(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体形状の筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内側から外力を付与する外力付与部と、
外部より供給される音響信号の周波数特性と前記筐体の固有振動数とに応じて前記外力付与部を制御して前記筐体の固有振動数を変更する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記外部より供給される音響信号の周波数特性を解析する周波数解析処理と、
前記周波数解析処理の結果に応じて、前記固有振動数を所定量だけずらす固有振動数変更処理と、
前記筐体の共振によって生じる振動の大きさを判定する判定処理と、を実行することを特徴とする振動制御装置。
【請求項２】
直方体形状の筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内側から外力を付与する外力付与部と、
外部より供給される音響信号の周波数特性と前記筐体の固有振動数とに応じて前記外力付与部を制御して前記筐体の固有振動数を変更する制御部と、
前記固有振動数を、前記音響信号の周波数特性におけるピークに応じた周波数から所定量だけずらす第１モードと、前記固有振動数を前記ピークに応じた周波数に一致させる第２モードとを切り替える指示を前記制御部に対して行う操作部と、
を備えることを特徴とする振動制御装置。
【請求項３】
前記外力付与部は、
前記筐体が有する複数の面のうち、互いに対抗する第１面及び第２面に対して前記第１面及び前記第２面に垂直な方向に向かって外力を付与することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動制御装置。
【請求項４】
前記外力付与部は、前記第１面の内壁に固定された第１当接板と、前記第２面の内壁に固定された第２当接板と、前記第１面及び前記第２面に対して垂直な方向に向かって設けられ前記第１当接板及び前記第２当接板を互いに連結する連結棒と、前記連結棒の長さを調整する調整部と、を有することを特徴とする請求項３に記載の振動制御装置。
【請求項５】
前記筐体は、スピーカエンクロージャーであり、
前記外部より供給される音響信号を放音するスピーカユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の振動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ等の音声信号を処理する装置やハードディスクレコーダのようにコンテンツを再生する装置等に係り、装置の筐体の固有振動数に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカエンクロージャーを外部から挟持することで固有振動数を変更するスピーカがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示されるスピーカは、スタンドの上に載置され、天井に固定された支持部材によってスピーカエンクロージャーの天面が支持されている。このスピーカでは、スタンドと支持部材とでスピーカエンクロージャーを上下方向から押圧して圧縮力を加えることで、スピーカエンクロージャーの剛性が高くなったのと等価となり、共振周波数等の固有値（固有振動数）が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７７７８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、上記した特許文献では、固有振動数の変更が音質の改善に繋がることは開示されているが、変更するスピーカエンクロージャーの固有振動数と、スピーカで再生する音源の周波数特性の関係については何ら記載されていない。このため、例えば、複数の種類の楽曲について、個々の楽曲の周波数特性に応じた固有振動数へ変更することができなかった。
【０００５】
また、このような装置の筐体の固有振動数を変更することは、スピーカに限らず、様々な装置でも可能である。例えば、ハードディスクレコーダは、コンテンツを再生する際に、ハードディスク装置のプラッタが回転することで筐体に固有の振動が生じ、機械的なノイズが出力信号に重畳され音声として放音される虞がある。一方で、ハードディスクレコーダが、ＤＶＤ（登録商標）等のメディアを再生するユニットを備えている場合には、ユニットを駆動した場合に、ハードディスク装置とは異なる振動が筐体に生じる。このため、プラッタの回転速度や駆動する装置等に応じて筐体に生じる振動を抑制するため、固有振動数を適宜変更できることが望ましい。
【０００６】
本願は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、筐体の固有振動数を適切に変更することができる振動制御装置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】
本願に係る振動制御装置は、直方体形状の筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内側から外力を付与する外力付与部と、外部より供給される音響信号の周波数特性と筐体の固有振動数とに応じて外力付与部を制御して筐体の固有振動数を変更する制御部と、を備え、前記制御部は、前記外部より供給される音響信号の周波数特性を解析する周波数解析処理と、前記周波数解析処理の結果に応じて、前記固有振動数を所定量だけずらす固有振動数変更処理と、前記筐体の共振によって生じる振動の大きさを判定する判定処理と、を実行することを特徴とする。ここで、本願における振動制御装置とは、スピーカ等の音を放音する装置でもよく、ハードディスクレコーダのように動作時に振動する装置でもよく、あるいは信号を増幅するアンプ装置などでもよい。
【０００８】
当該振動制御装置では、制御部は、筐体の内部に設けられた外力付与部を制御して筐体の内側から外力を付与することで、筐体の固有振動数を変更する。例えば、筐体は、内向きの外力が付与された場合、剛性が高くなった状態と等価となり、固有振動数が高くなる。一方で、例えば、筐体は、外向きの外力が付与された場合、剛性が低下した状態と等価となり、固有振動数が低くなる。制御部は、外部の音源等から供給される音響信号の周波数特性と、筐体の固有振動数とに応じて外力付与部を制御し、固有振動数を変更する。これにより、例えば、筐体の固有振動数と音響信号の周波数特性のピークとが重ならないようにして、固有振動数に相当する周波数が過剰に増幅等されることを防ぐことが可能となる。また、固有振動数を音響信号の特定の周波数に一致させることで、特定の周波数を増幅等することが可能となる。
また、当該振動制御装置では、制御部は、音響信号の周波数特性を解析し、解析結果に応じて外力付与部を制御し、固有振動数をずらす処理を実行する。また、制御部は、筐体の共振によって生じる振動の大きさを判定する。これにより、制御部は、例えば、筐体に発生している振動の大きさが許容される範囲外である場合に、再度、固有振動数を変更して振動を抑制することが可能となる。
また、本願に係る別の側面の振動制御装置は、直方体形状の筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の内側から外力を付与する外力付与部と、外部より供給される音響信号の周波数特性と前記筐体の固有振動数とに応じて前記外力付与部を制御して前記筐体の固有振動数を変更する制御部と、前記固有振動数を、前記音響信号の周波数特性におけるピークに応じた周波数から所定量だけずらす第１モードと、前記固有振動数を前記ピークに応じた周波数に一致させる第２モードとを切り替える指示を前記制御部に対して行う操作部と、を備えることを特徴とする。
これにより、例えば、筐体の固有振動数と音響信号の周波数特性のピークとが重ならないようにして、固有振動数に相当する周波数が過剰に増幅等されることを防ぐことが可能となる。また、固有振動数を音響信号の特定の周波数に一致させることで、特定の周波数を増幅等することが可能となる。
また、当該振動制御装置では、ユーザは、操作部を操作することで、筐体に発生する振動を抑制等する第１モード、又は筐体に発生する共振を利用する第２モードを選択することが可能となる。
【０００９】
また、本願に係る振動制御装置において、外力付与部は、筐体が有する複数の面のうち、互いに対抗する第１面及び第２面に対して第１面及び前記第２面に垂直な方向に向かって外力を付与する構成でもよい。
【００１０】
当該振動制御装置では、外力付与部は、直方体形状の筐体における対向する２つの面（第１面及び第２面）に対して垂直に外力を付与することで、第１面及び第２面に対してより均等に外力を付与して固有振動数を変更することが可能となる。
【００１１】
また、本願に係る振動制御装置において、外力付与部は、第１面の内壁に固定された第１当接板と、第２面の内壁に固定された第２当接板と、第１面及び第２面に対して垂直な方向に向かって設けられ第１当接板及び第２当接板を互いに連結する連結棒と、連結棒の長さを調整する調整部と、を有する構成でもよい。
【００１２】
当該振動制御装置では、外力付与部は、調整部を駆動して連結棒の長さを変更することで、第１当接板から第１面に加える外力の大きさと、第２当接板から第２面に加える外力の大きさとを同時に変更することが可能となる。
【００１３】
また、本願に係る振動制御装置は、筐体は、スピーカエンクロージャーであり、外部より供給される音響信号を放音するスピーカユニットをさらに備える構成としてもよい。
【００１４】
当該振動制御装置は、スピーカエンクロージャーにスピーカユニットが取り付けられたスピーカとして構成される。例えば、制御部は、スピーカエンクロージャーの固有振動数を、スピーカユニットから放音される音の周波数特性のピークからずらすことで、放音中にスピーカエンクロージャーに発生する共振と音響信号の周波数特性のピークとが重ならないようにして、固有振動数に相当する周波数が過剰に強調されることを防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本願に係る振動制御装置によれば、筐体の固有振動数を適切に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係るスピーカの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】スピーカの電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】制御部による共振制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】曲データを解析した解析結果の周波数特性を示す図である。
【図６】別例のスピーカの斜視図である。
【図７】別例のオーディオ機器の斜視図である。
【図８】別例のオーディオ機器の斜視図である。
【図９】別例のレコーダの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の振動制御装置を具体化した一実施形態として、図１に示すスピーカ１０について説明する。図１は、本実施形態のスピーカ１０の外観を示す斜視図である。図１に示すように、スピーカ１０は、直方体形状の密閉型のスピーカエンクロージャー１１と、スピーカユニット１３，１４と、操作部１６とを備える。スピーカ１０は、外部音源から入出力部３９（図３参照）に供給された音響信号を図示しない増幅部で増幅した音を放音する音響装置である。
【００２４】
スピーカエンクロージャー１１は、有底箱型のキャビネット２０の前面にバッフル板２１が取り付けられた中空の箱型に形成され、全体として上下方向に長い直方体形状をなしている。スピーカエンクロージャー１１は、例えば、木材、合成樹脂、金属もしくはそれらを張り合わせた合成材等により形成されている。バッフル板２１は、当該バッフル板２１を貫通する複数の取り付けねじ（図示略）を螺合させ、キャビネット２０の前方側に設けられた開口に取り付けられている。以下の説明では、図１に示すように、バッフル板２１側を正面として見た場合のスピーカ１０に対する各方向を、載置面側を下方として上下方向、左右方向及び前後方向と称して説明する。
【００２５】
２つのスピーカユニット１３，１４は、上下方向に沿って並設されバッフル板２１に取り付けられている。スピーカユニット１３，１４は、ボイスコイルやマグネット等を備え、バッフル板２１を貫通して形成された取付け穴２１Ａ（図２参照）に挿入された状態でバッフル板２１に対して固定されている。スピーカユニット１３は、例えば、スピーカユニット１４に比べて口径の小さいコーン型の振動板を備え、より高域の再生を得意とする構造となっている。例えば、スピーカユニット１３は、可聴域の周波数範囲内において、高い周波数帯域の音を出力するのに最適化されたツイーターとして機能する。また、スピーカユニット１４は、例えば、可聴域の周波数範囲内において、より低い周波数帯域の音を出力するのに最適化されたウーファとして機能する。
【００２６】
また、操作部１６は、キャビネット２０の上面２３に取り付けられている。操作部１６は、ユーザの操作の受け付け等を行うインタフェースである。操作部１６は、例えば、設定情報等の表示や、電源のオン・オフ、音量の変更等の操作が可能なタッチパネル等のインタフェースを備える。また、ユーザは、操作部１６を操作することで、後述するアクチュエータ３５の制御やモードの切り替えが可能となっている。なお、操作部１６は、タッチパネルに限らず、表示部とは別にユーザの操作を受け付けるダイヤルスイッチやスライドスイッチ等を備えてもよい。
【００２７】
図２は、図１に示すＡ−Ａ線で切断して右側から見たスピーカ１０の断面を示している。図１及び図２に示すように、スピーカ１０は、当接板３１，３２と、連結棒３４と、アクチュエータ３５と、制御部３７とがスピーカエンクロージャー１１内に設けられている。当接板３１は、左右方向に長い長方形の板状に形成され、キャビネット２０の上面２３の内壁に平面を当接させた状態で固定されている。同様に、当接板３２は、左右方向に長い長方形の板状に形成され、キャビネット２０の下面２４の内壁に平面を当接させた状態で固定されている。当接板３１，３２は、上面２３及び下面２４の各々の中央部分に取り付けられている。当接板３１，３２は、同一の大きさとなっている。当接板３１，３２は、例えば、木材、合成樹脂、金属もしくはそれらを張り合わせた合成材等により形成されている。
【００２８】
連結棒３４は、上下方向に沿って延設された円柱形状をなし、上端部が当接板３１の中央部に固定され、下端部が当接板３２の中央部に固定されている。従って、連結棒３４は、前後方向及び左右方向において、スピーカエンクロージャー１１の中央部分に配置されている。また、当接板３１と当接板３２の上下方向の距離は、連結棒３４の上下方向の長さと同一となっている。連結棒３４は、例えば、スピーカエンクロージャー１１の向きを変えたとしても撓まない剛体で形成されることが好ましい。なお、連結棒３４の形状は、円柱に限らず、四角柱やＩ字断面の柱でもよい。
【００２９】
アクチュエータ３５は、連結棒３４の上下方向の中央部分に取り付けられている。アクチュエータ３５は、制御部３７からの制御に基づいて、当接板３１，３２の向きを変えずに連結棒３４の上下方向の長さだけを変更可能に構成されている。これにより、制御部３７は、当接板３１，３２によってキャビネット２０の上面２３及び下面２４を外側向きに押圧する力又は内側向きに引っ張る力を制御可能となっている。アクチュエータ３５の構成は、連結棒３４の長さが変更可能な構成であれば特に限定されない。例えば、アクチュエータ３５は、駆動源としてのモータと、複数の歯車部材と、出力軸等を備え、モータの回転動作を歯車部材によって出力軸の直線動作に変換する構成でもよい。また、連結棒３４を、上下方向の中央部で分断し、上方側の第１棒３４Ａと、下方側の第２棒３４Ｂとの２つの棒材で構成してもよい。そして、アクチュエータ３５は、出力軸によって第１棒３４Ａを第２棒３４Ｂに対して相対的に上下方向へ移動させ、連結棒３４の長さを変更する構成でもよい。
【００３０】
また、制御部３７は、スピーカエンクロージャー１１内における後方側の下面２４上に取り付けられている。また、スピーカエンクロージャー１１は、後方側の背面２６の下端部に入出力部３９が取り付けられている。図３は、スピーカ１０の電気的構成を示している。制御部３７は、例えば、ＣＰＵを主体として構成された処理回路を備え、スピーカ１０に取り付けられた各種機器（アクチュエータ３５など）を制御可能となっている。例えば、制御部３７は、スピーカエンクロージャー１１の背面２６に取り付けられた入出力部３９から入力された音響信号をスピーカユニット１３，１４から放音する処理を行う。また、制御部３７は、例えば、操作部１６に対するユーザからの操作内容に応じて、音響信号の音量や音質等を制御する。
【００３１】
また、本実施形態のスピーカ１０は、上面２３に検出部４１が取り付けられている。検出部４１は、上面２３の中央部に取り付けられている（図１及び図２参照）。検出部４１は、スピーカユニット１３，１４の放音時にスピーカエンクロージャー１１に発生する共振による振動を検出可能な振動センサを備える。この振動センサは、例えば、ピエゾ素子等を備えるセンサを備え、上面２３の平面に対して垂直な方向の振動を検出可能となっている。なお、振動センサは、上面２３の平面に垂直な方向に加え、平面に平行な方向の振動も検出できる３軸方向の振動が検出可能な構成でもよい。そして、制御部３７は、検出部４１が検出した振動の大きさに応じた制御を実行する。また、検出部４１を取り付ける位置は、上面２３に限らず、背面２６やバッフル板２１でもよい。
【００３２】
ここで、上記したスピーカ１０では、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数に応じて、スピーカエンクロージャー１１に共振が発生する場合がある。この共振により、特定の周波数においてピーク又はディップが生じ、再生される音響信号の周波数特性に影響を及ぼす。本実施形態の制御部３７は、入出力部３９から入力された音響信号の周波数特性を解析する。そして、制御部３７は、解析した個々の音源の周波数特性に応じて、スピーカエンクロージャー１１内のアクチュエータ３５を駆動して当接板３１，３２が上面２３及び下面２４に加える力を変更する。これにより、制御部３７は、音源の周波数特性に応じてスピーカエンクロージャー１１の固有振動数を変更し音質の改善を図ることが可能となっている。
【００３３】
詳述すると、スピーカエンクロージャー１１を中実の棒であると仮定した場合に、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数ｆは、次式で与えられる。
固有振動数ｆ＝λ／２πＬ・√（Ｅ／ρ）
ここで、λは、振動モードに応じて決まる無次元定数（２次断面モーメントに依存する値）を示している。Ｌは、中実の棒（スピーカエンクロージャー１１）の上下方向の長さを示している。また、Ｅは、ヤング率（縦弾性係数）を示している。ρは、単位体積当たりの質量を示している。
【００３４】
また、上記した変数のうち、ヤング率Ｅは、棒に加わる圧力変化によって変動し、次式で与えられる。
ヤング率Ｅ＝σ／ε
ここで、σは、棒の端面に加わる応力を示している。また、εは、応力によって棒に生じる歪みを示している。制御部３７は、アクチュエータ３５を制御することで上面２３及び下面２４に加わる応力を変更することが可能となっている。例えば、制御部３７は、アクチュエータ３５を駆動して上面２３及び下面２４を互いに近接させる内側方向へと力を加えた場合、上記した応力σが相対的に大きくなり、棒の剛性が高くなったのと等価な状態となる。制御部３７は、応力を大きくし、ヤング率Ｅを大きくすることで、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数ｆを高くすることが可能となる。スピーカエンクロージャー１１は、固有振動数ｆが変更されることで、スピーカユニット１３，１４の放音時の振動が伝わって生じる振動モードが変化する。スピーカエンクロージャー１１における固有振動数ｆは、１次モード、２次モード、３次モードと複数の固有振動数を持っているが、それらは相関的に変化していくため、アクチュエータ３５によって応力σを変化させることで全てのモードの固有振動数を変更することが可能となる。
【００３５】
また、逆に、制御部３７は、例えば、アクチュエータ３５を駆動して上面２３及び下面２４を互いに離間させる外側方向へと力を加えた場合、音楽を再生した際に上面２３及び下面２４に発生する応力σが相対的に小さくなり、棒の剛性が低くなったのと等価な状態となる。制御部３７は、応力を小さくし、ヤング率Ｅを小さくすることで、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数ｆを小さくすることが可能となる。
【００３６】
本実施形態の制御部３７では、抑制モード及び強調モードの２つのモードを備える。抑制モードでは、制御部３７は、例えば、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数ｆを、音源の周波数特性のピークとなる周波数の値からずらすことによって、スピーカエンクロージャー１１に発生する共振と音源の周波数特性のピークとが重ならないようになり、固有振動数ｆに相当する周波数が過剰に強調されることを抑制する。
【００３７】
また、強調モードでは、制御部３７は、例えば、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数ｆを、音源の特定の周波数に合わせて増幅させることによって、特定の音域を強調することが可能となる。例えば、制御部３７は、固有振動数ｆを低域の周波数に意図的に合わせることによって低域を強調させることができる。スピーカ１０は、ユーザが操作部１６を操作することによって、上記した２つのモードが切り替え可能となっている。
【００３８】
なお、制御部３７を、上記した２つのモードのうち、どちらか一方のみを備える構成としもよい。また、制御部３７は、アクチュエータ３５を駆動せず固有振動数ｆを変更しない通常モードを備えてもよい。また、制御部３７は、再生する音源の周波数特性に応じて自動でモードを切り替える構成でもよい。例えば、制御部３７は、高域や中域を中心とした楽曲を再生する場合には、周波数特性のピークをずらす抑制モードを設定し、低域を中心とした楽曲を再生する場合には、低域を強調する強調モードを自動で設定してもよい。
【００３９】
次に、制御部３７による固有振動数ｆを変更する共振制御処理の一例について、図４のフローチャートを用いて説明する。スピーカ１０は、外部音源（例えば、ＡＶレシーバ）から入出力部３９に供給された音響信号（例えば、曲データ）を解析し、上記した各モードに応じてアクチュエータ３５を駆動しながら曲データを再生する。なお、図４に示すフローチャートの内容は一例であり、各ステップの処理内容や順番を適宜変更してもよい。
【００４０】
まず、図４に示すステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１において、曲データの再生が開始される。例えば、ユーザは、操作部１６を操作してモードを設定した後、スピーカ１０に接続されたＡＶレシーバを操作して、好みの楽曲の再生を実行する。スピーカ１０は、ＡＶレシーバからユーザが選択した曲データが供給される。
【００４１】
制御部３７は、曲データが入出力部３９に供給されると、曲データの再生を開始する。また、制御部３７は、ユーザに現状の再生音に満足しているか否かの問い合わせを実施する（Ｓ１２）。例えば、制御部３７は、操作部１６のタッチパネルに「現状の再生音に満足していない場合は押下して下さい」との旨のボタンを表示する。
【００４２】
制御部３７は、例えば、操作部１６に表示した上記ボタンに対して所定の時間を経過しても入力がない場合、即ち、ユーザが現状の再生音に満足していると判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、後述するＳ２１以降の処理を実行する。この場合、制御部３７は、固有振動数ｆの変更を実施せずに再生を継続する。
【００４３】
一方で、ユーザから操作部１６のボタンを押下されたことを検出すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部３７は、供給された曲データの周波数特性を解析する（Ｓ１３）。周波数特性の分析方法は、例えば、特開２０１１−２２１１５７号公報に開示されている、音響信号に対し所定の時間間隔ごとの特徴点を抽出し比較等する方法を用いることができる。具体的には、単位時間における単位帯域毎の成分値を時間軸方向及び周波数軸方向に配列した成分行列と、当該成分行列を時間軸方向に移相した移相行列との各成分値の差異を算出したものから特徴となる値を抽出等することで曲データの周波数特性を分析してもよい。
【００４４】
なお、制御部３７は、曲データの再生中にリアルタイムに周波数特性を分析せず、予め曲データの周波数特性を解析してもよい。例えば、制御部３７は、曲データの周波数特性を解析するモードを備えてもよい。この場合、ユーザは、操作部１６を操作してスピーカ１０を解析するモードに設定しておき、ＡＶレシーバを操作して再生する予定の曲データをスピーカ１０に供給してもよい。これにより、制御部３７は、予め周波数特性の解析を実行しておくことで、曲データの再生中に周波数特性を解析する必要がなく、周波数特性の変化により迅速に対応して固有振動数ｆを変更することが可能となる。また、例えば、曲データに予め周波数特性の特徴点等の情報を付加しておき、制御部３７が、その付加情報に基づいて周波数特性を判定してもよい。
【００４５】
図５は、曲データの周波数特性の解析結果の一例を示している。図５の縦軸は、音量（ｄＢ）を示している。横軸は、周波数（Ｈｚ）を示している。実線で示す波形Ｗ１は、再生中の曲全体の平均的なスペクトラムを示している。また、破線で示す波形Ｗ２は、曲の瞬間的なスペクラムを示している。図５に示す解析された曲データは、瞬間的なスペクトラムが各周波数帯域で発生している（波形Ｗ２参照）。一方で、平均的な波形Ｗ１では、３００Ｈｚ付近において、一定の帯域幅をもったピークが生じ音量が増加している。この場合、制御部３７は、解析結果として例えば３００Ｈｚ付近にピークが発生したと判定する。
【００４６】
次に、制御部３７は、現在設定されているモードが抑制モードであるか否かを判定する（Ｓ１５）。抑制モードが設定されていた場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御部３７は、アクチュエータ３５を駆動し、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数ｆを曲データの周波数特性のピーク（例えば、３００Ｈｚ）から所定の値だけずらす制御を実行する（Ｓ１７）。固有振動数ｆは、１次モード、２次モード等の全てのモードが相関的に変化し、周波数特性のピークからずれた値となる。
【００４７】
例えば、制御部３７には、アクチュエータ３５を制御するパラメータ（モータの回転量など）と、パラメータを変更した場合の固有振動数ｆの値とが対応付けられたデータが設定されている。制御部３７は、この対応データに基づいて、アクチュエータ３５のモータを回転させ、所定値だけ固有振動数ｆを変更する。これにより、固有振動数ｆに相当する周波数が過剰に強調されることを抑制することが可能となる。
【００４８】
次に、制御部３７は、曲データの再生時にスピーカエンクロージャー１１に発生している共振による振動が予め設定された許容値の範囲内か否かを判定する（Ｓ１９）。制御部３７は、例えば、検出部４１が検出したキャビネット２０の上面２３に発生した振動の大きさが許容される範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１９）。
【００４９】
制御部３７は、振動の大きさが許容される範囲外である場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１７の処理を再度実行し、曲データの周波数特性のピークから固有振動数ｆをさらに所定値だけずらす制御を実行する。これにより、スピーカ１０に発生する振動を抑制することが可能となる。また、Ｓ１９において、制御部３７は、振動の大きさが許容範囲内である場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、曲データの再生が終了したか否かを判定する（Ｓ２１）。
【００５０】
一方で、Ｓ１５において、抑制モードが設定されていない、即ち、強調モードが設定されている場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、制御部３７は、固有振動数ｆを曲データの周波数特性のピークに一致させる制御を行う（Ｓ２３）。これにより、曲データの周波数特性のピークに固有振動数ｆを一致させて、スピーカエンクロージャー１１に共振を発生させ意図的にスピーカ１０を振動させることが可能となる。制御部３７は、アクチュエータ３５を駆動し、固有振動数ｆを曲データの周波数特性のピークに一致させた後、曲データの再生が終了したか否かを判定する（Ｓ２１）。
【００５１】
制御部３７は、Ｓ２１において、曲データの再生が終了していない場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、Ｓ１２からの処理を再度実行する。制御部３７は、ユーザが固有振動数ｆを変更した後の再生音に満足しているか否かの判定（Ｓ１２）を実行する。制御部３７は、再度、ユーザが満足していない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、曲データの周波数特性のピークを判定し（Ｓ１３）、判定後のピーク値に応じた各モードの制御（固有振動数ｆの変更）を実行する。制御部３７は、Ｓ１３からの処理を再度実行する際、例えば、設定されたモードが抑制モードのままで変更がなく、且つ解析結果のピーク値が略同一のままの場合、前回変更した後の固有振動数ｆからさらに所定値だけ固有振動数ｆを変更する。あるいは、制御部３７は、Ｓ１３からの処理を再度実行する際、例えば、設定されたモードが強調モードのままで変更がなく、且つ解析結果のピーク値が変動している場合、固有振動数ｆを変動後のピーク値い一致させる。なお、曲の再生中にユーザによってモードが変更されると、制御部３７は、変更後のモードに応じた制御を行う。また、Ｓ２１において、制御部３７は、曲データの再生が終了している場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００５２】
ここで、スピーカ１０は、振動制御装置の一例である。スピーカエンクロージャー１１は、筐体の一例である。スピーカユニット１３，１４は、処理部の一例である。上面２３及び下面２４は、第１面及び第２面の一例である。曲データの周波数特性のピークに起因してスピーカエンクロージャー１１に発生する振動の周波数は、振動周波数の一例である。当接板３１，３２は、第１及び第２当接板の一例である。アクチュエータ３５は、調整部の一例である。図４のＳ１３の処理は、周波数解析処理の一例である。Ｓ１７の処理は、固有振動数変更処理の一例である。Ｓ１９の処理は、判定処理の一例である。抑制モードは、第１モードの一例である。強調モードは、第２モードの一例である。
【００５３】
以上、上記した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
＜効果１＞制御部３７は、スピーカエンクロージャー１１内に設けられたアクチュエータ３５の駆動を制御して、キャビネット２０の上面２３及び下面２４に付与する圧力を変更し、スピーカエンクロージャー１１の固有振動数ｆを変更する。これにより、制御部３７は、曲データの再生時に、スピーカエンクロージャー１１に発生する共振と音源の周波数特性のピークとが重ならないようになり、固有振動数ｆに相当する周波数が過剰に強調されることを抑制し音質の改善を図ることが可能となる。また、例えば、ジャズなどの低域に周波数特性のピークが発生する曲データを再生する場合に、固有振動数ｆを周波数特性のピークに合わせることによって低域を強調することが可能となる。
【００５４】
＜効果２＞当接板３１，３２は、同一の大きさの長方形板状に形成され、上下方向において対象な配置となっている。また、連結棒３４は、上下方向に沿って延設された円柱形状をなし、上端部が当接板３１の中央部に固定され、下端部が当接板３２の中央部に固定されている。そして、アクチュエータ３５は、連結棒３４の上下方向の中央部分に取り付けられ、当接板３１，３２の向きを変えずに連結棒３４の上下方向の長さだけを変更可能に構成されている。このような構成では、制御部３７は、アクチュエータ３５を駆動することで、上面２３及び下面２４に同時に圧力を付与できるとともに、均等な圧力を付与することが可能となる。
【００５５】
＜効果３＞制御部３７は、検出部４１の検出結果に基づいて、スピーカエンクロージャー１１に発生する振動の大きさが許容範囲外である場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１７の処理を再度実行し、曲データの周波数特性のピークから固有振動数ｆをさらに所定値だけずらす制御を実行する。これにより、スピーカ１０に発生する振動を抑制することが可能となる。
【００５６】
＜効果４＞スピーカエンクロージャー１１は、上下方向に長い直方体形状をなしている。このような形状のスピーカエンクロージャー１１では、左右方向や前後方向で対向する面に力を付与した場合に比べて、上下方向（長手方向）で対向する面に力を付与した場合の方が、周波数の過剰な強調を抑制する効果等がより顕著に表れる。そこで、本実施形態の当接板３１，３２は、スピーカエンクロージャー１１の長手方向（上下方向）において互いに対向する上面２３及び下面２４に取り付けられている。これにより、固有振動数ｆに相当する周波数が過剰に強調されることをより効果的に抑制することが可能となっている。
【００５７】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、スピーカ１０を、一組の当接板３１，３２を備える構成としたが、これに限らない。例えば、図６に示すように、２組の当接板を備える構成としてもよい。図６に示すスピーカ６１は、左右方向に長い直方体形状のスピーカエンクロージャー６３と、左右方向に沿って並設されたスピーカユニット６５を備える。また、スピーカエンクロージャー６３内には、左右方向で互いに対向する当接板６７と、２つの当接板６７を互いに連結する連結棒６８とが設けられている。また、スピーカエンクロージャー６３内には、上下方向で互いに対向する当接板６９と、２つの当接板６９を互いに連結する連結棒７１とが設けられている。また、スピーカエンクロージャー６３内には、２つの連結棒６８，７１が互いに交差する中央部にアクチュエータ７３が設けられている。アクチュエータ７３は、連結棒６８の長さと連結棒７１の長さをそれぞれ独立して調整可能に構成されている。
【００５８】
また、スピーカ６１は、スピーカエンクロージャー６３の上面に、操作制御部７５が取り付けられている。操作制御部７５は、上記実施形態における操作部１６及び制御部３７の両方の機能を兼ね備えた装置である。操作制御部７５は、アクチュエータ７３の駆動を制御することで、スピーカエンクロージャー６３の上下方向で対向する面、及び左右方向で対向する面の各々に付与する圧力を制御する。このような構成では、４つの面で発生する振動のそれぞれの振動モードを変更して、音質の改善等を図ることが可能となる。
【００５９】
また、上記実施形態では、スピーカエンクロージャー１１に外力を付与する機構を、スピーカエンクロージャー１１内に設けたが、スピーカエンクロージャー１１の外部に設けてもよい。例えば、図７に示すオーディオ機器８１は、アーム部８３を把持して持ち運びが可能なスピーカ装置であり、近接無線通信等により転送される曲データを２つのスピーカユニット８５から放音する。スピーカユニット８５が取り付けられた筐体８７は、一方向に長い略直方体形状をなしており、長手方向で互いに対向する端面の外側に外力を付与する当接板８９がそれぞれ取り付けられている。アーム部８３は、筐体８７の長手方向に沿って延設され、２つの当接板８９を互いに連結したコ字状をなしている。アーム部８３には、アーム部８３の長手方向の長さを変更可能な調整機構９１が設けられている。このような構成では、ユーザが、調整機構９１を操作してアーム部８３の長さを変更することで、当接板８９が筐体８７に付与する外力を変更することが可能となる。その結果、ユーザは、筐体８７の固有振動数ｆを変更して、音質の改善等を図ることが可能となる。また、このオーディオ機器８１では、外力を付与する機構を筐体８７の外部に設けたことで、筐体８７内の容量をより大きく確保することが可能となっている。
【００６０】
また、上記実施形態における筐体に外力を付与する外力付与部の構成（当接板３１，３２、連結棒３４及びアクチュエータ３５）は一例であり、適宜変更可能である。例えば、外力付与部は、空気圧により筐体に外力を付与する機構でもよい。図８に示すオーディオ機器９５は、スピーカユニット９７が取り付けられた筐体９９の外側に当接部１０１が設けられている。当接部１０１は、中空の箱型に構成されており、内部の空気圧を変更するための供給部１０５が取り付けられている。供給部１０５は、空気を排気又は吸気するポンプを備え、ポンプの吸排気口がパイプ１０７を介して当接部１０１内の空間と連通している。供給部１０５は、当接部１０１内に空気を供給して気圧を高くする、又は当接部１０１内から空気を排出して気圧を低くする。このような構成では、オーディオ機器９５は、供給部１０５を駆動して当接部１０１内の気圧を変化することで、当接部１０１が筐体９９に付与する外力を変更し、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００６１】
また、上記実施形態では、上面２３や下面２４に対して、面と垂直な方向から外力を付与したが、これに限らず、所定の角度をもって付与する構成でもよい。
また、上記実施形態では、図４のフローチャートのＳ１２において、制御部３７は、ユーザが再生音に満足しているか否かの指示を受け付ける処理を実行したが、この処理を省略してもよい。例えば、制御部３７は、ユーザの指示を適宜受け付けずに、設定されたモード（抑制モードなど）に従って、自動で処理を継続してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、本願における振動制御装置としてスピーカ１０を例に説明したが、これに限らず、本願の振動制御装置としては、他の動作中に筐体に振動が発生する装置を採用することができる。例えば、本願における振動制御装置は、図９に示すレコーダ１１０でもよい。レコーダ１１０は、ブルーレイディスク（登録商標）やＤＶＤ（登録商標）等が再生可能なディスクユニット１１３を備えている。また、レコーダ１１０は、筐体１１５内に音楽や映像のデータを保存可能なハードディスク装置１１７を備えている。このような構成のレコーダ１１０では、ディスクユニット１１３を使用してＤＶＤ（登録商標）等を再生する動作、又はハードディスク装置１１７に保存されたデータを読み出す動作の際に、駆動される装置の振動に起因して筐体１１５に振動が発生する、あるいは発生した振動が処理される信号に外来ノイズとして重畳される虞がある。発生する振動の周波数は、駆動される装置（ディスクユニット１１３，ハードディスク装置１１７）の種類や再生するメディア（ＤＶＤ（登録商標），ブルーレイディスク（登録商標））の種類によって異なる。なお、ディスクユニット１１３及びハードディスク装置１１７は、本願における処理部の一例である。
【００６３】
そこで、図９に示すように、レコーダ１１０は、筐体１１５内に、当該筐体１１５に外力を付与する外力付与部１１９が２つ設置されている。外力付与部１１９の各々は、左右方向のそれぞれの端部部分に設けられ、筐体１１５の上下方向で対向する面の内側に固定された当接板１２０と、当接板１２０を上下方向で互いに連結する連結棒１２２と、連結棒１２２の長さを調整するアクチュエータ１２５とを備える。外力付与部１１９は、アクチュエータ１２５が駆動されることで、筐体１１５の上面及び下面に付与する応力を変更可能となっている。これにより、スピーカユニットを備えていないレコーダ１１０のような装置においても、動作時に発生する各装置の振動の周波数特性に応じて外力付与部１１９を駆動し、筐体１１５の振動によって発生する雑音や振動に起因した外来ノイズを低減することが可能となる。
【００６４】
また、上記実施形態では、制御部３７は、固有振動数ｆをずらず又は一致させる処理の基準となる周波数として、スピーカ１０で再生する曲データにおける曲全体の平均的なスペクトラムのピークを対象としたが、これに限らない。例えば、制御部３７は、アクチュエータ３５を駆動することで固有振動数ｆを変更可能な範囲（周波数帯域）の中で、再生する曲データの音量（ｄＢ）が最も高い周波数を基準として固有振動数ｆを変更してもよい。
次に、上記実施形態の内容から導き出される技術的思想について記載する。
（イ）
本願に係る振動制御装置は、直方体形状の筐体と、筐体に取り付けられる処理部と、筐体が有する複数の面のうち、互いに対向する第１面及び第２面に対して第１面及び第２面に垂直な方向に向かって外力を付与する外力付与部と、外力付与部を制御して筐体の固有振動数を変更し、処理部の動作に応じて筐体に発生する振動の振動周波数から固有振動数を所定量だけずらす、又は振動周波数と固有振動数とを一致させる制御部と、を備える構成でも良い。
当該振動制御装置では、制御部は、外力付与部を制御して筐体の第１及び第２面に対して外力を付与することで、筐体の固有振動数を変更する。例えば、筐体は、第１及び第２面に内向きの外力が付与された場合、剛性が高くなった状態と等価となり、固有振動数が高くなる。一方で、例えば、筐体は、第１及び第２面に外向きの外力が付与された場合、剛性が低下した状態と等価となり、固有振動数が低くなる。制御部は、処理部の動作に起因して筐体に発生する振動の振動周波数から固有振動数を所定量だけずらすことで、筐体に発生する振動を抑制等することが可能となる。また、制御部は、振動周波数と固有振動数とを一致させることで、意図的に共振を発生させることが可能となる。
（ロ）
前記処理部は、
スピーカユニットであり、
前記制御部は、
外部より前記スピーカユニットへ供給される音響信号の周波数特性を解析する周波数解析処理と、
前記周波数解析処理の結果に応じて、前記固有振動数を所定量だけずらす固有振動数変更処理と、
前記筐体の共振によって生じる振動の大きさを判定する判定処理と、を実行する。
当該振動制御装置では、制御部は、音響信号の周波数特性を解析し、解析結果に応じて外力付与部を制御し、固有振動数をずらす処理を実行する。また、制御部は、筐体の共振によって生じる振動の大きさを判定する。これにより、制御部は、例えば、筐体に発生している振動の大きさが許容される範囲外である場合に、再度、固有振動数を変更して振動を抑制することが可能となる。
（ハ）
前記処理部は、
スピーカユニットであり、
前記振動制御装置は、
前記固有振動数を、外部より前記スピーカユニットへ供給される音響信号の周波数特性におけるピークに応じた周波数から所定量だけずらす第１モードと、前記固有振動数を前記ピークに応じた周波数に一致させる第２モードとを切り替える指示を前記制御部に対して行う操作部を備える。
また、当該振動制御装置では、ユーザは、操作部を操作することで、筐体に発生する振動を抑制等する第１モード、又は筐体に発生する共振を利用する第２モードを選択することが可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
１０  スピーカ、１１  スピーカエンクロージャー、１３，１４  スピーカユニット、２３  上面、２４  下面、３１，３２  当接板、３４  連結棒、３５  アクチュエータ、３７  制御部。
【図１】
0006784017.tif 000002
【図２】
0006784017.tif 000003
【図３】
0006784017.tif 000004
【図４】
0006784017.tif 000005
【図５】
0006784017.tif 000006
【図６】
0006784017.tif 000007
【図７】
0006784017.tif 000008
【図８】
0006784017.tif 000009
【図９】
0006784017.tif 000010