(57)【要約】【課題】オーディオ信号と共に人間の可聴域を下回る低周波数信号を再生することで、効果的な再生音を伝搬する音声再生システムを得る。【解決手段】  外部から入力されるオーディオ信号と可聴周波数帯域よりも低い低周波信号を出力するアンプと、アンプにより駆動される平面スピーカユニットを有する音声再生システムであって、スピーカユニットを保持する筐体の内部形状が多角柱状であることを特徴とし、これによって、均一な再生周波数帯域特性を有し、大音量を再生することが可能となる音声再生システムによる。【選択図】図１
2005204205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力されるオーディオ信号と可聴周波数帯域よりも低い低周波信号を出力するアンプと、
上記アンプより出力される上記オーディオ信号と低周波信号により駆動される平面スピーカユニットを有する音声再生システムであって、
上記スピーカユニットを保持する筐体の内部形状が多角柱状であることを特徴とする音声再生システム。
【請求項２】
外部から入力されるオーディオ信号と可聴周波数帯域よりも低い低周波信号を出力するアンプと、
上記アンプより出力される上記オーディオ信号と低周波信号により駆動される平面スピーカユニットを有する音声再生システムであって、
上記スピーカユニットを保持する筐体の内部形状が多角柱状であり、上記スピーカ筐体にスピーカユニットの振動板の駆動による内部空気圧を筐体外部に逃がす細長い断面形状のエアダクトが設けられていることを特徴とする音声再生システム。
【請求項３】
外部から入力されるオーディオ信号と可聴周波数帯域よりも低い低周波信号を出力するアンプと、
上記アンプより出力される上記オーディオ信号と低周波信号により駆動される平面スピーカユニットと、
上記スピーカユニットを保持する内部形状が多角柱状である筐体で構成される音声再生システムであって、
上記筐体は、上記スピーカユニットの振動板の前後運動によって上記スピーカ筐体内の空気を筐体外部に押し出すエアダクトを有し、低周波信号によって上記振動板が駆動されることにより、オーディオ信号による再生音が上記エアダクトから押し出されることを特徴とする音声再生システム。
【請求項４】
上記エアダクトは、スピーカユニットを挟んで両側に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の音声再生システム。
【請求項５】
上記スピーカ筐体の内部形状は、正６角柱状であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の音声再生システム。
【請求項６】
低周波信号は、４Ｈｚないしは８Ｈであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の音声再生システム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は専用アンプと平面スピーカユニットを用い、オーデオ信号と共に人間の可聴域を下回る低周波数信号を再生することで効果的に再生音を伝搬する音声再生システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オーディオスピーカユニットに、再生音放射面の形状に平面を採用した平面型スピーカがある。平面型スピーカはスピーカ端子に供給される電気信号に応じて、平面振動板全体が前後に均一に振動するようになっており、その特徴は広い再生周波数帯域を確保できることである。
【０００３】
平面型スピーカは振動板の大きさが一定以下の大きさでなければ、構造上うまく機能せず、また振動板をなるべく軽量にすることにより、性能向上を図ることができる。ところが、振動板を軽量化すると振動板自体の強度が下がり、強力な音圧を再生することが困難となる。従って平面型スピーカを用いる場合、再生音を一定以上の大きさで再生することは困難であった。
【０００４】
平面型スピーカの長所を生かし、かつ、上記の課題を解決する発明が開示されている。（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１には、マグネットとボイスコイルからなる駆動ユニットを複数、平面振動板全体に配置して、全面駆動型の平面スピーカとし、振動板全体を同時かつ均一に振動させることにより広い再生周波数帯域を確保し、ビリツキの発生を抑え、かつ、過渡特性に優れた平面スピーカが開示されている。
【０００６】
特許文献１記載の発明によれば、従来からの平面振動板をサブ振動板とし、その上にメイン振動板を用いることで振動板自体の強度を増している。振動板強度増加により、振動板自体の重量が増加することへ対処するために、スピーカユニット内に振動板を保持するための補強材を施し、これにより、振動板の強度を高めることに成功している。この改善により、より高い振動数に対して再生特性が向上し、高域特性の上限を３０キロヘルツ以上にすることができる。
【０００７】
ここで、特許文献１記載の発明にかかる平面型スピーカを用いると、平面型スピーカの再生特性を向上することができるが、改善されるのは高域特性のみであり、低域特性の改善はさほど図ることが出来ず他の工夫を施す必要がある。
【０００８】
スピーカの再生特性を改善する方法として他の発明が開示されている（例えば特許文献２参照）。特許文献２記載の発明には、原波形に忠実な波形を再生することができるスピーカ装置が開示されている。
【０００９】
特許文献２記載の発明は、マグネットとフレームと振動板を備えた、スピーカユニットの上記フレームを、緩衝部材を介してスピーカ筐体に固定し、このスピーカ筐体を卵形状にすることで、再生波形を乱す原因となっていたスピーカユニットによる機械振動とスピーカ筐体側板の振動を抑えるようにしたものである。これによって原音と干渉する雑音の発生を少なくし、スピーカユニットに入力された信号を忠実に再現することが可能になる。
【００１０】
しかしながら、特許文献２記載の発明にかかるスピーカ装置を用いて入力信号の再生特性の改善を図りそれによって低周波帯域の特性改善を図ったとしても、平面型スピーカの特徴である均一な周波数特性を生かす為にはさらなる工夫の余地がある。
【特許文献１】特開２００３−３２７８７号公報
【特許文献２】特開２００１−７８２２８５号公報
【００１１】
上に示したような発明を用いて、従来からある平面型スピーカユニットとスピーカ筐体及びアンプによる電気信号を音響信号に変換する音声再生システムにおいて、さらに高音質で大音量の再生音を放射するためには、振動板の寸法を大きくする必要がある。再生特性が良い平面スピーカは、さらに大きな振動板を用いると強度が保てなくなるので大きさには限界がある。また、スピーカユニットの振動を大きくすると、機械振動自体が大きくなり筐体の構造にもさらなる工夫が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、アンプと平面スピーカユニットを用いて再生特性が良くかつ、再生効率の高い音声再生システム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】
【００１３】
請求項１記載の発明は、外部から入力されるオーディオ信号と可聴周波数帯域よりも低い低周波信号を出力するアンプと、上記アンプより出力される上記オーディオ信号と低周波信号により駆動される平面スピーカユニットを有する音声再生システムであって、上記スピーカユニットを保持する筐体の内部形状が多角柱状であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、外部から入力されるオーディオ信号と可聴周波数帯域よりも低い低周波信号を出力するアンプと、上記アンプより出力される上記オーディオ信号と低周波信号により駆動される平面スピーカユニットを有する音声再生システムであって、上記スピーカユニットを保持する筐体の内部形状が多角柱状であり、上記スピーカ筐体にスピーカユニットの振動板の駆動による内部空気圧を筐体外部に逃がす細長い断面形状のエアダクトが設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、外部から入力されるオーディオ信号と可聴周波数帯域よりも低い低周波信号を出力するアンプと、上記アンプより出力される上記オーディオ信号と低周波信号により駆動される平面スピーカユニットと、上記スピーカユニットを保持する内部形状が多角柱状である筐体で構成される音声再生システムであって、上記筐体は、上記スピーカユニットの振動板の前後運動によって上記スピーカ筐体内の空気を筐体外部に押し出すエアダクトを有し、低周波信号によって上記振動板が駆動されることにより、オーディオ信号による再生音が上記エアダクトから押し出されることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、上記エアダクトは、スピーカユニットを挟んで両側に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、スピーカ筐体の内部形状が、正６角柱状であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の発明において、低周波信号は、４Ｈｚないしは８Ｈであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、均一な再生周波数帯域特性を有する平面型スピーカユニットを用いて、振動板自体をさらに大きくすることなく、大音量を再生することが可能となる音声再生システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明にかかる音声再生システムの実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明における音声再生システムの機器構成を表した構成図である。図１において、アンプ１は外部のオーディオ信号発生装置（例えばＣＤプレーヤなど）と接続するコネクタ２と駆動電源コネクタ３とスピーカを接続するスピーカ用コネクタ４を具備している。該アンプ１の駆動用電源コネクタ３は商用電源の他に、車両用蓄電池電源、太陽発電を用いた電源などに対応するため、電源変換器９を併せて具備している。
また、アンプ１にはオーディオ信号の出力レベルを調整するオーディオボリューム５と、低周波帯信号の出力レベルを調整する低周波ボリューム６、また、発生する低周波の周波数選択スイッチ７を具備している。
【００２２】
アンプ１のスピーカコネクタ４と左右１組のスピーカ８はそれぞれスピーカケーブルで接続されている。
【００２３】
アンプ１の電源用コンセント３を商用電源に接続し、図示しないオーディオ信号発生装置をコネクタ２に接続してオーディオ信号を入力すると、アンプ１でオーディオ信号が増幅され、スピーカ８に上記増幅されたオーディオ信号が入力される。スピーカの振動板が上記オーディオ信号に応じて振動することによって再生音が放射される。スピーカ８から出力される音声レベルないし音圧は、オーディオボリューム５によって調整することができる。
【００２４】
スピーカ８は、アンプ１から出力される低周波信号によっても駆動される。従って、スピーカ８は、オーディオ信号と低周波信号によって駆動されることになる。アンプ１に具備している低周波ボリューム６を調整することで、上記低周波信号の出力レベルも調整することができる。
【００２５】
次に本音声再生システムに用いるスピーカ筐体の構造を図２によって説明する。図２（ａ）は、スピーカ８の正面図であり、図２（ｂ）はスピーカ８の左側面図である。
【００２６】
図２（ａ）において、中央の矩形構造物は平面スピーカユニット９であり、スピーカユニット９はスピーカ筐体８０の前面の板であるバッフル板に固定されている。上記バッフル板には、平面スピーカユニット９を挟んで両側（図２（ａ）では左右）に筐体８０の内部と筐体８０の外部とを連通させるためのスリット８１が設けられている。
【００２７】
スリット８１は、スピーカ筐体表面上に空いた細長い穴であるが、筐体内部において、エアダクト８２と接合している。図２（ａ）においてスリット８１の外周に点線でエアダクト８２を示している。また、図２（ｂ）の側面図では、筐体内部に設置されているエアダクト８２を点線にて示している。エアダクト８２はスピーカ筐体８０の正面から背面に向かって設置され、スピーカ筐体の奥行きの半分程度の長さのものである。スピーカ筐体８０は、同じ形で同じ大きさの６枚の板を結合することにより、側板が形成されている。従って、スピーカ筐体８０の側板は正６角柱状になっており、スピーカ筐体８０の内部も正６角柱状になっている。スピーカ筐体８０の背面には、背板が固定され、背板に外部接続用ターミナルが取付けられている。
【００２８】
次に、本音声再生システムに用いるスピーカユニットの例を図３に示す。平面スピーカユニット９は、スピーカ筐体８０に設置されている。図３に示すスピーカ９において図示しない信号入力線からオーディオ信号を入力し、それによって、メイン振動板９１とサブ振動板９４が振動し、再生音を放射する（以下、メイン振動板とサブ振動板を合わせて振動板９０と言う）。振動板９０の振動（図３において左右の運動）を支える補強材９２によって、振動板９０は左右に運動し、その結果スピーカ９の内部空気が圧縮伸張されることになる。  この、内部空気を抜くために空気穴９３がスピーカ９ユニットの背面（図３において左側）に設けられている。
【００２９】
本発明による音声再生システムにおいて、アンプ１から出力調整されるオーディオ信号と低周波信号はスピーカ８に入力され、スピーカ８が有しているしスピーカユニット９によってオーディオ信号と低周波信号が再生されスピーカ正面に放射される。ここで、低周波信号は可聴周波数帯域よりも著しく低い周波数であるために、オーディオ信号以外の音が聞こえることはない。上記低周波信号は、選択スイッチ７によって、例えば４Ｈｚと８Ｈｚに切り換えることができる。周波数の切り換えは連続的に行うことができるようにしてもよい。低周波信号は可聴域よりも十分に低ければよく、４〜８Ｈｚに限定されないが、４〜８Ｈｚが望ましい。
【００３０】
また、低周波信号による振動板９０の振動は視覚で捉えられるほどゆっくりとしたものである。これによって、スピーカ筐体内の空気が圧縮・伸張され、筐体内部に押し出されることになる。
【００３１】
この低周波信号による振動板９０の動きによってスピーカ筐体８０内部に押し出された空気は、スピーカ筐体８０内部に設けられているエアダクト８２を通過し、スピーカ筐体８０正面に設けられているスリット８１からスピーカ外部に押し出される。
【００３２】
この押し出される空気により、スピーカユニット９によって再生され放射されるオーディオ信号はより遠くまで運ばれることになる。この作用は例えれば、風によって遠くの音が聞こえる作用と似ている。この作用によりスピーカユニット自体にて再生される音圧が小さくても、減衰することなくスピーカ面から離れた場所にあっても届くようになる。
【００３３】
以上説明した実施の形態によれば、再生される音圧レベルが聴覚として認識することが出来ない周期で変化するため、生体に癒し効果を与えるることも可能となる。
【００３４】
また、以上説明した実施の形態において、スピーカ筐体は正６角柱状に限定されないが、正６角柱状が望ましい。また、スピーカ筐体は木材を用いることが望ましく、木材であれば間伐材でも構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、一般用途のオーディオ機器として使用することもできるし、リラックス効果と覚醒効果を得ることができ、集中力向上のための手段としても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明にかかる音声再生システムの実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明にかかるスピーカの実施の形態を示す（ａ）が正面図で（ｂ）が左側面図である。
【図３】本発明にかかるスピーカユニットの実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    アンプ
８    スピーカ
８０  スピーカ筐体
８１  スリット
８２  エアダクト
９    スピーカユニット
９０  振動板
９１  メイン振動板
９２  スピーカ補強材
９３  スピーカ空気穴
９４  サブ振動板
【図１】
2005204205.tif 000003
【図２】
2005204205.tif 000004
【図３】
2005204205.tif 000005