JP2007267302A - ディスプレイ用スピーカの構造およびそのスピーカを用いた音源画像一致型ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】平面形状ステレオ型スピーカの機能として、中心位置での音像が中心位置に定位可能とする。
【解決手段】左右チャンネル用エキサイタ５Ｌ，５Ｒを装備する中抜き振動板４とセンターチャンネル用エキサイタ５Ｃを装備するセンター振動板４Ｃとを同一平面上に分割して配備する。その構成で、エキサイタ５Ｃは、中抜き振動板４から独立しているセンター振動板４Ｃを振動させる。本体に固定される前面外装体３と振動板４，４Ｃそれぞれとの間には緩衝材枠６，６Ｃが配備されており、エキサイタ５Ｌ，５Ｒとエキサイタ５Ｃとのそれぞれの振動は、振動板４と振動板４Ｃとのそれぞれに、相互間干渉を回避するように伝達されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、音源画像一致型ディスプレイ並びにディスプレイパネルにスピーカの振動板を重ね合わせて形成されるディスプレイ用スピーカの構造に関する。特に、映像と音源との空間的一致対応による高臨場感の実現が容易なディスプレイ用スピーカの構造に関するものである。

従来、プラズマおよび液晶などによる表示技術の進展により、ディスプレイパネルの平面状大型化が促進されている。平面状大型化パネルは、薄型化とともに高級感化が求められる。更には、映像と音源との空間的一致対応による高臨場感の実現が促進されている。映像と音源との一致性を実現する技術として、ディスプレイパネルにスピーカの振動板を重ね合わせて形成される音源画像一致型ディスプレイが、例えば特表２００２−５３３９５７号公報（特許文献１）に開示されている。

また、高級感化のためステレオスピーカの構造を有する音源画像一致型ディスプレイとして、例えば、特開２００５−９４３７７号公報（特許文献２）に開示されたものがある。特許文献２では、ディスプレイそのものより、スピーカの組立構造およびその組立方法について説明しているが、その記載からディスプレイ構造の概要が次のように理解できる。

図１は特許文献２の記載から理解されるディスプレイの構造について概要を示す図である。このディスプレイ１０１は、画面表示板１０２、正面側外装体１０３、および振動板１０４を有し、順次重ね合わせられ形成される構造である。画面表示板１０２は背面側外装体に組み込まれ、ディスプレイ１０１に形成された後、画面表示板１０２の画面を正面側外装体１０３および振動板１０４の透明部分を介して見ることができる。図示されない背面側外装体には音声信号生成ユニットをも有する。音声再生は、振動板１０４を平面広域スピーカに形成して実現する。

振動板１０４の平面広域スピーカとしての組立構造は特許文献２に詳述されている。すなわち、振動板１０４は、周辺を半透明とする一枚の薄い透明板であり、その左右に取り付けられた振動体のエキサイタ１０５により振動が与えられ、その振動の振動数に対応する撓みを発生させる。エキサイタ１０５は上記音声信号生成ユニットから左右それぞれのチャンネル対応に音声信号を受ける。従って、振動板１０４は前面に対してステレオによる音響効果を有する平面広域スピーカに形成される。

しかしながら、近年、ディスプレイ製品におけるスピーカ機能は、とどまること無く付加価値化が進んでいる。例えばパーソナルコンピュータにおいて、音響に対するＤＶＤ機能・ＴＶ機能を持った製品群の増加に伴い高音質を求めるユーザが増えている。一方、メーカ側としても、ＯＳ（Operating System）などの基本機能が各社横並びとなる製品群において、競合他社との差別化を図る上で、スピーカの構造すなわち音質は重要な機能であり要素である。更に、例えばＴＶにおいては液晶／プラズマ方式などでの大型化が進んでおり、高画質・大画面化に見合った音響性能が必要となってきている。

すなわち、このようなパネルスピーカは、平面形状をなしているので、コーン型スピーカ同様、理想的な聴取位置で聞かない限り中心位置での音像定位が曖昧になるという問題がある。特に、左チャンネルまたは右チャンネル近傍での聴取では、音像が中心位置に定位しなくなる。更に、スピーカ機能として、一枚板の振動板では、複数の音源エキサイタによる振動が振動板上で交差するため、複数に対する音像の分離を悪化させている。

特表２００２−５３３９５７号公報（図５参照） 特開２００５−９４３７７号公報（図１、図３、図５参照）

解決しようとする課題は、平面形状ステレオ型スピーカの機能として、中心位置での音像が中心位置に定位しないことである。

本発明は、スピーカ機能として中心位置での音像を中心位置に定位させることを目的として、左右チャンネル用振動板とは分離された、センター用振動板を備えることを主要な特徴とする。その組立構造の詳細は、本発明の範囲外であり、周知の方法および構造を適用することができる。

このため、本発明によるステレオ型ディスプレイ用スピーカの構造は、複数チャンネルそれぞれに対応するエキサイタを分散して装備する複数の振動板を備えている。そして、前記振動板のうちの第１の振動板に装備されるエキサイタは残りのチャンネルの音源を合成したセンターチャンネル用である。従って、各チャンネルのエキサイタごとに適切な形状の振動板を配備することもできる。

ディスプレイは一般にパネルとして平面形状をなしている。音像に対する左右チャンネル用エキサイタはディスプレイの表示画像の左右それぞれで同一平面をなして振動板を振動させる。他方のセンターチャンネル用エキサイタは、前記左右チャンネル用エキサイタを対称位置にする中心線上に在ることが望ましい。しかし、左右チャンネル用振動板とセンターチャンネル用振動板とは同一平面上にある必要はない。このような構成により、センターチャンネル用振動板を左右チャンネル用振動板から独立させることができるので、センターチャネルの音像は中心位置に明確化される。

前記振動板のうち、左右チャンネル用振動板を第２の振動板とする。第２の振動板は、表示画像を透過可能とするように、左右チャンネル用エキサイタを左右それぞれに装備する一枚の透明パネルとすることができる。

更に、スピーカ機能として少なくとも左右の音像分離を改善させることができる。

その一つは、上記第２の振動板を中抜き振動板とすることである。中抜き振動板は、中央部分で表示画像を透過可能とするように、左右チャンネル用エキサイタを振動板上の左右それぞれに装備し、かつ、中央部分に表示画像を透過させる中抜き開口部を有する。このような中抜き形状により、左右チャンネルの音像分離は効果的に改善される。

他の一つは、前記振動板のうちで前記第１の振動板とは別に、第３および第４の振動板を上記第２の振動板に替えて備えることである。第３および第４の振動板は、左右チャンネル用エキサイタそれぞれを装備し、中央部分で表示画像を透過可能とするように、表示画像透過領域とほぼ等距離の間隔をもって装備される。この場合では、スピーカの音像が二つの分離された振動板により左右に完全に分離されるので、その左右チャンネルの音像分離は大幅に改善される。

更に、上記第３および第４の振動板それぞれをコーン型ボックススピーカとすることもできる。すなわち、左右チャンネル用エキサイタそれぞれを有するコーン型ボックススピーカを、中央部分で表示画像を透過可能とするように、表示画像透過領域とほぼ等距離の間隔をもってその左右それぞれに備える事となる。この構成により、コーン型スピーカの特性を発揮することができる。

上述した振動板の構成では、センターチャンネル用振動板である第１の振動板と残りの振動板とが分離しているので、全ての振動板を同一平面上に配列させる必要はない。従って、正面から視聴者が表示画像を視聴可能とするように、中心線上にセンターチャンネル用エキサイタを位置させるように第１の振動板を装備すればよい。また、左右に左右チャンネル用エキサイタそれぞれを配置するように振動板又はボックススピーカを装備すればよい。それらは、それぞれが近接しており、従って、ほぼ同一の平面上にあれば、その臨場感は最高のものとなる。

従って、音源画像一致型ディスプレイは、上述したステレオ型ディスプレイ用スピーカのひとつを外装体の前面側に、画像用表示モジュールを後面側にそれぞれ密着して形成されるものである。

本発明のディスプレイ用スピーカの構造およびそのスピーカを用いた音源画像一致型ディスプレイでは、左右チャンネル用エキサイタを有する振動板とは分離された、センターチャンネル用エキサイタを有するセンターチャンネル用振動板が備えられている。そのため、センターチャネルでの音像は、左右チャンネルの音像とは切り離されて出力されるので、中心位置に明確化されるという利点がある。

スピーカ機能として中心位置での音像を中心位置に定位させるという目的を、音声対応の左右チャンネル用振動板とは分離された、センターチャンネル用振動板を備えることにより実現した。

以下に、図面を参照して複数の実施例について説明する。下記実施例における構成要素のうち組合せ可能な構成要素は組合せてもよい。図面では、本発明に係る構成部分は明示するが、それ以外の必須な構成要素でも、図示を省略したものがある。また、図面では、構成の理解を補助するため誇張された部分もあり、相互で比較対照される相対寸法は実際の相対寸法とは相違している。

本発明の実施例１について図２から図５までを併せ参照して説明する。

図２は、本発明におけるディスプレイパネル１の実施の一形態を分解組立構造で示す斜視図である。ディスプレイパネルは名前が示すように平板形状を有する。図３は、図２における各構成部材を組み立てた場合の正面図である。図４は図３のＡ−Ａ断面を示す図である。組立構造の詳細は、例えば上記特許文献２に基づくことでよいが、本発明の機能を満たすものであれば、他のいかなる構造でもよい。

ディスプレイパネル１は、表示モジュール２、前面外装体３、中抜き振動板４およびセンター振動板４Ｃ、並びに中抜き振動板用緩衝材枠６およびセンター振動板用緩衝材枠６Ｃを図４に示されるように重ね合わせて形成される。従って、緩衝材枠６，６Ｃを除くそれぞれは、薄い板形状をなす。また、ディスプレイパネル１は、左チャンネル用エキサイタ５Ｌ、右チャンネル用エキサイタ５Ｒ、およびセンターチャンネル用エキサイタ５Ｃを備えて振動板４，４Ｃを振動させる。

表示モジュール２は、液晶、プラズマなどによる画面表示板である。前面外装体３は、中央部で表示モジュール２の画面表示領域分の中抜き開口部３Ｈが設けられ、装置本体に固定支持される。前面外装体３には、中抜き開口部３Ｈの左右に緩衝材を介して左チャンネル用エキサイタ５Ｌおよび右チャンネル用エキサイタ５Ｒが固定され、中抜き開口部３Ｈの下方に緩衝材を介してセンターチャンネル用エキサイタ５Ｃが固定される。

中抜き振動板４は、前面外装体３と横寸法を同一とし中央部で表示モジュール２の画面表示領域分の中抜き開口部４Ｈを有する。中抜き振動板４は、前面外装体３に中抜き開口部３Ｈの位置を一致させて緩衝材枠６により固定される。センター振動板４Ｃは、中抜き振動板４の横寸法と同一寸法を有し、中抜き振動板４の下辺に小間隙を持って配置され、前面外装体３に緩衝材枠６Ｃにより固定される。すなわち、中抜き振動板４とセンター振動板４Ｃとで構成される二枚の振動板は同一平面上に隣接配置され、前面外装体３と同一の外形寸法である。

左チャンネル用エキサイタ５Ｌは前面外装体３の中抜き開口部３Ｈの左側壁面に緩衝材を介して固定される一方、その駆動コイルは中抜き振動板４に接着される。従って、その駆動コイルのピストン運動により中抜き振動板４の左側壁が振動し左チャンネル音像の音圧を作り出す。右チャンネル用エキサイタ５Ｒも同様であり、中抜き振動板４の右側壁を振動させて右チャンネル音像の音圧を作り出す。同様に、センターチャンネル用エキサイタ５Ｃはその駆動コイルのピストン運動によりセンター振動板４Ｃを振動させてセンター音像の音圧を作り出す。

中抜き振動板用緩衝材枠６は、例えば発泡体クッションであり、中抜き振動板４を前面外装体３に固定する際、その外周近辺に振動補助のため用いられる。センター振動板用緩衝材枠６Ｃは、例えば発泡体クッションであり、センター振動板４Ｃを前面外装体３に固定する際その外周近辺における振動補助のために用いられる。

この結果、図４に示されるようにそれぞれの構成要素が重なり合わせられ、図３に示されるように中抜き振動板４およびセンター振動板４Ｃが前面となり、その振動によりスピーカ機能が発揮されると共に、中抜き開口部４Ｈでは最後部の表示モジュール２の表示画面領域の画面を見ることができる。

次に、図５を参照して、本実施の形態におけるステレオ音像の再生について説明する。

図５は、上述した左チャンネル用エキサイタ５Ｌ、右チャンネル用エキサイタ５Ｒ、およびセンターチャンネル用エキサイタ５Ｃを励起するための回路構成を示す図である。その回路は、ステレオ音源１１、ステレオアンプ（増幅器）１２、センターアンプ１３、およびセンター用フィルター１４によりエキサイタ５Ｌ，５Ｒ，５Ｃを駆動する。

図示されるように、ステレオ音源１１は、ステレオアンプ１２およびセンターアンプ１３それぞれに左チャンネル音源および右チャンネル音源を供給する。ステレオアンプ１２は、受けたそれぞれの音源を増幅して、左チャネル音源を左チャンネル用エキサイタ５Ｌに、右チャネル音源を右チャンネル用エキサイタ５Ｒに、それぞれ供給する。このような構成により、中抜き振動板４がエキサイタ５Ｌ、５Ｒの振動に応じて振動し、ステレオ音像の再生が実現する。

センターアンプ１３は、受けたそれぞれの音源を増幅して混合しセンター用フィルター１４を介して混合された「左＋右」チャンネル音源をセンターチャンネル用エキサイタ５Ｃに供給する。センター用フィルター１４は、例えば、低域および高域の周波数音域を遮断する帯域通過機能を有し、センターチャンネルからの再生音を中域音つまり人間の声の周波数帯域に絞り込むことができる。このような構成により、センター振動板４Ｃは、左／右チャンネルの分離を悪化させることなく、センターチャンネル追加の効果を十分に発揮させることができる。この結果、どの位置で聞いても中央に定位すべき音像がセンターから聞こえる効果が得られる。上記説明では、センター用フィルターが音声帯域通過機能を有するとしたが、低域通過機能など、他の機能であってもよい。

このように、本発明による平面形状スピーカは、センターチャンネル音像用の振動板と、左／右チャンネルによるステレオ音像再生のための振動板とを分割する構成を採用したので、次のような効果が得られる。

第１に、平面形状スピーカにおいて、振動板の保持具合、例えば発泡体クッションの硬さは音響特性に大きく影響を及ぼす重要な因子である。本発明では、センターチャンネル用の部分を別振動板としているのでそれぞれの振動板でその保持具合を自由に設定することが可能となり、音響調整の幅が大きく拡がる。また、振動板分割構造は、双方の振動の影響を受けることが無いため、例えばそれぞれのチャンネルで異なる特性を持った音響を再生させる場合、意図した効果を容易に得ることができる。すなわち、ステレオ音源から取り出した各チャンネルの音響に対するエキサイタごとに振動板を設けることにより、それぞれのチャンネルで異なる特性を持った音像を容易に確実に再生させることができる。

第２に、デザインの自由度が拡大し、より商品性の高い設計が可能となる。例えばデザイン上、中抜き振動板とセンター振動板とに角度差を付けた造形が可能になるにもかかわらず、各チャンネルでの音響効果を損なうことがない。更に、振動板の実装が任意に設定できるので、デザイン性と音響性能とを高次元で両立させることができる。

次に、図６を参照して本発明における実施例２のディスプレイパネル２１について説明する。

この実施例は、図２における中抜き振動板４のみを透明パネル２２で構成している。このような構成により、例えば装置前面で画面周囲を一平面で構成させるような透明感のあるデザインが可能となる。また、音声と映像との一体感を重視したデザインにも有効である。

本実施例でも、平面形状スピーカは、センターチャンネル用の振動板と左／右チャンネルによるステレオ音像再生のための振動板とを分割する構成を採用したので、上記実施例と同様な効果が得られる。

次に、図７を参照して本発明における実施例３のディスプレイパネル３１について説明する。

この実施例における振動板は、図２における中抜き振動板４の左右の柱状部分を残して左チャンネル用振動板３２Ｌと右チャンネル用振動板３２Ｒとに分割された構成をなしている。この分割に応じて、緩衝材枠６も左チャンネル用緩衝材枠３３Ｌと右チャンネル用緩衝材枠３３Ｒとに分割されている。このような構成により、振動板のコストを下げることができる。更に、これは、左右チャンネルの分離を重視する場合に有効である。

本実施例では、センターチャンネル用と分離された振動板が、上記実施例に更に、左／右チャンネルそれぞれに分割されているので、上記実施例と同様な効果に加え、ステレオ音像の左／右チャンネル分離を重視する場合に効果的である。

次に、図８を参照して本発明における実施例４のディスプレイパネル４１について説明する。

この実施例は、図７における左右チャンネル用振動板３２Ｌ，３２Ｒ、左右チャンネル用緩衝材枠３３Ｌ，３３Ｒ、および左右チャンネル用エキサイタ５Ｌ，５Ｒの代わりに、左コーン型ボックススピーカ４５Ｌおよび右コーン型ボックススピーカ４５Ｒを備えている。すなわち、ボックススピーカ４５Ｌ，４５Ｒそれぞれは、振動板３２Ｌ，３２Ｒ、緩衝材枠３３Ｌ，３３Ｒ、およびエキサイタ５Ｌ，５Ｒ、これらの構成要素を統合して有する。また、前面外装体３が左右チャンネル用外装体４２とセンターチャンネル用外装体４２Ｃとに分割されている。

図示されるボックススピーカ４５Ｌ，４５Ｒは、左右チャンネル用外装体４２の後面側に装備されており、内部の振動板の振動が前面に音像として送出される。この場合、ボックススピーカ４５Ｌ，４５Ｒを装備する左右チャンネル用外装体４２の左右壁にはスリット開口などが設けられ、音声を前面外部に排出させている。

センターチャンネル用外装体４２Ｃは中心部分に緩衝材を介してセンターチャンネル用エキサイタ４５Ｃを固定する。センターチャンネル用エキサイタ４５Ｃは図２におけるセンターチャンネル用エキサイタ５Ｃと同一構成でセンター振動板４Ｃと組み立てられる。また、センターチャンネル用外装体４２Ｃには、センター振動板４Ｃが緩衝材枠６Ｃにより固定される。従って、センターチャンネル用エキサイタ５Ｃはその駆動コイルのピストン運動によりセンター振動板４Ｃを振動させてセンター音像の音圧を作り出す。

このような構成により、センターチャンネルの音像は他の実施例と同様であるが、左右チャンネルのステレオ音像特性はコーン型ボックススピーカ特性を有する。従って、この構成は、コーン型スピーカ特性を必要とする場合に効果的である。

平面状スピーカのセンターチャンネル用エキサイタにより駆動される振動板と他のチャンネル用エキサイタにより駆動される振動板とを分割してそれぞれのエキサイタを駆動することにより、他チャンネルとは無関係に、センターチャネルの音像を中心位置に設定できるので、高度の音響性能が必要かつ不可欠な音響画像システムでの画面表示部一体型スピーカは勿論、例えば、情報機器、携帯端末機器などでの音声再生機能付き表示画面への用途にも適用可能である。

従来のディスプレイ用スピーカの構造の一例を分解して示した斜視図である。 本発明によるディスプレイ用スピーカの構造の実施の一形態を分解して示した斜視図である。（実施例１） 図２におけるディスプレイ用スピーカの構成要素を組み立てた際の一態様を前面から示した正面図である。（実施例１） 図３におけるディスプレイ用スピーカを上下方向の中心線で切断した、Ａ−Ａ断面を示した図である。（実施例１） 本発明によるディスプレイ用スピーカにおける駆動回路構成の実施の一形態をブロックで示した図である。（実施例共通） 本発明によるディスプレイ用スピーカの構造の実施の一形態を分解して示した斜視図である。（実施例２） 本発明によるディスプレイ用スピーカの構造の実施の一形態を分解して示した斜視図である。（実施例３） 本発明によるディスプレイ用スピーカの構造の実施の一形態を分解して示した斜視図である。（実施例４）

符号の説明

１、２１、３１、４１ ディスプレイパネル
２ 表示モジュール
３ 前面外装体
３Ｈ、４Ｈ 中抜き開口部
４ 中抜き振動板
４Ｃ センター振動板
５Ｃ、４５Ｃ センターチャンネル用エキサイタ（エキサイタ）
５Ｌ 左チャンネル用エキサイタ（エキサイタ）
５Ｒ 右チャンネル用エキサイタ（エキサイタ）
６ 中抜き振動板用緩衝材枠（緩衝材枠）
６Ｃ センター振動板用緩衝材枠（緩衝材枠）
１１ ステレオ音源
１２ ステレオアンプ
１３ センターアンプ
１４ センター用フィルター
２２ 透明パネル
３２Ｌ 左チャンネル用振動板（振動板）
３２Ｒ 右チャンネル用振動板（振動板）
３３Ｌ 左チャンネル用緩衝材枠（緩衝材枠）
３３Ｒ 右チャンネル用緩衝材枠（緩衝材枠）
４２ 左右チャンネル用外装体（外装体）
４２Ｃ センターチャンネル用外装体（外装体）
４５Ｌ 左コーン型ボックススピーカ（ボックススピーカ）
４５Ｒ 右コーン型ボックススピーカ（ボックススピーカ）

Claims (8)

1. ステレオ型ディスプレイ用スピーカの構造において、複数チャンネルそれぞれに対応するエキサイタを分散して装備する複数の振動板を備えることを特徴とするディスプレイ用スピーカの構造。
2. 請求項１に記載のディスプレイ用スピーカの構造において、前記振動板のうちの第１の振動板に装備されるエキサイタは残りのチャンネルの音源を合成したセンターチャンネル用であることを特徴とするディスプレイ用スピーカの構造。
3. 請求項２に記載のディスプレイ用スピーカの構造において、前記振動板のうちの第２の振動板は、表示画像を透過可能とするように、左右チャンネル用エキサイタを左右それぞれに装備する一枚の透明パネルであることを特徴とするディスプレイ用スピーカの構造。
4. 請求項２に記載のディスプレイ用スピーカの構造において、前記振動板のうちの第２の振動板は、中央部分で表示画像を透過可能とするように、左右チャンネル用エキサイタを振動板上の左右それぞれに装備し、かつ、中央部分に表示画像を透過させる中抜き開口部を有することを特徴とするディスプレイ用スピーカの構造。
5. 請求項２に記載のディスプレイ用スピーカの構造において、前記振動板のうちで前記第１の振動板とは別に備えられる第３および第４の振動板は、左右チャンネル用エキサイタそれぞれを装備し、中央部分で表示画像を透過可能とするように、表示画像透過領域とほぼ等距離の間隔をもって装備されることを特徴とするディスプレイ用スピーカの構造。
6. 請求項２に記載のディスプレイ用スピーカの構造において、前記第１の振動板とは別に左右チャンネル用エキサイタそれぞれを有するコーン型ボックススピーカを、中央部分で表示画像を透過可能とするように、表示画像透過領域とほぼ等距離の間隔をもってその左右それぞれに備えることを特徴とするディスプレイ用スピーカの構造。
7. 請求項２から請求項６までの一つに記載のディスプレイ用スピーカの構造において、正面から視聴者が表示画像を視聴可能とするように、中心線上にセンターチャンネル用エキサイタを位置させるように前記第１の振動板を、かつ、左右に左右チャンネル用エキサイタそれぞれを配置するように前記振動板又は前記ボックススピーカを、それぞれ近接させてほぼ同一面上に装備することを特徴とするディスプレイ用スピーカの構造。
8. ステレオ型ディスプレイ用スピーカを外装体の前面側に、画像用表示モジュールを後面側に密着して形成する音源画像一致型ディスプレイにおいて、前記ステレオ型ディスプレイ用スピーカが、請求項１から請求項７までのうちの一つに記載のディスプレイ用スピーカ構造を有することを特徴とする音源画像一致型ディスプレイ。
   

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