーカ装置を有する本実施形態の変形例が使用される場合、これは、円形の外周または楕円形の外周の４分の１より大きな部分を構成する曲線に一致するようにする伝音チャンネルの導入例かもしれない。実質的にテーパ状にする方法で音出口開口を経由して下方に音を出すために、下向きに配置されたスピーカのチャンネルが、円形の外周または楕円形の外周の４分の１より小さくなければならない。しかしながら、上向きに配置された音発生手段の場合、音出口開口から同じ出音角度を確保するために、この場合、円形の外周または楕円形の外周の４分の１より大きい、より長いか、または非常に湾曲されたチャンネルが必要とされる。

【0029】

スピーカ装置の好ましい実施形態において、少なくとも一つの伝音チャンネルが少なくとも５°、好ましくは、少なくとも１５０°、より好ましくは、少なくとも１８０°、特に好ましくは、少なくとも２３０°、また、特に好ましくは２７０°の角度で音出口開口から放射状に音が出るように設計される。この場合、音出口開口はほぼ全外周上に開口している。

【0030】

このように、スピーカ装置の伝音チャンネルがほぼ全外周上に音出口開口から放射状に出音するように設計されるので、この場合、スピーカ装置の直接的な出音を妨害したり変更したりする部分を、音出口開口からの出音後に音が広がる伝音チャンネルおよび／または経路内に配置することが可能となる。チャンネル内、音出口開口内、または音放射方向へ、配置されるスピーカ装置のこれらの部分は、例えば、チャンネルの内部に放射状に位置する限界を構成するテーパ状の要素を保持するための安定化要素になり得る。さらに、ケーブルガイドなどのような他の要素は、チャンネルまたは音出口開口を経由して延在するか、または、音放射方向に配置することができる。ケーブルガイドは、例えば、更なるスピーカ装置または音発生手段を供給するための役割を果たす。これらは、電流ケーブル、光ファイバケーブル、または他の好適なケーブルが可能である。ケーブルガイドおよび安定化要素が結合されて共通の要素を形成することも可能である。

【0031】

同様に、吸音材料を伝音チャンネル内、音出口開口内、または音放射方向へ組み込まれることが可能である。このタイプの吸音要素によれば、このタイプの複数のスピーカ装置の同期動作によって、おそらく音波が位相シフトされるように収束した結果としてスピーカ装置間に発生する、好ましくない音の影響を削減することが可能である。

【0032】

このように、例えば、スピーカ装置の双方向動作において、例えば、スピーカ装置間の領域の周波数の解除などの振幅変調を含むことが可能である。音出口開口部から出音する特に小さな角度である少なくとも５°は、好ましくは、吸音材料を伝音チャンネルへ意図的に組み込むことから由来する。

【0033】

主として半径方向、場合によって水平に放射される音によって、本発明によるスピーカ装置をシーリングスピーカとして使用する場合は特に、スピーカ装置の真下では、放射音が、全く検出されないか、または音がきわめてかすかに検出され、それゆえにわかりにくくなることが起こりうる。スピーカ装置の好ましい実施形態において、伝音チャンネルの内側に放射状に位置している面はしたがって少なくとも部分的に音の通過を可能にする手段を有している。

【0034】

このように、音発生手段によって放射される音は、伝音チャンネルを介して完全に偏向されることがなく、半径方向に放射されるが、伝音チャンネルの内側に放射状に位置している面を通過し、それゆえに音発生手段の音放射方向において直接検出されることが可能である。シーリングスピーカの場合、それゆえに、音発生手段によって放射される音も、スピーカ装置の真下で検出されることが可能である。

【0035】

伝音チャンネルの内側に放射状に位置している面を変更する可能な変形例は、認められるものとして、例えば、伝音チャンネルにおいてテーパ状に設計され、かつ内側に放射状に位置している、面の先端のミシン目または切断部である。

【0036】

先に説明したように、伝音チャンネルが、その長さの大部分にわたって同一断面を有すること、すなわち、それゆえに、伝音チャンネルが拡大も縮小もされないことは有利である。しかしながら、放射角に影響を与えることができるようにするために、伝音チャンネルの端部にはその開口が伝音チャンネルに対して拡大縮小される音出口開口を取り付けることが可能である。

【0037】

したがって、スピーカ装置の好ましい実施形態は、音出口開口が伝音チャンネルに対して拡大されていることを特徴とする。

【0038】

スピーカ装置の更なる好ましい実施形態において、伝音チャンネルはスピーカ筐体内に配置され、好ましくは少なくとも一つの音出口開口が、筐体の開口を構成する。このタイプの配置は、スピーカ装置を対応する筐体に組み込むことにより、さらに設計と音響特性の両方に影響を与えることを可能にする。したがって、本発明によるスピーカ装置が、例えば、フロアスタンドまたはシェルフスピーカ筐体に組み込まれることを可能にする。しかしながら、同様に、スピーカ装置が適切な保持要素を具備し、かつ、適切に準備された受信装置内に組み込まれることも可能である。これは、例えば、このタイプのスピーカ装置が建築上の設計の構成部品として提供される場合に望ましいかもしれない。きわめて単純な実施形態において、これは、例えば、鉄道駅、ショッピングセンタ、空港、オフィス、テント市場、スタジアム、スポーツ競技場、コンサートホール、および多目的ホールなどの公共の建物においてシーリングスピーカとして使用することができる。しかしながら、いくつかの特定のケースにおいては、このタイプのスピーカ装置が、構造の不可欠な構成部品の形態で組み込まれることも提供される。これは、例えば、優れたサウンド特性が要求される場合に望まれる。これは、内部において、音および／または建築に影響を与える特殊効果が、このタイプのスピーカ装置の正確な配置と建築環境との相互作用の結果として発生する、例えば、コンサートホール、劇場、オペラハウス、特設の映画館などで望まれる。

【0039】

好ましい実施形態によれば、伝音チャンネルはその長さの大部分にわたって同一の断面が有しており、即ち、拡大も縮小もされず、断面の形状に対して変更されず、それゆえ、ホーン型スピーカの音圧増幅効果を有さないので、他の方法によって音圧を大きくすることが必要となる。このように、好ましい実施形態によれば、スピーカ装置の伝音チャンネルが、音圧増幅手段を有する。これらは、例えば、伝音チャンネルへ導入される要素となることができる。一例を挙げると、伝音チャンネルの内部におけるカム、リング、特定の凸部、凹部などが音圧増幅効果を有することが可能である。

【0040】

原則として、音響特性に対して所望される機能を有する任意の材料は、本発明によるスピーカ装置で使用される材料として適切である。したがって、スピーカ装置の好ましい実施形態において、伝音チャンネルは、金属、ガラス、木材、石、プラスチック材料および／またはパースペックス（商標）から製造される。異なる材料の使用を調整する場合、音特性と光学特性の両方と設計は互いに調整され得る。使用される材料のこのような調整によって、顧客の要望に従って音特性、設計、材料コストを組み合わせるスピーカ装置の実現が可能である。

【0041】

更なる重要な態様は、本発明によるスピーカ装置の使用である。この態様において、スピーカ装置は、例えば、スタジアム、ホール、大広間、ショッピングセンタなどの広い領域または建物へ音声放送するために、および／または、例えば、ボート、船舶、列車、地下鉄システム、都市鉄道、航空機、バス、民間乗用車（カーハイファイ）などの輸送手段の内部で音声放送するために、および／または、例えば、広告、ニュースなどの宣伝情報を配信するために、および／または、医療機器において、および／または、ハイファイ部門および／またはプロ用オーディオ部門のためのスピーカにおいて、および／または建築物において、使用される。

【0042】

医療機器として、本発明によるスピーカ装置は、耳鳴り対策用機器、音波検査機、聴覚試験用機器、および患者の聴覚に関する医療機器での使用が考えられる。

【0043】

音を全方向に放射する本発明によるスピーカ装置の可能性は、全方向に放射する他のスピーカ装置との組み合わせを望ましくする。それぞれの周波数範囲によって、例えば、ウーファの形態の本発明によるスピーカ装置が、プラズマツイータと組み合わされることは有利である。さらに、イオンスピーカなどの全方向に放射する他のスピーカと組み合わせが可能である。湾曲波トランスデューサとの組み合わせも同様に有利である。

【0044】

本発明のさらなる利点、目的、および特性は、以下の添付図面の記載を参照して説明され、本発明のスピーカ装置が例として図示されている。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】スピーカ装置を示す側面図である。

【図2】筐体内のスピーカ装置を示す断面図である。

【図3】互いに対して反対側に方向付けされた二つの音生成手段を有する実施形態におけるスピーカ装置を示す側面図である。

【図4】互いに対して反対側に方向付けされた二つの音生成手段を有する実施形態におけるスピーカ筐体内部のスピーカ装置を示す切断面図である。

【図5】吸音要素を示す図である。

【図6】円形底面領域を有するスピーカ筐体内部のスピーカ装置を示す図である。

【図7】例えば、シーリングスピーカとして、懸架式構造のスピーカ装置を示す側面図である。

【図8】例えば、シーリングスピーカとして、懸架式構造のスピーカ装置の実施形態の更なる変形例を示す側面図である。

【図9】伝音チャンネルのテーパ状に設計され、かつ内側に放射状に位置している面の先端に切断部を有するスピーカ装置を示す側面図である。

【図10】伝音チャンネルのテーパ状に設計されかつ内側に放射状に位置している面の先端にミシン目を有するスピーカ装置を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

図１は、スピーカ装置１を概略的に示す側面図である。この場合、内側に放射状に位置している限界５と外側に放射状に位置している限界６との間の中間スペースの形態で設計される少なくとも一つの伝音チャンネル４は、音発生手段３の音放射方向２に配置されている。二つの限界５と限界６は、この場合、漏斗形に設計されている。凸状部は円形の外周または楕円形の外周の４分の１に相当する。内側に放射状に位置している限界５は、先端７内の音発生手段３に最も近接するポイントで終端する。外側に放射状に位置している限界６は、後者に最も近接する領域８内の音発生手段３と同一面上で終了する。

【0047】

内側に放射状に位置している限界５と外側に放射状に位置している限界６との凸形状は、伝音チャンネル４の断面９は伝音チャンネル４の長さに対してほぼ一定になるように選択される。音発生手段３から遠く離れた伝音チャンネル４の端部１０は、音発生手段３の音放射方向２に対して大きな角度で放射状に周囲へ出音する音出口開口１０を構成する。スピーカ装置１の筐体１１の部分は、この開口の下側に取り付けられていると同時に、外側に放射状に位置している限界６の一端を構成する。内側に放射状に位置している限界５を保持する安定化手段はここでは図示しない。

【0048】

図２は、筐体１１のスピーカ装置１を示す断面図である。この場合も、音発生手段３の音放射方法２に位置しており、かつ内側に放射状に位置している限界５と外側に放射状に位置している限界６によって画定されている伝音チャンネル４は明らかである。漏斗状の限界６はこの場合、曲率または凸形状が円形の外周の４分の１に相当するように設計されている。漏斗状の限界５の凸形状も同様に、円形の外周の一部に相当している。しかしながら、後者は、音発生手段３からわずかに距離をおいて先端７を保持するために、わずかに小さくなるように選択される。さらに、音発生手段３に最も近接する領域８は明らかである。伝音チャンネル４の断面９は、実質的に全長にわたってほぼ一定している。伝音チャンネル４の音出口開口１０は、音発生手段３により周囲に対して出された音を、音発生手段３の音放射方向へ傾斜して半径方向に放射することが明らかであり、この方向は、スピーカ装置１のほぼ全外周を構成している。全外周にわたって延在している音出口開口１０は、実際には、図示するように、内側に放射状に配置される限界５を保持する安定化手段１３によってのみ遮断される。

【0049】

図３は、二つ音発生手段３が互いに対して相反する方向に方向付けられている実施形態によるスピーカ装置１を示す側面図である。音発生手段３を一つだけ有する実施形態と同様、一つの伝音チャンネル４は、内側に放射状に位置する限界５と外側に放射状に位置する限界６とによって画定される音発生手段３の音放射方向２にそれぞれ配置されている。これら二つの伝音チャンネル４の内側に放射状に位置している限界５は、この場合、その形状がその長手軸の周りを回転するトランプのダイヤ形に類似した共通の本体１２を形成する。

【0050】

図示されている例において、この共通の本体１２の外径、そして、したがって、内側に放射状に位置している限界５の外径も、外側に放射状に位置している対応する限界６の長さに略等しい。結果として、二つの伝音チャンネル４は、分離した音出口開口１０内へ開口するように設計される。このように、横並びに非常に近接して配置され得る二つの分離した音出口開口１０が形成される。しかしながら、内側に放射状に位置している限界５は、外側に放射状に位置している限界６に対して縮小された外部直径を有することが可能であり、その結果、二つの伝音チャンネル４は共通の音出口開口１０内へ開口する。個々の音出口開口１０または二つの分離した音出口開口１０の空間的近接部を共通で使用することによって、スピーカ筐体１１から出る音波は、二つの音発生手段３であるにもかかわらず、彼または彼女が、単一音源だけを配置することができるかのように聞き手に到着する。このように、例えば、従来のスピーカの場合に通例であるツイータとウーファの分離と、それに関連する歪みを回避することができる。

【0051】

この図において、内側に放射状に位置している限界５と共通の本体１２を支持する安定化手段１３はここでも図示していない。エネルギー供給および／または上部の音発生手段３の起動に対して要求される供給ラインは、これらの安定化手段１３を経由して導入することもできる。

【0052】

図４は、互いに対して反対側に向けられる二つの音発生手段３を有する実施形態における、スピーカ筐体１１内部のスピーカ装置１の断面である。図示されている実施形態において、互いに対して反対側に向けられた二つの音発生手段３（図示しない）は、この場合、フロアスタンドスピーカの形態で設計されているスピーカ筐体１１内に配置される。内側に放射状に位置している限界５と外側に放射状に位置している限界６によって画定される伝音チャンネル４は、各々の場合において、音発生手段３の音放射方向２に配置される。さらに図３に示される例においても、内側に放射状に位置している限界５の外径は、同様の限界６の外径とサイズが等しく、その結果として、二つの伝音チャンネル４は、共通の音出口開口１０を有さないが、スピーカ筐体１１の側壁において互いに非常に近接して配置されている二つの分離した音出口開口１０を形成する。この場合、これらの分離した音出口開口１０の互いの距離は、要望どおりに変えることができる。

【0053】

回転対称のスピーカ装置１の実施形態によれば、同様の円形断面を有す円柱形状のスピーカ筐体１１が特に適切である。しかしながら、一部の例では、単一スピーカの全範囲で再生させるために、まっすぐに放射するウーファとの結合は、望ましい。

【0054】

伝音チャンネル４によって音が偏向する音発生手段の本発明による垂直配置も、それゆえウーファの理論において可能であるが、このような偏向は、その物理的特性によって特に低い周波数に対して好適ではない。このような場合、本発明によるスピーカ装置１は、正方形または矩形のスピーカ筐体１１に組み込むこともできる。

【0055】

このような場合において、音出口開口１０からの出る音は、スピーカ筐体１１の側壁方向に対してよりもスピーカ筐体１１の角方向への経路に広がる。この場合、音発生手段３と各々の伝音チャンネル４との配列および距離に応じて、スピーカ筐体１１の限界と同じくらい離れた経路は、チャンネルの分離した拡張部の形態またはチャンネルの共通の拡張部の形態において設計されることができる。

【0056】

図５は、各々の場合で異なる角度を対象とする様々な実施形態における吸音要素１４を示す図である。図示されるように、各々の場合で異なる角度を対象とする異なる変形例において、吸音要素をくさび状、または同様の形態で使用することが可能である。これらのくさび状の吸音要素は、伝音チャンネル４の断面９と略一致する高さ１５を有している。このタイプのくさびは、このように音が露出する特定の領域を取り除くためにおよび／またはこの範囲における音の露出強度を小さくするために、伝音チャンネル４へと導入することができる。先に述べたように、これは、２つのスピーカ装置の間の領域内で直接干渉することを防止するか、または、さらに、二つのスピーカ装置１の近傍の壁へ音を直接放射することを防止し、これによって所望されない音の反射を最小とするために有利である。図６は、円形底面領域を有するスピーカ筐体１１の内部のスピーカ装置１を示す図である。図４に示した実施の形態とは対照的に、円形底面領域を有するスピーカ筐体１１においては、伝音チャンネル４を角方向に置いた後で、音が音出口開口１０を介してスピーカ筐体１１を抜ける前に、チャンネルの拡張部内部のより広い経路を覆う必要がない。これによって、チャンネルの拡張部内部で発生する音の変化がより少なくなる。このタイプの形態は特に有利である。いくつかの実施形態において、このタイプのスピーカ装置１が、特別な筐体なしで構造内に直接組み込まれてもよい。これは例えば、スピーカ装置１を建物の壁や天井に埋め込むことによって実行することができる。

【0057】

この図において、スピーカ装置１の外周に沿って配置されるとともに、内側に放射状に位置している限界５を支持する安定化手段１３も明示されている。これらの安定化手段１３は音出口開口内に存在しているので、それらの直径は、できるだけ小なく選択される。しかしながら、互いに対して反対方向に向けられた二つの音発生手段３を有する実施形態では、エネルギー供給および／またはスピーカ装置１の起動のために使用されるケーブルも、一つ以上のこれらの安定化手段１３を介して導入することができる。このような場合、ケーブルガイドを内側に配置させた安定化手段１３のより強化した形態も可能である。これらのより強化した安定化手段１３は、第２のスピーカ装置１によって生じる増加重量を支持するとともに、振動を減衰させることも可能である。

【0058】

図７は、例えば、シーリングスピーカのような懸架式形態のスピーカ装置１を示す側面図である。スピーカ装置１が部分的に埋め込まれる凹部１７を有する室内の天井１６が示されている。伝音チャンネル４の、音発生手段３と、この音発生手段３の音放射方向２に存在しかつ外側に放射状に位置している限界６とが、凹部１７に完全に埋め込まれている。内側に放射状に位置する限界５だけが、天井１６に対して突き出している。下方半径方向に音を放射させるために、この実施例において、内側に放射状に位置する限界５と外側に放射状に位置する限界６が形成するアームは、円形の外周または楕円形の外周の４分の１に一致しない即ちこれより小さい円弧形を描く。これによって、音の主要な放射方向が、天井と並行で、わずかに半径方向下方に延びることが防止される。これは同時に、このタイプの一実施形態において、音が音出口開口１０から出た後に直接放射されないスピーカ装置１の真下で、テーパ状の本体を縮小する。加えて、天井への音反射も削減される。

【0059】

図８は、例えば、シーリングスピーカのような懸架式形態のスピーカ装置１を示す断面図である。室内の天井１６が遮られ、かつスピーカ装置１が埋め込まれる凹部１７を有しており、伝音チャンネル４の、音発生手段３と、音発生手段３の音放射方向２に存在し、かつ外側に放射状に位置している限界６とがこの凹部１７内に完全に埋め込まれ、これによって天井平面より上に位置している。内側に放射状に位置する限界５は、凹部１７から下方に突出し、このため天井１６によって形成される平面より下方で終了する。

【0060】

さらに図８で示された実施形態においても、伝音チャンネル４の内側に放射状に位置している限界５と外側に放射状に位置している限界６とによって形成されるアームは、円形の外周または楕円形の外周の４分の１より小さい円弧形を描く。図７に示される実施形態とは対照的に、内側に放射状に位置する限界５の音の届かなくなる部分のスピーカ装置１の真下に位置するとともに、この領域では直接の音放射が発生しないので、音出口開口１０から出る音が所望される音量まで聞くことができないテーパ状の本体を縮小するのと同様に、円弧形はさらに削減される。このように、音の主要な放射方向が、天井と並行に延長されないことによって、天井に対する音の反射が削減される。

【0061】

図９は、伝音チャンネル４の、テーパ状に設計されかつ内側に放射状に位置している面５の先端７の切断面を有するスピーカ装置１を示す側面図である。このような先端７の切断部は、シーリングスピーカの形態の設計および半径方向への放射に加えて、音出口開口１０の方向で半径方向のみの放射の場合において、音が十分作用しないスピーカの下の領域へ音の一部を直接放射することも適切に可能とする。

【0062】

図１０は、伝音チャンネル４の、テーパ状に設計されかつ内側に放射状に位置している面５の先端７のミシン目１８を有するスピーカ装置１を示す側面図である。ミシン目は、このタイプの手段によらずに、半径方向への放射に加えて、音出口開口１０の音の届かなくなる部分に位置するスピーカの下の領域へも直接音の一部を放射する２次的な可能性を有している。

【0063】

出願人は、これらが従来技術と比較した場合、単独でまたは組み合わせることのいずれかによって新規である限りにおいて、本発明にとって重要であるとして出願明細書に開示されている全ての特徴を請求する権利を留保している。

【符号の説明】

【0064】

１ スピーカ装置
２ 音放射方向
３ 音発生手段
４ 伝音チャンネル
５ 内部に放射状に位置する限界
６ 外部に放射状に位置する限界
７ 先端
８ 音発生手段に最も近接する領域
９ 断面
１０ 音の出口開口
１１ 筐体
１２ 本体
１３ 安定化手段
１４ 吸音要素
１５ 吸音要素高さ
１６ 天井
１７ 凹部
１８ ミシン目

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】