(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカユニットと、該スピーカユニットの外面の全部を覆う高分子発泡体とを備え、
前記高分子発泡体が独立気泡の構造を有し、発泡倍率が１０〜３０倍に形成されたものであり、
前記スピーカユニットが、底板、振動膜、側板、磁石、および弾性部材を備え、前記磁石が前記振動膜と前記底板と前記側板の間に配置され、
スピーカユニットから発せられる発音振動を該高分子発泡体が増幅し、平面波として発し、
前記振動膜および前記磁石が振動し、
前記磁石の振動のうち低周波のものは前記弾性部材を介して前記底板に伝搬され、
中高音が前記振動膜側から、低音が前記底板から発生するようになっており、
高分子発泡体により前記スピーカユニットを覆うことによって、低音および中高音を混合し、前方に出力させる、
自共鳴発音型スピーカ。
【請求項２】
前記スピーカユニットに対する前記高分子発泡体の厚みが２ｍｍ以上４０ｍｍ以下である請求項１の自共鳴発音型スピーカ。
【請求項３】
前記高分子発泡体の外側において、発音振動を外部に伝達する被装着板を備えた請求項１または２のいずれかに記載の自共鳴発音型スピーカ。
【請求項４】
外部機器又は外部構造物に備わる筐体の内面に設置し、該筐体を前記被装着板として利用する請求項３の自共鳴発音型スピーカ。
【請求項５】
外部機器又は外部構造物の外側に前記被装着板を設け、該被装着板の裏面に前記高分子発泡体を装着する請求項３の自共鳴発音型スピーカ。
【請求項６】
前記被装着板が凹凸形状の場合に、前記スピーカユニットを仮固定し、該スピーカユニットと前記被装着板の間隙に前記高分子発泡体を注入し、前記スピーカユニットの外側を前記高分子発泡体により被覆し固化させた請求項４又は５の自共鳴発音型スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカを被覆体が被覆し、スピーカユニットによる発音振動を受け取り、増幅し、大きな音を発する仕組みを持つ自共鳴発音型スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３に示す発明が提案されている通り、薄型テレビ受像機のような薄型の音声画像ディスプレイおよびカーステレオのようなスピーカシステムに好適に使用できるスピーカ、スピーカを有する音声画像ディスプレイ、および前記スピーカを有するスピーカシステムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４１５７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５３９４２号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６６５１５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、スピーカユニットのフレームが外部に露出し防水上の問題がある、フレーム等の接着に両面粘着テープを用いるので剥がれ落ちやすい、ねじを用いて固定するときには音に歪が生じやすい等の問題があった。特に、被装着板が凹凸の場合、装着しようとする構造体の装着面が凹凸である場合、従来の手法の両面粘着テープやボルトを用いる方法では取り付けることすら困難であった。当然、音の増幅はできなかった。
【０００５】
また、従来のスピーカにおいて防水対応をするには、コーンやエッジなどスピーカを構成する部材に防水性の材料を選ぶだけでなく、内蔵するコイルや配線などにも対策をしなければならなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スピーカユニットと、該スピーカユニットの外面の全部を覆う高分子発泡体とを備え、前記高分子発泡体が独立気泡の構造を有し、発泡倍率が１０〜３０倍に形成されたものであり、前記スピーカユニットが、底板、振動膜、側板、磁石、および弾性部材を備え、前記磁石が前記振動膜と前記底板と前記側板の間に配置され、スピーカユニットから発せられる発音振動を該高分子発泡体が増幅し、平面波として発し、前記振動膜および前記磁石が振動し、前記磁石の振動のうち低周波のものは前記弾性部材を介して底板に伝搬され、中高音が前記振動膜側から、低音が前記底板から発生するようになっており、高分子発泡体によりスピーカユニットを覆うことによって、低音および中高音を混合し、前方に出力させる、自共鳴発音型スピーカである。  
【０００７】
ここでいう自共鳴発音型スピーカとは、スピーカユニットを覆う高分子発泡体が、内蔵したスピーカユニットによる発音振動を受け取り、増幅し、大きな音を発する仕組みを持つスピーカをいう。通常のスピーカの場合には大きな共鳴箱が必要となるが、本システムでは薄い板状や小型球体、その他の異形状等、比較的自由な形状により構築できる。
【０００８】
高分子発泡体によりスピーカユニットを覆う方法としては、スピーカユニットを内包するように行われる高分子発泡体の自然発泡、型内でスピーカユニットを内包するように行われる高分子発泡体の充填発泡、高分子発泡体へのスピーカユニットの埋め込み、スピーカユニットへの高分子発泡体の貼り付け等が挙げられる。自然発泡により高分子発泡体を設ける場合は、発泡後に所定厚さ・形状にカットすることによって寸法を整えることができる。自然発泡または充填発泡により、スピーカユニットを高分子発泡体で覆う場合には、スピーカユニットの形状の変形を伴わず、また熱によりスピーカユニットを損傷しないように行う。発泡温度は例えば、常温〜摂氏８０度程度において行うことが好ましい。
【０００９】
本発明による自共鳴発音型スピーカの製造方法について、例えば充填発泡による場合をより具体的に説明する。高分子発泡体として硬質ウレタン発泡体を用いる場合は常温にて雄雌金型内にスピーカユニットを仮固定し、液性高分子発泡材料を数秒以内に完全混合し、金型内に注入する。熱は発泡材料の発熱のみである。圧力はかけないでむしろ発泡時に起こる圧力は自然に外に抜けるようにすることで高倍率発泡体を得ることができる。なお、その他の発泡体の場合にはそれぞれの発泡方法に基づき加熱或いは加減圧によることもある。
【００１０】
高分子発泡体は独立気泡の構造を有するものであることが本発明に適する。また、発泡倍率は１０〜３０倍であることが好ましい。
【００１１】
ここでいう高分子発泡体には、硬質ウレタン発泡体、硬質ポリスチレン発泡体、硬質ポリエチレン発泡体、硬質ポリプロピレン発泡体、硬質フェノール発泡体、硬質ポリイミド発泡体、硬質ポリ塩化ビニル発泡体等が挙げられる。
【００１２】
高分子発泡体内に内蔵するスピーカユニットの種類としては、コーン型スピーカ、アクチュエータ型スピーカ、磁歪素子型スピーカ、圧電型スピーカ、ハイブリッドスピーカ等が挙げられる。
【００１３】
ここでいうコーン型スピーカとは、一般にダイナミック型スピーカユニットを用いるものであり、振動板の形式を備え、ボイスコイル直径に比べてかなり大きな径の円錐形（コーン）の振動板がついていることから名づけられたものである。振動板としてはドーム型や平面型のものを用いることもある。
【００１４】
ここでいうアクチュエータ型スピーカとは、音声電流を振動に変え、その振動を被装着物に密接着することで被装着物から発音する方式のスピーカのことである。振動スピーカ等とも呼ばれ、コーン紙等の特定の振動板を有さず任意の被装着物を発音振動体として用いるものである。
【００１５】
ここでいう磁歪素子型スピーカとは、単結晶超磁歪材料を素材として用いたスピーカで、電流を流すことで凹凸変形を起こし発音するスピーカのことである。
【００１６】
ここでいう圧電型スピーカとは、二つの圧電体の間に電圧をかけ、その電位差により生ずる金属変形によって振動を起こすことによるスピーカをいう。
【００１７】
ここでいうハイブリッドスピーカとは、振動膜での発音とアクチュエータ型スピーカでの振動とを組み合わせた複合型スピーカである。前記スピーカユニットは、振動膜に起因する音と磁石に起因する音を混合するハイブリットスピーカーであり、前記振動膜で発生した音声のうち、中高音の音声は、前記高分子発泡体に直接伝搬され、低音の音声は前記側板を通して前記底板に伝搬され、底板が振動することによって高分子発泡体に伝搬され、磁石の振動のうち低周波のものは底板に伝搬され、底板を振動させることが好ましい。
【００１８】
前記スピーカユニットに対する前記高分子発泡体の厚みが２ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましい。高分子発泡体は、スピーカ本体を包み込みさらに共鳴する部分を確保するものとする。より具体的には、前記高分子発泡体の厚みの範囲は、２〜４０ｍｍであることが好ましい。小型の自共鳴発音型スピーカ（厚み１０〜２０ｍｍ程度）の場合、２ｍｍ〜１０ｍｍ（片側の寸法）が好ましく、中・大型の自共鳴発音型スピーカ（厚さ２０ｍｍ以上）の場合、３ｍｍ〜４０ｍｍ（片側の寸法）が好ましいが、スピーカユニットの種類・大きさ・形状・設置場所等を考慮して、これに限られず設定することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記高分子発泡体の外側において、発音振動を外部に伝達する被装着板を備えた自共鳴発音型スピーカである。
【００２０】
被装着板が高分子発泡体と接触していることにより、スピーカユニットからの振動が高分子発泡体を介して被装着板に伝わり、被装着板が鳴動して発音体として作用する。よって、一般的には振動しにくい金属等も被装着板の材質として用いることができる。被装着板としては、金属の他、ガラス、陶器、木、合成樹脂等を用いることもできる。
【００２１】
また、本発明は、外部機器ないし外部構造物に備わる筐体の内面に設置し、該筐体を前記被装着板として利用する自共鳴発音型スピーカである。
【００２２】
また、本発明は、外部機器ないし外部構造物の外側に前記被装着板を設け、該被装着板の裏面に前記高分子発泡体を装着する自共鳴発音型スピーカである。
【００２３】
ここでいう外部機器または外部構造物とは、自共鳴発音型スピーカとは別体の機器ないし構造物をいう。例えば、自動販売機、洗車機、洗濯機、その他各種工業機械や、公共構造物の壁面、柱、天井、床等の屋外工作物や、トイレ、バス、脱衣所、キッチン、天井裏等にある壁面、柱、天井、床等の屋内構造物が挙げられる。
【００２４】
ここでいう筐体とは、外部機器または外部構造物に備わるケーシング体、化粧板、保護板等の、外部機器または外部構造物の外側にある板体一般をいう。
【００２５】
また、本発明は、前記被装着板が凹凸形状の場合に、前記スピーカユニットを仮固定し、該スピーカユニットと前記被装着板の間隙に前記高分子発泡体を注入し、前記スピーカユニットの外側を前記高分子発泡体により被覆し固化させたことからなる自共鳴発音型スピーカである。
【００２６】
高分子発泡体はスピーカユニットの振動を妨げないように、かつ、スピーカユニットに密着させて設けることが好ましい。例えば、スピーカユニットがコーン型スピーカである場合には、コーン（振動板）がある程度の自由度をもって振動し、ボイスコイルまたはそれと同等の振動を高分子発泡体の被覆部にきちんと伝えることが望ましい。また例えば、本発明による自共鳴発音型スピーカを被装着板に装着する場合には、スピーカを最も効率よく駆動すべく、装着する筐体へ直接発泡取り付けを行うことが望ましい。自共鳴発音型スピーカの被装着面が凹凸な形状の構造体であっても、自共鳴発音型スピーカを密着して取り付けることができ、非常にきれいな音の増幅が可能となる。
【００２７】
本発明によれば、高分子発泡体の表面に防水層のコートを施すのみで防水対策をすることができる。また、防水対策として高分子発泡体の表皮に防水層のコートを施すだけでなく、強酸や強アルカリといった化学薬品への対策でも、耐酸、耐アルカリ材料によるコート施工により、そうした液体中或いは蒸散状態の空気中でも発音が可能となる。
【００２８】
本発明によって、スピーカユニットを高分子発泡体で包むと、内部のスピーカユニットが発する熱が籠もってしまうことがあり得る。そこで熱対策として、定格入力の数分の一で運用するか、或いは、サーモスイッチを隣接設置することで、電流遮断回路または電流低減回路を設けることが好ましい。
【００２９】
本発明の自共鳴発音型スピーカを加速度がかかる方向軸に対して直角になるように配置することで、加速度の影響を受けずに動作させることができる。例えば、宇宙船や宇宙ステーション、ジェット機等の大きな加速度が働く乗物等に設置する場合に有効である。また、スピーカユニットのみならずスピーカユニットを包む高分子発泡体の全体で荷重を受けることと、高分子発泡体そのものに緩衝作用があることにより、内部のスピーカユニットは損傷を受けにくくなる。
【００３０】
本発明の自共鳴発音型スピーカにおいては、アンプ、電源等をスピーカユニットとともに高分子発泡体に内包することもできる。また、これらについて有線構造のみならず無線構造とすることも本発明の適用を妨げるものではない。
【００３１】
本発明の自共鳴発音型スピーカの応用例として、各種水まわり機器、各種油煙、埃発生する工場並びに工場内で稼動する機械器具に設置すること等が挙げられる。
【００３２】
公共の場で、金属板、壁材や床材、天井材について、例えば、公共の場において突起や、傷つきやすい面が無い状態で、壁面、天井、柱面、床面から音を発したい場合でも、本発明に拠れば、スピーカを露出させることなく壁面、天井、床面から音を発することが可能となる。
【００３３】
この場合、取り付けるべき壁面、天井、柱面、床面の背面に、発音したい音量が得られるように充分な高分子発泡体の寸法形状とし、密着取り付けすることで発音が可能となる。
【００３４】
本発明による自共鳴発音型スピーカは、薄型パネル状の障子や屏風に設けることが可能である。
【００３５】
前記自共鳴発音型スピーカが所定間隙で枕、衣服、マットレス又は座席の上に向き合うように一対が立設されたことを特徴とする自共鳴発音型スピーカが好ましい。
【００３６】
公共空間で音源を露出できない箇所である、公共の壁面、柱、天井等の屋外工作物等を被装着板で保護し、被装着板の裏面に自共鳴発音型スピーカを装着することができる。これにより、自共鳴発音型スピーカの取付けの便宜を図ることができ、同時に、接触する高分子発泡体の振動により被装着板を鳴動させて発音体とすることができる。
【００３７】
金属で保護しなければならない箇所である、自動販売機、洗車機、洗濯機、各種工業機械に備わる金属板を被装着板として利用し、被装着板の裏面に自共鳴発音型スピーカを装着することができる。また、これらの機器ないし装置に備わる金属板のみならず、各種表示部のパネル等を被装着板として利用し、その裏面に自共鳴発音型スピーカを装着することもできる。これにより、自共鳴発音型スピーカの取付けの便宜を図ることができ、同時に、接触する高分子発泡体の振動により被装着板を鳴動させて発音体とすることができる。
【００３８】
水がかかりやすい箇所である、トイレ、バス、脱衣所、キッチン、天井裏等の機器に備わる筐体を被装着板として利用し、被装着板の内面に自共鳴発音型スピーカを装着することができる。これにより、自共鳴発音型スピーカの取付けの便宜を図ることができ、同時に、接触する高分子発泡体の振動により被装着板を鳴動させて発音体とすることができる。
【００３９】
本発明の自共鳴発音型スピーカを水泳プールのレーンマーカーに適用してもよい。
【００４０】
本発明の自共鳴発音型スピーカを目の不自由な人向けの案内用サウンドレーンマーカーとして適用してもよい。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の自共鳴発音型スピーカによれば、高分子発泡体により音源であるスピーカユニットを包囲することで、スピーカユニットのみでは発音しにくかったり、音量が小さかったりする場合でも、高分子発泡体が共鳴し、大きな音としたり、豊かな音質としたりすることができる。より具体的には、高分子発泡体を経て平面波として外部に音を発することが可能となり、また、高分子発泡体の大きさ・形状等により、音の指向性を向上させ、音を増幅し、さらに低音部等を選択的に増幅する等して音の制御を多彩なものとすることができる。また、高分子発泡体の増幅機能によって、より低出力の発音振動のエネルギーを効率的に生かすことができ、ノイズ等を減少させることができる。
【００４２】
スピーカユニットとしてコーン型スピーカを用いる場合は、スピーカユニットから発せられる音を高分子発泡体により増幅し、平面波として音を外部に伝えることが可能となる。コーン型スピーカから発せられる音は通常、球面波として乱反射し、遠くなるに従い不明瞭な音となってしまう等の問題があるところ、平面波として音を発することにより、例えば、直進性を向上させ減衰しにくい音とすることができる等の利点がある。ここにおいて、高分子発泡体は、コーン（振動板）がある程度の自由度をもって振動することを許容するものであり、かつ、その発音振動を共鳴させ、増幅する機能を奏することとなる。
【００４３】
また、スピーカユニットとして磁歪素子型スピーカを用いる場合は、スピーカユニットから発せられる音を高分子発泡体により共鳴させて増幅することができる。例えば、高分子発泡体の平面面積を大きく設定することにより、高分子発泡体で覆わない場合と比べて、特に低音部を豊かにすること等ができる。スピーカユニットとしてハイブリッドスピーカを用いる場合も同様の効果を奏する。また、スピーカユニットを高分子発泡体で覆うこと自体により、ハイブリッドスピーカと同じような効果を奏するということもできる。
【００４４】
また、スピーカユニットとしてアクチュエータ型スピーカを用いる場合は、高分子発泡体により発音振動を共鳴させて音を外部に発することを可能とする。アクチュエータ型スピーカは振動体がなければ発音しないところ、高分子発泡体は、上記のような増幅機能のみならず、発音体としても作用することとなる。
【００４５】
本発明の自共鳴発音型スピーカにおいては、スピーカユニットのフレームが外部に露出しないので、防水効果がある。これにより、例えば、自共鳴発音型スピーカを水泳プールのレーンマーカーに取り付けることができ、水中サウンドレーンマーカーを低コストで実現することができる。
【００４６】
本発明の自共鳴発音型スピーカにおいては、スピーカユニットのフレーム等の接着に特別にテープを用いる必要をなくすことができるので、テープが剥がれ落ちる等の問題が生じない。ねじを用いてフレームを固定する必要をなくすことができるので、音に歪が生じない。
【００４７】
本発明の自共鳴発音型スピーカは、高分子発泡体で覆うことによって圧力変化に強く、耐圧防爆仕様とすることができる。例えば、宇宙船・宇宙ステーション等の気圧変化の著しい空間においても、自共鳴発音型スピーカを使用し、音を出すことができる。また、高分子発泡体で覆うこと全閉構造により、電気火花により爆発性ガスに引火することがないという意味においても防爆仕様とすることができる。
【００４８】
本発明において、高分子発泡体の厚みを２ｍｍ以上４０ｍｍ以下とすることにより、上記のような共鳴・増幅効果を得る最低限の共鳴部を得ることができる。
【００４９】
本発明において、高分子発泡体の外側に、発音振動を外部に伝達する被装着板を設けることにより、自共鳴発音型スピーカの取付けの便宜を図ることができ、同時に、被装着板を鳴動させて発音体とすることができる。
【００５０】
本発明において、自共鳴発音型スピーカを外部機器ないし外部構造物に備わる筐体の内面に設置し、筐体を被装着板として利用することにより、別途の被装着板を設ける必要がなく、既存設備への取付けの便宜を図ることができる。
【００５１】
本発明において、外部機器ないし外部構造物の外側に被装着板を設け、被装着板の裏面に高分子発泡体を装着することにより、既存設備の筐体等の裏面に自共鳴発音型スピーカを設置することが困難な場合等にも、自共鳴発音型スピーカを安価に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態１に係る自共鳴発音型スピーカの要部を示す縦断面図と横断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は同実施形態２の自共鳴発音型スピーカの腰部の断面を示す縦断面図と横断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態３の自共鳴発音型スピーカの要部を示す縦断面図と横断面図である。
【図４】本発明の実施形態４の共鳴発音型スピーカの要部を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態５の自共鳴発音型スピーカを備えたジャケットを着て自転車を運転する様子を示す斜視図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態５の自共鳴発音型スピーカの縦断面図（相互に直交する直交面で切断）である。
【図７】本発明の実施形態６の自共鳴発音型スピーカを備えたジャケットを着て自転車を運転する様子を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態７の自共鳴発音型スピーカを備えた座席に乗って自動車を運転する様子を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態８の自共鳴発音型スピーカを備えた枕を使用して就寝する様子を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態９の自共鳴発音型スピーカを備えた歯科治療装置を使用して治療を受ける患者の様子を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施形態１０の自共鳴発音型スピーカを含む構造物の斜視図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は横断面図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施形態１１の自共鳴発音型スピーカを含む構造物の斜視図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は横断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の実施形態１２の自共鳴発音型スピーカを含む筺体の斜視図、（ｂ）は筺体の断面図である。
【図１４】本発明の実施形態１３の自共鳴発音型スピーカを凹凸のある被装着面に固定した状態を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の実施形態１４の自共鳴発音型スピーカの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明を自共鳴発音型スピーカに適用した実施形態１〜１４について図面を参照して詳細に説明する。
【００５４】
実施形態１の自共鳴発音型スピーカ１について図１を参照して詳細に説明する。この自共鳴発音型スピーカ１は、アクチュエータ型スピーカユニット２（以下、特に明示する場合を除きスピーカユニット２という）と、このスピーカユニット２の外面の全部を覆う高分子発泡体３とを備え、スピーカユニット２と高分子発泡体３とが一体的になるように成形することを特徴とする。
【００５５】
高分子発泡体３の厚みの範囲は、共鳴部が確保できるようになっている。
【００５６】
高分子発泡体３からスピーカユニット２までの共鳴部の厚みの範囲は２ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましい。より具体的には、小型のスピーカユニット２（厚み１０〜２０ｍｍ）の場合、高分子発泡体３の厚みが２ｍｍ〜１０ｍｍ、中・大型のスピーカユニット２（厚さ２０ｍｍ以上）の場合、高分子発泡体３の厚みが３ｍｍ〜４０ｍｍであることが挙げられる。高分子発泡体３の共鳴部の横幅の範囲は１００〜１５０ｍｍが例示される。スピーカユニット２の横幅は３０ｍｍ以内が例示される。高分子発泡体３の共鳴部の横幅はスピーカユニット２の横幅の３倍〜５倍が好ましい。高分子発泡体３の共鳴部の長さは１８０〜２５０ｍｍが例示される。
【００５７】
高分子発泡体３は独立気泡の構造を有し、発泡倍率は１０〜３０倍であることが好ましい。
【００５８】
高分子発泡体３として、硬質ウレタン発泡体、硬質ポリスチレン発泡体、硬質ポリエチレン発泡体、硬質ポリプロピレン発泡体、硬質フェノール発泡体、硬質ポリイミド発泡体、硬質ポリ塩化ビニル発泡体等を用いることが挙げられる。
【００５９】
自共鳴発音型スピーカ１の製造方法は、常温にて雄雌金型内にアクチュエータ型スピーカユニット２を仮固定し、液状の高分子発泡材料（例えば、硬質ポリウレタン樹脂）を数秒以内に完全混合し、金型内に注入する。熱は発泡材料の発熱のみである。圧力はかけないでむしろ発泡時に起こる圧力は自然に外に抜けるようにすることで高倍率発泡体を得ることができることが好ましい。スピーカユニットを高分子発泡体で覆う場合には、スピーカユニットの形状の変形を伴わず、また熱によりスピーカユニットを損傷しないように行う。発泡温度は上記のように常温の他、例えば、常温〜摂氏８０度程度において行うことが好ましい。
【００６０】
高分子発泡体３によりスピーカユニット２を包囲することで、それらを共鳴させる共鳴効果を実現し、平面波として外部に音を発することができ、音質が豊かになる。フレームが外部に露出しないので、防水効果がある。フレーム等の接着に特殊なテープを用いる必要をなくすことができるので、テープが剥がれ落ちる問題が生じない。また、ねじを用いて固定する必要をなくすことができるので、音に歪が生じない。
【００６１】
実施形態２の自共鳴発音型スピーカ１１について図２を参照して詳細に説明する。実施形態２が実施形態１と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。この実施形態２はアクチュエータ型スピーカユニット２に代えて、コーン型スピーカ１２としたものである。
【００６２】
実施形態３の自共鳴発音型スピーカ２１について図３を参照して詳細に説明する。実施形態２が実施形態１と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。この実施形態２はアクチュエータ型スピーカユニット２に代えて、磁歪型スピーカ２２としたものである。磁歪型スピーカユニット２２は底部よりも面積が大きく設定された底板２２ａを備えることが好ましい。
【００６３】
実施形態１〜３の自共鳴発音型スピーカ１，１１，２１においては、スピーカユニットの埋設個数は１個には限定されず、２個以上でもよい。また、壁掛けスピーカ又は吊り下げスピーカとして利用可能である。
【００６４】
実施形態４の自共鳴発音型スピーカ１０１について図４を参照して説明する。実施形態４が実施形態１と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図４に示す実施形態４の自共鳴発音型スピーカ１０１は、スピーカユニット１０２と、高分子発泡体１０３と、を備えている。スピーカユニット１０２は、フレームを構成する底板１１４、側板１１５、上板１１６と、発音体である振動膜１５０、磁石（図示略）と、を備えるハイブリッドスピーカである。
【００６５】
磁石（図示略）は、例えば、フェライト系マグネットやネオジウム系マグネット等の永久磁石を使用することができるが、特に限定されない。振動膜１５０に起因する音と磁石（図示略）に起因する音とを混合し、共鳴効果を高めることができる。
【００６６】
振動膜１５０および側板１１５はアルミニウム合金から形成されている。使用できるアルミニウム合金としては、例えば１０００系、２０００系、３０００系、５０００系、６０００系、および７０００系がある。これにより、自共鳴発音型スピーカ１０１で生じた熱は、高分子発泡体で包んでいるため、放熱できない。これを解消する為、一定温度で回路を遮断し、または、一定温度で回路の電流を低減するサーモチップ（図示略）を組み込む。
【００６７】
高分子発泡体１０３のうち、振動膜１５０に接する部分の厚みは２ｍｍ以上を確保することが好ましく、３ｍｍ以上を確保することがより好ましい。
【００６８】
実施形態４に係る自共鳴発音型スピーカ１０１の作用について以下に説明する。
【００６９】
中高音が表側（振動膜１５０側）から、低音が裏側（底板１１４）から発生するようになっている。振動膜１５０で発生した音声のうち、高音の音声は、上方に直接伝搬されるが、低音の音声は側板１１５を通して底板１１４に伝搬され、底板１１４が振動することによって高分子発泡体１０３に伝搬される。一方、磁石（図示略）の振動のうち、高周波のものはスピーカユニット１０２内部の弾性部材（図示略）で吸収されて底板１１４には伝わらないが、低周波のものは、弾性部材（図示略）を介して底板１１４に伝搬され、底板１１４が振動することによって低音の音声が再生される。
【００７０】
このように、実施形態４の自共鳴発音型スピーカ１０１は、１台で高音も低音も忠実に再生できるから、ウーハなどの低音再生用のスピーカを別に設ける必要がない。
【００７１】
高分子発泡体１０３によりスピーカユニット１０２を包囲することで、振動膜に起因する音と磁石（図示略）に起因する音を混合し、それらを共鳴させ、上方（前方）に出力させる共鳴効果を実現することができ、音質が豊かになる。フレームが外部に露出しないので、防水効果がある。フレーム等の接着に特殊なテープを用いる必要をなくすことができるので、テープが剥がれ落ちる問題が生じない。ねじを用いて固定する必要をなくすことができるので、音に歪が生じない。
【００７２】
実施形態５の自共鳴発音型スピーカ２０１について図５、６を参照して説明する。実施形態５が実施形態１と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図５、図６に示す実施形態５の自共鳴発音型スピーカ２０１は、スピーカユニット２０２と高分子発泡体２０３とを備えている。その一対がジャケット２００の肩部に向き合うように取り付けられたものである。図６（ａ）、（ｂ）に示す通り、高分子発泡体２０３はジャケット２００および使用者にフィットするように成形する。ジャケット２００を着た使用者は自共鳴発音型スピーカ２０１から発せられる音楽等を楽しむことができる。イヤホンのように耳に取り付ける必要が無く、信号音、警告音等の周囲の環境音も聞くことができるので、安全性が高い。図５では両肩の部分にそれぞれ自共鳴発音型スピーカ２０１が設けてあるが、腕部又は背部に設けてもよい。スピーカ２０２については実施形態１〜３を参照されたい。
【００７３】
実施形態６の自共鳴発音型スピーカ３０１について図７を参照して説明する。実施形態６が実施形態５と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図７に示す実施形態６の自共鳴発音型スピーカ３０１は、実施形態５の自共鳴発音型スピーカ２０１よりも肩部の高さを低くしたものである。人体の前後で湾曲状に形成されている。
【００７４】
実施形態７の自共鳴発音型スピーカ４０１について図８を参照して説明する。実施形態７が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図８に示す実施形態７の自共鳴発音型スピーカ４０１は、座席４００の背部の上部の頭側に一対を向き合うように取り付けられたものである。自共鳴発音型スピーカ４０１を取り付けた枕部と、座席４００とをヒンジで結合させ、回動させることが可能である。自共鳴発音型スピーカ４０１の詳細構造は実施形態１〜３を参照されたい。
【００７５】
実施形態８の自共鳴発音型スピーカ５０１について図９を参照して説明する。実施形態８が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図９に示す実施形態８の自共鳴発音型スピーカ５０１は、枕５００の両端部に一対を埋設したものである。自共鳴発音型スピーカ５０１については実施形態１〜３を参照されたい。枕５００に代えて、ベッドに自共鳴発音型スピーカ５０１を設けてもよい。
【００７６】
実施形態９の自共鳴発音型スピーカ６０１について図１０を参照して説明する。実施形態９が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図１０に示す実施形態９の自共鳴発音型スピーカ６０１は、医療機関、例えば歯科医院等の座席６００の背部の上部の頭側に一対を向き合うように取り付けたものである。自共鳴発音型スピーカ６０１については実施形態１〜３を参照されたい。座席６００は図１０に示す医療機関におけるものの他、映画館、コンサートホール等における座席に適用することができる。
【００７７】
実施形態１０の自共鳴発音型スピーカ７０１について図１１を参照して説明する。実施形態１０が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図１１に示す実施形態１０の自共鳴発音型スピーカ７０１は、公共空間で音源を露出できない箇所である、公共の壁面、柱、天井等、屋外工作物等の躯体７００で保護し、裏面にスピーカユニット７０２を被覆する高分子発泡体７０３を装着し、高分子発泡体７０３の増幅機能を用いて発音させることを可能とする。金属からなる躯体７００は、スピーカユニット７０２が発する振動を、高分子発泡体７０３を経て外部に伝達する被装着板として作用する。金属は一般に振動しにくいものであるところ、その金属に高分子発泡体７０３を装着し、高分子発泡体７０３と一体的に振動させることにより、金属を鳴動させて発音を可能とするものである。
【００７８】
実施形態１１の自共鳴発音型スピーカ８０１について図１２を参照して説明する。実施形態１１が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図１２に示す実施形態１１の自共鳴発音型スピーカ８０１は、実施形態７０１と概ね同様ではあるが、躯体７００が平面であったのに対し、躯体８００の形状がカーブ面である点で相違するものに適用された例である。
【００７９】
なお、図示は略すが、金属で保護しなければならない箇所である、自動販売機、洗車機、洗濯機、各種工業機械の裏面に自共鳴発音型スピーカを装着してもよい。また、水がかかりやすい箇所である、トイレ(本体、リモコン、部屋の壁天井床)、バス(本体、リモコン、部屋の壁天井床)、脱衣所、キッチンに適用してもよい。
【００８０】
実施形態１２の自共鳴発音型スピーカ９０１について図１３を参照して説明する。実施形態１２が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図１３に示す実施形態１２の自共鳴発音型スピーカ９０１は、筺体９００の中に直接、スピーカユニット９０２と、これを被覆する高分子発泡体９０３を装着したものであり、高分子発泡体９０３は外部に露出しないようになっている。
【００８１】
実施形態１３の自共鳴発音型スピーカ１００１について図１４を参照して説明する。実施形態１３が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図１４に示す実施形態１３の自共鳴発音型スピーカ１００１は、物体１００５の被装着面１０００が凹凸形状の場合に、直接、高分子発泡体１００３を注入し固化したものである。まず、スピーカユニット１００２を高分子発泡体１００３で被覆できるような位置に仮固定し、スピーカユニット１００２と被装着面１０００の間隙に高分子発泡体１００３を注入し、固化させたものである。固定が困難な凹凸形状の被装着面１０００でも簡単に自共鳴発音型スピーカ１００１を固定することができる。
【００８２】
実施形態１４の自共鳴発音型スピーカ１１０１について図１５を参照して説明する。実施形態１４が上記実施形態と共通する構成については、説明を援用し、主に、相違点について説明する。図１５に示す実施形態１４の自共鳴発音型スピーカ１１０１は、スピーカユニット１１０２とともに、アンプ１１２０、バッテリー１１３０、無線モジュール１１４０を高分子発泡体１１０３で被覆したものである。上記実施形態の自共鳴発音型スピーカはスピーカユニットから有線で外部のアンプ等と接続できるところ、実施形態１４の自共鳴発音型スピーカ１１０１は無線とすることによって自由に持ち運び使用できることとしたものである。自共鳴発音型スピーカ１１０１は、図１５で示すように高分子発泡体１１０３を用いてそのままクッションや枕としたり、自共鳴発音型スピーカ１１０１をさらに別の弾性体により包んでクッションや枕としたりすることもできる（図９参照）。
【００８３】
自共鳴発音型スピーカ１１０１の製造は、アンプ１１２０、バッテリー１１３０、無線モジュール１１４０を仮固定した上、これらを包み込むように高分子発泡体１１０３を充填発泡させて固化させることにより行う。スピーカユニット１１０２の外面は、その全部を高分子発泡体１１０３により覆うが、アンプ１１２０、バッテリー１１３０、無線モジュール１１４０については、必ずしもその全部が高分子発泡体１１０３により覆われる必要はなく、その一部が露出し、外部からの操作やメインテナンスの便宜を図ることとしてもよい。これに限らず、あらかじめ成形しておいた高分子発泡体１１０３をスピーカユニット１１０２に貼り付けて、アンプ１１２０、バッテリー１１３０、無線モジュール１１４０とともに一体化し、または、あらかじめ成形しておいた高分子発泡体１１０３にスピーカユニット１１０２、アンプ１１２０、バッテリー１１３０、無線モジュール１１４０を埋め込むことによって、自共鳴発音型スピーカ１１０１を製造することもできる。
【００８４】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。実施形態５〜９において、自共鳴発音型スピーカを移動可能、たとえば、自共鳴発音型スピーカと座席、枕等とをヒンジで結合させ、回動させるようにしてもよい。また、自共鳴発音型スピーカを座席又は枕に収容可能としてもよい。映画館では低音用のスピーカを別途設けてもよい。映画館では前方に配置される画面用の音と、座席の自共鳴発音型スピーカ１０から吹き替え音を出力させることもでき、音声と吹き替え音を同時に聞くことができる。さらに、壁掛けスピーカ又は吊り下げスピーカの用途に利用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１，１１，２１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１，１００１，１１０１・・・自共鳴発音型スピーカ
２，１２，２２，１０２，２０２，３０２，４０２，５０２，６０２，７０２，８０２，９０２，１００２，１１０２・・・スピーカユニット
３，１３，１０３，２０３，３０３，４０３，５０３，６０３，７０３，８０３，９０３，１００３，１１０３・・・高分子発泡体
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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