音響装置
【課題】重ねて配置された電気音響変換部と発光部を有する音響装置において、透明な材料を用いなくても、電気音響変換部と発光部の一方が他方の機能を損なわないようにする技術を提供すること。
【解決手段】音響装置１は、平坦面を有する振動体１０を具備する電気音響変換部（１００）と、二次元的に間隔をあけて配置された複数の光源（４１）と、これら光源が取着される基板（４０）とを有し、電気音響変換部の振動体に重ねて配置された発光部（２００）とを有し、発光部の基板の少なくとも一部に、音を通過させる貫通孔（４２）が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】音響装置１は、平坦面を有する振動体１０を具備する電気音響変換部（１００）と、二次元的に間隔をあけて配置された複数の光源（４１）と、これら光源が取着される基板（４０）とを有し、電気音響変換部の振動体に重ねて配置された発光部（２００）とを有し、発光部の基板の少なくとも一部に、音を通過させる貫通孔（４２）が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換部と発光部を有する音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平坦面を有する振動体を振動させて平面波を放出するスピーカ（平面スピーカ）として静電型スピーカが知られている。静電型スピーカは、間隔を開けて向かい合う２枚の平行平面電極（固定電極）と、この２枚の電極の間に挿入された導電性を有するシート状の振動体とから構成されており、振動体に所定のバイアス電圧を印加しておき、電極に印加する電圧を変化させると、振動体に作用する静電力が変化し、これにより振動体が変位する。この印加電圧を入力される音響信号に応じて変化させれば、それに応じて振動体は変位を繰り返し（すなわち振動し）、音響信号に応じた音波が振動体から発生する。そして、発生した音波は、平面電極に空けられた孔を通り抜けて外部へ放射される（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
また静電型スピーカを透明なスピーカとし、情報表示装置の表示面側に装着したスピーカ一体型表示装置が提案されている（特許文献３）。特許文献３に記載のスピーカ一体型表示装置では、スピーカを透明とするため、スピーカを構成する振動版及び固定電極をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明な材料から形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９６１２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−４２５４号公報
【特許文献３】特開２００２−２８１５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３に記載のスピーカ一体型表示装置では、スピーカが情報表示部の上に重ねて設けられるため、スピーカと情報表示装置が重ならないように設ける場合と比べて、装置面積を小さくできる。しかしながら、特許文献３に記載のスピーカ一体型表示装置では、スピーカを透明とするために使用する材料が限られる。
【０００６】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、重ねて配置された電気音響変換部と発光部を有する音響装置において、透明な材料を用いなくても、電気音響変換部と発光部の一方が他方の機能を損なわないようにする技術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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と、二次元的に間隔をあけて配置された複数の光源と、これら光源が取着される基板とを有し、前記電気音響変換部の前記振動体に重ねて配置された発光部とを有し、前記発光部の前記基板の少なくとも一部に、前記発音部により生成された音を通過させる貫通孔が設けられていることを特徴とする音響装置を提供する。
【０００８】
また、上述した課題を解決するため、本発明は、二次元的に配置された複数の光源を有する発光部と、前記複数の光源に対向して配置された平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部とを有し、前記振動体に前記複数の光源から発せられた光を通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする音響装置を提供する。
【０００９】
また、上述した課題を解決するため、本発明は、二次元的に間隔をあけて配置された各々接続用のリードを有する複数の光源と、これら光源のリードが取着される基板とを有する発光部と、平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部とを有し、各光源のリードは、前記振動体を該振動体の振動方向に貫通して前記基板に取着されていることを特徴とする音響装置を提供する。
【００１０】
好ましい態様において、前記光源の各々のリードは絶縁体により被覆されていてもよい。
【００１１】
他の好ましい態様において、前記電気音響変換部は前記振動体から当該振動体の面に垂直な方向に離間して配置された導電性を有する板状の固定電極を更に具備し、前記振動体と前記固定電極により静電型の電気音響変換部が構成されており、前記発光部の前記基板は、絶縁性の板状部材と、前記電気音響変換部に対向する前記板状部材の一面に設けられ前記電気音響変換部の前記固定電極として機能する導電層と、前記板状部材の他面に設けられ、前記光源の配線をする配線層とを有してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、重ねて配置された電気音響変換部と発光部を有する音響装置において、透明な材料を用いなくても、電気音響変換部と発光部の一方が他方の機能を損なわないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響装置１の外観図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る音響装置１の機能ブロック図である。
【図４】本発明の変形例１に係る音響装置１の外観図である。
【図５】本発明の変形例２に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【図６】本発明の変形例３に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【図７】本発明の変形例４に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る音響装置１の外観を模式的に示した斜視図、図２は音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図に示したように、この音響装置１は、発音部としての静電型スピーカ１００と、静電型スピーカ１の上に重ねて設けられた発光部としてのＬＥＤパネル２００とを有する。図１及び２において、Ｘ、Ｙ、Ｚは３軸の直交座標系の座標軸を意味している。互いに直交するＸ軸、Ｙ軸はいずれも静電型スピーカ１００の放音面と平行であり、Ｚ軸が静電型スピーカ１００の放音面に対して垂直である。
【００１５】
（静電型スピーカ１００）
静電型スピーカ１００は、振動体１０、固定電極２０Ｕ，２０Ｌ、及びスペーサ３０Ｕ，３０Ｌを有している。なお、本実施形態においては、固定電極２０Ｕ，２０Ｌの構成は同じであるため、両者を区別する必要が特に無い場合は「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略する。また、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌの構成は同じであるため、これらの部材についても両者を区別する必要が特に無い場合は「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略する。また、図中の振動体、固定電極等の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてあり、図中で「○」の中に「×」が記載されたものは図面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００１６】
静電型スピーカ１００においては、振動体１０の周縁部がスペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌとの間に張力が掛からない、所謂テンションレスの状態で挟まれている。また、静電型スピーカ１００においては、固定電極２０Ｕはスペーサ３０Ｕに固定され、固定電極２０Ｌはスペーサ３０Ｌに固定されている。このような構造により、固定電極２０Ｕ、２０Ｌの各々は振動体１０から振動体１０の面に垂直な方向（Ｚ方向）に離間して配置されている。
【００１７】
固定電極２０Ｕ，２０Ｌは、振動体１０を挟んで対向するようにスペーサ３０Ｕ，３０Ｌに固定され、振動体１０は、固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間の空間内において、固定電極２０に垂直な方向に振動可能に支持される。
【００１８】
次に、静電型スピーカ１００を構成する各部について説明する。振動体１０は、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（polypropylene、ポリプロピレン）などのフィルムに、金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したシート状の部材であり、その厚さは、数μｍ〜数十μｍ程度の厚さとなっている。振動体１０は平坦面を有し、振動させられると平面波の音を生成する。
【００１９】
スペーサ３０は、絶縁体で形成されており、その形状は矩形の枠の形状となっている。なお、本実施形態においては、スペーサ３０のＸ方向およびＹ方向の長さと、固定電極２０のＸ方向およびＹ方向の長さは同じとなっている。また、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０ＬのＺ方向の高さは、いずれも同じとなっている。
【００２０】
固定電極２０は、矩形で板状に形成されており導電性を有している。また、固定電極２０においては、音響透過性を確保するために、固定電極２０の表面から裏面に貫通する微細な貫通孔２１がＸ方向とＹ方向とに所定の間隔で複数設けられている。なお、本実施形態においては、固定電極２０のＸ方向およびＹ方向の長さと、振動体１０のＸ方向およびＹ方向の長さは同じとなっている。
【００２１】
（静電型スピーカ１００の電気的構成）
次に、静電型スピーカ１００の電気的構成について説明する。図２に示したように、静電型スピーカ１００は、変圧器５０と、外部から音響信号が入力される入力部６０と、振動体１０に対して直流バイアスを与えるバイアス電源７０とを備えている。バイアス電源７０は、振動体１０と、変圧器５０の出力側の中点との間に接続されており、固定電極２０Ｕ，２０Ｌはそれぞれ変圧器５０の出力側の一端および他端に接続されている。この構成においては、入力部６０に音響信号が入力されると、入力部６０は入力された音響信号に応じた電圧を生成し、生成された電圧は変圧器５０を介して固定電極２０Ｕ、２０Ｌに印加される。
【００２２】
（静電型スピーカ１００の動作）
次に、静電型スピーカ１００の動作について説明する。入力部６０に入力された音響信号に基づいて生成された電圧が変圧器５０を介して対向する固定電極２０Ｕ、２０Ｌに供給され、これら固定電極の間に電位差が生じると、振動体１０を図中のＺ方向側またはＺ方向と反対の方向側へ引き寄せる静電力が振動体１０に働く。
【００２３】
例えば、入力部６０に音響信号が入力され、固定電極２０Ｕにプラスの電圧が印加され、固定電極２０Ｌにマイナスの電圧が印加されると、振動体１０にはバイアス電源７０によりプラスの電圧が印加されているため、振動体１０と固定電極２０Ｕとの間に働く静電引力が弱まる一方、振動体１０と固定電極２０Ｌとの間に働く静電引力が強まる。従って、振動体１０には、振動体１０に加わる静電引力の差に応じて固定電極２０Ｌ側に吸引力が働き、振動体１０において固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間にある部分は、固定電極２０Ｌ側へ変位する。
【００２４】
次に入力部６０に音響信号が入力され、固定電極２０Ｕにマイナスの電圧が印加され、固定電極２０Ｌにプラスの電圧が印加されると、振動体１０にはバイアス電源７０によりプラスの電圧が印加されているため、振動体１０と固定電極２０Ｕとの間に働く静電引力がつ強まる一方、振動体１０と固定電極２０Ｌとの間に働く静電引力が弱まる。従って、振動体１０には、振動体１０に加わる静電引力の差に応じて固定電極２０Ｕ側に吸引力が働き、振動体１０において固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間にある部分は、固定電極２０Ｕ側へ変位する。
【００２５】
このように、振動体１０が音響信号に応じて変位し(撓み)、その変位方向が逐次変わることによって振動となり、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音が振動体１０から発生する。発生した音は、少なくとも固定電極２０Ｕ側または固定電極２０Ｌ側の一方を通り抜けて静電型スピーカ１００の外部に放射される。即ち、この例では、静電型スピーカ１００の上面及び下面が放音面となっている。
【００２６】
（ＬＥＤパネル２００）
図１に示すように、ＬＥＤパネル２００は、Ｘ方向及びＹ方向に４×４のマトリックス状に離間して配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）４１と、これらＬＥＤ４１が取着される基板４０とを有し、静電型スピーカ１００の上面に重ねて設けられている。ＬＥＤ４１は、基板４０の上面に配置されている。ＬＥＤ４１は、全て同じ色でも、異なる色を有していてもよい。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色のＬＥＤ４１で各画素を構成し、カラーの静止画像または動画を表示できるようにしてもよい。また、ＬＥＤパネル２００に含まれるＬＥＤの数（または解像度）は図示した例に限定されるものではない。例えば、ＬＥＤパネル２００は、６４×６４、９６×１２８など様々な解像度を有するものであってもよく、更に、そのようなＬＥＤパネル２００を複数組み合わせることで、野球場やビルの壁面等で用いられる縦横数メートルの大型の表示装置を構成してもよい。或いは、ＬＥＤパネル２００は、例えばコンサートなどでの演出効果を高めるための演出用照明装置として用いてもよい。
【００２７】
基板４０は、この例では、絶縁性の板状部材の表面や内部に銅箔などの導電体でＬＥＤ４１等の部品を電気的に接続する配線が形成されたプリント配線板である。基板４０は、ＬＥＤ駆動回路２０１（図３参照）に接続され、ＬＥＤ駆動回路２０１からの信号によって各ＬＥＤ４１の点灯／消灯が制御される。ＬＥＤ駆動回路２０１からの信号により各ＬＥＤ４１の輝度を制御してもよい。尚、基板４０はプリント配線板に限らず、表面にＬＥＤ４１を二次元的に間隔をあけて配置可能な部材であればよい。例えば基板４０は銅箔を有さず、基板４０に取着されたＬＥＤ４１等の部品の配線をリード線を用いて行ってもよい。また、基板４０は一枚の板状部材からなるものに限定されず、複数の部材を組み合わせて形成されてもよい。
【００２８】
基板４０は、例えば接着剤やボルトなどの固定手段により静電型スピーカ１００の上面に固定される。尚、静電型スピーカ１００の上面と対向する基板４０の面（下面）に電気配線が設けられる場合、基板４０の下面と静電型スピーカ１００の上面との間にスペーサを設けて、基板４０の下面に設けられた電気配線と、静電型スピーカ１００の上面（即ち、固定電極２０Ｕの上面）とが接触しないようにしてもよい。
【００２９】
基板４０の一部には貫通孔４２が形成されている。この例では、マトリックス状に配置されたＬＥＤ４１とＸ方向及びＹ方向に重ならない位置に複数の正方形の貫通孔４２が形成されており、その結果、基板４０はグリッド状のフレームをなしている。また、各貫通孔４２は、静電型スピーカ１００の上側の固定電極２０Ｕに形成された微細な貫通孔２１よりも大きなサイズを有しており、各貫通孔４２内に複数の貫通孔２１が位置している。これにより、静電型スピーカ１００の上面から放出された音（より詳細には、固定電極２０Ｕに形成された貫通孔２１を通過した音）は、基板４０の貫通孔４２を通過し、ＬＥＤパネル２００の上面から放射される。
【００３０】
（音響装置１の機能構成）
図３は、音響装置１の機能ブロック図である。図示されているように、音響装置１は、制御部３００と、記憶部３０１と、通信部３０２と、ＬＥＤ駆動回路２０１と、スピーカ駆動回路１０１とを有する。制御部３００は、ＣＰＵ等のプロセッサであって、各部を制御する。記憶部３０１は半導体メモリやハードディスク等の記憶装置であって、各部を制御するためのプログラムやデータなどの情報を格納する。この情報は、制御部３００によって書きこみ／読み出しが行われる。通信部３０２は、ＵＳＢケーブルや通信ネットワーク（例えば、電話回線、ＬＡＮ（Local Area Network）など）を介してパーソナルコンピュータやサーバ等の外部装置と通信するためのインタフェースである。
【００３１】
（音響装置１の動作）
制御部３００は、記憶部３０１に格納されたデータまたは通信部３０２を介して外部装置から送られてきたデータに基づいて、静電型スピーカ１００を駆動するためのスピーカ駆動信号（音響信号）と、ＬＥＤパネル２００を駆動するためのＬＥＤ駆動信号を生成する。スピーカ駆動回路１０１は、図２の入力部６０、変圧器５０、及びバイアス電源７０により構成され、制御部３００から受信したスピーカ駆動信号（音響信号）に基づいて電圧を生成し、静電型スピーカ１００に印加する。ＬＥＤ駆動回路２０１は、制御部３００から受信したＬＥＤ駆動信号に基づき、ＬＥＤパネル２００の各ＬＥＤ４１の点灯／消灯を制御する信号を生成してＬＥＤパネル２００に供給する。
【００３２】
例えば、音響装置１は、以下のように用いることができる。
（１）音響装置１は、静電型スピーカ１００から放出される音の音色や音量に応じて、ＬＥＤパネル２００における発光の態様を変えてもよい。例えば、音響装置１の制御部３００は、静電型スピーカ１００に供給される音響信号に基づき、音量が大きいほどＬＥＤパネル２００がより明るくなるようにＬＥＤパネル２００（ＬＥＤ駆動回路２０１）に供給されるＬＥＤ駆動信号を生成してもよい。或いは、音響信号に含まれる低音成分や高音成分の大きさに応じて特定の色のＬＥＤ４１の輝度が高くなるようにＬＥＤ駆動信号を生成してもよい。静電型スピーカ１００が独立して動作可能な複数の領域に分割されており、各領域に対応した音響信号が供給される場合（マルチチャンネルシステム）、各領域に対応付けられた１または複数のＬＥＤ４１を、その領域に対応する音響信号に基づいて制御してもよい。
（２）音響装置１は、（１）の動作態様と逆に、ＬＥＤパネル２００に供給されるＬＥＤ駆動信号に応じて、静電型スピーカ１００から放出される音を変えてもよい。例えば、音響装置１の制御部３００は、ＬＥＤパネル２００に供給されるＬＥＤ駆動信号により示されるＬＥＤパネル２００の明るさに応じて、静電型スピーカ１００から放出される音の大きさを変えるように制御してもよい。或いは、ＬＥＤパネル２００の点滅パターンに対応して、静電型スピーカ１００から放出される音に予め定められたエフェクトをかけてもよい。
【００３３】
尚、上記したような静電型スピーカ１００とＬＥＤパネル２００を協働して動作させる制御は、一方を制御するための信号（例えば、静電型スピーカ１００に供給される音響信号）に基づいて、他方を制御するための信号（例えば、ＬＥＤパネル２００に供給されるＬＥＤ駆動信号）を所定のプログラムに基づいて制御部３００が生成することで行ってもよいし、或いは、静電型スピーカ１００とＬＥＤパネル２００が協働動作するように予め関連付けられた音響信号及びＬＥＤ駆動信号を記憶部３０１や外部装置に格納しておき、それら予め関連付けられた音響信号及びＬＥＤ駆動信号に基づいて静電型スピーカ１００及びＬＥＤパネル２００を制御することで行ってもよい。尚、例えば外部装置から通信部３０を介して音響信号及びＬＥＤ駆動信号を受信する場合、音響信号にＬＥＤ駆動信号を重畳しておき、制御部３００で分離してもよい。
【００３４】
本実施形態の音響装置１では、ＬＥＤパネル２００が静電型スピーカ１００の放音面に重なる（即ち、静電型スピーカ１００の振動体１０に重なる）ように配置されているため、それらが並べて配置される場合に比べて装置面積を小さくできる。また、ＬＥＤパネル２００の基板４０に貫通孔４２が設けられ、静電型スピーカ１００の上面から放出された音が、貫通孔４２を通過するので、ＬＥＤパネル２００が静電型スピーカ１００の放音機能を損なうことがない。
【００３５】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
【００３６】
（変形例１）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００の基板４０は、正方形の貫通孔４２を有し、グリッド状のフレームをなしていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板４０は、図４の斜視図に示す形状としてもよい。図４において、図１と共通する部分には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。図４の例では、基板４０に、ＬＥＤ４１のＹ方向に延びる列と列の間において、ＬＥＤ列に沿って延びる矩形の貫通孔４２ａが形成されている。その結果、基板４０は、Ｙ方向に延びる複数のクロス部材を有する梯子状のフレームをなしている。振動体１０により発せられ貫通孔２１を通過する音は、貫通孔４２ａを通過してＬＥＤパネル２００の上面から放出される。
【００３７】
（変形例２）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００の基板４０に形成された貫通孔４２は、固定電極２０に形成された貫通孔２１より大きいサイズを有するものとしたが、本発明はこれに限定されない。図５は、変形例２に係る音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図５において、図２と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図５の例では、ＬＥＤパネル２００の基板４０は、固定電極２０の貫通孔２１と同じサイズの貫通孔４２ｂを有する。各貫通孔４２ｂは、上側の固定電極２０Ｕの貫通孔２１のいずれかとＸＹ方向に整合した位置に設けられる。振動体１０により発せられ貫通孔２１を通過する音は、貫通孔４２ｂを通過してＬＥＤパネル２００の上面から放出される。
【００３８】
このように、基板４０に形成される貫通孔の位置、形状、及び大きさは、静電型スピーカ１００から放出された音が貫通孔を通過し、且つ、貫通孔がＬＥＤ４１の配線を妨げなければ任意である。
【００３９】
（変形例３）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００を静電型スピーカ１００の上面に重なるように設けた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。図６は、変形例３に係る音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図６において、図２と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図６に示した音響装置１では、ＬＥＤパネル２００が、スペーサ８０を介して、静電型スピーカ１００の下面に取着されている。スペーサ８０は、スペーサ３０Ｕ、３０Ｌと同様に、絶縁体で形成されており、その形状は矩形の枠の形状である。
【００４０】
図６に示した音響装置１では、基板４０のＬＥＤ４１が配置された面が、静電型スピーカ１００の下面に対向している。即ち、ＬＥＤ４１は、静電型スピーカ１００の下面、スペーサ４０、及び基板４０によって画定された空間内に配置される。
【００４１】
また、図６に示した音響装置１では、ＬＥＤ４１と整合した位置において、固定電極２０Ｕ、２０Ｌに貫通孔２２Ｕ、２２Ｌが形成され、振動体１０に貫通孔１１が形成されている。これにより、図５において矢印Ａで示すように、各ＬＥＤ４１から発せられた光は、対応する貫通孔２２Ｌ、１１、及び２２Ｕを通過して、静電型スピーカ１００の上面から放射される。
【００４２】
尚、図６の例では、スペーサ８０の高さ（Ｚ方向の長さ）は、ＬＥＤ４１の高さより高くなっているが、本発明はこれに限定されない。スペーサ８０の高さがＬＥＤ４１の高さより低く、ＬＥＤ４１が貫通孔２２Ｌ、１２、及び２２Ｕの少なくとも一部を通って伸びていてもよい。また、例えばＬＥＤ４１から発せられた光を演出用照明に用いるような場合、ＬＥＤ４１から発せられた光が静電型スピーカ１００の上面から放出されれば、静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｕ、２０Ｌに形成される貫通孔２２Ｕ、２２Ｌ及び振動膜１０に形成される貫通孔１１の位置は、必ずしもＬＥＤ４１の配置位置に整合していなくてもよい。また、ＬＥＤパネル２００を液晶ディスプレイ等のディスプレイに置き換えてもよい。
【００４３】
（変形例４）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００の基板４０とＬＥＤ４１はいずれも静電型スピーカ１００の上面側に配置されていた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。図７は、変形例３に係る音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図７において、図２と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図７に示した音響装置１では、ＬＥＤ４１の発光部は静電型スピーカ１００の上面に設けられ、基板４０は静電型スピーカ１００の下面に設けられている。
【００４４】
各ＬＥＤ４１は電気接続用の一対のリード４１ａを有し、これらリード４１ａは、振動体１０の振動方向（図７のＺ方向）に延び、静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｕ、振動体１０、及び固定電極２０Ｌと、ＬＥＤパネル２００の基板４０とを貫通して、先端が基板４０の下面に達し、基板４０の下面に設けられた配線層（図示せず）に電気的に接続されている。各リード４１ａは、電気接続がなされる先端部を除いて絶縁材料で被覆され、それにより、例えば振動体１０によってリード４１ａ同士が電気的に短絡するのが防止される。
【００４５】
ＬＥＤ４１のリード４１ａが貫通する静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｕ、振動体１０、固定電極２０Ｌ、及びＬＥＤパネル２００の基板４０には、リード４１ａを通すための貫通孔（図示せず）をＬＥＤ４１のマウント前に予め形成してもよい。あるいは、ＬＥＤ４１のマウントの際に、ＬＥＤ４１のリード４１ａを固定電極２０Ｕ、振動体１０、固定電極２０Ｌ、及び基板４０に対して押し付け、リード４１ａ自身によってこれら部材に貫通孔が形成されるようにしてもよい。
【００４６】
また、図７に示した音響装置１では、ＬＥＤパネル２００の基板４０をなす絶縁性板状部材の上面（静電型スピーカ１００に対向した面）に金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布するなどして導電層を形成し、それを静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｌとして用いてもよい。また、静電型スピーカ１００の駆動回路（入力部６０、変圧器５０、及びバイアス電源７０）の全部または一部を、ＬＥＤパネル２００の基板４０上に配置してもよい。
【００４７】
（変形例５）
上記実施形態では、発音部が、対向する一対の固定電極２０Ｕ、２０Ｌを用いたプッシュ・プル型の静電型スピーカからなる例を示したが、本発明はこれに限らず、固定電極を一つのみ用いてプッシュ型の静電型スピーカとすることも可能である。また、本発明の発音部は必ずしも静電型スピーカに限定されず、他のタイプの平面スピーカとしてもよい。また、枠形のスペーサ３０Ｕ（３０Ｌ）の内側に、振動体１０と固定電極２０Ｕ（２０Ｌ）とに挟まれたクッション材を配置してもよい。クッション材は、例えば、一方の面を起毛された絶縁性を有するシート状の不織布（繊維が集合した繊維集合体）とするとよい。そのようにすると、不織布を構成する繊維の間を空気が通過できるため、音響透過性が確保される。クッション材は弾性を有し、振動体１０の振動を妨げることなく、振動体１０の撓みを防ぐ働きをする。
【００４８】
（変形例６）
上記実施形態では、光源を一つのＬＥＤとしたが、本発明はこれに限定されない。光源は複数のＬＥＤを含んでもよい。また、ＬＥＤ以外の他の発光素子を光源として用いてもよい。
【００４９】
（変形例７）
上記実施形態では、音響装置１のＬＥＤパネル２００のＸ方向およびＹ方向の長さと静電型スピーカ１００のＸ方向およびＹ方向の長さは同じであったが、本発明はこれに限定されない。ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及び／またはＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００より大きくてもよいし、或いは、その逆でもよい。ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及び／またはＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００より大きい場合、一つのＬＥＤパネル２００に対し複数の静電型スピーカ１００を組み合わせて音響装置１を構成してもよい。例えば、ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００の２倍の場合、一つのＬＥＤパネル２００に対し４つの静電型スピーカ１００を組み合わせてもよい。逆に、ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及び／またはＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００より小さい場合、複数のＬＥＤパネル２００に対し一つの静電型スピーカ１００を組み合わせて音響装置１を構成してもよい。
【００５０】
（変形例８）
上記実施形態では、音響装置１は電気音響変換部として、電気信号（音響信号）を音に変換して出力する発音部（静電型スピーカ１００）を有するものとしたが、本発明はこれに限定されない。外部からの音に応じた振動体１０の振動を電気信号に変換して出力することにより、静電型スピーカ１００を静電型マイクロフォン（収音部）として用いることも可能である。具体的には、外部からの音により振動体１０が振動すると、振動体１０と固定電極２０Ｕ、２０Ｌとの間の距離が変わるため、振動体１０と固定電極２０Ｕ、２０Ｌとの間の静電容量が変化する。振動体１０、固定電極２０Ｕ、および固定電極２０Ｌに適切な電圧を印加しておくと、静電容量の変化に応じて固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間に電流が流れるので、この電流に応じた電気信号を出力すればよい。このように、電気音響変換部はマイクロフォン（収音部）であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・音響装置、１０・・・振動体、１１・・・貫通孔、２０Ｕ、２０Ｌ・・・固定電極、２２Ｕ、２２Ｌ・・・貫通孔、３０Ｕ、３０Ｌ・・・スペーサ、４０・・・基板、４１・・・ＬＥＤ、４２・・・貫通孔、５０・・・変圧器、６０・・・入力部、７０・・・バイアス電源、８０・・・スペーサ、１００・・・静電型スピーカ、１０１・・・スピーカ駆動回路、２００・・・ＬＥＤパネル、２０１・・・ＬＥＤ駆動回路、３００・・・制御部、３０１・・・記憶部、３０２・・・通信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換部と発光部を有する音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平坦面を有する振動体を振動させて平面波を放出するスピーカ（平面スピーカ）として静電型スピーカが知られている。静電型スピーカは、間隔を開けて向かい合う２枚の平行平面電極（固定電極）と、この２枚の電極の間に挿入された導電性を有するシート状の振動体とから構成されており、振動体に所定のバイアス電圧を印加しておき、電極に印加する電圧を変化させると、振動体に作用する静電力が変化し、これにより振動体が変位する。この印加電圧を入力される音響信号に応じて変化させれば、それに応じて振動体は変位を繰り返し（すなわち振動し）、音響信号に応じた音波が振動体から発生する。そして、発生した音波は、平面電極に空けられた孔を通り抜けて外部へ放射される（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
また静電型スピーカを透明なスピーカとし、情報表示装置の表示面側に装着したスピーカ一体型表示装置が提案されている（特許文献３）。特許文献３に記載のスピーカ一体型表示装置では、スピーカを透明とするため、スピーカを構成する振動版及び固定電極をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明な材料から形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９６１２５号公報
【特許文献２】特開２０１０−４２５４号公報
【特許文献３】特開２００２−２８１５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３に記載のスピーカ一体型表示装置では、スピーカが情報表示部の上に重ねて設けられるため、スピーカと情報表示装置が重ならないように設ける場合と比べて、装置面積を小さくできる。しかしながら、特許文献３に記載のスピーカ一体型表示装置では、スピーカを透明とするために使用する材料が限られる。
【０００６】
本発明は、上述した背景の下になされたものであり、重ねて配置された電気音響変換部と発光部を有する音響装置において、透明な材料を用いなくても、電気音響変換部と発光部の一方が他方の機能を損なわないようにする技術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】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と、二次元的に間隔をあけて配置された複数の光源と、これら光源が取着される基板とを有し、前記電気音響変換部の前記振動体に重ねて配置された発光部とを有し、前記発光部の前記基板の少なくとも一部に、前記発音部により生成された音を通過させる貫通孔が設けられていることを特徴とする音響装置を提供する。
【０００８】
また、上述した課題を解決するため、本発明は、二次元的に配置された複数の光源を有する発光部と、前記複数の光源に対向して配置された平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部とを有し、前記振動体に前記複数の光源から発せられた光を通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする音響装置を提供する。
【０００９】
また、上述した課題を解決するため、本発明は、二次元的に間隔をあけて配置された各々接続用のリードを有する複数の光源と、これら光源のリードが取着される基板とを有する発光部と、平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部とを有し、各光源のリードは、前記振動体を該振動体の振動方向に貫通して前記基板に取着されていることを特徴とする音響装置を提供する。
【００１０】
好ましい態様において、前記光源の各々のリードは絶縁体により被覆されていてもよい。
【００１１】
他の好ましい態様において、前記電気音響変換部は前記振動体から当該振動体の面に垂直な方向に離間して配置された導電性を有する板状の固定電極を更に具備し、前記振動体と前記固定電極により静電型の電気音響変換部が構成されており、前記発光部の前記基板は、絶縁性の板状部材と、前記電気音響変換部に対向する前記板状部材の一面に設けられ前記電気音響変換部の前記固定電極として機能する導電層と、前記板状部材の他面に設けられ、前記光源の配線をする配線層とを有してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、重ねて配置された電気音響変換部と発光部を有する音響装置において、透明な材料を用いなくても、電気音響変換部と発光部の一方が他方の機能を損なわないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響装置１の外観図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る音響装置１の機能ブロック図である。
【図４】本発明の変形例１に係る音響装置１の外観図である。
【図５】本発明の変形例２に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【図６】本発明の変形例３に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【図７】本発明の変形例４に係る音響装置１の断面と電気的構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る音響装置１の外観を模式的に示した斜視図、図２は音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図に示したように、この音響装置１は、発音部としての静電型スピーカ１００と、静電型スピーカ１の上に重ねて設けられた発光部としてのＬＥＤパネル２００とを有する。図１及び２において、Ｘ、Ｙ、Ｚは３軸の直交座標系の座標軸を意味している。互いに直交するＸ軸、Ｙ軸はいずれも静電型スピーカ１００の放音面と平行であり、Ｚ軸が静電型スピーカ１００の放音面に対して垂直である。
【００１５】
（静電型スピーカ１００）
静電型スピーカ１００は、振動体１０、固定電極２０Ｕ，２０Ｌ、及びスペーサ３０Ｕ，３０Ｌを有している。なお、本実施形態においては、固定電極２０Ｕ，２０Ｌの構成は同じであるため、両者を区別する必要が特に無い場合は「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略する。また、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌの構成は同じであるため、これらの部材についても両者を区別する必要が特に無い場合は「Ｌ」および「Ｕ」の記載を省略する。また、図中の振動体、固定電極等の各構成要素の寸法は、構成要素の形状を容易に理解できるように実際の寸法とは異ならせてあり、図中で「○」の中に「×」が記載されたものは図面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００１６】
静電型スピーカ１００においては、振動体１０の周縁部がスペーサ３０Ｕとスペーサ３０Ｌとの間に張力が掛からない、所謂テンションレスの状態で挟まれている。また、静電型スピーカ１００においては、固定電極２０Ｕはスペーサ３０Ｕに固定され、固定電極２０Ｌはスペーサ３０Ｌに固定されている。このような構造により、固定電極２０Ｕ、２０Ｌの各々は振動体１０から振動体１０の面に垂直な方向（Ｚ方向）に離間して配置されている。
【００１７】
固定電極２０Ｕ，２０Ｌは、振動体１０を挟んで対向するようにスペーサ３０Ｕ，３０Ｌに固定され、振動体１０は、固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間の空間内において、固定電極２０に垂直な方向に振動可能に支持される。
【００１８】
次に、静電型スピーカ１００を構成する各部について説明する。振動体１０は、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate、ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（polypropylene、ポリプロピレン）などのフィルムに、金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布したシート状の部材であり、その厚さは、数μｍ〜数十μｍ程度の厚さとなっている。振動体１０は平坦面を有し、振動させられると平面波の音を生成する。
【００１９】
スペーサ３０は、絶縁体で形成されており、その形状は矩形の枠の形状となっている。なお、本実施形態においては、スペーサ３０のＸ方向およびＹ方向の長さと、固定電極２０のＸ方向およびＹ方向の長さは同じとなっている。また、スペーサ３０Ｕとスペーサ３０ＬのＺ方向の高さは、いずれも同じとなっている。
【００２０】
固定電極２０は、矩形で板状に形成されており導電性を有している。また、固定電極２０においては、音響透過性を確保するために、固定電極２０の表面から裏面に貫通する微細な貫通孔２１がＸ方向とＹ方向とに所定の間隔で複数設けられている。なお、本実施形態においては、固定電極２０のＸ方向およびＹ方向の長さと、振動体１０のＸ方向およびＹ方向の長さは同じとなっている。
【００２１】
（静電型スピーカ１００の電気的構成）
次に、静電型スピーカ１００の電気的構成について説明する。図２に示したように、静電型スピーカ１００は、変圧器５０と、外部から音響信号が入力される入力部６０と、振動体１０に対して直流バイアスを与えるバイアス電源７０とを備えている。バイアス電源７０は、振動体１０と、変圧器５０の出力側の中点との間に接続されており、固定電極２０Ｕ，２０Ｌはそれぞれ変圧器５０の出力側の一端および他端に接続されている。この構成においては、入力部６０に音響信号が入力されると、入力部６０は入力された音響信号に応じた電圧を生成し、生成された電圧は変圧器５０を介して固定電極２０Ｕ、２０Ｌに印加される。
【００２２】
（静電型スピーカ１００の動作）
次に、静電型スピーカ１００の動作について説明する。入力部６０に入力された音響信号に基づいて生成された電圧が変圧器５０を介して対向する固定電極２０Ｕ、２０Ｌに供給され、これら固定電極の間に電位差が生じると、振動体１０を図中のＺ方向側またはＺ方向と反対の方向側へ引き寄せる静電力が振動体１０に働く。
【００２３】
例えば、入力部６０に音響信号が入力され、固定電極２０Ｕにプラスの電圧が印加され、固定電極２０Ｌにマイナスの電圧が印加されると、振動体１０にはバイアス電源７０によりプラスの電圧が印加されているため、振動体１０と固定電極２０Ｕとの間に働く静電引力が弱まる一方、振動体１０と固定電極２０Ｌとの間に働く静電引力が強まる。従って、振動体１０には、振動体１０に加わる静電引力の差に応じて固定電極２０Ｌ側に吸引力が働き、振動体１０において固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間にある部分は、固定電極２０Ｌ側へ変位する。
【００２４】
次に入力部６０に音響信号が入力され、固定電極２０Ｕにマイナスの電圧が印加され、固定電極２０Ｌにプラスの電圧が印加されると、振動体１０にはバイアス電源７０によりプラスの電圧が印加されているため、振動体１０と固定電極２０Ｕとの間に働く静電引力がつ強まる一方、振動体１０と固定電極２０Ｌとの間に働く静電引力が弱まる。従って、振動体１０には、振動体１０に加わる静電引力の差に応じて固定電極２０Ｕ側に吸引力が働き、振動体１０において固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間にある部分は、固定電極２０Ｕ側へ変位する。
【００２５】
このように、振動体１０が音響信号に応じて変位し(撓み)、その変位方向が逐次変わることによって振動となり、その振動状態（振動数、振幅、位相）に応じた音が振動体１０から発生する。発生した音は、少なくとも固定電極２０Ｕ側または固定電極２０Ｌ側の一方を通り抜けて静電型スピーカ１００の外部に放射される。即ち、この例では、静電型スピーカ１００の上面及び下面が放音面となっている。
【００２６】
（ＬＥＤパネル２００）
図１に示すように、ＬＥＤパネル２００は、Ｘ方向及びＹ方向に４×４のマトリックス状に離間して配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）４１と、これらＬＥＤ４１が取着される基板４０とを有し、静電型スピーカ１００の上面に重ねて設けられている。ＬＥＤ４１は、基板４０の上面に配置されている。ＬＥＤ４１は、全て同じ色でも、異なる色を有していてもよい。例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色のＬＥＤ４１で各画素を構成し、カラーの静止画像または動画を表示できるようにしてもよい。また、ＬＥＤパネル２００に含まれるＬＥＤの数（または解像度）は図示した例に限定されるものではない。例えば、ＬＥＤパネル２００は、６４×６４、９６×１２８など様々な解像度を有するものであってもよく、更に、そのようなＬＥＤパネル２００を複数組み合わせることで、野球場やビルの壁面等で用いられる縦横数メートルの大型の表示装置を構成してもよい。或いは、ＬＥＤパネル２００は、例えばコンサートなどでの演出効果を高めるための演出用照明装置として用いてもよい。
【００２７】
基板４０は、この例では、絶縁性の板状部材の表面や内部に銅箔などの導電体でＬＥＤ４１等の部品を電気的に接続する配線が形成されたプリント配線板である。基板４０は、ＬＥＤ駆動回路２０１（図３参照）に接続され、ＬＥＤ駆動回路２０１からの信号によって各ＬＥＤ４１の点灯／消灯が制御される。ＬＥＤ駆動回路２０１からの信号により各ＬＥＤ４１の輝度を制御してもよい。尚、基板４０はプリント配線板に限らず、表面にＬＥＤ４１を二次元的に間隔をあけて配置可能な部材であればよい。例えば基板４０は銅箔を有さず、基板４０に取着されたＬＥＤ４１等の部品の配線をリード線を用いて行ってもよい。また、基板４０は一枚の板状部材からなるものに限定されず、複数の部材を組み合わせて形成されてもよい。
【００２８】
基板４０は、例えば接着剤やボルトなどの固定手段により静電型スピーカ１００の上面に固定される。尚、静電型スピーカ１００の上面と対向する基板４０の面（下面）に電気配線が設けられる場合、基板４０の下面と静電型スピーカ１００の上面との間にスペーサを設けて、基板４０の下面に設けられた電気配線と、静電型スピーカ１００の上面（即ち、固定電極２０Ｕの上面）とが接触しないようにしてもよい。
【００２９】
基板４０の一部には貫通孔４２が形成されている。この例では、マトリックス状に配置されたＬＥＤ４１とＸ方向及びＹ方向に重ならない位置に複数の正方形の貫通孔４２が形成されており、その結果、基板４０はグリッド状のフレームをなしている。また、各貫通孔４２は、静電型スピーカ１００の上側の固定電極２０Ｕに形成された微細な貫通孔２１よりも大きなサイズを有しており、各貫通孔４２内に複数の貫通孔２１が位置している。これにより、静電型スピーカ１００の上面から放出された音（より詳細には、固定電極２０Ｕに形成された貫通孔２１を通過した音）は、基板４０の貫通孔４２を通過し、ＬＥＤパネル２００の上面から放射される。
【００３０】
（音響装置１の機能構成）
図３は、音響装置１の機能ブロック図である。図示されているように、音響装置１は、制御部３００と、記憶部３０１と、通信部３０２と、ＬＥＤ駆動回路２０１と、スピーカ駆動回路１０１とを有する。制御部３００は、ＣＰＵ等のプロセッサであって、各部を制御する。記憶部３０１は半導体メモリやハードディスク等の記憶装置であって、各部を制御するためのプログラムやデータなどの情報を格納する。この情報は、制御部３００によって書きこみ／読み出しが行われる。通信部３０２は、ＵＳＢケーブルや通信ネットワーク（例えば、電話回線、ＬＡＮ（Local Area Network）など）を介してパーソナルコンピュータやサーバ等の外部装置と通信するためのインタフェースである。
【００３１】
（音響装置１の動作）
制御部３００は、記憶部３０１に格納されたデータまたは通信部３０２を介して外部装置から送られてきたデータに基づいて、静電型スピーカ１００を駆動するためのスピーカ駆動信号（音響信号）と、ＬＥＤパネル２００を駆動するためのＬＥＤ駆動信号を生成する。スピーカ駆動回路１０１は、図２の入力部６０、変圧器５０、及びバイアス電源７０により構成され、制御部３００から受信したスピーカ駆動信号（音響信号）に基づいて電圧を生成し、静電型スピーカ１００に印加する。ＬＥＤ駆動回路２０１は、制御部３００から受信したＬＥＤ駆動信号に基づき、ＬＥＤパネル２００の各ＬＥＤ４１の点灯／消灯を制御する信号を生成してＬＥＤパネル２００に供給する。
【００３２】
例えば、音響装置１は、以下のように用いることができる。
（１）音響装置１は、静電型スピーカ１００から放出される音の音色や音量に応じて、ＬＥＤパネル２００における発光の態様を変えてもよい。例えば、音響装置１の制御部３００は、静電型スピーカ１００に供給される音響信号に基づき、音量が大きいほどＬＥＤパネル２００がより明るくなるようにＬＥＤパネル２００（ＬＥＤ駆動回路２０１）に供給されるＬＥＤ駆動信号を生成してもよい。或いは、音響信号に含まれる低音成分や高音成分の大きさに応じて特定の色のＬＥＤ４１の輝度が高くなるようにＬＥＤ駆動信号を生成してもよい。静電型スピーカ１００が独立して動作可能な複数の領域に分割されており、各領域に対応した音響信号が供給される場合（マルチチャンネルシステム）、各領域に対応付けられた１または複数のＬＥＤ４１を、その領域に対応する音響信号に基づいて制御してもよい。
（２）音響装置１は、（１）の動作態様と逆に、ＬＥＤパネル２００に供給されるＬＥＤ駆動信号に応じて、静電型スピーカ１００から放出される音を変えてもよい。例えば、音響装置１の制御部３００は、ＬＥＤパネル２００に供給されるＬＥＤ駆動信号により示されるＬＥＤパネル２００の明るさに応じて、静電型スピーカ１００から放出される音の大きさを変えるように制御してもよい。或いは、ＬＥＤパネル２００の点滅パターンに対応して、静電型スピーカ１００から放出される音に予め定められたエフェクトをかけてもよい。
【００３３】
尚、上記したような静電型スピーカ１００とＬＥＤパネル２００を協働して動作させる制御は、一方を制御するための信号（例えば、静電型スピーカ１００に供給される音響信号）に基づいて、他方を制御するための信号（例えば、ＬＥＤパネル２００に供給されるＬＥＤ駆動信号）を所定のプログラムに基づいて制御部３００が生成することで行ってもよいし、或いは、静電型スピーカ１００とＬＥＤパネル２００が協働動作するように予め関連付けられた音響信号及びＬＥＤ駆動信号を記憶部３０１や外部装置に格納しておき、それら予め関連付けられた音響信号及びＬＥＤ駆動信号に基づいて静電型スピーカ１００及びＬＥＤパネル２００を制御することで行ってもよい。尚、例えば外部装置から通信部３０を介して音響信号及びＬＥＤ駆動信号を受信する場合、音響信号にＬＥＤ駆動信号を重畳しておき、制御部３００で分離してもよい。
【００３４】
本実施形態の音響装置１では、ＬＥＤパネル２００が静電型スピーカ１００の放音面に重なる（即ち、静電型スピーカ１００の振動体１０に重なる）ように配置されているため、それらが並べて配置される場合に比べて装置面積を小さくできる。また、ＬＥＤパネル２００の基板４０に貫通孔４２が設けられ、静電型スピーカ１００の上面から放出された音が、貫通孔４２を通過するので、ＬＥＤパネル２００が静電型スピーカ１００の放音機能を損なうことがない。
【００３５】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。
【００３６】
（変形例１）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００の基板４０は、正方形の貫通孔４２を有し、グリッド状のフレームをなしていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板４０は、図４の斜視図に示す形状としてもよい。図４において、図１と共通する部分には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。図４の例では、基板４０に、ＬＥＤ４１のＹ方向に延びる列と列の間において、ＬＥＤ列に沿って延びる矩形の貫通孔４２ａが形成されている。その結果、基板４０は、Ｙ方向に延びる複数のクロス部材を有する梯子状のフレームをなしている。振動体１０により発せられ貫通孔２１を通過する音は、貫通孔４２ａを通過してＬＥＤパネル２００の上面から放出される。
【００３７】
（変形例２）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００の基板４０に形成された貫通孔４２は、固定電極２０に形成された貫通孔２１より大きいサイズを有するものとしたが、本発明はこれに限定されない。図５は、変形例２に係る音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図５において、図２と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図５の例では、ＬＥＤパネル２００の基板４０は、固定電極２０の貫通孔２１と同じサイズの貫通孔４２ｂを有する。各貫通孔４２ｂは、上側の固定電極２０Ｕの貫通孔２１のいずれかとＸＹ方向に整合した位置に設けられる。振動体１０により発せられ貫通孔２１を通過する音は、貫通孔４２ｂを通過してＬＥＤパネル２００の上面から放出される。
【００３８】
このように、基板４０に形成される貫通孔の位置、形状、及び大きさは、静電型スピーカ１００から放出された音が貫通孔を通過し、且つ、貫通孔がＬＥＤ４１の配線を妨げなければ任意である。
【００３９】
（変形例３）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００を静電型スピーカ１００の上面に重なるように設けた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。図６は、変形例３に係る音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図６において、図２と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図６に示した音響装置１では、ＬＥＤパネル２００が、スペーサ８０を介して、静電型スピーカ１００の下面に取着されている。スペーサ８０は、スペーサ３０Ｕ、３０Ｌと同様に、絶縁体で形成されており、その形状は矩形の枠の形状である。
【００４０】
図６に示した音響装置１では、基板４０のＬＥＤ４１が配置された面が、静電型スピーカ１００の下面に対向している。即ち、ＬＥＤ４１は、静電型スピーカ１００の下面、スペーサ４０、及び基板４０によって画定された空間内に配置される。
【００４１】
また、図６に示した音響装置１では、ＬＥＤ４１と整合した位置において、固定電極２０Ｕ、２０Ｌに貫通孔２２Ｕ、２２Ｌが形成され、振動体１０に貫通孔１１が形成されている。これにより、図５において矢印Ａで示すように、各ＬＥＤ４１から発せられた光は、対応する貫通孔２２Ｌ、１１、及び２２Ｕを通過して、静電型スピーカ１００の上面から放射される。
【００４２】
尚、図６の例では、スペーサ８０の高さ（Ｚ方向の長さ）は、ＬＥＤ４１の高さより高くなっているが、本発明はこれに限定されない。スペーサ８０の高さがＬＥＤ４１の高さより低く、ＬＥＤ４１が貫通孔２２Ｌ、１２、及び２２Ｕの少なくとも一部を通って伸びていてもよい。また、例えばＬＥＤ４１から発せられた光を演出用照明に用いるような場合、ＬＥＤ４１から発せられた光が静電型スピーカ１００の上面から放出されれば、静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｕ、２０Ｌに形成される貫通孔２２Ｕ、２２Ｌ及び振動膜１０に形成される貫通孔１１の位置は、必ずしもＬＥＤ４１の配置位置に整合していなくてもよい。また、ＬＥＤパネル２００を液晶ディスプレイ等のディスプレイに置き換えてもよい。
【００４３】
（変形例４）
上述した実施形態においては、ＬＥＤパネル２００の基板４０とＬＥＤ４１はいずれも静電型スピーカ１００の上面側に配置されていた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。図７は、変形例３に係る音響装置１の断面と電気的構成を模式的に示した図である。図７において、図２と共通する部分には同じ符号を付して詳しい説明を省略する。図７に示した音響装置１では、ＬＥＤ４１の発光部は静電型スピーカ１００の上面に設けられ、基板４０は静電型スピーカ１００の下面に設けられている。
【００４４】
各ＬＥＤ４１は電気接続用の一対のリード４１ａを有し、これらリード４１ａは、振動体１０の振動方向（図７のＺ方向）に延び、静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｕ、振動体１０、及び固定電極２０Ｌと、ＬＥＤパネル２００の基板４０とを貫通して、先端が基板４０の下面に達し、基板４０の下面に設けられた配線層（図示せず）に電気的に接続されている。各リード４１ａは、電気接続がなされる先端部を除いて絶縁材料で被覆され、それにより、例えば振動体１０によってリード４１ａ同士が電気的に短絡するのが防止される。
【００４５】
ＬＥＤ４１のリード４１ａが貫通する静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｕ、振動体１０、固定電極２０Ｌ、及びＬＥＤパネル２００の基板４０には、リード４１ａを通すための貫通孔（図示せず）をＬＥＤ４１のマウント前に予め形成してもよい。あるいは、ＬＥＤ４１のマウントの際に、ＬＥＤ４１のリード４１ａを固定電極２０Ｕ、振動体１０、固定電極２０Ｌ、及び基板４０に対して押し付け、リード４１ａ自身によってこれら部材に貫通孔が形成されるようにしてもよい。
【００４６】
また、図７に示した音響装置１では、ＬＥＤパネル２００の基板４０をなす絶縁性板状部材の上面（静電型スピーカ１００に対向した面）に金属膜を蒸着あるいは導電性塗料を塗布するなどして導電層を形成し、それを静電型スピーカ１００の固定電極２０Ｌとして用いてもよい。また、静電型スピーカ１００の駆動回路（入力部６０、変圧器５０、及びバイアス電源７０）の全部または一部を、ＬＥＤパネル２００の基板４０上に配置してもよい。
【００４７】
（変形例５）
上記実施形態では、発音部が、対向する一対の固定電極２０Ｕ、２０Ｌを用いたプッシュ・プル型の静電型スピーカからなる例を示したが、本発明はこれに限らず、固定電極を一つのみ用いてプッシュ型の静電型スピーカとすることも可能である。また、本発明の発音部は必ずしも静電型スピーカに限定されず、他のタイプの平面スピーカとしてもよい。また、枠形のスペーサ３０Ｕ（３０Ｌ）の内側に、振動体１０と固定電極２０Ｕ（２０Ｌ）とに挟まれたクッション材を配置してもよい。クッション材は、例えば、一方の面を起毛された絶縁性を有するシート状の不織布（繊維が集合した繊維集合体）とするとよい。そのようにすると、不織布を構成する繊維の間を空気が通過できるため、音響透過性が確保される。クッション材は弾性を有し、振動体１０の振動を妨げることなく、振動体１０の撓みを防ぐ働きをする。
【００４８】
（変形例６）
上記実施形態では、光源を一つのＬＥＤとしたが、本発明はこれに限定されない。光源は複数のＬＥＤを含んでもよい。また、ＬＥＤ以外の他の発光素子を光源として用いてもよい。
【００４９】
（変形例７）
上記実施形態では、音響装置１のＬＥＤパネル２００のＸ方向およびＹ方向の長さと静電型スピーカ１００のＸ方向およびＹ方向の長さは同じであったが、本発明はこれに限定されない。ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及び／またはＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００より大きくてもよいし、或いは、その逆でもよい。ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及び／またはＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００より大きい場合、一つのＬＥＤパネル２００に対し複数の静電型スピーカ１００を組み合わせて音響装置１を構成してもよい。例えば、ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００の２倍の場合、一つのＬＥＤパネル２００に対し４つの静電型スピーカ１００を組み合わせてもよい。逆に、ＬＥＤパネル２００のＸ軸方向及び／またはＹ軸方向の寸法が静電型スピーカ１００より小さい場合、複数のＬＥＤパネル２００に対し一つの静電型スピーカ１００を組み合わせて音響装置１を構成してもよい。
【００５０】
（変形例８）
上記実施形態では、音響装置１は電気音響変換部として、電気信号（音響信号）を音に変換して出力する発音部（静電型スピーカ１００）を有するものとしたが、本発明はこれに限定されない。外部からの音に応じた振動体１０の振動を電気信号に変換して出力することにより、静電型スピーカ１００を静電型マイクロフォン（収音部）として用いることも可能である。具体的には、外部からの音により振動体１０が振動すると、振動体１０と固定電極２０Ｕ、２０Ｌとの間の距離が変わるため、振動体１０と固定電極２０Ｕ、２０Ｌとの間の静電容量が変化する。振動体１０、固定電極２０Ｕ、および固定電極２０Ｌに適切な電圧を印加しておくと、静電容量の変化に応じて固定電極２０Ｕと固定電極２０Ｌとの間に電流が流れるので、この電流に応じた電気信号を出力すればよい。このように、電気音響変換部はマイクロフォン（収音部）であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・音響装置、１０・・・振動体、１１・・・貫通孔、２０Ｕ、２０Ｌ・・・固定電極、２２Ｕ、２２Ｌ・・・貫通孔、３０Ｕ、３０Ｌ・・・スペーサ、４０・・・基板、４１・・・ＬＥＤ、４２・・・貫通孔、５０・・・変圧器、６０・・・入力部、７０・・・バイアス電源、８０・・・スペーサ、１００・・・静電型スピーカ、１０１・・・スピーカ駆動回路、２００・・・ＬＥＤパネル、２０１・・・ＬＥＤ駆動回路、３００・・・制御部、３０１・・・記憶部、３０２・・・通信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と、
二次元的に間隔をあけて配置された複数の光源と、これら光源が取着される基板とを有し、前記電気音響変換部の前記振動体に重ねて配置された発光部と
を有し、
前記発光部の前記基板の少なくとも一部に、音を通過させる貫通孔が設けられていることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
二次元的に配置された複数の光源を有する発光部と、
前記複数の光源に対向して配置された平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と
を有し、
前記振動体に前記複数の光源から発せられた光を通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする音響装置。
【請求項３】
二次元的に間隔をあけて配置された各々接続用のリードを有する複数の光源と、これら光源のリードが取着される基板とを有する発光部と、
平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と
を有し、
各光源のリードは、前記振動体を該振動体の振動方向に貫通して前記基板に取着されていることを特徴とする音響装置。
【請求項４】
前記光源の各々のリードは絶縁体により被覆されていることを特徴とする請求項３に記載の音響装置。
【請求項５】
前記電気音響変換部は前記振動体から当該振動体の面に垂直な方向に離間して配置された導電性を有する板状の固定電極を更に具備し、前記振動体と前記固定電極により静電型の電気音響変換部が構成されており、
前記発光部の前記基板は、
絶縁性の板状部材と、
前記電気音響変換部に対向する前記板状部材の一面に設けられ前記電気音響変換部の前記固定電極として機能する導電層と、
前記板状部材の他面に設けられ、前記光源の配線をする配線層と
を有することを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の音響装置。
【請求項１】
平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と、
二次元的に間隔をあけて配置された複数の光源と、これら光源が取着される基板とを有し、前記電気音響変換部の前記振動体に重ねて配置された発光部と
を有し、
前記発光部の前記基板の少なくとも一部に、音を通過させる貫通孔が設けられていることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
二次元的に配置された複数の光源を有する発光部と、
前記複数の光源に対向して配置された平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と
を有し、
前記振動体に前記複数の光源から発せられた光を通過させる貫通孔が形成されていることを特徴とする音響装置。
【請求項３】
二次元的に間隔をあけて配置された各々接続用のリードを有する複数の光源と、これら光源のリードが取着される基板とを有する発光部と、
平坦面を有する振動体を具備する電気音響変換部と
を有し、
各光源のリードは、前記振動体を該振動体の振動方向に貫通して前記基板に取着されていることを特徴とする音響装置。
【請求項４】
前記光源の各々のリードは絶縁体により被覆されていることを特徴とする請求項３に記載の音響装置。
【請求項５】
前記電気音響変換部は前記振動体から当該振動体の面に垂直な方向に離間して配置された導電性を有する板状の固定電極を更に具備し、前記振動体と前記固定電極により静電型の電気音響変換部が構成されており、
前記発光部の前記基板は、
絶縁性の板状部材と、
前記電気音響変換部に対向する前記板状部材の一面に設けられ前記電気音響変換部の前記固定電極として機能する導電層と、
前記板状部材の他面に設けられ、前記光源の配線をする配線層と
を有することを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の音響装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２１６８４（Ｐ２０１３−２１６８４Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２６９９１（Ｐ２０１２−１２６９９１）
【出願日】平成２４年６月４日（２０１２．６．４）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月４日（２０１２．６．４）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]