(57)【要約】【課題】本発明は、薄型の音声画像ディスプレイに好適に使用できる平面スピーカおよび前記平面スピーカを有する音声画像ディスプレイの提供。【解決手段】平板状の振動板１と、隣り合う２つの磁極２Ｓ、２Ｎが互いに反対になるように、一列に配設された一群の磁石２と、磁石２の配列方向に沿って配列されているとともに、振動板１の磁極２Ｓ，２Ｎに相対する側の面に、磁極２Ｓ、２Ｎと磁束が鎖交するように形成された複数のボイスコイル３と、磁石２における磁極２Ｓ、２Ｎの他方に当接するとともに、磁石２の配列方向に沿った１対の側縁部４Ａが振動板１に向かう方向に屈曲されたヨーク４と、振動板１の周縁部において振動板１を支持するとともに、磁石２およびヨーク４を収容するフレーム５と、フレーム５が固定されるスピーカ支持部材６と、スピーカ支持部材６とヨーク４との間に設けられた弾性部材７と、を備える平面スピーカ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合う２つの磁極が互いに反対になるように、一列に配設された一群の磁石と、
前記一群の磁石の一方の磁極に相対するように配設された平板状の振動板と、
前記磁石の配列方向に沿って配列されているとともに、前記振動板の前記磁極に相対する側の面に、前記一方の磁極と磁束が鎖交するように形成された複数のボイスコイルと、
前記磁石における前記一対の磁極の他方に当接するとともに、前記磁石の配列方向に沿った１対の側縁部が前記振動板に向かう方向に屈曲されたヨークと、
前記振動板の周縁部において前記振動板を支持するとともに、前記磁石およびヨークを収容するフレームと、
前記フレームが固定されるスピーカ支持部材と、
前記スピーカ支持部材と前記ヨークとの間に設けられた弾性部材と、
を備える平面スピーカ。
【請求項２】
前記フレームおよび弾性部材と前記スピーカ支持部材との間に裏板が設けられている請求項１に記載の平面スピーカ。
【請求項３】
隣り合う２つの磁極が互いに反対になるように、一列に配設された一群の磁石と、
前記一群の磁石の一方の磁極に相対するように配設された平板状の振動板と、
前記磁石の配列方向に沿って配列されているとともに、前記振動板の前記磁極に相対する側の面に、前記一方の磁極と磁束が鎖交するように形成された複数のボイスコイルと、
前記磁石における前記一対の磁極の他方に当接するとともに、前記磁石の配列方向に沿った１対の側縁部が前記振動板に向かう方向に屈曲されたヨークと、
前記振動板の周縁部において前記振動板を支持するとともに、前記振動板とともに閉断面を形成し、内部に前記磁石およびヨークを収容するフレームと、
前記フレームにおける前記振動板が固定された側において前記フレームが固定されるスピーカ支持部材と、
前記ヨークと前記フレームとの間に設けられた弾性部材と、
を備える平面スピーカ。
【請求項４】
前記弾性部材は、熱可塑性エラストマ、加硫ゴム、および軟質樹脂から選択される弾性材料を成形した弾性材料成形体、前記弾性材料を発泡させた弾性材料発泡体、並びに板バネから選択される請求項１〜３の何れか１項に記載の平面スピーカ。
【請求項５】
前記振動板と前記フレームとはアルミニウム合金から形成されている請求項１〜４の何れか１項に記載の平面スピーカ。
【請求項６】
前記ボイスコイルは磁石毎に形成されている請求項１〜５の何れか１項に記載の平面スピーカ。
【請求項７】
前記ボイスコイルは、磁石２個毎に形成されている請求項１〜５の何れか１項に記載の平面スピーカ。
【請求項８】
画像信号と音声信号とが同時に入力されると前記画像信号に対応する画像を表示させるとともに、前記音声信号に対応する音声を発生させる音声画像ディスプレイであって、
前記画像信号が入力され、対応する画像を表示する画像表示部と、
前記画像表示部の周縁に設けられ、前記音声信号によって鳴動する請求項１〜７の何れか１項に記載の平面スピーカと、
を備え、
前記平面スピーカにおいては、振動板が前方に位置するように配置されているとともに、スピーカ支持部材が前記画像表示部と前記平面スピーカとが収容される筐体の一部を構成する音声画像ディスプレイ。
【請求項９】
車両の天井に装着された請求項１〜７の何れか１項に記載の平面スピーカと、
前記平面スピーカに電気的に接続された音声信号発生手段と、
を備える車両用音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面スピーカ、音声画像ディスプレイ、および車両用音響システムにかかり、特に、薄型の音声画像ディスプレイや車両用音響システムに好適に使用できる平面スピーカ、前記平面スピーカを有する音声画像ディスプレイ、および前記平面スピーカを有する車両用音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビ受像機やプラズマディスプレイテレビ受像機、有機エレクトロルミネッセンステレビ受像機など、種々の薄型テレビ受像機が実用化されている。
【０００３】
これらの薄型テレビ受像機において筐体の厚さが２０ｍｍのとき、薄型テレビ受像機に使用するスピーカは、厚さが１４．５ｍｍ以下と従来のスピーカに比較して遥かに薄いことが求められる。
【０００４】
しかしながら、通常のコーン型スピーカを只単に小型化したのでは、低音再生の際に音圧が不足するという問題がある。
【０００５】
そこで、複数個の小型のコーン型スピーカを面上に配列する所謂マルチスピーカ方式が検討された。
【０００６】
しかし、マルチスピーカ方式においては一度に多数の小型スピーカを鳴動させるため、大出力のアンプが必要になり、電力消費が増大するという問題がある。
【０００７】
また、別の方法として、コーン型スピーカに代えて平板型スピーカや平面スピーカを使用することが検討された。
【０００８】
平板型スピーカとしては、たとえば、磁気回路とボイスコイルとこのボイスコイルを保持するボビンとを有し、薄型表示装置の左右または上下の両端部分に配置されるエキサイタと、この薄型表示装置の全面に配置され、前記エキサイタにより振動されて撓み振動を発生させる振動板を兼ねた透光性の平板とを備えるものがある（特許文献１、特許文献２）。
【０００９】
平板型スピーカとしては、他に、可視表示スクリーンと、前記表示スクリーンに隣接して配置され、少なくとも部分的に透明であり、その部分を通して前記表示スクリーンを見ることができる共振パネル形状部材と、前記パネル部材を駆動して共振させて音響ラジエータとして作用させる振動励振手段とを備えるラウドスピーカ駆動ユニット（特許文献３）、および薄い板状の本体と、前記本体の一面側に取り付けられ、前記本体に振動を与えて前記本体を前記振動の振動数に対応する撓みを発生させる振動体と、前記本体を地球に対して固定されている固定物体に支持する支持器具とを構成し、前記支持器具は前記固定物体に対して振動絶縁性を有する振動絶縁体を形成し、前記本体は前記本体の一面側にコネクタを形成し、前記コネクタには前記振動体に音声信号を送信する電気ケーブルの端部のコネクタが接続されるディスプレイ（特許文献４）がある。
【００１０】
また、平面スピーカとしては、扁平で且つ四角形状に形成された永久磁石の夫々が、異なる極性の磁極面が交互に位置するようにヨークに配置され、振動板の両面には永久磁石の夫々に対応するように渦巻状のコイル対が配置された平面型音響変換装置（特許文献５）もある。
【特許文献１】特開２００４−２８９７７２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２６４３号公報
【特許文献３】特表２００２−５３３９５７号公報
【特許文献４】特開２００５−９４３７７号公報
【特許文献５】ＷＯ２０００／０７８０９５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１および２に記載の薄型表示装置のように可視表示スクリーンの全面に配置された透光性の平板をエキサイタで振動させて鳴動させる形態の平板型スピーカにおいては、例えば可視表示スクリーンの左側から音声が聞こえてくるべきなのに実際は中央部から聞こえてくるというように、音源と画像とが一致しないという問題が生じることがある。
【００１２】
また、特許文献３に記載のラウドスピーカユニットや、特許文献４に記載のディスプレイのように、１枚の振動板を同一平面上で分割して夫々の部分を振動励振手段で振動させる平板型スピーカは、薄型テレビ受像機の画面の周囲に例えば狭幅の額縁状に配設することが極めて困難である。
【００１３】
更に、特許文献５に記載の平面型音響変換装置のように、四角形板状の永久磁石を二次元状に配置し、前記永久磁石に相対向するように配設された振動板の両面に永久磁石の夫々に対応するように渦巻状のコイル対を配置した形態の平面スピーカは、薄型テレビ受像機に使用するには発熱が大きすぎるという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、薄型テレビ受像機のような薄型の音声画像ディスプレイおよびカーステレオのような車両用音響システムに好適に使用できる平面スピーカ、前記平面スピーカを有する音声画像ディスプレイ、および前記平面スピーカを有する車両用音響システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、隣り合う２つの磁極が互いに反対になるように、一列に配設された一群の磁石と、前記一群の磁石の一方の磁極に相対するように配設された平板状の振動板と、前記磁石の配列方向に沿って配列されているとともに、前記振動板の前記磁極に相対する側の面に、前記一方の磁極と磁束が鎖交するように形成された複数のボイスコイルと、前記磁石における前記一対の磁極の他方に当接するとともに、前記磁石の配列方向に沿った１対の側縁部が前記振動板に向かう方向に屈曲されたヨークと、
【００１６】
前記振動板の周縁部において前記振動板を支持するとともに、前記磁石およびヨークを収容するフレームと、前記フレームが固定されるスピーカ支持部材と、前記スピーカ支持部材と前記ヨークとの間に設けられた弾性部材と、を備える平面スピーカに関する。
【００１７】
前記平面スピーカにおいては、磁石は、ヨークおよび弾性部材を介してスピーカ支持部材に取り付けられているから、音声信号を入力することによってボイスコイルに生じる変動磁界と磁石の磁界との相互作用によって振動板と磁石とが振動し、これによって前記音声信号が音声に変換される。
【００１８】
ここで、磁石に生じた振動のうち、高周波数のものは弾性部材によって吸収されるが、低周波数のものは前記弾性部材を介してスピーカ支持部材に伝播される。また振動板に生じた振動においても低周波数のものはフレームを介してスピーカ支持部材に伝搬される。
【００１９】
これによって高音の音声は、振動板から前方に向かって直接に伝搬されるが、低音の音声は、スピーカ支持部材を介して伝搬される。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の平面スピーカにおいて、前記フレームおよび弾性部材と前記スピーカ支持部材との間に裏板が設けられているものに関する。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、隣り合う２つの磁極が互いに反対になるように、一列に配設された一群の磁石と、前記一群の磁石の一方の磁極に相対するように配設された平板状の振動板と、前記磁石の配列方向に沿って配列されているとともに、前記振動板の前記磁極に相対する側の面に、前記一方の磁極と磁束が鎖交するように形成された複数のボイスコイルと、前記磁石における前記一対の磁極の他方に当接するとともに、前記磁石の配列方向に沿った１対の側縁部が前記振動板に向かう方向に屈曲されたヨークと、前記振動板の周縁部において前記振動板を支持するとともに、前記振動板とともに閉断面を形成し、内部に前記磁石およびヨークを収容するフレームと、前記フレームにおける前記振動板が固定された側において前記フレームが固定されるスピーカ支持部材と、前記ヨークと前記フレームとの間に設けられた弾性部材と、を備える平面スピーカに関する。
【００２２】
前記平面スピーカにおいては、請求項１のところでものべたように、磁石は、ヨークおよび弾性部材を介してスピーカ支持部材に取り付けられているから、音声信号を入力することによってボイスコイルに生じる変動磁界と磁石の磁界との相互作用によって振動板と磁石とが振動し、これによって前記音声信号が音声に変換される。
【００２３】
ここで、磁石に生じた振動のうち、高周波数のものは弾性部材によって吸収されるが、低周波数のものは前記弾性部材を介してフレームの振動板が固定された側とは反対側の部分に伝搬され、次いでスピーカ支持部材に伝播される。また振動板に生じた振動においても低周波数のものはフレームを介してスピーカ支持部材に伝搬される。
【００２４】
これによって高音の音声は、振動板から前方に向かって直接に伝搬されるが、低音の音声は、スピーカ支持部材を介して伝搬される。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の平面スピーカにおいて、前記弾性部材が、熱可塑性エラストマ、加硫ゴム、および軟質樹脂から選択される弾性材料を成形した弾性材料成形体、前記弾性材料を発泡させた弾性材料発泡体、並びに板バネから選択されるものに関する。
【００２６】
前記平面スピーカにおいては、弾性部材として弾性材料を成形した弾性材料成形体、弾性材料発泡体、または板バネを使用しているから、磁石に生じた振動のうち、高周波数のものは、特に効果的に前記弾性部材によって吸収されるが、低周波数のものは、前記弾性部材によって効率よくスピーカ支持部材に伝播される。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の平面スピーカにおいて前記振動板と前記フレームとがアルミニウム合金から形成されているものに関する。
【００２８】
前記平面スピーカにおいては、ボイスコイルに音声信号を入力して生じた熱は、ボイスコイルから振動板へ、振動板からフレームへと伝搬されて除去される。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の平面スピーカにおいて、前記ボイスコイルが磁石毎に形成されているものに関する。
【００３０】
前記平面スピーカにおいては、ボイスコイルに音声信号を入力すると、ボイスコイルに生じる変動磁界と前記ボイスコイルに相対する磁極からの磁界との相互作用によって振動板が振動し、前記音声信号が音声に変換される。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の平面スピーカにおいて、前記ボイスコイルが、磁石２個毎に形成されているものに関する。
【００３２】
前記平面スピーカにおいては、ボイスコイルに音声信号を入力すると、ボイスコイルに生じる変動磁界は、記ボイスコイルに相対する一の磁極および前記一の磁極に隣接する他の磁極が形成する磁界と相互作用し、これによって振動板が振動する。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、画像信号と音声信号とが同時に入力されると前記画像信号に対応する画像を表示させるとともに、前記音声信号に対応する音声を発生させる音声画像ディスプレイであって、前記画像信号が入力され、対応する画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部の周縁に設けられ、前記音声信号によって鳴動する請求項１〜７の何れか１項に記載の平面スピーカと、を備え、前記平面スピーカにおいては、振動板が前方に位置するように配置されているとともに、スピーカ支持部材が前記画像表示部と前記平面スピーカとが収容される筐体の一部を構成する音声画像ディスプレイに関する。
【００３４】
前記音声画像ディスプレイにおいては、前記平面スピーカに音声信号が入力されると、前記音声信号は音声に変換されるが、変換された音声のうち、高音の音声は振動板から直接に前方に向かって伝搬され、低音の音声は、筐体を振動させて側方及び後方から伝搬される。
【００３５】
請求項９に係る発明は、車両の天井に装着された請求項１〜７の何れか１項に記載の平面スピーカと、前記平面スピーカに電気的に接続された音声信号発生手段と、を備える車両用音響システムに関する。
【００３６】
前記車両用音響システムにおいては、音声信号発生手段で発生した音声信号によって平面スピーカが鳴動することにより、車室内で音声が再生される。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１の発明によれば、磁石およびボイスコイルが一列に配列されている故に、音声画像ディスプレイの画像表示部の周縁部に狭幅の額縁状に配設できる平面スピーカが提供される。また、前記平面スピーカは、１台で高音も低音も忠実に再生できる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、フレームのスピーカ支持部材への着脱が容易な平面スピーカが提供される。
【００３９】
請求項３の発明によれば、フレームの振動板が固定された側が車室内側を向くように車両の天井に装着でき、車両用音響システムとして使用するのに好適な平面スピーカが提供される。
【００４０】
請求項４の発明によれば、弾性部材として弾性材料成形体、弾性材料発泡体、および板バネ以外のものを使用した場合と比較して更に効率よく高音と低音とを再生できる平面スピーカが提供される。
【００４１】
請求項５の発明によれば、前記振動板と前記フレームとがアルミニウム系合金から形成されている故に、ボイスコイルで生じた熱を特に効果的に放散できる平面スピーカが提供される。
【００４２】
請求項６の発明によれば、とくに高音の再生に優れた平面スピーカが提供される。
【００４３】
請求項７の発明によれば、磁石毎にボイスコイルを形成する場合と比較してボイスコイルの数を半減できるより安価な平面スピーカが提供される。
【００４４】
請求項８の発明によれば、音源と画像との一致が良好な音声画像ディスプレイが提供される。
【００４５】
請求項９の発明によれば、平面スピーカを車両の天井の右側および左側に配置することにより、音声が左上方および右上方から聞こえ、優れた臨況感の得られる車両用音響システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、実施形態１に係る平面スピーカの構成を示す端面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る平面スピーカの構成を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る平面スピーカにおけるボイスコイルと磁石との位置関係を示す前記平面スピーカを長手方向に沿って切断した断面を示す断面図および平面図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る平面スピーカの別の例におけるボイスコイルと磁石との位置関係を示す前記平面スピーカを長手方向に沿って切断した断面を示す断面図および平面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る平面スピーカの別の例を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る平面スピーカの作用を示す説明図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る薄型テレビ受像機の構成の概略を示す斜視図である。
【図８】図８は、実施形態３に係る車両用オーディオシステムを備える車両の車室を車両前後方向に沿った平面で切断した断面を示す断面図である。
【図９】図９は、実施形態３に係る車両用オーディオシステムを備える車両の天井を下方から見たところを示す平面図である。
【図１０】図１０は、実施形態３に係るカーオーディオシステムに使用される平面スピーカの一例について構成を示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
１．実施形態１
【００４８】
１−１  構成
【００４９】
以下、本発明に係る平面スピーカの一例について説明する。
【００５０】
実施形態１に係る平面スピーカ１００は、図１〜図３に示すように、長辺が後述する磁石２の配列方向に沿った長方形の平面形状を有するシート状の振動板１と、磁極２Ｓ、２Ｎが振動板１の一方の面に相対するとともに、隣り合う２つの磁極２Ｓ、２Ｎが互いに反対になるように、一列に配設された一群の磁石２と、磁石２の配列方向に沿って配列されているとともに、Ｓ極の磁極２Ｓが振動板１側を向いている磁石２に相対向するように、換言すれば１個おきの磁石２に相対向するように、振動板１の磁極２Ｓに相対する側の面に設けられたボイスコイル３と、磁石２における振動板１に相対向していない側の磁極２Ｎ（２Ｓ）に当接するように配設されたヨーク４と、振動板１の周縁部において振動板１を支持するとともに、磁石２およびヨーク４を収容するフレーム５と、フレーム５が固定されているスピーカ支持部材としてのスピーカ支持板６とを有する。
【００５１】
ヨーク４とスピーカ支持板６との間には、弾性部材７が介装されている。
【００５２】
なお、図５に示すように、フレーム５のスピーカ支持板６に固定される側に薄い金属板からなる裏板１１を固定して、振動板１とフレーム５と裏板１１とが閉断面を形成するようにし、前記閉断面の内側に磁石２、ヨーク４、および弾性部材７が収容されるようにしてもよい。なお、この場合、弾性部材７は、裏板１１に隣接する位置に配設される。
【００５３】
前記構成をとることにより、フレーム５のスピーカ支持板６への着脱が容易になる。
【００５４】
また、図１および図３の（Ａ）に示すように、磁石２のうち、磁極２Ｓが振動板１に相対向しているもの、換言すればボイスコイル３に相対向しているものについては、ヨーク４との間に鉄板８が挿入されて嵩上げされている。
【００５５】
図１〜図３に示すように、ヨーク４は、強磁性体から形成されているとともに、両側縁４Ａが振動板１に向かって屈曲し、磁石２を収容する樋状の形態を有する。また、ヨーク４および磁石２とボイスコイル３との間には、磁石２および振動板１が振動したときに磁石２の磁極２Ｓ（２Ｎ）がボイスコイル３に直接当たらないように、不織布１０が挿入されている。
【００５６】
振動板１およびフレーム５はアルミニウム合金から形成されている。使用できるアルミニウム合金としては、例えば１０００系、２０００系、３０００系、５０００系、６０００系、および７０００系がある。これにより、平面スピーカ１００で生じた熱は、振動板１およびフレーム５を介して外界に効率的に放散される。なお、図１以下においては省略されているが、フレーム５の表面にフィンを設ければ、冷却効率を更に向上させることができる。
【００５７】
弾性部材７としては、熱可塑性エラストマ、加硫ゴム、および軟質樹脂から選択される弾性材料をブロック状、シート状、または板状に成形した弾性材料成形体、前記弾性材料を発泡させたブロック状、シート状、または板状の弾性材料発泡体、および板バネが使用される。
【００５８】
熱可塑性エラストマとしては、ＥＰＤＭのようなポリオレフィン系エラストマ、ポリウレタン系エラストマ、ポリアミド系エラストマ、ポリエステル系エラストマ、エポキシ樹脂系エラストマなどが挙げられる。また、ジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、にトリルゴムなどが挙げられる。また、軟質樹脂としては低密度ポリエチレン樹脂および軟質塩化ビニル樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
【００５９】
なお、前記弾性材料成形体および弾性材料発泡体は、図２に示すように平面スピーカ１００の全長に亘って一体に形成された部材であってもよく、ブロック状に形成されたものを分散配置してもよい。
【００６０】
更に、弾性部材７の弾性率および厚さは、スピーカ支持板６の寸法や形状などに応じて決定することができる。
【００６１】
図１及び図２に示すように、ボイスコイル３としては、巻線をボビン３Ａに巻回したものが使用されるが、ボビンのない空芯コイルであってもよく、また、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アラミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂などの耐熱性樹脂のフィルムの片面または両面にアルミニウムや銅、金などの金属層を形成し、この金属層をエッチングして巻線を形成したものもボイスコイル３として使用される。
【００６２】
これらのボイスコイル３は、振動板１の磁石２に相対向する側の面に接着して固定される。また、振動板１の磁石２に相対向する側の面に耐熱性樹脂の層を形成し、その上から金属層を形成し、この金属層をエッチングして巻線を形成することにより、振動板１の前記面にボイスコイル３を形成できる。
【００６３】
なお、図１〜図３に示す例では、磁石２毎にボイスコイル３が設けられている訳ではないが、図４に示すように、磁石２毎にボイスコイル３を設けてもよい。なお、図４に示す形態においては、磁石２の取付け高さは全て同一とされ、鉄板８で嵩上げされたものはない。
【００６４】
１−２  作用
【００６５】
実施形態１に係る平面スピーカ１００の作用について以下に説明する。
【００６６】
平面スピーカ１００のボイスコイル３に音声信号が入力されると、ボイスコイル３に変動磁界が発生し、この変動磁界が磁石２の磁界と相互作用して振動板１が振動する。ここで、磁石２もスピーカ支持板６に直接固定されてなく、弾性部材７を介して取り付けられているから、振動板１が振動すると同時に磁石２も振動する。これによって前記音声信号は音声に変換される。
【００６７】
振動板１で発生した音声のうち、高音の音声は図６において矢印Ａに示すように、前方、言い換えれば図６における上方に直接伝搬されるが、低音の音声は同図において矢印Ｂに示すようにフレーム５を通してスピーカ支持板６に伝搬され、スピーカ支持板６が振動することによって外界に伝搬される。一方、磁石２の振動のうち、高周波のものは弾性部材７で吸収されてスピーカ支持板６には伝わらないが、低周波のものは、同図において矢印Ｃに示すように弾性部材７を介してスピーカ支持板６に伝搬され、スピーカ支持板６が振動することによって低音の音声が再生される。
【００６８】
このように、実施形態１の平面スピーカ１００は、１台で高音も低音も忠実に再生できるから、ウーハなどの低音再生用のスピーカを別に設ける必要がない。また、振動板１は平板状であってコーン状ではないから、コーン型スピーカと比較して遥かに薄くできる。したがって、薄型テレビ受像機などの音声画像ディスプレイの薄い筐体にも無理なく収容できる。更に、磁石２およびボイスコイル３が一列に配列されているから、薄型テレビの画面の周縁部に狭幅の額縁状に配設するのも容易である。
【００６９】
２．実施形態２
【００７０】
以下、本発明の音声画像ディスプレイの一例である薄型テレビ受像機について説明する。
【００７１】
実施形態２に係る薄型テレビ受像機２００は、図７に示すように、画像表示部としての画面２０と、画面２０の左右および下方に配設された実施形態１に係る平面スピーカ１００とを備える。平面スピーカ１００は、振動板１が前方を向くように薄型テレビ受像機２００の筐体２１に装着されているとともに、平面スピーカ１００のスピーカ支持板６が筐体２１の裏側の部分である裏板２２の一部を構成している。
【００７２】
薄型テレビ受像機２００に画像信号とそれに対応する音声信号とが入力されると、画面２０においては入力された画像信号に対応する画像が表示され、平面スピーカ１００からは音声信号に対応した音声が生じる。
【００７３】
ここで、平面スピーカ１００で生じた音声のうち、高音の音声は振動板１から直接薄型テレビ受像機２００の前方に伝搬されるが、低音は裏板２２を介して筐体２１から薄型テレビ受像機２００の後方、側方、および前方に伝搬される。
【００７４】
また、画像の左側で音声が生じた場合には、平面スピーカ１００のうち左側のものを、中央部で音声が生じた場合には平面スピーカ１００のうち下方のものを、画像の右側で音声が生じた場合には平面スピーカ１００のうち右側のものを鳴動させることにより、画像における音声の発生位置と実際に音声が聞こえてくる方向とを一致させることができるから、音源と画像との一致が良好である。
【００７５】
なお、薄型テレビ受像機２００における平面スピーカ１００の位置は、図７に示す画面２０の左側、右側、および下方には限定されず、画面２０の下方における左側、中央、および右側、および画面２０の上方など、種々の位置が可能である。
【００７６】
３．実施形態３
【００７７】
以下、本発明の車両用音響システムの一例であるカーオーディオシステムについて説明する。図８以下の図面において、「Ｆ」は、前記カーオーディオシステムが装着された車両の前方を、「Ｒ」は前記車両の後方を、「ＵＰ」は前記車両上方を、「ＤＯＷＮ」は前記車両の下方を示す。そして、「Ｒｉｇｈｔ」および「Ｌｅｆｔ」は、夫々前記車両の乗員から見て右側および左側を示す。
【００７８】
図８および図９に示すように、実施形態３に係るカーオーディオシステム３００は、車両４００においてフロントガラス４０８、リアウィンド４１０、フロントドア４１２、リアドア４１４、およびルーフパネル４０６で囲まれた車室４０２の天井４０４の右側および左側に車両前後方向に沿って４個装着された平面スピーカ１５０と、車両４００のダッシュボード４１６に設けられた前記車両用音響システムにおける音声信号発生手段としてのカーオーディオコンポーネント３０とを備える。各平面スピーカ１５０は、カーオーディオコンポーネント３０と電気的に接続され、カーオーディオコンポーネント３０からの音声信号によって鳴動する。
【００７９】
天井４０４は成形天井であって、図１０に示すように、車室４１２側から表皮４０４Ｃ、パッド材４０４Ｂ、および基材４０４Ａとされている。
【００８０】
パッド材４０４Ｂおよび基材４０４Ａには、平面スピーカ１５０を装着するための開口部４０５が設けられている。
【００８１】
平面スピーカ１５０は、天井４０４の車両外側の面、即ちルーフパネル４０６側の面における開口部４０５を形成した部分に、後述するフレーム１２における振動板１が固定されている側が車室４１２の内側を向くように装着される。
【００８２】
以下、平面スピーカ１５０の構成について説明する。
【００８３】
フレーム１２は全体としてハット型の断面を有し、前記断面の開いた側に振動板１が固定されている。
【００８４】
振動板１におけるフレーム１２の底面１２Ａに相対する側の面にはボイスコイル３が固定され、ボイスコイル３に相対するように磁石２が配設されている。
【００８５】
磁石２におけるボイスコイル３に相対する側の磁極２Ｓとは反対側の磁極２Ｎに当接するようにヨーク４が配設され、ヨーク４とフレーム１２の底面１２Ａとの間に弾性部材７が介装されている。
【００８６】
磁石２、ボイスコイル３、ヨーク４、および弾性部材７については実施形態１のところで説明したとおりである。
【００８７】
平面スピーカ１５０においては、天井４０４が本発明におけるスピーカ支持部材に相当する。
【００８８】
以下、実施形態３に係るカーオーディオシステム３００の作用について説明する。
【００８９】
カーオーディオコンポーネント３０から平面スピーカ１５０のボイスコイル３に音声信号が入力されると、ボイスコイル３に変動磁界が発生し、この変動磁界が磁石２の磁界と相互作用して振動板１が振動する。ここで、磁石２もスピーカ支持板６に直接固定されてなく、弾性部材７を介して取り付けられているから、振動板１が振動すると同時に磁石２も振動する。これによって前記音声信号は音声に変換される。
【００９０】
振動板１で発生した音声のうち、高音の音声は下方、言い換えれば車室４１２に直接伝搬されるが、低音の音声はフレーム１２を通して天井４０４に伝搬され、天井４０４が振動することによって車室４１２に伝搬される。一方、磁石２の振動のうち、高周波のものは弾性部材７で吸収されて天井４０４には伝わらないが、低周波のものは、弾性部材７およびフレーム１２を介して天井４０４に伝搬され、天井４０４が振動することによって低音の音声が再生される。
【００９１】
このように、実施形態３のカーオーディオシステム３００においては、４個の平面スピーカ１５０によって高音も低音も忠実に再生できるから、ウーハなどの低音再生用のスピーカを別に設ける必要がない。また、振動板１は平板状であってコーン状ではないから、平面スピーカ１５０はコーン型スピーカと比較して遥かに薄くできる。したがって、車両４００のルーフパネル４０６と天井４０４との隙間などのように厚さの小さい空間にも無理なく収容できる。
【００９２】
また、平面スピーカ１５０は天井４０４の左側および右側に配置されているから、音声は乗員の左上方および右上方から聞こえてくる。したがって、左右のフロントドア４１２及びリアドア４１４にスピーカを装着していた従来のカーオーディオシステムと比較して遥かに高い臨況感を得ることができる。
【００９３】
なお、実施形態３のカーオーディオシステム３００においては、平面スピーカ１５０の装着個数は４個には限定されない。バスのように大型の車両に適用する場合には、平面スピーカ１５０を天井の車幅方向左右に１列ずつ合計２列に配列してもよく、また、天井の車幅方向左右および中央に１列ずつ合計３列に配列してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１    振動板
２    磁石
２Ｓ  磁極
２Ｎ  磁極
３    ボイスコイル
３Ａ  ボビン
４    ヨーク
５    フレーム
５    特許文献
６    スピーカ支持板
７    弾性部材
１０  不織布
１１  裏板
２０  画面
２１  筐体
２２  裏板
３０  カーオーディオコンポーネント
１００      平面スピーカ
１５０      平面スピーカ
２００      薄型テレビ受像機
３００      カーオーディオシステム
４００      車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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