JP2004248203A - Sound tone illumination speaker - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力する音に連動してLED(発光ダイオード)など光源の発光状態を変化させる音調電飾スピーカに関する。
【0002】
【従来の技術】
宣伝広告や人の興味を引くために、音楽的効果や視覚的効果を用いた各種装置を用いる場合がある。さらに、これらの効果の相乗効果を狙って、音と光を連動させたサウンドイルミネーション装置が開発されている。たとえば、発光装置としてネオン管やLEDを使用し、出力される音の変化に伴って発光装置の発光状態を変化させている。特許文献1記載のサウンドイルミネーション装置は、マトリックス状に配置したLEDと、このLEDを音響機器の音響信号に連動して発光制御する発光制御回路とを有し、音響信号の音量や周波数に対応して発光するLEDの数や色を変化させたり、音量および周波数が所定値となったときに、所定の平面幾何学形状を形成するようにLEDを発光させている。これにより、流れる音楽に相関性のある多種多様なイルミネーションを行うことができ、音楽的効果と視覚的効果の相乗効果を最大限に発揮することができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−285709号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサウンドイルミネーション装置など、音と光とを連動させる装置(以下では「音調電飾スピーカ」と呼ぶ。)は、音を出力するスピーカと光源を備える発光装置とが、別体である場合が多く、広い設置面積が必要である。また、場所によっては発光装置を見ることはできるがスピーカからの音は聞こえにくかったり、その逆であったりする。たとえ、特許文献1の図2にあるように一体化しても、音調電飾スピーカ全体が非常に大きくなってしまう。
【0005】
また、視覚効果を高めるために、発光装置を大きくしようとすると、光源を配置するための配線ボードなどの部材を大きくする必要があり、コストがかかってしまう。
【0006】
本発明の目的は、小型軽量化が可能で視覚効果、音響効果を向上した音調電飾スピーカを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、音源で発生した音響信号を出力する平面スピーカと、
前記平面スピーカの周囲に設けられる光源と、
前記光源から出射した光を案内して所定の方向に照射する導光板と、
前記音響信号に基づいて、前記光源の発光状態を制御する制御部とを有することを特徴とする音調電飾スピーカである。
【0008】
また本発明は、前記平面スピーカは、圧電セラミックスピーカであることを特徴とする。
【0009】
また本発明は、前記光源は、複数色の発光ダイオードを含むことを特徴とする。
【0010】
本発明に従えば、音源で発生した音響信号は、圧電セラミックスピーカである平面スピーカから出力され、平面スピーカの周囲に設けられた光源の発光状態は、音響信号に基づいて、制御部によって制御される。光源から出射した光は、導光板に案内されて所定の方向、たとえばユーザがいる方向に照射される。
【0011】
圧電セラミックスピーカに代表される平面スピーカは、従来のコイル型スピーカに比べて小型薄型化が可能で、音響効果も向上する。この小型薄型化された平面スピーカの周囲に光源を配置することで、スピーカと光源とが占める領域を非常に小さくし、軽量化することができる。光源を小型化すると、配線ボードなどの部材を小さくできるので、コストを低下することができる。しかし、光源が小さいと視覚効果が低下してしまうので、本発明では導光板を設けることで光源からの光を案内し、所定の方向に照射することで、実際には導光板の大きさと同じ大きさの従来の発光装置を使用しているのと同等の視覚効果が得られる。
【0012】
また本発明は、前記制御部は、前記音響信号を複数の周波数領域に分離するフィルタを有し、
1つの周波数領域に対して1つの色の発光ダイオードが対応するように前記フィルタと前記発光ダイオードとが接続されていることを特徴とする。
【0013】
本発明に従えば、制御部は音響信号を複数の周波数領域に分離するフィルタを有しており、1つの周波数領域に対して1つの色の発光ダイオードが対応するようにフィルタと発光ダイオードとが接続されている。
【0014】
これにより、音響信号に応じて照射される光の色が変化するので、視覚効果が向上する。
【0015】
また本発明は、前記平面スピーカは円板形状の振動部を有し、
前記光源は前記振動部の外周近傍にリング状に設けられ、
前記導光板は円板形状であり、略中央に、中心軸方向に開放され、前記平面スピーカおよび前記光源を収納する領域を備え、その外周部には前記光源から出射された光に対して所定の角度を成す反射面が形成されていることを特徴とする。
【0016】
本発明に従えば、平面スピーカは薄い圧電セラミックを含む円板形状の振動部を有しており、光源はこの振動部の外周近傍にリング状に設けられる。
【0017】
導光板は円板形状であり、略中央にあり、中心軸方向に開放された領域に、平面スピーカおよび光源を収納する。光源から出射された光は、導光板の外周部に案内され、光の進行方向に対して所定の角度を成す反射面で反射されて照射される。
【0018】
このように、平面スピーカおよび光源を導光板に収納することで、防水、防塵効果が向上する。また、導光板に反射面を形成することで、容易に光源から出射した光を所定の方向に照射することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態である音調電飾スピーカ1の構成を示すブロック図である。図2は、音調電飾スピーカ1のスピーカユニット2の断面図である。音調電飾スピーカ1は、スピーカユニット2と制御部である回路ユニット3とを有する。スピーカユニット2は円板形状を有し、中心部に平面スピーカ21および光源であるLED22を収納し、これらの周囲に導光板23を備える。回路ユニット3は、受信回路31、ピエゾアンプ32、レベル一定回路33、フィルタ34、ドライバ35および電源36からなる。
【0020】
音源に音響信号を無線で送信するための送信回路を接続し、送信された音響信号は、受信回路31で受信される。受信された音響信号は、ピエゾアンプ32およびレベル一定回路33にそれぞれ送られる。音響信号はピエゾアンプ32で増幅され、平面スピーカ21に加えられる。音源はたとえば、既存のCD(Compact Disk)プレイヤーやラジオなど、音響信号を発生する装置であればよい。送信回路および受信回路31は、たとえばIEEE802.11bなどの各無線通信規格やBluetooth規格などに準じた通信回路が用いられる。
【0021】
ここで、平面スピーカ21について詳しく説明する。平面スピーカ21は、いわゆるピエゾスピーカで、圧電セラミック素子であるピエゾ素子の圧電効果を利用している。図3は、平面スピーカ21の断面図である。直径が約50mm、厚さ約0.125mmの薄い円板状の圧電セラミック素子21a,21bで、直径が50mm、厚さ約0.125mmの真鍮電極板21cを挟み込み、真鍮電極板21cの円周部にエラストマからなるダンパウエイト21dを設けて振動部を構成している。圧電セラミック素子21a,21bおよび真鍮電極板21cの中心には振動伝達軸22eが設けられ、振動伝達軸22eの端部には貼り付け用スタッド22fが設けられている。貼り付け用スタッド22fと振動板22gとは粘着テープで貼り付けられる。振動板22gは、手で叩いてよく音の鳴る平板状のものを用いる。たとえば、発泡スチロール板、ダンボール紙、化粧合板、アクリル板などを用いることができる。
【0022】
ピエゾアンプ32で増幅された音響信号が、圧電セラミック素子21a,21bに加えられると、音響信号に応じて、圧電セラミック素子21a,21bが伸縮し、振動伝達軸22eの軸線方向に振動する。この振動が、振動伝達軸22eおよび貼り付け用スタッド22fを介して振動板22gに伝達され、振動板が空気を振動させることで音が出力される。音の出力方向は、主に図2の矢印Aに示す方向(以下では「正面方向」と呼ぶ)となる。
【0023】
図2に示すように、スピーカユニット2の略中央部に平面スピーカ21を設け、その周りにリング状にLED22を設けている。LED22は、色の異なる複数のLEDと、LEDを実装し、ドライバ35などを介して電力を供給するためのプリント板からなり、実装された各LEDの色は、音響信号の周波数に対応している。受信回路31から送られた音響信号は、レベル一定回路33で常に一定の電圧レベルに調整され、フィルタ34に入力される。フィルタ34は、高音フィルタ34a、中音フィルタ34bおよび低音フィルタ34cを備え、各フィルタから出力された信号がドライバ45に入力され、各フィルタに対応したLEDを発光させる。たとえば、高音フィルタ34aには、緑色LEDgが対応し、中音フィルタ34bには、青色LEDbが対応し、低音フィルタ34cには赤色LEDrが対応している。高音フィルタ34aは、周波数領域が4kHz〜10kHzの信号を通過させ、中音フィルタ34bは、周波数領域が600Hz〜4kHzの信号を通過させ、低音フィルタ34cは、周波数領域が80Hz〜600Hzの信号を通過させる。したがって、音響信号に高音が含まれている場合は、緑色LEDgが発光し、中音が含まれている場合は、青色LEDbが発光し、低音が含まれている場合は、赤色LEDrが発光する。また、ドライバ35は、AGC(Auto Gain Control)回路などで実現され、各LEDに供給する電流の立ち上がりおよび立ち下がりを緩慢にすることで、LEDの発光および消光に、いわゆるディレイをかけて視覚効果を向上させている。
【0024】
各LEDから出射された光は、導光板23内を半径方向外側に進み、導光板23の最外周に設けられ、光の進行方向に対して約45度を成す反射面23aで正面方向に反射する。導光板23は、光透過性を有する材質であればよく、たとえばアクリル板などが用いられる。図では、導光板23の最外周に反射面23aを設けているが、これに限らずそれぞれ異なる半径位置に、円周状に複数の反射面を設けてもよい。アクリル板における反射面の加工は、既存のレーザ加工などによって実現可能である。なお、上記では、反射面23aの角度を光の進行方向に対して約45度としているがこれに限らず、30度や60度など、正面方向にいるユーザが光を観測することができればよい。また、複数の反射面を設ける場合は、それぞれの反射面を同じ角度としてもよいし、異なる角度としてもよい。反射面角度および反射面位置を適切に設定することで視覚効果を向上させることができる。
【0025】
振動板22gと導光板23とを、たとえばアクリル板で一体化することで、平面スピーカ21およびLED22の設置部分の機密性が向上し、防水、防塵に優れ、たとえば広告宣伝用に屋外に設置した場合でも、信頼性が高い。また、機密性の向上により、スピーカユニット2内に各種センサを設けることも可能で、たとえば、赤外線による人感センサや受光素子を用いた照度センサなどを組込むことができる。これにより、人を検知したときや、夜など周囲が暗くなったときに動作させることができ、周囲の環境に対応させることで、視覚効果および音響効果を向上させることができる。
【0026】
また、振動板22gと対向する側に商品写真や、ロゴマークなどを掲示するための意匠パネル24を設けてもよい。意匠パネル24は、光が透過するような印刷を施したり、ロゴマークを彫り込んだりすることで、点灯したLEDの光によって周囲が暗い場合でも、視認することが可能となる。
【0027】
また、スピーカユニット2の厚みは、平面スピーカ21の厚みに振動板22gを加えた寸法とほぼ等しくできるので、たとえば15mm程度の厚みが実現可能となる。薄型化によって、重量も削減することができ、設置位置も据置だけでなく壁掛けなどが可能で、様々なバリエーションで用いることができる。
【0028】
なお、上記では光源としてLEDを用いたがこれに限らずEL(Electro Luminescence)素子やストロボなどを用いても同様の効果を得ることができる。また、スピーカユニット2の形状は円板状に限らず、四角形や六角形などの多角形板状などであってもよい。さらに、上記では音源で発生した音響信号を無線で受信回路31に送信しているが、受信回路31の代わりに音源と有線で接続するためのインターフェイスを備えてもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、スピーカと光源とが占める領域を非常に小さくし、軽量化することができる。また、導光板を設けることで従来の発光装置を使用しているのと同等の視覚効果が得られる。
【0030】
また本発明によれば、音響信号に応じて照射される光の色が変化するので、視覚効果が向上する。
【0031】
また本発明によれば、平面スピーカおよび光源を導光板に収納することで、防水、防塵効果が向上する。また、導光板に反射面を形成することで、容易に光源から出射した光を所定の方向に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である音調電飾スピーカ1の構成を示すブロック図である。
【図2】音調電飾スピーカ1のスピーカユニット2の断面図である。
【図3】平面スピーカ21の断面図である。
【符号の説明】
1 音調電飾スピーカ
2 スピーカユニット
3 回路ユニット
21 平面スピーカ
22 LED22
23 導光板
31 受信回路
32 ピエゾアンプ
33 レベル一定回路
34 フィルタ
35 ドライバ
36 電源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tone illuminated speaker that changes a light emitting state of a light source such as an LED (light emitting diode) in conjunction with output sound.
[0002]
[Prior art]
Various devices using a musical effect or a visual effect may be used in order to attract publicity or interest of people. Further, a sound illumination device in which sound and light are linked has been developed aiming at a synergistic effect of these effects. For example, a neon tube or an LED is used as a light emitting device, and the light emitting state of the light emitting device is changed according to a change in output sound. The sound illumination device described in
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-285709 A
[Problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art Conventionally, a device for linking sound and light (hereinafter, referred to as a "tone illuminated speaker"), such as a conventional sound illumination device, may be configured such that a speaker for outputting sound and a light emitting device including a light source are separate bodies. Many require a large installation area. In some places, the light emitting device can be seen, but sound from the speaker is hard to hear or vice versa. For example, even if they are integrated as shown in FIG. 2 of
[0005]
Further, if the size of the light emitting device is increased in order to enhance the visual effect, it is necessary to increase the size of a member such as a wiring board for arranging the light sources, which increases costs.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tone illuminated speaker which can be reduced in size and weight and has improved visual and acoustic effects.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a planar speaker that outputs an acoustic signal generated by a sound source,
A light source provided around the planar speaker;
A light guide plate that guides light emitted from the light source and irradiates the light in a predetermined direction,
A control unit that controls a light emitting state of the light source based on the acoustic signal.
[0008]
Further, the invention is characterized in that the flat speaker is a piezoelectric ceramic speaker.
[0009]
Further, in the invention, it is preferable that the light source includes light emitting diodes of a plurality of colors.
[0010]
According to the present invention, an acoustic signal generated by a sound source is output from a planar speaker that is a piezoelectric ceramic speaker, and a light emitting state of a light source provided around the planar speaker is controlled by a control unit based on the acoustic signal. You. Light emitted from the light source is guided by the light guide plate and emitted in a predetermined direction, for example, a direction where a user is present.
[0011]
A planar speaker typified by a piezoelectric ceramic speaker can be smaller and thinner than a conventional coil-type speaker, and also has an improved acoustic effect. By arranging the light source around the small and thin planar speaker, the area occupied by the speaker and the light source can be made very small, and the weight can be reduced. When the size of the light source is reduced, members such as a wiring board can be reduced, so that the cost can be reduced. However, since the visual effect is reduced when the light source is small, the present invention guides the light from the light source by providing the light guide plate and irradiates the light in a predetermined direction. A visual effect equivalent to using a conventional light emitting device of a size can be obtained.
[0012]
Further, in the present invention, the control unit has a filter for separating the acoustic signal into a plurality of frequency regions,
The filter and the light emitting diode are connected so that a light emitting diode of one color corresponds to one frequency region.
[0013]
According to the present invention, the control unit has a filter for separating the acoustic signal into a plurality of frequency regions, and the filter and the light emitting diode are arranged such that one color light emitting diode corresponds to one frequency region. It is connected.
[0014]
Thereby, the color of the light emitted changes according to the acoustic signal, and the visual effect is improved.
[0015]
Further, according to the present invention, the flat speaker has a disk-shaped vibrating portion,
The light source is provided in a ring shape near the outer periphery of the vibrating portion,
The light guide plate has a disk shape, is provided at a substantially central portion, is opened in a central axis direction, and has an area for accommodating the planar speaker and the light source, and an outer peripheral portion thereof has a predetermined shape for light emitted from the light source. Is formed.
[0016]
According to the present invention, the flat speaker has a disk-shaped vibrating portion containing a thin piezoelectric ceramic, and the light source is provided in a ring shape near the outer periphery of the vibrating portion.
[0017]
The light guide plate has a disk shape, is located substantially at the center, and accommodates a planar speaker and a light source in a region opened in the central axis direction. The light emitted from the light source is guided to the outer periphery of the light guide plate, and is reflected and emitted by a reflecting surface forming a predetermined angle with respect to the traveling direction of the light.
[0018]
By storing the flat speaker and the light source in the light guide plate, the waterproof and dustproof effects are improved. Further, by forming the reflection surface on the light guide plate, light emitted from the light source can be easily irradiated in a predetermined direction.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a tone-tuned
[0020]
A transmission circuit for wirelessly transmitting an acoustic signal to the sound source is connected, and the transmitted acoustic signal is received by the receiving
[0021]
Here, the
[0022]
When the acoustic signal amplified by the
[0023]
As shown in FIG. 2, a
[0024]
The light emitted from each LED travels radially outward in the
[0025]
By integrating the vibration plate 22g and the
[0026]
Further, a design panel 24 for displaying a product photograph, a logo mark, or the like may be provided on a side facing the diaphragm 22g. The design panel 24 can be visually recognized even when the surroundings are dark due to the light of the lit LED, by performing printing such that light is transmitted or engraving a logo mark.
[0027]
Further, the thickness of the
[0028]
In the above description, the LED is used as the light source. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by using an EL (Electro Luminescence) element, a strobe, or the like. Further, the shape of the
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the area occupied by the speaker and the light source can be made very small, and the weight can be reduced. Further, by providing the light guide plate, a visual effect equivalent to using a conventional light emitting device can be obtained.
[0030]
Further, according to the present invention, the color of the emitted light changes according to the acoustic signal, so that the visual effect is improved.
[0031]
Further, according to the present invention, the flat speaker and the light source are housed in the light guide plate, so that the waterproof and dustproof effects are improved. Further, by forming the reflection surface on the light guide plate, light emitted from the light source can be easily irradiated in a predetermined direction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a tone-illuminated
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
23
Claims (5)
前記平面スピーカの周囲に設けられる光源と、
前記光源から出射した光を案内して所定の方向に照射する導光板と、
前記音響信号に基づいて、前記光源の発光状態を制御する制御部とを有することを特徴とする音調電飾スピーカ。A planar speaker that outputs an acoustic signal generated by the sound source;
A light source provided around the planar speaker;
A light guide plate that guides light emitted from the light source and irradiates the light in a predetermined direction,
A control unit for controlling a light emitting state of the light source based on the acoustic signal.
1つの周波数領域に対して1つの色の発光ダイオードが対応するように前記フィルタと前記発光ダイオードとが接続されていることを特徴とする請求項3記載の音調電飾スピーカ。The control unit has a filter that separates the acoustic signal into a plurality of frequency domains,
The tone illuminated speaker according to claim 3, wherein the filter and the light emitting diode are connected so that one color light emitting diode corresponds to one frequency region.
前記光源は前記振動部の外周近傍にリング状に設けられ、
前記導光板は円板形状であり、略中央に、中心軸方向に開放され、前記平面スピーカおよび前記光源を収納する領域を備え、その外周部には前記光源から出射された光に対して所定の角度を成す反射面が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の音調電飾スピーカ。The flat speaker has a disk-shaped vibrating portion,
The light source is provided in a ring shape near the outer periphery of the vibrating portion,
The light guide plate has a disk shape, is provided at a substantially central portion, is opened in a central axis direction, and has an area for accommodating the planar speaker and the light source, and an outer peripheral portion thereof has a predetermined shape for light emitted from the light source. The tone illuminated speaker according to any one of claims 1 to 4, wherein a reflection surface having an angle of?
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