JP7352808B2 - パネル材及びパネル材集合体 - Google Patents

Description

本発明は、パネル材に係り、さらに詳しくは、施工面に対し着脱可能に取り付けられるパネル材の改良に関する。

一般に、店舗、オフィス、公共施設のような多数の人が利用する室内空間にはスピーカ装置が設置され、館内放送や防災放送が行われ、あるいは、ＢＧＭ（Ｂａｃｋ Ｇｒｏｕｎｄ Ｍｕｓｉｃ）が提供されている。しかし、このようなスピーカ装置の設置により、室内空間の美観（デザイン性）が損なわれ、あるいは、空間の利用効率が低下するという問題があった。また、天井、壁又はこれらの内装材に開口を設け、当該開口内にスピーカ装置を埋め込むという設置方法も広く採用されている。この場合、空間利用の問題は解決できるが、美観に関する問題を解決することはできない。

そこで、建物の内装材自体をスピーカ装置として機能させるという解決方法が考えられる。例えば、建物内の壁面に取り付けられる内装パネル材を平面スピーカにすれば、室内空間に別途スピーカ装置を設置する必要がなく、また、スピーカ装置の設置により美観が損なわれるという問題も解決できる。

平面スピーカの技術については従来から種々の提案がなされている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された平面スピーカは、パネルの中央にエキサイターと呼ばれる励振装置が取り付けられている。エキサイターは、磁気回路とボイスコイルにより構成され、電気信号に応じてこれらが相対移動することにより振動する。この振動がパネルに伝達されることにより放音する。このため、パネルの背面にエキサイターを取り付ければ、美観を損ねるという問題も解消することができる。

しかし、平面スピーカは、音質が悪く、一定の音質を確保することが難しいという問題があった。コーン型スピーカのような一般的なスピーカユニットでは、振動板が剛体として前後方向に並進運動する。これに対し、平面スピーカでは、エキサイターの振動がパネルの中央から周辺へ伝搬することから、パネルが撓み運動をする。このため、一般的なスピーカユニットと比較して音質を向上させることが難しいという問題があった。

特に、平面スピーカは、高音域において十分な音圧を確保することが難しいという問題があった。例えば、特許文献２には、同一のパネル上の異なる位置にツイーター、スコーカー、ウーハー用の各エキサイターが取り付けられた平面スピーカが記載されている。この平面スピーカは、パネル上の領域を分割し、異なる音域に対応づけているが、いずれも平面スピーカであることに変わりなく、音質の改善には限界があると考えられる。

ここでは、建物の内装材をスピーカ装置として機能させる場合の問題について述べたが、建物の外装材、乗物の内装材などをスピーカ装置として機能させようとする場合においても、全く同様の問題が生じる。

特開平１１－３３１９６６号公報 特開２００４－００５５１１号公報

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、音声出力機能を有するパネル材を提供することを目的とする。特に、美観を損なうことなく、音声出力を可能にするパネル材を提供することを目的とする。また、空間の利用効率を低下させることなく、音声出力を可能にするパネル材を提供することを目的とする。

また、音声出力機能を有するパネル材の音質を向上させることを目的とする。特に、音声出力機能を有するパネル材の高音域における音質を向上させることを目的とする。また、音声出力機能を有するパネル材において、出力可能な音域を広げることを目的とする。

本発明による第１の実施態様によるパネル材は、施工面に対し着脱可能に取付けられ、隣接するパネル材との間に隙間が形成されるように前記施工面上に配置されるパネル材において、前記施工面に沿って配置され、前記施工面との間に背面空間を形成するフロントパネルと、前記フロントパネルの背面に取付けられ、前記フロントパネルを振動させて前方に向けて放音するためのエキサイターと、前記背面空間内に設けられ、前記隙間を介して放音するためのスピーカユニットと、を備える。

このような構成を採用することにより、フロントパネルを振動させて前方に向けて音を出力することができるので、空間の利用効率を低下させず、また、美観を損なうことなく、パネル材から音声出力を行うことができる。また、フロントパネルの背面空間内に設けられたスピーカユニットの音をフロントパネル間の隙間を介して出力することにより、空間の利用効率を低下させず、また、美観を損なうことなく、パネル材から音声出力を行うことができる。さらに、フロントパネルを利用する平面スピーカと、フロントパネルの背面空間内に設置されるスピーカユニットとを組み合わせることにより、利用可能な音域を広げることができる。

本発明による第２の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記エキサイターには、低音域用の音声信号が入力され、前記スピーカユニットには、高音域用の音声信号が入力されるように構成される。

このような構成を採用することにより、フロントパネルを利用する平面スピーカから低音域の音が出力され、スピーカユニットからは高音域の音が出力される。このため、音域に応じて音声出力手段を使い分け、広い音域にわたって、音質及び音圧がともに良好な音声出力を行うことができる。

本発明による第３の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記スピーカユニットが、前記エキサイターよりも前記フロントパネルの周縁に近い位置に配置され、その放音面が前記フロントパネルの周縁側に向けられている。

このような構成を採用することにより、スピーカユニットが、フロントパネルの周縁付近に、放音面を周縁側に向けられて配置され、放音面からフロントパネルの周縁までの距離を短くすることができる。このため、放音面からフロントパネルの周縁に至る経路上における減衰を抑制することができ、フロントパネル間の隙間から出力される音圧を増大させることができる。

本発明による第４の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記フロントパネルの背面に取り付けれ、前記エキサイターを取り囲むフレームを備え、前記スピーカユニットは、前記フレームに支持される。

このような構成を採用することにより、フレームによりフロントパネルの強度を向上させるとともに、フレームに囲まれたフレーム内領域のフロントパネルを振動板として使用することができる。また、スピーカユニットをフレームが支持することにより、スピーカユニットをフロントパネルの周縁近傍に配置することができる。

本発明による第５の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記スピーカユニットから前記フロントパネルの周縁に向かって延びる音波路を形成するスロートを備える。

このような構成を採用することにより、スピーカユニットからフロントパネルの周縁に至る経路上における減衰を抑制することができ、フロントパネル間の隙間から出力される音圧を増大させることができる。

本発明による第６の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記スロートが、前記スピーカユニットの放音面と対向し、前記スピーカユニットからの音が入力される入力開口と、前記フロントパネルの前面と同じ方向に向けられ、前記音を出力するための出力開口とを備える。

このような構成を採用することにより、スピーカユニットから、フロントパネルの周縁を回り込んだスロートの出力開口までの経路上における音圧の減衰を抑制することができ、フロントパネル間の隙間から出力される音圧を増大させることができる。また、スピーカユニットの音をパネル材の前方に向けて出力することができる。

本発明による第７の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記スロートが、前記入力開口から前記フロントパネルに沿って延びる直線部と、前記フロントパネルの縁部を回り込むように屈曲し、前記出力開口に至る屈曲部とを有する。

このような構成を採用することにより、スピーカユニットからフロントパネル間の隙間までの最短距離の経路からなる音波路を形成することができ、当該経路上における音圧の減衰を抑制し、フロントパネル間の隙間から出力される音圧を増大させることができる。

本発明による第８の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記スピーカユニットの放音面及び前記スロートの入力開口が、前記フロントパネルと略直交するように配置される。

このような構成を採用することにより、スピーカユニットの放音面の軸方向と、スロートの入力開口の軸方向と、スロートの直線部の延びる方向とを一致させることができ、音圧の減衰を抑制することができる。

本発明による第９の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記スピーカユニットが、放音面を前記フロントパネルの周縁側かつ施工面側に向けて斜めに配置され、前記スピーカユニットの出力音が前記施工面で反射され、前記隙間を介して前記フロントパネルよりも前方へ出力されるように構成される。

このような構成を採用することにより、スピーカユニットの出力音を施工面で反射させ、フロントパネル間の隙間から前方に向けて出力することができる。このため、スロートを用いることなく構成することができ、安価に実現することができる。

本発明による第１０の実施態様によるパネル材は、前記構成に加えて、前記施工面に対し角度をなす反射面を備え、前記スピーカユニットの出力音が前記反射面によって反射され、前記隙間を介して出力されるように構成される。

このような構成を採用することにより、スロートを用いることなく構成することができ、安価に実現することができる。また、施工面で反射する場合に比べ、フロントパネルの前面と同じ方向に向けて、あるいは、より近い方向に向けてスピーカユニットの音を出力することができる。

本発明によれば、音声出力機能を有するパネル材を提供することができる。特に、美観を損なうことなく、音声出力を可能にするパネル材を提供することができる。また、空間の利用効率を低下させることなく、音声出力を可能にするパネル材を提供することができる。

また、音声出力機能を有するパネル材の音質を向上させることができる。特に、音声出力機能を有するパネル材の高音域における音質を向上させることができる。また、音声出力機能を有するパネル材において、出力可能な音域を広げることができる。

本発明の実施の形態１によるパネル材１ａの一施工例を示した図である。 図１のパネル材１ａの一構成例を示した正面図である。 図１のパネル材１ａの一構成例を示した右側面図である。 図１のパネル材１ａの一構成例を示した背面図である。 図２のＡ－Ａ切断線による切断面を示した断面図である。 図５の領域Ａ１を拡大して示した拡大図である。 図５の領域Ａ２を拡大して示した拡大図である。 スロート１４の一構成例を示した斜視図である。 スロート１４の一構成例を示した正面図である。 スロート１４の一構成例を示した底面図である。 図９のＢ－Ｂ切断線によるスロート１４の切断面を示した断面図である。 本発明の実施の形態２によるパネル材１ｂの一構成例を示した正面図である。 本発明の実施の形態２によるパネル材１ｂの一構成例を示した背面図である。 図１２のＣ－Ｃ切断線による切断面を示した断面図である。 図１４の領域Ａ３を拡大して示した拡大図である。 本発明の実施の形態３によるパネル材１ｃの他の構成例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本明細書では、便宜上、パネル材の前面が水平方向を向いている場合の例について説明するが、本発明によるパネル材の使用時における姿勢を限定するものではない。また、便宜上、建物の内壁面に取り付けられる内装パネル材の例について説明するが、本発明によるパネル材の設置場所や用途を限定するものではない。

実施の形態１．
（１）パネル材１ａの施工例
図１は、本発明の実施の形態１によるパネル材１ａの一施工例を示した図である。この図には、多数のパネル材１ａが、建物内の壁面に取付けられた様子が示されている。これらのパネル材１ａは、上下方向及び左右方向にそれぞれ整列するように二次元的に配置され、敷き詰められた多数のパネル材１ａによって一つの面が形成されている。

パネル材１ａは、建物内において使用されるパネル形の内装材であり、主として建物内部の美観を向上させることを目的として使用される。パネル材１ａは、平坦な前面を有し、前面の大きさに比べて短い奥行きを有する板状の形状からなる。例えば、前面は各辺５００～１０００ｍｍの矩形からなり、奥行きは５０ｍｍ程度の薄型形状からなる。

施工面２は、パネル材１ａが取り付けられる面であり、建物内の任意の面、例えば、壁面、天井面、床面などを施工面２として用いることができる。施工面２は、建物構造体（躯体）上の面に限定されず、例えば、躯体以外の室内パーティションなどを施工面２とすることもできる。施工面２は、パネル材１ａが取り付けることができる平坦面であればよく、その素材は、コンクリート、石膏ボード、木材、金属、樹脂などのいずれであってもよい。なお、２以上のパネル材１ａは、施工面２の全部を覆うものであってもよいし、一部を覆うものであってもよい。

なお、本実施の形態では、パネル材１ａが、建物内の壁面、天井面、床面などの内装面を形成する内装パネル材である場合について説明するが、本発明によるパネル材は、この様なものに限定されない。例えば、外壁、軒天井などの建物の外装面を形成する外装パネル材であってもよい。また、自動車、鉄道車両、船舶、航空機などの乗り物の内装面を形成するものであってもよい。

２以上のパネル材１ａが、互いに隣接するように施工面２上に配置され、隣接するパネル材１ａ間には、所定の隙間（目地）が設けられている。図中では、多数のパネル材１ａが、上下方向及び左右方向にそれぞれ整列するように敷き詰められている。このため、各パネル材１ａは、壁の周縁部に配置されたものを除き、上下左右のいずれの方向においても他のパネル材１ａと隣接している。また、いずれの方向についても隣接するパネル材１ａ間には隙間が形成されている。

（２）パネル材の構成
図２～図７は、図１のパネル材１ａの一構成例を示した図である。図２～図４は、パネル材１ａの正面図、右側面図及び背面図であり、図５は、図２のＡ－Ａ切断線による断面を示した断面図であり、図６及び図７は、図５の領域Ａ１及びＡ２を拡大して示した拡大図である。なお、図３及び図４には、１つのパネル材１ａのみが示されているが、図２及び図５～図７には、２以上のパネル材１ａが施工面２に取付けられた状態が示されている。

パネル材１ａは、フロントパネル１０、フレーム１１、エキサイター１２、スピーカユニット１３、スロート１４及び取付フック１５により構成される。フロントパネル１０以外の各部材１１～１５は、フロントパネル１０の背面側に設置され、スロート１４の出力開口１４２を除き、フロントパネル１０に隠れ、パネル材１ａの前面側からは視認されない。このため、これらの部材１１～１５によって美観が損なわれることはない。

ａ）フロントパネル１０
フロントパネル１０は、パネル材１ａの前面を形成する平板形状の部材である。例えば、樹脂又は金属を加工した平板基材の前面に、紙、樹脂、布帛、木材、金属、セラミックなどの各種素材からなる化粧材を貼付した厚さ５ｍｍ程度の平板がフロントパネル１０として用いられる。図示したフロントパネル１０は矩形であるが、フロントパネル１０の形状は任意であり、正方形、長方形、三角形、五角形のいずれであってもよいし、その他の多角形であってもよい。また、曲線を含む形状であってもよい。

フロントパネル１０の材料には、紙、樹脂、木材、金属、硝子や陶磁器などのセラミック、あるいは、その他の各種素材を採用することができる。また、フロントパネル１０の構造には、同一材料の単層体、あるいは、同一材料又は異種材料からなる２層以上の積層体の何れの形態も採用することができる。さらに、フロントパネル１０の層内の内部構造についても、中実な均一均質構造の他、ハネカム構造体、細胞状の気泡又はセルを内部に有する発泡体、段ボール状のトラス構造などの各種構造を採用することができる。このようなフロントパネル１０の材料や構造は、音響特性、機械的強度、価格などを勘案して適宜決定される。

パネル材１ａを施工面２に取り付けた状態において、フロントパネル１０は、施工面２と平行になる。また、フロントパネル１０は、施工面２から離間され、フロントパネル１０と施工面２との間には、空間（背面空間）が形成されている。

２以上のパネル材１ａは、隣接するパネル材１ａ間に隙間が形成されるように配置される。隣接するフロントパネル１０間には、２５ｍｍ以下、例えば５～２０ｍｍの隙間が設けられ、この隙間にスロート１４の出力開口１４２が配置される。このため、フロントパネル１０の背面側に配置されたスピーカユニット１３からの音がスロート１４内の音波路を通ってフロントパネル１０よりも前方に出力される。

また、フロントパネル１０には、フレーム１１により取り囲まれた領域であって、エキサイター１２が配置されるフレーム内領域３１と、フレーム１１よりも外側に形成された領域であって、スピーカユニット１３及びスロート１４が配置されるフレーム外領域３２とが形成されている。

ｂ）フレーム１１
フレーム１１は、フロントパネル１０の裏面に取り付けられ、フロントパネル１０の強度を向上させる支持枠部材である。フレーム１１は、フロントパネル１０の外形と同一又はそれに近い形状を有し、フロントパネル１０の周縁に沿って配置される。また、フレーム１１は、フロントパネル１０のフレーム内領域３１を取り囲む環状の形状からなる。ただし、フレーム１１の一部は、フロントパネル１０の周縁から後退して配置され、フロントパネル１０の周縁との間にフレーム外領域３２が形成されている。

図示したフレーム１１は、複数のフレーム材１１ａ～１１ｄを連結して構成される。各フレーム材１１ａ～１１ｄは、中空矩形断面を有し、直線的に延びる形状を有する構造体である。例えば、アルミニウムの曲げ加工又は押出加工によってフレーム材１１ａ～１１ｄが製作され、これらのフレーム材１１ａ～１１ｄの端部同士を接合することによりフレーム１１が得られる。

フレーム材１１ｂ～１１ｄは、フロントパネル１０の周縁に隣接して配置されるのに対し、フレーム材１１ａは、フロントパネル１０の周縁から内側に後退させた位置に配置され、フロントパネル１０の周縁とフレーム材１１ａとの間にフレーム外領域３２が形成される。

ｃ）エキサイター１２
エキサイター１２は、フロントパネル１０を振動させる励振装置であり、フロントパネル１０とともに平面スピーカを構成する。エキサイター１２は、図示しない磁気回路及びボイスコイルを内蔵し、外部から入力される音声信号に基づいて、磁気回路及びボイスコイルが前後方向に相対的に移動して振動する。

エキサイター１２は、フロントパネル１０の背面のフレーム内領域３１に取り付けられている。エキサイター１２は、フロントパネル１０のみに支持され、エキサイター１２が振動すれば、それに伴ってフロントパネル１０も振動し、前方に向けて音が出力される。つまり、フロントパネル１０のフレーム内領域３１が平面スピーカの振動板として機能する。

一般に、平面スピーカの振動板は、撓み運動を行っている。フロントパネル１０も、エキサイター１２の取付位置において振動が発生し、この振動がフロントパネル１０上を外側に向かって広がるように伝搬する。このようなフロントパネル１０の撓み運動により、フロントパネル１０から音が出力される。従って、エキサイター１２は、フロントパネル１０の中央付近に配置されることが望ましい。特に、振動が効率的に伝搬するフレーム内領域３１の中央付近に配置されることがより望ましい。

ｄ）スピーカユニット１３
スピーカユニット１３は、振動板の並進運動により音を出力する装置であり、周知のスピーカユニットが用いられる。例えば、円錐型の振動板を利用するコーン形スピーカが用いられる。スピーカユニット１３は、図示しない振動板、磁気回路及びボイスコイルを内蔵し、外部からの音声信号に基づいて、磁気回路及びボイスコイルが相対的に移動し、振動板を振動させる。このとき、振動板が、剛体として前後方向に並進運動することにより、音を発生させる。

スピーカユニット１３は、フロントパネル１０の背面空間のフレーム外領域３２に配置され、フロントパネル１０又はフレーム１１に固定される。スピーカユニット１３は、直径３０～５０ｍｍの円形の放音面を有し、放音面をフロントパネル１０と交差させ、出力音がフロントパネル１０の周縁側へ向かうように配置される。図中では、スピーカユニット１３の放音面は、フロントパネル１０と直交し、フロントパネル１０の直近の周縁と平行になるように配置されている。

ｅ）スロート１４
スロート１４は、スピーカユニット１３の出力音をフロントパネル１０の前方へ伝搬させる音波路を形成する手段である。スロート１４は、一端に入力開口、他端に出力開口が形成された筒状体であり、スロート１４の内部空間を通って、入力開口から出力開口へ音波を伝搬させることができる。スロート１４の入力開口は、スピーカユニット１３の放音面と対向し、スロート１４の出力開口は、フロントパネル１０の前面と同一の方向、つまり、前方を向くように配置される。

図示したスロート１４の入力開口内には、スピーカユニット１３の放音面が嵌入されている。このため、スロート１４の入力開口は、スピーカユニット１３の放音面と対向するように配置され、スピーカユニット１３の出力音がスロート１４に入力される。スロート１４の出力開口は、フロントパネル１０間の隙間に配置され、フロントパネル１０の隙間から前方に向けて、スピーカユニット１３の音が出力される。

ｆ）取付フック１５、支持フック１６
取付フック１５及び支持フック１６は、施工面２に対し、パネル材１ａを着脱可能に取り付けるための取付手段である。パネル材１ａの取付フック１５を施工面２の支持フック１６と係合させることにより、パネル材１ａを施工面２に取り付けることができる。

取付フック１５及び支持フック１６の形状、数、位置などは任意である。図中では、２つの取付フック１５が左右のフレーム材１１ｂ及び１１ｄに取り付けられている。取付フック１５は、後方に突出して下向きに延びる短冊板の金属フックを有し、支持フック１６は、前方に突出して上向きに延びる短冊板の金属フックを有する。このため、取付フック１５及び支持フック１６を着脱可能に係合させることができる。

（３）スロート１４の詳細構成
図８～図１１は、スロート１４の詳細構成の一例を示した図である。図８～図１０は、スロート１４の斜視図、正面図及び底面図であり、図１１は、図９のＢ－Ｂ切断線によるスロート１４の切断面を示した断面図である。

スロート１４は、一端に入力開口１４１、他端に出力開口１４２を備え、入力開口１４１及び出力開口１４２をつなぐ中空部１４３が形成され、中空部１４３がスピーカユニット１３の出力音を伝搬させる音波路として用いられる。入力開口１４１及び出力開口１４２は、直交するように配置され、両者をつなぐ中空部１４３は略Ｌ字の断面形状を有する。

スロート１４は、入力開口１４１を有し、入力開口１４１に対し垂直に延びる直線部１４４と、出力開口１４２を有し、直線部１４４を出力開口１４２へつなぐように屈曲する屈曲部１４５とにより構成される。また、音波を効率的に伝搬させるために、中空部１４３は、段差を有しない滑らかな内壁により形成されている。

入力開口１４１は、スピーカユニット１３の音が入力される開口であり、スピーカユニット１３の放音面１３１と対向するように配置される。入力開口１４１は、スピーカユニット１３の放音面１３１に対応する形状を有し、スピーカユニット１３の放音面１３１側を入力開口１４１内に嵌入することにより、スロート１４及びスピーカユニット１３が一体化され、スピーカユニット１３の出力音が入力開口１４１へ入力される。なお、図示した入力開口１４１は、スピーカユニット１３を嵌入する円筒形状からなるが、その外周面の一部を外側に拡張させ、スピーカユニット１３の側面から引き出される信号線の引き回しを可能にしている。

出力開口１４２は、中空部１４３を通る音を出力する開口であり、フロントパネル１０間の隙間に配置され、パネル材１ａの前方に向けて放音する。出力開口１４２は、フロントパネル１０の周縁に沿って延びる細長い形状を有し、その幅は、フロントパネル１０間の隙間よりも幅が狭いため、フロントパネル１０の隙間に配置することができる。

直線部１４４は、フロントパネル１０の背面に沿って配置され、屈曲部１４５は、フロントパネル１０の周縁を回り込むように配置される。直線部１４４の中空部（音波路）の断面は、フロントパネル１０と交差する短手方向の幅が一定で、フロントパネル１０と平行な長手方向の幅は、入力開口１４１から離れるほど広がっている。

また、直線部１４４の前面には、スロート１４の前後方向における位置決めを行うための位置決め当接部１４６が設けられている。位置決め当接部１４６をフロントパネル１０の背面に当接させることにより、出力開口１４２が所定の位置よりも前方、例えば、フロントパネル１０の前面よりも前方に移動するのを規制している。

なお、本実施の形態では、スピーカユニット１３がフロントパネル１０又はフレーム１１に固定され、スロート１４は、スピーカユニット１３と一体化されるとともに、位置決め当接部１４６により前後方向における位置決めが行われる例について説明したが、スピーカユニット１３及びスロート１４の取付け方法は任意である。例えば、スロート１４をフロントパネル１０に固定するように構成することもできる。

（４）パネル材１ａの機能及び作用
ａ）平面スピーカの出力音
フロントパネル１０の背面にエキサイター１２を設け、エキサイター１２がフロントパネル１０を励振することにより、フロントパネル１０を平面スピーカの振動板として機能させることができる。このため、スペース効率を損なわず、美観も損なうことなく、パネル材１ａの前方に向けて音を出力することができる。また、パネル材１ａの前面を形成し、室内空間に対向するフロントパネル１０を励振することにより、大きな音圧を確保することができる。

ただし、振動板が撓み運動を行う平面スピーカは音質を向上させることが難しい。フロントパネル１０は、その中央付近がエキサイター１２によって励振され、その振動が外側に向かって広がるように振動板上を伝搬する撓み運動を行って音を出力する。このため、振動板が並進運動する一般的なスピーカに比べて良好な音質を確保することが難しい。

ｂ）スピーカユニット１３の出力音
スピーカユニット１３は、フロントパネル１０の背面空間に設けられ、スピーカユニット１３の音は、フロントパネル１０の隙間から前方に向かって出力される。このため、視認できないように配置されたスピーカユニット１３の音をパネル材１ａの前方に出力することができ、美観を損なうことなく、音を出力することができる。また、振動板が並進運動を行うスピーカユニット１３を用いることにより、高音質の音を出力することができる。

例えば、フロントパネル１０に多数の小孔を設け、これらの小孔を介して、フロントパネル１０の背面側から前面側へスピーカユニット１３の音を出力することも考えられる。これに対し、パネル材１ａでは、フロントパネル１０間の隙間を介して、フロントパネル１０の背面側から前面側へスピーカユニット１３の音を出力する。このため、小孔を設ける場合よりも美観を向上させることができる。

また、フロントパネル１０の背面側にスロート１４が設けられ、スピーカユニット１３の音は、スロート１４内の音波路を通って、フロントパネル１０の前面側へ出力される。このため、音圧の減衰を抑制しつつ、スピーカユニット１３からの音をフロントパネル１０の前方へ出力することができる。

ただし、スピーカユニット１３は、フロントパネル１０の背面空間に配置する必要があり、スピーカユニット１３の外形サイズには限界がある。また、スピーカユニット１３の音は、フロントパネル１０の縁部を回り込んで出力しなければならず、音圧の減衰を回避することはできず、大きな音圧を確保することが難しい。

ｃ）パネル材１ａの出力音
パネル材１ａは、フロントパネル１０を振動板とする平面スピーカと、フロントパネル１０の背面空間に配置され、その音がフロントパネル１０の周縁を回り込んで前方へ出力されるスピーカユニット１３とを備えることにより、音圧と音質を両立させ、あるいは、バランスさせた音を出力することが可能になる。

また、平面スピーカは、高音域の音を出力することが難しいため、平面スピーカを低音域用のウーハーとして使用し、スピーカユニット１３を高音域用のツイーターとして使用することが望ましい。例えば、低音域用の第１音声信号をエキサイター１２に供給し、第１音声信号よりも高い音域を含む高音域用の第２音声信号をスピーカユニット１３に供給することにより、広い音域をカバーすることができる。また、広い音域において、良好な音圧と音質を確保することができる。

例えば、小川のせせらぎや、小鳥の声を含む環境音を出力したい場合、平面スピーカのみでは良好な音質を確保することができないが、スピーカユニット１３を備えることにより、このような環境音を出力することが可能になる。

また、スロート１４の音波路を介して、スピーカユニット１３の音をフロントパネルの前方に出力することにより、音圧の減衰を抑制することができるので、高音域における音圧を確保することができる。また、スロート１４の出力開口１４２をフロントパネル１０の前面と同一の方向に向けることにより、スピーカユニット１３の音をパネル材１ａの前方に向けて出力することができる。

ｄ）美観及び室内空間の利用効率
パネル材１ａが音声出力機能を有することにより、別途、室内空間に音声出力装置を設置する必要がなく、室内空間の利用効率を向上させることができる。また、フロントパネル１０の背面にエキサイター１２を設けるとともに、フロントパネル１０の背面空間にスピーカユニット１３及びスロート１４を配置することにより、美観を損ねることもない。

実施の形態２．
実施の形態１では、スロート１４を用いて、スピーカユニット１３の音を前方に出力するパネル材１ａの例について説明した。これに対し、本実施の形態では、施工面２による反射を利用して、スピーカユニット１３の音を前方に出力するパネル材１ｂについて説明する。

図１２～図１５は、本発明の実施の形態２によるパネル材１ｂの一構成例を示した図である。図１２及び図１３は、パネル材１ｂの正面図及び背面図であり、図１４は、図１２のＣ－Ｃ切断線による切断面を示した断面図であり、図１５は、図１４の領域Ａ３を拡大して示した拡大図である。なお、図１３には、１つのパネル材１ｂのみが示されているが、図１２及び図１３～図１５には、２以上のパネル材１ｂが施工面２に取付けられた状態が示されている。パネル材１ｂの施工例の外観は、図１（実施の形態１）の場合と同様であるため省略する。また、実施の形態１の場合と同一の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

パネル材１ｂは、スロート１４を備えていない点で、パネル材１ａ（実施の形態１）とは異なる。また、フレーム外領域３２が形成されず、スピーカユニット１３がフレーム内領域３１に配置されている点でもパネル材１ａ（実施の形態１）とは異なる。

フレーム１１を構成するフレーム材１１ａ～１１ｄは、いずれもフロントパネル１０の周縁に隣接して配置され、フレーム１１よりも外側に、スピーカユニット１３及びスロート１４を配置するためのフレーム外領域３２が形成されていない。このため、振動板として使用されるフレーム内領域３１として、より広い面積を確保することができる。

スピーカユニット１３は、スピーカ支持部１７により支持され、フレーム内領域３１内において、フロントパネル１０から離間して配置される。スピーカ支持部１７は、フレーム１１に固定された支持手段であり、例えば、金属板、樹脂板を用いることができる。スピーカ支持部１７は、フロントパネル１０から離間され、フレーム材１１ａからフロントパネル１０の内側に向かって延びる形状を有する。また、スピーカ支持部１７は、フロントパネル１０に対し角度を有する傾斜面を有し、この傾斜面にスピーカユニット１３が取付けられる。

スピーカユニット１３は、放音面１３１が外側かつ後方を向くように斜めに配置される。つまり、放音面１３１が、フロントパネル１０に対し角度を有し、フロントパネル１０の周縁側及び施工面２側を向くように斜めに配置される。

スピーカユニット１３から出力される音は、施工面２で反射され、フロントパネル１０間の隙間を通って、パネル材１ｂの前方へ出力される。このため、フロントパネル１０、施工面２及びスピーカユニット１３の姿勢及び位置を適切に調整することにより、スピーカユニット１３からの音をフロントパネル１０間の隙間から前方へ出力させることができる。スピーカユニット１３の出力音をフロントパネル１０間の隙間から前方へ出力するには、スピーカユニット１３から施工面２までの間に適切な距離を設ける必要があり、例えば、４０～６０ｍｍであることが望ましい。

本実施の形態によるパネル材１ｂは、放音面１３１が外側の斜め後方を向くように、フロントパネル１０の背面空間においてスピーカユニット１３を斜めに配置し、スピーカユニット１３の音を施工面２で反射させ、フロントパネル１０間の隙間から前方へ出力させている。このため、スロート１４を用いることなく実現することができ、構成を簡素化することができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、スピーカユニット１３の音を施工面２で反射させて前方に出力する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、スピーカユニット１３の音を反射面で反射させて前方に出力する場合について説明する。

図１６は、本発明の実施の形態３によるパネル材１ｃの一構成例を示した図である。この図は、パネル材１ｂ（実施の形態２）の図１５（領域Ａ３の拡大図）に対応する図である。なお、実施の形態２の場合と同一の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

パネル材１ｃは、反射部材１８を備えている点でパネル材１ｂ（実施の形態２）とは異なる。反射部材１８は、スピーカユニット１３の音を反射する反射面１８１を有する。反射部材１８は、フロントパネル１０の周縁付近の背面空間に配置され、反射面１８１は、内側かつ前方を向くように斜めに配置される。つまり、反射部材１８は、スピーカユニット１３よりも外側に配置され、その反射面１８１は、フロントパネル１０に対し角度を有し、スピーカユニット１３側及びフロントパネル１０側を向くように斜めに配置される。

スピーカユニット１３から出力される音は、反射面１８１で反射され、フロントパネル１０間の隙間を通って、パネル材１ｃの前方へ出力される。このため、フロントパネル１０、スピーカユニット１３及び反射面１８１の姿勢及び位置を適切に調整することにより、スピーカユニット１３からの音をフロントパネル１０間の隙間から前方へ出力させることができる。

図示した反射部材１８は、施工面２に取り付けられているが、フレーム１１に取り付けられるように構成することもできる。反射部材１８がパネル材１ｃに支持されていれば、施工面２に対するパネル材１ｃの取り付け作業により、フロントパネル１０、スピーカユニット１３及び反射面１８１の相対的な姿勢及び位置が変化しない。このため、例えば、反射部材１８をフレーム１１により支持することが望ましい。なお、反射面１８１は、平面で構成することもできるが、曲面で構成することもできる。

本実施の形態によるパネル材１ｃは、フロントパネル１０の周縁付近に反射部材１８を備え、スピーカユニット１３の音を反射部材１８の反射面１８１で反射させ、フロントパネル１０間の隙間から前方へ出力させている。このため、スピーカユニット１３の音の出力方向をフロントパネル１０と直交する方向に近づけることができる。

なお、上記パネル材１ａ～１ｃは、エキサイター１２を備えることなく構成することもできる。つまり、フロントパネル１０を振動板として利用することなく、スピーカユニット１３の音のみを出力するように構成することもできる。

１ａ～１ｃ パネル材
２ 施工面
１０ フロントパネル
１１ フレーム
１１ａ～１１ｄ フレーム材
１２ エキサイター
１３ スピーカユニット
１３１ 放音面
１４ スロート
１４１ 入力開口
１４２ 出力開口
１４３ 中空部
１４４ 直線部
１４５ 屈曲部
１４６ 位置決め当接部
１５ 取付フック
１６ 支持フック
１７ スピーカ支持部
１８ 反射部材
１８１ 反射面
３１ フレーム内領域
３２ フレーム外領域

Claims (11)

1. 施工面に対し着脱可能に取付けられ、隣接するパネル材との間に隙間が形成されるように前記施工面上に配置され、建物の内装面又は外装面を形成するためのパネル材において、
   前記施工面に沿って配置され、前記施工面との間に背面空間を形成するフロントパネルと、
   前記フロントパネルの背面に取付けられ、前記フロントパネルを振動させて前方に向けて放音するためのエキサイターと、
   前記背面空間内に設けられ、前記隙間を介して放音するためのスピーカユニットと、を備えたことを特徴とするパネル材。
2. 前記エキサイターには、低音域用の音声信号が入力され、前記スピーカユニットには、高音域用の音声信号が入力されることを特徴とする請求項１に記載のパネル材。
3. 前記スピーカユニットは、前記エキサイターよりも前記フロントパネルの周縁に近い位置に配置され、その放音面が前記フロントパネルの周縁側に向けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパネル材。
4. 前記フロントパネルの背面に取り付けられ、前記エキサイターを取り囲むフレームを備え、
   前記スピーカユニットは、前記フレームに支持されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のパネル材。
5. 前記スピーカユニットから前記フロントパネルの周縁に向かって延びる音波路を形成するスロートを備えたことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のパネル材。
6. 前記スロートは、前記スピーカユニットの放音面と対向し、前記スピーカユニットからの音が入力される入力開口と、前記フロントパネルの前面と同じ方向に向けられ、前記音を出力するための出力開口と、を備えたことを特徴とする請求項５に記載のパネル材。
7. 前記スロートは、前記入力開口から前記フロントパネルに沿って延びる直線部と、前記フロントパネルの縁部を回り込むように屈曲し、前記出力開口に至る屈曲部とを有することを特徴とする請求項６に記載のパネル材。
8. 前記スピーカユニットの放音面及び前記スロートの入力開口は、前記フロントパネルと略直交するように配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載のパネル材。
9. 前記スピーカユニットは、放音面を前記フロントパネルの周縁側かつ施工面側に向けて斜めに配置され、
   前記スピーカユニットの出力音が前記施工面で反射され、前記隙間を介して前記フロントパネルよりも前方へ出力されることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のパネル材。
10. 前記施工面に対し角度をなす反射面を備え、
    前記スピーカユニットの出力音が、前記反射面によって反射され、前記隙間を介して出力されることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のパネル材。
11. 施工面に対し着脱可能に取付けられ、隣接するパネル材との間に隙間が形成されるように前記施工面上に二次元的に配置された複数の前記パネル材からなり、建物の内装面又は外装面を形成するパネル材集合体において、
    前記パネル材は、
    前記施工面に沿って配置され、前記施工面との間に背面空間を形成するフロントパネルと、
    前記フロントパネルの背面に取付けられ、前記フロントパネルを振動させて前方に向けて放音するためのエキサイターと、
    前記背面空間内に設けられ、前記隙間を介して放音するためのスピーカユニットと、を備えたことを特徴とするパネル材集合体。

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