JP5145334B2 - スピーカ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スピーカ装置に関し、より特定的には、ラインスピーカのような、複数のスピーカユニットをライン状に配列したスピーカ装置に関するものである。

従来より、ラインスピーカのような、複数のスピーカユニットをライン状に配列したスピーカ装置が一般的に知られている（例えば特許文献１参照）。図２５は、ラインスピーカであるスピーカ装置の構造を示す図であり、図２５（ａ）は、スピーカ装置の正面図であり、図２５（ｂ）は、スピーカ装置の側方の構造断面図である。

スピーカ装置９は、キャビネット９１と複数のスピーカユニット９２を備える。複数のスピーカユニット９２の各々は、前面がキャビネット９１の正面方向に向くようにして、キャビネット９１に取り付けられる。各スピーカユニット９２は、図２５（ａ）に示すように、スピーカ装置９の正面から見て直線ライン状に配列されており、その配列方向はスピーカ装置９の上下方向と平行である。また、各スピーカユニット９２は、図２５（ｂ）に示すように、スピーカ装置９の側面から見て直線状に配列されている。なお、各スピーカユニット９２は、通常の動電型スピーカと同様の構造断面を有しており、図２５（ｂ）では、各スピーカユニット９２の構造断面を略して記載している。

このような構造により、各スピーカユニット９２の配列方向に線音源が近似的に作り出される。したがって、受聴位置が近距離にある家庭内などでスピーカ装置９を用いた場合、各スピーカユニット９２の配列方向では当該受聴位置で音場が一様になり、当該配列方向と垂直な方向では無指向性になる。すなわち、スピーカユニットを１つ備えるスピーカ装置を用いた場合よりも、受聴エリアを拡大させることができる。

特開２００４−３２０１００号公報

しかしながら、スピーカ装置９では、複数のスピーカユニット９２同士の位相干渉によって、受聴位置での再生音の音圧周波数特性にピークディップが生じ、高音域で音質劣化が生じるという問題があった。

以下、図２６および図２７を参照して、この位相干渉による音質劣化について具体的に説明する。図２６は、線音源と点音源配列の音波伝搬の違いを示した図であり、図２６（ａ）は線音源の音波伝搬の様子を示し、図２６（ｂ）は点音源配列の音波伝搬の様子を示している。なお、図２６（ａ）および（ｂ）において、矢印方向に並ぶ実線と点線は互いに逆位相となる音波を示したものである。図２７は、長さ１．５［ｍ］の線音源、および配列長１．５［ｍ］の点音源配列（点音源数Ｎ＝１６）の、ある受聴位置での再生音の音圧周波数特性（計算値）を示す図である。

スピーカ装置９が再生周波数帯域全体に渡って図２６（ａ）に示すような理想的な線音源を作り出した場合、受聴位置での音圧周波数特性は、図２７の実線に示すように、高域で−６ｄＢ／オクターブの減衰特性をもち、かつ山谷の変化が緩やかになる。しかしながら、スピーカ装置９が作り出す線音源は、あくまで近似的なものである。実際には、図２６（ｂ）に示すように、点音源に近い複数の音源が間隔をあけて配列されたものになる。この間隔により、特定の周波数付近で位相干渉が顕著に起こる。具体的には、図２７の点線に示すように、受聴位置での音圧周波数特性において、高域で急峻な音圧低下（ディップ）が生じてしまい、山谷の変化が激しくなる。

このような位相干渉によって生じる音質劣化に対し、従来、音響信号の周波数特性をイコライザ補正する等によってピークディップを解消する方法が提案されている。しかしながら、ピークディップが生じる周波数は受聴位置のわずかな違いによって大きく変化するため、ピークディップの解消が困難であり、位相干渉による音質劣化を抑えることができなかった。

それ故、本発明は、複数のスピーカユニットをライン状に配列したスピーカ装置であって、受聴位置が近距離にある家庭内などで用いる場合において位相干渉による音質劣化を抑えることが可能なスピーカ装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係るスピーカ装置は、複数のスピーカユニットを正面から見てライン状に配列したスピーカ装置であって、隣り合うスピーカユニットの有効振動領域間の間隔のうち、少なくとも１つの間隔が所定の長さに設定されており、所定の長さは、間隔を形成する一方の有効振動領域の端部から受聴位置までの距離と他方の有効振動領域の端部から受聴位置までの距離との差が各スピーカユニットの再生音の最短波長の半分よりも短くなるように設定された長さであることを特徴とする。

このような構成により、所定の長さに設定された間隔を挟む少なくとも２つのスピーカユニットから再生される音の位相干渉を、受聴位置が近距離にある家庭内などで用いる場合において防ぐことができる。これにより、位相干渉による音質劣化を従来よりも抑えることができる。

好ましくは、各スピーカユニットは、振動板と、振動板の外周に設けられたエッジとをそれぞれ有し、各スピーカユニットのうち、所定の長さに設定された間隔を挟む２つのスピーカユニットは、当該間隔内において互いのエッジの一部を重ね合わせるように配列されるとよい。

また好ましくは、各スピーカユニットは、スピーカ装置の側面から見て円弧状に配列されるとよい。この場合において、さらに、各スピーカユニットの配列長をＬとし、円弧状が示す曲率半径をＲとし、各スピーカユニットの配列の中心から受聴位置までの受聴距離をＤとしたとき、（Ｒ＋Ｄ）×（Ｌ／Ｒ）≧Ｄの関係が成り立つとよい。または、各スピーカユニットの配列長をＬとし、円弧状が示す曲率半径をＲとしたとき、各スピーカユニットの配列の中心から受聴位置までの受聴距離が５ｍ以下である場合において、（Ｌ／Ｒ）≧１．５の関係が成り立つとしてもよい。または、各スピーカユニットの配列長をＬとし、円弧状が示す曲率半径をＲとしたとき、各スピーカユニットの配列の中心から受聴位置までの受聴距離が３ｍである場合において、（Ｌ／Ｒ）≧０．５の関係が成り立つとしてもよい。

また好ましくは、各スピーカユニットは、スピーカ装置の側面から見て直線状に配列されるとよい。この場合において、さらに、入力される音響信号を、スピーカユニットそれぞれに対応して設定された遅延時間だけ遅延させ、遅延させた音響信号を、対応するスピーカユニットへ出力する遅延手段をさらに備え、遅延時間は、対応するスピーカユニットの配置位置から、各スピーカユニットがスピーカ装置の側面から見て円弧状に配列されたと仮定したときの対応するスピーカユニットの配置位置までの間を再生音が伝達する時間に設定されるとよい。さらに、各スピーカユニットは、スピーカ装置の側面から見た直線状の配列方向に対し、スピーカ装置の側面から見て円弧状に配列されたと仮定したときのそれぞれの配置位置に応じた角度だけ傾いていてもよい。

また好ましくは、各スピーカユニットが取り付けられるキャビネットをさらに備えるとよい。

また好ましくは、各スピーカユニットが取り付けられる１つのフレームをさらに備え、各スピーカユニットは、それぞれ、振動板と、振動板の外周に設けられ、振動板をフレームに対して振動可能に支持するエッジとを有するとよい。この場合において、さらに、各スピーカユニットのうち、所定の長さに設定された間隔を挟む２つのスピーカユニットは、当該間隔内において互いのエッジの一部を重ね合わせるように、フレームに取り付けられるとよい。

また好ましくは、各スピーカユニットは、振動板をそれぞれ有しており、各スピーカユニットが取り付けられる１つのフレームと、各振動板の外周をそれぞれ囲んで各振動板をフレームに対して振動可能に支持する１つのエッジとをさらに備えるとよい。

また好ましくは、各スピーカユニットの有効振動領域の面積は、４π［ｃｍ²］以上であってもよい。また、各スピーカユニットの駆動方式は、動電型、圧電型、静電型、および電磁型のうちのいずれか１つであってもよい。また、各スピーカユニットは、円形、楕円形、および矩形のうちのいずれか１つの形状からなる振動板をそれぞれ有してもよい。

また本発明は、映像機器にも向けられており、本発明に係る映像機器は、上記スピーカ装置と、上記スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える。

本発明によれば、複数のスピーカユニットをライン状に配列したスピーカ装置であって、受聴位置が近距離にある家庭内などで用いる場合において位相干渉による音質劣化を抑えることが可能なスピーカ装置を提供することができる。

実施の形態１に係るスピーカ装置の構造を示す図 スピーカユニット１２の有効振動領域、有効振動領域間の間隔を示した模式図 実施の形態１に係る距離差Ｑの条件を説明するための図 図２からスピーカユニット１２の振動領域を表した部分を抜き出した図 実施の形態２に係るスピーカ装置の構造を示す図 スピーカモジュール２２の構造を示す図 実施の形態３に係るスピーカ装置の構造を示す図 実施の形態３に係る距離差Ｑの条件を説明するための図 スピーカユニット３２の配列長Ｌ、曲率半径Ｒを表した図 配列長Ｌを一定として間隔ｄを変化させたときの音圧周波数特性を示す図 同じ配列長Ｌをもつスピーカ装置１および３の配列方向の指向性を示す図 スピーカ装置３の配列方向の指向性を周波数毎に示す図 規格化する基準となる指向性を示す図 式（４）の内容を示す図 音圧差が６［ｄＢ］以下になることを数値計算によって確認した結果を示す図 受聴距離Ｄが３［ｍ］であるときのスピーカ装置３の配列方向の指向性を周波数毎に示した図 実施の形態４に係るスピーカ装置の構造を示す図 スピーカモジュール４２の構造を示す図 実施の形態５に係るスピーカ装置の構造を示す図 遅延時間の設定方法を説明するための図 スピーカユニット５２−１〜５２−２０の傾きを円弧状の配列に応じて変える様子を示す図 実施の形態６に係る薄型テレビの正面外観図 スピーカ装置６３の構造を示す図 スピーカ装置６３の他の構造を示す図 従来のスピーカ装置の構造を示す図 線音源と点音源配列の音波伝搬の違いを示した図 長さ１．５［ｍ］の線音源、および配列長１．５［ｍ］の点音源配列（点音源数Ｎ＝１６）の、ある受聴位置での再生音の音圧周波数特性（計算値）を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るスピーカ装置の構造を示す図であり、図１（ａ）は、スピーカ装置の正面図であり、図１（ｂ）は、スピーカ装置の側方の構造断面図である。

スピーカ装置１は、キャビネット１１と複数のスピーカユニット１２を備えており、家庭内などの受聴位置が近距離にある場所に設置される。図１の例では、スピーカ装置１は、スピーカユニット１２を２０個備えているが、これに限定されるものではない。各スピーカユニット１２は、動電型スピーカであり、前面がキャビネット１１の正面方向に向くようにして、キャビネット１１に取り付けられる。各スピーカユニット１２は、図１（ａ）に示すように、スピーカ装置１の正面から見て直線ライン状に配列されており、その配列方向は、スピーカ装置１の上下方向と平行である。また、各スピーカユニット１２は、図１（ｂ）に示すように、スピーカ装置１の側面から見て直線状に配列されている。なお、各スピーカユニット１２は、通常の動電型スピーカと同様の構造断面を有しており、図１（ｂ）では、スピーカユニット１２の構造断面を略して記載している。

以上のように構成されたスピーカ装置１の動作を説明する。図示されていないオーディオアンプから出力された音響信号は、図示されていないケーブルを経由して複数のスピーカユニット１２それぞれに入力される。ここでは、複数のスピーカユニット１２に、同一レベルの音響信号が入力されるとする。音響信号は、各スピーカユニット１２によって機械振動に変換され、各スピーカユニット１２の前面にある振動板から再生音として空気中へ放射される。なお、音響信号としては、モノラル音声信号、ステレオ音声信号、マルチチャンネル音声信号などが挙げられる。

以下、本実施の形態に係る各スピーカユニット１２の配列方法について説明する。

理想的な線音源では、音源が線状であるため、音源上の任意の点から受聴位置に到達する音波の位相は、当該任意の点の位置に応じて連続的に変化する。このため、図２７に示したように、受聴位置での再生音の音圧周波数特性は、高域において山谷の変化が緩やかになる。一方、点音源に近い複数の音源が間隔をあけて配列される場合、当該間隔により、音源から受聴位置に到達する音波の位相は、当該音源の位置に応じて不連続的に変化する。このため、図２７に示したように、受聴位置での再生音の音圧周波数特性は、高域において山谷の変化が激しくなる。特に、隣り合う音源間の間隔の一方端から受聴位置までの距離と間隔の他方端から受聴位置までの距離との差（以下、距離差Ｑと称す）が再生音の波長の半分以上になる周波数帯域では、逆位相音同士の打ち消し合いにより、音圧が大幅に低下し、ピークディップを生ずる。

そこで、本実施の形態では、距離差Ｑがスピーカユニット１２の再生帯域の上限周波数における再生音の半波長未満となるように、複数の音源、つまり複数のスピーカユニット１２を配列している。これにより、スピーカ装置１が作り出す音源を理想的な線音源により近づけることができ、位相干渉によるピークディップを再生帯域で発生させないようにすることができる。すなわち、位相干渉による音質劣化を防ぐことができる。以下、距離差Ｑについて具体的に説明する。

距離差Ｑの条件は、スピーカユニット１２の有効振動領域、有効振動領域間の間隔を用いて求められる。図２を参照して、スピーカユニット１２の有効振動領域、有効振動領域間の間隔について具体的に説明する。図２は、スピーカユニット１２の有効振動領域、有効振動領域間の間隔を示した模式図である。なお、図２では、２個のスピーカユニット１２が図示されており、説明の便宜上、上側のスピーカユニットの参照符号を１２_n+1とし、下側のスピーカユニットの参照符号を１２_nとしている。スピーカユニット１２_n、１２_n+1の各々は、フレーム１２１、エッジ１２２、振動板１２３を備える。また、図２では図示していないが、スピーカユニット１２_n、１２_n+1の各々は、ボイスコイルや磁気回路を備えている。エッジ１２２は、ロール部１２２１と接着代１２２２からなる。接着代１２２２はフレーム１２１に接着され、ロール部１２２１の内周は振動板１２３の外周に接着される。スピーカユニット１２_n上に記された点線の円Ｓ_nは、スピーカユニット１２_nが実際に振動する振動領域であり、スピーカユニット１２_n+1上に記された点線の円Ｓ_n+1は、スピーカユニット１２_n+1が実際に振動する振動領域である。なお、図２では、振動領域Ｓ_n、Ｓ_n+1の有効半径をともにｒとし、振動領域Ｓ_nの上端と振動領域Ｓ_n+1の下端の間隔をｄとしている。

有効振動領域ＳＡ_nは、配列方向に対して垂直な中心軸Ｏ_nを振動領域Ｓ_nと一致させた状態で、中心軸Ｏ_n方向の大きさを振動領域Ｓ_nと同じ「２ｒ」にしつつ、振動領域Ｓ_nと同面積になるように配列方向の大きさを「πｒ／２」にした領域である。同様に、有効振動領域ＳＡ_n+1は、配列方向に対して垂直な中心軸Ｏ_n+1を振動領域Ｓ_n+1と一致させた状態で、中心軸Ｏ_n+1方向の大きさを振動領域Ｓ_n+1と同じ「２ｒ」にしつつ、振動領域Ｓ_n+1と同面積になるように配列方向の大きさを「πｒ／２」にした領域である。なお、図２の例では、振動領域Ｓ_n、Ｓ_n+1が円形であるため、振動領域間の距離が間隔ｄを最小として配列方向と平行な振動領域の中心軸から離れるほど大きくなる。この影響を考慮するため、上述のような、振動領域間の距離が配列方向と垂直な方向で一定となるように形成した有効振動領域ＳＡ_n、ＳＡ_n+1を定義している。仮に振動領域が矩形であれば、有効振動領域は振動領域そのものとなる。
有効振動領域ＳＡ_n、ＳＡ_n+1間の間隔ｄｅは、式（１）のように表される。

次に、図３を参照して、距離差Ｑの条件について具体的に説明する。図３は、距離差Ｑの条件を説明するための図である。図３では、キャビネット１１の前面をＹ軸上におき、スピーカユニット１２の配列長（直線の長さ）をＬとしている。受聴位置Ｐ₁は、スピーカユニット１２の配列の中心Ｐ₀を通るＸ軸上に位置し、受聴位置Ｐ₁と中心Ｐ₀間の受聴距離をＤとする。また、中心Ｐ₀に配置されるスピーカユニット１２の有効振動領域をＳＡ₀とし、有効振動領域をＳＡ₀からＹ軸正方向に数えてｎ番目の有効振動領域をＳＡ_nとし、ｎ＋１番目の有効振動領域をＳＡ_n+1とする。また、有効振動領域ＳＡ_nの上端部から中心Ｐ₀までの距離をｙ_nとする。有効振動領域ＳＡ_nの上端部と有効振動領域ＳＡ_n+1の下端部の間隔は、図２に示した間隔ｄｅとなる。このとき、距離差Ｑは、間隔ｄｅを形成する有効振動領域ＳＡ_nの上端部と受聴位置Ｐ₁までの距離ｌ_nと、有効振動領域ＳＡ_n+1の下端部と受聴位置Ｐ₁までの距離ｌ_n+1との差で表され、この差がスピーカユニット１２の再生帯域の上限周波数における再生音の半波長未満となればよい。具体的な距離差Ｑの条件は、スピーカユニット１２の再生帯域の上限周波数における再生音の波長をλとすると、式（２）のように表される。

以上のように、本実施の形態によれば、距離差Ｑがスピーカユニット１２の再生帯域の上限周波数における再生音の半波長未満となるように、複数のスピーカユニット１２を配列している。これにより、スピーカ装置１が作り出す音源を理想的な線音源により近づけることができ、位相干渉によるピークディップを再生帯域で発生させないようにすることができる。すなわち、位相干渉による音質劣化を防ぐことができる。
また本実施の形態によれば、スピーカ装置１は、家庭内などの受聴位置が近距離にある場所に設置されるので、スピーカユニットを１つ備えるスピーカ装置を設置した場合よりも、受聴エリアを拡大させることができる。

なお、上述では、複数のスピーカユニット１２の全てが、距離差Ｑが式（２）を満たすときの間隔ｄｅに基づいて配列されていたが、これに限定されない。少なくとも２つのスピーカユニット１２が距離差Ｑが式（２）を満たすときの間隔ｄｅに基づいて配列されていれば、位相干渉による音質劣化を従来よりも抑えることができる。ただし、上記少なくとも２つのスピーカユニット１２以外の他のスピーカユニット１２の間隔が、従来よりも大きくない場合に限られる。

また、上述では、複数のスピーカユニット１２には同一レベルの音響信号が入力されるとしたが、音響信号がスピーカユニット１２毎に異なるレベルで入力されてもよい。

また、上述では、スピーカユニット１２の振動板１２３の正面形状を円形としたが、振動板１２３の正面形状は、どのような形状であってもよく、例えば矩形、楕円形であってもよい。また、振動板１２３の断面形状をコーン型としたが、振動板１２３の断面形状は、どのような形状であってもよく、例えば平面的な形状であってもよい。

また、上述では、各スピーカユニット１２は、スピーカ装置１の正面から見て直線ライン状に配列されていたが、これに限定されない。各スピーカユニット１２は、スピーカ装置１の正面から見て曲線ライン状に配列されてもよい。また、各スピーカユニット１２は、前面が配列方向と平行になるように、キャビネット１１に取り付けられていたが、これに限定されない。各スピーカユニット１２は、前面が配列方向に対して傾くように、キャビネット１１に取り付けられてもよい。

また、上述では、スピーカユニット１２の駆動方式を動電型としていたが、駆動方式は、圧電型、静電型、または電磁型等のいずれであってもよい。

また、上述では、スピーカユニット１２の振動領域の有効半径について具体的な数値例を挙げていなかったが、どのような値でもよい。例えば、有効半径が２［ｃｍ］以上であってもよい。この場合、有効振動領域の面積は、４π［ｃｍ²］以上となる。

（実施の形態２）
実施の形態１に係るスピーカ装置１では、その構造上、間隔ｄをより小さくしていくことに限界があった。図４は、図２からスピーカユニット１２の振動領域を表した部分を抜き出した図である。図４において、エッジ１２２の幅をｗとすると、振動領域Ｓ_nの上端からスピーカユニット１２_nのエッジ１２２の上端までの幅、振動領域Ｓ_n+1の下端からスピーカユニット１２_n+1のエッジ１２２の下端までの幅は、ともにｗ／２となる。また、スピーカユニット１２_nにおいて、エッジ１２２の上端からフレーム１２１の上端までの幅をＷとし、スピーカユニット１２_n+1において、エッジ１２２の下端からフレーム１２１の下端までの幅をＷとする。このとき、間隔ｄは、ｗと２Ｗとを足したものとなり、間隔ｄをｗと２Ｗとを足したものより小さくすることは、構造上困難である。例えば、スピーカユニット１２_n、１２_n+1の口径（公称）が８［ｃｍ］のとき、間隔ｄは最小でも概ね３０［ｍｍ］となる。このように、実施の形態１に係るスピーカ装置１では、構造上、間隔ｄをより小さくしていくことに限界があった。そこで、実施の形態２では、間隔ｄを実施の形態１よりも小さくすることを可能にし、間隔ｄｅを式（２）を満たす値に容易に設定することが可能なスピーカ装置について説明する。具体的には、実施の形態２に係るスピーカ装置は、隣り合うエッジの接着代が互いに重なり合うように、スピーカユニットをキャビネットに取り付ける。それ以外の構造および動作は、スピーカ装置１と同様であるとし、ここでは説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態２に係るスピーカ装置の構造を示す図であり、図５（ａ）は、スピーカ装置の正面図であり、図５（ｂ）は、スピーカ装置の側方の構造断面図である。

スピーカ装置２は、キャビネット２１と複数のスピーカモジュール２２を備えており、家庭内などの受聴位置が近距離にある場所に設置される。図５の例では、スピーカ装置２は、スピーカモジュール２２を５個備えているが、これに限定されるものではない。各スピーカモジュール２２は、４個のスピーカユニットをそれぞれに含み、キャビネット２１の正面に取り付けられる。各スピーカユニットは、図５（ａ）に示すように、スピーカ装置２の正面から見て直線ライン状に配列されており、その配列方向は、スピーカ装置２の上下方向と平行である。また、各スピーカユニットは、図５（ｂ）に示すように、スピーカ装置２の側面から見て直線状に配列されている。なお、図５（ｂ）では、スピーカモジュール２２の構造断面を略して記載しており、詳細な構造断面図は、図６に示される。

図６は、スピーカモジュール２２の構造を示す図であり、図６（ａ）は、スピーカモジュール２２の正面図であり、図６（ｂ）は、スピーカモジュール２２の側方の構造断面図である。スピーカモジュール２２は、フレーム２２１と４個のスピーカユニット１２ａを備える。フレーム２２１は、前面板２２１１、支持部材２２１２、連結部材２２１３を備える。前面板２２１１および支持部材２２１２は、図６（ｂ）に示すように、直線状に形成されている。前面板２２１１および支持部材２２１２の間には、前面板２２１１および支持部材２２１２を連結するための連結部材２２１３が設けられる。スピーカユニット１２ａは、図１に示したスピーカユニット１２からフレーム１２１を除いた構造を有しており、エッジ１２２、振動板１２３、ボイスコイルボビン１２４、ボイスコイル１２５、ヨーク１２６、マグネット１２７、プレート１２８を有する。エッジ１２２は、ロール部１２２１と接着代１２２２からなる。接着代１２２２は前面板２２１１に接着され、ロール部１２２１の内周は振動板１２３の外周に接着される。これにより、振動板１２３は、前面板２２１１に対して振動可能に支持される。隣り合う接着代１２２２の一部は、図６（ｂ）の点線で囲まれた拡大図に示されるように、重ね合わせるようにして前面板２２１１に接着される。振動板１２３の内周は、支持部材２２１２に形成された貫通孔に配置されたボイスコイルボビン１２４の一方端に接着される。ボイスコイル１２５は、ボイスコイルボビン１２４に巻かれている。ヨーク１２６は、支持部材２２１２に形成された貫通孔を囲むように支持部材２２１２に取り付けられる。マグネット１２７の一方面は、ヨーク１２６の内面に接着され、他方面には、プレート１２８が接着される。プレート１２８の側面とヨーク１２６の内面との間に磁気ギャップが形成され、ボイスコイル１２５は、当該磁気ギャップ中に配置される。なお、スピーカユニット１２ａ上に記された点線の円は、スピーカユニット１２ａの振動領域である。

このように、本実施の形態では、図６（ａ）に示したように、各スピーカユニット１２ａが互いの接着代１２２２を重ね合わせるようにして配置される。これにより、振動領域間の間隔ｄは、図４に示した間隔ｄよりも小さくなる。つまり、スピーカ装置１の場合よりも間隔ｄｅを小さくすることができる。このため、本実施の形態によれば、間隔ｄｅを式（２）を満たす値に容易に設定することができ、位相干渉による音質劣化を容易に防ぐことができる。

また本実施の形態では、各スピーカユニット１２ａの振動板１２３間にはエッジ１２２が存在するため、各振動板１２３は互いに独立して振動する。したがって、振動板１２３同士の振動が互いに伝わりあうことで発生する不要な共振を防ぐことができ、全てのスピーカユニット１２ａを同位相で振動させることができる。

なお、上述では、スピーカモジュール２２が４個のスピーカユニット１２ａを含むとしたが、これに限定されない。例えば、スピーカモジュール２２が２０個のスピーカユニット１２ａを含むようにして、スピーカ装置２がスピーカモジュール２２を１個備えるようにしてもよい。

また、上述では、各スピーカユニット１２ａがそれぞれエッジ１２２を備えていたが、これに限定されない。各エッジ１２２を互いに接着代１２２２を重ね合わせた状態で一体成型し、一体成型されたエッジを各スピーカユニット１２ａが共有してもよい。

また、上述では、各スピーカユニット１２ａのすべてが互いの接着代１２２２を重ね合わせるようにして配置されるとしたが、２つのスピーカユニット１２ａのみ互いの接着代１２２２を重ね合わせるようにして配置されてもよい。さらに、各スピーカユニット１２ａのすべてが互いの接着代１２２２を重ね合わせないように配置されてもよい。この場合でも、各スピーカユニット１２ａは、１つのフレーム２２１を共有することになる。このため、各スピーカユニット１２ａの振動領域間の間隔ｄを、各スピーカユニット１２ａがフレームをそれぞれ備える場合よりも小さくすることができる。

また、上述では、キャビネット２１をスピーカ装置２の構成要素の１つとしたが、キャビネット２１をスピーカ装置２の構成要素から外してもよい。この場合、スピーカ装置３は、スピーカモジュール２２そのものとなる。

また、上述では、距離差Ｑが式（２）の条件を満たすことを前提として説明したが、式（２）を満たさない場合でも、隣り合うエッジの接着代が互いに重なり合うことで、隣り合うエッジの接着代が互いに重なり合わない場合よりも、位相干渉による音質劣化を抑えることは可能である。

（実施の形態３）
実施の形態１に係るスピーカ装置１では、図１（ｂ）に示したように、複数のスピーカユニット１２がスピーカ装置１の側面から見て直線状に配列されるとした。これに対し、実施の形態３では、複数のスピーカユニットがスピーカ装置の側面から見て円弧状に配列される場合について説明する。それ以外の構造および動作は、スピーカ装置１と同様であるとし、ここでは説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態３に係るスピーカ装置の構造を示す図であり、図７（ａ）は、スピーカ装置の正面図であり、図７（ｂ）は、スピーカ装置の側方の構造断面図である。

スピーカ装置３は、キャビネット３１と複数のスピーカユニット３２を備えており、家庭内などの受聴位置が近距離にある場所に設置される。図７の例では、スピーカ装置３は、スピーカユニット３２を２０個備えているが、これに限定されるものではない。各スピーカユニット３２は、前面がキャビネット３１の正面方向に向くようにして、キャビネット３１に取り付けられる。各スピーカユニット３２は、図７（ａ）に示すように、スピーカ装置３の正面から見て直線ライン状に配列されており、その配列方向は、スピーカ装置３の上下方向と平行である。また、各スピーカユニット３２は、図７（ｂ）に示すように、スピーカ装置３の側面から見て円弧状に配列されている。なお、各スピーカユニット３２は、通常の動電型スピーカと同様の構造断面を有しており、図７（ｂ）では、スピーカユニット３２の構造断面を略して記載している。

以下、本実施の形態に係る各スピーカユニット３２の配列方法について説明する。

本実施の形態では、実施の形態１と同様、距離差Ｑがスピーカユニット３２の再生帯域の上限周波数における音の半波長未満となるように、複数の音源、つまり複数のスピーカユニット３２を配列している。これにより、スピーカ装置３が作り出す音源を理想的な線音源により近づけることができ、位相干渉によるピークディップを再生帯域で発生させないようにすることができる。すなわち、位相干渉による音質劣化を防ぐことができる。

ここで、各スピーカユニット３２は、図７（ｂ）に示すように、スピーカ装置３の側面から見て円弧状に配列されているので、距離差Ｑの条件は、実施の形態１で説明した式（２）とは異なる式で表されることになる。以下、図８を参照して実施の形態３に係る距離差Ｑの条件について具体的に説明する。図８は、実施の形態３に係る距離差Ｑの条件を説明するための図である。なお、スピーカユニット３２の有効振動領域、有効振動領域間の間隔については、図２で説明した内容と同様であるので、ここでは説明を省略する。
図８では、スピーカユニット３２の配列の中心Ｐ₀をＹ軸上の原点とし、スピーカユニット３２の配列長（円弧の長さ）をＬとしている。受聴位置Ｐ₁は、中心Ｐ₀を通るＸ軸上に位置し、受聴位置Ｐ₁と中心Ｐ₀間の受聴距離をＤとする。また、中心Ｐ₀に配置されるスピーカユニット３２の有効振動領域をＳＡ₀とし、有効振動領域をＳＡ₀からＹ軸正方向に数えてｎ番目の有効振動領域をＳＡ_nとし、ｎ＋１番目の有効振動領域をＳＡ_n+1とする。また、有効振動領域ＳＡ_nをＸ軸に対して対称に配置したときの領域をＳＡ_n'としたとき、有効振動領域ＳＡ_nの上端から、領域ＳＡ_n'の下端までの円弧の長さをＬ_nとする。有効振動領域ＳＡ_nおよび有効振動領域ＳＡ_n+1間の間隔は、図８に示した間隔ｄｅとなり、上式（１）のように表される。また、円弧の曲率半径をＲとする。このとき、距離差Ｑは、間隔ｄｅを形成する有効振動領域ＳＡ_nの上端部と受聴位置Ｐ₁までの距離ｌ_nと、有効振動領域ＳＡ_n+1の下端部と受聴位置Ｐ₁までの距離ｌ_n+1との差で表され、この差がスピーカユニット３２の再生帯域の上限周波数における再生音の半波長未満となればよい。具体的な距離差Ｑの条件は、スピーカユニット３２の再生帯域の上限周波数における再生音の波長をλとすると、式（３）のように表される。

距離差Ｑが式（３）を満たすときの式（１）の間隔ｄの長さは、スピーカユニット３２の口径（公称）を８［ｃｍ］（つまりスピーカユニット３２の振動領域の有効径を６［ｃｍ］）とし、図９に示すように、スピーカユニット３２の配列長Ｌを１．５［ｍ］とし、曲率半径Ｒを３［ｍ］とした場合、０．０１３４［ｍ］＝１３．４［ｍｍ］となる。図９は、スピーカユニット３２の配列長Ｌ、曲率半径Ｒを表した図である。なお、図９に示すＺ軸は、図８に示したＸ軸およびＹ軸にそれぞれ直交する軸である。また、配列長Ｌを一定として間隔ｄを変化させたときの音圧周波数特性を図１０に示す。なお、図１０の音圧周波数特性は、再生帯域の上限周波数を１０［ｋＨｚ］とし、受聴位置Ｐ₁をスピーカユニット３２の配列の中心Ｐ₀から３［ｍ］の位置としたときの計算値を示している。図１０に示すように、式（１）の間隔ｄが小さいほど（つまり、間隔ｄｅが小さいほど）、距離差Ｑが小さくなるので、位相干渉によるピークディップが発生しにくくなっていることがわかる。

以上のように、本実施の形態によれば、距離差Ｑがスピーカユニット１２の再生帯域の上限周波数における再生音の半波長未満となるように、複数のスピーカユニット３２を配列している。これにより、スピーカ装置３が作り出す音源を理想的な線音源により近づけることができ、位相干渉によるピークディップを再生帯域で発生させないようにすることができる。すなわち、位相干渉による音質劣化を防ぐことができる。

ここで、上述したスピーカ装置１では、各スピーカユニット１２がスピーカ装置１の側面から見て直線状に配列されていた。このため、上述したスピーカ装置１では、スピーカユニット１２の配列長Ｌに対して再生音の波長が短いほど、配列方向の指向性が鋭くなり、所望の音場が得られる範囲（以下、音場範囲と称す）が狭くなる。したがって、再生音の波長が短い範囲において（つまり高域において）、上述したスピーカ装置１を用いて配列方向の指向性に所望の音場範囲をもたせるには、配列長Ｌを長くする必要がある。例えば、１０［ｋＨｚ］以下の周波数帯域の音を近距離で再生する場合、配列長Ｌを３［ｍ］にする必要があり、スピーカ装置１を家庭用として用いることは現実的でなくなる。

一方、本実施の形態３に係るスピーカ装置３では、各スピーカユニット３２がスピーカ装置３の側面から見て円弧状に配列される。このため、スピーカ装置３の配列方向の指向性は、同じ配列長Ｌをもつスピーカ装置１よりも鋭くなく、スピーカ装置１よりも所望の音場範囲を広く得ることができる。図１１は、同じ配列長Ｌをもつスピーカ装置１および３の配列方向の指向性を示す図であり、図１１（ａ）は、スピーカ装置３の指向性を示し、図１１（ｂ）は、スピーカ装置１の指向性を示している。なお、図１１では、スピーカ装置３の曲率半径Ｒを３［ｍ］、配列長Ｌを１．５［ｍ］とし、スピーカ装置１の配列長Ｌを１．５［ｍ］としている。また、図１１では、一例として、周波数ｆが１［ｋＨｚ］のときの指向性を示している。図１１の結果から、スピーカ装置３の配列方向の指向性は、同じ配列長Ｌをもつスピーカ装置１よりも鋭くなく、スピーカ装置１よりも所望の音場範囲を広く得ることができることがわかる。また図１１の結果から、曲率半径Ｒを３［ｍ］、配列長Ｌを１．５［ｍ］とするスピーカ装置３の配列方向の指向性が、配列長Ｌを３［ｍ］とするスピーカ装置１と同等以上の鋭さになることもわかる。つまり、配列方向において所望の音場範囲を得ようとする場合には、スピーカ装置３の配列長Ｌをスピーカ装置１よりも短くすることができ、結果としてスピーカ装置１よりも装置サイズを小さくすることができる。

このように、本実施の形態３に係るスピーカ装置３では、各スピーカユニット３２がスピーカ装置３の側面から見て円弧状に配列されることで、配列方向においてスピーカ装置１よりも所望の音場範囲を広く得ることができることがわかる。このため、配列長の長いスピーカ装置１の配列方向の音場範囲と同等の音場範囲を確保しつつ、スピーカ装置３のサイズをスピーカ装置１よりも小さくすることができる。

なお、各スピーカユニット３２がスピーカ装置３の側面から見て円弧状に配列される場合、再生音の波長と配列長の比が所定の値に近づくほど、配列方向の指向性が鋭くなる。例えば配列長を固定とした場合、再生音の波長が短くなるにつれて指向性が鋭くなるが、再生音の波長が所定の波長より短くなると逆に指向性が鋭くなくなる。図１２に示すように、家庭用として用いることを想定した、１［ｍ］〜２［ｍ］の配列長をもつスピーカ装置３では、配列方向の指向性が最も鋭くなる周波数帯域が２５０［Ｈｚ］〜２［ｋＨｚ］となる。図１２は、スピーカ装置３の配列方向の指向性を周波数毎に示す図である。なお、図１２では、一例として、配列長Ｌを１．５［ｍ］とし、曲率半径Ｒを２［ｍ］としている。また、図１２に示す結果は、図１３に示すように受聴位置Ｐ₁での音圧を１として規格化したものである。したがって、配列方向の指向性が最も鋭くなる周波数帯域において所望の音場範囲を得られるように、配列長Ｌと曲率半径Ｒを設定してもよい。これにより、再生帯域全体で十分な受聴エリアを確保することができる。
例えば、配列方向の指向性が最も鋭くなる周波数帯域２５０［Ｈｚ］〜２［ｋＨｚ］において、スピーカユニット３２の配列の中心から見た仰角±１５［°］の範囲内の受聴位置で音圧差を６［ｄＢ］以下とするとき、配列長Ｌと曲率半径Ｒは、式（４）の条件を満たせばよい。なお、式（４）において、スピーカユニット３２の配列の中心から受聴位置までの受聴距離をＤ（１［ｍ］〜３［ｍ］）とする。

図１４は、式（４）の内容を示す図である。図１４では、スピーカユニット３２の配列の中心Ｐ₀をＹ軸上の原点とし、スピーカユニット３２の配列をＨ₁とし、配列長（円弧の長さ）をＬとしている。受聴位置Ｐ₁は、仰角が０［°］となるときの受聴位置であり、中心Ｐ₀を通るＸ軸上に位置する。受聴位置Ｐ₁と中心Ｐ₀間の受聴距離をＤとし、円弧の曲率半径をＲとする。また、仰角が＋１５［°］となるときの受聴位置をＰ₂とし、仰角が−１５［°］となるときの受聴位置をＰ₃とする。このとき、式（４）の右辺は、受聴位置Ｐ₁〜Ｐ₃を通る配列Ｈ₁と相似な円弧Ｈ₂の長さとなる。この式（４）の右辺が受聴距離Ｄ以上となる場合、受聴位置が受聴位置Ｐ₂から受聴位置Ｐ₃の間のいずれの位置であっても、当該受聴位置での再生音の音圧差が６［ｄＢ］以下となる。なお、音圧差が６［ｄＢ］以下になることを数値計算によって確認した結果を、図１５に示す。図１５（ａ）は、受聴距離Ｄを２．５［ｍ］、配列長Ｌを１［ｍ］としたときの数値計算結果を示し、図１５（ｂ）は、受聴距離Ｄを２．５［ｍ］、配列長Ｌを１．２５［ｍ］としたときの数値計算結果を示し、図１５（ｃ）は、受聴距離Ｄを２．５［ｍ］、配列長Ｌを１．５［ｍ］としたときの数値計算結果を示している。なお、図１５では、一例として、仰角０［°］〜＋１５［°］の範囲内の受聴位置での数値計算結果を示している。図１５（ａ）〜（ｃ）の結果から、式（４）の右辺の値が受聴距離Ｄ（＝２．５［ｍ］）以上になる場合、受聴位置が受聴位置Ｐ₁から受聴位置Ｐ₂の間のいずれの位置であっても、当該受聴位置での再生音の音圧差が６［ｄＢ］以下となることがわかる。

また、図１２〜図１５で説明した内容とは別に、受聴距離Ｄが５［ｍ］以下であるとき、配列長Ｌを曲率半径Ｒで除算した結果（Ｌ／Ｒ）が１．５以上になるように、配列長Ｌと曲率半径Ｒを設定してもよい。また、受聴距離Ｄが３［ｍ］であるとき、配列長Ｌを曲率半径Ｒで除算した結果（Ｌ／Ｒ）が０．５以上になるように、配列長Ｌと曲率半径Ｒを設定してもよい。図１６は、受聴距離Ｄが３［ｍ］であるときのスピーカ装置３の配列方向の指向性を周波数毎に示した図であり、図１６（ａ）は、除算結果（Ｌ／Ｒ）を１．５としたときの指向性を示し、図１６（ｂ）は、除算結果（Ｌ／Ｒ）を１としたときの指向性を示し、図１６（ｃ）は、除算結果（Ｌ／Ｒ）を０．７５としたときの指向性を示し、図１６（ｄ）は、除算結果（Ｌ／Ｒ）を０．５としたときの指向性を示している。図１６から、受聴距離Ｄが３［ｍ］であるとき、除算結果（Ｌ／Ｒ）が０．５以上になると、配列方向の指向性の鋭さが十分な音場範囲が得られる鋭さになることがわかる。

（実施の形態４）
実施の形態３に係るスピーカ装置３では、スピーカ装置１と同様、その構造上、間隔ｄをより小さくしていくことに限界があった。そこで、実施の形態４では、間隔ｄを実施の形態３よりも小さくすることを可能にし、間隔ｄｅを式（２）を満たす値に容易に設定することが可能なスピーカ装置について説明する。具体的には、実施の形態４に係るスピーカ装置は、隣り合うエッジの接着代が互いに重なり合うように、スピーカユニットをキャビネットに取り付ける。それ以外の構造および動作は、スピーカ装置３と同様であるとし、ここでは説明を省略する。

図１７は、本発明の実施の形態４に係るスピーカ装置の構造を示す図であり、図１７（ａ）は、スピーカ装置の正面図であり、図１７（ｂ）は、スピーカ装置の側方の構造断面図である。

スピーカ装置４は、キャビネット４１と複数のスピーカモジュール４２を備えており、家庭内などの受聴位置が近距離にある場所に設置される。図１７の例では、スピーカ装置４は、スピーカモジュール４２を５個備えているが、これに限定されるものではない。各スピーカモジュール４２は、４個のスピーカユニットをそれぞれに含み、キャビネット４１の正面に取り付けられる。各スピーカユニットは、図１７（ａ）に示すように、スピーカ装置４の正面から見て直線ライン状に配列されており、その配列方向は、スピーカ装置４の上下方向と平行である。また、各スピーカユニットは、図１７（ｂ）に示すように、スピーカ装置４の側面から見て円弧状に配列されている。なお、図１７（ｂ）では、スピーカモジュール４２の構造断面を略して記載しており、詳細な構造断面図は、図１８に示される。

図１８は、スピーカモジュール４２の構造を示す図であり、図１８（ａ）は、スピーカモジュール４２の正面図であり、図１８（ｂ）は、スピーカモジュール４２の側方の構造断面図である。スピーカモジュール４２は、フレーム４２１と４個のスピーカユニット３２ａを備える。フレーム４２１は、前面板４２１１、支持部材４２１２、連結部材４２１３を備える。前面板４２１１および支持部材４２１２は、図１８（ｂ）に示すように、円弧状に形成されている。前面板４２１１および支持部材４２１２の間には、前面板４２１１および支持部材４２１２を連結するための連結部材４２１３が設けられる。スピーカユニット３２ａは、図７に示したスピーカユニット３２からフレームを除いた構造を有しており、エッジ３２２、振動板３２３、ボイスコイルボビン３２４、ボイスコイル３２５、ヨーク３２６、マグネット３２７、プレート３２８を有する。エッジ３２２は、ロール部３２２１と接着代３２２２からなる。接着代３２２２は前面板４２１１に接着され、ロール部３２２１の内周は振動板３２３の外周に接着される。これにより、振動板３２３は、前面板４２１１に対して振動可能に支持される。隣り合う接着代３２２２の一部は、図１８（ｂ）の点線で囲まれた拡大図に示されるように、重ね合わせるようにして前面板４２１１に接着される。振動板３２３の内周は、支持部材４２１２に形成された貫通孔に配置されたボイスコイルボビン３２４の一方端に接着される。ボイスコイル３２５は、ボイスコイルボビン３２４に巻かれている。ヨーク３２６は、支持部材４２１２に形成された貫通孔を囲むように支持部材４２１２に取り付けられる。マグネット３２７の一方面は、ヨーク３２６の内面に接着され、他方面には、プレート３２８が接着される。プレート３２８の側面とヨーク３２６の内面との間に磁気ギャップが形成され、ボイスコイル３２５は、当該磁気ギャップ中に配置される。なお、スピーカユニット３２ａ上に記された点線の円は、スピーカユニット３２ａの振動領域である。

以上のように構成された本実施の形態では、図１８（ａ）に示したように、各スピーカユニット３２ａが互いの接着代３２２２を重ね合わせるようにして配置される。これにより、振動領域間の間隔ｄは、スピーカ装置３の場合の間隔ｄよりも小さくなる。このため、本実施の形態によれば、間隔ｄｅを式（２）を満たす値に容易に設定することができ、容易に位相干渉による音質劣化を容易に防ぐことができる。

また本実施の形態では、各スピーカユニット３２ａの振動板３２３間にはエッジ３２２が存在するため、各振動板３２３は互いに独立して振動する。したがって、振動板３２３同士の振動が互いに伝わりあうことで発生する不要な共振を防ぐことができ、全てのスピーカユニット３２ａを同位相で振動させることができる。

なお、上述では、スピーカモジュール４２が４個のスピーカユニット３２ａを含むとしたが、これに限定されない。例えば、スピーカモジュール４２が２０個のスピーカユニット３２ａを含むようにして、スピーカ装置４がスピーカモジュール４２を１個備えるようにしてもよい。

また、上述では、各スピーカユニット３２ａがぞれぞれエッジ３２２を備えていたが、これに限定されない。各エッジ３２２を互いに接着代３２２２を重ね合わせた状態で一体成型し、一体成型された１つのエッジを各スピーカユニット３２ａが共有してもよい。

また、上述では、各スピーカユニット３２ａのすべてが互いの接着代３２２２を重ね合わせるようにして配置されるとしたが、２つのスピーカユニット３２ａのみ互いの接着代３２２２を重ね合わせるようにして配置されてもよい。さらに、各スピーカユニット３２ａのすべてが互いの接着代３２２２を重ね合わせないように配置されてもよい。この場合でも、各スピーカユニット３２ａは、１つのフレーム４２１を共有することになる。このため、各スピーカユニット３２ａの振動領域間の間隔ｄを、各スピーカユニット３２ａがフレームをそれぞれ備える場合よりも小さくすることができる。

また、上述では、スピーカ装置４が複数のスピーカモジュール４２を備えていたが、図６に示した複数のスピーカモジュール２２を備えていてもよい。この場合、各スピーカモジュール２２をスピーカ装置４の側面から見て約６°ずつ傾けながら配置することで、図１７に示したように、スピーカ装置４の側面から見たスピーカユニットの配列を略円弧状にすることができる。

また、上述では、キャビネット４１をスピーカ装置４の構成要素の１つとしたが、キャビネット４１をスピーカ装置４の構成要素から外してもよい。この場合、スピーカ装置４は、スピーカモジュール４２そのものとなる。

また、上述では、距離差Ｑが式（２）の条件を満たすことを前提として説明したが、式（２）を満たさない場合でも、隣り合うエッジの接着代が互いに重なり合うことで、隣り合うエッジの接着代が互いに重なり合わない場合よりも、位相干渉による音質劣化を抑えることは可能である。

（実施の形態５）
実施の形態３に係るスピーカ装置３では、図７（ｂ）に示したように、複数のスピーカユニット３２をスピーカ装置３の側面から見て円弧状に配列していた。これに対し、実施の形態５では、スピーカ装置の側面から見た配列形状を、実施の形態１のように直線状としたままで、実施の形態３のように円弧状とした場合と同様の効果を得る場合について説明する。

図１９は、本発明の実施の形態５に係るスピーカ装置の構造を示す図であり、図１９（ａ）は、スピーカ装置の正面図であり、図１９（ｂ）は、スピーカ装置の側方の構造断面図である。
スピーカ装置５は、キャビネット５１、スピーカユニット５２−１〜５２−２０、遅延手段５３を備えており、家庭内などの受聴位置が近距離にある場所に設置される。図１９の例では、スピーカ装置５は、スピーカユニットを２０個備えているが、これに限定されるものではない。スピーカユニット５２−１〜５２−２０は、前面がキャビネット５１の正面方向に向くようにして、キャビネット５１に取り付けられる。スピーカユニット５２−１〜５２−２０は、図１９（ａ）に示すように、スピーカ装置５の正面から見て直線ライン状に配列されており、その配列方向は、スピーカ装置５の上下方向と平行である。また、スピーカユニット５２−１〜５２−２０は、図１９（ｂ）に示すように、スピーカ装置５の側面から見て直線状に配列されている。なお、スピーカユニット５２−１〜５２−２０は、通常の動電型スピーカと同様の構造断面を有しており、図１９（ｂ）では、スピーカユニット５２−１〜５２−２０の構造断面を略して記載している。なお、スピーカユニット５２−１〜５２−２０の配列方法は、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

遅延手段５３には、スピーカユニット５２−１〜５２−２０それぞれに対応した遅延時間が設定されており、入力される音響信号を設定された遅延時間だけ遅延させ、遅延させた遅延信号を当該遅延時間に対応するスピーカユニットへ出力する。遅延時間は、対応するスピーカユニットの配置位置から、各スピーカユニットがスピーカ装置の側面から見て円弧状に配列されたと仮定したときの当該対応するスピーカユニットの配置位置までの間を、再生音が伝達する時間に設定される。
具体的には、遅延手段５３は、遅延器５３−１〜５３−９を備える。遅延器５３−１〜５３−９には、それぞれ異なる遅延時間ｔ１〜ｔ９が設定される。遅延時間ｔ１〜ｔ９の具体的な設定方法については後述する。遅延器５３−１は、入力された音響信号を遅延時間ｔ１だけ遅らせて、スピーカユニット５２−２、５２−１２へ出力する。遅延器５３−２は、入力された音響信号を遅延時間ｔ２だけ遅らせて、スピーカユニット５２−３、５２−１３へ出力する。以下、同様に、遅延器５３−３〜５３−９は、設定された遅延時間だけ音響信号を遅らせて、スピーカユニット５２−４〜５２−１０、５２−１４〜５２−２０へ出力する。なお、スピーカユニット５２−１、５２−１１は、配列の中心付近に配置されているので、音響信号を遅延させる必要がない。このため、スピーカユニット５２−１、５２−１１に対しては、遅延時間を０とし、音響信号を直接入力している。
以下、遅延時間の設定方法について説明する。図２０は、遅延時間の設定方法を説明するための図である。図２０では、スピーカユニット５２の配列の中心Ｐ₀をＹ軸上の原点とし、スピーカユニット５２の配列をＨ₃とし、配列長（直線の長さ）をＬとしている。また、各スピーカユニット５２を仮想的に円弧状に配列したときのその配列をＨ'₃とし、配列長（円弧の長さ）をＬ'としている。点Ｐ_Rは、曲率半径をＲとする円弧の中心であり、中心Ｐ₀を通るＸ軸上に位置する。このとき、配列長Ｌと配列長Ｌ'には、式（５）の関係が成り立つ。

よって、配列Ｈ₃の上端から中心Ｐ₀までの距離ｙ_maxは、式（６）のように表される。

また、中心Ｐ₀付近に配置されるスピーカユニット５２−１の有効振動領域をＳＡ₀とし、有効振動領域をＳＡ₀からＹ軸正方向に数えてｎ番目の有効振動領域をＳＡ_nとする。また、有効振動領域ＳＡ_nの上端部から中心Ｐ₀までの距離をｙ_nとし、有効振動領域ＳＡ_nの中心をＡ_nとする。ここで、配列Ｈ'₃上の点Ａ'_nから放射される音波は、円弧の接線に垂直な方向に進行し、配列Ｈ₃上の点Ａｎに達する。このときの点Ａｎ−点Ａ'_n間の距離Ｂ_nは、式（７）のように表される。

したがって、有効振動領域ＳＡ_nがあたかも点Ａ'ｎに配置されたかのように動作させるために必要な遅延時間ｔ_nは、式（８）のように表される。なお、式（８）のｃは、音速である。

式（８）に基づいて、遅延時間ｔ１〜ｔ９を設定することで、スピーカユニット５２−１〜５２−２０は、あたかも配列Ｈ'₃のような円弧状に配列されているかのように、動作する。
以上のように、本実施の形態５に係るスピーカ装置５では、スピーカ装置の側面から見たスピーカユニットの配列形状を直線状としたままで、円弧状とした場合と同様の動作を行うことができ、円弧状とした場合と同様の効果を得ることができる。
なお、上述では、スピーカユニット５２−１〜５２−２０に入力される音響信号を遅延させるだけであったが、これに限定されない。スピーカユニット５２−１〜５２−２０の傾きを、円弧状の配列に応じて変えるようにしてもよい。図２１は、スピーカユニット５２−１〜５２−２０の傾きを円弧状の配列に応じて変える様子を示す図である。なお、図２１では、スピーカユニット５２−１〜５２−２０そのものではなく、有効振動領域ＳＡ_nの傾きを示している。図２１において、有効振動領域ＳＡ_nのｙ軸に対する傾きをθ_nとする。このとき、傾きθ_nは、式（９）のように表される。

式（９）を満たすように、スピーカユニット５２−１〜５２−２０の傾きを変えることで、スピーカユニット５２−１〜５２−２０の配列方向において、より良い放射特性を得ることができる。
なお、上述では、遅延器５３−１〜５３−９を、実施の形態１に適用した場合について説明したが、実施の形態２においても適用可能である。
また、上述では、遅延手段５３をスピーカ装置５の構成要素の一部としていたが、これに限定されない。遅延手段５３は、スピーカ装置５と接続されるオーディオアンプ（図示なし）に設けられてもよい。また、遅延手段５３は、アナログ回路またはデジタル回路のいずれの回路で構成されてもよい。

（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態１〜５に係るスピーカ装置が薄型テレビなどの映像機器に搭載される場合について説明する。
図２２は、実施の形態６に係る薄型テレビの正面外観図である。薄型テレビ６は、筐体６１、ディスプレイ６２、スピーカ装置６３を備える。筐体６１は、中央部から左右方向の両端へ向かうにつれて前後方向の厚みが徐々に薄くなる形状を有している。ディスプレイ６２は、筐体６１の中央部に搭載され、スピーカ装置６３は、左右方向の両端の筐体６１内部に搭載される。

図２３は、スピーカ装置６３の構造を示す図であり、図２３（ａ）は、スピーカ装置６３の正面図であり、図２３（ｂ）は、スピーカ装置６３を線Ｃ−Ｃ'で切断したときの構造断面図である。図２３に示すように、スピーカ装置６３は、フレーム６３１と複数のスピーカユニット６３２を備える。スピーカユニット６３２は、圧電型スピーカであり、基板６３２１、圧電素子６３２２、エッジ６３２３ａおよび６３２３ｂを備える。圧電素子６３２２は、図２３（ｂ）に示すように、基板６３２１の上下面にそれぞれ設けられる。エッジ６３２３ａは、図２３（ａ）に示すように、基板６３２１および圧電素子６３２２の上下端にそれぞれ設けられ、エッジ６３２３ｂは、基板６３２１および圧電素子６３２２の左右端にそれぞれ設けられる。圧電素子６３２２は、図２３（ａ）に示すように、矩形形状を有し、フレーム６３１およびフレーム６３１のダンパ部６３１ａ上に形成された電極と接続される。圧電素子６３２２は、電極を介して音響信号が入力されると、基板６３２１とともに振動し、音響信号を音波に変換する。

ここで、スピーカユニット６３２の振動領域は、圧電素子６３２２の形状、つまり矩形となる。したがって、スピーカユニット６３２の振動領域は、有効振動領域そのものとなり、隣り合うスピーカユニット６３２の振動領域の間隔は、有効振動領域の間隔ｄｅとなる。ここでは、間隔ｄｅは、距離差Ｑが式（２）の条件を満たすように設定されているとする。

以上のように構成されたスピーカ装置６３では、複数のスピーカユニット６３２が１つのフレーム６３１を共有している。このため、隣り合うスピーカユニット６３２の有効振動領域の間隔ｄｅを、複数のスピーカユニット６３２それぞれがフレームを備える場合よりも、小さくすることができる。また、スピーカユニット６３２は圧電型スピーカであるため、スピーカ装置６３全体のサイズを小さくすることができる。また、スピーカ装置６３では、フレーム６３１、基板６３２１、エッジ６３２３ａおよび６３２３ｂを、一体成型することができる。このため、複数のスピーカユニット６３２を別々に取り付ける場合と比べて、製造コストを削減することができる。

なお、スピーカ装置６３の構造は、図２３に示した構造に限定されるものではなく、図２４に示すように、隣り合うスピーカユニットのエッジを共有する構造であってもよい。図２４は、スピーカ装置６３の他の構造を示す図であり、図２４（ａ）は、スピーカ装置６３の正面図であり、図２４（ｂ）は、スピーカ装置６３を線Ｃ−Ｃ'で切断したときの構造断面図である。図２４に示すように、スピーカ装置６３は、フレーム６３１と複数のスピーカユニット６３２ａを備える。スピーカユニット６３２ａは、圧電型スピーカであり、基板６３２１、圧電素子６３２２、エッジ６３２３ｃおよび６３２３ｄを備える。エッジ６３２３ｃは、図２４（ａ）に示すように、基板６３２１および圧電素子６３２２の上下端にそれぞれ設けられ、エッジ６３２３ｄは、基板６３２１および圧電素子６３２２の左右端にそれぞれ設けられる。エッジ６３２３ｃは、隣り合うスピーカユニット６３２ａ間で共有される。

ここで、スピーカユニット６３２ａの有効振動領域の間隔ｄｅは、エッジ６３２３ｃの幅となる。図２４に示した構造によれば、スピーカユニットの有効振動領域の間隔ｄｅを、図２３に示した間隔ｄｅよりも小さくすることができる。

本発明に係るスピーカ装置は、受聴位置が近距離にある場所で用いる場合において位相干渉による音質劣化を抑えることが可能であり、家庭用オーディオシステムや、ホームシアターシステム、小ホール用拡声システム等の小音場の音楽再生システム等に適用される。

１、２、３、４、５、６３、９ スピーカ装置
１１、２１、３１、４１、５１、９１ キャビネット
１２、１２ａ、３２、３２ａ、５２−１〜５２−２０、６３２、６３２ａ、９２ スピーカユニット
１２１、２２１、４２１、６３１ フレーム
１２２、３２２、６３２３ａ〜ｄ エッジ
１２３、３２３ 振動板
１２４、３２４ ボイスコイルボビン
１２５、３２５ ボイスコイル
１２６、３２６ ヨーク
１２７、３２７ マグネット
１２８、３２８ プレート
１２２１、３２２１ ロール部
１２２２、３２２２ 接着代
２２、４２ スピーカモジュール
２２１１、４２１１ 前面板
２２１２、４２１２ 支持部材
２２１３、４２１３ 連結部材
５３ 遅延手段
５３−１〜５３−９ 遅延器
６ 薄型テレビ
６１ 筐体
６２ ディスプレイ
６３１ａ ダンパ部
６３２１ 基板
６３２２ 圧電素子

Claims (17)

1. 複数のスピーカユニットを正面から見てライン状に配列したスピーカ装置であって、
   各前記スピーカユニットは、振動板と、前記振動板の外周に設けられたエッジとをそれぞれ有し、
   各前記スピーカユニットのうち、隣り合うスピーカユニット同士は、互いのエッジの一部を重ね合わせるように配列されることを特徴とする、スピーカ装置。
2. 前記エッジは、ロール部と接着部とを含み、
   前記隣り合うスピーカユニット同士は、前記エッジの前記接着部を重ね合わせるように配置されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 各前記スピーカユニットは、前記スピーカ装置の側面から見て円弧状に配列されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
4. 前記隣り合うスピーカユニットの有効振動領域間の間隔のうち、少なくとも１つの間隔が所定の長さに設定されており、
   前記所定の長さは、前記間隔を形成する一方の有効振動領域の端部から受聴位置までの距離と他方の有効振動領域の端部から前記受聴位置までの距離との差が各前記スピーカユニットの再生音の最短波長の半分よりも短くなるように設定された長さであり、
   各前記スピーカユニットの配列長をＬとし、前記円弧状が示す曲率半径をＲとし、各前記スピーカユニットの配列の中心から前記受聴位置までの受聴距離をＤとしたとき、（Ｒ＋Ｄ）×（Ｌ／Ｒ）≧Ｄの関係が成り立つことを特徴とする、請求項３に記載のスピーカ装置。
5. 各前記スピーカユニットの配列長をＬとし、前記円弧状が示す曲率半径をＲとしたとき、各前記スピーカユニットの配列の中心から前記受聴位置までの受聴距離が５ｍ以下である場合において、（Ｌ／Ｒ）≧１．５の関係が成り立つことを特徴とする、請求項３に記載のスピーカ装置。
6. 各前記スピーカユニットの配列長をＬとし、前記円弧状が示す曲率半径をＲとしたとき、各前記スピーカユニットの配列の中心から前記受聴位置までの受聴距離が３ｍである場合において、（Ｌ／Ｒ）≧０．５の関係が成り立つことを特徴とする、請求項３に記載のスピーカ装置。
7. 各前記スピーカユニットは、前記スピーカ装置の側面から見て直線状に配列されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
8. 入力される音響信号を、前記スピーカユニットそれぞれに対応して設定された遅延時間だけ遅延させ、遅延させた音響信号を、対応する前記スピーカユニットへ出力する遅延手段をさらに備え、
   前記遅延時間は、対応する前記スピーカユニットの配置位置から、各前記スピーカユニットが前記スピーカ装置の側面から見て円弧状に配列されたと仮定したときの前記対応する前記スピーカユニットの配置位置までの間を前記再生音が伝達する時間に設定されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
9. 各前記スピーカユニットは、前記スピーカ装置の側面から見た直線状の配列方向に対し、前記スピーカ装置の側面から見て円弧状に配列されたと仮定したときのそれぞれの配置位置に応じた角度だけ傾いていることを特徴とする、請求項８に記載のスピーカ装置。
10. 各前記スピーカユニットが取り付けられるキャビネットをさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
11. 各前記スピーカユニットが取り付けられる１つのフレームをさらに備え、
    各前記スピーカユニットは、それぞれ、
    振動板と、
    前記振動板の外周に設けられ、前記振動板を前記フレームに対して振動可能に支持するエッジとを有する、請求項１に記載のスピーカ装置。
12. 各前記スピーカユニットのうち、前記所定の長さに設定された間隔を挟む２つの前記スピーカユニットは、当該間隔内において互いのエッジの一部を重ね合わせるように、前記フレームに取り付けられることを特徴とする、請求項１１に記載のスピーカ装置。
13. 各前記スピーカユニットは、振動板をそれぞれ有しており、
    各前記スピーカユニットが取り付けられる１つのフレームと、
    各前記振動板の外周をそれぞれ囲んで各前記振動板を前記フレームに対して振動可能に支持する１つのエッジとをさらに備える、請求項１に記載のスピーカ装置。
14. 各前記スピーカユニットの有効振動領域の面積は、４π［ｃｍ^２］以上であることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
15. 各前記スピーカユニットの駆動方式は、動電型、圧電型、静電型、および電磁型のうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
16. 各前記スピーカユニットは、円形、楕円形、および矩形のうちのいずれか１つの形状からなる振動板をそれぞれ有することを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のスピーカ装置と、
    前記スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える、映像機器。

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