(57)【要約】【課題】前方後方の両方向に音波を放射できるアレイスピーカを得ること。【解決手段】前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、前記平面スピーカを上下方向に等間隔に５個配列し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：１とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に５個配列し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：１としたことを特徴とするアレイスピーカ。
【請求項２】
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に５個配列した平面スピーカを左右方向に等間隔に複数列配列することを特徴とする請求項１記載のアレイスピーカ。
【請求項３】
フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、
前記平面スピーカを上下及び左右方向に等間隔に夫々５個マトリクス状に配列し、最左端の列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：１とし、最上端の行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：１とし、各マトリクスの位置に配置される平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を、前記最左端の各列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比と前記最上端の各行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比とを乗算した値とすることを特徴とするアレイスピーカ。
【請求項４】
フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に７個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：２：−１としたことを特徴とするアレイスピーカ。
【請求項５】
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に７個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを左右方向に等間隔に複数列配列することを特徴とする請求項４記載のアレイスピーカ。
【請求項６】
フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、
前記平面スピーカを上下及び左右方向に等間隔に夫々７個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置し、最左端の列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：２：−１とし、最上端の行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：２：−１とし、各マトリクスの位置に配置される平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を、前記最左端の各列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比と前記最上端の各行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比とを乗算した値とすることを特徴とするアレイスピーカ。
【請求項７】
フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に９個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：２：−２：１としたことを特徴とするアレイスピーカ。
【請求項８】
前記平面スピーカを上下方向に等間隔に９個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを左右方向に等間隔に複数列配列することを特徴とする請求項７記載のアレイスピーカ。
【請求項９】
フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、
前記平面スピーカを上下及び左右方向に等間隔に夫々９個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置し、最左端の列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：２：−２：１とし、最上端の行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：２：−２：１とし、各マトリクスの位置に配置される平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を、前記最左端の各列における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比と前記最上端の各行における平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比とを乗算した値とすることを特徴とするアレイスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、全周方向に音を放射できる広指向性のアレイスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の広指向性のアレイスピーカとして、複数のスピーカを組み合わせて、各スピーカへの音声信号の入力に重み因子による重み付けを行い、ビーム状に集中する音声の指向特性を広げ、広範囲にわたって音声放送を行うことができるようにしたものがある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】ドン・デイビス／キャロライン・デイビス共著、「サウンドシステムエンジニアリング」、株式会社誠文堂新光社、１９９２年１０月３０日、ｐ．２３８−２４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の広指向性のアレイスピーカは、上記のように構成されており、音の放射性は広がるものの、スピーカ前方にしか音を放射できないため、後方にも音波を放射したい場合には、２台のアレイスピーカが必要となるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、スピーカの前面と背面にそれぞれ逆位相で音波を放射できる平面スピーカを用いて構成することで、前方後方の両方向に音波を放射できるアレイスピーカを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るアレイスピーカは、前後両方向に音を放射する平面スピーカを複数用いたアレイスピーカにおいて、前記平面スピーカを上下方向に等間隔に５個配列し、前記各平面スピーカに入力される音声信号の駆動力及び駆動方向の比を１：２：２：−２：１としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、スピーカの前面と背面にそれぞれ逆位相で音波を放射できる平面スピーカを用いてアレイスピーカを構成したので、１台で前方後方の両方向に音波を放射することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この実施の形態１によるアレイスピーカ１の外観図であり、図１（ａ）は表面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は裏面図である。この実施の形態１によるアレイスピーカ１は、フィルムにコイルパターンをプリントした振動板と、前記振動板の両側に音を放射する複数の貫通孔を配した板状のマグネットとを備え前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射する平面スピーカＡからＥを任意の間隔ｄで一列に並べて構成されている。
【０００９】
この実施の形態１では、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止するために、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカに入力される音声信号の駆動方向および駆動力の比（重み因子）を、ベッセル関数を用いて決定している。ここで、ベッセル関数として、数式（１）の微分方程式を満足するｍ次のベッセル関数Ｊm（ｐ）を使用する。
ｄ2ｕ／ｄｐ2＋（１／ｐ）ｄｕ／ｄｐ＋（１−ｍ2／ｐ2）ｕ＝０・・・（１）                                                                        
Ｊm（ｐ）＝（ｐ／２）mΣ（−ｐ2／４）k／［ｋ！（ｍ＋ｋ）！］・・・（２）
ただし、Σはｋ＝０〜∞までの総和を示す数学記号である。
【００１０】
なお、ベッセル関数Ｊm（ｐ）は、下記の式（３）を満足する性質があるので、ｍ番目の平面スピーカに印加される音声信号の重み因子がＪm（ｐ）になる。
｜ΣＪm（ｐ）ｅｘｐ（ｊｍｘ）｜＝｜ｅｘｐ（ｊｐｓｉｎｘ）｜＝１・・・（３）
ただし、Σはｍ＝−∞〜∞までの総和を示す数学記号である。
無限個のスピーカからなるスピーカ装置１−ｎの指向性パターンは、１個のスピーカと同じであり、パラメータｐを十分小さく選ぶと、有限個の平面スピーカからなるアレイスピーカでも同じ事が近似的に成立する。
例えば、５個の平面スピーカからなるアレイスピーカにおいて、ｐ＝１．５を選ぶと、５個の電磁変換器１１に印加される音声電気信号の重み因子は、ほぼ１：２：２：−２：１になる。
【００１１】
図２は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図２（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＢ、Ｃは音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｅは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカＤは、入力される音声信号が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡとＥは、駆動力が平面スピーカＣの半分となり、平面スピーカＤは、平面スピーカＣとは放射される音波が逆位相となる。
【００１２】
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したように平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図あり、このように各平面スピーカへ音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図２（ｃ）は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図であり、実線矢印と点線矢印では、放射される音波が逆位相となっている。また、平面スピーカ１台あたりの指向角度ｒ（単位°）は次の式で計算することができる。
ｒ＝ｓｉｎ―1（２．２１６／ｋａ）・・・（１）
ここで、ｋ＝（２πｆ）／３４０００、ｆ＝周波数、ａ＝振動板の有効振動半径（ｃｍ）である。
【００１３】
この実施の形態１におけるアレイスピーカ１の各平面スピーカに入力される重み因子を１：２：２：−２：１とすることにより、（１）式で表された平面スピーカ１台における指向角度と同程度の指向角度を確保することができる。
図３は、この実施の形態１によるアレイスピーカ１の上面図であり、アレイスピーカ１からは、前後方向に音波が逆の位相で同時に放射される。図中、符号２は、アレイスピーカ１の前方に放射された音波、符号３はアレイスピーカ１の後方に逆位相で放射された音波、符号４は１台の平面スピーカにおける前方への音の広がりを、符号５は１台の平面スピーカにおける後方への音の広がりを示している。
【００１４】
以上のように、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射する平面スピーカＡからＥを間隔ｄで等間隔に並べ、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を図２（ｂ）に示すようにしたので、平面スピーカ１台における指向角度と同程度の指向角度を確保して、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射することができる効果がある。また、１台で前方後方の両方向に音波を放射できるので、広範囲に音波を放射する場合にも1台で済み、コストを抑制できる効果がある。
【００１５】
実施の形態２．
図４は、この実施の形態２によるアレイスピーカ１の外観図であり、図４（ａ）は表面図、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態２によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを、間隔ｄ２で上下方向に５列並べたものを、間隔ｄ１で左右方向に３列並べて構成されている。なお、左右に並べる列数は３列に限られない。
【００１６】
図５は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図５（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＢ、Ｃ、Ｄは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｅは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカＤは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡ、Ｅは、駆動力が平面スピーカＣの半分となり、平面スピーカＤは、平面スピーカＣとは放射される音波が逆位相となる。
【００１７】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示したように平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図あり、このように各平面スピーカへ音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図５（ｃ）は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、この実施の形態２では、左右方向に対する重み因子の調整を行っていないため、図の左右方向に対しては、アレイスピーカの特徴であるビーム状の音場を形成する。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
【００１８】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを、間隔ｄ２で上下方向に５列並べたものを、間隔ｄ１で左右方向に３列並べてアレイスピーカを構成したので、実施の形態１に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。その他の効果は実施の形態１と同じである。
【００１９】
実施の形態３．
図６は、この実施の形態３によるアレイスピーカ１の外観図であり、図６（ａ）は表面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１、２にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態３によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔ｄ２で、左右方向に間隔ｄ１で夫々５個マトリクス状に配列して構成されている。
【００２０】
図７は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図７（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＤ、Ｍ、Ｂ、Ｃ、Ｉは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｅは音声信号源に対して直列に接続されている。また、平面スピーカＨ、Ｊ、Ｋ、Ｆ、Ｇ、Ｌは、インピーダンス（抵抗）が平面スピーカＢの半分で音声信号源に対して並列に接続されている。また平面スピーカＤ、Ｍ、Ｈ、Ｊ、Ｋは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡとＥは、駆動力が平面スピーカＢの半分となり、平面スピーカＨ、Ｊ、Ｋ、Ｆ、Ｇ、Ｌは、駆動力が平面スピーカＢの倍となる。また、平面スピーカＤ、Ｍ、Ｈ、Ｊ、Ｋは、平面スピーカＢとは放射される音波が逆位相となる。
【００２１】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下左右方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
図７（ｃ）は、この実施の形態３によるアレイスピーカの最上列の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図、図７（ｄ）は、この実施の形態３によるアレイスピーカの最右列の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。
【００２２】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔ｄ２で、左右方向に間隔ｄ１で夫々５個マトリクス状に配列してアレイスピーカを構成し、図７（ｂ）に示すように、各平面スピーカの入力音声の重み因子を調整したので、上下方向だけでなく左右方向にも、音波が広がって放射されるという効果がある。その他の効果は実施の形態１、２と同じである。
【００２３】
実施の形態４．
図８は、この実施の形態４によるアレイスピーカ１の外観図であり、図８（ａ）は表面図、図８（ｂ）は側面図、図８（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１から３にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態４によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄで７個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
【００２４】
図９は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図９（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＥ、Ｂ、Ｃ、Ｆは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｇは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカＧ、Ｅは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡとＧは、駆動力が平面スピーカＢの半分となり、平面スピーカＧ、Ｅは、平面スピーカＢとは放射される音波が逆位相となる。
【００２５】
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図９（ｃ）は、この実施の形態４によるアレイスピーカの各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。この実施の形態４におけるアレイスピーカ１の各平面スピーカの重み因子を１：２：２：−２：２：−１とすることにより、平面スピーカ１台における指向角度と同程度の指向角度を確保することができる。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
【００２６】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄで７個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図９（ｂ）に示すように、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を調整したので、図の上下方向に対し平面スピーカ１台における指向角度と同程度の指向角度を確保して、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射することができる効果がある。また、１台で前方後方の両方向に音波を放射できるので、広範囲に音波を放射する場合にも1台で済み、コストを抑制できる効果がある。
【００２７】
実施の形態５．
図１０は、この実施の形態５によるアレイスピーカ１の外観図であり、図１０（ａ）は表面図、図１０（ｂ）は側面図、図１０（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１から４にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態５によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄ２で７個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔ｄ１で左右方向に３列並べて構成されている。なお、左右に並べる列数は３列に限られない。
【００２８】
図１１は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図１１（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｇは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカＥは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡとＧは、駆動力が平面スピーカＢの半分となり、平面スピーカＥは、平面スピーカＢとは放射される音波が逆位相となる。
【００２９】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図１１（ｃ）は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、この実施の形態５では、左右方向に対する重み因子の調整を行っていないため、図の左右方向に対しては、アレイスピーカの特徴であるビーム状の音場を形成する。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
【００３０】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄ２で７個配列する位置を設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔ｄ１で左右方向に３列並べてアレイスピーカを構成したので、実施の形態３に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。その他の効果は実施の形態３と同じである。
【００３１】
実施の形態６．
図１２は、この実施の形態６によるアレイスピーカ１の外観図であり、図１２（ａ）は表面図、図１２（ｂ）は側面図、図１２（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１から５にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態６によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔ｄ２で、左右方向に間隔ｄ１で夫々７個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
【００３２】
図１３は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図１３（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＥ、Ｍ、Ｔ、Ｕ、Ｘ、Ｓ、Ｃ、Ｆ、Ｓ、Ｗは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｙ、Ｇは音声信号源に対して直列に接続されている。また、平面スピーカＫ、Ｎ、Ｏ、Ｒ、Ｈ、Ｉ、Ｌ、Ｑは、インピーダンス（抵抗）が平面スピーカＢの半分で平面スピーカと同様に、音声信号源に対して並列に接続されている。また平面スピーカＥ、Ｍ、Ｔ、Ｕ、Ｘ、Ｋ、Ｎ、Ｏ、Ｒは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡ、Ｙ、Ｇは、駆動力が平面スピーカＥの半分となり、平面スピーカＫ、Ｎ、Ｏ、Ｒ、Ｈ、Ｉ、Ｌ、Ｑは、駆動力が平面スピーカＥの倍となる。また、平面スピーカＥ、Ｍ、Ｔ、Ｕ、Ｘ、Ｋ、Ｎ、Ｏ、Ｒは、平面スピーカＥとは放射される音波が逆位相となる。
【００３３】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される重み因子を示した図あり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下左右方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図１３（ｃ）は、この実施の形態６によるアレイスピーカの最上段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図、図１３（ｄ）は、この実施の形態６によるアレイスピーカの最左段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
【００３４】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを、上下方向に間隔ｄ２で、左右方向に間隔ｄ１で夫々７個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図１３（ｂ）に示すように、各平面スピーカの入力音声の重み因子を調整したので、実施の形態５に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。また、上下方向だけでなく左右方向にも、音波が広がって放射されるという効果がある。その他の効果は実施の形態４、５と同じである。
【００３５】
実施の形態７．
図１４は、この実施の形態７によるアレイスピーカ１の外観図であり、図１４（ａ）は表面図、図１４（ｂ）は側面図、図１４（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１から６にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態７によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄで９個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
【００３６】
図１５は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図１５（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＥ、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｇは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｉは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカＥ、Ｈは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡ、Ｉは、駆動力が平面スピーカＢの半分となり、平面スピーカＥ、Ｈは、平面スピーカＢとは放射される音波が逆位相となる。
【００３７】
図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図１５（ｃ）は、この実施の形態７によるアレイスピーカの各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。この実施の形態７におけるアレイスピーカ１の各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を１：２：２：−２：２：−２：１とすることにより、平面スピーカ１台における指向角度と同程度の指向角度を確保することができる。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
【００３８】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄで９個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図１５（ｂ）に示すように、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を調整したので、図の上下方向に対し平面スピーカ１台における指向角度と同程度の指向角度を確保して、前方後方の両方向に逆位相で同時に音波を放射することができる効果がある。また、１台で前方後方の両方向に音波を放射できるので、広範囲に音波を放射する場合にも1台で済み、コストを抑制できる効果がある。
【００３９】
実施の形態８．
図１６は、この実施の形態８によるアレイスピーカ１の外観図であり、図１６（ａ）は表面図、図１０（ｂ）は側面図、図１０（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１から４にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態８によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄ２で９個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔ｄ１で左右方向に３列並べて構成されている。なお、左右に並べる列数は３列に限られない。
【００４０】
図１７は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図１７（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＢ、Ｃ、Ｇ、Ｅ、Ｈは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｉは音声信号源に対して直列に接続されている。また平面スピーカＥ、Ｈは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡ、Ｉは、駆動力が平面スピーカＢの半分となり、平面スピーカＥ、Ｈは、平面スピーカＢとは放射される音波が逆位相となる。
【００４１】
図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカに音声信号を入力することにより、図の上下方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図１７（ｃ）は、各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、この実施の形態８では、左右方向に対する重み因子の調整を行っていないため、図の左右方向に対しては、アレイスピーカの特徴であるビーム状の音場を形成する。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
【００４２】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを間隔ｄ２で９個配列する位置を設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置したものを間隔ｄ１で左右方向に３列並べてアレイスピーカを構成したので、実施の形態７に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。その他の効果は実施の形態７と同じである。
【００４３】
実施の形態９．
図１８は、この実施の形態９によるアレイスピーカ１の外観図であり、図１８（ａ）は表面図、図１８（ｂ）は側面図、図１８（ｃ）は裏面図である。ここでは、実施の形態１から８にて説明したものと同様の構成に、同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態９によるアレイスピーカ１は、実施の形態１で説明した平面スピーカを、を上下方向に間隔ｄ２で、左右方向に間隔ｄ１で夫々９個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置して構成されている。
【００４４】
図１９は、アレイスピーカ１を構成する各平面スピーカの接続方法等について示した図である。図１９（ａ）は各平面スピーカの接続方法を示した図であり、平面スピーカＥ、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｇは、音声信号源に対して並列に接続されている。また、平面スピーカＡ、Ｉは音声信号源に対して直列に接続されている。また、平面スピーカＱ、Ｒ、Ｍ、Ｐ、Ｖ、Ｊ、Ｋ、Ｔ、Ｏ、Ｗは、インピーダンス（抵抗）が平面スピーカＢの半分で平面スピーカと同様に、音声信号源に対して並列に接続されている。また平面スピーカＥ、Ｈ、Ｑ、Ｒ、Ｍ、Ｐ、Ｖは、音声信号の入力が逆となるように接続されている。このため平面スピーカＡ、Ｉは、駆動力が平面スピーカＢの半分となり、平面スピーカＱ、Ｒ、Ｍ、Ｐ、Ｖ、Ｊ、Ｋ、Ｔ、Ｏ、Ｗは、駆動力が平面スピーカＢの倍となる。また、平面スピーカＥ、Ｈ、Ｑ、Ｒ、Ｍ、Ｐ、Ｖは、平面スピーカＢとは放射される音波が逆位相となる。
【００４５】
図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示したように各平面スピーカを接続した場合における、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を示した図であり、このように各平面スピーカを駆動することにより、図の上下左右方向について、アレイスピーカ１から放射される音波の広がりがビーム状の狭い音場になることを防止できる。
図１９（ｃ）は、この実施の形態９によるアレイスピーカの最上段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図、図１９（ｄ）は、この実施の形態９によるアレイスピーカの最左段の各平面スピーカから放射される音波とその位相を示した図である。なお、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子の決定はベッセル関数に基づいている。
【００４６】
以上のように、実施の形態１で説明した平面スピーカを、を上下方向に間隔ｄ２で、左右方向に間隔ｄ１で夫々９個配列する位置をマトリクス状に設け、設けた各位置の中央の両隣以外の位置に前記平面スピーカを配置してアレイスピーカを構成し、図１９（ｂ）に示すように、各平面スピーカに入力される音声信号の重み因子を調整したので、実施の形態７に比べ大音量で音波を放射できる効果がある。また、上下方向だけでなく左右方向にも、音波が広がって放射されるという効果がある。その他の効果は実施の形態７、８と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施の形態１によるアレイスピーカの外観図である。
【図２】実施の形態１による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図３】実施の形態１によるアレイスピーカによる音波の放射図である。
【図４】実施の形態２によるアレイスピーカの外観図である。
【図５】実施の形態２による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図６】実施の形態３によるアレイスピーカの外観図である。
【図７】実施の形態３による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図８】実施の形態４によるアレイスピーカの外観図である。
【図９】実施の形態４による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図１０】実施の形態５によるアレイスピーカの外観図である。
【図１１】実施の形態５による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図１２】実施の形態６によるアレイスピーカの外観図である。
【図１３】実施の形態６による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図１４】実施の形態７によるアレイスピーカの外観図である。
【図１５】実施の形態７による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図１６】実施の形態８によるアレイスピーカの外観図である。
【図１７】実施の形態８による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【図１８】実施の形態９によるアレイスピーカの外観図である。
【図１９】実施の形態９による各平面スピーカの接続方法等について示した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  アレイスピーカ、２  前方へ放射された音波、３  後方へ放射された音波、４  前方への音波の広がり、５  後方への音波の広がり。
【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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