(57)【要約】  ユーザの首（Ｎ）周りに着用されるように構成及び配置されたネックループ（１０）を有する音響装置（１２）である。ネックループ（１２）は、第１の音出口開口（５０）を有する第１の音響導波路（１１０）、及び第２の音出口開口（４０）を有する第２の音響導波路（１６０）を有するハウジング（１３）を含む。第１の導波路（１１０）に音響的に連結された第１のオープンバック音響ドライバ（１４）、及び第２の導波路（１６０）に音響的に連結された第２のオープンバック音響ドライバ（１６）が存在する。
2019515590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
首周りに着用されるように構成及び配置されたネックループであって、第１の音出口開口を有する第１の音響導波路、及び第２の音出口開口を有する第２の音響導波路を備える、ネックループと、
前記第１の導波路に音響的に連結された、第１のオープンバック音響ドライバと、
前記第２の導波路に音響的に連結された、第２のオープンバック音響ドライバと、
前記第１の導波路に音響的に連結された第１の圧力減衰要素であって、前記第１の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている、第１の圧力減衰要素と、
前記第２の導波路に音響的に連結された第２の圧力減衰要素であって、前記第２の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている、第２の圧力減衰要素と、を備える、音響装置。
【請求項２】
前記第１の圧力減衰要素は、減衰される第１の波長に対して圧力最大の第１の位置で前記第１の導波路に音響的に連結され、前記第２の圧力減衰要素は、減衰される第２の波長に対して圧力最大の第２の位置で前記第２の導波路に音響的に連結されている、請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
前記第１の位置は、前記第１の音出口開口から前記第１の波長の約４分の１の距離にあり、前記第２の位置は、前記第２の音出口開口から前記第２の波長の約４分の１の距離にある、請求項２に記載の音響装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の圧力減衰要素は、少なくともいくつかの独立気泡を有する発泡体と、導波路壁開口であって、前記壁開口を覆うか、又はその中の抵抗構造を有する、導波路壁開口と、圧力損失短片と、のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の音響装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の圧力減衰要素のうちの少なくとも一方は、分岐導波路を備える、請求項１に記載の音響装置。
【請求項６】
前記分岐導波路は、両端が開口の管を備え、一端が、前記第１若しくは第２の導波路の内側に位置するか、又はそれに直接連結され、抵抗構造が、他方の端に又はそれに近接して位置している、請求項５に記載の音響装置。
【請求項７】
前記管の前記他方の端は、前記導波路の前記音出口開口とほぼ同一平面内で、前記第１又は第２の導波路内に位置している、請求項６に記載の音響装置。
【請求項８】
前記管は、減衰される音響共鳴の前記波長の約４分の１に等しい長さを有する、請求項７に記載の音響装置。
【請求項９】
前記第１及び第２の音響ドライバは、それらが異なる位相の音を放出するように駆動される、請求項１に記載の音響装置。
【請求項１０】
前記第１の音響ドライバは、前記ネックループによって保持され、かつユーザの一方の耳の予測される位置に概して指向される第１の音軸を有し、前記第２の音響ドライバは、前記ネックループによって保持され、かつ前記ユーザの他方の耳の予測される位置に概して指向される第２の音軸を有する、請求項１に記載の音響装置。
【請求項１１】
前記第１の音出口開口は、前記第２の音響ドライバに近接して位置し、前記第２の音出口開口は、前記第１の音響ドライバに近接して位置している、請求項１０に記載の音響装置。
【請求項１２】
前記第１の音出口開口は、前記第２の音響ドライバに近接して位置し、前記第２の音出口開口は、前記第１の音響ドライバに近接して位置している、請求項１に記載の音響装置。
【請求項１３】
各導波路は、頭の片側で隣接する耳に近接してその耳の下に位置する、各導波路の対応する音響ドライバを有する一端と、前記頭の反対側で他方の隣接する耳に近接してその耳の下に位置する、各導波路の音出口開口に通じる別の端と、を有する、請求項１２に記載の音響装置。
【請求項１４】
前記ネックループは、外壁を有し、前記第１の音出口開口は、前記ネックループの前記外壁内に画定され、前記第２の音出口開口は、前記ネックループの前記外壁内に画定されている、請求項１に記載の音響装置。
【請求項１５】
前記ネックループは、ユーザによって着用されたときに前記耳に面する頂部を有し、前記第１の音出口開口は、前記ネックループの前記頂部内に画定され、前記第２の音出口開口は、前記ネックループの前記頂部内に画定されている、請求項１４に記載の音響装置。
【請求項１６】
前記導波路は両方、前記ネックループの前記外壁及び前記ネックループの内壁によって画定されている、請求項１４に記載の音響装置。
【請求項１７】
前記ネックループは、中央部分と、前記中央部分から垂下し、かつ前記ネックループの開口端を画定するように離間される遠位端を有する、第１及び第２の脚部分と、を有する略「Ｕ字」形状であり、
前記第１の音響ドライバは、前記ネックループの前記第１の脚部分内に位置し、前記第２の音響ドライバは、前記ネックループの前記第２の脚部分内に位置し、
前記第１の音出口開口は、前記第２の脚部分内に位置し、前記第２の音出口開口は、前記第１の脚部分内に位置している、請求項１に記載の音響装置。
【請求項１８】
変換器の後部と前記音出口開口との間の導波路内に位置する低抵抗遮蔽体を更に備える、請求項１に記載の音響装置。
【請求項１９】
前記遮蔽体は、前記変換器の直後に位置している、請求項１８に記載の音響装置。
【請求項２０】
前記ネックループは、導波路と前記変換器の前記後部との間に音響容積を更に備え、圧力減衰要素が、前記音響容積に音響的に連結されている、請求項１に記載の音響装置。
【請求項２１】
首周りに着用されるように構成及び配置されたネックループであって、前記ネックループは、第１の音出口開口を有する第１の音響導波路、及び第２の音出口開口を有する第２の音響導波路を備え、前記第１及び第２の導波路は、前記ネックループの少なくとも一部で並んでいる、ネックループと、
前記第１の導波路に音響的に連結された第１のオープンバック音響ドライバ、
及び前記第２の導波路に音響的に連結された第２のオープンバック音響ドライバであって、
各導波路は、第１の端、及び頭の片側で隣接する耳の下に位置するその対応する音響ドライバを有し、
各導波路は、前記頭の反対側で他方の隣接する耳の下に位置する、その音出口開口に通じる第２の端を有する、第１及び第２のオープンバック音響ドライバと、
前記第１の導波路に音響的に連結された第１の圧力減衰要素であって、前記第１の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている、第１の圧力減衰要素と、
前記第２の導波路に音響的に連結された第２の圧力減衰要素であって、前記第２の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている、第２の圧力減衰要素と、を備える、音響装置。
【請求項２２】
前記導波路は両方、前記ネックループの前記外壁及び前記ネックループの内壁によって少なくとも部分的に画定されている、請求項２１に記載の音響装置。
【請求項２３】
前記第１及び第２の圧力減衰要素は、少なくともいくつかの独立気泡を有する発泡体と、導波路壁開口であって、前記壁開口を覆うか、又はその中の抵抗構造を有する、導波路壁開口と、分岐導波路と、のうちの少なくとも１つを備える、請求項２１に記載の音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドセットは、耳の上、耳全体又は耳の中に載る音響ドライバを有する。それらは、したがって、着用時に多少目立ち、ユーザの周囲の音を聴く能力を抑制し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以下の全ての例及び特徴は、技術的に可能な任意の方法で組み合わせることができる。
【０００４】
本音響装置は、耳の上、耳全体又は耳の中に音響ドライバがない状態で各耳に高品質な音を届ける。音響装置は、首周りに着用されるように設計される。音響装置は、ハウジングを有するネックループを備え得る。ネックループは、「蹄鉄」様、又は略「Ｕ字」形状を有し得、鎖骨全体又はその近くに載る２つの脚部、及び首の後部に載る湾曲中央部分を有し得る。音響装置は、ハウジングの各脚の上に１つずつ、２つの音響ドライバを有し得る。ドライバは、ユーザの耳の予測される位置の下に位置し得、耳に指向されたその音軸を有する。音響装置は、ハウジング内に２つの導波路を更に含み得、各１つの導波路は、ドライバに近い、耳の下の出口を有する。一方のドライバの後側は、一方の導波路への入口に音響的に連結され得、他方のドライバの後側は、他方の導波路への入口に音響的に連結され得る。各導波路は、それぞれ、それを一方の耳（左又は右）の下に位置するように送るドライバを有する一端と、他方の耳（右又は左）の下に位置する他方の端（開口端）を有し得る。
【０００５】
導波路は、ハウジング内で互いに折り重なり得る。導波路は、各１つの導波路への入口及び出口がハウジングの上側に位置するように構成及び配置され得る。導波路は、各１つの導波路がその長さに沿ってほぼ一致する断面積を有するように構成及び配置され得る。導波路は、各１つの導波路が一方のドライバのちょうど後ろから始まり、ネックループの隣接脚内のハウジングの上部分に沿って脚の端まで下に伸び、ハウジングの底部分に折り下がり、１８０度折り返して脚を戻って上に伸び、その後、中央部分をわたって他方の脚の上部分を戻って下がり、他方のドライバのちょうど後側に位置する出口まで伸びるように、構成及び配置され得る。各導波路は、ネックループの中央部分内のハウジングの底部分から上部分までの位置を反転し得る。
【０００６】
一態様において、音響装置は、首周りに着用されるように構成及び配置されるネックループを含む。ネックループは、ハウジングを含み、第１の音出口開口を有する第１の音響導波路、及び第２の音出口開口を有する第２の音響導波路を有する。第１の導波路に音響的に連結された第１のオープンバック音響ドライバ、及び第２の導波路に音響的に連結された第２のオープンバック音響ドライバが存在する。
【０００７】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。第１及び第２の音響ドライバは、スペクトルのうちの少なくともいくつかにわたって、それらが異なる位相の音を放出するように駆動され得る。第１のオープンバック音響ドライバは、ハウジングによって保持され、かつユーザの一方の耳の予測される位置に概して指向される第１の音軸を有し得、第２のオープンバック音響ドライバもまた、ハウジングによって保持され、かつユーザの他方の耳の予測される位置に概して指向される第２の音軸を有し得る。第１の音出口開口は、第２の音響ドライバに近接して位置し、第２の音出口開口は、第１の音響ドライバに近接して位置し得る。各導波路は、頭の片側で隣接する耳に近接してその耳の下に位置する、各導波路の対応する音響ドライバを有する一端と、頭の反対側で他方の隣接する耳に近接してその耳の下に位置する、各導波路の音出口開口に通じる別の端と、を有し得る。
【０００８】
実施形態は、上記又は下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。ハウジングは、外壁を有し得、第１及び第２の音出口開口は、ハウジングの外壁内に画定され得る。導波路は両方、ハウジングの外壁及びハウジングの内壁によって画定され得る。ハウジングの内壁は、その長さに沿って１８０°ねじられる長軸に沿って置かれ得る。ネックループは、中央部分と、中央部分から垂下し、かつネックループの開口端を画定するように離間される遠位端を有する第１及び第２の脚部分を有する略「Ｕ字」形状であり得、ハウジング内壁内のねじれは、ネックループの中央部分内に位置する。ハウジングの内壁は、ほぼ平坦であり、かつ両方の音出口開口の下に置かれ得る。ハウジングの内壁は、音出口開口の各々の下に隆起された音分流器を備え得る。ハウジングは、ユーザによる着用時に耳に面する頂部を有し得、第１及び第２の出口開口は、ハウジングの頂部内に画定される。
【０００９】
実施形態は、上記又は下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。ハウジングは、ユーザによる装着時に耳に最も近い上部分、及びユーザによる装着時に胴に最も近い底部分を有し得、各導波路は、ハウジングの上部分の一部及びハウジングの底部分の一部に置かれ得る。ネックループは、中央部分と、中央部分から垂下し、かつネックループの開口端を画定するように離間される遠位端を有する、第１及び第２の脚部分と、を有する略「Ｕ字」形状であり得る。ハウジング内壁内のねじれは、ネックループの中央部分内に位置し得る。第１の音響ドライバは、ネックループの第１の脚部分内に位置し得、第２の音響ドライバは、ネックループの第２の脚部分内に位置し得る。第１の導波路は、第１の音響ドライバの下で始まり、ネックループの第１の脚部分の遠位端までハウジングの上部分に沿って延在し、ハウジングの底部分に折り返し、第１の脚部分に沿ってネックループの中央部分内に延在し、ハウジングの上部分に折り返して第１の音出口開口まで第２の脚部分内に延在し得る。第２の導波路は、第２の音響ドライバの下で始まり、ネックループの第２の脚部分の遠位端までハウジングの上部分に沿って延在し、ハウジングの底部分に折り返し、第２の脚部分に沿ってネックループの中央部分内に延在し、ハウジングの上部分に折り返して第２の音出口開口まで第１の脚部分内に延在し得る。
【００１０】
別の態様において、音響装置は、首周りに着用されるように構成及び配置されるネックループを含み、ネックループは、第１の音出口開口を有する第１の音響導波路、及び第２の音出口開口を有する第２の音響導波路を備えるハウジングと、第１の導波路に音響的に連結された第１のオープンバック音響ドライバであって、第１のオープンバック音響ドライバは、ハウジングによって保持され、かつユーザの一方の耳の予測される位置に概して指向される第１の音軸を有する、第１のオープンバック音響ドライバと、第２の導波路に音響的に連結された第２のオープンバック音響ドライバであって、第２のオープンバック音響ドライバは、ハウジングによって保持され、かつユーザの他方の耳の予測される位置に概して指向される第２の音軸を有する、第２のオープンバック音響ドライバと、を備え、第１の音出口開口は、第２の音響ドライバに近接して位置し、第２の音出口開口は、第１の音響ドライバに近接して位置し、第１及び第２の音響ドライバは、それらが異なる位相の音を放出するように駆動される。
【００１１】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。導波路は両方、ハウジングの外壁及びハウジングの内壁によって画定され得、ハウジングの内壁は、その長さに沿って１８０°ねじられる長軸に沿って置かれる。ネックループは、中央部分と、中央部分から垂下し、かつネックループの開口端を画定するように離間される遠位端を有する第１及び第２の脚部分を有する略「Ｕ字」形状であり得、ハウジング内壁内のねじれは、ネックループの中央部分内に位置する。ハウジングは、ユーザによる装着時に耳に最も近い上部分、及びユーザによる装着時に胴に最も近い底部分を有し得、各導波路は、ハウジングの上部分の一部及びハウジングの底部分の一部に置かれる。
【００１２】
別の態様において、音響装置は、首周りに着用されるように構成及び配置されるネックループを含み、ネックループは、第１の音出口開口を有する第１の音響導波路、及び第２の音出口開口を有する第２の音響導波路を備えるハウジングを備え、導波路は両方、ハウジングの外壁及びハウジングの内壁によって画定され、ハウジングの内壁は、その長さに沿って１８０°ねじられる長軸に沿って置かれ、ネックループは、中央部分と、中央部分から垂下し、かつネックループの開口端を画定するように離間される遠位端を有する第１及び第２の脚部分を有する略「Ｕ字」形状であり、ハウジング内壁内のねじれは、ネックループの中央部分内に位置し、ハウジングは、ユーザによる装着時に耳に最も近い上部分、及びユーザによる装着時に胴に最も近い底部分を有し、各導波路は、ハウジングの上部分の一部及びハウジングの底部分の一部に置かれる。第１の導波路に音響的に連結された第１のオープンバック音響ドライバが存在し、第１のオープンバック音響ドライバは、ネックループの第１の脚部分内に位置し、かつユーザの一方の耳の予測される位置に概して指向される第１の音軸を有する。第２の導波路に音響的に連結された第２のオープンバック音響ドライバが存在し、第２のオープンバック音響ドライバは、ネックループの第２の脚部分内に位置し、かつユーザの他方の耳の予測される位置に概して指向される第２の音軸を有する。第１及び第２の音響ドライバは、それらが異なる位相の音を放出するように駆動される。第１の音出口開口は、第２の音響ドライバに近接して位置し、第２の音出口開口は、第１の音響ドライバに近接して位置する。第１の導波路は、第１の音響ドライバの下で始まり、ネックループの第１の脚部分の遠位端までハウジングの上部分に沿って延在し、ハウジングの底部分に折り返し、第１の脚部分に沿ってネックループの中央部分内に延在し、ハウジングの上部分に折り返して第１の音出口開口まで第２の脚部分内に延在し、第２の導波路は、第２の音響ドライバの下で始まり、ネックループの第２の脚部分の遠位端までハウジングの上部分に沿って延在し、ハウジングの底部分に折り返し、第２の脚部分に沿ってネックループの中央部分内に延在し、ハウジングの上部分に折り返して第２の音出口開口まで第１の脚部分内に延在する。
【００１３】
別の態様において、音響装置は、首周りに着用されるように構成及び配置されるネックループを含み、ネックループは、第１の音出口開口を有する第１の音響導波路、及び第２の音出口開口を有する第２の音響導波路と、第１の導波路に音響的に連結された第１のオープンバック音響ドライバ、及び第２の導波路に音響的に連結された第２のオープンバック音響ドライバと、を備える。第１の導波路に音響的に連結され、第１の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている第１の圧力減衰要素と、第２の導波路に音響的に連結され、第２の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている第２の圧力減衰要素と、が存在する。
【００１４】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。第１の圧力減衰要素は、減衰される第１の波長に対して圧力最大の第１の位置で第１の導波路に音響的に連結され得、第２の圧力減衰要素は、減衰される第２の波長に対して圧力最大の第２の位置で第２の導波路に音響的に連結され得る。第１の位置は、第１の音出口開口から第１の波長の約４分の１の距離にあり得、第２の位置は、第２の音出口開口から第２の波長の約４分の１の距離にあり得る。第１及び第２の圧力減衰要素は、少なくともいくつかの独立気泡を有する発泡体と、導波路壁開口であって、壁開口を覆うか、又はその中の抵抗構造を有する、導波路壁開口と、圧力損失短片と、のうちの少なくとも１つを備え得る。
【００１５】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。第１及び第２の圧力減衰要素のうちの少なくとも一方は、分岐導波路を備え得る。分岐導波路は、両端が開口の管を備え、一端が、第１若しくは第２の導波路の内側に位置するか、又はそれに直接連結され、抵抗構造が、他方の端に又はそれに近接して位置し得る。管の他方の端は、導波路の音出口開口とほぼ同一平面内で、第１又は第２の導波路内に位置し得る。管は、減衰される音響共鳴の波長の約４分の１に等しい長さを有し得る。
【００１６】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。第１及び第２の音響ドライバは、それらが異なる位相の音を放出するように駆動され得る。第１の音響ドライバは、ネックループによって保持され、かつユーザの一方の耳の予測される位置に概して指向される第１の音軸を有し得、第２の音響ドライバは、ネックループによって保持され、かつユーザの他方の耳の予測される位置に概して指向される第２の音軸を有し得る。第１の音出口開口は、第２の音響ドライバに近接して位置し、第２の音出口開口は、第１の音響ドライバに近接して位置し得る。各導波路は、頭の片側で隣接する耳に近接してその耳の下に位置する、各導波路の対応する音響ドライバを有する一端と、頭の反対側で他方の隣接する耳に近接してその耳の下に位置する、各導波路の音出口開口に通じる別の端と、を有し得る。
【００１７】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。ネックループは、外壁を有し得、第１の音出口開口は、ネックループの外壁内に画定され得、第２の音出口開口は、ネックループの外壁内に画定され得る。ネックループは、ユーザによって着用されたときに耳に面する頂部を有し得、第１の音出口開口は、ネックループの頂部内に画定され得、第２の音出口開口は、ネックループの頂部内に画定され得る。導波路は両方、ネックループの外壁及びネックループの内壁によって画定され得る。
【００１８】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。ネックループは、中央部分と、中央部分から垂下し、かつネックループの開口端を画定するように離間される遠位端を有する、第１及び第２の脚部分と、を有する略「Ｕ字」形状であり得る。第１の音響ドライバは、ネックループの第１の脚部分内に位置し得、第２の音響ドライバは、ネックループの第２の脚部分内に位置し得る。第１の音出口開口は、第２の脚部分内に位置し、第２の音出口開口は、第１の脚部分内に位置し得る。音響装置は、変換器の後部と音出口開口との間の導波路内に位置する低抵抗遮蔽体を更に備え得る。遮蔽体は、変換器の直後に位置し得る。ネックループは、導波路と変換器の後部との間に音響容積を更に備え得、圧力減衰要素は、音響容積に音響的に連結され得る。
【００１９】
更に別の態様において、音響装置は、首周りに着用されるように構成及び配置されるネックループを含み、ネックループは、第１の音出口開口を有する第１の音響導波路、及び第２の音出口開口を有する第２の音響導波路を備え、第１及び第２の導波路は、ネックループの少なくとも一部で並んでいる。第１の導波路に音響的に連結された第１のオープンバック音響ドライバ、及び第２の導波路に音響的に連結された第２のオープンバック音響ドライバが存在する。各導波路は、第１の端と、頭の片側で隣接する耳の下に位置する、その対応する音響ドライバとを有し、各導波路は、頭の反対側で他方の隣接する耳の下に位置する、その音出口開口に通じる第２の端を有する。第１の導波路に音響的に連結され、第１の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている第１の圧力減衰要素と、第２の導波路に音響的に連結され、第２の導波路内の１つ以上の音響共鳴を減衰するように構成及び配置されている第２の圧力減衰要素と、が存在する。
【００２０】
実施形態は、下記の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。導波路は両方、ネックループの外壁及びネックループの内壁によって少なくとも部分的に画定され得る。第１及び第２の圧力減衰要素は各々、少なくともいくつかの独立気泡を有する発泡体と、導波路壁開口であって、壁開口を覆うか、又はその中の抵抗構造を有する、導波路壁開口と、分岐導波路と、のうちの少なくとも１つを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】音響装置の上からの斜視図である。
【図２】ユーザによって着用されている音響装置の上からの透視図である。
【図３】音響装置の右側面図である。
【図４】音響装置の正面図である。
【図５】音響装置の背面図である。
【図６】音響装置のハウジングの内部隔壁又は壁の上からの斜視図である。
【図７】図１の線７−７に沿って切り取られた音響装置の第１の断面図である。
【図８】図１の線８−８に沿って切り取られた音響装置の第２の断面図である。
【図９】図１の線９−９に沿って切り取られた音響装置の第３の断面図である。
【図１０】音響装置用電子部品の概略ブロック図である。
【図１１】ダミーヘッドの耳の音圧レベルのプロットであり、音響装置のドライバは、同位相及び異なる位相の両方で駆動されている。
【図１２Ａ】望ましくない共振を抑制する損失要素を有する音響装置の非常に模式的な図である。
【図１２Ｂ】損失要素の拡大された部分概略図である。
【図１３】音響装置の導波路の一例についての音圧レベル対周波数を例示する。
【図１４】音響装置の導波路内の代替タイプの損失要素を概略的に例示する。
【図１５】音響装置の導波路の別の例についての音圧レベル対周波数を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
音響装置は、耳と直接接触せず、かつ周囲の音を遮らずに、高品質の音を耳に向ける。音響装置は、邪魔にならず、衣服の下（衣服が音響的に十分に透過的である場合）、又は衣類の表面上に着用され得る。
【００２３】
一態様において、音響装置は、首周りに着用されるように構成及び配置される。音響装置は、ハウジングを含むネックループを有する。ネックループは、蹄鉄様形状を有し、首のいずれか一方の側の胴の頂部上に載る２つの脚と、首の後ろに載る湾曲中央部分を有する。装置は、２つの音響ドライバを有し、１つがハウジングの各脚上にある。ドライバは、ユーザの耳の予測される位置の下に位置し、それらの音軸は、耳に指向されている。音響装置はまた、ハウジング内の２つの導波路を有し、各１つの導波路は、ドライバに近い、耳の下の出口を有する。一方のドライバの後側は、一方の導波路への入口に音響的に連結され、他方のドライバの後側は、他方の導波路への入口に音響的に連結される。各導波路は、それぞれ、それを一方の耳（左又は右）の下に位置するように送るドライバを有する一端と、他方の耳（右又は左）の下に位置する他方の端（開口端）を有する。
【００２４】
音響装置の非限定的一例が図面に示されている。ただし、これは、主題となる音響装置を例示する多数の考えられる例のうちの１つである。本発明の範囲は、本例に限定されないが、本例によってサポートされる。
【００２５】
音響装置１０（図１〜図９）は、例えば、図２に示されるように、人の首周りに着用され得るように形状決め、構成及び配置されている蹄鉄形状（又は、あるいは、略「Ｕ字」形状）のネックループ１２を含む。ネックループ１２は、首「Ｎ」の首筋に載ることになる湾曲中央部分２４と、それぞれ、中央部分２４から垂下し、かつ首のいずれかの側、概して鎖骨「Ｃ」の上又はその近傍の上半身に掛けられるように構成及び配置された右脚２０及び左脚２２と、を有する。図３〜図５は、音響装置１０が首及び上胸エリア上に快適に掛けられて載ることを助ける全体的な形態を例示する。
【００２６】
ネックループ１２は、閉じた遠位端２７及び２８を有する、本質的に細長い（硬質又は可撓性）大部分が中空の硬質プラスチック管であるハウジング１３を備える。ハウジング１３は、一体的な壁（隔壁）１０２によって内部が分割される。２つの内部導波路が、ハウジングの外壁及び隔壁によって画定される。ハウジング１３は、音が導波路を通って移動する際に実質的に劣化しないように十分な剛性を有するべきである。非限定的な本例において、右ネックループ脚２０の端２７と左ネックループ脚２２の端２８との間の側方距離「Ｄ」は、典型的な人間の首の幅未満であり、ネックループはまた、装置１０が着脱されるときに端２７及び２８が広げられ、更に図面に示されるその静止形状に戻ることになり得るように、十分な可撓性を有することも必要とする。適切な物理特性を有する多くの考えられる材料の１つは、ポリウレタンである。他の材料が使用されてもよい。また、装置は、他の様式で構成されてもよい。例えば、装置は、複数の別個の部分からなり、それらが、例えば、留め具及び／又は接着剤を使用して、共に連結されてもよい。そして、ネックループ脚は、脚が上胸全体に掛けられた状態で装置が首の後ろに配置されたとき、ネックループ脚が広げられることを必要とするように配置される必要がない。
【００２７】
ハウジング１３は、右音響ドライバ１４及び左音響ドライバ１６を保持する。ドライバは、ハウジング１３の上面３０、かつ耳「Ｅ」の予測される位置の下に位置する。図２を参照されたい。ハウジング１３は、下面３１を有する。ドライバは、着用者／ユーザの耳の概して予測される位置にドライバの音軸（図面には示さず）を指向させることを必要とし得る際、示されるように後方（後側）に傾けられ得るか、又は角度付けられ得る。ドライバは、耳の予測される位置に指向されたその音軸を有し得る。各ドライバは、最も近い方の耳の予測される位置から約１０ｃｍ、かつ他方の耳の予測される位置から約２６ｃｍにあり得る（この距離は、顎の下から最も遠い耳の下に伸びる可撓性テープを用いて測定された）。ドライバ間の側方距離は、約１５．５ｃｍである。この配置は、近い方の耳で他方の耳の約３倍のドライバからの音圧レベル（sound pressure level、ＳＰＬ）を結果としてもたらし、これは、チャネル分離を維持することを助ける。
【００２８】
ドライバに近く、ドライバのちょうど後側、かつハウジング１３の頂部外壁３０内の位置にあるものは、導波路出口４０及び５０である。出口５０は、導波路１１０用の出口であり、右側ドライバ１４の後部にその入口を有する。出口４０は、導波路１６０用の出口であり、左側ドライバ１６の後部にその入口を有する。図７〜図９を参照されたい。したがって、各耳は、一方のドライバの前部からの出力及び他方のドライバの後部からの出力を直接受け取る。ドライバが異なる位相で駆動された場合、各耳によって受け取られる２つの音響信号は、非限定的な本例において約１３０〜３６０Ｈｚである基本導波路１／４波長共鳴周波数より下の実質的に同位相になる。これは、各ドライバ及び同一側の対応する導波路出口からの低周波数放射が、同一位相であり、互いに相殺しないことを確実にする。同時に、反対側のドライバ及び対応する導波路からの放射は、異なる位相であり、したがって、遠方場相殺を提供する。これは、音響装置から近くにいる他人への音漏れを低減する。
【００２９】
音響装置１０は、右及び左のボタンソックス又は部分的ハウジングカバー６０及び６２を含み、ボタンソックスは、音量ボタン６８、電源ボタン７４、制御ボタン７６、及びマイクロフォンを露出させる開口７２等の、装置のユーザインターフェースの態様を画定又はサポートし得るスリーブである。マイクロフォンは、存在する場合、装置が通話を行うために使用されることを可能にする（ヘッドセットと同様）。他のボタン、スライダ及び同様のコントロールが、望まれるとおりに含まれ得る。ユーザインターフェースは、ユーザによる容易な操作を可能にするように構成及び位置付けられ得る。個々のボタンは、ボタンを視認せずに識別することを可能にするように固有に形状決め及び位置付けられ得る。電子部品カバーが、ボタンソックスの下に位置する。音響装置１０の機能に必要なハードウェア及びバッテリーを保持するプリント回路基板が、カバーの下に位置する。
【００３０】
ハウジング１３は、２つの導波路１１０及び１６０を含む。図７〜図９を参照されたい。音は、ドライバのちょうど後ろ／下の各導波路に入り、ドライバが脚の端に位置するネックループ脚の上側を下がって伸び、脚の端でハウジングの底側に１８０°折り返して下がり、その後、ハウジングの底側に沿って上がって戻るように伸びる。導波路は、ネックループの中央部分の第１部位の底側に沿って連続する。導波路は、その後、ネックループの中央部分の端又はその近くで導波路がハウジングの上側に戻るようにねじれている。導波路は、ネックループの他方の脚の頂部に位置する出口開口で、他方のドライバの近くで終結する。導波路は、ハウジングの外壁と内部の一体的な隔壁又は壁１０２との間の空間によって形成される。隔壁１０２（図６にハウジングから離れて示される）は、右脚１３０、左脚１３８、右端１１８、左端１４０、及び中央の１８０°のねじれ１３４を有するほぼ平坦な一体的な内部ハウジング壁である。隔壁１０２はまた、湾曲角度付き分流器１３２及び１３６も有し、これは、音を、ハウジング軸にほぼ平行に伸びる導波路から、分流器の上のハウジングの頂壁内にある出口開口までを通って導き、それにより、音は、一方の耳の方に概して導かれる。
【００３１】
導波管１１０の第１部位が、図７に示される。導波路入口１１４は、音響ドライバ１４の後部１４ａの直後に位置し、音響ドライバ１４は、右耳の予測される位置の方に位置付けられている前側１４ｂを有する。導波路１１０の下方脚１１６は、隔壁１０２の上、かつハウジングの上壁／頂部３０の下に位置する。折り返し１２０は、隔壁１０２の端１１８とハウジング１２の閉じた丸い端２７との間に画定される。導波路１１０は、その後、導波路１１０の上方部分１２２内の隔壁１０２の下に連続する。導波路１１０は、その後、隔壁１０２の一部である分流器１３３の下に伸び（導波路部分１２４参照）、それは、折り返して中央ハウジング部分２４内に伸びる。図８及び図９は、どのように、２つの同一導波路１１０及び１６０がハウジングの中央部分に沿って伸び、かつ各導波路がハウジングの上部分で始まり、終結するためにその中で互いに折り返すか、又は反転するかを例示する。これは、各導波路が、ネックループの一方の脚内の一方のドライバの後部に連結され、かつ他方のドライバの近くの他方の脚内のハウジングの頂部内にその出口を有することを可能にする。図８及び図９はまた、隔壁１０２の第２の端１４０、及び導波路１６０の配置を示し、導波路１６０は、ドライバ１６の後ろから始まり、導波路１６０が脚２２の底に折り返す、脚２２の頂部に下がって伸び、中央部分２４内に脚２２を上がって伸びる。導波路１１０及び１４０は、互いに本質的に鏡像である。
【００３２】
非限定的一例において、各導波路は、その全長に沿って約２ｃｍ２のほぼ一定断面積を有し、略環状出口開口を含む。非限定的一例において、各導波路は、約２２〜４４ｃｍの範囲の全長を有し、特定の一例において４３ｃｍに非常に近い。非限定的一例において、導波路は、約１５０Ｈｚで共鳴を確立するために十分に長い。より一般的には、音響装置の主寸法（例えば、導波路長さ及び断面積）は、適切な音響応答性及び機能性が適切な音声信号処置によって確保されつつ、人間工学によって主に規定される。他の導波路配置、形状、サイズ、及び長さは、本開示の範囲内とみなされる。
【００３３】
音響装置の電子部品の代表的な非限定的一例が図１０に示される。本例において、装置は、スマートフォン又は異なる音源に無線で連結され得る無線ヘッドセットとして機能する。ＰＣＢ１０３は、マイクロフォン１６４及びマイク処理を保持する。アンテナは、別の装置から音声信号（例えば、音楽）を受信する。ブルートゥース(登録商標)無線通信プロトコル（及び／又は他の無線プロトコル）がサポートされる。ただしユーザインターフェースは、両方のＰＣＢ１０３及びＰＣＢ１０４の部分として保持され得るが、それが必要ではない。システムオンチップは、増幅されてＰＣＢ１０４上のＬ及びＲ音声増幅器に提供される音声信号を生成する。増幅された信号は、オープンバック音響ドライバとして上に説明された、左及び右の変換器（ドライバ）１６及び１４に送られる。音響ドライバは、４０ｍｍの直径、及び１０ｍｍの深さを有し得るが、これらの寸法である必要はない。ＰＣＢ１０４はまた、音響装置に全ての電力を供給する充電可能なバッテリー１０６と接続するバッテリー充電回路も保持する。
【００３４】
図１１は、上に説明された音声装置を有する一方の耳のＳＰＬを例示する。プロット１９６は、異なる位相で駆動されたドライバによるものであり、プロット１９８は、同位相で駆動されたドライバによるものである。約１５０Ｈｚ未満の異なる位相のＳＰＬは、同位相駆動のものよりも高い。異なる位相で駆動する利益は、６０〜７０Ｈｚの最も低い周波数で１５ｄＢまでである。同一の効果は、約４００〜約９５０Ｈｚの範囲の周波数で起こる。１５０〜４００Ｈｚの周波数範囲において、同位相ＳＰＬは、異なる位相のＳＰＬよりも高く、この周波数範囲で最良のドライバ性能を得るために、左右のチャネル間の位相差は、ゼロに戻るように反転されるべきである。非限定的一例において、チャネル間の位相差は、制限された位相変化スロープを有する全域通過フィルタと呼ばれるものを使用して実現される。これらは、録音再生に有害な影響を有し得る位相跳躍ではなく、段階的位相変化を提供する。これは、音響装置の電力効率を保証しつつ、適切な位相選択の利益を可能にする。１ＫＨｚを超えると、左右のチャネル間の位相差は、より高い周波数でのチャネル間の相関の欠如によってＳＰＬに対する影響が非常に小さくなる。
【００３５】
主題の音響装置の導波路は、共鳴構造である。音響装置の音響性能を強化する共鳴を保ちつつ、１つ以上の望ましくない共鳴を抑制することは、利益を有し得る。共鳴ピークは、抵抗損失源を導波路内に導入することによって低下され得る。抵抗損失要素は、装置出力内の望ましくないピーク及びディップを低下させ得、装置出力をより予測可能かつより効率的にする。
【００３６】
損失要素は、速度損失及び圧力損失の一方又は両方を生じさせ得る。速度損失要素の例は、限定されるものではないが、連続気泡を有する発泡体、繊維ガラス、羊毛、又は任意の他の連続綿毛を含む気流に対する抵抗、及び布、プラスチック、金属、又は他の材料からなる抵抗織物遮蔽体を提供する材料を含む。速度損失要素は、導波路の出力音響エネルギーレベルを、異なる周波数にわたって異なる程度に低下させることになる。これは、導波路内の音圧を上昇させることによって相殺され得るが、これは、常に可能であるものではない。速度損失要素単体は、したがって、最適な広帯域導波路性能を達成しない場合がある。
【００３７】
圧力損失要素は、高圧、例えば、減衰される共鳴に対する最大圧力の導波路のエリアに位置するインピーダンス要素である。圧力損失要素は、望ましくない高圧モードを低下させることを助けることになる分岐速度を生じさせる。圧力損失要素の非限定的例は、導波路の内壁に接触して、又は壁から離れて導波路内に位置する独立気泡発泡体、及び速度損失要素に類似する任意の抵抗遮蔽体、メッシュ又は綿毛と並んだ壁開口を含む。
【００３８】
望ましくない共鳴の抑制を含む実際の音響装置を設計するために、損失要素は、それらが望ましいモードに対する影響を最小化しつつ望ましくないモードを抑制するように導入されるべきである。これは、特別に選択された導波路位置内に損失要素を導入することによって、及び／又は望ましい共鳴周波数を有する、それ自体が共鳴構造であり、かつそれらがその周波数で有効である位置に配置される損失要素を使用することによって、達成され得る。以下に更に説明されるように、いくつかの損失要素は、これらの目標のうちの１つのみを実現し得るが、他の損失要素は、両方を達成し得る。
【００３９】
図１２Ａは、音響導波路２２２及び２２４を含む音響装置２２０を概略的に例示する。変換器２３２は、導波路２２２の管２３０の一方の開口端に位置する。圧力損失要素２３６は、管２３０の他方の端２３４から約４分の１の波長（ラムダ１／４）距離（減衰される周波数において）に位置する。変換器２４２は、導波路２２４の管２４０の一方の開口端に位置する。圧力損失要素２４６は、管２４０の他方の端２４４から４分の１の波長（ラムダ２／４）距離（減衰される周波数において）に位置する。図１２Ｂは、圧力損失要素２３６の一例の部分拡大図であり、これは、抵抗要素２３５（例えば、発泡体、綿毛、遮蔽体、及び／又はメッシュ）が裏に付けられた、管２３０の壁２３１内の開口２３３によって実現される。抵抗要素２３５が、開口２３３内、又は開口２３３を覆う壁２３１の内側上に代替的に位置し得る。追加の代替的な構成において、圧力損失要素２３６又は２４６は、全体的又は部分的に導波路の内表面に並ぶ材料を備え得る。
【００４０】
図１３は、導波路２２２の一例についての出力音圧レベル（ＳＰＬ）（ｄＢにおける）対周波数を例示する。変換器２３２の前部からの放射は、曲線Ａで図示され、導波路開口端２３４からの放射は、曲線Ｂで図示される。曲線Ａ及びＢは、圧力損失要素なしの出力を例示し、一方で曲線Ａ’及びＢ’は、それぞれ、図１２Ａの圧力損失要素２３６を用いた出力を例示する。
【００４１】
導波路出力（曲線Ｂ）は、周波数７００Ｈｚ以上で複数の共鳴を有する。１３００Ｈｚ共鳴（最も高いピーク）を減衰するために、圧力損失要素２３６は、導波路開口端２３４から約６．５ｃｍに位置する必要がある（６．５ｃｍは、空気内の約２７ｃｍの１３００Ｈｚ波長の約１／４に対応する）。損失要素２３６の抵抗（インピーダンス）値は、他の周波数で許容可能な損失を伴う最大限の抑制１３００Ｈｚモードを有するように選択される（圧力損失要素の材料及び／又は圧力損失要素内に含有される任意の開口のサイズを介して）。望ましい抵抗値は、他の導波路モードに対する最小限の影響を有しつつ圧力ピークを低下させるものである。抵抗の値は、導波路幾何学形状及び音声システム設計要件に少なくとも部分的に依存し、経験的に又は音声システムシミュレーションによってのいずれかにおいて決定され得る。
【００４２】
図１３に例示される例において、１３００Ｈｚモードが、１００Ｈｚで約１ｄＢの損失のみを伴って、２５ｄＢ超、抑制される。この結果は、損失抵抗の選択的空間位置の直接の結果である。圧力損失要素の別の利益は、圧力損失要素２３６の位置で圧力ピークを生じる全ての定常波もまた抑制されることである。本例において、抑制は、７００Ｈｚ及び２ＫＨｚに見られる。他の共鳴周波数（約２．５ＫＨｚのもの等）を抑制するために、１つ以上の追加の圧力損失要素が、各周波数に対して圧力最大の位置に設置され得る。同様の結果（図１３に例示しない）が、波形２２４にもたらされる。非限定的一例において、３つ又は４つの圧力損失要素が使用され得る。
【００４３】
圧力損失要素は、高圧力の位置に設置された場合に効果を有することになるが、最大圧力位置にある必要はないことに留意されたい。また、要素は、図１２Ａに示されるよりも変換器に近い圧力最大地点に設置され得るが、効果は、導波路の開口端に最も近い場合に最大である。
【００４４】
図１４は、空間及び周波数の特性の両方を有する圧力損失要素の一例を概略的に例示する。圧力損失短片２６０は、導波路２５０（変換器２５４を一端に有し、他方の端２５６が開口である）の管２５２の内側に位置する開口端管である。短片２６０は、小さい断面分岐導波路として作用する。短片２６０は、好ましくは、主導波管開口端２５６の近くに位置するが、そうである必要はない。
【００４５】
短片２６０は、抑制されている共鳴周波数で低ｚインピーダンスを生成するように構成、配置及び位置する。その開口２６２は、ほぼ共鳴周波数の圧力最大の位置に配置される。短片２６０は、好ましくは、主導波路２５２内に出口を有する（即ち、音響的に連結される）が、出口は、導波路２５２の内側又は外側のいずれであってもよい。短片２６０の他方の端２６４は、抵抗（速度）を装着される（例えば、非限定的一例において発泡体、ワイヤメッシュ、布メッシュ、遮蔽体及び／又は綿毛であり得る抵抗要素２６６）。短片２６０に装着する抵抗の値は、短片２６０のインピーダンス最小の帯域幅が、導波路ピークの帯域幅にほぼ等しいか、又は僅かに広くなるように選択される。
【００４６】
図１４に図示されるように、短片２６０が主導波路２５２に平行に整列される場合、両方の導波路は、その開口端を同一平面２６８に有し得る。この場合において、短片２６０の長さは、抑圧される周波数での音の波長の約１／４（ラムダ／４）に等しいことになる。短片２６０の面積は、典型的には、主導波路２５２の面世紀よりもかなり小さく、典型的には、実用上、約５〜１０％以下である。短片２６０は、適切なプラスチック材料で構成され得、これは、主導波路２５２が作られたものと同一材料、又は任意の他の適切な材料であってもよい。
【００４７】
図１４はまた、変換器２５４の後ろの容積２５５内の任意の圧力損失要素２５７も例示する。容積２５５は、主導波路２５２に音響的に連結される。非限定的な本例において要素２５７は、図１２Ｂの圧力損失要素２３６に類似し、抵抗要素が裏に付けられた、容積２５５の壁内の開口を備え得る。圧力損失要素２５７は、容積２５５の内壁に接触して、又は内壁から離れて容積２５５内に位置する独立気泡発泡体等の、本明細書のいずれかの場所に説明された様式で代替的に実現され得る。圧力損失要素２５７は、導波路２５２を駆動する音圧を低下させることになり、そのため全てのモードに影響を及ぼすことになる。圧力損失要素２５７は、第１の量（例えば、約３ｄＢ）、共鳴ピークを低下させ、かつより少ない量（例えば、約１ｄＢ）、より低い周波数を低下させるために有効であり得る。要素２５７は、例えば、主導波路内又は主導波路上に損失要素を配置することが難しいときに使用され得る。
【００４８】
図１５は、図１４の導波路２５０の一例についての出力ＳＰＬ（ｄＢ）対周波数を例示する。変換器２５４の前部からの放射は、曲線Ａで図示され、導波路開口端２５６からの放射は、曲線Ｂで図示される。曲線Ａ及びＢは、圧力損失短片／分岐導波路２６０なしの出力を例示する。曲線Ｂ’は、圧力損失短片／分岐導波路２６０を有する開口端２５６からの出力を例示する。
【００４９】
本例において短片は、その開口が主導波路開口端から約６．５ｃｍの主導波路内に配置され、約６．５ｃｍ（これは、１３００Ｈｚの音の波長の約１／４である）の長さを有する。約１３００Ｈｚの望ましくないピークは、約１５ｄＢ抑制され、一方で他の共鳴の大部分は、実質的に干渉されずに残った。したがって、図１４に示されるもののように、空間及び周波数の両方の特性を有する圧力損失要素は、単一の望ましくない共鳴モードが抑制される必要があるときに使用され得る。
【００５０】
音響装置は、音響性能を改善するために、かかる圧力損失要素又は二重損失要素（即ち、空間及び周波数の両方の特性を有する圧力損失要素）のうちの１つ以上を、導波路の一方又は両方内に含み得る。
【００５１】
本音響装置に伴う１つの潜在的な問題は、ハウジング内に、各導波路の端に１つの、２つの開口を有することである。砂、泥及び他の粒子が、これらの開口を通って入る可能性がある。これらの粒子は、音響装置の動作と干渉し得る。例えば、粒子は、約０．３ｍｍ程度に小さいものであり得る、ボイスコイルと磁石との間の小さい隙間内に詰め込まれる可能性がある。変換器の適切な動作が、したがって、外部の粒子によって害され得る。粒子は、変換器の後部と導波路開口との間のいずれかの場所での低抵抗遮蔽体（速度損失要素として作用する）の使用によって変換器に到達することを抑制され得る。かかる速度損失素子からのＳＰＬ損失を抑制するために、この遮蔽体は、速度最低地点、又は少なくとも容積速度が低い場所に位置するべきである。１つの考えられる位置は、図１４の遮蔽体２７２によって図示されるように、速度が低い、変換器の直後である。遮蔽体は、好ましくは、保護されている変換器のボイスコイルと磁石との間の隙間よりも小さい開口を有する。
【００５２】
上に説明されたシステム及び方法の実施形態は、コンピュータ構成要素及びコンピュータ実装ステップを備え、これは、当業者にとって明らかであろう。例えば、コンピュータ実装ステップが、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、フラッシュＲＯＭ、不揮発性ＲＯＭ、及びＲＡＭ等のコンピュータ可読媒体上にコンピュータ実行可能命令として記憶され得ることが当業者によって理解されるべきである。更に、コンピュータ実行可能命令が、例えば、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、ゲートアレイ等の様々なプロセッサ上で実行され得ることが当業者によって理解されるべきである。説明の容易さのために、上に説明されたシステム及び方法の全てのステップ又は要素が、コンピュータシステムの一部として本明細書に説明されないが、当業者は、各ステップ又は要素が、対応するコンピュータシステム又はソフトウェア構成要素を有し得ることを理解するであろう。かかるコンピュータシステム及び／又はソフトウェア構成要素は、それゆえに、その対応するステップ又は要素（つまり、その機能）を説明することによって実施可能にされ、本開示の範囲内である。
【００５３】
いくつかの実装形態が説明されている。それにもかかわらず、本明細書に記載される本発明の概念の範囲から逸脱することなく追加の改変を行うことができ、したがって、他の実施形態も特許請求の範囲内にあることが理解されるだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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