(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッフル板を有する筐体と、
前記筐体のバッフル板に固定された音源と
を具備し、
前記バッフル板に前記音源からの距離が遠くなるほど幅が広がる１又は複数個の切り欠け部が設けられており、
前記切り欠け部は、
前記音源に向いた頂点を有し、当該頂点から前記バッフル板の周端部に向けて引いた２線と当該周端部とで囲まれた部分を前記バッフル板から切り欠いて形成されている
ことを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記切り欠け部は、音源に頂点の１つを向けた三角形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記バッフル板の周端部において前記切り欠け部の幅が最大になっていることを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカ。
【請求項４】
前記切り欠け部は、前記音源側に向かって湾曲した形状を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の請求項に記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカの音響特性を好適化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカの中には、箱状の部材をエンクロージャとし、このエンクロージャの前面をなす板に１乃至複数個のスピーカユニットを各々の放音面をスピーカの前方に向けて固定したものがある。この種のスピーカにおけるスピーカユニットが固定された板はバッフル板と呼ばれる。この種のスピーカでは、スピーカユニットから前方に向けて放射された音の回折音がバッフル板の各点で反射し、各点の反射音が前方に向けて再放射される。この結果、スピーカの前方の各受聴点には、スピーカユニットから放射された直接音の他に、スピーカユニットから前方に向けて放射された後、回折し、バッフル板の各点での反射を経て再放射された音が届く。このため、スピーカユニットから各受聴点までの音響伝達系の周波数応答にピークやディップが発生して音響特性が悪化する場合がある。特許文献１には、この問題の解決を意図して案出された技術の開示がある。同文献に開示されたスピーカシステムは、エンクロージャの前面バッフルにおけるスピーカユニットの周囲に吸音部材を貼付したものである。このスピーカシステムでは、スピーカユニットから側方に回折した音波が前面バッフルの吸音部材によって吸収され、前方に反射される反射音の音圧が小さくなる。よって、この技術によると、前方の受聴点における音響特性の悪化が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９４７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術の場合、スピーカユニットの周囲に吸音部材を貼付する分だけ製造コストが高くなるという問題がある。本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、スピーカのバッフル板の反射音の影響による音響特性の悪化を軽減する技術的手段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】
【０００５】
本発明は、バッフル板を有する筐体と、前記筐体のバッフル板に固定された音源とを具備し、前記バッフル板に前記音源からの距離が遠くなるほど幅が広がる１又は複数個の切り欠け部が設けられていることを特徴とするスピーカを提供する。
【０００６】
本発明は、本願発明者らが行った以下の考察に基づいてなされたものである。まず、発明者らは、図１１に示すように、スピーカから音を放射した場合におけるバッフル板上の物理現象を解析するためのモデルとして直径Ｄ１（Ｄ１＝６１０ｍｍ）の真円状のバッフル面ＢＦを採用し、このバッフル面ＢＦの中心Ａを音の放射点とし、放射点Ａから前方に１０００ｍｍだけ離れた点を受聴点Ｚ１とし、放射点Ａから受聴点Ｚ１までの音響伝達系の周波数応答ＲＢＦを計算した。図１２は、周波数応答ＲＢＦを示す図である。この周波数応答ＲＢＦでは、４３０Ｈｚ、１４００Ｈｚ、２４００Ｈｚ、及び３３９０Ｈｚの付近にピークが現れており、９６０Ｈｚ、１９００Ｈｚ、２９００Ｈｚ、及び３８９０Ｈｚの付近にディップが現れている。
【０００７】
発明者らは、このようなピークやディップが周波数応答ＲＢＦに生じる原因を調べるために、周波数応答ＲＢＦにおけるディップに該当する周波数（以下、ディップ周波数）の音とピークに該当する周波数（以下、ピーク周波数）の音を放射点Ａから放射した場合にバッフル面ＢＦ上の各点の反射音によって受聴点Ｚ１に発生する音圧を境界要素法により定量化することを考えた。すなわち、図１３に示すように、バッフル面ＢＦを格子状に分割した各矩形領域を各々境界要素法の要素Ｅとし、受聴点Ｚ１の音圧Ｐ（ｑ）を次式により算出するのである。
【数１】
0005906709.tif 000002
この式（１）におけるｐは要素Ｅの中心の位置ベクトルである。ｑは受聴点Ｚ１の位置ベクトルである。Ｐ（ｐ）は要素Ｅにおける音圧である。Ｖは粒子速度である。Ｓは要素Ｅの面積である。また、Ｇ（ｐ，ｑ）はグリーン関数である。このＧ（ｐ，ｑ）は次式により与えられる。ｄＧ（ｐ，ｑ）／ｄｎはグリーン関数Ｇ（ｐ，ｑ）の要素Ｅの法線方向の微分である。
【数２】
0005906709.tif 000003
この式（２）におけるｒは要素Ｅの位置ベクトルｐと受聴点Ｚ１の位置ベクトルｑとの間の距離である。
【０００８】
しかしながら、上記式（１）に従って受聴点Ｚ１に発生する音圧Ｐ（ｑ）を演算するとなると、膨大な演算量が必要になる。そこで、発明者らは、次のようにして受聴点Ｚ１に発生する音圧Ｐ（ｑ）を検討した。まず、発明者らは、バッフル面ＢＦの中心Ａから外周に向って引いた直線ＤＭ上の各点の反射音の音圧を求めた。図１４（ａ）に示す波形Ｗａは、ディップ周波数の音（３８９０Ｈｚの音）をバッフル面ＢＦの中心Ａから放射した場合の直線ＤＭ上の各点の反射音の音圧を示すものである。また、図１５（ａ）に示す波形Ｗａは、ピーク周波数の音（３３９０Ｈｚの音）をバッフル面ＢＦの中心Ａから放射した場合の直線ＤＭ上の各点の反射音の音圧を示すものである。図１４（ａ）および図１５（ａ）において、横軸ｘは直線ＤＭを示しており、バッフル面ＢＦの中心Ａのｘ座標値を０としている。また、縦軸は音圧である。後述する図１４（ｂ）、図１５（ｂ）、図１４（ｃ）、図１５（ｃ）についても同様である。
【０００９】
次に、発明者らは、バッフル面ＢＦの中心Ａから放射した場合の距離を同じくする各点に到達する回折音の音圧は略同じであることに着目し、図１４（ａ）および図１５（ａ）において、各ｘ座標値に対応した音圧に対して、２πｘを乗算した音圧を算出した。図１４（ｂ）および図１５（ｂ）に示す音圧（波形Ｗｂ）は、この２πｘ乗算後の音圧を示すものである。図１４（ｂ）および図１５（ｂ）において、各ｘ座標値に対応した音圧は、バッフル面ＢＦの中心Ａを中心とする半径ｘの円周上の各点に発生する反射音の音圧の総和ＳＵＭＣＩＲを示している。バッフル面ＢＦにおいて発生する全反射音が受聴点Ｚ１に発生させる音圧は、バッフル面ＢＦの中心Ａからバッフル面ＢＦの端部までの各位置（ｘ座標値）について半径ｘの円周上に発生する全反射音の音圧の総和ＳＵＭＣＩＲを求めて加算したもの、すなわち、バッフル面ＢＦの中心Ａからバッフル面ＢＦの端部に向けて音圧ＳＵＭＣＩＲを積分した積分値ＳＵＭＲＡＤに依存する。図１４（ｃ）および図１５（ｃ）に示す波形Ｗｃは、ｘ座標値とｘ＝０から各ｘ座標値までの音圧ＳＵＭＣＩＲの積分値との関係を示すものである。
【００１０】
発明者らは、図１４（ｂ）および図１５（ｂ）に示す積分値ＳＵＭＣＩＲの波形Ｗｂについて、ディップ周波数の音とピーク周波数の音の両方に共通する特徴、ディップ周波数の音にのみ共通する特徴、ピーク周波数の音にのみ共通する特徴として以下のものがあることを確認した。
ａ１．ディップ周波数の音とピーク周波数の音の両方に共通する特徴
・バッフル面ＢＦの中心Ａにおける振幅が最大となっている。
・バッフル面ＢＦの周縁における振幅が０になっている。
・バッフル面ＢＦの中心Ａと中心Ａから該当音の１／４波長分だけ周縁側の点との間の区間Ｆａにおいて振幅が最大値から０まで減少している。
・バッフル面ＢＦにおける中心Ａから該当音の１／４波長分だけ周縁側の点と周縁との間の区間Ｆｂでは、略同じ振幅の絶対値をもった正負のピークが該当音の半波長分の間隔をあけて交互に現れている。
ｂ１．ディップ周波数の音にのみ共通する特徴
・区間Ｆｂ内における負のピークの出現数は正のピークの出現数よりも１つ多い。
ｃ１．ピーク周波数の音にのみ共通する特徴
・区間Ｆｂ内における正のピークの出現数と負のピークの出現数が同数である。
【００１１】
これらの特徴ａ１、ｂ１、ｃ１から、発明者らは、スピーカの音源からディップ周波数やピーク周波数の音を放音した場合に受聴点Ｚ１において次のような物理現象が発生する推測した。
ａ２．ディップ周波数の音を放射した場合
この場合、図１６の例に示すように、ディップ周波数の音の１つの波長をλDIPとし、スピーカのバッフル板ＰＬＴに音源Ｃから距離λDIP／４＋λDIP／２×（ｍ−１）（ｍ＝１〜Ｍ）（Ｍは波形Ｗｂのゼロクロス点の数）（図１６の例ではＭ＝８）だけ離れた同心円ＷＤ−ｍ（ｍ＝１〜８）を描いた場合における円ＷＤ−１と円ＷＤ−２、円ＷＤ−２と円ＷＤ−３、円ＷＤ−３と円ＷＤ−４、円ＷＤ−４と円ＷＤ−５、円ＷＤ−５と円ＷＤ−６、円ＷＤ−６と円ＷＤ−７、円ＷＤ−７と円ＷＤ−８に各々挟まれた環状領域を領域ＡＲＭ−１〜ＡＲＭ−７とすると、領域ＡＲＭ−１〜ＡＲＭ−７の各々から放射された反射音の総計ＳＵＭＣＩＲの絶対値｜ＳＵＭＣＩＲ｜は略同じになる。よって、この場合、領域ＡＲＭ−１から放射された反射音の負の音圧と領域ＡＲＭ−２から放射された反射音の正の音圧、領域ＡＲＭ−３から放射された反射音の負の音圧と領域ＡＲＭ−４から放射された正の音圧、領域ＡＲＭ−５から放射された反射音の負の音圧と領域ＡＲＭ−６から放射された反射音の正の音圧は受聴点Ｚ１において相殺し合う。従って、この場合、領域ＡＲＭ−１の内側の領域ＡＲＭ−０から放射された直接音及び反射音の正の音圧とバッフル板ＰＬＴの端部の近傍の領域ＡＲＭ−７から放射された反射音の負の音圧とを加算した音圧が受聴点Ｚ１に作用する。この結果、受聴点Ｚ１における音圧が極小（ディップ）になる。
【００１２】
ｂ２．ピーク周波数の音を放射した場合
この場合、図１７の例に示すように、ピーク周波数の音の波長をλPEAKとし、スピーカのバッフル板ＰＬＴ上に音源Ｃから距離λPEAK／４＋λPEAK／２×（ｎ−１）（ｎ＝１〜Ｎ）（Ｎは波形Ｗｂのゼロクロス点の数）（図１７の例ではＮ＝７）だけ離れた同心円ＷＰ−ｎ（ｎ＝１〜７）を描いた場合における円ＷＰ−１と円ＷＰ−２、円ＷＰ−２と円ＷＰ−３、円ＷＰ−３と円ＷＰ−４、円ＷＰ−５と円ＷＰ−６、円ＷＰ−６と円ＷＰ−７に各々挟まれた環状領域を領域ＡＲＮ−１〜ＡＲＮ−６とすると、領域ＡＲＮ−１〜ＡＲＮ−６の各々から放射された反射音の総計ＳＵＭＣＩＲの絶対値｜ＳＵＭＣＩＲ｜は略同じになる。よって、この場合、領域ＡＲＮ−１から放射された反射音の負の音圧と領域ＡＲＮ−２から放射された反射音の正の音圧、領域ＡＲＮ−３から放射された反射音の負の音圧と領域ＡＲＮ−４から放射された反射音の正の音圧、及び領域ＡＲＮ−５から放射された反射音の負の音圧と領域ＡＲＮ−６から放射された反射音の正の音圧が受聴点Ｚ１において相殺し合う。従って、この場合、領域ＡＲＮ−１の内側の領域ＡＲＮ−０から放射された直接音及び反射音の正の音圧だけが受聴点Ｚ１に作用する。この結果、受聴点Ｚ１における音圧が極大（ピーク）になる。
【００１３】
以上が、発明者らが行った考察である。ここで、本発明では、スピーカのバッフル板に音源からの距離が遠くなるほど幅が広がる１または複数個の切り欠け部が設けられている。よって、本発明では、ディップ周波数の音を放射した場合、図１８の例に示すように、バッフル板ＰＬＴ上における音源Ｃを中心とする環状領域ＡＲＭ−１〜ＡＲＭ−７（音源Ｃから距離λDIP／４＋λDIP／２×（ｍ−１）（ｍ＝１〜８）だけ離れた同心円に挟まれた領域）のうち切り欠け部のある最も内側の領域ＡＲＭ−２では、当該領域ＡＲＭ−２から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＭ−２内における切り欠け部の面積ＳＭ−２に応じた音圧ΔＰＭ−２だけ小さくなる。領域ＡＲＭ−２の外側の領域ＡＲＭ−３では、当該領域ＡＲＭ−３から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＭ−３内における切り欠け部の面積ＳＭ−３に応じた音圧ΔＰＭ−３だけ大きくなる。領域ＡＲＭ−３の外側の領域ＡＲＭ−４では、当該領域ＡＲＭ−４から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＭ−４内における切り欠け部の面積ＳＭ−４に応じた音圧ΔＰＭ−４だけ小さくなる。領域ＡＲＭ−４の外側の領域ＡＲＭ−５では、当該領域ＡＲＭ−５から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＭ−５内における切り欠け部の面積ＳＭ−５に応じた音圧ΔＰＭ−５だけ大きくなる。領域ＡＲＭ−５の外側の領域ＡＲＭ−６では、当該領域ＡＲＭ−６から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＭ−６内における切り欠け部の面積ＳＭ−６に応じた音圧ΔＰＭ−６だけ小さくなる。領域ＡＲＭ−６の外側の領域ＡＲＭ−７では、当該領域ＡＲＭ−７から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＭ−７内における切り欠け部の面積ＳＭ−７に応じた音圧ΔＰＭ−７だけ大きくなる。
【００１４】
そして、領域ＡＲＭ−２、ＡＲＭ−３、ＡＲＭ−４、ＡＲＭ−５、ＡＲＭ−６、ＡＲＭ−７における反射音の音圧の変化量ΔＰＭ−２、ΔＰＭ−３、ΔＰＭ−４、ΔＰＭ−５、ΔＰＭ−６、ΔＰＭ−７の大小関係は、ΔＰＭ−２＜ΔＰＭ−３＜ΔＰＭ−４＜ΔＰＭ−５＜ΔΔＰＭ−６＜ΔＰＭ−７となるから、この場合における領域ＡＲＭ−１〜ＡＲＭ−７の反射音の音圧の総計ＳＵＭＲＡＤは、全体として正の方向に変化する。この結果、受聴点Ｚ１に作用する音圧もまた正の方向に変化し、該当周波数におけるディップの急峻さが緩和される。
【００１５】
また、本発明では、ピーク周波数の音を放射した場合、図１９の例に示すように、バッフル板ＰＬＴ上における音源Ｃを中心とする環状の領域ＡＲＮ−１〜ＡＲＮ−６（音源Ｃから距離λPEAK／４＋λPEAK／２×（ｎ−１）（ｎ＝１〜７）だけ離れた同心円に挟まれた領域）のうち切り欠け部のある最も内側の領域ＡＲＮ−２では、当該領域ＡＲＮ−２から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＮ−２内における切り欠け部の面積ＳＮ−２に応じた音圧ΔＰＮ−２だけ小さくなる。領域ＡＲＮ−２の外側の領域ＡＲＮ−３では、当該領域ＡＲＮ−３から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＮ−３内における切り欠け部の面積ＳＮ−３に応じた音圧ΔＰＮ−３だけ大きくなる。領域ＡＲＮ−３の外側の領域ＡＲＮ−４では、当該領域ＡＲＮ−４から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＮ−４内における切り欠け部の面積ＳＮ−４に応じた音圧ΔＰＮ−４だけ小さくなる。領域ＡＲＮ−４の外側の領域ＡＲＮ−５では、当該領域ＡＲＮ−５から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＮ−５内における切り欠け部の面積ＳＮ−５に応じた音圧ΔＰＮ−５だけ大きくなる。領域ＡＲＮ−５の外側の領域ＡＲＮ−６では、当該領域ＡＲＮ−６から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＣＩＲが領域ＡＲＮ−６内における切り欠け部の面積ＳＮ−６に応じた音圧ΔＰＮ−６だけ小さくなる。
【００１６】
そして、領域ＡＲＮ−２、ＡＲＮ−３、ＡＲＮ−４、ＡＲＮ−５、ＡＲＮ−６における反射音の音圧の変化量ΔＰＮ−２、ΔＰＮ−３、ΔＰＮ−４、ΔＰＮ−５、ΔＰＮ−６の大小関係は、ΔＰＮ−２＜ΔＰＮ−３＜ΔＰＮ−４＜ΔＰＮ−５＜ΔＰＮ−６となるから、この場合における領域ＡＲＮ−１〜ＡＲＮ−６から放射される反射音の音圧の総計ＳＵＭＲＡＤは、全体として負の方向に変化する。この結果、受聴点Ｚ１に作用する音圧もまた負の方向に変化し、該当周波数におけるピークの急峻さが緩和される。
【００１７】
発明者らは、本発明の効果を確認するため、次の２つの検証を行った。第１の検証では、図１１に示したバッフル面ＢＦに中心Ａからの距離が遠くなるほど幅が広がる１または複数個の切り欠け部を設けた場合における周波数応答を計算した。より具体的に説明すると、第１の検証では、図２０に示すように、直径Ｄ１（Ｄ１＝６１０ｍｍ）の真円の半径線上における中心Ａから距離Ｙ（Ｙ＝０．５５５ｍｍ）だけ離れた点を基準点とし、真円上における基準点から左右にθ／２（θ＝４５度）ずつ外側の方角に引いた線と円周とに囲まれた部分（中心角を９０度とする扇状の部分）を切り欠いたものをバッフル面ＢＦ２とした。また、図２１に示すように、直径Ｄ１（Ｄ１＝６１０ｍｍ）の真円の半径線上における中心から相反する方向に距離Ｙ（Ｙ＝０．５５５ｍｍ）だけ離れた２点を基準点とし、真円上における２つの基準点から左右にθ’／２（θ’＝２２．５度）ずつ外側の方角に引いた線と円周とに囲まれた２つの部分を切り欠いたものをバッフル面ＢＦ２’とした。その上で、バッフル面ＢＦ２の中心Ａを音の放射点とした場合における受聴点Ｚ１の周波数応答ＲＢＦ２とバッフル面ＢＦ２’の中心Ａを音の放射点とした場合における受聴点Ｚ１の周波数応答ＲＢＦ２’を計算した。
【００１８】
図２２（ａ）は、周波数応答ＲＢＦ２と図１２に示した周波数応答ＲＢＦを周波数軸を揃えて示した図である。図２２（ｂ）は、周波数応答ＲＢＦ２’と図１２に示した周波数応答ＲＢＦを周波数軸を揃えて示した図である。これらの図２２（ａ）及び図２２（ｂ）の周波数応答ＲＢＦ２及びＲＢＦ２’では、４３０Ｈｚ、１４００Ｈｚ、２４００Ｈｚ、及び３３９０Ｈｚの付近にピークが現れており、９６０Ｈｚ、１９００Ｈｚ、２９００Ｈｚ、及び３８９０Ｈｚの付近にディップが現れている。しかし、周波数応答ＲＢＦ２及びＲＢＦ２’における４３０Ｈｚ、１４００Ｈｚ、２４００Ｈｚ、及び３３９０Ｈｚの音圧は周波数応答ＲＢＦにおける４３０Ｈｚ、１４００Ｈｚ、２４００Ｈｚ、及び３３９０Ｈｚの音圧よりも小さくなっている。また、周波数応答ＲＢＦ２及びＲＢＦ２’における９６０Ｈｚ、１９００Ｈｚ、２９００Ｈｚ、及び３８９０Ｈｚの音圧は周波数応答ＲＢＦにおける９６０Ｈｚ、１９００Ｈｚ、２９００Ｈｚ、及び３８９０Ｈｚの音圧よりも大きくなっている。このことから、スピーカのバッフル板に中心からの距離が遠くなるほど幅が広がる１または複数個の切り欠け部を設けることにより周波数応答がフラットに近くなることが確認された。
【００１９】
第２の検証では、図２０に示したバッフル面ＢＦ２の切り欠け部分の形状を決める寸法Ｙ及びθを変化させた場合おける周波数応答のピーク及びディップの音圧を計算した。より具体的に説明すると、第２の検証では、バッフル面ＢＦ２における距離ＹをＹ＝０．００５にしたものをバッフル面ＢＦ１とし、距離ＹをＹ＝０．１０５にしたものをバッフル面ＢＦ３とし、距離ＹをＹ＝０．１５５にしたものをバッフル面ＢＦ４とし、距離ＹをＹ＝０．２０５にしたものをバッフル面ＢＦ５とし、距離ＹをＹ＝０．２５５にしたものをバッフル面ＢＦ６とした。
【００２０】
第２の検証では、これら５つのバッフル面ＢＦ１、ＢＦ３、ＢＦ４、ＢＦ５、ＢＦ６にバッフル面ＢＦ２を加えた６つのバッフル面ＢＦ１、ＢＦ２、ＢＦ３、ＢＦ４、ＢＦ５、ＢＦ６について、各々の角度θを０≦θ≦９０の範囲内で変化させた場合における周波数応答の１次ピークの音圧を計算した。図２３のグラフＧ１１は、バッフル面ＢＦ１における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ピークの音圧の変化を示すものである。グラフＧ１２は、バッフル面ＢＦ２における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ピークの音圧の変化を示すものである。グラフＧ１３は、バッフル面ＢＦ３における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ピークの音圧の変化を示すものである。グラフＧ１４は、バッフル面ＢＦ４における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ピークの音圧の変化を示すものである。グラフＧ１５は、バッフル面ＢＦ５における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ピークの音圧の変化を示すものである。グラフＧ１６は、バッフル面ＢＦ６における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ピークの音圧の変化を示すものである。
【００２１】
図２３のグラフＧ１１、Ｇ１２、Ｇ１３、Ｇ１４、Ｇ１５、Ｇ１６では、角度θが大きくなるほど１次ピークの音圧が小さくなっている。このことから、周波数応答のピークの音圧は距離Ｙが同じであれば角度θが大きくなるほどフラットに近くなる、ということが確認された。また、グラフＧ１１、Ｇ１２、Ｇ１３、Ｇ１４、Ｇ１５、Ｇ１６の勾配は、距離Ｙの大きいものほど急峻になっている。このことから、周波数応答のピークの音圧は角度θが同じであれば距離Ｙが短いほどフラットに近くなる、ということが確認された。
【００２２】
また、第２の検証では、６つのバッフル面ＢＦ１、ＢＦ２、ＢＦ３、ＢＦ４、ＢＦ５、ＢＦ６について、各々の角度θを０≦θ≦９０の範囲内で変化させた場合の１次ディップの音圧を計算した。図２４のグラフＧ２１は、バッフル面ＢＦ１における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ディップの音圧の変化を示すものである。グラフＧ２２は、バッフル面ＢＦ２における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ディップの音圧の変化を示すものである。グラフＧ２３は、バッフル面ＢＦ３における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ディップの音圧の変化を示すものである。グラフＧ２４は、バッフル面ＢＦ４における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ディップの音圧の変化を示すものである。グラフＧ２５は、バッフル面ＢＦ５における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ディップの音圧の変化を示すものである。グラフＧ２６は、バッフル面ＢＦ６における角度θを０度から９０度に向かって変化させた場合の１次ディップの音圧の変化を示すものである。
【００２３】
図２４のグラフＧ２１、Ｇ２２、Ｇ２３、Ｇ２４、Ｇ２５、Ｇ２６では、角度θが大きくなるほど１次ディップの音圧が大きくなっている。このことから、周波数応答のディップの音圧は距離Ｙが同じであれば角度θが大きくなるほどフラットに近くなる、ということが確認された。また、グラフＧ２１、Ｇ２２、Ｇ２３、Ｇ２４、Ｇ２５、Ｇ２６の勾配の大小関係は、Ｇ２２＞Ｇ２３＞Ｇ２４＞Ｇ２１＞Ｇ２５＞Ｇ２６となっている。このことから、ディップについては距離Ｙ＝０．５５５が最適値であり、０．５５５より短い場合及び長い場合の何れにおいても周波数応答のディップの音圧がフラットから遠ざかる、ということが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態であるスピーカの斜視図である。
【図２】同スピーカの効果の検証のために求めた周波数応答を示す図である。
【図３】同スピーカの効果の検証のために求めた周波数応答を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態であるスピーカの斜視図である。
【図５】同スピーカの効果の検証のために求めた周波数応答を示す図である。
【図６】同スピーカの効果の検証のために求めた周波数応答を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態であるスピーカの正面図及び側面図である。
【図８】本発明の第４実施形態であるスピーカの正面図及び側面図である。
【図９】本発明の第５実施形態であるスピーカの斜視図である。
【図１０】本発明の変形例であるスピーカの正面図及び側面図である。
【図１１】本発明の発明者らの考察において採用したバッフル面ＢＦを示す図である。
【図１２】バッフル面ＢＦの受聴点における周波数応答を示す図である。
【図１３】バッフル面ＢＦを分割した各要素Ｅを示す図である。
【図１４】本発明の発明者らの考察において作成した波形を示す図である。
【図１５】本発明の発明者らの考察において作成した波形を示す図である。
【図１６】バッフル面上の物理現象を説明するための図である。
【図１７】バッフル面上の物理現象を説明するための図である。
【図１８】本発明の効果を説明するための図である。
【図１９】本発明の効果を説明するための図である。
【図２０】本発明の効果の検証において採用したバッフル面ＢＦ２を示す図である。
【図２１】本発明の効果の検証において採用したバッフル面ＢＦ２’を示す図である。
【図２２】バッフル面ＢＦ２及びＢＦ２’の周波数応答を示す図である。
【図２３】バッフル面ＢＦ２の周波数応答のピークの音圧と同面ＢＦ２の角度θとの関係を示す図である。
【図２４】バッフル面ＢＦ２の周波数応答のディップの音圧と同面ＢＦ２の角度θとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態であるスピーカＳＰ１の斜視図である。このスピーカＳＰ１は、エンクロージャ１０とスピーカユニット１１、１２、１３とを有する。エンクロージャ１０は、スピーカユニット１１、１２、１３を保持する筐体としての役割を果たす部材である。このエンクロージャ１０は、上下幅Ｈ（例えば、Ｈ＝１０００ｍｍとする）、左右幅Ｗ（例えば、Ｗ＝５２０ｍｍとする）、及び奥行き幅Ｌ（例えば、Ｌ＝４８０ｍｍとする）を持った直方体状をなしている。スピーカユニット１１は、オーディオ装置（不図示）の出力信号における高域（３ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）の成分を音として放音する第１の音源としての役割を果たす装置である。スピーカユニット１２は、オーディオ装置の出力信号における中域（５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ）の成分を音として放射する第２の音源としての役割を果たす装置である。スピーカユニット１３は、オーディオ装置の出力信号における低域（２０Ｈｚ〜５００Ｈｚ）の成分を音として放射する第３の音源としての役割を果たす装置である。
【００２６】
スピーカユニット１１は、エンクロージャ１０のバッフル板１４の中央上部に固定されている。スピーカユニット１２は、バッフル板１４の中央におけるスピーカユニット１１の下の位置に固定されている。スピーカユニット１３は、バッフル板１４の中央におけるスピーカユニット１２の下の位置に固定されている。
【００２７】
このスピーカＳＰ１では、エンクロージャ１０のバッフル板１４におけるスピーカユニット１１の上側、左側、及び右側の周端部付近の領域に切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、及び１５ＨＲが設けられている。また、スピーカＳＰ１では、エンクロージャ１０のバッフル板１４におけるスピーカユニット１２の左側及び右側の周端部付近の領域に切り欠け部１５ＭＬ及び１５ＭＲが設けられている。これらの切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、１５ＨＲ、１５ＭＬ、及び１５ＭＲのうち切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、及び１５ＨＲの幅は、スピーカユニット１１からの距離が遠くなるほど広くなっている。また、切り欠け部１５ＭＬ及び１５ＭＲの幅はスピーカユニット１２からの距離が遠くなるほど広くなっている。より詳細に説明すると、切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、及び１５ＨＲは、各々の頂点をスピーカユニット１１に向けた三角形状をなしている。切り欠け部１５ＨＵは、バッフル板１４におけるスピーカユニット１１よりも上に距離Ｄ２だけ離れた点からバッフル板１４の上側の端辺２０Ｕに至っており、当該端辺２０Ｕにおいて幅が最大になっている。切り欠け部１５ＨＬは、バッフル板１４におけるスピーカユニット１１よりも左に距離Ｄ３だけ離れた点からバッフル板１４の左側の端辺２０Ｌに至っており、当該端辺２０Ｌにおいて幅が最大になっている。切り欠け部１５ＨＲは、バッフル板１４におけるスピーカユニット１１よりも右に距離Ｄ３だけ離れた点からバッフル板１４の右側の端辺２０Ｒに至っており、当該端辺２０Ｒにおいて幅が最大になっている。切り欠け部１５ＭＬ及び１５ＭＲは、各々の頂点をスピーカユニット１２に向けた三角形状をなしている。切り欠け部１５ＭＬは、バッフル板１４におけるスピーカユニット１２よりも左に距離Ｄ４だけ離れた点からバッフル板１４の端辺２０Ｌに至っており、当該端辺２０Ｌにおいて幅が最大になっている。切り欠け部１５ＭＲは、バッフル板１４におけるスピーカユニット１２よりも右に距離Ｄ４だけ離れた点からバッフル板１４の端辺２０Ｒに至っており、当該端辺２０Ｒにおいて幅が最大になっている。
【００２８】
以上が、本実施形態の構成の詳細である。本実施形態によると、ディップ周波数の音を放射した場合に受聴点に発生する音圧とピーク周波数の音を放射した場合に受聴点に発生する音圧との差が小さくなり、受聴点における周波数応答をフラットに近づけることができる。
【００２９】
ここで、本願発明者らは、本実施形態の効果を確認するため、次の２つの検証を行った。第１の検証では、スピーカＳＰ１のバッフル板１４とスピーカユニット１１及び１２とからなる音響装置（すなわち、スピーカＳＰ１のエンクロージャ１０におけるバッフル板１４以外の部分とバッフル板１４上のスピーカユニット１３を除いた音響装置）をスピーカＳＰ１’とし、このスピーカＳＰ１'のスピーカユニット１２から中域（５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ）の音を放射した場合におけるスピーカユニット１２から前方に１０００ｍｍだけ離れた受聴点Ｚ２の周波数応答Ｒ１Ｍを計算した。また、スピーカＳＰ１’のバッフル板１４から切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、１５ＨＲ、１５ＭＬ、１５ＭＲを無くしたものをスピーカＳＰ０とし、スピーカＳＰ０のスピーカユニット１２から中域（５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ）の音を放射した場合における受聴点Ｚ２の周波数応答Ｒ０Ｍを計算した。図２は、周波数応答Ｒ１Ｍ及びＲ０Ｍを周波数軸を揃えて示したものである。図２では、周波数応答Ｒ１Ｍ及びＲ０Ｍでは、１０００Ｈｚに１次のディップが現れており、１４００Ｈｚに１次のピークが現れている。そして、周波数応答Ｒ１Ｍにおける１次のディップの音圧は周波数応答Ｒ０Ｍにおける１次のディップの音圧よりも大きくなっており、周波数応答Ｒ１Ｍにおける１次のピークの音圧は周波数応答Ｒ０Ｍにおける１次のピークの音圧よりも小さくなっている。このことから、本実施形態によると、中域（５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ）の周波数応答をフラットに近づけることができる、ということが確認された。
【００３０】
第２の検証では、スピーカＳＰ１のスピーカユニット１１から高域（３ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）の音を放射した場合における受聴点Ｚ２の周波数応答Ｒ１Ｈを計算した。また、スピーカＳＰ０のスピーカユニット１１から高域（３ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）の音を放射した場合における受聴点Ｚ２の周波数応答Ｒ０Ｈを計算した。図３は、周波数応答Ｒ１Ｈ及びＲ０Ｈを周波数軸を揃えた示したものである。図３の周波数応答Ｒ１Ｈ及びＲ０Ｈでは、３３９０Ｈｚに１次のディップが現れており、３９００Ｈｚに１次のピークが現れている。また、周波数応答Ｒ１Ｈにおける１次のディップの音圧は周波数応答Ｒ０Ｈにおける１次のディップの音圧よりも大きくなっており、周波数応答Ｒ１Ｈにおける１次のピークの音圧は周波数応答Ｒ０Ｈにおける１次のピークの音圧よりも小さくなっている。このことから、本実施形態によると、高域（３ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）の周波数応答をフラットに近づけることができる、ということが確認された。
【００３１】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態であるスピーカＳＰ１Ａの斜視図である。このスピーカＳＰ１Ａでは、エンクロージャ１０のバッフル板１４におけるスピーカユニット１１の上方に切り欠け部１６が設けられている。この切り欠け部１６の幅は、スピーカユニット１１からの距離が遠くなるほど広くなっている。より詳細に説明すると、切り欠け部１６は、頂点をスピーカユニット１１に向けた三角形状をなしている。切り欠け部１６は、バッフル板１４におけるスピーカユニット１１よりも上に距離Ｄ５だけ離れた点からバッフル板１４の上側の端辺２１Ｕに至っており、当該端辺２１Ｕにおいて幅が最大になっている。
【００３２】
以上が本実施形態の構成の詳細である。本実施形態によると、ディップ周波数の音を放射した場合に受聴点に発生する音圧とピーク周波数の音を放射した場合に受聴点に発生する音圧との差が小さくなり、受聴点の周波数応答をフラットに近づけることができる。
【００３３】
ここで、本願発明者らは、本実施形態の効果を確認するため、次の２つの検証を行った。第１の検証では、スピーカＳＰ１Ａのバッフル板１４とスピーカユニット１１及び１２とからなる音響装置（すなわち、スピーカＳＰ１Ａのエンクロージャ１０におけるバッフル板１４以外の部分とバッフル板１４上のスピーカユニット１３を除いた音響装置）をスピーカＳＰ１Ａ’とし、このスピーカＳＰ１Ａ'のスピーカユニット１２から中域（５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ）の音を放射した場合における受聴点Ｚ２の周波数応答Ｒ１ＡＭを計算した。図５は、この周波数応答Ｒ１ＡＭと第１実施形態の検証において求めた周波数応答Ｒ０Ｍを周波数軸を揃えた示したものである。図５では、周波数応答Ｒ１ＡＭにおける１次のディップの音圧は周波数応答Ｒ０Ｍにおける１次のディップの音圧よりも大きくなっており、周波数応答Ｒ１ＡＭにおける１次のピークの音圧は周波数応答Ｒ０Ｍにおける１次のピークの音圧よりも小さくなっている。このことから、本実施形態によると、中域（５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ）の周波数応答をフラットに近づけることができる、ということが確認された。
【００３４】
第２の検証では、スピーカＳＰ１Ａ’のスピーカユニット１１から高域（３ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）の音を放射した場合における受聴点Ｚ２の周波数応答Ｒ１ＡＨを計算した。図６は、この周波数応答Ｒ１ＡＨと第１実施形態の検証において求めた周波数応答Ｒ０Ｈを周波数軸を揃えて示したものである。図６では、周波数応答Ｒ１ＡＨにおける１次のディップの音圧は周波数応答Ｒ０Ｈにおける１次のディップの音圧よりも大きくなっており、周波数応答Ｒ１ＡＨにおける１次のピークの音圧は周波数応答Ｒ０Ｈにおける１次のピークの音圧よりも小さくなっている。このことから、本実施形態によると、高域（３ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）の周波数応答をフラットに近づけることができることが確認された。
【００３５】
＜第３実施形態＞
図７（ａ）は、本発明の第３実施形態であるスピーカＳＰ１Ｂの正面図である。図７（ｂ）は、スピーカＳＰ１Ｂの右側面図である。上記第１及び第２実施形態では、バッフル板１４における切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、１５ＨＲ、１５ＭＬ、１５ＭＲ、１６の周縁がバッフル板１４自体の端辺に達していた。これに対し、本実施形態では、バッフル板１４における切り欠け部の周縁がバッフル板１４に囲まれている。より詳細に説明すると、このスピーカＳＰ１Ｂでは、バッフル板１４の中央上部に１つのスピーカユニット１２が設けられている。また、バッフル板１４におけるスピーカユニット１２の左右に切り欠け部１５３Ｌ及び１５３Ｒが設けられている。切り欠け部１５３Ｌ及び１５３Ｒは頂点の１つをスピーカユニット１２に向けた三角形状をなしている。切り欠け部１５３Ｌ及び１５３Ｒにおけるスピーカユニット１２側の頂点を挟む２辺間の角度は鈍角になっている。そして、このスピーカＳＰ１Ｂでは、切り欠け部１５３Ｌにおけるスピーカユニット１２側の頂点と反対側の辺１６３Ｌとバッフル板１４の左端辺１８Ｌが平行になっており、辺１６３Ｌは辺１８Ｌよりも僅かに内側に離れている。また、切り欠け部１５３Ｒにおけるスピーカユニット１２側の頂点と反対側の辺１６３Ｒとバッフル板１４の右端辺１８Ｒが平行になっており、辺１６３Ｒは辺１８Ｒよりも僅かに内側に離れている。以上が、本実施形態の構成の詳細である。本実施形態のスリットはスピーカユニットからの距離が離れるほど幅が広くなる形状になっており、本実施形態によっても、受聴点の周波数応答をフラットに近づけることができる。
【００３６】
＜第４実施形態＞
図８（ａ）は、本発明の第４実施形態であるスピーカＳＰ１Ｃの正面図である。図８（ｂ）は、スピーカＳＰ１Ｃの右側面図である。このスピーカＳＰ１Ｃは、意匠性を向上させるために、スピーカＳＰ１Ｂ（図７（ａ）及び図７（ｂ））における切り欠け部１５３Ｌ及び１５３Ｒを、音源であるスピーカユニット１２側に向かって湾曲した切り欠け部１５４Ｌ及び１５４Ｒに置き換えたものである。より詳細に説明すると、このスピーカＳＰ１Ｃのバッフル板１４の切り欠け部１５４Ｌ及び１５４Ｒは、三日月を模擬した形状を有している。切り欠け部１５４Ｌにおける湾曲部分はスピーカユニット１２側を向いており、その上下の端部はバッフル板１４の左端辺１８Ｌを向いている。切り欠け部１５４Ｒにおける湾曲部分はスピーカユニット１２側を向いており、その上下の端部はバッフル板１４の右端辺１８Ｒを向いている。以上が、本実施形態の構成の詳細である。本実施形態の切り欠け部もスピーカユニットからの距離が遠くなるほど幅が広くなる形状になっており、本実施形態によっても、受聴点の周波数応答をフラットに近づけることができる。
【００３７】
＜第５実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態であるスピーカＳＰ１Ｄの斜視図である。このスピーカＳＰ１Ｄは、スピーカＳＰ１Ｃ（図８（ａ）及び図８（ｂ））のバッフル板１４における切り欠け部１５４Ｌ及び１５４Ｒを含む部分に傾斜を設けたものである。より詳細に説明すると、このスピーカＳＰ１Ｄでは、バッフル板１４における上端辺１９の左端から右に距離Ｄ１１だけ離れた点２０Ｌから孔１５４Ｌを通って左端辺１８Ｌに至る線２１Ｌと端辺１８Ｌ及び１９とに囲まれた３角形状の領域ＡＲＴＬが、線２１Ｌから離れて左上隅の頂点２２Ｌに近づくほど幅薄になっている。また、バッフル板１４における上端辺１９の右端から左に距離Ｄ１１だけ離れた点２０Ｒから孔１５４Ｒを通って右端辺１８Ｒに至る線２１Ｒと端辺１８Ｒ及び１９に囲まれた３角形状の領域ＡＲＴＲが、線２１Ｒから離れて右上隅の頂点２２Ｒに近づくほど幅薄になっている。以上が、本実施形態の構成の詳細である。本実施形態では、バッフル板１４上における傾斜している領域ＡＲＴＬ及びＡＲＴＲで反射した反射波の多くは、バッフル板１４の正面方向（受聴点のある方向）よりも外側に向けて再放射される。よって、本実施形態によると、受聴点におけるピーク周波数の音の音圧とディップ周波数の音の音圧をより小さくすることができる。
【００３８】
＜他の実施形態＞
以上、この発明の実施形態を説明したが、この発明には、他にも各種の実施形態が考えられる。例えば、以下の通りである。
（１）上記第１及び第２実施形態では、バッフル板１４に３つのスピーカユニット１１、１２、１３が設けられていた。しかし、バッフル板１４上におけるスピーカユニットの個数を１個や２個にしてもよいし、４個以上にしてもよい。また、それぞれのスピーカユニットを中心とする切り欠け部を設けてもよい。
【００３９】
（２）上記第１及び第２実施形態では、切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、及び１５ＨＲはスピーカユニット１１に頂点を向けた三角形状をなしており、切り欠け部１５ＭＬ及び１５ＭＲはスピーカユニット１２に頂点を向けた三角形状をなしていた。しかし、スピーカユニット１１及び１２からの距離が遠くなるほど幅が広がるような形状であれば、三角形状である必要はなく、その位置も実施形態に限定されない。また、切り欠け部の個数も問わない。
【００４０】
（３）上記第１及び第２実施形態では、切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、及び１５ＨＲはバッフル板１４における表裏面間を貫いていた。しかし、この切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、及び１５ＨＲをバッフル板１４を表面から所定幅だけ凹ませた構成にしてもよい。
【００４１】
（４）上記第５実施形態は、第３実施形態のスピーカＳＰ１Ｃのバッフル板１４における切り欠け部１５４Ｌ及び１５４Ｒを含む部分に傾斜を設けたものであった。しかし、第１実施形態のスピーカＳＰ１のバッフル板１４における切り欠け部１５ＨＵ、１５ＨＬ、１５ＨＲ、１５ＭＬ、及び１５ＭＲを含む部分に傾斜を設けてもよい。また、第２実施形態のスピーカＳＰ１Ａのバッフル板１４における切り欠け部１６を含む部分に傾斜を設けてもよい。
【００４２】
（５）上記第１乃至第５実施形態では、バッフル板１４にスピーカユニットからの距離が遠くなるほど幅が広がる１又は複数個の切り欠け部が設けられていた。しかし、この切り欠け部の代わりに凸部や凹部、吸音材を貼付した部分を設けてもよい。要するに、バッフル板１４上が反射特性の異なる第１の領域（音源における音の放射面と平行なバッフル面をなしている領域）と第２の領域（バッフル面よりも凸んでいる領域や、吸音材が貼付されている領域）とに分かれており、第２の領域の幅がスピーカユニットから離れるほど広がるような構成になっていればよい。この態様の特徴を概念的に示すと、「バッフル板を有する筐体と、前記筐体のバッフル板に固定された音源とを具備し、前記バッフル板上が反射特性の異なる第１の領域と第２の領域に分かれており、前記第２の領域の幅は音源からの距離が遠くなるほど広くなっていることを特徴とするスピーカ。」となる。
【００４３】
（６）上記第１乃至第５実施形態では、エンクロージャ１０の上下幅Ｈ、左右幅Ｗ、及び奥行き幅Ｌは、Ｈ＝１０００ｍｍ、Ｗ＝５２０ｍｍ、Ｌ＝４８０ｍｍとなっていた。しかし、エンクロージャ１０の上下幅Ｈ、左右幅Ｗ、及び奥行き幅Ｌを上記各実施形態と異なる寸法としてもよい。
【００４４】
（７）上記第４実施形態では、バッフル板１４の切り欠け部１５４Ｌ及び１５４Ｒは、三日月を模擬した形状を有していた。しかし、スピーカユニット１２からの距離が遠くなるほど幅が広くなる形状であれば三日月を模擬したものである必要はない。図１０（ａ）は、この変形例であるスピーカＳＰ１Ｅの正面図である。図１０（ｂ）は、スピーカＳＰ１Ｅの右側面図である。このスピーカＳＰ１Ｅのバッフル板１４の切り欠け部１５５Ｌ及び１５５Ｒは、くの字に屈曲している。そして、切り欠け部１５５Ｌの屈曲部分はスピーカユニット１２を向いている。切り欠け部１５５Ｒの屈曲部分もスピーカユニット１２を向いている。このような構成によっても、第４実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０…エンクロージャ、１１、１２、１３…スピーカユニット、１４…バッフル板、１５ＨＵ、１５ＨＬ、１５ＨＲ、１５ＭＬ、１５ＭＲ、１６…切り欠け部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005906709.tif 000006
【図４】
0005906709.tif 000007
【図５】
0005906709.tif 000008
【図６】
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【図７】
0005906709.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005906709.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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