JP2010093769A - スピーカシステムおよびスピーカ駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイパネルと一体化したスピーカシステムで、ディスプレイパネル部の厚みを十分に小さくすることができるようにする。
【解決手段】ディスプレイパネル４０をベゼル１０の内側に挿入し、ベゼル１０をディスプレイパネル４０に支持する。ベゼル１０の左辺板部１３の背面側には積層圧電アクチュエータ７０Ｌを取り付け、右辺板部１４の背面側には積層圧電アクチュエータ７０Ｒを取り付ける。積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒの変位方向（振動方向）は、ベゼル１０の板面方向となるようにする。積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒの振動は、ベゼル１０の板面に沿う縦振動としてベゼル１０に伝達され、ベゼル１０の板面に垂直な正面方向に音波が放射される。
【選択図】図２

Description

この発明は、薄型テレビジョン受信機の映像表示音声出力装置のような、ディスプレイパネルと一体化したスピーカシステム、および、このスピーカシステムを駆動する方法に関する。

テレビジョン受信機は、ますます薄型化の傾向にある。２００７年１０月には、出願人によって、有機ＥＬディスプレイを用い、ディスプレイパネル部を３ｍｍの厚さに薄型化したものも、発売されている。

一方、スピーカ装置として、ボイスコイルおよびコーンを有する通常のスピーカユニットではなく、超磁歪アクチュエータなどのアクチュエータによって音響振動板に振動を加えて音響を発生させるものが考えられている。

具体的に、特許文献１（特開平４−３１３９９９号公報）および特許文献２（特開２００５−１７７６８８号公報）には、図１８（Ａ）（Ｂ）に示すようなスピーカ装置が示されている。

図１８のスピーカ装置では、平板状の音響振動板１の中心部に超磁歪アクチュエータ２の駆動ロッド２ａを、その変位方向が音響振動板１の板面に垂直となるように当接させて、音響振動板１を板面に垂直な方向に振動させる。

しかし、図１８のスピーカ装置では、音響振動板１の中心部では矢印３ａで示すように振動の振幅が最大となり、加振点から離れた点では矢印３ｂで示すように振動の振幅が小さくなって、音響振動板１の各部で均一な振動が得られない。

これに対して、特許文献３（特開２００７−１６６０２７号公報）には、図１９（Ａ）（Ｂ）に示すようなスピーカ装置が示されている。

図１９のスピーカ装置では、円筒状の音響振動板４を鉛直に支持し、音響振動板４の下端側に超磁歪アクチュエータなどのアクチュエータ５を複数配置して、それぞれの駆動ロッド５ａを音響振動板４の下端面に当接させ、音響振動板４を下端面に垂直な方向に振動させる。

図１９のスピーカ装置では、音響振動板４の下端面は縦波で励起されるが、振動弾性波が音響振動板４の板面方向に伝播することによって縦波と横波が混在した波となって、音響振動板４の板面に垂直な方向に横波によって音波が放射される。

そのため、図１９のスピーカ装置では、矢印６ａで示すように音響振動板４の軸方向のどの位置でも均一なレベルで音波が放射され、音響振動板４全体に渡って均一に音像が定位する。

上に挙げた先行技術文献は、以下の通りである。
特開平４−３１３９９９号公報 特開２００５−１７７６８８号公報 特開２００７−１６６０２７号公報

いまだ出願公開されていないため、先行技術文献として示していないが、特願２００７−３０４０１０によって、図２０（Ａ）（Ｂ）に示すようなスピーカ装置も提案されている。

図２０のスピーカ装置では、平板状の音響振動板７に角穴７ａを形成し、駆動ロッド８ａを有するアクチュエータ８を角穴７ａに装着して、音響振動板７に板面方向の振動を加える。

図２０のスピーカ装置でも、図１９のスピーカ装置と同様に、矢印９ａで示すように音響振動板７のどの部分でも均一なレベルで音波が放射される。

さらに、図２０のスピーカ装置では、スピーカの厚さを音響振動板７の厚さと同程度に小さくすることができる。

上述したようにディスプレイパネル部を数ｍｍ程度ないしそれ以下に薄型化した場合、そのディスプレイパネル部に通常のスピーカユニットを組み込んで、ディスプレイパネル部の厚みを数ｍｍ程度ないしそれ以下に維持することは困難である。

図１８に示すような、音響振動板１を板面に垂直な方向に振動させるスピーカ装置を、ディスプレイパネル部に組み込む場合も、超磁歪アクチュエータ２の長さ方向がパネル面に垂直な方向となるため、ディスプレイパネル部の厚みを数ｍｍ程度ないしそれ以下に維持することは困難である。

そこで、この発明は、ディスプレイパネルと一体化したスピーカシステムで、ディスプレイパネル部の厚みを十分に小さくすることができるようにしたものである。

この発明のスピーカシステムは、
表示画面を有するディスプレイパネルと、
上記表示画面の周辺外側に位置する、音響振動板として機能する板部を有し、上記ディスプレイパネルに支持された構造体と、
当該のアクチュエータの変位方向が上記板部の板面方向となるように上記構造体に取り付けられたアクチュエータと、
を備えるものである。

上記の、この発明のスピーカシステムは、例えば、枠板状の構造体の、表示画面の左側および右側の辺部に、それぞれアクチュエータを、それぞれの長さ方向が構造体の板面方向となるように取り付けたものである。

そのため、加振部としてのアクチュエータの長さが大きくても、ディスプレイパネル部の厚さは十分に小さくすることができる。

以上のように、この発明によれば、ディスプレイパネルと一体化したスピーカシステムのディスプレイパネル部の厚さを十分に小さくすることができる。

［１．第１の実施形態：図１〜図９］
この発明のスピーカシステムの第１の実施形態として、構造体としてのベゼルの、表示画面の左側および右側の板部に、それぞれ積層圧電アクチュエータを取り付ける場合を示す。

（１−１．第１の実施形態の一例：図１〜図６）
＜１−１−１．全体の構成：図１〜図３＞
図１、図２および図３は、第１の実施形態のスピーカシステムの一例を示す。

図１は、ベゼルを背面側から見た図であり、図２は、そのベゼルをディスプレイパネルに支持した状態を背面側から見た図であり、図３は、図１および図２におけるアクチュエータ取り付け部の断面を示す図である。

以下で、上辺とは表示画面の上側であり、下辺とは表示画面の下側であり、左辺とは正面側から見て表示画面の左側であり、右辺とは正面側から見て表示画面の右側である。

図１および図２に示すように、ベゼル１０は、上辺板部１１、下辺板部１２、左辺板部１３および右辺板部１４を有する枠板状（額縁状）のものである。

ベゼル１０は、音響振動板として機能させるので、音響特性の良い材質のものが望ましい。例えば、金属であれば、マグネシウムが好適である。

上辺板部１１の背面側には、帯状のゴム片１５が取り付けられ、下辺板部１２、左辺板部１３および右辺板部１４の背面側には、リング状のゴム片１６が取り付けられる。

左辺板部１３および右辺板部１４の背面側には、ベゼル１０をディスプレイパネル４０に取り付けるためのビス穴部１７が形成される。

ベゼル１０の各コーナー部の背面側、および上辺板部１１および下辺板部１２の背面側には、図３に示すリアカバー６０を取り付けるためのビス穴部１８および１９が形成される。

さらに、ベゼル１０の左辺板部１３および右辺板部１４の背面側には、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒを取り付ける。

この例では、左辺板部１３に背面側に突出した受け部２１および２２を設け、積層圧電アクチュエータ７０Ｌを、その変位方向（振動方向）が画面上下方向となるように受け部２１と受け部２２との間に取り付ける。

同様に、右辺板部１４に背面側に突出した受け部２１および２２を設け、積層圧電アクチュエータ７０Ｒを、その変位方向（振動方向）が画面上下方向となるように受け部２１と受け部２２との間に取り付ける。

受け部２１および２２は、ベゼル１０と一体に形成し、またはベゼル１０とは別に形成してビスや接着剤などによってベゼル１０に取り付ける。積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒは、例えば、それぞれ、受け部２１および２２との間に接着剤を介してベゼル１０に取り付ける。

積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒの振動は、それぞれ、受け部２１および２２を介してベゼル１０に、その板面に沿う縦振動として伝達される。これによって、ベゼル１０の板面に垂直な正面方向に音波が放射される。

そのため、受け部２１および２２は、振動を効率良く伝播させるために硬い材質とすることが望ましい。

さらに、上辺板部１１、下辺板部１２、左辺板部１３および右辺板部１４の背面側には、テープ状の緩衝部材３１を、両面テープなどによって貼り付ける。緩衝部材３１としては、ヒメロン（商品名）などの不織布を用いることができる。

ディスプレイパネル４０は、有機ＥＬディスプレイパネルなどのフラットディスプレイパネルであり、表示画面に画像が表示される。

ディスプレイパネル４０の背面には、シャーシ５０が取り付けられる。図では省略したが、シャーシ５０には回路基板などが取り付けられる。

図２に示すように、このシャーシ５０が取り付けられたディスプレイパネル４０を、ゴム片１５および１６で挟持されるようにベゼル１０の背面側に挿入し、シャーシ５０の外側からビス５１を、図１に示したビス穴部１７に締め込んで、ベゼル１０をディスプレイパネル４０に支持する。

このとき、ゴム片１５および１６が僅かに凹んでディスプレイパネル４０の周端面に弾性的に当接することによって、ベゼル１０とディスプレイパネル４０の表示画面の面方向における相対的な位置のばらつきが吸収されるとともに、衝撃によるディスプレイパネル４０の破損が防止される。

また、このとき、ベゼル１０とディスプレイパネル４０の周辺部との間に緩衝部材３１が介在されて、後述のように音響特性が向上する。

ベゼル１０をディスプレイパネル４０に支持したら、図３に示すようにベゼル１０の背面側にリアカバー６０を当てがい、リアカバー６０の外側からビスを、図１に示したビス穴部１８および１９に締め込んで、リアカバー６０をベゼル１０に取り付ける。

この場合、アクチュエータ取り付け部を構成する受け部２１および２２とリアカバー６０とが近接する場合には、受け部２１および２２にも緩衝部材３２を貼り付け、受け部２１および２２とリアカバー６０との間に緩衝部材３２が介在されるようにする。

＜１−１−２．積層圧電アクチュエータ：図４＞
図４に、積層圧電アクチュエータ７０Ｌまたは７０Ｒとして使用する積層圧電アクチュエータの一例を示す。図４（Ａ）は概略的な斜視図、図４（Ｂ）は概略的な断面図である。

この例の積層圧電アクチュエータ子は、圧電セラミック薄板積層体７１の対向する側面に外部電極７２および７３を形成したものである。

圧電セラミック薄板積層体７１は、圧電セラミック薄板を多数、間に内部電極７４および７５を交互に挟んで積層したものである。内部電極７４は外部電極７２に接続され、内部電極７５は外部電極７３に接続される。

信号源７６から得られる信号電圧Ｖｓを外部電極７２，７３間に印加すると、分極によって個々の圧電セラミック薄板が厚さ方向に変位し、圧電セラミック薄板積層体７１は、それぞれの変位の総和分、積層方向に変位して振動する。

積層圧電アクチュエータ子は、外部電極７２，７３が対向する方向の幅Ｗを３．５ｍｍ程度、奥行きＤを２ｍｍ程度とすることができる。

そのため、積層圧電アクチュエータ子は、幅Ｗの方向を表示画面に平行とし、奥行きＤの方向を表示画面に垂直とするように、ベゼル１０に取り付ける。

これによって、図１〜図３の例のスピーカシステムは、厚さを数ｍｍ程度ないしそれ以下とすることができる。

このように、積層圧電アクチュエータは、磁歪アクチュエータとは異なり、磁界バイアスが必要ないため、アクチュエータを、よりシンプルに構成することができ、より小型化することができる。

しかも、積層圧電アクチュエータは、磁歪アクチュエータと同様に、発生応力および応答速度が大きい。

＜１−１−３．作用：図５および図６＞
図１〜図３の例のスピーカシステムでは、上述したように、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒの振動がベゼル１０に縦振動として伝達され、ベゼル１０の板面に垂直な正面方向に音波が放射される。

さらに、ベゼル１０とディスプレイパネル４０の周辺部との間に緩衝部材３１が介在されることによって、以下のようにベゼル１０の個体差による音響特性のばらつきが吸収され、音響特性が向上する。

図５に、緩衝部材３１が存在せず、ベゼル１０がディスプレイパネル４０の周辺部に直接接触する場合の、ベゼル１０の個体差による音圧レベル周波数特性の違いを示す。

サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣおよびサンプルＤは、同じ材料（マグネシウム）から、同じ製造方法によって、同じサイズで製作された４つのベゼルで、反り具合などが微妙に相違するものである。

この場合、そのベゼルの個体差によって、音圧レベルの周波数特性がばらつき、また、サンプルＡでは、８ｋＨｚ付近で音圧レベルが大きく低下することが認められた。

これに対して、図６は、上記の例のようにベゼル１０とディスプレイパネル４０の周辺部との間に緩衝部材３１を介在させた場合である。

この場合には、ベゼル１０の振動のディスプレイパネル４０への伝達が阻止されることによって、ベゼル１０の個体差による音圧レベル周波数特性の違いが著しく小さくなり、或るサンプルの音圧レベルが中高域における或る周波数付近で大きく低下することもない。

なお、積層圧電アクチュエータは容量性であるため、図１〜図３の例のようにベゼル１０に積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒを取り付けた場合、図５および図６に示すように、高域では周波数が高くなるに従って音圧レベルが大きくなる。これに対しては、後述のように対応することができる。

＜１−１−４．駆動方法＞
図１〜図３の例のスピーカシステムは、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒを同じ音声信号によって駆動することができる。

また、積層圧電アクチュエータ７０Ｌをステレオ音声信号の左チャンネルの信号によって駆動し、積層圧電アクチュエータ７０Ｒをステレオ音声信号の右チャンネルの信号によって駆動するなど、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒを別の音声信号によって駆動することもできる。

さらに、後述のように積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒを音声信号中の中高域成分によって駆動することもできる。

いずれの場合も、聴感上、表示画面の左辺外側および右辺外側に音像が定位するようになる。

（１−２．予荷重を加える場合の一例：図７）
図１〜図３の例のスピーカシステムでは、例えば、ベゼル１０をマグネシウムなどの金属によって形成した場合、温度の上昇によってベゼル１０が伸長すると、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒが引っ張られる。

しかし、圧電素子は引っ張りに対して機械的に弱い。そのため、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒには予荷重を加えることが望ましい。積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒに予荷重を加えることによって、音質も向上する。

そのため、アクチュエータ取り付け部に偏心カムリングや円板カムなどを用いることによって、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒに予荷重を加えることが望ましい。

図７に、その一例を示す。図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ベゼル１０の左辺板部および右辺板部を背面側から見た図である。

この例では、受け部２４を積層圧電アクチュエータ子の一端部が上方から挿入される形状として、積層圧電アクチュエータ子の一端部を受け部２４に挿入する。

積層圧電アクチュエータ子の一端部を受け部２４に挿入したら、図７（Ａ）に示すように、積層圧電アクチュエータ子の他端側の位置においてベゼル１０の軸部２３ａに偏心カムリング２３を装着する。

この状態から、図７（Ｂ）の状態を経て、図７（Ｃ）に示すように偏心カムリング２３が積層圧電アクチュエータ子を変位方向（振動方向）に押圧するように、偏心カムリング２３を回転させる。

外部からの振動や衝撃によって偏心カムリング２３が調整された回転位置に対して回転してしまうことがないように、調整後、偏心カムリング２３を接着剤などによってベゼル１０に固定してもよい。

（１−３．アクチュエータ取り付け部の他の例：図８および図９）
ベゼル１０のアクチュエータ取り付け部は、以下のように構成することもできる。

図８に、その一例を示す。図８（Ａ）は、ベゼル１０の左辺板部および右辺板部を背面側から見た図であり、図８（Ｂ）は、その断面図である。

この例では、ベゼル１０の左辺板部および右辺板部の背面側に溝２５を形成し、その溝２５内に積層圧電アクチュエータ子を接着剤２６によって取り付ける。

積層圧電アクチュエータ子の振動を効率良くベゼル１０に伝達するために、接着剤２６は硬い材質のものが望ましい。

図９に、別の例を示す。図９（Ａ）は、積層圧電アクチュエータが取り付けられたアクチュエータ取り付け板を示し、図９（Ｂ）は、ベゼル部分を断面にした側面図である。

この例では、ベゼル１０とは別に、ネジを通す穴２８が形成されたアクチュエータ取り付け板２７を用意して、これに積層圧電アクチュエータ子を接着剤や両面テープなどによって取り付ける。

このように積層圧電アクチュエータ子が取り付けられたアクチュエータ取り付け板２７を、それぞれ、ベゼル１０の左辺板部および右辺板部の背面側にネジ２９によって取り付ける。

この例では、積層圧電アクチュエータ子をアダプタ化するので、積層圧電アクチュエータ子をベゼル１０に効率的に取り付けることができ、スピーカシステムの量産性が向上する。

［２．第２の実施形態：図１０および図１１］
上述した第１の実施形態では、図１０（Ａ）に示すように、積層圧電アクチュエータ子の矢印７９で示す変位方向（振動方向）のベゼル１０の端面１０ａの延長方向（画面左右方向）に対する角度αが直角である。

そのため、ベゼル１０の加振点Ｐａから端面１０ａ上の点Ｐｒに伝播した縦波は、点Ｐｒで積層圧電アクチュエータ子の変位方向に反射し、点Ｐｒに伝播する縦波と点Ｐｒで反射した縦波との間で共振を生じる。端面１０ａと反対側の端面についても、同じである。

そのため、第２の実施形態では、図１０（Ｂ）に示すように、積層圧電アクチュエータ子の矢印７９で示す変位方向（振動方向）のベゼル１０の端面１０ａの延長方向（画面左右方向）に対する角度を、直角ではなく、０°と９０°との間にする。

これによれば、ベゼル１０の加振点から端面１０ａ上の点に伝播した縦波は、その端面１０ａ上の点で主として、積層圧電アクチュエータ子の変位方向とは異なる方向に反射するので、反射波による共振が低減する。端面１０ａと反対側の端面についても、同じである。

図１１に、第２の実施形態のスピーカシステムの一例を示す。図１１は、スピーカシステムを正面側から見た図であり、積層圧電アクチュエータを破線で示す。

この例では、ベゼル１０の左辺板部の背面側に積層圧電アクチュエータ７０Ｌを、その変位方向を画面上下方向に対して幾分傾けて取り付け、ベゼル１０の右辺板部の背面側に積層圧電アクチュエータ７０Ｒを、積層圧電アクチュエータ７０Ｌに対して左右対称に取り付ける。

［３．第３の実施形態：図１２および図１３］
この発明のスピーカシステムの第３の実施形態として、ベゼルに積層圧電アクチュエータを４つ取り付ける場合を示す。

（３−１．第３の実施形態の一例：図１２）
図１２は、第３の実施形態のスピーカシステムの一例を示し、図１１と同様に、スピーカシステムを正面側から見た図である。

この例では、ベゼル１０の左辺板部の画面上下方向における中央部の背面側に、積層圧電アクチュエータ７０Ｌを取り付け、ベゼル１０の右辺板部の画面上下方向における中央部の背面側に、積層圧電アクチュエータ７０Ｒを取り付ける。

さらに、ベゼル１０の上辺板部の画面左右方向における中央部の背面側に、積層圧電アクチュエータ子Ｃｕを取り付け、ベゼル１０の下辺板部の画面左右方向における中央部の背面側に、積層圧電アクチュエータ子Ｃｄを取り付ける。

この例では、個々の積層圧電アクチュエータに供給される音声信号のレベルや位相を制御することによって、表示画面４１上に表示される物体などの動きに連動させて音像を移動定位させることができる。

例えば、積層圧電アクチュエータ７０Ｌに供給される信号のレベルと積層圧電アクチュエータ７０Ｒに供給される信号のレベルとを等しくし、積層圧電アクチュエータ子Ｃｕに供給される信号のレベルを積層圧電アクチュエータ子Ｃｄに供給される信号のレベルより大きくする。これによって、表示画面４１の左右方向における中央の上下方向における上部の位置に音像を定位させることができる。

（３−２．第３の実施形態の他の例：図１３）
図１３は、第３の実施形態のスピーカシステムの他の例を示し、図１２と同様に、スピーカシステムを正面側から見た図である。

この例では、ベゼル１０の左上コーナー部の背面側に積層圧電アクチュエータ７０Ｌｕを、その変位方向を画面左右方向および画面上下方向に対して４５°傾けて取り付け、ベゼル１０の左下コーナー部の背面側に積層圧電アクチュエータ７０Ｌｄを、積層圧電アクチュエータ７０Ｌｕに対して上下対称に取り付ける。

ベゼル１０の右上コーナー部および右下コーナー部の背面側には、積層圧電アクチュエータ７０Ｒｕおよび７０Ｒｄを、それぞれ積層圧電アクチュエータ７０Ｌｕおよび７０Ｌｄに対して左右対称に取り付ける。

この例でも、個々の積層圧電アクチュエータに供給される音声信号のレベルや位相を制御することによって、表示画面４１上に表示される物体などの動きに連動させて音像を移動定位させることができる。

例えば、積層圧電アクチュエータ７０Ｌｕおよび７０Ｒｕに供給される信号のレベルを大きくし、積層圧電アクチュエータ７０Ｌｄおよび７０Ｒｄに供給される信号のレベルを小さくする。これによって、表示画面４１の左右方向における中央の上下方向における上部の位置に音像を定位させることができる。

さらに、この例では、それぞれの積層圧電アクチュエータの変位方向（振動方向）のベゼル１０の端面の延長方向に対する角度が４５°であるため、上述した第２の実施形態の一例として、反射波による共振が低減する。

［４．第４の実施形態：図１４〜図１６］
この発明のスピーカシステムとしては、以下に第４の実施形態として示すように、上記のようにディスプレイパネル部にアクチュエータを取り付けるだけでなく、同時に通常のスピーカユニットを設けることができる。

（４−１．第４の実施形態の一例：図１４および図１５）
図１４に、第４の実施形態のスピーカシステムの一例を示す。この例では、ディスプレイパネル部９０を支柱１００によって台座ボックス１１０に取り付ける。

ディスプレイパネル部９０は、図１〜図３の例のスピーカシステムなどと同様に、ベゼル１０の左辺板部および右辺板部の背面側に積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒを取り付けたものとする。

台座ボックス１１０には、正面側から見て左右の位置に、それぞれボイスコイルおよびコーンを有する通常のスピーカユニット１２０Ｌおよび１２０Ｒを、それぞれスピーカ前面側を上方に向けて取り付ける。

この例では、積層圧電アクチュエータ７０Ｌ，７０Ｒおよびベゼル１０によって構成される加振型スピーカをツィータとして機能させ、通常のスピーカユニット１２０Ｌおよび１２０Ｒをウーファとして機能させる。

この場合、ツィータ帯域は、加振型スピーカの構成に特有な周波数応答になるため、必要に応じて、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって周波数特性を補正する。

具体的に、ＤＳＰ１３０から、ステレオ音声信号の、それぞれ周波数補正などのためのデジタル処理後にアナログ信号に変換された、左チャンネルの信号ＳＬおよび右チャンネルの信号ＳＲを得る。

左チャンネルの信号ＳＬは、音声増幅回路１４１で増幅した後、アナログＨＰＦ（ハイパスフィルタ）１５１およびアナログＬＰＦ（ローパスフィルタ）１５２によって、左チャンネルの中高域成分および低域成分に分離する。

アナログＨＰＦ１５１からの左チャンネルの中高域成分の信号は、積層圧電アクチュエータ７０Ｌに供給し、アナログＬＰＦ１５２からの左チャンネルの低域成分の信号は、スピーカユニット１２０Ｌに供給する。

一方、右チャンネルの信号ＳＲは、音声増幅回路１４５で増幅した後、アナログＨＰＦ（ハイパスフィルタ）１５５およびアナログＬＰＦ（ローパスフィルタ）１５６によって、右チャンネルの中高域成分および低域成分に分離する。

アナログＨＰＦ１５５からの右チャンネルの中高域成分の信号は、積層圧電アクチュエータ７０Ｒに供給し、アナログＬＰＦ１５６からの右チャンネルの低域成分の信号は、スピーカユニット１２０Ｒに供給する。

積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒは電圧駆動であり、スピーカユニット１２０Ｌおよび１２０Ｒは電流駆動である。そのため、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒ側とスピーカユニット１２０Ｌおよび１２０Ｒ側との音圧マッチングが取れるようにスピーカユニット１２０Ｌおよび１２０ＲのＤＣＲ（直流抵抗）を選定するなど、スピーカシステム全体を設計する。

アナログＬＰＦ１５２および１５６の周波数特性は、図１５（Ａ）に示すように、低域でフラットとする。

アナログＨＰＦ１５１および１５５の周波数特性は、図５または図６に示したように高域では周波数が高くなるに従って音圧レベルが大きくなる場合には、図１５（Ｂ）の破線で示すように中高域でフラットではなく、図１５（Ｂ）の実線で示すように中高域で周波数が高くなるに従って通過レベルが小さくなる特性とする。

なお、この高域を落とす処理は、アナログＨＰＦ１５１および１５５ではなく、前段のＤＳＰ１３０で行うこともできる。

（４−２．第４の実施形態の他の例：図１６）
図１６に、第４の実施形態のスピーカシステムの他の例を示す。この例は、スピーカ駆動方法を除いては、図１４の例と同じである。

スピーカ駆動方法としては、この例では、ＤＳＰ１３０において、左チャンネルの中高域成分の信号、左チャンネルの低域成分の信号、右チャンネルの中高域成分の信号、および右チャンネルの低域成分の信号を、別個に処理する。

左チャンネルの中高域成分の信号は、ＤＳＰ１３０でのデジタル処理後、ＤＳＰ１３０でアナログ信号ＳＬＨに変換し、音声増幅回路１６１で増幅した後、積層圧電アクチュエータ７０Ｌに供給する。

左チャンネルの低域成分の信号は、ＤＳＰ１３０でのデジタル処理後、ＤＳＰ１３０でアナログ信号ＳＬＬに変換し、音声増幅回路１６２で増幅した後、スピーカユニット１２０Ｌに供給する。

右チャンネルの中高域成分の信号は、ＤＳＰ１３０でのデジタル処理後、ＤＳＰ１３０でアナログ信号ＳＲＨに変換し、音声増幅回路１６５で増幅した後、積層圧電アクチュエータ７０Ｒに供給する。

右チャンネルの低域成分の信号は、ＤＳＰ１３０でのデジタル処理後、ＤＳＰ１３０でアナログ信号ＳＲＬに変換し、音声増幅回路１６６で増幅した後、スピーカユニット１２０Ｒに供給する。

この例では、図１５（Ｂ）に示したような高域を落とす処理を、ＤＳＰ１３０において行う。

この例では、例えば、積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒに供給される信号とスピーカユニット１２０Ｌおよび１２０Ｒに供給される信号との間に数ミリ秒〜数十ミリ秒程度の時間差を持たせて低域成分の信号を遅延させることによって、ハース効果による表示画面への音像定位効果を高めることができる。

［５．他の実施形態または例：図１７］
（５−１．構造体について：図１７）
上述した各例は、音響振動板として機能する構造体が枠板状（額縁状）のベゼル１０の場合であるが、構造体は必ずしも枠板状でなくてもよい。

図１７に、構造体が枠板状ではなく、矩形の平板である場合の例を示す。図１７（Ａ）は、スピーカシステムを正面側から見た図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）のラインＹの位置での横断面を示す。

この例では、アクリル板などの透明な矩形の平板をフロントパネル８０として設け、その背面側に、ディスプレイパネル４０、および積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒを取り付ける。積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒは、表示画面４１の左側および右側においてフロントパネル８０に取り付ける。

この場合、フロントパネル８０の表示画面４１の前方に位置する部分は透明である必要があるが、その上下左右の周辺部分まで透明であると、正面側から積層圧電アクチュエータ７０Ｌおよび７０Ｒなどが見えてしまい、体裁が良くない。

そのため、フロントパネル８０の前面中の、表示画面４１の周辺となる部分には、その部分を不透明にする膜８１を形成する。

（５−２．アクチュエータについて）
上述した各例は、アクチュエータとして積層圧電アクチュエータを用いる場合であるが、アクチュエータとしては、超磁歪アクチュエータや静電アクチュエータなどを用いることもできる。

また、アクチュエータの取り付け構成としては、例えば、ベゼルに角穴を形成し、その角穴にアクチュエータを装着して、ベゼルに板面方向の振動を加えるようにしてもよい。

（５−３．スピーカ駆動方法について）
スピーカ駆動方法としても、アクチュエータの数や取り付け位置、および通常のスピーカユニットを設ける場合のスピーカユニットの数や配置位置などに応じて、上述した駆動方法以外の駆動方法を用いることができる。

第１の実施形態のスピーカシステムの一例のベゼルを背面側から見た図である。 第１の実施形態のスピーカシステムの一例のベゼルおよびディスプレイパネルを背面側から見た図である。 第１の実施形態のスピーカシステムの一例の積層圧電アクチュエータの中心軸に沿う断面構造を示す図である。 積層圧電アクチュエータの一例を示す図である。 ベゼルの個体差による周波数特性の違いを示す図である。 ベゼルの個体差による周波数特性の違いが小さくなる場合を示す図である。 積層圧電アクチュエータに予荷重を加える場合のスピーカシステムの一例を示す図である。 第１の実施形態のスピーカシステムの他の例のアクチュエータ取り付け構成を示す図である。 第１の実施形態のスピーカシステムの他の例のアクチュエータ取り付け構成を示す図である。 第１の実施形態と第２の実施形態との違いの説明に供する図である。 第２の実施形態のスピーカシステムの一例を示す図である。 第３の実施形態のスピーカシステムの一例を示す図である。 第３の実施形態のスピーカシステムの他の例を示す図である。 第４の実施形態のスピーカシステムの一例を示す図である。 図１４中のフィルタの周波数特性の一例を示す図である。 第４の実施形態のスピーカシステムの他の例を示す図である。 この発明のスピーカシステムの一例を示す図である。 特許文献１，２に示されたスピーカ装置を示す図である。 特許文献３に示されたスピーカ装置を示す図である。 未公開の特許出願で提案されたスピーカ装置を示す図である。

符号の説明

主要部については図中に記述したので、ここでは省略する。

Claims (15)

1. 表示画面を有するディスプレイパネルと、
   上記表示画面の周辺外側に位置する、音響振動板として機能する板部を有し、上記ディスプレイパネルに支持された構造体と、
   当該のアクチュエータの変位方向が上記板部の板面方向となるように上記構造体に取り付けられたアクチュエータと、
   を備えるスピーカシステム。
2. 請求項１のスピーカシステムにおいて、
   上記構造体は、枠板状であるスピーカシステム。
3. 請求項１のスピーカシステムにおいて、
   上記構造体は、少なくとも上記表示画面と対向する部分が透明なフロントパネルであるスピーカシステム。
4. 請求項１のスピーカシステムにおいて、
   上記構造体と上記ディスプレイパネルの周辺部との間に緩衝部材が介在されたスピーカシステム。
5. 請求項１のスピーカシステムにおいて、
   上記アクチュエータとして、上記構造体の上記表示画面の左側および右側の位置に、それぞれアクチュエータが取り付けられたスピーカシステム。
6. 請求項５のスピーカシステムにおいて、
   上記それぞれのアクチュエータの変位方向が、それぞれ上記表示画面の上下方向とされたスピーカシステム。
7. 請求項５のスピーカシステムにおいて、
   上記それぞれのアクチュエータの変位方向が、それぞれ上記表示画面の上下方向および左右方向に対して傾けられたスピーカシステム。
8. 請求項５のスピーカシステムにおいて、
   さらに、上記構造体の上記表示画面の上側および下側の位置に、それぞれアクチュエータが取り付けられたスピーカシステム。
9. 請求項１のスピーカシステムにおいて、
   上記アクチュエータが、積層圧電アクチュエータであるスピーカシステム。
10. 請求項９のスピーカシステムにおいて、
    上記積層圧電アクチュエータに予荷重を加える手段を備えるスピーカシステム。
11. 請求項１のスピーカシステムにおいて、
    さらに、ボイスコイルおよびコーンを有するスピーカユニットを備えるスピーカシステム。
12. 請求項１１のスピーカシステムにおいて、
    上記アクチュエータとして、上記構造体の上記表示画面の左側および右側の位置に、左チャンネル用アクチュエータおよび右チャンネル用アクチュエータが取り付けられ、上記スピーカユニットとして、左チャンネル用スピーカユニットおよび右チャンネル用スピーカユニットを備えるスピーカシステム。
13. 請求項１のスピーカシステムを駆動する方法として、
    上記アクチュエータを、少なくとも高域成分を含む音声信号によって駆動して、上記表示画面の周辺外側に音像を定位させるスピーカ駆動方法。
14. 請求項１１のスピーカシステムを駆動する方法として、
    上記アクチュエータを、中高域成分の音声信号によって駆動し、上記スピーカユニットを、低域成分の音声信号によって駆動するスピーカ駆動方法。
15. 請求項１４のスピーカ駆動方法において、
    上記中高域成分の音声信号を、周波数が高くなるに従って通過レベルが低下するフィルタを通じて上記アクチュエータに供給するスピーカ駆動方法。

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