JP4386078B2

JP4386078B2 - スピーカ装置

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Publication number: JP4386078B2
Application number: JP2007011088A
Authority: JP
Inventors: 伸和鈴木; 勝瓜生; 芳雄大橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: DE102008005509A1; US20080175416A1; JP2008177980A; US8369543B2

Description

この発明は、スピーカ装置に関する。詳しくは、この発明は、アクチュエータの変位出力を、変位出力伝達部材を介して音響振動部材の面上の所定点に伝達し、アクチュエータの変位出力に対応して音響振動部材を上述の所定点から面方向に加振することにより、広がり感のある音像を得ることができ、また、音声信号に忠実な音声出力を得ることができ、さらに、音響振動部材の形状選択の自由度が増すようにしたスピーカ装置に係るものである。

従来、例えば特許文献１等に記載されているように、磁歪アクチュエータで振動板を駆動して音声出力を得る音声出力装置が知られている。磁歪アクチュエータとは、外部磁界を与えると形状が変化する磁歪素子を使用したアクチュエータである。

図１９は、磁歪アクチュエータを用いた音声出力装置３００の構成例を示している。この音声出力装置３００は、プレーヤ３０１、アンプ３０２、磁歪アクチュエータ３０３および振動板３０４からなっている。ここで、磁歪アクチュエータ３０３および振動板３０４は、スピーカ装置３０５を構成している。

プレーヤ３０１は、例えばＣＤ(Compact Disc)、ＭＤ(Mini Disc)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等を再生して音声信号を出力する。プレーヤ３０１から出力される音声信号はアンプ３０２で増幅された後に磁歪アクチュエータ３０３に供給される。磁歪アクチュエータ３０３は、変位出力を伝達する駆動ロッド３０３ａを有しており、この駆動ロッド３０３ａの先端が振動板３０４に当接されている。

磁歪アクチュエータ３０３は、音声信号に基づいて、振動板３０４を駆動する。すなわち、磁歪アクチュエータ３０３の駆動ロッド３０３ａが音声信号波形に対応して変位し、その変位が振動板３０４に伝達される。これにより、振動板３０４からは、音声信号に対応した音声出力が得られる。
特開平０４−３１３９９９号公報

上述した音声出力装置３００におけるスピーカ装置３０５では、振動板３０４の板面に磁歪アクチュエータ３０３の駆動ロッド３０３を当接させ、この振動板３０４にその板面に対して直交する方向の振動成分をもって加振することで、音声出力を得るようにしている。

この場合、振動板３０４はその加振点で大きく励振されることから、聴取者にとってみると加振点からの音波が他の位置に比べて非常に大きな音として聴こえる。その結果、音像がその加振点に定位し、広がり感のある音像を得ることができなかった。

この発明の目的は、広がり感のある音像を得ることができ、また、音声信号に忠実な音声出力を得ることができ、さらに、音響振動板の形状選択の自由度が増すようにしたスピーカ装置を提供することにある。

この発明の概念は、
音響振動部材と、
音声信号に基づいて駆動され、該音声信号に対応した変位が得られる変位出力部を有するアクチュエータと、
上記アクチュエータの変位出力部を上記音響振動部材の面上の所定点に接続する変位出力伝達部材とを備え、
上記変位出力伝達部材を介して上記アクチュエータの変位出力を上記音響振動部材の面上の上記所定点に伝達し、上記アクチュエータの変位出力に対応して上記音響振動部材を上記所定点から面方向に加振し、
上記変位出力伝達部材は、
上記アクチュエータの変位出力部に接続されるコ字状部材と、
上記コ字状部材の内部に上記音響振動部材の端部を挿入した状態で、上記コ字状部材および上記音響振動部材を貫通し、該コ字状部材および該音響振動部材を接続する棒状部材とを有する
ことを特徴とするスピーカ装置にある。
また、この発明の概念は、
音響振動部材と、
音声信号に基づいて駆動され、該音声信号に対応した変位が得られる変位出力部を有するアクチュエータと、
上記アクチュエータの変位出力部を上記音響振動部材の面上の所定点に接続する変位出力伝達部材とを備え、
上記変位出力伝達部材を介して上記アクチュエータの変位出力を上記音響振動部材の面上の上記所定点に伝達し、上記アクチュエータの変位出力に対応して上記音響振動部材を上記所定点から面方向に加振し、
上記アクチュエータを上記面方向に常に付勢する付勢構造をさらに備える
ことを特徴とするスピーカ装置にある。

この発明のスピーカ装置は、音響振動部材と、アクチュエータと、変位出力伝達部材とを備えている。アクチュエータは音声信号に基づいて駆動される。このアクチュエータの変位出力は、変位出力伝達部材を介して、音響振動部材の面上の所定点に伝達される。そして、音響振動部材は、アクチュエータの変位出力に対応して、面上の所定点から面方向に加振される。ここで、音響振動部材の面方向とは面に平行な方向を意味している。アクチュエータとしては、例えば、磁歪アクチュエータ、動電型アクチュエータ、圧電型アクチュエータ等が使用される。

音響振動板などの音響振動部材が面方向に加振されることで、この音響振動板を、音声信号に基づいた弾性波が面方向に伝播していく。そして、この弾性波が音響振動板を伝播する際に縦波、横波、縦波・・・のモード変換を繰り返し、縦波と横波との混在波となり、この横波によって音響振動板の面内方向（面に垂直な方向）の振動が励振される。これにより、音響振動板の面から音波が外部に放射され、音声出力が得られる。

音響振動板が面方向に加振されるものであり、加振点に大きな横波は発生せず、この加振点から放射される音波が他の位置から放射される音波に比べて非常に大きな音として聴取されるということがなく、音響振動板の全体に渡って音像が定位するようになり、広がり感のある音像を得ることが可能となる。

また、アクチュエータの変位出力が変位出力伝達部材を介して音響振動板の面上の所定点に伝達されるものであり、例えば、アクチュエータの変位出力部を音響振動板の端面に単に当接するものに比べて、アクチュエータの変位出力を音響振動板に忠実に伝達でき、音声信号に忠実な音声出力を得ることができ、また、音響振動板の形状が例えば端面を持たない球形状、箱形状等であってもよく、音響振動板の形状選択の自由度を増すことができる。

例えば、変位出力伝達部材は、アクチュエータの変位出力部に接続されるコ字状部材と、このコ字状部材の内部に音響振動部材の端部を挿入した状態で、コ字状部材および音響振動部材を貫通し、コ字状部材および音響振動部材を接続する棒状部材とを有するものとされる。この場合、コ字状部材により音響振動部材の両側から、当該音響振動部材の所定点（加振点）にアクチュエータの変位出力を伝達でき、アクチュエータの変位出力の安定した伝達が可能となる。

例えば、スピーカ装置は、アクチュエータを、面方向に常に付勢する付勢構造をさらに備えるものとされる。この場合、音響振動部材の変位出力伝達部材との接触部が長期間の使用で削れ、当該接触部にガタツキが発生する際に、変位出力伝達部材を音響振動部材に押しつけることができ、音響振動部材を面方向に良好に加振することが可能となる。

例えば、複数個のアクチュエータが備えられる。そして、これら複数個のアクチュエータの変位出力は、複数個の変位出力伝達部材により、音響振動板の面上の互いに異なる点に伝達される。例えば、複数個のアクチュエータを同一の音声信号に基づいて駆動することで、無指向性を得ることが可能となる。また、例えば、複数個のアクチュエータをそれぞれ独立した音声信号、例えば、複数チャネルの音声信号、あるいは同一の音声信号に対してレベル、遅延時間、周波数特性等を独立して調整して得られた複数の音声信号等に基づいて駆動することで、音の広がり感を高める音場処理が可能となる。

この発明によれば、アクチュエータの変位出力を、変位出力伝達部材を介して音響振動部材の面上の所定点に伝達し、アクチュエータの変位出力に対応して音響振動部材を上述の所定点から面方向に加振するものであり、広がり感のある音像を得ることができ、また、音声信号に忠実な音声出力を得ることができ、さらに、音響振動部材の形状選択の自由度を増すことができる。

この発明の実施の形態について説明する。図１〜図４は、実施の形態としてのスピーカ装置１００Ａの構成を示している。図１はスピーカ装置１００Ａの斜視図、図２はスピーカ装置１００Ａの縦断面図、図３はスピーカ装置１００Ａの上面図、図４はスピーカ装置１００Ａの底面図である。

このスピーカ装置１００Ａは、ベース筐体１０１と、パイプ１０２と、アクチュエータとしての磁歪アクチュエータ１０３と、変位出力伝達部材１３４と、発音体としての動電型アクチュエータを用いたスピーカユニット１０４と、を有している。パイプ１０２は、音響振動板としての筒型振動板を構成している。磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａは、この磁歪アクチュエータ１０３を駆動する音声信号に対応した変位出力が得る変位出力部を構成している。

ベース筐体１０１は、例えば合成樹脂で形成されている。このベース筐体１０１は、全体として円板状に形成されているが、その中央部に円柱状に貫通した開口部１０５が設けられている。このベース筐体１０１の下面外周側に沿って所定本、この実施の形態では３本の脚部１０６が等角間隔で植立されている。

脚部１０６を３本とするとき、これら３本の脚部１０６は設置面に必ず接するため、例えば４本の脚部を設ける場合に比べて、安定した設置が可能となる。また、ベース筐体１０１の下面に脚部１０６を設けることで、ベース筐体１０１の下面を設置面から離間させることができ、このベース筐体１０１の下面側に取り付けられるスピーカユニット１０４からの音波が外部に放射することを可能としている。

パイプ１０２は、所定材料、例えば透明なアクリルで形成されている。このパイプ１０２はベース筐体１０１に固定されている。すなわち、このパイプ１０２の下端部が、複数箇所、この実施の形態では４箇所で、金属製のＬ字アングル１０７を用いて、ベース筐体１０１の上面に固定されている。パイプ１０２のサイズは、一例として、例えば、長さが１０００ｍｍ、直径が１００ｍｍ、厚さが２ｍｍである。

この場合、Ｌ字アングル１０７の一端および他端には、図示していないが、ネジ止め用の丸孔が形成されている。このＬ字アングル１０７の一端はビス１０９を用いてベース筐体１０１の上面にネジ止めされる。ベース筐体１０１には、ビス１０９のネジ部と螺合するネジ穴（図示せず）が形成されている。この場合、Ｌ字アングル１０７の一端とベース筐体１０１の上面との間には、リング状のゴム材等で構成されるダンピング材１０８が介在される。

また、Ｌ字アングル１０７の他端は、ビス１１０およびナット１１１を用いて、パイプ１０２の下端部にネジ止めされる。パイプ１０２の下端部には、ビス１１０のネジ部を通すための丸穴（図示せず）が形成されている。このＬ字アングル１０７の他端とパイプ１０２の外面との間、およびナット１１１とパイプ１０２の内面との間には、それぞれ、リング状のゴム材等で構成されるダンピング材１１２，１１３が介在される。

このように、ダンピング材１０８，１１２，１１３を介在させることで、磁歪アクチュエータ１０３による振動（弾性波）がパイプ１０２およびＬ字アングル１０７を通じてベース筐体１０１に伝播することを阻止でき、ベース筐体１０１側への音像定位が防止される。

複数個、本実施の形態では４個の磁歪アクチュエータ１０３がベース筐体１０１に、配置されている。４個の磁歪アクチュエータ１０３は、パイプ１０２の下端部側の円形端面に沿って等間隔に配置されている。ベース筐体１０１には、貫通した収納穴１１４が設けられている。磁歪アクチュエータ１０３は、収納穴１１４に収納されている。上述したように、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａには音声信号に対応した変位出力が得られる。磁歪アクチュエータ１０３は、駆動ロッド１０３の変位方向がパイプ１０２の面方向（パイプ１０２の管面に平行な方向）となるように、配置されている。

図５は、磁歪アクチュエータ１０３の構成例を示している。磁歪アクチュエータ１０３は、伸長方向に変位を生ずる棒状の磁歪素子１５１、この磁歪素子１５１に制御磁界を印加するために、この磁歪素子１５１の周囲に配置された磁界発生部としてのソレノイドコイル１５２、磁歪素子１５１の一端に連結されて磁歪アクチュエータ１０３の変位出力が得られる可動部材たる駆動ロッド１０３ａ、および磁歪素子１５１とソレノイドコイル１５２を収納する収納部１５４によって構成されている。

収納部１５４は、固定盤１６１、永久磁石１６２および筒状ケース１６３で構成されている。固定盤１６１には、磁歪素子１５１の他端が連結されており、この固定盤１６１によって磁歪素子１５１が支持されている。磁歪素子１５１に静的バイアス磁界を印加する永久磁石１６２と磁気回路構成部材である筒状ケース１６３は、収納される磁歪素子１５１の周囲に配されている。筒状ケース１６３は、永久磁石１６２の駆動ロッド１０３ａ側と固定盤１６１側に取り付けられており、強磁性体を用いて構成することで、効率よく磁歪素子１５１に静的バイアス磁界を印加できる。また、固定盤１６１も強磁性体を用いて構成することで、さらに効率よく磁歪素子１５１に静的バイアス磁界を印加できる。

駆動ロッド１０３ａと収納部１５４との間には間隙１５５が設けられ、駆動ロッド１０３ａは永久磁石１６２によって吸引されるように強磁性体を用いて形成される。これにより、駆動ロッド１０３ａと収納部１５４との間で磁気的な吸引力を発生させ、この磁気的な吸引力により駆動ロッド１０３ａに取り付けられた磁歪素子１５１に予荷重が加えられる。

図６は、図５に示す磁歪アクチュエータ１０３における磁束線図を示している。永久磁石１６２から生じた磁束線は、筒状ケース１６３を通過したのち、間隙１５５、駆動ロッド１０３ａ、固定盤１６１を介して永久磁石１６２へ向かうことになる。このため、駆動ロッド１０３ａと収納部１５４との間で磁気的な吸引力が生じ、この磁気的な吸引力により磁歪素子１５１に予荷重が加えられる。また、磁束線の一部は、筒状ケース１６３を通過したのち、間隙１５５、駆動ロッド１０３ａ、磁歪素子１５１、固定盤１６１を介して永久磁石１６２へ向かうことになる。このため、磁歪素子１５１に静的バイアス磁界を印加できる。

図５に示す磁歪アクチュエータ１０３では、駆動ロッド１０３ａが軸受によって支持されていないことから、駆動ロッド１０３ａと軸受との摩擦の問題がないため、変位出力の損失を大幅に低減できる。

また、この磁歪アクチュエータ１０３では、磁気的吸引力によって磁歪素子１５１に予荷重を加えるものであることから、磁歪素子１５１の変位の周期が短くても予荷重を安定して加え続けることができ、ソレノイドコイル１５２に供給される制御電流に応じた変位出力を正しく得ることができる。

そのため、この磁歪アクチュエータ１０３では、ソレノイドコイル１５２に流れる制御電流と駆動ロッド１０３ａの変位との関係がリニアな関係に近づくことから、この磁歪アクチュエータ１０３の特性により発生する歪みが軽減され、従ってフィードバック補正の負担を軽減できる。

また、この磁歪アクチュエータ１０３では、永久磁石１６２は、２つの筒状ケース１６３の間に介在されることから、磁歪素子１５１に印加される静的バイアス磁界を、固定盤１６１の位置に永久磁石を設ける場合に比べて均一にできる。さらに、駆動ロッド１０３ａを支持する軸受や、駆動ロッド１０３ａと収納部１５４を接続するための連結部材、磁歪素子１５１に予荷重を加えるためのばね等を設ける必要がなく、小型化が容易であるとともに安価に構成できる。

図１〜図４に戻って、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａとパイプ１０２との間に、変位出力伝達部材１３４が介在される。この変位出力伝達部材１３４は、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａを、パイプ１０２の管面上の所定点である加振点に接続する。この場合、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力は変位出力伝達部材１３４を介してパイプ１０２の加振点に伝達されるので、パイプ１０２を、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力に対応して、加振点から面方向に加振できるようになる。

図７は、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａとパイプ１０２との、変位出力伝達部材１３４による接続構造を示している。変位出力伝達部材１３４は、コ字状部材１３４ａと、棒状部材としてのビス１３４ｂとを有している。コ字状部材１３４ａは、アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａに接続されている。この場合、コ字状部材１３４ａの閉塞端側が、駆動ロッド１０３ａの先端に、接着、あるいは螺合等の方法で接続される。螺合の場合には、例えば、コ字状部材１３４ａの閉塞端側に雌ねじが切られたねじ穴が設けられていると共に、駆動ロッド１０３ａの先端には、ねじ穴の雌ねじに対応した雄ねじが切られている。

コ字状部材１３４ａとパイプ１０２の加振点Ｐとの接続は、ビス１３４ｂを用いて、行われる。すなわち、コ字状部材１３４ａの内部にパイプ１０２の管面の端部が挿入された状態とし、コ字状部材１３４ａおよびパイプ１０２の管面を貫通するように、ビス１３４ｂでねじ止めする。この場合、コ字状部材１３４ａにはビス１３４ｂの雄ねじが螺合する雌ねじが切られたねじ穴が設けられ、また、パイプ１０２の管面上の加振点Ｐに対応した位置に、ビス１３４ｂを通すための貫通穴が設けられている。

なお、上述したように、磁歪アクチュエータ１０３はベース筐体１０１に設けられている貫通した収納穴１１４に収納されている。磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａが存在する側とは反対側である裏面側は、ベース筐体１０１の下面側に、若干突出するようにされ、ベース筐体１０１の下面側にビス１１７によりねじ止めされた板ばね１１８により押圧された状態とされている。

このように、板ばね１１８により磁歪アクチュエータ１０３の裏面側が押圧されることで、当該磁歪アクチュエータ１０３はパイプ１０２の面方向に常に付勢された状態となる。この場合、パイプ１０２の、変位出力伝達部材１３４を構成するビス１３４ｂとの接触部が長期間の使用で削れ、当該接触部にガタツキが発生する際に、ビス１３４ｂをパイプ１０２に押しつけることができ、当該パイプ１０２を面方向に良好に加振することが可能となる。

ベース筐体１０１の下面に取り付けられた板ばね１１８は、磁歪アクチュエータ１０３をパイプ１０２の面方向に常に付勢する付勢構造を構成している。なお、付勢構造は、上述した板ばね１１８を用いた構造に限定されるものではなく、磁歪アクチュエータ１０３をパイプ１０２の面方向に常に付勢する構造であればよい。例えば、貫通した収納穴１１４の代わりに底面がある収納穴とし、この収納穴の底面とこの収納穴に収納される磁歪アクチュエータ１０３の裏面側との間に圧縮コイルバネを配する構造等も考えられる。

上述のパイプ１０２および磁歪アクチュエータ１０３は、可聴周波数帯域の高域側を受け持つスピーカを構成し、ツィータとして機能する。これに対して、スピーカユニット１０４は、可聴周波数帯域の低域側を受け持つスピーカを構成し、ウーハとして機能する。

スピーカユニット１０４は、ベース筐体１０１の下面側の開口部１０５に対応した位置に、下方に前面を向けた状態で、例えばビス（図示せず）を用いて取り付けられている。この場合、スピーカユニット１０４の中心軸の方向は、パイプ１０２の軸方向と一致する方向となっている。このスピーカユニット１０４の前面から出力される正相の音波は、ベース筐体１０１の下面側から外部に放射される。また、このスピーカユニット１０４の背面から出力される逆相の音波は、開口部１０５およびパイプ１０２を通って、パイプ１０２の上端部側から外部に放射される。この場合、パイプ１０２は共鳴管として機能し、量感のある低域再生が可能となる。

なお、パイプ１０２の下端部側の端面とベース筐体１０１との間には、例えばゴム材からなるダンピング材１１６が配設されている。このダンピング部材１１６により、磁歪アクチュエータ１０３による振動がパイプ１０２を通じてベース筐体１０１に伝播することを阻止しながら、パイプ１０２が共鳴管として良好に機能するように密閉度を高めることができる。

図８は、４個の磁歪アクチュエータ１０３およびスピーカユニット１０４の駆動系の構成を示している。

ステレオ音声信号を構成する左音声信号ＡＬおよび右音声信号ＡＲは加算器１２１に供給され、この加算器１２１では音声信号ＡＬ，ＡＲが合成されてモノラル音声信号ＳＡが生成される。このモノラル音声信号ＳＡからハイパスフィルタ１２２で高域成分ＳＡＨが抽出される。この高域成分ＳＡＨは、イコライザ１２３で磁歪アクチュエータ１０３に対応した周波数特性の補正が行われ、さらにアンプ１２４-1〜１２４-4で増幅された後に、４個の磁歪アクチュエータ１０３に駆動信号として供給される。これにより、４個の磁歪アクチュエータ１０３は同一の高域成分ＳＡＨで駆動され、それぞれの駆動ロッド１０３ａは当該高域成分ＳＡＨに対応して変位する。

また、加算器１２１で生成されるモノラル音声信号ＳＡからローパスフィルタ１２５で低域成分ＳＡＬが抽出される。この低域成分ＳＡＬは、イコライザ１２６でパイプ１０２からなる共鳴管に対応した周波数特性の補正が行われ、数ミリ秒の遅延時間を持つ遅延回路１２７で遅延され、さらにアンプ１２８で増幅された後に、スピーカユニット１０４に駆動信号として供給される。これにより、スピーカユニット１０４は、低域成分ＳＡＬで駆動される。

スピーカユニット１０４への低域成分ＳＡＬの供給経路に遅延回路１２７を挿入することで、パイプ１０２から高域の音波が放射される時点より、スピーカユニット１０４から低域の音波が放射される時点が遅くなる。そのため、音像は高域に引っぱられるという人間の聴覚上の特徴から、聴取者は高域の音波が放射されるパイプ１０２の部分に音像を感じ易くなる。

図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａの動作を説明する。

ベース筐体１０１に収容固定された４個の磁歪アクチュエータ１０３は、モノラル音声信号ＳＡの高域成分ＳＡＨで駆動され、それらの駆動ロッド１０３ａは当該高域成分ＳＡＨに対応して変位する。この駆動ロッド１０３ａの変位（アクチュエータ１０３の変位出力）は、変位出力伝達部材１３４を介して、パイプ１０２の面上の加振点Ｐ（図７参照）に伝達される。そのため、パイプ１０２は、アクチュエータ１０３の変位出力に対応して、加振点Ｐから、面方向に加振される。

この場合、パイプ１０２の加振点Ｐは縦波で励振され、このパイプ１０２を、弾性波（振動）が面方向に伝播していく。そして、この弾性波がパイプ１０２を伝播する際に縦波、横波、縦波・・・のモード変換を繰り返し、縦波と横波との混在波となり、横波によってパイプ１０２の面内方向（面に垂直な方向）の振動が励振される。これにより、パイプ１０２からは音波が放射される。すなわち、このパイプ１０２の外面から、高域成分ＳＡＨに対応した高域の音声出力が得られる。

なお、この場合、パイプ１０２の下端部側の円形端面に沿って等間隔に配置された４個の磁歪アクチュエータ１０３は同一の高域成分ＳＡＨで駆動されていることから、パイプ１０２の全周から無指向性で高域の音声出力が得られる。

また、ベース筐体１０１の下面側に取り付けられたスピーカユニット１０４は、モノラル音声信号ＳＡの低域成分ＳＡＬで駆動される。このスピーカユニット１０４の前面から低域の音声出力（正相）が得られ、この音声出力はベース筐体１０１の下面側から外部に放射される。また、このスピーカユニット１０４の背面から低域の音声出力（逆相）が得られ、この音声出力は、開口部１０５およびパイプ１０２を通って、パイプ１０２の上端部側から外部に放射される。

図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａによれば、モノラル音声信号ＳＡの高域成分ＳＡＨで駆動される磁歪アクチュエータ１０３は、パイプ１０２を、加振点Ｐから、面方向に、加振するものである。そのため、加振点Ｐに大きな横波は発生せず、この加振点Ｐからの音波が他の位置から放射される音波に比べて非常に大きな音として聴取されるということがなく、パイプ１０２の長手方向の全体に渡って音像を定位させることができ、広がり感のある音像を得ることができる。

また、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａによれば、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力は、変位出力伝達部材１３４を介して、パイプ１０２の管面上の加振点Ｐに伝達されるものであり、例えば、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａをパイプ１０２の端面に単に当接するものに比べて、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力をパイプ１０２に忠実に伝達でき、当該パイプ１０２から音声信号に忠実な音声出力を得ることができる。

例えば、磁歪アクチュエータ１０３に図９（Ａ）に示すような音声信号が入力される場合について考える。この場合、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａのように、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力を、変位出力伝達部材１３４を介して、パイプ１０２の管面上の加振点Ｐに伝達する構成とする場合には、駆動ロッド１０３ａの上方向および下方向の双方の変位動作にパイプ１０２の励振動作が良好に追従する。したがって、パイプ１０２の面方向の振幅応答は、図９（Ｃ）に示すようになり、パイプ１０２から音声信号に忠実な音声出力を得ることが可能となる。

これに対して、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａをパイプ１０２の端面に単に当接する場合には、駆動ロッド１０３ａの上方向の変位動作にはパイプ１０２の励振動作が良好に追従するが、駆動ロッド１０３ａの下方向の変位動作にはパイプ１０２の励振動作が追従しない。したがって、パイプ１０２の面方向の振幅応答は、図９（Ｂ）に示すようになり、パイプ１０２から音声信号に忠実な音声出力を得ることが困難となる。

また、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａによれば、変位出力伝達部材１３４は、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａに接続されるコ字状部材１３４ａと、このコ字状部材１３４ａの内部にパイプ１０２の管面の端部を挿入した状態で、コ字状部材１３４ａおよびパイプ１０２の管面を貫通し、コ字状部材１３４ａおよびパイプ１０２を接続するビス１３４ｂとを有するものとされる。したがって、コ字状部材１３４ａによりパイプ１０２の管面の両側から、当該パイプ１０２の管面上の加振点Ｐに磁歪アクチュエータ１０３の変位出力を伝達でき、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力をパイプ１０２の管面上の加振点Ｐに安定して伝達できる。

なお、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａによれば、変位出力部材１３４はコ字状部材１３４ａを用いて構成されているが、加振点Ｐを支点にパイプ１０２に対して上下方向に良好な振動を与えることができるのであれば、その形状はコ字状でなくてもよい。例えば、コ字状部材１３４ａの片側がないＬ字状部材等を用いて変位出力部材１３４を構成することもできる。

また、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａによれば、変位出力部材１３４をコ字状部材１３４ａとビス１３４ｂで構成し、コ字状部材１３４ａをビス１３４ｂによりパイプ（振動板）１０２に接続するものであり、パイプ１０２の着脱を容易に行うことができる。

なお、上述では、磁歪アクチュエータ１０３およびスピーカユニット１０４の駆動系は図８に示すように構成され、４個の磁歪アクチュエータ１０３が同一の高域成分ＳＡＨで駆動されるものを示した。しかし、これら４個の磁歪アクチュエータ１０３が独立した高域成分ＳＡＨで駆動されるようにすることもできる。

図１０は、４個の磁歪アクチュエータ１０３およびスピーカユニット１０４の駆動系の他の構成を示している。この図１０において、図８と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

ハイパスフィルタ１２２で抽出された高域成分ＳＡＨは、４個の信号処理部１２９-1〜１２９-4に供給される。信号処理部１２９-1〜１２９-4では、互いに独立して、高域成分ＳＡＨに対して、レベル、遅延時間、周波数特性等を調整する処理（音場制御処理）が行われると共に、磁歪アクチュエータ１０３の出力特性に関する信号補正処理が行われる。これら信号処理部１２９-1〜１２９-4から出力される高域成分ＳＡH1〜ＳＡH4は、それぞれアンプ１２４-1〜１２４-4で増幅された後に、４個の磁歪アクチュエータ１０３に駆動信号として供給される。これにより、４個の磁歪アクチュエータ１０３はそれぞれ独立した高域成分ＳＡH1〜ＳＡH4で駆動され、それぞれの駆動ロッド１０３ａは当該高域成分ＳＡH1〜ＳＡH4に対応して変位する。

また、ローパスフィルタ１２５で抽出された低域成分ＳＡＬは信号処理部１３０に供給される。この信号処理部１３０では、低域成分ＳＡＬに対して、レベル、遅延時間、周波数特性等を調整する処理（音場制御処理）が行われると共に、共鳴管特性に関する信号補正処理が行われる。この信号処理部１３０から出力される低域成分は、アンプ１２８で増幅された後に、スピーカユニット１０４に駆動信号として供給される。これにより、スピーカユニット１０４は、低域成分で駆動される。

この図１０に示す駆動系の構成では、４個の磁歪アクチュエータ１０３がそれぞれ信号処理部１２９-1〜１２９-4で独立して処理された高域成分ＳＡH1〜ＳＡH4で駆動されるので、音の広がり感を高めることができる。なお、図１０においては、４個の磁歪アクチュエータ１０３を駆動する高域成分ＳＡH1〜ＳＡH4をモノラル音声信号ＳＡから得るものを示したが、ステレオ音声信号を構成する左音声信号ＡＬおよび右音声信号ＡＲ、あるいはマルチチャネルの音声信号から得るようにしてもよい。

図１１は、４個の磁歪アクチュエータ１０３およびスピーカユニット１０４の駆動系の他の構成を示している。

この駆動系２００は、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)ブロック２０１と、アンプブロック２０２，２０３とからなっている。ＤＳＰブロック２０１は、磁歪アクチュエータ側の信号補正及び音場制御部２０１Ａと、スピーカユニット側の信号補正及び音場制御部２０１Ｂとを有している。

磁歪アクチュエータ側の信号補正及び音場制御部２０１Ａは、４個の磁歪アクチュエータ１０３にそれぞれ対応して、４個の信号処理部２１１および４個のハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２１２を備え、さらに４個の信号処理部２１１にそれぞれステレオ音声信号を構成する左音声信号ＡＬおよび右音声信号ＡＲを減衰して入力するための８個のアッテネータ２１０を備えている。

各信号処理部２１１は、それぞれ、入力される音声信号ＡＬ，ＡＲのレベル、遅延時間、周波数特性等の調整、さらにはそれらの音声信号ＡＬ，ＡＲの混合等の処理（音場制御処理）を行うと共に、磁歪アクチュエータ１０３の出力特性に関する信号補正処理を行う。各ハイパスフィルタ２１２は、それぞれ、対応する信号処理部２１１からの音声信号から高域成分を抽出し、アンプブロック２０２に供給する。

この場合、各磁歪アクチュエータ１０３には、ＤＳＰブロック２０１の信号補正及び音場制御部２０１Ａでそれぞれ独立して音場制御処理および信号補正処理が行われた音声信号の高域成分がアンプブロック２０２で増幅されて供給される。４個の磁歪アクチュエータ１０３が、このように音場制御処理が行われた高域成分で駆動されることで、高域の音声出力による音の広がり感を高めることができる。

一方、スピーカユニット側の信号補正及び音場制御部２０１Ｂは、スピーカユニット１０４に対応して、１個の信号処理部２２１および１個のローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２２を備え、さらに信号処理部２２１にステレオ音声信号を構成する左音声信号ＡＬおよび右音声信号ＡＲを減衰して入力するための２個のアッテネータ２２０を備えている。

信号処理部２２１は、入力される音声信号ＡＬ，ＡＲのレベル、遅延時間、周波数特性等の調整、さらにはそれらの音声信号ＡＬ，ＡＲの混合等の処理（音場制御処理）を行うと共に、共鳴管特性に関する信号補正処理を行う。ローパスフィルタ２２２は、信号処理部２２１からの音声信号から低域成分を抽出し、アンプブロック２０３に供給する。

この場合、スピーカユニット１０４には、ＤＳＰブロック２０１の信号補正及び音場制御部２０１Ｂで音場制御処理および信号補正処理が行われた音声信号の低域成分がアンプブロック２０３で増幅されて供給される。スピーカユニット１０４が、このように音場制御処理が行われた低域成分で駆動されることで、低域の音声出力による音の広がり感を高めることができる。

なお、図１７の駆動系２００において、信号補正及び音場制御部２０１Ａの信号処理部２１１とハイパスフィルタ２１２の順番は逆でもよく、同様に信号補正及び音場制御部２０１Ｂの信号処理部２２１とローパスフィルタ２２２の順番は逆でもよい。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図１２〜図１４は、実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｂの構成を示している。図１２はスピーカ装置１００Ｂの斜視図、図１３は図１１のＢ−Ｂ線上の縦断面図、図１４はスピーカ装置１００Ｂの上面図を示している。これら図１２〜図１４において、図１〜図４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

上述の図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａでは、音響振動板として筒型振動板であるパイプ１０２が使用されたものを示したが、スピーカ装置１００Ｂでは、音響振動板として平板型振動板である長方形状のアクリル板１０２Ｂが使用される。

アクリル板１０２Ｂは、ベース筐体１０１Ｂに、直方体状の筐体固定板１４１を介して、垂直に固定されている。この場合、筐体固定板１４１はベース筐体１０１Ｂの上面側に接着等により取り付けられている。そして、この筐体固定板１４１の上面側には、図１３に示すように、長手方向に伸びる断面矩形状の溝１４２が設けられている。アクリル板１０２Ｂは、例えば、その下端部が、溝１４２に圧入され、あるいは、溝１４２に圧入された後にさらに接着される等して、筐体固定板１４１に取り付けられている。

複数個、本実施の形態では２個の磁歪アクチュエータ１０３が、駆動ロッド１０３ａの変位方向がアクリル板１０２Ｂの面方向（この実施の形態では垂直方向）と一致するように、筐体固定板１４１に固定されている。この場合、磁歪アクチュエータ１０３は、当該磁歪アクチュエータ１０３の外形に沿った形状を持つ固定具１４３をビス１４４で筐体固定板１４１の側面にねじ止めすることで、筐体固定板１４１に取り付けられている。

磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａとアクリル板１０２Ｂとの間に、変位出力伝達部材１４５が介在される。この変位出力伝達部材１４５は、アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａを、アクリル板１０２Ｂの面上の所定点である加振点Ｐに接続する。この場合、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力は変位出力伝達部材１４５を介してアクリル板１０２Ｂの加振点Ｐに伝達されるので、アクリル板１０２Ｂを、アクチュエータ１０３の変位出力に対応して、加振点Ｐから面方向に加振できるようになる。

ここで、変位出力伝達部材１４５は、この実施の形態においては、図１３に示すように、ビス１４６で構成されている。ビス１４６は、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａと、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐとを接続する。つまり、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａおよびアクリル板１０２Ｂを貫通するように、棒状部材としてのビス１４６で、ねじ止めする。この場合、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐに対応した位置にはビス１４６のねじ部を通すための貫通穴が設けられていると共に、駆動ロッド１０３ａには雌ねじが切られたねじ穴が設けられている。

２個の磁歪アクチュエータ１０３は、例えば上述の図８に示すような駆動系により、同一の高域成分ＳＡＨで駆動され、それぞれの駆動ロッド１０３ａは当該高域成分ＳＡＨに対応して変位する。あるいは、これらの２個の磁歪アクチュエータ１０３は、例えば上述の図１０、図１１に示すような駆動系により、互いに独立した高域成分ＳＡH1，ＳＡH2で駆動され、それぞれの駆動ロッド１０３ａは当該高域成分ＳＡH1，ＳＡH2に対応して変位する。

なお、スピーカ装置１００Ｂでは、音響振動板が平板型振動板である長方形状のアクリル板１０２Ｂであって、当該音響振動板を共鳴管として使用することはできない。そのため、ベース筐体１０１Ｂの開口部１０５の上面側は閉じられた状態とされ、スピーカユニット１０４の背面側にバックキャビティとしての密閉空間が形成され、低音が良好に出るようにされている。

図１２〜図１４に示すスピーカ装置１００Ｂの動作を説明する。

筐体固定板１４１に固定された２個の磁歪アクチュエータ１０３は、例えばモノラル音声信号ＳＡの高域成分ＳＡＨで駆動され、それらの駆動ロッド１０３ａは当該高域成分ＳＡＨに対応して変位する。この駆動ロッド１０３ａの変位（アクチュエータ１０３の変位出力）は、変位出力伝達部材１４５を介して、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐに伝達される。そのため、アクリル板１０２Ｂは、アクチュエータ１０３の変位出力に対応して、加振点Ｐから、面方向に加振される。

この場合、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐは縦波で励振され、当該アクリル板１０２Ｂを、弾性波（振動）が面方向に伝播していく。そして、この弾性波がアクリル板１０２Ｂを伝播する際に縦波、横波、縦波・・・のモード変換を繰り返し、縦波と横波との混在波となり、横波によってアクリル板１０２Ｂの面内方向（面に垂直な方向）の振動が励振される。これにより、アクリル板１０２Ｂの一の面および他の面からは音波が放射される。すなわち、このアクリル板１０２Ｂの外面から、高域成分ＳＡＨに対応した高域の音声出力が得られる。

また、ベース筐体１０１Ｂの下面側に取り付けられたスピーカユニット１０４は、モノラル音声信号ＳＡの低域成分ＳＡＬで駆動される。そして、このスピーカユニット１０４の前面から低域の音声出力（正相）が得られ、この音声出力はベース筐体１０１Ｂの下面側から外部に放射される。

図１２〜図１４に示すスピーカ装置１００Ｂによれば、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａと同様に、例えばモノラル音声信号ＳＡの高域成分ＳＡＨで駆動される磁歪アクチュエータ１０３は、アクリル板１０２Ｂを、加振点Ｐから、面方向に、加振するものである。そのため、加振点Ｐに大きな横波は発生せず、この加振点Ｐからの音波が他の位置から放射される音波に比べて非常に大きな音として聴取されるということがなく、アクリル板１０２Ｂの全面に渡って音像を定位させることができ、広がり感のある音像を得ることができる。

また、図１２〜図１４に示すスピーカ装置１００Ｂによれば、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力は、変位出力伝達部材１４５を介して、アクリル板１０２Ｂの面上の加振点Ｐに伝達されるものであり、例えば、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａをアクリル板１０２Ｂの端面に単に当接するものに比べて、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力をアクリル板１０２Ｂに忠実に伝達でき、当該アクリル板１０２Ｂから音声信号に忠実な音声出力を得ることができる。

また、図１２〜図１４に示すスピーカ装置１００Ｂによれば、変位出力伝達部材１４５は、磁歪アクチュエータ１０３の駆動ロッド１０３ａおよびアクリル板１０２Ｂを貫通し、当該駆動ロッド１０３ａおよびアクリル板１０２Ｂを接続するビス１４６を有するものとされる。したがって、アクリル板１０２Ｂの下端側に筐体固定板１４１が存在する場合であっても、磁歪アクチュエータ１０３をアクリル板１０２Ｂの一方の面側に配置でき、磁歪アクチュエータ１０３の変位出力をアクリル板１０２Ｂに良好に伝達できる。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図１５、図１６は、実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｃの構成を示している。図１５はスピーカ装置１００Ｃの斜視図、図１６はスピーカ装置１００Ｃの上面図を示している。この図１５、図１６において、図１２〜図１４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

このスピーカ装置１００Ｃにおいては、磁歪アクチュエータ１０３の代わりに、磁歪アクチュエータ１０３Ｃが使用される。磁歪アクチュエータ１０３は、上述したように、変位出力を得るための駆動ロッド１０３ａを一端側のみに有するものでる。これに対して、磁歪アクチュエータ１０３Ｃは、図１７に示すように、一端側および他端側に、互いに線対称的に変位する駆動ロッド１０３a1，１０３a2を有するものである。

所定数、この実施の形態では１個の磁歪アクチュエータ１０３Ｃが、駆動ロッド１０３a1，１０３a2の変位方向がアクリル板１０２Ｂの面方向（この実施の形態では垂直方向）と一致するように、当該アクリル板１０２Ｂに固定されている。この場合、磁歪アクチュエータ１０３Ｃは、当該磁歪アクチュエータ１０３Ｃの外形に沿った形状を持つ固定具１７１をビス１７２でアクリル板１０２Ｂにねじ止めすることで、アクリル板１０２Ｂに取り付けられている。

磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1とアクリル板１０２Ｂとの間に、変位出力伝達部材１７３-1が介在される。この変位出力伝達部材１７３-1は、アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1を、アクリル板１０２Ｂの面上の第１の点である加振点Ｐ１に接続する。この場合、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力は変位出力伝達部材１７３-1を介してアクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ１に伝達されるので、アクリル板１０２Ｂを、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力に対応して、加振点Ｐ１から面方向に加振できるようになる。

ここで、変位出力伝達部材１７３-1は、この実施の形態においては、図１７に示すように、ビス１７４-1で構成されている。ビス１７４-1は、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1と、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ１とを接続する。つまり、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1およびアクリル板１０２Ｂを貫通するように、棒状部材としてのビス１７４-1で、ねじ止めする。この場合、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ１に対応した位置にはビス１７４-1のねじ部を通すための貫通穴が設けられていると共に、駆動ロッド１０３a1には雌ねじが切られたねじ穴が設けられている。

また、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a2とアクリル板１０２Ｂとの間に、変位出力伝達部材１７３-2が介在される。この変位出力伝達部材１７３-2は、アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a2を、アクリル板１０２Ｂの面上の第２の点である加振点Ｐ２に接続する。この場合、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力は変位出力伝達部材１７３-2を介してアクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ２に伝達されるので、アクリル板１０２Ｂを、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力に対応して、加振点Ｐ２から面方向に加振できるようになる。

ここで、変位出力伝達部材１７３-2は、この実施の形態においては、図１７に示すように、ビス１７４-2で構成されている。ビス１７４-2は、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a2と、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ２とを接続する。つまり、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a2およびアクリル板１０２Ｂを貫通するように、棒状部材としてのビス１７４-2で、ねじ止めする。この場合、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ２に対応した位置にはビス１７４-2のねじ部を通すための貫通穴が設けられていると共に、駆動ロッド１０３a2には雌ねじが切られたねじ穴が設けられている。

磁歪アクチュエータ１０３Ｃは、例えば上述の図８に示すような駆動系により、音声信号の高域成分ＳＡＨで駆動され、駆動ロッド１０３a1，１０３a2は当該高域成分ＳＡＨに対応して互いに線対称的に変位する。例えば、駆動ロッド１０３a1が上方向に変位するとき駆動ロッド１０３a2は下方向に変位し、逆に、駆動ロッド１０３a1が下方向に変位するとき駆動ロッド１０３a2は上方向に変位する。

このスピーカ装置１００Ｃのその他は、図１２〜図１４に示すスピーカ装置１００Ｂと同様に構成されている。

図１５、図１６に示すスピーカ装置１００Ｃの動作を説明する。

アクリル板１０２Ｂに固定された磁歪アクチュエータ１０３Ｃは、例えばモノラル音声信号ＳＡの高域成分ＳＡＨで駆動され、その駆動ロッド１０３a1，１０３a2は当該高域成分ＳＡＨに対応して互いに線対称的に変位する。駆動ロッド１０３a1，１０３a2の変位（アクチュエータ１０３Ｃの変位出力）は、変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2を介して、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ１，Ｐ２に伝達される。そのため、アクリル板１０２Ｂは、アクチュエータ１０３Ｃの変位出力に対応して、加振点Ｐ１，Ｐ２から、面方向に加振される。

この場合、アクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ１，Ｐ２は縦波で励振され、当該アクリル板１０２Ｂを、弾性波（振動）が面方向に伝播していく。そして、この弾性波がアクリル板１０２Ｂを伝播する際に縦波、横波、縦波・・・のモード変換を繰り返し、縦波と横波との混在波となり、横波によってアクリル板１０２Ｂの面内方向（面に垂直な方向）の振動が励振される。これにより、アクリル板１０２Ｂの一の面および他の面からは音波が放射される。すなわち、このアクリル板１０２Ｂの外面から、高域成分ＳＡＨに対応した高域の音声出力が得られる。なお、スピーカユニット１０４に係る動作は、図１２〜図１４に示すスピーカ装置１０１Ｂと同様である。

図１５、図１６に示すスピーカ装置１００Ｃによれば、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａと同様に、例えばモノラル音声信号ＳＡの高域成分ＳＡＨで駆動される磁歪アクチュエータ１０３Ｃは、アクリル板１０２Ｂを、加振点Ｐ１，Ｐ２から、面方向に、加振するものである。そのため、加振点Ｐ１，Ｐ２に大きな横波は発生せず、この加振点Ｐ１，Ｐ２からの音波が他の位置から放射される音波に比べて非常に大きな音として聴取されるということがなく、アクリル板１０２Ｂの全面に渡って音像を定位させることができ、広がり感のある音像を得ることができる。

また、図１５、図１６に示すスピーカ装置１００Ｃによれば、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力は、変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2を介して、アクリル板１０２Ｂの面上の加振点Ｐ１，Ｐ２に伝達されるものであり、例えば、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1，１０３a2をアクリル板１０２Ｂの端面に単に当接するものに比べて、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力をアクリル板１０２Ｂに忠実に伝達でき、当該アクリル板１０２Ｂから音声信号に忠実な音声出力を得ることができる。

また、図１５、図１６に示すスピーカ装置１００Ｃによれば、磁歪アクチュエータ１０３Ｃは互いに線対称的に変位する駆動ロッド１０３a1，１０３a2を有するものであり、当該駆動ロッド１０３a1，１０３a2に得られる変位出力が変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2を介してアクリル板１０２Ｂの加振点Ｐ１，Ｐ２に伝達されるものであり、１つの磁歪アクチュエータによる音響振動板（アクリル板１０２Ｂ）に対する加振点が２点となるので、音像の広がり感をさらに高めることができる。

次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図１８は、実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｄの構成を示している。図１８は、スピーカ装置１００Ｄの斜視図を示している。

このスピーカ装置１００Ｄは、箱形状の音響振動板１０２Ｄの一の面に、磁歪アクチュエータ１０３Ｃが取り付けられたものである。この磁歪アクチュエータ１０３Ｃの音響振動板１０２Ｄへの取り付けは、上述の図１５、図１６に示すスピーカ装置１００Ｃにおける磁歪アクチュエータ１０３Ｃのアクリル板１０２Ｂへの取り付けと同様に行われる。

また、上述の図１５、図１６に示すスピーカ装置１００Ｃにおける磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1，１０３a2とアクリル板１０２Ｂとの接続と同様に、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1，１０３a2は、それぞれ、変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2により、音響振動板１０２Ｄの互いに離れた加振点Ｐ１，Ｐ２に接続される。

図１８に示すスピーカ装置１００Ｄの動作を説明する。

音響振動板１０２Ｄに固定された磁歪アクチュエータ１０３Ｃは、例えばモノラル音声信号で駆動され、その駆動ロッド１０３a1，１０３a2は当該音声信号に対応して互いに線対称的に変位する。駆動ロッド１０３a1，１０３a2の変位（アクチュエータ１０３Ｃの変位出力）は、変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2を介して、音響振動板１０２Ｄの加振点Ｐ１，Ｐ２に伝達される。そのため、音響振動板１０２Ｄは、アクチュエータ１０３Ｃの変位出力に対応して、加振点Ｐ１，Ｐ２から、面方向に加振される。

この場合、音響振動板１０２Ｄの加振点Ｐ１，Ｐ２は縦波で励振され、当該音響振動板１０２Ｄを、弾性波（振動）が面方向に伝播していく。そして、この弾性波が音響振動板１０２Ｄの各面を伝播する際に縦波、横波、縦波・・・のモード変換を繰り返し、縦波と横波との混在波となり、横波によって音響振動板１０２Ｄの面内方向（面に垂直な方向）の振動が励振される。これにより、箱形状の音響振動板１０２Ｄの各面からは音波が放射される。すなわち、この音響振動板１０２Ｄの各面から、音声信号に対応した音声出力が得られる。

図１８に示すスピーカ装置１００Ｄによれば、図１〜図４に示すスピーカ装置１００Ａと同様に、音声信号で駆動される磁歪アクチュエータ１０３Ｃは、箱形状の音響振動板１０２Ｄを、加振点Ｐ１，Ｐ２から、面方向に、加振するものである。そのため、加振点Ｐ１，Ｐ２に大きな横波は発生せず、この加振点Ｐ１，Ｐ２からの音波が他の位置から放射される音波に比べて非常に大きな音として聴取されるということがなく、箱形状の音響振動板１０２Ｄの各面に渡って音像を定位させることができ、広がり感のある音像を得ることができる。

また、図１８に示すスピーカ装置１００Ｄによれば、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力は、変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2を介して、箱形状の音響振動板１０２Ｄの面上の加振点Ｐ１，Ｐ２に伝達されるものであり、例えば、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの駆動ロッド１０３a1，１０３a2を長方形あるいは筒形状の音響振動板の端面に単に当接するものに比べて、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力を音響振動板１０２Ｄに忠実に伝達でき、当該音響振動板１０２Ｄから音声信号に忠実な音声出力を得ることができる。

また、図１８に示すスピーカ装置１００Ｄによれば、磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力は、変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2を介して、箱形状の音響振動板１０２Ｄの面上の加振点Ｐ１，Ｐ２に伝達されるものであり、端面のない箱形状の音響振動板１０２Ｄにも磁歪アクチュエータ１０３Ｃの変位出力を良好に伝達して、面方向に加振できる。

また、図１８に示すスピーカ装置１００Ｄによれば、磁歪アクチュエータ１０３Ｃは互いに線対称的に変位する駆動ロッド１０３a1，１０３a2を有するものであり、当該駆動ロッド１０３a1，１０３a2に得られる変位出力が変位出力伝達部材１７３-1，１７３-2を介して音響振動板１０２Ｄの加振点Ｐ１，Ｐ２に伝達されるものであり、１つの磁歪アクチュエータによる音響振動板１０２Ｄに対する加振点が２点となるので、音像の広がり感をさらに高めることができる。

なお、上述したスピーカ装置１００Ａ〜１００Ｄにおいては、筒形状、平板形状、箱形状の音響振動板を使用したスピーカ装置を示したが、この発明は、その他の形状、例えば球形状等の音響振動板を使用するものにも同様に適用できる。その場合、端面のない形状の音響振動板を使用する際には、例えば、上述のスピーカ装置１００Ｂ〜１００Ｄで示したような変位出力伝達部材を用いればよい。

また、上述実施の形態においては、音響振動板を加振するアクチュエータが磁歪アクチュエータであるものを示したが、アクチュエータとしては、動電型アクチュエータ、圧電型アクチュエータ等のその他のアクチュエータを使用して同様のスピーカ装置を得ることができる。

この発明は、広がり感のある音像を得ることができ、また、音声信号に忠実な音声出力を得ることができ、さらに、音響振動板の形状選択の自由度が増すようにしたものであり、オーディオビュジュアル装置におけるスピーカ装置等に適用できる。

実施の形態としてのスピーカ装置１００Ａの構成を示す斜視図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ａの構成を示す縦断面図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ａの構成を示す上面図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ａの構成を示す底面図である。磁歪アクチュエータの断面概略図である。磁歪アクチュエータの磁束線図である。変位出力伝達部材による磁歪アクチュエータの駆動ロッドとパイプとの接続構造を示す図である。磁歪アクチュエータおよびスピーカユニットの駆動系の構成を示すブロック図である。磁歪アクチュエータに入力される音声信号と、この磁歪アクチュエータの変位出力が伝達されるパイプの振幅応答との対応関係を示す図である。磁歪アクチュエータおよびスピーカユニットの駆動系の他の構成を示すブロック図である。磁歪アクチュエータおよびスピーカユニットの駆動系の他の構成を示すブロック図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｂの構成を示す斜視図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｂの構成を示す縦断面図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｂの構成を示す上面図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｃの構成を示す斜視図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｃの構成を示す上面図である。磁歪アクチュエータの取り付け部分を拡大して示した図である。実施の形態としてのスピーカ装置１００Ｄの構成を示す斜視図である。磁歪アクチュエータを用いた音声出力装置の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１００Ａ〜１００Ｄ・・・スピーカ装置、１０１，１０１Ｂ・・・ベース筐体、１０２・・・パイプ、１０２Ｂ・・・アクリル板、１０２Ｄ・・・箱形状の音響振動板、１０３，１０３Ｃ・・・磁歪アクチュエータ、１０３ａ，１０３a1，１０３a2・・・駆動ロッド、１０４・・・スピーカユニット、１０５・・・開口部、１０６・・・脚部、１０７・・・金属製のＬ字アングル、１０８，１１２，１１３，１１６・・・ダンピング材、１１４・・・貫通した収納穴、１１８・・・板ばね、１３４・・・変位出力伝達部材、１３４ａ・・・コ字状部材、１３４ｂ・・・ビス、１４１・・・筐体固定板、１４２・・・溝、１４３・・・固定具、１４５・・・変位出力伝達部材、１７１・・・固定具、１７３-1，１７３-2・・・変位出力伝達部材

Claims

音響振動部材と、
音声信号に基づいて駆動され、該音声信号に対応した変位が得られる変位出力部を有するアクチュエータと、
上記アクチュエータの変位出力部を上記音響振動部材の面上の所定点に接続する変位出力伝達部材とを備え、
上記変位出力伝達部材を介して上記アクチュエータの変位出力を上記音響振動部材の面上の上記所定点に伝達し、上記アクチュエータの変位出力に対応して上記音響振動部材を上記所定点から面方向に加振し、
上記変位出力伝達部材は、
上記アクチュエータの変位出力部に接続されるコ字状部材と、
上記コ字状部材の内部に上記音響振動部材の端部を挿入した状態で、上記コ字状部材および上記音響振動部材を貫通し、該コ字状部材および該音響振動部材を接続する棒状部材とを有する
ことを特徴とするスピーカ装置。
上記アクチュエータを複数個備え、
上記変位出力伝達部材を、上記複数個のアクチュエータに対応して、複数個備え、
上記複数個の変位出力伝達部材は、上記複数個のアクチュエータの変位出力を、上記音響振動部材の面上の互いに異なる点に伝達する
ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
上記アクチュエータを上記面方向に常に付勢する付勢構造をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
音響振動部材と、
音声信号に基づいて駆動され、該音声信号に対応した変位が得られる変位出力部を有するアクチュエータと、
上記アクチュエータの変位出力部を上記音響振動部材の面上の所定点に接続する変位出力伝達部材とを備え、
上記変位出力伝達部材を介して上記アクチュエータの変位出力を上記音響振動部材の面上の上記所定点に伝達し、上記アクチュエータの変位出力に対応して上記音響振動部材を上記所定点から面方向に加振し、
上記アクチュエータを上記面方向に常に付勢する付勢構造をさらに備える
ことを特徴とするスピーカ装置。
上記アクチュエータを複数個備え、
上記変位出力伝達部材を、上記複数個のアクチュエータに対応して、複数個備え、
上記複数個の変位出力伝達部材は、上記複数個のアクチュエータの変位出力を、上記音響振動部材の面上の互いに異なる点に伝達する
ことを特徴とする請求項４に記載のスピーカ装置。