JP2006109345A - スピーカアレイおよびスピーカモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 スピーカアレイを構成するスピーカを容易に組み替えられるようにすること。
【解決手段】 円筒型スピーカアレイ１の本体１０には、Ｉ／Ｆ回路３０ａおよびコネクタ３０ｂが設けられたＩ／Ｆボード３０が放射状に等間隔で設けられている。また、天板１１ａと底板１１ｂには、各Ｉ／Ｆボード３０に沿ってスリット１５が設けられている。一方、ラインスピーカモジュール２０は、デジタルアンプ基板２１ａおよびコネクタ２１ｂが設けられた側壁ボード２１と、円筒型スピーカアレイ１の外周壁の一部をなし、１２個のスピーカ４０が縦一列に並設された外壁ボード２２を有している。外壁ボード２２は、ヒンジ２３を介して側壁ボード２１に取り付けられており、ヒンジ２３の位置を中心にして一定の範囲で回動させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、多数のスピーカをアレイ状に配置したスピーカアレイや、このようなスピーカアレイを構成するスピーカモジュールに関する。

例えば、特許文献１には、複数のスピーカＳＰ１〜ＳＰ８を直線状に配置したスピーカアレイＳＡが開示されている。
特開平９−２３３５９１号公報

スピーカアレイは、例えば、コンサートホールや映画館、各種のイベント会場等に設置される。スピーカアレイを構成する各スピーカのサイズや配置パターン等は、スピーカアレイが設置される空間や、希望する音響特性に応じて定められるが、一旦、スピーカアレイが設置されてしまうと、例えば、コンサートホールで催される演奏会のジャンル（クラッシックや合唱、ジャズ、演歌）に応じてスピーカアレイから出力される音の再生帯域を変更したい場合であっても、スピーカアレイを構成する各スピーカのサイズや配置パターンを変更することができないため、希望する音響特性を得られない場合がある。

また、個々のスピーカに供給するオーディオ信号の遅延やゲインを制御して、スピーカアレイから出力される音の指向性を鋭くしたり、音響ビームの放射方向を移動させるといった制御を行う場合、同じ音響特性を有するスピーカを用いてスピーカアレイを構成することが望ましい。しかしながら、上述したように一旦、スピーカアレイが設置されてしまうと、スピーカアレイを構成する各スピーカのサイズや配置パターンを変更することができないため、コンサートホールに設置されたスピーカアレイ等では、指向性の制御や音響ビームの放射方向の制御を的確に行えない場合がある。

本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スピーカアレイを構成するスピーカを容易に組み替えられるようにすることである。

上記課題を解決するため、本発明は、複数のスピーカモジュールと、当該複数のスピーカモジュールを収容する収容体とを具備するスピーカアレイであって、前記複数のスピーカモジュールの各々には、複数のスピーカと、当該複数のスピーカに供給するオーディオ信号を増幅するアンプと、前記オーディオ信号を入力する入力部とが設けられており、前記収容体には、前記スピーカモジュールを複数収容する収容部内に、前記スピーカモジュールを支持する支持部と、前記入力部に当接し、当該入力部へ外部装置からのオーディオ信号を供給する接続部とが各々一定の間隔で設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、収容体に収容されるスピーカモジュールを、スピーカのサイズや配置パターンが異なるスピーカモジュールに差し替えることで、スピーカアレイを構成するスピーカを組み替えることができる。

また、本発明は、複数のスピーカモジュールと、当該複数のスピーカモジュールを収容する収容体とを具備するスピーカアレイであって、前記複数のスピーカモジュールの各々は、複数のスピーカが並設された第１の板状部材と、前記第１の板状部材が蝶着されるとともに、前記複数のスピーカに供給するオーディオ信号を増幅するアンプと、前記オーディオ信号を入力する入力部とが設けられた第２の板状部材とを具備し、前記収容体は、前記スピーカモジュールを複数収容する収容部内に、前記第２の板状部材を支持する支持部と、前記入力部に当接し、当該入力部へ外部装置からのオーディオ信号を供給する接続部とが各々一定の間隔で設けられており、前記収容部内に収められ、前記支持部によって支持された前記第２の板状部材に蝶着されている第１の板状部材を回動させて、当該第１の板状部材の固定位置を定めることを特徴とする。

本発明によれば、収容体に収容されるスピーカモジュールを、スピーカのサイズや配置パターンが異なるスピーカモジュールに差し替えることで、スピーカアレイを構成するスピーカを組み替えることができる。また、第２の板状部材に蝶着された第１の板状部材を回動させて第１の板状部材の固定位置を定めることができるので、例えば、スピーカをアレイ状に配置した面が曲面の場合であっても、平面の場合と同じスピーカモジュールを利用することができる等、スピーカモジュールの共用化が図れる。

また、前記第２の板状部材を金属によって構成してもよい。このような構成とすれば、アンプの放熱作用を高めることができる。また、前記収容体に取り付けられた各スピーカモジュールの第１および第２の板状部材と、前記収容部の壁面とによって、前記各スピーカモジュール毎に略密閉された空間が形成される構成であってもよい。このような構成とすれば、収容体内での各スピーカモジュールの音響的な相互干渉を抑えることができ、指向性や音響ビームの放射方向の制御をより的確に行うことができるようになる。

また、前記スピーカアレイは柱状の形状をなし、前記収容体は、前記スピーカアレイの中心軸と垂直な方向に３６０度に渡って前記スピーカモジュールを複数収容する収容部を具備しており、前記収容部内には、前記第２の板状部材を支持する支持部と、前記入力部に当接し、当該入力部へ外部装置からのオーディオ信号を供給する接続部とが、各々一定の間隔で設けられていてもよい。このような構成とすれば、例えば、水平方向に３６０度に渡って音響ビームを放射することのできる円柱状のスピーカアレイを提供できる。

また、前記収容体には、前記中心軸に沿って上下に貫通する開口部が設けられていてもよい。このような構成とすれば、外部装置からの配線を、中心部に設けられた開口部を介して各接続部に引き込むことができる。また、この開口部によってアンプの放熱作用を高めることができる。

また、本発明は、収容体に複数並べて取り付けられ、スピーカアレイを構成するスピーカモジュールであって、複数のスピーカが並設された第１の板状部材と、前記第１の板状部材が蝶着されるとともに、前記複数のスピーカに供給するオーディオ信号を増幅するアンプと、前記オーディオ信号を入力する入力部とが設けられた第２の板状部材とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、スピーカアレイを構成するスピーカを容易に組み替えることができるようになる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［Ａ．実施形態］
図１は、本発明に係る円筒型スピーカアレイ１の構造を例示する斜視図である。
同図に示すように円筒型スピーカアレイ１は、本体１０（収容体）とラインスピーカモジュール２０を有している。本体１０は、中央部に円形の開口部が設けられた天板１１ａおよび底板１１ｂと、円筒状の裏板１１ｃとから構成されるケーシングを有しており、裏板１１ｃの周囲には、Ｉ／Ｆ回路３０ａとコネクタ３０ｂが設けられたＩ／Ｆボード３０が放射状に等間隔で設けられている。また、天板１１ａの下面と底板１１ｂの上面には、各Ｉ／Ｆボード３０に沿ってスリット１５が設けられている。これらの天板１１ａ、底板１１ｂおよび裏板１１ｃによって三方を囲まれた空間（収容部）にラインスピーカモジュール２０が複数収容される。なお、図１においては、Ｉ／Ｆボード３０やスリット１５の記載を一部省略するとともに、ラインスピーカモジュール２０を１つだけ記載している。

ラインスピーカモジュール２０は、デジタルアンプ基板２１ａとコネクタ２１ｂが設けられた側壁ボード２１と、円筒型スピーカアレイ１の外周壁の一部をなし、１２個のスピーカ４０が縦一列に並設された外壁ボード２２を有している。外壁ボード２２は、ヒンジ２３を介して側壁ボード２１に取り付けられており、ヒンジ２３の位置を中心にして一定の範囲で回動させることが可能である。これにより外壁ボード２２と側壁ボード２１のなす角度θを一定の範囲で変更することができる。

このようなラインスピーカモジュール２０の側壁ボード２１をスリット１５に沿って本体１０の奥まで差し込むと、側壁ボード２１のコネクタ２１ｂがＩ／Ｆボード３０のコネクタ３０ｂに嵌め込まれる。そして、外壁ボード２２を回動させて角度θを調整し、外壁ボード２２の四隅をネジで天板１１ａおよび底板１１ｂの側面に固定することで、ラインスピーカモジュール２０の取り付け作業が完了する。このようにして複数のラインスピーカモジュール２０を本体１０に順次取り付けていくことで、円筒型スピーカアレイ１の側面（外周面）には、図２に示すように多数のスピーカ４０がマトリクス状に配置される。

逆に、本体１０からラインスピーカモジュール２０を取り外す際には、外壁ボード２２の四隅のネジを外し、スリット１５に沿って側壁ボード２１を本体１０から引き抜けばよい。このようにラインスピーカモジュール２０の取り付け作業や取り外し作業は、極めて簡単に行える。

次に、図３は、円筒型スピーカアレイ１の断面図である。
同図に示すように裏板１１ｃの周りには、Ｉ／Ｆボード３０が放射状に等間隔で設けられており、これらのＩ／Ｆボード３０のコネクタ３０ｂに、ラインスピーカモジュール２０，２０ａ，２０ｂのコネクタ２１ｂが嵌合される。また、図３に示すように、スピーカ４０よりもサイズの大きいスピーカ４１，４２がそれぞれ縦一列に並設されたラインスピーカモジュール２０ａ，２０ｂを、本体１０に取り付けることも可能である。同図に示すように、例えば、ラインスピーカモジュール２０ａを取り付ける場合はスリット１５を１つ飛ばして本体１０に装着され、また、ラインスピーカモジュール２０ｂを取り付ける場合はスリット１５を２つ飛ばして本体１０に装着される。なお、以降、本明細書においては、特に区別を必要としない限り、ラインスピーカモジュール２０ａ，２０ｂについても「ラインスピーカモジュール２０」と記載する。

裏板１１ｃの内側に設けられた開口部には、各Ｉ／Ｆボード３０からの配線が引き出される。この配線は、サウンドエフェクタ等の外部装置に接続されており、この外部装置から供給されるオーディオ信号や各種の制御信号によって円筒型スピーカアレイ１が駆動される。また、裏板１１ｃの内側の開口部は、各ラインスピーカモジュール２０のデジタルアンプ基板２１ａから放出される熱を逃がす役割も果たしている。なお、このような開口部を必ずしも設ける必要は無い。

また、各ラインスピーカモジュール２０の取り付け作業が完了すると、例えば、図３において破線で示す空間Ｆは、２枚の側壁ボード２１、外壁ボード２２、天板１１ａ、底板１１ｂ、裏板１１ｃによって遮断され、基本的に密閉された状態となる。このように空間Ｆを密閉することで、本体１０内での各ラインスピーカモジュール２０の音響的な相互干渉を抑えることができ、指向性や音響ビームの放射方向の制御をより的確に行うことができるようになる。なお、側壁ボード２１、外壁ボード２２、天板１１ａ、底板１１ｂ、裏板１１ｃが互いに接触する部分に気密性を高めるための部材を取り付けることで、密閉度をより高めることができる。

図４は、Ｉ／Ｆボード３０とラインスピーカモジュール２０の平面図である。
同図に示すようにＩ／Ｆボード３０は、電源５０から供給される駆動電力や、外部装置６０から供給されるワードクロック、ビットクロック、オーディオ信号、各種の制御信号を、コネクタ３０ｂを介してラインスピーカモジュール２０へ供給する。なお、電源５０は、Ｉ／Ｆボード３０上のＩ／Ｆ回路３０ａや、ラインスピーカモジュール２０の各デジタルアンプ基板２１ａに駆動電力を供給するためのものであって、円筒型スピーカアレイ１の内部に設けられていてもよいし、円筒型スピーカアレイ１の外部に設けられていてもよい。

ラインスピーカモジュール２０には、デジタルアンプ基板２１ａが計１２個設けられており、各々のデジタルアンプ基板２１ａには、Ｄ／Ａコンバータ２５とアンプ２６が組み込まれている。各デジタルアンプ基板２１ａは、Ｉ／Ｆボード３０から供給されるオーディオ信号のＤ／Ａ変換や増幅処理を行い、スピーカ４０から音を出力する。また、各デジタルアンプ基板２１ａには、自己診断回路が組み込まれており、デジタルアンプ基板２１ａやスピーカ４０の故障の有無を検出し、検出結果をステータス信号としてＩ／Ｆボード３０を介して外部装置６０へ送信する。

なお、スピーカ４０についての故障の有無は、スピーカ４０のインピーダンス値をチェックすることによって検出される。また、アンプ２６は、アンプコントローラとＭＯＳＦＥＴを用いて構成されていてもよいし、デジタル入力端子を有するアンプＩＣを用いた場合には、Ｄ／Ａコンバータ２５が不用となる。また、ラインスピーカモジュール２０の側壁ボード２１および外壁ボード２２は、各アンプ２６から放出される熱を逃すための放熱板としても機能する。このため側壁ボード２１および外壁ボード２２は、熱伝導率の高い金属等によって構成されている。勿論、アンプ２６の温度上昇を防ぐため、さらにヒートシンクが取り付けられていてもよい。

図５は、Ｉ／Ｆボード３０とラインスピーカモジュール２０の側面図である。
同図に示すように、ヒンジ２３を介して外壁ボード２２を側壁ボード２１に取り付けたことにより、外壁ボード２２と側壁ボード２１のなす角度θが一定の範囲で任意に変更できる。なお、図５等においては、デジタルアンプ基板２１ａとスピーカ４０を接続するケーブル２１ｃが直線で示されているが、実際には、角度θを変更できるようにするため、および角度θを変更してもケーブル２１ｃが断線しないようにするため、ケーブル２１ｃの長さには一定の余裕を持たせており、ケーブル２１ｃは撓んでいる。

以上説明したように本実施形態によれば、円筒型スピーカアレイ１の本体１０に取り付けられたラインスピーカモジュール２０を差し替えることで、円筒型スピーカアレイ１を構成する各スピーカ４０のサイズや配置パターン等を簡単に変更することができるようになる。したがって、例えば、コンサートホールにおいて、演奏会のジャンル（クラッシックや合唱、ジャズ、演歌）に応じて、円筒型スピーカアレイ１の本体１０に取り付けられているラインスピーカモジュール２０を差し替えることで、円筒型スピーカアレイ１から出力される音の再生帯域を調整し、希望する音響特性を得ることが可能となる。

また、本実施形態における円筒型スピーカアレイ１は、例えば、ディスコホールやイベント会場における中央の天井部分や、会議用の円卓テーブルの中央に設置され、個々のスピーカ４０に供給するオーディオ信号の遅延やゲインを外部装置６０において制御することで、円筒型スピーカアレイ１から出力される音の指向性を鋭くしたり、音響ビームの放射方向を移動させるといった制御を行うことが可能である。そして、このような制御を行う場合には、本体１０に取り付けらているラインスピーカモジュール２０を同一のものに統一し、同じ音響特性を有するスピーカ４０を用いて円筒型スピーカアレイ１を構成するとよい。

また、本実施形態によれば、ラインスピーカモジュール２０の側壁ボード２１をスリット１５に沿って本体１０に差し込んだ後、外壁ボード２２を回動させて本体１０に対する外壁ボード２２の固定位置を調整することができる。したがって、円筒型スピーカアレイ１用として用いたラインスピーカモジュール２０を、図６に示す平面型スピーカアレイ１００でも使用することができる等、ラインスピーカモジュール２０の共用化が図れる。

［Ｂ．変形例］
上述した実施形態では、側壁ボード２１を支持するためにスリット１５を形成したが、スリット１５の代りに凹型の断面を有するガイドレールを天板１１ａの下面と底板１１ｂの上面に設けてもよい。また、角度θを調整できるようにするための機構はヒンジ２３に限定されず、例えば蝶番を用いる等、側壁ボード２１に対して外壁ボード２２が回動可能となるように蝶着されていればよい。

１つのラインスピーカモジュール２０に備わるスピーカ４０の個数は、１２個に限らず任意である。また、１つのラインスピーカモジュール２０に、スピーカ４０が複数列並べられていてもよい。スピーカアレイは、円筒型でなく１８０度分のみの半円筒型や、図６に示した平面型スピーカアレイ１００、６角形あるいは８角形の筒型スピーカアレイであってもよい。また、図７に示すように、ラインスピーカモジュール２００は、筐体２０１によって密閉され、スピーカ４０が並設された外壁面が、側壁ボード２１に対して固定されていてもよい。

円筒型スピーカアレイ１の構造を例示する斜視図である。 円筒型スピーカアレイ１の側面（外周面）の展開図である。 円筒型スピーカアレイ１の断面図である。 Ｉ／Ｆボード３０とラインスピーカモジュール２０の平面図である。 Ｉ／Ｆボード３０とラインスピーカモジュール２０の側面図である。 平面型スピーカアレイ１００の構造を例示する断面図である。 ラインスピーカモジュール２００の斜視図である。

符号の説明

１…円筒型スピーカアレイ、１０…本体、１１ａ…天板、１１ｂ…底板、１１ｃ…裏板、１５…スリット、２０，２０ａ，２０ｂ，２００…ラインスピーカモジュール、２１…側壁ボード、２１ａ…デジタルアンプ基板、２１ｂ…コネクタ、２１ｃ…ケーブル、２２…外壁ボード、２３…ヒンジ、２５…Ｄ／Ａコンバータ、２６…アンプ、３０…Ｉ／Ｆボード、３０ａ…Ｉ／Ｆ回路、３０ｂ…コネクタ３０ｂ、４０，４１，４２…スピーカ、５０…電源、６０…外部装置、１００…平面型スピーカアレイ、２０１…筐体。

Claims (7)

1. 複数のスピーカモジュールと、当該複数のスピーカモジュールを収容する収容体とを具備するスピーカアレイであって、
   前記複数のスピーカモジュールの各々には、
   複数のスピーカと、当該複数のスピーカに供給するオーディオ信号を増幅するアンプと、前記オーディオ信号を入力する入力部とが設けられており、
   前記収容体には、
   前記スピーカモジュールを複数収容する収容部内に、前記スピーカモジュールを支持する支持部と、前記入力部に当接し、当該入力部へ外部装置からのオーディオ信号を供給する接続部とが各々一定の間隔で設けられている
   ことを特徴とするスピーカアレイ。
2. 複数のスピーカモジュールと、当該複数のスピーカモジュールを収容する収容体とを具備するスピーカアレイであって、
   前記複数のスピーカモジュールの各々は、
   複数のスピーカが並設された第１の板状部材と、
   前記第１の板状部材が蝶着されるとともに、前記複数のスピーカに供給するオーディオ信号を増幅するアンプと、前記オーディオ信号を入力する入力部とが設けられた第２の板状部材とを具備し、
   前記収容体は、
   前記スピーカモジュールを複数収容する収容部内に、前記第２の板状部材を支持する支持部と、前記入力部に当接し、当該入力部へ外部装置からのオーディオ信号を供給する接続部とが各々一定の間隔で設けられており、
   前記収容部内に収められ、前記支持部によって支持された前記第２の板状部材に蝶着されている第１の板状部材を回動させて、当該第１の板状部材の固定位置を定める
   ことを特徴とするスピーカアレイ。
3. 前記第２の板状部材は、金属によって構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載のスピーカアレイ。
4. 前記収容体に取り付けられた各スピーカモジュールの第１および第２の板状部材と、前記収容部の壁面とによって、前記各スピーカモジュール毎に略密閉された空間が形成される
   ことを特徴とする請求項２に記載のスピーカアレイ。
5. 前記スピーカアレイは柱状の形状をなし、
   前記収容体は、前記スピーカアレイの中心軸と垂直な方向に３６０度に渡って前記スピーカモジュールを複数収容する収容部を具備しており、
   前記収容部内には、前記第２の板状部材を支持する支持部と、前記入力部に当接し、当該入力部へ外部装置からのオーディオ信号を供給する接続部とが各々一定の間隔で設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載のスピーカアレイ。
6. 前記収容体には、前記中心軸に沿って上下に貫通する開口部が設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載のスピーカアレイ。
7. 収容体に複数並べて取り付けられ、スピーカアレイを構成するスピーカモジュールであって、
   複数のスピーカが並設された第１の板状部材と、
   前記第１の板状部材が蝶着されるとともに、前記複数のスピーカに供給するオーディオ信号を増幅するアンプと、前記オーディオ信号を入力する入力部とが設けられた第２の板状部材と
   を具備することを特徴とするスピーカモジュール。

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