JP6926859B2

JP6926859B2 - 音響装置

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Publication number: JP6926859B2
Application number: JP2017172234A
Authority: JP
Inventors: 昭彦野崎; 常典佐野; 野呂　正夫; 正夫野呂
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2021-08-25
Anticipated expiration: 2037-09-07
Also published as: US11330362B2; WO2019049438A1; CN111264064B; JP2019047469A; US20200204905A1; CN111264064A

Description

この発明は、双方向に放音を行う音響装置に関する。

演奏会場等においては、スピーカから放音される演奏音を聴者に聴かせるだけでなく、演者にも聴かせることが望まれる。そこで、スピーカの放音面と聴者との間の位置にて演者が演奏を行う方法が考えられる。しかしながら、この方法には、スピーカから聴者に向かう演奏音の一部が演者によって遮られる問題がある。

そこで、演奏音の放音手段として、前面および背面の両方から放音を行う平面スピーカを採用し、平面スピーカの前面から放音される演奏音を聴者に聴かせ、同平面スピーカの背面から放音される演奏音を演者に聴かせる方法が考えられる。

しかしながら、平面スピーカは、低域から高域までの広い周波数帯域において高品質の再生を行うことが困難であり、楽器演奏や音楽再生用途には不向きである。

特許文献１は、２つのスピーカを背中合わせに配置し、一方のスピーカを駆動する音信号を位相反転した音信号により他方のスピーカを駆動する技術を開示している。そこで、この技術を利用して、聴者と演者の両方に演奏音を聴かせる方法が考えられる。

しかし、この特許文献１に開示の技術では、低域を含む音声帯域全体を再生する２つのスピーカユニットが背中合わせに配置され、さらに各スピーカユニット前面にホーンが取り付けられているため、スピーカ装置の前後方向のサイズが大きくなる問題がある。

特開平４−１３７９９４号公報

以上のように、従来、楽器演奏や音楽再生用途に適した音響装置であって、低域から高域までの広い周波数帯域において再生音を聴者および演者に個別に提供することができる薄型で軽量な音響装置は提供されていなかった。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、前面からの放音および背面からの放音により、低域から高域までの広い周波数帯域に亙って再生音を提供可能な薄型で軽量な音響装置を提供することを目的とする。

この発明は、前面および背面から各々放音する低域再生用平面スピーカと、前記平面スピーカの前面が向かう方向へ放音する第１の中高域再生用スピーカと、前記平面スピーカの背面が向かう方向へ放音する第２の中高域再生用スピーカとを具備することを特徴とする音響装置を提供する。

この発明によれば、低域においては、同じ低域再生用平面スピーカの前面と背面が放音を行うので、音響装置の前方および後方に低域の再生音を提供することができる。また、中高域については、平面スピーカの前面が向かう方向へ放音する第１の中高域再生用スピーカと、平面スピーカの背面が向かう方向へ放音する第２の中高域再生用スピーカとが放音を行う。従って、前面からの放音および背面からの放音の両方において、低域から高域までの広い周波数帯域に亙って再生音を提供することができる。また、この発明によれば、低域での放音手段として平面スピーカを採用しているので、薄型で軽量な音響装置を実現することができる。

この発明の一実施形態である音響装置の電気的構成を示すブロック図である。同音響装置の前面および背面を示す図である。この発明の他の実施形態である音響装置の背面を示す図である。この発明の他の実施形態である音響装置の背面を示す図である。この発明の他の実施形態である音響装置の電気的構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。

図１はこの発明の一実施形態である音響装置１００の電気系の構成を示すブロック図である。図１において、ネットワーク１は、再生対象である入力音信号を中高帯域の音信号と低域の音信号に分けて出力する手段である。

信号調整部２は、ネットワーク１から供給される低域の音信号に基づき、低域再生用平面スピーカ３を駆動する駆動回路である。この信号調整部２は、ネットワーク１から供給される低域の音信号の周波数特性を調整するイコライザと、このイコライザが出力する低域の音信号を増幅して低域再生用平面スピーカ３を駆動するアンプと、このアンプの出力レベルを調整するボリュームを有する。信号調整部２は、後述する操作部から与えられる指示に従って、低域再生用平面スピーカ３から放音される再生音の周波数特性をイコライザにより調整し、音量をボリュームにより調整することが可能である。アクチュエータ３１は、信号調整部２の出力信号に基づいて、低域再生用振動板３２を駆動する。このアクチュエータ３１および低域再生用振動板３２は、低域再生用平面スピーカ３を構成している。このアクチュエータ３１が低域再生用振動板３２を前後に駆動することにより、低域再生用振動板３２の前面および背面から平面波である音波が発生し、音響装置１００の前面側および背面側から放音される。

信号調整部４Ｆは、ネットワーク１から出力される中高域の音信号に基づき、音響装置１００の前面側に設けられた第１の中高域再生用スピーカ５Ｆを駆動する駆動回路である。信号調整部４Ｒは、ネットワーク１から出力される中高域の音信号の位相反転を行い、この位相反転後の音信号により音響装置１００の背面側に設けられた第２の中高域再生用スピーカ５Ｒを駆動する駆動回路である。

これらの信号調整部４Ｆおよび４Ｒは、放音特性調整手段の一部をなすものであり、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆおよび第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音特性（具体的には再生音の音量と周波数特性）を調整する機能を有する。

さらに詳述すると、信号調整部４Ｆは、ネットワーク１から供給される中高域の音信号の周波数特性を調整するイコライザと、このイコライザが出力する第１の中高域再生用音信号を増幅して第１の中高域再生用スピーカ５Ｆを駆動するアンプと、このアンプの出力レベルを調整するボリュームを有する。信号調整部４Ｆは、後述する操作部から与えられる指示に従って、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆから放音される再生音の周波数特性をイコライザにより調整し、音量をボリュームにより調整することが可能である。

また、信号調整部４Ｒは、ネットワーク１から供給される中高域の音信号の位相反転を行い、かつ、周波数特性を調整するイコライザと、このイコライザが出力する第２の中高域再生用音信号を増幅して第２の中高域再生用スピーカ５Ｒを駆動するアンプと、このアンプの出力レベルを調整するボリュームを有する。信号調整部４Ｒは、後述する操作部から与えられる指示に従って、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒから放音される再生音の周波数特性をイコライザにより調整し、音量をボリュームにより調整することが可能である。なお、イコライザにおける周波数特性の調整のための機能は、信号調整部４Ｆと信号調整部４Ｒとで共用にしてもよい。

図２（ａ）は本実施形態による音響装置１００を前面側から見た正面図、図２（ｂ）は同音響装置１００を背面側から見た背面図である。

図２（ａ）に示すように、音響装置１００の下約半分の領域には、低域再生用振動板３２が配置されている。この低域再生用振動板３２の背面には、図２（ｂ）に示すように、アクチュエータ３１が４個固定されている。そして、図２（ａ）に示すように、音響装置１００の前面の低域再生用振動板３２の上方には第１の中高域再生用スピーカ５Ｆが配置されている。

第１の中高域再生用スピーカ５Ｆは、水平方向に並んだ３個のスピーカユニット５１を有している。このスピーカユニット５１は、信号調整部４Ｆの出力信号により駆動されて放音する。このスピーカユニット５１の放音方向は、低域再生用平面スピーカ３の低域再生用振動板３２の前面の向かう方向と同じである。なお、このスピーカユニット５１の個数は任意である。

図２（ｂ）に示すように、音響装置１００の背面において、低域再生用振動板３２の上方には、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒが配置されている。

第２の中高域再生用スピーカ５Ｒは、水平方向に並んだ３個のスピーカユニット５２を有している。このスピーカユニット５２は、信号調整部４Ｒの出力信号により駆動されて放音する。標準状態において、このスピーカユニット５２の放音方向は、低域再生用平面スピーカ３の低域再生用振動板３２の背面の向かう方向と同じである。しかし、本実施形態では、後述する回転摘まみ１６ａおよび１６ｂの回転操作により放音方向を標準状態から傾けることが可能である。

第２の中高域再生用スピーカ５Ｒにおいて、スピーカユニット５２の個数は任意である。また、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒにおけるスピーカユニット５２の個数は、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆにおけるスピーカユニット５１の個数と同じであってもよく、異なっていてもよい。スピーカユニット５１、５２の振動板形状は、平面形でもよいし、コーン形でもよい。中高域再生用のスピーカユニット５１、５２は小型なので、スピーカユニット５１および５２を背中合わせに配置しても、音響装置１００の全体としての厚さが問題になることはない。しかしながら、音響装置１００の前面側に放音面があるスピーカユニット５１と、背面側に放音面があるスピーカユニット５１の垂直面内での位置をずらして配置してもよい。この構成によれば、さらに音響装置１００を薄くすることができる。

第２の中高域再生用スピーカ５Ｒでは、その水平方向両端から水平方向に支持軸１５ａおよび１５ｂが各々突出している。この支持軸１５ａおよび１５ｂは、音響装置１００の筐体の左側面および右側面に設けられた各孔を貫通しており、各孔から突き出した支持軸１５ａおよび１５ｂの先端には、回転摘まみ１６ａおよび１６ｂが各々固定されている。この回転摘まみ１６ａおよび１６ｂは、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音態様を調整するための放音態様操作手段として機能する。具体的には、演者は、この回転摘まみ１６ａおよび１６ｂを回すことにより、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音方向を上向きにし、または下向きにする等、演者の体格・姿勢・好み等に合わせて調整することが可能である。

音響装置１００の背面において、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの上方には操作部２０が設けられている。この操作部２０には、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆの再生音の音量および周波数特性と、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの再生音の音量および周波数特性と、低域再生用平面スピーカ３の再生音の音量および周波数特性とを独立に調整するための操作子や、音声増幅に関する操作に使用される操作子等、各種の操作子が設けられている。
以上が本実施形態による音響装置の詳細である。

本実施形態において、アクチュエータ３１は、信号調整部２から出力される低域の音信号に基づき、低域再生用振動板３２を駆動する。この結果、音響装置１００の前面が向かう方向と、背面が向かう方向に互いに逆相の低域の再生音が放音される。

一方、信号調整部４Ｆは、ネットワーク１から出力される中高域の音信号に基づき、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆを駆動する。また、信号調整部４Ｒは、ネットワーク１から出力される中高域の音信号を位相反転し、この位相反転された音信号に基づき、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒを駆動する。この結果、音響装置１００の前面が向かう方向と、背面が向かう方向に互いに逆相の中高域の再生音が放音される。

従って、本実施形態によれば、音響装置１００の前方に位置する聴者と、音響装置１００の後方に位置する演者の両方が音響装置１００の低域および中高域の再生音を聴取することができる。

ここで、低域再生用平面スピーカ３が前方および後方に互いに逆相の低域再生音を放音するのに合わせて、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆおよび第２の中高域再生用スピーカ５Ｒは、前方および後方に互いに逆相の中高域の再生音を放音する。従って、音響装置１００の前方に位置する聴者と、音響装置１００の後方に位置する演者は、全帯域において位相の揃った再生音を聴取することができる。なお、音響装置１００の前方に放音される再生音と後方に放音される再生音を同一の人間が聴取することはないため、音響装置１００の前後において再生音の位相が反転することに問題はない。

また、本実施形態では、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆから放音される中高域の再生音の音量および周波数特性と、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒから放音される中高域の再生音の音量および周波数特性とを操作部２０の操作により別個独立に調整することが可能である。従って、聴者および演者の双方への中高域での放音特性を所望の特性に調整することができる。例えば音響装置１００に対する聴者までの距離に比べて、演者までの距離が極端に短い場合に、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒから放音される音量を絞ることが必要になるが、そのような音量調整も可能になる。

また、本実施形態では、回転摘まみ１６ａおよび１６ｂの操作により第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音方向を調整することができる。従って、例えば音響装置１００の近距離内にいる演者の耳の高さ等、演者にとって好ましい高さに中高域の再生音を放音することができる。

また、本実施形態では、低域再生用振動板３２を低域再生用の振動体としているので、低域再生用のスピーカの厚さを薄くすることが可能であり、音響装置１００全体を薄型にすることができる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）図３（ａ）はこの発明の他の実施形態である音響装置１００Ａの背面図である。なお、この図３（ａ）において、前掲図２（ｂ）に示された部分と対応する部分には共通の符号を使用し、その説明を省略する。上記実施形態において、低域再生用平面スピーカ３は、低域再生用振動板３２の前面および背面から放音を行うため、低域再生用平面スピーカ３の前方に放音される音と後方に放音される音の音量や周波数特性を独立に調整することができない。そこで、図３（ａ）に示す態様では、音響装置１００Ａの筐体の背面において、低域再生用平面スピーカ３の低域再生用振動板３２と、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒとを三方から囲む領域に、矩形の吸音パネルの縁を収容するための支持枠３４が設けられている。図３（ｂ）は、この支持枠３４に吸音パネル３３の底辺、左辺および右辺を収容した状態が示されている。このように吸音パネル３３を収容すると、吸音パネル３３により低域再生用平面スピーカ３の低域再生用振動板３２の背面と、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音面が覆われる。この結果、吸音パネル３３が放音特性調整手段として機能し、音響装置１００Ａの背面から放音される低域および中高域の再生音の音量および周波数特性を調整する。特性の異なる複数種類の吸音パネル３３を用意し、所望のものを選択して放音特性調整手段として使用してもよい。このようにすることで、低域再生用振動板３２の背面と、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音特性を所望の特性に調整することができる。

（２）図４に示す音響装置１００Ｂは、図３（ａ）の態様の変形例である。この音響装置１００Ｂの筐体の背面には図３（ａ）に示す支持枠３４は設けられていない。その代わりに、この音響装置１００Ｂの筐体の背面において、低域再生用振動板３２および第２の中高域再生用スピーカ５Ｒが占める矩形領域の４頂点付近には４個のパネル接続孔３５が設けられている。この４個のパネル接続孔３５には、矩形をなす吸音パネルの４頂点に設けられた弾性を有する突起部（図示略）が圧入され、これにより吸音パネルが音響装置１００Ｂの筐体の背面に支持される。従って、この態様においても、図３（ａ）に示す態様と同様な効果が得られる。

（３）図３（ａ）に示すような支持枠３４、図４に示すようなパネル接続孔３５を設ける代わりに、吸音パネルを面ファスナ等により音響装置の筐体の背面に貼り付けてもよい。

（４）上記実施形態では、第１の中高域再生用スピーカ５Ｆの放音特性（具体的には再生音の音量と周波数特性）を調整する信号調整部４Ｆと第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音特性を調整する信号調整部４Ｒを放音特性調整手段として設けた。しかし、第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音特性のみを調整する放音特性調整手段を設けてもよい。また、上記（１）および（２）の態様では、吸音パネルは、低域再生用振動板３２の背面および第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの放音特性を調整した。しかし、そのようにする代わりに、低域再生用振動板３２の背面または第２の中高域再生用スピーカ５Ｒの一方の放音特性のみを吸音パネルが調整するようにしてもよい。

（５）上記実施形態では、スピーカユニット５１、５２を低域再生用振動板３２の上方に設けたが、スピーカユニット５１、５２の位置はこれに限定されるものではない。スピーカユニット５１、５２は、低域再生用振動板３２の上方以外の位置に設けてもよい。

（６）周波数特性、音量等の音に関する制御機能だけでなく、映像再生のための制御機能も付加し、映像表示部を演者側（上記実施形態では背面側）に設けることで、屋外において使用するカラオケ装置を構成してもよい。

（７）上記実施形態による音響装置内に音源および鍵盤等の演奏操作子を設けることにより、簡易電子楽器を構成してもよい。通常の可搬型電子鍵盤楽器は、概ね一方向への放音を行うが、この簡易電子楽器は、演者側と聴者側へ同時に同規模の再生音を提供することができるという利点がある。

（８）周波数帯域毎に独立に、または前面と背面とで独立に放音対象である音信号を調整する代わりに、あるいはそれに加えて、全体の音量や周波数特性を調整する信号調整部を入力段（ネットワーク１の前）に設けてもよい。図５はそのような音響装置の構成例を示すブロック図である。この図５に示す音響装置１００Ｃは、上記実施形態（図１）の音響装置１００におけるネットワーク１の前段に信号調整部６を設けた構成となっている。この態様では、低域の音信号のみを対象とした信号調整を信号調整部２により行い、音響装置１００Ｃの前面側に放音する中高域の音信号のみを対象とした信号調整を信号調整部４Ｆにより行い、音響装置１００Ｃの背面側に放音する中高域の音信号のみを対象とした信号調整を信号調整部４Ｒにより行うことができる。それに加えて、この態様では、音響装置１００Ｃの全体としての音量や周波数特性の調整を信号調整部４により行うことができる。また、この例において、信号調整部６は、第１の入力音信号と第２の入力音信号をミキシングしてネットワーク１に供給するミキサとしての機能を有する。この音響装置１００Ｃにおいて、上記実施形態の操作部２０に相当する部位には、このミキサのミキシング比等を指定するための操作子が設けられる。従って、この態様によれば、複数チャネルの音信号を所望の態様でミキシングして放音することができる。

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ……音響装置、１……ネットワーク、３……低域再生用平面スピーカ、３１……アクチュエータ、３２……低域再生用振動板、２，４Ｆ，４Ｒ，６……信号調整部、５Ｆ……第１の中高域再生用スピーカ、５Ｒ……第２の中高域再生用スピーカ、５１，５２……スピーカユニット、１５ａ，１５ｂ……支持軸、１６ａ，１６ｂ……回転摘まみ、２０……操作部、３３……吸音パネル、３４……支持枠、３５……パネル接続孔。

Claims

前面および背面から各々放音する低域再生用平面スピーカと、
前記平面スピーカの前面が向かう方向へ放音する第１の中高域再生用スピーカと、
前記平面スピーカの背面が向かう方向へ放音する第２の中高域再生用スピーカと
を具備することを特徴とする音響装置。
前記第１の中高域再生用スピーカを駆動する音信号を位相反転した音信号により前記第２の中高域再生用スピーカを駆動することを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
前記第２の中高域再生用スピーカまたは前記低域再生用平面スピーカの背面の少なくとも一方の放音特性を調整する放音特性調整手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の音響装置。
前記放音特性調整手段は、前記第２の中高域再生用スピーカの駆動回路または前記低域再生用平面スピーカの駆動回路の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項３に記載の音響装置。
前記放音特性調整手段は、前記第２の中高域再生用スピーカまたは前記低域再生用平面スピーカの少なくとも一方を覆う吸音パネルを含むことを特徴とする請求項３または４に記載の音響装置。
前記第２の中高域再生用スピーカの放音態様を調整するための放音態様操作手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の請求項に記載の音響装置。