JP2008109281A

JP2008109281A - スピーカ装置

Info

Publication number: JP2008109281A
Application number: JP2006288914A
Authority: JP
Inventors: Shunji Yoshida; 俊治吉田; Shuzo Uchiumi; 秀三内海
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2008-05-08

Abstract

【課題】電子回路や特別仕様のアンプを使用することなく、１個の平面スピーカからは得られない狭い音場や広い音場を構築することができるスピーカ装置を得ることを目的とする。
【解決手段】複数の平面スピーカ１を収納部２に少なくとも１列以上配置する。また、ベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いてＮ個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個の平面スピーカ１を配列する。これにより、１個の平面スピーカからは得られない狭い音場や広い音場を構築することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、平面スピーカを用いて構成されているスピーカ装置に関し、特に、所望の指向性を得ることができるスピーカ装置に関するものである。

従来のスピーカ装置として、トーンゾイレに代表されるような指向性を有するスピーカが知られている。
トーンゾイレのスピーカは、音がビーム状に集中する現象を利用して、狭い指向性が得られるようにしている。

一方、広い指向性を有するスピーカ装置として、音がビーム状に集中して、指向性が狭くなることを緩和することができる以下のスピーカ・アレイが開発されている。
（１）遅延回路を実装して、個々のスピーカの位相を能動的に制御することができるスピーカ・アレイ
（２）ベッセル関数を用いて複数のコーン型スピーカの配置と接続を決定しているスピーカ・アレイ

しかし、遅延回路を実装して、個々のスピーカの位相を能動的に制御しているスピーカ・アレイでは、アナログ回路やディジタル回路のような電子回路が必要であり、かつ、スピーカ毎の制御が必要であるため、アレイを構成しているスピーカの個数が増えると、電子回路が複雑で大型になり、スピーカ装置が高額になることがある。
一方、ベッセル関数を用いて複数のコーン型スピーカの配置と接続を決定しているスピーカ・アレイでは、広い指向性を有することができるが、コーン型スピーカの構造上、高音帯域の周波数特性にピークディップが生じるため、広音域指向性が悪化することがある。
なお、コーン形スピーカでは、インピーダンスが４〜８Ωが一般的であり、そのままのインピーダンスでコーン形スピーカの配列を行うと、高インピーダンスとなってしまうため、通常のアンプでは駆動が困難である。

上記のようなスピーカ装置の他に、１個の平面スピーカからなるスピーカ装置が開発されている（例えば、特許文献１，２を参照）。
即ち、スピーカ装置に収納される平面スピーカは、永久磁石のＳ極とＮ極が交互に配置されている平板状のヨークと、電気信号が印加されるボイスコイルが形成されているフレキシブル基板とが対向配置されるものであり、ボイスコイルの入力端子に電気信号が印加されたとき、フレキシブル基板がフレミングの左手の法則による力を受けて振動する。

１個の平面スピーカからなるスピーカ装置の場合、コーン型スピーカでは実現が困難な２Ω以下の低インピーダンス化を実現することができるため、特別仕様のアンプやオーディオトランスを使用しないでも、スピーカ装置の駆動が可能になる。
また、平面スピーカからなるスピーカ装置の場合、高音帯域の周波数特性に生じるピークディップを軽減することができるため、高域までフラットな音域を確保することができる。

ＷＯ００／０７８０９５号公報特開２００１−３３３４９３号公報（段落番号［００１８］から［００１９］、図１）

従来のスピーカ装置は以上のように構成されているので、平面スピーカを用いれば、２Ω以下の低インピーダンス化を実現することができるとともに、高音帯域の周波数特性に生じるピークディップを軽減することができる。しかし、１個の平面スピーカを実装しても、音圧が低いため音場が限定的になり、所望の広さの指向性を得ることができないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、電子回路や特別仕様のアンプを使用することなく、１個の平面スピーカからは得られない狭い音場や広い音場を構築することができるスピーカ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るスピーカ装置は、複数の平面スピーカを収納部に少なくとも１列以上配置するようにしたものである。

この発明によれば、複数の平面スピーカを収納部に少なくとも１列以上配置するように構成したので、電子回路や特別仕様のアンプを使用することなく、１個の平面スピーカからは得られない狭い音場や広い音場を構築することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるスピーカ装置を示す構成図である。
図において、平面スピーカ１は後述する内部の振動板が振動することによって音を放射する部材である。
収納部２は複数の平面スピーカ１を収納している。

図２はこの発明の実施の形態１によるスピーカ装置の平面スピーカ１を示す構成図である。
特に、図２（ａ）はこの発明の実施の形態１によるスピーカ装置の平面スピーカ１を示す平面図、図２（ｂ）はこの発明の実施の形態１によるスピーカ装置の平面スピーカ１を示す断面図である。
また、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａの位置から見たときの平面スピーカ１の平面図である。
図において、ヨーク１１は永久磁石１２のＳ極とＮ極が交互に配置されている平板状の磁石板である。
なお、ヨーク１１のエッジ部分には、永久磁石１２とボイスコイル２３の距離を一定に保つためにフレキシブル基板２１を保持するスペーサ１３が形成されており、また、中央部分には複数の穴１４が施されている。

フレキシブル基板２１はヨーク１１と対向配置され、音声電気信号が印加される渦巻状のボイスコイル２３がエッチングされている振動板であり、ボイスコイル２３の信号入力端子２２に音声電気信号が印加されたとき、フレミングの左手の法則による力を受けて振動する。
渦巻状のボイスコイル２３は信号入力端子２２から音声電気信号が与えられたとき、磁石板１２との間でフレミングの左手の法則による力を受ける位置に配置されている。

次に動作について説明する。
音声電気信号がボイスコイル２３の信号入力端子２２から印加されると、永久磁石１２とボイスコイル２３の間には、フレミングの左手の法則による力が作用する。
これにより、ボイスコイル２３がエッチングされているフレキシブル基板２１が振動して音を発生する。
フレキシブル基板２１から発生した音は、ヨーク１１の穴１４から放射される。
複数の平面スピーカ１は、前面がオープンで、背面がクローズされた状態で収納部２に収納されているので、スピーカ装置から放射される音の方向は、図１に示す矢印の方向になる。

図１のスピーカ装置では、２５（＝５×５）個の平面スピーカ１を配列しているが、２５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を全て同じにする場合、スピーカ装置の指向特性は狭指向性になる。
ここで、図３はスピーカ装置の音響シミュレーションを示す説明図であり、図４は２５個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
図４（ａ）の例では、５個の平面スピーカ１を５列配置しているが、２５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は全て同じである。
即ち、２５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の向きは全て同じで（正相）、大きさが全て同じである（“１”）。
図４（ｂ）は、２５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を全て同じにするために、２５個の平面スピーカ１を直列に接続している様子を示している。

２５個の平面スピーカ１が上記のように配列されているスピーカ装置の音響シミュレーションを実施すると、図３の（例１）に示すような音響シミュレーション結果が得られ、平面スピーカ１を単独で用いる場合よりも、縦方向と横方向の双方が狭い指向性を有することになる（図４（ｃ）を参照）。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、複数の平面スピーカ１を収納部２に少なくとも１列以上配置するように構成したので、１個の平面スピーカ１からは得られない狭い音場を構築することができるようになる。その結果、目的とする場所以外の周辺には音場が形成されなくなるため、騒音抑止効果を高めることができる効果を奏する。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、複数の平面スピーカ１を収納部２に少なくとも１列以上配置して、１個の平面スピーカ１からは得られない狭い音場を構築するものについて示したが、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有することができるようにするために、ベッセル関数を用いてＮ個（例えば、Ｎ＝２５）の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個の平面スピーカ１を配列するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。

ベッセル関数を用いてＮ個のコーン型スピーカに印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個のコーン型スピーカを配列すれば、スピーカ装置の音圧分布が放射状になることは知られている。ただし、コーン型スピーカは、上述したように、構造上、高音帯域の周波数特性にピークディップが生じるため、広音域指向性が悪化することがある。
したがって、ベッセル関数を用いてＮ個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個の平面スピーカ１を配列すれば、スピーカ装置の音圧分布が放射状になることは理解される。

例えば、ベッセル関数として、下記の式（１）の微分方程式を満足するｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を使用する。
ｄ²ｕ／ｄｐ²＋（１／ｐ）ｄｕ／ｄｐ＋（１−ｍ²／ｐ²）ｕ＝０（１）
Ｊ_m（ｐ）＝（ｐ／２）^mΣ（−ｐ²／４）^k／［ｋ！（ｍ＋ｋ）！］（２）
ただし、Σはｋ＝０〜∞までの総和を示す数学記号である。

なお、ベッセル関数Ｊ_m（ｐ）は、下記の式（３）を満足する性質があるので、ｍ番目の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子がＪ_m（ｐ）になる。
｜ΣＪ_m（ｐ）ｅｘｐ（ｊｍｘ）｜＝｜ｅｘｐ（ｊｐｓｉｎｘ）｜＝１（３）
ただし、Σはｍ＝−∞〜∞までの総和を示す数学記号である。
無限個のスピーカからなるスピーカ装置の指向性パターンは、１個のスピーカと同じであり、パラメータｐを十分小さく選ぶと、有限個の平面スピーカ１からなるスピーカ装置でも同じ事が近似的に成立する。
例えば、５個の平面スピーカ１からなるスピーカ装置において、ｐ＝１．５を選ぶと、５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は、ほぼ１：２：２：−２：１になる。

図５はこの発明の実施の形態２によるスピーカ装置の２５個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いて、２５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定すると、図５（ａ）に示すようになる。
例えば、配置がＡ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”、配置がＢ２の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋４”、配置がＣ４の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−４”、配置がＤ５の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−２”のように決定されている。

図５（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって２５個の平面スピーカ１を配列している様子を示している。
例えば、配置がＡ１，Ｅ１，Ａ５，Ｅ５の平面スピーカ１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ１が“＋１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＢ１，Ｃ１の平面スピーカ１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ１が“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＤ１，Ａ２の平面スピーカ１については、配置がＤ１の平面スピーカ１の極性を反転し、配置がＡ２の平面スピーカ１の極性を反転しないで、並列に接続することにより、Ｄ１の平面スピーカ１が“−２”、Ａ２の平面スピーカ１が“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＢ２の平面スピーカ１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋４”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＤ２の平面スピーカ１については、極性を反転して接続することにより、“−４”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図５（ｂ）の例では、その他も同様にして、１６個のブロックを形成し、１６個のブロックを直列に接続することにより、２５個の平面スピーカ１を配列している。

２５個の平面スピーカ１が上記のように配列されているスピーカ装置の音響シミュレーションを実施すると、図３の（例３）に示すような音響シミュレーション結果が得られ、平面スピーカ１を単独で用いる場合よりも、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有することになる（図５（ｃ）を参照）。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、ベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いてＮ個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個の平面スピーカ１を配列するように構成したので、電子回路や特別仕様のアンプを使用することなく、広い音場を構築することができる効果を奏する。

実施の形態３．
上記実施の形態２では、２５個の平面スピーカ１を配列して、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有するスピーカ装置について示したが、図６に示すように、５個の平面スピーカ１を配列して、縦方向の指向性が狭く、横方向の指向性が広いスピーカ装置を得るようにしてもよい。

図６はこの発明の実施の形態３によるスピーカ装置の５個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いて、５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定すると、図６（ａ）に示すようになる。
図６（ａ）の例では、配置がＡ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”、配置がＢ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＣ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＤ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−２”、配置がＥ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”のように決定されている。

図６（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって５個の平面スピーカ１を配列している様子を示している。
配置がＡ１，Ｅ１の平面スピーカ１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ１が“＋１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＢ１（Ｃ１）の平面スピーカ１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＤ１の平面スピーカ１については、極性を反転して接続することにより、“−２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図６（ｂ）の例では、上記のようにして４個のブロックを形成し、４個のブロックを直列に接続することにより、５個の平面スピーカ１を配列している。

５個の平面スピーカ１が上記のように配列されているスピーカ装置の音響シミュレーションを実施すると、図３の（例２）に示すような音響シミュレーション結果が得られ、平面スピーカ１を単独で用いる場合よりも、横方向だけ広い指向性を有することになる（図６（ｃ）を参照）。
この実施の形態３によれば、横方向だけ広い指向性を有することができるため、縦方向の騒音を抑止しながら、広い音場を構築することができる効果を奏する。

実施の形態４．
上記実施の形態２では、２５個の平面スピーカ１を配列して、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有するスピーカ装置について示したが、図７に示すように、３６個の平面スピーカ１を配列して、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有するスピーカ装置を得るようにしてもよい。

図７はこの発明の実施の形態４によるスピーカ装置の３６個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ただし、図７（ａ）には、４９個の平面スピーカ１の配置を示しているが、重み因子が“０”の平面スピーカ１は実際に配置しないので（例えば、Ａ４，Ｄ１等の平面スピーカ１は配置しない）、３６個の平面スピーカ１を配置する。

ｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いて、４９個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定すると、図７（ａ）に示すようになる。
例えば、配置がＡ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”、配置がＢ２の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋４”、配置がＣ４の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“０”、配置がＥ２の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−４”のように決定されている。

図７（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって３６個の平面スピーカ１を配列している様子を示している。
例えば、配置がＡ１，Ｇ１，Ａ７，Ｇ７の平面スピーカ１については、配置がＧ１，Ａ７の平面スピーカ１の極性を反転し、配置がＡ１，Ｇ７の平面スピーカ１の極性を反転しないで、並列に接続することにより、Ｇ１，Ａ７の平面スピーカ１が“−１”、Ａ１，Ｇ７の平面スピーカ１が“＋１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＢ１，Ｃ１の平面スピーカ１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ１が“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＥ１，Ｆ１の平面スピーカ１については、配置がＥ１の平面スピーカ１の極性を反転し、配置がＦ１の平面スピーカ１の極性を反転しないで、並列に接続することにより、Ｅ１の平面スピーカ１が“−２”、Ｆ１の平面スピーカ１が“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＢ２の平面スピーカ１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋４”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＥ２の平面スピーカ１については、極性を反転して接続することにより、“−４”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図７（ｂ）の例では、その他も同様にして、２５個のブロックを形成し、２５個のブロックを直列に接続することにより、３６個の平面スピーカ１を配列している。

３６個の平面スピーカ１が上記のように配列されているスピーカ装置の音響シミュレーションを実施すると、上記実施の形態２のスピーカ装置と同様に、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有することになる。
ただし、この実施の形態４のスピーカ装置は、上記実施の形態２のスピーカ装置よりも多くの平面スピーカ１を搭載しているため、上記実施の形態２のスピーカ装置よりも大きい音圧を得ることができる。したがって、より広い音場を構築することができる効果を奏する。

実施の形態５．
上記実施の形態３では、５個の平面スピーカ１を配列して、縦方向の指向性が狭く、横方向の指向性が広いスピーカ装置について示したが、図８に示すように、６個の平面スピーカ１を配列して、縦方向の指向性が狭く、横方向の指向性が広いスピーカ装置を得るようにしてもよい。

図８はこの発明の実施の形態５によるスピーカ装置の６個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ただし、図８（ａ）には、７個の平面スピーカ１の配置を示しているが、重み因子が“０”の平面スピーカ１は実際に配置しないので（Ｄ１の平面スピーカ１は配置しない）、６個の平面スピーカ１を配置する。

ｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いて、７個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定すると、図８（ａ）に示すようになる。
図８（ａ）の例では、配置がＡ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”、配置がＢ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＣ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＤ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“０”、配置がＥ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−２”、配置がＦ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＧ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−１”のように決定されている。

図８（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって６個の平面スピーカ１を配列している様子を示している。
配置がＡ１，Ｇ１の平面スピーカ１については、配置がＡの平面スピーカ１の極性を反転せず、配置がＧ１の平面スピーカ１の極性を反転して、並列に接続することにより、Ａ１の平面スピーカ１が“＋１”、Ｇ１の平面スピーカ１が“−１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＢ１（Ｃ１、Ｆ１）の平面スピーカ１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＥ１の平面スピーカ１については、極性を反転して接続することにより、“−２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図８（ｂ）の例では、上記のようにして５個のブロックを形成し、５個のブロックを直列に接続することにより、６個の平面スピーカ１を配列している。

６個の平面スピーカ１が上記のように配列されているスピーカ装置の音響シミュレーションを実施すると、上記実施の形態３のスピーカ装置と同様に、横方向だけ広い指向性を有することになる。
この実施の形態５によれば、横方向だけ広い指向性を有することができるため、縦方向の騒音を抑止しながら、広い音場を構築することができる効果を奏する。
なお、この実施の形態５のスピーカ装置は、上記実施の形態３のスピーカ装置よりも多くの平面スピーカ１を搭載しているため、上記実施の形態３のスピーカ装置よりも大きい音圧を得ることができる。

実施の形態６．
上記実施の形態２では、２５個の平面スピーカ１を配列して、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有するスピーカ装置について示したが、図９に示すように、４９個の平面スピーカ１を配列して、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有するスピーカ装置を得るようにしてもよい。

図９はこの発明の実施の形態６によるスピーカ装置の４９個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ただし、図９（ａ）には、８１個の平面スピーカ１の配置を示しているが、重み因子が“０”の平面スピーカ１は実際に配置しないので（例えば、Ａ４，Ｄ１等の平面スピーカ１は配置しない）、４９個の平面スピーカ１を配置する。

ｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いて、８１個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定すると、図９（ａ）に示すようになる。
例えば、配置がＡ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”、配置がＢ２の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋４”、配置がＣ４の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“０”、配置がＥ２の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−４”のように決定されている。

図９（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって４９個の平面スピーカ１を配列している様子を示している。
例えば、配置がＡ１，Ｉ１，Ａ９，Ｉ９の平面スピーカ１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ１が“＋１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＢ１，Ｃ１の平面スピーカ１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ１が“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＥ１，Ｇ１の平面スピーカ１については、配置がＥ１の平面スピーカ１の極性を反転し、配置がＧ１の平面スピーカ１の極性を反転しないで、並列に接続することにより、Ｅ１の平面スピーカ１が“−２”、Ｇ１の平面スピーカ１が“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＢ２の平面スピーカ１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋４”の駆動力を実現するブロックを形成している。
例えば、配置がＥ２の平面スピーカ１については、極性を反転して接続することにより、“−４”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図９（ｂ）の例では、その他も同様にして、３６個のブロックを形成し、３６個のブロックを直列に接続することにより、４９個の平面スピーカ１を配列している。

４９個の平面スピーカ１が上記のように配列されているスピーカ装置の音響シミュレーションを実施すると、上記実施の形態２のスピーカ装置と同様に、縦方向と横方向の双方が広い指向性を有することになる。
ただし、この実施の形態６のスピーカ装置は、上記実施の形態２のスピーカ装置よりも多くの平面スピーカ１を搭載しているため、上記実施の形態２のスピーカ装置よりも大きい音圧を得ることができる。したがって、より広い音場を構築することができる効果を奏する。

実施の形態７．
上記実施の形態３では、５個の平面スピーカ１を配列して、縦方向の指向性が狭く、横方向の指向性が広いスピーカ装置について示したが、図１０に示すように、７個の平面スピーカ１を配列して、縦方向の指向性が狭く、横方向の指向性が広いスピーカ装置を得るようにしてもよい。

図１０はこの発明の実施の形態７によるスピーカ装置の７個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ただし、図１０（ａ）には、９個の平面スピーカ１の配置を示しているが、重み因子が“０”の平面スピーカ１は実際に配置しないので（Ｄ１，Ｆ１の平面スピーカ１は配置しない）、７個の平面スピーカ１を配置する。

ｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いて、９個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定すると、図１０（ａ）に示すようになる。
図１０（ａ）の例では、配置がＡ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”、配置がＢ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＣ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＤ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“０”、配置がＥ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−２”、配置がＦ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“０”、配置がＧ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＨ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“−２”、配置がＩ１の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”のように決定されている。

図１０（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって７個の平面スピーカ１を配列している様子を示している。
配置がＡ１，Ｉ１の平面スピーカ１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ１が“＋１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＢ１（Ｃ１、Ｇ１）の平面スピーカ１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＥ１（Ｈ１）の平面スピーカ１については、極性を反転して接続することにより、“−２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図１０（ｂ）の例では、上記のようにして６個のブロックを形成し、６個のブロックを直列に接続することにより、７個の平面スピーカ１を配列している。

７個の平面スピーカ１が上記のように配列されているスピーカ装置の音響シミュレーションを実施すると、上記実施の形態３のスピーカ装置と同様に、横方向だけ広い指向性を有することになる。
この実施の形態７によれば、横方向だけ広い指向性を有することができるため、縦方向の騒音を抑止しながら、広い音場を構築することができる効果を奏する。
なお、この実施の形態７のスピーカ装置は、上記実施の形態３のスピーカ装置よりも多くの平面スピーカ１を搭載しているため、上記実施の形態３のスピーカ装置よりも大きい音圧を得ることができる。

実施の形態８．
図１１はこの発明の実施の形態８によるスピーカ装置の５個の平面スピーカ１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
この実施の形態８は、縦方向の指向性は常に狭くして、必要に応じて横方向の指向性を変更できるようにするものである。
図１１（ａ）の下側は、横方向の指向性を狭くするために、５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を全て同じ（＋１）にしている例を示している。
一方、図１１（ａ）の上側は、横方向の指向性を広くするために、上記実施の形態３と同様に、ｍ次のベッセル関数Ｊ_m（ｐ）を用いて、５個の平面スピーカ１に印加される音声電気信号の重み因子を決定している例を示している。

図１１（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって５個の平面スピーカ１を配列している様子を示している。
１つの回路で、横方向の指向性を狭くする場合と、横方向の指向性を広くする場合を実現するために、４つのスイッチ（切替器）３１，３２，３３，３４を実装している。
４つのスイッチ３１，３２，３３，３４をＮ側に切り替えると、５個の平面スピーカ１がＡ１→Ｅ１→Ｂ１→Ｃ１→Ｄ１の順に直列に接続される。

４つのスイッチ３１，３２，３３，３４をＷ側に切り替えると、配置がＡ１，Ｅ１の平面スピーカ１が並列に接続されて、各平面スピーカ１の駆動力が“＋１”のブロックが形成される。
そして、Ａ１，Ｅ１の平面スピーカ１からなるブロックと直列に、駆動力が“＋２”の平面スピーカ１がＢ１→Ｃ１→Ｄ１（Ｄ１の平面スピーカ１の極性は反転されている）の順に接続される。

これにより、４つのスイッチ３１，３２，３３，３４をＷ側に切り替えれば、横方向の指向性を広くすることができ、４つのスイッチ３１，３２，３３，３４をＮ側に切り替えれば、横方向の指向性を狭くすることができる。
したがって、この実施の形態８によれば、スピーカ装置の指向性を用途に応じて変更することができるため、スピーカ装置の利用価値を高めることができる効果を奏する。

この発明の実施の形態１によるスピーカ装置を示す構成図である。この発明の実施の形態１によるスピーカ装置の平面スピーカを示す構成図である。この発明の実施の形態１によるスピーカ装置の音響シミュレーションを示す説明図である。この発明の実施の形態１によるスピーカ装置の２５個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。この発明の実施の形態２によるスピーカ装置の２５個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。この発明の実施の形態３によるスピーカ装置の５個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。この発明の実施の形態４によるスピーカ装置の３６個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。この発明の実施の形態５によるスピーカ装置の６個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。この発明の実施の形態６によるスピーカ装置の４９個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。この発明の実施の形態７によるスピーカ装置の７個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。この発明の実施の形態８によるスピーカ装置の５個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。

符号の説明

１平面スピーカ、２収納部、１１ヨーク（平板状の磁石板）、１２永久磁石、１３スペーサ、１４穴、２１フレキシブル基板（振動板）、２２信号入力端子、２３ボイスコイル、３１，３２，３３，３４スイッチ（切替器）。

Claims

永久磁石のＳ極とＮ極が交互に配置されている平板状の磁石板と、上記磁石板と対向配置され、電気信号が印加されるボイスコイルが形成されている振動板とを有する平面スピーカが収納部に収納されているスピーカ装置において、複数の平面スピーカを上記収納部に少なくとも１列以上配置していることを特徴とするスピーカ装置。
ベッセル関数を用いて複数の平面スピーカに印加される電気信号の重み因子を決定し、上記重み因子にしたがって複数の平面スピーカを収納部に配列していることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
複数の平面スピーカの配列を変更する切替器を設けていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカ装置。