專利名稱：全指向性背面負載喇叭式揚聲器的制作方法
技術領域：
本發明關于一種可適用于茶館、樂隊伴奏練歌廳、博物館、美術館、廣場或一般家庭的房間內等所有場所的全指向性揚聲器。
作為一般的全指向性揚聲器的構造，是借由將揚聲器向上或向下，并在揚聲器的前面設置圓錐形的反射板等，使來自揚聲器的聲音向各方向反射·擴散，消除對特定方向的指向性。
習知的揚聲器系統為了采用寬音域，因而使用30cm或38cm的低音喇叭用于低音，而中音、高音是將音域分割為若干個部分，并分別利用專門的揚聲器元件進行再生。
在這種情況下，在功率放大器和揚聲器元件間加入有線圈、電容器、電阻等組件，在焊接部分會產生較多的焊接失真，或在分割的網絡中產生大量的失真，借由該失真，在聽覺上具體來說會造成小提琴的聲音聽起來刺耳，或釵鈸的聲音聽起來使頭都振動的問題。
另一方面，如果不組成網絡而以一個揚聲器再生全音域的話，雖然沒有了上述的問題點，但由于以小的揚聲器再生低音是有限度的，所以想出了低音頻反射式的揚聲器等用于增強低音的種種方式，不過為了能由口徑10cm～20cm左右的小型揚聲器和30cm～46cm左右的中型揚聲器發出達到20Hz的低音，基于種種的理由，采用喇叭式揚聲器是有利的。
其中，有一種背面負載喇叭式揚聲器，是在從揚聲器的前面發出中高音的同時，在揚聲器后面安裝喇叭，利用來自揚聲器后面的聲音謀求低音域的擴大，即使與其它封閉式和低音頻反射式揚聲器比較，由于接近于后面開放式揚聲器，錐形紙的變化輕，也具有對微少的信號也要忠實地再生的設計容易完成的優點。
當采用上述的背面負載喇叭式時，由于喇叭部分需要占用較大的空間，所以原來的揚聲器幾乎都如圖4的橫斷面圖所示，將矩形的殼體31內復雜地間隔開，使喇叭32的部分成折迭的狀態。
但是，在具有這些矩形殼體31的揚聲器的場合，當來自揚聲器元件33的后面的聲音通過喇叭32時，聲音在喇叭的彎曲部分34產生反射，如彎曲部分34過多，有可能會造成聲音的純度低下。
為了解決上述課題，本發明提供一種全指向性背面負載喇叭式揚聲器，由向上設置的揚聲器元件、位于該揚聲器元件的上部，并將來自揚聲器元件的聲音進行反射而向周圍擴散的擴散器、在揚聲器元件的下部，上側末端以與揚聲器元件的背面連通的狀態被封閉，下側末端成開放式的略圓錐或略多角錐形的筒狀體構成。
在上述的發明中，作為揚聲器元件，以全音域的為佳，既可為單錐式，也可為雙錐式，另外也可為后述的發明中所記述的具有3個錐形的三錐式。
作為位于揚聲器元件的上部的擴散器，以將圓錐形錐體向下設置為佳，但是并不限于圓錐形，也可為具有多角錐和曲面的略圓錐形或半球形，總的，只要為能夠通過使揚聲器元件和中心軸一致而相對，以使揚聲器發出的聲音向周圍各方向均勻地反射的形狀及材質的即可。
作為上側末部以與揚聲器的背面連通的狀態被封閉、下側末端成開放式的略圓錐或略多角錐形的筒狀體，可采用下方變寬的圓錐、四角錐、六角錐等種種形狀。
關于筒狀體的尺寸，根據揚聲器的喇叭的設計，為了接近指數曲數，需要采用隨著與出口側的接近而擴大聲音的信道面積的設計，借由采用圓錐或多角錐形的形狀，使聲音通過的路徑的面積擴大而成喇叭形。
如利用上述構成，從揚聲器元件的背面下部發出的低音在途中無反射和彎曲、筆直地通過筒狀體內部而到達下方，并從筒狀體的下部向周圍擴散。而且，由于在揚聲器的正面發出的中·高音從筒狀體的上部利用擴散器向周圍擴散，所以作為在任何位置都能均勻聽到的全指向性揚聲器，可得到利用背面負載喇叭式的全音域的揚聲器元件的無失真的自然的音樂。
而且，本發明提供一種全指向性背面負載喇叭式揚聲器，由朝向側面設置的揚聲器元件、位于該揚聲器元件的前方，將揚聲器元件發出的聲音進行反射并在揚聲器前面180°的范圍內擴散的擴散器、在揚聲器元件的下部，上側末端以與揚聲器元件的背面連通的狀態被封閉，下側末端成開放式的略圓錐或略多角錐形的筒狀體構成。
本項發明中的揚聲器元件在朝向側面這一點上與上一項發明不同，但是揚聲器元件和筒狀體本身是和上一項發明相同的。
作為位于揚聲器元件的前方的擴散器，需要一面使聲音通過揚聲器元件的前方，一面在前方水平方向的180°的范圍內擴散。
作為該擴散器的一個例子，可將由2片平板構成的擴散板在水平方向錯開例如約90°角排列，在2片擴散板之間形成沿上下方向伸展的縫隙，將該縫隙配置于揚聲器元件的正前方，同時對揚聲器元件要使左右的擴散板對稱排列。
此時，在從揚聲器元件發出的聲音中，碰到左邊的擴散板的聲音進行反射在左側45°的范圍內使聲音擴散，碰到右邊的擴散板的聲音進行反射在右側45°的范圍內使聲音擴散。
另外，由于通過擴散板之間的縫隙的聲音是在兩擴散板所夾持的前方90°的范圍內擴散，所以可與向左右擴散的聲音合在一起，使聲音擴展至前方180°的范圍內，從而只要在房間的墻上等面向室內側設置揚聲器元件，就能使聲音擴散至整個室內。
而且，在上述的全指向性背面負載喇叭式揚聲器中，作為揚聲器元件，本發明使用具有外側的第一錐體、設于第一錐體的內側的第二錐體、設于第二錐體的內側，尖端越來越細的圓錐形狀的第三錐體的揚聲器元件。
該項發明是在通常的雙錐式揚聲器元件的構成上，又加了一個尖端越來越細的圓錐形狀的錐體作為第三錐體，利用該構成，可在該揚聲器的前方發射出高密度·高能量的高頻(高音)。
雖然具體原理還不清楚，但推測是在末端變寬的形狀的第二錐體和其內側的尖端越來越細的形狀的第三錐體這兩個錐體所夾持的谷槽(斷面呈V字型的環狀部分)處，高音失掉了向側面逃避的地方，而向前方(斷面V字的上方)發射，形成高密度、高能量的高音。
雖然從該揚聲器前面發出的高音向揚聲器前方的指向性強，但是如采用上述的全指向性揚聲器，可利用置于揚聲器的正前方的擴散器而使聲音向各方向反射擴散，所以可使飽滿的高音無指向性地向各方向擴散。
由于將揚聲器內部的配線全部借由熔接進行連接，與習知的利用焊接的連接相比，可由1個揚聲器發出低音、中音、高音的所有音域的聲音。而且，由于在揚聲器的外殼，特別是在磁鐵的背面設置發熱體，所以可接通音頻位置的開關，不用熱機而直接地在揚聲器發出的聲音中產生潤澤和伸展。
圖1為表示本發明的全指向性背面負載喇叭式揚聲器的一個例子的正面斷面圖，(A)為正面斷面圖，(B)為主要部分擴大斜視圖。
圖2為表示本發明的全指向性背面負載喇叭式揚聲器的另一個例子的正面斷面圖，(A)為平面斷面圖，(B)為主要部分擴大斜視圖，(C)為主要部分擴大斜視圖。
圖3所示為本發明所用的揚聲器元件的一個例子，(A)為正面圖，(B)為部分斷面側面圖，(C)為斜視圖。
圖4為習知的背面負載喇叭式揚聲器的側面斷面圖。
符號說明1 揚聲器2 筒狀體3 支撐臺4 開口部5 支撐板6 揚聲器元件7 支柱8 頂板9 錐體10箱體11上支撐板12下支撐板
13、14 擴散板15 縫隙16 揚聲器元件17 框架18 音圈19 磁鐵20 頂端開口部21 第一錐體22 第二錐體23 第三錐體圖1所示為關于本發明的權利要求1的揚聲器的一個例子，(A)為正面斷面圖，(B)為主要部分擴大斜視圖。
該全指向性揚聲器1的高度約為2m，其大小完全可以設置在一般的大廳和店內。
筒狀體2由木材等輕量且有強度的材料構成，在該圖中其形狀為內部空洞、下部變寬的四角錐形，其尺寸在下側的一片約為40～50cm，在上側的一片約為15～20cm，且借由在其四個側面的下邊部插入缺口，從而在與最下部的支撐臺3之問打開了開口部4。
筒狀體2的上端借由面積較筒狀體2的上面大、周圍為向下的錐形、直徑約30cm左右的圓板狀的支撐板5被封閉，在該支撐板5的中央設有圓形的孔，在該孔中將發出約20Hz～20000Hz的聲音的、直徑約10～20cm左右的全音域的揚聲器元件6向上嵌入支撐。
在從支撐板5的上面的四點垂直向上伸展的支柱7的上端，支撐有較支撐板5大、直徑40cm左右的圓板狀的頂板8，該頂板8與支撐板5相反，被處理成周圍向上的錐形，在其中央，與揚聲器元件6對向固定有向下的略圓錐形的錐體9。
該錐體9起到了聲音的擴散器的作用，材質由反射聲音的硬質材料構成，大小可與揚聲器元件6的直徑大致相同，其圓錐的角度為45°，從揚聲器元件6向上方發出的聲音，利用錐體現的斜面向橫方向進行方向變換，且由于略成圓錐形，可將聲音均勻地向周圍所有的方向反射，反射的聲音從頂板8和支撐板5之間在水平方向周圍360°的范圍內擴散。
另外，雖然圖1的錐體9其斜面具有曲面，但是也可為純粹的圓錐體，而且如上所述，只要為能夠通過使揚聲器元件6和中心軸一致而相對，以使揚聲器元件6發出的聲音向周圍各方向均勻地反射的形狀和材質的即可，并不限于圓錐體，也可為具有多角錐和曲面的略圓錐形或半球形。
如利用基于以上構成的本發明的全指向性背面負載喇叭式揚聲器1，借由設置于室內和屋外的任意位置，從向上設置的揚聲器元件6發出的中·高音，利用由錐體9等構成的擴散器在水平方向360°的范圍內擴散，在室內可不限聽音位置而到達所有的位置，另外，由筒狀體2下部的開口部4，能夠以一種沒有由于在習知的背面負載喇叭式的喇叭的彎曲部分中的不自然的反射而造成的聲音不清晰的自然的狀態，得到基于背面負載喇叭式的飽滿的低音。
另外，本發明的背面負載喇叭式全指向性揚聲器1，并不限定于上述圖1的實施形態，依據使用場所和目的，筒狀體2的材質、形狀和大小或使用的揚聲器元件6，還有由錐體9等構成的擴散器，都可適當進行設計變更。
圖2所示為關于本發明的權利要求2的揚聲器的一個例子，(A)為平面斷面圖，(B)為主要部分擴大側面圖，(C)為主要部分擴大斜視圖。
該全指向性揚聲器1的高度，雖然全體未作圖示，但與圖1的大致相同，約為2m，其大小完全可設置于通常的大廳和店內。
筒狀體2由木材等輕量且有強度的材料構成，形狀在本實施形態中為內部空洞、下部變寬的圓錐形。另外，下部部分與圖1的相同，具有支撐臺3且打開有開口部4。
在筒狀體2上，設有與筒狀體2內部導通的矩形的箱體10，在該箱體10的一個側面，與圖1的相同，發出約20Hz～20000Hz的聲音、直徑約10～20cm左右的全音域的揚聲器元件6以朝向側面的狀態被固定。
在箱體10的具有揚聲器元件6的面的、揚聲器元件6的上下，設有半圓形的上支撐板11及下支撐板12，上支撐板11直徑約40cm左右，成圓形的周圍向下的錐形，下支撐板直徑約30cm左右，成圓形的周圍向上的錐形。
利用這些上支撐板11和下支撐板12所夾持的形狀，在水平方向錯開90°角的2片長方形的擴散板13、14被支撐。
擴散板13、14的間隙為上下方向的縫隙15，該縫隙15位于揚聲器元件6的中央部正前方。
該擴散板13、14起到了聲音的擴散器的作用，材質由反射聲音的硬質材料構成，使揚聲器元件6發出的聲音向周圍擴散。
其作用是，在從揚聲器元件6發出的聲音中，面向揚聲器元件6，碰到左邊的擴散板13的聲音進行反射在左側45°的范圍內使聲音擴散，碰到右邊的擴散板14的聲音進行反射在右側45°的范圍內使聲音擴散，另外，通過擴散板13、14之間的縫隙15的聲音，由于聲音是在兩擴散板13、14所夾持的前方90°的范圍內進行擴散，所以可與向左右擴散的聲音合在一起，使聲音從上支撐板11和下支撐板12之間，擴散至前方180°的范圍內。
圖2的全指向性背面負載喇叭式揚聲器，借由在室內的墻壁部分將揚聲器元件6朝向室內一側設置，可使借由利用擴散板13、14等的擴散器被擴散的中·高音在室內側180°的整個范圍內被擴散，無需選擇聽音位置，另外，由筒狀體2的下部，能夠以一種沒有由于在習知的背面負載喇叭式的喇叭的彎曲部分中的不自然的反射而造成的聲音不清晰的自然的狀態，得到基于背面負載喇叭式的飽滿的低音。
關于圖2所示的全指向性背面負載喇叭式揚聲器1，也不限定于圖示的實施形態，依據使用場所和目的，筒狀體2的材質、形狀和大小或使用的揚聲器元件6都可適當進行設計變更，另外擴散板13、14形成的角度也可不為圖示的90°，可在例如60°～120°間進行適當設計。
圖3所示為用于本發明的全指向性背面負載喇叭式揚聲器的、基于有關權利要求3的發明的揚聲器元件16，(A)為正面圖，(B)為部分斷面側面圖，(C)為斜視圖。
該揚聲器元件16由框架17、音圈18、磁鐵19等構成，而且，與通常的雙錐式揚聲器相同，具有在內側與音圈18連動且周圍與框架17連接的第一錐體21、同樣是內側與音圈連動，且在第一錐體的內側與第一錐體同樣地成外部變寬狀設置的第二錐體22。
另外，在第二錐體22的內側包括頂端越來越細且頂端具有頂端開口部20，所謂的裁頭圓錐形的第三錐體23。
在第二錐體22和第三錐體23所夾持的谷槽(斷面V字形的環形部分)處，高音失掉了向關于揚聲器元件16的軸方向的橫方向逃避的地方，而向前方(軸方向)發射，形成高密度·高能量的高音。
第三錐體23的頂端開口部20，雖然有為了減輕錐體的動作而排氣的原因，但并不是必須這樣，也可沒有頂端開口部20而使第三錐體23為尖端越來越細的純粹的圓錐形。
從該揚聲器元件的第二錐體和第三錐體所夾持的環形部分主要發射高頻成分(高音)，該聲音向前方的指向性強，但是當在關于本發明的構成的圖1或圖2所示的揚聲器1的揚聲器元件6中使用該揚聲器元件16時，聲音利用成為擴散器的錐體9和擴散板13、14進行擴散，所以高密度·高能量的高音能夠沒有特別的指向性地在所有的聽音位置得到。
由于將揚聲器內部的配線全部借由熔接進行連接，與習知的利用焊接的連接相比，可由1個揚聲器發出低音、中音、高音的所有音域的聲音。而且，由于在揚聲器的外殼，特別是在磁鐵的背面設置發熱體，所以可接通音頻位置的開關，不用熱機而直接地在揚聲器發出的聲音中產生潤澤和伸展。
如上所述，當利用上述發明的全指向性揚聲器時，無需挑選聽音位置，在任何地方都能夠鑒賞具有背面負載喇叭式揚聲器的飽滿的低音和自然的聲音，以及沒有借由具有習知的背面負載喇叭式揚聲器的喇叭部分的彎曲部所造成的無益的反射的低音。
而且，由于特別使指向性強的高音成分在揚聲器的頂上附近的較高位置被均勻地擴散并在房間內擴展，所以當設置于狹窄的店內時，即使在貼近該揚聲器處設置座位，也具有聲音不會讓人感到吵鬧的優點。
另外，由于形成為柱形，所以可不受設置場所的限制，而且可用于任意的用途，例如可在設置時注意不對周圍的環境造成視覺上的影響，或與此相反，也可自由地進行裝飾而引人注目等。
借由使用權利要求3的發明的揚聲器元件，可得到高密度·高能量的高音成分，與從沒有反射的背面負載喇叭得到的低音一起，可在所有的位置享受豐富的音樂。
由于將揚聲器內部的配線全部借由熔接進行連接，與習知的利用焊接的連接相比，可由1個揚聲器發出低音、中音、高音的所有音域的聲音。而且，由于在揚聲器的外殼，特別是在磁鐵的背面設置發熱體，所以可接通音頻位置的開關，不用熱機而直接地在揚聲器發出的聲音中產生潤澤和伸展。
權利要求
1.一種全指向性背面負載喇叭式揚聲器，其特征在于由向上設置的揚聲器元件、位于該揚聲器元件的上部，并將來自揚聲器元件的聲音進行反射而向周圍擴散的擴散器、在揚聲器元件的下部，上側末端以與揚聲器元件的背面連通的狀態被封閉，下側末端成開放式的略圓錐或略多角錐形的筒狀體構成。
2.一種全指向性背面負載喇叭式揚聲器，其特征在于由朝向側面設置的揚聲器元件、位于該揚聲器元件的前方，將揚聲器元件發出的聲音進行反射并在揚聲器前面180°的范圍內擴散的擴散器、在揚聲器元件的下部，上側末端以與揚聲器元件的背面連通的狀態被封閉，下側末端成開放式的略圓錐或略多角錐形的筒狀體構成。
3.如權利要求1或2所述的全指向性背面負載喇叭式揚聲器，其特征是所用的揚聲器元件具有外側的第一錐體、設于第一錐體的內側的第二錐體、設于第二錐體的內側的頂端越來越細的圓錐形的第三錐體。
4.如權利要求1～3所述的全指向性背面負載喇叭式揚聲器，其特征在于將揚聲器內部的配線全部借由熔接進行連接。
5.如權利要求1～4所述的全指向性背面負載喇叭式揚聲器，其特征是在揚聲器的外殼內設置發熱體。
全文摘要
提供一種背面負載喇叭式的全指向性揚聲器，可防止伴隨喇叭部分的彎曲的聲音的惡化，且不論處在什么位置聽，都可享受自然的音樂，該全指向性背面負載喇叭式揚聲器，由向上設置的揚聲器元件(5)、位于該揚聲器元件(5)的上部，并將揚聲器元件(5)發出的聲音進行反射而向周圍擴散，由錐體(9)等形成的擴散器、在揚聲器元件(5)的下部，上側末端以與揚聲器元件(5)的背面連通的狀態被封閉，下側末端利用開口部(3)被開放的略圓錐或略多角錐形的筒狀體(2)構成。
文檔編號H04R9/06GK1477898SQ0315006
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月31日 優先權日2002年8月1日
發明者知名弘 申請人:知名弘