(57)【要約】【課題】  高域の音の減衰や定在波の発生を抑制するとともに、再生音の種類に応じてより豊かな音場表現を楽しむこと可能なスピーカ装置を提供する。【解決手段】  等方性材料を用いて互いに一体に形成され、第１の領域部分に第２の領域部分よりもヤング率が高い帯状の第１の補強部１３ａ〜１３ｄを備えた第１の振動板１ａを有する第１のスピーカユニット３ａと、等方性材料を用いて互いに一体に形成され、第３の領域部分に第４の領域部分よりもヤング率が高い帯状の第２の補強部１３ａ〜１３ｄを備えた第２の振動板１ｂを有する第２のスピーカユニット３ｂと、第１及び第２スピーカユニット３ａ、３ｂを前面に互いに並べて配置するキャビネット２ａと、第１の振動板１ａをその円周方向に回動させ、第１の補強部１３ａ〜１３ｄの向きを変える回動機構とを備える。【選択図】      図１２
2010016765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等方性材料を用いて互いに一体に形成された第１の領域部分と第２の領域部分とを備え、前記第１の領域部分に前記第２の領域部分よりもヤング率が高い帯状の第１の補強部を備えた第１の振動板を有する第１のスピーカユニットと、
等方性材料を用いて互いに一体に形成された第３の領域部分と第４の領域部分とを備え、前記第３の領域部分に前記第４の領域部分よりもヤング率が高い帯状の第２の補強部を備えた第２の振動板を有する第２のスピーカユニットと、
前記第１及び第２のスピーカユニットを互いに並べて配置するキャビネットと、
前記第１の振動板をその円周方向に回動させ、前記第１の補強部の向きを変える回動機構と
を備えることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
前記回動機構は、
少なくとも一部の前記第１の補強部の向きを、少なくとも一部の前記第２の補強部の向きと異なる向きとするように、前記第１の振動板を回動させることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記回動機構は、
少なくとも一部の前記第１の補強部と、少なくとも一部の前記第２の補強部とがそれぞれ同一方向を向くように、前記第１の振動板を回動させることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記第１の補強部が、
前記第１の振動板の中心を通る第１の方向に配置された第１方向補強部と、
前記第１の振動板の中心を通り、前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置された第２方向補強部とを含み、
前記第２の補強部が、
前記第２の振動板の中心を通る第３の方向に配置された第３方向補強部と、
前記第２の振動板の中心を通り、前記第３の方向とは異なる第４の方向に配置された第４方向補強部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記回動機構は、前記第１方向補強部及び前記第２方向補強部の内の少なくとも一方が、前記第３方向補強部及び前記第４方向補強部の内の少なくとも一方と異なる方向を向くように、前記第１の振動板を回動させることを特徴とする請求項４に記載のスピーカ装置。
【請求項６】
前記回動機構は、前記第１方向補強部及び前記第２方向補強部の内の少なくとも一方が、前記第３方向補強部及び前記第４方向補強部の内の少なくとも一方と同一方向を向くように、前記第１の振動板を回動させることを特徴とする請求項４に記載のスピーカ装置。
【請求項７】
前記第１方向補強部と前記第２方向補強部との何れか一方が他方よりも表面積が広く、前記第３方向補強部と前記第４方向補強部との何れか一方が他方よりも表面積が広いことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のスピーカ装置。
【請求項８】
前記第１の補強部は、前記第２の領域部分よりも厚さが薄い補強部であり、前記第２の補強部は、前記第４の領域部分よりも厚さが薄い補強部であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のスピーカ装置。
【請求項９】
前記第１及び第２振動板の内の少なくとも一方の振動板は、その振動板の開口部を覆うキャップを備えており、
前記キャップは、等方性材料を用いて互いに一体に形成された第１のキャップ領域部分と第２のキャップ領域部分とを備え、前記第１のキャップ領域部分に前記第２のキャップ領域部分よりもヤング率の高いキャップ補強部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の音響装置は、クラシック音楽、ポピュラー音楽、映画音声等の音声の種類によってスピーカから発せられる再生音に変化を与えるために、音声の種類に応じて信号処理の方法を変える方法、或いは、スピーカ装置の配置や向きを変える方法、等が一般に行われてきている。例えば、キャビネット内に固定されたスピーカの向きを、音声の種類に応じて鉛直方向を軸として自在に動かすことで、操作が容易で、比較的狭い場所でも臨場感の高い音響効果を得ることが可能な音場制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来から一般的に用いられる音場制御装置は、鉛直方向を軸としてスピーカを回動させることにより、視聴ポイントで出力エネルギーが増えたり減ったりする場合がある。また、指向特性の変化による高域の音の減衰や定在波の発生により、場合によっては、高密度の音場表現が十分に楽しめない場合がある。
【特許文献１】特開平６−７０３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記問題点を鑑み、本発明は、高域の音の減衰や定在波の発生を抑制するとともに、再生音の種類に応じてより豊かな音場表現を楽しむこと可能なスピーカ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本願発明の態様によれば、等方性材料を用いて互いに一体に形成された第１の領域部分と第２の領域部分とを備え、第１の領域部分に第２の領域部分よりもヤング率が高い帯状の第１の補強部を備えた第１の振動板を有する第１のスピーカユニットと、等方性材料を用いて互いに一体に形成された第３の領域部分と第４の領域部分とを備え、第３の領域部分に第４の領域部分よりもヤング率が高い帯状の第２の補強部を備えた第２の振動板を有する第２のスピーカユニットと、第１及び第２のスピーカユニットを互いに並べて配置するキャビネットと、第１の振動板をその円周方向に回動させ、第１の補強部の向きを変える回動機構とを備えるスピーカ装置であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高域の音の減衰や定在波の発生を抑制するとともに、再生音の種類に応じてより豊かな音場表現を楽しむこと可能なスピーカ装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載においては、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。
【０００８】
−振動板−
本発明の実施の形態に係るスピーカ装置に用いられる振動板１の例を図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す。
【０００９】
振動板１は、円錐（コーン）状の振動部材１０と、振動部材１０の外周部に渡って取り付けられたゴムエッジ１４とを含む。振動部材１０は、等方性材料（均一材料）で形成されている。「等方性材料（均一材料）」とは、繊維方向と非繊維方向によって音の伝搬速度が異なる木材等とは異なり、振動板内のあらゆる方向において音の伝搬速度がほぼ等しい等方性の材料を意味する。本実施形態において、「等方性材料（均一材料）」とは、例えば、パルプなどの紙、ポリプロピレンなどのプラスチック、アルミニウムなどの金属等を指す。
【００１０】
振動部材１０は、第２の領域部分に配置された標準部１２（第２の領域部分）と、第１の領域部分に配置され、標準部１２と一体化し、小径側から外径側へ向けて放射状に配置された帯状の第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び第２方向補強部１３ｃ、１３ｄ（第1の領域部分）とを有する。
【００１１】
第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄは、後述する振動部材１０の製造過程において標準部１２よりも強くプレスされた領域であり、標準部１２に比べて約10〜100％程度、材料密度が高い領域である。材料密度は、使用する材料によってそれぞれ異なるが、例えば振動部材１０として紙を用いた場合は、標準部１２の材料密度が約0.4〜0.7ｇ／ｃｍ3であり、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの材料密度が、約0.5〜1.0ｇ／ｃｍ3である。
【００１２】
また、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄは、振動部材１０の製造過程において標準部１２よりも強くプレスされることにより、標準部１２に比べて剛性が高くなるようにした領域であり、標準部１２に比べてヤング率が約5〜15％程度高くなるように制御されている。ヤング率は、使用する材料によってそれぞれ異なるが、例えば振動部材１０として紙を用いた場合は、標準部１２のヤング率は約1.2〜2.0Ｐａであり、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄのヤング率が約1.3〜2.5Ｐａである。
【００１３】
更に、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄは、振動部材１０の製造過程において標準部１２よりも強くプレスされることにより、標準部１２とは約10〜75％程度、厚さが異なっている。厚さは使用する材料によってそれぞれ異なるが、例えば、図１（ｂ）に示す振動部材１０では、標準部１２の厚さＴ１が約0.3ｍｍ〜0.35ｍｍであり、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの厚さＴ２が約0.2ｍｍ〜0.25ｍｍである。
【００１４】
図２は、振動部材１０の材料として紙を用いた場合の標準部１２と第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの伝搬速度の比較を示す。第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの伝搬速度（ｍ／ｓ）は、標準部１２の伝搬速度に比べて５〜１０％程度高くなるように形成されている。
【００１５】
図３は、振動部材１０の材料として紙を用いた場合の標準部１２と第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの内部損失を示している。第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの内部損失（ｔａｎδ）は、標準部１２の伝搬速度に比べて３〜１０％高くなるように形成されている。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、第１方向補強部１３ａ、１３ｂは、振動部材１０の中心を通る第１の方向（紙面上下方向）に並んで配置されている。第２方向補強部１３ｃ、１３ｄは、振動部材１０の中心を通り、第１の方向とは異なる第２の方向（紙面左右方向）に並んで配置されている。図１（ａ）においては、第１の方向及び第２の方向が、振動部材１０の中心でほぼ垂直に交わるように設定されているが、これに限定されない。
【００１７】
第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの数は、振動部材１０を搭載するスピーカシステムの特性に応じて種々に変更可能である。例えば、図４（ａ）に示すように、２個の第１方向補強部１３ａ、１３ｂを紙面上下方向に配置するだけでもよいし、図４（ｂ）に示すように、紙面斜め方向に沿って４個の第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄを配置してもよい。図４（ｃ）に示すように、半月状の第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄを配置してもよいし、図４（ｄ）に示すように、開口部１１から外周に向かって放射状に延びる３個の方向補強部１３ａ〜１３ｃを配置してもよい。
【００１８】
第１方向補強部１３ａ、１３ｂの形状は、図５（ａ）〜図５（ｆ）に示すような形状を採用することができる。例えば、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、長手方向の幅が、開口部１１側から外周側（図示せず）へ向かって次第に細くなる形状を採用することにより、第１方向補強部１３ａ、１３ｂを伝わる振動（音）の伝搬速度に変化を与えることができる。その結果、聴感上、再生音により広がりが感じられるようになる。なお、第２方向補強部１３ｃ、１３ｄの形状も、図５（ａ）〜図５（ｆ）に示される形状を利用できることは勿論である。
【００１９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る振動板１によれば、振動部材１０に、標準部１２に比べてヤング率及び内部損失が高く、伝搬速度が速い第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄが配置される。即ち、図６に例示するように、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの長手方向（矢印方向）に沿って、標準部１２より音速が速い領域が形成されるため、聴覚上、音がより前方に出てくるような印象が得られ、音場表現を豊かにすることができる。
【００２０】
更に、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄは、後述するプレス成形において標準部１２と一体に一括形成されるため、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄが振動部材１０から剥がれ落ちることがなく、レーザ光で表面加工する場合のように、振動部材１０の一部が痛むこともない。また、振動部材１０の材料として、紙、プラスチック、金属等の等方性材料を用いることにより、安価で製造が簡単な振動板が提供できるとともに、等方性材料を用いる場合に生じる定在波の発生による出力エネルギーの損失を抑制できる。
【００２１】
第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの大きさ（面積）は、すべて同一でなくてもよい。例えば、図１（ａ）の紙面下側を載置面とした場合に、第１方向補強部１３ａ、１３ｂの表面積を第２方向補強部１３ｃ、１３ｄの表面積をよりも大きく形成することにより、載置面に対して垂直方向の音速が早くなり、音がより前方へ出てくるような聴感が得られる。一方、第１方向補強部１３ａ、１３ｂの面積を第２方向補強部１３ｃ、１３ｄの面積よりも小さくした場合には、載置面に対して水平方向に音が広がる聴感が得られる。
【００２２】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に、本実施形態に係る振動板を用いたスピーカの指向感度特性の評価結果を表す。指向感度特性試験においては、補強部を有さない振動板を用いたスピーカを「従来例」として用いた。従来例と本実施形態に係るスピーカをそれぞれターンテーブル上に載せ、ターンテーブルの中心から半径１ｍ離れたところにマイクロホンを置き、スピーカの前面を０度として、時計回りにターンテーブルを３６０度回転させた。
【００２３】
図７（ａ）に示すように、測定周波数を８ｋＨｚとした場合は、従来例に比べて、本実施形態に係るスピーカの方が、全方向に渡って音域レベルが上昇していることがわかる。図７（ｂ）に示すように、測定周波数を１０ｋＨｚとした場合は、本実施形態に係る振動板を用いたスピーカの前方側から出力される音域レベルが、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄを有さない振動板に比べて大きく上昇していることが分かる。
【００２４】
図８（ａ）に、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄを有さない場合の振動板の周波数特性を示し、図８（ｂ）に本実施形態に係る振動板の周波数特性を示す。点線で示す部分、即ち、３００〜１０００ｋＨｚの周波数帯域で比較した場合、本実施例に係るスピーカ（図８（ｂ）参照）の音圧が、従来例（図８（ａ）参照）に比べて約１ｄＢ程度高くなっていることが分かる。周波数特性を示す曲線を観察すると、従来例としての図８（ａ）の２〜３ｋＨｚの帯域にディップが形成されているが、本実施形態としての図８（ｂ）に示す場合には、図８（ａ）に比べて曲線が平坦になり、ピーク（ディップ）の発生が抑制されていることが分かる。
【００２５】
このように、本発明の実施の形態に係る振動板１によれば、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄを配置することにより、ヴォーカル成分が多く含む中音域の出力レベルを上げることが可能であることが理解できる。また、ピーク（ディップ）の発生が抑制できていることから、本実施形態によれば、中音域の音質が特に優れたスピーカが提供できる。
【００２６】
次に、本実施形態に係る振動板１の製造方法を、図９（ａ）〜図９（ｇ）を用いて説明する。なお、以下に示す製造方法は一例であり、これ以外にも種々の方法により製造可能であることは勿論である。
【００２７】
まず、図９（ａ）に示すように、パルプ溶解液２０中に抄紙装置２１を入れる。抄紙装置２１の上面には、予め中心部分をコーン形状（円錐台形状）に形成した網２２が載せてある。網２２はシンチュウなどの金属で形成できるが、これに限らず耐熱性のある強固な素材であれば用いることができる。
【００２８】
パルプ溶解液２０としては、例えば、リンター（木綿繊維）１０ｗｔ％＋NBKPパルプ（針葉樹繊維をクラフト法にてパルプ化し、パルプ化した繊維を漂白したもの）９０ｗｔ％の混合繊維物を水中に分散させたパルプ溶解液が利用可能である。抄紙装置２１には、抄紙時に余分な液体を網２２の下側から排出するための開口部２３が設けられている。
【００２９】
次に、図９（ｂ）に示すように、抄紙装置２１をパルプ溶解液２０上へ徐々に引き上げゆき、網２２上に抄紙物２４を堆積させる。その後、網２２上の抄紙物２４から水分を除去するために、抄紙物２４上に熱風等を吹き付けてもよい。抄紙物２４を乾燥させた後、抄紙物２４を網２２から外す。
【００３０】
網２２から外した抄紙物２４を、図９（ｃ）に示すように、加熱された雄型２７と雌型２６とからなるプレス機２８の間に挟み、図９（ｄ）に示すように、雄型２７の上部から所定の圧力でプレスする。この際、雄型２７の一部には、突部２７ａ、２７ｂが選択的に形成されているため、突部２７ａ、２７ｂと接する抄紙物２４の一部の領域は、それ以外の周囲の領域に比べて強くプレスされることになる。プレス圧は高くしすぎると抄紙物２４に破損を生じさせたり、抄紙物２４の持つ音の伝搬速度等の種々の物理的特性に影響を及ぼしたりする場合がある。図９（ｃ）の場合、例えば、プレス圧は３〜５ｋＰａ程度とすることが好ましい。
【００３１】
図９（ｅ）に示すように、所定の形状に成形されたワーク２５の外周部２５ａを切削にて切り出す。引き続き、図９（ｆ）に示すように、ワーク２５外周部の全周に渡ってゴムエッジ１４を取り付け、内周部１５を打ち抜き、図９（ｇ）に示すように、振動部材１０の中心に開口部１１、外周部にゴムエッジ１４を取り付けた振動板１を作製する。
【００３２】
本実施形態に係る振動板１によれば、プレス成型工程により、抄紙物２４の特定部分のプレス圧が強くなるように一括プレスし、標準部１２と、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄとを有する振動部材１０を製造する。そのため、レーザ光などにより振動板を加工する場合に比べて、製造が容易で製品の歩留まりも高い振動板を製造することができる。
【００３３】
（変形例）
図１０に、実施の形態の変形例に係る振動板１００の例を示す。変形例に係る振動板１００は、開口部１１にキャップ３８が取り付けられている点が、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す振動板１と異なる。他は図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す振動板１と実質的に同様であるので、記載を省略する。
【００３４】
キャップ３８は、第１方向補強部１３ａ、１３ｂと同一方向に長手方向を有する帯状の補強領域３８ａと補強領域３８ａの周囲の標準領域３８ｂとからなる。キャップ３８の材料は、紙、プラスチック、金属等の等方性材料が好適である。補強領域３８ａと標準領域３８ｂは、プレス成形によりそれぞれ一体となるように形成されている。
【００３５】
補強領域３８ａは、標準領域３８ｂよりも強くプレスされた領域であり、標準領域３８ｂに比べて約10〜100％程度、材料密度が高い領域である。キャップ３８の材料として紙を用いた場合は、標準領域３８ｂの材料密度は、約0.4〜0.7ｇ／ｃｍ3であり、補強領域３８ａの材料密度は、約0.5〜1.0ｇ／ｃｍ3である。補強領域３８ａのヤング率は、標準領域３８ｂに比べて約5〜15％程度高くなっている。キャップ３８の材料として紙を用いた場合は、標準領域３８ｂのヤング率は約1.2〜2.0Ｐａであり、補強領域３８ａのヤング率は約1.3  〜2.5Ｐａである。
【００３６】
また補強領域３８ａは、製造時のプレス加工過程において標準領域３８ｂよりも強くプレスされることにより、標準領域３８ｂとは厚さが異なっている。図１０に示す振動部材としては、標準領域３８ｂの厚さが約0.3ｍｍ〜0.35ｍｍであり、補強領域３８ａの厚さが約0.2ｍｍ〜0.25ｍｍである。
【００３７】
なお、補強領域３８ａの形状は特に限定されない。例えば、図１１（ａ）に示すように、補強領域３８ａを、キャップ３８の中心を通る第１の方向に延伸する帯状に形成してもよい。図１１（ｂ）に示すように、Ｖの字型の補強領域３８ａを形成してもよいし、図１１（ｃ）に示すように、十字型の補強領域３８ａを形成してもよい。
【００３８】
第１変形例に係る振動板１によれば、振動部材１０に加えてキャップ３８に対しても補強領域３８ａ及び標準領域３８ｂを配置する。これにより、キャップ３８を伝わる音の音速を位置によって変化させることができるので、等方性部材を採用した場合にみられる定在波の発生を抑制でき、より豊かな音場表現が実現可能となる。
【００３９】
−音響システム−
図１２に、本発明の実施の形態に係る音響システムの例を示す。図１２に示す音響システムは、本体６と、本体６に接続されたスピーカ装置（Ｌスピーカ装置４ａ、Ｒスピーカ装置４ｂ）と、図１２には図示しない回動機構を備える。
【００４０】
Ｌスピーカ装置４ａは、キャビネット２ａの前面に、振動板１ａを有する第１のスピーカユニット３ａと、振動板１ｂを有する第２のスピーカユニット３ｂとが上下に並んで配置されている。振動板１ａの第１方向補強部１３ａ、１３ｂは、載置面に対して垂直方向（鉛直方向）を向くように配置されている。振動板１ａの第２方向補強部１３ｃ、１３ｄは、鉛直方向に対して略４５度斜めに傾くように配置されている。振動板１ｂの第１方向補強部１３ａ、１３ｂは、載置面に対して垂直方向（鉛直方向）を向くように配置されている。振動板１ｂの第２方向補強部１３ｃ、１３ｄは、載置面に対して平行方向（水平方向）を向くように配置されている。
【００４１】
Ｒスピーカ装置４ｂは、キャビネット２ｂの前面に、振動板１ｃを有する第１のスピーカユニット３ｃと、振動板１ｄを有する第２のスピーカユニット３ｄとが上下に並んで配置されている。振動板１ｃの第１方向補強部１３ａ、１３ｂは、載置面に対して垂直方向（鉛直方向）を向くように配置されている。振動板１ｃの第２方向補強部１３ｃ、１３ｄは、鉛直方向に対して略４５度斜めに傾くように配置されている。振動板１ｄの第１方向補強部１３ａ、１３ｂは、載置面に対して垂直方向（鉛直方向）を向くように配置されている。振動板１ｄの第２方向補強部１３ｃ、１３ｄは、載置面に対して平行方向（水平方向）を向くように配置されている。
【００４２】
振動板１ａ〜１ｄの中心部に設けられたキャップには、鉛直方向を向く帯状の補強領域３８ａがそれぞれ配置されている。補強領域３８ａが配置されることにより、定在波が抑制されるともに、中音域の出力をより強くして、垂直方向に音の広がりを持ち、音がより前方に出てくるような聴感を利用者に与えることができる。
【００４３】
上述したように、第１方向補強部１３ａ、１３ｂの短手方向の幅を、第２方向補強部１３ｃ、１３ｄの短手方向の幅よりも大きくすることによって、垂直方向の音の広がり感を強くできる。逆に、第２方向補強部１３ｃ、１３ｄの短手方向の幅を第１方向補強部１３ａ、１３ｂの短手方向の幅よりも大きくすることによって、水平方向の音の広がり感を強くできる。
【００４４】
なお、図１２に示すＬスピーカ装置４ａ及びＲスピーカ装置４ｂにおいては、第１方向補強部１３ａ、１３ｂの短手方向の幅が、第２方向補強部１３ｃ、１３ｄの短手方向の幅に比べて約５〜２０％程度大きくなるように形成されている。これにより、音楽鑑賞用のスピーカとして高品質なスピーカを提供するとともに、臨場感のあるホームシアタースピーカとしても十分に利用できる。
【００４５】
図１３は、第１のスピーカユニット３ａの一例を示す断面図である。第１のスピーカユニット３ａは、ドーナツ状のプレート３５、プレート３５の下に設けられたドーナツ状のマグネット３６及びポールピース３０を備える磁気回路３４と、磁気回路３４上に配置されたフレーム３３と、フレーム３３に固定された振動板１ａを備える。プレート３５とポールピース３０との間の磁気ギャップ３７には、ボイスコイル３１ａが遊挿されている。ダンパー３２は、ボイスコイルボビン３１ｂ及びフレーム３３に接着されている。振動板１ａは、断面がコーン（円錐）形状を有する振動部材１０と、振動部材１０の外周部（エッジ）の全周に渡って取り付けられたゴムエッジ１４を有する。ゴムエッジ１４は、ガスケット３９を介してフレーム３３に固定されている。
【００４６】
第１のスピーカユニット３ａは、振動板１ａの中心を回転軸として振動板１ａの円周方向に振動板１ａを回動させるための回動機構３００が設けられている。例えば、回動機構３００は、図１３に示すように、第１のスピーカユニット３ａを固定する固定部３０１と、固定部３０１に接続された軸部３０２と、軸部３０２に軸支され、第１のスピーカユニット３ａを固定するとともに軸部３０２を回転軸として、第１のスピーカキャビネット３ａの前面を回転面として回動する回動チャンバ３０３を備える。回動チャンバ３０３としては、図１２に示すような形状の他に、略半球状であってもよいし、軸部３０２から第１のスピーカユニット３ａの側面及びフレーム３３の端部に向かってそれぞれ放射状に延びる複数の帯状の挟持部材などで構成しても良いし、その他にも様々な周知の装置を用いることができる。回動チャンバ３０３は、キャビネット２ａに設けられた凹部２００の中に収容されており、軸部３１０を回転軸として凹部２００の内部で回転自在である。軸部３０２の先には、軸部３０２を所定の方向へ動かすためのモータ等（図示省略）が接続され、軸部３０２の駆動が制御される。なお、図１１に回動機構３００は単なる例示であり、他にも様々な周知の回動機構３００が利用できることは勿論である。
【００４７】
回動機構３００は、後述する回動制御部６２（図１４参照）によってその回動角（回転角度）が制御される。例えば、図１２に示すオーディオシステムを２ｃｈのステレオ再生用システムとして利用する場合は、Ｌスピーカ装置４ａの第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂには、互いに同じ左チャンネル音声信号（Ｌｃｈ）が、本体６からラインＬ１、Ｌ２を介して入力される。Ｒスピーカ装置４ｂの第１及び第２のスピーカユニット３ｃ、３ｄには、互いに同じ右チャンネル音声信号（Ｒｃｈ）が、本体６からラインＬ３、Ｌ４を介して入力される。
【００４８】
第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂに一体感を持たせて再生するためには、第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを載置面に垂直方向に揃えるように配置することが好ましい。そのため、回動機構３００は、第１のスピーカユニット３ａ、３ｃ（振動板１ａ、１ｃ）を回転させて、第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを載置面に垂直方向に揃える。図１２では、例として、第１のスピーカユニット３ａ、３ｃが回動する例を示すが、全てのスピーカユニット３ａ〜３ｄが回動自在であっても構わない。
【００４９】
図１２に示すオーディオシステムを、５ｃｈサラウンド信号の再生システムとして利用する場合は、第１のスピーカユニット３ａには、本体６からラインＬ１を介して左チャンネル用サラウンド信号（surround L ch）及びセンタチャンネル信号（center ch）が入力される。第２のスピーカユニット３ｂには、左チャンネル用フロント信号（front L ch）が、本体６からラインＬ２を介して入力される。第１のスピーカユニット３ｃには、本体６からラインＬ３を介して右チャンネル用サラウンド信号（surround R ch）及びセンタチャンネル信号（center ch）が入力される。第２のスピーカユニット３ｄには、右チャンネル用フロント信号（front R ch）が、本体６からラインＬ４を介して入力される。
【００５０】
この場合、第１及び第２のスピーカユニット３ａ〜３ｄに一体感を持たせて再生するには、第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを載置面に垂直方向に揃えるように配置することが望ましい。また、第１スピーカユニット３ａ、３ｃに対しては、サラウンド効果を生じさせるために、載置面に垂直方向に対してやや斜め方向に音速の速い部位（補強部）を積極的に配置することが好ましい。この場合、回動機構３００は、第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを、例えば鉛直方向に対して略４５度斜め方向に回動させる。
【００５１】
このように、実施の形態に係る音響システムによれば、再生システム（入力音声）の形態に応じて、回動機構３００が、振動板１ａ、１ｃの中心を回転軸として回動させ、第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを変える。これにより、同じスピーカユニット４ａ、４ｂで、入力音声信号の種類に応じた様々な音場表現を手軽に楽しむことができる。また、回動機構３００が、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄを有する振動板１ａ、１ｃの中心を回転軸として回動させることにより、鉛直方向を軸として回動させた場合に発生する高域の音の減衰や定在波の発生を抑制することもできる。なお、回動機構３００は、後述する音響システムによって電気的に制御されてもよいし、手動で動かしても構わない。
【００５２】
図１４は、実施の形態に係る音響システムのブロック図の一例を示している。Ｌスピーカ装置４ａは、第１のスピーカユニット３ａ、第２のスピーカユニット３ｂ、第１のスピーカユニット３ａに接続されたモータ７ａ及び第１のスピーカユニット３ａに接続され、振動板１ａの回動状態を検出する電圧変換器８ａを備えている。
【００５３】
Ｒスピーカ装置４ｂは、第１のスピーカユニット３ｃ、第２のスピーカユニット３ｄ、第２のスピーカユニット３ｂに接続されたモータ７ｂ、及び第１のスピーカユニット３ｃに接続され、振動板１ｃの回動状態を検出する電圧変換器８ｂを備えている。第１及び第２のスピーカユニット３ａ〜３ｄは、アンプ１７ａ〜１７ｄを介して信号処理装置（ＤＳＰ）１８に接続されている。電圧変換器８ａ、８ｂは、Ａ／Ｄ１６ａ、１６ｂを介して制御装置６０に接続されている。
【００５４】
制御装置６０は、スピーカｃｈ制御部６１と回動制御部６２とを含む。スピーカｃｈ制御部６１は、操作部６３或いはリモコン受信部６４を介して入力された再生モード情報、或いはＤＳＰ１８に入力される入力音声信号に基づいて、第１及び第２のスピーカユニット３ａ〜３ｄに入力すべき音声信号の供給形態を制御する。回動制御部６２は、第１及び第２のスピーカユニット３ａ〜３ｄを駆動するモータ７ａ、７ｂを制御するとともに、電圧変換器８ａ、８ｂで検出された第１及び第２のスピーカユニット３ａ〜３ｄの位置情報に基づいて、第１及び第２のスピーカユニット３ａ〜３ｄ内の振動板を所定の向きに回動させ、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの向きを制御する。
【００５５】
図１５に示すフローチャートを用いて、図１４に示す音響システムの動作の一例を説明する。まず、ステップＳ１において、操作部６３或いはリモコン受信部６４を介して、再生モード情報や、入力音声信号（音響信号）情報等が制御装置６０に入力される。例えば、図１３の音響システムを２ｃｈのステレオ再生用システムとして利用する場合、スピーカｃｈ制御部６１は、Ｌスピーカ装置４ａの第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂに同一の左チャンネル音声信号（Ｌｃｈ）を割り当てるとともに、Ｒスピーカ装置４ｂの第１及び第２のスピーカユニット３ｃ、３ｄに同一の右チャンネル音声信号（Ｒｃｈ）を割り当てる。
【００５６】
スピーカｃｈ制御部６１は、ＤＳＰ１８に、第１及び第２のスピーカユニット３ｃ、３ｄにＬｃｈ及びＲｃｈを再生させるための制御情報をＤＳＰ１８に入力する。ＤＳＰ１８は、スピーカｃｈ制御部６１から入力された制御情報に基づいて入力音声信号を処理する。
【００５７】
ステップＳ３において、回動制御部６２は、再生モード情報の種類に応じてモータ７ａを駆動させ、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄが所定の方向を向くように制御する。例えば、図１４の音響システムを２ｃｈのステレオ再生用システムとして利用する場合、回動制御部６２は、モータ７ａ、７ｂ等を駆動させて、第１方向補強部１３ａ、１３ｂの向きが鉛直方向を向くように振動板１ａ、１ｃを回動させる。第１のスピーカユニット３ａ、３ｃの回動情報は、電圧変換器８ａ、８ｂによって電圧値に変換され、Ａ／Ｄ１６ａ、１６ｂを介して回動制御部６２に入力される。
【００５８】
ステップＳ４において、回動制御部６２は、第１のスピーカユニット３ａ、３ｃの回動情報と予め設定した値を読み出して、第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの向き（回転角度）が設定値の範囲内であるか否か判定する。回転角度＝設定値でない場合は、ステップＳ３に戻って再び第１のスピーカユニット３ａ、３ｃを回転させる。回転角度＝設定値の場合は、ステップＳ５に進み、第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂから音声信号の再生が開始される。
【００５９】
実施の形態に係る音響システムによれば、入力音声信号や再生モードの種類に応じて、第１のスピーカユニット３ａ、３ｃが、予め設定された方向を向くように、制御装置６０が第１のスピーカユニット３ａ、３ｃの回動を電気的に制御するため、音場の制御が容易な音響システムが提供できる。
【００６０】
（配置例）
図１６に、スピーカ装置４ａ、４ｂに配置される第１及び第２方向補強部１３ａ〜１３ｄの配置例を示す。
【００６１】
図１６（ａ）に示すように、第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂの第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの長手方向の向きを、スピーカ装置４ａの載置面と略水平方向になるように配置することにより、水平方向の音速が、他の領域に比べて速くなる。この結果、水平方向の音の広がりを重視した音場を作り出せる。図１６（ａ）の第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂに同一の音声信号を入力すれば、スピーカ装置４ａから発せられる音に一体感を持たせることもできる。
【００６２】
図１６（ｂ）に示すように、第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂの第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを、スピーカ装置４ａの載置面と略垂直方向になるように配置することにより、垂直方向の音速が他の領域に比べて速くなる。この結果、図１６（ｂ）の第１のスピーカユニット３ａに例えば５ｃｈサラウンド信号の再生システムの左チャンネル用サラウンド信号を入力した場合には、スピーカ装置４ａの前方へ音が迫り出て来るような聴感を利用者に与えることができる。一方、２ｃｈのステレオ再生用スピーカとして図１６（ｂ）のスピーカ装置４ａを利用する場合には、第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂに同一の音声信号を入力することによって、第１及び第２のスピーカユニット３ａ、３ｂから発せられる再生音に一体感を持たせることができる。
【００６３】
図１６（ｃ）に示すように、第１のスピーカユニット３ａ、３ｂの第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを載置面に対して斜めに傾けるように配置する。これにより、水平方向と斜め方向に拡散した音場を作り出すことができる。
【００６４】
図１６（ｄ）に示すように、第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを載置面に対して水平方向に向けることにより、水平方向の音の広がりを重視した音場を作り出すことができる。
【００６５】
図１６（ｅ）に示すように、第１方向補強部１３ａ、１３ｂ及び補強領域３８ａの向きを載置面に対して垂直方向に向けることにより、垂直方向の音の広がりを重視した音場を作り出すことができる。
【００６６】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。
【００６７】
図１２に示す音響システムにおいては、振動板１ａ〜１ｄとして、補強領域３８ａ〜３８ｄを設けた例を示しているが、補強領域３８ａ〜３８ｄは無くても構わない。また、図１２において、Ｌスピーカ装置４ａ及びＲスピーカ装置４ｂにスピーカユニットをそれぞれ１つずつ配置する、或いは上下に３つ以上並べて配置しても良いことは勿論である。
【００６８】
図１〜図１５においては、円錐状（コーン形状）の振動部材１０を例に説明したが、図１７及び図１８に示すように、断面がドーム形状の振動部材５０を用いることもできる。
【００６９】
図１７に示すスピーカユニット９は、磁気回路９１と、磁気回路９１を収納する収納部９２と、磁気回路９１上に配置された振動板５と、振動板５を固定するフレーム９３とを備える。スピーカユニット９は、回動機構９４に接続されており、振動板５が振動板の中心を回転軸として振動板の円周方向に回動自在になっている。
【００７０】
振動板５は、断面がドーム形状の振動部材５０と、振動部材５０の外周部に全周に形成された布エッジ５４を有する。振動部材５０としては、上述の等方性材料や、シルク、綿、麻、化学繊維、樹脂フィルム等を用いることができる。
【００７１】
振動部材５０は、標準部５０ｂと、中心部に帯状に設けられた補強部５０ａとを有する。補強部５０ａは、製造過程において標準部５０ｂよりも強くプレスされた領域であり、標準部５０ｂに比べて約10〜100％程度、材料密度が高い。振動部材５０の材料として紙を用いた場合は、標準部５０ｂの材料密度は約0.4〜0.7ｇ／ｃｍ3であり、補強部５０ａの材料密度は約0.5〜1.0ｇ／ｃｍ3である。補強部５０ａのヤング率は、標準部５０ｂに比べて約5〜15％程度高くなっている。標準部５０ｂのヤング率は約1.2〜2.0Ｐａであり、補強部５０ａのヤング率は約1.3〜2.5Ｐａである。また、標準部５０ｂの厚さが約0.04ｍｍ〜0.3ｍｍであり、補強部５０ａの厚さが約0.02ｍｍ〜0.25ｍｍである。
【００７２】
補強部５０ａの形状は特に限定されない。例えば、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示す補強領域３８ａと実質的に同様な形状が採用できる。
【００７３】
振動部材５０のドーム部分の曲率は比較的大きいため、例えば、一般的な振動板の表面上に振動板材料よりも音速の早い素材を貼り付ける場合にあっては剥離が生じやすい。第３変形例に係る振動板によれば、補強部５０ａと標準部５０ｂとがプレス成形により一体化しているので、補強部５０ａが、振動部材５０の表面から剥がれ落ちることがない。また、プレスにより形成することによって、薬液やレーザ等により振動部材５０の表面を加工する場合に比べて振動部材５０が痛まないため、長期間安定した品質を維持した振動板５が得られる。
【００７４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論であり、その要旨を逸脱しない範囲で種々の改変を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る振動板を示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ方向からみた場合の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る補強部と標準部の伝搬速度を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態に係る補強部と標準部の内部損失を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係る補強部の配置例を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る補強部の形状例を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る振動部材の特性を説明する説明図である。
【図７】図７（ａ）は、８ｋＨｚ指向特性の測定結果、図７（ｂ）は、１２ｋＨｚ指向特性の測定結果を表すグラフである。
【図８】図８（ａ）は、従来例の周波数特性を示すグラフ、図８（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るスピーカの周波数特性を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態に係る振動板の製造方法を示す工程断面図又は平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第１変形例に係る振動板を示す平面図である。
【図１１】補強領域の形状例を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る音響システムの一例を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係るスピーカユニットの一例を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る音響システムの一例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る音響システムの動作の一例を示すフロー図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係るスピーカ装置の他の配置例を示す図である。
【図１７】本発明のその他の実施の形態に係るスピーカ装置の断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、その他の実施の形態に係る振動板の平面図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）をＢ−Ｂ方向からみた場合の断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１、１ａ〜１ｄ…振動板
２ａ…キャビネット
２ｂ…キャビネット
３ａ、３ｃ…第１のスピーカユニット
３ｂ、３ｄ…第２のスピーカユニット
４ａ…Ｌスピーカ装置
４ｂ…Ｒスピーカ装置
５…振動板
６…本体
７ａ、７ｂ…モータ
８ａ、８ｂ…電圧変換器
９…スピーカユニット
１０…振動部材
１１…開口部
１２…標準部
１３ａ、１３ｂ…第１方向補強部
１３ｃ、１３ｄ…第２方向補強部
１４…ゴムエッジ
１５…内周部
１７ａ〜１７ｄ…アンプ
１８…ＤＳＰ
２０…パルプ溶解液
２１…抄紙装置
２２…網
２３…開口部
２４…抄紙物
２５…ワーク
２６…雌型
２７…雄型
２８…プレス機
３０…ポールピース
３１ａ、３１ｂ…ボイスコイル
３２…ダンパー
３３…フレーム
３４…磁気回路
３５…プレート
３６…マグネット
３７…磁気ギャップ
３８…キャップ
３８ａ…補強領域
３８ｂ…標準領域
３９…ガスケット
５０…振動部材
６０…制御装置
６１…スピーカｃｈ制御部
６２…回動制御部
６３…操作部
６４…リモコン受信部
９１…磁気回路
９２…収納部
９３…フレーム
９４…回動機構
１００…振動板
２００…凹部
３００…回動機構
３０１…固定部
３０２…軸部
３０３…回動チャンバ
【図１】
2010016765.tif 000003
【図２】
2010016765.tif 000004
【図３】
2010016765.tif 000005
【図４】
2010016765.tif 000006
【図５】
2010016765.tif 000007
【図６】
2010016765.tif 000008
【図７】
2010016765.tif 000009
【図８】
2010016765.tif 000010
【図９】
2010016765.tif 000011
【図１０】
2010016765.tif 000012
【図１１】
2010016765.tif 000013
【図１２】
2010016765.tif 000014
【図１３】
2010016765.tif 000015
【図１４】
2010016765.tif 000016
【図１５】
2010016765.tif 000017
【図１６】
2010016765.tif 000018
【図１７】
2010016765.tif 000019
【図１８】
2010016765.tif 000020