JPWO2019187547A1 - オーディオデバイス及びオーディオ再生装置 - Google Patents
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Abstract
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートを有し、音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、第２の領域の外側の少なくとも一部には第１の領域が形成されているオーディオデバイスである。図１
Description
本開示は、オーディオデバイス及びオーディオ再生装置に関する。
オーディオデバイスの一つとして、圧電材料を用いたものが知られている。特許文献１、特許文献２にはこのような圧電材料を用いたオーディオデバイスが開示されている。
このような分野では、好適な音響特性を実現することが望まれている。
本開示は、例えば、
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートを有し、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオデバイスである。
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートを有し、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオデバイスである。
本開示は、例えば、
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートと、
前記音響シートが固定される固定部と、を備え、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオ再生装置である。
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートと、
前記音響シートが固定される固定部と、を備え、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオ再生装置である。
本開示の少なくとも一つの実施形態によれば、容量性の特性を有する薄膜材料を使用するオーディオデバイス、あるいは、オーディオ再生装置において、好適な音響特性を実現することが可能となる。ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であっても良い。また、例示された効果により本開示の内容が限定して解釈されるものではない。
以下、本開示の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．第１の実施形態＞
＜２．第２の実施形態＞
＜３．第３の実施形態＞
＜４．第４の実施形態＞
＜５．第５の実施形態＞
＜６．第６の実施形態＞
＜７．変形例＞
以下に説明する実施形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施形態に限定されるものではない。
＜１．第１の実施形態＞
＜２．第２の実施形態＞
＜３．第３の実施形態＞
＜４．第４の実施形態＞
＜５．第５の実施形態＞
＜６．第６の実施形態＞
＜７．変形例＞
以下に説明する実施形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施形態に限定されるものではない。
＜１．第１の実施形態＞
［第１の実施形態の構成］
図１は、オーディオ再生装置４の外観を示す正面斜視図であり、図２は、図１に示すＡ−Ａ間で切断したときの断面図、並びに、オーディオデバイス１の断面図である。本実施形態のオーディオ再生装置４は、オーディオデバイス１、フレームベース４１、フレームリング４２、止め具４３を有して構成されている。
［第１の実施形態の構成］
図１は、オーディオ再生装置４の外観を示す正面斜視図であり、図２は、図１に示すＡ−Ａ間で切断したときの断面図、並びに、オーディオデバイス１の断面図である。本実施形態のオーディオ再生装置４は、オーディオデバイス１、フレームベース４１、フレームリング４２、止め具４３を有して構成されている。
フレームベース４１は、薄手の板状の部材であって、中央にオーディオデバイス１を固定するための固定孔が設けられている。本実施形態のオーディオ再生装置４において、オーディオデバイス１を固定する固定部に相当している。また、フレームベース４１は、オーディオデバイス１の振動前面１１ａの周囲にバッフル面を形成している。
オーディオデバイス１は、前面から見た形状が略円形であって、その中央には前後方向に連通した孔１７が設けられている。オーディオデバイス１には、外周方向に延伸した押え部１４が設けられており、この押え部１４を使用して、オーディオデバイス１をフレームベース４１に固定している。具体的には、フレームベース４１の固定孔にオーディオデバイス１を配置し、押え部１４を押さえるように円環状のフレームリング４２を配置する。そして、フレームリング４２とフレームベース４１を複数の止め具４３で固定する。本実施形態では、止め具４３にボルト、ナット等の締結具を使用している。このような手法により、オーディオデバイス１における放音のための振動を阻害することなく、フレームベース４１に固定することが可能となっている。
次にオーディオデバイス１の詳細について説明を行う。図２には、オーディオ再生装置４の断面図中、破線で囲まれた部分について、オーディオデバイス１の断面図が示されている。本実施形態のオーディオデバイス１は、放音側となる振動前面１１ａ、放音側と反対の振動後面１２ａを有し、振動前面１１ａ側から順に、第１音響シート１１、補強シート１３、第２音響シート１２が貼り合わせて構成されている。
この内、第１音響シート１１、第２音響シート１２のそれぞれは、フィルム状の圧電材料を使用して形成され、圧電材料には、例えば、高分子セラミックスを分散させた高分子複合圧電体が使用される。圧電材料で形成された第１音響シート１１（あるいは、第２音響シート１２）には、電極１５ａ、１５ｂ（あるいは、１６ａ、１６ｂ）が設けられており、それに信号が印加されることで、圧電材料が伸び縮みをする。なお、第１音響シート１１（あるいは、第２音響シート１２）には、圧電材料のみならず、容量性の特性を有する薄膜材料であれば、静電フィルム等、各種材料を使用することが可能である。
また、第１音響シート１１（あるいは、第２音響シート１２）は、湾曲した形状となっており、圧電材料の伸び縮みを空気振動に変換し、音響出力とすることが可能となっている。図１、図２の例では、オーディオデバイス１の振動前面１１ａは、球冠状、すなわち、球面を平面で切り取って得られた凹状となっている。なお、振動前面１１ａの湾曲した形状は、このように放音方向に凹状に湾曲した形状のみならず、放音方向に凸状に湾曲した形状等、各種形状を採用することができる。また、この実施形態では、オーディオデバイス１における音圧向上のため、第１音響シート１１、第２音響シート１２を使用している。第１音響シート１１、第２音響シート１２は、同相で振動するように、分極方向、及び、電極１５ａ、１５ｂ（あるいは、１６ａ、１６ｂ）への信号印加が設定されている。なお、オーディオデバイス１は、１の音響シート、あるいは、３以上の音響シートで構成することも可能である。複数の音響シートで構成する場合、各音響シートの間には、補強シート１３を設けることが好ましい。
また、第１音響シート１１と第２音響シート１２の間には、補強シート１３が設けられている。補強シート１３は、オーディオデバイス１の形状を補強するためのシート状部材であって、本実施形態では、製造工程の利便性を考慮し、通気性に優れた不織布を使用している。補強シート１３は、第１音響シート１１、第２音響シート１２と接着剤等で互いに固定されている。なお、補強シート１３には、不織布以外のみならず、プラスチック板等、各種材料を使用することが可能である。
電極１５ａ、１５ｂ（あるいは、１６ａ、１６ｂ）は、第１音響シート１１（あるいは、第２音響シート１２）を駆動するための信号入力部である。本実施形態では、図１に示されるように、オーディオデバイス１の上方に設けられている。なお、本実施形態では、電極１５ａ、１５ｂ（あるいは、１６ａ、１６ｂ）がオーディオ再生装置４の前面に露出しているが、実際の製品においては、電極１５ａ、１５ｂ（あるいは、１６ａ、１６ｂ）は、隠蔽する、あるいは、フレームベース４１の背面に設けられることになる。また、電極１５ａ、１５ｂ（あるいは、１６ａ、１６ｂ）の取り出し位置は、第１音響シート１１（あるいは、第２音響シート１２）の周囲適宜位置とすることが可能である。
本実施形態のオーディオデバイス１は、球冠状の形状となっており、その中央に前後を連通する孔１７が設けられている。本実施形態では、オーディオデバイス１の直径を３２０ｍｍ、孔１７の直径を３０ｍｍとしている。この孔１７は、音響調整機能を有するものであるとともに、オーディオデバイス１の薄型化にも貢献している。すなわち、孔１７を設けることで、オーディオデバイス１の球冠状の頂部が切り取られ、オーディオデバイス１の薄型化が図られている。このように、オーディオデバイス１は、第１音響シート１１、第２音響シート１２によって能動的に駆動される第１の領域と、孔１７が設けられた能動的に駆動されない第２の領域を備えたものとなっている。
［音響シートの成型方法］
図３は、音響シートの製造工程を示すフロー図である。図１、図２のオーディオデバイス１では、第１音響シート１１、第２音響シート１２を使用しているが、どちらの製造工程も同様であるため、音響シートの製造工程として説明を行う。なお、本実施形態では、音響シートの製造工程に圧空成型方法を使用しているが、音響シートの製造方法は、圧空成型方法に限られるものではなく、プレス成型方法、真空成型方法あるいはこれらを組み合わせた成型方法を用いてもよい。
図３は、音響シートの製造工程を示すフロー図である。図１、図２のオーディオデバイス１では、第１音響シート１１、第２音響シート１２を使用しているが、どちらの製造工程も同様であるため、音響シートの製造工程として説明を行う。なお、本実施形態では、音響シートの製造工程に圧空成型方法を使用しているが、音響シートの製造方法は、圧空成型方法に限られるものではなく、プレス成型方法、真空成型方法あるいはこれらを組み合わせた成型方法を用いてもよい。
本実施形態では、成型加工に必要なものとして、立体形状であって、所定の深さを有する第１の金型、及び、該第１の金型の受け側となる第２の金型、そして、成型対象となる音響シートを要する。なお、成型前の音響シートには、電極は設けられていない状態となっており、成型後に電極を設けることとしている。
ステップＳ１では、第１の金型並びに第２の金型を加熱する。加熱する温度は、使用する圧電材料の特性を考慮して設定する。ここで設定温度はキュリー点よりも低い温度に設定し、圧電性の消失が発生しないようにする。
ステップＳ２では、音響シートを加熱された第１の金型の上に設置する。
ステップＳ３では、第１の金型の上に置かれた音響シートの上方から、第２の金型を置き、押さえつけて一定以上の気密性を与えた後、押さえられている音響シートを加熱する。音響シートを加熱する時間は、使用する音響シートの特性等を考慮して決定する。
ステップＳ４では、圧空成型が行われる。この工程では例えば、第２の金型の側より所定の空気圧を加えることで、音響シートを第１の金型の側に圧着させ、所定の深さを有する立体形状に成型する。
ここで、本実施形態の音響シートの成型方法に使用する圧空成型機において、上方に配置される第２の金型は、その後方より気体を送り出して圧力を加えることができる構造になっている。また、第１の金型は、下方に向けて小さな貫通孔が適宜設けられており、設置されている各種シートと、圧空工程において押し当てられる側である第１の金型との間に存在している空気を逃がすことができるように構成されている。
圧電材料を使用して構成される音響シートの表面は、一般的に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、またはポリカーボネート等の通気性が非常に低い樹脂フィルムで形成されているため、成型加工工程において空気を逃がすことができるようにすることで、音響シートの表面を第１の金型側により好適に密着させることができる。
ステップＳ５では、圧力を加えたまま全体を冷却する。以上の工程により所定の温度で成型された音響シートは、形状を保持させることができる。
ステップＳ６では、成型された音響シートを一体となったまま離型する。以上の様にして、所定の深さを有する立体形状に音響シートを成型することが可能となる。
ステップＳ７では、さらに押え部１４の形状に合わせたカット、電極の作成等、加工工程が行われる。
ステップＳ８では、所定の位置に所定の大きさの孔が形成される。例えば、図２の第１音響シート１１の場合、第１音響シート１１の直径は１６０ｍｍであり、その略中央に直径３０ｍｍの孔１７が、カッター等の切断手段を用いて設けられる。
ステップＳ８では、所定の位置に所定の大きさの孔が形成される。例えば、図２の第１音響シート１１の場合、第１音響シート１１の直径は１６０ｍｍであり、その略中央に直径３０ｍｍの孔１７が、カッター等の切断手段を用いて設けられる。
音響シートの成型について説明したが、図２のオーディオデバイス１で使用する補強シート１３についても、音響シートと同様の工程で成型加工を行うこととしてもよい。補強シート１３の材料としては、例えば、不織布のように通気性を有する材料が望ましい。通気性が高い材料であれば成型加工工程において空気を逃がすことができるので、成型加工時に、より好適に金型に密着させることが可能となり、成型精度を高めることが可能となる。
［第１の実施形態の周波数特性］
図４は、第１の実施形態のオーディオ再生装置４の周波数特性を示す図である。図４には２つの周波数特性が示されているが、この内、第１の実施形態の周波数特性は、実線で示されている。参考のため、孔１７を設けていないオーディオ再生装置４の周波数特性を破線で示している。孔１７を設けていないこと以外の構成は同じである。孔１７を設けた第１の実施形態は、孔１７を設けない場合と比較して、若干の音圧の低下はみられるものの、周波数全体においてピークディップが解消されたものとなっている。特に、高域、低域では、周波数特性の暴れ（乱れ）が抑制されて平坦化が図られており、周波数特性の改善がみられる。
図４は、第１の実施形態のオーディオ再生装置４の周波数特性を示す図である。図４には２つの周波数特性が示されているが、この内、第１の実施形態の周波数特性は、実線で示されている。参考のため、孔１７を設けていないオーディオ再生装置４の周波数特性を破線で示している。孔１７を設けていないこと以外の構成は同じである。孔１７を設けた第１の実施形態は、孔１７を設けない場合と比較して、若干の音圧の低下はみられるものの、周波数全体においてピークディップが解消されたものとなっている。特に、高域、低域では、周波数特性の暴れ（乱れ）が抑制されて平坦化が図られており、周波数特性の改善がみられる。
このように、本実施形態のオーディオ再生装置４では、使用するオーディオデバイス１に孔１７を設けることで、音響シート内に、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、第１の領域の内側に形成され、入力される信号によって能動的に駆動されない第２の領域を形成し、音質改善を図ることが可能となっている。また、孔１７を設けることで、設けない場合と比較してオーディオデバイス１の薄型化を図ることも可能となっている。
＜２．第２の実施形態＞
［第２の実施形態の構成］
ところで、第１の実施形態において、オーディオデバイス１の振動前面１１ａと、振動後面１２ａは、逆位相の音を放射している。オーディオデバイス１には、孔１７が設けられているため、孔１７から放射された振動後面１２ａの音は、振動前面１１ａから放射される音と打ち消し合うことが考えられる。
［第２の実施形態の構成］
ところで、第１の実施形態において、オーディオデバイス１の振動前面１１ａと、振動後面１２ａは、逆位相の音を放射している。オーディオデバイス１には、孔１７が設けられているため、孔１７から放射された振動後面１２ａの音は、振動前面１１ａから放射される音と打ち消し合うことが考えられる。
第２の実施形態では、このような孔１７による音の打ち消しを抑制するため、第１の実施形態と同様のオーディオデバイス１に、孔１７を閉鎖する閉鎖部１９を設けた構成となっている。図５Ａは、第２の実施形態について、オーディオデバイス１の正面図を示した図であり、図５Ｂは、断面図を示した図である。閉鎖部１９は孔１７よりも若干大きく、孔１７の周囲に接着剤を使用して固定されている。なお、オーディオ再生装置４としての構成は、第１の実施形態と同様としている。
閉鎖部１９は、前述するように孔１７から放射される振動後面１２ａの音を抑制するために設けられた部材であって、本実施形態では紙を使用している。閉鎖部１９には、この他、布、不織布、プラスチック板等、各種材料を使用することが可能である。なお、閉鎖部１９には、オーディオデバイス１の振動を阻害しないよう可撓性を有する材料を使用することが好ましい。
本実施形態では、孔１７を閉鎖するように閉鎖部１９を固定しているが、孔１７を閉鎖する閉鎖部１９は、各種形態を採用することが可能である。例えば、閉鎖部１９は、振動後面１２ａ側に固定することとしてもよい。あるいは、閉鎖部１９を設けることに代え、図２に示す第１の実施形態において、補強シート１３における孔１７の位置を貫通させず、補強シート１３に閉鎖部１９の機能を持たせることとしてもよい。あるいは、第１音響シート１１、第２音響シート１２における孔１７の位置については、分極させない、あるいは、信号が印加されない領域として、能動的に駆動されない領域とすること等が考えられる。何れの場合においても、音響シート１１、１２には、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、第１の領域の内側に形成され、入力される信号によって能動的に駆動されない第２の領域が、大体同様な面上に形成されることになる。なお、第１の領域と第２の領域は必ずしも、図５Ａ、図５Ｂに示すような同様な面上に形成されていなくてもよく、第２の領域の外側の少なくとも一部に第１の領域が形成されていればよく、各種形状を採用することが可能である。
［第２の実施形態の周波数特性］
図６は、第２の実施形態のオーディオ再生装置４の周波数特性を示す図である。第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の構成を取るが、孔１７の直径が３８ｍｍと大きく取られている点において異なっている。また、第２の実施形態では、振動前面１１ａ全体を加色した形態となっている。
図６は、第２の実施形態のオーディオ再生装置４の周波数特性を示す図である。第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の構成を取るが、孔１７の直径が３８ｍｍと大きく取られている点において異なっている。また、第２の実施形態では、振動前面１１ａ全体を加色した形態となっている。
図６には２つの周波数特性が示されているが、この内、第２の実施形態の周波数特性は、実線で示されている。参考のため、孔１７に閉鎖部１９を設けていないオーディオ再生装置４の周波数特性を破線で示している。閉鎖部１９を設けていない以外の構成は同じである。第２の実施形態（実線）は、閉鎖部１９を設けず、孔１７を設けただけのもの（破線）と比較して、全体における音圧向上が図られている。また、周波数のピークディップが抑制され、周波数特性の更なる向上が図られている。これは、閉鎖部１９を設けたことで、孔１７からの背面からの音の放射が抑制され、前面から放射される音の打ち消しが抑制されたことが理由と考えられる。また、第２の実施形態では、振動前面１１ａ全体を加色した形態としているが、加色による大幅な周波数特性の変化を見ることはできず、加色による影響は少ないことが分かる。
＜３．第３の実施形態＞
［第３の実施形態の構成］
第１、第２の実施形態では、孔１７の数は１つであって、オーディオデバイス１の略中央に設けているが、孔１７の数、位置は適宜なものとすることが可能である。図７は、第３の実施形態について、オーディオデバイス１の正面斜視図である。本実施形態では、オーディオデバイス１の周囲、すなわち、オーディオデバイス１における同軸位置とは異なる位置に６箇所の孔１７ａ〜１７ｆが設けられている。第１の実施形態と同様、孔１７ａ〜１７ｆは、オーディオデバイス１の前後を貫通している。孔１７ａ〜１７ｆの直径は６ｍｍとしている。
［第３の実施形態の構成］
第１、第２の実施形態では、孔１７の数は１つであって、オーディオデバイス１の略中央に設けているが、孔１７の数、位置は適宜なものとすることが可能である。図７は、第３の実施形態について、オーディオデバイス１の正面斜視図である。本実施形態では、オーディオデバイス１の周囲、すなわち、オーディオデバイス１における同軸位置とは異なる位置に６箇所の孔１７ａ〜１７ｆが設けられている。第１の実施形態と同様、孔１７ａ〜１７ｆは、オーディオデバイス１の前後を貫通している。孔１７ａ〜１７ｆの直径は６ｍｍとしている。
［第３の実施形態の周波数特性］
図８は、第３の実施形態のオーディオ再生装置４の周波数特性を示す図である。図８に示される２つの周波数特性中、実線で示されているのが第３の実施形態の周波数特性である。また、孔１７ａ〜１７ｆを設けていない場合のオーディオ再生装置４の周波数特性を参考として破線で示している。第１の実施形態と同様、孔１７ａ〜１７ｆを設けた第１の実施形態は、孔１７ａ〜１７ｆを設けない場合と比較して、若干の音圧の低下はみられるものの、高域、低域において周波数特性の暴れ（乱れ）が抑制されて平坦化が図られており、周波数特性が改善されていることが見てとれる。
図８は、第３の実施形態のオーディオ再生装置４の周波数特性を示す図である。図８に示される２つの周波数特性中、実線で示されているのが第３の実施形態の周波数特性である。また、孔１７ａ〜１７ｆを設けていない場合のオーディオ再生装置４の周波数特性を参考として破線で示している。第１の実施形態と同様、孔１７ａ〜１７ｆを設けた第１の実施形態は、孔１７ａ〜１７ｆを設けない場合と比較して、若干の音圧の低下はみられるものの、高域、低域において周波数特性の暴れ（乱れ）が抑制されて平坦化が図られており、周波数特性が改善されていることが見てとれる。
＜４．第４の実施形態＞
［第４の実施形態の構成］
第４の実施形態では、第３の実施形態について、孔１７ａ〜１７ｆによる音の打ち消しを抑制するため、第３の実施形態と同様のオーディオデバイス１に、孔１７ａ〜１７ｆを閉鎖する閉鎖部１９ａ〜１９ｆを設けた構成となっている。図９は、第４の実施形態について、オーディオ再生装置４を示す正面斜視図である。閉鎖部１９ａ〜１９ｆは、紙等、可撓性を有する材料を使用しており、その大きさは孔１７ａ〜１７ｆよりも若干大きく、孔１７ａ〜１７ｆの周囲に接着剤を使用して固定されている。
［第４の実施形態の構成］
第４の実施形態では、第３の実施形態について、孔１７ａ〜１７ｆによる音の打ち消しを抑制するため、第３の実施形態と同様のオーディオデバイス１に、孔１７ａ〜１７ｆを閉鎖する閉鎖部１９ａ〜１９ｆを設けた構成となっている。図９は、第４の実施形態について、オーディオ再生装置４を示す正面斜視図である。閉鎖部１９ａ〜１９ｆは、紙等、可撓性を有する材料を使用しており、その大きさは孔１７ａ〜１７ｆよりも若干大きく、孔１７ａ〜１７ｆの周囲に接着剤を使用して固定されている。
＜５．第５の実施形態＞
［第５の実施形態の構成］
図１０は、第５の実施形態について、オーディオデバイス１の正面斜視図である。本実施形態では、オーディオデバイス１の周囲、すなわち、オーディオデバイス１における同軸位置とは異なる位置に１２箇所の孔１７ａ〜１７ｌが設けられている。第１の実施形態と同様、孔１７ａ〜１７ｌは、オーディオデバイス１の前後を貫通している。孔１７ａ〜１７ｌの直径は６ｍｍとしている。
［第５の実施形態の構成］
図１０は、第５の実施形態について、オーディオデバイス１の正面斜視図である。本実施形態では、オーディオデバイス１の周囲、すなわち、オーディオデバイス１における同軸位置とは異なる位置に１２箇所の孔１７ａ〜１７ｌが設けられている。第１の実施形態と同様、孔１７ａ〜１７ｌは、オーディオデバイス１の前後を貫通している。孔１７ａ〜１７ｌの直径は６ｍｍとしている。
［第５の実施形態の周波数特性］
図１１には３つの周波数特性が示されているが、この内、第５の実施形態の周波数特性は、実線で示されている。参考のため、孔１７ａ〜１７ｌを設けていないオーディオ再生装置４の周波数特性を破線で示している。孔１７ａ〜１７ｌを設けていない以外の構成は同じである。第５の実施形態（実線）は、孔１７ａ〜１７ｌを設けていないもの（破線）と比較して、全体の音圧は下がる傾向にあるが、中域などの周波数帯域において、周波数特性の改善がみてとれる。また２３０Ｈｚ付近より低い周波数では特性に差が無いので、相対的にオーディオデバイス１における低域の再生限界が伸長出来ている。
図１１には３つの周波数特性が示されているが、この内、第５の実施形態の周波数特性は、実線で示されている。参考のため、孔１７ａ〜１７ｌを設けていないオーディオ再生装置４の周波数特性を破線で示している。孔１７ａ〜１７ｌを設けていない以外の構成は同じである。第５の実施形態（実線）は、孔１７ａ〜１７ｌを設けていないもの（破線）と比較して、全体の音圧は下がる傾向にあるが、中域などの周波数帯域において、周波数特性の改善がみてとれる。また２３０Ｈｚ付近より低い周波数では特性に差が無いので、相対的にオーディオデバイス１における低域の再生限界が伸長出来ている。
＜６．第６の実施形態＞
［第６の実施形態の構成］
第６の実施形態では、第５の実施形態について、孔１７ａ〜１７ｌによる音の打ち消しを抑制するため、第５の実施形態と同様のオーディオデバイス１に、孔１７ａ〜１７ｌを閉鎖する閉鎖部１９ａ〜１９ｌを設けた構成となっている。図１２は、第６の実施形態について、オーディオ再生装置４を示す正面斜視図である。閉鎖部１９ａ〜１９ｌは、紙等、可撓性を有する材料を使用しており、その大きさは孔１７ａ〜１７ｌよりも若干大きく、孔１７ａ〜１７ｌの周囲に接着剤を使用して固定されている。
［第６の実施形態の構成］
第６の実施形態では、第５の実施形態について、孔１７ａ〜１７ｌによる音の打ち消しを抑制するため、第５の実施形態と同様のオーディオデバイス１に、孔１７ａ〜１７ｌを閉鎖する閉鎖部１９ａ〜１９ｌを設けた構成となっている。図１２は、第６の実施形態について、オーディオ再生装置４を示す正面斜視図である。閉鎖部１９ａ〜１９ｌは、紙等、可撓性を有する材料を使用しており、その大きさは孔１７ａ〜１７ｌよりも若干大きく、孔１７ａ〜１７ｌの周囲に接着剤を使用して固定されている。
［第６の実施形態の周波数特性］
図１１に示される３つの周波数特性中、第６の実施形態の周波数特性は、一点鎖線で示されている。閉鎖部１９ａ〜１９ｌを設けていない以外の構成は第５の実施形態と同じである。第６の実施形態（一点鎖線）は、閉鎖部１９ａ〜１９ｌを設けていない第５の実施形態（実線）と比較して、全体の音圧改善が図られている。
図１１に示される３つの周波数特性中、第６の実施形態の周波数特性は、一点鎖線で示されている。閉鎖部１９ａ〜１９ｌを設けていない以外の構成は第５の実施形態と同じである。第６の実施形態（一点鎖線）は、閉鎖部１９ａ〜１９ｌを設けていない第５の実施形態（実線）と比較して、全体の音圧改善が図られている。
＜７．変形例＞
［第１の変形例］
図１３、図１４は第１の変形例を説明するための図であって、図１３は、第１の変形例のオーディオ再生装置４を示す斜視図であり、図１４は、その制御構成を示すブロック図である。図１３に示されるように、第１の変形例のオーディオ再生装置４は、口径が大きく低域を担当する第１オーディオデバイス１ａと、口径が小さく高域を担当する第２オーディオデバイス１ｂを有して構成されている。
［第１の変形例］
図１３、図１４は第１の変形例を説明するための図であって、図１３は、第１の変形例のオーディオ再生装置４を示す斜視図であり、図１４は、その制御構成を示すブロック図である。図１３に示されるように、第１の変形例のオーディオ再生装置４は、口径が大きく低域を担当する第１オーディオデバイス１ａと、口径が小さく高域を担当する第２オーディオデバイス１ｂを有して構成されている。
第１オーディオデバイス１ａ、第２オーディオデバイス１ｂは、共にフレームベース４１に固定されている。第１オーディオデバイス１ａの振動前面１８ａは、前述した実施形態と同様、球冠状であって、その中央には、孔１７、及び、孔１７を閉鎖する閉鎖部１９が設けられている。一方、第２オーディオデバイス１ｂの振動前面も同様に球冠状であるが、孔を設けていない構成となっている。第１オーディオデバイス１ａ、第２オーディオデバイス１ｂの構成、並びに、取り付け構成については、前述の実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
図１４は、図１３に示すオーディオ再生装置４の制御構成を示す図である。第１オーディオデバイス１ａと第２オーディオデバイス１ｂの電極（図示せず）は、チャンネル当たり１台の増幅部１０２の出力に並列に接続され、信号処理部１０３から出力される信号で駆動される。また、第１オーディオデバイス１ａには、例えば、保護抵抗で構成された保護調整部１０１が直列接続されている。なお、第２オーディオデバイス１ｂには保護調整部１０１を設けなくてもよい。
保護調整部１０１において選択される保護抵抗の値は、全体のインピーダンス、及び、クロスオーバーの特性を考慮して決定される。なお、保護調整部１０１について、保護抵抗を使用する例を示したが、このような形態以外に、例えばインダクタＬを加えたＬＰＦの構成としてもよい。また、保護調整部を信号処理によって行う構成としてもよい。例えば、信号処理部１０３において、元の音響信号から高域を減衰させた新たなオーディオ信号を生成し、これをオーディオ再生装置４に供給してもよい。
この第１の変形例に示されるように、１のオーディオ再生装置４において、第１オーディオデバイス１ａ、第２オーディオデバイス１ｂを設けることで、再生周波数帯域の中低域においては専ら第１オーディオデバイス１ａから再生され、高域においては専ら第２オーディオデバイス１ｂから再生されることになり、周波数帯域の広い音響特性に優れたオーディオ再生装置４を構成することができる。
［第２の変形例］
図１５は、第２の変形例におけるオーディオ再生装置４の正面図である。同図は薄型壁掛け時計の文字盤をオーディオデバイス１で構成したものである。オーディオデバイス１の振動前面１８ａには、加色による数字等が表示されている。時計の文字盤を構成するオーディオデバイス１は湾曲した立体形状をしており、例えば、第１の実施形態と同様の球冠の形状としている。
図１５は、第２の変形例におけるオーディオ再生装置４の正面図である。同図は薄型壁掛け時計の文字盤をオーディオデバイス１で構成したものである。オーディオデバイス１の振動前面１８ａには、加色による数字等が表示されている。時計の文字盤を構成するオーディオデバイス１は湾曲した立体形状をしており、例えば、第１の実施形態と同様の球冠の形状としている。
オーディオデバイス１によって形成される文字盤には、同心円部に時間を示すための長針４４ａ、短針４４ｂ、秒針４４ｃを駆動するための回転軸４４ｄを通すための孔１７ａが設けられている。また、文字盤には、日付や曜日を提示するための孔１７ｂが設けられている。文字盤となるオーディオデバイス１の背面には、日付や曜日を提示するための表示部が設けられている。なお、孔１７ａは、文字盤の前後で連通している必要があるが、孔１７ｂは、透明の閉鎖部を設けて連通させないように構成してもよい。
孔１７ａ、孔１７ｂは、オーディオデバイス１における音響特性の向上に貢献する。また、振動前面１８ａには、加色による数字等が表示されているが、加色をしたことによる周波数特性の変化は顕著に表れることはなく、音響特性への影響は少ない。この第２の変形例に示されるように、オーディオデバイス１を使用したオーディオ再生装置４は、薄く、軽い構成とすることができるので、壁掛け型の装飾物に対し好適である。
［第３の変形例］
次に、図１６〜図１８を用いて第３の変形例を説明する。図１６は、第３の変形例を構成するオーディオデバイス１を説明するための図である。第３の変形例のオーディオデバイス１は、圧電材料を使用して形成されている音響シート１１、音響シート１２に貼り合わせられる補強シート１３を有して構成されている。
次に、図１６〜図１８を用いて第３の変形例を説明する。図１６は、第３の変形例を構成するオーディオデバイス１を説明するための図である。第３の変形例のオーディオデバイス１は、圧電材料を使用して形成されている音響シート１１、音響シート１２に貼り合わせられる補強シート１３を有して構成されている。
音響シート１１の大きさは、ＪＩＳ規格におけるＡ４サイズとしている。音響シート１１には、複数箇所（本変形例では５箇所）に四角形の孔１７ａ〜１７ｅが設けられており、音響シート１１内に能動的に駆動されない領域を形成している。また、音響シート１１の左右には電極１５ａ、１５ｂが設けられている。補強シート１３は、厚さ０．５ｍｍ程度の透明（光を透過可能）のプラスチック板を使用しており、音響シート１１と接着剤等を使用して張り合わされている。なお、補強シート１３の材料は、適宜選定することが可能である。また、本変形例では、補強シート１３に孔を設けていないが、音響シート１１と同様の位置に孔１７ａ〜１７ｅを設けることとしてもよい。その場合、補強シート１３は、不透明とすることとしてもよい。
図１７は、図１６のオーディオデバイス１を使用したオーディオ再生装置４であって、図１６のオーディオデバイス１を円柱状に湾曲させ、左右両端を固定部４５で固定した形態となっている。固定部４５は、第１の実施形態のフレームベース４１と同様、オーディオデバイス１を固定する機能を有すると共に、その内部に音響シート１１の電極１５ａ、１５ｂを収容する機能を有する。したがって、電極１５ａ、１５ｂに対する配線、並びに、配線に接続される増幅器等を固定部４５内に収容することが可能となり、配線、並びに、配線に接続される増幅器等を露出させることなく、デザイン性に優れた構成となっている。
図１８は、図１７のオーディオ再生装置４の上面図である。このようなオーディオ再生装置４では、円柱状に形成された音響シート１１から周囲略３６０゜に亘って音が放射されるため、広い指向特性を有するオーディオ再生装置４とすることが可能である。例えば、聴取者を特定の位置に限定しない公衆伝達等において有効である。また、オーディオデバイス１が形成する円柱内部には、照明部を設けることとしてもよい。オーディオデバイス１の上下、そして、孔１７ａ〜１７ｅから漏れる光により周囲を照明することが可能となり、スピーカ機能と照明機能を兼ね備えた装置とすることが可能となる。
なお、第３の変形例では、音響シート１１に設ける孔１７ａ〜１７ｅの形状を四角形としているが、孔１７ａ〜１７ｅの形状は、円形、半円形、平行四辺形、あるいは任意の模様にする等、適宜形状を採用することができる。また、孔１７ａ〜１７ｅの位置、配置、数についても同様に適宜なものを採用することができる。
第３の変形例においても、オーディオデバイス１に孔１７ａ〜１７ｅ、すなわち、能動的に駆動されない領域が形成されており、オーディオデバイス１において好適な音響特性を実現している。なお、第３の変形例では、オーディオデバイス１を円柱状に湾曲させた形状としているが、湾曲させる形状としては、円柱状に限られるものではなく、傾いた円柱である斜円柱状、あるいは、円錐状、あるいは、円錐状の頂部を切り取った形状等、各種筒状の形状を採用することが可能である。
このように、第３の変形例では、オーディオデバイス１を筒状に湾曲させることで、広い指向特性を有するとともに、内部に照明部を配置する等、幅広い応用を行うことが可能となる。また、デザイン上の制約が良く抑制されるため、従来に無いデザインのオーディオ再生装置４を実現することも可能となる。なお、第３の変形例では、オーディオデバイス１に孔１７ａ〜１７ｅ、すなわち、音響シート内に能動的に駆動されない領域を設けない構成とすることとしてもよい。
本開示は、装置、方法、システム等により実現することもできる。また、各実施形態、変形例で説明した事項は、適宜組み合わせることが可能である。
本開示は、以下の構成も採ることができる。
（１）
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートを有し、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオデバイス。
（２）
前記第２の領域は、前記音響シートに形成された孔である
（１）に記載のオーディオデバイス。
（３）
前記第２の領域は、能動的に駆動されない材料で形成されている
（１）または（２）に記載のオーディオデバイス。
（４）
前記第２の領域を形成する材料は、可撓性を有する材料である
（３）に記載のオーディオデバイス。
（５）
前記第２の領域を形成する材料は、光を透過する材料である
（３）または（４）に記載のオーディオデバイス。
（６）
前記第２の領域は、前記第１の領域内の略中央に設けられている
（１）から（５）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（７）
前記第２の領域は、前記第１の領域内の周囲に設けられている
（１）から（６）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（８）
前記第２の領域は、前記第１の領域内に複数設けられている
（１）から（７）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（９）
前記音響シートは、放音方向に向かって凸状、あるいは、凹状に湾曲した形状を有する
（１）から（８）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１０）
前記音響シートは、筒状に湾曲した形状を有する
（１）から（８）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１１）
少なくとも前記第１の領域は、加色されている
（１）から（１０）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１２）
前記音響シートの前記薄膜材料は、フィルム状である
（１）から（１１）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１３）
前記音響シートに重ねて配置された補強シートを有する
（１）から（１２）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１４）
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートと、
前記音響シートが固定される固定部と、を備え、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオ再生装置。
（１５）
前記音響シートは、外周方向に延伸した押え部を有し、
前記固定部は、前記押え部を使用して前記音響シートを固定している
（１４）に記載のオーディオ再生装置。
（１６）
前記音響シートは、筒状に湾曲した形状を有し、
前記固定部は、前記音響シートの両端を固定している
（１４）または（１５）に記載のオーディオ再生装置。
（１７）
前記第２の領域を使用して時間情報を表示する表示部を有する
（１４）から（１６）の何れか１つに記載のオーディオ再生装置。
（１８）
前記第２の領域を使用して照明を行う照明部を有する
（１４）から（１７）の何れか１つに記載のオーディオ再生装置。
（１）
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートを有し、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオデバイス。
（２）
前記第２の領域は、前記音響シートに形成された孔である
（１）に記載のオーディオデバイス。
（３）
前記第２の領域は、能動的に駆動されない材料で形成されている
（１）または（２）に記載のオーディオデバイス。
（４）
前記第２の領域を形成する材料は、可撓性を有する材料である
（３）に記載のオーディオデバイス。
（５）
前記第２の領域を形成する材料は、光を透過する材料である
（３）または（４）に記載のオーディオデバイス。
（６）
前記第２の領域は、前記第１の領域内の略中央に設けられている
（１）から（５）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（７）
前記第２の領域は、前記第１の領域内の周囲に設けられている
（１）から（６）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（８）
前記第２の領域は、前記第１の領域内に複数設けられている
（１）から（７）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（９）
前記音響シートは、放音方向に向かって凸状、あるいは、凹状に湾曲した形状を有する
（１）から（８）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１０）
前記音響シートは、筒状に湾曲した形状を有する
（１）から（８）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１１）
少なくとも前記第１の領域は、加色されている
（１）から（１０）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１２）
前記音響シートの前記薄膜材料は、フィルム状である
（１）から（１１）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１３）
前記音響シートに重ねて配置された補強シートを有する
（１）から（１２）の何れか１つに記載のオーディオデバイス。
（１４）
容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートと、
前記音響シートが固定される固定部と、を備え、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオ再生装置。
（１５）
前記音響シートは、外周方向に延伸した押え部を有し、
前記固定部は、前記押え部を使用して前記音響シートを固定している
（１４）に記載のオーディオ再生装置。
（１６）
前記音響シートは、筒状に湾曲した形状を有し、
前記固定部は、前記音響シートの両端を固定している
（１４）または（１５）に記載のオーディオ再生装置。
（１７）
前記第２の領域を使用して時間情報を表示する表示部を有する
（１４）から（１６）の何れか１つに記載のオーディオ再生装置。
（１８）
前記第２の領域を使用して照明を行う照明部を有する
（１４）から（１７）の何れか１つに記載のオーディオ再生装置。
１（１ａ、１ｂ）：オーディオデバイス ４２ ：フレームリング
４ ：オーディオ再生装置 ４３ ：止め具
１１（１１ａ、１１ｂ）：音響シート ４４ａ ：長針
１１ａ ：振動前面 ４４ｂ ：短針
１２ａ ：振動後面 ４４ｃ ：秒針
１３ ：補強シート ４４ｄ ：回転軸
１４ ：押え部 ４５ ：固定部
１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ：電極 １０１ ：保護調整部
１７（１７ａ〜１７ｌ）：孔 １０２ ：増幅部
１９（１９ａ〜１９ｌ）：閉鎖部 １０３ ：信号処理部
４１ ：フレームベース（固定部）
４ ：オーディオ再生装置 ４３ ：止め具
１１（１１ａ、１１ｂ）：音響シート ４４ａ ：長針
１１ａ ：振動前面 ４４ｂ ：短針
１２ａ ：振動後面 ４４ｃ ：秒針
１３ ：補強シート ４４ｄ ：回転軸
１４ ：押え部 ４５ ：固定部
１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ：電極 １０１ ：保護調整部
１７（１７ａ〜１７ｌ）：孔 １０２ ：増幅部
１９（１９ａ〜１９ｌ）：閉鎖部 １０３ ：信号処理部
４１ ：フレームベース（固定部）
Claims (18)
- 容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートを有し、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオデバイス。 - 前記第２の領域は、前記音響シートに形成された孔である
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記第２の領域は、能動的に駆動されない材料で形成されている
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記第２の領域を形成する材料は、可撓性を有する材料である
請求項３に記載のオーディオデバイス。 - 前記第２の領域を形成する材料は、光を透過する材料である
請求項３に記載のオーディオデバイス。 - 前記第２の領域は、前記第１の領域内の略中央に設けられている
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記第２の領域は、前記第１の領域内の周囲に設けられている
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記第２の領域は、前記第１の領域内に複数設けられている
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記音響シートは、放音方向に向かって凸状、あるいは、凹状に湾曲した形状を有する
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記音響シートは、筒状に湾曲した形状を有する
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 少なくとも前記第１の領域は、加色されている
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記音響シートの前記薄膜材料は、フィルム状である
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 前記音響シートに重ねて配置された補強シートを有する
請求項１に記載のオーディオデバイス。 - 容量性の特性を有する薄膜材料であって、湾曲した形状を有する音響シートと、
前記音響シートが固定される固定部と、を備え、
前記音響シートは、入力される信号によって能動的に駆動される第１の領域と、入力される前記信号によって能動的に駆動されない第２の領域を有し、前記第２の領域の外側の少なくとも一部には前記第１の領域が形成されている
オーディオ再生装置。 - 前記音響シートは、外周方向に延伸した押え部を有し、
前記固定部は、前記押え部を使用して前記音響シートを固定している
請求項１４に記載のオーディオ再生装置。 - 前記音響シートは、筒状に湾曲した形状を有し、
前記固定部は、前記音響シートの両端を固定している
請求項１４に記載のオーディオ再生装置。 - 前記第２の領域を使用して時間情報を表示する表示部を有する
請求項１４に記載のオーディオ再生装置。 - 前記第２の領域を使用して照明を行う照明部を有する
請求項１４に記載のオーディオ再生装置。
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