JP2510607B2

JP2510607B2 - 平面スピ−カ

Info

Publication number: JP2510607B2
Application number: JP18423887A
Authority: JP
Inventors: 武寺垣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-23
Filing date: 1987-07-23
Publication date: 1996-06-26
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JPS6429097A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は奥行き寸法の縮小により薄型化を図ったスピ
ーカに関するものである。

「従来の技術および問題点」従来、スピーカの方式として、ホーン型およびコーン
型が知られている。

これらの内、ホーン型スピーカは、先端がらっぱ状に
開口したホーンの基端に、入力信号の電気エネルギーを
機械的運動に変換するボイスコイル（駆動手段）と振動
板とを設けた構造であるから、ホーンの長さに相当する
奥行き寸法（ホーンの開口から後方へ向かう寸法）が必
要になるという問題がある。

一方、コーン型スピーカは、コーン状の振動板の基端
にボイスコイルを設けるようにしたものであって、前記
ホーン型スピーカに比して奥行き寸法を小さくすること
ができるが、コーンの裏側から発生する逆相成分の影響
を排除するため、平面型、密閉型、あるいはバスレフレ
ックス型など、一定以上の面積あるいは容積を持ったエ
ンクロージャが必要となって、全体として大形化するこ
とが避けられない。

また、振動板を支持しているスピーカフレームを前記
エンクロージャ前面のバッフル板に取り付けるようにし
た支持方式となるため、スピーカ駆動手段の信号が前記
フレーム等を介してエンクロージャに伝わってこれを共
振させる現象、あるいは、前記コーンの運動によってエ
ンクロージャ内に引き起こされる空気圧の上昇によりエ
ンクロージャが振動する現象が生じ、これらの現象に起
因する振動がコーンの振動と干渉すること、すなわち、
エンクロージャの振動特性がコーンの振動特性に悪影響
を及ぼしてハイファイ再生の障害なることが避けられな
い。

また、スピーカの振動板の縁部をバッフル板から離間
させるようにした平面状スピーカも発表されているが、
この平面スピーカにおいては、振動板が平面状でかつ前
面面積が大きいことに起因して、振動板から発生した音
波がリスニングポイント以外の方向へ放散し易く、ま
た、振動板の外周縁付近において音波が振動板の横ある
いは後ろ側に回り込んで再生音質低下の原因となる場合
がある。

本出願人は上記事情に鑑み、特願昭62-89071号におい
て「平面スピーカ」を提案し、平面スピーカの周囲への
音波の放散を規制して音質劣化防止を図った。本発明は
上記先願にかかる平面スピーカを更に改良してその薄型
化を図り、特に、AV時代に対応して普及しつつある薄型
画像モニター（例えば液晶を利用するもの）に付属する
音響システムとして壁掛状態で使用するのに最適なスピ
ーカを提供することを目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」上記目的を達成するため、本発明は、軸線と直交する
断面が裏面側に湾曲した形状をなす湾曲板の周縁部近傍
に、前記軸線に対して平行な平面の一部をなすようにそ
れぞれ平面板を設け、該平面板の一方の面に、電気エネ
ルギーを平面板の運動エネルギーに変換する駆動手段を
それぞれ連結するようにしたものである。

「作用」上記構成であると、湾曲した板の内側に保持された空
気を振動させつつ前方へ送り出すことができるため、一
定以上の面積、あるいは容積を持ったエンクロージャを
用いることなく、音波の周囲への放散、あるいは後方へ
回り込みを防止することができるのはもちろんのこと、
湾曲板の湾曲方向より前方側に位置した平面板の後ろ側
に駆動手段が設けられているから、振動板の後ろ側への
突出量が小さくなる。

「実施例」以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の一実施
例を説明する。

図中符号１で示すものは振動板であって、この振動板
１は、第４図に示すように、湾曲板２と、その両側部に
それぞれ設けられた平面板３とから構成されている。

前記湾曲板２は、両側部がほぼ円筒（楕円筒）面の一
部をなす如く湾曲するとともに、中央部がほぼ平面状を
なして全体として一方向に湾曲した板状をなしている。
また、前記平面板３は、前記湾曲板２の軸線に対してほ
ぼ平行な平面の一部をなすもので、前記湾曲板２の両側
縁部にそれぞれ固着されている。

また、前記湾曲板２の両端部および中間部には、該湾
曲板２の前記軸線と直交する断面の形状とほぼ等しい平
面形状を持った横リブ4A〜4Dが固着されている。これら
の横リブ4A〜4Dの間には、これと直交する方向に向かう
縦リブ5A〜5Fが設けられてそれぞれの部分で横リブ4A〜
4Dを相互に連結し、さらに、前記縦リブ5A〜5Fは湾曲板
２の表面にも固着されている。さらに、縦リブ5A・5Bと
湾曲板２との間、縦リブ5C・5Dと湾曲板２との間、およ
び、縦リブ5E・5Fと湾曲板２との間には、該当する部分
の湾曲板２の断面形状に対応する平面形状を有する横リ
ブ6A・6B、6C・6D、および6E・5Fがそれぞれ固着され
て、全体として格子状をなすようになっている。

なお、上記湾曲板、平面板、および縦横リブは、軽量
かつ高剛性であることが望ましく、この実施例ではバル
サ材が適用されている。また、これらの部材は、いずれ
も、繊維の方向が部材の長手方向に向かうように板取り
されて組み合わせられている。さらに、この実施例にお
いては、平面状の板を弾性変形させることにより湾曲板
２を図示の形状に成形し、この弾性変形状態（内部応力
が生じた状態）が維持されるように各リブを湾曲板２に
固着した構造が採用されており、このように内部応力を
生じさせておくことにより、振動伝播速度を速くするこ
とができる。

上記構成の振動板１は、第１図ないし第３図に示すよ
うに、枠状のフレーム材７の内側に配置されており、振
動板１の外周、すなわち、両側部の平面板３・３および
上下の横リブ4A・4Dとフレーム材７の内周との間には、
これらの間における空気の流通を阻止するためのエッジ
材８がそれぞれ設けられている。該エッジ材８は、第２
図もしくは第３図に示すような断面形状を持つもので、
例えば、発泡ウレタン樹脂のような弾力性に富みかつ振
動減衰性が良好な材料が適用されている。

また、前記振動板１には、６個のドライブユニット９
が接続されている。これらのドライブユニット９は、両
平面板３の裏面にそれぞれ３個ずつ配置されており、ボ
イスコイル（ムービングコイル）10の電気信号を供給す
ることにより、該ボイスコイル10とマグネット11との間
に作用する電磁力によって前記振動板１を駆動する駆動
手段としての機能を果たしている。なお、前記マグネッ
ト11は、前記フレーム材７の裏面に設けられた裏板12の
内面に固着されている。さらに前記ボイスコイル10は、
前記マグネット11と一体のフレーム13に弾性変形可能な
ダンパ14を介して連結されている。

また、前記裏板12に開口部12aを設けることにより、
前記振動板１の裏側に密閉室（空気が圧縮されて背圧が
生じる空間）が形成されない構造とされている。

さらに、開口部12aをまたぐようにして裏板12に取り
付けられた支持部材15には高音用スピーカ16が支持され
ている。この高音用スピーカ16は、高音用として一般的
なドーム状振動板を持ったスピーカであって、前記振動
板１のほぼ中央部を貫通するようにして形成された孔17
を介して振動板１の表側に露出し、直接音波を放射する
ようになっている。また、前記孔17は、湾曲板２の移動
と干渉しないように、高音用スピーカ16に対して半径方
向に間隔が生じる内径を持っている。

そして、この高音用スピーカ16は、例えばパワーアン
プのような駆動回路（図示略）に前記ドライブユニット
９とともに接続されて、前記振動板１から再生される楽
音の高音域（例えば数千Hz以上の領域）を補完する役割
を果たしている。なお、実施例では、高音用スピーカ16
と駆動回路との間にいわゆるハイパスフィルター（図示
略）を設けることにより、数千Hz以上の信号のみが高音
用スピーカ16に入力されるようになっている。

さらに、前記高音用スピーカ16のドライブユニットと
前記振動板１のドライブユニット９との奥行き方向の位
置が一致するように高音用スピーカ16の取り付け位置を
設定することにより、振動板１から発生した楽音と高音
用スピーカ16から発生した楽音との位相を一致させるよ
うになっている。

なお、図中符号18で示すものは各ドライブユニット９
の接続部分の近傍で湾曲板２と平面板３との接続部分を
表側から補強する補強材、符号19で示すものは、同じく
裏側から補強する補強材である。

以上のように構成された平面スピーカにおいては、ド
ライブユニット９によって電気信号のエネルギーが、ボ
イスコイル10の往復動（平面板３と直交する方向への往
復動）としての機械的エネルギーに変換されて振動板１
の湾曲板２を振動させ、楽音を発生させることができ
る。また、湾曲板２の内側には、図示の如く、湾曲板２
の表側の面と、横リブ4A〜4D、6A〜6F、および縦リブ5A
〜5Fによって囲まれた空間が形成されることになるか
ら、この空間に保有された空気が振動板１の前方へ押し
出される。また、振動板１が、高音用スピーカ16の前方
から後方への音波の回り込みを妨げる平面バッフルとし
ての機能を果たすから、格別なバッフル板を設けること
なく高音用スピーカ16の音響特性を改善することができ
る。

また、前記振動板１が図示のように湾曲した形状とさ
れているため、複数のスピーカを上下方向に一直線状に
並べてなるいわゆるトーンゾイレ（ラインスピーカとも
呼ばれる）と同様、第１図もしくは第４図における左右
方向へ良好な指向特性を得ることができる。したがっ
て、２チャンネルステレオ再生を行おうとする場合、第
１図に示すような方向に向けられた平面スピーカを第１
図左右方向へ並べて配置することにより、良好なステレ
オ再生能力を発揮することができる。

「変形実施例」（ａ）平面板の取り付け位置は一実施例のような湾曲板
の側縁部に限定されるものではなく、上下端に平面板を
取り付けて該平面板をドライブユニットに連結するよう
にしてもよい。

（ｂ）ドライブユニットの取り付け個数は前記一実施例
に限定されるものではなく、湾曲板を中心とする線対称
となる位置にさらに多数あるいは少数のドライブユニッ
トを設けるようにしてもよい。

（ｃ）上記一実施例では高音用スピーカを併用するよう
にしたが、再生すべき周波数帯により、これを省略し
て、振動板をいわゆるフルレンジスピーカとして機能さ
せるようにしてもよい。また、必要に応じて、平面スピ
ーカと別個の低音用スピーカを併用するようにしてもよ
い。

（ｄ）湾曲板の形状は上記一実施例に限定されるもので
はなく、横断面（軸線と直交する断面）の形状が真円ま
たは楕円の円弧の一部をなすような形状、あるいは曲率
の異なる複数の円弧を組み合わせた形状、あるいは多角
形状など、種々の形状を採用し得るのはもちろんであ
る。

（ｅ）平面状振動板を駆動する複数のドライブユニット
の電気的接続は、直列、並列、直並列の組み合わせのい
ずれでもよく、駆動回路の出力特性に応じて適宜選択す
ればよい。

（ｆ）振動板の材質は上記実施例のような木材に限定さ
れるものでなく、従来のスピーカに適用されているパル
プ等の材料を初め、ポリカーボネイトなどのプラスチッ
クなどの新素材を適用してもよいのはもちろんである。
また、湾曲板は、必ずしも弾性変形状態（内部応力が生
じた状態）である必要はなく、熱処理などにより塑性変
形させてることによって図示のような湾曲状態としたも
のであってもよい。

「発明の効果」以上の説明で明らかなように、本発明は、湾曲板の周
縁部に平面板を設け、この平面板に駆動手段を連結する
ようにしたから、平面状振動板の表側の空間部が保有す
る空気を前方のリスニングポイントへ向けて確実に押し
出して音圧を確保することができるのはもちろんのこ
と、湾曲板の裏側の湾曲部の両側に必然的に生じる空間
を利用してこの空間に駆動手段を収容することができ、
したがって、スピーカの前面から最も奥まった位置に存
在するホーンの基端部、コーンの基端部にドライブユニ
ットを設けるようにしたホーン型、コーン型スピーカに
比して奥行き（厚み）寸法を小さくすることができる。
そして、格別なエンクロージャを必要としないことと相
俟って、画像モニターに併用されるスピーカとして、あ
るいは、AV機器へ組み込まれるスピーカとして好適な薄
型スピーカを実現することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は正面
図、第２図は第１図のII-II線に沿う矢視図、第３図は
第１図のIII-III線に沿う矢視図、第４図は振動板の外
観を示す斜視図である。１……振動板、２……湾曲板、３……平面板、4A〜4D、
6A〜6F……横リブ、5A〜5F……縦リブ、７……フレーム
部材、９……ドライブユニット（駆動手段）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軸線と直交する断面が裏面側に湾曲した形
状をなす湾曲板と、該湾曲板の周縁近傍に前記軸線に対
して平行な平面の一部をなすようにそれぞれ取り付けら
れた平面板と、該平面板の裏面側にそれぞれ取り付けら
れて電気エネルギーを平面板の運動エネルギーに変換す
る駆動手段とからなることを特徴とする平面スピーカ。