JP2008258968A - Array speaker - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、全周方向に音を放射できる広指向性のアレイスピーカに関する。 The present invention relates to a wide directivity array speaker capable of emitting sound in the entire circumferential direction.
従来の広指向性のアレイスピーカとして、複数のスピーカを組み合わせて、各スピーカへの音声信号の入力に重み因子による重み付けを行い、ビーム状に集中する音声の指向特性を広げ、広範囲にわたって音声放送を行うことができるようにしたものがある(例えば、非特許文献1参照)。 As a conventional wide directivity array speaker, multiple speakers are combined and weighted by a weighting factor to input audio signals to each speaker, widening the directivity characteristics of sound concentrated in a beam shape, and broadcasting audio over a wide range There is one that can be performed (for example, see Non-Patent Document 1).
従来の広指向性のアレイスピーカは、上記のように構成されており、音の放射性は広がるものの、スピーカ前方にしか音を放射できないため、後方にも音波を放射したい場合には、2台のアレイスピーカが必要となるという課題があった。 The conventional wide directional array speaker is configured as described above, and although the sound radiation spreads, it can only emit sound in front of the speaker. There was a problem that an array speaker was required.
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あり、スピーカの前面と背面にそれぞれ逆位相で音波を放射できる平面スピーカを用いて構成することで、前方後方の両方向に音波を放射できるアレイスピーカを得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. By using a flat speaker capable of emitting sound waves in opposite phases on the front surface and the back surface of the speaker, the sound wave is generated in both the front and rear directions. An object of the present invention is to obtain an array speaker that can emit light.
この発明に係るアレイスピーカは、前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、前記平面スピーカを上下方向に等間隔に5個配列し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:1としたことを特徴とする。 The array speaker according to the present invention is an array speaker using a plurality of planar speakers that emit sound in both the front and rear directions, and the five planar speakers are arranged at equal intervals in the vertical direction, and the audio signal input to each of the planar speakers. The ratio of the driving force and the driving direction is 1: 2: 2: -2: 1.
この発明によれば、スピーカの前面と背面にそれぞれ逆位相で音波を放射できる平面スピーカを用いてアレイスピーカを構成したので、1台で前方後方の両方向に音波を放射することができるという効果がある。 According to the present invention, since the array speaker is configured by using the flat speakers capable of emitting sound waves in opposite phases on the front surface and the back surface of the speaker, it is possible to emit sound waves in both the front and rear directions with one unit. is there.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、この実施の形態1によるアレイスピーカ1の外観図であり、図1(a)は表面図、図1(b)は側面図、図1(c)は裏面図である。この実施の形態1によるアレイスピーカ1は、フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と、前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射する平面スピーカAからEを任意の間隔dで一列に並べて構成されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1A and 1B are external views of the
この実施の形態1では、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止するために、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカに入力される音声信号の駆動方向および駆動力の比(重み因子)を、ベッセル関数を用いて決定している。ここで、ベッセル関数として、数式(1)の微分方程式を満足するm次のベッセル関数Jm(p)を使用する。
d2u/dp2+(1/p)du/dp+(1−m2/p2)u=0・・・(1)
Jm(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。
In the first embodiment, in order to prevent the sound wave radiated from the
d 2 u / dp 2 + (1 / p) du / dp + (1−m 2 / p 2 ) u = 0 (1)
J m (p) = (p / 2) m Σ (-
Here, Σ is a mathematical symbol indicating the total sum from k = 0 to ∞.
なお、ベッセル関数Jm(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に印加される音声信号の重み因子がJm(p)になる。
|ΣJm(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1−n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からなるアレイスピーカでも同じ事が近似的に成立する。
例えば、5個の平面スピーカからなるアレイスピーカにおいて、p=1.5を選ぶと、5個の電磁変換器11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。
Note that since the Bessel function J m (p) has the property of satisfying the following expression (3), the weighting factor of the audio signal applied to the m-th flat speaker is J m (p).
| ΣJ m (p) exp (jmx) | = | exp (jpsinx) | = 1 (3)
Here, Σ is a mathematical symbol indicating the sum of m = −∞ to ∞.
The directivity pattern of the speaker device 1-n composed of an infinite number of speakers is the same as that of a single speaker. If the parameter p is selected to be sufficiently small, the same is true for an array speaker composed of a finite number of planar speakers. To establish.
For example, when p = 1.5 is selected in an array speaker composed of five planar speakers, the weighting factor of the audio electric signal applied to the five electromagnetic transducers 11 is approximately 1: 2: 2: -2. : 1
図2は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図2(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカB、Cは音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Eは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカDは、入力される音声信号が逆となるように接続されている。このため平面スピーカAとEは、駆動力が平面スピーカCの半分となり、平面スピーカDは、平面スピーカCとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 2 is a diagram showing a connection method and the like of each flat speaker constituting the
図2(b)は、図2(a)に示したように平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図あり、このように各平面スピーカへ音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図2(c)は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図であり、実線矢印と点線矢印では、放射される音波が逆位相となっている。また、平面スピーカ1台あたりの指向角度r(単位°)は次の式で計算することができる。
r=sin―1(2.216/ka)・・・(1)
ここで、k=(2πf)/34000、f=周波数、a=振動板の有効振動半径(cm)である。
FIG. 2 (b) is a diagram showing the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker when the flat speaker is connected as shown in FIG. 2 (a). By inputting an audio signal, it is possible to prevent the sound waves emitted from the
FIG. 2C is a diagram showing a sound wave radiated from each planar speaker and its phase. In the solid line arrow and the dotted line arrow, the radiated sound wave has an opposite phase. Further, the directivity angle r (unit: °) per flat speaker can be calculated by the following equation.
r = sin −1 (2.216 / ka) (1)
Here, k = (2πf) / 34000, f = frequency, and a = effective vibration radius (cm) of the diaphragm.
この実施の形態1におけるアレイスピーカ1の各平面スピーカに入力される重み因子を1:2:2:−2:1とすることにより、(1)式で表された平面スピーカ1台における指向角度と同程度の指向角度を確保することができる。
図3は、この実施の形態1によるアレイスピーカ1の上面図であり、アレイスピーカ1からは、前後方向に音波が逆の位相で同時に放射される。図中、符号2は、アレイスピーカ1の前方に放射された音波、符号3はアレイスピーカ1の後方に逆位相で放射された音波、符号4は1台の平面スピーカにおける前方への音の広がりを、符号5は1台の平面スピーカにおける後方への音の広がりを示している。
By setting the weighting factor input to each flat speaker of the
FIG. 3 is a top view of the
以上のように、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射する平面スピーカAからEを間隔dで等間隔に並べ、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を図2(b)に示すようにしたので、平面スピーカ1台における指向角度と同程度の指向角度を確保して、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射することができる効果がある。また、1台で前方後方の両方向に音波を放射できるので、広範囲に音波を放射する場合にも1台で済み、コストを抑制できる効果がある。 As described above, the flat speakers A to E that radiate sound waves simultaneously in opposite phases in the front and rear directions are arranged at equal intervals at intervals d, and the weighting factors of the audio signals input to the respective flat speakers are shown in FIG. Thus, there is an effect that it is possible to secure a directivity angle similar to the directivity angle of one flat speaker and simultaneously emit sound waves in opposite phases in both the front and rear directions. In addition, since one unit can radiate sound waves in both the front and rear directions, one unit is sufficient even when radiating sound waves over a wide range, and the cost can be reduced.
実施の形態2.
図4は、この実施の形態2によるアレイスピーカ1の外観図であり、図4(a)は表面図、図4(b)は側面図、図4(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態2によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを、間隔d2で上下方向に5列並べたものを、間隔d1で左右方向に3列並べて構成されている。なお、左右に並べる列数は3列に限られない。
4A and 4B are external views of the
図5は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図5(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカB、C、Dは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Eは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカDは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカA、Eは、駆動力が平面スピーカCの半分となり、平面スピーカDは、平面スピーカCとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 5 is a diagram showing a connection method and the like of each flat speaker constituting the
図5(b)は、図5(a)に示したように平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図あり、このように各平面スピーカへ音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図5(c)は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、この実施の形態2では、左右方向に対する重み因子の調整を行っていないため、図の左右方向に対しては、アレイスピーカの特徴であるビーム状の音場を形成する。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
FIG. 5B is a diagram showing the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker when the flat speaker is connected as shown in FIG. 5A. By inputting an audio signal, it is possible to prevent the sound waves emitted from the
FIG.5 (c) is the figure which showed the sound wave radiated | emitted from each planar speaker, and its phase. In the second embodiment, since the weighting factor is not adjusted in the left-right direction, a beam-like sound field that is characteristic of the array speaker is formed in the left-right direction in the figure. Note that the determination of the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker is based on the Bessel function.
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを、間隔d2で上下方向に5列並べたものを、間隔d1で左右方向に3列並べてアレイスピーカを構成したので、実施の形態1に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。その他の効果は実施の形態1と同じである。 As described above, the array speaker is configured by arranging the flat speakers described in the first embodiment in the vertical direction with the interval d2 and the three columns in the left and right direction with the interval d1, so that the array speaker is formed. Compared to the effect of emitting sound waves at a louder volume. Other effects are the same as those of the first embodiment.
実施の形態3.
図6は、この実施の形態3によるアレイスピーカ1の外観図であり、図6(a)は表面図、図6(b)は側面図、図6(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1、2にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態3によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔d2で、左右方向に間隔d1で夫々5個マトリクス状に配列して構成されている。
6A and 6B are external views of the
図7は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図7(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカD、M、B、C、Iは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Eは音声信号源に対して直列に接続されている。また、平面スピーカH、J、K、F、G、Lは、インピーダンス(抵抗)が平面スピーカBの半分で音声信号源に対して並列に接続されている。また平面スピーカD、M、H、J、Kは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカAとEは、駆動力が平面スピーカBの半分となり、平面スピーカH、J、K、F、G、Lは、駆動力が平面スピーカBの倍となる。また、平面スピーカD、M、H、J、Kは、平面スピーカBとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 7 is a diagram showing a connection method of each planar speaker constituting the
図7(b)は、図7(a)に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下左右方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
図7(c)は、この実施の形態3によるアレイスピーカの最上列の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図、図7(d)は、この実施の形態3によるアレイスピーカの最右列の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。
FIG. 7 (b) is a diagram showing the weighting factor of the audio signal input to each planar speaker when each planar speaker is connected as shown in FIG. 7 (a). By inputting an audio signal to the speaker, it is possible to prevent the sound wave radiated from the
FIG. 7C is a diagram showing the sound wave radiated from each planar speaker in the top row of the array speaker according to the third embodiment and its phase, and FIG. 7D is the array speaker according to the third embodiment. It is the figure which showed the sound wave radiated | emitted from each planar speaker of the rightmost row | line | column, and its phase.
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔d2で、左右方向に間隔d1で夫々5個マトリクス状に配列してアレイスピーカを構成し、図7(b)に示すように、各平面スピーカの入力音声の重み因子を調整したので、上下方向だけでなく左右方向にも、音波が広がって放射されるという効果がある。その他の効果は実施の形態1、2と同じである。 As described above, the planar speakers described in the first embodiment are arranged in a matrix form with the interval d2 in the up and down direction and the interval d1 in the left and right direction to form an array speaker, as shown in FIG. As shown, since the weight factor of the input sound of each flat speaker is adjusted, there is an effect that sound waves are spread and radiated not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Other effects are the same as those of the first and second embodiments.
実施の形態4.
図8は、この実施の形態4によるアレイスピーカ1の外観図であり、図8(a)は表面図、図8(b)は側面図、図8(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1から3にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態4によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔dで7個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
8A and 8B are external views of the
図9は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図9(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカE、B、C、Fは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Gは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカG、Eは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカAとGは、駆動力が平面スピーカBの半分となり、平面スピーカG、Eは、平面スピーカBとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 9 is a diagram showing a connection method and the like of each flat speaker constituting the
図9(b)は、図9(a)に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図9(c)は、この実施の形態4によるアレイスピーカの各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。この実施の形態4におけるアレイスピーカ1の各平面スピーカの重み因子を1:2:2:−2:2:−1とすることにより、平面スピーカ1台における指向角度と同程度の指向角度を確保することができる。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
FIG. 9B is a diagram showing the weighting factor of the audio signal input to each planar speaker when each planar speaker is connected as shown in FIG. 9A. By inputting an audio signal to the speaker, it is possible to prevent the sound wave radiated from the
FIG. 9C is a diagram showing the sound wave radiated from each planar speaker of the array speaker according to the fourth embodiment and its phase. By setting the weighting factor of each flat speaker of the
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔dで7個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図9(b)に示すように、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を調整したので、図の上下方向に対し平面スピーカ1台における指向角度と同程度の指向角度を確保して、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射することができる効果がある。また、1台で前方後方の両方向に音波を放射できるので、広範囲に音波を放射する場合にも1台で済み、コストを抑制できる効果がある。 As described above, a position where seven flat speakers described in the first embodiment are arranged at the interval d is provided, and the flat speakers are arranged at positions other than the center of the provided positions to constitute an array speaker. As shown in FIG. 9 (b), since the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker is adjusted, a directivity angle comparable to the directivity angle of one flat speaker is ensured with respect to the vertical direction of the figure, There is an effect that sound waves can be simultaneously emitted in opposite phases in both the front and rear directions. In addition, since one unit can radiate sound waves in both the front and rear directions, one unit is sufficient even when radiating sound waves over a wide range, and the cost can be reduced.
実施の形態5.
図10は、この実施の形態5によるアレイスピーカ1の外観図であり、図10(a)は表面図、図10(b)は側面図、図10(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1から4にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態5によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔d2で7個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔d1で左右方向に3列並べて構成されている。なお、左右に並べる列数は3列に限られない。
10A and 10B are external views of the
図11は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図11(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカB、C、E、Fは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Gは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカEは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカAとGは、駆動力が平面スピーカBの半分となり、平面スピーカEは、平面スピーカBとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 11 is a diagram showing a connection method and the like of each flat speaker constituting the
図11(b)は、図11(a)に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図11(c)は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、この実施の形態5では、左右方向に対する重み因子の調整を行っていないため、図の左右方向に対しては、アレイスピーカの特徴であるビーム状の音場を形成する。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
FIG. 11 (b) is a diagram showing the weighting factor of the audio signal input to each planar speaker when each planar speaker is connected as shown in FIG. 11 (a). By inputting an audio signal to the speaker, it is possible to prevent the sound wave radiated from the
FIG.11 (c) is the figure which showed the sound wave radiated | emitted from each planar speaker, and its phase. In the fifth embodiment, since the weighting factor is not adjusted in the left-right direction, a beam-like sound field that is characteristic of the array speaker is formed in the left-right direction in the figure. Note that the determination of the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker is based on the Bessel function.
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔d2で7個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔d1で左右方向に3列並べてアレイスピーカを構成したので、実施の形態3に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。その他の効果は実施の形態3と同じである。 As described above, the position where seven flat speakers described in the first embodiment are arranged at the interval d2 is provided, and the flat speakers are arranged at positions other than the center of the provided positions in the left-right direction at the interval d1. Since the array speaker is configured by arranging three rows, there is an effect that a sound wave can be emitted at a louder volume than in the third embodiment. Other effects are the same as those of the third embodiment.
実施の形態6.
図12は、この実施の形態6によるアレイスピーカ1の外観図であり、図12(a)は表面図、図12(b)は側面図、図12(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1から5にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態6によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔d2で、左右方向に間隔d1で夫々7個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
Embodiment 6 FIG.
12A and 12B are external views of the
図13は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図13(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカE、M、T、U、X、S、C、F、S、Wは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Y、Gは音声信号源に対して直列に接続されている。また、平面スピーカK、N、O、R、H、I、L、Qは、インピーダンス(抵抗)が平面スピーカBの半分で平面スピーカと同様に、音声信号源に対して並列に接続されている。また平面スピーカE、M、T、U、X、K、N、O、Rは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカA、Y、Gは、駆動力が平面スピーカEの半分となり、平面スピーカK、N、O、R、H、I、L、Qは、駆動力が平面スピーカEの倍となる。また、平面スピーカE、M、T、U、X、K、N、O、Rは、平面スピーカEとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 13 is a diagram showing a method for connecting the respective planar speakers constituting the
図13(b)は、図13(a)に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される重み因子を示した図あり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下左右方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図13(c)は、この実施の形態6によるアレイスピーカの最上段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図、図13(d)は、この実施の形態6によるアレイスピーカの最左段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
FIG. 13B is a diagram showing the weighting factor input to each planar speaker when each planar speaker is connected as shown in FIG. 13A. Thus, the audio signal is transmitted to each planar speaker. Can be prevented from spreading the sound wave emitted from the
FIG. 13 (c) is a diagram showing the sound wave radiated from each planar speaker at the top of the array speaker according to the sixth embodiment and its phase, and FIG. 13 (d) is the array speaker according to the sixth embodiment. It is the figure which showed the sound wave radiated | emitted from each flat speaker of the leftmost stage, and its phase. Note that the determination of the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker is based on the Bessel function.
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔d2で、左右方向に間隔d1で夫々7個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図13(b)に示すように、各平面スピーカの入力音声の重み因子を調整したので、実施の形態5に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。また、上下方向だけでなく左右方向にも、音波が広がって放射されるという効果がある。その他の効果は実施の形態4、5と同じである。 As described above, the positions where seven flat speakers described in the first embodiment are arranged in a matrix in the vertical direction with the distance d2 and the horizontal direction with the distance d1 are arranged in a matrix, and the positions other than the center of the provided positions. An array speaker is configured by arranging the above-described planar speakers, and as shown in FIG. 13B, the weight factor of the input sound of each planar speaker is adjusted, so that sound waves are emitted at a louder volume than in the fifth embodiment. There is an effect that can be done. Further, there is an effect that sound waves spread and radiate not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Other effects are the same as those of the fourth and fifth embodiments.
実施の形態7.
図14は、この実施の形態7によるアレイスピーカ1の外観図であり、図14(a)は表面図、図14(b)は側面図、図14(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1から6にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態7によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔dで9個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
14A and 14B are external views of the
図15は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図15(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカE、H、B、C、Gは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Iは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカE、Hは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカA、Iは、駆動力が平面スピーカBの半分となり、平面スピーカE、Hは、平面スピーカBとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 15 is a view showing a method for connecting the respective planar speakers constituting the
図15(b)は、図15(a)に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図15(c)は、この実施の形態7によるアレイスピーカの各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。この実施の形態7におけるアレイスピーカ1の各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を1:2:2:−2:2:−2:1とすることにより、平面スピーカ1台における指向角度と同程度の指向角度を確保することができる。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
FIG. 15B is a diagram showing the weighting factor input to each planar speaker when each planar speaker is connected as shown in FIG. 15A. By inputting a signal, it is possible to prevent the sound wave radiated from the
FIG. 15C is a diagram showing sound waves radiated from the respective flat speakers of the array speaker according to the seventh embodiment and the phases thereof. By setting the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker of the
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔dで9個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図15(b)に示すように、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を調整したので、図の上下方向に対し平面スピーカ1台における指向角度と同程度の指向角度を確保して、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射することができる効果がある。また、1台で前方後方の両方向に音波を放射できるので、広範囲に音波を放射する場合にも1台で済み、コストを抑制できる効果がある。 As described above, an array speaker is configured by providing a position where nine flat speakers described in the first embodiment are arranged at intervals d, and arranging the flat speakers at positions other than both sides of the center of the provided positions. As shown in FIG. 15B, since the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker is adjusted, a directivity angle comparable to the directivity angle of one flat speaker is ensured with respect to the vertical direction in the figure. Thus, there is an effect that sound waves can be simultaneously emitted in opposite phases in both the front and rear directions. In addition, since one unit can radiate sound waves in both the front and rear directions, one unit is sufficient even when radiating sound waves over a wide range, and the cost can be reduced.
実施の形態8.
図16は、この実施の形態8によるアレイスピーカ1の外観図であり、図16(a)は表面図、図10(b)は側面図、図10(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1から4にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態8によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔d2で9個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔d1で左右方向に3列並べて構成されている。なお、左右に並べる列数は3列に限られない。
Embodiment 8 FIG.
FIGS. 16A and 16B are external views of the
図17は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図17(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカB、C、G、E、Hは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Iは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカE、Hは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカA、Iは、駆動力が平面スピーカBの半分となり、平面スピーカE、Hは、平面スピーカBとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 17 is a diagram showing a connection method and the like of each flat speaker constituting the
図17(b)は、図17(a)に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図17(c)は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、この実施の形態8では、左右方向に対する重み因子の調整を行っていないため、図の左右方向に対しては、アレイスピーカの特徴であるビーム状の音場を形成する。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
FIG. 17 (b) is a diagram showing the weighting factor of the audio signal input to each planar speaker when each planar speaker is connected as shown in FIG. 17 (a). By inputting an audio signal to the speaker, it is possible to prevent the sound wave radiated from the
FIG. 17C is a diagram showing the sound wave radiated from each flat speaker and its phase. In the eighth embodiment, since the weighting factor is not adjusted in the left-right direction, a beam-like sound field that is characteristic of the array speaker is formed in the left-right direction in the figure. Note that the determination of the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker is based on the Bessel function.
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを間隔d2で9個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔d1で左右方向に3列並べてアレイスピーカを構成したので、実施の形態7に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。その他の効果は実施の形態7と同じである。 As described above, a position where nine flat speakers described in the first embodiment are arranged at the interval d2 is provided, and the flat speakers are arranged at positions other than both sides of the center of the provided positions. Since the array speakers are arranged in three rows in the direction, there is an effect that sound waves can be radiated at a larger volume than in the seventh embodiment. Other effects are the same as those of the seventh embodiment.
実施の形態9.
図18は、この実施の形態9によるアレイスピーカ1の外観図であり、図18(a)は表面図、図18(b)は側面図、図18(c)は裏面図である。ここでは、実施の形態1から8にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態9によるアレイスピーカ1は、実施の形態1で説明した平面スピーカを、を上下方向に間隔d2で、左右方向に間隔d1で夫々9個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
Embodiment 9 FIG.
18A and 18B are external views of the
図19は、アレイスピーカ1を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図19(a)は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカE、H、B、C、Gは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカA、Iは音声信号源に対して直列に接続されている。また、平面スピーカQ、R、M、P、V、J、K、T、O、Wは、インピーダンス(抵抗)が平面スピーカBの半分で平面スピーカと同様に、音声信号源に対して並列に接続されている。また平面スピーカE、H、Q、R、M、P、Vは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカA、Iは、駆動力が平面スピーカBの半分となり、平面スピーカQ、R、M、P、V、J、K、T、O、Wは、駆動力が平面スピーカBの倍となる。また、平面スピーカE、H、Q、R、M、P、Vは、平面スピーカBとは放射される音波が逆位相となる。
FIG. 19 is a diagram showing a connection method and the like of each flat speaker constituting the
図19(b)は、図19(a)に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカを駆動することにより、図の上下左右方向について、アレイスピーカ1から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図19(c)は、この実施の形態9によるアレイスピーカの最上段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図、図19(d)は、この実施の形態9によるアレイスピーカの最左段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
FIG. 19 (b) is a diagram showing the weighting factor of the audio signal input to each planar speaker when each planar speaker is connected as shown in FIG. 19 (a). By driving the speaker, it is possible to prevent the sound waves emitted from the
FIG. 19 (c) is a diagram showing the sound wave radiated from each planar speaker at the uppermost stage of the array speaker according to the ninth embodiment and its phase, and FIG. 19 (d) is the array speaker according to the ninth embodiment. It is the figure which showed the sound wave radiated | emitted from each flat speaker of the leftmost stage, and its phase. Note that the determination of the weighting factor of the audio signal input to each flat speaker is based on the Bessel function.
以上のように、実施の形態1で説明した平面スピーカを、を上下方向に間隔d2で、左右方向に間隔d1で夫々9個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図19(b)に示すように、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を調整したので、実施の形態7に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。また、上下方向だけでなく左右方向にも、音波が広がって放射されるという効果がある。その他の効果は実施の形態7、8と同じである。 As described above, nine planar speakers described in the first embodiment are arranged in a matrix in the vertical direction with the interval d2 and the horizontal direction with the interval d1, and adjacent to the center of each provided position. The planar speakers are arranged at positions other than the above to constitute an array speaker, and as shown in FIG. 19B, the weighting factor of the audio signal input to each planar speaker is adjusted. It has the effect of emitting sound waves at high volume. In addition, there is an effect that sound waves are spread and emitted not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Other effects are the same as those of the seventh and eighth embodiments.
1 アレイスピーカ、2 前方へ放射された音波、3 後方へ放射された音波、4 前方への音波の広がり、5 後方への音波の広がり。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に5個配列し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:1としたことを特徴とするアレイスピーカ。 In an array speaker using a plurality of planar speakers that radiate sound in both the front and rear directions, including a diaphragm having a coil pattern printed on a film and a plate-like magnet having a plurality of through holes that radiate sound on both sides of the diaphragm ,
Five flat speakers are arranged at equal intervals in the vertical direction, and the ratio of the driving force and the driving direction of the audio signal input to each of the flat speakers is set to 1: 2: 2: -2: 1. Array speaker.
前記平面スピーカを上下及び左右方向に等間隔に夫々5個マトリクス状に配列し、最左端の列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:1とし、最上端の行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:1とし、各マトリクスの位置に配置される平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を、前記最左端の各列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比と前記最上端の各行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比とを乗算した値とすることを特徴とするアレイスピーカ。 In an array speaker using a plurality of planar speakers that radiate sound in both the front and rear directions, including a diaphragm having a coil pattern printed on a film and a plate-like magnet having a plurality of through holes that radiate sound on both sides of the diaphragm ,
The flat speakers are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions at equal intervals, and the ratio of the driving force and the driving direction of the audio signal input to the flat speakers in the leftmost column is 1: 2: 2:-. The ratio of the driving force and the driving direction of the audio signal input to the flat speaker in the uppermost row is 1: 2: 2: -2: 1, and the flat speaker arranged at the position of each matrix is used. The ratio of the driving force and driving direction of the input audio signal is input to the flat speaker in each row of the uppermost end and the ratio of the driving force and driving direction of the audio signal input to the flat speaker in the leftmost column. An array speaker characterized by having a value obtained by multiplying a driving force and a driving direction ratio of an audio signal.
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に7個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:2:−1としたことを特徴とするアレイスピーカ。 In an array speaker using a plurality of planar speakers that radiate sound in both the front and rear directions, including a diaphragm having a coil pattern printed on a film and a plate-like magnet having a plurality of through holes that radiate sound on both sides of the diaphragm ,
There are provided positions where seven flat speakers are arranged at equal intervals in the vertical direction, the flat speakers are arranged at positions other than the center of the provided positions, and driving force and driving of audio signals input to the flat speakers An array speaker characterized in that the ratio of directions is 1: 2: 2: -2: 2: -1.
前記平面スピーカを上下及び左右方向に等間隔に夫々7個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置し、最左端の列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:2:−1とし、最上端の行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:2:−1とし、各マトリクスの位置に配置される平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を、前記最左端の各列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比と前記最上端の各行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比とを乗算した値とすることを特徴とするアレイスピーカ。 In an array speaker using a plurality of planar speakers that radiate sound in both the front and rear directions, including a diaphragm having a coil pattern printed on a film and a plate-like magnet having a plurality of through holes that radiate sound on both sides of the diaphragm ,
Positions where seven flat speakers are arranged at regular intervals in the vertical and horizontal directions are arranged in a matrix, and the flat speakers are arranged at positions other than the center of the provided positions, and input to the flat speakers in the leftmost column. The ratio of the driving force and the driving direction of the audio signal is 1: 2: 2: -2: 2: -1, and the ratio of the driving force and the driving direction of the audio signal input to the planar speaker in the uppermost row is 1: 2: 2: -2: 2: -1 and the ratio of the driving force and the driving direction of the audio signal input to the flat speaker arranged at each matrix position is the flat speaker in the leftmost column. The array is characterized by a value obtained by multiplying the ratio of the driving force and driving direction of the audio signal input to the signal by the ratio of the driving force and driving direction of the audio signal input to the flat speaker in each row at the uppermost end. Speaker.
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に9個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:2:−2:1としたことを特徴とするアレイスピーカ。 In an array speaker using a plurality of planar speakers that radiate sound in both the front and rear directions, including a diaphragm having a coil pattern printed on a film and a plate-like magnet having a plurality of through holes that radiate sound on both sides of the diaphragm ,
Nine flat speakers are arranged at equal intervals in the vertical direction, the flat speakers are arranged at positions other than both sides of the center of each provided position, and the driving force of the audio signal input to the flat speakers And an array speaker characterized in that the ratio of driving directions is 1: 2: 2: -2: 2: -2: 1.
前記平面スピーカを上下及び左右方向に等間隔に夫々9個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置し、最左端の列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:2:−2:1とし、最上端の行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を1:2:2:−2:2:−2:1とし、各マトリクスの位置に配置される平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を、前記最左端の各列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比と前記最上端の各行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比とを乗算した値とすることを特徴とするアレイスピーカ。 In an array speaker using a plurality of planar speakers that radiate sound in both the front and rear directions, including a diaphragm having a coil pattern printed on a film and a plate-like magnet having a plurality of through holes that radiate sound on both sides of the diaphragm ,
Positions in which nine of the planar speakers are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions are provided in a matrix, and the planar speakers are arranged at positions other than both sides of the center of the provided positions, and the planar speakers in the leftmost column The ratio of the driving force and driving direction of the audio signal input to the input signal is 1: 2: 2: -2: 2: -2: 1, and the driving force and driving of the audio signal input to the planar speaker in the uppermost row The ratio of the directions is 1: 2: 2: -2: 2: -2: 1, and the ratio of the driving force and the driving direction of the audio signal input to the flat speaker arranged at each matrix position is the leftmost end. A value obtained by multiplying the ratio of the driving force and driving direction of the audio signal input to the flat speaker in each column of the ratio of the driving force and driving direction of the audio signal input to the flat speaker in each row at the uppermost end. An array characterized by Speaker.
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