JP2007116422A - 音声出力装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力された音声をより正確に再現する。
【解決手段】振動材３１−１に振動子４１が装着され、振動材３１−２に、振動子４２が、振動材３１−１における振動子４１の位置に対応する位置とは異なる位置に装着される。また、振動材３１−３に、振動子４３が、振動材３１−１における振動子４１の位置に対応する位置と、振動材３１−２における振動子４２の位置に対応する位置とは異なる位置に装着される。振動子４１乃至振動子４３は、入力された音声信号に基づいて振動材３１−１乃至振動材３１−３を振動させ、音声を出力させる。本発明は、フラットパネルスピーカに適用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は音声出力装置および方法に関し、特に、入力された音声をより正確に再現することができるようにした音声出力装置および方法に関する。

板状のフラットパネル（振動材）を振動子により振動させて音声を出力する音声出力装置が広く知られている。このような音声出力装置は、コーン型の音声出力装置に比べて音声を広い範囲に拡散させることができるので、スイートスポットが広いという利点がある。

ところで、入力された音声をより正確に再現するためには、音声出力装置には、よりフラットに近い周波数特性が要求される。すなわち、各周波数における音量（音声のレベル）が一定である音声の音声信号を、音声出力装置に入力して再生させた場合に、音声出力装置が再生する音声の各周波数の音量（レベル）が一定である状態に近い程、音声出力装置は、入力された音声をより正確に再現することができる。

従来の音声出力装置では、よりフラットに近い周波数特性を実現するために、振動材における振動子の位置を、振動材のパワー伝達に関するパラメータの解析結果に基づいて変化させている（例えば、特許文献１参照）。

また、音声出力装置には、コインシデンス周波数において生じる特徴点を低減させるために、振動材上に配置される２つの振動子を、振動材のコインシデンス周波数の半波長分の距離だけ離して配置しているもの（例えば、特許文献２参照）や、小型の振動材と、その振動材よりも大きい大型の振動材とを重ね合わせて、それらの振動材を同一のエキサイタで駆動することによって、より広い周波数帯域の音声を再生するものもある（例えば、特許文献３参照）。

特表２００３−５２２４２６号公報

特表２００２−５３２０３８号公報

特表２００２−５０５８１４号公報

しかしながら、音声出力装置の周波数特性は、音声出力装置の振動材の特性、および振動材上に配置される振動子の位置によって定まるため、上述した技術では、音声出力装置が出力する音声の周波数の全帯域においてフラットな周波数特性を得ることはできず、入力された音声を正確に再現することはできなかった。

すなわち、振動材を振動させると複数の振動周波数の振動が生じるので、振動材上の振動子の位置を変えるだけでは、所望する振動周波数の振動だけを生じさせることはできず、音声出力装置が出力する音声の周波数の全帯域においてフラットな周波数特性を得ることはできなかった。

また、音声出力装置が出力する音声の所定の周波数帯域の音量を増幅または減衰させる場合に、振動材上に配置する振動子の位置を変えるだけでは、その周辺の周波数帯域の周波数特性に影響を与えることなく、所望する周波数帯域の音量だけを増幅させたり減衰させたりすることはできなかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、入力された音声をより正確に再現するとともに、所望する周波数帯域の音量をより簡単に調整することができるようにするものである。

本発明の第１の側面の音声出力装置は、入力された音声信号を音声に変換して出力する音声出力装置において、振動することで前記音声を出力する第１の振動材および第２の振動材と、前記第１の振動材に装着され、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子と、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子であって、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置とは異なる位置に装着された第２の振動子とを備える音声出力装置である。

音声出力装置には、前記第１の振動子または前記第２の振動子に入力される音声信号の成分のうち、所定の周波数帯域の成分を通過させるフィルタ処理手段をさらに設けることができる。

音声出力装置には、前記第１の振動子または前記第２の振動子に入力される音声信号のゲインを調整するゲイン調整手段をさらに設けることができる。

音声出力装置は、前記第１の振動材の大きさと、前記第２の振動材の大きさとを同じ大きさとし、前記第２の振動材の中心を基準とする前記第２の振動子の位置を、前記第１の振動材の中心を基準とする前記第１の振動子の位置とは異なる位置とすることができる。

音声出力装置は、前記第１の振動材の厚さ、大きさ、材質、または固定方法と、前記第２の振動材の厚さ、大きさ、材質、または固定方法とのうち、少なくともいずれか１つを異なるもとのとすることができる。

本発明の第１の側面の音声出力方法は、入力された音声信号を音声に変換して出力する音声出力方法において、振動することで前記音声を出力する第１の振動材に、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子を装着し、振動することで前記音声を出力する第２の振動材に、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子を、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置とは異なる位置に装着し、前記第１の振動子および前記第２の振動子に音声信号を入力し、前記第２の振動材の起振位置が、前記第１の振動材の起振位置に対応する位置とは異なる位置となるように、前記第１の振動材および前記第２の振動材を振動させて音声を出力するステップを含む音声出力方法である。

本発明の第１の側面の音声出力装置および音声出力方法においては、振動することで音声を出力する第１の振動材に、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子が装着され、振動することで前記音声を出力する第２の振動材に、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子が、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置とは異なる位置に装着される。そして、前記第１の振動子および前記第２の振動子に音声信号が入力されて、前記第２の振動材の起振位置が、前記第１の振動材の起振位置に対応する位置とは異なる位置となるように、前記第１の振動材および前記第２の振動材が振動されて音声が出力される。

本発明の第２の側面の音声出力装置は、入力された音声信号を音声に変換して出力する音声出力装置において、振動することで前記音声を出力する第１の振動材および第２の振動材と、前記第１の振動材に装着され、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子と、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子であって、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置に装着された第２の振動子とを備え、前記第１の振動材の厚さ、大きさ、または材質と、前記第２の振動材の厚さ、大きさ、または材質とのうち、少なくともいずれか１つが異なる音声出力装置である。

本発明の第２の側面の音声出力装置においては、振動することで音声を出力する第１の振動材に、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子が装着され、振動することで音声を出力する第２の振動材に、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子が、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置に装着され、前記第１の振動材の厚さ、大きさ、または材質と、前記第２の振動材の厚さ、大きさ、または材質とのうち、少なくともいずれか１つが異なるものとされる。

以上のように、本発明の第１の側面によれば、音声を再生することができる。特に、本発明の第１の側面によれば、入力された音声をより正確に再現することができる。また、本発明の第１の側面によれば、所望する周波数帯域の音量をより簡単に調整することができる。

さらに、本発明の第２の側面によれば、音声を再生することができる。特に、本発明の第２の側面によれば、入力された音声をより正確に再現することができる。また、本発明の第２の側面によれば、所望する周波数帯域の音量をより簡単に調整することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

本発明の第１の側面の音声出力装置は、振動することで音声を出力する第１の振動材（例えば、図１の振動材３１−１）および第２の振動材（例えば、図１の振動材３１−２）と、前記第１の振動材に装着され、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子（例えば、図１の振動子４１−１および振動子４１−２）と、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子であって、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置とは異なる位置に装着された第２の振動子（例えば、図１の振動子４２−１および振動子４２−２）とを備える。

音声出力装置には、前記第１の振動子または前記第２の振動子に入力される音声信号の成分のうち、所定の周波数帯域の成分を通過させるフィルタ処理手段（例えば、図１２のフィルタ処理部１２２）をさらに設けることができる。

音声出力装置には、前記第１の振動子または前記第２の振動子に入力される音声信号のゲインを調整するゲイン調整手段（例えば、図１２のゲイン調整部１２３）をさらに設けることができる。

本発明の第１の側面の音声出力方法は、振動することで音声を出力する第１の振動材（例えば、図１の振動材３１−１）に、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子（例えば、図１の振動子４１−１および振動子４１−２）を装着し、振動することで前記音声を出力する第２の振動材（例えば、図１の振動材３１−２）に、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子（例えば、図１の振動子４２−１および振動子４２−２）を、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置とは異なる位置に装着し、前記第１の振動子および前記第２の振動子に音声信号を入力し、前記第２の振動材の起振位置が、前記第１の振動材の起振位置に対応する位置とは異なる位置となるように、前記第１の振動材および前記第２の振動材を振動させて音声を出力する（例えば、図１９のステップＳ１４およびステップＳ１５）ステップを含む。

本発明の第２の側面の音声出力装置は、振動することで音声を出力する第１の振動材（例えば、図２０の振動材２０１−１）および第２の振動材（例えば、図２０の振動材２０１−２）と、前記第１の振動材に装着され、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子（例えば、図２０の振動子２０２−１および振動子２０２−２）と、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子であって、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置に装着された第２の振動子（例えば、図２０の振動子２０３−１および振動子２０３−２）とを備え、前記第１の振動材の厚さ、大きさ、または材質と、前記第２の振動材の厚さ、大きさ、または材質とのうち、少なくともいずれか１つが異なる。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態の衝立スピーカ装置１１の外観を示す図である。衝立スピーカ装置１１は、スピーカの機能と同時に、衝立としての役割も果たす、本発明の音声出力装置の一例である。

衝立スピーカ装置１１は、ベース２１、車輪２２Ａ乃至車輪２２Ｄ、装置支え２３Ａ乃至装置支え２３Ｄ、フレーム２４、加重方向振動材支え２５Ａ、加重方向振動材支え２５Ｂ、前後方向振動材支え２６Ａ−１乃至前後方向振動材支え２６Ｂ−３、振動材３１−１乃至振動材３１−３、および振動子４２−１乃至振動子４３−２を含むようにして構成される。

ベース２１は、例えば、鉄、アルミニウム、マグネシウム、またはチタニウムなどの金属など、フレーム２４を支える十分な強度を得ることのできる素材から形成される。ベース２１の図中、下側には、その四隅に、車輪２２Ａ乃至車輪２２Ｄ（車輪２２Ｄは図示せず）のそれぞれが設けられ、さらにその近傍に、装置支え２３Ａ乃至装置支え２３Ｄ（装置支え２３Ｃおよび装置支え２３Ｄは図示せず）のそれぞれが設けられている。例えば、部屋の中に設置された衝立スピーカ装置１１は、ユーザにより押された場合、車輪２２Ａ乃至車輪２２Ｄのそれぞれが床面上を回転することにより、押された方向に移動する。また、装置支え２３Ａ乃至装置支え２３Ｄのそれぞれは、床面と接することにより、衝立スピーカ装置１１を支える。

すなわち、ユーザは、衝立スピーカ装置１１を所望の位置に移動させて設置することができる。

ベース２１の上側には、例えば、溶接により、フレーム２４が固定されており、フレーム２４は、ベース２１上に直立するように配置されている。

また、詳細は後述するが、フレーム２４は、振動材３１−１乃至振動材３１−３を加重のかかる方向（図中、下方向）に固定するための、加重方向振動材支え２５Ａおよび加重方向振動材支え２５Ｂと、振動材３１−１乃至振動材３１−３を図中、前後方向に固定するための、前後方向振動材支え２６Ａ−１乃至前後方向振動材支え２６Ｂ−３とを固定している。振動材３１−１乃至振動材３１−３は、それらの支えにより着脱自在に固定されている。

すなわち、振動材３１−１は、加重方向が加重方向振動材支え２５Ａにより支えられ、前後方向が前後方向振動材支え２６Ａ−１および前後方向振動材支え２６Ｂ−１により支えられている。また、振動材３１−２は、振動材３１−１と同様に、加重方向が加重方向振動材支え２５Ｂ、並びに前後方向振動材支え２６Ａ−２および前後方向振動材支え２６Ｂ−２により支えられ、振動材３１−３は、フレーム２４の上側、並びに前後方向振動材支え２６Ａ−３および前後方向振動材支え２６Ｂ−３により支えられている。

このように、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれが、フレーム２４に沿って垂直方向に着脱自在に固定されることで、衝立スピーカ装置１１は、床面から所定の高さとなる衝立としての役割を果たす。

また、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれは、例えば、衝立スピーカ装置１１から出力される音声を聴取する聴取者の耳の位置（図中、縦方向の高さ）に、振動材３１−２が位置するように、縦方向に並べられて配置される。

振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれは、例えば、石膏ボード、MDF（Medium Density Fiberboard）などの木材、アルミプレート、カーボン、若しくはアクリルなどの樹脂、またはガラスなどの素材から板状に形成される。また、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれは、異なる素材を組み合わせた（積層させた）複合材料により形成するようにしてもよい。

さらに、振動材３１−１には、振動子４１−１および振動子４１−２が、振動材３１−２には、振動子４２−１および振動子４２−２が、図中、横方向に並べられて取り付けられている。図１では、振動子４２−１から振動子４２−２までの距離が、振動子４１−１から振動子４１−２までの距離よりも短くなるように、振動子が振動材３１−１および振動材３１−２に取り付けられている。さらに、また、振動材３１−３には、振動子４３−１および振動子４３−２が、図中、縦方向に並べられて取り付けられている。なお、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれに装着される振動子の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

衝立スピーカ装置１１においては、例えば、アンプリファイアなどの音源（図示せず）に駆動された振動子４１−１乃至振動子４３−２のそれぞれが、音源から入力されてくる音声信号に応じて、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれを振動させることで、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれは、音声を出力する。すなわち、衝立スピーカ装置１１は、音声信号を音声に変換するスピーカとしての役割を果たす。

また、振動子４１−１乃至振動子４３−２のそれぞれは、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれの振動特性にしたがって、所定の位置に着脱自在に配置される。

なお、図１の例において、衝立スピーカ装置１１は、振動材３１−１乃至振動材３１−３の３枚の振動材を固定しているが、本発明においては、振動材の数は３枚に限らず、１または複数枚、着脱自在に固定することができる。すなわち、ユーザは、振動材を垂直方向に自由に組み合わせることにより、衝立スピーカ装置１１を所望の高さにすることができる。

また、図１の例では、同じ大きさの振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれが、図中、縦方向に並べられて配置されているが、横方向や斜め方向に並べられて配置されるようにしてもよい。但し、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれから出力された音声が、聴取者の左右の耳に同時に到達するように、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれが並べられて配置されることが望ましい。

したがって、例えば、聴取者が図中、縦方向に立って、手前側から衝立スピーカ装置１１を見るような位置で出力された音声を聴取する場合には、図１に示したように、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれを図中、縦方向に並べて配置することが望ましい。

以下の説明においては、加重方向振動材支え２５Ａおよび加重方向振動材支え２５Ｂを個々に区別する必要がない場合、単に、加重方向振動材支え２５と称する。また、前後方向振動材支え２６Ａ−１乃至前後方向振動材支え２６Ｂ−３を個々に区別する必要がない場合、単に、前後方向振動材支え２６と称し、前後方向振動材支え２６Ａ−１乃至前後方向振動材支え２６Ａ−３のそれぞれを個々に区別する必要がない場合、単に、前後方向振動材支え２６Ａと称し、前後方向振動材支え２６Ｂ−１乃至前後方向振動材支え２６Ｂ−３のそれぞれを個々に区別する必要がない場合、単に、前後方向振動材支え２６Ｂと称する。

また、以下、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に振動材３１と称する。さらに、また、以下、振動子４１−１および振動子４１−２を個々に区別する必要のない場合、単に振動子４１と称し、振動子４２−１および振動子４２−２を個々に区別する必要のない場合、単に振動子４２と称し、振動子４３−１および振動子４３−２を個々に区別する必要のない場合、単に振動子４３と称する。

次に、図２を参照して、フレーム２４の詳細について説明する。図２の上側は、図１に示したフレーム２４を、図１の正面（手前側）から見たときの図を示し、図２の下側は、図１に示したフレーム２４を、図１の上側から見たときの図を示す。図２の下側に示すように、フレーム２４は、振動材３１−１乃至振動材３１−３を固定する面の断面がコの字型の形状をしている。

フレーム２４は、図２の上側で示すように、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆ、およびサブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆを含むように構成される。

メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれは、例えば、金属などの素材から形成され、メインフレーム５１Ｄとベース２１とが溶接により固定されることにより、フレーム２４がベース２１上で直立する。

また、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれには、サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆのそれぞれを自由に配置できるように、所定の位置に長穴（または丸穴）が設けられており、それらの長穴は、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれを等分割する所定の位置にそれぞれ設けられる。例えば、メインフレーム５１（メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆ）の一部を拡大して見た場合、メインフレーム５１には、図３に示すように、横長の長穴である長穴５３−１乃至長穴５３−４のそれぞれが、所定の間隔で切られている。

すなわち、フレーム２４においては、図２に示すように、メインフレーム５１Ａ乃至５１Ｆのうち、図中、水平方向（横方向）のメインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｄのそれぞれには、縦長の長穴が設けられ、垂直方向（縦方向）のメインフレーム５１Ｅおよびメインフレーム５１Ｆには、横長の長穴が設けられることになる。

メインフレーム５１Ｅおよびメインフレーム５１Ｆは、Ｌ字アングル材として形成され、直線型となるメインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｄのそれぞれと、例えば、溶接により固定される。例えば、フレーム２４においては、図４に示すように、直線型のメインフレーム５１Ａと、Ｌ字型のメインフレーム５１Ｅとが溶接により固定されることにより、図２の下側で示すように、その断面がコの字型の形状となる。

すなわち、詳細は後述するが、フレーム２４は、その断面がコの字型の形状をしているので、図２中、正面側からだけでなく、左右の側面側からも、メインフレーム５１Ｅおよびメインフレーム５１Ｆのそれぞれに設けられた長穴を利用することができる。

また、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆには、それぞれに設けられた長穴に対して、例えば、ボルトまたはナットなどの留め具により、図５に示すような、サブフレーム５２（サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆ）のそれぞれを固定することができ、サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆのそれぞれは、留め具により、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれに取り付けられている。

すなわち、ユーザは、留め具を外すことにより、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれに取り付けられているサブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆのいずれかを自由に取り外しすることができるとともに、留め具により、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれに、例えば、新しいサブフレーム５２Ｇ（図示せず）を自由に取り付けることもできる。

サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆのそれぞれは、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれに取り付けることにより、フレーム２４の強度を上げることはもちろん、振動材３１のサイズを変更する場合や、振動材３１の共振点に合わせて振動材３１を押さえる役割を果たして音の歪みを少なくさせる、すなわち、出力する音声の周波数の共振点を押さえることで音質を変えることが可能となる。また、サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆのそれぞれは、振動子４１−１乃至振動子４３−２を背後から支えることにより、より確実に振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれに振動を伝達させることも可能となる。

すなわち、サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆのそれぞれは、例えば、音声の共振点のピークを押さえたり、共振点の周波数をずらしたりするために設けられる。

このように、衝立スピーカ装置１１は、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆのそれぞれに、サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆのそれぞれを取り付けることにより、周波数の低い音声から高い音声までを確実に出力することができる。

なお、以下の説明においては、メインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆを個々に区別する必要がない場合、単に、メインフレーム５１と称し、サブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆを個々に区別する必要がない場合、単に、サブフレーム５２と称する。

また、上述した例において、フレーム２４は、６本のメインフレーム５１Ａ乃至メインフレーム５１Ｆと、６本のサブフレーム５２Ａ乃至サブフレーム５２Ｆとから構成されるとして説明したが、本発明においては、任意の本数のメインフレーム５１およびサブフレーム５２を設けるとともに、それらのメインフレーム５１およびサブフレーム５２のそれぞれを任意の位置に配置することができる。

さらに、サブフレーム５２は、メインフレーム５１に対して、斜め方向に取り付けるようにしてもよい。また、サブフレーム５２は、その形状を直線状とせずに、例えば、Ｌ字型、Ｔ字型、またはＵ字型などの形状とするようにしてもよい。

次に、図６および図７を参照して、加重方向振動材支え２５の詳細について説明する。図６は、加重方向振動材支え２５をフレーム２４のメインフレーム５１に固定するときの斜視図を示し、図７は、図６の加重方向振動材支え２５およびメインフレーム５１を上側から見た場合の図を示す。

加重方向振動材支え２５は、例えば、金属などの素材から形成される。加重方向振動材支え２５は、図６に示すように、Ｌ字アングル材からなり、そのＬ字型アングル材には、メインフレーム５１に設けられている長穴に嵌めることが可能となるボルト６１Ａおよびボルト６１Ｂのそれぞれが設けられている。

フレーム２４は、図７に示すように、加重方向振動材支え２５のボルト６１Ａおよびボルト６１Ｂのそれぞれを、メインフレーム５１の所定の長穴に嵌め込ませて、嵌め込まれたボルト６１Ａおよびボルト６１Ｂを、それぞれ、ナット６２Ａおよびナット６２Ｂにより固定する。

すなわち、フレーム２４においては、Ｌ字アングル材である加重方向振動材支え２５に設けられているボルト６１Ａおよびボルト６１Ｂが、ナット６２Ａおよびナット６２Ｂにより、メインフレーム５１に固定され、加重方向（垂直方向）の振動材３１を支える。その結果、衝立スピーカ装置１１において、振動材３１は、加重方向振動材支え２５により加重方向に支えられているので、加重方向に落ちない構造となっている。

次に、図８乃至図１１を参照して、前後方向振動材支え２６の詳細について説明する。

前後方向振動材支え２６は、例えば、金属などの素材から形成される。前後方向振動材支え２６は、図８に示すように、コの字型の形状で形成され、フレーム２４に着脱自在に取り付けられる。

前後方向振動材支え２６は、図９乃至図１１に示すように、そのコの字型の形状を利用して、前後方向振動材支え２６Ａと前後方向振動材支え２６Ｂとにより振動材３１を挟み込むことで、挟み込んだ振動材３１を前後方向で支える。

図９乃至図１１は、図１の衝立スピーカ装置１１を上側から見た場合の図を示す。

図９に示すように、前後方向振動材支え２６Ａおよび前後方向振動材支え２６Ｂのそれぞれには、例えば、フレーム２４（のメインフレーム５１）に設けられている長穴に嵌めることが可能となる所定の個数のボルト（図示せず）がそれぞれ設けられており、それらのボルトは、メインフレーム５１の長穴に嵌め込まれ、ボルトの個数に対応した個数のナット（図９の例ではナット７３Ａおよびナット７３Ｂ）により固定されている。

また、前後方向振動材支え２６Ａおよび前後方向振動材支え２６Ｂのそれぞれは、振動材３１を挟み込む場合、振動材３１とともに、振動材３１をさらに挟むようにして所定の形状の緩衝材（図９では、緩衝材７１Ａ、緩衝材７１Ｂ、緩衝材７２Ａ、および緩衝材７２Ｂ）も一緒に挟み込む。

緩衝材７１Ａ、緩衝材７１Ｂ、緩衝材７２Ａ、および緩衝材７２Ｂのそれぞれは、例えば、ウレタン（スポンジ）またはゴムなどの素材により形成され、その硬さは、所望の音質や音量に合わせて硬いものから柔らかいものまで調整することができる。緩衝材７１Ａおよび緩衝材７１Ｂのそれぞれは、振動材３１の前方に設けられ、緩衝材７２Ａおよび緩衝材７２Ｂのそれぞれは、振動材３１の後方に設けられて、振動材３１にかかる衝撃を吸収して保護している。

すなわち、緩衝材７１Ａ、緩衝材７１Ｂ、緩衝材７２Ａ、および緩衝材７２Ｂのそれぞれは、振動材３１またはフレーム２４などを緩衝させることにより、振動材３１による振動を行い易くし、音声を発生し易くしている。

また、衝立スピーカ装置１１において、振動材３１を取り外す場合、図１０に示すように、前後方向振動材支え２６Ａに設けられたボルト７４Ａからナット７３Ａを取り外し、自由に動かせるようになったボルト７４Ａを、メインフレーム５１の長穴に沿って水平方向にスライドさせることで、前後方向振動材支え２６Ａは、図中右側に移動する。また、同様に、前後方向振動材支え２６Ｂは、ボルト７４Ｂからナット７３Ｂを取り外して、メインフレーム５１の長穴に沿って水平方向にスライドさせることで、図中左側に移動する。

このとき、ユーザは、衝立スピーカ装置１１から振動材３１を外し易い状態となっているので、簡単に、振動材３１を取り外すことができる。

また、ユーザは、図１１に示すように、前後方向振動材支え２６Ａおよび前後方向振動材支え２６Ｂのそれぞれを水平方向にスライドさせるだけでなく、前後方向振動材支え２６Ａおよび前後方向振動材支え２６Ｂのいずれかを取り外してから、振動材３１を取り外すようにしてもよい。

このように、衝立スピーカ装置１１においては、振動材３１を自由に取り外すことができるので、ユーザは、振動材３１の厚み（奥行）を、所望の厚さに変更することが可能となる。

図１２は、本発明を適用した衝立スピーカ装置１１の構成例を示すブロック図である。なお、図１２において、図１における場合と対応する部分には、同一の符号が付してあり、その説明は適宜省略する。また、図１２においては、図１に示した振動材３１等は、その図示が省略されている。

衝立スピーカ１１装置は、音声入力端子１０１、制御部１０２、信号処理部１０３、および振動子４１−１乃至振動子４３−２を含むように構成される。

音声入力端子１０１は、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などから音声を再生する再生装置、ラジオ、マイクロホンなどに接続され、接続されている再生装置、ラジオ、マイクロホンなどから供給（入力）された音声信号を信号処理部１０３に供給する。音声入力端子１０１には、例えば、２チャンネルや５．１チャンネルの音声信号のうち、１つのチャンネルの音声信号が入力される。

制御部１０２は、振動材３１のそれぞれが出力する音声のゲインを制御するための制御信号を生成し、信号処理部１０３に供給する。

信号処理部１０３は、例えば、DSP（Digital Signal Processor）、MPU（Micro Processing Unit）などから構成される。信号処理部１０３は、制御部１０２の制御の基に、音声入力端子１０１から入力されてくる音声信号に、所定の処理を施し、処理により得られた音声信号を振動子４１−１乃至振動子４３−２のそれぞれに供給する。

振動子４１−１乃至振動子４３−２のそれぞれは、信号処理部１０３から供給された音声信号を基に、自分が装着されている振動材３１を振動させる。その結果、振動材３１は、音声を出力することになる。

また、信号処理部１０３は、ディレイ処理部１２１、フィルタ処理部１２２、およびゲイン調整部１２３を含むように構成される。

ディレイ処理部１２１は、ディレイ処理部１４１−１乃至ディレイ処理部１４１−３を含むように構成される。ディレイ処理部１４１−１乃至ディレイ処理部１４１−３のそれぞれは、音声入力端子１０１から供給された音声信号に対して、所定の遅延量だけ遅延させる処理（遅延処理）を施し、遅延処理が施された音声信号をフィルタ処理部１２２に供給する。

フィルタ処理部１２２は、フィルタ処理部１４２−１乃至フィルタ処理部１４２−３を含むように構成される。フィルタ処理部１４２−１乃至フィルタ処理部１４２−３のそれぞれは、ディレイ処理部１４１−１乃至ディレイ処理部１４１−３のそれぞれから供給される音声信号に対して、FIR（Finite Impulse Response）フィルタやIIR（Infinite Impulse Response）フィルタなどのフィルタにより、所定の周波数帯域の音声信号を通過させたり、阻止したりするフィルタ処理を施す。フィルタ処理部１４２−１乃至フィルタ処理部１４２−３のそれぞれは、フィルタ処理が施された音声信号をゲイン調整部１２３に供給する。

ゲイン調整部１２３は、ゲイン調整部１４３−１乃至ゲイン調整部１４３−３を含むように構成される。ゲイン調整部１４３−１乃至ゲイン調整部１４３−３のそれぞれは、制御部１０２から供給される制御信号を基に、フィルタ処理部１４２−１乃至フィルタ処理部１４２−３のそれぞれから供給される音声信号に対して、入力されてくる音声信号を基にゲインを調整し、出力する音声信号のレベルの範囲を制限するゲイン調整処理を施す。

ゲイン調整部１４３−１は、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子４１−１および振動子４１−２に供給し、ゲイン調整部１４３−２は、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子４２−１および振動子４２−２に供給し、ゲイン調整部１４３−３は、ゲイン調整処理が施された音声信号を振動子４３−１および振動子４３−２に供給する。

なお、以下の説明において、ディレイ処理部１４１−１乃至ディレイ処理部１４１−３のそれぞれを個々に区別する必要がない場合、単に、ディレイ処理部１４１と称し、フィルタ処理部１４２−１乃至フィルタ処理部１４２−３のそれぞれを個々に区別する必要がない場合、単に、フィルタ処理部１４２と称する。また、ゲイン調整部１４３−１乃至ゲイン調整部１４３−３のそれぞれを個々に区別する必要がない場合、単に、ゲイン調整部１４３と称する。

さらに、以上においては、振動子４１−１乃至振動子４３−２のそれぞれに供給される音声信号に対して、ディレイ処理部１４１、フィルタ処理部１４２、およびゲイン調整部１４３のそれぞれが所定の処理を施すとして説明したが、本発明においては、全ての処理を施す必要はなく、例えば、音声信号に対して、ディレイ処理部１４１による遅延処理のみを施すようにしてもよい。

さらに、また、上述した例においては、説明を分かり易くするために、ディレイ処理部１２１に、ディレイ処理部１４１−１乃至ディレイ処理部１４１−３を設け、フィルタ処理部１２２に、フィルタ処理部１４２−１乃至フィルタ処理部１４２−３を設け、ゲイン調整部１２３に、ゲイン調整部１４３−１乃至ゲイン調整部１４３−３を設ける構成としたが、それぞれの処理を１つの処理部（例えば、ディレイ処理部１２１、フィルタ処理部１２２、またはゲイン調整部１２３）が行うようにしてもよい。

ところで、図１に示したように、衝立スピーカ装置１１は、３つの振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれを含むように構成されているが、取り付けられる振動子の位置は振動材３１ごとに異なる。

例えば、振動材３１の縦方向（図１の上下方向）の長さをＨとし、横方向（図１の左右方向）の長さをＷとすると、振動子は、図１３に示す振動材３１上の位置に配置される。ここで、図１３Ａは、振動材３１−１に配置される振動子４１の位置を示しており、図１３Ｂは、振動材３１−２に配置される振動子４２の位置を示しており、図１３Ｃは、振動材３１−３に配置される振動子４３の位置を示している。

図１３Ａでは、振動子４１−１は、振動子４１−１から振動材３１−１の図中、左端までの距離が（１／４）Ｗであり、振動材３１−１の図中、上端までの距離が（１／２）Ｈとなる位置に配置されている。また、振動子４１−２は、振動子４１−２から振動材３１−１の図中、右端までの距離が（１／４）Ｗであり、振動材３１−１の図中、上端までの距離が（１／２）Ｈとなる位置に配置されている。

すなわち、振動子４１−１および振動子４１−２は、振動材３１−１上において（１／２）Ｗだけ離され、図中、横方向に並べられて配置されている。

また、図１３Ｂに示すように、振動子４２−１は、振動子４２−１から振動材３１−２の図中、左端までの距離が（１／３）Ｗであり、振動材３１−２の図中、上端までの距離が（１／２）Ｈとなる位置に配置されている。また、振動子４２−２は、振動子４２−２から振動材３１−２の図中、右端までの距離が（１／３）Ｗであり、振動材３１−２の図中、上端までの距離が（１／２）Ｈとなる位置に配置されている。

すなわち、振動子４２−１および振動子４２−２は、振動材３１−２上において（１／３）Ｗだけ離され、図中、横方向に並べられて配置されている。

さらに、図１３Ｃに示すように、振動子４３−１は、振動子４３−１から振動材３１−３の図中、左端までの距離が（１／２）Ｗであり、振動材３１−３の図中、上端までの距離が（１／３）Ｈとなる位置に配置されている。また、振動子４３−２は、振動子４３−２から振動材３１−３の図中、左端までの距離が（１／２）Ｗであり、振動材３１−３の図中、下端までの距離が（１／３）Ｈとなる位置に配置されている。

すなわち、振動子４３−１および振動子４３−２は、振動材３１−３上において（１／３）Ｈだけ離され、図中、縦方向に並べられて配置されている。

図１３（図１３Ａ乃至図１３Ｃ）に示した振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれは、例えば、図中、縦方向の長さ（Ｈの大きさ）が745mm、横方向の長さ（Ｗの大きさ）が910mm、厚さ（図１３の奥行の長さ）が5mmである板状のMDFにより構成されている。

このように、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれの材質および大きさを同じものとしても、所定の位置（例えば、振動材３１の中心）を基準とする、振動材３１上の振動子の位置を振動材３１ごとに異なる位置とすることで、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれにおける起振位置を異なる位置とすることができる。したがって、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれが振動して出力する音声の周波数特性は異なるものとなる。

以下、図１４乃至図１８を参照して、衝立スピーカ装置１１の周波数特性について説明する。

衝立スピーカ装置１１の周波数特性は、例えば、図１４に示すように、音量（レベル）が一定であり、時間の経過とともにその周波数が直線的に変化するスイープ波形の音声信号を、音声入力端子１０１（図１２）に入力して、振動材３１から音声を出力させ、出力された音声を計測することにより得られる。

図１４の例では、音声入力端子１０１に入力される音声信号の周波数は、時刻ｔ０において20000Hzであり、時間の経過とともに周波数が直線的に減少して、時刻ｔ１において20Hzとなる。このような音声信号を音声入力端子１０１に入力して、信号処理部１０３を介して振動子４１乃至振動子４３に供給させ、衝立スピーカ装置１１から音声を出力させて、その音声を計測すると、図１５乃至図１８に示す計測結果（周波数特性）が得られる。

なお、このとき、信号処理部１０３において、遅延処理、フィルタ処理、およびゲイン調整処理は行われないものとする。また、計測に用いられた振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれは、図１３Ａ乃至図１３Ｃに示した振動材３１とされ、それぞれの振動材３１の縦方向の長さ（図１３のＨの大きさ）は745mmであり、横方向の長さ（図１３のＷの大きさ）は910mmであり、厚さ（図１３の奥行の長さ）は5mmであり、振動材３１は、MDFにより形成されているものとする。

図１５は、図１４に示した音声信号に基づいて、振動子４１−１および振動子４１−２が、図１３Ａに示した振動材３１−１を振動させることにより出力された音声を計測して得られた、振動材３１−１の周波数特性を示す図である。なお、音声の計測位置は、図１の振動材３１−１の中心から手前側に１ｍの位置とされる。

図１５において、縦軸は計測された音声のレベル（音量）を示し、横軸は計測された音声の周波数を示す。図１５の例では、63Hz付近のレベルが他の周波数のレベルよりも高くなっており、63Hz付近の音声が他の周波数の音声よりも大きい音量で出力されることが分かる。また、3000Hz乃至8000Hz付近では、比較的レベルの変化が少なく、他の周波数帯域と比べてよりフラットに近い周波数特性が得られている。

さらに、150Hzおよび250Hzにおいて、急激にレベルが変化しており、150Hz乃至250Hzのレベルは、周辺の周波数のレベルと比較して大幅に低くなっている。同様に、300Hzおよび500Hzにおいても、急激にレベルが変化しており、300Hz乃至500Hzのレベルは、周辺の周波数のレベルと比較して大幅に低くなっている。このように、ある程度の幅の周波数帯域のレベルが、周囲の周波数のレベルと比較して大きく下がっていると、聴取者には、周囲の周波数のレベルよりも下がっている周波数帯域の音声が知覚されなくなってしまう。

図１６は、図１４に示した音声信号に基づいて、振動子４２−１および振動子４２−２が、図１３Ｂに示した振動材３１−２を振動させることにより出力された音声を計測して得られた、振動材３１−２の周波数特性を示す図である。なお、音声の計測位置は、図１の振動材３１−２の中心から手前側に１ｍの位置とされる。

図１６において、縦軸は計測された音声のレベル（音量）を示し、横軸は計測された音声の周波数を示す。図１６の例では、175Hzおよび300Hzにおいて、急激にレベルが変化しており、175Hz乃至300Hzのレベルは、周辺の周波数のレベルと比較して大幅に低くなっている。また、1000Hz乃至5000Hz付近では、比較的レベルの変化が少なく、他の周波数帯域と比べてよりフラットに近い周波数特性が得られている。

人間の聴覚特性上、人間の聴覚は1000Hz乃至3000Hz付近の音声に対して最も敏感であるので、聴取者の耳の高さ（図１の上下方向の高さ）に配置される振動材３１−２の1000Hz乃至3000Hz付近の周波数特性を比較的フラットに近いものとすることで、聴取者に、衝立スピーカ装置１１から出力される音声の周波数特性がよりフラットに近いものであるように知覚させることができる。また、振動材３１−１および振動材３１−３から音声を出力させず、振動材３１−２だけから音声を出力させる場合においても、同様に、衝立スピーカ装置１１から出力される音声の周波数特性がよりフラットに近いものであるように知覚させることができる。

図１７は、図１４に示した音声信号に基づいて、振動子４３−１および振動子４３−２が、図１３Ｃに示した振動材３１−３を振動させることにより出力された音声を計測して得られた、振動材３１−３の周波数特性を示す図である。なお、音声の計測位置は、図１の振動材３１−３の中心から手前側に１ｍの位置とされる。

図１７において、縦軸は計測された音声のレベル（音量）を示し、横軸は計測された音声の周波数を示す。図１７の例では、図１５および図１６に示した、振動材３１−１および振動材３１−２の周波数特性と比較して、全体的に、音声のレベルが激しく変化しているが、200Hz付近（150Hz乃至300Hz）のレベルが、周囲のレベルと比較して高くなっている。

図１８は、図１４に示した音声信号に基づいて、振動子４１、振動子４２、および振動子４３のそれぞれが、図１３Ａ乃至図１３Ｃに示した振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれを同時に振動させることにより出力された音声を計測して得られた、衝立スピーカ装置１１の周波数特性を示す図である。なお、音声の計測位置は、図１の振動材３１−２の中心から手前側に１ｍの位置とされる。

図１８において、縦軸は計測された音声のレベル（音量）を示し、横軸は計測された音声の周波数を示す。図１８の例においては、図１５乃至図１７に示した振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれの周波数特性と比較して、全体的にレベルの変化が少なくフラット（平坦）に近いものとなっている。具体的には、衝立スピーカ装置１１が出力する音声のレベルは、50Hz乃至10000Hzにおいてほぼ27dBVとなっている。

例えば、上述したように、図１５および図１６に示した、振動材３１−１および振動材３１−２の周波数特性は、200Hz付近では、周囲の周波数と比較してレベルが低くなっているが、図１７に示した振動材３１−３の周波数特性は200Hz付近において、周囲の周波数と比較してレベルが高くなっているので、これらの振動材３１−１乃至振動材３１−３を組み合わせて同時に音声を出力することで、図１８に示したように、衝立スピーカ装置１１の200Hz付近のレベルを、その周辺の周波数のレベルとほぼ同じレベルとすることができる。

このように、衝立スピーカ装置１１においては、出力する音声の周波数特性が異なる３つの振動材３１を組み合わせることで、衝立スピーカ装置１１の周波数特性を、よりフラットに近いものとすることができる。衝立スピーカ装置１１を構成する３つの振動材３１のそれぞれに配置される振動子の位置は、それぞれの振動材３１から同時に音声を出力した場合に、衝立スピーカ装置１１が出力する音声の周波数特性がよりフラットに近くなるように定められる。

また、衝立スピーカ装置１１においては、所定の振動材３１（に装着された振動子）に入力される音声信号のゲインを調整するだけで、より簡単に特定の周波数帯域のレベルを増幅させたり、減衰させたりすることができる。

例えば、図１５に示した振動材３１−１の63Hz付近のレベルが他の周波数のレベルよりも高くなっているので、振動材３１−２および振動材３１−３に装着された振動子に入力される音声信号に対しては、ゲイン調整処理を行わず、振動材３１−１に装着された振動子４１に入力される音声信号に対してゲイン調整処理を施すことによって、衝立スピーカ装置１１が出力する音声の63Hz付近のレベルを増幅させたり、減衰させたりすることができる。

従来の技術においては、音声出力装置が出力する音声の所定の周波数帯域のレベルを増幅または、減衰させる場合、調整したい周波数帯域のレベルを相対的に所定の高さだけ増幅または、減衰させるためのフィルタ係数を予め保持しておき、そのフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うことによって、その周波数帯域のレベルの調整を行っていた。この場合、音声出力装置は、同じ周波数帯でも、レベルを調整する調整量ごとに異なるフィルタ係数が必要であった。

これに対して、衝立スピーカ装置１１では、３つの振動材３１のうち、調整したい周波数帯域のレベルが最も高い振動材３１に装着された振動子に入力される音声信号に対してゲイン調整処理を行うだけで、簡単に所望する周波数帯域のレベルの調整を行うことができる。

さらに、衝立スピーカ装置１１においては、周波数特性の異なる複数の振動材３１を組み合わせるだけで、音声信号に対してフィルタ処理を施すことなく、衝立スピーカ装置１１の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができる。したがって、フィルタ処理を施すことによる音声信号の遅延が生じることもない。

しかも、衝立スピーカ装置１１を構成する振動材３１のそれぞれの周波数特性は、振動材の材質、固定方法、大きさ、若しくは形状、または振動材３１に固定される振動子の位置、若しくは振動子の数を変えることによって、簡単に変化させることができる。

次に、図１９のフローチャートを参照して、衝立スピーカ装置１１による音声出力処理について説明する。

この音声出力処理は、音声入力端子１０１に音声信号が入力され、その音声信号が、ディレイ処理部１４１（ディレイ処理部１４１−１乃至ディレイ処理部１４１−３）に供給されると開始される。

音声入力端子１０１からディレイ処理部１４１に音声信号が入力されると、ステップＳ１１において、ディレイ処理部１４１は、音声入力端子１０１から供給された音声信号に遅延処理を施し、遅延された音声信号をフィルタ処理部１４２に供給する。

ステップＳ１２において、フィルタ処理部１４２は、ディレイ処理部１４１から供給された音声信号に、所定の周波数帯域の音声信号を通過させたり、阻止したりするフィルタ処理を施し、フィルタ処理が施された音声信号をゲイン調整部１４３に供給する。

なお、ステップＳ１２において、フィルタ処理部１４２−１乃至フィルタ処理部１４２−３のそれぞれに入力された音声信号のそれぞれに対して、同じフィルタ処理が施されるようにしてもよく、または異なるフィルタ処理が施されるようにしても良い。

例えば、フィルタ処理部１４２−１に入力された音声信号に対して、5000Hzより高い周波数の音声信号だけを通過させるフィルタ処理を施し、フィルタ処理部１４２−２に入力された音声信号に対して、500Hz以上5000Hz以下の周波数の音声信号だけを通過させるフィルタ処理を施し、フィルタ処理部１４２−３に入力された音声信号に対して、500Hzより低い周波数の音声信号だけを通過させるフィルタ処理を施すようにしてもよい。

このように、フィルタ処理部１４２のそれぞれにおいて、フィルタ処理部１４２ごとに異なる周波数帯域の音声信号だけを通過させるようにフィルタ処理を行うことによって、振動材３１のそれぞれが、振動材３１ごとに異なる所定の周波数帯域の音声だけを出力することができる。

したがって、後段のゲイン調整部１４３のそれぞれにおいて、ゲインの調整を行うだけで、より簡単に衝立スピーカ装置１１が出力する音声の周波数特性をよりフラットに近いものとしたり、所望する周波数帯域の音声のレベルを調整したりすることができる。この場合、フィルタ処理部１４２は、予め定められた１つのフィルタ係数を保持しておくだけでよく、複数のフィルタ係数を保持しておく必要はない。

ステップＳ１２において、音声信号にフィルタ処理が施されると、ステップＳ１３において、ゲイン調整部１４３は、制御部１０２から供給された制御信号を基に、フィルタ処理部１４２から供給された音声信号に、出力する音声信号のレベルの範囲を制限するゲイン調整処理を施し、振動材３１に装着されている振動子に供給する。

すなわち、ゲイン調整部１４３−１は、ゲイン調整処理を施した音声信号を振動子４１−１および振動子４１−２に供給し、ゲイン調整部１４３−２は、ゲイン調整処理を施した音声信号を振動子４２−１および振動子４２−２に供給し、ゲイン調整部１４３−３は、ゲイン調整処理を施した音声信号を振動子４３−１および振動子４３−２に供給する。

ステップＳ１４において、振動子４１乃至振動子４３のそれぞれは、ゲイン調整部１４３−１乃至ゲイン調整部１４３−３のそれぞれから供給された音声信号を基に、振動材３１−１乃至振動材３１−３のそれぞれを振動させる。

ステップＳ１５において、振動材３１−１、振動材３１−２、および振動材３１−３のそれぞれは、振動子４１、振動子４２、および振動子４３のそれぞれに振動させられることにより、音声を出力して音声出力処理は終了する。

なお、ステップＳ１１の処理乃至ステップＳ１３の処理において行われる、遅延処理、フィルタ処理、およびゲイン調整処理のそれぞれの処理は、特に必要のない場合には行わないようにしてもよい。

このようにして、衝立スピーカ装置１１は、入力された音声信号に対して必要に応じて所定の処理を施し、音声信号に基づいて周波数特性の異なる複数の振動材３１のそれぞれを振動させて音声を出力する。

このように、周波数特性の異なる複数の振動材３１のそれぞれを振動させて音声を出力することで、出力する音声の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができる。また、所定の振動材３１に装着された振動子に入力される音声信号のゲインを調整することで、所望する周波数帯域の音量をより簡単に調整することができる。

以上においては、衝立スピーカ装置１１を構成する複数の振動材３１の材質および大きさを同一のものとし、振動材３１に装着する振動子の位置を変化させることにより、それぞれの振動材３１の周波数特性を異なるものとする例について説明したが、衝立スピーカ装置１１を構成する複数の振動材上に配置される振動子の位置を同じ位置とし、それぞれの振動材の材質を異なるものとすることによって、振動材の周波数特性を異なるものとしてもよい。

そのような場合、例えば、図２０に示すように、衝立スピーカ装置１１を構成する振動材２０１−１乃至振動材２０１−３のそれぞれは、同じ大きさであり、材質だけが異なるものとされる。

また、振動材２０１−１上には、振動子２０２−１および振動子２０２−２が、図中、横方向に並べられて配置されている。さらに、振動材２０１−２上には、振動子２０３−１および振動子２０３−２が、それぞれ振動材２０１−１上の振動子２０２−１および振動子２０２−２に対応する位置に、図中、横方向に並べられて配置されている。同様に、振動材２０１−３上には、振動子２０４−１および振動子２０４−２が、それぞれ振動材２０１−１上の振動子２０２−１および振動子２０２−２に対応する位置に、図中、横方向に並べられて配置されている。

なお、以下、振動材２０１−１乃至振動材２０１−３のそれぞれを個々に区別する必要のない場合、単に振動材２０１と称する。また、以下、振動子２０２−１および振動子２０２−２を個々に区別する必要のない場合、単に振動子２０２と称し、振動子２０３−１および振動子２０３−２を個々に区別する必要のない場合、単に振動子２０３と称し、振動子２０４−１および振動子２０４−２を個々に区別する必要のない場合、単に振動子２０４と称する。

ここで、振動材２０１のそれぞれの材質は、振動材２０１が出力する音声のどの周波数帯域の周波数特性をよりフラットに近いものとするか、どの周波数帯域のレベルを他の周波数よりも高くしたいかなどにより選択することができる。

例えば、振動材２０１を合板、発泡ポリスチレンなどにより形成すると、出力する音声の高域、具体的には5000Hz以上の周波数特性を他の材質の振動材よりもよりフラットに近いものとし、かつ5000Hz以上の音声のレベルを他の周波数のレベルよりも高いものとすることができることが、本出願人により確かめられている。

また、振動材２０１をアクリル板、木材などにより形成すると、出力する音声の中域、具体的には500Hz以上5000Hz以下の周波数特性を他の材質の振動材よりもよりフラットに近いものとし、かつ500Hz以上5000Hz以下の音声のレベルを他の周波数のレベルよりも高いものとすることができることが、本出願人により確かめられている。

さらに、振動材２０１を塩化ビニルなどの合成樹脂により形成すると、出力する音声の低域、具体的には500Hz以下の周波数特性を他の材質の振動材よりもよりフラットに近いものとし、かつ500Hz以下の音声のレベルを他の周波数のレベルよりも高いものとすることができることが、本出願人により確かめられている。

さらに、また、振動材２０１のそれぞれの大きさ、厚さ、形状などを変化させることによって、振動材２０１の周波数特性を変化させるようにしてもよい。

振動材２０１の図中、縦方向および横方向の長さにより定まる振動材２０１の大きさを大きくするほど、振動材２０１が出力する音声のより低い周波数帯域の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができ、かつより低い周波数帯域のレベルを他の周波数のレベルよりもより高くすることができる。

換言すれば、振動材２０１の大きさを小さくするほど、振動材２０１が出力する音声のより高い周波数帯域の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができ、かつより高い周波数帯域のレベルを他の周波数のレベルよりもより高くすることができる。

また、振動材２０１の厚み（図２０の奥行）を厚くするほど、振動材２０１が出力する音声のより高い周波数帯域の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができ、かつより高い周波数帯域のレベルを他の周波数のレベルよりもより高くすることができる。

換言すれば、振動材２０１の厚みを薄くするほど、振動材２０１が出力する音声のより低い周波数帯域の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができ、かつより低い周波数帯域のレベルを他の周波数のレベルよりもより高くすることができる。

さらに、また、振動材２０１のそれぞれを固定する固定端（固定箇所）を変化させることによって、振動材２０１の周波数特性を変化させるようにしてもよい。

すなわち、振動材２０１を固定する箇所をより多くすると、振動材２０１が出力する音声のより高い周波数帯域の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができ、かつより高い周波数帯域のレベルを他の周波数のレベルよりもより高くすることができる。

例えば、図２１Ａに示すように、振動材２０１−１の図中、上下左右の端を支持部材２２１によって固定すると、振動材２０１−１が出力する音声は、高域（5000Hz以上）の周波数特性がよりフラットに近いものとなり、かつ高域（5000Hz以上）の音声のレベルが他の周波数のレベルよりも高いものとなる。

また、図２１Ｂに示すように、振動材２０１−１と、支持部材２２１との間には、緩衝材２２２が配置される。ここで、図２１Ｂは、図２１Ａに示した振動材２０１−１を、図中、下方向から上方向に見た振動材２０１−１および支持部材２２１の断面図を示している。

図２１Ｂでは、振動材２０１−１の端が緩衝材２２２に挟み込まれ、さらに、緩衝材２２２が支持部材２２１に挟み込まれて、振動材２０１−１が支持部材２２１に固定されている。ここで、緩衝材２２２の弾性が大きく、緩衝材２２２が硬いほど、振動材２０１−１が出力する音声は、高域（5000Hz以上）の周波数特性がよりフラットに近いものとなり、かつ高域（5000Hz以上）の音声のレベルが他の周波数のレベルよりもより高いものとなる。

これに対して、振動材２０１を固定する箇所をより少なくすると（振動材２０１に自由端が多いほど）、振動材２０１が出力する音声のより低い周波数帯域の周波数特性を、よりフラットに近いものとすることができ、かつより低い周波数帯域のレベルを他の周波数のレベルよりも高くすることができる。

例えば、図２２Ａに示すように、振動材２０１−３の図中、左右の端を支持部材２２３によって固定すると、振動材２０１−３が出力する音声は、低域（500Hz以下）の周波数特性がよりフラットに近いものとなり、かつ低域（500Hz以下）の音声のレベルが他の周波数のレベルよりも高いものとなる。

また、図２２Ｂに示すように、振動材２０１−３と、支持部材２２３との間には、緩衝材２２４が配置される。ここで、図２２Ｂは、図２２Ａに示した振動材２０１−３を、図中、下方向から上方向に見た振動材２０１−３および支持部材２２３の断面図を示している。

図２２Ｂでは、振動材２０１−３の端が緩衝材２２４に挟み込まれ、さらに、緩衝材２２４が支持部材２２３に挟み込まれて、振動材２０１−３が支持部材２２３に固定されている。ここで、緩衝材２２４の弾性が小さく、緩衝材２２４が柔らかいほど、振動材２０１−３が出力する音声は、低域（500Hz以下）の周波数特性がよりフラットに近いものとなり、かつ低域（500Hz以下）の音声のレベルが他の周波数のレベルよりも高いものとなる。

さらに、衝立スピーカ装置１１を構成する振動材のそれぞれの大きさと、それぞれの振動材に配置される振動子の位置とを変化させて、各振動材が出力する音声の周波数特性を異なるものとするようにしてもよい。

このような場合、例えば、図２３に示すように、衝立スピーカ装置１１を構成し、大きさが異なる振動材２５１−１乃至振動材２５１−３のそれぞれが、並べられて配置される。

図２３では、振動材２５１−１乃至振動材２５１−３のそれぞれは、図中、縦方向に並べられて配置されており、振動材２５１−１乃至振動材２５１−３のそれぞれの大きさ（図中、縦方向の長さおよび横方向の長さから定まる、振動材の表面の面積）は、振動材２５１−１乃至振動材２５１−３の順番に大きいものとされている。

振動材２５１−１には、図中、横方向に振動子２５２−１および振動子２５２−２が、２Ｌだけ離されて並べられて配置されている。ここで、振動子２５２−１の振動材２５１−１上の位置は、振動材２５１−１の中心から図中、左方向にＬだけ離れた位置であり、振動子２５２−２の振動材２５１−１上の位置は、振動材２５１−１の中心から図中、右方向にＬだけ離れた位置である。

また、振動材２５１−１よりも大きい振動材２５１−２には、図中、横方向に振動子２５３−１および振動子２５３−２が、４Ｌだけ離されて並べられて配置されている。ここで、振動子２５３−１の振動材２５１−２上の位置は、振動材２５１−２の中心から図中、左方向に２Ｌだけ離れた位置であり、振動子２５３−２の振動材２５１−２上の位置は、振動材２５１−２の中心から図中、右方向に２Ｌだけ離れた位置である。

さらに、最も大きい振動材２５１−３には、図中、縦方向に振動子２５４−１および振動子２５４−２が、Ｌだけ離されて並べられて配置されている。ここで、振動子２５４−１の振動材２５１−３上の位置は、振動材２５１−３の中心から図中、上方向に（１／２）Ｌだけ離れた位置であり、振動子２５４−２の振動材２５１−３上の位置は、振動材２５１−３の中心から図中、下方向に（１／２）Ｌだけ離れた位置である。

このように、衝立スピーカ装置１１を構成する振動材として、それぞれ大きさが異なる振動材２５１−１乃至振動材２５１−３を用い、さらに、振動材２５１−１乃至振動材２５１−３のそれぞれに配置される振動子の位置を、振動材２５１−１乃至振動材２５１−３のそれぞれの中心を基準として、他の振動材上の振動子が配置される位置に対応する位置とは異なる位置とすることでも、振動材２５１−１乃至振動材２５１−３のそれぞれが出力する音声の周波数特性を異なるものとすることができる。

このように、異なる周波数特性の振動材２５１−１乃至振動材２５１−３を適宜組み合わせることで、衝立スピーカ装置１１が出力する音声の周波数特性を、よりフラットに近いものとすることができる。

以上のように、本発明においては、異なる周波数特性の振動材を組み合わせて、それぞれの振動材から音声を出力するようにしたので、出力する音声の周波数特性をよりフラットに近いものとすることができる。これにより、入力された音声をより正確に再現することができる。

また、本発明においては、異なる周波数特性の振動材を組み合わせて、それぞれの振動材から音声を出力するようにしたので、所定の振動材に装着された振動子に入力される音声信号のゲインを調整することで、所望する周波数帯域の音量をより簡単に調整することができる。

図２４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ３０１のCPU（Central Processing Unit）３１１は、ROM（Read Only Memory）３１２、または記録部３１８に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）３１３には、CPU３１１が実行するプログラムやデータなどが適宜記憶される。これらのCPU３１１、ROM３１２、およびRAM３１３は、バス３１４により相互に接続されている。

CPU３１１にはまた、バス３１４を介して入出力インターフェース３１５が接続されている。入出力インターフェース３１５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部３１６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部３１７が接続されている。CPU３１１は、入力部３１６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU３１１は、処理の結果を出力部３１７に出力する。

入出力インターフェース３１５に接続されている記録部３１８は、例えばハードディスクからなり、CPU３１１が実行するプログラムや各種のデータを記録する。通信部３１９は、インターネットやローカルエリアネットワークなどのネットワークを介して外部の装置と通信する。

また、通信部３１９を介してプログラムを取得し、記録部３１８に記録してもよい。

入出力インターフェース３１５に接続されているドライブ３２０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア３３１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータなどを取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記録部３１８に転送され、記録される。

上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図２４に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスクを含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア３３１、または、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM３１２や、記録部３１８を構成するハードディスクなどにより構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデムなどのインターフェースである通信部３１９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の通信媒体を利用して行われる。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明の一実施の形態の衝立スピーカ装置の外観を示す図である。 フレームの詳細について説明する図である。 メインフレームの詳細について説明する図である。 Ｌ字アングル材を説明する図である。 サブフレームの形状を説明する図である。 加重方向振動材支えの詳細を説明する図である。 加重方向振動材支えの詳細を説明する図である。 前後方向振動材支えの形状を説明する図である。 前後方向振動材支えの詳細を説明する図である。 前後方向振動材支えの詳細を説明する図である。 前後方向振動材支えの詳細を説明する図である。 衝立スピーカ装置の構成例を示すブロック図である。 振動材に配置される振動子の位置を説明する図である。 音声入力端子に入力される音声信号を説明する図である。 振動材の周波数特性を示す図である。 振動材の周波数特性を示す図である。 振動材の周波数特性を示す図である。 衝立スピーカ装置の周波数特性を示す図である。 音声出力処理を説明するフローチャートである。 振動材に配置される振動子の位置を説明する図である。 振動材の固定方法を説明する図である。 振動材の固定方法を説明する図である。 振動材に配置される振動子の位置を説明する図である。 パーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。

符号の説明

１１ 衝立スピーカ装置， ３１−１，３１−２，３１−３，３１ 振動材， ４１−１，４１−２，４１ 振動子， ４２−１，４２−２，４２ 振動子， ４３−１，４３−２，４３ 振動子， １０３ 信号処理部， １２２ フィルタ処理部， １２３ ゲイン処理部， １４２−１，１４２−２，１４２−３，１４２ フィルタ処理部， １４３−１，１４３−２，１４３−３，１４３ ゲイン処理部， ２０１−１，２０１−２，２０１−３，２０１ 振動材， ２０２−１，２０２−２，２０２ 振動子， ２０３−１，２０３−２，２０３ 振動子， ２０４−１，２０４−２，２０４ 振動子， ２５１−１，２５１−２，２５１−３ 振動材， ２５２−１，２５２−２ 振動子， ２５３−１，２５３−２ 振動子， ２５４−１，２５４−２ 振動子， ３０１ パーソナルコンピュータ， ３１１ CPU， ３１２ ROM， ３１３ RAM， ３１８ 記録部， ３３１ リムーバブルメディア

Claims (7)

1. 入力された音声信号を音声に変換して出力する音声出力装置において、
   振動することで前記音声を出力する第１の振動材および第２の振動材と、
   前記第１の振動材に装着され、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子と、
   音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子であって、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置とは異なる位置に装着された第２の振動子と
   を備える音声出力装置。
2. 前記第１の振動子または前記第２の振動子に入力される音声信号の成分のうち、所定の周波数帯域の成分を通過させるフィルタ処理手段をさらに備える
   請求項１に記載の音声出力装置。
3. 前記第１の振動子または前記第２の振動子に入力される音声信号のゲインを調整するゲイン調整手段をさらに備える
   請求項１に記載の音声出力装置。
4. 前記第１の振動材の大きさと、前記第２の振動材の大きさとが同じ大きさであり、
   前記第２の振動材の中心を基準とする前記第２の振動子の位置は、前記第１の振動材の中心を基準とする前記第１の振動子の位置とは異なる
   請求項１に記載の音声出力装置。
5. 前記第１の振動材の厚さ、大きさ、材質、または固定方法と、前記第２の振動材の厚さ、大きさ、材質、または固定方法とのうち、少なくともいずれか１つが異なる
   請求項１に記載の音声出力装置。
6. 入力された音声信号を音声に変換して出力する音声出力方法において、
   振動することで前記音声を出力する第１の振動材に、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子を装着し、
   振動することで前記音声を出力する第２の振動材に、音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子を、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置とは異なる位置に装着し、
   前記第１の振動子および前記第２の振動子に音声信号を入力し、前記第２の振動材の起振位置が、前記第１の振動材の起振位置に対応する位置とは異なる位置となるように、前記第１の振動材および前記第２の振動材を振動させて音声を出力する
   ステップを含む音声出力方法。
7. 入力された音声信号を音声に変換して出力する音声出力装置において、
   振動することで前記音声を出力する第１の振動材および第２の振動材と、
   前記第１の振動材に装着され、音声信号に基づいて前記第１の振動材を振動させる第１の振動子と、
   音声信号に基づいて前記第２の振動材を振動させる第２の振動子であって、前記第２の振動材上の、前記第１の振動材における前記第１の振動子の位置に対応する位置に装着された第２の振動子と
   を備え、
   前記第１の振動材の厚さ、大きさ、または材質と、前記第２の振動材の厚さ、大きさ、または材質とのうち、少なくともいずれか１つが異なる
   音声出力装置。

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