(57)【要約】【課題】簡単な構造で出力が大きく音響特性の安定したアレイスピーカシステムを提供すること。【解決手段】入力される信号に応じて各々が音響を放射する複数のスピーカユニット１００と、複数のスピーカユニット１００を一列に配置して支持する外装ケース２００と、を備えたアレイスピーカシステム１０を開示する。複数のスピーカユニット１００の各々は、音響を放射する音響放射面を具備する振動部材１１１と、信号に応じて振動部材１１１を駆動するアクチエータ１１２とを含むスピーカ１１０と、スピーカ１１０を支持するバックキャビティボックス１２０と、を備え、バックキャビティボックス１２０は、振動部材１１１の音響放射面Ｇに対して反対の側に、スピーカ１１０と背面空間Ｈを形成する。【選択図】図１
2013093845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイスピーカシステムであって、
入力される信号に応じて各々が音響を放射する複数のスピーカユニットと、
前記複数のスピーカユニットを支持する外装ケースと、を備え、
前記複数のスピーカユニットの各々は、
前記信号に応じて音響を放射する振動部材を駆動するスピーカと、
前記スピーカを支持するバックキャビティボックスと、を備え、
前記バックキャビティボックスは、前記振動部材において音響放射面と反対の側に背面空間を形成することを特徴とするアレイスピーカシステム。
【請求項２】
複数のスピーカユニットの各々の前記バックキャビティボックスの形状と寸法とは互いに同一であることを特徴とする、請求項１に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項３】
前記外装ケースは、前記複数のスピーカユニットを一列に同一の間隔で配置して支持することを特徴とする、請求項１又は２に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項４】
前記複数のスピーカユニットが配列される方向に対して直交する面で切った前記背面空間の切断面の面積が、前記複数のスピーカユニットが配置される方向に沿って一定である部分空間を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項５】
前記背面空間のうち、前記部分空間を除く空間は、前記複数のスピーカユニットが配列される方向に対して直交する面で切った切断面の面積において、前記部分空間より小さい、請求項４に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項６】
前記部分空間を除く空間と前記部分空間とは連通している、
請求項４又は５に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項７】
前記複数のスピーカユニットを構成する各々の前記振動部材が有する音響放射面は、前記複数のスピーカユニットが配列される方向に対して平行に延在する１対の長辺と互いに並列する１対の短辺を含む輪郭を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項８】
前記複数のスピーカユニットの各々は、前記背面空間に充填された吸音部材を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項９】
前記音響放射面は、前記複数のスピーカユニットが配列される方向に沿って拡がる平面状であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項１０】
前記背面空間が実質的に密閉されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項１１】
前記複数のスピーカユニットの各々は、前記背面空間に充填された吸音部材を有し、
前記吸音部材は吸音特性の異なる複数の吸音材によって構成されていることを特徴とする、請求項１乃至７、９、１０のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項１２】
前記複数のスピーカユニットの各々は、前記背面空間に充填された吸音部材を有し、
前記背面空間のうち、前記部分空間を除く空間に、吸音特性の異なる複数の吸音部材が設けられている請求項４乃至６のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【請求項１３】
前記スピーカユニットは、その正面が前記音響放射面に対して一部を切り欠いた形状を有する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のアレイスピーカシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイスピーカシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカシステムの一つのタイプとして、複数のスピーカを単数又は複数の列に並べたアレイスピーカシステムがある。アレイスピーカシステムは、単数又は複数の列に並ぶ複数の音響放射面を有する。アレイスピーカシステムは、単数又は複数の列に配置された複数のスピーカと、それら複数のスピーカを支持する外装ケースとで構成することができる（特許文献１〜５を参照）。
【０００３】
スピーカは、コーン型振動板又は平面型振動板を有することができる。
アレイスピーカシステムを構成するスピーカの一つのタイプとして、コーン型振動板をもつスピーカがある。
コーン型振動板をもつスピーカは、音響を円錐状の放射面から放射する。スピーカは、例えば、円錐状に形作られた振動板とフレームとボイスコイル式アクチエータとで構成することができる。振動板は面外変形可能になっている。
ボイスコイル式アクチエータは、磁気空隙に位置するボイスコイルに交番電圧を印加されて、振動板を面外振動させると、音響が振動板の面から放射される。
【０００４】
図１４は、円形のスピーカを複数並べる従来のアレイスピーカシステム３０の正面図である。アレイスピーカシステム３０は、各々が円形の振動板３１１とフレーム３１３とを有する、複数のスピーカユニット３００からなる。
【０００５】
従来のアレイスピーカシステム３０では、各々のスピーカユニット３００の円形の振動板３１１から放射される音響は重なり合うため、結果的に単独のスピーカユニット３００を用いた場合よりも大きな音響出力を得ることができる。
【０００６】
スピーカシステムを構成するスピーカのもう一つのタイプとして、平面型振動板をもつスピーカがある。
平面型振動板をもつスピーカは、音響を平面の放射面から放射する。
例えば、スピーカは、平板でできた振動板とエッジとフレームとボイスコイル式アクチエータとで構成することができる。フレームが、エッジを介して振動板を支持する。
ボイスコイル式アクチエータは、磁気空隙に位置するボイスコイルに交番電圧を印加されて、振動板を面外振動させると、音響が振動板の面から放射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２２５３８９号
【特許文献２】特開２００５−２１０５０８号
【特許文献３】特開平６−２３３３７７号
【特許文献４】特開平５−９１５８６号
【特許文献５】特開平６−９０４９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アレイスピーカシステムは複数のスピーカを一列に配置して音響を放射するため、単一のスピーカを用いた場合よりも大きな音響出力を得ることができる。しかしながら、従来のアレイスピーカシステムでは、複数のスピーカを支持する外装ケースが、複数のスピーカから発生する音を反響する一つの大きな背面空間を形成し、減衰しにくい低周波数の定在波を発生させる原因となった。これらの低周波数の定在波は、アレイスピーカシステムの音響特性に予期しない影響を与えることがあった。
また、図１４に示す、円形のスピーカを複数並べる従来のアレイスピーカシステムでは、円形の振動板３１１が形成する音響放射面Ｇ’は円形であり、結果として、隣接する音響放射面の間の距離は例えば、距離ｄ１、ｄ２、ｄ３と異なることになる。このため、隣接する音響放射面の間の距離の差異に応じて周波数の異なる様々な干渉が発生することがあった。
このような音響の干渉の影響を最小限にするためには、隣接する音響放射面の間の距離をできる限り小さくするのが望ましいが、円形の音響放射面を持つスピーカでは隣接する音響放射面の間の距離を短くすることには限界があり、構造が複雑になるという課題があった。
【０００９】
本発明は上述の課題を鑑みて案出されたもので、簡単な構造で出力が大きく音響特性がより安定したアレイスピーカ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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によると、アレイスピーカシステムであって、入力される信号に応じて各々が音響を放射する複数のスピーカユニットと、前記複数のスピーカユニットを支持する外装ケースと、を備え、前記複数のスピーカユニットの各々は、前記信号に応じて音響を放射する振動部材を駆動するスピーカと、前記スピーカを支持するバックキャビティボックスと、を備え、前記バックキャビティボックスは、前記振動部材において音響放射面と反対の側に背面空間を形成することを特徴とするアレイスピーカシステムを提供する。
【００１１】
複数のスピーカユニットを配列することにより、簡単な構造で出力を大きくすることができる。さらに、複数のスピーカユニットの各々において、音響放射面に対して反対の側にスピーカとバックキャビティボックスとによって背面空間を形成するようにした。これにより、背面空間の大きさはスピーカユニットの大きさに応じた寸法に限定され、発生する定在波の周波数を比較的高くすることができる。高い周波数の定在波は減衰させることが容易であるので、音響特性を安定化することができる。したがって、簡単な構造で出力が大きく、音響特性の安定したアレイスピーカシステムを提供できる。
【００１２】
上述のアレイスピーカシステムにおいて、複数のスピーカユニットの各々の前記バックキャビティボックスの形状と寸法とは互いに同一としてもよい。この構成によって、各々のスピーカユニットの背面空間で発生する定在波の振動特性を近似させることができるので、結果として、各々のスピーカユニットの音響特性を近似させることが可能となる。
【００１３】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記外装ケースは、前記複数のスピーカユニットを一列に同一の間隔で配置して支持してもよい。この構成により、複数のスピーカユニットから各々に放射される音響が合成されてできる全体の音響特性の乱れがスピーカユニットの並び方向に対して均一とすることができる。
【００１４】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記複数のスピーカユニットが配置される方向に対して直交する面で切った背面空間の切断面（あるいはその一部の断面）の面積が前記複数のスピーカユニットが配置される方向に沿って同一の間隔毎ごとに見た場合、一定としてもよい。この構成により、背面空間に発生する定在波の特性を安定させることができ、複数のスピーカユニットから放射される音響が合成されて生じる全体の音響特性の乱れを、スピーカユニットの並び方向に対して少なくすることができる。
【００１５】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記複数のスピーカユニットを構成する各々の前記振動部材が有する音響放射面は、前記複数のスピーカユニットが配置される方向に対して平行に延在する１対の長辺と互いに並列する１対の短辺を含む輪郭を有するようにしてもよい。この構成により、複数のスピーカユニットから放射される音響が合成されて生じる全体の音響特性の乱れを、スピーカユニットの並び方向に対して減少させることが可能となる。
【００１６】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記複数のスピーカユニットの各々は、前記背面空間に充填された吸音部材を有してもよい。この構成により、背面空間で発生する定在波を減衰させることができる。
【００１７】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記音響放射面は、前記複数のスピーカユニットが配置される方向に沿って拡がる平面状としてもよい。この構成により、背面空間で発生した定在波が安定し、音響放射面に与える影響が少なくなる。さらに、アレイスピーカシステムの音響特性が、等音圧分布曲線に描いた場合に扇形に拡がる安定した指向性パターンを有するようになる。
【００１８】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記背面空間が実質的に密閉されるようにしてもよい。この構成により、背面空間で発生する定在波が背面空間の外側の空間の影響を受けにくくなるので、結果として、定在波を安定させることが可能となる。
【００１９】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記吸音部材が複数の吸音特性の異なる吸音材を隣り合わせて層状に重ねたものとしてもよい。この構成により、吸音特性の異なる吸音材により、様々な周波数の定在波を減衰させることができる。したがって、背面空間で発生した定在波を一層安定して減衰させることができる。
【００２０】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記バックキャビティボックスは、前記スピーカを支持する第一バックキャビティボックスと、該第一バックキャビティボックスを支持する第二バックキャビティボックスと、を含み、前記背面空間は、前記第一バックキャビティボックスにより前記振動部材の音響放射面に対して反対の側に形成される第一背面空間と、前記第二バックキャビティボックスにより前記第一背面空間と連通して形成される第二背面空間と、を含み、前記第一背面空間の空間容積が前記第二背面空間の空間容積より小さくなるようにしてもよい。この構成により、第二背面空間で発生した定在波が第一背面空間を介して振動部材に与える影響を小さくできる。
【００２１】
さらに、上述のアレイスピーカシステムにおいて、前記スピーカユニットは、その正面が前記音響放射面に対して一部を切り欠いた形状を有する。この切り欠きを設けたことにより、音響放射面から放射する音波がバックキャビティボックスに邪魔されずに正面の側に放射して、乱れの少ない指向性を実現できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、簡単な構造で出力が大きく音響特性の安定したアレイスピーカシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るアレイスピーカシステムの斜視図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係るアレイスピーカシステムの斜視図である。
【図３】本発明の第三の実施形態に係るアレイスピーカシステムの斜視図である。
【図４】本発明の第三の実施形態に係るスピーカのＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係るスピーカの側面図である。
【図６】本発明の第三の実施形態に係るスピーカの正面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に係るアレイスピーカシステムの側面断面図である。
【図８】本発明の第三の実施形態に係るアレイスピーカシステムの平面断面図である。
【図９】本発明の第四の実施形態に係るアレイスピーカシステムの平面断面図である。
【図１０】本発明の第五実施形態に係るアレイスピーカシステムの平面断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るアレイスピーカシステムの作用説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るアレイスピーカシステムの音響特性図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るアレイスピーカシステムの正面図である。
【図１４】円形のスピーカを複数並べた従来のアレイスピーカシステムの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、本明細書では、類似の構成には同一の符号を付して説明する。
【００２５】
最初に、本発明の第一の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の斜視図であって、個別のスピーカユニット１００を一部破断して示す部分破断斜視図と、複数のスピーカユニット１００が外装ケース２００に支持される様子を示す斜視図とからなる。スピーカユニット１００の部分破断斜視図から、スピーカユニット１００が有する背面空間Ｈが示される。
【００２６】
アレイスピーカシステム１０は、複数のスピーカユニット１００と外装ケース２００とで構成される。
個々のスピーカユニット１００は、スピーカユニット１００に入力される信号に応じて音響を放射する音響機器である。
外装ケース２００は、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を支持する構造体である。
【００２７】
図１の部分破断図に示すように、アレイスピーカシステム１０を構成する各々のスピーカユニット１００は、スピーカ１１０とバックキャビティボックス１２０とで構成される。
アレイスピーカシステム１０を構成する各々のスピーカユニット１００は、スピーカ１１０とバックキャビティボックス１２０と吸音部材（図１には示していない）で構成してもよい。
【００２８】
スピーカ１１０は、振動部材１１１とアクチエータ１１２とで構成される。
スピーカ１１０は、振動部材１１１とアクチエータ１１２とアクチエータフレーム１１３とで構成されてもよい。
例えば、スピーカ１１０は、ダイナミック型スピーカでもよい。
振動部材１１１は、音響を放射する音響放射面Ｇを正面に設けている。
例えば、図１のアレイスピーカシステムでは、振動部材１１１は、円錐状の音響放射面Ｇを正面に設けている。
また、図１のアレイスピーカシステムでは、振動部材１１１は、コーン型振動板を有するようになっている。アクチエータ１１２は、信号に応答して振動部材１１１を駆動する。例えば、アクチエータ１１２は、ボイスコイル式アクチエータでもよい。
【００２９】
バックキャビティボックス１２０はスピーカ１１０を支持し、音響放射面Ｇが具備された側とは反対の側である振動部材１１１の背面の側にスピーカ１１０と囲われた空間である背面空間Ｈを形成する。
【００３０】
複数のスピーカユニット１００が有するそれぞれのバックキャビティボックス１２０の形状と寸法とは、図１に示すように、互いに同一であってもよい。即ち、複数のスピーカユニット１００を構成するスピーカ１１０を同一の形状と寸法とし、かつ、スピーカ１１０をそれぞれのバックキャビティボックス１２０における同一の位置に配置するようにして、複数のスピーカユニット１００が有するそれぞれの背面空間Ｈの形状と寸法とが互いに同一となるようにしてもよい。
【００３１】
図１に示すように、外装ケース２００は、複数のスピーカユニット１００の各々を同一のピッチＰで一列に配置した状態で支持する。なお、外装ケース２００の板厚は、例えば、バックキャビティボックス１２０の板厚よりも大きくなっている。スピーカ１１０をバックキャビティボックス１２０だけでなく、板厚の外装ケース２００で二重に支持することにより、スピーカ１１０をバックキャビティボックス１２０だけで支持した場合に比べ、スピーカユニット１００の共振周波数を高くすることができるため、背面空間Ｈで生じる定在波の周波数をより高くすることができる（後述するように、周波数の高い音響は、周波数の低い音響よりも減衰させることが容易である）。また、外装ケース２００は、バックキャビティボックス１２０よりも剛性の高い性質を用いて同様の効果を得ることができる。
ここで、ピッチＰとは、個々のスピーカユニット１００の、スピーカユニット１００が配列される列方向（仮想線Ｌの延伸方向）の長さをいう。
【００３２】
仮想線Ｌを想定すると、図１においては、複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って一列に配置し、外装ケース２００が、仮想線Ｌに沿って一列に配置された複数のスピーカユニット１００を支持するようになっている。さらに、図示しないが、複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って同一のピッチＰの間隔で一列に配置するようにして、外装ケース２００は、仮想線Ｌに沿って同一のピッチＰで一列に配置された複数のスピーカユニット１００を支持するようにしてもよい。あるいは、複数のスピーカユニット１００を複数の列に各々一列ずつ並べ、外装ケース２００は、この複数の列に各々一列ずつ並べた複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って支持するようにしてもよい。仮想線Ｌは、複数のスピーカユニット１００が配置される一の方向を示し、仮想線Ｌは直線であってもよく、あるいは、曲線であってもよい。ここで、複数のスピーカユニット１００が有するそれぞれの音響放射面Ｇは、仮想線Ｌに対して垂直でかつ同一の方向を向く。
【００３３】
ところで、背面空間Ｈの形状として、仮想線Ｌに対して直交する任意の仮想の面によって切断した断面の面積が、仮想線Ｌに沿って常に一定となるようにしてもよい。あるいは、この断面の輪郭の形状と寸法が、仮想線Ｌに沿って常に一定となるようにしてもよい。いずれの場合でも、背面空間Ｈの側面及び後面は仮想線Ｌに対して平行に設けられる。背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）の形状も仮想線Ｌに対して平行となるように構成する。
もしくは、背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）の形状が仮想線Ｌに対して平行でない場合（例えば、アクチュエータの背面の形状が複雑な場合）には、後述する図７に例示するように、背面空間Ｈを仮想線Ｌに沿った複数の空間に仕切ることによって、その仕切られた一部の空間の断面の面積（上記仮想の面によって切断した断面の面積）が一定となるようにしてもよい。
定在波は、背面のバックキャビティボックス１２０とスピーカ１１０とで成形される背面空間Ｈの寸法に応じた周波数で発生する。具体的には、背面空間Ｈの上面と下面の距離、背面空間Ｈの左右側面の距離、背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）と後面の距離を半波長として定在波は発生する。音波の１波長は、音の伝搬速度（３４０００センチ／秒）を周波数で除して得られるので、例えば、１７００Ｈｚの周波数の音の半波長は約１０センチとなる。例えば、バックキャビティボックス１２０の一番大きな寸法を上面と下面の距離で１０センチとすると、１７００Ｈｚ以下の周波数の定在波は発生しない。
背面空間Ｈを、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの断面（あるいはその一部の断面）の面積が、仮想線Ｌに沿って常に一定となるようにすることにより、発生する定在波の波長を一定に抑えることができる。
さらに、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの断面（あるいはその一部の断面）の輪郭の形状と寸法が、仮想線Ｌに沿って常に一定とすることによって、仮想線Ｌに沿って発生する定在波の波長を同一とすることができる。
【００３４】
なお、背面空間Ｈは、組み立て時に生ずる僅かの隙間を許容して実質的に密閉してもよい。
【００３５】
吸音部材は、背面空間Ｈで発生した定在波を減衰させるための部材であり、背面空間Ｈに充填することができる。
即ち、アレイスピーカシステム１０の各々のスピーカユニット１００は、背面空間Ｈに充填される吸音部材を各々有してもよい。
吸音部材は、複数の吸音特性の異なる吸音材を隣り合わせて層状に重ねたものであってもよい。
この場合、複数の吸音材の層状の境目が音響放射面に対して平行であることが好ましい。特に、背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）の形状が仮想線Ｌに対して平行でない場合（例えば、アクチュエータの背面の形状が複雑な場合）には、この複数の吸音材を用いることが望ましい。
吸音材は、背面空間Ｈで発生する定在波を効率的に吸音する材料であってもよく、例えば、吸音材は、グラスウール、樹脂板等で構成することができる。
【００３６】
外装ケース２００は、図１では一例として、単数の列に一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を収納し支持する構造をもつ構造体として説明したが本発明はこれに限定されず、例えば、仮想線Ｌに沿った複数の列に一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を収納する構造であっても同様の効果を得ることができる。
【００３７】
次に、本発明の第二の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０を、図面を参照して説明する。
図２は、本発明の第二の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の斜視図であって、個別のスピーカユニット１００を一部破断して示す部分破断斜視図と、複数のスピーカユニット１００が外装ケース２００に支持される様子を示す斜視図とからなる。スピーカユニット１００の部分破断斜視図から、スピーカユニット１００が有する背面空間Ｈが示される。本発明の第一の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０と対応する構成については同一の符号を付し、説明を一部省略する。
【００３８】
アレイスピーカシステム１０は、複数のスピーカユニット１００と外装ケース２００とで構成される。
スピーカユニット１００は、スピーカユニット１００に入力される信号に応じて音響を放射する音響機器である。
外装ケース２００は、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を支持する構造体である。
【００３９】
図２の部分破断図に示すように、アレイスピーカシステム１０を構成する各々のスピーカユニット１００は、スピーカ１１０とバックキャビティボックス１２０とで構成される。
アレイスピーカシステム１０を構成する各々のスピーカユニット１００は、スピーカ１１０とバックキャビティボックス１２０と吸音部材（図２には示していない）で構成してもよい。
【００４０】
スピーカ１１０は、振動部材１１１とアクチエータ１１２とで構成される。
スピーカ１１０は、振動部材１１１とアクチエータ１１２とアクチエータフレーム１１３とで構成されてもよい。
例えば、スピーカ１１０は、平面スピーカである。
振動部材１１１は、音響を放射する音響放射面Ｇを正面に設けている。例えば、振動部材１１１は、平面状の振動板である。
本実施形態において振動部材１１１は、上述の実施形態で説明した仮想線Ｌに平行な面に沿って平面状に拡がる、音響を放射する音響放射面Ｇを有する。
【００４１】
振動部材１１１が有する音響放射面Ｇは四角形であり、例えば、図２のアレイスピーカシステムでは、互いに並列する１対の長辺と互いに並列する１対の短辺を含む輪郭により形成されるものである。
振動部材１１１の縁部はアクチエータフレーム１１３により振動面に直交する向きに振動自在になる様に支持される。
複数のスピーカユニット１００が有する音響放射面Ｇはそれぞれ、音響放射面Ｇを形成する輪郭の長辺が各々、仮想線Ｌに対して平行となるように配置されている。
【００４２】
アクチエータ１１２は、スピーカユニット１００に入力される信号に応じて振動部材１１１を駆動する。
例えば、アクチエータ１１２は、ボイスコイル式アクチエータでもよい。
アレイスピーカシステム１０において、振動部材１１１の音響放射面Ｇは各々、同一方向に向くことが好ましいが、必要とされる音響特性に応じて適宜修正してもよい。
【００４３】
バックキャビティボックス１２０はスピーカ１１０を支持し、音響放射面Ｇとは反対の側である振動部材１１１の背面の側にスピーカ１１０と囲われた空間である背面空間Ｈを形成する。
【００４４】
アレイスピーカシステム１０において、スピーカユニット１００が有するバックキャビティボックス１２０は、図２に示すように、それぞれ形状と寸法とが互いに同一であってもよい。即ち、複数のスピーカユニット１００を構成するスピーカ１１０を同一の形状と寸法とし、かつ、スピーカ１１０をそれぞれのバックキャビティボックス１２０における同一の位置に配置するようにして、複数のスピーカユニット１００が有するそれぞれの背面空間Ｈの形状と寸法とが互いに同一となるようにしてもよい。
なお、外装ケース２００の板厚は、例えば、バックキャビティボックス１２０の板厚よりも大きくなっている。スピーカ１１０をバックキャビティボックス１２０だけでなく、板厚の外装ケース２００で二重に支持することにより、スピーカ１１０をバックキャビティボックス１２０だけで支持した場合に比べ、スピーカユニット１００の共振周波数を高くすることができるため、背面空間Ｈで生じる定在波の周波数をより高くすることができる（後述するように、周波数の高い音響は、周波数の低い音響よりも減衰させることが容易である）。また、外装ケース２００は、バックキャビティボックス１２０よりも剛性の高い性質を用いて同様の効果を得ることができる。
【００４５】
図２に示すように、外装ケース２００は、複数のスピーカユニット１００の各々を同一のピッチＰで一列に配置した状態で支持する。
【００４６】
例えば、仮想線Ｌを想定し、複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って一列に配置し、外装ケース２００が、仮想線Ｌに沿って一列に配置された複数のスピーカユニット１００を支持するようにしてもよい。さらに、複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って同一のピッチＰで一列に配置するようにして、外装ケース２００は、仮想線Ｌに沿って同一のピッチＰで一列に配置された複数のスピーカユニット１００を支持するようにしてもよい。あるいは、複数のスピーカユニット１００を複数の列に各々一列ずつ並べ、外装ケース２００は、この複数の列に各々一列ずつ並べた複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って支持するようにしてもよい。仮想線Ｌは複数のスピーカユニット１００が配置される方向を示し、仮想線Ｌは直線であってもよく、あるいは、曲線であってもよい。ここで、複数のスピーカユニット１００が有するそれぞれの音響放射面Ｇは、仮想線Ｌに対して垂直でかつ同一の方向を向く。
【００４７】
ところで、背面空間Ｈの形状として、仮想線Ｌに対して直交する任意の仮想の面によって切断した断面の面積が、仮想線Ｌに沿って常に一定となるようにしてもよい。あるいは、この断面の輪郭の形状と寸法が、仮想線Ｌに沿って常に一定となるようにしてもよい。いずれの場合でも、背面空間Ｈの側面及び後面は仮想線Ｌに対して平行に設けられる。背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）の形状も仮想線Ｌに対して平行となるように構成する。
【００４８】
もしくは、背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）の形状が仮想線Ｌに対して平行でない場合には、後述する図７に例示するように、背面空間Ｈを仮想線Ｌに沿った複数の空間に仕切ることによって、その仕切られた一部の空間の断面の面積（上記仮想の面によって切断した断面の面積）が一定となるようにしてもよい。
定在波は、背面のバックキャビティボックス１２０とスピーカ１１０とで成形される背面空間Ｈの寸法に応じた周波数で発生する。具体的には、背面空間Ｈの上面と下面の距離、背面空間Ｈの左右側面の距離、背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）と後面の距離を半波長として定在波は発生する。音波の１波長は、音の伝搬速度（３４０００センチ／秒）を周波数で除して得られるので、例えば、１７００Ｈｚの周波数の音の半波長は約１０センチとなる。例えば、バックキャビティボックス１２０の一番大きな寸法を上面と下面の距離で１０センチとすると、１７００Ｈｚ以下の周波数の定在波は発生しない。
背面空間Ｈを、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの断面（あるいはその一部の断面）の面積が、仮想線Ｌに沿って常に一定となるようにすることにより、発生する定在波の波長を一定に抑えることができる。
【００４９】
さらに、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの断面（あるいはその一部の断面）の輪郭の形状と寸法が、仮想線Ｌに沿って常に一定とすることによって、仮想線Ｌに沿って発生する定在波の波長を同一とすることができる。
【００５０】
なお、背面空間Ｈは、組み立てのために生ずる僅かの隙間を許容して実質的に密閉してもよい。
【００５１】
吸音部材は、背面空間Ｈで発生した定在波を減衰させるための部材であり、背面空間Ｈに充填することができる。
即ち、アレイスピーカシステム１０の各々のスピーカユニット１００が背面空間Ｈに充填される吸音部材を各々有してもよい。
吸音部材は、複数の吸音特性の異なる吸音材を隣り合わせて層状に重ねたものであってもよい。
この場合、複数の吸音材の層状の境目が音響放射面に平行であることが好ましい。特に、背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）の形状が仮想線Ｌに対して平行でない場合（例えば、複雑な形状を有するアクチュエータ等が音響放射面よりも背面側に設置されている場合）には、この複数の吸音材を用いることが望ましい。
吸音材は、背面空間Ｈで発生する定在波を効率的に吸音する材料であってもよく、例えば、吸音材は、グラスウール、樹脂板等で構成することができる。
【００５２】
外装ケース２００は、図２では一例として、単数の列に一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を収納し支持する構造をもつ構造体として説明したが本発明はこれに限定されず、例えば、仮想線Ｌに沿った複数の列に一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を収納する構造であっても同様の効果を得ることができる。
【００５３】
次に、本発明の第三の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０を、図面を参照して説明する。
図３は、本発明の第三の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の斜視図である。図示されていないが、内部には仮想線Ｌに沿って、複数のスピーカユニット１００が配置されている。
【００５４】
アレイスピーカシステム１０は、上述の実施形態（図１及び２を参照）と同様に、複数のスピーカユニット１００と外装ケース２００とで構成される。類似の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。 
スピーカユニット１００は、信号に対応して音響を放射する音響機器である。
外装ケース２００は、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を支持する構造体である。
【００５５】
アレイスピーカシステム１０の各々のスピーカユニット１００は、スピーカ１１０とバックキャビティボックス１２０とで各々に構成される。
複数のスピーカユニット１００の各々のスピーカユニット１００は、スピーカ１１０とバックキャビティボックス１２０と吸音部材１３０（図８を参照）で各々に構成されてもよい。
【００５６】
図４乃至図６を参照して、本実施形態のスピーカの構造の一例について説明する。
図４に示すように、本実施形態のスピーカ１１０は、振動部材１１１とアクチエータ１１２とで構成される。スピーカ１１０は、複数のアクチエータ１１２を有してもよい。
図５に示すように、本実施形態では一例として、スピーカ１１０は、振動部材１１１と二つのアクチエータ１１２とで構成される。
図４に戻ると、さらに、スピーカ１１０は、アクチエータフレーム１１３を含み、さらに、スピーカ１１０は、振動部材１１１とアクチエータ１１２とアクチエータフレーム１１３の他に、エッジ１１４を含んで構成される。
例えば、スピーカ１１０は、平面スピーカである。
図４に示すように、振動部材１１１は、音響を放射する音響放射面Ｇを正面に設けている。例えば、振動部材１１１は、所定の厚みを有することができる。この板材の表面が音響放射面を構成する。
振動部材１１１は、上述の実施形態で説明した仮想線Ｌに平行な面に沿って拡がる平面状の音響放射面Ｇを有する。
図６に示すように、振動部材１１１は、互いに並列する１対の長辺と互いに並列する１対の短辺を含む輪郭により形成される音響放射面Ｇを有することができる。図６において音響放射面Ｇの輪郭は破線で示されている。
例えば、音響放射面Ｇは、互いに並列する１対の長辺と互いに並列する１対の短辺と長辺の端部と短辺の端部とを各々に繋ぐ４本の曲線を含む輪郭により形成することができる。
例えば、音響放射面Ｇは、四隅にアールをもつ略矩形の輪郭により形成される。振動部材１１１は、平板状の振動板である。
エッジ１１４は、柔軟材料性の部材である。
振動部材１１１の縁部はエッジ１１４を介してアクチエータフレーム１１３に支持される。その結果、振動部材１１１は、音響放射面Ｇに直交する方向に振動し、音響を平面状に放射できる。
複数のスピーカユニット１００は、各々の音響放射面の輪郭の長辺が仮想線Ｌに各々に並列するように配置してもよい。
アクチエータ１１２は、スピーカユニット１００に入力される信号に応じて振動部材１１１を駆動する。
例えば、アクチエータ１１２は、ボイスコイル式アクチエータでもよい。
複数の振動部材１１１の音響放射面Ｇは、同一方向に各々に向いてもよい。
【００５７】
図７に示すように、バックキャビティボックス１２０は、スピーカ１１０を支持し、音響放射面Ｇとは反対の側である振動部材１１１の背面の側にスピーカ１１０と囲われた空間である背面空間Ｈを形成する。
【００５８】
アレイスピーカシステム１０を構成する各々のバックキャビティボックス１２０は形状と寸法とが互いに同一であってもよい。
【００５９】
バックキャビティボックス１２０は、スピーカ１１０を支持する第一バックキャビティボックス１２１と第一バックキャビティボックス１２１を支持する第二バックキャビティボックス１２２とパッキン１１５とで構成されている。
【００６０】
第一バックキャビティボックス１２１はスピーカ１１０と第一背面空間Ｈ１を形成する。
第二バックキャビティボックス１２２は第一バックキャビティボックス１２１と第二背面空間Ｈ２を形成する。
即ち、背面空間Ｈは、振動部材１１１の背面に接する第一背面空間Ｈ１と第一背面空間Ｈ１に連通する第二背面空間Ｈ２を有する。この場合、第二背面空間Ｈ２については、仮想線Ｌに対して直交する任意の仮想の面によって切断した断面の面積が、仮想線Ｌに沿って一定となるように形成する。
【００６１】
この場合、第一背面空間Ｈ１の空間容積は、図７に示すように、第二背面空間Ｈ２の空間容積より小さくてもよい。別の表現をすれば、仮想線Ｌに対して垂直な方向からスピーカ１１０の正面を見て、第一背面空間Ｈ１の幅寸法は、第二背面空間Ｈ２の幅寸法より小さくてもよい。また、仮想線Ｌに対して垂直な方向からスピーカ１１０の正面を見て、視線に対して垂直な面で切った第一背面空間Ｈ１の面積は、視線に対して垂直な面で切った第二背面空間Ｈ２の面積より小さくてもよい。
【００６２】
パッキン１１５は、第一バックキャビティボックス１２１と第二バックキャビティボックス１２２との間をシールするものとなっている。
ところで、上述のように、定在波は背面空間内の上面と下面の距離、左右側面の距離、前面と後面の距離等の様々な要因によって発生するが、長方形や正方形のような幾何学的に単純な形状でない場合、定在波の生成はさらに複雑となる。また、発生しうる定在波のうちの最大の波長は空間の広さに制約される。そして、周波数の高い音響は、周波数の低い音響よりも減衰させることが容易であり、例えば、吸音部材等を用いて背面空間に発生した定在波を減衰させることが比較的容易である。
【００６３】
したがって、図７に示すように、背面空間Ｈの前面（スピーカー取り付け面）の形状が仮想線Ｌに対して平行でない場合には、そこに発生する定在波は複雑なものになりうるが、前面側の背面空間を小さく仕切り（第一背面空間Ｈ１を小さく形成し）、第一背面空間Ｈ１に発生する定在波の周波数を高くすれば、比較的容易に定在波の減衰が可能となる。特に、第一背面空間Ｈ１に対して、先に述べたような層状に重ねた複数の吸音材を用いると、第一背面空間Ｈ１に発生しうる複雑な定在波も、より容易に減衰させることができる。
さらに、第一背面空間Ｈ１を小さく形成することで、スピーカ側の空間で低い周波数（長い波長）の定在波が生成されるのを防ぎ、低い周波数の定在波がスピーカに悪影響を与えることを防止することができる。
【００６４】
一方、第二背面空間Ｈ２については、第一背面空間Ｈ１より大きく形成されるため、第一背面空間Ｈ１よりも低周波数の定在波が発生しうる。しかし、第二背面空間Ｈ２については、仮想線Ｌに対して直交する任意の仮想の面によって切断した断面の面積が仮想線Ｌに沿って一定となるように形成されているため、その形状は長方形や正方形のような幾何学的に単純な形状となる。したがって、第二背面空間Ｈ２においても、比較的容易に定在波の減衰が可能となる。例えば、第一背面空間Ｈ１に対して、層状に重ねた複数の吸音材を用いた場合でも、第二背面空間Ｈ２に対しては、一の吸音材（単層の吸音材）を用いることが可能となる。
【００６５】
本実施形態のように、スピーカ側に第一背面空間Ｈ１、その後ろ側に第二背面空間Ｈ２を設けることにより、一つの空間の場合に比べ、スピーカ側の空間で発生する定在波の波長を小さく（周波数を高く）することができる。即ち、本実施形態では、第二背面空間Ｈ２よりも第一背面空間Ｈ１の容積が小さい。これにより、スピーカ側の空間で低い周波数（長い波長）の定在波が生成されるのを防ぎ、低い周波数の定在波がスピーカに悪影響を与えることを防止することができる。この第一背面空間Ｈ１で生じる定在波は、多層の吸音材からなる吸音部材を充填することにより容易に減衰させることができる。
【００６６】
また、広い第二背面空間Ｈ２で生成される長い波長の定在波は、狭い空間では存在できないため、第二背面空間Ｈ２から、前面の第一背面空間Ｈ１には伝達されにくい。このため、容積の大きい第二背面空間Ｈ２の定在波が悪影響を与えることを抑止することができる。さらに、第二背面空間Ｈ２は、仮想線Ｌに対して直交する任意の仮想の面によって切断した断面の面積が仮想線Ｌに沿って一定となるように形成し、幾何学的に単純な形状で構成されるため、定在波を容易に減衰させることができる。
なお、第一バックキャビティボックス１２１と第二バックキャビティボックス１２２との間を仕切るパッキン１１５は、キャビティボックスとは音響透過性が異なる素材であって、振動を吸収しやすい素材、例えば、ゴム膜が用いられる。これにより、第一背面空間Ｈ１と第二背面空間Ｈ２との間で発生しうる音響の相互干渉による共鳴や共振を防止することができる。
【００６７】
図８に示すように、仮想線Ｌに対して垂直な方向からスピーカ１１０の正面を見て、アレイスピーカシステム１０を構成する各々のスピーカユニット１００の正面の側の端部は、振動部材１１１の音響放射面Ｇに略一致する平面を形成する平面部Ｓ１と平面部Ｓ１の両端から側方に傾斜する傾斜面を形成する１対の傾斜面部Ｓ２とで各々に形成される。
換言すると、スピーカユニット１００は正面から見ると、平面部Ｓ１と、その両端にある１対の傾斜面部Ｓ２とで形成される。
【００６８】
上述の実施形態と同様に、外装ケース２００は、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を同一のピッチＰで配置される様に各々に支持してもよい。
【００６９】
外装ケース２００は、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を上述の仮想線Ｌに沿って配置される様に支持してもよい。
外装ケース２００は、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って同一のピッチＰで配置される様に支持してもよい。
外装ケース２００は、複数の列に各々に一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を仮想の線である仮想線Ｌに沿って配置される様に支持してもよい。仮想線Ｌは、仮想の直線でもよく、あるいは、仮想の曲線でもよい。
【００７０】
背面空間Ｈは、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの断面の面積が、仮想線Ｌに沿って同一のピッチＰごとに見た場合、常に一定となるようにしてもよい。
さらに、背面空間Ｈは、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの断面の輪郭の形状と寸法が、仮想線Ｌに沿って同一のピッチＰごとに見た場合、常に一定となるようにしてもよい。
【００７１】
背面空間Ｈは、組み立てのために生ずる僅かの隙間を許容して実質的に密閉してもよい。
【００７２】
既に説明したように、アレイスピーカシステム１０を構成する各々のスピーカユニット１００は吸音部材１３０を有することができる。
図８を参照して、吸音部材１３０の配置の一例について説明する。
図８の例では、吸音部材１３０は、ウール状吸音材１３１と樹脂板状吸音材１３２とウール状吸音材１３３とを含み、それぞれ音響放射面Ｇに対して平行の層状に重なり合っている。
吸音部材１３０は、背面空間Ｈで発生した定在波を減衰させるための部材であり、吸音部材１３０は、背面空間Ｈに充填されている。吸音部材１３０は、吸音特性の異なる複数の吸音材を隣り合わせて層状に重ねられている。
吸音部材１３０は、この複数の吸音材の層状の境目が音響放射面に平行になるように配置されている。
吸音材は背面空間Ｈで発生する定在波を効率的に吸音する材料であってもよく、例えば、吸音材は、グラスウール、樹脂板材等でもよい。
【００７３】
外装ケース２００は、単数の列に一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を収納し支持する構造をもつ構造体である。
図８に示すように、本実施形態では、外装ケース２００は、外装ケース本体２１０と外装ケースカバー２２０とで構成される。
外装ケース２００は、仮想線Ｌの方向、即ち、上方から見て、略円形の輪郭を有する。
外装ケース本体２１０は、１対の傾斜面部Ｓ２の傾斜面を仮想的に延長した１対の仮想の面Ｘに区画される正面の側の部分が切り欠きとなっている。
外装ケースカバー２２０は、外装ケース本体２１０の切り欠かれた個所を覆う。また、外装ケースカバー２２０には、音響放射面Ｇから放射された音波を透過させる多数の穴を設けている。
スピーカは一般的に、放射された音波が干渉して目的の方向とは異なる方向に微弱な音波を発生させてしまう。この目的の方向とは異なる方向の音波は「サイドローブ」と呼ばれている。サイドローブは、目的の方向に沿ったラインと一定角度をなして外側に向かって伸びるため、振動板から放射されたサイドローブは、外装ケースに反射し、スピーカユニットと外装ケースとの間で音波が干渉してしまい、予期せぬノイズを発生してしまうことがある。
本発明によると、図８に示すように、外装ケース本体２１０の仮想の面Ｘに区画される正面の側の部分に切り欠きを設け、この外装ケース本体２１０の切り欠き部分を外装ケースカバー２２０が覆うようにした。この切り欠きを設けたことにより、音響放射面Ｇから放射された音波が、スピーカユニット１００と外装ケース２００との間で反射し、干渉することを防止することができる。また、外装ケースカバー２２０には、音響放射面Ｇから放射された音波を透過させる多数の穴を設けたので、音響放射面Ｇから放射された音波がスピーカユニット１００と外装ケース２００との間で反射しにくくなる。したがって、音響放射面Ｇから放射された音波の指向性パターンに予期しないサイドローブを生じないようになっている。
【００７４】
次に、本発明の第四の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０を、図面を参照して説明する。
図９は、本発明の第四の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の平面断面図である。
第四の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の主要な構造は、第三の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０のものと同じなので、同様の構成については説明を省略して、異なる点のみを説明する。さらに、本発明の第一乃至第三の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０と対応する構成についても同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７５】
背面空間Ｈは、外装ケース２００の形成する空間と連通する。
例えば、第二背面空間Ｈ２が、外装ケース２００の形成する空間と連通する。
例えば、第二バックキャビティボックス１２２に外装ケース２００の形成する空間と連通する貫通穴１２３が設けられる。貫通穴１２３を設けることにより、第二バックキャビティボックス１２２内で音波が反射することなく定在波の発生を抑止することができる。さらに、貫通穴１２３を設けることにより、第二バックキャビティボックス１２２の軽量化することができる。
【００７６】
次に、本発明の第五実施形態に係るアレイスピーカシステム１０を、図を基に、説明する。
図１０は、本発明の第五の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の平面断面図である。
第五の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の主要な構造は、第三の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０のものと同じなので、同様の構成については説明を省略して、異なる点のみを説明する。さらに、本発明の第一乃至第三の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０と対応する構成についても同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
上述の実施形態では、吸音部材を用いて背面空間Ｈで発生する定在波を吸収し、定在波がスピーカから放射されることを防止したが、本実施形態では、背面空間Ｈを形成する部材、特に、振動部材１１１を強化している。
剛性の高い材質は、剛性の低い材質に比較して、共振周波数が高く、低い周波数の定在波の影響を伝えにくいという性質がある。したがって、剛性の高い部材で強化された振動部材１１１を用いることにより、背面空間Ｈで発生する定在波が振動部材１１１を通過してスピーカより外部に放射されることを防止することができる。
したがって、振動部材１１１を強化して、吸音部材が背面空間Ｈに入っていない点において、第四の実施形態とは異なる。振動部材１１１の厚さを厚くしてもよいし、あるいは、振動部材１１１の材料として、信号に対して高感度で、剛性が高く、かつ軽量のものであればよい。この構成により、吸音部材が不要となり、部品数を減らすことができる。
【００７８】
次に、本発明の上述の第一乃至第五の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の作用を、図面を参照して説明する。
図１１は、本発明の第一乃至第五の何れかの実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の作用説明図である。図１１に示すように、複数のスピーカユニット１００の各々のスピーカユニットに信号を入力し、各々のスピーカユニット１００が音響を放射したときに、定在波が各々の背面空間Ｈで発生する様子を示している。背面空間Ｈが広いと発生する定在波の波長は長くなり、周波数は低くなる。一方で、背面空間Ｈを狭くすると発生する定在波の波長は短くなり、周波数は高くなる。
このように、定在波の音響特性は、背面空間Ｈの形状及び寸法に依存する。
本発明によると、アレイスピーカシステムを構成する各々のスピーカユニットの背面空間Ｈを小さく設計することで、発生する定在波の周波数を高くすることができる。
周波数の高い音響は、周波数の低い音響よりも減衰させることが容易であり、例えば、吸音部材等を用いて各々の背面空間に発生した定在波を減衰させることが可能となる。また、アレイスピーカシステム１０は背面空間の形状及び寸法が同一であるスピーカユニット１００を複数配列することによって構成されるので、各々の背面空間Ｈに発生する定在波の音響特性を同一とすることができる。
その結果、アレイスピーカシステム１０において、各々のスピーカユニットで発生する定在波による音響的な影響を同一にすることができる。
【００７９】
図１２は、本発明の第一乃至第五の何れかの実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の音響特性図である。図１２は、一列に並んだ複数のスピーカユニットを有するアレイスピーカシステムの指向性パターンを示す。仮想線Ｌに平行な面に沿って扇形に拡がる平面状となっていることがわかる。即ち、アレイスピーカシステム１０は等音圧分布曲線に描いた場合に扇形に拡がる指向性パターンを有している。
【００８０】
本発明に係るアレイスピーカシステム１０では、各々のスピーカユニットの背面空間で発生する定在波を減衰させることが容易であるので、一列に並んだ複数のスピーカユニットから放射された音響を合成して形成されるアレイスピーカシステムの指向性パターンは乱れが小さくなり、滑らかな形状を保つ。
さらに、複数のスピーカユニットの各々のスピーカユニットが定在波から受ける音響的な影響が同一となるので、列に並んだ複数のスピーカユニットから放射された音響が合成してできたアレイスピーカシステムの指向性パターンは乱れが少なくなり、滑らかな形状を保つことができる。
【００８１】
図１３は、スピーカ１１０として平面スピーカを用いた、本発明の第二乃至第五の何れかの実施形態に係るアレイスピーカシステム１０であって、正面図である。アレイスピーカシステム１０は、各々が振動部材１１１とアクチエータフレーム１１３とを有する、複数のスピーカユニット１００からなる。図１４で説明した従来のアレイスピーカシステム３０とは異なり、スピーカ１１０として平面スピーカを用いたので、略矩形の振動部材１１１が形成する音響放射面Ｇは略矩形となる。このため、隣接する音響放射面同士の距離は略同一となり、さらに、この距離は短縮することが容易である。したがって、隣接する音響放射面Ｇの間の干渉の影響を最小限とすることができる。
【００８２】
既に説明したように、本発明の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０を用いれば、以下の効果を有する。
外装ケース２００が一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を支持し、各々のスピーカユニット１００がスピーカ１１０とバックキャビティボックス１２０とをそれぞれ有し、バックキャビティボックス１２０がスピーカユニット１００のアクチエータ１１２に駆動される振動部材１１１の背面に囲われた背面空間Ｈを形成するようにしたので、背面空間Ｈの大きさはスピーカユニット１００の大きさに応じた寸法に限定される。このため、発生する定在波の周波数を比較的高くすることができる。したがって、定在波を減衰させることが容易となり、さらに、一つのスピーカユニット１００の背面空間に定在波が発生したとしても、一列に並んだ他のスピーカユニット１００の音響特性に予期しない影響を与えることがなくなる。
また、各々のバックキャビティボックス１２０の形状と寸法とを互いに同一とすることにより、各々のスピーカユニット１００の背面空間Ｈで発生する定在波の振動特性を近似させることができるので、結果として、各々のスピーカユニット１００の音響特性を近似させることが可能となる。
【００８３】
また、複数のスピーカユニット１００を同一のピッチで一列に並べて配置するようにしたので、複数のスピーカユニット１００から各々に放射される音響が合成されてできる全体の音響特性の乱れがスピーカユニット１００の並び方向に対して均一になる。
また、複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って一列に並んで配置させ、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの断面（あるいはその一部の断面）の面積を仮想線Ｌに沿って一定になる様にしたので、背面空間Ｈに発生する定在波の特性を安定させることができる。
【００８４】
また、アレイスピーカシステム１０を構成する複数のスピーカユニット１００を、仮想線Ｌに沿って一列に配置し、仮想線Ｌに対して直交する仮想の面によって切断した背面空間Ｈの切断面（あるいはその一部の断面）の輪郭の形状と寸法とを仮想線Ｌに沿って一定になる様にしたので、背面空間Ｈに発生する定在波の特性を安定させることができる。
また、背面空間Ｈを、組み立てのために生ずる僅かの隙間を許容して実質的に密閉されるようにしたので、背面空間Ｈで発生する定在波が背面空間Ｈの外側の空間の影響を受けにくくなり、結果として、定在波を安定させることが可能となる。
また、各々のスピーカユニット１００の背面空間Ｈに吸音部材を充填するようにしたので、背面空間Ｈで発生する定在波を減衰させることができる。
【００８５】
また、各々のスピーカユニット１００の背面空間Ｈに吸音部材を充填し、吸音部材１３０が複数の吸音特性の異なる吸音材を隣り合わせて層状に重ねたものである様にしたので、背面空間Ｈで発生した定在波を一層安定して減衰させることができる。
また、アレイスピーカシステム１０を構成する複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って一列に配置し、音響放射面Ｇが仮想線Ｌに沿って平行な面に拡がる平面状となる様にしたので、背面空間Ｈで発生した定在波が安定し、音響放射面に与える影響が少なくなる。
また、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って配置し、音響放射面Ｇが仮想線Ｌに沿って平行な面に拡がる平面状であり、複数の吸音材が音響放射面Ｇに平行な層状の境目を境に重なる様にしたので、背面空間Ｈで発生した定在波は一層安定して減衰し、音響放射面に与える影響が少なくなる。
また、一列に並んだ複数のスピーカユニット１００を仮想線Ｌに沿って配置し、振動部材１１１の音響放射面Ｇが四隅にアールを持つ略矩形の輪郭を形成し、輪郭の長辺が仮想線Ｌに並列になる様にしたので、複数のスピーカユニット１００から放射される音響が合成されて生じる全体の音響特性の乱れがスピーカユニットの並び方向に対して少なくなる。
【００８６】
また、第一バックキャビティボックス１２１が第一背面空間Ｈ１を形成し、第二バックキャビティボックス１２２が第二背面空間Ｈ２を形成し、第一背面空間Ｈ１の空間容積が第二背面空間Ｈ２の空間容積より小さくなる様にしたので、第二背面空間Ｈ２で発生した定在波の影響が第一背面空間Ｈ１を介して振動部材に与える影響を小さくできる。
また、第一バックキャビティボックス１２１が第一背面空間Ｈ１を形成し、第二バックキャビティボックス１２２が第二背面空間Ｈ２を形成し、仮想線Ｌに対して垂直な方向からスピーカ１１０の正面を見て、互いに連通する第一背面空間Ｈ１の幅寸法を第二背面空間Ｈ２の幅寸法より小さくなる様にしたので、第二背面空間Ｈ２で発生した定在波の影響が第一背面空間Ｈ１を介して振動部材に与える影響を小さくできる。また、前記スピーカユニットは、その正面が前記音響放射面に対して一部を切り欠いた形状を有する。この切り欠きを設けたことにより、音響放射面Ｇから放射する音波がバックキャビティボックス１２０に邪魔されずに正面の側に放射して、乱れの少ない指向性を実現できる。
【００８７】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
本発明の上述の第一乃至第五の実施形態に係るアレイスピーカシステム１０の各々で示した構成は、説明を容易にするため実施形態ごとに説明したが、実装する条件に応じて、個別に組み合わせてもよいことは明らかである。
上述実施形態では、複数のスピーカユニットを単列に一列に配置した構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一列ずつ配置した複数のスピーカユニットを複数列配置するようにしてもよい。
また、複数のスピーカユニットは直線状に一列又は複数列配置してもよいし、あるいは、複数のスピーカユニットを曲線状の一列又は複数列配置してもよい。
また、第三の実施形態において、音響放射面の輪郭を構成する長辺、短辺を直線状であるとして説明したが、これに限定されない。長辺、短辺は湾曲していてもよく、例えば、長辺、短辺が曲線状であってもよい。
【符号の説明】
【００８８】
Ｇ     音響放射面
Ｈ     背面空間
Ｈ１    第一背面空間
Ｈ２    第二背面空間
Ｓ１    平面部
Ｓ２    傾斜面部
Ｘ     仮想の面
１０    アレイスピーカシステム
１００  スピーカユニット
１１０  スピーカ
１１１  振動部材
１１２  アクチエータ
１１３  アクチエータフレーム
１１４  エッジ
１２０  バックキャビティボックス
１２１  第一バックキャビティボックス
１２２  第二バックキャビティボックス
１３０  吸音部材
２００  外装ケース
２１０  外装ケース本体
２２０  外装ケースカバー
【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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