(57)【要約】【課題】駅のホームなどの広い領域に設置される場合でも、その領域に同じ音声を同時に出力することができるとともに、その領域の外に漏れ出る音声を抑圧することができるスピーカシステムを得ることを目的とする。【解決手段】音の放射方向を下に向けた状態で、スピーカ装置１−ｎの横方向をホームの長手方向に合わせ、かつ、スピーカ装置１−ｎの縦方向をホームの短手方向に合わせて、スピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するとともに、スピーカ装置１−ｎの縦方向の指向性が例えばホームの外に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有し、スピーカ装置１−ｎの横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有している。【選択図】図１
2008113195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のスピーカ装置を所定領域に設置して、上記所定領域に音場を形成するスピーカシステムにおいて、音の放射方向を下に向けた状態で、上記スピーカ装置の横方向を上記所定領域の長手方向に合わせ、かつ、上記スピーカ装置の縦方向を上記所定領域の短手方向に合わせて、上記スピーカ装置を上記所定領域の天井に設置するとともに、上記スピーカ装置の縦方向の指向性が上記所定領域の範囲内の狭指向角度を有し、上記スピーカ装置の横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有していることを特徴とするスピーカシステム。
【請求項２】
複数台のスピーカ装置を所定領域に設置して、上記所定領域に音場を形成するスピーカシステムにおいて、音の放射方向を上記所定領域の長手方向に向けた状態で、上記スピーカ装置の横方向を上記所定領域の短手方向に合わせて、上記スピーカ装置を上記所定領域の天井から吊り下げるとともに、上記スピーカ装置の横方向の指向性が上記所定領域の範囲内の狭指向角度を有していることを特徴とするスピーカシステム。
【請求項３】
Ｓ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されている第１のシートマグネットと、Ｓ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されている第２のシートマグネットと、上記第１のシートマグネットと上記第２のシートマグネットとの間に配置され、電気信号が印加されるボイスコイルが形成されている振動板とを有する複数の電磁変換器が収納部に少なくも１列以上配置されているスピーカ装置であって、上記複数の電磁変換器に印加される電気信号の重み因子がベッセル関数を用いて決定され、上記重み因子にしたがって上記複数の電磁変換器が上記収納部に配列されているスピーカ装置を所定領域に複数台設置していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカシステム。
【請求項４】
Ｓ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されている第１のシートマグネットと、Ｓ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されている第２のシートマグネットと、上記第１のシートマグネットと上記第２のシートマグネットとの間に配置され、電気信号が印加される複数のボイスコイルが少なくも１列以上形成されている振動板とを有する電磁変換器が収納部に収納されているスピーカ装置であって、上記複数のボイスコイルに印加される電気信号の重み因子がベッセル関数を用いて決定され、上記重み因子にしたがって上記複数のボイスコイルが接続されているスピーカ装置を所定領域に複数台設置していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカシステム。
【請求項５】
永久磁石のＳ極とＮ極が交互に配置されている平板状の磁石板と、上記磁石板と対向配置され、電気信号が印加されるボイスコイルが形成されている振動板とを有する複数の平面スピーカが収納部に少なくも１列以上配置されているスピーカ装置であって、上記複数の平面スピーカに印加される電気信号の重み因子がベッセル関数を用いて決定され、上記重み因子にしたがって上記複数の平面スピーカが上記収納部に配列されているスピーカ装置を所定領域に複数台設置していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のスピーカシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、駅のホームに設置され、列車のアナウンスなどに使用するスピーカシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピーカシステムが例えば駅のホームやコンコースなどに設置される場合、音場を形成する領域が広いので、複数台のスピーカが設置される。
従来のスピーカシステムでは、マイクから入力された音声信号を増幅する増幅ユニットが複数台のスピーカと接続されて、同一の音声信号が複数台のスピーカに供給されるため、複数台のスピーカから同時に同じ音声を出力することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３５０５４４号公報（段落番号［０００９］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のスピーカシステムは以上のように構成されているので、駅のホームなどの広い領域に設置される場合でも、同じ音声を同時に出力することができる。しかし、複数台のスピーカから出力される音声は、ホームの外にも漏れ出るため、駅の近隣では騒音問題になることがあるなどの課題があった。
【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、駅のホームなどの広い領域に設置される場合でも、その領域に同じ音声を同時に出力することができるとともに、その領域の外に漏れ出る音声を抑圧することができるスピーカシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るスピーカシステムは、音の放射方向を下に向けた状態で、スピーカ装置の横方向を所定領域の長手方向に合わせ、かつ、スピーカ装置の縦方向を所定領域の短手方向に合わせて、スピーカ装置を所定領域の天井に設置するとともに、スピーカ装置の縦方向の指向性が所定領域の範囲内の狭指向角度を有し、スピーカ装置の横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有しているようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、音の放射方向を下に向けた状態で、スピーカ装置の横方向を所定領域の長手方向に合わせ、かつ、スピーカ装置の縦方向を所定領域の短手方向に合わせて、スピーカ装置を所定領域の天井に設置するとともに、スピーカ装置の縦方向の指向性が所定領域の範囲内の狭指向角度を有し、スピーカ装置の横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有しているように構成したので、駅のホームなどの広い領域に設置される場合でも、その領域に同じ音声を同時に出力することができるとともに、その領域の外に漏れ出る音声を抑圧することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるスピーカシステムの設置例を示す断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。また、図３は図１のスピーカシステムを上から見た平面図である。
図４はこの発明の実施の形態１によるスピーカシステムのスピーカ装置１−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を示す外形図である。
【０００９】
図において、スピーカ装置１−ｎは音の放射方向を下に向けた状態で、横方向をホーム（所定領域）の長手方向に合わせ、かつ、縦方向をホームの短手方向に合わせて、ホームの天井に設置されている。
また、スピーカ装置１−ｎは縦方向の指向性が例えば設置ホームの外（例えば、隣接ホーム、駅の近隣）に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有し、横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有している。
制御装置２は音声電気信号をスピーカ装置１−ｎに供給する装置である。
【００１０】
図５はこの発明の実施の形態１によるスピーカシステムのスピーカ装置１−ｎを示す構成図であり、図において、電磁変換器１１は後述する内部の振動板が振動することによって音を放射する部材である。
収納部１２は複数の電磁変換器１１を収納している。
【００１１】
図６はスピーカ装置１−ｎの電磁変換器１１を示す平面図及び断面図である。また、図７はスピーカ装置１−ｎの電磁変換器１１を示す斜視図である。
図において、フレキシブル基板２１は制御装置２から供給される音声電気信号が印加されるボイスコイル２２がエッチングされている振動板であり、フレキシブル基板２１は音声電気信号がボイスコイル２２に印加されると、フレミングの左手の法則による力がシートマグネット２５ａとシートマグネット２５ｂの間にあるボイスコイル２２に作用することによって振動して音を発生する。
ボイスコイル２２はフレキシブル基板２１にエッチングされており、正の音声電気信号が信号入力端２３ａから印加され、負の音声電気信号が信号入力端２３ｂから印加される。
【００１２】
スペーサ２４ａはフレキシブル基板２１とシートマグネット２５ａ間の距離を一定に保つために、上部のケース２６ａを支持している支持部材である。
スペーサ２４ｂはフレキシブル基板２１とシートマグネット２５ｂ間の距離を一定に保つために、下部のケース２６ｂを支持している支持部材である。
【００１３】
シートマグネット２５ａはＳ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されているシート状の磁石である。なお、シートマグネット２５ａは第１のシートマグネットを構成している。
シートマグネット２５ｂはＳ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されているシート状の磁石である。なお、シートマグネット２５ｂは第２のシートマグネットを構成している。
フレキシブル基板２１、スペーサ２４ａ，２４ｂ及びシートマグネット２５ａ，２５ｂは、上部のケース２６ａと下部のケース２６ｂによって収納されている。
【００１４】
次に動作について説明する。
この実施の形態１のスピーカシステムでは、図１〜図４に示すように、音の放射方向を下に向けた状態で、スピーカ装置１−ｎの横方向をホームの長手方向に合わせ、かつ、縦方向をホームの短手方向に合わせて、スピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するようにしている。
また、この実施の形態１のスピーカシステムでは、スピーカ装置１−ｎを設置しているホームの短手方向からホーム外に音が漏れ出ることによる近隣ホームや駅近隣への騒音の発生を防止し、かつ、スピーカ装置１−ｎの設置台数を少なくするため、縦方向の指向性がホームの外に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有し、横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有しているスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するようにしている。
【００１５】
ここで、スピーカ装置１−ｎの指向角度の半減角度θ（６ｄＢ以下）は、下記のように表すことができる。
θ＝ｓｉｎ-1（（Ｋ×Ｃ）／（２π×ｆ×ａ））
ただし、Ｋは定数、Ｃは音速、ｆは音声電気信号の周波数、ａは振動板の半径を表している。
したがって、スピーカ装置１−ｎの指向角度は、振動板の半径ａを適宜調整すれば、変更可能であることがわかる。
【００１６】
以下、ホームの天井に設置するスピーカ装置１−ｎの動作について説明する。
制御装置２から正の音声電気信号がボイスコイル２２の信号入力端２３ａから印加され、負の音声電気信号がボイスコイル２２の信号入力端２３ｂから印加されると、シートマグネット２５ａとシートマグネット２５ｂの間にあるボイスコイル２２には、フレミングの左手の法則による力が作用する。
これにより、ボイスコイル２２がエッチングされているフレキシブル基板２１が振動して音を発生する。
フレキシブル基板２１から発生した音は、シートマグネット２５ａ及びケース２６ａの穴から放射されるとともに、シートマグネット２５ｂ及びケース２６ｂの穴から放射される。
複数の電磁変換器１１は、前面がオープンで、背面がクローズされた状態で収納部１２に収納されているので、スピーカ装置１−ｎから放射される音の方向は、図５に示す矢印の方向になる。即ち、スピーカ装置１−ｎはホームの天井に設置されているので、スピーカ装置１−ｎから放射される音の方向は、下向きになる。
【００１７】
図５のスピーカ装置１−ｎでは、２５（＝５×５）個の電磁変換器１１を配列しているが、２５個の電磁変換器１１に印加される電気信号の重み因子を全て同じにする場合、スピーカ装置１−ｎの指向特性は狭指向性になる。
ここで、図８はスピーカ装置１−ｎの音響シミュレーションを示す説明図であり、図９は２５個の電磁変換器１１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
図９（ａ）の例では、５個の電磁変換器１１を５列配置しているが、２５個の電磁変換器１に印加される電気信号の重み因子は全て同じである。
即ち、２５個の電磁変換器１１に印加される電気信号の向きは全て同じで（正相）、大きさが全て同じである（“１”）。
図９（ｂ）は、２５個の電磁変換器１１に印加される電気信号の重み因子を全て同じにするために、２５個の電磁変換器１１を直列に接続している様子を示している。
【００１８】
２５個の電磁変換器１１が上記のように配列されているスピーカ装置１−ｎの音響シミュレーションを実施すると、図８の（例１）に示すような音響シミュレーション結果が得られ、電磁変換器１１を単独で用いる場合よりも、縦方向と横方向の双方が狭い指向性を有することになる（図９（ｃ）を参照）。
これにより、縦方向の指向性がホームの外に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有するスピーカ装置１−ｎを得ることが可能になるが、この場合、横方向の指向性も狭い指向性となり、ホームの長手方向の全てをカバーするには、スピーカ装置１−ｎの設置台数が増えてしまうことになる。
【００１９】
そこで、この実施の形態１では、縦方向の指向性が狭く、横方向の指向性が広いスピーカ装置１−ｎを得るために、ベッセル関数を用いてＮ個（例えば、Ｎ＝５）の電磁変換器１１に印加される電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個の電磁変換器１１を配列するようにしている。
具体的には、以下の通りである。
【００２０】
ベッセル関数を用いてＮ個のコーン型スピーカに印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個のコーン型スピーカを配列すれば、スピーカ装置の音圧分布が放射状になることは知られている。ただし、コーン型スピーカの場合、構造上、高音帯域の周波数特性にピークディップが生じるため、広音域指向性が悪化することがある。
したがって、ベッセル関数を用いてＮ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を決定し、その重み因子にしたがってＮ個の電磁変換器１１を配列すれば、スピーカ装置の音圧分布が放射状になることは理解される。
【００２１】
例えば、ベッセル関数として、下記の式（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。
【００２２】
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番目の電磁変換器１１に印加される音声電気信号の重み因子が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、有限個の電磁変換器１１からなるスピーカ装置１−ｎでも同じ事が近似的に成立する。
例えば、５個の電磁変換器１１からなるスピーカ装置１−ｎ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。
【００２３】
ここで、図１０はスピーカ装置１−ｎの５個の電磁変換器１１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ｍ次のベッセル関数Ｊm（ｐ）を用いて、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を決定すると、図１０（ａ）に示すようになる。
図１０（ａ）の例では、配置がＡ１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“＋１”、配置がＢ１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“＋２”、配置がＣ１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“＋２”、配置がＤ１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“−２”、配置がＥ１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“＋１”のように決定されている。
【００２４】
図１０（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって５個の電磁変換器１１を配列している様子を示している。
配置がＡ１，Ｅ１の電磁変換器１１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各電磁変換器１１が“＋１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＢ１（Ｃ１）の電磁変換器１１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＤ１の電磁変換器１１については、極性を反転して接続することにより、“−２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図１０（ｂ）の例では、上記のようにして４個のブロックを形成し、４個のブロックを直列に接続することにより、５個の電磁変換器１１を配列している。
【００２５】
５個の電磁変換器１１が上記のように配列されているスピーカ装置１−ｎの音響シミュレーションを実施すると、図８の（例２）に示すような音響シミュレーション結果が得られ、電磁変換器１１を単独で用いる場合よりも、横方向だけ広い指向性を有することになる（図１０（ｃ）を参照）。
したがって、このスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するようにすれば、横方向だけ広い指向性を有することができるため、縦方向の騒音を抑止しながら、広い音場を構築することができる。
【００２６】
ここまでは、ベッセル関数を用いて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を決定し、その重み因子にしたがって５個の電磁変換器１１を配列するものについて示したが、電磁変換器１１の個数は５個に限るものではなく、例えば、図１１に示すように、６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を決定し、その重み因子にしたがって６個の電磁変換器１１を配列するようにしてもよい。
また、図１２に示すように、７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を決定し、その重み因子にしたがって７個の電磁変換器１１を配列するようにしてもよい。
言うまでもないが、８個以上の電磁変換器１１を配列するようにしてもよい。
【００２７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、音の放射方向を下に向けた状態で、スピーカ装置１−ｎの横方向をホームの長手方向に合わせ、かつ、スピーカ装置１−ｎの縦方向をホームの短手方向に合わせて、スピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するとともに、スピーカ装置１−ｎの縦方向の指向性が例えばホームの外に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有し、スピーカ装置１−ｎの横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有しているように構成したので、例えば、駅のホームなどの広い領域に設置される場合でも、少ない設置台数で、広い領域の全てに同じ音声を同時に出力することができるとともに、広い領域の外に漏れ出る音声を抑圧することができる効果を奏する。
【００２８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、複数の電磁変換器１１を収納部１２に少なくも１列以上配置しているスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するものについて示したが、図１３に示すように、複数のボイスコイル３２を電磁変換器１１のフレキシブル基板３１に少なくも１列以上形成しているスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するようにしてもよい。
【００２９】
図１３はこの発明の実施の形態２によるスピーカシステムにおけるスピーカ装置１−ｎの電磁変換器１１を示す斜視図である。
図において、フレキシブル基板３１は音声電気信号が印加される複数のボイスコイル３２がエッチングされている振動板であり、フレキシブル基板３１は音声電気信号が複数のボイスコイル３２に印加されると、フレミングの左手の法則による力がシートマグネット３５ａとシートマグネット３５ｂの間にある複数のボイスコイル３２に作用することによって振動して音を発生する。
ボイスコイル３２はフレキシブル基板３１にエッチングされており、制御装置２から正・負の音声電気信号が信号入力端から印加される。
【００３０】
スペーサ３４ａはフレキシブル基板３１とシートマグネット３５ａ間の距離を一定に保つために、上部のケース３６ａを支持している支持部材である。
スペーサ３４ｂはフレキシブル基板３１とシートマグネット３５ｂ間の距離を一定に保つために、下部のケース３６ｂを支持している支持部材である。
【００３１】
シートマグネット３５ａはＳ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されているシート状の磁石である。なお、シートマグネット３５ａは第１のシートマグネットを構成している。
シートマグネット３５ｂはＳ極とＮ極がストライプ状に交互に着磁されているシート状の磁石である。なお、シートマグネット３５ｂは第２のシートマグネットを構成している。
フレキシブル基板３１、スペーサ３４ａ，３４ｂ及びシートマグネット３５ａ，３５ｂは、上部のケース３６ａと下部のケース３６ｂによって収納されている。
【００３２】
図１４はスピーカ装置１−ｎのフレキシブル基板３１を示すパターン図である。
特に、図１４（ａ）は４個のボイスコイル３２がフレキシブル基板３１にエッチングされている場合のパターン図であり、図１４（ｂ）は１２個のボイスコイル３２がフレキシブル基板３１にエッチングされている場合のパターン図である。
図において、３３ａ〜３３ｈは音声電気信号が印加される信号入力端である。
【００３３】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１では、複数の電磁変換器１１を収納部１２に少なくも１列以上配置するようにしているが、この実施の形態２では、図１３に示すように、複数のボイスコイル３２を電磁変換器１のフレキシブル基板３１に少なくも１列以上形成して、複数のボイスコイル３２を接続するようにしている。
【００３４】
ここで、複数のボイスコイル３２の接続方法であるが、上記実施の形態１における電磁変換器１１の配列（接続）方法と同様に考えればよい。
即ち、スピーカ装置１−ｎの縦方向及び横方向の指向性を狭くする場合には、上記実施の形態１における電磁変換器１１の配列形態と同様に、複数のボイスコイル３２を直列に接続すればよい（図９の電磁変換器１１をボイスコイル３２に置き換えて考えればよい）。
ただし、この場合、横方向の指向性も狭い指向性となり、ホームの長手方向の全てをカバーするには、スピーカ装置１−ｎの設置台数が増えてしまうことになる。
なお、複数のボイスコイル３２の接続は、信号入力端３３ａ〜３３ｈ間をフレキシブル基板３１の外部で接続すればよい。
【００３５】
一方、スピーカ装置１−ｎの縦方向の指向性を狭くして、横方向の指向性を広くする場合には、上記実施の形態１における電磁変換器１１の配列形態と同様に、ベッセル関数を用いて複数のボイスコイル３２に印加される電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがって複数のボイスコイル３２を接続すればよい（図１０〜図１２の電磁変換器１１をボイスコイル３２に置き換えて考えればよい）。
これにより、このスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置すれば、上記実施の形態１と同様に、少ない設置台数で、ホームの全てに同じ音声を同時に出力することができるとともに、そのホームの外に漏れ出る音声を抑圧することができる効果を奏する。
【００３６】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、複数の電磁変換器１１を収納部１２に少なくも１列以上配置しているスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するものについて示したが、図１５に示すように、複数の平面スピーカ４１を収納部４２に少なくも１列以上配置しているスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するようにしてもよい。
【００３７】
図１５はこの発明の実施の形態３によるスピーカシステムのスピーカ装置１−ｎを示す構成図であり、図において、平面スピーカ４１は後述する内部の振動板が振動することによって音を放射する部材である。
収納部４２は複数の平面スピーカ４１を収納している。
【００３８】
図１６はスピーカ装置１−ｎの平面スピーカ４１を示す構成図である。
特に、図１６（ａ）はスピーカ装置１−ｎの平面スピーカ４１を示す平面図、図１６（ｂ）はスピーカ装置１−ｎの平面スピーカ４１を示す断面図である。
また、図１６（ｃ）は図１６（ｂ）のＡ−Ａの位置から見たときの平面スピーカ４１の平面図である。
図において、ヨーク５１は永久磁石５２のＳ極とＮ極が交互に配置されている平板状の磁石板である。
なお、ヨーク５１のエッジ部分には、永久磁石５２とボイスコイル６３の距離を一定に保つためにフレキシブル基板６１を保持するスペーサ５３が形成されており、また、中央部分には複数の穴５４が施されている。
【００３９】
フレキシブル基板６１はヨーク５１と対向配置され、制御装置２から音声電気信号が印加される渦巻状のボイスコイル６３がエッチングされている振動板であり、ボイスコイル６３の信号入力端子６２に音声電気信号が印加されたとき、フレミングの左手の法則による力を受けて振動する。
渦巻状のボイスコイル６３は信号入力端子６２から音声電気信号が与えられたとき、磁石板５２との間でフレミングの左手の法則による力を受ける位置に配置されている。
【００４０】
次に動作について説明する。
この実施の形態３でも、上記実施の形態１と同様に、複数台のスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置する。
以下、スピーカ装置１−ｎの動作を具体的に説明する。
制御装置２から音声電気信号がボイスコイル６３の信号入力端子６２から印加されると、永久磁石５２とボイスコイル６３の間には、フレミングの左手の法則による力が作用する。
これにより、ボイスコイル６３がエッチングされているフレキシブル基板６１が振動して音を発生する。
【００４１】
フレキシブル基板６１から発生した音は、ヨーク５１の穴５４から放射される。
複数の平面スピーカ４１は、前面がオープンで、背面がクローズされた状態で収納部４２に収納されているので、スピーカ装置１−ｎから放射される音の方向は、図１５に示す矢印の方向になる。即ち、スピーカ装置１−ｎはホームの天井に設置されているので、スピーカ装置１−ｎから放射される音の方向は、下向きになる。
【００４２】
図１５のスピーカ装置では、２５（＝５×５）個の平面スピーカ４１を配列しているが、２５個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子を全て同じにする場合、スピーカ装置１−ｎの指向特性は狭指向性になる。
ここで、図１７はスピーカ装置１−ｎの音響シミュレーションを示す説明図であり、図１８は２５個の平面スピーカ４１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
図１８（ａ）の例では、５個の平面スピーカ４１を５列配置しているが、２５個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子は全て同じである。
即ち、２５個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の向きは全て同じで（正相）、大きさが全て同じである（“１”）。
図１８（ｂ）は、２５個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子を全て同じにするために、２５個の平面スピーカ４１を直列に接続している様子を示している。
【００４３】
２５個の平面スピーカ４１が上記のように配列されているスピーカ装置１−ｎの音響シミュレーションを実施すると、図１７の（例１）に示すような音響シミュレーション結果が得られ、平面スピーカ４１を単独で用いる場合よりも、縦方向と横方向の双方が狭い指向性を有することになる（図１８（ｃ）を参照）。
これにより、縦方向の指向性がホームの外に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有するスピーカ装置１−ｎを得ることが可能になるが、この場合、横方向の指向性も狭い指向性となり、ホームの長手方向の全てをカバーするには、スピーカ装置１−ｎの設置台数が増えてしまうことになる。
【００４４】
そこで、この実施の形態３では、縦方向の指向性が狭く、横方向の指向性が広いスピーカ装置１−ｎを得るために、上記実施の形態１と同様に、ベッセル関数を用いてＮ個（例えば、Ｎ＝５）の平面スピーカ４１に印加される電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがってＮ個の平面スピーカ４１を配列するようにしている。
【００４５】
図１９はスピーカ装置１−ｎの５個の平面スピーカ４１の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
ｍ次のベッセル関数Ｊm（ｐ）を用いて、５個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子を決定すると、図１９（ａ）に示すようになる。
図１９（ａ）の例では、配置がＡ１の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”、配置がＢ１の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＣ１の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋２”、配置がＤ１の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子は“−２”、配置がＥ１の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子は“＋１”のように決定されている。
【００４６】
図１９（ｂ）は、上記の重み因子にしたがって５個の平面スピーカ４１を配列している様子を示している。
配置がＡ１，Ｅ１の平面スピーカ４１については、極性を反転しないで並列に接続することにより、各平面スピーカ４１が“＋１”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＢ１（Ｃ１）の平面スピーカ４１については、極性を反転せずに接続することにより、“＋２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
配置がＤ１の平面スピーカ４１については、極性を反転して接続することにより、“−２”の駆動力を実現するブロックを形成している。
図１９（ｂ）の例では、上記のようにして４個のブロックを形成し、４個のブロックを直列に接続することにより、５個の平面スピーカ４１を配列している。
【００４７】
５個の平面スピーカ４１が上記のように配列されているスピーカ装置１−ｎの音響シミュレーションを実施すると、図１７の（例２）に示すような音響シミュレーション結果が得られ、平面スピーカ４１を単独で用いる場合よりも、横方向だけ広い指向性を有することになる（図１９（ｃ）を参照）。
したがって、このスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置するようにすれば、横方向だけ広い指向性を有することができるため、縦方向の騒音を抑止しながら、広い音場を構築することができる。
【００４８】
ここまでは、ベッセル関数を用いて５個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがって５個の平面スピーカ４１を配列するものについて示したが、平面スピーカ４１の個数は５個に限るものではなく、例えば、図２０に示すように、６個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがって６個の平面スピーカ４１を配列するようにしてもよい。
また、図２１に示すように、７個の平面スピーカ４１に印加される音声電気信号の重み因子を決定し、その重み因子にしたがって７個の平面スピーカ４１を配列するようにしてもよい。
言うまでもないが、８個以上の平面スピーカ４１を配列するようにしてもよい。
【００４９】
実施の形態４．
図２２はこの発明の実施の形態４によるスピーカシステムの設置例を示す断面図であり、図２３は図２２のＡ−Ａ断面図である。また、図２４は図２２のスピーカシステムを上から見た平面図である。
図２５はこの発明の実施の形態４によるスピーカシステムのスピーカ装置３−ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を示す外形図である。
図において、スピーカ装置３−ｎは音の放射方向をホーム（所定領域）の長手方向に向けた状態で、横方向をホームの短手方向に合わせて、ホームの天井から吊り下げられている。
また、スピーカ装置３−ｎは横方向の指向性が例えば設置ホームの外（例えば、隣接ホーム、駅の近隣）に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有している。
【００５０】
上記実施の形態１〜３では、縦方向の指向性がホームの外に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有し、かつ、横方向の指向性が縦方向の指向角度より広い広指向角度を有するスピーカ装置１−ｎをホームの天井に設置しているものについて示したが、図２２〜図２５に示すように、スピーカ装置３−ｎの音の放射方向をホームの長手方向に向けた状態で、横方向をホームの短手方向に合わせて、スピーカ装置３−ｎをホームの天井から吊り下げるようにしてもよく、上記実施の形態１〜３と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
ここで、ホームの天井から吊り下げるスピーカ装置３−ｎは、横方向の指向性が例えば設置ホームの外（例えば、隣接ホーム、駅の近隣）に音が漏れない範囲内の狭指向角度を有している必要がある。ただし、縦方向の指向性は、狭指向角度であっても広指向角度であってもよい。
したがって、ホームの天井から吊り下げるスピーカ装置３−ｎは、例えば、図９〜図１２に示すように電磁変換器１１が配列されているスピーカ装置、図１８〜図２１に示すようにボイスコイル３２が接続されているスピーカ装置、あるいは、図９〜図１２に示すように平面スピーカ４１が配列されているスピーカ装置を用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態１によるスピーカシステムの設置例を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のスピーカシステムを上から見た平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるスピーカシステムのスピーカ装置を示す外形図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるスピーカシステムのスピーカ装置を示す構成図である。
【図６】スピーカ装置の電磁変換器を示す平面図及び断面図である。
【図７】スピーカ装置の電磁変換器を示す斜視図である。
【図８】スピーカ装置の音響シミュレーションを示す説明図である。
【図９】２５個の電磁変換器の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図１０】スピーカ装置の５個の電磁変換器の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図１１】スピーカ装置の６個の電磁変換器の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図１２】スピーカ装置の７個の電磁変換器の配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態２によるスピーカシステムにおけるスピーカ装置の電磁変換器を示す斜視図である。
【図１４】スピーカ装置のフレキシブル基板を示すパターン図である。
【図１５】この発明の実施の形態３によるスピーカシステムのスピーカ装置を示す構成図である。
【図１６】スピーカ装置の平面スピーカを示す構成図である。
【図１７】スピーカ装置の音響シミュレーションを示す説明図である。
【図１８】２５個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図１９】５個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図２０】６個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図２１】７個の平面スピーカの配置、接続及び指向特性を示す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態４によるスピーカシステムの設置例を示す断面図である。
【図２３】図２２のＡ−Ａ断面図である。
【図２４】図２２のスピーカシステムを上から見た平面図である。
【図２５】この発明の実施の形態４によるスピーカシステムのスピーカ装置を示す外形図である。
【符号の説明】
【００５３】
１−ｎ  スピーカ装置、２  制御装置、３−ｎ  スピーカ装置、１１  電磁変換器、１２  収納部、２１  フレキシブル基板（振動板）、２２  ボイスコイル、２３ａ，２３ｂ  信号入力端、２４ａ，２４ｂ  スペーサ、２５ａ  シートマグネット（第１のシートマグネット）、２５ｂ  シートマグネット（第２のシートマグネット）、２６ａ，２６ｂ  ケース、３１  フレキシブル基板（振動板）、３２  ボイスコイル、３３ａ〜３３ｈ  信号入力端、３４ａ，３４ｂ  スペーサ、３５ａ  シートマグネット（第１のシートマグネット）、３５ｂ  シートマグネット（第２のシートマグネット）、３６ａ，３６ｂ  ケース、４１  平面スピーカ、４２  収納部、５１  ヨーク（平板状の磁石板）、５２  永久磁石、５３  スペーサ、５４  穴、６１  フレキシブル基板（振動板）、６２  信号入力端子、６３  ボイスコイル。
【図１】
2008113195.tif 000003
【図２】
2008113195.tif 000004
【図３】
2008113195.tif 000005
【図４】
2008113195.tif 000006
【図５】
2008113195.tif 000007
【図６】
2008113195.tif 000008
【図７】
2008113195.tif 000009
【図８】
2008113195.tif 000010
【図９】
2008113195.tif 000011
【図１０】
2008113195.tif 000012
【図１１】
2008113195.tif 000013
【図１２】
2008113195.tif 000014
【図１３】
2008113195.tif 000015
【図１４】
2008113195.tif 000016
【図１５】
2008113195.tif 000017
【図１６】
2008113195.tif 000018
【図１７】
2008113195.tif 000019
【図１８】
2008113195.tif 000020
【図１９】
2008113195.tif 000021
【図２０】
2008113195.tif 000022
【図２１】
2008113195.tif 000023
【図２２】
2008113195.tif 000024
【図２３】
2008113195.tif 000025
【図２４】
2008113195.tif 000026
【図２５】
2008113195.tif 000027