(57)【要約】【課題】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一つ以上の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とが不自由なく共に聞き取ることができる万能スピーカを提供する。【解決手段】本発明の万能スピーカ１０は、平板状をした振動板１と、入力された電気信号に応じて振動板を振動させるドライバユニット２と、振動板とドライバユニットとを収容する中空構造の筐体３と、を少なくとも備える。筐体は、一面に開口部３９を有し、ドライバユニットは、振動板の面方向と同じ方向に駆動するように振動板の端縁部と当接し、かつ、筐体に固定して取り付けられている。また、振動板は、ドライバユニットが取り付けられた一端１ａ側から対向する他端１ｂ側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、筐体の開口部を被覆するように配されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状をした振動板と、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収容する中空構造の筐体と、を少なくとも備え、
前記筐体は、一面に開口部を有し、
前記ドライバユニットは、前記振動板の面方向と同じ方向に駆動するように前記振動板の端縁部と当接し、かつ、前記筐体に固定して取り付けられ、
前記振動板は、前記ドライバユニットが取り付けられた一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、前記筐体の開口部を被覆するように配されている、
ことを特徴とする万能スピーカ。
【請求項２】
前記ドライバユニットは、ムービングマグネット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に記載の万能スピーカ。
【請求項３】
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に記載の万能スピーカ。
【請求項４】
前記振動板は、両側縁部が前記筐体に支持されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項５】
前記ドライバユニットに前記振動板が複数取り付けられ、各振動板の素材又は曲げ角度が異なるものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項６】
前記振動板は、大きさがそれぞれ異なることを特徴とする請求項５に記載の万能スピーカ。
【請求項７】
前記振動板の一端側に前記ドライバユニットが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６の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項８】
前記振動板の他端側にもさらに前記ドライバユニットが取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項９】
前記ドライバユニットは、何れか一方が圧電体を利用したアクチュエータを備えたものであることを特徴とする請求項８に記載の万能スピーカ。
【請求項１０】
前記電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニットにそれぞれ入力することを特徴とする請求項８又は９に記載の万能スピーカ。
【請求項１１】
前記振動板は、曲面部の曲げ角度が９０°乃至１３０°であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項１２】
前記振動板は、前記筐体の一部であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができる万能スピーカに係り、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聞き取ることができる万能スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】  「音」は、物体の振動が空気などの物質の中を伝わってきたものであり、人間が耳という聴覚器官で感知できるものとされている。つまり、音は振動している物体から生じ、空気を媒介として音が伝わる場合、物体が振動することで近くの空気が押されてその部分だけ空気が濃くなり、空気の濃い部分が近くの空気をさらに押して空気の濃い部分が移っていくことで耳に届く。そして、耳に届いた空気が耳の中の鼓膜を振動させ、この振動の信号が脳に伝わり、脳が音として判断して音が聞こえるものとなる。【０００３】  このように音は、空気中の気体の分子が押されたり引かれたりして振れる方向、すなわち、進行方向と同じ向きに振れる縦波として進む。また、音が伝わるときには、空気の薄い部分（疎）と濃い部分が（密）が交互に波として伝わることで、この縦波は「疎密波（粗密波）」とも呼ばれている。【０００４】  一般的な音響機器に組み込まれているスピーカは、ダイナミック型のスピーカユニットが多く、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縦波を発生して放音するものとなっている。【０００５】  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（縦波）を作り出し、放音するものである（たとえば、特許文献１を参照）。【０００６】  一方で近年、加齢が原因とする老人性難聴や、外耳や中耳、内耳、蝸牛神経等に障害を有する器質性難聴、ストレスを要因とした機能性難聴、といった聴覚障害者が増えてきており、国内の難聴者の数は２，０００万人ともいわれている。難聴の場合、音が聞こえなくなるだけでなく、聞こえた音であっても鮮明に聞き分けることが難しくなり、相手の言葉に反応出来なかったり、会話の内容がよくわかっていないのに返事をしてしまって相手に誤解を与えたり、途中で何度も聞き返すので会話が弾まなくなってしまったりすることがあり、スムーズなコミュニケーションができなくなることがある。そのため、難聴が原因で、知らず知らずのうちに人と話をするのが億劫になり人と会う機会が減ったり、外出しないで家に引きこもりがちになったりという現象が起き、社会からの孤立・疎外という問題が起きるおそれがあると言われている。【０００７】  このような難聴の不便さを軽減する手段として、一般的に補聴器の使用がある。また、テレビを視聴する場合には、テレビのイヤホンジャックに接続して音声をＦＭ電波で飛ばし、これを手持ちのＦＭラジオで受信してテレビの音声を取得するＦＭトランスミッタがある。【０００８】  ところが補聴器は、「わずらわしい」「装着が恥ずかしい」といった理由であまり好んで使われておらず、���方なく使っている場合が多い。また、補聴器には雑音も拾ってしまうものも少なくなく、却ってストレスが大きいものとなってしまう場合がある。
一方、ＦＭトランスミッタを用いる場合、ＦＭトランスミッタを準備し、テレビを視聴するたびにＦＭトランスミッタを設置しなければならないといった煩わしさがある。また、ＦＭトランスミッタをイヤホンジャックに接続することで音声の出力先が切り替り、難聴者と健聴者とが共に不自由なくテレビを視聴することができないという問題がある。【０００９】  ところで、音は粗密波（縦波）だけではなく、進行方向と垂直の向きに振れる横波も発生しているこがとが報告されている。この横波は、縦波と比較して音源からの距離による音の減衰が少なく、難聴の方にも聞こえる特徴がある。また、横波は、横波同士または横波と縦波との間で干渉は発生しないという特徴も有している。【００１０】  そこで、難聴者が聞き取ることができる横波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、筐体の表面に平板を湾曲して立設した湾曲振動板とを具備し、ドライブユニットの振動板の振動を、湾曲振動板および筐体に伝えて、ドライブユニットの振動板、湾曲振動板および筐体より、放音するようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献２を参照）。【００１１】  しかしながら、上記特許文献２に記載されたスピーカは、ドライブユニットの振動板と筐体の表面に立設した湾曲振動板の二つの振動板を用い、ドライブユニットの振動板からは健聴者が聞くことのできる縦波を発生させ、湾曲振動板からは難聴者が聞くことのできる横波を発生させて、それぞれ放音するものとしている。ゆえに、上記特許文献２に記載されたスピーカは、一つの振動板によって難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるように放音可能としたものではない。【００１２】  また、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バの振動板を駆動する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。ところが、上記特許文献２のスピーカは、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、エネルギーの伝達効率を低下させる種々の要因が存在している。そのため、上記特許文献２のスピーカでは、ドライブユニットの振動板の動き（振動）を効率良く湾曲振動板側へ伝えおらず、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。【００１３】  すなわち、上記特許文献２のスピーカの場合、平板状をした湾曲振動板は起立棒によって保持されているものであることから、湾曲振動板が外力等の影響を受け易く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るものと思料される。また、ドライブユニットが筐体の上面に垂下状態で設置されていることから、ドライブユニットの設置は不安定なものとなっており、ドライバの振動板を駆動する運動エネルギーを湾曲振動板側へ十分に伝えることができないものと思料される。さらに、ドライブユニットを構成するフレームと振動板、及びフレームと磁気回路取付板とがそれぞれ固着されていることから、磁気回路取付板上に配設された磁気回路により生じたドライブユニットの振動板の動きが抑制されてしまうと共に、ドライブユニットの振動板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��まうものと思料される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭６２−２７８９００号公報
【特許文献２】特許第５３９３９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、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一つの振動板に効率良く伝える技術を提供し、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る万能スピーカ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】
【００１６】  本発明に係る第一の万能スピーカは難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるものであって、平板状をした振動板と、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収容する中空構造の筐体と、を少なくとも備え、前記筐体は、一面に開口部を有し、前記ドライバユニットは、前記振動板の面方向と同じ方向に駆動するように前記振動板の端縁部と当接し、かつ、前記筐体に固定して取り付けられ、前記振動板は、前記ドライバユニットが取り付けられた一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、前記筐体の開口部を被覆するように配されていることを特徴とする。【００１７】  また、本発明に係る第二の万能スピーカは、上記第一の万能スピーカにおいて、前記ドライバユニットとして、ムービングマグネット方式のアクチュエータを備えていることを特徴とする。【００１８】  また、本発明に係る第三の万能スピーカは、上記第一の万能スピーカにおいて、前記ドライバユニットとして、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。【００１９】  また、本発明に係る第四の万能スピーカは、上記第一乃至第三の万能スピーカの何れかにおいて、前記振動板の両側縁部が前記筐体に支持されていることを特徴とする。【００２０】  また、本発明に係る第五の万能スピーカは、上記第一乃至第四の万能スピーカの何れか一において、前記ドライバユニットに前記振動板が複数取り付けられ、各振動板の素材又は曲げ角度が異なるものであることを特徴とする。【００２１】  また、本発明に係る第六の万能スピーカは、上記第五の万能スピーカにおいて、前記振動板の大きさがそれぞれ異なることを特徴とする。【００２２】  また、本発明に係る第七の万能スピーカは、上記第一乃至第六の万能スピーカの何れか一において、前記振動板の一端側に前記ドライバユニットが複数取り付けられていることを特徴とする。【００２３】  また、本発明に係る第八の万能スピーカは、上記第一乃至第六の万能スピーカの何れか一において、前記振動板の他端側にもさらに前記ドライバユニットが取り付けられていることを特徴とする。【００２４】  また、本発明に係る第九の万能スピーカは、上記第八の万能スピーカにおいて、前記ドライバユニットの何れか一方が圧電体を利用したアクチュエータを備えたものであることを特徴とする。【００２５】  また、本発明に係る第十の万能スピーカは、上記第八又は第九の万能スピーカにおいて、前記電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニットにそれぞれ入力することを特徴とする。【００２６】  また、本発明に係る第十一の万能スピーカは、上記第一乃至第十の万能スピーカの何れか一において、前記振動板の曲面部の曲げ角度が９０°乃至１３０°であることを特徴とする。【００２７】  さらに、本発明に係る第十二の万能スピーカは、上記第一乃至第十一の万能スピーカの何れか一において、前記振動板は、前記筐体の一部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】  本発明に係る万能スピーカは、平板状をした振動板が、一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、その面方向と同じ方向に駆動するように振動板の端縁部ドライバユニットと当接して取り付けられたものとなっている。ゆえに、音量が高く鮮明な放音をすることができるものとなる。【００２９】  また、発明に係る万能スピーカは、ドライバユニットの本体部が筐体に固定して取り付けられたものとなっているので、ドライブユニットの筐体への設置が安定なものとなり、ドライバの駆動部より生じる運動エネルギーを湾曲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。しかも、ドライブユニットの駆動部と本体部、及びドライブユニットの駆動部と筐体とは何れも固着されていることから、ドライブユニットの駆動部の動きが抑制されてしまうことが無いと共に、ドライブユニットの駆動部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）してしまうおそれもない。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一つの振動板に効率良く伝え、より音量が高く、鮮明に放音することができる。【００３０】  さらに、発明に係る万能スピーカは、振動板が、一面に開口部を有する中空構造の筐体の開口部を被覆するように振動板が配されているので、外力等の影響を受け難くエネルギーの伝達効率を低下させてしまうおそれがない。ゆえに、放音性をより一層高めることができる。【００３１】  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一つの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万能スピーカを提供することができる。また、音がずっと聴き続けられれば認知症になる率も下がるものと思料される。
しかも、本発明に係る万能スピーカは、健常者と難聴者が同じ音声を同時に聞くような場合においても、健常者にうるささを感じさせないで難聴者が聞き易いものとすることができる。【００３２】  なぜ、本発明に係る万能スピーカにおいて健聴者と難聴者の双方が聞こえるのか明確なメカニズム（仕組み）は不明であるが、次のように推定される。
まず、固体中では縦波のほかに、横波や曲げ波・ねじり波など（以下、「剪断波」という。）が発生していると言われている。また、全ての物質やエネルギーは粒子的な性質と波動的な性質の両方を持つという、粒子と波動の二重性の考え方がある。ゆえに、本発明に係る万能スピーカでは、湾曲振動板の曲面部から空気中に放出される振動が、一方で、空気の分子の粗密波動に変換されて健聴者が聞こえるものとなると共に、他方で、空気の分子に摂動と呼ばれる新たな振動（剪断波動）を生じさせて難聴者が聞こえるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】  本発明に係る万能スピーカの基本的な構造を示す正面図である。
【図２】  図１に示す万能スピーカの正面中央縦断面図である。
【図３】  本発明に係る万能スピーカの振動板の湾曲状態を説明する模式図である。
【図４】  本発明に係る万能スピーカのドライバユニットの構造を説明する概略図である。
【図５】  本発明に係る万能スピーカの筐体の構造を説明する、（ａ）正面図、（ｂ）正面中央縦断面図である。
【図６】  本発明に係る万能スピーカのドライバユニットに対して振動板を取り付ける第一の手段を説明する、（ａ）取り付け前の状態を示す部分拡大側面図、（ｂ）取り付け後の状態を示す部分拡大正面図である。
【図７】  本発明に係る万能スピーカのドライバユニットに対して振動板を取り付ける第二の手段を説明する、（ａ）取り付け前の状態を示す部分拡大側面図、（ｂ）取り付け後の状態を示す部分拡大正面図である。
【図８】  本発明に係る万能スピーカの筐体にガイド凸部を設けた状態を説明する、（ａ）正面図、（ｂ）正面中央縦断面図である。
【図９】  図８に示す筐体に設けたガイド凸部の上面に振動板の支持部材を設けた状態を説明する正面中央縦断面図である。
【図１０】  図８に示す筐体に設けたガイド凸部の上面に振動板の緩衝部材を設けた状態を説明する、（ａ）正面図、（ｂ）正面中央縦断面図である。
【図１１】  本発明に係る万能スピーカの筐体にガイド凹部を設けた状態を説明する正面中央縦断面図である。
【図１２】  本発明に係る万能スピーカの筐体に支持部材用凹部を設け、その中に支持部材を配した状態を説明する正面中央縦断面図である。
【図１３】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、一つのドライバユニットに対して二つの振動板を取り付けた状態を示す正面中央縦断面図である。
【図１４】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、一つのドライバユニットに対して曲げ角度が異なる二つの振動板を取り付けた状態を示す正面中央縦断面図である。
【図１５】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、一つのドライバユニットに対して大きさが異なる二つの振動板を取り付けた状態を示す正面中央縦断面図である。
【図１６】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、一つの振動板に対して三つのドライバユニットを取り付けた状態を示す正面中央縦断面図である。
【図１７】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、一つの振動板の一端側と他端側にそれぞれドライバユニットを取り付け、各ドライバユニットに入力される電気信号を二つの周波数帯域に分割する手段を備えた状態を示す正面中央縦断面図である。
【図１８】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、一つの振動板の一端側と他端側にそれぞれ構造が異なるドライバユニットを取り付け、各ドライバユニットに入力される電気信号を二つの周波数帯域に分割する手段を備えた状態を示す正面中央縦断面図である。
【図１９】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、大きさが異なる二つの振動板を設けると共に、各振動板に対してドライバユニットをそれぞれ取り付け、各ドライバユニットに入力される電気信号を二つの周波数帯域に分割する手段を備えた状態を示す正面中央縦断面図である。
【図２０】  本発明に係る万能スピーカの他の構造であって、大きさが異なる二つの振動板を設けると共に、各振動板に対して構造が異なるドライバユニットをそれぞれ取り付け、各ドライバユニットに入力される電気信号を二つの周波数帯域に分割する手段を備えた状態を示す正面中央縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】  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。
【００３５】  図１及び図２に示すように、本発明の万能スピーカ１０は、難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるものであり、振動板１と、ドライバユニット２と、筐体３とを少なくとも備えることにより構成されている。
【００３６】  振動板１は、平板状をし、図２に示すように、一端１ａ側から対向する他端１ｂ側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、筐体３の開口部３９を被覆するように配されている。すなわち、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、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。
この振動板１における少なくとも一方の端部が、ドライバユニット２に取り付けられるものとなっている。
【００３７】  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筐体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を前方に向けて筐体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は、曲面部の曲げ角度が９０°乃至これより少し大きいと望ましく、具体的には、曲げ角度が９０°乃至１３０°であると良い。
【００３８】  すなわち、剪断波は湾曲振動板１の曲げにより発生するが、曲げ角度により発生音圧が変化する。具体的には、発生音圧が一番大きくなるのは、１１０°±２０°の曲げ角度を有する曲面部を持った湾曲振動板１である。
ここで曲面部の曲げ角度は、図３に示すように、湾曲振動板１の一端１ａ側に対する垂線と他端１ｂ側に対する垂線とが交わることによって示される角度をいう。
【００３９】  図３において、平面状態の振動板１は点線で示され、この振動板１が、図中矢印一点鎖線で示すように、一端１ａ側から対向する他端１ｂ側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成するように折り曲げられた状態が実線で示されている。ゆえに、この時の湾曲振動板１の曲面部の曲げ角度は、その一端１ａ側に対する垂線と他端１ｂ側に対する垂線とが交わる点Ｏでの角度θで示され、その角度θは９０°乃至１３０°となっている。
また、図２において、湾曲振動板１は筐体３の開口部３９を被覆するように配されると共に、その端縁部（一端１ａ側）が、筐体３に固定して取り付けられたドライバユニット２の後述する振動板駆動部２６上面と略直角（９０°）に当接して取り付けられた状態が示されている。
【００４０】  この湾曲振動板１の材料は、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プラスチック、バルサ材などの木材、アルミやベリリウム、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。
【００４１】  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の面方向と同じ方向に駆動するように、湾曲振動板１の端縁部と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の端面部に接続され、湾曲振動板１の端面部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に入力される電気信号は、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。
【００４２】  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（以下、単に「ドライバ」という場合がある。）２としては、たとえば、ムービングマグネット方式のアクチュエータや、ムービングコイル方式のアクチュエータを挙げることができる。
【００４３】  すなわち、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、ムービングマグネット方式のアクチュエータや、ムービングコイル方式のアクチュエータにより音の再生を行う。ムービングマグネット方式のアクチュエータは、ムービングコイル方式のアクチュエータと同じ大きさの電気信号を入力しても、より大きな質量の振動板を駆動することができると共に、質量が大きい振動板を駆動するときにはムービングコイル奉仕のアクチュエータより小型化し易い点で設計上有利である。一方、ムービングコイル方式のアクチュエータは、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。
【００４４】  ムービングマグネット型のドライバ２は、マグネット周囲のボイスコイルに音声信号を流し、中心に置いたマグネットが、ボイスコイルの磁界変化によって比較的強い駆動力を得て振動し、湾曲振動板１の曲面部から発生する音圧を大きくすることができる。
このムービングマグネット型のドライバ２は、たとえば、図４に示すことができる。
【００４５】  図４に示すムービングマグネット型のドライバ２は、カップ状のヨーク２１の内壁面にボイスコイル２３が配されると共に、その内側にマグネット（永久磁石）２５が設けられた円柱状のポールピース２４が配されている。さらに、ヨーク２１の内部に、外部より電気信号の供給を受けるドライバ回路２２が配されたものとなっている。
このムービングマグネット型のドライバ２は、ボイスコイル２３がドライバ回路２２から電気エネルギーを受けることによって、ボイスコイル２３とポールピース２４の外周面との間に磁気ギャップを形成し、これらによって磁気回路を構成している。
【００４６】  また、ポールピース２４の上部には円盤状をした金属製の振動板駆動部２６が設けられ、ポールピース２４の下端部は磁気ギャップ内に配置されている。すなわち、ドライバ２の上部先端部に振動板駆動部２６が設けられ、ポールピース２４の下端部が磁気回路の磁気ギャップに配置されたものとなっている。
【００４７】  このようにドライバ２は、ムービングマグネット型として大きな質量を持つポールピース２４を駆動することができ、ムービングコイル方式のアクチュエータが軽い質量のコイルを駆動するのに比較して、より大きな力で振動板を振動させることができる。すなわち、ムービングマグネット方式のアクチュエータは、ムービングコイル方式のアクチュエータに比べて大きな質量の振動板を駆動する場合にはアクチュエータ筐体の寸法を小さくすることができてサイズ上有利であり、また、マグネットドライブのアンプ（ドライバ回路２２）を一体化することがし易くなる。なお、ドライバ回路２２は、アクチュエータの筐体であるヨーク２１の外部に設けるものとしても良く、これによって一層小型化することができる。
【００４８】  このドライバ２によって電気信号のエネルギーがマグネット２５（ポールピース２４）の往復動としての運動エネルギーに変換され、この運動エネルギーが振動板駆動部２６を介して湾曲振動板１の面方向に対して平行な振動を加えて、音声を発生させることができる。図４中、振動板駆動部２６の振動方向は矢印で示されている。
なお、電気信号は、発生させる音に応じて図示せぬテレビやラジオ、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、等より供給するアンプ駆動用の信号であり、通常のアンプを駆動するための電気信号と同じである。
【００４９】  筐体３は、湾曲振動板１とドライバユニット２とを収容する箱型をした中空構造体であって、図５に示すように、底板３１と、前板３２と、背板３３と、左右の側板３４，３４とを備え、一面に開口部３９を有する。
図５において、筐体３は、底面部を覆う矩形状をした底板３１と、正面部下方を部分的に覆う横長矩形状をした前板３２と、背面部を全面的に覆う矩形状をした背板３３と、前板３２と背板３３の間における側面部を上縁が弧状となるように覆う略イチョウ形をした左右の側板３４，３４とによって形成されたものとして示されている。また、筐体３は、前板部３２が設けられた正面部から天面部にかけて全体的開放されたものとなっており、一面に開口部３９を有するものとして示されている。
【００５０】  また、前板３２の上縁には、収容されたドライバユニット２の振動板駆動部２６側を部分的に覆う庇部３５が設けられていると共に、背板３３の上端付近には左右の側板３４とそれぞれ接するように固定片３６，３６がそれぞれ設けられている。
【００５１】  なお、図示しないが、筐体２の背板３３の下方には横長矩形をした隙間部が設けられており、湾曲振動板１の背面側の空間を開放状態として低音域が放音されるように配慮されている。
【００５２】  このような筐体３の内部には、ドライバユニット２が固定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の駆動時にマグネット２５の駆動による反作用を受けることとなるが、ドライバユニット２を筐体３に接触させて固定することにより、湾曲振動板１の駆動と反作用によって筐体３を振動させ、外部に出る音圧を高めることができる。
【００５３】  また、湾曲振動板１は、筐体３の内部に固定して取り付けられたドライバ２の上部先端部の振動板駆動部２６に当接して結合されている。ドライバ２の振動板駆動部２６に対する湾曲振動板１の取り付けは、湾曲振動板１の端面部がドライバ２の振動板駆動部２６に当接していれば斜めであっても放音されるので問題は無いが、音量の減少を防ぐために湾曲振動板１の端面部がドライバ２の振動板駆動部２６に対して略直角に当接することが望ましく、このときに最大音量になる。
【００５４】  ドライバ２の振動板駆動部２６と、湾曲振動板１との結合は、両者が略直角に当接して結合されることとなるのであれば特に限定されない。ゆえに、たとえば、図６に示す挟持具４を用いて振動板駆動部２６に湾曲振動板１の端縁部が当接して結合されるものとしても良い。この挟持具４は、バネ弾性のある挟み込み構造を有し、ドライバ２の振動板駆動部２６からの振動を湾曲振動板１へ効率良く伝える振動伝達固定具である。
【００５５】  図６において、挟持具４は、バネ弾性によって常時閉じた状態を維持し、湾曲振動板１の端縁部が挿入されることで適宜開口して湾曲振動板１を挟み込んで支持する挟持口４１を備えるものとして示されている。したがって、図６では、ドライバ２の振動板駆動部２６の上面に挟持具４が固定され、この挟持具４における挟持口４１の上方より湾曲振動板１の端縁部を挿入し（図６（ａ）を参照）、ドライバ２の振動板駆動部２６と湾曲振動板１の端縁部とが、略直角に当接して結合されるように挟持具４によって支持される状態を示している（図６（ｂ）を参照）。
【００５６】  このようにバネ弾性のある素材または構造を持つ挟持具４を用いることにより、振動板駆動部２６と湾曲振動板１との接続部での伝達ロスを防ぐため、長年の使用においても振動板駆動部２６と湾曲振動板１との間に緩み等が発生せず初期のエネルギー伝達効率を持続することができる。
【００５７】  また、振動板駆動部２６と湾曲振動板１との接合方法において、たとえば、図７に示す挟持具１４を用いて振動板駆動部２６に湾曲振動板１の端縁部が当接して結合されるものとしても良い。この挟持具１４は、湾曲振動板１の端面部の横方向を全体的に挟み込みと共に、その挟み込む間隔の調節が可能な構造を有し、ドライバ２の振動板駆動部２６からの振動を湾曲振動板１へ効率良く伝える振動伝達固定具である。
【００５８】  図７において、挟持具１４は、底面部と側面部とが略Ｌ字状に連設された金具であって、二つが対となってその側面部同士が対向して適宜間隔を有して配されることで、湾曲振動板１の端縁部を挿入可能とする挟持口４２を備えるものとして示されている。したがって、図７では、ドライバ２の振動板駆動部２６の上面に挟持具１４，１４が固定され、この挟持具１４，１４における挟持口４２の上方より湾曲振動板１の端縁部を挿入し（図７（ａ）を参照）、その後、止め具１７（１７Ａ，１７Ｂ）によって側面部同士の間隔が狭まるように締め付けることで、ドライバ２の振動板駆動部２６と湾曲振動板１の端縁部とが略直角に当接して結合されるように挟持具１４，１４によって支持される状態を示している（図７（ｂ）を参照）。すなわち、まるで二枚の板の間に湾曲振動板１の端縁部が挟まり、この端縁部がドライバ２の振動板駆動部２６に対して略直角に当接するようにビス止めされたものとして示されている。
【００５９】  このように挟み込む間隔の調節が可能な構造を持つ挟持具４を用いることにより、湾曲振動板１の厚さが異なる場合でも締め付け具合を調整することで、適切な力でかつ確実に保持することが出来る。また、振動板駆動部２６と湾曲振動板１との接続部での伝達ロスを防ぎ、長年の使用においても振動板駆動部２６と湾曲振動板１との間に緩み等が発生せず初期のエネルギー伝達効率を持続することができる。
【００６０】  以上により湾曲振動板１は、ドライバ２の振動板駆動部２６に取り付けられた挟持具４（１４）と、筐体３の背板３３に設けられた左右の固定片３６，３６により２点で保持され、湾曲振動板１は、筐体３の正面部から天面部にかけてアーチ状に架け渡され、開口部３９を覆うように配されたものとなる。
【００６１】  本発明において、湾曲振動板１は、筺体３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を筐体３と同じ部材で別途構成して組み合わせたり、もしくは筺体３と一体的に湾曲振動板１を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を筺体３の一部にすると、湾曲振動板１となる筺体３の一部は、他の筺体３部分と同し部材を使用することになるので、製造工程が省力化され、かつ部材のコストを抑えつつ、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効果を有する万能スピーカを得ることができる。
【００６２】  また、湾曲振動板１は、両側縁部が筐体３に支持されるように配されていると望ましい。すなわち、湾曲振動板１を支持するため、筐体３の側板３４に湾曲したガイド凸部を設け、この湾曲面に沿う様に平たい振動板１を取り付けるようにしても良い。ゆえに、このガイド凸部は、起立した平板状態の振動板１を効率良く曲折する振動板曲折補助具でもある。ここで両側縁部とは、一端側から他端側へ向かう方向に沿った側縁部をいう。また、このようなガイド凸部５は、たとえば、図８に示すことができる。
【００６３】  図８において、ガイド凸部５は、筐体３の正面部から天面部にかけて斜め上方を向く弧を描くような形状に成形された弧状凸片が、筐体３の左右の側板３４，３４の内面にそれぞれ取り付けられたものとして示されている。
【００６４】  したがって、剪断波発生のために平らな起立状態の振動板１を湾曲させるとき、所定の曲面を有するように曲折形状に成形されたガイド凸部５を筐体３の側板３４の内面に取り付け、振動板１が一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって容易に湾曲されたとき、その側縁部が筐体３に取り付けたガイド凸部５の上面によって支持されるものとすると望ましい。
【００６５】  このようにガイド凸部５を用いることにより、ドライバ２に取り付けられた起立状態の振動板１がガイド凸部５の上面に沿って容易に曲折され、一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部の形成を容易なものとして湾曲振動板１を配することができるものとなる。また、曲振動板１の両側縁部が筐体３に支持されることで、湾曲振動板１が外力等の影響を受けることなく、エネルギーの伝達効率を低下させてしまうおそれを低減させることができるものとなる。
【００６６】  また、湾曲振動板１の両側縁部が筐体３に支持されるようにガイド凸部５を設ける場合、たとえば、図９に示すように、スパイクやインシュレータと呼ばれる円錐状、三角錐状、半球状をしたエッジ支持部材６をガイド凸部５の上面に多数配置し、湾曲振動板１をエッジ支持部材６により部分的に点接触で支持するものとしても良い。すなわち、湾曲振動板１の両側縁部が、エッジ支持部材６とガイド凸部５を介して筐体３に支持されるものとすることができる。このエッジ支持部材６は、ゴム等の弾性素材、又は木材や石材、金属等の硬質素材から構成されている。
【００６７】  図９において、エッジ支持部材６は、円錐状をしたものとして示され、筐体３の側板３４に取り付けられたガイド凸部５の上面に突出するように、均等間隔に１７個配されたものとして示されている。なお、エッジ支持部材６の数は特に限定されるものではなく、適宜配することができる。
【００６８】  このようにエッジ支持部材６を介して湾曲振動板１を筐体３で支持することで、湾曲振動板１が比較的自由に振動する反面、エッジ支持部材６によって湾曲振動板１の振動エネルギーを吸収もしくは逃がして、振動が筐体３へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとすることができる。
【００６９】  なお、図示しないが、湾曲振動板１を部分的に点接触で支持するものとする場合、筐体３の側板３４から内側に向かって突出するように、側板３４にエッジ支持部材６を直接取り付けるものとしても良い。この場合、エッジ支持部材６は、円錐状、三角錐状、半球状に限らず、円筒状とすることもできる。
【００７０】  また、湾曲振動板１の両側縁部が筐体３に支持されるようにガイド凸部５を設ける場合、たとえば、図１０に示すように、ガイド凸部５の上面には、湾曲振動板とガイド部との接触による異音の発生等を防止するべく機能する振動緩衝部材１６を設け、湾曲振動板１を振動緩衝部材１６により線接触で支持するものとしても良い。
【００７１】  この振動緩衝部材１６には、軟質でかつ振動を伝えにくい材料を適用することができ、湾曲振動板１の側縁部と、ガイド凸部５上の振動緩衝部材１６とは密接したものとなっている。このような振動緩衝部材１６としては、たとえば、発泡ウレタン樹脂やゴム、不織布等のような弾力性に富むシート材を挙げることができる。
【００７２】  図１０において、振動緩衝部材１６は、帯状をしたものとして示され、筐体３の側板３４に取り付けられたガイド凸部５の上面を覆うように配され、湾曲振動板１と筐体３との間の密閉された空間が形成されたものとして示されている。
【００７３】  このように振動緩衝部材１６を介して湾曲振動板１を支持することで、湾曲振動板１が比較的自由に振動する反面、振動緩衝部材１６によって湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体３へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとなる。また、湾曲振動板１と筐体３との間の密閉された空間が形成されたものとなるので、振動板の表面（前面）から出た音波と裏面（背面）から出た音波は振動緩衝部材１６により遮断され、表面や裏面での音波の干渉減衰が起こらないものとすることができ、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。
【００７４】  また、湾曲振動板１の両側縁部が筐体３に支持されるようにする場合、たとえば、図１１に示すように、ガイド凸部５に代わって筐体３の側板３４内面に、スリット状のガイド凹部１５を設け、そこに湾曲振動板１の側縁部を差込む様にして支持するものとしても良い。すなわち、ガイド凹部１５は湾曲振動板１の厚みより少し大きく、その間に湾曲振動板１の側縁部を挟み込むことで、湾曲振動板１はガイド凹部１５を介して筐体３に支持されるものとなる。
【００７５】  図１１において、ガイド凹部１５は、ガイド凸部５と同様に、筐体３の正面部から天面部にかけて斜め上方を向く弧を描くような形状に成形された弧状溝が、筐体３の左右の側板３４，３４の内面にそれぞれ形成されたものとして示されている。
【００７６】  このようにガイド凹部１５を介して湾曲振動板１を支持することで、湾曲振動板１が筐体３に固定されることなく比較的自由に振動することができる反面、ガイド凹部１５によって湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体３へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとなる。
【００７７】  なお、図示しないが、ガイド凹部１５を介して湾曲振動板１を支持するものとする場合、側板３４にガイド凹部１５と共にガイド凸部５を設け、ガイド凹部１５とガイド凸部５を介して湾曲振動板１の両側縁部を筐体３で支持するものとしても良い。
さらに、側板３４にガイド凹部１５及びガイド凸部５を設けると共に、ガイド凸部５の上面にエッジ支持部材６を多数配置し、ガイド凹部１５によって湾曲振動板１の側縁部を差込む様にして支持しながら、エッジ支持部材６により湾曲振動板１の側縁部下方を部分的に点接触で支持するものとしても良い。
【００７８】  また、湾曲振動板１の側縁部を凹部内に差込む様にして筐体３で支持する場合、たとえば、図１２に示すように、筐体３の側板３４の内面に幅広の凹状ガイド部（広幅ガイド凹部）１８を設けると共に、この広幅ガイド凹部１８内の上面及び下面に、上述したエッジ支持部材６を多数配置し、湾曲振動板１をエッジ支持部材６の間に挟み込んで点接触で支持するものとしても良い。
【００７９】  図１２において、広幅ガイド凹部１８は、ガイド凹部１５と同様に、筐体３の正面部から天面部にかけて斜め上方を向く弧を描くような形状に成形された広幅弧状凹溝が、筐体３の左右の側板３４，３４の内面にそれぞれ形成されたものとして示されている。また、エッジ支持部材６は、この広幅弧状凹溝内の上面から下向きに１７個が均等間隔に配されると共に、同広幅弧状凹溝内の下面から上向きに１７個が均等間隔に配されたものとして示されている。
【００８０】  このように広幅ガイド凹部１８内に上下二列に設けられたエッジ支持部材６の間で湾曲振動板１の両側縁部を支持することで、湾曲振動板１が比較的自由に振動する反面、エッジ支持部材６によって湾曲振動板１の振動エネルギーが筐体３へ伝わりにくく、エネルギーの損失が少ないものとなる。
【００８１】  また、本発明の万能スピーカは、上述した構成より、一つのドライバユニットと一つの湾曲振動板との組み合わせに限らず、種々の組み合わせとすることができる。
たとえば、ドライバユニット２に湾曲振動板１が複数取り付けられ、各湾曲振動板１の素材がそれぞれ異なるものであるものとしても良い。すなわち、図１３に示すように、ドライバ２の振動板駆動部２６に対して、大きさは同じであるが互いに素材が異なる二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｂをそれぞれ取り付けた構造を有する万能スピーカ２０とすることができる。
【００８２】  図１３において、ドライバ２は筺体３の背板３３に固定して取り付けられ、また、二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｂは何れも、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、その端縁部はドライバ２の振動板駆動部２６と略直角に当接するように配されたものとして示されている。
【００８３】  このような万能スピーカ２０によれば、硬い素材の湾曲振動板１より高音域から中音域の音を再生し、軟らかい素材の湾曲振動板１より低音域の音を再生するものとしたり、重さの軽い素材の湾曲振動板１より高音域から中音域の音を再生し、同重い素材の湾曲振動板１より中音域から低音域の音を再生するものとしたりすることが期待できる。
【００８４】  また、本発明の万能スピーカは、ドライバユニット２に湾曲振動板１が複数取り付けられ、各湾曲振動板１の曲げ角度がそれぞれ異なるものであるものとしても良い。すなわち、図１４に示すように、ドライバ２の振動板駆動部２６に対して、素材は同じであるが互いに曲げ角度が異なる二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｃをそれぞれ取り付けた構造を有する万能スピーカ３０とすることができる。
【００８５】  図１４において、ドライバ２は筺体３の底板３１に固定して取り付けられ、また、曲げ角度が異なる二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｃは何れも、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、その端縁部はドライバ２の振動板駆動部２６と略直角に当接するように配されたものとして示されている。
【００８６】  このような万能スピーカ３０によれば、曲げ角度が大きい湾曲振動板１１Ｃより高音域から中音域の音を再生し、曲げ角度が小さい湾曲振動板１１Ａより中音域から低音域の音を再生するものとすることが期待できる。
【００８７】  また、本発明の万能スピーカは、ドライバユニット２に湾曲振動板１が複数取り付けられ、各湾曲振動板１の大きさがそれぞれ異なるものとしても良い。すなわち、湾曲振動板１の寸法によって再生周波数帯域は異なるので、図１５に示すように、ドライバ２の振動板駆動部２６に対して、素材は同じであるが互いに大きさが異なる二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄをそれぞれ取り付けた構造を有する万能スピーカ４０とすることができる。
【００８８】  図１５において、ドライバ２は筺体３の背板３３に固定して取り付けられ、また、大きさが異なる二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄは何れも、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、その端縁部はドライバ２の振動板駆動部２６と略直角に当接するように配されたものとして示されている。
【００８９】  このような万能スピーカ４０は、湾曲振動板１材質や曲げ角度により音の再生領域が充分に広がらない場合に、異なった寸法の湾曲振動板１を同じドライバユニットに２に取り付けることで再生周波数の領域を広げるものとする。ゆえに、大きさが小さい湾曲振動板１１Ｄより高音域から中音域の音を再生し、同大きい湾曲振動板１１Ａより中音域から低音域の音を再生するものとすることが期待できる。
【００９０】  また、本発明の万能スピーカは、湾曲振動板１の一端側に、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。すなわち、図１６に示すように、湾曲振動板１に対して３つのドライバユニット２をそれぞれ取り付けた構造を有する万能スピーカ５０とすることができる。
【００９１】  図１６において、３つのドライバ２は何れも筺体３の底板３１に固定して取り付けられ、また、湾曲振動板１は、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、その端縁部は全てのドライバ２の振動板駆動部２６と略直角に当接するように配されたものとして示されている。
【００９２】  このような万能スピーカ５０は、同一の湾曲振動板１の端面部を、３つのドライバユニット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。
【００９３】  また、本発明の万能スピーカは、湾曲振動板１の他端側にもさらにドライバユニット２が取り付けられているものとしても良い。すなわち、図１７に示すように、湾曲振動板１の一方の端縁部に対して第一のドライバ１２Ａを取り付け、同他方の端縁部に対して第二のドライバ１２Ｂを取り付けた構造を有する万能スピーカ６０とすることができる。具体的には、第一のドライバ１２Ａと第二のドライバ１２Ｂとを共にムービングマグネット方式のアクチュエータとしたり、第一のドライバ１２Ａと第二のドライバ１２Ｂとを共にムービングコイル方式のアクチュエータとしたり、第一のドライバ１２Ａと第二のドライバ１２Ｂの何れか一方をムービングマグネット方式のアクチュエータとし、他方をムービングコイル方式のアクチュエータとしても良い。
【００９４】  図１７において、第一のドライバ１２Ａは筺体３の底板３１に、また、第二のドライバ１２Ｂは筺体３の背板３３に、それぞれ固定して取り付けられ、さらに、湾曲振動板１は、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、その一方の端縁部は第一のドライバ１２Ａの振動板駆動部２６と、他方の端縁部は第二のドライバ１２Ｂの振動板駆動部２６とそれぞれ略直角に当接するように配されたものとして示されている。
【００９５】  このような万能スピーカ６０は、湾曲振動板１の異なる端面をそれぞれ異なるドライバユニット１２Ａ，１２Ｂで駆動することにより、一つのドライバユニットでは上限のある発音エネルギーを複数のドライバユニット２（１２Ａ，１２Ｂ）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。
【００９６】  また、このような万能スピーカ６０では、電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニット１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ入力するものとなっている。すなわち、図１７において矢印で示すように、ドライバユニット２（１２Ａ，１２Ｂ）入力される単一の音声信号の帯域を、アナログまたは電子的フィルター等の音声信号分割装置８によって二つの周波数帯域に分割する。そして、出力の一方を第一のドライバ１２Ａに入力し、出力の他方を第二のドライバ１２Ｂに入力して、一つの湾曲振動板１を駆動することで、湾曲振動板１における一端側と他端側とで異なる再生帯域の剪断波、粗密波を同時に得て、全体的に再生帯域の広い剪断波、粗密波を得ることが出来る。
【００９７】  また、本発明の万能スピーカは、ドライバユニット２の何れか一方が圧電体を利用したアクチュエータを備えたものとしても良い。圧電体は、圧力を加えると、圧力に比例して自体変形する圧電効果を有する物質であり、アクチュエータは、加えられた電圧を力に変換する圧電効果を利用した圧電素子である。圧電素子は、電圧をかけることで一方向に伸縮（振動）する。ゆえに、図１８に示すように、湾曲振動板１の一方の端縁部に対してムービングマグネット型等のドライバユニット２を取り付け、同他方の端縁部に対して圧電素子１２を貼り付けた構造を有する万能スピーカ７０とすることができる。具体的には、第一のドライバ１２Ａと第二のドライバ１２Ｂの何れか一方をムービングマグネット方式のアクチュエータとし、他方を圧電体としたり、第一のドライバ１２Ａと第二のドライバ１２Ｂの何れか一方をムービングコイル方式のアクチュエータとし、他方を圧電体としても良い。この圧電素子１２は、セラミックスや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子、セラミックスと高分子との複合体などからなるものとすることができる。
【００９８】  図１８において、一方のドライバ２は筺体３の底板３１に固定して取り付けられ、また、湾曲振動板１は、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、その一方の端縁部は一方のドライバ２の振動板駆動部２６と略直角に当接するように配されたものとして示されている。
【００９９】  また、このような万能スピーカ７０では、電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する音声信号分割装置８をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニット１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ入力するものとなっている。すなわち、図１８において矢印で示すように、ドライバユニット２，１２入力される単一の音声信号の帯域を音声信号分割装置８によって二つの周波数帯域に分割し、出力の一方を第一のドライバ２に入力し、出力の他方を第二のドライバ１２に入力して、一つの湾曲振動板１を駆動する。
【０１００】  このように湾曲振動板１の端縁部に圧電素子を貼り付けることで、圧電素子の変化が効率良く湾曲振動板１に伝わり、特に高音域での再生に効果が得られる。ゆえに、湾曲振動板１の一方の端縁部にムービングマグネット型等のドライバユニット２を取り付け、同他方の端縁部に圧電素子１２を貼り付けることで、ムービングマグネット型等のドライバユニット２が取り付けられた側の湾曲振動板１からは中音域から低音域の音を再生し、圧電素子１２が取り付けられた側の湾曲振動板１からは高音域から中音域の音を再生することで、全体的に再生帯域の広い剪断波、粗密波を得ることが期待出来るものとなる。
【０１０１】  また、本発明の万能スピーカは、二つのドライバユニットと二つの湾曲振動板を備え、一つのドライバユニットに対して一つの湾曲振動板が組み合わされたものが一つの筐体内に二組配されたものとしても良い。すなわち、図１９に示すように、第一のドライバユニット１２Ａに対して大きさが大きい第一の湾曲振動板１１Ａを取り付けると共に、第二のドライバユニット１２Ｂに対して同小さい第二の湾曲振動板１１Ｄを取り付けた構造を有する万能スピーカ８０とすることができる。
また、このような万能スピーカ８０では、電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する音声信号分割装置８をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニット１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ入力するものとなっている。
【０１０２】  図１９において、二つのドライバ１２Ａ，１２Ｂは何れも筺体３の背板３３に固定して取り付けられ、また、二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄは何れも、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、大きい第一の湾曲振動板１１Ａの端縁部は第一のドライバユニット１２Ａの振動板駆動部２６と略直角に当接し、小さい第二の湾曲振動板１１Ｄの端縁部は第二のドライバユニット１２Ｂの振動板駆動部２６と略直角に当接するようにそれぞれ配されたものとして示されている。
【０１０３】  このような万能スピーカ８０は、形状の異なる湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄの各端面を、それぞれ異なる固有のドライバユニット１２Ａ，１２Ｂで駆動することにより、一つのドライバユニットと一つの湾曲振動板では上限のある発音エネルギーの変換を、複数のドライバユニット２（１２Ａ，１２Ｂ）と複数の湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄでそれぞれ適切に変換し、より大きな剪断波、粗密波をそれぞれの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄから発生させることが出来る。ゆえに、音域に応じて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。
【０１０４】  さらに、本発明の万能スピーカは、二つのドライバユニットと二つの湾曲振動板を備え、一つのドライバユニットに対して一つの湾曲振動板が組み合わされたものが一つの筐体内に二組配されたものであって、ドライバユニットの何れか一方が圧電体を利用したアクチュエータを備えたものとしても良い。すなわち、図２０に示すように、第一のドライバユニットをムービングマグネット型とし、このドライバユニット２に対して大きさが大きい第一の湾曲振動板１１Ａを取り付けると共に、第二のドライバユニットを圧電素子１２とし、このドライバユニット１２に対して大きさが小さい第二の湾曲振動板１１Ｄを取り付けた構造を有する万能スピーカ９０とすることができる。
また、このような万能スピーカ９０では、電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する音声信号分割装置８をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニット２，１２にそれぞれ入力するものとなっている。
【０１０５】  図２０において、第一のドライバユニット２は筺体３の背板３３に固定して取り付けられ、また、二つの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄは何れも、筐体３の開口部３９を被覆し、かつ、大きい第一の湾曲振動板１１Ａの端縁部は第一のドライバユニット２の振動板駆動部２６と略直角に当接するように配されたものとして示されている。
【０１０６】  このような万能スピーカ９０は、形状の異なる湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄの各端面を、それぞれ異なる固有のドライバユニット２，１２で駆動することにより、一つのドライバユニットと一つの湾曲振動板では上限のある発音エネルギーの変換を、複数のドライバユニット２，１２と複数の湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄでそれぞれ適切に変換し、より大きな剪断波、粗密波をそれぞれの湾曲振動板１１Ａ，１１Ｄから発生させることが出来る。ゆえに、第一の湾曲振動板１１Ａの端縁部にムービングマグネット型等のドライバユニット２を取り付け、第二の湾曲振動板１１Ｄの端縁部に圧電素子１２を貼り付けることで、ムービングマグネット型のドライバユニット２が取り付けられた側の湾曲振動板１１Ａからは中音域から低音域の音を再生し、圧電素子１２が取り付けられた側の湾曲振動板１１Ｄからは高音域から中音域の音を再生することで、音域に応じて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。
【０１０７】  なお、図示しないが、本発明では、ドライバユニット２を筐体３の側面部、底面部等の板に堅牢に固定する金具を設け、ドライバユニット２のセンター位置で設置後も、ドライバユニット２を左右にＸｍｍ、前後にＸｍｍの範囲で自在に調整し、堅固に保持継続するようにしても良い。
【０１０８】
【実施例】
【０１０９】  次に、本発明の万能スピーカの効果を確認するための評価を行った。
【実施例１】  本実施例では、ガイド凸部を備えた中空構造の木製筐体内の底板部に、ムービングマグネット型のドライバユニットを固定して取り付けると共に、ドライバユニットの振動板駆動部に平板状をしたセルロイド製の振動板の端縁部を当接して取り付けた。また、この振動板をガイド凸部に沿って折り曲げることで、１１０°に湾曲する曲面部を形成し、筐体の開口部を被覆するように配された湾曲振動板を備える万能スピーカを作成した。そして、この万能スピーカを用いて難聴者及び健聴者によって聞き取ることができる音声が放音されているか否かの評価試験を行った。【０１１０】  評価試験は、難聴者３１名と健聴者１９３名を合わせた計１２４名をパネラーとし、本実施例の万能スピーカのドライバユニットに対してオーディオプレイヤーのイヤホンジャックより出力した音声信号を入力し、放音された音声の印象について評価を行った。
評価は、はっきりと良く聞こえる場合を「◎」、聞こえるが音量が小さい感じがする場合を「○」、聞こえるときと聞こえないときがある場合を「△」、殆ど聞こえない又は全く聞こえない場合を「×」とした。その評価結果を［表１］に示す。
なお、このときの難聴者の年齢別の内訳は、９０歳代が２１名、８０歳代が６名、６０歳代が３名、及び３０歳代が１名であった。【０１１１】
【表１】
2015188193.tif 000003
【０１１２】  表１の結果より、本発明の万能スピーカは、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良く聞き取ることができるものであることが分かる。
【実施例２】
【０１１３】  次に、湾曲振動板の曲面部の曲げ角度が９０°より少し大きい角度であると望ましいことを確認するために、実施例１の万能スピーカにおいて、湾曲振動板の曲面部の曲げ角度を、０°、４５°、９０°、１１０°、１３０°、１８０°とそれぞれ変えたものとし、これらの万能スピーカにおいて難聴者及び健聴者によって聞き取ることができる音声が湾曲振動板の曲面部の曲げ角度によってどのように変化するか評価試験を行った。その評価結果を［表２］に示す。
なお、パネラー数、評価方法は上記実施例１と同様とした。また、湾曲振動板の曲面部の曲げ角度が１１０°のときの評価は、上記実施例１の結果を用いた。【０１１４】
【表２】
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【０１１５】  表２の結果より、本発明の万能スピーカでは、湾曲振動板の曲面部の曲げ角度が９０°乃至１３０°である場合において、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湾曲振動板に効率良く伝え、より音量が高く鮮明な放音をするものとなることが分かる。
【実施例３】
【０１１６】  次に、上記実施例１と同様の万能スピーカを用いて、老人性難聴の方に対して個別に放音された音声の印象について評価を行った。対象者は、日常的に補聴器を使用している８２歳の老人性難聴の男性である。
対象者に補聴器を外してもらった状態で、万能スピーカのドライバユニットに対してオーディオプレイヤーのイヤホンジャックより出力した音声信号を入力して放音したところ、きちんと高音が聴こえるとの回答を得た。【０１１７】  また、同じ対象者に対してテレビのイヤホンジャックより出力した音声信号を入力して放音したところ、やはりはっきりと聴こえるとの回答を得た。そして、その後にイヤホンジャックから万能スピーカのジャックを引き抜き、テレビのスピーカから放音されるものとしたところ、全く聴こえず人の声の認識ができないとの回答を得た。
【実施例４】
【０１１８】  次に、上記実施例１と同様の万能スピーカを用いて、器質性難聴の方に対して個別に放音された音声の印象について評価を行った。対象者は、小さい時からの器質障害の難聴を有する３０代の女性である。
万能スピーカのドライバユニットに対してオーディオプレイヤーのイヤホンジャックより出力した音声信号を入力して放音したところ、どの音域でもストレスなく聴こえるとの回答を得た。しかも、対象者は相当嬉しかったようで、興奮してとても希望が湧いたとの回答を得た。
【実施例５】
【０１１９】  次に、上記実施例１と同様の万能スピーカを用いて、遺伝性難聴の方に対して個別に放音された音声の印象について評価を行った。対象者は、生まれつき聴力が弱く、若い時より補聴器を付けている６５歳の遺伝性難聴の男性である。
対象者に補聴器を外してもらった状態で、万能スピーカのドライバユニットに対してラジオのイヤホンジャックより出力した音声信号を入力して放音したところ、アナウンサーの声も音楽もはっきりと聴こえるとの回答を得た。
【符号の説明】
【０１２０】  １，１１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）  振動板、１ａ  一端、１ｂ  他端、２，１２  ドライバユニット、３  筐体、４，１４  挟持具、５  ガイド凸部、６  エッジ支持部材、８  音声信号分割手段、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０  万能スピーカ、１５  ガイド凹部、１６  振動緩衝部材、１７（１７Ａ，１７Ｂ）  止め具、１８  広幅ガイド凹部、２１  ヨーク、２２  ドライバ回路、２３  ボイスコイル、２４  ポールピース、２５  マグネット（永久磁石）、２６  振動板駆動部、３１  底板、３２  前板、３３  背板、３４  側板、３５  庇部、３６  固定片、３９  開口部、４１，４２  挟持口。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月6日(2014.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状をした振動板と、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収容する中空構造の筐体と、を少なくとも備え、
前記筐体は、一面に開口部を有し、
前記ドライバユニットは、前記振動板の面方向と同じ方向に駆動するように前記振動板の端縁部と当接し、かつ、前記筐体に固定して取り付けられ、
前記振動板は、前記ドライバユニットが取り付けられた一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、前記筐体の開口部を被覆するように配されていると共に、両側縁部が前記筐体に支持されている、
ことを特徴とする万能スピーカ。
【請求項２】
前記ドライバユニットは、ムービングマグネット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に記載の万能スピーカ。
【請求項３】
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に記載の万能スピーカ。
【請求項４】
前記振動板は、両側縁部が前記筐体に部分的に支持されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項５】
前記振動板は、両側縁部が前記筐体に振動緩衝部材を介して支持されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項６】
前記ドライバユニットに前記振動板が複数取り付けられ、各振動板の素材又は曲げ角度が異なるものであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項７】
前記振動板は、大きさがそれぞれ異なることを特徴とする請求項６に記載の万能スピーカ。
【請求項８】
前記振動板の一端側に前記ドライバユニットが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項に記載の万能スピーカ。
【請求項９】
前記振動板の他端側にもさらに前記ドライバユニットが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項に記載の万能スピーカ。
【請求項１０】
前記ドライバユニットは、何れか一方が圧電体を利用したアクチュエータを備えたものであることを特徴とする請求項９に記載の万能スピーカ。
【請求項１１】
前記電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニットにそれぞれ入力することを特徴とする請求項９又は１０に記載の万能スピーカ。
【請求項１２】
前記振動板は、曲面部の曲げ角度が９０°乃至１３０°であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【請求項１３】
前記振動板は、前記筐体の一部であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の万能スピーカ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明に係る第一の万能スピーカは難聴者と健聴者とが共に聞き取ることができるものであって、平板状をした振動板と、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収容する中空構造の筐体と、を少なくとも備え、前記筐体は、一面に開口部を有し、前記ドライバユニットは、前記振動板の面方向と同じ方向に駆動するように前記振動板の端縁部と当接し、かつ、前記筐体に固定して取り付けられ、前記振動板は、前記ドライバユニットが取り付けられた一端側から対向する他端側へ向かうにしたがって湾曲する曲面部を形成し、前記筐体の開口部を被覆するように配されていると共に、両側縁部が前記筐体に支持されている、ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明に係る第四の万能スピーカは、上記第一乃至第三の万能スピーカの何れかにおいて、前記振動板の両側縁部が前記筐体に部分的に支持されていることを特徴とする。
また、本発明に係る第五の万能スピーカは、上記第一乃至第三の万能スピーカの何れかにおいて、前記振動板の両側縁部が前記筐体に振動緩衝部材を介して支持されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明に係る第六の万能スピーカは、上記第一乃至第五の万能スピーカの何れか一において、前記ドライバユニットに前記振動板が複数取り付けられ、各振動板の素材又は曲げ角度が異なるものであることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明に係る第七の万能スピーカは、上記第六の万能スピーカにおいて、前記振動板の大きさがそれぞれ異なることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明に係る第八の万能スピーカは、上記第一乃至第七の万能スピーカの何れか一において、前記振動板の一端側に前記ドライバユニットが複数取り付けられていることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、本発明に係る第九の万能スピーカは、上記第一乃至第七の万能スピーカの何れか一において、前記振動板の他端側にもさらに前記ドライバユニットが取り付けられていることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明に係る第十の万能スピーカは、上記第九の万能スピーカにおいて、前記ドライバユニットの何れか一方が圧電体を利用したアクチュエータを備えたものであることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、本発明に係る第十一の万能スピーカは、上記第九又は第十の万能スピーカにおいて、前記電気信号を幾つかの周波数帯域に分割する手段をさらに備え、分割した各電気信号を互いに異なるドライバユニットにそれぞれ入力することを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明に係る第十二の万能スピーカは、上記第一乃至第十一の万能スピーカの何れか一において、前記振動板の曲面部の曲げ角度が９０°乃至１３０°であることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
さらに、本発明に係る第十三の万能スピーカは、上記第一乃至第十一の万能スピーカの何れか一において、前記振動板は、前記筐体の一部であることを特徴とする。