JP2006332861A - スピーカ装置、スピーカ付き作業口蓋及びスピーカ付き壁パネル - Google Patents

Abstract

【課題】振動板の振動を制御することができ、または、取付け等の対象物への振動を低減できるスピーカ装置。
【解決手段】基板２と、基板２の振動部５に当接したエキサイタ３とを備えたスピーカ装置２１であり、基板２は振動部５より外側に取着部６を有し、振動部５はエキサイタ３の当接部より外側の全周囲にわたって、振動部５の共振振動を制御するための振動調整層９が積層され、取着部６は振動部５から伝達する振動を抑制するための振動抑制部４が積層され、曲げ剛性は、振動部５に振動調整層９を積層した部分よりも取着部６に振動抑制部４を積層した部分の方が大きい。振動調整層９の特性を部分的に異なるようにすることもある。振動部５の外周領域部５ｂを複数の環状帯域（５ｂ−１，５ｂ−２，５ｂ−３）に区画し、環状帯域に積層した振動調整層（９−１，９−２，９−３）の振動特性を異なるようにすることもある。
【選択図】図２

Description

本発明は、振動板をエキサイターで分割振動させるスピーカ装置、スピーカ付き作業口蓋及びスピーカ付き壁パネルに関するものである。

従来、平面状の振動板をエキサイターで分割振動させる平面スピーカ装置は、振動板として、相対向して配置される２枚のフィルム状の表層振動部材の間にハニカム構造の芯材を挟装してなる軽量で高剛性のハニカム構造板、アクリル板等の合成樹脂板またはベニア板等が用いられる（特許文献１）。
特開２００２−２７５８８公報

前記面状の振動板は、面全域にわたって、なりたち方（組成）が同一であるために振動の特性が全体にわたって略同一である。そのため、従来の平面スピーカ装置は、振動板の振動を制御して音質等を調整することが難しい。

ところで、平面スピーカ装置は、厚み寸法を薄くできるメリットを活用するために、リスニング空間に面する躯体面（壁面、天井面又は床面）や作業口蓋等に取付けたり、または、躯体面や作業口蓋を一体形成したりすることが考えられる。しかし、このような取付け，組込み又は一体形成では、平面スピーカ装置から伝達する振動を受けた建物躯体等が発音し、平面スピーカの発音と建物躯体等の発音とが併存して音の制御を困難にすることがある。殊に、従来の平面スピーカ装置は、振動板それ自体で振動を制御することが難しいため、建物躯体等の発音を抑制させることが困難である。

そこで、本発明は、上記問題を解決するために、振動板の振動を制御することができ、または、取付け等の対象物への振動を低減できるスピーカ装置、並びに、スピーカ装置を備えた壁パネル及び作業口蓋の提供を目的とする。

振動板の振動を制御するために請求項１記載の本発明が採用した手段は、基板と、基板の振動部に当接したエキサイタとを備えたスピーカ装置において、基板は振動部より外側に取着部を有し、振動部はエキサイタの当接部より外側の全周囲にわたって、振動部の共振振動を制御するための振動調整層が積層され、取着部は振動部から伝達する振動を抑制するための振動抑制部が積層され、曲げ剛性は、振動部に振動調整層を積層した部分よりも取着部に振動抑制部を積層した部分の方が大きいことを特徴とする特徴とするスピーカ装置である。共振振動の制御とは、共振周波数を可聴領域からずらしたり、共振振動の振幅を減衰させたりすることである。振動調整層としては、振動部に自己接着力で塗着した調整剤からなる調整剤層、または、振動部に接着剤で接合した板材からなる調整板層が選択される。調整剤層は、添加剤の種類を変化させたり、気泡を含有させたりして弾性率を調整することもある。

振動制御を微調整できるように請求項２記載の本発明が採用した手段は、前記振動調整層は、振動特性が部分的に異なる請求項１記載のスピーカ装置である。なお、振動調整層の特性が異なるようするには、前記調整剤の種類や塗着厚みを部分的に異ならせたり、前記板材の種類や板厚みを部分的に異ならせたりして行う。

振動制御の調整をやり易くするために請求項３記載の本発明が採用した手段は、前記振動調整層は、複数の環状帯域に区画され、各環状帯域の振動特性が異なる請求項１記載のスピーカ装置である。なお、各環状帯域の平面視形状としては、円状に中抜きした外形が円，楕円状に中抜きした外形が楕円，矩形状に中抜きした外形が矩形がある。各環状帯状の振動調整層について、エキサイタの当接部より離れる外側へ向かって行く程に層厚みを厚くする等して、振動部に各環状帯状の振動調整層を積層した部分の各曲げ剛性を段階的に又は連続的に大きくすることで、振動部から外側へ向かって伝達しようとする振動を抑制することができる。

外部へ振動を伝え難くスピーカ付き作業口蓋とするために請求項４記載の本発明が採用した手段は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスピーカ装置を備え、作業口蓋を前記基板で形成したことを特徴とするスピーカ付き作業口蓋である。

振動部で形成した以外の部分へ振動を伝え難くスピーカ付き壁パネルとするために請求項５記載の本発明が採用した手段は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスピーカ装置を備え、壁パネルの面材の一部を前記基板で形成したことを特徴とするスピーカ付き壁パネルである。

請求項１記載の本発明にあっては、振動部はエキサイタの当接部及び該当接部より外側の振動調整層を積層した部分が振動して発音する。このとき、エキサイタの当接部より外側の振動が振動調整層で制御され、更に、振動部から取着部へ伝わてくる振動が振動抑制部で抑制される。その結果、本発明に係るスピーカ装置は、エキサイタの当接部、該当接部より外側の部分及び取着部の各振動特性が異なるように加工した特別仕様の板材を準備する必要がなく、振動の制御を簡単に行うことが可能になる。

請求項２記載の本発明にあっては、振動調整層の振動特性を部分的に異なるように適宜選択することで、振動部の振動制御の微調整が可能となる。

請求項３記載の本発明にあっては、各環状帯域に積層した振動調整層の特性を適宜選択することで、振動部の振動制御の調整がやり易くなる。

請求項４記載の本発明にあっては、基板からなる蓋表面から音を放っても、振動部（蓋表面）の振動が振動抑制部を介して蓋取付け対象物へ伝達し難く、蓋取付け対象物からの発音を無くすか、もしくは、低減できる。

請求項５記載の本発明にあっては、基板からなるパネル表面から音を放っても、振動部（パネル表面）の振動が振動抑制部を介して振動部以外のパネル表面へ伝達し難く、振動部以外のパネル表面からの発音を無くすか、もしくは、低減できる。

本発明に係るスピーカ装置、スピーカ付き作業口蓋及びスピーカ付き壁パネルを図面に示す実施形態に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ装置を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図、同図（Ｃ）は変形例の断面した平面図である。

本例のスピーカ装置１は、基板２と、エキサイタ３と、振動抑制部４とを備えている。面状の基板２は、従来の振動板と同様な素材が用いられ、例えば、相対向して配置される２枚のフィルム状の表層振動部材と裏層振動部材の間にハニカム構造の芯材を挟装してなる軽量で高剛性のハニカム構造板、アクリル板等の合成樹脂板またはベニア板等が選択される。基板２は、内側の振動部５と外側の取着部６を連続に形成し、更に振動部５に内側領域部５ａと外周領域部５ｂを連続に形成してある。振動部５は、面状の基板２の一部分で形成することにより、内側領域部５ａ及び外周領域部５ｂの全域の成りたち方（組成）を同一とした面状になっている。この様に振動部５は、成りたち方（組成）が同一のものを用いることで、予め内側領域部及び外周領域部の特性が異なるように成形又は加工等した特別仕様の基板を準備する必要がない。振動部５は、平面状に形成したもの以外に、曲面状に形成したものを用いることもある。

前記基板２の振動部５は、内側領域部５ａにエキサイタ３を当接して、エキサイタ３の出力で内側領域部５ａを分割振動させるようにしてある。エキサイタ３は、公知のもの（例えば、特開２００２−２７５８８号公報の図２示されたもの）が選択され、詳細図は省略したが、ボビン部に巻装したボイスコイルと、ボイスコイルとの間で磁気ギャップを形成する磁気回路とを備え、ボイスコイルに音響再生信号が流れると、その強さに応じてボイスコイルと共にボビンがピストン運動し、ボビンの出力部に当接する振動部を振動させて音を再生する。エキサイタ３は、振動部５に対して取付け具７（例えば、特開２００１−３５９１８８号公報の図４に示すもの等）を用いて取付けることで、振動部５の内側領域部５ａにその出力部を、調整部材８を介し（図（Ｃ）参照）又は介することなく（図（Ｂ）参照）押圧するように当接してある。エキサイタ３は、取付け具７を用いることなく、振動部５の内側領域部５ａに出力部を接着して取付けることもある。調整部材８としては、好みの音質となるように、ライトニウム、木質、セラミック等の素材から板状等に成形されたものが適宜選択される。調整部材８は、振動部５の内側領域部５ａに接着剤又は粘着剤で貼着することもある。

前記基板２の振動部５は、外周領域部５ｂの全周囲にわたって（本例の場合には、前後左右に沿って一周回るようにして）振動調整層９を積層してある。振動調整層９としては、内側領域部５ｂに調整剤（例えば、エポキシ系樹脂，アクリル系樹脂，ウレタン系樹脂，シリコン系樹脂等）を自己接着力で塗着して硬化した調整剤層、または、図示は省略したが、内側領域部５ｂに板材（例えば、発泡スチロール、アクリル板等の合成樹脂板またはベニア板等）若しくはテープ（例えば、発泡ウレタン製の防振テープ等）を接着剤で接合して形成した調整板層が選択される。調整剤からなる調整剤層を選択するときには、例えば、調整剤に含まれる添加剤の種類を変化させたり、気泡を含有させたりして任意の弾性率に調整することもある。

前記振動調整層９は、全体にわたって均一な特性とする以外に、特性が部分的に異なるようにすることもある。振動調整層の特性を部分的に異なるようするには、調整剤層を形成する調整剤の種類や塗着厚みを部分的に異ならせたり、調整板層を形成する板材の種類や板厚みを部分的に異ならせたりして行う。振動部５は、振動調整層９の特性を部分的に異なるようにすることで、外周領域部５ｂの振動制御の微調整が可能となる。

本例のスピーカ装置１は、外部へ振動を伝え難くするために、曲げ剛性について、前記外周領域部５ｂ及び前記振動調整層９からなる振動調整領域部１０を前記内側領域部５ａより大きくしてある。曲げ剛性（弾性率に断面二次モーメンを乗じたもの）について、内側の内側領域部５ａよりも振動調整領域部１０の方を大きくすることで、エキサイタ３で駆動される内側領域部５ａから外周領域部５ｂへ伝達した振動は、外周領域部５ｂを通過し難くなり、外周領域部５ｂから更に外側（本例の場合は、取着部６や振動抑制部４）へ振動を伝え難くできる。但し、エキサイタ３の振動に対して瞬時に対応させるために、曲げ剛性を上記振動調整領域部１０よりも内側領域部５ａの方を大きくすることも可能である。

前記振動抑制部４は、振動を抑制する木質，金属，合成樹脂等の素材で枠状に形成され、基板２の最外側に形成した取着部６に、接着剤又は粘着剤で貼着するか又はビス等で止め付ける等して積層してある。取着部６に振動抑制部４を積層した部分は、曲げ剛性が、前記振動調整領域部１０（振動部５の外周領域部５ｂに振動調整層９を積層した部分）よりも大きく形成して、振動を充分に抑制できる寸法に形状してある。本例のスピーカ装置１は、外部の対象物（例えば、躯体壁面やキヤビネット等）へ振動抑制部４を介して取付け又は組込む等する場合、振動部５から取着部６を介して対象物へ振動が伝達しようとしても、振動が振動抑制部４で抑制されて対象物へ伝達し難くなり、対象物の発音を抑制できる。その結果、対象物に発音をスピーカ装置１を取付け又は組込む等しても、対象物の発音を抑制してスピーカ装置１から放される音が主となり、リスナーは鮮明な音を聞くことができるようになる。また、外部の対象物への振動伝達が少ないので騒音も低減できる。

スピーカ装置１は、エキサイタ３の当接する振動部５がエキサイタ３の駆動で分割振動して発音する。本例にあっては、振動部５の内側領域部５ａがエキサイタ３の駆動で分割振動して発音すると共に、内側領域部５ａから伝達する振動で振動部５の外周領域部５ｂも分割振動して発音する。このとき、スピーカ装置１は、エキサイタ３の外側となる外周領域部５ｂの分割振動を、外周領域部５ｂの全周囲にわたって積層した振動調整層９で制御できるため、基板２の振動部５となる箇所を予め加工した特別仕様のものを用いる必要がなく、外周領域部５ｂの振動を制御して周波数特性や音質を最適な状態にすることが可能となる。更に、スピーカ装置１は、曲げ剛性について、取着部６に振動抑制部４を積層した部分が振動調整領域部１０（振動部５の外周領域部５ｂに振動調整層９を積層した部分）よりも大きくなっているため、取着部６に振動抑制部４を積層した部分で振動を抑制できる。その結果、スピーカ装置１は、振動抑制部４を利用して外部の対象物（例えば、躯体壁面やキヤビネット等）へ取付け又は組込む等しても、対象物の発音を抑制してスピーカ装置１の放つ音が主となり、鮮明な音をリスナーに聞かせることができる。また、外部の対象物への振動伝達が少ないので騒音も低減できる。

（第２の実施の形態）
図２は本発明の第２の実施の形態のスピーカ装置を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図である。

本実施の形態に係るスピーカ装置２１が前記第１の実施の形態に係るスピーカ装置１と相違する点は、振動部５の外周領域部５ｂを複数の環状帯域５ｂ−１，５ｂ−２，５ｂ−３に区画し、各環状帯域５ｂ−１（５ｂ−２，５ｂ−３）に積層した振動調整層９−１（９−２，９−３）の厚さ及び／又は材質を異ならせて、振動特性を異なるようにしたことである。

各環状帯域５ｂ−１（５ｂ−２，５ｂ−３）の平面視形状としては、図示の如く矩形状に中抜きした外形が矩形、図示は省略したが、円状に中抜きした外形が円、又は楕円状に中抜きした外形が楕円等がある。外周領域部５ｂの各環状帯域５ｂ−１（５ｂ−２，５ｂ−３）と振動調整層９−１（９−２，９−３）からなる各振動調整領域部１０−１（１０−２，１０−３）について、外側へ向かって行く程に曲げ剛性を段階的に又は連続的に大きくすることで、振動部５の外周領域部５ｂを通過して外側へ向かって伝達しょうとする振動を段階的に又は連続的に抑制することができる。本例のスピーカ装置２１は、振動部５の外周領域部５ａの各環状帯域５ｂ−１（５ｂ−２，５ｂ−３）に積層する振動調整層９−１（９−２，９−３）の厚さ及び／又は材質を選択して振動特性を適宜変更することができるため、振動部５の振動制御の調整がやり易くなる。

（第３の実施の形態）
図３は本発明の第３の実施の形態のスピーカ付き作業口蓋を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図である。

本実施の形態に係るスピーカ付き作業口蓋３１は、前記第１の実施の形態に係るスピーカ装置１（図１参照）を一体に形成し、部屋に面することになる蓋表面部３１ａを基板２の振動部５で形成してある。スピーカ付き作業口蓋３１は、浴室や居間等の部屋の天井，壁面又は床面に開口した作業口３２に装着されて、作業口３２を開閉するものである。作業口３２は、取付け作業や、点検作業等するときに用いられる。スピーカ装置１は、前記第１の実施の形態に係るものと同一であり、同一の符号は同一の構成部材等を示すものであり、ここでの説明は省略する。

本例のスピーカ付き作業口蓋３１は、スピーカ装置１の基板２から連続的に延設した外側縁部３３を備え、外側縁部３３に形成した環状溝部３３ａを表方向へ向けて開口してある。スピーカ付き作業口蓋３１は、外側縁部３３に環状溝部３３ａを設けて剛性を高めることで、作業口３２に装着する時に振動部５を変形させないようにして、所定の周波数特性を確保できるようにしてある。振動部５を含む基板２及び外側縁部３３は、本例の場合、金属板又は合成樹脂板から成形されている。外側縁部３３は、裏面外側に補強材３４を取着して補強すると共に、スピーカ装置１の取着部６と補強材３４の間に、ブチルゴム等の振動抑制材３５を充填してある。

スピーカ付き作業口蓋３１は、スピーカ装置１がエキサイタ３の駆動で振動部５で形成した蓋表面部３１ａが分割振動して音を放っても、振動部（蓋表面）５の内側領域部５ａの振動が外周領域部５ｂの外側（内側領域部５ａから離れた側）及び取着部６を伝達し難いため、作業口３２の回りへ伝達する振動を抑制して、作業口３２を形成した蓋取付け対象物（例えば，天井や躯体壁）からの発音を無くし又は低減できる。その結果、スピーカ付き作業口蓋３１は、蓋取付け対象物の発音を抑制してスピーカ装置１から放される音が主となり、リスナーは鮮明な音を聞くことができるようになる。また、蓋取付け対象物への振動伝達が少ないので騒音も低減できる。

（第４の実施の形態）
図４は本発明の第４の実施の形態のスピーカ付き作業口蓋を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図である。

本実施の形態に係るスピーカ付き作業口蓋４１は、前記第２の実施の形態に係るスピーカ装置２１（図２参照）を一体に形成し、蓋表面４１ａを振動部５で形成してある。スピーカ付き作業口蓋４１は、浴室や居間等の天井，壁面又は床面に開口した作業口３２に装着されて、作業口３２を開閉するものである。スピーカ装置２１は、前記第２の実施の形態に係るものと同一であり、同一の符号は同一の構成部材等を示すものであり、ここでの説明は省略する。

本例のスピーカ付き作業口蓋４１は、スピーカ装置２１の基板２から連続的に延設した外側縁部３３を備え、外側縁部３３に形成した環状溝部３３ａを下方へ向けて開口してある。外側縁部３３は、裏面外側に補強材３４を取着して補強すると共に、スピーカ装置２１の取着部６と補強材３４の間に、ブチルゴム等の振動抑制材３５を充填してある。外側縁部３３は、前記第３の実施の形態と同一であり、ここでの説明は省略する。

スピーカ付き作業口蓋４１は、スピーカ装置２１がエキサイタ３の駆動で振動部５で形成した蓋表面４１ａが分割振動して音を放っても、振動部（蓋表面）５の内側領域部５ａの振動が外周領域部５ｂの外側（内側領域部５ａから離れた側）及び取着部６を伝達し難いため、作業口３２の回りへ伝達する振動を抑制して、作業口３２を形成した蓋取付け対象物（例えば，天井や躯体壁）からの発音を無くするか、もしくは、低減できる。その結果、スピーカ付き作業口蓋３１は、蓋取付け対象物の発音を抑制してスピーカ装置２１から放される音が主となり、リスナーは鮮明な音を聞くことができるようになる。また、蓋取付け対象物への振動伝達が少ないので騒音も低減できる。

（第５の実施の形態）
図５は本発明の第５の実施の形態のスピーカ付き壁パネルの一部を中間省略して示す断面した側面図である。

本実施の形態に係るスピーカ付き壁パネル５１は、前記第２の実施の形態に係るスピーカ装置２１（図２参照）を一体に形成し、パネル表面５１ａをスピーカ装置２１の振動部５で形成してある。壁パネル５１は、浴室、洗面室、台所又は居間等の壁面、天井又は床面を形成するものである。スピーカ装置２１は、前記第２の実施の形態に係るものと同一であり、同一の符号は同一の構成部材等を示すものであり、ここでの説明は省略する。

本例のスピーカ付きパネル５１は、塗装鋼板、ステンレス鋼板又は合成樹脂板等からなる表面材５２と、表面材５３の裏面を補強する枠組み等された補強材５３とからなる。表面材５２は、その適所の一部が、スピーカ装置２１を形成する振動部５及び取着部６となっており、振動部５及び取着部６を一体に形成してある。

スピーカ付きパネル５１は、スピーカ装置２１を構成する振動抑制部４を裏面側に配置する以外に、図中に二点鎖線で示す如く、裏面側に配置して額縁の如く形成することも勿論可能である。また、スピーカ付きパネル５１は、スピーカ装置２１を第１の実施の形態に係るスピーカ装置１（図１参照）に置換することも可能である。

スピーカ付き壁パネル５１は、スピーカ装置２１がエキサイタ３の駆動で振動部５で形成した蓋表面５１ａが分割振動して音を放っても、振動部（蓋表面）５の内側領域部５ａの振動が外周領域部５ｂの外側（内側領域部５ａから離れた側）及び取着部６を伝達し難いため、表面材５２における取着部６より更に外側の部分へ伝達する振動を抑制して、スピーカ装置２１以外の箇所からの発音を無くし又は低減できる。その結果、スピーカ付き壁パネル５１は、スピーカ装置２１以外の箇所からの発音を抑制してスピーカ装置２１から放される音が主となり、リスナーは鮮明な音を聞くことができるようになる。

本発明の第１の実施の形態に係るスピーカ装置を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図、同図（Ｃ）は変形例の断面した平面図である。 本発明の第２の実施の形態のスピーカ装置を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図である。 本発明の第３の実施の形態のスピーカ付き作業口蓋を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図である。 本発明の第４の実施の形態のスピーカ付き作業口蓋を示すものであり、同図（Ａ）は一部破断した背面図、同図（Ｂ）は断面した平面図である。 本発明の第５の実施の形態のスピーカ付き壁パネルの一部を中間省略して示す断面した側面図である。

符号の説明

１…スピーカ装置、３…エキサイタ、５…振動部、５ａ…内側領域部、５ｂ…外周領域部、５ｂ−１，５ｂ−２，５ｂ−３…環状帯域、６…取着部、９…振動調整層、９−１，９−２，９−３…振動調整層、２１…スピーカ装置、３１…スピーカ付き作業口蓋、３１ａ…蓋表面部、４１…スピーカ付き作業口蓋、４１ａ…蓋表面、５１…スピーカ付き壁パネル、５１ａ…パネル表面

Claims (5)

1. 基板と、基板の振動部に当接したエキサイタとを備えたスピーカ装置において、基板は振動部より外側に取着部を有し、振動部はエキサイタの当接部より外側の全周囲にわたって、振動部の共振振動を制御するための振動調整層が積層され、取着部は振動部から伝達する振動を抑制するための振動抑制部が積層され、曲げ剛性は、振動部に振動調整層を積層した部分よりも取着部に振動抑制部を積層した部分の方が大きいことを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記振動調整層は、振動特性が部分的に異なる請求項１記載のスピーカ装置。
3. 前記振動調整層は、複数の環状帯域に区画され、各環状帯域の振動特性が異なる請求項１記載のスピーカ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスピーカ装置を備え、作業口蓋を前記基板で形成したことを特徴とするスピーカ付き作業口蓋。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスピーカ装置を備え、壁パネルの面材の一部を前記基板で形成したことを特徴とするスピーカ付き壁パネル。
   

Images