JPH11234771A - パネル型スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動板の機械的強度と駆動効率を向上する。 【解決手段】 硬く機械的挟持の大きな特性を有する素
材によってパネル状に形成された振動板２と、この振動
板２の主面２ａに取り付けられるとともに再生入力信号
に基づいて振動板２を駆動する少なくとも１個以上のダ
イナミックドライバユニット３とを備える。ダイナミッ
クドライバユニット３は、磁気回路構成部材９が振動板
２に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピーカ装置に関
し、さらに詳しくはパネル状の振動板を振動させて再生
出力を放音するようにした平面型スピーカ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スピーカ装置としては、一般にコーン型
ダイナミックスピーカやホーン型ダイナミックスピーカ
等が知られいる。例えばコーン型ダイナミックスピーカ
は、円錐形状を呈して形成された振動板と、この振動板
を駆動するドライバユニットと、振動板の外周縁部を支
持するフレームと、これら各部材を収納したキャビネッ
ト等の部材によって構成される。ドライバユニットは、
ボイスコイルと、ポールと、ヨークと、プレートと、マ
グネットと、ダンパー及びセンタキャップ等の部材によ
って構成されている。

【０００３】振動板は、軽量で内部損失が大きな素材に
よって上述した円錐形を基本形状に形成され、その中心
部にドライバユニットが配置される。振動板は、一般に
内周部から外周部に向かって次第にその厚みが薄くされ
るるとともに、その外周縁部が全周に亘って矢紙を介し
てフレームに支持されている。フレームは、振動板とド
ライバユニットとを結合するとともに、振動板を囲って
その保護作用も奏する部材である。フレームには、振動
板に対してその振動動作による反作用の影響を及ぼさな
いように、一般に切欠き窓が形成されている。矢紙は、
振動板の外周縁部の押さえと、この振動板が振動動作し
た際にキャビネットの取付部と接触しないように作用す
る。

【０００４】一方、ホーン型ダイナミックスピーカは、
ボイスコイルによって駆動される振動板の振動音をホー
ンによって拡大して放出するようにしたものであり、ホ
ーンを有する以外の基本的な構成については上述したコ
ーン型ダイナミックスピーカと同等とされる。すなわ
ち、ホーン型ダイナミックスピーカにおいても、例えば
マグネットと、その先端部に一体に組み付けられたポー
ルと、ポールの周囲を取り囲むヨークと、ポールと対向
する開口部を有してヨークに組み付けられたプレート等
の部材によってドライバユニットを構成し、このドライ
バユニットによって振動板が振動動作される。

【０００５】振動板は、アルミニウム等の軽金属や合成
樹脂等によって球面形状を呈して形成されている。振動
板は、開口部を閉塞することによってポールと対向する
ようにしてその外周縁部がプレートに結合されている。
振動板は、上述したコーン型ダイナミックスピーカの振
動板よりも小さくかつ振動系の共振が再生帯域のほぼ中
央領域でよいために機械的剛性が大きい。したがって、
振動板は、ダンパーを介すること無くプレートに結合さ
れるとともに、その周辺部をドライバユニットによって
振動動作される。換言すれば、ホーン型ダイナミックス
ピーカにおいても、その振動板が、コーン型ダイナミッ
クスピーカの振動板と同様に外周縁部を固定されて支持
されている。

【０００６】ところで、スピーカ装置においては、ボッ
クス等を必要とせず薄型であり、自由な位置に設置する
ことができるいわゆるパネル型スピーカ装置の実現につ
いて多くの試みが図られてきた。しかしながら、これら
の多くの試みは、いずれも技術上の限界や音響性能の限
界等によって理想的なパネル型スピーカ装置を実現する
までには至っていない。これらの試みは、その多くが上
述したコーン型ダイナミックスピーカやホーン型ダイナ
ミックスピーカを基本としたものであった。

【０００７】薄型スピーカ装置としては、例えばパネル
状の振動板を固定極に対して微小な間隔を以って対向配
置してなるコンデンサ型スピーカが知られている。コン
デンサ型スピーカは、一般に振動板に金属薄膜が成膜形
成されるとともにこの振動板と固定極との間に数１００
ボルトの直流偏倚電圧が印加されてなる。振動板は、固
定極に再生信号が入力されると、この固定極との間の磁
気的吸引力の変化によって振動する。また、コンデンサ
型スピーカとしては、振動板を挟んで固定極を配置する
ことによって、全帯域用に対応するようにしたプッシュ
プル型スピーカも提供されている。

【０００８】コンデンサ型スピーカは、上述したように
放音部に数１００ボルトの電圧を印加する必要があるこ
とから、いかなる場所にでも自由に設置することが困難
であるとともに、温度や湿度条件の変化による安定性が
低いといった問題点を有している。また、コンデンサ型
スピーカは、入力電圧が直流偏倚電圧に規定されること
によって、入力電圧に対して得られる最大無歪み出力音
圧レベルが上述したダイナミックスピーカ装置に比較し
て小さいといった問題もある。さらに、コンデンサ型ス
ピーカは、全帯域で安定した周波数特性を確保するため
には振動板が大型化するといったように種々の問題点を
有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】スピーカ装置は、一般
に再生入力信号が供給されるとドライバユニットによっ
て振動板がピストンのように動作して出力再生が行われ
ると考えられている。したがって、パネル型スピーカ装
置においても、振動板を電磁駆動方式や静電駆動方式に
より上述した従来型のスピーカ装置の振動板と同様に動
作する高精度の平面ダイヤフラムを製作する試みがなさ
れていた。例えば静電駆動方式の振動板においては、所
定のテンションを以って外周部が支持されており、ドラ
イバユニットからの駆動力が与えられるとその駆動位置
から波動が同心円状に連続して発生する。かかる振動板
は、大きな単一位相の振動板として動作することによっ
て、音の集中と制御が不可能な振動とを生じる大面積ピ
ストン動作に起因する種々の問題を解決しなければなら
ない。

【００１０】一方、パネル型スピーカ装置として、曲げ
波動理論に基づいてドライバユニットにより振動板を駆
動するようにした新規なパネル構造を有するスピーカ装
置が提案されている。この新規なパネル型スピーカ装置
は、機械的剛性が比較的大きな堅いパネル構造によって
振動板が構成されており、ドライバユニットから駆動力
が与えられるとこの振動板の表面全体に複雑な振動モー
ドが生成される。振動モードは、平面パネル（振動板）
の動作周波数の範囲に均一に分布された最も複雑で密集
した波形の構造となる。新規なパネル型スピーカ装置
は、有限サイズの振動板に関する曲げ波動の物理的特性
と、波動の速度対周波数特性と、駆動点インピーダンス
特性との解析により特徴付けられる。

【００１１】新規なパネル型スピーカ装置は、想定され
る用途に応じてパラメータが最適化された曲げ剛性の振
動板が用いられる。新規なパネル型スピーカ装置は、一
般に振動板から最大密度の曲げモードを確保するため
に、この振動板の中心点付近がドライバユニットによっ
て駆動される。振動板は、有限要素解析によって均一な
モード密度を与える特定の縦横比が数学的なモデリング
ツールによって実証されている。また、振動板は、フー
リェ型の分析によって、最良のモードの均一性を実現す
る駆動力の供給位置が求められる。そして、振動板にお
いては、フーリェ型分析の拡張によって高周波数帯域に
おいて多少の損失が生じるものの、より大きな面積の振
動板を駆動することが可能とされる。振動板は、波動関
数のゼロ周波数限界をとることにより、より一般的な静
的梁の曲げ方程式に近似した曲げ剛性の式によって表現
される。

【００１２】新規なパネル型スピーカ装置は、振動板の
曲げ動作を規定する要因、すなわち面密度、曲げ剛性、
幾何学的寸法（外形寸法）、表面積、駆動点の位置、及
びドライブユニットのパラメータ、コアのシェアモジュ
ール、内部損失、或いは振動板の支持方法のパラメータ
が最適に設定されることによって製作される。一般的な
スピーカ装置においては、ダイポールと称される後方の
音が前方の音と逆相を呈することから、中周波数帯域か
ら低周波数帯域の音響エネルギーの打ち消しを防ぐ大き
なバッフル板やエンクロジャを必要とする。一方、新規
なパネル型スピーカ装置においては、バイポーラと称さ
れる後方の音の輻射が前方の音と加算されることから、
効率の改善が図られるとともにバッフル板やエンクロー
ジャを不要としている。

【００１３】新規なパネル型スピーカ装置は、単一素子
のトランスデューサで駆動される１枚の振動板によって
フルレンジの出力再生を可能とする。新規なパネル型ス
ピーカ装置は、振動板の適切な材質の選択とトランスデ
ューサに適合した構成とによって、従来のスピーカ装置
と同等のフラットな周波数特性を得ることが可能とな
る。

【００１４】新規なパネル型スピーカ装置は、感度と電
気的負荷とが従来のスピーカ装置と同等とされることに
より既存のアンプとの互換性が図られるばかりでなく、
これらに一般的に用いられているダイナミックドライバ
ユニットや圧電型ドライバユニットの適用が可能とさ
れ、非常に広い音場の放射パターン並びに双指向性の放
射パターンが得られる。新規なパネル型スピーカ装置
は、機械的エネルギから音響的エネルギへの変換効率が
ほぼ１００％であるとともに入力周波数に独立した無指
向性放射の特性、すなわち各入力周波数に関してサウン
ドパワーの大きな均一性を保有している。新規なパネル
型スピーカ装置は、距離の条件によるサウンドパワーの
減衰が小さいといった特徴を有するとともに、その新規
な構成によりその他種々の特徴を有している。

【００１５】ところで、従来の一般的なパネル型スピー
カ装置には、コーン型ダイナミックスピーカやホーン型
ダイナミックスピーカに用いられている振動板と同様の
振動板が用いられている。振動板は、比較的軽くかつ剛
性を有するとともに内部損失の大きな素材によって形成
されている。しかしながら、かかる振動板は、パネル型
スピーカ装置の構成上、表面に露呈されることから外部
からの衝撃等によって破損や変形が生じやすいといった
問題があった。従来の一般的なパネル型スピーカ装置に
おいては、振動板の破損や変形によって、特性が大きく
変化するばかりでなく最悪の場合には再生不能といった
致命的な事態が生じることがあった。

【００１６】本発明は、振動板の機械的強度の向上を図
るとともにその駆動効率が保持されるようにしたパネル
型スピーカ装置を提供することを目的に提案されたもの
である。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明にかかるパネル型スピーカ装置は、硬く機械的強度の
大きなパネル材によって形成された振動板と、この振動
板の主面に取り付けられるとともに再生入力信号に基づ
いて振動板に振動を加えて部分的な曲げ動作を生じさせ
る少なくとも１個以上のダイナミックドライバユニット
とを備えて構成される。ダイナミックドライバユニット
は、その磁気回路構成部材が振動板の主面に固定される
ことによって取り付けられる。

【００１８】以上のように構成された本発明にかかるパ
ネル型スピーカ装置によれば、再生入力信号に基づいて
ダイナミックドライバユニットが駆動されてボイスコイ
ルが振動動作するが、このボイスコイルの振動動作の反
作用によって振動動作する磁気回路構成部材を介して振
動板を駆動して再生出力の放音が行われる。パネル型ス
ピーカ装置は、振動板が硬く機械的強度の大きなパネル
材によって形成されることから、外部から衝撃等が加え
られた場合にもこの振動板が破損したり変形したりする
ことが抑制されて信頼性が保持される。パネル型スピー
カ装置は、振動板とのインピーダンス・マッチングをと
りやすい強度の大きな磁気回路構成部材を介してダイナ
ミックドライバユニットが取り付けられることから、振
動板が効率的に駆動される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本発明の第１の実施
の形態として図１及び図２に示したパネル型スピーカ装
置１は、上述した新規なスピーカ装置に適用したもので
あり、一方の主面２ａを放音面として矩形パネル状に形
成されるとともに外周部２ｃが非拘束状態に支持された
振動板２と、この振動板２の他方主面２ｂの略中心部に
位置して固定された１個のダイナミックドライバユニッ
ト３（以下、単にドライバユニットと称する。）とを備
えている。振動板２は、硬くて機械的強度の大きなパネ
ル材、例えばスチレン樹脂等のエンジニアリングプラス
チックを素材として成形されたパネル材によって構成さ
れ、さらに従来のスピーカ装置に用いられるバフル板も
用いることができる。

【００２０】振動板２は、図示を省略するが、ドライバ
ユニット３を介して適宜のスタンド部材等によって支持
される。振動板２は、従来のスピーカ装置の振動板とは
異にして、上述したように硬くて機械的強度の大きなパ
ネル材によって構成される。したがって、振動板２は、
表面に露呈された状態で用いられて外部から誤って衝撃
等が加えられた場合にも、破損したり変形したりすると
いった事態の発生が低減される。振動板２は、一般的に
は矩形形状を呈して形成されるが、使用目的等に応じて
例えば円形や楕円形等の適宜の形状に形成される。

【００２１】ドライバユニット３には、その基本的な構
成が従来のダイナミック型スピーカに備えられるダイナ
ミックドライバユニットと同等のものが用いられる。図
３に示したドライバユニット３は、いわゆる外磁型ドラ
イバユニットであって、ボイスコイル部４と、再生入力
信号に基づいてこのボイスコイル部４を駆動する磁気回
路部５とから構成されている。ボイスコイル部４は、ボ
ビン６と、このボビン６の外周部に捲き線を施して構成
したコイル７とからなる。ボイスコイル部４には、ボビ
ン６の一端側を閉塞するようにしてばね取付片８ａが一
体に突設されたプレート８が嵌合されている。

【００２２】磁気回路部５は、底面部に形成したフラン
ジ部によってヨーク９を一体に形成してなるセンタポー
ル１０と、このセンタポール１０を中心孔に貫通させて
組み合わすことにより外磁マグネットを構成するリング
状のマグネット１１と、センタポール１０を中心孔に臨
ませてマグネット１１と積層状態で組み合わされたリン
グ状のプレート１２と、このプレート１２の外周部に嵌
合された補助リング１３等の部材によって構成される。
補助リング１３には、その側面にばね取付スタッド１３
ａが一体に突設されている。

【００２３】ドライバユニット３は、ボイスコイル部４
が磁気回路部５に対して、そのコイル７をセンタポール
１０とプレート１２とによって構成される磁気空間部に
位置されるようにして組み合わされてなる。ドライバユ
ニット３は、一端部がばね取付スタッド１３ａにねじ止
め固定されるとともに他端部がばね取付片８ａにねじ止
め固定された板ばね１４によって、ボイスコイル部４を
磁気回路部５に対して上述した状態で保持してなる。板
ばね１４は、一般的なダイナミックドライバユニットの
ダンパと同様の機能を奏し、ボイスコイル部４を磁気回
路部５に対して軸方向に対して振動自在に支持してい
る。したがって、ドライバユニット３は、板ばね１４の
作用によってボイスコイル部４がより大きく振動動作さ
れる。

【００２４】ドライバユニット３は、図２に示すように
磁気回路部５の構成部材であるセンタポール１０の底面
部、すなわちヨーク９の側面部が、振動板２の被駆動面
２ｂに接合固定される。したがって、ドライバユニット
３は、硬くて機械的強度の大きなパネル材によって形成
された振動板２に対して、その被駆動面２ｂに同様に硬
くて機械的強度の大きなヨーク９を介して取り付けられ
る。ドライバユニット３は、接合部位であるヨーク９の
側面部が、振動板２に対する駆動部位９ａを構成する。
なお、振動板２とドライバユニット３とは、例えば対応
位置に互いに連通する取付孔を設けるとともにこれら取
付孔に固定ねじをねじ込むことによって結合するように
構成してもよい。

【００２５】以上のように構成されたパネル型スピーカ
装置１は、図示しない再生入力信号回路部から音声信号
等の再生入力信号がドライバユニット３に供給される
と、このドライバユニット３によって振動板２が駆動さ
れてその放音面２ａから再生出力の放音が行われる。パ
ネル型スピーカ装置１は、振動板２がドライバユニット
３による駆動部位９ａから部分的な曲げ動作が生じて、
再生出力の放音が行われる。

【００２６】ところで、スピーカ装置においては、ボイ
スコイル部４が振動動作することにより、その反作用力
が磁気回路部５やフレーム等の部材に作用する。例えば
従来のコーン型ダイナミックスピーカにおいては、ドラ
イバユニットの磁気回路部を構成する各部材やフレーム
等の筐体部を機械的強度が大きな材料によって形成する
ことにより、ボイスコイル部の振動動作に伴う反作用力
で筐体部が振動することを防止するように構成してい
る。したがって、ドライバユニット３は、例えば磁気回
路部５のヨーク９やプレート１２が機械的強度が大きな
材料により形成されている。パネル型スピーカ装置１
は、上述したように機械的強度が大きなヨーク９が振動
板２の駆動部位９ａを構成している。

【００２７】パネル型スピーカ装置１は、上述したよう
に振動板２が硬くて機械的強度の大きなパネル材によっ
て形成されており、従来の一般的なスピーカ装置と比較
して重量が大きな構成となっている。かかる振動板２
は、従来のスピーカ装置のようにボイスコイル部側を駆
動部位としたドライバユニットによって駆動した場合に
は、その大きな重量によって効率よく振動動作されな
い。

【００２８】パネル型スピーカ装置１は、振動板２を機
械的インピーダンスが近似している機械的強度の大きな
ヨーク９側が駆動部位９ａとされている。したがって、
パネル型スピーカ装置１は、駆動部位９ａにおける伝達
損失が低減されて振動板２が効率よく振動され、高感度
の再生出力が行われる。パネル型スピーカ装置１は、従
来汎用されているドライバユニット３が用いられること
で、低コストで製作されるとともに振動板２の機械的強
度の向上も図られる。また、パネル型スピーカ装置１
は、上述したように従来のスピーカ装置のように共鳴箱
や音響管等を不要とすることから、小型で薄型に構成す
ることができる。さらに、パネル型スピーカ装置１は、
放音面２ａがパネル状であることから、その外形形状或
いは表面デザインを比較的自由に展開することが可能で
あり、例えばこの放音面２ａに絵を書いたり、写真や絵
を挟んだり或いは適宜の写真や図形を投影するといった
応用が可能となる。

【００２９】パネル型スピーカ装置１は、振動板２が大
きな振動面積を有することから、同一仕様のドライバユ
ニット３を有する従来のスピーカ装置と比較して、より
大きな低音出力を可能とする。また、パネル型スピーカ
装置１は、従来のスピーカ装置のように振動板２の外周
部２ｃを支持するための矢紙やフレーム等の支持部材を
不要とすることから、部品点数も少なく組立工程が合理
化されてコストの低減も図られる。

【００３０】なお、ドライバユニット３については、上
述した外磁型ドライバユニットに限定されるものでは無
く、ヨークの内部空間にマグネットが配置されたいわゆ
る内磁型ドライバユニットであってもよい。また、ドラ
イバユニット３は、振動板２に対して放音面２ａ側に取
り付けるようにしてもよい。

【００３１】パネル型スピーカ装置１は、上述した構成
を基本態様として種々の展開が可能である。パネル型ス
ピーカ装置１は、例えば振動板２が、ドライバユニット
３が接合される接合部位を、材質を異にする取付板によ
って構成するようにしてもよい。取付板は、例えば振動
板２を成形する際に、インサート成形法によって一体化
されてなり、特定の入力周波数に対する応答特性を改善
する材質のものが選定される。パネル型スピーカ装置１
は、かかる構成を採用することで、振動板２と取付板と
で振動特性が異なって機械的にいわゆる２ウェイスピー
カ装置と同等の機能を有するようになる。

【００３２】パネル型スピーカ装置１は、例えば振動板
２の外周部２ｃに沿ってテープ状とされた鉛材からなる
振動を吸収しやすい材質によって形成された質量成分材
を設けてもよい。パネル型スピーカ装置１は、上述した
ように振動板２がその外周部２ｃを非拘束状態で支持し
たことにより低周波数帯域でもこの外周部２ｃで振動が
生じ易くなり、低周波数帯域での振動モードの発生周波
数が下げられるようになる。したがって、パネル型スピ
ーカ装置１は、低周波数帯域での安定した再生出力が得
られるようになり、再生有効周波数帯域の拡張が図られ
る。

【００３３】なお、パネル型スピーカ装置１は、質量成
分材を、振動板２の放音面２ａの他の部位に貼着するこ
とによってこの振動板２における振動伝達を妨げる作用
を奏するように構成してもよい。パネル型スピーカ装置
１は、これによってピークが立ちにくくなって入力周波
数に応じた応答特性が緩やかになるために自然な音質の
再生出力を得ることができるようになる。質量成分材
は、上述したテープ状の鉛材に限定されるものではな
く、その他の振動損失の大きな材料或いは防振降下の大
きな材料等によって形成してもよいことは勿論である。

【００３４】上述したパネル型スピーカ装置１において
は、振動板２がその外周部２ｃを非拘束状態で支持され
るように構成したが、従来のパネル型スピーカ装置と同
様にこの振動板２を外周部２ｃで支持する構成であって
もよいことは勿論である。

【００３５】図３は、第２の実施の形態として示したパ
ネル型スピーカ装置２０であり、振動板２１に対してド
ライバユニット３が、その磁気回路部５の補助リング１
３を介して取り付けられた構成に特徴を有している。パ
ネル型スピーカ装置２０は、構成部材を上述したパネル
型スピーカ装置１と同等の構成部材が用いられ、同一符
号を付すことによってその説明を省略する。振動板２１
は、材質や形状を上述した振動板２とほぼ同等に形成さ
れ、ドライバユニット３の取付部位に対応して取付孔２
２が形成されている。取付孔２２は、その内径がマグネ
ット１１の外径よりも大きくかつ補助リング１３の内径
よりも小さく形成されてなる。

【００３６】ドライバユニット３は、振動板２１に対し
て、被駆動面２１ｂ側に位置されるとともにそのヨーク
１０側から取付孔２２内に挿入され、補助リング１３の
側面１３ａを取付孔２２の開口縁２２ａに突き当てられ
る。ドライバユニット３は、互いに突き合わされた側面
１３ａと取付孔２２の開口縁２２ａとが強固に接合固定
されることによって組み合わされる。ドライバユニット
３は、硬くて機械的強度の大きなパネル材によって形成
された振動板２に対して、その被駆動面２ｂに同様に硬
くて機械的強度の大きな補助リング１３を介して取り付
けられる。ドライバユニット３は、接合部位である補助
リング１３の側面１３ａが、振動板２に対する駆動部位
を構成する。

【００３７】以上のように構成されたパネル型スピーカ
装置２０は、図示しない再生入力信号回路部から音声信
号等の再生入力信号がドライバユニット３に供給される
と、ボイスコイル部４が振動動作する。ボイスコイル部
４の振動動作は、その反作用力が磁気回路部５に作用
し、補助リング１３を介して振動板２１に伝達される。
パネル型スピーカ装置２０は、補助リング１３の側面１
３ａを駆動点として振動板２１が駆動されてその放音面
２ａから再生出力の放音が行われる。パネル型スピーカ
装置２０は、振動板２１がドライバユニット３による駆
動部位１３ａから部分的な曲げ動作が生じて、再生出力
の放音が行われる。

【００３８】ところで、上述したパネル型スピーカ装置
１、２０は、振動板２が１個のドライバユニット３によ
って駆動されることから、 ａ．振動板２の振動モードが、この振動板２の形状及び
材質特性によって発生する振動モードの周波数、次数が
決定されるとともにドライバユニット３の設置位置によ
って振動モードの発現の大きさが決定される ｂ．振動板２に対してドライバユニット３が、ある入力
周波数ｆにおいて節となる位置に取り付けられた場合
に、振動が伝達されないことから周波数応答特性の測定
においてディップが観察される ｃ．振動板２の加振動部以外の部位においてこの振動板
２の材料特性に反映した曲げ動作が生じることから、再
生出力が材料の固有モードに従って材料特有の出力音を
放音する 等の特徴を有している。

【００３９】図４は、第３の実施の形態として示したパ
ネル型スピーカ装置３０であり、複数個のドライバユニ
ット３（３ａ乃至３ｃ）によって振動板２を駆動するよ
うに構成されている。なお、振動板２及びドライバユニ
ット３は、上述したパネル型スピーカ装置１の振動板２
及びドライバユニット３と同等のものが用いられること
からその説明を省略する。パネル型スピーカ装置３０
は、複数個のドライバユニット３により振動板２を駆動
することで上述したパネル型スピーカ装置１に期待され
ない特徴を有する。

【００４０】パネル型スピーカ装置３０においては、複
数個のドライバユニット３によって振動板２の各部にそ
れぞれ独立の曲げ動作が生じられる。パネル型スピーカ
装置３０は、各ドライバユニット３について意図的に節
位置を振動板２に対する加振動位置としない限り、各ド
ライバユニット３が各周波数帯で節位置を駆動すること
は無い。パネル型スピーカ装置３０は、各ドライバユニ
ット３が各周波数帯において相互に節位置での振動板２
の駆動を補完することによって、その周波数応答特性に
鋭いピークやディップの発生が抑制されるようになる。

【００４１】また、パネル型スピーカ装置３０は、１個
のドライバユニット３を備えるものと比較して、中周波
数帯域及び高周波数帯域においてピークやディップの減
少が図られようになる。さらに、パネル型スピーカ装置
３０は、各ドライバユニット３によって複数箇所を駆動
されることから、振動板２の大きさとその材料特性に応
じた固有の再生出力が薄められていわゆるくせの無い音
質の再生出力がなされるようになる。パネル型スピーカ
装置３０は、大型で重量が大きな振動板２を備える場合
に各ドライバユニット３にその重量による荷重が配分さ
れて接合部位における機械的負荷が軽減される。したが
って、パネル型スピーカ装置３０は、機械的強度や耐久
性の向上が図られて振動板２の振動形態が線形運動から
外れて再生挙動や音質に影響が生じるといった現象の発
生が抑制され、結果的に音質も向上するようになる。

【００４２】パネル型スピーカ装置３０は、振動板２に
対して各ドライバユニット３を適宜に配置することによ
って、振動板２の材質に起因する発生しやすい振動モー
ドを意図的に変更してこの振動板２内に発生する過度に
大きな振動モードを抑制し必要な振動モードを生成する
ことが可能となる。したがって、パネル型スピーカ装置
３０は、ある特定方向に関する特定周波数の振動モード
が抑制されて音質の安定化とその向上が図られるように
なる。

【００４３】パネル型スピーカ装置３０においては、複
数個のドライバユニット３を備えることから、各ドライ
バユニット３に対して種々の信号処理を施した再生入力
信号を供給するように構成することができる。パネル型
スピーカ装置３０は、例えば各ドライバユニット３に対
してそれぞれ独立に再生入力信号の供給或いは位相の切
換等を行って振動板２を駆動するように構成する。この
ため、再生入力信号の供給回路部は、例えば音源から供
給される再生入力信号を増幅するアンプと、このアンプ
と各ドライバユニット３との間に互いに独立してそれぞ
れ接続された切換スイッチ及びボリュームとからなる直
列回路とから構成される。各切換スイッチは、各ドライ
バユニット３に対するそれぞれ再生入力信号の入力のオ
ン／オフ切換操作とともに、入力オン状態で再生入力信
号の位相の切換操作とを行う。各ボリュームは、各ドラ
イバユニット３に対してそれぞれ入力される再生入力信
号のレベル調整を行ってこれら各ドライバユニット３の
感度を個々に調整するようにする。

【００４４】パネル型スピーカ装置３０は、供給回路部
から必要とされる位相成分を有する再生入力信号が各ド
ライバユニット３に供給され、これら各ドライバユニッ
ト３がそれぞれ独立に動作されて振動板２を駆動して再
生出力を放音する。したがって、パネル型スピーカ装置
３０は、特別な回路素子や切換装置等を不要とするとと
もに使用者による極めて簡単な操作によって、音場や音
質等を適宜変えた再生出力を得ることが可能となる。

【００４５】パネル型スピーカ装置３０は、例えば再生
入力信号を複数の周波数帯域に分割するとともに位相調
整を行ってこれを合成した後に、各ドライバユニット３
に供給することによって振動板２を駆動するように構成
してもよい。このため、パネル型スピーカ装置３０に
は、音源から再生入力信号が供給されるバンドパスフィ
ルタと、これらバンドパスフィルタにそれぞれ接続され
た切換スイッチユニットと、これら切換スイッチユニッ
トを介してそれぞれ再生入力信号が供給されるミキサ
と、各ミキサと各ドライバユニット３との間にそれぞれ
介挿されたアンプ等によって構成される再生入力信号の
供給回路部が備えられる。

【００４６】バンドパスフィルタは、音源から供給され
る再生入力信号をそれぞれ所定の周波数帯域に分割す
る。各切換スイッチユニットは、それぞれミキサに接続
された複数個の切換スイッチによって構成され、例えば
各ミキサに対するそれぞれ再生入力信号の入力のオン／
オフの切換操作とともに、入力オン状態で再生入力信号
の位相の切換操作とを行う。各ミキサは、各切換スイッ
チユニットからそれぞれ供給される所定の周波数帯域の
再生入力信号を合成して各アンプへと入力する。各アン
プは、合成再生入力信号を増幅してドライバユニット３
に供給する。

【００４７】パネル型スピーカ装置３０は、以上のよう
に構成されることにより、供給回路部から複数の周波数
帯域に分割されるとともに必要とされる位相成分に調整
された再生入力信号が各ドライバユニット３にそれぞれ
供給され、これら各ドライバユニット３がそれぞれ独立
に動作されて振動板２を駆動して再生音を放出する。パ
ネル型スピーカ装置３０は、例えば低周波数帯域では各
ドライバユニット３に全て同相成分の再生入力信号が入
力されるとともに、中周波数帯域及び高周波数帯域では
逆相成分の再生入力信号が入力されるように構成され
る。

【００４８】パネル型スピーカ装置３０は、低周波数帯
域で同相成分の再生入力信号が各ドライバユニット３に
供給されることにより、振動板２により大きな曲げ動作
が生じるようになる。したがって、パネル型スピーカ装
置３０においては、低周波数帯域でのが生成されて応答
特性の向上、すなわち感度の向上が図られるようにな
る。また、パネル型スピーカ装置３０は、中周波数帯域
及び高周波数帯域で逆相成分の再生入力信号が各ドライ
バユニット３に供給されて振動板２が駆動されること
で、互いに相殺される周波数帯域が生じて全体の感度が
低下することで全体的に感度が平坦化が図られた再生出
力が出力されるようになる。

【００４９】パネル型スピーカ装置３０は、再生入力信
号の供給回路部にディップ部分や過度のピークを発生さ
せる特定の周波数帯域を分離する等の信号処理を施すデ
ジタルフィルタを設けてもよい。供給回路部は、例えば
音源から供給される再生入力信号に対して適当な信号処
理を施す複数個のデジタルフィルタと、これら各デジタ
ルフィルタを通過した再生入力信号を増幅して各ドライ
バユニット３をそれぞれ駆動するアンプとから構成され
る。

【００５０】パネル型スピーカ装置３０は、音源から供
給される再生入力信号が、例えばインパルス応答の逆フ
ィルタ作用を奏する各デジタルフィルタによってディッ
プ部分や過度のピークを発生させる特定の周波数帯域を
分離する等の信号処理を施されて各ドライバユニット３
に供給されて振動板２が駆動されることで、再生周波数
特性の平坦化が図られた再生出力が放音されるようにな
る。なお、パネル型スピーカ装置３０は、各デジタルフ
ィルタを適宜選択することによって、特定の周波数帯域
のみを強調させた再生出力を放音することも可能とな
る。また、パネル型スピーカ装置３０は、デジタルフィ
ルタばかりでなく、適宜のアナログフィルタも用いら
れ、また再生入力信号に対して特定の周波数帯域の分離
処理ばかりでなく振幅や位相等の適宜の信号処理を行う
ようにしてもよい。

【００５１】パネル型スピーカ装置３０においては、例
えば上述した各フィルタにそのフィルタ係数を経時的に
更新させるように制御する制御部を設けることによって
指向特性を変化させるように構成してもよい。パネル型
スピーカ装置３０は、かかる構成を採用することによっ
て特殊な機械的構成を用いることなく放音軸の回転、移
動等の特殊な音響効果の生成が可能となる。

【００５２】パネル型スピーカ装置３０は、信号処理を
施して各ドライバユニット３に再生入力信号を供給して
これらを駆動する各フィルタについて、フィルタ係数に
適当な遅れ成分を付与して構成してもよい。パネル型ス
ピーカ装置３０は、かかる構成によって振動板２から放
音される再生出力の音波波面が制御されてその主軸を正
面から適宜ずらすことが可能となり拡声化が図られる。
また、パネル型スピーカ装置３０は、各フィルタについ
て、それぞれのフィルタ係数に適宜の振幅成分を付与し
て構成するようにしてもよい。パネル型スピーカ装置３
０は、かかる構成によってスピーカアレィと同様に指向
性を付与することが可能となる。

【００５３】パネル型スピーカ装置３０は、振動板２に
幾何学的に対称位置に配置されたドライバユニット３に
互いに逆相の再生入力信号を供給して駆動することによ
り、ある特定の周波数帯域において振動板２の材質にか
かわらずこれらドライバユニット３の等間隔位置で振動
の節を強制的に生成することが可能となる。したがっ
て、パネル型スピーカ装置３０は、かかる現象を巧みに
利用することにより上述した各周波数帯域の感度調整、
再生周波数特性の改善或いは音場や音質の調整等が可能
となる。勿論、再生入力信号の信号処理は、各ドライバ
ユニット３に対してフィルタを適宜に組合せることによ
って行うようにしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるパネル型スピーカ装置によれば、硬く機械的強度の
大きなパネル材によって形成された振動板に対して少な
くとも１個以上のダイナミックドライバユニットがその
磁気回路構成部材を介して取り付られ、再生入力信号に
基づいて振動板に部分的な曲げ動作を生じさせて再生出
力を放音させるように構成したことにより、硬く機械的
強度の大きなパネル材によって形成された振動板に外部
から衝撃等が加えられた場合にも破損や変形が抑制され
て信頼性の向上が図られる。パネル型スピーカ装置は、
再生入力信号に基づいて振動するボイスコイルの反作用
力で磁気回路構成部材を介して振動板が駆動されるが、
インピーダンス・マッチングが図られた振動板と磁気回
路構成部材とを駆動部位として構成することから振動板
が効率的に駆動され、高感度の再生が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態として示すパネル型
スピーカ装置の要部側面図である。

【図２】同パネル型スピーカ装置の要部縦断面図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態として示すパネル型
スピーカ装置の要部縦断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態として示すパネル型
スピーカ装置の要部側面図である。

【符号の説明】

１、２０、３０ パネル型スピーカ装置、２ 振動板、
２ａ 放音面、２ｂ被駆動面、２ｃ 外周部、３ ドラ
イバユニット、４ ボイスコイル部、５ 磁気回路部、
６ ボビン、７ コイル、８ プレート、９ ヨーク、
１０ センタポール、１１ マグネット、１２ プレー
ト、１３ 補助リング、１４ 板バネ、２１ 振動板、
２２ 取付孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅田 宏平 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬く機械的強度の大きな特性を有する素
   材によってパネル状に形成されてなる振動板と、 上記振動板の主面に取り付けられるとともに再生入力信
   号に基づいて上記振動板を振動させる少なくとも１個以
   上のダイナミックドライバユニットとを備え、 上記ダイナミックドライバユニットは、その磁気回路構
   成部材が上記振動板の主面に固定されることによって取
   り付けられることを特徴とするパネル型スピーカ装置。
2. 【請求項２】 上記振動板に固定される上記磁気回路構
   成部材は、ヨークであることを特徴とする請求項１に記
   載のパネル型スピーカ装置。
3. 【請求項３】 上記振動板に固定される上記磁気回路構
   成部材は、プレートであることを特徴とする請求項１に
   記載のパネル型スピーカ装置。
4. 【請求項４】 上記振動板は、その外周部が自由振動す
   るようにほぼ非拘束状態で支持されたことを特徴とする
   請求項１に記載のパネル型スピーカ装置。