JP5816811B2 - スピーカシステムおよびこれを用いた電子機器、移動体装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種映像機器や音響機器用等に用いられるスピーカシステムに関するものである。

近年、映像業界では、テレビジョン受像機（以下、テレビと略称する）において、プラズマテレビや液晶テレビに代表されるように、これらの映像機器の薄型化や省スペース化が要求されてきている。

奥行き寸法が大きかったブラウン管テレビが主流であった過去の時代では、テレビの前面にブラウン管を配置しても、ブラウン管の背面部に大きなスペースを確保することができ、この大きなスペースを活用してスピーカシステムを搭載することが可能であった。

すなわち、ブラウン管テレビに搭載されるスピーカシステムの場合には、テレビ前面部の面積さえ小さくすることができれば、背面方向に進むにつれて窄んだ形状に形成されているブラウン管背面部の奥行き寸法を活用して容積の大きなスピーカシステムを搭載することが可能であった。

従って、前面部の形状がスリムタイプのスピーカシステムでさえあれば、奥行き寸法が大きくとも搭載上、特に問題になることはないものであった。

しかしながら、プラズマテレビや液晶テレビの場合には、その表示モジュール自体の形状が薄いだけでなく、その背面部に余分なスペースを設ける必要がないため、スピーカシステムを搭載する上で、奥行き方向の容積を活用するのが非常に困難になってきている。

これらの要求は、映像を表示するプラズマパネル部や液晶パネル部の面積はできるだけ大きく確保してテレビ等の映像機器としての視認性を高め、それ以外の部分の面積や体積についてはできるだけ小さくして小型化や薄型化や省スペース化を高めることで、その商品価値を向上させていることも一因である。

よって、これらの映像機器に搭載されるスピーカシステムについても、小型化や薄型化の市場要求が避けられないのが現状である。

一方、これらの映像機器に搭載されるスピーカシステムに関しての性能的要求は、入力ソースのデジタル化等の音響信号の高性能化に伴い、これらの音響信号を余すことなく再生できるように、さらなる高性能化に加え、高耐入力化や高品質、高信頼性が要求されてきている。

さらに、プラズマテレビや液晶テレビ等の映像機器のグローバルな価格競争の激化から、低コスト化についても厳しい市場要求がなされている。

以上のような背景から、小型化や薄型化という市場要求と、スピーカシステムの高性能化や高耐入力化、高品質、高信頼性を両立させ、さらにはコスト的要求についても満足させることができるスピーカシステムの開発が急務である。

以下、従来の電子機器である映像機器および、この映像機器に搭載されるスピーカシステムについて図面を用いて説明する。

図７は従来の電子機器である映像機器の外観図、図８はそのスピーカシステムの断面図である。

従来のプラズマテレビや液晶テレビ等の映像機器を中心とするスピーカシステムは、図７に示すように、プラズマパネル部や液晶パネル部の両側面に正面方向を向けてスピーカシステム３７を縦長に配置する構成が多用されていた。

この場合、スピーカシステム３７の内部には、縦長のスピーカシステムの形状に合わせて、縦長のスピーカであるコーン型のスリム形状スピーカ３５が多用されていた。

図８は従来のスピーカシステムの長手方向の断面図であり、前面パネル３１と、背面パネル３２と、側面パネルにより構成されたエンクロージャ３４の前面パネル３１に、内側からコーン型のスリム形状スピーカ３５が取付けられて、そのターミナルにスピーカコードが結線され、このスピーカコードを内部で空中配線により引回して配線し、スピーカシステム３７を構成していた。

このスピーカシステム３７の形状は、プラズマパネル部や液晶パネル部の両側面に正面方向を向けて配置してもプラズマテレビや液晶テレビ等の映像機器が小型化できるように縦長形状に形成され、このスピーカシステム３７の縦長形状に合せられるように、そのスピーカは縦長のスピーカであるコーン型のスリム形状スピーカ３５が使用されていた。

ここで、このコーン型のスリム形状スピーカ３５の縦横の比であるアスペクト比は、おおむね４以下であり、アスペクト比の高いものでも５程度であった。

このコーン型のスリム形状スピーカ３５の構成は、着磁されたマグネット４１を上部プレート４２およびヨーク４３により挟み込んで構成された内磁型の磁気回路４４を縦長のスリム形状フレーム４６の下部と結合し、このスリム形状フレーム４６の周縁部に、コーン型のスリム形状振動板４７を接着し、このコーン型のスリム形状振動板４７にこれを駆動させるためのボイスコイル４８を結合し、ボイスコイル４８をダンパー４９にて中心保持して磁気回路４４の磁気ギャップ４５にはまり込むように結合し、コーン型のスリム形状振動板４7の前面にダストキャップ５０を接着して構成していた。

また、別の縦長形状のスピーカシステムの構成として、スリム形状スピーカを用いず、円形状のスピーカを多数個用いてスピーカシステムを構成しているトーンゾイレタイプのスピーカシステムも存在していた。

さらに、薄型化を図り、同時に高耐入力化を図る目的として、コーン型の振動板ではなく、薄型化された振動板を使用したスピーカを多数個用いてスピーカシステムを構成しているものも存在していた。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３が知られている。

特開平４−１５４２９８号公報 特開平８−２５１６８６号公報 特開２００５−７９８０９号公報

しかしながら、従来のスピーカシステムでは、ある程度の市場要求である小型化や薄型化や省スペース化を実現させることができる構成となっているが、商品価値の向上のために、さらなる小型化や薄型化や省スペース化を要求されると従来のスピーカシステムでは既に限界に達している。

この原因について以下説明する。

スピーカシステムを省スペース化のために縦長の形状に形成して、この形状に合わせてスピーカの形状を縦長のコーン型のスリム形状としているが、このスピーカは、そのスリム形状のコーン型振動板の中心をボイスコイルにより駆動している。

ところが、表示モジュールのサイズとして、高インチサイズのテレビが主流になりつつある昨今では、視聴者の視聴位置がテレビから遠く離れて視聴される場合が多く、この場合でも、視聴者に十分な音量を確保することが必要となる。

従って、表示モジュールのサイズが大きくなればなるほどスピーカシステムとしては、視聴者に十分な音量を確保するため広いサービスエリアが必要となり、大きな音圧を確保するために、スピーカシステムに大きな入力が必要となる。

このように市場要求として、ある程度の大きな耐入力要求があるために、振動板の強度を確保する必要があり、よって、振動板の強度を確保するために、振動板はある程度大きな全高寸法が必要となる。

この理由としては、縦長のスリム形状のコーン型振動板の中心部のみをボイスコイルにより駆動しているためであり、振動板の座屈強度を向上させ、加えて振動板の縦長方向の両端部の振動板の振幅における位相もボイスコイルと同位相にして歪の発生を防止し、安定した音圧周波数特性を確保するためである。

以上のように、振動板の強度を確保するために、振動板の全高寸法を低くすることができないという制約条件が存在し、これにより市場要求であるスピーカシステムの薄型化の要求が満足できないという課題を有するものであった。

また、従来のスピーカシステムにおいて、市場要求である薄型化の要求が満足できないまでも、振動板の全高寸法を低くするように試みると、振動板の強度不足により、振幅における振動板の縦長方向の両端部の位相とボイスコイルの位相とが同位相にならず歪の発生や音圧周波数特性の劣化、さらには振動板の座屈発生という品質的な危険性を誘発するものであった。

本発明は上記課題を解決するもので、小型化や薄型化や省スペース化という市場要求を実現したスピーカシステムでありながら、高耐入力化、高品質、高信頼性を両立させ、さらにはコスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明のスピーカシステムは、中心部に配置されたスピーカと、スピーカの振動板と対向して設けられた前面パネルと、前面パネルと反対方向に設けられた背面パネルと、前面パネルと背面パネルとが結合された側面パネルとから構成され、２個以上のスピーカが直線状に連ねて配置され、個々のスピーカを仕切るための仕切りが設けられ、前面パネルの方向では、スピーカの振動板の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネルと直角方向にスリットが形成されるとともに、背面パネルの方向では、前記放音方向と反対方向に放音されるように背面パネルと直角方向にスリットが形成され、スピーカの振動板の前面パネルの方向と背面パネルの方向に、それぞれ放音された音が混ざらないように分離してスピーカシステムを構成したものである。

このような構成とすることで、小型のスピーカを直線状に連ねて配置させ、さらに前面パネルの方向では、スピーカの振動板の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネルと直角方向にスリットが形成されることで、スリム形状で、小型化や薄型化を実現したスピーカシステムとすることができる。

そして、背面パネルの方向では、前面パネルの放音方向と反対方向に放音されるように背面パネルと直角方向にスリットが形成されることで、スピーカの振動板の前面に放音された音と背面に放音された音とが確実に分離されて、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを防止することができるため、良好な音質を実現することができる。

さらには、量産効果により価格が安価な小型スピーカを多数個使用することで、コスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することができる。

以上の構成とすることで本発明のスピーカシステムは、２個以上の小型のスピーカが直線状に連ねて配置され、個々のスピーカを仕切るための仕切りが設けられ、前面パネルの方向では、スピーカの振動板の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネルと直角方向にスリットが形成されることで、スリム形状で、小型化や薄型化を実現したスピーカシステムとすることができる。

また、背面パネルの方向では、前面パネルの放音方向と反対方向に放音されるように背面パネルと直角方向にスリットが形成されることで、スピーカの振動板の前面に放音された音と背面に放音された音とが確実に分離されて、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを防止することができるため、良好な音質を実現することができる。

そして、個々のスピーカを仕切るための仕切りが設けられていることから、互いのスピーカ同士が相互に干渉して、音質や特性に悪影響を及ぼすこともなく、良好な音質や特性を実現することができる。

さらには、量産効果により価格が安価な小型スピーカを多数個使用することで、コスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することができる。

以上のように、本発明はコンパクト化のための市場要求であるスリム形状で、小型化や薄型化を実現したスピーカシステムでありながら、高性能化のための市場要求である良好な音質を両立させ、さらにはコスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することができるという大きな効果を奏するものである。

本発明のスピーカシステムの斜視図 本発明のスピーカシステム要部の分解斜視図 本発明のスピーカシステムの断面図 本発明の電子機器の外観図 本発明の電子機器の外観図 本発明の移動体装置の断面図 従来の電子機器の外観図 従来のスピーカシステムの断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明について説明する。

本発明は、映像機器であるプラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの辺に沿わせて配置させるスピーカシステムであり、そのスピーカシステムに取付けるスピーカの数量として、８個連ねて配置した場合について説明する。

図１は本発明のスピーカシステムの斜視図であり、図２は本発明のスピーカシステム要部の分解斜視図であり、さらに図３は本発明のスピーカシステムの短手方向の断面図である。

さらに、図４および図５は本発明のスピーカシステムを、最近の薄型の映像機器であるプラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの周辺に、スピーカシステムの長手方向を表示モジュールの辺に沿わせて配置させ、音を放音するスリットを前面に向けて搭載した外観図である。

図１から図５に示すように、スピーカシステム７は、スピーカ５の振動板と対向して設けられた前面パネル１と、前面パネル１と反対方向に設けられた背面パネル２と、前面パネル１と背面パネル２とが結合された側面パネル３と、これらの中心部に８個連ねて配置して取付けられたスピーカ５により構成している。

そして、８個のスピーカ５を直線状に連ねて配置させ、個々のスピーカ５を仕切るための仕切り５ａが設けられ、前面パネル１の方向では、スピーカ５の振動板２７の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネル１と直角方向に前面スリット１ａを形成するとともに、背面パネル２の方向では、前記放音方向と反対方向に放音されるように背面パネル２と直角方向に背面スリット２ａを形成して、スピーカ５の振動板２７の前面パネル１の方向と背面パネル２の方向に、それぞれ放音された音が混ざらないように内部で確実に分離してスピーカシステム７を構成している。

すなわち、図１および図３のそれぞれ反対方向の矢印に示す方向に放音させるとともに、スピーカシステム７の内部においても、それぞれ放音された音が混ざらないように確実に分離して構成している。

このような構成とすることで、前面パネル１の方向では、スピーカ５の振動板２７の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネル１と直角方向に前面スリット１ａを形成することで、スリム形状で、小型化や薄型化を実現したスピーカシステムとすることができる。

そして、背面パネル２の方向では、前面パネル１の放音方向と反対方向に放音されるように背面パネル２と直角方向に背面スリット２ａを形成して構成することで、スピーカ５の振動板２７の前面に放音された音と背面に放音された音とを内部で確実に分離して、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを防止することができるため、良好な音質を実現することができる。

これは、このスピーカシステム７をプラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの辺に沿わせて配置させて取付けた場合に、前面パネル１の前面スリット１ａから放音される音は、表示モジュールの表示方向と同じ方向に放音され、一方、背面パネル２の背面スリット２ａから放音される音は、前面スリット１ａから放音される音と反対方向に放音されるため、プラズマテレビや液晶テレビのセットの内部に放音されて内部に取込まれることになり、前面スリット１ａから放音された音と混ざることがなく、よって悪影響を及ぼすことがなくなるためである。

仮に、プラズマテレビや液晶テレビのセットの内部構造が完全な密閉構造ではなく、通気性を有する構造であったとしても、前面スリット１ａと背面スリット２ａから放音される音は、それぞれ正反対の方向に放音されているため、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを大きく低減させることができる。

さらに、個々のスピーカ５を仕切るための仕切り５ａが設けられていることから、互いのスピーカ同士が相互に干渉して、音質や特性に悪影響を及ぼすこともなく、良好な音質や特性を実現することができる。

このように、このスピーカシステム７は、スピーカ５の振動板２７の振幅方向と直角方向に放音できる前面スリット１ａを、プラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの辺に沿わせて、映像表示部の表示方向と同方向に放音できるように配置させていることから、より一層プラズマテレビや液晶テレビ等のセットの小型化を実現することができる。

詳細には、このスピーカシステム７は、長手方向である縦方向の外形寸法がセットへの取付手段を含めると、約１８０ｍｍであり、一方短手方向である横方向の外形寸法が約１２ｍｍであり、厚み方向の外形寸法、すなわち全高寸法については、約８ｍｍとすることができるため、厚み方向に設けられたスリットを表示モジュールの辺に沿わせて配置させることで、より一層プラズマテレビや液晶テレビ等の電子機器の小型化を実現することができる。

さらには、量産効果により価格が安価な小型のスピーカ５を多数個使用することで、コスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することができる。

そして、このスピーカシステム７には、これらのスピーカ５を結線するための配線手段６を設けて構成している。

ここで、このスピーカシステム７は、８個のスピーカ５を直線状に連ねて配置させて構成し、背面パネル２には、配線手段６として、プリント配線を設けて構成している。

特に、プリント配線にて構成することで、ごく僅かな厚みで配線することができ、従来のスピーカコードが存在する空中配線に比べて、スピーカコードの存在をなくすことができ、少なくともこのスピーカコード分の薄型化を図ることができる。

そして、このスピーカシステムにて再生できる周波数帯域は、主に中高域であり、低域が必要な場合は、別途低域再生専用のスピーカシステムを設け、映像機器であるプラズマテレビや液晶テレビに内蔵することで全周波数帯域を十分に再生することが可能となる。

低域再生専用のスピーカシステムは、低域の広い指向性を利用することで、中高域再生専用のスピーカシステムのように映像機器の前面部に設ける必要はなく、映像機器の内部の空きスペースを有効に活用して搭載することで、その効果を十分に発揮させることができ、特に映像機器の小型化を妨げることもない。

もちろん、低インチサイズの映像機器等では、低域再生専用のスピーカシステムを特に設けずに使用することも可能である。

ここで、以下にその詳細について説明する。

スピーカシステム７に取付けるスピーカ５については、通常携帯電話等に使用される小型のマイクロスピーカと呼ばれる種類のスピーカを使用している。

このマイクロスピーカと呼ばれる種類のスピーカ５は、携帯電話用として、専用の自動化量産設備により数多く生産されているため、その量産効果により１個あたりの価格が、従来の映像用のスピーカに比べて非常に安価であり、多数個使用してもスピーカシステムの価格を抑制することができる。

次に、このマイクロスピーカであるスピーカ５の構成について説明する。

図３に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで構成された磁気回路２４と樹脂からなるフレーム２６を結合し、このフレーム２６の周縁部に、平面状の振動板２７を接着し、この平面状の振動板２７にこれを駆動させるためのボイスコイル２８を、平面状の振動板２７の外周部近傍に結合し、ボイスコイル２８を磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。

このマイクロスピーカであるスピーカ５の構成は、従来の映像用のスピーカと比べて、ダンパーが存在しない分全高寸法を小さくすることができ、加えて振動板についてもコーン状ではなく平面状の振動板としていることから、さらに全高寸法を小さくすることができる。

このマイクロスピーカであるスピーカ５は、従来の映像用のスピーカと比べて、形状が小さいことと全高寸法が小さいことから、耐入力的には小さい耐入力しか実現することができないという理由から多数個の使用とすることにより、必要な耐入力を実現している。

また、ボイスコイル２８の寸法もできるだけ大きく設定して、振動板２７の外周部近傍に結合することで、ボイスコイル２８の放熱性を良好にすることにより、必要な耐入力を実現している。

そして、振動板２７の外周部近傍にボイスコイル２８を結合することで、振動板２７の縦長方向の両端部の振幅における位相を、ボイスコイル２８と同位相にすることができるため、歪を低減し、安定した音圧周波数特性を実現することができる。

さらに、振動板２７をフレーム２６の周縁部に支持するためのエッジを、振動板２７と異なる柔軟性に富む材料にて振動板２７をインサートして一体成形していることから、高耐入力化とともに、低域を拡大させる方向に広帯域再生化を実現させることができる。

ここでは、取付けるスピーカの数量として、８個連ねて配置した場合について説明したが、これに限定されることなく、２個、４個、６個、１０個、１２個、１６個、２０個、３０個というように自由に設定することが可能である。

直線状に連ねて配置させて構成し、配線する最小単位の数量として、最低限２個あればよい。

このスピーカシステムに取付けるスピーカの数量としては、搭載されるテレビの許容寸法や、スピーカシステムに要求される耐入力や、必要な音量を満足させるための音圧レベルを確保できる数量を加味して設定すればよい。

以上のように、スピーカを直線状に連ねて配置させて構成することで、スピーカシステムとしてプラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの両側面に搭載しやすい寸法を実現することができる。

ここで、スピーカの外形形状については、長方形の形状のスピーカとしているが、このスピーカシステムに使用される小型のマイクロスピーカについても、現在は携帯電話等の情報通信端末の小型化やコンパクト化に伴い、従来の円形や正方形の形状から、長方形やトラック形や楕円形の形状が主流になりつつあるため、これらの形状のマイクロスピーカの価格面についてもその量産効果により安価に入手が可能である。

以上、スピーカシステムに使用されるスピーカの種類として、動電型である小型のマイクロスピーカを使用した場合について説明したが、これに限定されることなく、圧電型や静電型等、小型かつ薄型であればどのような種類のスピーカであっても良く、同様の効果を得ることができる。

次に、スピーカシステム７の構成について説明する。

スピーカシステム７は、スピーカ５の振動板と対向して設けられた前面パネル１と、前面パネル１と反対方向に設けられた背面パネル２と、前面パネル１と背面パネル２とを結合する側面パネル３と、これらの中心部に配置して取付けられたスピーカ５により構成している。

そして、スピーカ５を直線状に連ねて配置させ、個々のスピーカ５を仕切るための仕切り５ａが設けられ、前面パネル１の方向では、スピーカ５の振動板２７の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネル１と直角方向に前面スリット１ａを形成するとともに、背面パネル２の方向では、前記放音方向と反対方向に放音されるように背面パネル２と直角方向に背面スリット２ａを形成して、スピーカ５の振動板２７の前面パネル１の方向と背面パネル２の方向に、それぞれ放音された音が混ざらないように内部で確実に分離してスピーカシステム７を構成している。

このような構成とすることで、前面パネル１の方向では、スピーカ５の振動板２７の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネル１と直角方向に前面スリット１ａを形成することで、スリム形状で、小型化や薄型化を実現したスピーカシステムとすることができる。

そして、背面パネル２の方向では、前面パネル１の放音方向と反対方向に放音されるように背面パネル２と直角方向に背面スリット２ａを形成して構成することで、スピーカ５の振動板２７の前面に放音された音と背面に放音された音とを内部で確実に分離して、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを防止することができるため、良好な音質を実現することができる。

特に、このスピーカシステム７は、スピーカ５の振動板２７の振幅方向と直角方向に放音できる前面スリット１ａを、プラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの辺に沿わせて配置させていることから、より一層小型化を実現することができる。

このように、スリットを形成してスピーカの振動板の振幅方向と直角方向に放音できる構成としても、本発明のスピーカ５の振動板の形状を、従来のようなコーン状ではなく平面状の振動板としていることから、スリットの内部の形状がシンプルになり、回折や位相差による音質劣化を発生させるような前室効果が発生することなく、良好な音質と音圧周波数特性を実現することができる。

そして、スピーカの振動板の前面に放音された音と背面に放音された音とを分離する方法としては、図２に示すように、スピーカの外形形状を、長方形として、この長方形の外形形状を持つスピーカを直線状に結合するとともに、さらにこの結合されたスピーカ全体の外周部に側面パネル３を結合することで、前面に放音された音と背面に放音された音とを分離している。

このとき、空気漏れをなくす目的で、接着剤やシーリング剤を併用することで、より一層空気漏れをなくすことができ、良好な音質を実現することができる。

また、スピーカの外形形状が、トラック形や楕円形の場合には、これらのスピーカを取付けるためのバッフル板をさらに設けて構成することで、簡単に空気漏れをなくすことができ、良好な音質を実現することができる。

すなわち、トラック形や楕円形のスピーカをバッフル板に取付け、このバッフル板を、側面パネル３に結合することで、前面に放音された音と背面に放音された音とを確実に分離することができる。

そして、この場合も同様に、空気漏れをなくす目的で、接着剤やシーリング剤を併用することで、より一層空気漏れをなくすことができ、良好な音質を実現することができる。

さらに、個々のスピーカ５を仕切るための仕切り５ａが設けられていることから、互いのスピーカ同士が相互に干渉して、音質や特性に悪影響を及ぼすこともなく、良好な音質や特性を実現することができる。

この仕切り５ａについては、前面パネル１の前面スリット１ａ側と、背面パネル２の背面スリット２ａ側の両側に形成することで、個々のスピーカ５を完全に仕切ることができる。

また、背面パネル２をプリント基板で構成する場合には、仕切り５ａを前面パネル１のみに形成しても良い。

そして、スピーカ５のフレーム２６と前面パネル１に設けられた仕切り５ａを密着させることで、個々のスピーカ５を完全に仕切ることができる。

一方、この場合、背面パネルの方向には仕切り５ａが設けられていないため、フレーム２６を仕切りとして代用して、フレーム２６の側面に放音孔を設けて、前面に放音された音と反対方向に放音させることで同様の効果を得ることができる。

さらに、別の方法として、前面パネル１または背面パネル２のいずれか一方に、スピーカ５の全高寸法以上の仕切りを設けて、この仕切りの中にスピーカ５を挿入する構成としても良い。

この仕切り５ａについては、前述の構成通り個々のスピーカ５の全てにそれぞれ仕切り５ａが設けられることが、スピーカ同士の相互干渉防止の観点から望ましいが、これに限定されることなく、スピーカ５の２個ずつを一組として仕切りを設けたり、背面パネル２側の仕切りを減らしたり、また、一部または全部をなくしたりと所望の音質や特性に応じて対応することで、コストパフォーマンスを向上させることができる。

さらに、図３では、スピーカ５のヨーク２３と背面パネル２との間に隙間を設けた構成としているが、ヨーク２３と背面パネル２とを密着させて結合し、フレーム２６の側面部に放音孔を設けて、背面側に放音する構成としても良い。

この構成とすることで、スピーカ５のヨーク２３と背面パネル２との間の隙間と、背面パネル２側の仕切りをなくすことができ、さらなる薄型化と低コスト化を実現することができる。

また、前面パネル１を側面まで延長させて側面パネル３を構成し、この前面パネル１と側面パネル３とを同じ材料で一体化して構成して、側面パネル３をスピーカ５のガイドとして使用することで生産効率を向上させる構成としても良い。

すなわち、図３に示すように、スピーカ５のフレームの短径方向の外形寸法と、２枚の側面パネル３の内径寸法とをほぼ同じ寸法に設定して嵌合させることで、がたつきなく高精度な位置決めを実現することができる。

この構成とすることにより、前面パネル１と２枚の側面パネル３とを同時に同じ材料で一体化して射出成形により構成することで、前面パネル１と２枚の側面パネル３とを瞬時に精度高く組立てることができ、生産効率の向上と価格の低減を実現することができる。

そして、この前面パネル１と２枚の側面パネル３との組立品にスピーカ５を８個位置決めをするときにも、ガイドの効果により効率良く位置決めをすることができ、スピーカ５を取付ける時にも生産効率の向上と価格の低減を実現することができる。

また、前面パネル１と２枚の側面パネル３とが一体化されているため、前面パネル１と２枚の側面パネル３との間でのビリツキの発生や、空気漏れ、さらには外れ等の品質不良も発生することがなく、強度が高く安定した品質と信頼性を実現することができる。

以上、側面パネルと、前面パネルとを同じ材料で一体化して構成した場合について説明したが、側面パネルと、背面パネルとを同じ材料で一体化して構成しても良く、この場合も同様の効果が得られる。

また、一方の側面パネルと、前面パネルとを同じ材料で一体化して構成し、さらにもう一方の側面パネルと、背面パネルとを同じ材料で一体化して構成しても良く、この場合も同様の効果が得られる。

さらに、一面を除く全てのパネルを同じ材料で一体化して構成し、この中にスピーカ５を８個挿入したあとに、最後の一面を結合する構成としても良く、この場合も同様の効果がより大きく得られ、加えて生産性も向上させることができる。

そして、スピーカ５を８個位置決めしたあとに、８個のスピーカ５を結線するための配線手段６を設けてスピーカシステム７を構成している。

ここで、背面パネル２には、配線手段６としてプリント配線を設けて構成している。

もちろん、背面パネル２にはプリント配線とせずに、スピーカコードであるリード線にて各々のスピーカ５を結線してもよいが、この場合、リード線の引回しのためのスペースと結線のための時間が必要であり、薄型化と生産性の観点からプリント配線としたほうが有利である。

さらに、この背面パネル２をプリント配線基板いわゆるプリント基板で構成すれば、スピーカの配線パターンを印刷したプリント基板は簡単に生産、入手できるため、背面パネルを別途準備する必要もなく背面パネルを削減することができ、尚一層、生産性の向上と低価格化を実現することができる。

従来のスピーカシステムと比較すると、スピーカ取付け用のビスを数点削減することができ、さらにビス締めによる生産工数も削減することができるため、大きな価格低下を実現することができる。

さらに、ヨーク２３と背面パネル２とを密着させて接着剤や両面テープや粘着剤等で結合し、フレーム２６の側面部に放音孔を設けて、背面側に放音する構成とした場合には、薄型化とともに大きな価格低下を実現することができる。

そして、スピーカ５にバネ性を有する端子を設け、スピーカ５と背面パネル２に設けられたプリント配線の電気接続を、スピーカ５のバネ性を有する端子を加圧してプリント配線に接触接続させてスピーカ５の固定と同時に電気接続をして構成させることで、より安定した電気接続を実現することができる。

このように、バネ性を有する端子を用いることで、安定した電気接続のみならず、常時加圧されている効果による背面パネル２の不要共振の防止等、音響的にも安定したスピーカシステムを実現することができる。

次に、スピーカおよびスピーカシステムの外形や寸法について説明する。

スピーカシステムの外形形状については、映像機器であるプラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの両側面や上下面に配置させることを前提に考えれば、細長い長方形の形状とすることが望ましい。

そして、現在汎用的に携帯電話等に使用される小型のマイクロスピーカと呼ばれる種類のスピーカは、外形が長方形の形状である場合には、横寸法が約９ｍｍで、縦寸法が約１６ｍｍで、厚み方向すなわち全高寸法が約３ｍｍ程度のマイクロスピーカが主流である。

このように、スピーカの外形寸法のうちの短手方向である横方向の外形寸法が１２ｍｍ以下で、かつ長手方向である縦方向の外形寸法が１３ｍｍ以上であれば、スピーカを多数個連ねて細長い長方形形状のスピーカシステムを構成するのに都合が良い。

この汎用的なマイクロスピーカを使用して、スピーカシステムを構成すると、スピーカを８個使用して長手方向に直線状に連ねて配置させた場合は、スピーカシステムの外形寸法のうちの短手方向である横方向の外形寸法が約１２ｍｍとなり、１５ｍｍ以下にすることができる。

これは、スピーカシステムの短手方向である横方向の外形寸法は、スピーカの短手方向である横方向の外形寸法の１．２５倍となり、１．５倍以内にすることができる。

そして、長手方向である縦方向の外形寸法がセットへの取付手段を含めると、約１８０ｍｍとなり、１５０ｍｍ以上のスピーカシステムとなる。

ここで、セットへの取付手段は、スピーカシステムの長手方向の両端に設けられ、孔や切欠きとしている。

一方、スピーカシステムの外形寸法のうちの厚み方向の外形寸法、すなわち全高寸法については、約８ｍｍとすることができ、１０ｍｍ以下にすることができる。

以上の構成とすることで、スピーカシステムの外形寸法のうちの長手方向である縦方向の外形寸法と短手方向である横方向の外形寸法とのアスペクト比を１０以上とすることができ、従来にない高アスペクト比で薄型化を可能とするスピーカシステムを実現することができる。

そして、以上のように小型マイクロスピーカを８個使用して、長手方向に直線状に連ねて配置させ、前面パネルの方向に、スピーカの振動板の振幅方向と直角方向に放音できるように前面スリットを形成し、この前面スリットを正面方向に向けて配置することで、スリム形状で、小型化や薄型化を実現することができる。

また、背面パネルの方向では、前面パネルの放音方向と反対方向に放音できるように背面スリットを形成して構成することで、スピーカの振動板の前面に放音された音と背面に放音された音とを確実に分離して、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを防止することができるため、音圧レベルの低下を防止し、低歪で、良好な音質を実現することができる。

さらに、スリットを防塵ネットで覆って構成することで、スリットの内部に細かい塵や埃が浸入して、異常音を発生する等の動作不良を防止することができ、品質や信頼性を向上させることができる。

また、この防塵ネットの開口率を選択することにより、通気性を調整することができるため、スピーカに与える音響負荷を調整することで、スピーカシステムの音質や音圧周波数特性を自由に調整することができる。

特に、スピーカの振動板の背面に放音される音に対して、音響負荷を与えてスピーカシステムの音質や音圧周波数特性を調整することで、精度の高い音質の調整が可能となり、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを一層防止することができるため、音圧レベルの低下防止や低歪化等の大きな効果を発揮させることができる。

そして、このスピーカシステムは、低インチサイズから高インチサイズまでのほぼ全てのプラズマテレビや液晶テレビ等の映像機器に広く搭載することが可能であり、スピーカシステムの外形寸法として、その搭載面や物流面、作業性等において最適な寸法とすることができる。

そして、このスピーカシステムを搭載したプラズマテレビや液晶テレビ等の映像機器は、そのスピーカシステムの薄型化から、従来にない薄型化や小型化や省スペース化を実現することができる。

また、このスピーカシステムは、小型スピーカが多数連なって構成されていることから、音質的にも中高域の明瞭度が高く、歪の少ない音質を実現することができる。

さらに、別途低域再生専用のスピーカシステムを映像機器に内蔵すれば、低域についても良好に再生することが可能となる。

そして、背面パネルにプリント配線等の配線手段を設けて構成することで、スピーカシステム内部での空中配線をなくし、ビリツキ等の異常音発生を防止することができ、さらに配線を容易で、かつ確実に実施することができるため、高耐入力化、高品質、高信頼性を安価に実現することができる。

さらには、量産効果により価格が安価な小型マイクロスピーカを多数個使用することで、コスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することができる。

そして、高インチサイズの映像機器については、当スピーカシステムを左右に一対の使用のみならず、これを最小単位として、縦方向に多数個配置して、要求される耐入力や音圧レベルの調整を図る搭載方法としても良い。

以上、映像機器であるプラズマテレビや液晶テレビの表示モジュールの両側面や上下面に配置させることを前提に、細長い長方形形状のスピーカシステムとして説明したが、以下に示す前記以外の使用方法としても良い。

以下は、前記の映像機器であるプラズマテレビや液晶テレビよりも小型のパーソナルコンピュータやゲーム機器や情報通信機器等に搭載することを前提にした場合に、前記の８個使いが寸法的に大きくなり搭載しにくい場合の対応である。

スピーカを２個または３個使用して長手方向に直線状に連ねて配置させた場合は、スピーカシステムの外形寸法のうちの短手方向である横方向の外形寸法が約１２ｍｍとなり、１５ｍｍ以下にすることができる。

そして、長手方向である縦方向の外形寸法がセットへの取付手段を含めると、約７５ｍｍとなり、５０ｍｍ以上のスピーカシステムとなる。

以上の構成とすることで、スピーカシステムの外形寸法のうちの長手方向である縦方向の外形寸法と短手方向である横方向の外形寸法とのアスペクト比を６以上とすることができ、小型で、かつ高アスペクト比で薄型化を可能とするスピーカシステムを実現することができる。

そして、以上のように小型マイクロスピーカを２個または３個使用して、長手方向に直線状に連ねて配置させたスピーカシステムは、小型のパーソナルコンピュータやゲーム機器や情報通信機器等に搭載することが可能であり、スピーカシステムの外形寸法として、その搭載面や物流面、作業性等において最適な寸法とすることができる。

そして、このスピーカシステムを搭載した小型のパーソナルコンピュータやゲーム機器や情報通信機器等は、そのスピーカシステムの薄型化から、従来にない薄型化や小型化や省スペース化を実現することができる。

さらに、これらの小型の電子機器については、スピーカシステムのスリットの搭載角度を表示モジュールと同方向にして搭載することのみならず、外方向すなわち背面方向に向けて角度を付けて搭載しても良い。

すなわち、映像表示部である表示モジュールの表示方向に対して直角方向に放音できるようにスピーカシステムを配置して搭載したり、表示モジュールと同方向から直角方向の間の角度に設定して搭載しても良い。

このような構成とすることにより、小型の電子機器特有の欠点である音の広がりを改善し、ステレオ感を十分に発揮させることが可能となる。

以上のように、テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、情報通信機器等の映像表示部を有する電子機器に、本発明のスピーカシステムを、映像表示部の外周枠体部のうちの左右両横部に、スピーカシステムの長手方向を縦方向に配置して搭載することで、コンパクト化のための市場要求である小型化や薄型化を実現させることができる。

また、特に高インチサイズの映像表示部の外周枠体部のうちの上下部に、スピーカシステムの長手方向を横方向に配置して搭載しても良く、この場合、左右に上下それぞれ一対ずつの搭載とすることで、ステレオ再生が可能となる。

もっとも、映像表示部の外周枠体部のうちの上下どちらか一方に一対のみの搭載としても良い。

また、必要であれば、映像表示部の外周枠体部のうちの左右両横部と上下部の両方に搭載しても良く、このような構成とすることにより、高耐入力化と高音圧レベル化を実現することができる。

以上の構成とすることで本発明のスピーカシステムは、小型のスピーカを直線状に連ねて配置させ、前面パネルの方向に、スピーカの振動板の振幅方向と直角方向に放音されるように前面パネルと直角方向に前面スリットが形成され、このスリットを正面方向に向けて配置させることで、スリム形状で、小型化や薄型化を実現することができる。

また、背面パネルの方向では、前面パネルの放音方向と反対方向に放音されるように背面パネルと直角方向に背面スリットが形成されて構成されることで、スピーカの振動板の前面に放音された音と背面に放音された音とを確実に分離して、背面からの逆位相成分を有する音が前面に回りこんで悪影響を及ぼすのを防止することができるため、音圧レベルの低下を防止し、低歪で、良好な音質を実現することができる。

さらに、個々のスピーカを仕切るための仕切りが設けられていることから、互いのスピーカ同士が相互に干渉して、音質や特性に悪影響を及ぼすこともなく、良好な音質や特性を実現することができる。

そして、背面パネルに配線手段を設けて構成することで、スピーカシステム内部での空中配線をなくし、ビリツキ等の異常音発生を防止することができ、さらに配線を容易で、かつ確実に実施することができるため、高耐入力化、高品質、高信頼性と低価格を実現することができる。

さらには、量産効果により価格が安価な小型スピーカを多数個使用することで、コスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することができる。

以上の構成とすることで本発明のスピーカシステムは、コンパクト化のための市場要求である小型化や薄型化を実現したスピーカシステムでありながら、高性能化のための市場要求である高耐入力化、高品質、高信頼性を両立させ、さらにはコスト的要求についても満足できるスピーカシステムを提供することができるという大きな効果を奏するものである。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明について説明する。

図６は、本発明の一実施の形態における移動体装置である自動車６０の断面図を示したものであり、本発明のスピーカシステム７を自動車６０の天井やインパネやサンバイザーやシートやリアトレイ等に組込んで、カーオーディオやカーナビゲーションの一部として使用して自動車６０を構成したものである。

本発明のスピーカシステムを搭載する位置については、上記以外にヘッドレスト、アームレスト、コックピット、ミラー、メータ、ステアリング、ピラー、ドア等、その小型化や薄型化の特長を活かせる位置や部位であればどの位置や部位であっても良い。

この構成とすることにより、小型化や薄型化やコンパクト化されたスピーカシステムの効果により、このスピーカシステムを搭載した自動車等の移動体装置の小型化や軽量化を実現することができる。

また、音質的にも中高域の明瞭度が高く、歪の少ない音質を実現することができ、別途低域再生専用のスピーカシステムを設ければ、低域についても良好に再生することが可能となる。

さらに、背面パネルに配線手段を設けて構成することで、スピーカシステム内部での空中配線をなくし、配線を容易にし、ビリツキ等の異常音発生を防止し、高耐入力化、高品質、高信頼性と低価格を実現することができる効果により、このスピーカシステムを搭載した自動車等の移動体装置の高品質、高信頼性と低価格を実現することができる。

特に、自動車等の移動体装置に搭載する場合の利点としては、従来品の空中配線の問題点であった、移動体装置の移動時の振動により発生する空中配線とスピーカシステムのエンクロージャ内壁との接触によるビリツキ等の異常音をなくすことができるという大きな効果を発揮できる。

よって、自動車等の移動体装置の燃費の向上と音質の良好化と、低価格化、高品質、高信頼性を実現することができるという大きな効果を奏するものである。

以上、移動体装置についての一例として自動車に本発明のスピーカシステムを搭載した場合について説明したが、これに限定されることなく、自転車やオートバイ、バス、電車、船舶、飛行機等の移動体装置であればどのような装置であっても搭載が可能である。

そして、このスピーカシステムを搭載した移動体装置の燃費の向上と音質の良好化と、低価格化、高品質、高信頼性を実現することができるという大きな効果を奏するものである。

本発明にかかるスピーカシステムは、小型化や薄型化が必要とされるスピーカシステムに適用できる。

１ 前面パネル
１ａ 前面スリット
２ 背面パネル
２ａ 背面スリット
３ 側面パネル
５ スピーカ
５ａ 仕切り
６ 配線手段
７ スピーカシステム
２１ マグネット
２２ 上部プレート
２３ ヨーク
２４ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２８ ボイスコイル
３１ 前面パネル
３２ 背面パネル
３４ エンクロージャ
３５ スピーカ
３７ スピーカシステム
４１ マグネット
４２ 上部プレート
４３ ヨーク
４４ 磁気回路
４５ 磁気ギャップ
４６ フレーム
４７ 振動板
４８ ボイスコイル
４９ ダンパー
５０ ダストキャップ
６０ 自動車

Claims (31)

1. 中心部に配置されたスピーカと、このスピーカの振動板と対向して設けられた前面パネルと、前記前面パネルと反対方向に設けられた背面パネルと、前記前面パネルと前記背面パネルとが結合された側面パネルとから構成されたスピーカシステムであって、前記スピーカシステムは、２個以上の前記スピーカを直線状に連ねて配置させ、個々の前記スピーカを仕切るための仕切りが設けられ、前記前面パネルの方向では、前記スピーカの振動板の振幅方向と直角方向に放音されるように前記前面パネルと直角方向にスリットが形成されるとともに、前記背面パネルの方向では、前記放音方向と反対方向に放音されるように前記背面パネルと直角方向にスリットが形成され、前記スピーカの振動板の前記前面パネルの方向と前記背面パネルの方向に、それぞれ放音された音が混ざらないように分離されてなるスピーカシステム。
2. 背面パネルに配線手段を設けて構成した請求項１記載のスピーカシステム。
3. 配線手段として、背面パネルにプリント配線を設けて構成した請求項２記載のスピーカシステム。
4. 背面パネルをプリント基板で構成してなる請求項２記載のスピーカシステム。
5. 側面パネルと、前面パネルまたは背面パネルとを同じ材料で一体化して構成した請求項１記載のスピーカシステム。
6. スピーカは、背面パネルに固定をしてなる請求項１記載のスピーカシステム。
7. スピーカは、背面パネルに電気接続をしてなる請求項１記載のスピーカシステム。
8. スピーカを取付けるためのバッフル板をさらに設けてなる請求項１記載のスピーカシステム。
9. スピーカにバネ性を有する端子を設け、スピーカと背面パネルに設けられたプリント配線の電気接続を、スピーカのバネ性を有する端子を加圧してプリント配線に接触接続させてなる請求項３記載のスピーカシステム。
10. スピーカの外形形状を、長方形形状とした請求項１記載のスピーカシステム。
11. スピーカの外形形状を、トラック形、楕円形のうちのいずれかの形状とした請求項１記載のスピーカシステム。
12. スピーカを直線状に連ねて配置する方向は、スピーカの長手方向に連ねて配置した請求項１０または請求項１１記載のスピーカシステム。
13. スピーカシステムの外形寸法のうちの長手方向である縦方向の外形寸法と短手方向である横方向の外形寸法とのアスペクト比を６以上とした請求項１記載のスピーカシステム。
14. スピーカシステムの外形寸法のうちの長手方向である縦方向の外形寸法と短手方向である横方向の外形寸法とのアスペクト比を１０以上とした請求項１記載のスピーカシステム。
15. セットへの取付手段を両端に設けた請求項１記載のスピーカシステム。
16. スピーカシステムの外形寸法のうちの短手方向である横方向の外形寸法が１５ｍｍ以下で、かつ長手方向である縦方向の外形寸法が５０ｍｍ以上である請求項１記載のスピーカシステム。
17. スピーカシステムの外形寸法のうちの短手方向である横方向の外形寸法が１５ｍｍ以下で、かつ長手方向である縦方向の外形寸法が１５０ｍｍ以上である請求項１記載のスピーカシステム。
18. スピーカシステムの外形寸法のうちの厚み方向の外形寸法が１０ｍｍ以下である請求項１記載のスピーカシステム。
19. スピーカシステムの短手方向である横方向の外形寸法は、スピーカの短手方向である横方向の外形寸法の１．５倍以内である請求項１記載のスピーカシステム。
20. スピーカの外形寸法のうちの短手方向である横方向の外形寸法が１２ｍｍ以下で、かつ長手方向である縦方向の外形寸法が１３ｍｍ以上である請求項１記載のスピーカシステム。
21. スピーカを８個使用して構成した請求項１記載のスピーカシステム。
22. スリットを防塵ネットで覆って構成した請求項１記載のスピーカシステム。
23. 防塵ネットは、通気性を調整することでスピーカに音響負荷を与えられる構成とした請求項２２記載のスピーカシステム。
24. 請求項１記載のスピーカシステムを搭載した電子機器。
25. 映像表示部を有する請求項２４記載の電子機器。
26. 電子機器は、テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、情報通信機器のいずれかである請求項２４記載の電子機器。
27. 映像表示部の外周枠体部のうちの左右両横部に、スピーカシステムの長手方向を縦方向に配置して搭載した請求項２５記載の電子機器。
28. 映像表示部の外周枠体部のうちの上部または下部に、スピーカシステムの長手方向を横方向に配置して搭載した請求項２５記載の電子機器。
29. 請求項１記載のスピーカシステムを搭載した移動体装置。
30. 映像表示部の表示方向と同方向に放音できるようにスピーカシステムを配置して搭載した請求項２５記載の電子機器。
31. 映像表示部の表示方向に対して直角方向に放音できるようにスピーカシステムを配置して搭載した請求項２５記載の電子機器。

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