JP4961954B2 - Speaker unit and audio equipment using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a speaker unit which precisely represents sounds in a wide range from the lower register to the upper register using an electrostatic type speaker, and to provide sound facilities that use the same. <P>SOLUTION: The speaker body 20, having an electrode plate 21 and an electrode plate 22, and a diaphragm 24, is driven by an actuator 40 reciprocatively in a plate thickness direction. The speaker main body 20 is the electrostatic type speaker, so sounds in the middle register and upper register are precisely represented. When a sound in the lower register is generated, however the actuator 40 makes the speaker body 20 itself vibrate as a diaphragm. The speaker body 20 is vibrated and then the area and stroke increase, so that the sound in the lower register is dynamically represented. Consequently, the sounds over a wide range, from the lower register to the upper register, can precisely be represented by using the electrostatic type speaker body 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、スピーカユニット、およびこれを用いた音響設備に関する。   The present invention relates to a speaker unit and an audio equipment using the same.

従来、特許文献1に開示されているように静電型のスピーカが広く提案されている。このような静電型のスピーカは、一対の電極板と、この電極板の間に挟まれている振動板とを備えている。振動板にバイアス電圧を加えつつ、一対の電極板に信号を供給することにより、振動板と電極板との間のクーロン力が変化する。その結果、振動板は振動し、音声が発生する。   Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, electrostatic speakers have been widely proposed. Such an electrostatic speaker includes a pair of electrode plates and a diaphragm sandwiched between the electrode plates. By supplying a signal to the pair of electrode plates while applying a bias voltage to the diaphragm, the Coulomb force between the diaphragm and the electrode plates changes. As a result, the diaphragm vibrates and generates sound.

一方、静電型のスピーカとともに、動電型のスピーカも従来から広く用いられている(特許文献2参照)。動電型のスピーカの場合、励磁部と、一体に構成されたボイスコイルおよび振動板とを有している。永久磁石あるいは電磁石によって構成される励磁部とボイスコイルとは相対移動可能であるため、ボイスコイルに通電すると、フレミングの左手の法則によってボイスコイルは振動する。振動板はボイスコイルと一体であるため、ボイスコイルへの通電を制御することにより振動板が振動し、音声が発生する。   On the other hand, electrodynamic speakers have been widely used together with electrostatic speakers (see Patent Document 2). In the case of an electrodynamic loudspeaker, it has an excitation part, and a voice coil and a diaphragm that are integrally formed. Since the excitation unit constituted by a permanent magnet or an electromagnet and the voice coil can be moved relative to each other, when the voice coil is energized, the voice coil vibrates according to Fleming's left-hand rule. Since the diaphragm is integral with the voice coil, the diaphragm is vibrated by controlling the energization to the voice coil to generate sound.

しかしながら、静電型のスピーカは、クーロン力の変化によって振動板が振動するため、振動板の振動幅は小さい。そのため、スピーカから低音域の音圧を高めるためには、スピーカの面積を大きくする必要がある。一方、動電型のスピーカは、振動板の振動幅が大きいため、比較的小さな面積であっても低音域の音圧を確保することができる。しかし、動電型のスピーカの場合、振動板に対し駆動部分がボイスコイルの近傍に集中する。そのため、高音域では振動板に分割振動が生じやすく、音圧特性の低下を招くとともに音の歪みが大きくなるという問題がある。   However, since the diaphragm vibrates due to a change in Coulomb force, the vibration width of the diaphragm is small. Therefore, in order to increase the sound pressure in the low sound range from the speaker, it is necessary to increase the area of the speaker. On the other hand, since an electrodynamic speaker has a large vibration width of a diaphragm, sound pressure in a low sound range can be secured even in a relatively small area. However, in the case of an electrodynamic type speaker, the drive portion is concentrated in the vicinity of the voice coil with respect to the diaphragm. For this reason, in the high sound range, there is a problem that divided vibration is likely to be generated in the diaphragm, resulting in a decrease in sound pressure characteristics and an increase in sound distortion.

特開平11−178098号公報JP-A-11-178098 特開昭58−107799号公報JP 58-107799 A

そこで、本発明の目的は、静電型のスピーカを用いて低音域から高音域まで幅広い領域の音が精密に表現されるスピーカユニット、およびこれを用いた音響設備を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a speaker unit in which sounds in a wide range from a low sound range to a high sound range are accurately expressed using an electrostatic speaker, and an audio equipment using the speaker unit.

(1)本発明は、電極板、および前記電極板と対向する振動板を有する静電型の矩形状のスピーカ本体と、前記スピーカ本体を、前記スピーカ本体の面に対し概ね垂直な方向へ往復駆動するアクチュエータと、前記スピーカ本体の一方の端部側を回転可能に支持する支持手段と、を備える。前記アクチュエータは、前記スピーカ本体の前記支持手段とは反対側の端部に設けられている。
これにより、中音域および高音域では、静電型のスピーカ本体が音を発生する。静電型のスピーカは、振動板の振動幅は小さいものの、クーロン力の変化によって振動板の全体が振動する。そのため、静電型のスピーカ本体を用いることにより、微細な振動も繊細に表現可能となる。その結果、静電型のスピーカ本体からは、中音域および高音域の音が精密に表現され、音圧の歪みも低減される。一方、静電型のスピーカ本体は、厚さが数mm程度と薄い板状である。そこで、アクチュエータは、静電型のスピーカ本体を振動板として駆動する。これにより、振動幅が要求される低音域の音を発する場合、アクチュエータによってスピーカ本体の全体を振動させる。そのため、低音域の振動幅は容易に確保される。その結果、振動板となったスピーカ本体によって、面積の増大を招くことなく、低音域の音圧が向上する。したがって、低音域から高音域まで幅広い領域の音を精密に表現することができる。
(1) According to the present invention, an electrostatic rectangular speaker body having an electrode plate and a diaphragm facing the electrode plate, and the speaker body reciprocate in a direction substantially perpendicular to the surface of the speaker body. An actuator to be driven; and support means for rotatably supporting one end side of the speaker body . The actuator is provided at an end of the speaker body opposite to the support means .
As a result, in the middle sound range and the high sound range, the electrostatic speaker body generates sound. In the electrostatic speaker, although the vibration width of the diaphragm is small, the entire diaphragm vibrates due to the change of the Coulomb force. Therefore, fine vibrations can be expressed delicately by using the electrostatic speaker body. As a result, the electrostatic loudspeaker main body accurately expresses the midrange and high range sounds, and the distortion of the sound pressure is also reduced. On the other hand, the electrostatic speaker body has a thin plate shape with a thickness of about several millimeters. Therefore, the actuator drives the electrostatic speaker body as a diaphragm. As a result, when a low-frequency sound requiring a vibration width is emitted, the entire speaker body is vibrated by the actuator. Therefore, the vibration width in the low sound range is easily ensured. As a result, the sound pressure in the low frequency range is improved without increasing the area by the speaker main body that is the diaphragm. Therefore, it is possible to accurately represent a wide range of sounds from the low range to the high range.

また、本発明では前記アクチュエータは、前記スピーカ本体の前記支持手段とは反対側の端部を駆動する。
振動板となるスピーカ本体は、一方の端部を回転可能に支持しつつ、他方の端部をアクチュエータによって駆動してもよい。これにより、アクチュエータは、スピーカ本体の一方の端部にのみ設けることができる。したがって、部品点数を低減し、構造を簡略化することができる。
In the present invention, the actuator drives an end of the speaker body opposite to the support means.
The speaker main body serving as the diaphragm may be driven by an actuator while supporting one end rotatably. Thus, the actuator can be provided only at one end of the speaker body. Therefore, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified.

)本発明は、天井または壁面に請求項記載のスピーカユニットを備える。
静電型のスピーカ本体を、天井や壁に埋め込むことにより、室内へのスピーカ本体の張り出しを低減しつつ、大きな面積のスピーカ本体が設けられる。これにより、低音域から高音域まで広い範囲で音圧が確保される。したがって、容積的な空間を確保しつつ、低音域から高音域まで幅広い領域の音を精密かつ大きな音圧で表現することができる。
(2) The present invention includes a speaker unit according to claim 1, wherein the ceiling or wall.
By embedding the electrostatic speaker main body in the ceiling or wall, the speaker main body having a large area is provided while reducing the overhang of the speaker main body into the room. Thereby, sound pressure is ensured in a wide range from the low sound range to the high sound range. Therefore, it is possible to accurately represent a wide range of sounds from a low sound range to a high sound range with high sound pressure while securing a volume space.

以下、本発明によるスピーカの複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態によるスピーカを図1および図2に示す。図1は第1実施形態によるスピーカユニット10の概略を示す断面図であり、図2は図1の矢印II方向から見た矢視図である。
Hereinafter, a plurality of embodiments of a speaker according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(First embodiment)
A speaker according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the speaker unit 10 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a view as seen from the direction of arrow II in FIG.

スピーカユニット10は、スピーカ本体20およびアクチュエータ40を備えている。スピーカ本体20は、電極板21および電極板22を有している。電極板21と電極板22とは、ほぼ平行に対向して配置されている。これにより、電極板21と電極板22とは、一対の電極を形成している。電極板21および電極板22は、例えば金属などの導電性の材料で形成されている。また、電極板21および電極板22は、樹脂製のシートの表面に導電膜を形成したものでもよい。電極板21および電極板22は、数mm程度の厚さに設定されている。なお、図1では、説明の簡単のため電極板21および電極板22をはじめとする各部位の厚さを拡大して示している。   The speaker unit 10 includes a speaker body 20 and an actuator 40. The speaker body 20 has an electrode plate 21 and an electrode plate 22. The electrode plate 21 and the electrode plate 22 are disposed to face each other substantially in parallel. Thereby, the electrode plate 21 and the electrode plate 22 form a pair of electrodes. The electrode plate 21 and the electrode plate 22 are made of a conductive material such as metal, for example. The electrode plate 21 and the electrode plate 22 may be formed by forming a conductive film on the surface of a resin sheet. The electrode plate 21 and the electrode plate 22 are set to a thickness of about several mm. In FIG. 1, the thickness of each part including the electrode plate 21 and the electrode plate 22 is shown enlarged for easy explanation.

電極板21および電極板22は、開口23を有している。開口23は、電極板21および電極板22を板厚方向に貫いて形成されている。電極板21および電極板22の開孔率は、任意に設定することができるが、40%から60%に設定することが望ましい。開口23は、電極板21および電極板22に任意に配置することができる。なお、開口23は、本実施形態のように電極板21および電極板22の双方に設けてもよく、電極板21または電極板22のうちいずれか一方に設けてもよい。また、開口23を形成した電極板21および電極板22に限らず、例えば網状の電極板を用いて、網目を開口として用いてもよい。さらに、電極板21、22は、二枚に限らず、いずれか一方のみでもよい。   The electrode plate 21 and the electrode plate 22 have an opening 23. The opening 23 is formed through the electrode plate 21 and the electrode plate 22 in the plate thickness direction. The aperture ratio of the electrode plate 21 and the electrode plate 22 can be arbitrarily set, but is preferably set to 40% to 60%. The opening 23 can be arbitrarily arranged in the electrode plate 21 and the electrode plate 22. The opening 23 may be provided on both the electrode plate 21 and the electrode plate 22 as in the present embodiment, or may be provided on either the electrode plate 21 or the electrode plate 22. Moreover, not only the electrode plate 21 and the electrode plate 22 in which the opening 23 is formed, but also a mesh electrode plate may be used as the opening. Furthermore, the electrode plates 21 and 22 are not limited to two, and only one of them may be used.

一対の電極板21と電極板22との間には、振動板24が挟まれている。振動板24は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂製のフィルムの表面に導電膜を形成したものである。導電膜としては、例えば金属の蒸着膜、あるいはカーボン粒子を塗布したものなどを用いることができる。振動板24を形成するフィルムは、数μm程度の厚さに設定されている。   A diaphragm 24 is sandwiched between the pair of electrode plates 21 and the electrode plate 22. The diaphragm 24 is obtained by forming a conductive film on the surface of a resin film such as PET (polyethylene terephthalate). As the conductive film, for example, a metal vapor-deposited film or a film coated with carbon particles can be used. The film forming the diaphragm 24 is set to a thickness of about several μm.

電極板21と振動板24との間、および電極板22と振動板24との間には、それぞれ枠部材25が設けられている。枠部材25は、電極板21、電極板22および振動板24をそれぞれ所定の間隔で支持している。枠部材25は、例えば塩化ビニルなどの樹脂で形成されている。電極板21、電極板22、振動板24および枠部材25を組み付けたスピーカ本体20は、厚さが数mm程度の薄い板状となる。   Frame members 25 are provided between the electrode plate 21 and the diaphragm 24 and between the electrode plate 22 and the diaphragm 24, respectively. The frame member 25 supports the electrode plate 21, the electrode plate 22, and the vibration plate 24 at predetermined intervals. The frame member 25 is formed of a resin such as vinyl chloride, for example. The speaker main body 20 assembled with the electrode plate 21, the electrode plate 22, the diaphragm 24 and the frame member 25 is a thin plate having a thickness of about several millimeters.

電極板21と振動板24との間には、枠部材25によって所定の空間が形成される。同様に、電極板22と振動板24との間にも、枠部材25によって所定の空間が形成される。これらの空間には、スペーサ26およびスペーサ27がそれぞれ設けられている。スペーサ26は、電極板21と振動板24との間の空間に設けられ、電極板21と振動板24との間の距離を一定に維持している。同様に、スペーサ27は、電極板22と振動板24との間の空間に設けられ、電極板22と振動板24との間の距離を一定に維持している。スペーサ26およびスペーサ27は、いずれも柔軟で弾性力があり、かつ通気性のある材料で形成されている。スペーサ26およびスペーサ27は、例えばPET樹脂の不織布あるいは発泡樹脂などで形成されている。   A predetermined space is formed by the frame member 25 between the electrode plate 21 and the diaphragm 24. Similarly, a predetermined space is formed between the electrode plate 22 and the diaphragm 24 by the frame member 25. In these spaces, a spacer 26 and a spacer 27 are provided. The spacer 26 is provided in a space between the electrode plate 21 and the vibration plate 24, and maintains a constant distance between the electrode plate 21 and the vibration plate 24. Similarly, the spacer 27 is provided in a space between the electrode plate 22 and the diaphragm 24 and maintains a constant distance between the electrode plate 22 and the diaphragm 24. Both the spacer 26 and the spacer 27 are made of a material that is flexible, elastic, and breathable. The spacers 26 and 27 are made of, for example, a PET resin nonwoven fabric or foamed resin.

アクチュエータ40は、スピーカユニット10が取り付けられる壁11とスピーカ本体20との間に設けられている。第1実施形態の場合、アクチュエータ40は、図2に示すように矩形状のスピーカ本体20の各角部に設けられている。したがって、第1実施形態の場合、スピーカユニット10は四つのアクチュエータ40を有している。アクチュエータ40は、例えば動電型のスピーカに用いられるボイスコイル、あるいは圧電ユニットなどを有している。これにより、アクチュエータ40に所定の電力を供給すると、アクチュエータ40はスピーカ本体20の板厚方向、すなわち板状のスピーカ本体20の面とはほぼ垂直な方向へ伸縮する。その結果、アクチュエータ40は、図1の矢印x−x’に示すようにスピーカ本体20をその面とほぼ垂直な方向へ往復駆動する。   The actuator 40 is provided between the wall 11 to which the speaker unit 10 is attached and the speaker body 20. In the case of the first embodiment, the actuator 40 is provided at each corner of the rectangular speaker body 20 as shown in FIG. Therefore, in the case of the first embodiment, the speaker unit 10 has four actuators 40. The actuator 40 has, for example, a voice coil used for an electrodynamic speaker or a piezoelectric unit. Thus, when a predetermined power is supplied to the actuator 40, the actuator 40 expands and contracts in the thickness direction of the speaker body 20, that is, in a direction substantially perpendicular to the surface of the plate-like speaker body 20. As a result, the actuator 40 reciprocates the speaker body 20 in a direction substantially perpendicular to the surface thereof as indicated by an arrow x-x ′ in FIG.

図3に示すように、スピーカユニット10は、スピーカ本体20を駆動する駆動回路部12を備えている。駆動回路部12は、昇圧トランス13、パワーアンプ14、ハイパスフィルタ15およびローパスフィルタ16を有している。電極板21および電極板22は、それぞれ昇圧トランス13と電気的に接続している。また、振動板24には、昇圧トランス13から数kVのバイアス電圧が加えられている。昇圧トランス13から電極板21と電極板22とには、正負が逆転した電圧が加えられる。これにより、パワーアンプ14から音声信号に応じた電気信号を電極板21および電極板22へ出力することにより、電極板21および電極板22と振動板24との間のクーロン力が変化し、振動板24は振動する。振動板24の振動によって生じた音は、電極板21および電極板22の開口23を経由して外部へ放出される。   As shown in FIG. 3, the speaker unit 10 includes a drive circuit unit 12 that drives the speaker body 20. The drive circuit unit 12 includes a step-up transformer 13, a power amplifier 14, a high pass filter 15, and a low pass filter 16. The electrode plate 21 and the electrode plate 22 are electrically connected to the step-up transformer 13, respectively. A bias voltage of several kV is applied to the diaphragm 24 from the step-up transformer 13. A voltage whose polarity is reversed is applied to the electrode plate 21 and the electrode plate 22 from the step-up transformer 13. As a result, by outputting an electrical signal corresponding to the audio signal from the power amplifier 14 to the electrode plate 21 and the electrode plate 22, the Coulomb force between the electrode plate 21, the electrode plate 22 and the diaphragm 24 changes, and vibration The plate 24 vibrates. Sound generated by the vibration of the diaphragm 24 is emitted to the outside through the openings 23 of the electrode plate 21 and the electrode plate 22.

ハイパスフィルタ15およびローパスフィルタ16は、パワーアンプ14から出力された電気信号を低音域と高音域および中音域とに分離する。ハイパスフィルタ15は、高音域および中音域の電気信号を通過させ、低音域の電気信号を遮断する。一方、ローパスフィルタ16は、低音域の電気信号を通過させ、高音域および中音域の電気信号を遮断する。ハイパスフィルタ15およびローパスフィルタで16通過を許容する音域は、スピーカ本体20の特性に応じて任意に設定することができる。   The high pass filter 15 and the low pass filter 16 separate the electrical signal output from the power amplifier 14 into a low sound range, a high sound range, and a mid sound range. The high-pass filter 15 allows high-frequency and middle-frequency electric signals to pass therethrough and blocks low-frequency electric signals. On the other hand, the low-pass filter 16 allows low-frequency electrical signals to pass and blocks high-frequency and middle-frequency electrical signals. The sound range that allows 16 passes by the high-pass filter 15 and the low-pass filter can be arbitrarily set according to the characteristics of the speaker body 20.

ハイパスフィルタ15は、パワーアンプ14から出力された電気信号のうち高音域および中音域の成分を透過する。これにより、パワーアンプ14から出力された電気信号のうち高音域および中音域の成分は、ハイパスフィルタ15から昇圧トランス13へ供給される。その結果、ハイパスフィルタ15で通過が許容された高音域および中音域の成分は、スピーカ本体20へ出力される。これに対し、ローパスフィルタ16は、パワーアンプ14から出力された電気信号のうち低音域の成分を透過する。これにより、パワーアンプ14から出力された電気信号のうち低音域の成分は、ローパスフィルタ16からアクチュエータ40へ供給される。その結果、ローパスフィルタ16で通過が許容された低音域の成分は、アクチュエータ40へ出力される。   The high-pass filter 15 transmits high-frequency and mid-frequency components of the electrical signal output from the power amplifier 14. As a result, the high-frequency and middle-frequency components of the electrical signal output from the power amplifier 14 are supplied from the high-pass filter 15 to the step-up transformer 13. As a result, the high-frequency and middle-frequency components that are allowed to pass by the high-pass filter 15 are output to the speaker body 20. On the other hand, the low-pass filter 16 transmits low-frequency components of the electrical signal output from the power amplifier 14. As a result, the low frequency component of the electrical signal output from the power amplifier 14 is supplied from the low-pass filter 16 to the actuator 40. As a result, the low-frequency component that is allowed to pass by the low-pass filter 16 is output to the actuator 40.

ハイパスフィルタ15を通過した高音域および中音域の電気信号は、スピーカ本体20へ供給される。スピーカ本体20は、電極板21および電極板22と振動板24とから構成された静電型のスピーカであるため、振動数の高い高音域および中音域の音を精密に表現する。また、静電型のスピーカ本体20は、振動板24の全体が振動する。そのため、振動板24に生じる分割振動が低減され、音の歪みも低減される。その結果、スピーカ本体20からは、高音域および中音域の音が大きな音圧で精度よく表現される。   The high-frequency and middle-frequency electrical signals that have passed through the high-pass filter 15 are supplied to the speaker body 20. Since the speaker main body 20 is an electrostatic speaker composed of the electrode plate 21, the electrode plate 22, and the diaphragm 24, it accurately expresses the high-frequency and middle-frequency sounds with high frequencies. Further, in the electrostatic speaker main body 20, the entire diaphragm 24 vibrates. Therefore, the divided vibration generated in the diaphragm 24 is reduced, and sound distortion is also reduced. As a result, the loudspeaker main body 20 accurately expresses the sounds in the high and middle ranges with a large sound pressure.

ローパスフィルタ16を通過した低音域の電気信号は、アクチュエータ40へ供給される。アクチュエータ40は、薄い板状のスピーカ本体20を振動板として板厚方向へ往復駆動する。スピーカ本体20を低音域の表現時における振動板とすることにより、振動部分の面積が振動板24に比較して増大する。また、スピーカ本体20の全体を振動させることにより、振動板となるスピーカ本体20の振動幅すなわちストロークは増大する。そのため、スピーカ本体20は、面積およびストロークの大きな振動板としてアクチュエータ40によって駆動される。その結果、スピーカユニット10からは、低音域の音が大きな音圧で発せられる。スピーカ本体20の振動板24の振動による高音域および中音域の音の表現と、スピーカ本体20自身の振動による低音域の音の表現とは、個別に実施してもよいし、同期して実施してもよい。すなわち、スピーカ本体20の振動板24を振動させつつ、スピーカ本体20自身を振動させる構成としてもよい。   The low-frequency electric signal that has passed through the low-pass filter 16 is supplied to the actuator 40. The actuator 40 reciprocates in the plate thickness direction using the thin plate-like speaker body 20 as a vibration plate. By using the speaker body 20 as a diaphragm when expressing the low sound range, the area of the vibration portion is increased as compared with the diaphragm 24. Further, by vibrating the entire speaker body 20, the vibration width, that is, the stroke of the speaker body 20 serving as a diaphragm increases. Therefore, the speaker body 20 is driven by the actuator 40 as a diaphragm having a large area and stroke. As a result, the low frequency sound is emitted from the speaker unit 10 with a large sound pressure. The expression of the high and middle sounds by the vibration of the diaphragm 24 of the speaker main body 20 and the expression of the low sound by the vibration of the speaker main body 20 itself may be performed separately or in synchronization. May be. That is, the speaker main body 20 itself may be vibrated while vibrating the diaphragm 24 of the speaker main body 20.

一例として、スピーカ本体20の大きさを縦600mm、横600mmに設定し、厚さを6mmに設定した場合について説明する。この場合、静電型のスピーカ本体20からは、中音域から高音域にかけて200Hz〜10kHzの音が発生する。一方、静電型のスピーカ本体20を振動板としてアクチュエータ40で振動させることにより、低音域の10Hz〜200Hzの音が発生する。このように、低音の10Hzから高音の10kHzまで精度よく音を表現することができ、静電型スピーカを用いる場合でもダイナミックレンジが拡大する。   As an example, a case will be described in which the size of the speaker body 20 is set to 600 mm in length and 600 mm in width, and the thickness is set to 6 mm. In this case, the electrostatic speaker main body 20 generates a sound of 200 Hz to 10 kHz from the middle sound range to the high sound range. On the other hand, when the electrostatic speaker main body 20 is vibrated by the actuator 40 as a diaphragm, a low frequency range of 10 Hz to 200 Hz is generated. In this way, sound can be accurately expressed from low frequency 10 Hz to high frequency 10 kHz, and the dynamic range is expanded even when an electrostatic speaker is used.

以上説明したように、第1実施形態では、静電型のスピーカ本体20を板厚方向へ往復駆動するアクチュエータ40を備えている。そのため、繊細な振動が要求される高音域および中音域の音を発生する際、静電型のスピーカ本体20の振動板24が振動する。一方、大きな振動面積および振動ストロークを必要とする低音域の音を発生する際、静電型のスピーカ本体20がアクチュエータ40によって振動板として振動する。したがって、ダイナミックな低音から繊細な高音まで静電型のスピーカ本体20を用いて精度よくかつ大きな音圧で表現することができる。   As described above, in the first embodiment, the actuator 40 that reciprocates the electrostatic speaker main body 20 in the plate thickness direction is provided. Therefore, the diaphragm 24 of the electrostatic loudspeaker body 20 vibrates when generating sounds in the high and middle ranges that require delicate vibrations. On the other hand, when a low-frequency sound that requires a large vibration area and vibration stroke is generated, the electrostatic speaker body 20 vibrates as a diaphragm by the actuator 40. Therefore, it is possible to express with high sound pressure with high accuracy by using the electrostatic speaker main body 20 from dynamic bass to delicate treble.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態によるスピーカユニットを図4に示す。
第2実施形態では、図4に示すようにスピーカ本体20は、一方の端部すなわち図4における上端部が支持手段としての回転支持部41によって支持されている。これにより、スピーカ本体20は、図4の上端部において回転支持部41によって回転可能に支持されている。一方、アクチュエータ40は、スピーカ本体20の回転支持部41とは反対側の端部すなわち図4における下端部に設けられている。アクチュエータ40は、第1実施形態と同様にスピーカ本体20を板厚方向へ往復駆動する。これにより、第2実施形態の場合、アクチュエータ40がスピーカ本体20の端部を往復駆動することにより、スピーカ本体20は回転支持部41を中心として回転する。その結果、スピーカ本体20は、板厚方向の前後へ移動する。
(Second Embodiment)
A speaker unit according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the speaker body 20 is supported at one end, that is, the upper end in FIG. 4 by a rotation support portion 41 as a support means. Thereby, the speaker main body 20 is rotatably supported by the rotation support portion 41 at the upper end portion of FIG. On the other hand, the actuator 40 is provided at an end portion of the speaker body 20 opposite to the rotation support portion 41, that is, a lower end portion in FIG. The actuator 40 drives the speaker body 20 to reciprocate in the plate thickness direction as in the first embodiment. Thereby, in the case of the second embodiment, the actuator 40 reciprocates the end portion of the speaker body 20, whereby the speaker body 20 rotates around the rotation support portion 41. As a result, the speaker body 20 moves back and forth in the thickness direction.

第2実施形態では、スピーカ本体20の一方の端部を回転支持部41で支持することにより、スピーカ本体20の振動を確保しつつ、アクチュエータ40の数が低減される。したがって、部品点数の低減を図ることができる。   In the second embodiment, by supporting one end portion of the speaker body 20 with the rotation support portion 41, the number of actuators 40 is reduced while ensuring vibration of the speaker body 20. Therefore, the number of parts can be reduced.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態によるスピーカユニットを適用した音響設備を図5に示す。
第3実施形態では、スピーカユニット10を音響設備100の天井に設ける例について説明する。音響設備100は、例えばスタジオなど建造物の室内に設けられる。音響設備100の天井には、化粧ボード50が取り付けられている。化粧ボード50の一部には、スピーカユニット10が組み付けられる開口51が設けられている。開口51を形成する化粧ボード50の縁部には、スピーカユニット10を取り付けるための取付部52が設けられている。取付部52は、例えばスピーカユニット10と電気的に接続される配線などを有している。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows an acoustic facility to which the speaker unit according to the third embodiment of the present invention is applied.
In the third embodiment, an example in which the speaker unit 10 is provided on the ceiling of the audio equipment 100 will be described. The audio equipment 100 is provided in a room of a building such as a studio. A decorative board 50 is attached to the ceiling of the audio equipment 100. An opening 51 into which the speaker unit 10 is assembled is provided in a part of the decorative board 50. An attachment portion 52 for attaching the speaker unit 10 is provided at an edge portion of the decorative board 50 that forms the opening 51. The attachment part 52 has wiring etc. which are electrically connected with the speaker unit 10, for example.

スピーカユニット10は、静電型のスピーカ本体20とアクチュエータ60とを有している。図6および図7に示すように静電型のスピーカ本体20は、上述の各実施形態と同様に電極板21、電極板22、振動板24、枠部材25、スペーサ26およびスペーサ27を有している。電極板21および電極板22には、開口23が形成されている。スピーカ本体20の枠部材25は、外側の縁が一体に形成されている。この枠部材25は、図7に示すように板厚方向に貫く穴部31を有している。穴部31を形成する枠部材25の内周側には、途中に複数の段差が設けられている。   The speaker unit 10 includes an electrostatic speaker body 20 and an actuator 60. As shown in FIGS. 6 and 7, the electrostatic speaker main body 20 has an electrode plate 21, an electrode plate 22, a vibration plate 24, a frame member 25, a spacer 26, and a spacer 27 as in the above-described embodiments. ing. An opening 23 is formed in the electrode plate 21 and the electrode plate 22. The frame member 25 of the speaker main body 20 has an outer edge formed integrally. As shown in FIG. 7, the frame member 25 has a hole 31 that penetrates in the thickness direction. On the inner peripheral side of the frame member 25 that forms the hole 31, a plurality of steps are provided in the middle.

アクチュエータ60は、図6および図7に示すようにマグネット保持部61、振動部62、接続部63および固定部64を有している。マグネット保持部61は、円筒状に形成され、内周側に永久磁石65を保持している。永久磁石65は、マグネット保持部61に固定されている。振動部62は、円筒状の筒部71と、筒部71の端部に設けられている板部72とを有している。振動部62は、筒部71の内周側に永久磁石65が挿入される。筒部71の外周側には、コイル73が設けられている。永久磁石65と筒部71の内周面との間、および筒部71に設けられたコイル73とマグネット保持部61の内周面との間には、それぞれ所定の隙間が形成されている。これにより、振動部62は、永久磁石65に対し軸方向へ相対移動可能である。また、マグネット保持部61と板部72との間には、弾性部材66が設けられている。弾性部材66は、マグネット保持部61と板部72との間を支持している。マグネット保持部61には、給電端子81および給電端子82が設けられている。給電端子81は、ハイパスフィルタ15の出力側に接続される。一方、給電端子82は、ローパスフィルタ16の出力側に接続される。   As shown in FIGS. 6 and 7, the actuator 60 has a magnet holding part 61, a vibrating part 62, a connecting part 63, and a fixing part 64. The magnet holding part 61 is formed in a cylindrical shape and holds the permanent magnet 65 on the inner peripheral side. The permanent magnet 65 is fixed to the magnet holding part 61. The vibration part 62 includes a cylindrical tube part 71 and a plate part 72 provided at an end of the tube part 71. In the vibrating portion 62, a permanent magnet 65 is inserted on the inner peripheral side of the cylindrical portion 71. A coil 73 is provided on the outer peripheral side of the cylindrical portion 71. Predetermined gaps are formed between the permanent magnet 65 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 71, and between the coil 73 provided on the cylindrical portion 71 and the inner peripheral surface of the magnet holding portion 61. Thereby, the vibration part 62 can move relative to the permanent magnet 65 in the axial direction. Further, an elastic member 66 is provided between the magnet holding portion 61 and the plate portion 72. The elastic member 66 supports between the magnet holding part 61 and the plate part 72. The magnet holder 61 is provided with a power supply terminal 81 and a power supply terminal 82. The power supply terminal 81 is connected to the output side of the high pass filter 15. On the other hand, the power supply terminal 82 is connected to the output side of the low-pass filter 16.

接続部63は、振動部62の板部72から筒部71とは反対側へ伸びている。接続部63は、振動部62と一体に接続している。これにより、接続部63は振動部62と一体に移動する。接続部63は、図7に示すように電極91、電極92および電極93を有している。電極91、電極92および電極93は、マグネット保持部61の給電端子81と電気的に接続している。   The connection part 63 extends from the plate part 72 of the vibration part 62 to the side opposite to the cylinder part 71. The connection part 63 is connected integrally with the vibration part 62. Thereby, the connection part 63 moves integrally with the vibration part 62. The connection part 63 has the electrode 91, the electrode 92, and the electrode 93 as shown in FIG. The electrode 91, the electrode 92, and the electrode 93 are electrically connected to the power supply terminal 81 of the magnet holding unit 61.

接続部63は、スピーカ本体20の穴部31に挿入される。接続部63の電極91、電極92および電極93は、円錐台状に形成されている。これにより、接続部63をスピーカ本体20の穴部31に挿入することにより、穴部31の段差と接続部63の各電極91、92、93とは係止される。そのため、接続部63を穴部31に挿入することにより、図6に示すようにスピーカ本体20はアクチュエータ60と一体に物理的に接続される。   The connection part 63 is inserted into the hole 31 of the speaker body 20. The electrode 91, the electrode 92, and the electrode 93 of the connection part 63 are formed in a truncated cone shape. Accordingly, by inserting the connection portion 63 into the hole portion 31 of the speaker main body 20, the step of the hole portion 31 and the electrodes 91, 92, 93 of the connection portion 63 are locked. Therefore, the speaker body 20 is physically connected integrally with the actuator 60 as shown in FIG.

穴部31の内周側には、電極板21と電気的に接続している電極32、電極板22と電気的に接続している電極33、および振動板24と電気的に接続している電極34が設けられている。穴部31に接続部63を挿入すると、電極32と電極91、電極33と電極93、および電極34と電極92とがそれぞれ接する。これにより、穴部31に接続部63を挿入することにより、スピーカ本体20とアクチュエータ60とは、物理的に接続されるだけでなく、電気的な接続も可能となる。   On the inner peripheral side of the hole 31, the electrode 32 is electrically connected to the electrode plate 21, the electrode 33 is electrically connected to the electrode plate 22, and is electrically connected to the diaphragm 24. An electrode 34 is provided. When the connecting portion 63 is inserted into the hole 31, the electrode 32 and the electrode 91, the electrode 33 and the electrode 93, and the electrode 34 and the electrode 92 are in contact with each other. Thereby, by inserting the connection portion 63 into the hole portion 31, the speaker body 20 and the actuator 60 are not only physically connected but also electrically connected.

固定部64は、マグネット保持部61に固定されている。固定部64は、例えばボルトなどの固定部材67によって取付部52に取り付けられる。固定部64を取付部52に取り付けることにより、スピーカユニット10は音響設備の化粧ボード50に固定される。なお、図8に示すように固定部64とマグネット保持部61との間にヒンジ部68を設けてもよい。これにより、固定部64とマグネット保持部61とは、互いに相対回転可能となる。ヒンジ部68を設けることにより、取付部52とスピーカユニット10との取り付け角度は任意に変更することができる。   The fixing part 64 is fixed to the magnet holding part 61. The fixing portion 64 is attached to the attachment portion 52 by a fixing member 67 such as a bolt. By attaching the fixing portion 64 to the attachment portion 52, the speaker unit 10 is fixed to the decorative board 50 of the audio equipment. A hinge portion 68 may be provided between the fixed portion 64 and the magnet holding portion 61 as shown in FIG. Thereby, the fixing | fixed part 64 and the magnet holding | maintenance part 61 can mutually be rotated relatively. By providing the hinge portion 68, the attachment angle between the attachment portion 52 and the speaker unit 10 can be arbitrarily changed.

上述のように、アクチュエータ60の振動部62は接続部63と一体であり、この接続部63はスピーカ本体20に係止されている。そのため、振動部62が振動すると、これとともにスピーカ本体20も振動する。具体的に説明すると、ローパスフィルタ16の出力側に接続される給電端子82は、筒部71のコイル73と電気的に接続している。そのため、ローパスフィルタ16を通過した電気信号は、給電端子82からコイル73へ供給される。コイル73の内周側には永久磁石65が設けられているため、コイル73の周囲には永久磁石65による磁界が形成されている。その結果、コイル73へ供給される電気信号の電流値が変化することにより、フレミングの左手の法則にしたがって振動部62は振動する。これにより、振動部62と一体のスピーカ本体20は、低音域の電気信号にしたがって振動する。   As described above, the vibration part 62 of the actuator 60 is integral with the connection part 63, and the connection part 63 is locked to the speaker body 20. Therefore, when the vibration part 62 vibrates, the speaker main body 20 also vibrates with it. More specifically, the power supply terminal 82 connected to the output side of the low pass filter 16 is electrically connected to the coil 73 of the cylindrical portion 71. Therefore, the electrical signal that has passed through the low-pass filter 16 is supplied from the power supply terminal 82 to the coil 73. Since the permanent magnet 65 is provided on the inner peripheral side of the coil 73, a magnetic field is formed around the coil 73 by the permanent magnet 65. As a result, when the current value of the electric signal supplied to the coil 73 changes, the vibration unit 62 vibrates according to Fleming's left-hand rule. Thereby, the speaker main body 20 integrated with the vibration part 62 vibrates according to the electrical signal in the low sound range.

以上、説明したように第3実施形態では、スピーカユニット10を天井に設けた音響設備100について説明した。このように、スピーカユニット10を天井に設けることにより、音響設備100では、低音域から高音域まで幅広い周波数領域で精度よく音を表現することができる。また、スピーカユニット10は、音響設備100の天井に限らず壁に設けることもできる。   As described above, in the third embodiment, the acoustic equipment 100 in which the speaker unit 10 is provided on the ceiling has been described. As described above, by providing the speaker unit 10 on the ceiling, the audio equipment 100 can accurately express a sound in a wide frequency range from a low range to a high range. Moreover, the speaker unit 10 can be provided not only on the ceiling of the audio equipment 100 but also on the wall.

本発明の第1実施形態によるスピーカユニットの概略を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing an outline of a speaker unit according to a first embodiment of the present invention. 図1の矢印II方向から見た矢視図。The arrow view seen from the arrow II direction of FIG. 本発明の第1実施形態によるスピーカユニットの駆動回路部の概略を示すブロック図。The block diagram which shows the outline of the drive circuit part of the speaker unit by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態によるスピーカユニットの概略を示す断面図。Sectional drawing which shows the outline of the speaker unit by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるスピーカユニットを適用した音響設備を示す概略図。Schematic which shows the audio equipment which applied the speaker unit by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態によるスピーカユニットの要部を拡大した断面図。Sectional drawing which expanded the principal part of the speaker unit by 3rd Embodiment of this invention. 図6に示すスピーカユニットのスピーカ本体とアクチュエータとを分離した状態を示す概略図。Schematic which shows the state which isolate | separated the speaker main body and actuator of the speaker unit shown in FIG. 図6に示すスピーカユニットの固定部とマグネット保持部との間にヒンジ部を設けた状態を示す概略図。Schematic which shows the state which provided the hinge part between the fixing | fixed part and magnet holding part of the speaker unit shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:スピーカユニット、11:壁、20:スピーカ本体、21:電極板、22:電極板、24:振動板、40:アクチュエータ、41:回転支持部(支持手段)、50:化粧ボード(天井)、60:アクチュエータ、100:音響設備   10: Speaker unit, 11: Wall, 20: Speaker body, 21: Electrode plate, 22: Electrode plate, 24: Vibration plate, 40: Actuator, 41: Rotation support (support means), 50: Decorative board (ceiling) , 60: Actuator, 100: Sound equipment

Claims (2)

電極板、および前記電極板と対向する振動板を有する静電型の矩形状のスピーカ本体と、
前記スピーカ本体を、前記スピーカ本体の面に対し概ね垂直な方向へ往復駆動するアクチュエータと、
前記スピーカ本体の一方の端部側を回転可能に支持する支持手段と、を備え、
前記アクチュエータは、前記スピーカ本体の前記支持手段とは反対側の端部に設けられ、当該端部を駆動するスピーカユニット。
An electrostatic rectangular speaker body having an electrode plate and a diaphragm facing the electrode plate;
An actuator for reciprocating the speaker body in a direction substantially perpendicular to the surface of the speaker body;
Supporting means for rotatably supporting one end side of the speaker body ,
The actuator is a speaker unit that is provided at an end portion of the speaker body opposite to the support means and drives the end portion .
天井または壁面に請求項記載のスピーカユニットを備える音響設備。 Audio equipment comprising a speaker unit according to claim 1, wherein the ceiling or wall.
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