JP4946496B2 - スピーカおよびスピーカシステム - Google Patents

Description

本発明は、スピーカおよび複数のスピーカがユニット化されたスピーカシステムに関する。

投影機から投影される映像を映し出すスクリーンを振動させて、スクリーンから音を発生させるスクリーンスピーカシステムが本願発明者によって提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。

特許文献１には、図１４に示すように、スクリーン１０２を振動板とするスクリーンスピーカシステム１０１が開示されている。このスクリーンスピーカシステム１では、スクリーン１０２を保持する筐体１０３の内部に、２本の中桟１０４が固定されている。すなわち、スクリーンスピーカシステム１０１は、３つの分割された分割部１０５Ａ〜１０５Ｃを備えている。分割部１０５Ａ〜１０５Ｃには、スクリーン１０２を振動させる駆動手段として、ボイスコイルを有するボイスコイル駆動部１０６と、圧電素子を有する４個の圧電振動体１０７とが配置されている。図１４に示すように、ボイスコイル駆動部１０６は、分割部１０５Ａ〜１０５Ｃの中心位置に配置され、４個の圧電振動体１０７はそれぞれ、分割部１０５Ａ〜１０５Ｃの４隅近傍に配置されている。

なお、各分割部１０５Ａ〜１０５Ｃにはそれぞれ異なる音声信号が供給される。すなわち、スクリーンスピーカシステム１０１は、分割部１０５Ａに対応する左チャンネル、分割部１０５Ｂに対応するセンタチャンネル、分割部１０５Ｃに対応する右チャンネルとからなる３チャンネルで構成されている。

また、特許文献２に記載のスクリーンスピーカシステムは、特許文献１に記載のクリーンスピーカシステム１０１が４台繋ぎ合わされて構成されている。

特開２００６−３１９６２６号公報 特開２００６−３３９９９６号公報

特許文献１および特許文献２に記載のスクリーンスピーカシステムでは、振動板となるスクリーンが比較的大きな面積を有している。そのため、スクリーンから発生される音には、指向性が付きにくい。すなわち、平面状でかつ面積の大きなスクリーンを振動板として用いる場合、音源が面音源となるため、音の位置関係の判別が難しくなる。たとえば、この欠点は、細かいニュアンスの音の位置を表現する場合に目立ち始め、特に、高音域が発生される場合には顕著になる。また、この欠点は、スクリーンの面積が大きいほど、顕著になる。

そこで、本発明の課題は、比較的大きな面積の振動板が振動しても、発生される音の位置関係をより明確にすることが可能なスピーカおよびこのスピーカがユニット化されたスピーカシステムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のスピーカは、振動して音を発生させる振動板と、圧電素子を有し圧電素子に生じる変形を利用して振動板を振動させる複数の圧電振動体とを備え、複数の圧電振動体は、所定の間隔で略直線状に振動板に配置され、固定されており、複数の圧電振動体の配列の中央に、ボイスコイルを有し振動板を振動させる振動発生機構が配置されていることを特徴とする。なお、本明細書における「略直線状」には、完全な直線状態も含まれるものとする。

本発明において、振動板は、平面状に形成されていることが好ましい。また、この場合には、振動板は、投影機から投影される映像を映し出すスクリーンであることが好ましい。

本発明において、振動板に対する複数の圧電振動体の固定方向、または、複数の圧電振動体の振動をそれぞれ伝達する複数の振動伝達体の固定方向が所定方向に揃っていることが好ましい。

本発明のスピーカは、このスピーカを複数備え、複数のスピーカがユニット化されているスピーカシステムに用いることができる。

本発明において、スピーカシステムでは、複数のスピーカにおける圧電振動体の配置方向が略一致していることが好ましい。また、この場合には、たとえば、スピーカシステムは、少なくとも一方向に隣接配置される複数のスピーカを備え、圧電振動体の配置方向は、スピーカの配置方向に略直交している。なお、本明細書における「略一致」には完全に一致するものも含まれ、「略直交」には完全に直交するものも含まれるものとする。

本発明において、スピーカシステムは、上下方向および左右方向に隣接配置される複数のスピーカを備え、左右方向における中心側に配置されるスピーカの圧電振動体の配置方向は上下方向であり、左右両端側に配置されるスピーカの圧電振動体の少なくとも一部の配置方向は上下方向に対して傾斜した方向であることが好ましい。

また、この場合には、左右両端側かつ上端側に配置されるスピーカの圧電振動体の少なくとも一部の配置方向は、上方向に向かうにしたがって左右方向外側に開いていく方向であり、左右両端側かつ下端側に配置されるスピーカの圧電振動体の少なくとも一部の配置方向は、下方向に向かうにしたがって左右方向外側に開いていく方向であることが好ましい。

本発明にかかるスピーカおよびスピーカシステムでは、比較的大きな面積の振動板が振動しても、発生される音の位置関係をより明確にすることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（スピーカシステムの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるスピーカシステム１を示す斜視図である。図２は、図１のスピーカシステム１の背面（後面）からボイスコイル４および圧電振動体７の配置を示す配置斜視図である。図３は、図１のスピーカシステム１の背面からボイスコイル４および圧電振動体７の配置を示す配置図である。図４は、図１のスピーカシステム１の背面の一部を示す斜視図である。図５は、図２のＥ部を拡大して示す拡大図である。図６は、図１のスピーカシステム１が備える駆動回路９を示す回路図である。

なお、図２〜図４では、裏板を取り外した状態が図示されている。また、図２、図３では、サブビーム１６、１７および振動発生機構５の固定体２０の図示が省略され、図４では、圧電振動体７の図示が省略されている。また、以下の説明では、図３の右を「右」、左を「左」、上を「上」、下を「下」、紙面奥側を「前」、紙面手前側を「後（後ろ）」とする。

本形態のスピーカシステム１は、図示を省略する投影機から投影される映像を写し出す平面状のスクリーン２が振動板として振動して音を発生させるスクリーンスピーカシステムである。このスピーカシステム１は、スクリーン２の他に、図２〜５に示すように、スクリーン２を保持する筐体３と、ボイスコイル４によってスクリーン２を振動させるボイスコイル型の振動発生機構５（図４参照）と、圧電素子６（図５参照）を有し圧電素子６に生じる変形を利用してスクリーン２を振動させる複数の圧電振動体７と、圧電振動体７の振動をスクリーン２に伝達する複数の振動伝達体８と、振動発生機構５および圧電振動体７を駆動する駆動回路９とを備えている。

また、スピーカシステム１では、幅（左右方向の幅）が１６８０ｍｍ、高さ（上下方向の幅）が８９５ｍｍ、奥行き（前後方向の厚さ）が約３６ｍｍとなっており、本形態のスピーカシステム１は、縦横比が１６：９であるいわゆる７５インチサイズのスクリーンスピーカシステムである。

本形態では、後述のメインビーム１５によって筐体３の内部が左右方向で均等に３つに仕切られている。すなわち、筐体３は、３個の分割部１１Ａ〜１１Ｃによって構成されている。また、分割部１１Ａ〜１１Ｃのそれぞれには、振動発生機構５および圧電振動体７が配置されており、分割部１１Ａ〜１１Ｃのそれぞれに対応する位置でスピーカ１２Ａ〜１２Ｃが構成されている。すなわち、本形態のスピーカシステム１は、左右方向に隣接配置された３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃがユニット化されて構成されている。なお、以下では、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃを区別せずに表す場合には、「スピーカ１２」と表記する。

また、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃにはそれぞれ異なる音声信号が供給される。すなわち、スピーカシステム１では、スピーカ１２Ａが左チャンネルＬ、スピーカ１２ＢがセンタチャンネルＣ、スピーカ１２Ｃが右チャンネルＲとなっており、スピーカシステム１は３チャンネルで構成されている。

スクリーン２は、たとえば、アルミニウム板で形成され、その幅は１６８０ｍｍ、高さは８９５ｍｍ、厚さは０．８ｍｍとなっている。

筐体３は、外周枠を形成する長手フレーム１３および短手フレーム１４と、筐体３の裏面側を覆う裏板（図示省略）とから構成されている。また、筐体３の内部には、筐体３の内部を仕切るためのメインビーム１５が固定されるとともに、図４に示すように、振動発生機構５を構成する後述の固定体２０を保持するためのサブビーム１６、１７が固定されている。さらに、裏板には、吸音材（図示省略）が取り付けられている。また、筐体３の前面には、筐体３の前面全体を覆うように、スクリーン２が取り付けられている。

図２等に示すように、左右方向に配置される２本の長手フレーム１３と上下方向に配置される２本の短手フレーム１４とによって、筐体３の外周枠が形成されている。長手フレーム１３および短手フレーム１４はたとえば、断面形状が溝型で肉厚が３ｍｍのアルミニウムの押出し材（いわゆるＣチャンネル材）である。長手フレーム１３の長さは１６８０ｍｍであり、短手フレーム１４の長さは８９５ｍｍである。

また、長手フレーム１３の端部および短手フレーム１４の端部は、図２等に示すように、切削加工によって４５°に加工されている。すなわち、長手フレーム１３の端部および短手フレーム１４の端部は、一般的にトメ加工と称される形状に形成されており、それぞれの端部が互いに固定されている。なお、長手フレーム１３の端部および短手フレーム１４の端部の所定の箇所には、所定間隔で数箇所に穴加工が施されており、長手フレーム１３の端部と短手フレーム１４の端部とは、図示を省略するネジやＬ金具等を用いて互いに固定されている。

メインビーム１５は、アルミニウムの押出し材である。本形態では、２本のメインビーム１５が筐体３の内部に固定されている。このメインビーム１５は、長手フレーム１３および短手フレーム１４によって形成される筐体３の外周枠を補強する機能を果たすとともに、上述のように、左チャンネルＬ、センタチャンネルＣおよび右チャンネルＲの３つのチャンネルを形成するために筐体３を３つに仕切る機能を果たしている。

サブビーム１６、１７はたとえば、断面がＴ形状で肉厚が３ｍｍのアルミニウムの押出し材である。サブビーム１６の長さは８８８．８ｍｍであり、サブビーム１７の長さは５１２．８ｍｍである。本形態では、スピーカ１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれにおいて、上下方向に２本のサブビーム１６が配置され、左右方向に４本のサブビーム１７が配置されている。具体的には、サブビーム１６、１７は、スピーカ１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれにおいて、図４に示すように、井桁状に組み合わされて配置されている。また、井桁状に組み合わされたサブビーム１６、１７の中心部がスピーカ１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれの中心に配置されるように、サブビーム１６、１７が配置されている。井桁状に組み合わされたサブビーム１６、１７の中心部には、後述の固定体２０が固定されている。

振動発生機構５は、スクリーン２に取り付けられる可動体１９と、サブビーム１６、１７に固定される固定体２０とから構成されている。この振動発生機構５は、スピーカ１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれの中心に１個ずつ配置されている。

可動体１９は、図２に示すように、上述のボイスコイル４と、ボイスコイル４が巻回されるボビン２１とを備えている。ボビン２１は、薄肉で鍔付の円筒状に形成され、その鍔部分がスクリーン２に固定されている。ボイスコイル４は、ボビン２１の外周側に巻回されている。

固定体２０は、図４に示すように、ボビン２１の内周側に配置される磁気回路２２と、磁気回路２２をサブビーム１６、１７に固定するための磁気回路ハウジング２３とを備えている。磁気回路２２は、マグネットやヨーク等を備え、全体として扁平な略円柱状に形成されている。磁気回路ハウジング２３は、前後方向から見た形状が正方形であるとともに、前後方向の奥行きが９ｍｍとなっている。具体的には、磁気回路ハウジング２３の外形は立方体状となっている。また、磁気回路ハウジング２３には、磁気回路２２を取り付けるためのガイド穴部およびネジ穴等が形成されており、磁気回路２２はガイド穴部に固定されている。また、磁気回路ハウジング２３の側面にはサブビーム１６、１７へ固定するためのネジ穴等が形成されており、磁気回路ハウジング２３は、井桁状に組み合わされたサブビーム１６、１７の中心部に固定されている。

この振動発生機構５では、ボイスコイル４に電流が供給されると、固定された磁気回路２２に対して可動体１９が前後方向へ移動する。この可動体１９の移動によって、スクリーン２が振動する。

圧電振動体７は、図５に示すように、上述した圧電素子６の他にシム２４を備えている。圧電素子６はたとえば、セラミックによって形成された長方形状の薄板であり、その長さは２０ｍｍ、幅は１０ｍｍ、厚さは０．５ｍｍとなっている。シム２４はたとえば、ステンレスで形成された直方形状の薄板であり、その長さは４６ｍｍ、幅は１０ｍｍ、厚さは０．２４ｍｍ〜０．２５ｍｍとなっている。このシム２４の中央部には貫通穴２４ａが形成されている。

本形態では、４枚の圧電素子６がシム２４に貼り付けられている。すなわち、シム２４の長手方向の両端側に、かつ、シム２４の両面にそれぞれ圧電素子６が貼り付けられている。また、本形態の圧電振動体７は、バイモルフ型の振動子となっている。

振動伝達体８はたとえば、アクリル樹脂で形成されたブロック状の部材であり、その長さは４６ｍｍ、幅は６ｍｍ、厚さは５ｍｍとなっている。また、振動伝達体８は、図５に示すように、前後方向から見たときの形状が縦長の長方形状に形成されるとともに、左右方向から見たときの形状が略台形状に形成されている。この振動伝達体８の中央部には、円柱状の凸部８ａが後側へ突出するように形成されている。凸部８ａの径はたとえば５ｍｍであり、また、その突出量はたとえば１．２ｍｍである。また、振動伝達体８の中央部には、凸部８ａから前面８ｂに向かって貫通するネジ穴８ｃが形成されている。

図２に示すように、スクリーン２の裏面（後面）には、振動伝達体８を介して圧電振動体７が固定されている。すなわち、スクリーン２の裏面に振動伝達体８が固定され、振動伝達体８に圧電振動体７が固定されている。具体的には、接着剤によってスクリーン２の裏面に振動伝達体８が固定され、ネジ２５によって振動伝達体８に圧電振動体７が固定されている。本形態では、二液混合タイプのアクリル系接着剤が塗布された振動伝達体８の前面８ｂが、スクリーン２の裏面の所定位置に、接着剤が硬化するまでの所定時間（たとえば、２０分）押圧されることで、スクリーン２の裏面に振動伝達体８が固定されている。

また、図５に示すように、シム２４の貫通穴２４ａと振動伝達体８のネジ穴８ｃとの位置を合わせた後に、ネジ２５が貫通穴２４ａに挿通され、ネジ穴８ｃに螺合されることで、圧電振動体７と振動伝達体８とが極めて強固に密着した状態で、振動伝達体８に圧電振動体７が固定されている。本形態では、圧電振動体７の長手方向と振動伝達体８の長手方向とが一致するように、振動伝達体８に圧電振動体７が固定されている。なお、ネジ２５は、たとえば、鉄製で長さが５ｍｍであるＭ３のナベ頭ネジであるが、ネジ２５は、チタン製またはマグネシウム製であっても良い。

また、複数の圧電振動体７および振動伝達体８は、図３等に示すように、スクリーン２の裏面に、上下方向にかつ所定の間隔で略直線状に配置され、固定されている。本形態では、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれの左右方向に略中心位置において、スクリーン２の裏面に、８個の圧電振動体７および振動伝達体８が上下方向にかつ所定の間隔で略直線状に配置され、固定されている。すなわち、スクリーン２の裏面に、合計で２４個の圧電振動体７および振動伝達体８が配置され、固定されている。また、本形態では、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃにおける圧電振動体７の配置方向はいずれも上下方向であり、スピーカ１２Ａ〜１２Ｃにおける圧電振動体７の配置方向が一致している。

具体的には、本形態では、振動発生機構５の上方（すなわち、ボイスコイル４の上方）に４個の圧電振動体７および振動伝達体８が所定の間隔で略直線状に配置され、振動発生機構５の下方に４個の圧電振動体７および振動伝達体８が所定の間隔で略直線状に配置されている。すなわち、振動発生機構５の上下に圧電振動体７および振動伝達体８が略直線状に配置されている。たとえば、振動発生機構５の固定位置よりも上下方向に１１７ｍｍ離れた位置から９０ｍｍ間隔で、振動発生機構５の上方および下方のそれぞれに４個の圧電振動体７および振動伝達体８が配置されている。すなわち、略直線状に配置される８個の圧電振動体７および振動伝達体８の配列の中央に振動発生機構５が配置されている。

なお、スクリーン２の裏面へ複数の圧電振動体７および振動伝達体８を固定する際には、まず、スクリーン２への複数の振動伝達体８の接着固定が行われ、その後、振動伝達体８への圧電振動体７の固定が行われる。振動伝達体８への圧電振動体７の固定は、位置出し治具を用いて、振動伝達体８と圧電振動体７との位置合わせを行った後、行われる。

また、複数の圧電振動体７および振動伝達体８はいずれも、長手方向を上下方向としてスクリーン２の裏面に固定されている。すなわち、スクリーン２に対して複数の圧電振動体７は長手方向を上下方向として固定されており、複数の圧電振動体７の固定方向が揃っている。同様に、スクリーン２に対して複数の振動伝達体８は長手方向を上下方向として固定されており、複数の振動伝達体８の固定方向が揃っている。

このように、スピーカ１２Ａ〜１２Ｃには、８個の圧電振動体７および振動伝達体８が略直線状に配置され、かつ、圧電振動体７および振動伝達体８の配列の中央には、振動発生機構５が配置されている。また、振動伝達体８の前面８ｂは長方形状である。そのため、スクリーン２の裏面の、左チャンネルＬ、センタチャンネルＣおよび右チャンネルＲのそれぞれに対応する位置には、振動発生機構５、圧電振動体７および振動伝達体８によって、概ね直線状に形成されたスクリーン２の駆動機構が構成されている。

なお、８個の圧電振動体７および振動伝達体８は完全に直線状に配置されても良いし、音質調整等の所定の目的に応じて、８個の圧電振動体７および振動伝達体８が概ね直線状に配置されても良い。また、圧電振動体７および振動伝達体８はいずれも、長手方向を上下方向としてスクリーン２の裏面に固定されているが、圧電振動体７および／または振動伝達体８の長手方向が上下方向に対して若干傾いた状態で、圧電振動体７および振動伝達体８がスクリーン２の裏面に固定されても良い。

駆動回路９は、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃにはそれぞれ異なる音声信号を供給するために、図６に示すように、左チャンネルＬの駆動部２７Ａ、センタチャンネルＣの駆動部２７Ｂおよび右チャンネルＲの駆動部２７Ｃの３つの駆動部２７Ａ〜２７Ｃを備えている。

駆動部２７Ａ〜２７Ｃはそれぞれ、振動発生機構５（具体的には、ボイスコイル４）および８個の圧電振動体７（具体的には、圧電振動体７に取り付けられた圧電素子６）に対して信号（電流）を供給する信号供給部２８と、ボイスコイル４へ供給される信号を増幅する信号増幅器２９と、信号供給部２８から出力された信号の中から特定の周波数帯域の信号のみを圧電素子６へ供給するためのフィルタ回路３０と、フィルタ回路３０から出力された信号を増幅する信号増幅器３１とを備えている。図６に示すように、ボイスコイル４および信号増幅器２９と、圧電素子６、フィルタ回路３０および信号増幅器３１とは、信号供給部２８に対して並列に配置されている。

なお、図６では、駆動部２７Ａ〜２７Ｃのそれぞれに対応して１個の圧電素子６が図示されているが、実際には、複数の圧電素子６が信号増幅器３１に接続されている。また、上述のように、本形態の圧電振動体７はバイモルフ型の振動子であるため、実際には、ある圧電素子６に供給される信号と他の圧電素子６に供給される信号とには位相差がある。

上述のように、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃにはそれぞれ異なる音声信号が供給される。そのため、駆動部２７Ａ〜２７Ｃの信号供給部２８はそれぞれ異なる信号をボイスコイル４および圧電振動体７へ供給する。また、本形態のフィルタ回路３０は、信号供給部２８から供給される信号の周波数帯域の内、比較的高い周波数帯域の信号のみを通す。そのため、圧電素子６は、ボイスコイル４に比べて高音再生帯域で使用される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、複数の圧電振動体７が所定の間隔で略直線状にスクリーン２の裏面に配置され、固定されている。すなわち、複数の圧電振動体７によって、平面状のスクリーン２を振動させる略直線状の振動源が構成されている。そのため、比較的大きな面積のスクリーン２が振動しても、スクリーン２から発生される音に指向性を付けることができ、音の位置関係をより明確にすることができる。特に、スクリーン２の振動周波数が高くなる高音再生帯域であっても、音に指向性を付けることができ、音の位置関係をより明確にすることができる。

また、本形態では、左右方向に隣接配置されたスピーカ１２Ａ〜１２Ｃにおける圧電振動体７の配置方向はいずれも上下方向である。すなわち、スピーカ１２Ａ〜１２Ｃにおける圧電振動体７の配置方向が略一致しているとともに、圧電振動体７の配置方向は、スピーカ１２Ａ〜１２Ｃの配置方向に略直交している。そのため、３チャンネルで構成されるスピーカシステム１のスクリーン２から発生される音に対して、より適切に指向性を付けることができ、音の位置関係をより効果的に明確にすることができる。

本形態では、振動板として、平面状に形成され、投影機から投影される映像を映し出すスクリーン２が使用されている。そのため、スピーカシステム１では、平面波のような広がり感や減衰感を得ることができる。また、平面波でありながら、発生される音の位置関係をより明確にすることが可能になる。また、投影される映像に応じたより立体的で臨場感のある音響効果を得ることができる。すなわち、投影される映像とリンクした音声をより良い状態で提供することが可能になる。

本形態では、略直線状に配置される複数の圧電振動体７の配列の中央に、ボイスコイル４を有する振動発生機構５が配置されている。そのため、振動体となるスクリーン２の重量バランスを取りやすくなる。その結果、スクリーン２から発生される音の質（音質）の劣化を防止することが可能になるとともに、音質を向上させることが可能になる。

本形態では、スクリーン２に対して複数の圧電振動体７は長手方向を上下方向として固定されており、複数の圧電振動体７の固定方向が揃っている。また、スクリーン２に対して複数の振動伝達体８は長手方向を上下方向として固定されており、複数の振動伝達体８の固定方向が揃っている。そのため、スクリーン２から発生される音の指向性を容易に調整することができる。その結果、音質の調整、特に、高音再生帯域の広がり感を調整することが可能になる。

（スピーカシステムの変形例）
図７は、本発明の他の実施の形態にかかるスピーカシステム３１の背面からボイスコイル４および圧電振動体７の配置を示す配置図である。図８は、本発明の他の実施の形態にかかるスピーカシステム４１の背面からボイスコイル４および圧電振動体７の配置を示す配置図である。図９は、本発明の他の実施の形態にかかるスピーカシステム５１の背面からボイスコイル４および圧電振動体７の配置を示す配置図である。

上述した形態（図２および図３）では、スピーカシステム１は、左右方向に隣接配置された３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃがユニット化されて構成されている。この他にもたとえば、本発明の構成が適用されるスピーカシステムは、図７に示すように、３個のスピーカ１２がユニット化されたスピーカシステム１を上下方向および左右方向に４つ隣接配置させた状態で、４個のスピーカシステム１を繋ぎ合わせて構成されたスピーカシステム３１であっても良い。すなわち、本発明の構成は、１５０インチサイズのスクリーンスピーカシステムであるスピーカシステム３１に対しても適用可能である。

このスピーカシステム３１では、４個のスピーカシステム１の表面にそれぞれ設けられた４枚のスクリーン２の接合部に存在する隙間に充填材が充填され、この充填材と充填材の周囲のスクリーン２の表面に均一な色および厚さの塗料が塗布されている。また、スピーカシステム３１ではたとえば、図７に示すように、左側に配置される４個のスピーカ１２が右チャンネルＬ、右側に配置される４個のスピーカ１２が左チャンネルＬ、中央に配置される４個のスピーカ１２がセンタチャンネルＣとなっており、スピーカシステム３１は、３チャンネルで構成されている。

ここで、スクリーンの大きさが１５０インチ以上になると、スピーカシステム３１が配置される部屋の床や壁あるいは天井に、スピーカシステム３１の端部が近接配置される状況が発生しやすくなる。この状況が発生すると、左チャンネルＬおよび右チャンネルＲから発生される音は、部屋の壁面、特に部屋の角部における反射の影響を受けやすくなる。

そこで、上下方向および左右方向に隣接配置される複数のスピーカを備える大型のスクリーンスピーカシステムの場合には、図８に示すスピーカシステム４１あるいは図９に示すスピーカシステム５１のように、左右方向における中心側に配置されるスピーカ１２の圧電振動体７の配置方向が上下方向であり、左右両端側に配置されるスピーカ４２Ａ〜４２Ｄ、５２Ａ〜５２Ｄの圧電振動体７の少なくとも一部の配置方向が上下方向に対して傾斜した方向であることが好ましい。以下、スピーカシステム４１およびスピーカシステム５１における圧電振動体７の配置方向について説明する。

スピーカシステム４１は、スピーカシステム３１と同様に１５０インチサイズのスクリーンスピーカシステムであり、スピーカ４２Ａが左端の上側に、スピーカ４２Ｂが左端の下側に、スピーカ４２Ｃが右端の上側に、スピーカ４２Ｄが左端の下側に配置されている。このスピーカシステム４１では、左右方向における中心側に配置される８個のスピーカ１２の圧電振動体７の配置方向が上下方向となっている。

また、スピーカシステム４１では、スピーカ４２Ａ、４２Ｃの圧電振動体７の配置方向は、上方向に向かうにしたがって略直線状に左右方向外側に開いていく方向であり、スピーカ４２Ｂ、４２Ｄの圧電振動体７の配置方向は、下方向に向かうにしたがって略直線状に左右方向外側に開いていく方向である。

具体的には、図８に示すように、スピーカ４２Ａでは、左上りに傾斜するようにかつ略直線に、８個の圧電振動体７が配置され、スピーカ４２Ｂでは、左下りに傾斜するようにかつ略直線に、８個の圧電振動体７が配置されている。また、スピーカ４２Ｃでは、右上りに傾斜するようにかつ略直線に、８個の圧電振動体７が配置され、スピーカ４２Ｄでは、右下りに傾斜するようにかつ略直線に、８個の圧電振動体７が配置されている。また、圧電振動体７の配列の中央には、スピーカ４２Ａ〜４２Ｄのそれぞれの中心に配置されるボイスコイル４が配置されている。すなわち、スピーカ４２Ａ〜４２Ｄでは、対角線上に８個の圧電振動体７が配置されている。

スピーカシステム５１も、スピーカシステム３１と同様に１５０インチサイズのスクリーンスピーカシステムであり、スピーカ５２Ａが左端の上側に、スピーカ５２Ｂが左端の下側に、スピーカ５２Ｃが右端の上側に、スピーカ５２Ｄが右端の下側に配置されている。このスピーカシステム５１では、左右方向における中心側に配置される８個のスピーカ１２の圧電振動体７の配置方向が上下方向となっている。

また、スピーカシステム５１では、スピーカ５２Ａ、５２Ｃの圧電振動体７の一部の配置方向は、上方向に向かうにしたがって略直線状に左右方向外側に開いていく方向であり、スピーカ５２Ｂ、５２Ｄの圧電振動体７の一部の配置方向は、下方向に向かうにしたがって略直線状に左右方向外側に開いていく方向である。すなわち、スピーカ５２Ａ〜５２Ｄでは、ボイスコイル４を中心に折れ曲がるように、複数の圧電振動体７が配置されている。

具体的には、図９に示すように、スピーカ５２Ａでは、スピーカ５２Ａの中心に配置されるボイスコイル４の下方に、上下方向にかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置され、ボイスコイル４の左斜め上方に、左上りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置されている。スピーカ５２Ｂでは、スピーカ５２Ｂの中心に配置されるボイスコイル４の上方に、上下方向にかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置され、ボイスコイル４の左斜め下方に、左下りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置されている。スピーカ５２Ｃは、スピーカ５２Ｃの中心に配置されるボイスコイル４の下方に、上下方向にかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置され、ボイスコイル４の右斜め上方に、右上りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置されている。スピーカ５２Ｄでは、スピーカ５２Ｄの中心に配置されるボイスコイル４の上方に、上下方向にかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置され、ボイスコイル４の右斜め下方に、右下りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置されている。

なお、スピーカシステム４１でも、図８に示すように、左側に配置される４個のスピーカ４２Ａ、４２Ｂ、１２が右チャンネルＲ、右側に配置される４個のスピーカ４２Ｃ、４２Ｄ、１２が左チャンネルＬ、中央に配置される４個のスピーカ１２がセンタチャンネルＣとなっている。同様に、スピーカシステム５１でも、図９に示すように、左側に配置される４個のスピーカ５２Ａ、５２Ｂ、１２が右チャンネルＲ、右側に配置される４個のスピーカ５２Ｃ、５２Ｄ、１２が左チャンネルＬ、中央に配置される４個のスピーカ１２がセンタチャンネルＣとなっている。

このように構成されたスピーカシステム４１、５１では、左チャンネルＬおよび右チャンネルＲから発生される音の部屋の壁面での反射の影響を低減することが可能になる。

なお、１５０インチサイズのスピーカシステム３１、４１、５１よりもさらに大きなサイズのスクリーンスピーカシステムに本発明の構成を適用しても良い。この場合には、左右両端に配置されるスピーカに加え、左右両端に配置されるスピーカに左右方向の内側で隣接するスピーカにおける圧電振動体７の少なくとも一部の配置方向が上下方向に対して傾斜した方向であっても良い。

（スピーカの変形例）
図１０は、本発明の他の形態にかかるスピーカ６１の背面からボイスコイル４および圧電振動体７の配置を示す配置斜視図である。図１１は、図１０のスピーカ６１の背面からボイスコイル４および圧電振動体７の配置を示す配置図である。図１２は、図１１のＧ−Ｇ方向からスピーカ６１を示す図である。図１３は、図１０のＦ部を拡大して示す拡大図である。

上述した形態（図１〜図９）では、スピーカ１２は、振動板として平面状のスクリーン２を備えている。この他にもたとえば、本発明の構成が適用されるスピーカは、図１０〜図１３に示すように、コーン型の振動板６２を備えるスピーカ６１であっても良い。以下、スピーカ６１の概略構成を簡単に説明する。なお、以下の説明では、上述した形態と同一の構成については、その説明を省略あるいは簡略化する。また、図１０〜図１３では、上述した形態と同一の構成には同一の符号を付している。

スピーカ６１は、図１０等に示すように、振動板６２と、ボイスコイル４によって振動板６２を振動させるボイスコイル型の振動発生機構と、圧電素子６を有し圧電素子６に生じる変形を利用して振動板６２を振動させる複数の圧電振動体７と、振動発生機構および圧電振動体７を駆動する駆動回路（図示省略）とを備えている。

振動板６２は、口径が３０センチ以上の大口径のコーン型振動板である。この振動板６２の裏面には、複数の圧電振動体７を固定するための固定リブ６２ａが裏方向へ突出するようにかつ略直線状に形成されている。この固定リブ６２ａには、圧電振動体７を固定するためのネジ穴６２ｂが形成されている。

振動発生機構は、振動板６２に取り付けられる可動体６９と、スピーカ６１のフレーム（図示省略）に固定される固定体（図示省略）とを備えている。可動体６９は、ボイスコイル４と、ボイスコイル４が巻回されるボビン７１とを備えている。ボビン７１は、円筒状に形成され、振動板６２の中心に固定されている。ボイスコイル４は、ボビン７１の外周側に巻回されている。また、固定体は、ボビン７１の内周側に配置される磁気回路等を備えている。

複数の圧電振動体７は、振動板６２の裏面に形成された固定リブ６２ａにネジ７５によって固定されている。すなわち、圧電振動体７を構成するシム２４の貫通穴２４ａに挿通されたネジ７５が固定リブ６２ａに形成されたネジ穴６２ｂに螺合されることで、複数の圧電振動体７が振動板６２の裏面に固定されている。本形態では、図１１に示すように、１０個の圧電振動体７が、所定の間隔で略直線状に配置され、固定されている。また、１０個の圧電振動体７の配列の中央にはボイスコイル４が配置されている。

振動発生機構および圧電振動体７を駆動する駆動回路は、上述した駆動部２７Ａ〜２７Ｃと同様に構成されている。そのため、圧電素子６は、ボイスコイル４に比べて高音再生帯域で使用される。

このように構成されたスピーカ６１では、複数の圧電振動体７が所定の間隔で略直線状に振動板６２の裏面に配置され、固定されている。そのため、振動板６２の口径が大きく、振動板６２の面積が大きくなる場合であっても、振動板６２から発生される音に指向性を付けることができ、音の位置関係をより明確にすることができる。特に、振動板６２の振動周波数が高くなる高音再生帯域であっても、音に指向性を付けることができ、音の位置関係をより明確にすることができる。その結果、大型のコーン型スピーカであっても、音のフルレンジ化を図りつつ、音の位置関係をより明確にすることができる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、スピーカシステム１における複数の圧電振動体７は、上下方向に所定の間隔で略直線状に配置されている。この他にもたとえば、複数の圧電振動体７は、上下方向に対して傾いた状態で、略直線状に配置されても良い。また、複数の圧電振動体７は、左右方向に略直線状に配置されても良い。

また、図３に示すスピーカ１２Ａにおいて、ボイスコイル４の右斜め上方に、右上りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置され、ボイスコイル４の右斜め下方に、右下りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置されても良い。同様に、図３に示すスピーカ１２Ｃにおいて、ボイスコイル４の左斜め上方に、左上りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置され、ボイスコイル４の左斜め下方に、左下りに傾斜するようにかつ略直線に４個の圧電振動体７が配置されても良い。

上述した形態では、複数の圧電振動体７の配列の中央に振動発生機構５が配置されている。この他にもたとえば、振動発生機構５は、複数の圧電振動体７の配列の中央以外の位置で、複数の圧電振動体７の配列の中に配置されても良い。また、振動発生機構５は、複数の圧電振動体７の配列から外れた位置に配置されても良い。

上述した形態では、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃがユニット化され、スピーカシステム１が構成されている。この他にもたとえば、３個のスピーカ１２Ａ〜１２Ｃがユニット化されずに分割されて、分割されたスピーカ１２Ａ〜１２Ｃがそれぞれ個別に使用されても良い。この場合であっても、スクリーン２から発生される音に指向性を付けることができ、音の位置関係をより明確にすることができるといった上述の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態にかかるスピーカシステムを示す斜視図である。 図１のスピーカシステムの背面からボイスコイルおよび圧電振動体の配置を示す配置斜視図である。 図１のスピーカシステムの背面からボイスコイルおよび圧電振動体の配置を示す配置図である。 図１のスピーカシステムの背面の一部を示す斜視図である。 図２のＥ部を拡大して示す拡大図である。 図１のスピーカシステムが備える駆動回路を示す回路図である。 本発明の他の実施の形態にかかるスピーカシステムの背面からボイスコイルおよび圧電振動体の配置を示す配置図である。 本発明の他の実施の形態にかかるスピーカシステムの背面からボイスコイルおよび圧電振動体の配置を示す配置図である。 本発明の他の実施の形態にかかるスピーカシステムの背面からボイスコイルおよび圧電振動体の配置を示す配置図である。 本発明の他の形態にかかるスピーカの背面からボイスコイルおよび圧電振動体の配置を示す配置斜視図である。 図１０のスピーカの背面からボイスコイルおよび圧電振動体の配置を示す配置図である。 図１１のＧ−Ｇ方向からスピーカを示す図である。 図１０のＦ部を拡大して示す拡大図である。 従来技術にかかるスクリーンスピーカシステムの背面からボイスコイル駆動部および圧電振動体の配置を示す配置斜視図である。

符号の説明

１、３１、４１、５１ スピーカシステム
２ スクリーン（振動板）
４ ボイスコイル
５ 振動発生機構
６ 圧電素子
７ 圧電振動体
８ 振動伝達体
１２（１２Ａ〜１２Ｃ）、４２Ａ〜４２Ｄ、５２Ａ〜５２Ｄ、６１ スピーカ
６２ 振動板

Claims (9)

1. 振動して音を発生させる振動板と、圧電素子を有し前記圧電素子に生じる変形を利用して前記振動板を振動させる複数の圧電振動体とを備え、
   複数の前記圧電振動体は、所定の間隔で略直線状に前記振動板に配置され、固定されており、
   複数の前記圧電振動体の配列の中央に、ボイスコイルを有し前記振動板を振動させる振動発生機構が配置されていることを特徴とするスピーカ。
2. 前記振動板は、平面状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のスピーカ。
3. 前記振動板は、投影機から投影される映像を映し出すスクリーンであることを特徴とする請求項２記載のスピーカ。
4. 前記振動板に対する複数の前記圧電振動体の固定方向、または、複数の前記圧電振動体の振動をそれぞれ伝達する複数の振動伝達体の固定方向が所定方向に揃っていることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のスピーカ。
5. 請求項３記載のスピーカを複数備え、複数の前記スピーカがユニット化されていることを特徴とするスピーカシステム。
6. 複数の前記スピーカにおける前記圧電振動体の配置方向が略一致していることを特徴とする請求項５記載のスピーカシステム。
7. 少なくとも一方向に隣接配置される複数の前記スピーカを備え、前記圧電振動体の配置方向は、前記スピーカの配置方向に略直交することを特徴とする請求項６記載のスピーカシステム。
8. 上下方向および左右方向に隣接配置される複数の前記スピーカを備え、左右方向における中心側に配置される前記スピーカの前記圧電振動体の配置方向は上下方向であり、左右両端側に配置される前記スピーカの前記圧電振動体の少なくとも一部の配置方向は上下方向に対して傾斜した方向であることを特徴とする請求項７記載のスピーカシステム。
9. 左右両端側かつ上端側に配置される前記スピーカの前記圧電振動体の少なくとも一部の配置方向は、上方向に向かうにしたがって左右方向外側に開いていく方向であり、左右両端側かつ下端側に配置される前記スピーカの前記圧電振動体の少なくとも一部の配置方向は、下方向に向かうにしたがって左右方向外側に開いていく方向であることを特徴とする請求項８記載のスピーカシステム。

Images