JP4959349B2

JP4959349B2 - スピーカ装置

Info

Publication number: JP4959349B2
Application number: JP2007009419A
Authority: JP
Inventors: 新一酒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: JP2008177861A

Description

この発明は、薄型テレビの裏側又は側面に取り付けてオーディオ信号の音声再生を行うスピーカ装置に関するものである。

近年、奥行きのあるＣＲＴディスプレイを搭載するテレビ（表示装置）に代わって、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を装備するテレビが普及し始めている。これらのディスプレイは、画面の大きさに比べ奥行きが小さく薄型の構造にできる。
このようなテレビの音声は、内蔵スピーカ装置又は外付けのスピーカ装置で再生されることになるが、内蔵スピーカ装置の場合はディスプレイとの相互位置関係により内蔵場所が決定される。薄型ディスプレイによりテレビ本体は薄型になるのでスピーカ装置の内蔵場所の制約が大きくなり、奥行きは当然小さく、スペースの制約から縦と横の寸法も余裕を持って決められない。また、ディスプレイを納めた外装寸法(正面から見た寸法)も、できるだけ小さくすることが求められているのが現状である。
ＣＲＴディスプレイを内蔵する従来のテレビは、スピーカ装置を奥行き方向に配置するものがあり、例えば、特許文献１及び特許文献２に示すものがあった。特許文献１のスピーカ装置は、スピーカを２箇所に内蔵し、一方のスピーカは、フロントスピーカとしてコーン形スピーカを設置し、そこから出た音は前方に開口するホーン状の音道を経て導かれ、他方のスピーカは、上部スピーカとして上向きに開口する全方位性のコーン形スピーカであった。また、特許文献２のスピーカ装置は、テレビの両サイドにコーン形スピーカと扁平なホーン状音道で構成されていた。

特開平６−２８４４８８号公報（段落００２０〜段落００２５）特開平６−３２６９４８号公報（段落００１０〜段落００１６）

従来のスピーカ装置は以上のように構成され、ディスプレイ前面の幅の狭い箇所から音を放射させる構造を採っているが、幅の狭い箇所から音を放射させるために、奥行き方向（または上下方向）に大きな寸法を確保しなければならない構造のものであり、更には、スピーカユニット自体が奥行きのあるコーン形スピーカを採用している。従って、従来のスピーカ装置は薄型テレビディスプレイに搭載することは困難、或いは、かなり制約が出ることになり、表示装置の奥行きが小さい場合にスピーカ装置を設置することができないという課題があった。

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、表示装置の奥行きが小さい場合でも設置可能な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、矩形の振動板を有する複数の扁平スピーカと、複数の扁平スピーカを内蔵し、複数の扁平スピーカからの音を放射するスリット状の放音孔を開口する開口面を有するキャビネットとを備え、キャビネットの開口面に対する奥行きの寸法が装着される表示装置の奥行きの寸法以下であること、又はキャビネットの開口面の横幅の寸法が表示装置の奥行きの寸法から表示装置を構成するディスプレイの奥行きの寸法を除いた寸法以下であること、複数の扁平スピーカのうち少なくとも２つの扁平スピーカ単体同士が一辺で接し、扁平スピーカ同士が一体となることを特徴とするものである。

この発明によれば、表示装置の奥行きが小さい場合でも設置可能なスピーカ装置を得るができるという効果を奏する。

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による薄型テレビの斜視図である。薄型テレビ１は、ディスプレイ１０と、スピーカ装置２０により構成され、スピーカ装置２０は、主スピーカ２１と、副スピーカ２２と、主スピーカ２１と副スピーカ２２を収納するキャビネット２３と、キャビネット２３に穿孔された放音孔２４により構成され、放音孔２４が開口するキャビネット２３の面を開口面２７とする。
図２は実施の形態１による薄型テレビの断面図であり、スピーカ装置２０は、駆動するために増幅器３０を接続コード３１で接続し、薄型テレビ１の奥行きの寸法はＬ１であり、ディスプレイ１０の奥行きの寸法はＬ２である。
図３はこの発明の実施の形態１によるスピーカ装置の斜視図であり、キャビネット２３の開口面２７に対する奥行きの寸法はＬ３であり、開口面２７の横幅の寸法はＬ４である。

ここで主スピーカ２１及び副スピーカ２２は、全面駆動型スピーカ、静電型スピーカ、圧電型スピーカ等の奥行きの小さな扁平なスピーカであり、主スピーカ２１及び副スピーカ２２の厚さは１０ｍｍ程度であり、従来使用しているコーン形スピーカに比べて薄く、スピーカ全体の容積を小さくすることができる。

キャビネット２３は、主スピーカ２１及び副スピーカ２２を内蔵し、主スピーカ２１及び副スピーカ２２の音を放射するスリット状の放音孔２４を開口する開口面２７を有し、ディスプレイ１０の両サイドに取り付ける。例えば図1に示すように中央両サイドに取り付けることができ、また上辺両サイドや下辺両サイドにも取り付けることも可能である。実施の形態１のキャビネット２３は、キャビネット２３の開口面２７に対する奥行きの寸法Ｌ３が装着される薄型テレビ１の奥行きの寸法Ｌ１以下である。開口面２７と平行なキャビネット２３の断面形状は、長方体、円形、楕円形、多角形等どのような構造でも可能である。キャビネット２３の開口面２７は、薄型テレビ１の前面，側面，背面の少なくともいずれかの方向に向くように取り付けることができる。放音孔２４はキャビネット２３にある細長いスリット状の孔であり、主スピーカ２１及び副スピーカ２２からの音が放射される。

図３に示すように、主スピーカ２１をキャビネット２３内の側面２８又は側面２９に密着させれば、キャビネット２３自体の開口面２７の横幅の寸法L４を小さくすることができ、薄型テレビ１の両サイドに装着しても薄型テレビ１の横幅を大きくすることを抑えることができる。また、主スピーカ２１及び副スピーカ２２の縦横比を自由に設定することにより、主スピーカ２１や副スピーカ２２は薄型テレビ１の奥行きの寸法L１やキャビネット２３の開口面２７に対する奥行きの寸法L３に合わせた構造にすることができる。

またキャビネット２３は、主スピーカ２１と副スピーカ２２を納め、ディスプレイ１０の両サイドに取り付けており、音は細長いスリット状の放音孔２４から放射される。
２つのスピーカで構成されるスピーカ装置２０は、主スピーカ２１と副スピーカ２２の協調動作によって放音孔２４から放射される音の状態を制御することができる。例えば、図１と図２における主スピーカ２１はキャビネット２３の側面に装着され、副スピーカ２２はキャビネット２３の後面に装着されている。その構成において、放音孔２４に近い主スピーカ２１の音が主体となって放射されるが、後面装着の副スピーカ２２の音が（図２の左から右へ）伝搬することによって、主スピーカ２１の音を増強し放音孔２４から出る音を拡げたり、伝搬過程での音の位置変化により放射方向も変えることが可能となる（図２では、音の方向が視聴者に向いている例を示している）。図１と図２では増幅器３０で駆動する主スピーカ２１と副スピーカ２２に与える信号は同じとし、上記の効果はスピーカやキャビネット構成（構造）が主要因となる音伝搬性状によって得ている。

これに対して、電気的な手段によって音場を制御することも可能である。その例を図４、図５、図６によって説明する。図４はこの発明の実施の形態１による処理回路の接続図であり、図５はこの発明の実施の形態１による別の処理回路の接続図であり、図６はこの発明の実施の形態１による処理回路の位相特性を示す図である。

図４において、接続コード３１の副スピーカ２２側に処理回路４０を接続するものである。処理回路４０は、コンデンサ、コイル、抵抗等の受動素子で構成することにより設計が簡単で安価であり、機能としては、信号のレベル（振幅）は位相を変化させたり、さらには、帯域制限用のフィルターとすることもできる。
図５では、主スピーカ２１側にも処理回路４１を接続するものであり、図４と同等またはそれ以上の機能を持たせることができる。
図６は、コンデンサ1個、コイル1個、オールパスフィルタをそれぞれ接続した場合の位相特性を表す図であり、主スピーカ２１または副スピーカ２２を一つの抵抗（Ｒ）とした場合の特性である（コイルとコンデンサはスピーカに直列接続）。例えば、静電容量がＣのコンデンサを接続した場合の特性が４２の曲線であり、接続しないときに対する接続したときの位相差は１／（ωＣＲ）（radian）である。低域から高域に周波数が変化すると、進相状態から０に変化する。インダクタンスがＬのコイルの場合は、位相差−ωＬ／Ｒ（radian）の４３の特性となり、低域から高域にかけて０から遅相状態になる。コンデンサとコイルの場合は、信号レベルには周波数依存性が存在し、コンデンサでは低域のレベルが低下し、コイルでは高域のレベルが低下する。図６のもう一つの特性４４はオールパスフィルタ（All-pass filter）の場合であり、位相は±π（radian）で変化するが、信号レベルは変化しないものである。以上、処理回路に使う素子を適当に選ぶことによって、周波数帯域に合わせて位相やレベルを設定することができる。これにより、放射音のコントロールができるようになる。

以上のように、実施の形態１によれば、矩形の振動板を有する主スピーカ２１，副スピーカ２２と、主スピーカ２１，副スピーカ２２を内蔵し主スピーカ２１，副スピーカ２２からの音を放射するスリット状の放音孔２４を開口する開口面２７を有するキャビネット２３とを備え、キャビネット２３の開口面２７に対する奥行きの寸法Ｌ３が装着される薄型テレビ１の奥行きの寸法Ｌ１以下であることにより、奥行きが小さいスペースにも設置可能なスピーカ装置２０を得ることができるという効果を奏する。

また、実施の形態１によれば、主スピーカ２１，副スピーカ２２のうち少なくとも１つは、受動素子から構成される処理回路が接続されていることにより、処理回路に使う素子を適当に選ぶことによって、周波数帯域に合わせて位相やレベルを設定することができ、これにより、放射音のコントロールができるという効果を奏する。

また、実施の形態１によれば、主スピーカ２１，副スピーカ２２として、全面駆動型スピーカ，静電型スピーカ，圧電型スピーカの少なくともいずれか一つを用いることにより、奥行きが小さいスペースにも設置可能なスピーカ装置２０を得ることができるという効果を奏する。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２による薄型テレビの断面図である。
図７で示すように実施の形態２は、実施の形態１と同様のスピーカ装置２０であるが、実施の形態１のスピーカ装置２０は開口面２７が薄型テレビ１の前面になるように取り付けられているが、実施の形態２のスピーカ装置２０は開口面２７が薄型テレビ１の側面になるように取り付けられている。実施の形態２の開口面２７は、薄型テレビ１の側面に取り付けられているが、放音孔２４がスリット状に細長く開口しているので、矩形開口でも寸法の小さいスリット幅方向には広い指向性となり、薄型テレビ１正面でも十分な音量が得られる。キャビネット２３の開口面２７の短辺は薄型テレビ１の奥行きと同じ方向であるので、キャビネット２３は薄型テレビ１の側端面から内側にずらして取り付けることができ、さらに、ディスプレイ１０の背面に近くに配置、或いは、密着させることができるので、キャビネット２３の取り付けの自由度が増す。また実施の形態２のキャビネット２３の開口面２７の横幅の寸法Ｌ４が装着される薄型テレビ１の奥行きの寸法Ｌ１からディスプレイ１０の奥行きの寸法Ｌ２を除いた寸法以下である。

実施の形態１は放音孔２４が薄型テレビ１の前面に、実施の形態２は放音孔２４が薄型テレビ１の側面に開口しているが、例えば、実施の形態１のスピーカ装置２０の開口面２７を薄型テレビ１の背面側に向けることにより、スピーカ装置２０の放音孔２４が薄型テレビ１の背面に開口することも可能である。

この実施の形態２においても、主スピーカ２１と副スピーカ２２とで構成すること、処理回路も実施の形態１と同様に接続できること、により実施の形態１と同様の音場制御の効果を得ることができる。

以上のように、実施の形態１によれば、矩形の振動板を有する主スピーカ２１，副スピーカ２２と、主スピーカ２１，副スピーカ２２を内蔵し主スピーカ２１，副スピーカ２２からの音を放射するスリット状の放音孔２４を開口する開口面２７を有するキャビネット２３とを備え、キャビネット２３の開口面２７の横幅の寸法Ｌ４が薄型テレビ１の奥行きの寸法Ｌ１から表示装置を構成するディスプレイ１０の奥行きの寸法Ｌ２を除いた寸法以下であることにより、奥行きが小さいスペースにも設置可能なスピーカ装置２０を得ることができるという効果を奏する。

また、実施の形態２によれば、キャビネット２３の開口面２７が、薄型テレビ１の前面，側面，背面のいずれかの方向に向くように取り付けられることにより、薄型テレビ１の奥行きの寸法L１が小さい場合でも設置可能なスピーカ装置２０を得ることができるという効果を奏する。

実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３によるスピーカ装置の断面図である。
図８に示すように実施の形態３は、実施の形態１のスピーカ装置２０を変形したものあり、放音孔２４近傍の断面積を絞ったキャビネット２３の構造であり、キャビネット２３の奥行き方向と垂直方向の開口面２７側の断面積が、開口面２７と相対するキャビネット２３の奥側の面の断面積に比べて小さい。図８（Ａ）の副スピーカ２２は実施の形態１と同様に主スピーカ２１と垂直の関係になるように配置された構造であり、図８（Ｂ）の副スピーカ２２は放音孔２４側に取り付けられた構造である。これらの構造にすれば、放音孔２４近傍の横幅が小さいために、スピーカ装置２０を取り付ける場合、薄型テレビ１の横幅を減少させることができる。

以上のように、実施の形態３によれば、キャビネット２３の奥行き方向と垂直方向の開口面２７側の断面積が、開口面２７と相対するキャビネット２３の奥側の面の断面積に比べて小さくすることにより、放音孔２４近傍の横幅が小さいために、スピーカ装置２０を取り付ける場合、奥行きが小さいスペースにも設置可能なスピーカ装置２０を得ることができるという効果を奏し、また薄型テレビ１の横幅を減少させることができるという効果を奏する。

実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４によるスピーカ装置の断面図である。
図９に示すように実施の形態４は、キャビネット２３が放音孔を有する複数の空室を有し、主スピーカ２１と副スピーカ２２を別の空室に収納してそれぞれの放音孔２４，放音孔２５から音を放射する構造である。独立した放音孔２４，放音孔２５が隣接して開口することにより、放射音制御をより確実に行うことができる。また放音孔２４，放音孔２５がスリット状であれば、２個開口しても横幅は増大することはない。

以上のように、実施の形態４によれば、主スピーカ２１と副スピーカ２２がキャビネット２３内で個別の放音孔を有する空室に納められ、独立した放音孔２４，放音孔２５が隣接して開口することにより、奥行きが小さいスペースにも設置可能なスピーカ装置２０を得ることができるという効果を奏し、また放射音制御をより確実に行うことができるという効果を奏する。

実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５によるスピーカ装置の断面図であり、図１１はこの発明の実施の形態５による別のスピーカ装置の断面図である。
図１０と図１１で示すスピーカ装置２０では、主スピーカ２１と副スピーカ２２を一辺で接するようにして例えば直角に配置している。図１０では一つの放音孔２４から主スピーカ２１と副スピーカ２２の音を放射させ、図１１では二つの放音孔２４，２５から放射させている。図１１では、主スピーカ２１や副スピーカ２２がキャビネット２３内部の仕切りにすることを兼ねており、副スピーカ２２の前面放射音或いは背面放射音を使って放音孔から音を放射する。図１１（Ａ）は、副スピーカ２２の前面と背面の双方の音を使うものである。当然、片方だけの音を使う構成も可能であり、その場合は放音孔２５側の音を使えばよい。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の変形であり、特に放音孔２５側へは音道２６で導く構造を形成している。

以上のように、実施の形態５によれば、主スピーカ２１と副スピーカ２２を一辺で接するように構造することにより、奥行きが小さいスペースにも設置可能なスピーカ装置２０を得ることができるという効果を奏する。

実施の形態１−５のスピーカ装置２０は、実施の形態５の図１１のスピーカ装置２０を除いて、キャビネット２２に収納する主スピーカ２１，副スピーカ２２の主に前面から放射される音を利用しているが、主スピーカ２１または副スピーカ２２の裏面から放射される音に対しては、主スピーカ２１または副スピーカ２２裏面に小容積の密閉空室を構成して裏面から放射されない構造にするか、放射されても放音孔２３から出て行く音に影響を与えないキャビネット構造を用いて、薄型テレビ１外部や放音孔２４に及ぶ音を小さくなるようにすればよい。

また、使用するスピーカは２個の実施の形態について述べたが、スピーカ個数が多いほど音放射を制御しやすくなり、種々の構成、構造を実現できる。

この発明の実施の形態１による薄型テレビの斜視図である。この発明の実施の形態１による薄型テレビの断面図である。この発明の実施の形態１によるスピーカ装置の斜視図である。この発明の実施の形態１による処理回路の接続図である。この発明の実施の形態１による別の処理回路の接続図である。この発明の実施の形態１による処理回路の位相特性を示す図である。この発明の実施の形態２による薄型テレビの断面図である。この発明の実施の形態３によるスピーカ装置の断面図である。この発明の実施の形態４によるスピーカ装置の断面図である。この発明の実施の形態５によるスピーカ装置の断面図である。この発明の実施の形態５による別のスピーカ装置の断面図である。

符号の説明

１薄型テレビ、１０ディスプレイ、２０スピーカ装置、２１主スピーカ、２２副スピーカ、２３キャビネット、２４，２５放音孔、２６音道、２７開口面、２８，２９側面、３０増幅器、３１接続コード、４０，４１処理回路、Ｌ１薄型テレビの奥行きの寸法、Ｌ２ディスプレイの奥行きの寸法、L３キャビネットの開口面に対する奥行きの寸法、Ｌ４開口面の横幅の寸法。

Claims

矩形の振動板を有する複数の扁平スピーカと、
上記複数の扁平スピーカを内蔵し、上記複数の扁平スピーカからの音を放射するスリット状の放音孔を開口する開口面を有するキャビネットとを備え、
上記キャビネットの開口面に対する奥行きの寸法が装着される表示装置の奥行きの寸法以下であること、又は上記キャビネットの開口面の横幅の寸法が上記表示装置の奥行きの寸法から上記表示装置を構成するディスプレイの奥行きの寸法を除いた寸法以下であること、上記複数の扁平スピーカのうち少なくとも２つの扁平スピーカ単体同士が一辺で接し、扁平スピーカ同士が一体となることを特徴とするスピーカ装置。
複数の扁平スピーカのうち少なくとも１つの扁平スピーカが、受動素子から構成される処理回路に接続されていることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
キャビネットの奥行き方向と垂直方向の開口面側の断面積が、上記開口面と相対する上記キャビネットの奥側の面の断面積に比べて小さいことを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
キャビネットが放音孔を有する複数の空室を有し、各扁平スピーカが上記各空室に個別に納められることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
キャビネットが、接している少なくとも１つの扁平スピーカの背面側に対しても放音孔を有することを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
キャビネットの開口面が、表示装置の前面，側面，背面のいずれかの方向に向くように取り付けられることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。
扁平スピーカとして、全面駆動型スピーカ，静電型スピーカ，圧電型スピーカの少なくともいずれか一つを用いることを特徴とする請求項１記載のスピーカ装置。