WO2018180937A1

WO2018180937A1 - スピーカ

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Publication number: WO2018180937A1
Application number: PCT/JP2018/011559
Authority: WO
Inventors: 佐藤和則; 宮原信弘; 坂本良雄
Original assignee: 株式会社サウンドファン
Priority date: 2017-03-26
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2018-10-04
Also published as: JP6326649B1; EP3606095A1; AU2018245790A2; EP3606095A4; CN110268724A; US20200053467A1; AU2018245790A1; JP2018164191A; CA3055278A1

Abstract

【課題】湾曲振動板の振動が抑制されることなく、音声信号の電気エネルギーから変換された運動エネルギーを湾曲振動板に効率良く伝えて、より音量が高く鮮明な放音によって難聴者と健聴者とが不自由なく共に聞き取ることができ、さらに、軽量・小型化が可能であり、容易に製造することができるスピーカを提供する。【解決手段】本発明のスピーカ１０は、一方向に湾曲した振動板１と、入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させるドライバユニット２と、前記振動板と前記ドライバユニットとを支持する枠体３と、を少なくとも備える。振動板は、湾曲する方向の一端側と他端側が振動を妨げることのないエッジ部１５を介して枠体に取り付けられている。また、ドライバユニットは、振動板の一面に当接し、かつ、枠体に固定して取り付けられている。

Description

スピーカ

　本発明は、難聴者と健聴者とを区別することなくバリアフリーで共に音声を聞き取ることができるスピーカに係り、詳しくは、難聴者が補聴器をつけることなく健聴者と共に音声を聞き取ることができると共に、軽量・小型化が可能であり、容易に製造することができる技術に関する。

　音響機器に組み込まれているスピーカとしては、一般的にダイナミック型のスピーカユニットが多い。このスピーカユニットは、ドーナツ型をしたマグネット（永久磁石）と、このマグネットの内側の穴にあたる円筒形の空間に挿入されたボイスコイルと、このボイスコイルに取り付けられた円錐形に成形した振動板（コーン）とを少なくとも備えている。このようなスピーカでは、ボイスコイルに音声信号が流れると、その波形に合わせてボイスコイルが前後方向に振動し、ボイスコイルに取り付けられた振動板が一緒に振動することで、音声信号と等しい波形の疎密波（縦波）を発生して放音するものとなっている。

　また、平板状をした振動板（平面振動板）が矩形のフレームに振動可能なように固定されている平面形スピーカも知られており、このような平面形スピーカは、平面振動板の振動によって空気を広い面積で平行に押して疎密波を作り出し、放音するものである。

　しかしながら、コーンを用いたスピーカも、平面振動板を用いたスピーカも、難聴者が補聴器をつけることなく満足に音声を聞き取ることが困難なものであった。

　そこで、難聴者が聞き取ることができる音声を発生するスピーカとして、中空構造の筐体と、筐体に収容したドライブユニットと、筐体の表面に配された湾曲振動板とを具備し、ドライブユニットの振動を湾曲振動板の端縁部へ伝えて放音するようにしたスピーカが出願人によって提案されている（たとえば、特許文献１，２を参照）。

　このような湾曲振動板を用いたスピーカは、健聴者は勿論のこと、全てではないが難聴者も補聴器をつけることなく聞き取ることのできる放音を成し得るものとして知られている。さらに、特許文献１，２に記載された発明に係る湾曲振動板を用いたスピーカは、その後の実証実験において遠くでも明瞭に聞き取れることが確認できている。

　ところが、上記特許文献１，２のスピーカの場合、筐体に設けられた開口部を覆うように湾曲振動板を配すると共に、湾曲振動板の端縁部にドライブユニットを当接して取り付けるものであることから、構造上大きく、スペースファクターが悪いため、用途によっては設置・搭載することが出来なという問題があった。たとえば、建築物の壁面や天井に設置する場合や、自動車や鉄道車両・航空機等に設置する場合、電子機器や携帯端末等に搭載する場合など、十分に軽量・小型化を行うことが困難なものである。

　一方、矩形の振動板をその長さ方向に沿って湾曲形成し、その両端部を、加圧手段を介して更に曲げ方向に加圧しながら支持し、かつ前記振動板のほぼ中心部にドライバを取り付け駆動し、放音するようにしたスピーカも提案されている。（たとえば、特許文献３を参照）。
　このように湾曲振動板のほぼ中心部にドライバが取り付けられる構造であれば、上記特許文献１，２のスピーカに比して平面的に小型化し、軽量化することが出来るものと思料される。

　ところで、湾曲振動板を用いたスピーカにおいて音量が高く鮮明な音を放射するためには、電気エネルギーから変換されたドライブユニットの運動エネルギーを全て湾曲振動板側へ伝えることが理想である。

　しかしながら、上記特許文献３のスピーカの場合、湾曲振動板の両端部が緩衝材等の加圧手段を介して常に一定の圧力を掛けた状態で支持されている。ゆえに、音声信号の電気エネルギーから変換された運動エネルギーを湾曲振動板側へ伝える際に、加圧手段が湾曲振動板の振動を抑制し、ドライバからの運動エネルギーの伝達効率を低下させてしまうおそれが多分にあり、より音量が高く鮮明な放音をすることができないものと思料される。

　しかも、上記特許文献３のスピーカでは、湾曲振動板に磁気回路を取り付けており、いわばドライバが湾曲振動板にぶら下がったような構造であるため、ドライバの反動によって湾曲振動板側へ伝える運動エネルギーが低減（相殺）してしまうものと思料される。

特許第５６６８２３３号公報特開２０１６－１４００６０号公報特許第３９０５８１４号公報

　本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、湾曲振動板の振動が抑制されることなく、音声信号の電気エネルギーから変換された運動エネルギーを湾曲振動板に効率良く伝えて、より音量が高く鮮明な放音によって難聴者と健聴者とが不自由なく共に聞き取ることができ、さらに、軽量・小型化が可能であり、容易に製造することができるスピーカを提供することを目的とする。

　本発明に係るスピーカは難聴者と健聴者とが共に音声を聞き取ることができる音響装置であって、一端側から他端側へ向かうにしたがって一方向に湾曲した振動板と、入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させるドライバユニットと、前記振動板と前記ドライバユニットとを保持する枠体と、を少なくとも備え、前記振動板は、前記一端側と前記他端側が振動を妨げることのない硬さと形状を有するエッジ部を介して前記枠体に取り付けられ、前記ドライバユニットは、前記振動板の一面に当接し、かつ、前記枠体に固定して取り付けられていることを特徴とするものである。

　また、本発明に係るスピーカにおいてドライバユニットは、前記振動板における何れか一面に取り付けられたものとすることができる。つまり、平面的に小型化とすることを考慮しなければ、振動板における凹面側もしくは凸面側の何れか一面にドライバユニットが取り付けられたものとしても良い。

　また、本発明に係るスピーカにおいてドライバユニットは、前記振動板における凹面側に取り付けられた場合、当該振動板により形成された弓形の領域内に収容されるように取り付けられていると望ましい。

　また、本発明に係るスピーカにおいてドライバユニットは、前記振動板の一面において位置や数に関係なく取り付けられたものとすることができる。つまり、振動板の形状や大きさに応じて、たとえば、振動板の中央部に一つだけ取り付けられているもの、振動板の中央部以外の任意の個所に一つだけ取り付けられているもの、振動板の中央部を含めて複数取り付けられているもの、振動板の中央部以外の任意の個所に複数取り付けられているものとすることができる。

　また、本発明に係るスピーカにおいてドライバユニットは、ムービングコイル方式のアクチュエータでも、ムービングマグネット方式のアクチュエータでも問題はないが、高域側の音圧を考慮するとムービングコイル方式のアクチュエータを備えているものとすると望ましい。

　また、本発明に係るスピーカにおいて枠体は、前記振動板が振動するストローク以上の幅を有する側面を備えているものとすると望ましい。

　また、本発明に係るスピーカにおいて振動板は、側端部が枠体側に向かって曲折しているものとすると望ましい。

　さらに、本発明に係るスピーカにおいてエッジ部材は、前記振動板より柔軟であるものとすると望ましく、たとえば、振動板より柔軟な材料でエッジ部を成形しても良いし、振動板と同一の材料であって、振動板より薄厚に成形しても良い。

　本発明に係るスピーカは、一方向に湾曲した振動板において湾曲する方向の一端側と他端側が、振動を妨げることのないエッジ部を介して枠体に取り付けられたものとなっている。ゆえに、湾曲した振動板の振動が抑制されることなく、音声信号の電気エネルギーから変換された運動エネルギーを効率良く振動板に伝えて、より音量が高く鮮明な放音をすることができるものとなる。

　また、本発明に係るスピーカは、ドライバユニットが枠体に固定して取り付けられたものとなっている。ゆえに、ドライブユニットの設置が安定なものとなり、ドライブユニットの反動によって振動板側へ伝える運動エネルギーが低減（相殺）してしまうおそれがなく、生じた運動エネルギーを振動板側へ十分に伝えることができるものとなっている。

　さらに、本発明に係るスピーカは、ドライバユニットが振動板の一面に当接して取り付けられたものとなっている。ゆえに、薄厚化・小型化されて構造上小さくスペースファクターが改善され、かつ、軽量化することが可能であると共に、容易に製造することができる。

　したがって、音声信号の電気エネルギーから変換された運動エネルギーを振動板に効率良く伝え、より音量が高く鮮明な放音によって難聴者と健聴者の双方が不自由なく共に聞き取ることができると共に、遠くでも明瞭に聞き取れる小型・軽量化されたスピーカを提供することができる。

本発明に係る第一のスピーカを示す正面側斜視図である。本発明に係る第一のスピーカを示す正面図である。本発明に係る第一のスピーカを示す左側面図である。図２示すＡ－Ａ線（正面中央横）断面図である。本発明に係る第一のスピーカの構造を説明する展開図である。ボイスコイル（コイルボビン）を取り付ける方法を示す部分拡大正面中央横断面図である。ボイスコイル（コイルボビン）を取り付ける他の方法を示す部分拡大正面中央横断面図である。ボイスコイル（コイルボビン）を取り付ける他の方法を示す部分拡大正面中央横断面図である。ボイスコイル（コイルボビン）を取り付ける他の方法を示す部分拡大正面中央横断面図である。ボイスコイル（コイルボビン）を取り付ける他の方法を示す部分拡大正面中央横断面図である。ボイスコイル（コイルボビン）を取り付ける他の方法を示す部分拡大正面中央横断面図である。本発明に係る第二のスピーカを示す背面側斜視図である。本発明に係る第二のスピーカの正面中央横断面図である。本発明に係る第二のスピーカに用いる湾曲振動板を示す正面側斜視図である。本発明に係る第二のスピーカに用いる湾曲振動板を示す底面図である。本発明に係る第三のスピーカを示す正面側斜視図である。本発明に係る第三のスピーカを示す背面図である。本発明に係る第三のスピーカを示す左側面図である。本発明に係る第三のスピーカの正面中央横断面図である。本発明に係る第三のスピーカに用いる湾曲振動板と枠体を示す背面側斜視図である。本発明に係るスピーカを複数組み合わせた状態を示す正面図である。本発明に係るスピーカを複数組み合わせた他の状態を示す正面図である。本発明に係るスピーカを複数組み合わせた他の状態を示す正面図である。

　次に、本発明の実施の形態の一例を説明する。
　なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるため技術的に種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

＜第一の実施の形態＞
　図１乃至図５に示すように、本発明のスピーカ１０は、難聴者と健聴者とを区別することなくバリアフリーで共に音声を聞き取ることができる音響装置（以下、「バリアフリースピーカ」と称する。）であり、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができる、振動板１と、ドライバユニット２と、枠体３とを少なくとも備えることにより構成されている。

　振動板１は、フィルムやシートのように平たい薄厚の部材であって、一端１ａ側から対向する他端１ｃ側へ向かうにしたがって一方向に湾曲する曲面部を形成し、一端１ａ側と他端１ｃ側がエッジ部１５を介して枠体３に保持されるように配されている。

　この振動板１は、平面視して略矩形状が望ましいが、これに限らず、たとえば、平面視して楕円形状あるいは多角形状、瓢箪形状等であってもよい。さらに、振動板１は、予め湾曲する曲面部を有するように成形されているもののほか、柔軟性を有すると同時に張りのある性質を備えて湾曲する曲面部を形成することができるものをいう。

　振動板１は、予め湾曲する曲面部を有するように成形された部材の場合は、この湾曲凸面が前方を向くように枠体３に取り付けるものであり、柔軟性を有する部材の場合は、起立した平板状態でドライバユニット２に取り付け、この状態から弾性的に曲げて変形させることにより曲面を形成し、この変形した湾曲凸面側もしくは湾曲凹面を前方に向けて枠体３に取り付けるものである。

　この湾曲した振動板（以下、「湾曲振動板」という。）１の材質としては、軽量なものが好ましいが、あまりにも軽量だと低音に比して中音、さらには高音の音圧レベルが高くなり過ぎるおそれがある。具体的な湾曲振動板１材料としては、たとえば、カーボン紙などの紙、ポリイミドやポリエステルなどの可撓性を有する合成樹脂や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、バルサ材などの木材、アルミニウムやベリリウム、ボロンなどの金属を用いることができる。また、湾曲振動板１の厚みは、予め湾曲する曲面部を有するように成形したり、弾性的に曲げて変形させたりすることができれば特に限定されない。

　また、エッジ部１５は、枠体３に対して湾曲振動板１を弾性的に固定する変形容易なサスペンションであって、一端側縁部が湾曲振動板１に固着され、他端側縁部が枠体３に固着されている。すなわち、このエッジ部１５は湾曲振動板１の振動を妨げることのない硬さと形状を有し、高域出力時の分割振動を抑制する制振効果を備えている。

　したがって、湾曲振動板１の一端１ａ側と他端１ｃ側は加圧されることなく、たとえば、コルゲーション形状（断面波形）をしたエッジ部１５によって、可動自在なフリーな状態で枠体３に取り付けられたものとすると良い。
　図４においてエッジ部１５は、断面の中央が円弧状に湾曲し、湾曲凸部が背面側（図においては下方）を向いているものとして示されている。

　このようなエッジ部１５は、上述のように湾曲振動板１の振動を妨げることのないようにするため、材料として堅牢で湾曲振動板１より柔軟なものが望ましく、たとえば、ゴムやウレタン（合成樹脂）、布などを挙げることができ、設計目的に適う薄厚シート状をしたものであれば何を用いても一向に構わない。

　具体的にゴムエッジとした場合、伸縮性があり振幅特性も優れているので歪み感が非常に少なくなると共に、制振効果がかなり高いものとなる。また、ゴムエッジは、低音が出し易く、柔らかい分ゆったりした音とすることが出来る。
　ウレタンエッジは、発泡材料のため重量が軽いがそれなりの制振効果があって、音のバランスが取り易いものとすることが出来る。
　そして、布エッジは、素材としては一番耐久性が高く、軽量で、比較的安価である。

　湾曲振動板１は、このようにエッジ部１５により自由に振動するように枠体３に支持され、湾曲振動板１の振動エネルギーが枠体３へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少なくなるものとなっている。

　本発明において、エッジ部１５は、湾曲振動板１の一部を構成するものとしても良い。すなわち、湾曲振動板１と同じ部材で別途薄厚に構成したエッジ部１５を組み合わせたり、もしくは湾曲振動板１に比して薄厚としたエッジ部１５を一体的に成形したりするものとしても良い。
　このように湾曲振動板１とエッジ部１５とを同じ部材で成形すると、部材のコストを抑えつつ、製造工程が省力化されたバリアフリースピーカを得ることができる。

　ドライバユニット２は、入力（通電）された電気信号（音声信号）に応じて湾曲振動板１を振動させるアクチュエータであり、湾曲振動板１における一面に当接して取り付けられている。すなわち、ドライバユニット２は、湾曲振動板１の湾曲面に対して振動を加えるように取り付けられている。

　また、ドライバユニット２は、枠体３に固定して取り付けられるものとなっている。すなわち、ドライバユニット２は、駆動時に反作用を受けることとなるが、ドライバユニット２を枠体３に接触させて固定することにより、ドライバユニット２の駆動と反作用によって湾曲振動板１を振動させ、外部に出る音圧を高めることができる。

　ここで、大音量を発生させるためには、大きな振動板や大きな電力を必要とするが、湾曲振動板１に対してドライバユニット２より大きな力（振動）を付与することによっても達成することができる。このようなドライバユニット２としては、たとえば、ムービングコイル型アクチュエータを挙げることができる。

　すなわち、本実施の形態では、湾曲振動板１の曲面部から剪断波が発生する現象を実現するために、ムービングコイル型アクチュエータ２により音の再生を行う。ムービングコイル型アクチュエータ２は、湾曲振動板１を駆動する際のストロークが大きく、広い周波数帯域（音域）が得られる点で設計上有利である。

　このようなムービングコイル型アクチュエータ２は、ボイスコイル２１と磁気回路２２とから構成され、磁気回路２２が構成する磁気ギャップ中にボイスコイル２１を挿入配置する。
　そして、このボイスコイル２１に電気信号等を印加することで印加信号に伴った振動を起し、ボイスコイル２１と接続された湾曲振動板１に振動を伝達して駆動するものとなっている。すなわち、ボイスコイル２１の一端は磁気回路（磁界）２２の中に収まっており、他端は湾曲振動板１に直結されていることから、入力された電気信号がボイスコイル２１を動かし、その動きが湾曲振動板１に伝わって音響エネルギー（音）に変換されるものとなる。
　なお、磁気ギャップ内には、磁性流体を注入し、磁気ギャップ内に於けるボイスコイル２１の中心保持を計っている。

　ボイスコイル２１は、円筒状をしたコイルボビンの外周端部に、所望径のコイル線材を所望のターン数にて巻き付けることにより構成される。このボイスコイル２１は、たとえば、湾曲振動板１の略中心部に少なくともコイルボビンの外周よりも大きい所定寸法をしたボイスコイル装着用の平坦部１２を設け、コイルボビン先端部に接着剤を塗布した後、平坦部１２の凹面側にこれを配置することで接続固定することができる。

　本実施の形態では、湾曲振動板１へのボイスコイル２１の取り付け易さから、湾曲振動板１の略中心部に所定寸法の平坦部１２を設けて取り付けるようにしたが、本発明はこれに限定せず、湾曲振動板１の凹面側にそのまま取り付けるものとしても一向に構わない。もちろん、湾曲振動板１の凹面側における略中心部だけを平坦なものとして取り付けるようにしても良い。

　また、本発明では、図６乃至図１１に示すように、湾曲振動板１におけるボイスコイル２１の取り付け個所に凸部や凹部を自在に求め、該凸部や凹部をボイスコイル２１の位置出しガイドとし、設計の自由度を得るものとすることができる。すなわち、ボイスコイル２１は、たとえば、図６に示すように、湾曲振動板１の略中心部に、少なくともコイルボビンの外周よりも大きい所定寸法の肉薄凹状段差部５１を設けて取り付けるものとしたり、図７に示すように、湾曲振動板１の略中心部に、コイルボビンの形状及び大きさと略等しい凹状溝部５２を設けて取り付けるものとしたり、図８に示すように、湾曲振動板１の略中心部に、ボイスコイルの内部に収容され、コイルボビンの内周面と接するような形状及び大きさをした肉厚凸状段差部５３を設けて取り付けるものとしたり、図９に示すように、湾曲振動板１の略中心部に、ボイスコイルの内部に収容され、コイルボビンの内周面と接するような形状及び大きさをした、もしくはボイスコイルの外部に配され、コイルボビンの外周面に接するような形状及び大きさをした凸状リブ部５４を設けて取り付けるようにしても良い。

　また、コイルボビンの内部に配される肉厚凸状段差部又は凸状リブ部と、コイルボビンの外部に配される凸状リブ部とを組み合わせるようにしても良い。すなわち、コイルボビンの内周面と接するように配される図８に示すような肉厚凸状段差部と、コイルボビンの外周面と接するように配される図９に示すような凸状リブ部を設けて取り付けるようにしたものや、もしくは図１０に示すように、コイルボビンの内周面と接するように配される凸状リブ部５４ｕと、コイルボビンの外周面と接するように配される凸状リブ部５４ｓを併せて用い、これらの間にコイルボビンの先端部を挿入して挟み込むようにしたものとしても良い。

　この肉厚凸状段差部５３や凸状リブ部５４の全体形状は特に限定されることなく、たとえば、平面視〇形状や、三角形状や四角形状といった多角形状、星形状、ハート形状といった任意の形状であっても構わない。また、凸状リブ部の場合、線状をした壁状体であっても、一点から周囲に拡がる（もしくは逆に周辺から中央に向かって集束する）放射状をした壁状体であっても、枠状体であっても良い。さらに、これら肉厚凸状段差部や凸状リブ部は、図示しないが複数の凸状ピン体で構成するようにしても良い。

　このような肉厚凸状段差部５３や凸状リブ部５４、凸状ピン体は、湾曲振動板１の重量を大きくしてしまうことになるが、その代わりに湾曲振動板１へボイスコイル２１を装着する際にガイドとして機能すると共に、湾曲振動板１が破損や変形等しないように補強するという利点を有する。

　なお、これらの肉厚凸状段差部５３や凸状リブ部５４、凸状ピン体は、湾曲振動板１と一体成形するものとしても良いし、図１１に示すように、別途の成形したものを湾曲振動板１に装着するものとしても良い。また、凸部や凹部を用いた湾曲振動板１へのボイスコイル２１の取り付けは、本実施の形態に限らず、後述する他の実施の形態においても同様に採用することができる。

　さらに、本発明では、ボイスコイル２１は、湾曲振動板１の略中心部に所定寸法をした穴であるネック部を設け、コイルボビン先端外周部に接着剤を塗布してネック部内に挿入することで接続固定したりすることもできる。
　なお、ネック部にボイスコイル２１を取り付ける構造の場合、ボイスコイル２１の頂部側が解放状態となるため蓋体で塞がれるものとなる。

　磁気回路２２は、ボイスコイル２１を駆動するのに対応した形状になっており、円柱状の永久磁石２３、この永久磁石２３を内部に収容する良好な磁性材たる鉄材からなる壺状をしたヨーク（以下、「壺ヨーク」という。）２４、この壺ヨーク２４に蓋をするように永久磁石２３の上部に配される、同じく鉄材からなる円板のプレート２５、等で構成された内磁型磁気回路となっている。永久磁石２３としては、ネオジムマグネット、アルニコマグネットやフェライトマグネットを用いることができるが、フェライトマグネットと比較して強い磁場を得ることが出来ることから、ネオジムマグネット、アルニコマグネット等を用いるのが望ましい。
　なお、ドライバユニット２として、リング形状のフェライトマグネット等を用いた外磁型磁気回路を有するムービングマグネット型アクチュエータを用いても一向に構わない。

　磁気ギャップは、円筒状をしたネオジムマグネット２３の上面にプレート２５が配置装着されると共に、ネオジムマグネット２３の下面より壺ヨーク２４の外周上端部を所定寸法径に切削加工を施したヨーク内径部より形成される。すなわち、プレート２５の外径は、壺ヨーク２４の内径と芯合わせして装着されるため、壺ヨーク２４の内径面とプレート２５の外径面との間に、所定幅寸法を有したリング状の隙間、即ちギャップが構成される。

　また、磁気ギャップの奥行き方向の寸法は、プレート２５の厚さ、及び壺ヨーク２４の内径厚さ寸法にて決定される。ゆえに、ネオジムマグネット２３が有する磁気が、壺ヨーク２４及びプレート２５によってギャップに導かれ、収束されるため、該ギャップに磁束が発生し、磁気ギャップが構成されることとなる。

　本実施の形態では、世間一般的スピーカユニットにおいて、ボイスコイルボビンの外周部に配されるダンパと称されるサスペンション部材は用いていない。すなわち、本実施の形態におけるスピーカユニットは、いわゆるダンパｌｅｓｓ構造であり、湾曲振動板１の一端１ａ側と他端１ｃ側に配置されたエッジ部１５をサスペンション部材として、湾曲振動板１、及び、ボイスコイル２１を支持している。しかしながら、本発明ではこれに限定せず目的に応じて、従来一般のダンパを磁気回路２２側や枠体３側等に設けても一向に構わない。
　なお、図４において示す符号２６は、入力端子プラグである。

　ここで、ドライバユニット２に入力される電気信号としては、たとえば、テレビやラジオ、オーディオプレイヤー、パーソナルコンピュータ、スマートフォンやタブレットなどのスマートデバイス、等より出力した音声信号を挙げることができる。

　図１乃至図５においてドライバユニット２は、湾曲振動板１の凹面側における中央部に一つだけ取り付けられたものとして示されている。
　これにより、薄厚化・小型化され、構造上小さくスペースファクターが改善されたバリアフリースピーカ１０とすることができる。しかも、湾曲振動板１の中央部を効率よく駆動するので、より音量が高く鮮明な放音をすることができるものとなる。

　また、図１乃至図５においてドライバユニット２は、湾曲振動板１により形成された弓形の領域内に収容されるように取り付けられたものとして示されている。すなわち、湾曲振動板１の湾曲面を弧とし、湾曲振動板１の一端１ａ側と他端１ｃ側とを最短距離で結んだ直線を弦とした場合に、この弧と弦によって囲まれた領域内に収容されるように取り付けられていると望ましい。
　これにより、湾曲振動板１の背面（凹面）側よりドライバユニット２がはみ出ることがなく、一層薄厚化・小型化され、構造上小さくスペースファクターが改善されたバリアフリースピーカ１０とすることができる。

　枠体３は、湾曲振動板１とドライバユニット２とを保持するものであって、図１及び図４に示すように、直線的な一対の振動板取付部３１，３１と、弧状に湾曲した一対の連結部３２，３２と、ドライブユニット取付部３３とを備えている。このドライブユニット取付部３３は、連結部３２の凹部側に設けられている。
　また、枠体３は、一対の振動板取付部３１，３１と一対の連結部３２，３２とによって湾曲振動板１の周囲の輪郭を形成している。

　振動板取付部３１は、上述したように湾曲振動板１の一端１ａ側及び他端１ｃ側とをそれぞれ支持するように対向して一対設けられている。
　連結部３２は、一対の振動板取付部３１，３１とドライブユニット取付部３３とを一体的に保持するように対向して一対設けられている。
　ドライブユニット取付部３３は、ドライブユニット２が湾曲振動板１の一面に取り付けられるように、連結部３２によって一体化された一対の振動板取付部３１，３１の間に位置して設けられている。

　ここで、湾曲振動板１において湾曲方向に沿う側端１ｂ，１ｄ部は枠体３とは接しておらず、枠体３における一対の連結部３２，３２の内面との間に隙間を有して取り付けられている。すなわち、湾曲振動板１の一端１ａ側と他端１ｃ側だけがエッジ部１５を介して枠体３に保持されるように配されている。
　このように隙間を備えることで、湾曲振動板１の微細振幅運動（振動）を許容しつつ、湾曲振動板１が駆動することで裏面側に発した音波が、湾曲振動板１の表面側に回り込んで表側で発生した音波と干渉してしまうことを防ぐことが出来る。

　また、枠体３は、湾曲振動板１が振動するストローク以上の幅を有する側面を備えているものとしても良い。すなわち、湾曲振動板１が振動する方向に沿って、一対の連結部３２，３２を幅広のものとすると望ましい。本実施の形態において連結部３２は、たとえば、湾曲振動板１が片側方向において７．５ｍｍずつ（往復で１５ｍｍ）振動するものとすると、少なくとも１５ｍｍ以上の寸法を有するものが望ましいが、これに限定せず湾曲振動板１が振動するストロークに応じて任意に設計変更することができる。

　図４において、湾曲振動板１が振動する方向と移動量（ストローク）が白抜き矢印で示され、一対の連結部３２，３２が、この湾曲振動板１が振動するストローク以上の幅を有するものとして示されている。

　このような側面を備えることにより、湾曲振動板１の表面（前面）から出た音波と裏面（背面）から出た音波は側面により遮断され、表面や裏面での音波の干渉減衰が一層起こらないものとなる。ゆえに、安定した音圧と広い周波数帯域特性が得られるものとすることができる。

　そして、図５に示すようにドライブユニット２は、枠体取付板２７と磁気回路押さえ２８を用いて、枠体３のドライブユニット取付部３３に取り付け固定され、ドライブユニット２のボイルコイル２１は、湾曲振動板１に設けた平坦部１２にコイルボビン外周部が接続固定されるものとなる。

　また、図示しないが、本発明のバリアフリースピーカは、湾曲振動板１の一面にドライバユニット２が複数取り付けられているものとしても良い。
　このようなバリアフリースピーカは、同一の湾曲振動板１の一面を、複数のドライバユニット２・・２によって駆動することにより、一つのドライバユニット２では上限のある音声エネルギーを複数のドライバユニット２・・２で駆動し、より大きな剪断波、粗密波を湾曲振動板１から発生させることが出来る。ゆえに、音量が高く鮮明な放音をすることが期待できるものとなる。

＜第二の実施の形態＞
　また、図１２乃至図１５に示すように、本発明のバリアフリースピーカ２０は、周縁部が曲折している湾曲振動板１１を用いるものとしても良い。すなわち、本実施の形態は、上述した第一の実施の形態とは、湾曲振動板の構造が異なるものとなっている。

　なお、以下に述べる各実施の形態では、上述した第一の実施の形態に係るバリアフリースピーカ１０とは異なる部分を中心に説明する。したがって、同様の構成部分は同じ符号を付してその説明は省略し、特に説明しない限り同じであるものとする。

　湾曲振動板１１は、予め湾曲する曲面部を有すると共に、一端１１ａと他端１ｃ、及び側端１ｂ，１ｄ部が曲折した曲折側端部１６を有するように一体的に成形されている。
　図１２及び図１３において、湾曲振動板１１の湾曲凸面が前方を向くように枠体３に取り付けたバリアフリースピーカ２０が示されている。また、図１４及び図１５において、曲面部における湾曲凹面側に向かって側端１ｂ，１ｄ部が曲折した曲折側端部１６を有する湾曲振動板１１が示されている。

　このように湾曲振動板１１における一端１１ａと他端１ｃ、及び側端１ｂ，１ｄ部を曲折して曲折側端部１６を設けることにより、湾曲振動板の強度が大幅に増すと共に、形状保持の能力を向上させることができるものとなる。また、湾曲振動板１１における反対側の一面への音の回り込みを抑制し、音質を向上させることができるものとなる。

＜第三の実施の形態＞
　また、図１６乃至図２０に示すように、本発明のバリアフリースピーカ３０は、ドライバユニット２が湾曲振動板１の凸面側に取り付けられているものとしても良い。すなわち、本実施の形態は、上述した第一の実施の形態とは、湾曲振動板の向きが異なると共に、枠体の構造が異なるものとなっている。

　湾曲振動板１は、第一の実施の形態と同じ構造をしたものであるが、枠体１３への取り付け向きが異なると共に、湾曲振動板１の側端１ｂ，１ｄ部を曲折する向きが異なる。すなわち、湾曲振動板１は、曲面部における湾曲凸面側に向かって側端１ｂ，１ｄ部を曲折した曲折側端部１６を有するものとすると共に、湾曲凹面が前方を向くように枠体１３に取り付けるものである。

　枠体１３は、基本的な構造は第一の実施の形態における枠体３と同じであるが、ドライブユニット取付部３３が、連結部３２の凸部側に設けられている点で相違する。ゆえに、ドライバユニット２は、湾曲振動板１の凸面側に取り付けられたものとなる。

　このように湾曲振動板１の凸面側にドライバユニット２が取り付けられ、湾曲振動板１の凹面側が前方を向くように設けることにより、第一の実施の形態で示したバリアフリースピーカ１０と同様に、湾曲振動板１の振動が抑制されることなく、音声信号の電気エネルギーから変換された運動エネルギーを効率良く湾曲振動板１に伝えて、より音量が高く鮮明な放音をすることができる効果を有すると共に、湾曲振動板１が、天井や壁面等の取り付け面より出っ張っては困るような場合に極めて有効となる。

＜第四の実施の形態＞
　また、本発明のバリアフリースピーカは小型・軽量化されたものであるので、複数組み合わせて用いるものとしても良い。すなわち、複数のバリアフリースピーカを、縦列や並列、背中合わせ、環状に結合したものとすることができる。
　このように複数のバリアフリースピーカを組み合わせることで、放音方向の上下左右に音が拡がるものとしたり、音圧が大きくなるものとしたり、全方向に放音される無指向性のものとしたりすることができる。

　図２１において、本発明のバリアフリースピーカ１０が縦方向に５個積み重なって結合した複合バリアフリースピーカ５０が示され、図２２において、本発明のバリアフリースピーカ１０が２個背中合わせに結合した複合バリアフリースピーカ６０が示され、図２３において、本発明のバリアフリースピーカ１０が４個環状に結合した複合バリアフリースピーカ７０が示されている。
　なお、図２１乃至図２３に示された複合バリアフリースピーカはあくまでも一例であって、組み合わせる個数や配置は任意に行うことができる。

　また、図２１乃至図２３に示した複合バリアフリースピーカでは、上述した第一の実施の形態におけるバリアフリースピーカ１０を用いたが、これに限らず上述した第二の実施の形態におけるバリアフリースピーカ２０や、上述した第三の実施の形態におけるバリアフリースピーカ３０を用いるものとした複合バリアフリースピーカとすることもできる。

　１，１１　湾曲振動板、１ａ　一端、１ｂ，１ｄ　側端、１ｃ　他端、２　ドライバユニット、３，１３　枠体、１０，２０，３０　バリアフリースピーカ、１２　平坦部、１５　エッジ部、１６　曲折側端部、２１　ボイスコイル、２２　磁気回路、２３　マグネット、２４　ヨーク、２５　プレート、２６　入力端子プラグ、２７　枠体取付板、２８　磁気回路押さえ、３１　振動板取付部、３２　連結部、３３　ドライブユニット取付部、５１　肉薄凹状段差部、５２　凹状溝部、５３　肉厚凸状段差部、５４　凸状リブ部。

Claims

　一端側から他端側へ向かうにしたがって一方向に湾曲した振動板と、入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させるドライバユニットと、前記振動板と前記ドライバユニットとを保持する枠体と、を少なくとも備え、
　前記振動板は、前記一端側と前記他端側だけが振動を妨げることのない硬さと形状を有するエッジ部を介して前記枠体に取り付けられ、
　前記ドライバユニットは、前記振動板の一面に当接し、かつ、前記枠体に固定して取り付けられている、
ことを特徴とするスピーカ。
　一端側から他端側へ向かうにしたがって一方向に湾曲した振動板と、入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させるドライバユニットと、前記振動板と前記ドライバユニットとを保持する枠体と、を少なくとも備え、
　前記振動板は、前記一端側と前記他端側だけが弾性的に固定するエッジ部を介して前記枠体に取り付けられ、
　前記ドライバユニットは、前記振動板の一面に当接し、かつ、前記枠体に固定して取り付けられている、
ことを特徴とするスピーカ。
　一端側から他端側へ向かうにしたがって一方向に湾曲した振動板と、入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させるドライバユニットと、前記振動板と前記ドライバユニットとを保持する枠体と、を少なくとも備え、
　前記振動板は、前記一端側と前記他端側が振動を妨げることのない硬さと形状を有するエッジ部を介して前記枠体に取り付けられ、かつ、湾曲方向に沿う側端は前記枠体との間に隙間を有し、
　前記ドライバユニットは、前記振動板の一面に当接し、かつ、前記枠体に固定して取り付けられている、
ことを特徴とするスピーカ。
　一端側から他端側へ向かうにしたがって一方向に湾曲した振動板と、入力された電気信号に応じて前記振動板を振動させるドライバユニットと、前記振動板と前記ドライバユニットとを保持する枠体と、を少なくとも備え、
　前記振動板は、前記一端側と前記他端側が弾性的に固定するエッジ部を介して前記枠体に取り付けられ、かつ、湾曲方向に沿う側端は前記枠体との間に隙間を有し、
　前記ドライバユニットは、前記振動板の一面に当接し、かつ、前記枠体に固定して取り付けられている、
ことを特徴とするスピーカ。
　前記ドライバユニットは、前記振動板の凹面側に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットは、前記振動板により形成された弓形の領域内に収容されるように取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットは、前記振動板の凸面側に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットは、前記振動板の中央部に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットは、複数取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットは、ムービングコイル方式のアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記枠体は、前記振動板が振動するストローク以上の幅を有する側面を備えていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記振動板は、側端部が曲折していることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記エッジ部は、前記振動板より柔軟であることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記振動板は、矩形状であることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記振動板は、楕円形状あるいは多角形もしくは瓢箪形状であることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットのボイスコイルが、前記振動板に設けた平坦部に接続固定されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットのボイスコイルが、前記振動板に設けた凸部及び／又は凹部を用いて取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載のスピーカ。
　前記ドライバユニットのボイスコイルが、前記振動板に設けた穴であるネック部を用いて接続固定されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載のスピーカ。
　請求項１乃至１８の何れか１項に記載のスピーカを複数縦列に組み合わせてなる、
ことを特徴とする複合スピーカ。
　請求項１乃至１８の何れか１項に記載のスピーカを複数並列に組み合わせてなる、
ことを特徴とする複合スピーカ。
　請求項１乃至１８の何れか１項に記載のスピーカを複数背中合わせに組み合わせてなる、
ことを特徴とする複合スピーカ。
　請求項１乃至１８の何れか１項に記載のスピーカを複数環状に組み合わせてなる、
ことを特徴とする複合スピーカ。