JP3502524B2 - トランスデューサアレイ - Google Patents
トランスデューサアレイInfo
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- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
デューサが複数個配置されてなるトランスデューサアレ
イに関する。なお、静電型のトランスデューサは、電気
音響変換器であって、スピーカ又はマイクロホンなどに
適用されるものである。
があり、例えばドン・デイビス/キャロライン・デイビ
ス著、進藤武男訳、誠文堂新光社刊「サウンドシステム
エンジニアリング」(1992年10月30日発行)の
223〜259頁には、パネル状にスピーカを配置した
アレイなどについて詳細に記載されており、その応用例
として、例えばホール内で全客席を一様にカバーするよ
うな用途が示されている。
イの公知例も多く、特開平5−276591号公報、特
開平6−225397号公報、特開平6−245288
号公報などがある。
ショールーム等において、展示物を見ている人だけにそ
の説明が聞こえるようにするもの、複数の人が自分の好
みに応じて音場を調整できるようにするもの、パーソナ
ルコンピュータの音がそれを操作している人だけに聞こ
えるようにするもの、などである。
力を調整し、それぞれから発する音波の干渉を利用す
る、あるいは吸音材を工夫する、というような方法で指
向性を高めている。
スピーカなどのトランスデューサは、いずれもマグネッ
ト式である一般的な円錐コーン型ダイナミックスピーカ
を使うことを想定している。
ックスピーカは、スピーカとしては最も一般的であり、
種類も多く選択しやすいものである。しかし、図15に
示すように、円錐という形状のため、コーン紙の内側部
分で音響的な歪みλを生じる。
る音の鮮明さを喪失させたり、音像の定位感をぼやかす
という現象を引き起こす。
おいては、以下のような問題を有していた。
たように、円錐形のコーン紙を使用おり、コーン紙の内
側で音響的な歪みλが発生する。そのため、多数個のス
ピーカから同時に音を発生させるというスピーカアレイ
システムでは、前記音響的な歪みλが増幅され、音質を
損なうおそれがある。
な永久磁石を使用していることから、前記スピーカが多
数配列されるアレイシステムでは、全体として発生する
磁界が強力となる。そのため、スピーカアレイシステム
を例えば陰極線管(CRT)の近傍に設置する場合など
においては、CRTの表示画像に悪影響を及ぼすことが
ある。
化、薄型化に限界があり、小型のスピーカアレイシステ
ムの仕様には適さない。
たものであり、トランスデューサ単体の位相、振幅など
の制御が正確で、アレイとしての音の高度な指向性制
御、音の立体感及び音像の定位感などの制御を行い易い
トランスデューサアレイを提供することを目的とする。
ーサの配列密度を高くすることができ、アレイの面積比
として効率的な音圧レベルを得ることができるトランス
デューサアレイを提供することにある。
ンの取付けが容易で、高指向性をより高精度なものとす
ることができるトランスデューサアレイを提供すること
にある。
の位置を検知する機能を持たせた指向性の強いトランス
デューサアレイを提供することにある。
薄型化、小型化、軽量化に適するトランスデューサアレ
イを提供することにある。
ューサアレイは、厚さ1μm以上、30μm以下のセラ
ミック平面板を振動板として用いた静電型の電気音響ト
ランスデューサが複数個配置されたアレイ本体を有して
構成する。
あり、それ自体、音響上の歪みを生じない上、トランス
デューサを例えばマトリクス状に同一平面上に配列した
場合、すべてのトランスデューサから発生する振動の位
相が同一であり、アレイシステムとして好適となる。逆
に個々のトランスデューサ毎に位相を制御することも容
易になる。
ット方式と違ってボイスコイルが不要であるため、アレ
イ本体の薄型化、小型化及び軽量化が容易であり、例え
ば直径1cm程度のものを多数個配列させることができ
る。これにより、アレイ本体から発生する音の指向性、
立体感などの制御がより行いやすく、しかも効果的に発
揮されることとなり、高い指向性を得やすいという利点
もある。
能であり、パネル状のアレイにトランスデューサを緻密
に配置することができる。その結果、アレイ本体のパネ
ルの面積比として効率的な音圧レベルを得ることがで
き、特に低音域の再生を効率よく行うことができる。
であるため、ハニカムホーンの取付けが容易になり、高
指向性をより高精度なものとすることができる。
構成するセラミック平面板として、ジルコニアを用いる
ことが好ましい。
イは、厚さ0.5μm以上、30μm以下の金属箔を振
動板として用いた静電型の電気音響トランスデューサが
複数個配置されたアレイ本体を有して構成するようにし
てもよい。
板を用いた場合と同様に、トランスデューサ単体の位
相、振幅などの制御が正確で、アレイとしての音の高度
な指向性制御、音の立体感及び音像の定位感などの制御
を行いやすい。更に、トランスデューサの配列密度を高
くすることができ、アレイの面積比として効率的な音圧
レベルを得ることができる。また、ハニカムホーンの取
付けが容易で、高指向性をより高精度なものとすること
ができ、アレイ本体の薄型化、小型化、軽量化に適す
る。
しては、高い比弾性率、実用性、製造コスト、量産性等
を考慮した場合、ベリリウム銅、チタン、ステンレス、
アルミニウム、ニッケルのいずれかであることが望まし
い。
ミックスにて構成することが好ましい。
は、焼結体の密度を緻密なものから多孔質なものまで変
えることができ、これによって、目的に応じて音響イン
ピーダンスを自在に調整できるので好ましい。材料とし
ては、アルミナ、コーディエライト、ムライト、ジルコ
ニア、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウムなどが適
用可能である。
見ている人だけに聞こえるようなアレイの場合、従来
は、ある特定の位置に入らないと聞こえなかったり、人
がいることを別に設置したセンサで検知する必要があ
る。
いては、音響の放射、受音のいずれも可逆的に可能なこ
とを利用して、あるトランスデューサが放射した音波の
反射波を別のトランスデューサが受音し、人などの反射
物の位置を検出することができる。
用されるトランスデューサは、周波数特性が良好なた
め、約20kHz以上の超音波を放射することが容易に
でき、それにより、人に聞かれることもなく人の位置を
検知することができ、例えば天井にアレイを設置すれ
ば、人が移動すれば音が聞こえるエリアを人の移動方向
に合わせて移動させることも可能となる。
サアレイにおいては、トランスデューサアレイを用いた
システムの多機能化、拡張化等を促進させることができ
る。
ーサアレイの実施の形態例(以下、単に実施の形態に係
るトランスデューサアレイと記す)を図1〜図14を参
照しながら説明する。
ランスデューサアレイ50は、多数個のスピーカユニッ
ト52がマトリクス状に配されて構成されたアレイ本体
54と、該アレイ本体54における各スピーカユニット
52に音声信号を供給するための音源56と、該音源5
6から出力される音声信号を用途に応じて制御(位相制
御、音圧制御等)する制御装置58とを有して構成され
ている。
体的に箱状に形成され、かつ前面に多数の穴60が設け
られた筐体(エンクロージャ)62と、該筐体62に形
成された各穴60にそれぞれセットされる前記スピーカ
ユニット52を有して構成されている。なお、筐体62
内の背面部分には吸音材64が取り付けられている。
ーサアレイ50は、アレイ本体54を構成する個々のス
ピーカユニット52が静電型スピーカにて構成されてい
る。
ューサアレイ50にて使用されるスピーカユニット52
(静電型スピーカ)のいくつかの実施の形態例について
説明する。
態に係る静電型スピーカ52Aは、例えば平面多角形状
(円形も含む)で、かつ多数の貫通孔70が形成された
一方の電極板72と、同じく平面多角形状(円形も含
む)で、かつ多数の貫通孔74が形成された他方の電極
板76とが例えばリング状のスペーサ部材78を間に挟
んで重ね合わされ、スペーサ部材78の高さ方向中間部
に一対の電極板72及び76間の空間を仕切るように、
これら電極板72及び76の板面に対して平行に振動板
80が架張されて構成されている。
スピーカ52Aにおいては、一対の電極板72及び76
間に、一方の電極板72側を正極とする二つのバイアス
電源82及び84(共にバイアス電圧E)が接続され、
これらバイアス電源82及び84の接点aと振動板80
との間に音声信号源86が接続されて構成されている。
及び76との固着並びに振動板80とスペーサ部材78
との固着は例えば接着剤を用いて行われる。また、スペ
ーサ部材78は、プラスチック、熱硬化性フェノール樹
脂、アクリル樹脂等の絶縁物を使用している。なお、振
動板80に信号線を接続するため、スペーサ部材78と
して金属を使ってもよい。この場合、電極板72及び7
6とは適宜絶縁する。
スピーカ52Aにおいては、前記振動板80として、厚
さ0.5μm以上、30μm以下の金属箔にて構成する
ようにしている。
カ52Aを高湿度の環境下で使用しても、音質を損ねる
ことがない。また、金属箔は、高弾性率材料であるた
め、振動板80の駆動振幅を大きくすることができ、こ
れによって音量を大きくすることが可能となる。しか
も、平面状の振動板80であるため、円錐形のコーン紙
を使用したコーン型ダイナミックスピーカのような音の
干渉は起こらず、位相、振幅(音圧)が正確で、音質を
より一層向上させることができる。
厚さとして、30μmを超えると、静電気による力では
振動板80が十分に振動せず、大きな音を得ることがで
きない。従って、金属箔の厚さとしては、20μm以下
であることが好ましい。この場合、振動板80の駆動振
幅を更に大きくすることができ、音圧の点で有利とな
る。
い弾性率、実用性、製造コスト、量産性等を考慮した場
合、ベリリウム銅、チタン、ステンレス、アルミニウ
ム、ニッケルのいずれかであることが望ましい。図4に
前記各種金属の比弾性率(弾性率/密度)と、比較例と
してポリエステル(従来の振動板の材料)の比弾性率を
示す。
従来から振動板材料として使用されてきた高分子フイル
ム、例えばポリエステルよりも1桁高い。また、弾性率
も1〜2桁高く、音声信号源86の印加電圧eを上げて
振動板80の駆動振幅が大きくなっても十分に追従する
ことができる。
ングして弾性率を高くすることもできる。この場合、セ
ラミックスとしては、SiC、SiN、ZrO2 、Al
2 O 3 、ダイヤモンドなどが利用可能である。
デューサアレイ50においては、厚さ0.5μm以上、
30μm以下の金属箔を振動板80として用いた第1の
実施の形態に係る静電型スピーカ52Aを多数マトリク
ス状に配置してなるアレイ本体54を有して構成するよ
うにしたので、以下のような効果を得ることができる。
むろん、マトリクス状ではなく、列状に配列したアレイ
でも同様な効果を得ることができる。
り、それ自体、音響的な歪みを生じない上、第1の実施
の形態に係る静電型スピーカ52Aを例えばマトリクス
状に同一平面上に配列した場合、すべての静電型スピー
カ52Aから発生する振動の位相が同一であり、トラン
スデューサアレイ50として好適となる。逆に制御装置
58を通じて個々の静電型スピーカ52A毎に位相を制
御することも容易になる。
グネット方式のスピーカと違ってボイスコイルが不要で
あるため、アレイ本体54の薄型化、小型化及び軽量化
が容易であり、例えば図1に示すように、平面形状が例
えば直径1cm程度の円形のものを多数個配列させるこ
とができる。これにより、アレイ本体54から発生する
音の指向性、立体感などの制御がより行いやすく、しか
もその制御が効果的に発揮されることとなり、高い指向
性を得やすいという利点がある。また、静電型スピーカ
52Aの配列に関するレイアウトの自由度が大となり、
設計変更等の点で有利となる。更に、バイアス電源84
を共通化することが可能となるため、製造コストの低廉
化を効率よく図ることができる。
スピーカ52Aにおいては、上述のように、振動板80
を金属箔にて構成するようにしているため、振動板80
を方形状に加工することが可能であり、例えば図5に示
すように、平面形状が矩形状とされたスピーカユニット
52(静電型スピーカ)が多数マトリクス状に配列され
たアレイ本体54とすることができる。この場合、アレ
イ本体54における前面パネルの面積比に対して効率的
な音圧レベルを得ることができる。
む)にすることが可能であるため、図6に示すように、
スピーカユニット52の平面形状をハニカムホーン90
のセル92の形状に合わせることができ、アレイ本体5
4の前面パネルに対してハニカムホーン90を容易に取
り付けることができる。この場合、スピーカユニット5
2の配列ピッチをハニカムホーン90のセル92の配列
ピッチに合わせることができるため、前記ハニカムホー
ン90のセル92とアレイ本体54にセットされたスピ
ーカユニット52とを1対1に対応させることができ
る。
にハニカムホーン90を容易に設置することができるた
め、トランスデューサアレイ50の高指向性をより高精
度なものとすることができる。前記ハニカムホーン90
をセラミックスにて構成することにより、更に高い指向
性のトランスデューサアレイ50を得ることができる。
スピーカ52Aのいくつかの変形例について図7及び図
8を参照しながら説明する。なお、図3と対応するもの
については同符号を付してその重複説明を省略する。
52Aaは、図7に示すように、前記第1の実施の形態
に係る静電型スピーカ52A(図3参照)とほぼ同じ構
成を有するが、一対の電極板72及び76におけるそれ
ぞれの対向面に、多数の貫通孔100を有するエレクト
レットフイルム(帯電性を有するプラスチックフイル
ム)102が貼着され、更に、二つのバイアス電源82
及び84(図3参照)が省略された構成を有する。
図7に示すように予め帯電していることから、無信号時
において、一方の電極板72は正に帯電し、他方の電極
板76は負に帯電し、これによって、一対の電極板72
及び76間に一方の電極板72側を正とするバイアス電
圧Eがかかった状態と等価となる。このため、第1の実
施の形態では必要であった二つのバイアス電源82及び
84を省略することが可能となり、静電型スピーカ52
Aaの小型化、軽量化を促進させることができる。
ピーカ52Aaにおいても、前記第1の実施の形態に係
る静電型スピーカ52Aと同様に、厚さ0.5μm以
上、30μm以下の金属箔にて振動板80を構成し、前
記金属箔として、ベリリウム銅、チタン、ステンレス、
アルミニウム、ニッケルのいずれかを使用するようにし
ている。
電型スピーカ52Aと同様に、音質を損ねることなく、
振動板80の駆動振幅を大きくすることができ、これに
よって音量を大きくすることが可能となる。しかも、平
面状の振動板80であるため、音質をより一層向上させ
ることができる。
52Abは、図8に示すように、例えば平面多角形状
(円形も含む)の振動板80と、同じく平面多角形状
(円形も含む)の電極板104とが例えばリング状のス
ペーサ部材78を間に挟んで重ね合わされ、更に、振動
板80と電極板104間に振動板80側を正極とする一
つのバイアス電源106(バイアス電圧E)と音声信号
源86が接続されて構成されている。
2Abにおいても、前記第1の実施の形態に係る静電型
スピーカ52Aと同様に、厚さ0.5μm以上、30μ
m以下の金属箔にて振動板80を構成し、前記金属箔と
して、ベリリウム銅、チタン、ステンレス、アルミニウ
ム、ニッケルのいずれかを使用するようにしている。
電型スピーカ52Aと同様に、静電型スピーカ52Ab
を高湿度の環境下で使用しても、音質を損ねることな
く、振動板80の駆動振幅を大きくすることができ、こ
れによって音量を大きくすることが可能となる。しか
も、平面状の振動板80であるため、音質をより一層向
上させることができる。
ーカ52Bについて図9を参照しながら説明する。な
お、図3と対応するものについては同符号を付してその
重複説明を省略する。
カ52Bは、図9に示すように、前記第1の実施の形態
に係る静電型スピーカ52A(図3参照)とほぼ同様の
構成を有するが、振動板80を厚さ1μm以上、30μ
m以下のセラミック平面板にて構成し、更に振動板80
の表面に電極膜108を形成している点で異なる。
電型スピーカ52Bを高湿度の環境下で使用しても、音
質を損ねることがない。また、セラミック平面板は、高
弾性率材料であるため、振動板80の駆動振幅を大きく
することができ、これによって音量を大きくすることが
可能となる。しかも、平面状の振動板80であるため、
円錐形のコーン紙を使用したコーン型ダイナミックスピ
ーカのような音の干渉は起こらず、音質をより一層向上
させることができる。
ク平面板の厚さとして、30μmを超えると、静電気に
よる力では振動板80が十分に振動せず、大きな音を得
ることができない。従って、セラミック平面板の厚さと
しては、20μm以下であることが好ましい。この場
合、振動板80の駆動振幅を更に大きくすることがで
き、音質及び音量の点で有利となる。
しては、ジルコニアを用いることが好ましい。ジルコニ
アは焼結体として利用するものであるが、弾性率が20
0GPaと高く、また、密度が5.9g/cm3 である
ため、比弾性率は3.4×1012cm2 /sec2 であ
り、従来のプラスチック振動板の材料である例えばポリ
エステルの弾性率2GPa、密度1.38g/cm3 、
比弾性率0.14×1012cm2 /sec2 と比べ、音
質向上として有利である。
た、主として正方晶、又は主として正方晶及び立方晶よ
りなるジルコニアは、曲げ強度が約400〜1000M
Paと高く、焼結体を構成する結晶粒子径も0.1〜
0.5μm程度と小さいため、薄い平面板として加工す
るのに極めて好都合である。
化珪素、炭化珪素、アルミナなどのセラミックスが、弾
性率が高く、かつ薄い平面板として加工しやすいため、
静電型スピーカ52Bの振動板80の材料として好適に
使用することができる。
(弾性率/密度)と、比較例としてポリエステル(従来
の振動板の材料)の比弾性率を示す。
電極膜108は、導電性の膜であれば何でも使用可能で
あるが、例えば、金、銀、アルミニウム、銅などの金属
膜、あるいはITOなどの酸化物を始めとする各種透明
電極膜などを例えばスパッタリングなどで形成する方法
でも得ることができる。
スピーカ52Bのいくつかの変形例について図11及び
図12を参照しながら説明する。
52Baは、図11に示すように、前記第2の実施の形
態に係る静電型スピーカ52B(図9参照)とほぼ同様
の構成を有するが、前記第1の実施の形態における第1
の変形例に係る静電型スピーカ52Aa(図7参照)と
同様に、一対の電極板72及び76におけるそれぞれの
対向面に、多数の貫通孔100を有するエレクトレット
フイルム(帯電性を有するプラスチックフイルム)10
2が貼着され、更に、二つのバイアス電源82及び84
(図9参照)が省略された構成を有する点で異なる。
静電型スピーカ52Bと同様に、厚さ1μm以上、30
μm以下のセラミック平面板にて振動板80を構成し、
該セラミック平面板として、ジルコニア、窒化珪素、炭
化珪素、アルミナのいずれかを使用するようにしてい
る。
ーカ52Baは、音質を損ねることなく、振動板80の
駆動振幅を大きくすることができ、これによって音量を
大きくすることが可能となる。しかも、平面状の振動板
80であるため、音質をより一層向上させることができ
る。
52Bbは、図12に示すように、例えば平面多角形状
(円形も含む)の振動板80と、同じく平面多角形状
(円形も含む)の電極板104とが例えばリング状のス
ペーサ部材78を間に挟んで重ね合わされ、更に、振動
板80と電極板104間に振動板80側を正極とする一
つのバイアス電源106(バイアス電圧E)と音声信号
源86が接続されて構成されている。
2Bbにおいても、前記第2の実施の形態に係る静電型
スピーカ52Bと同様に、厚さ1μm以上、30μm以
下のセラミック平面板にて振動板80を構成し、前記セ
ラミック平面板として、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪
素、アルミナのいずれかを使用するようにしている。
4の前面に多数のスピーカユニット52(静電型スピー
カ)を配列するようにしたが、その他、静電型のマイク
ロホンを多数配列するようにしてもよい。もちろん、ア
レイ本体54の前面の一部の領域にスピーカユニット5
2を複数個配列し、他の領域に静電型のマイクロホンを
配列するようにしてもよい。これらの配列形態はトラン
スデューサアレイ50の用途に応じて適宜選択し得るも
のである。
サアレイ50の用途例について図13及び図14を参照
しながら説明する。
イ50は、上述したように、(1)すべてのスピーカユ
ニット52から発生する振動の位相が同一であり、スピ
ーカアレイシステムとして好適であること、(2)制御
装置58を通じて個々のスピーカユニット52毎に位相
を制御することが容易になること、(3)アレイ本体5
4の薄型化、小型化及び軽量化が容易であること、
(4)アレイ本体54から発生する音の指向性、立体感
などの制御がより行いやすいこと、(5)平面形状が矩
形状とされたスピーカユニット52が多数マトリクス状
に配列されたアレイ本体54とすることができること、
(6)アレイ本体54における前面パネルの面積比に対
して効率的な音圧レベルを得ることができること、
(7)アレイ本体54の前面パネルに対してハニカムホ
ーン90を容易に取り付けることができること、などの
種々の効果を得ることができるため、以下のような用途
において好適に使用される。用途例1 マルチメディア用パソコン、DVDなど、設置スペース
に限りがあるにも拘わらず、音響効果をよくしたいとい
う要請に最適である。
サアレイ50においては、ボイスコイルや永久磁石等の
磁界発生源を使用していないため、図13に示すよう
に、パソコン110の表示装置112として使用される
例えばCRTの側面に、アレイ本体54を取り付けるこ
とが可能である。
デューサアレイ50の良好な音質特性を活かし、アレイ
本体54における個々のスピーカユニット52(静電型
スピーカ)からの出力の位相、振幅などを制御装置58
を通じて制御することで、3次元のバーチャルリアリテ
ィな音を出すことが可能である。また同時に、周辺に音
が拡散することを防ぐことが可能となるため、パソコン
110の前にいる人(操作している人やCRT画面を見
ている人など)だけに音が聞こえるような指向性の高い
音を出すことも可能である。用途例2 本実施の形態に係るトランスデューサアレイ50は、薄
型でかつ小型軽量に作製することができるため、薄型パ
ネルとして壁に埋め込んだり、壁に掛けることができ
る。これにより、トランスデューサアレイ50が埋め込
まれた壁やトランスデューサアレイ50が掛けられた壁
によって区画される一つの空間に放射される音を立体的
な音として容易に制御することができる。用途例3 いわゆるアクティブノイズキャンセラとして好適に使用
することができる。この場合、アレイ本体54の前面の
一部の領域に静電型マイクロホンを設置し、他の領域に
スピーカユニット52(静電型スピーカ)を設置する。
そして、前記静電型マイクロホンにて空間のノイズを検
出し、この検出されたノイズを打ち消すように制御装置
58にて位相制御された音波を静電型スピーカ52を通
じて放射させることで、構成が簡単で、かつ高精度なノ
イズキャンセラを提供することが可能となる。用途例4 前記例では、アレイ本体54に多数配列されるものとし
てスピーカユニット52(静電型スピーカ)や静電型マ
イクロホンを示したが、以下の説明では、アレイ本体5
4にそれらの概念を含めたトランスデューサが多数配列
されたものとして説明を行う。
い指向性を利用して、当該展示物の前にいる人だけに聞
こえるようにするアレイシステムが提案されている。し
かし、この提案に係るアレイシステムでは、予め定めら
れたエリアに入らなければ、前記展示物の説明を聞くこ
とができない。
イ50においては、トランスデューサが音響の放射、受
音を可逆的にしかも容易にできることを利用し、トラン
スデューサが発した音響の反射波を検知することで人が
近づいたことを認識することができる。
イ50で使用されるトランスデューサは、周波数特性が
良好なため、約20kHz以上の超音波を放射すること
が容易にでき、そのような超音波を放射すれば、人に聞
かれることもなく人の位置を検知することができ、人が
移動すれば音が聞こえるエリアを人の移動方向に合わせ
て移動させることも可能となる。
れるトランスデューサアレイ50の用途例を概念的に示
すものであって、鑑賞者114の位置をトランスデュー
サアレイ50にて検出すると同時に、検出された鑑賞者
114の移動に合わせて、鑑賞者114が鑑賞している
展示物116を印象的に引き立たせるための音(音楽、
解説を含む)を出力している例を示すものである。
て、本実施の形態に係るトランスデューサアレイ50の
高い指向性、薄型化、小型化、軽量化、良好な音質特
性、位相制御、音圧制御等の容易性から、様々な態様の
用途例を提供することができる。
トランスデューサ(スピーカユニット52、静電型マイ
クロホン等を含む)に対して位相制御や音圧制御を行う
制御装置58としては、例えばデジタルシグナルプロセ
ッサ(DSP)、静電型トランスデューサ駆動用あるい
は受音用アンプ、フィルタなどから構成され、用途に応
じてDSP制御用のアルゴリズムを適宜選択することに
より、本実施の形態に係るトランスデューサアレイ50
に対して任意の制御を行わせることができる。
レイは、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を
逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろ
んである。
ンスデューサアレイによれば、厚さ1μm以上、30μ
m以下のセラミック平面板、あるいは厚さ0.5μm以
上、30μm以下の金属箔を振動板として用いた静電型
の電気音響トランスデューサが複数個配置されたアレイ
本体を有して構成するようにしている。
振幅などの制御が正確で、アレイとしての音の高度な指
向性制御、音像の定位感などの制御を行い易く、しか
も、トランスデューサの配列密度を高くすることがで
き、アレイの面積比として効率的な音圧レベルを得るこ
とができる。また、ハニカムホーンの取付けが容易で、
高指向性をより高精度なものとすることができ、アレイ
本体の薄型化、小型化、軽量化を促進させることができ
る。
示す構成図である。
アレイ本体を一部破断して示す構成図である。
使用される第1の実施の形態に係る静電型スピーカを示
す構成図である。
(弾性率/密度)とポリエステル(従来の振動板の材
料)の比弾性率との違いを示す表図である。
おいて、各静電型スピーカの平面形状を矩形にした場合
を示す構成図である。
前面にハニカムホーンを取り付けた状態を示す構成図で
ある。
使用される第1の実施の形態に係る静電型スピーカの第
1の変形例を示す構成図である。
使用される第1の実施の形態に係る静電型スピーカの第
2の変形例を示す構成図である。
使用される第2の実施の形態に係る静電型スピーカを示
す構成図である。
板の比弾性率(弾性率/密度)とポリエステル(従来の
振動板の材料)の比弾性率との違いを示す表図である。
に使用される第2の実施の形態に係る静電型スピーカの
第1の変形例を示す構成図である。
に使用される第2の実施の形態に係る静電型スピーカの
第2の変形例を示す構成図である。
の用途例(用途例1)を示す説明図である。
の用途例(用途例4)を示す説明図である。
成と音響上の歪みを示す説明図である。
板 78…スペーサ部材 80…振動板 82、84…バイアス電源 86…音声信号源 90…ハニカムホーン 92…セル 102…エレクトレットフイルム 108…電極膜 110…パソコン 112…表示装置 114…鑑賞者 116…展示物
Claims (10)
- 【請求項1】厚さ1μm以上、30μm以下のセラミッ
ク平面板を振動板として用いた静電型の電気音響トラン
スデューサが複数個配置されたアレイ本体を有すること
を特徴とするトランスデューサアレイ。 - 【請求項2】請求項1記載のトランスデューサアレイに
おいて、 前記セラミック平面板がジルコニアにて構成されている
ことを特徴とするトランスデューサアレイ。 - 【請求項3】厚さ0.5μm以上、30μm以下の金属
箔を振動板として用いた静電型の電気音響トランスデュ
ーサが複数個配置されたアレイ本体を有することを特徴
とするトランスデューサアレイ。 - 【請求項4】請求項3記載のトランスデューサアレイに
おいて、 前記金属箔が、ベリリウム銅、チタン、ステンレス、ア
ルミニウム、ニッケルのいずれかであることを特徴とす
るトランスデューサアレイ。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれか1項に記載のトラ
ンスデューサアレイにおいて、 前記アレイ本体の前面にハニカムホーンが取り付けら
れ、 前記ハニカムホーンは、前記アレイ本体の個々のトラン
スデューサに対応してセルが形成されていることを特徴
とするトランスデューサアレイ。 - 【請求項6】請求項5記載のトランスデューサアレイに
おいて、 前記ハニカムホーンがセラミックスにて構成されている
ことを特徴とするトランスデューサアレイ。 - 【請求項7】請求項1〜6のいずれか1項に記載のトラ
ンスデューサアレイにおいて、 前記アレイ本体の個々のトランスデューサは、音響の放
射、受音のいずれも可能であり、接続されている回路に
より個別に切替えが可能であることを特徴とするトラン
スデューサアレイ。 - 【請求項8】請求項1〜7のいずれか1項に記載のトラ
ンスデューサアレイにおいて、 前記アレイ本体を構成する複数のトランスデューサのう
ち、少なくとも一つのトランスデューサが音響を放射
し、他のトランスデューサがその反射波を受音し、反射
体の位置を検出することを特徴とするトランスデューサ
アレイ。 - 【請求項9】請求項8記載のトランスデューサアレイに
おいて、 前記少なくとも一つのトランスデューサが超音波を放射
し、その超音波の反射波を他の少なくとも一つのトラン
スデューサが受音し、反射体の位置を検出することを特
徴とするトランスデューサアレイ。 - 【請求項10】請求項8又は9記載のトランスデューサ
アレイにおいて、 検出した反射体の位置周辺で可聴音が最大となるように
個々のトランスデューサの出力を調整する手段を有する
ことを特徴とするトランスデューサアレイ。
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- 1997-02-19 JP JP03525497A patent/JP3502524B2/ja not_active Expired - Fee Related
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