JP2019004306A - ホーンスピーカー、スピーカーユニット、メガホン、ホーン、アダプター、及び放送システム - Google Patents

Abstract

【課題】後方の回り込む音を低減できるホーンスピーカー、スピーカーユニット、メガホン、ホーン、アダプター、及び放送システムを提供する。【解決手段】ホーンスピーカー１は、音を形成するドライバユニット２と、ドライバユニット２に取り付けられるホーン３と、ホーン３の開口端４の外周に配置される位相調整板６とを備える。位相調整板６は、ホーン３の開口端４と位相調整板６との間に音が通過する隙間Ｓが形成されるようにホーン３に取り付けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、ホーンスピーカー、スピーカーユニット、メガホン、ホーン、ホーンスピーカーに取り付けられるアダプター、及び放送システムに関する。

ホーンスピーカーとして、特許文献１に記載の技術や特許文献２に記載の技術が知られている。
ホーンスピーカーは、ドライバユニットと、ホーンとを備える。ホーンは、前方に音を伝播させるように形成されている。

特開２０１１−１９３１１２号公報 特開平１１−３０８６９０号公報

ホーンスピーカーは、所定領域に音声が伝わるように設置される。具体的には、ホーンは所定方向に向けられる。しかし、ホーンスピーカーから出た音の一部は後方にも回り込む。出力が大きい場合には、後方に回り込んだ音は騒音になり得る。また、複数のホーンスピーカーが設置される場合、１つのホーンスピーカーから出て後方に回り込む音と、他のホーンスピーカーから出て前方に伝播する音とが干渉し、音声が不明瞭になる虞がある。このように、ホーンスピーカーにおいては、後方に回り込む音は少ないことが望ましい。
そこで、後方の回り込む音を低減できるホーンスピーカー、スピーカーユニット、メガホン、ホーン、アダプター、及び放送システムを提供する。

（１）上記課題を解決するホーンスピーカーは、音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンと、前記ホーンの開口端の外周に配置される位相調整板とを備え、前記位相調整板は、前記ホーンの開口端と前記位相調整板との間に音が通過する隙間が形成されるように前記ホーンに取り付けられる。

この構成によれば、位相調整板は、ホーンの開口端で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、位相調整板の端で回折して後方に回り込む音と、ホーンの開口端と位相調整板との間の隙間を通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

（２）上記課題を解決するホーンスピーカーは、音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンとを備え、前記ホーンは音を通過させる音孔を有し、前記音孔は、前記ホーンの開口端から前記ドライバユニットまでの半分の位置よりも前記開口端側に設けられる。

この構成によれば、ホーンは、ホーンの開口端で回折して後方に回り込む音と、ホーンの開口端よりもドライバユニット側にある音孔を通過して後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に伝達される音を低減できる。

（３）上記課題を解決するスピーカーユニットは、所定のパターンで配列された複数のホーンスピーカーと、複数の前記ホーンスピーカーにより構成されるユニットの両側に設けられる一対の位相調整板とを備え、一対の前記位相調整板は、前記ユニットの正面の側端と前記位相調整板との間に音が通過する隙間が形成されるように前記ユニットに取り付けられる。

この構成によれば、位相調整板は、ユニットの正面の側端で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、位相調整板の端で回折して後方に回り込む音と、ユニットの正面の側端と位相調整板との間の隙間を通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

（４）上記課題を解決するメガホンは、音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンと、前記ホーンの後方に取り付けられるマイクとを備え、前記ホーンは、音を通過させる音孔を有し、前記音孔は、前記ホーンの開口端から前記ドライバユニットまでの半分の位置よりも前記開口端側に設けられる。

この構成によれば、ホーンは、ホーンの開口端で回折して後方に回り込む音と、ホーンの開口端よりもドライバユニット側にある音孔を通過して後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に伝達される音を低減できる。また、この減衰効果によりハウリングを抑制できる。

（５）上記課題を解決するアダプターは、ホーンに取り付け可能なアダプターであって、前記アダプターは、前記ホーンの開口端が入る開口部を有し、前記ホーンの開口端と前記アダプターとの間に音が通過する隙間が形成されるように、前記ホーンの開口端の外周に取り付け可能である。

この構成によれば、アダプターは、ホーンの開口端で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、アダプターは、アダプターの外端で回折して後方に回り込む音と、ホーンの開口端とアダプターとの間の隙間を通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

（６）上記課題を解決するアダプターは、ホーンに取り付け可能なアダプターであって、前記アダプターは、前記ホーンの開口端が入る開口部及び音が通過する音孔を有し、前記ホーンの開口端の外周に取り付け可能である。

この構成によれば、アダプターは、ホーンの開口端で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、アダプターは、アダプターの外端で回折して後方に回り込む音と、アダプターの音孔を通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

（７）上記課題を解決するホーンは、音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンとを備えたホーンスピーカーのホーンにおいて、前記ホーンは音を通過させる音孔を有し、前記音孔は、前記ホーンの開口端から前記ドライバユニットまでの半分の位置よりも前記開口端側に設けられる。

この構成によれば、ホーンは、ホーンの開口端で回折して後方に回り込む音と、ホーンの開口端よりもドライバユニット側にある音孔を通過して後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に伝達される音を低減できる。

（８）上記課題を解決する放送システムは、上記ホーンスピーカーを備える。この構成によれば、後方の回り込む音を低減できる。

上記ホーンスピーカー、スピーカーユニット、メガホン、ホーン、アダプター、及び放送システムによれば、後方の回り込む音を低減できる。

第１実施形態に係るホーンスピーカーの断面図。 第１実施形態に係るホーンスピーカーの部分正面図。 第１実施形態に係るホーンスピーカーの作用を示す模式図。 トンネルに設置される放送システムの模式図。 第１実施形態に係るホーンスピーカーと従来構造のホーンスピーカーとについて、正面の周波数特性を示すグラフ。 第１実施形態に係るホーンスピーカーと従来構造のホーンスピーカーとについて、背面の周波数特性を示すグラフ。 第１実施形態に係るホーンスピーカーと従来構造のホーンスピーカーとについて、２ｋＨｚの音における指向特性を示す極座標グラフ。 第２実施形態に係るスピーカーユニットの側面図。 他の形態の音孔を有するホーンの側面図。 他の形態の音孔を有するホーンの側面図。 第３実施形態に係るスピーカーユニットの正面図。 第３実施形態に係るスピーカーユニットと従来構造のスピーカーユニットとについて、正面の周波数特性を示すグラフ。 第３実施形態に係るスピーカーユニットと従来構造のスピーカーユニットとについて、背面の周波数特性を示すグラフ。 第３実施形態に係るスピーカーユニットと従来構造のスピーカーユニットとについて、２ｋＨｚの音における指向特性を示す極座標グラフ。 第４実施形態に係るメガホンの側面図。 第４実施形態に係るメガホンと従来構造のメガホンとについて、正面の周波数特性を示すグラフ。 第４実施形態に係るメガホンと従来構造のメガホンとについて、背面の周波数特性を示すグラフ。 第５実施形態に係るアダプターの正面図。 第６実施形態に係るアダプターの正面図。

＜第１実施形態＞
図１〜図７を参照して、第１実施形態に係るホーンスピーカーについて説明する。
図１及び図２に示されるように、ホーンスピーカー１は、音を形成するドライバユニット２と、ドライバユニット２に取り付けられるホーン３と、位相調整板６とを備える。ドライバユニット２は、コイルを有する振動板、磁石、ヨーク、及びプレートにより構成される。コイルに信号が入力されると、電磁作用により、振動板が振動し、音が形成される。ホーン３は折り畳み構造をとる。例えば、ホーン３は、筒状の第１リフレクタ３ａと、第１リフレクタ３ａが挿通される第２リフレクタ３ｂと、第２リフレクタ３ｂが挿通される第３リフレクタ３ｃとを備える。音が通過する音道は、第１リフレクタ３ａ、第２リフレクタ３ｂ、第３リフレクタ３ｃをこの順に音が通る通路として構成される。音道の断面積（伝播方向に垂直な面の面積）は、ホーン３の開口端４に向かって徐々に拡大する。ホーン３の開口端４の外形は、例えば、円形、楕円形、長円または矩形に構成される。

位相調整板６は、ホーン３の開口端４を取り囲むように、ホーン３に取り付けられる。位相調整板６は、支持部５を介してホーン３に取り付けられる。支持部５は、ホーン３及び位相調整板６とは別部材であってもよく、また、ホーン３及び位相調整板６のいずれかに一体に設けられるものであってもよい。また、ホーン３と支持部５と位相調整板６とは一体成形されてもよい。

位相調整板６は次の角度でホーン３に取り付けられる。すなわち、ホーンスピーカー１の断面視において、位相調整板６の前面とホーンスピーカー１の中心軸Ｃに平行な線Ｃｐとの間の角度ＡＧは、ホーン３の延長線（ホーン３の開口端４における接線）とホーンスピーカー１の中心軸Ｃに平行な線Ｃｐとの間の角度ＡＨよりも大きいかまたは等しいことが望ましい。

ホーン３の開口端４と位相調整板６との間には、音が通過する隙間Ｓが設けられる。隙間Ｓの幅長ＬＳ１は、後方に伝播する音の音圧低減効果（後述参照）が顕れる長さとされる。例えば、本実施形態のホーンスピーカー１の場合、隙間Ｓの幅長ＬＳ１は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下が望ましい。実験した結果、隙間Ｓの幅長ＬＳ１が１ｍｍ未満の場合、後方に伝播する音の音圧低減効果が十分に得られなかった。この理由としては、隙間Ｓを通って後方に伝播する音圧が小さ過ぎて、位相調整板６を回って後方に伝搬する音圧とつり合わず、音を打ち消さないことが考えられる。また、隙間Ｓの幅長ＬＳ１が１０ｍｍ以上の場合、逆に、隙間Ｓを通って後方に伝搬する音圧が大き過ぎて、位相調整板６を回って後方に伝搬する音圧とつり合わず、音を打ち消さないことが考えられる。なお、「隙間Ｓの幅長ＬＳ１」は、ホーンスピーカー１の中心軸Ｃに垂直な方向（以下「径方向」）における長さとして定義される。

位相調整板６の幅長ＬＡは、後方に伝播する各周波数の音について、低減させる音の周波数を規定する。「位相調整板６の幅長ＬＡ」は、径方向における長さとして定義される。
後述するように、音の半波長が位相調整板６の幅長ＬＡと一致すると、ホーンスピーカー１の後方において、その波長に対応する周波数の音の音圧が低減する。この効果に基づけば、位相調整板６の幅長ＬＡを調整することにより、後方において所望の周波数の音の音圧を低減させることができる。具体的には、位相調整板６の幅長ＬＡを長くするほど、低周波数の音の音圧を低減できる。

図３を参照して、ホーンスピーカー１の作用を説明する。
ホーンスピーカー１のドライバユニット２から出る音波は、ホーン３によって前方に伝播する。一方、ホイヘンスの原理によれば、隙間Ｓ付近の点を波源とする２次波（以下、「２次音波」という。）は隙間Ｓ付近の点を中心に広がる。

隙間Ｓ付近の点を波源とする２次音波は、位相が揃っている。隙間Ｓ付近の点を波源とする２次音波の一部は、隙間Ｓを通って後方に伝播する。ここでは、この２次音波を、「直接２次音波」という。隙間Ｓ付近の点を波源とする２次音波の他の一部は、位相調整板６を回って後方に伝播する。ここでは、この２次音波を、「迂回２次音波」という。迂回２次音波は、直接２次音波よりも遅れて後方に伝播する。すなわち、位相調整板６によって、直接２次音波に対して迂回２次音波の遅れが形成される。直接２次音波と迂回２次音波とが干渉し合う地点における両者の位相差が半波長相当であると、２つの２次音波は干渉しあって打ち消し合う。このようにして、ホーンスピーカー１の後方に伝播する音の音圧が低減する。

直接２次音波と迂回２次音波との打ち消し作用を有効に起させるためには、位相調整板６の幅長ＬＡは、低減目的の音波の半波長の１／４倍以上１．０倍未満の長さであることが好ましい。例えば、２ｋＨｚの音をホーンスピーカー１の後方で低減させるためには、位相調整板６の幅長ＬＡは、２ｋＨｚの半波長である８５ｍｍの１／４倍以上１．０倍未満、すなわち、２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満であることが好ましい。

２ｋＨｚの音は、可聴域のなかでも人が聞き取り易い音である。したがって、ホーンスピーカー１からの音声の重なりに起因する不明瞭性を低減するためには、ホーンスピーカー１の２ｋＨｚ前後の音を低減させることが好ましく、大きな効果が期待できる。このようなことから、ホーンスピーカー１の後方において２ｋＨｚの音の低減が大きくなるように、上述のように、ホーンスピーカー１の位相調整板６の幅長ＬＡは２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満に設定される。

図４を参照し、放送システム１０を一例として、本実施形態のホーンスピーカー１の効果を説明する。
トンネル９には、防災用の放送システム１０が設置されている。
本実施形態の放送システム１０は、複数のホーンスピーカー１を備える。トンネル９内において、ホーンスピーカー１は、所定間隔で、同じ方向に向くように配列される。放送システム１０が音声を発生すると、音声（音）がトンネル９内で同じ方向に向かって伝播する。ホーンスピーカー１の音の大部分は、前方に伝播するが、一部の音は、後方にも回り込む。このため、２つのホーンスピーカー１の間にいる人には、前後にある２つのホーンスピーカー１から音声（音）が伝わる。人が２つのホーンスピーカー１から等距離の位置に立っていることは殆どないため、人には、２つの同じ内容の音声（音）が時間的にずれて伝えられる。２つの音声が時間的にずれて重なるため、音声（音）が不明瞭になり、放送内容が聴き取り難くなる。

この点において、本実施形態のホーンスピーカー１は、上記に説明したように、従来構造のホーンスピーカー（位相調整板６を有しないもの。以下同じ。）に比べて、後方に回り音の音圧が小さい。２つの音声が時間的にずれて重なる場合において、後方から回り込む音の影響が小さいため、２つの音声の重なりに起因する不明瞭性が低下する。

なお、実施形態のホーンスピーカー１の効果は、放送システム１０だけなく、ホーンスピーカー１の様々な利用態様において発揮する。例えば、大音量のスピーカーが、宴会場、展示会場のような会場に設置されるとき、後方の音が会場の周り広がり、これが騒音になる場合がある。実施形態のホーンスピーカー１によれば、従来構造のホーンスピーカーに比べて、後方の回り込み音の音圧が小さいため、放送エリアの外（例えば、会場の周り）に漏れる音を抑制できる。

また、ホーンスピーカー１の後方に音が回り込むことを抑制するために、ホーンスピーカー１の周囲に防音壁を設ける場合もある。しかし、防音壁は、ホーンスピーカー１から出る音を遮断するような構造であり、大掛かりであり、設置に費用がかかるといった問題がある。この点で、位相調整板６は、人に対して効果のある周波数の音を低減させるものであって、防音壁よりも大掛かりなものでないため、設置費用を抑制できる。

図５〜図７を参照して、本実施形態に係るホーンスピーカー１の特性を説明する。
図５及び図６の周波数特性グラフは、次のようにして得られる。無響室にて、ホーンスピーカー１の開口端４から正面側に（または裏面側に）４ｍ離れたところにマイクを設置し、ホーンスピーカー１に１Ｗの試験信号を入力し、各周波数についてマイクの出力を検出する。なお、他の実施形態に示す周波数特性グラフも同様の方法（ただし、測定条件は異なる場合もある。各図参照。）にて得られたグラフである。
第１実施形態に係るホーンスピーカー１の周波数特性は、実線で示される。従来構造のホーンスピーカーの周波数特性は、破線で示される。なお、実線と破線の意味は、他の実施形態で示される周波数特性グラフにおいても同じである。

図７の極座標グラフの測定方法を説明する。極座標グラフは、次のようにして得られる。無響室にて、ホーンスピーカー１から４ｍ離れたところにマイクを設置し、ホーンスピーカー１に１Ｗの試験信号を入力し、ホーンスピーカー１を３６０度回転させて、各角度についてマイクの出力を検出する。極座標グラフにおいて、径方向の軸において最も外側の線は１００ｄＢであり、最も内側の線は５０ｄＢを示す（この点は、図１４において同じ。）。また、極座標グラフにおいて、０度は、ホーンスピーカー１の真正面の位置を示し、１８０度は、ホーンスピーカー１の真後ろの位置を示す。
また、第１実施形態に係るホーンスピーカー１の指向特性は、実線で示される。従来構造のホーンスピーカーの指向特性は、破線で示される。なお、実線と破線の意味は、他の実施形態で示される極座標グラフにおいても同じである。

図５に示されるように、正面において、第１実施形態に係るホーンスピーカー１の周波数特性と、従来構造のホーンスピーカーの周波数特性とは、実質的に変わらない。
図６に示されるように、背面において、第１実施形態に係るホーンスピーカー１は、従来構造のホーンスピーカーに比べて、１ｋＨｚ以上３ｋＨｚの周波数で音圧が低い。
図７に示されるように、２ｋＨｚの音において、第１実施形態に係るホーンスピーカー１は、従来構造のホーンスピーカーに比べて、１６５度以上１９５度の範囲で、音圧が低く、特に、１８０度において１０ｄＢ低い。
このように、本実施形態のホーンスピーカー１は、正面の周波数特性を変化させず、後方において、２ｋＨｚ前後の音の音圧を低減できる。

以下、本実施形態に係るホーンスピーカー１の効果を説明する。
（１）ホーンスピーカー１は、ホーン３の開口端４の外周に配置される位相調整板６を備える。位相調整板６は、ホーン３の開口端４と位相調整板６との間に音が通過する隙間Ｓが形成されるようにホーン３に取り付けられる。
この構成によれば、位相調整板６は、ホーン３の開口端４で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、位相調整板６の端で回折して後方に回り込む音と、ホーン３の開口端４と位相調整板６との間の隙間Ｓを通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

（２）放送システム１０は、ホーンスピーカー１を備える。複数のホーンスピーカー１は、一列または複数列に配置される。複数のホーンスピーカー１の向きは、ホーンスピーカー１の並びの一方向に揃う。
各ホーンスピーカー１の後方に回り込む音の音圧は、従来構造のホーンスピーカーに比べ、小さい。ホーンスピーカー１から直接音が伝わり、かつ他のホーンスピーカー１から後方に回り込んだ音が伝わるところでは、これらの音が重なり、音声が不明瞭になる。この点、ホーンスピーカー１の後方に回り込む音の音圧は、従来構造のホーンスピーカーに比べて小さく、音の重なりにおける後方に回り込む音の影響が小さいため、音の不明瞭性が低減する。このようにして、放送システム１０によれば、音声の明瞭性を向上できる。

＜第２実施形態＞
図８〜図１０を参照して、第２実施形態に係るホーンスピーカー１１について説明する。
本実施形態のホーンスピーカー１１は、音を形成するドライバユニット１２と、ドライバユニット１２に取り付けられるホーン１３とを備える。第１実施形態のホーン３と同様に複数のリフレクタにより構成される。

ホーン１３は、音を通過させる音孔１５を有する。具体的には、複数のリフレクタのうち最も外側のリフレクタに、音が通過する音孔１５が設けられている。
音孔１５の個数は、１つまたは複数である。音孔１５は、ホーン１３の開口端１４からドライバユニット１２までの半分の位置よりも開口端１４側に設けられる。例えば、複数の音孔１５は、ホーン１３の中心軸Ｃ（ホーンスピーカー１１の中心軸Ｃと同じ。）を中心とする円に沿うように設けられる。好ましくは、複数の音孔１５の幅長ＬＳ２（ホーン１３の中心軸Ｃを含む断面において、ホーン１３の外形に沿う長さ）は等しい。音孔１５の幅長ＬＳ２は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされる。この点は、第１実施形態に係るホーンスピーカー１の隙間Ｓの幅長ＬＳ１と同じである。

ホーン１３の開口端１４から音孔１５までの長さ（以下、「設定長ＬＢ」）は、第１実施形態の位相調整板６の幅長ＬＡと同じように設定され得る。２ｋＨｚの音をホーンスピーカー１１の後方で低減させるためには、設定長ＬＢは、２ｋＨｚの半波長である８５ｍｍの１／４倍以上１．０倍未満、すなわち、２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満であることが好ましい。

「ホーン１３の開口端１４から音孔１５までの長さ（設定長ＬＢ）」は、ホーン１３の曲面に沿う長さであって、開口端１４のいずれか点から音孔１５までの無数の経路のうち、最も短い経路の長さを示す。具体的には、「ホーン１３の開口端１４から音孔１５までの長さ（設定長ＬＢ）」は、側面視において、ホーン１３の外形線上で開口端１４から音孔１５までの長さに等しい（図８参照）。

ホーンスピーカー１１の作用を説明する。
ホーンスピーカー１１の音孔１５は、第１実施形態に係るホーンスピーカー１の隙間Ｓと同様の作用を有する。
具体的には、音孔１５付近の点を波源とする２次音波の一部（直接２次音波）は、音孔１５を通って後方に伝播する。また、音孔１５付近の点を波源とする２次音波の他の一部（迂回２次音波）は、ホーン１３の開口端１４を回って後方に伝播する。迂回２次音波は、直接２次音波よりも遅れて後方に伝播する。直接２次音波と迂回２次音波とが干渉し合う地点における両者の位相差が、半波長相当であると、２つの２次音波は干渉しあって打ち消し合う。このようにして、ホーンスピーカー１１の後方に伝播する音の音圧が低減する。具体的には、設定長ＬＢが、２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満であるとき（すなわち、設定長ＬＢが、２ｋＨｚの半波長である８５ｍｍの１／４倍以上１．０倍未満のとき）、２ｋＨｚの音がホーン１３の後方で有効に低減する。

図９は、他の形態の音孔１５ｘを有するホーン１３ｘの側面図である。
この形態では、音孔１５ｘは、ホーンスピーカー１１の中心軸Ｃに沿う方向（音の伝播方向）に長い長孔として構成され得る。複数の音孔１５ｘの間隔は等しい。

図１０は、他の形態の音孔１５ｙを有するホーン１３ｙの側面図である。
この形態では、ホーン１３ｙは、複数の列に配列される音孔１５ｙを有する。例えば、音孔１５ｙは、２列１６，１７に配置される。２つの列１６，１７は、ホーンスピーカー１１の中心軸Ｃに沿う方向において前後に配置される。各列の音孔１５ｙは、複数の音孔１５ｙにより構成される。各列の音孔１５ｙは、所定間隔を隔てて、ホーン１３の中心軸Ｃ（ホーンスピーカー１１の中心軸Ｃと同じ。）を中心とする円に沿うように設けられる。また、各列の音孔１５ｙは、ホーン１３の開口端１４からドライバユニット１２までの半分の位置よりも開口端１４側に設けられる。

後列１７の音孔１５ｙから開口端１４までの距離と、前列１６の音孔１５ｙから開口端１４までの距離とは相違する。このため、後列１７の音孔１５ｙを通る直接２次音波と迂回２次音波とが干渉する周波数範囲と、前列１６の音孔１５ｙを通る直接２次音波と迂回２次音波とが干渉する周波数範囲とがずれる。この結果、全体として、干渉により音が打ち消される周波数範囲が広くなる。

以下、本実施形態に係るホーンスピーカー１１の効果を説明する。
（１）ホーンスピーカー１１は、ホーン１３を備える。ホーン１３は音を通過させる音孔１５を有する。音孔１５は、ホーン１３の開口端１４からドライバユニット１２までの半分の位置よりも開口端１４側に設けられる。

この構成によれば、ホーン１３は、ホーン１３の開口端１４で回折して後方に回り込む音と、ホーン１３の開口端１４よりもドライバユニット１２側にある音孔１５（１５ｘ，１５ｙ）を通過して後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、ホーンスピーカー１１によれば、後方に伝達される音を低減できる。

（２）図１０に示されるように、ホーン１３に設けられる音孔１５ｙは、複数の列に配列され得る。複数の列１６，１７は、ホーン１３の中心軸Ｃを中心とする円に沿うように設けられる。この構成によれば、干渉により音が打ち消される周波数範囲を広くできる。

＜第３実施形態＞
図１１〜図１４を参照して、第３実施形態に係るスピーカーユニットについて説明する。スピーカーユニット２０は、所謂、「ホーンアレイスピーカー」、「ラインアレイスピーカー」などと呼ばれるものである。

スピーカーユニット２０は、複数のホーンスピーカー２１と、一対の位相調整板２４とを備える。複数のホーンスピーカー２１は、所定のパターンで配列される。例えば、複数のホーンスピーカー２１は、所定間隔で一列または複数列（例えば、２列×８行）に配列される。各ホーンスピーカー２１の向きは、全部、同じ方向に揃っている。好ましくは、複数のホーンスピーカー２１は、これらを収容する箱状の筐体に収容される。

位相調整板２４は、複数のホーンスピーカー２１により構成されるユニットの両側にそれぞれ配置される。位相調整板２４と、ホーンスピーカー２１のホーン２３の開口端とは、ホーンスピーカー２１の中心軸に沿う方向において同じ位置に配置される。位相調整板２４は、支持部２５を介してホーンスピーカー２１の近くに配置される。位相調整板２４は、ホーンスピーカー２１に直接的に取り付けられ、または、筐体に取り付けられる。

位相調整板２４の幅長ＬＣは、第１実施形態で説明した位相調整板６の幅長ＬＡと同じように設定される。例えば、２ｋＨｚの音をホーンスピーカー１の後方で低減させるためには、位相調整板２４の幅長ＬＣは、２ｋＨｚの半波長である８５ｍｍの１／４倍以上１．０倍未満、すなわち、２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満であることが好ましい。

位相調整板２４と、複数のホーンスピーカー２１により構成されるユニットとの間には隙間Ｓが設けられる。具体的には、複数のホーン２３の開口端の周囲を覆う前面部材２６と位相調整板２４との間には、音が通過する隙間Ｓが設けられる。

隙間Ｓの幅長ＬＳ３は、第１実施形態で説明した隙間Ｓと同じように構成される。具体的には、隙間Ｓの幅長ＬＳ３は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされる。好ましくは、隙間Ｓの幅長ＬＳ３は、３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。

図１２〜図１４を参照して、本実施形態に係るスピーカーユニット２０の特性を説明する。
図１２及び図１３の周波数特性グラフは、図５及び図６の周波数特性グラフと同様の測定方法で得られたものである。図１４の極座標グラフは、図７の極座標グラフと同様の測定方法で得られたものである。

図１２に示されるように、正面において、本実施形態の係るスピーカーユニット２０の周波数特性と、従来構造のスピーカーユニット（位相調整板２４がないもの。以下同じ。）の周波数特性とは、実質的に変わらない。
図１３に示されるように、背面において、本実施形態のスピーカーユニット２０は、従来構造のスピーカーユニットに比べて、１ｋＨｚ以上３ｋＨｚの周波数で音圧が低い。
図１４に示されるように、２ｋＨｚの音において、本実施形態のスピーカーユニット２０は、従来構造のスピーカーユニットに比べて、１２０度以上２４０度の範囲で、音圧が低く、特に、１８０度では、８ｄＢ程度低い。
このように、本実施形態のスピーカーユニット２０は、正面の周波数特性を変化させず、後方において、２ｋＨｚ前後の音の音圧を低減できる。

以下、本実施形態に係るスピーカーユニット２０の効果を説明する。
スピーカーユニット２０は、所定のパターンで配列された複数のホーンスピーカー２１と、一対の位相調整板２４とを備える。一対の位相調整板２４は、複数のホーンスピーカー２１により構成されるユニットの両側に設けられる。一対の位相調整板２４は、ユニットに取り付けられる。ユニットの正面の側端と位相調整板２４との間に音が通過する隙間Ｓが形成される。

この構成によれば、位相調整板２４は、ユニットの正面の側端で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、位相調整板２４の端で回折して後方に回り込む音と、ユニットの正面の側端と位相調整板２４との間の隙間Ｓを通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

＜第４実施形態＞
図１５〜図１７を参照して、第４実施形態に係るメガホンについて説明する。
図１５に示されるように、メガホン３１は、音を形成するドライバユニット３２と、ドライバユニット３２に取り付けられるホーン３３と、ホーン３３の後方に取り付けられるマイク３６とを備える。マイク３６は、ホーン３３に一体に、または、ホーン３３から離間可能に、取り付けられる。ドライバユニット３２は、コイルを有する振動板、磁石、ヨーク、及びプレートにより構成される。ホーン３３は折り畳み構造をとる。ホーン３３は、第１実施形態のホーン３と同様に複数のリフレクタにより構成される。
ホーン３３は、音を通過させる音孔３５を有する。複数のリフレクタのうち最も外側のリフレクタに、音が通過する音孔３５が設けられている。音孔３５の構成は、第２実施形態に示した音孔３５の構成に準ずる。また、ホーン３３の開口端３４から音孔３５までの長さ（以下、「設定長ＬＤ」）についても第２実施形態の例に準ずる。

メガホン３１の作用を説明する。
メガホン３１の音孔３５は、第２実施形態のホーンスピーカー１１の音孔１５と同様の作用を有する。
具体的には、音孔３５付近の点を波源とする２次音波の一部（直接２次音波）は、音孔３５を通って後方に伝播する。また、音孔３５付近の点を波源とする２次音波の他の一部（迂回２次音波）は、ホーン３３の開口端３４を回って後方に伝播する。迂回２次音波は、直接２次音波よりも遅れて後方に伝播する。そして、直接２次音波と迂回２次音波とが干渉しあって打ち消し合う。このようにして、メガホン３１の後方に伝播する音の音圧が低減する。

例えば、設定長ＬＤが、２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満であるとき（すなわち、設定長ＬＤが、２ｋＨｚの半波長である８５ｍｍの１／４倍以上１．０倍未満のとき）、２ｋＨｚの音がメガホン３１の後方で有効に低減する。２ｋＨｚ前後の音が後方で有効に低減するため、ハウリングが生じ難くなる。このようにハウリングが生じ難いため、音孔３５がない場合に比べて、メガホン３１の出力を上げることができる。

図１６及び図１７を参照して、本実施形態に係るメガホン３１の特性を説明する。
図１６及び図１７の周波数特性グラフは、図５及び図６の周波数特性グラフと同様の測定方法（ただし、背面での測定距離が異なる。）で得られたものである。図１７に示されるように、メガホン３１の背面の周波数特性を測定するときの測定距離は３４ｃｍである。

図１６に示されるように、正面において、本実施形態のメガホン３１の周波数特性と、従来構造のメガホン（音孔３５がないもの。以下同じ。）の周波数特性とは、実質的に変わらない。
図１７に示されるように、背面において、本実施形態のメガホン３１は、従来構造のメガホンに比べて、１ｋＨｚ以上３ｋＨｚの周波数で音圧が低い。
このように、本実施形態のメガホン３１は、正面の周波数特性を変化させず、後方において、２ｋＨｚ前後の音の音圧を低減できる。

以下、本実施形態に係るメガホン３１の効果を説明する。
メガホン３１は、音を形成するドライバユニット３２と、ドライバユニット３２に取り付けられるホーン３３と、ホーン３３の後方に取り付けられるマイク３６とを備える。ホーン３３は、音を通過させる音孔３５を有する。音孔３５は、ホーン３３の開口端３４からドライバユニット３２までの半分の位置よりも開口端３４側に設けられる。

この構成によれば、ホーン３３は、ホーン３３の開口端３４で回折して後方に回り込む音と、ホーン３３の開口端３４よりもドライバユニット３２側にある音孔３５を通過して後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に伝達される音を低減できる。また、この低減効果によりハウリングを抑制できる。

＜第５実施形態＞
図１８を参照して、第５実施形態に係るアダプターについて説明する。
第５実施形態に係るアダプター４１は、第１実施形態に係るホーンスピーカー１の位相調整板６に相当するものである。アダプター４１は、ホーン４９に取り付け可能である。例えば、アダプター４１は、従来構造のホーンスピーカーのホーン、または、従来構造のメガホンのホーンに取り付け可能である。好ましくは、アダプター４１は、ホーン４９に着脱可能に構成される。

アダプター４１の内周と外周との間の幅長ＬＥは、第１実施形態の「位相調整板６の幅長ＬＡ」と同じように設定される。例えば、アダプター４１の内周と外周との間の幅長ＬＥは、２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満であることが好ましい。
アダプター４１は、ホーン４９の開口端が入る開口部４２を有する。アダプター４１をホーン４９の開口端の外周に取り付けると、ホーン４９の開口端とアダプター４１の開口部４２との間に音が通過する隙間Ｓが形成される。アダプター４１をホーン４９に取り付けることにより隙間Ｓが形成されるようにするため、アダプター４１には、ホーン４９の開口端に係合する係合突起４３が設けられる。係合突起４３は、アダプター４１の開口部４２とホーン４９の開口端との間に隙間Ｓを形成するようにして、ホーン４９の開口端に係合する。隙間Ｓの幅長は、第１実施形態における隙間Ｓと同様に設定される。

以下、本実施形態に係るアダプター４１の効果を説明する。
アダプター４１は、ホーン４９に取り付け可能である。アダプター４１は、ホーン４９の開口端が入る開口部４２を有する。ホーン４９の開口端とアダプター４１との間に音が通過する隙間Ｓが形成されるように、ホーン４９の開口端の外周に取り付け可能である。

このようなアダプター４１によれば、アダプター４１を従来構造のホーンスピーカーまたは従来構造のメガホンに装着できる。
ホーン４９に装着されたアダプター４１は、ホーン４９の開口端で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、アダプター４１は、アダプター４１の外端で回折して後方に回り込む音と、ホーン４９の開口端とアダプター４１との間の隙間Ｓを通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

＜第６実施形態＞
図１９を参照して、第６実施形態に係るアダプターについて説明する。
第６実施形態に係るアダプター５１は、第１実施形態に係るホーンスピーカー１の位相調整板６の変形例である。アダプター５１は、ホーン５９に取り付け可能である。例えば、アダプター５１は、従来構造のホーンスピーカーのホーン、または、従来構造のメガホンのホーンに取り付け可能に構成される。

アダプター５１は、ホーン５９の開口端が入る開口部５２と音が通過する音孔５３とを有する。開口部５２を構成する内周部５４は、ホーン５９に密着して取り付け可能に構成される。例えば、内周部５４は、弾性体（例えば、ゴム、エラストマー、または弾性を有する樹脂）により構成される。アダプター５１の開口部５２がホーン５９の開口端に嵌められると、弾性体が弾性変形して、アダプター５１がホーン５９に固定される。

音孔５３は、内周と外周との間の部分に設けられる。音孔５３は、ホーンスピーカーまたはメガホンの中心軸を中心とする円に沿う。音孔５３の幅長ＬＳ４は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされ、好ましくは、３ｍｍ以上７ｍｍ以下である。なお、「音孔５３の幅長ＬＳ４」は、ホーン５９の中心軸に垂直な方向（径方向）における長さとして定義される。

アダプター５１の音孔５３と外周との間の幅長ＬＦは、第１実施形態の「位相調整板６の幅長ＬＡ」と同じように設定される。例えば、アダプター５１の内周と外周との間の幅長ＬＦは、２１ｍｍ以上８５ｍｍ未満であることが好ましい。
アダプター５１をホーン５９の開口端の外周に取り付けると、ホーン５９の開口端とアダプター５１の開口部５２とは密着する。

以下、本実施形態に係るアダプター５１の効果を説明する。
アダプター５１は、ホーン５９の開口端が入る開口部５２及び音が通過する音孔５３を有する。また、アダプター５１は、ホーン５９の開口端の外周に取り付け可能である。

このようなアダプター５１によれば、アダプター５１を従来構造のホーンスピーカーまたは従来構造のメガホンに装着できる。
ホーン５９に装着されたアダプター５１は、ホーン５９の開口端で回折して後方に回り込む音の進行を遮る。さらに、アダプター５１は、アダプター５１の外端で回折して後方に回り込む音と、アダプター５１の音孔５３を通って後方に回り込む音とを干渉させて減衰させる。このようにして、後方に回り込む音を低減できる。

＜その他の実施形態＞
各実施形態は、上記の構成に限定されない。以下、各実施形態の変更例を説明する。
・第１実施形態において、位相調整板６は、折り畳み可能であってもよい。例えば、位相調整板６は、円周方向に複数個の分割体に分割され、各分割体は、ヒンジを介してホーンに取り付けられる。各分割体は、ホーン３の後ろ側に折り畳まれる。各分割体が拡げられて、円周方向に係合すると、位相調整板６が形成される。このような折り畳み可能な位相調整板６によれば、ホーンスピーカー１の収容スペースの増大がなく、収容性の低下（位相調整板６を設けたことに起因する収容性の低下）を低減できる。
・第２実施形態に示された音孔１５ｘ，１５ｙの変形例（図９及ぶ図１０）は、メガホンにも適応できる。

ＡＧ…角度、ＡＨ…角度、Ｃ…中心軸、Ｃｐ…線、ＬＳ１…幅長、ＬＳ２…幅長、ＬＳ３…幅長、ＬＳ４…幅長、ＬＡ…幅長、ＬＢ…設定長、ＬＣ…幅長、ＬＤ…設定長、ＬＥ…幅長、ＬＦ…幅長、Ｓ…隙間、１…ホーンスピーカー、２…ドライバユニット、３…ホーン、３ａ…第１リフレクタ、３ｂ…第２リフレクタ、３ｃ…第３リフレクタ、４…開口端、５…支持部、６…位相調整板、９…トンネル、１０…放送システム、１１…ホーンスピーカー、１２…ドライバユニット、１３…ホーン、１３ｘ…ホーン、１３ｙ…ホーン、１４…開口端、１５…音孔、１５ｘ…音孔、１５ｙ…音孔、１６…前列、１７…後列、２０…スピーカーユニット、２１…ホーンスピーカー、２３…ホーン、２４…位相調整板、２５…支持部、２６…前面部材、３１…メガホン、３２…ドライバユニット、３３…ホーン、３４…開口端、３５…音孔、３６…マイク、４１…アダプター、４２…開口部、４３…係合突起、４９…ホーン、５１…アダプター、５２…開口部、５３…音孔、５４…内周部、５９…ホーン。

Claims (8)

1. 音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンと、前記ホーンの開口端の外周に配置される位相調整板とを備え、
   前記位相調整板は、前記ホーンの開口端と前記位相調整板との間に音が通過する隙間が形成されるように前記ホーンに取り付けられる
   ホーンスピーカー。
2. 音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンとを備え、
   前記ホーンは音を通過させる音孔を有し、前記音孔は、前記ホーンの開口端から前記ドライバユニットまでの半分の位置よりも前記開口端側に設けられる
   ホーンスピーカー。
3. 所定のパターンで配列された複数のホーンスピーカーと、複数の前記ホーンスピーカーにより構成されるユニットの両側に設けられる一対の位相調整板とを備え、
   一対の前記位相調整板は、前記ユニットの正面の側端と前記位相調整板との間に音が通過する隙間が形成されるように前記ユニットに取り付けられる
   スピーカーユニット。
4. 音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンと、前記ホーンの後方に取り付けられるマイクとを備え、
   前記ホーンは、音を通過させる音孔を有し、前記音孔は、前記ホーンの開口端から前記ドライバユニットまでの半分の位置よりも前記開口端側に設けられる
   メガホン。
5. ホーンに取り付け可能なアダプターであって、
   前記アダプターは、前記ホーンの開口端が入る開口部を有し、前記ホーンの開口端と前記アダプターとの間に音が通過する隙間が形成されるように、前記ホーンの開口端の外周に取り付け可能である
   アダプター。
6. ホーンに取り付け可能なアダプターであって、
   前記アダプターは、前記ホーンの開口端が入る開口部及び音が通過する音孔を有し、前記ホーンの開口端の外周に取り付け可能である
   アダプター。
7. 音を形成するドライバユニットと、前記ドライバユニットに取り付けられるホーンとを備えたホーンスピーカーのホーンにおいて、
   前記ホーンは音を通過させる音孔を有し、前記音孔は、前記ホーンの開口端から前記ドライバユニットまでの半分の位置よりも前記開口端側に設けられる
   ホーン。
8. 請求項１または請求項２に記載のホーンスピーカーを備える放送システム。