(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動伝達手段の端部に振動発生手段が設けられ前記振動発生手段で発生した振動が前記振動伝達手段によって音発生体に伝達され音として前記音発生体から放射されるスピーカー装置であって、前記振動伝達手段は複数の前記音発生体を適宜の位置に設けることができ振動を伝達する繊維構造を有する棒状体によって形成されるとともに、前記音発生体は曲面に形成され、前記振動伝達手段に少なくとも一つ以上の前記音発生体が設けられているスピーカー装置であり、前記振動発生手段に設けられた駆動手段の先端部には端部がフリーとなっている増幅手段が設けられ、前記増幅手段には固定手段が設けられ、前記固定手段には振動の中心軸近傍付近に前記振動伝達手段を前記振動発生手段に結合させるための結合手段が設けられていることを特徴とするスピーカー装置。
【請求項２】
前記振動伝達手段は、植物の茎、葉、枝、表皮、木質部の気乾材で形成されるとともに、前記音発生体を着脱自在に取り付ける溝が形成されている請求項１記載のスピーカー装置。
【請求項３】
前記音発生体は、繊維構造を有している請求項１乃至請求項２のいずれか１項に記載のスピーカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカー装置に関するものである。          
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカー装置は人の聴覚を刺激して音を聴く装置であり、電気信号を振動装置に入力し前記振動装置で振動に変換された後、音発生部分に伝達して音として放射されるさまざまなスピーカー装置が考えられている。
【０００３】
しかし、下記特許文献１に開示されたスピーカー装置は、音源から発生した振動は、そのままロッド状部材を介して木材や竹からなるロッド状部材の同一部に設けられたスピーカーとなる紙、合成樹脂、発泡スチロールからなるはね部材に伝達されるだけであって、音域が狭く例えば、低音や高音の音がでないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２００９−１５９２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、広い音域の音を出すことができるスピーカー装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明に係るスピーカー装置は、振動伝達手段の端部に振動発生手段が設けられ前記振動発生手段で発生した振動が前記振動伝達手段によって音発生体に伝達され音として前記音発生体から放射されるスピーカー装置であって、前記振動伝達手段は複数の前記音発生体を適宜の位置に設けることができ振動を伝達する繊維構造を有する棒状体によって形成されるとともに、前記音発生体は曲面に形成され、前記振動伝達手段に少なくとも一つ以上の前記音発生体が設けられているスピーカー装置であり、前記振動発生手段に設けられた駆動手段の先端部には端部がフリーとなっている増幅手段が設けられ、前記増幅手段には固定手段が設けられ、前記固定手段には振動の中心軸近傍付近に前記振動伝達手段を前記振動発生手段に結合させるための結合手段が設けられていることを特徴とする。
前記振動伝達手段は、植物の茎、葉、枝、表皮、木質部の気乾材で形成されるとともに、前記音発生体を着脱自在に取り付ける溝が形成されているのが望ましい。
前記音発生体は、繊維構造を有しているのが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】  本発明は、振動伝達手段の端部に振動発生手段が設けられ前記振動発生手段で発生した振動が前記振動伝達手段によって音発生体に伝達され音として前記音発生体から放射されるスピーカー装置であって、前記振動伝達手段は複数の前記音発生体を適宜の位置に設けることができ振動を伝達する繊維構造を有する棒状体によって形成されるとともに、前記音発生体は曲面に形成され、前記振動伝達手段に少なくとも一つ以上の前記音発生体が設けられているスピーカー装置であり、前記振動発生手段に設けられた駆動手段の先端部には端部がフリーとなっている増幅手段が設けられ、前記増幅手段には固定手段が設けられ、前記固定手段には振動の中心軸近傍付近に前記振動伝達手段を前記振動発生手段に結合させるための結合手段が設けられていることを特徴とするものであるから、振動伝達手段に異なった音発生体を好みに合わせて取り付けることができ好みの音域で音楽を聴くことができるという効果がある。
また、請求項２のように、前記振動伝達手段は、植物の茎、葉、枝、表皮、木質部の気乾材で構成されるとともに、前記音発生体を着脱自在に取り付ける溝が形成されているものは、音の減衰が無いとともに、クリアな音が出るという効果がある。
また、請求項３のように、前記音発生体は、繊維構造を有しているものは、更に、音の減衰が無いとともに、クリアな音が出るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の第１実施例におけるスピーカー装置の外観斜視図。
【図２】図２は本発明で用いる振動伝達部材の一例を示す説明図。
【図３】図３は本発明で用いる音発生体の一例を示す説明図。
【図４】図４は本発明で用いる振動発生装置の一例を示す外観斜視図。
【図５】図５は本発明で用いる振動発生装置の一例を示す断面図。
【図６】図６は第２実施例におけるスピーカー装置の外観斜視図。
【図７】図７は第３実施例におけるスピーカー装置の外観斜視図。
【図８】図８は第４実施例におけるスピーカー装置の外観斜視図。
【図９】図９は第５実施例におけるスピーカー装置の説明図。
【図１０】図１０は第６実施例におけるスピーカー装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のスピーカーの発明の第１実施例について図１及至図５を参照して説明する。
本実施の形態１のスピーカー装置１は、図１に示すとおり、振動伝達手段２と複数の音発生体３と振動発生手段４とを備えている。音発生体３は、３（a）と３（b）と３（c）の３つの異なる形状に形成され、曲面体形状の相違により生成される音域は異なり、適宜の形状選択と適宜の位置に配置することによって、音として放射される音域が広く、音の方向性が広いスピーカーを得ることができるものである。
【００１０】
振動伝達手段２は、繊維構造を有する棒状体で形成されている。例えば、植物の茎、葉、枝、表皮、木質部の気乾材で形成されている。植物の生命力で自然に生成された細く、長く、強靭な繊維構造体は乾燥することによって音の伝達性は飛躍的に高まる。例えば、刈り取った麦わらや萱が乾燥すると付着している小さな虫の動きがガサガサと音が大きく聞こえたりキツツキが枯れ木に巣穴をつくる時に幹をトントントンとつつく音が梢にまで伝達し森中に響き渡る大きな音が生成される。また木材のヤング率（たわみ強さ）の計測では、たわみ強さの目安になる繊維構造の強さを打痕による公知の試験方法が用いられている。伐倒した木材の一方の端部の小口を軽く叩き、もう一方の端部小口で打痕音を計測するものであるが、木材の細胞内繊維構造の音の伝達特性を利用した方法といえる。植物の繊維構造は乾燥することによって内部に適度な空気層を含み余分な水分の影響を受けることなく音の伝達特性は高まるので、振動伝達手段２として用いた場合、固定手段４３に設けられた結合孔４４に当接することによって、振動発生手段４のアクチュエーター４０から発生した振動が駆動手段４１によって増幅手段４２に伝達して増幅され、増幅した強い振動が固定手段４３に伝達され、振動伝達手段２は固定手段４３に結合することによって繊維構造内部で増幅しながら伝達するので複数の音発生体３を設けても伝達損失は少なく端部まで振動を伝達することができるものである。
【００１１】
草木の曲げ強度が少ない茎などを振動伝達手段２とする場合は、内部に金属やプラスチックの芯材で補強しても構わないものである。また、炭素繊維やＦＲＰなどのガラス繊維を強化した物であっても良いし、紙や織物を強化して棒状に形成したものであっても良いものであるが、好ましくは、自然の生成によって形成された天然の繊維材料を用いるのが良いものである。天然の繊維材料とは草木の茎や葉、あるいは枝や表皮、木質材料の無垢木材や集成材や合板や木質繊維板や竹の繊維や木の枝などが考えられるがこれらに拘束されるものではない。より好ましくは無垢木材の気乾材が良い。この場合、棒状体として音発生体を支える充分な強度があり、さらに振動発生手段４から伝達された強い振動が振動伝達手段２の繊維構造内部の適度な内部損失（ストレス）によって音として生成され放射しながら端部まで振動を伝達するので、音発生体から音として放射される音と共鳴しながら全体として音の減衰が無いとともに、クリアな音が出るという効果がある。
【００１２】
更に好ましくは樹木の枝の気乾材が良い。この場合、自然の成長力によって枝分かれした部分の繊維構造は樹芯を含み複雑でありながら繊維は元から先端まで途切れずに連続しているので、図２に示すとおり振動伝達手段２に音発生体を取り付ける溝を適宜に設けることができる。例示すれば、枝の任意の位置に斜め溝２４を設けることができ、また枝分かれした小口に溝２３を設けることができ、また枝分かれした分岐点に溝２２を設けることができ、さらに枝の端部に溝２１を設けることで振動伝達の流れを受けることができる。また一方の端部に固定手段４３（図４及び図５））の結合孔４４（図４及び図５））に差し込むための結合手段２０が形成されているので、結合孔４４に挿入することによって振動伝達手段２は増幅手段４２を介して振動発生手段４に一体化され、振動発生手段４で発生した振動は増幅した強い振動として振動伝達手段２の結合手段２０から先端部分の２１まで途切れずに連続した繊維構造によって効率よく音発生体及び振動伝達手段２の端部まで振動を伝達できるものである。
【００１３】  音発生体３はシート状の薄い板の裏表の両面端部を張り合わせることによって曲面体を形成し、シート状の薄い板の内部にストレス（内部損失）を与えることによって、振動が音に生成され放射されるものである。図３の（ａ）は円錐形の筒型、（ｂ）は円筒形に形成されるシート状の平面図である。曲面体に形成された図１の３（ａ）は、図３（ａ）によって得られる。図３の（ａ）円錐形の筒型は、表面右側の端部３（ａ１）と裏面にあたる左側上部の３（ａ２）を捻じり合せるようにして接着することで得られ、図３の（ｂ）円筒形は、表面右側の端部３（ｂ１）と裏面にあたる左側の端部３（ｂ２）を曲げ合せるようにして接着することで得られる。シート状の音発生体は自重のたわみによる曲面だけでは大きな音量や低音は得られないので、強制的に曲げた曲面体内部のストレス（内部損失）によって音量は得られ、両端部を張り合わせることによって剛性が発生し、剛性によって繊維構造に張力が発生して低音が生成され低音域が放射されるのである。音発生体３（ａ）では低音を含む音量がえられ、音発生体３（ｂ）では高音がえられ、音発生体３（ｃ）では柔らかな中音がえられる。
【００１４】
音発生体３の材質は、上述の曲面の形成に適した条件とともに繊維構造を有する振動伝達性にすぐれ内部損失の大きな材料が良い。伝達された振動が音として生成されるためには内部損失の大きさが重要な要素となるので繊維構造を有する材料として例示されるのは、草木の繊維質の皮や葉、木質部をスライスしたシート状の薄板、紙、あるいは紙や木をプラスチックや金属薄に張り合わせたものであってもよいし、織物を強化した薄板状のもの、炭素繊維やガラス繊維であってもよい。好ましくは、植物の生命力で生成された天然の植物繊維がよく、より好ましくは、無垢木材をスライスした薄板（経木）を和紙で強化したシート状の木材が良いものである。この場合、適度な内部損失と撓りによって伝達された振動が効率よく音に生成され放射されるものであるが、これらに拘束されるものでは無い。また和紙で強化することによって瞬間的な強い振動や継続的な励振によっても音発生体が破壊したり割れたりすることはなく、音の減衰が無いとともにクリアな音が出るという効果が得られるものである。
【００１５】
振動発生手段４としての電気信号を物理的な振動に変換するアクチュエーター４０の駆動方法は適宜に選択されるが、本発明に用いるアクチュエーターは図４(a)及び(b)の斜視図、図５(a)及び(b)の振動発生手段４の断面図に示す通り、アクチュエーターの駆動部に当たる駆動手段４１に増幅手段４２が設けられ、駆動手段４１の中心位置近傍に固定手段４３が設けられ、固定手段４３の駆動手段４１の中心軸付近に結合孔４４が設けられている。特許文献１において音源は、ボイスコイルを宙吊り状態で支持する支持部（ボイスコイルと一体に形成されている）を収納ケース（筐体）の蓋に一端を取り付け、ロッド状部材の先端を支持部の凹部に当接して振動をロッド状部材に伝達するものであるが、ボイスコイルを宙吊り状態で支持する支持部を固定する蓋は振動板に相当するとされておりプラスチック製などの硬質のものを用いている。ボイスコイルで発生した振動は増幅されることなくボイスコイルを宙吊り状態で支持する支持部と支持部を固定するための振動板を兼ねた硬質な材料（プラスチック）によって振動が音に生成され、音源付近で振動の伝達損失が大きくならざるを得ない構造になっているものであると考えられる。従って、ロッド状の先端部に設けられた羽根部材には弱い振動しか伝達されず、音域が狭く例えば、低音や高音の音がでないという問題点がある。本発明は、アクチュエーターの駆動部（ボイスコイル）は脱落しないように固定され、駆動手段４１を介して増幅手段４２が設けられ、駆動手段４１の中心位置近傍に固定手段４３が設けられ、固定手段４３の駆動手段４１の中心軸付近に結合孔４４が設けられており、増幅した振動は伝達損失が無い状態で振動伝達手段２に伝達される構造である。即ちアクチュエーターの駆動軸中心線４５の近傍付近に結合孔４４が設けられており、振動伝達手段２を当接させることによって振動伝達手段２の中心軸はアクチュエーターの駆動の中心軸に合致するようになっており、増幅した振動が振動伝達手段２の末端部まで伝達する構造になっているものであり、振動発生手段４で発生した振動は固定手段４３によって同軸上で振動伝達手段２の端部まで伝達されるので、振動発生手段４で発生した振動は増幅され強い振動として振動伝達手段２に伝達され、適宜に繊維構造を有する材料で形成された部材の適度な内部損失によって音域が広く大きな音が生成されるものである。
【００１６】
増幅手段４２は端部がフリー図４(a)になっていることにおいてアクチュエーターで発生した振動の瞬間的な強い振動や継続的な弱い振動を増幅できるものであり、そうでない場合、例えば、両端部が固定された増幅板を用いた場合、強い振動と弱い振動を繰り返し増幅しようとすると矛盾が生じる。瞬間的な強い振動の増幅には反作用が伴い、両端部が固定された増幅板が設けられていることによって逆に減衰が生じる場合があり、継続的な弱い振動は効果が得られにくく、また継続的な弱い振動にあわせようとすると強い振動では振動割れ（ビビリ）が発生する。駆動手段４１に端部がフリー図４(a)、もしくはフリー近い適宜の形態に形成された増幅手段４２図４ (b)（例えば、駆動手段４１の中心軸の同心円上の３点ないしは４点程度の幅が狭い状態で連結されている形態）を設けることによって強い振動と弱い振動の双方を増幅できるものであり、瞬間的な強い振動を増幅しても振動割れ（ビビリ）を起こさずに増幅できるものである。したがって、図４(a)及び(b)の斜視図、図５(a)及び(b)の振動発生手段４の断面図に示した通り、アクチュエーターの駆動部に当たる駆動手段４１に端部がフリー、もしくはフリー近い適宜の形態に形成された増幅手段４２（例えば、駆動手段４１の中心軸の同心円上の３点ないしは４点程度の幅が狭い状態で連結されている形態）を設けて、駆動手段４１の中心位置近傍に固定手段４３を設けて、固定手段４３の駆動手段４１の中心軸付近に結合孔４４を設けて増幅しても振動割れ（ビビリ）を起こさずに、強い振動に増幅されるのである。
【００１７】
増幅手段４２に設けられた固定手段４３の材質は適宜に選択されるものである。例示すれば、固定手段４３の材質は金属製やプラスチック製、木質材料製、無垢木材製が考えられるが、好ましくは無垢木材の気乾材で形成されることが良い。この場合、固定手段４３の結合孔４４に振動伝達手段２の端部に形成された結合手段２０を当接させた場合、木材の圧縮による内部応力すなわち反発力によって当接した部分は緊結された状態となり、固定手段４３を介して増幅手段４２と駆動手段４１とアクチュエーター４０が一体化され、振動装置で発生した振動が効率よく振動伝達手段２の末端部まで伝達されやすいものである。この場合、結合孔４４は、アクチュエーターの駆動軸の中心線４５近傍付近に設ける必要があるが、近傍付近とは結合孔のサイズの範囲に中心線４５が内包されるということである。即ち、結合孔が直径３mmの円形であれば３mmの範囲内であり、結合孔が直径９mmの円形であれば９mmの範囲内ということであり、結合孔が小さければ小さいほど中心線に合致する精度が必要であるが、結合孔の寸法はこれらの説明に拘束されるものでは無い。
【００１８】
振動伝達手段２の端部に形成された結合手段２０は、固定手段４３の材質によって適宜に形成される。固定手段４３の材質が金属やプラスチック、無垢木材の場合、結合手段２０は振動伝達手段２と同質材料で形成されるのが好ましいものであるが、木質材料であっても合板や木質繊維板で形成された固定手段４３の場合は、振動伝達手段２の端部に両ネジビスを取り付けて固定手段４３の結合孔４４に捻じ込み緊結することによって固定手段４３と振動伝達手段２の端部が密着させる方法が考えられる。この方法によって振動伝達手段２は固定手段４３に緊結されるのである。
【００１９】
図６は、本発明の実施の形態２における斜視図である。個別に形成された振動伝達手段２の端部に設けられた音発生体３（a）３本と及び３（c）1本を１つに束ねて振動発生手段４に結合させた例である。この場合、柔らかな音と大きな低音と音量が得られ、音の方向性が広く得られるものである。振動伝達手段２は1本の材料だけで形成されるものではなく、複数の細い振動伝達手段２が集合して緊結されている場合であってもよいものであり、組紐のような、より強い振動伝達手段２を構成するものであり、振動伝達手段２の断面は効率よく振動を伝達する適宜の形状によって形成されるものである。
【００２０】
図７は、本発明の実施の形態３における斜視図である。実施の形態２と同様に構成されている。振動伝達手段２の端部に設けられた音発生体３（a）３本と及び３（c）1本を１つに束ねて、１つとして振動発生手段に結合させ、台座で押さえスピーカー本体の安定性を高めた例である。この場合、柔らかな音と大きな低音と音量が得られると同時に台座５にも振動が伝達され音が生成され重厚感のある低音が得られ音の方向性が広く得られるものである。また、本発明のスピーカーを生け花に例えると、1輪の花のように音発生体３を清楚に配置して清々しい音が生成されてもよいものである。
【００２１】
図８は、本発明の実施の形態４における斜視図である。背の高い1輪のひまわりのように細く長くのびた先に音発生体３（a）が設けられており、音源や電源の無い離れた場所に音を配信でき、多数の人が集まる場所などでは選択的にスポット的に音を配信できるものである。振動伝達手段２は自重で湾曲し折れて破壊しない範囲で長くすることができる。例示すれば、４メートル離れた場所や多くの人々が集う輪の中心に音を配信することができるものである。また、音発生体３（a）を取り外して先端部を離れた場所の別の音発生体に当接させて音を生成して放射することができる。例えば、天井部や壁部や床部、調度品や家具であっても音は生成され放射されるものである。
【００２２】
図９は、本発明の実施の形態５における説明図である。本発明によるスピーカー１は、出力装置１０、例えばパソコンや音響機器のアンプ、テレビ、携帯プレーヤー、携帯電話などに接続線１１で接続することによってスピーカー１として使用できるものである。
【００２３】
図１０は、本発明の実施の形態６における説明図である。本発明によるスピーカー１は、振動発生手段４にバッテリーやアンプを組み込むことによって無線ラン１３によるスピーカー１として使用できるものである。携帯ワイヤレス機材１２（携帯電話やスマートフォンなど）を介してインターネット経由の様々な音楽配信を受信して音として生成し放射するので、電気設備や音響機材の無い場所であっても使用できるものである。この場合、振動発生手段４は、市販品のバイブレーションスピーカーによっても得られるものである。例示すれば、株式会社ＪＥＮＥＳＩＳ  ＨＯＬＤＩＮＧＳ製のＢＴ-ＳＰ１００Ｖ及びハンファＱセルズジャパン株式会社製のＵＭＡ-ＢＶＳ０１が例示されるが、前記２社の製品以外のものであっても類似の構造を有する製品であれば構わないものである。
【符号の説明】
【００２４】
１  スピーカー
２  振動伝達手段
３  音発生体
４  振動発生手段
【図１】
0005853232.tif 000002
【図２】
0005853232.tif 000003
【図３】
0005853232.tif 000004
【図４】
0005853232.tif 000005
【図５】
0005853232.tif 000006
【図６】
0005853232.tif 000007
【図７】
0005853232.tif 000008
【図８】
0005853232.tif 000009
【図９】
0005853232.tif 000010
【図１０】
0005853232.tif 000011