(57)【要約】【課題】簡単な構成により指向特性が制御された静電型電気音響変換器を提供すること。【解決手段】導電性を有する電極と、導電性を有し電極に対向し離間して配置された振動体とを有する。電極はシート状の抵抗体と当該抵抗体に積層され互いに離間して配置される複数の導電性電極で形成される。複数の導電性電極の各々に対向する振動体ごとに異なるメインローブとサイドローブとの周波数特性を持たせることができる。電極間を接続する抵抗体による抵抗と各々の導電性電極および振動体により構成される静電容量とによりローパスフィルタを形成して、各々の導電性電極に入力される信号の帯域を調整することにより、各導電性電極ごとに、メインローブの悪化や不要なサイドローブの発生する周波数帯域での信号レベルを減衰させることができ、広い周波数帯域において良好な指向特性を得ることができる。【選択図】図１
2014171103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する電極と、
導電性を有し、前記電極に対向し、離間して配置された振動体と、
を有する静電型電気音響変換器であって、
前記電極は、シート状の抵抗体と、当該抵抗体に積層され互いに離間して配置される複数の導電性電極とが、直列接続されて形成されること
を特徴とする静電型電気音響変換器。
【請求項２】
前記複数の導電性電極は、制御対象となる指向特性において音の広がり方向に対応する前記電極の幅方向に並置されることを特徴とする請求項１に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項３】
前記幅方向の外側ほど広幅の電極が配置され、
音響信号は、前記複数の導電性電極のうち前記電極の内側中央部に配置されている中心電極に入力されることを特徴とする請求項１または２に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項４】
前記幅方向の外側ほど広幅の電極が配置され、
前記振動体を振動させる音に応じて発生した音響信号は、前記複数の導電性電極のうち前記電極の内側中央部に配置されている中心電極から出力されることを特徴とする請求項１または２に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項５】
前記複数の導電性電極のうち、前記中心電極から前記幅方向の所定位置にある所定位置電極までの隣接する電極間に介在する前記抵抗体と、前記中心電極から前記所定位置電極までの電極により形成される所定位置静電容量と、で構成されるローパスフィルタにより、前記所定位置電極に対向する領域の前記振動体に係る音響信号であって所定の周波数以上の高域の周波数帯域の前記音響信号がカットされることを特徴とする請求項３または４に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項６】
前記中心電極に接続される抵抗素子を備え、
前記抵抗素子と前記中心電極により形成される中心位置静電容量とで構成されるローパスフィルタにより、前記中心電極に対向する領域の前記振動体に係る音響信号であって所定の周波数以上の高域の周波数帯域の前記音響信号がカットされることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の静電型電気音響変換器。
【請求項７】
前記抵抗体は、前記幅方向の外側ほど、前記幅方向に直交する方向の長さが短く形成されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の静電型電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電型電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電型電気音響変換器において指向特性を制御する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電極と振動体との間隔を２以上の位置において異なるように構成することが記載されている。振動体と電極との間隔を場所に応じて異ならせることにより振動体に働く静電力を振動体の場所によって異ならせることで、発生する音の指向特性を制御するものである。
【０００４】
また、特許文献２には、振動体の面密度を外縁に近づくほど大きくすることが記載されている。振動体の領域ごとにその面密度を変えることにより、発生する音の指向性のコントロールを図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７４３６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２７４３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、振動体と電極との間隔を場所に応じて離散的あるいは連続的に変化させるように、電極の断面形状を決定する。電極の断面形状が領域ごとに離散的あるいは連続的に変化する複雑な形状となり、電極を形成する製造工程が複雑になる恐れがある。また、電極形状の複雑さにより、振動体と電極との間隔を精度良く形成することが困難になる恐れがある。
【０００７】
また、上記特許文献２では、振動体の領域ごとにその面密度を変えることにより、発生する音の指向性のコントロールを図る。静電型スピーカにおいては、バイアス電圧を印加した上で振動させる振動体は単一のフィルム状部材で構成することが好都合である。しかし、上記特許文献２に記載されている振動体では、領域ごとに異なる面密度とする必要がある。これを単一の振動体で実現することは困難であるため、領域ごとに異なる振動体を並べて配置することが必要となる。しかしながら、各々の振動体にバイアス電圧を印加するために、分割された振動体の各々に対してバイアス用の配線をすることが必要となる。従って、バイアス印加用の配線の引き回しが複雑になり、大きな配線領域が必要となり装置の大型化を招来してしまうことや製造上の歩留まりが悪化する等の問題がある。
【０００８】
本願に開示される技術は上記の課題に鑑み提案されたものであって、簡単な構成により指向特性が制御された静電型電気音響変換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願に開示される技術に係る静電型電気音響変換器は、導電性を有する電極と、導電性を有し、電極に対向し、離間して配置された振動体とを有する。電極は、シート状の抵抗体と、当該抵抗体に積層され互いに離間して配置される複数の導電性電極とが、直列接続されて形成される。
【００１０】
一般的に、静電型電気音響変換器は、導電性電極および導電性電極に対向する振動体の幅に応じて指向特性が異なる。即ち、導電性電極および振動体が広幅であるほど、有効なメインローブの確保が困難になり不要なサイドローブが発生する周波数帯域が低周波数となり、低い周波数帯域から指向特性が悪化するという特性を有している。本願に係る静電型電気音響変換器では、導電性電極に対向する領域において導電性電極との電位差に応じて振動体が変位するところ、導電性電極は、複数の電極に分割されて互い離間して配置されており、電極間は抵抗体により接続されている。これにより、複数の導電性電極の各々に対向する振動体ごとに異なるメインローブとサイドローブとの周波数特性を持たせることができる。そして、電極間を接続する抵抗体による抵抗と各々の導電性電極および振動体により構成される静電容量とによりローパスフィルタを形成して、各々の導電性電極に入力される信号の帯域を調整する。すなわち、メインローブの悪化やサイドローブの発生する周波数帯域での音響信号のレベルを減衰させることにより、複数の導電性電極の各々に対向する振動体を、有効なメインローブが確保され不要なサイドローブがなく、指向特性が良好な周波数帯域で駆動することができる。全体として広い周波数帯域においてメインローブの確保とサイドローブの抑制がされた好適な指向特性を得ることができる。
【００１１】
また、本願に開示される技術に係る静電型電気音響変換器は、複数の導電性電極は、制御対象となる指向特性において音の広がり方向に対応する電極の幅方向に並置される。指向特性の方向に対応する幅方向に複数の導電性電極が並置されるので、各々の幅を有する導電性電極に応じた周波数帯域で指向特性を調整することができ、広い周波数帯域で目的とする指向特性を実現することができる。
【００１２】
また、本願に開示される技術に係る静電型電気音響変換器は、幅方向の外側ほど広幅の電極が配置される。静電型スピーカとして、音響信号は、複数の導電性電極のうち電極の内側中央部に配置される中心電極に入力される。
静電型マイクロフォンとして、振動体を振動させる音に応じて発生した音響信号は、複数の導電性電極のうち前記電極の内側中央部に配置されている中心電極から出力される。
並置されている導電性電極は外側ほど広幅の電極であり、より低い周波数帯域からメインローブが悪化し不要なサイドローブが発生するが、各導電性電極を伝搬する信号は外側の電極ほど信号レベルが減衰する周波数帯域が低くなるので、外側ほど幅広の電極に対向する領域の振動体は、メインローブの悪化および不要なサイドローブの発生する周波数以下であって指向特性の良好な周波数帯域で駆動される。
【００１３】
また、本願に開示される技術に係る静電型電気音響変換器は、複数の導電性電極のうち、中心電極から幅方向の所定位置にある所定位置電極までの隣接する電極間に介在する抵抗体と、中心電極から所定位置電極までの電極により形成される所定位置静電容量と、で構成されるローパスフィルタを備える。このローパスフィルタにより、所定位置電極に対向する領域の振動体に係る音響信号であって所定の周波数以上の高域の周波数帯域の音響信号がカットされる。中心電極から所定位置電極までの各電極間は抵抗体で接続され、所定位置電極に対向する領域の振動体は、幅方向の外側に向かうほど幅広になりメインローブの悪化と不要なサイドローブの発生が低い周波数帯域から発生する。ローパスフィルタは、幅方向の外側に行くほどカットオフ周波数が低周波数となるため、各導電性電極に対応するメインローブの悪化と不要なサイドローブの発生する周波数帯域での信号レベルを減衰させることができ、指向特性を良好に維持することができる。
【００１４】
また、本願に開示される技術に係る静電型電気音響変換器は、中心電極に接続される抵抗素子を備える。この抵抗素子と中心電極により形成される中心位置静電容量とで構成されるローパスフィルタにより、中心電極に対向する領域の振動体に係る音響信号であって所定の周波数以上の高域の周波数帯域の音響信号がカットされる。中心電極に対して抵抗素子が接続されるので、中心電極に対応するメインローブの悪化と不要なサイドローブの発生する周波数帯域での信号レベルを減衰させて、中心電極での指向特性を良好に維持することができる。
【００１５】
また、本願に開示される技術に係る静電型電気音響変換器は、抵抗体は、幅方向の外側ほど、幅方向に直交する方向の長さが短く形成される。幅方向に外側ほど抵抗体を、幅方向に直交する方向の長さが短く形成することにより、幅方向の外側に向かうに従って電極間を接続する抵抗体の抵抗成分を大きくすることができる。ローパスフィルタを有効に形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本願に開示される技術に係る静電型電気音響変換器によれば、広い周波数帯域に渡って、有効なメインローブが確保され不要なサイドローブの発生が抑制されることにより、良好な指向特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、実施形態に係る静電型スピーカ１の平面図である。（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ断面図である。
【図２】静電型スピーカ１の等価回路を含むスピーカ駆動回路である。
【図３】静電型スピーカ１の各電極５１〜５４のゲインの周波数特性（実測値）を示す図である。
【図４】（ａ）は、静電型スピーカ１の周波数帯域（〜２０００Ｈｚ）に応じた駆動特性を模式的に示す図である。（ｂ）は、静電型スピーカ１の周波数帯域（２０００〜４０００Ｈｚ）に応じた駆動特性を模式的に示す図である。（ｃ）は、静電型スピーカ１の周波数帯域（４０００〜８０００Ｈｚ）に応じた駆動特性を模式的に示す図である。（ｄ）は、静電型スピーカ１の周波数帯域（８０００〜１６０００Ｈｚ）に応じた駆動特性を模式的に示す図である。
【図５】周波数ごとの全方向の放音指向特性（計算値）を抵抗体４０によるフィルタの有無で比較する図である。
【図６】（ａ）は、ＳＰＬの周波数特性を抵抗体４０によるフィルタの有無で比較する際の測定方位を示す図である。（ｂ）は、図６（ａ）に示す測定方位において、抵抗体４０によるフィルタを有する場合でのＳＰＬの周波数特性（実測値）である。（ｃ）は、図６（ａ）に示す測定方位において、抵抗体４０によるフィルタを有しない従来技術でのＳＰＬの周波数特性（実測値）である。
【図７】指向特性が互いに直交する２方向において改善された静電型スピーカ１Ａ（電極が矩形状のタイプ）を示す平面図である。
【図８】指向特性が中心電極５９の外周縁の全周方向において改善された静電型スピーカ１Ｂ（電極が円形状のタイプ）を示す平面図である。
【図９】幅方向の外側に向かって高抵抗体の幅方向に直交する方向の長さが連続的に短く構成された静電型スピーカ１Ｃの平面図である。
【図１０】幅方向の外側に向かって高抵抗体の幅方向に直交する方向の長さが段階的に短く構成された静電型スピーカ１Ｄの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本願の実施形態に係る静電型スピーカ１の平面図（図１の（ａ））およびＡＡ断面図（図１の（ｂ））である。以下の説明では、図１（ａ）の平面視での左右方向を静電型スピーカ１の幅方向と定義し、図１（ｂ）の断面視での厚さ方向を静電型スピーカ１の厚さ方向と定義する。
【００１９】
ここで、静電型スピーカ１を含む平面型のスピーカにおいては、その構造上、平面型の振動体の全面が一体となって振動するため、この振動体で生成される音の指向特性をコントロールすることが困難である場合がある。具体的には、振動体によって発生する音は、通常、振動体の特性や振動状態に対応して、振動体の正面（法線）方向以外の特定の方向に、音圧レベルの極大値と極小値とが複雑に現れる指向特性を示すことがある。いわゆる、サイドローブ特性である。こうしたサイドローブ特性は、所定周波数以上の高域で生ずることがわかっており、高域になるほど複雑な特性を示す。また、サイドローブ特性と相まって有効なメインローブ特性の悪化も発現し、悪化の程度は高域ほど顕著となる。このため、有効なメインローブを確保し不要なサイドローブは抑制することが望ましい。メインローブ特性の悪化と不要なサイドローブ特性が発現する周波数帯域は、静電型スピーカの幅方向の広さに反比例する。すなわち、静電型スピーカが幅方向に広いほど、低周波数からメインローブが悪化しサイドローブが発生する。
【００２０】
静電型スピーカ１は、有効なメインローブを確保し不要なサイドローブを抑制して、所望の指向特性を実現する構成の一例である。平面視が矩形形状のシート状の振動体１０は、厚さ方向の表裏両面がシート状の弾性部材２０Ｕ、２０Ｌで挟み込まれて支持されている。以下の説明では、図１（ｂ）において、振動体１０を中心にして、厚さ方向の表側（図１（ｂ）中の上側）に配置されている部材について符号「Ｕ」を付し、厚さ方向の裏側（図１（ｂ）中の下側）に配置されている部材について符号「Ｌ」を付すものとする。なお、以下の説明では、厚さ方向の表裏の別に拘わらない説明においては、「Ｕ」、「Ｌ」の表記を省略して記載する。
【００２１】
各弾性部材２０Ｕ、２０Ｌの、それぞれ厚さ方向の表側、裏側には、シート状の基材３０Ｕ、３０Ｌがそれぞれ積層されている。振動体１０、弾性部材２０Ｕ、２０Ｌ、および基材３０Ｕ、３０Ｌは、それぞれ平面視で略同一の矩形形状を有して積層されている。各基材３０Ｕ、３０Ｌの、それぞれ厚さ方向の表側、裏側には、平面視で基材３０Ｕ、３０Ｌよりも端辺の長さが短い矩形形状を有するシート状の抵抗体４０Ｕ、４０Ｌがそれぞれ積層されている。更に、各抵抗体４０Ｕ、４０Ｌの、それぞれ厚さ方向の表側、裏側には、複数の電極５１Ｕ〜５４Ｕ、５１Ｌ〜５４Ｌがそれぞれ積層されている。複数の電極５１Ｕ〜５４Ｕ、５１Ｌ〜５４Ｌは、それぞれ、平面視で短冊状の形状を有しており、静電型スピーカ１の幅方向に互いに隙間をあけて互いの長辺を対向させて並置されている。電極間の隙間は、各電極５１Ｕ〜５４Ｕ、５１Ｌ〜５４Ｌの幅よりも十分に狭い所定の間隔だけ離間している。また、長辺の長さは短冊間で略同一であり、抵抗体４０Ｕ、４０Ｌの端辺より長く基材３０Ｕ、３０Ｌの端辺より短い。複数の電極５１Ｕ〜５４Ｕ、５１Ｌ〜５４Ｌの両短辺は、基材３０Ｕ、３０Ｌの矩形面内で抵抗体４０Ｕ、４０Ｌから飛び出して配置されている。なおここで、静電型スピーカ１の幅方向の中心に配置されている電極５１Ｕ、５１Ｌを中心電極と呼ぶこととする。
【００２２】
短冊状の形状を有している電極５１〜５４は、それぞれ電極間で互いに所定の比率の幅（短辺の長さ）を有している（図１（ａ）参照）。静電型スピーカ１の幅方向の中心に配置されている中心電極５１の幅はＬであり、中心電極５１に隣接して幅方向の外側に左右対称に配置されている２つの電極５２の幅はそれぞれ（１／２）Ｌであり、更に電極５２の幅方向の外側に隣接して左右対称に配置されている２つの電極５３の幅はそれぞれＬであり、更に電極５３の幅方向の外側に隣接して左右対称に配置されている２つの電極５４の幅はそれぞれ２Ｌである。ここで、Ｌは、静電型スピーカ１から放音される音の周波数に応じて決定される長さを有しており、例えば、数十ｍｍ〜数百ｍｍ程度の範囲である。静電型スピーカ１の放音特性に応じて長さは調整される。
電極５１〜５４のうち隣接する電極間は、厚さ方向の表側、裏側（図１（ｂ）中の上側、下側）のそれぞれにおいて、抵抗体４０を介して所定の抵抗で接続されている（これらの抵抗は、図２に示す抵抗Ｒ２〜Ｒ４に相当する）。中心に配置されている幅Ｌの中心電極５１は、接続端子（不図示）を備えている。接続端子に音響信号が入力される。中心電極５１以外の各電極５２〜５４は中心電極５１を挟んで幅方向に左右対称に配置されているので、各電極間に配置されている抵抗体４０を介して音響信号が印加される。したがって、電極５２〜５４は左右対称に配置された各々の電極が並列に接続されることとなる。これにより、並列接続された２つの電極５２の幅の合算値は幅Ｌ（（１／２）Ｌ×２）であり、並列接続された２つの電極５３の幅の合算値は幅２Ｌ（Ｌ×２）であり、並列接続された２つの電極５４の幅の合算値は幅４Ｌ（２Ｌ×２）である。音響信号は、幅Ｌの中心電極５１から、順次、幅Ｌの並列接続の電極５２、幅２Ｌの並列接続の電極５３、および幅４Ｌの並列接続の電極５４に印加される。これにより、各電極５１〜５４はそれぞれ、厚さ方向の表側および裏側（図１（ｂ）中の上側および下側）において、振動体１０のうち、幅Ｌの中心電極５１に対向する領域の部分を駆動し、幅Ｌの電極５２に対向する領域の部分を駆動し、幅２Ｌの電極５３に対向する領域の部分を駆動し、および幅４Ｌの電極５４に対向する領域の部分を駆動する。また、各電極５１〜５４は、振動体１０との間で、中心電極５１による部分が幅Ｌの静電容量を構成し、電極５２による部分が幅Ｌの静電容量を構成し、電極５３による部分が幅２Ｌの静電容量を構成し、および電極５４による部分が幅４Ｌの静電容量を構成する（これらの静電容量は、図２に示す静電容量Ｃ１（５１Ｕ）、Ｃ２（５２Ｕの合算値）、Ｃ３（５３Ｕの合算値）、およびＣ４（５４Ｕの合算値）に相当する）。
【００２３】
振動体１０は、折曲等に強い柔軟性を有する薄膜のシート状に形成されており、導電性フィルム、または絶縁性フィルムに導電性フィルムを被着したフィルムである。例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（polypropylene、ポリプロピレン）、ポリエステルなどのフィルムに、アルミニウム等の金属膜を蒸着あるいは導電性塗料として塗布することにより形成される。振動体１０は、電極５１〜５４との電位差に応じた静電力により厚さ方向に撓んで振動することにより発音する。振動体１０は、例えば上記に列記した材料により、数〜数十μｍ程度の厚みに形成される。なお、絶縁性フィルムとしては、ポリエステルの他、ポリエチレンフィルムやテフロン（登録商標）フィルム等であってもよい。
【００２４】
また、弾性部材２０は、折曲等に強い柔軟性を有する弾性材であって、音響透過性と電気絶縁性とを有する材料により形成されている。例えば、エステルウール、木綿、絹等の繊維で形成される。その他、合成樹脂をスポンジ状や不織布状に形成した部材でもよい。
また、弾性部材２０は、部材の有する弾性係数により制振性を有している。なお、弾性部材２０は、更に通気性を備える材料で形成されてもよい。
【００２５】
また、基材３０は、折曲等に強い柔軟性を有すると共に、弾性部材２０と同様に音響透過性と電気絶縁性とを有する材料により形成されている。基材３０は、抵抗体４０および電極５１〜５４を積層して一体化する基板となる。例えば、ＰＥＴフィルム等で形成される。
【００２６】
また、抵抗体４０は、折曲等に強い柔軟性を有する。弾性部材２０や基材３０と同様に音響透過性を有し、静電型スピーカ１に構成される電気回路において抵抗として機能させるために所定の抵抗率を有するシート状の材料により形成されている。例えば、ポリチオフェン類などの導電性フィルムで形成されている。
【００２７】
また、電極５１〜５４は、折曲等に強い柔軟性を有する導電性材料であり通気性も有するものである。弾性部材２０、基材３０、および抵抗体４０と同様に音響透過性を有して形成されている。例えば、金糸または銀糸を含む織物、アルミニウム製の糸状部材を含む織物等で形成される。
【００２８】
基材３０、抵抗体４０、電極５１〜５４は、各々樹脂フィルムや織物で形成されておりシート状の部材であるため、互いに導電性の接着剤等で貼着して積層させることができる。また、基材３０の上に抵抗体４０および電極５１〜５４を、印刷、スパッタリング、蒸着等で形成し、音響透過性を得るために孔開け加工をしてもよい。更に、繊維状、スポンジ状、あるいは不織布状の部材である弾性部材２０も、基材３０および振動体１０と貼着して積層させることができる。また、必要に応じて、各部材を重ね合わせた上で、電気絶縁性の糸で縫い合わせて静電型スピーカ１を形成してもよい。
【００２９】
静電型スピーカ１の等価回路、および駆動回路の例を図２に示す。静電型スピーカ１はプッシュプル型のスピーカであり、振動体１０の表裏両面に電極５１〜５４を配置して各電極と振動体１０との電位差に応じた静電力により振動体１０を駆動する構成である。また、電極５２〜５４は幅方向に左右対称に配置されている。図２では、厚さ方向の表側（図１（ｂ）中の上側）に配置されている電極５１Ｕ〜５４Ｕに係る構成について説明を行なう。尚、厚さ方向の裏側（図１（ｂ）中の下側）についても同様な構成を有しており、同様な作用効果を奏することは言うまでもない。
【００３０】
静電型スピーカ１において、電極間を接続する抵抗体４０による抵抗成分と、各電極５１〜５４と振動体１０とで構成される静電容量成分とにより、ローパスフィルタとなる複数のＣＲ回路が直列接続に構成され、音響信号は、このＣＲ回路を介して順次幅方向の外側にある電極に入力される。これにより、静電型スピーカ１は、振動体１０は共通であるところ、分割された各電極５１〜５４に印加される音響信号が、ローパスフィルタを介することで周波数帯域に応じて異なるゲインとなり、各々の電極５１〜５４ごとに振動体１０が駆動される周波数帯域が異なるように制御できる。更に、各々の電極５１〜５４により駆動される振動体１０の指向特性は、電極５１〜５４が有する各々の幅Ｌ、Ｌ、２Ｌ、４Ｌ（但し、電極５２〜５４については左右対称に配置され並列接続される２つの電極の合算値）に対向する領域で駆動される振動体１０の幅の大きさに応じた周波数帯域でメインローブが悪化し、更にサイドローブ特性が発生する。従って、各電極５１〜５４での音響信号のゲインを、前述のように各電極５１〜５４でのメインローブの悪化やサイドローブ発生の周波数帯域に応じて制御することで、メインローブの悪化やサイドローブの発生を抑制することができる。即ち、幅の異なる各電極５１〜５４でメインローブの悪化やサイドローブの発生を抑制し、広い周波数帯域に渡って良好な指向特性を得ることができる。
【００３１】
静電型スピーカ１において、振動体１０を挟んで静電型スピーカ１の厚さ方向の表裏両面であって、中心電極５１と中心電極５１を中心に左右対称に配置されている電極５２〜５４との各々により、静電型スピーカ１の厚さ方向の表裏両面に静電容量Ｃ１〜Ｃ４が形成される。各電極５１〜５４には、中心電極５１にある接続端子を介して音響信号が入力される（図２の接続点Ｎ１）。接続端子から入力される音響信号は、中心電極５１に印加された後、抵抗体４０を介して各電極５２〜５４にそれぞれ入力される（図２の接続点Ｎ２〜接続点Ｎ４）。ここで、電極５１〜５４の間は、積層された抵抗体４０により抵抗Ｒ２〜Ｒ４を形成するため、これらの抵抗Ｒ２〜Ｒ４を介して各電極５２〜５４に、音響信号が入力されることとなる。
【００３２】
中心電極５１にある接続端子には、抵抗素子Ｒ１の一端が接続されている。抵抗素子Ｒ１の他端は、トランスＴの２次巻き線の一端に接続される。トランスＴの２次巻線の他端は、抵抗素子Ｒ１を介して静電型スピーカ１の裏面側の中心電極５１にある接続端子に接続されている。これにより、静電型スピーカ１の表裏の電極に逆相の音響信号が印加される。また、トランスＴの２次巻線の中間タップは接地電位に固定されている。更に、振動体１０は、抵抗Ｒを介してバイアス電源ＶＢの正極に接続されている。バイアス電源ＶＢの負極は、接地電位に固定されている。これにより、振動体１０はバイアス電源ＶＢの正の電圧にバイアスされる。トランスＴの１次巻線は、音響信号を発する交流信号源ＶＡＣに接続される。
【００３３】
ここで、抵抗素子Ｒ１は静電型スピーカ１とは別体の外付抵抗素子であるのに対して、抵抗Ｒ２〜Ｒ４は静電型スピーカ１の基材３０上に一体に積層されるシート状の抵抗体４０によって構成されるものである。
【００３４】
静電型スピーカ１に入力される音響信号は、接続点Ｎ１において、トランスＴの２次巻線から出力される原信号の音響信号Ｖ０＋に対して、抵抗素子Ｒ１および静電容量Ｃ１で構成されるローパスフィルタ回路（Ｃ１Ｒ１フィルタ）を介した音響信号Ｖ１が中心電極５１（幅Ｌ）に印加され、幅Ｌ分の振動体１０が駆動される。接続点Ｎ２においては、接続点Ｎ１の音響信号Ｖ１に対して、抵抗Ｒ２および静電容量Ｃ２で構成されるローパスフィルタ回路（Ｃ２Ｒ２フィルタ）を介した音響信号Ｖ２が２つの電極５２（幅（１／２）Ｌ）に印加され、幅Ｌ分の振動体１０が駆動される。接続点Ｎ３においては、接続点Ｎ２における音響信号Ｖ２に対して抵抗Ｒ３および静電容量Ｃ３のＣＲローパスフィルタ回路（Ｃ３Ｒ３フィルタ）を介した音響信号Ｖ３が２つの電極５３（幅Ｌ）に印加され、幅２Ｌ分の振動体１０が駆動される。接続点Ｎ４においては、接続点Ｎ３における音響信号Ｖ３に対して抵抗Ｒ４および静電容量Ｃ４のＣＲローパスフィルタ回路（Ｃ４Ｒ４フィルタ）を介した音響信号Ｖ４が２つの電極５４（幅２Ｌ）に印加され、幅４Ｌ分の振動体１０が駆動される。また、トランスＴの２次巻線から出力される原信号の音響信号Ｖ０−（音響信号Ｖ０＋の逆相信号）に対しても同様に、順次、Ｃ１Ｒ１フィルタ、Ｃ２Ｒ２フィルタ、Ｃ３Ｒ３フィルタ、およびＣ４Ｒ４フィルタを介して印加され、音響信号Ｖ０＋による駆動とは逆相で振動体１０を駆動する。従って、振動体１０は、対向する各電極５１〜５４に応じた領域ごとに、各電極５１〜５４に印加される電圧に応じて駆動され、各電極５１〜５４の幅の大きさに応じて音を放射することとなる。
【００３５】
各電極５１〜５４に印加される音響信号Ｖ１〜Ｖ４のうち、音響信号Ｖ１は音響信号Ｖ０＋に対してＣ１Ｒ１フィルタを介したゲイン特性を有する信号であり、音響信号Ｖ２は音響信号Ｖ１に対してＣ２Ｒ２フィルタを介したゲイン特性を有する信号であり、音響信号Ｖ３は音響信号Ｖ２に対してＣ３Ｒ３フィルタを介したゲイン特性を有する信号であり、音響信号Ｖ４は音響信号Ｖ３に対してＣ４Ｒ４フィルタを介したゲイン特性を有する信号である。即ち、各電極５１〜５４に印加される音響信号Ｖ１〜Ｖ４は、静電型スピーカ１の中心に位置する中心電極５１から幅方向の外側に向かい多段に直列接続されたローパスフィルタの各々から出力される信号であり、各ローパスフィルタを経たゲイン特性を有しており、高域の周波数帯域においてより急峻にゲインが減衰する特性を有していることとなる。
【００３６】
一般に、平面駆動型のスピーカにおいて、指向特性と振動体の幅方向の寸法との関係は、以下の通りとなる。即ち、周波数が一定の場合は、振動体の幅方向の寸法が大きいほど、メインローブの指向特性は鋭くなり、且つサイドローブの指向特性は複雑になる。また、振動体の幅方向の寸法が一定の場合は、周波数が高いほど、メインローブの指向特性は鋭くなり、且つサイドローブの指向特性は複雑になる。すなわち、スピーカの振動体の幅方向の寸法を半分としたときの指向特性が元の寸法での指向特性と同等となる周波数は、元の寸法での周波数の２倍となる。従って、指向特性を、各周波数で同等の特性になるように制御するためには、高い周波数の音域ほど、幅の狭い振動体を駆動させ、それより広い幅の振動体を駆動しないように設定すればよい。即ち、駆動する振動体の幅を周波数に反比例するように設定すればよい。
【００３７】
ここで、静電型スピーカ１の幅方向に並置される電極５１〜５４について、外側にある電極に印加される音響信号のゲイン特性が、この電極の内側に隣接する電極に印加される音響信号のゲイン特性に比して、所定の値（例えば３ｄＢ）以上低下した場合、外側にある電極に印加された音響信号により振動体１０から放音される音は、無視できるレベルに低下するとする。これにより、外側にある電極に対向する振動体１０は、前記の所定の値低下する周波数（以下、カットオフ周波数と称する。）以上の周波数帯域において、駆動されないと考えることができる。そこで、外側にある電極に印加される音響信号のカットオフ周波数を、この電極が対向する領域の振動体１０の駆動による放音特性において、有効なメインローブが確保できる上限の周波数であり、不要なサイドローブが発生し始める下限の周波数に設定する。これにより、カットオフ周波数以上の周波数帯域では、外側にある電極に印加される音響信号による放音は無視できるレベルにまで低下し、有効なメインローブが確保できないという問題や不要なサイドローブが発生してしまうという問題を共に解消することができる。併せて、外側にある電極より内側に隣接して配置されている電極に印加される音響信号により、同電極に対向する領域の振動体１０を、有効なメインローブが確保され不要なサイドローブが抑止された状態で駆動することができる。以上より、幅方向の外側ほど電極幅の広い電極とし抵抗体４０を介して電極間を所定の抵抗で接続して、幅方向の中央に配置される中心電極５１に音響信号入力することにより、外側の電極に印加される音響信号ほど低いカットオフ周波数に設定される。音響信号に設定されるカットオフ周波数を、当該音響信号が印加される電極に対向する領域の振動体１０による音のメインローブの悪化やサイドローブの発生が出現する周波数以下に調整しておけば、より外側にある電極から、順次、メインローブの悪化やサイドローブの発生の前に音響信号の信号レベルが低減して放音レベルを無視できるようにすることができる。これにより、広い周波数帯域での指向特性を維持することができる。
【００３８】
ここで、中心電極５１は幅Ｌである。また、各電極５２〜５４は、幅方向の左右に２つずつ分かれ、これら２つに分かれた電極が互いに並列に接続されて配置されている。このため、これら２つずつに並列に接続された各電極５２〜５４の幅の合算値は、それぞれ、Ｌ、２Ｌ、４Ｌとなる。従って、幅Ｌの中心電極５１に、その外側の両側に隣接して並列接続される２つの電極５２（並列接続された幅の合算値はＬ）を加えた電極５１、５２の幅の合算値は、幅２Ｌとなり、電極５２の内側にある中心電極５１の幅の２倍となる。更に、電極５２の外側の両側に隣接して並列接続される２つの電極５３（並列接続された幅の合算値は２Ｌ）を加えた電極５１〜５３の幅の合算値は、幅４Ｌとなり、電極５３の内側にある電極５１、５２の幅の合算値の２倍となる。同様に、電極５３の外側の両側に隣接して並列接続される２つの電極５４（並列接続された幅の合算値は４Ｌ）を加えた電極５１〜５４の幅の合算値は、幅８Ｌとなり、電極５４の内側にある電極５１〜５３の幅の合算値の２倍となる。以上より、静電型スピーカ１は、外側に隣接する電極が加わる毎に、電極の幅の合算値が、順次２倍になる構成となっている。即ち、これらの電極に対向する領域の振動体１０の幅が、順次２倍になる構成を有している。更に、図２において既述したローパスフィルタの回路構成により、各電極５１〜５４に入力される音響信号は、幅方向の外側の電極に入力される音響信号から、内側の電極に入力される音響信号になるに従って、順次カットオフ周波数以上の周波数で放音レベルが低下する。これにより、外側の電極に対向する領域の振動体１０の部分から、内側の電極に対向する領域の振動体１０の部分に向かって、順次駆動される振動体の幅が半減していく。
【００３９】
図３は、各電極５１〜５４に印加される音響信号Ｖ１〜Ｖ４のゲインの周波数特性を実測値で示したものである。図３では、音響信号Ｖ１〜Ｖ４の順に、カットオフ周波数が略半分の値となるように設定されていることを示す。即ち、音響信号Ｖ１の周波数特性では、音響信号Ｖ０＋（図２を参照）に対するカットオフ周波数が略１６０００Ｈｚに設定される。音響信号Ｖ２の周波数特性では、音響信号Ｖ１に対するカットオフ周波数が略８０００Ｈｚに設定される。音響信号Ｖ３の周波数特性では、音響信号Ｖ２に対するカットオフ周波数が略４０００Ｈｚに設定される。音響信号Ｖ４の周波数特性では、音響信号Ｖ３に対するカットオフ周波数が略２０００Ｈｚに設定される。
【００４０】
図４（ａ）〜（ｄ）は、静電型スピーカ１に入力される音響信号の周波数帯域ごとに、振動体１０の実効的な駆動幅と対応する電極の構成との関係を模式的に示す図である。図４（ａ）は、略２０００Ｈｚまでの周波数帯域での駆動特性を示す。この帯域では、各音響信号Ｖ１〜Ｖ４の周波数特性は、それぞれ外側に隣接する電極に印加される音響信号と比較して、３ｄＢより小さなゲインの低下に収まっている。具体的は、音響信号Ｖ１に対して音響信号Ｖ２が、音響信号Ｖ２に対して音響信号Ｖ３が、音響信号Ｖ３に対して音響信号Ｖ４が、何れも３ｄＢ以内のゲインの低下に収まっている（図３参照）。このため、何れの音響信号Ｖ１〜Ｖ４も有効なゲインを有していると考えることができる。従って、略２０００Ｈｚまでの帯域では、電極５１〜５４に対向する領域である幅８Ｌの振動体１０の全体が駆動されるとみなすことができる。次に、図４（ｂ）は、略２０００〜４０００Ｈｚの周波数帯域での駆動特性を示す。この帯域では、音響信号Ｖ４は、音響信号Ｖ３に対してゲインが３ｄＢ以上減衰しており（図３参照）、音響信号Ｖ４を除いた音響信号Ｖ１〜Ｖ３が有効なゲインを有していると考えることができる。従って、略２０００〜４０００Ｈｚの帯域では、電極５４に対向する領域の振動体１０が駆動されることは無視でき、電極５１〜５３に対向する領域である幅４Ｌの振動体１０の部分が駆動されるとみなすことができる。次に、図４（ｃ）は、略４０００〜８０００Ｈｚの周波数帯域での駆動特性を示す。この帯域では、音響信号Ｖ３は、音響信号Ｖ２に対してゲインが３ｄＢ以上減衰しており（図３参照）、音響信号Ｖ３、Ｖ４を除いた音響信号Ｖ１、Ｖ２が有効なゲインを有していると考えることができる。従って、略４０００〜８０００Ｈｚの帯域では、電極５３、５４に対向する領域の振動体１０が駆動されることは無視でき、電極５１、５２に対向する領域である幅２Ｌの振動体１０の部分が駆動されるとみなすことができる。次に、図４（ｄ）は、略８０００〜１６０００Ｈｚの周波数帯域での駆動特性を示す。この帯域では、音響信号Ｖ２は、音響信号Ｖ１に対してゲインが３ｄＢ以上減衰しており（図３参照）、音響信号Ｖ２〜Ｖ４を除いた音響信号Ｖ１が有効なゲインを有していると考えることができる。従って、略８０００〜１６０００Ｈｚの帯域では、電極５２〜５４に対向する領域の振動体１０が駆動されることは無視でき、電極５１の対向する領域である幅Ｌの振動体１０の部分が駆動されるとみなすことができる。尚、略１６０００Ｈｚ以上の周波数帯域では、音響信号Ｖ１は、音響信号Ｖ０＋に対してゲインが３ｄＢ以上減衰している（図３参照）。従って、略１６０００Ｈｚ以上の帯域では、全ての電極５１〜５４に対向する領域の振動体１０は駆動されないとみなすことができる。以上、図４によれば、静電型スピーカ１において駆動する振動体１０の幅と、メインローブの悪化やサイドローブの発生を招来する周波数とが反比例する関係となることを示しており、メインローブの悪化やサイドローブの発生を抑制することができる。
【００４１】
図５、および図６（ａ）〜（ｃ）には、本願の実施形態に係る効果を示す。図５は周波数ごとの静電型スピーカの前方向の指向特性の実測値を、抵抗体４０を有する前述のローパスフィルタ回路の有無で比較する図である。ここで、同図中０゜は、静電型スピーカの放音面の法線方向である。抵抗体４０および抵抗素子Ｒ１が存在せずローパスフィルタ回路がない場合、即ち従来技術で構成された静電型スピーカの場合には、高周波数ほど多数の複雑な指向特性のサイドローブが発生する（図中、「フィルタなし」の特性）。これに対して、抵抗体４０および抵抗素子Ｒ１を有する本願の実施形態に係る静電型スピーカ１の場合には、上述の通り、各電極（振動体）の幅に対応してサイドローブの発生する各周波数帯域において、音響信号が減衰するように制御されるため、サイドローブの発生が有効に抑制される（図中、「フィルタあり」の特性）。このため、本願の実施形態に係る静電型スピーカ１においては、広い周波数帯域に渡り良好な指向特性が実現される。
【００４２】
図６（ａ）〜（ｃ）は、所定の２つの方位（０°および２２．５°）における静電型スピーカの再生音圧レベル（ＳＰＬ）の周波数特性の実測値を、抵抗体４０および抵抗素子Ｒ１を有する前述のローパスフィルタ回路がある場合（即ち、本願の実施形態に係る静電型スピーカ１の場合、同図（ｂ））と、ローパスフィルタ回路がない場合（即ち、従来技術で構成された静電型スピーカの場合、同図（ｃ））を示すものである。ここで、０゜は、静電型スピーカの放音面の法線方向であり、２２．５゜は前記法線方向から２２．５°の角度をなす方向である。本実施形態の構成によれば、２２．５゜での周波数特性が従来例に比べて平坦となり、０゜での周波数特性に近似すると共に、０゜の周波数特性も従来例に比べて平坦となっている。これらの測定結果からも、静電型スピーカ１は、広帯域に渡って、有効なメインローブが確保され、サイドローブの発生が有効に抑制されていることが伺われる。
【００４３】
図７〜図１０には、本願に係る静電型スピーカのその他の実施態様を示す。図７、８では、指向特性を前方向の全方位に改善する構成である。図７に示す静電型スピーカ１Ａは、矩形の中心電極５６の周囲に、各電極の幅よりも十分に狭い所定の間隔だけ離間して矩形環状の電極５７、５８を備える構成である。静電型スピーカ１Ａは、図７の紙面における左右方向（ｘ方向）および上下方向（ｙ方向）の互いに直交する２方向に、それぞれ静電型スピーカ１（図１、参照）の幅方向での配置と同様な電極幅と電極間の隙間を有して配置されている。すなわち、中心電極５６（ｘ方向の幅はＬｘ、ｙ方向の幅はＬｙ）の外側に隣接して、ｘ方向の幅が（１／２）Ｌｘ、ｙ方向の幅が（１／２）Ｌｙの電極５７が取り囲む。更に外側に隣接して、ｘ方向の幅がＬｘ、ｙ方向の幅がＬｙの電極５８が取り囲む。これにより、互いに直交するｘ方向およびｙ方向のそれぞれにおいて、電極５７の幅の合算値はＬｘ（ｘ方向）、Ｌｙ（ｙ方向）となり、電極５８の幅の合算値は２Ｌｘ（ｘ方向）、２Ｌｙ（ｙ方向）となる。静電型スピーカ１（図１）が幅方向の１方向に対する指向特性の制御であるのに対して、静電型スピーカ１Ａは互いに直交するｘ方向およびｙ方向の２方向において指向特性を制御することができる。
【００４４】
また、図８に示す静電型スピーカ１Ｂは、円形の中心電極５９の周囲に、各電極の幅よりも十分に狭い所定の間隔だけ離間して円環状の電極６０、６１を備える構成である。静電型スピーカ１Ｂは、中心電極５９の外周縁の法線方向であって外周縁の全周にわたって、静電型スピーカ１（図１、参照）の幅方向での配置と同様な電極幅と電極間の隙間を有している。すなわち、中心電極５９の外側に隣接して、幅が（１／２）Ｌの電極６０が取り囲み、更に外側に隣接して、幅がＬの電極６１が取り囲む。
【００４５】
何れも、中心電極５６、５９に接続端子（不図示）が設けられ、電極間は抵抗体４０を介して接続される点も実施形態に示した静電型スピーカ１と同様の構成を有している。静電型スピーカ１Ａはｘ方向とｙ方向の２方向に、静電型スピーカ１Ｂは中心電極５９の外周縁の全周方向に、良好な指向特性を実現することができる。なお、静電型スピーカ１Ａでは、中心電極５６の形状を矩形であるとして説明したが、正方形でもよい。また、矩形や円形のほか、三角形や５角形以上の多角形としてもよい。この場合、三角形や多角形の各辺に直交する方向への指向特性を良好にすることができる。
【００４６】
また、図９、１０は、抵抗体の幅方向に直交する方向の長さが静電型スピーカの幅方向の外側に向かうに従って短く形成される構成である。図９に示す静電型スピーカ１Ｃは、抵抗体４１の幅方向に直交する方向の長さが連続的に短く形成される構成である。図１０に示す静電型スピーカ１Ｄは、抵抗体４３の幅方向に直交する方向の長さが段階的に短く形成される構成である。何れも静電型スピーカ１Ｃ、１Ｄの幅方向の外側に向かうに従って、抵抗体４１、４３の幅方向に直交する方向の長さが短く形成され、電極間を接続する際の抵抗が大きくなる。これにより、抵抗体４１、４３による抵抗と電極による静電容量との関係で、ＣＲローパスフィルタ回路のカットオフ周波数をより低周波数に設定することができる。並置される電極間の幅が幅方向の外側に向かって広幅になる程度に応じて抵抗体の幅方向に直交する方向の長さが短くされる。その長さを調整することで、所望のカットオフ周波数に設定して、電極ごとに有効なメインローブが確保され不要なサイドローブの発生が抑止される周波数帯域において音響信号のゲインを有意に減衰することができる。実施形態では、電極の幅が順次倍増する構成について説明したが、抵抗体の幅方向に直交する方向の長さの短縮化の変位を調整することにより電極の幅の広幅化の変位を自由に設定することができる。
【００４７】
以上詳細に説明したように、本実施形態では、静電型スピーカ１の幅方向の指向特性を制御するために、短冊状の複数の電極５１〜５４を幅方向に離間して並べた構成を備えている。電極５１〜５４は、基材３０上に抵抗体４０と共に積層されている。電極５２〜５４は、中心に配置される幅Ｌの中心電極５１の両外側に順次隣接して左右対称に２つずつ配置されている。各電極５２〜５４の幅は、電極５２が幅Ｌ（並列接続される左右２つの電極の幅の合算値）、電極５３が幅２Ｌ（並列接続される左右２つの電極の幅の合算値）、電極５４が幅４Ｌ（並列接続される左右２つの電極の幅の合算値）である。各電極５１〜５４においては、当該電極と当該電極に対向する領域にある振動体１０とにより構成される静電容量と、当該電極間を接続する抵抗体４０による抵抗とにより、ローパスフィルタ回路が構成され、外側に向かう電極ほど低い周波数で音響信号のゲインが減衰するカットオフ周波数が設定される。このため、順次、外側の電極に対向する領域にある振動体１０の駆動が抑制され、より内側の電極に対向する領域にある振動体１０の部分が、より高い周波数まで駆動されることとなる。以上より、入力される音響信号が放音される周波数に応じて振動体１０を駆動する電極の幅が制御され、メインローブの確保とサイドローブの発生の抑制が、高周波数帯域まで制御される。これにより、広い周波数帯域において、良好な指向特性が確保された静電型スピーカ１が実現される。
【００４８】
また、その他の実施態様に記載した静電型スピーカ１Ａ、１Ｂによれば、電極が所定の間隔をあけて並置される複数の方向に対して、電極と振動体とによる静電容量と抵抗体４０による抵抗とでローパスフィルタ回路が構成されるため、電極が並置される方向でメインローブの確保とサイドローブの発生の抑制ができ、全方位での指向特性の改善を図ることができる。具体的には、静電型スピーカ１Ａでは、ｘ方向およびｙ方向の２方向に対して、静電型スピーカ１Ｂでは、中心電極５９の外周縁の法線方向の外周縁の全周にわたって、指向特性の改善を図ることができる。
【００４９】
また、その他の実施態様に記載した静電型スピーカ１Ｃ、１Ｄによれば、抵抗体４１、４３の幅方向に直交する方向の長さを、スピーカの幅方向外側に向かうに従い、連続的にあるいは段階的に短く構成するので、外側ほど電極間を接続する抵抗体４１、４３の抵抗が有する抵抗値が大きなものとなり、ＣＲ回路によるローパスフィルタ特性を、電極間の離間距離に依存することなく設定することができる。電極幅に応じてメインローブの悪化やサイドローブの発生が生ずる周波数帯域が異なるところ、抵抗体４１、４３の幅を所定の値に設定することにより、電極幅の増減に対応してメインローブを確保し、サイドローブを抑制することができる。
【００５０】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
また、各電極の幅、電極間の抵抗体の幅などは、上述した実施形態の範囲において、電極幅に対応して悪化するメインローブや発生するサイドローブの周波数帯域に応じて任意の値に設定することができる。
また、実施形態において説明した静電型スピーカ１、１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、個々の電極の形状、配置位置、幅、および電極間の離間距離が、幅方向に左右対称、ｘ方向およびｙ方向の２方向に左右および上下対称、全周方向に点対称に配置されるものとして説明したが本願はこれに限定されるものではない。例えば、静電型スピーカ１における各電極５１〜５４の形状を個々に代えた構成とすることもできる。中心電極５１を、幅方向の中心位置から左右いずれかの方向にずれた位置に配置する構成も可能である。また、中心電極の両側に配置される電極について、右方向と左方向とでそれぞれの電極幅を変えた構成とすることもできる。更に、中心電極の両側に電極を配置するのではなく、中心電極の片側に電極を配置することもできる。所望の周波数帯域と指向特性に応じて、適宜、電極の形状、配置位置、幅、電極間の離間距離の対称性を左右対称からずらした構成として、特定の方向での指向特性を調整することができる。
また、静電型スピーカ１Ａ、および１Ｂにおいても、電極の形状、配置位置、幅、電極間の離間距離を、ｘ方向およびｙ方向の２方向の線対称、および全周方向への点対称からずらすことにより、指向特性を調整することができる。静電型スピーカ１Ａにおいて、個々の電極の形状を異ならせたり、電極の配置位置を振動体の配置の中心位置からずらしたり、あるいは各電極の各辺の幅や電極間の辺ごとの離間距離を、線対称の対応する位置にあるものの長さと異ならせることにより、ｘ方向またはｙ方向の少なくともいずれか一方の対称性が崩れた構成とすることも可能である。また、静電型スピーカ１Ｂにおいて、個々の電極の形状を異ならせたり、電極の配置位置を振動体の配置の中心位置からずらしたり、あるいは電極の外周縁の周方向のうち何れかの方向にある電極の幅や電極間の離間距離を点対称の対応する位置にある長さと異ならせることにより、周方向での対称性が崩れた構成とすることも可能である。所望の周波数帯域と指向特性に応じて、適宜、電極の形状、配置位置、幅、電極間の離間距離の対称性を崩した構成として、特定の方向での指向特性を調整することができる。
また、静電型スピーカ１Ｃ、１Ｄにおける抵抗体４１、４３の形状についても、幅方向で左右対称でない構成とすることもできる。それぞれの周波数帯域と指向特性に応じて、適宜幅方向の左右で電極間の抵抗値における対称性を崩して、左右の電極でのカットオフ周波数を異ならせて特定の方向での指向特性を調整することができる。
【００５１】
また、実施形態では、静電型スピーカ１として、振動体１０の厚さ方向の表裏の各々の面に、弾性部材２０Ｕ、２０Ｌ、基材３０Ｕ、３０Ｌ、抵抗体４０Ｕ、４０Ｌ、電極５１Ｕ〜５４Ｕ、５１Ｌ〜５４Ｌが積層されてなる、いわゆるプッシュプル型のスピーカを例示して説明したが、本願はこれに限定されるものではない。厚さ方向の表側あるいは裏側のいずれか一方の構成を備えるシングル型のスピーカにおいても同様に構成することができる。
シングル型のスピーカにおいては、電極の形状と振動体の形状とを入れ替えることも可能である。すなわち、電極を分割せず導電性のシート状に形成し、振動体をスピーカの中心に位置する中心振動体と中心振動体に隣接して互いに所定距離離間して並置される複数の振動体とで構成する。この場合、各振動体は、静電型スピーカ１における複数の電極５１〜５４と同様に、振動体間で互いに所定の比率の幅（短辺の長さ）を有する構成とする。こうした構成においても、実施形態に記載した静電型スピーカ１、１Ａ〜１Ｄと同様の作用効果を奏する。
また、本実施形態では、静電型電気音響変換器の例として静電型スピーカ１、１Ａ〜１Ｄを例示して説明したが、本願はこれに限定されるものではない。静電型電気音響変換器として、音を音響信号（電気信号）に変換する静電型マイクロフォンに適用することも可能である。静電型マイクロフォンでは、外部で発生した音が電極に設けられた貫通孔を通過して振動板を振動させることで、音が音響信号（電気信号）へと変換されることになる。外部で発生した音は、振動板を振動させる。その振動に応じて振動板と電極との間の距離が変わるため、振動板と電極との間の静電容量に変化が発生することになる。これにより、静電型マイクロフォンでは、音による振動板の振動が静電容量の変化として電気信号に変換されて集音される。静電型マイクロフォンに本願を適用すれば、マイクロフォンが集音する音の周波数に応じて振動板の駆動特性を制御することができ、指向特性を良好にすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ    静電型スピーカ
１０    振動体
２０、２０Ｕ、２０Ｌ    弾性部材
３０、３０Ｕ、３０Ｌ    基材
４０、４０Ｕ、４０Ｌ、４１、４３    抵抗体
５１〜５４、５１Ｕ〜５４Ｕ、５１Ｌ〜５４Ｌ、５６〜６１    電極
６０    接続端子
Ｃ１〜Ｃ４    静電容量
Ｒ1    抵抗素子
Ｒ２〜Ｒ４    抵抗
Ｔ    トランス
Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４    音響信号
ＶＡＣ    交流信号源
ＶＢ    バイアス電源
【図１】
2014171103.tif 000003
【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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