(57)【要約】【課題】複合スピーカ間の空間で発生する定在波、空洞振動、反射波を減少させ、簡単な構造で部品コスト及び部品点数を削減できるスピーカ装置を提供する。【解決手段】ＷＦスピーカを構成する後面スピーカ１０と、この後面スピーカ１０の前面に支持体２１を介して支持して後面スピーカ１０の外形内に配置したＭＩＤスピーカ２２及びＴＷスピーカ２４を構成する表面スピーカ２０とを備え、この表面スピーカ２０のＴＷスピーカ２４を圧電スピーカにするとともに、圧電スピーカの振動素子２４ａと接合する金属振動板２４ｂの表面に再生音圧レベルを向上させる補助振動板２４ｃを配設し、この裏面に後面スピーカ１０に対向して逆相の音圧を加える逆相補助振動板２４ｄを設ける。【選択図】　　　図２
2004146935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後面スピーカと、
前記後面スピーカの前面に支持体を介して少なくとも１つ以上支持され、前記後面スピーカの外形内に配置した表面スピーカとを備え、
前記表面スピーカの少なくとも１つ以上を圧電スピーカにするとともに、前記圧電スピーカの振動素子と接合する金属振動板の表面に再生音圧レベルを向上させる補助振動板を配設し、この裏面に前記後面スピーカに対向して逆相の音圧を加える逆相補助振動板を設けたことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスピーカ装置において、
前記圧電スピーカは、前記後面スピーカの前面に傾けて前記支持体に支持するとともに、この傾いた裏面で前記逆相補助振動板が傾斜して前記後面スピーカに対向するように設けたことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスピーカ装置において、
前記圧電スピーカは、前記逆相補助振動板を前記金属振動板の外周端から裏面を覆うドーム形状、または外周端から略円錐状に広がるホーン形状に形成したことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載のスピーカ装置において、
前記後面スピーカは低域用のＷＦ（ウーファ）スピーカであり、前記表面スピーカは前記ＷＦスピーカと同軸上前面に配置する中域用のＭＩＤ（ミドルレンジ）スピーカ及びこのＭＩＤスピーカの外周近傍に少なくとも１つ以上配置した前記圧電スピーカによる高域用のＴＷ（ツィータ）スピーカであり、３ウェイ以上のコアキシャルスピーカを形成することを特徴とするスピーカ装置。
【請求項５】
請求項１乃至３いずれかに記載のスピーカ装置において、
前記後面スピーカと表面スピーカとは、低域用のＷＦスピーカ、中域用のＭＩＤスピーカ、及び高域用のＴＷスピーカの中で２つを組み合わせてなることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のスピーカ装置において、
前記後面スピーカと表面スピーカとは、同軸上に各々配置した２ウェイのコアキシャルスピーカを形成することを特徴とするスピーカ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかに記載のスピーカ装置において、
前記後面スピーカは、円形または楕円形のコーンスピーカであることを特徴とするスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１１−３３１９７４号公報
【０００３】
従来、スピーカ装置は、例えば、車載用のスピーカのような狭いスペース内に複数のスピーカを配設する場合、複合型のスピーカ構造を用いており、特に、コアキシャル（Ｃｏａｘｉａｌ：同軸）タイプに形成することで音像定位等の指向特性を改善していた。図８は、このようなコアキシャルタイプによる従来のスピーカ装置の一実施形態を示す図である。
【０００４】
図８に示すように、従来のスピーカ装置の一実施形態は、円形で抄紙したコーン状による大径の振動板を有した後面スピーカ５０を備え、この後面スピーカ５０の同軸上前面に円形状の支持体６１を介して支持する小径の表面スピーカ６０を設けている。これにより、後面スピーカ５０及び表面スピーカ６０は、２つのスピーカの音が同じ位置から聞こえることで音場的に理想的な構造になる。
【０００５】
一方、これとは異なり、車内の限られたスペース内に複数のスピーカを配設するため、コーン型の振動板を楕円型（例えば、特許文献１参照）にすることも広く行われている。図９は、このような楕円型の振動板を用いたコアキシャルタイプによる従来のスピーカ装置の他の実施形態を示す図である。また、図１０は、図９に示したＧ―Ｇ線の断面を示す図である。
【０００６】
図９に示すように、従来のスピーカ装置の他の実施形態は、楕円型の抄紙したコーン状の振動板を有した後面スピーカ７０を備え、この後面スピーカ７０の前面に支持体８１を介して支持する表面スピーカ８０を設けている。ここで、後面スピーカ７０は、低域用のＷＦ（ウーファ）スピーカを構成している。また、表面スピーカ８０には、支持体８１を介して支持され、ＷＦスピーカの同軸上前面に配置する楕円型の振動板を有した中域用のＭＩＤ（ミドルレンジ）スピーカ８２と、このＭＩＤスピーカ８２の両側に配置した圧電スピーカによる高域用のＴＷ（ツィータ）スピーカ８４とを各々備えている。そして、圧電スピーカによるＴＷスピーカ８４は、図１０に示すように、振動素子８４ａを接合した金属振動板８４ｂを備え、この金属振動板８４ｂの表面に再生音圧レベルを向上させる補助振動板８４ｃを配設して薄板状に形成している。これにより後面スピーカ７０と表面スピーカ８０とは、ＷＦスピーカを１つ、ＭＩＤスピーカ８２を１つ、及びＴＷスピーカ８４を２つ備えた４ウェイのコアキシャルスピーカを形成している。
【０００７】
この際、支持体８１は、図９に示したように、外周の形状を後面スピーカ７０（ＷＦスピーカ）の形状に合わせて略楕円状に形成するとともに、この中心に支持するＭＩＤスピーカ８２も楕円型を用いることで、後面スピーカ７０との隙間Ｄが外周に沿ってほぼ均一になるように形成している。これにより後面スピーカ７０及び表面スピーカ８０は、位相差が生じず指向性が改善されるとともに、周波数特性でのピーク及びディップの発生を低減することが可能になる。このように、従来のスピーカ装置では、図８及び図９に示したように、後面スピーカ５０、７０と表面スピーカ６０、８０とをほぼ類似する形状（円形または楕円形）に形成し、且つ、支持体６１、８１も同様の形状に形成することで音質特性を向上させていた。
【０００８】
しかしながら、従来のスピーカ装置では、図１０に示すように、後面スピーカ７０（ＷＦスピーカ）と、表面スピーカ８０（ＭＩＤスピーカ８２及びＴＷスピーカ８４）との間に空間Ｈがあり、この空間Ｈがあるが為、支持体８１の裏面に空洞振動及び反射波が生じ音質に悪影響を及ぼしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のスピーカ装置では、図１０に示したように、後面スピーカ７０と表面スピーカ８０との間に空間Ｈが形成されるため、この空間Ｈに残存する定在波、及び反射する反射波、並びに空間Ｈ内の共振による空洞振動が発生してしまい音質に悪影響を及ぼしていた。また、従来のスピーカ装置では、前述した悪影響を低減するために空間Ｈ内に吸音材または凹凸を設ける場合があるが、吸音材を設けると部品点数が増えてコストが高くなるとともに、凹凸を設けても大きく（十分に）改善されず支持体８１の表面（意匠面）にヒケ等を発生させてしまうという不具合があった。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決し、複合スピーカ間の空間で発生する定在波、空洞振動、反射波を減少させ、簡単な構造で部品コスト及び部品点数を削減できるスピーカ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、後面スピーカと、この後面スピーカの前面に支持体を介して少なくとも１つ以上支持されて後面スピーカの外形内に配置した表面スピーカとを備え、この表面スピーカの少なくとも１つ以上を圧電スピーカにするとともに圧電スピーカの振動素子と接合する金属振動板の表面に再生音圧レベルを向上させる補助振動板を配設してこの裏面に後面スピーカに対向して逆相の音圧を加える逆相補助振動板を設ける。
【００１２】
ここで、圧電スピーカは、後面スピーカの前面に傾けて支持体に支持するとともに、この傾いた裏面で逆相補助振動板が傾斜して後面スピーカに対向するように設けることが好ましい。また、圧電スピーカは、逆相補助振動板を金属振動板の外周端から裏面を覆うドーム形状、または外周端から略円錐状に広がるホーン形状に形成することが好ましい。また、後面スピーカは低域用のＷＦスピーカであり、表面スピーカはＷＦスピーカと同軸上前面に配置する中域用のＭＩＤスピーカ及びこのＭＩＤスピーカの外周近傍に少なくとも１つ以上配置した圧電スピーカによる高域用のＴＷスピーカであり、３ウェイ以上のコアキシャルスピーカを形成することが好ましい。また、後面スピーカと表面スピーカとの他の実施例は、低域用のＷＦスピーカ、中域用のＭＩＤスピーカ、及び高域用のＴＷスピーカの中で２つを組み合わせてなることが好ましい。この後面スピーカと表面スピーカとは、同軸上に各々配置した２ウェイのコアキシャルスピーカを形成することが好ましい。また、後面スピーカは、円形または楕円形のコーンスピーカであることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明によるスピーカ装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明によるスピーカ装置の一実施形態を示す図である。また、図２は、図１に示したＡ−Ａ線の断面を示す図である。また、図３は、図２に示したＢ部の詳細を示す拡大図である。また、図４は、図２に示したスピーカ装置による再生音周波数特性を示す図である。また、図５は、図４に示したＣ部の詳細を示す拡大図である。また、図６は、図２に示したＢ部の他の実施例を示す図である。また、図７は、図２に示した圧電スピーカによるＴＷスピーカ２４の他の実施例を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明によるスピーカ装置の一実施形態は、図９に示した従来技術と同様に、楕円型による抄紙したコーン状の振動板を有した後面スピーカ１０と、この後面スピーカ１０の前面に支持体２１を介して支持されて後面スピーカの外形内に配置した表面スピーカ２０とを備えている。ここで、後面スピーカ１０は、低域用のＷＦ（ウーファ）スピーカを構成している。また、表面スピーカ２０には、支持体２１を介して前面に支持され、ＷＦスピーカの同軸上前面に配置する楕円型の振動板を有した中域用のＭＩＤ（ミドルレンジ）スピーカ２２と、このＭＩＤスピーカ２２の両側に配置した圧電スピーカによる高域用のＴＷ（ツィータ）スピーカ２４とを各々備えている。これにより後面スピーカ１０と表面スピーカ２０とは、ＷＦスピーカを１つ、ＭＩＤスピーカ２２を１つ、及びＴＷスピーカ２４を２つ備えた４ウェイのコアキシャルスピーカを形成している。
【００１５】
ここで、ＴＷスピーカ（圧電スピーカ）２４は、図２に示すように、セラミック等からなる振動素子２４ａを接合した金属振動板２４ｂを備え、この金属振動板２４ｂの表面に再生音圧レベルを向上させる補助振動板２４ｃを配設して薄板状に形成している。そして、このＴＷスピーカ２４は、図１０に示した従来技術とは異なり、補助振動板２４ｃの裏面に配設して後面スピーカ１０に対向して逆相の音圧を加える逆相補助振動板２４ｄを設けている。この補助振動板２４ｃ及び逆相補助振動板２４ｄは、図３に示すように、金属振動板２４ｂの両面外周から覆うようにドーム形状に形成され、この金属振動板２４ｂの外周から振動を中心に伝達して音圧レベルを向上している。即ち、ＴＷスピーカ２４は、裏面に逆相補助振動板２４ｄを設けることで、図２に示した後面スピーカ（ＷＦスピーカ）１０との間に形成される空間（図１０に示した空間Ｈ）に逆相の音圧を常に加えるため、この空間内に発生する定在波、空洞振動、及び反射波を打ち消して減少させることができる。
【００１６】
再び、図１を参照して支持体２１は、図９に示した従来技術と同様に、外周の形状を後面スピーカ（ＷＦスピーカ）１０の形状に合わせてほぼ略楕円状に形成するとともに、この中心に支持するＭＩＤスピーカ２２も楕円型を用いることで、後面スピーカ１０との隙間Ｄが外周に沿ってほぼ均一になるように形成している。従って、後面スピーカ１０及び表面スピーカ２０は、位相差が生じず指向性が改善されるとともに、周波数特性でのピーク及びディップの発生を低減することが可能になる。
【００１７】
このように形成された本発明によるスピーカ装置の一実施形態は、図４及び５に示すように、再生音周波数特性におけるピーク及びディップの発生を、図９に示した従来のスピーカ装置に比べて確実に低減している。ここで、図４には、逆相補助振動板を用いた本実施形態による音圧レベルを実線Ｅで、逆相補助振動板を用いていない従来のスピーカ装置による音圧レベルを点線Ｆで各々記載しており、音圧レベル全体の変化を示している。また、図５には、図４に示した音圧レベル全体の変化において、ディップが発生して特に差が見られるポイントＣを拡大して詳細に示している。
【００１８】
図４に示すように、まず、１０Ｈｚ〜６０００Ｈｚまでの周波数帯域では、実線Ｅ及び点線Ｆがほぼ同じ周波数特性を備えている。また、６０００Ｈｚからの周波数帯域では、実線Ｅ及び点線Ｆの周波数特性に変化が現れている。この際、特に、６０００Ｈｚ〜１００００Ｈｚの周波数帯域には、ディップが発生して実線Ｅと点線Ｆとに大きな差が見られるポイントＣを確認できる。従って、逆相補助振動板を備えた本実施形態による音圧レベル（実線Ｅ）は、図５に示すように、従来のスピーカ装置（点線Ｆ）に比べて、定在波、空洞振動、反射波などによるピーク及びディップの発生を確実に低減していることが分かる。
【００１９】
このように本発明によるスピーカ装置の一実施形態によると、ＴＷスピーカ（圧電スピーカ）２４の逆相補助振動板２４ｄにより逆相の音圧を加えて定在波、空洞振動、反射波を打ち消し、ピーク及びディップの発生を大幅に低減するため、後面スピーカ１０と表面スピーカ２０との空間で音質に悪影響を及ぼすことがなく、聴感上の改善も可能になる。また、本実施の形態では、ＴＷスピーカ（圧電スピーカ）２４に逆相補助振動板２４ｄを設ける簡単な構造により定在波、空洞振動、反射波を打ち消すため、吸音材または凹凸を別途設ける必要がなく、部品点数を削減して部品コストを低減できる。
【００２０】
ところで、ＴＷスピーカ（圧電スピーカ）２４は、図２に示すように、後面スピーカ（ＷＦスピーカ）１０の表面に対向して平行に配置して支持体２１に支持することに限定されるものではなく、例えば、後面スピーカの前面に傾けて支持体に支持することも可能である。このＴＷスピーカを傾けて支持体に支持する他の実施例は、図６に示すように、圧電スピーカからなるＴＷスピーカ３４を設け、このＴＷスピーカ３４を傾けて支持する支持体３１を備えている。ここで、支持体３１及びＴＷスピーカ３４以外は全て図２に示した構成要素と同一であり、同じ構成要素には同様の符号を記載するとともに、重複する説明は省略する。この際、ＴＷスピーカ３４は、振動素子３４ａと接合する金属振動板３４ｂの両面にドーム状に形成され、この表面に再生音圧レベルを向上させる補助振動板３４ｃと、裏面に後面スピーカ１０に対向して逆相の音圧を加える逆相補助振動板３４ｄとを各々設けている。この逆相補助振動板３４ｄは、図３に示した逆相補助振動板とは異なり、ＴＷスピーカ３４とともに傾いた補助振動板３４ｃの裏面で後面スピーカ１０に対向するように傾斜させて設けている。従って、このＴＷスピーカ３４を傾けた他の実施例によると、後面スピーカ１０に対向して逆相補助振動板３４ｄを設けているため、図３に示した逆相補助振動板と同様の効果が得られるとともに、ＴＷスピーカ３４を傾けて支持体３１に支持することで後面スピーカ１０の音圧を反射させて外周側に誘導でき、且つ、補助振動板３４ｃによる前方定位の角度αを調整できる。
【００２１】
一方、逆相補助振動板は、図３及び図６に示したように、金属振動板の外周からドーム状に形成することに限定されるものではなく、例えば、外側に広がるホーン形状に形成することも可能である。このホーン形状の逆相補助振動板を備えるＴＷスピーカの他の実施例は、図７に示すように、振動素子４４ａと接合する金属振動板４４ｂの両面に形成しており、この表面に再生音圧レベルを向上させるドーム状の補助振動板４４ｃと、裏面で後面スピーカ（図示せず）に対向して逆相の音圧を加えるホーン状の逆相補助振動板４４ｄとを各々設けている。このＴＷスピーカ４４は、逆相補助振動板４４ｄをドーム状に形成するのではなく、図７に示した金属振動板４４ｂの裏面外周端から略円錐状に広がるようにホーン形状に形成している。ここで、このＴＷスピーカ４４以外は、全て図２に示した構成要素と同一であり、同じ構成要素には同様の符号を記載するとともに、重複する説明は省略する。従って、ＴＷスピーカの他の実施例によると、後面スピーカ１０に逆相の音圧を加える逆相補助振動板４４ｄを設けているため、図２に示したＴＷスピーカと同様の効果が得られるとともに、この逆相補助振動板４４ｄをホーン形状に形成することで、形状及び大きさによって打ち消す周波数の調整を可能にしている。
【００２２】
以上、本発明によるスピーカ装置の実施の形態を詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、本発明によるスピーカ装置をコアキシャル（同軸）スピーカに形成した実施の形態を説明したが、これに限定されるものではなく、単に所定のスピーカを複数前後にブリッジした構造でもよい。
また、本発明によるスピーカ装置を４ウェイのコアキシャルスピーカに形成した実施の形態を説明したが、これに限定されるものではなく、２ウェイ、３ウェイ、及び４ウェイ以上のスピーカ装置でもよい。
【００２３】
【発明の効果】
このように本発明によるスピーカ装置によれば、複合スピーカ間の空間で発生する定在波、空洞振動、反射波を減少させ、簡単な構造により部品コスト及び部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスピーカ装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１に示したＡ−Ａ線の断面を示す図。
【図３】図２に示したＢ部の詳細を示す拡大図。
【図４】図２に示したスピーカ装置による再生音周波数特性を示す図。
【図５】図４に示したＣ部の詳細を示す拡大図。
【図６】図２に示したＢ部の他の実施例を示す図。
【図７】図２に示した圧電スピーカによるＴＷスピーカの他の実施例を示す図。
【図８】従来のスピーカ装置の一実施形態を示す図。
【図９】従来のスピーカ装置の他の実施形態を示す図。
【図１０】図９に示したＧ―Ｇ線の断面を示す図。
【符号の説明】
１０　　後面スピーカ
２１　　支持体
２０　　表面スピーカ
２２　　ＭＩＤスピーカ
２４　　ＴＷスピーカ
２４ａ　振動素子
２４ｂ　金属振動板
２４ｃ　補助振動板
２４ｄ　逆相補助振動板
【図１】
2004146935.tif 000003
【図２】
2004146935.tif 000004
【図３】
2004146935.tif 000005
【図４】
2004146935.tif 000006
【図５】
2004146935.tif 000007
【図６】
2004146935.tif 000008
【図７】
2004146935.tif 000009
【図８】
2004146935.tif 000010
【図９】
2004146935.tif 000011
【図１０】
2004146935.tif 000012