(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネットと、前記キャビネットに取り付けられた１つ以上のスピーカユニットと、前記キャビネットの内部に配置された、多孔性材料からなる気体吸着体とを備えるスピーカ装置であって、
前記スピーカユニットは、防湿部材で構成され、
前記スピーカ装置には、前記キャビネットの内部と外部を通気する管状の空洞を形成する管構造が設けられ、
前記管構造の音響インピーダンスと前記キャビネットの音響インピーダンスとによって決定される共振周波数は、前記スピーカ装置の音響インピーダンスの最低共振周波数よりも低く、
前記管構造は、前記キャビネットに取り付けられ、かつ前記管状の空洞が形成された、防湿部材で構成されるドロンコーンによって構成されることを特徴とする、スピーカ装置。
【請求項２】
前記ドロンコーンは、
前記キャビネットの内部から外部に向かう方向に第１貫通孔が形成された、防湿材料からなる第１振動板と、
開口が細長い第２貫通孔が形成され、かつ当該第２貫通孔の一方端を前記第１貫通孔と接続し前記第２貫通孔の一方の開口を覆うように前記第１振動板に取り付けられた、防湿材料からなるエッジと、
第３貫通孔が形成され、かつ当該第３貫通孔を前記第２貫通孔の他方端と接続し前記第２貫通孔の他方の開口を覆うように前記エッジに取り付けられた、防湿材料からなる第２振動板とを含み、
前記管状の空洞は、前記第１〜前記第３貫通孔によって構成されることを特徴とする、請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える、携帯端末機器。
【請求項４】
請求項１または２に記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える、映像機器。
【請求項５】
請求項１または２に記載のスピーカ装置と、
前記スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ装置に関し、より特定的には、多孔性材料からなる気体吸着体を用いてキャビネット容積を等価的に拡大させて低音再生能力を向上させたスピーカ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピーカ装置では、キャビネットの内部空室が呈する音響スティフネスの影響で、小型で低音再生が可能なスピーカ装置を実現することは困難であった。このキャビネットの内部空室の容積で決定される低音再生限界の課題を解決する１つの手段として、キャビネット内部に活性炭の塊を配置するスピーカ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図３４は、特許文献１に記載された従来のスピーカ装置の構造断面図である。
【０００３】
図３４において、従来のスピーカ装置は、キャビネット１、スピーカユニット２、気体吸着体３、支持部材４、ダイヤフラム５、ベント管６を備える。スピーカユニット２は、キャビネット１に取り付けられる。気体吸着体３は、空気分子の吸脱着作用を有する多孔性材料からなり、キャビネット１内部に配置される。図３４では、気体吸着体３は、多孔性材料である粒状の活性炭を凝集して塊状に形成した部材で構成される。支持部材４は、気体吸着体３を支持するように、キャビネット１内部に設けられる。支持部材４の全表面には、空気を通過させる細孔が設けられている。ダイヤフラム５は、キャビネット１の内部空室をそれぞれＲ１とＲ２とに仕切るように、キャビネット１内部に設けられる。ベント管６は、内部空室Ｒ１と内部空室Ｒ２を通気するように、ダイヤフラム５に設けられる。
【０００４】
このように構成されたスピーカ装置の動作を説明する。スピーカユニット２に音響信号が印加されると、スピーカユニット２の振動板が振動し、内部空室Ｒ１の空気の圧力が変化する。この圧力変化により、ダイヤフラム５が振動する。支持部材４の全表面には細孔が設けられているため、ダイヤフラム５の振動により、内部空室Ｒ２全体の空気の圧力が変化する。気体吸着体３は、内部空室Ｒ２の圧力変化に応じて、周囲の空気分子を吸脱着する。この吸脱着作用によって、内部空室Ｒ２の圧力変化が緩和され、内部空室Ｒ１の圧力変化も緩和される。このように、キャビネット１の内部空室全体の圧力変化が緩和されることになり、キャビネット１は等価的に大きな容積のキャビネットとして動作することになる。これにより、従来のスピーカ装置は、キャビネット１が小型であっても、あたかも大型のキャビネットにスピーカユニットを取り付けたかのように動作し、低音再生を可能にしていた。
【０００５】
しかしながら、スピーカユニット２の振動板やエッジを通じて、キャビネット１外部の湿気がキャビネット１内部へ流入してしまう。そして、気体吸着体３は、周囲の湿度が高くなると、空気中の湿気を吸着してしまい、気体吸着体３がもつ吸脱着作用が低下し、キャビネット容積の拡大効果が低下してしまう。そこで、特許文献１では、ダイヤフラム５を設けることで、キャビネット１外部から内部空室Ｒ２への湿気の流入を防いでいる。
【０００６】
しかしながら、スピーカ装置周囲の気温が上昇したり、スピーカ装置周囲の気圧が低下したりすると、内部空室Ｒ２に閉じ込められた空気が膨張し、さらには、気体吸着体３に吸着されていた空気分子も気体吸着体３から放出されてしまう。このため、ダイヤフラム５によって内部空室Ｒ２が完全に密閉されてしまうと、ダイヤフラム５がスピーカ装置の前面側に変位してしまう。ダイヤフラム５がスピーカ装置の前面側に変位すると、ダイヤフラム５の振動が阻害されて気体吸着体３による拡大効果が低下し、さらには、ダイヤフラム５が破壊されてしまうこともある。このような問題は、スピーカ装置周囲の気温が低下したり、スピーカ装置周囲の気圧が上昇する場合も起こる。
【０００７】
そこで、特許文献１では、ダイヤフラム５にベント管６を設けている。内部空室Ｒ２の空気が膨張／収縮したとき、その膨張／収縮に応じて空気はベント管６内を移動する。これにより、内部空室Ｒ２の空気の圧力上昇／圧力低下が抑制されるので、気体吸着体３による拡大効果の低下や、ダイヤフラム５の破壊を防いでいる。
【０００８】
さらに、特許文献１では、ベント管６内に０．０５ｍｍのパウダー状の活性炭（図示なし）を充填している。これは、スピーカユニット２の動作周波数帯域においてベント管６を通る空気の流れを効果的に禁じ、キャビネット１外部から内部空室Ｒ２への湿気の流入を最小限に抑えるためである。
【特許文献１】特表昭６０−５００６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ベント管６内に充填されるパウダー状の活性炭は、流動性を確保する必要がある点、静電気などが発生しやすいという点などから、一般的に取り扱いが難しくベント管６のような細い管の内部へパウダー状の活性炭を安定的に充填することは、非常に困難である。特許文献１には、直径が８［ｍｍ］、長さが約６０［ｃｍ］であるベント管６内に粒径０．０５［ｍｍ］のパウダー状の活性炭を充填する内容が開示されているが、これを実現するのは非常に困難である。このように、特許文献１に開示された従来のスピーカ装置では、キャビネット１外部から内部空室Ｒ２への湿気の流入を最小限に抑えることは、実質不可能であった。
【００１０】
それ故、本発明は、キャビネット外部から気体吸着体が配置されるキャビネット内部への湿気の流入を最小限に抑えることが可能なスピーカ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】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされた発明であり、本発明に係るスピーカ装置は、キャビネットと、キャビネットに取り付けられた１つ以上のスピーカユニットと、キャビネットの内部に配置された、多孔性材料からなる気体吸着体とを備えるスピーカ装置であって、スピーカユニットは、防湿部材で構成され、スピーカ装置には、キャビネットの内部と外部を通気する管状の空洞を形成する管構造が設けられ、管構造の音響インピーダンスとキャビネットの音響インピーダンスとによって決定される共振周波数は、スピーカ装置の音響インピーダンスの最低共振周波数よりも低いことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、管構造の音響インピーダンスとキャビネットの音響インピーダンスとによって決定される共振周波数は、スピーカ装置の音響インピーダンスの最低共振周波数よりも低く設定される。これにより、スピーカ装置周囲の気温や気圧の変動のように非常にゆっくりとした変動に対しては、空気を、キャビネット内部から外部へ（またはキャビネット外部から内部へ）、管状の空洞を通じて移動させることができる。一方で、スピーカユニットの動作周波数帯域における圧力変動のように非常に速い変動に対しては、管状の空洞を通じた、キャビネット内部から外部へ（またはキャビネット外部から内部へ）の空気の移動を、大幅に抑制することができる。また、スピーカユニットは防湿部材で構成される。このような構成により、本発明によれば、キャビネット外部から気体吸着体が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【００１３】
好ましくは、管構造は、キャビネットに取り付けられ、かつ内部に管状の空洞が形成された管状部材によって構成されるとよい。この場合においてさらに、スピーカ装置は、管状部材を冷却する冷却手段をさらに備えるとよい。または、スピーカ装置の近傍には、外部装置の発熱部品が配置されており、管状部材は、発熱部品と接するようにキャビネットに取り付けられるとよい。
【００１４】
また好ましくは、管構造は、内部から外部に向かう方向に第１貫通孔が形成されたキャビネットと、第１溝と当該第１溝の一方端に配置される第２貫通孔とが形成され、かつ当該第１溝の他方端を第１貫通孔と接続し当該第１溝を覆うようにキャビネットに取り付けられた板状部材とによって構成され、管状の空洞は、第１貫通孔、第１溝、および第２貫通孔によって形成されるとよい。この場合においてさらに、板状部材は、キャビネットと対向する面の第１溝とは異なる位置に形成された第２溝を有するとよい。または、キャビネットは、板状部材と対向する面の第１溝と対向しない位置に形成された第２溝を有するとよい。
【００１５】
また好ましくは、管構造は、第１溝と、当該第１溝の一方端に配置され、かつ内部から外部に向かう方向の第１貫通孔とが形成されたキャビネットと、第２貫通孔が形成され、かつ当該第２貫通孔を第１溝の他方端と接続し第１溝を覆うようにキャビネットに取り付けられた板状部材とによって構成され、管状の空洞は、第１貫通孔、第１溝、および第２貫通孔によって形成されるとよい。この場合においてさらに、板状部材は、キャビネットと対向する面の第１溝と対向しない位置に形成された第２溝を有するとよい。または、キャビネットは、板状部材と対向する面の第１溝とは異なる位置に形成された第２溝を有するとよい。
【００１６】
また好ましくは、管構造は、内部から外部に向かう方向に第１貫通孔が形成されたキャビネットと、第２貫通孔が形成され、かつ当該第２貫通孔が第１貫通孔と接続されるようにキャビネットに取り付けられた第１板状部材と、開口が細長い第３貫通孔が形成され、かつ当該第３貫通孔の一方端を第２貫通孔と接続し第３貫通孔の一方の開口を覆うように第１板状部材に取り付けられた弾性部材と、第４貫通孔が形成され、かつ当該第４貫通孔を第３貫通孔の他方端と接続し第３貫通孔の他方の開口を覆うように弾性部材に取り付けられた第２板状部材とによって構成され、管状の空洞は、第１〜第４貫通孔によって形成されるとよい。この場合においてさらに、第２板状部材は、第１板状部材との間で弾性部材を圧縮するように、第１板状部材に固定されるとよい。
【００１７】
また好ましくは、管構造は、ネジと、ネジが挿入される貫通孔であってネジのねじ山よりも深い溝を内面に有する貫通孔が形成されたキャビネットとによって構成され、管状の空洞は、ネジのねじ山と溝との間に形成されるとよい。
【００１８】
また好ましくは、管構造は、先端部がキャビネットの内部に到達するようにキャビネットに挿入され、かつ頭部から先端部に向かう方向に管状の空洞が形成されたネジによって構成されるとよい。
【００１９】
また好ましくは、管構造は、管状の空洞が形成されたキャビネットによって構成されるとよい。
【００２０】
また好ましくは、管構造は、スピーカユニットと、スピーカユニットと接触する部分に溝が形成されたキャビネットとによって構成され、管状の空洞は、スピーカユニットと溝との間に形成されるとよい。
【００２１】
また好ましくは、管構造は、キャビネットと、キャビネットと接触する部分に溝が形成されたスピーカユニットとによって構成され、管状の空洞は、キャビネットと溝との間に形成されるとよい。
【００２２】
また好ましくは、管構造は、キャビネットに取り付けられ、かつ管状の空洞が形成された、防湿部材で構成されるドロンコーンによって構成されるとよい。この場合においてさらに、ドロンコーンは、キャビネットの内部から外部に向かう方向に第１貫通孔が形成された、防湿材料からなる第１振動板と、開口が細長い第２貫通孔が形成され、かつ当該第２貫通孔の一方端を第１貫通孔と接続し第２貫通孔の一方の開口を覆うように第１振動板に取り付けられた、防湿材料からなるエッジと、第３貫通孔が形成され、かつ当該第３貫通孔を第２貫通孔の他方端と接続し第２貫通孔の他方の開口を覆うようにエッジに取り付けられた、防湿材料からなる第２振動板とを含み、管状の空洞は、第１〜第３貫通孔によって構成されるとよい。
【００２３】
また好ましくは、管状の空洞の近傍に設けられ、湿気を吸収する吸湿部材をさらに備えるとよい。
【００２４】
また好ましくは、キャビネットの内部の空室を第１空室と第２空室とに仕切る仕切板と、仕切板に取り付けられ、防湿部材で構成されるドロンコーンと、キャビネットの外部と第１空室を音響的に連結するポートとをさらに備え、スピーカユニットは、第１空室と接するようにキャビネットに取り付けられ、気体吸着体は、第２空室内に配置され、管構造は、第２空室とキャビネットの外部を通気する管状の空洞を形成するとよい。
【００２５】
また本発明は、携帯端末機器や映像機器にも向けられており、携帯端末機器や映像機器は、本発明のスピーカ装置と、当該スピーカ装置を内部に配置する筐体とを備える。また本発明は、車両にも向けられており、車両は、本発明のスピーカ装置と、当該スピーカ装置を内部に配置する車体とを備える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るスピーカ装置は、キャビネット外部から気体吸着体が配置されるキャビネット内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るスピーカ装置の構造断面図である。図１において、スピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット１１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３を備える。
【００２９】
キャビネット１１には、湿気を通さない材料からなる振動板およびエッジを有するスピーカユニット１２が取り付けられる。キャビネット１１は、湿気を通さない材料からなる。管構造Ｔは、キャビネット１１の内部と外部を通気させる管状空洞Ｔｈを形成する構造であり、キャビネット１１によって構成される。具体的には、キャビネット１１上面に貫通孔１１ｈが形成され、この貫通孔１１ｈによって管状空洞Ｔｈが形成される。管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、管構造Ｔの音響インピーダンスとキャビネット１１の音響インピーダンスとによって決定される共振周波数がスピーカ装置全体の音響インピーダンスの最低共振周波数よりも低くなるように、設定される。管状空洞Ｔｈの長さと有効半径の設定方法の詳細は、後述する。
【００３０】
気体吸着体１３は、空気分子の吸脱着作用を有する多孔性材料からなり、キャビネット１１内部に配置される。多孔性材料の一例としては、活性炭、カーボンナノチューブ、フラーレン、ゼオライト、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、マグネシア（ＭｇＯ）、四三酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）、およびモレキュラーシーブなどがある。
【００３１】
次に、図２を参照して、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径の設定方法について説明する。図２は、図１に示したスピーカ装置の機械等価回路を示す図である。
【００３２】
空気の粘性抵抗を考慮した管構造Ｔの音響インピーダンスＺTは、式（１）のように示される。
【数１】
0005198959.tif 000002
ただし、ＲTは空気の粘性抵抗を含めた管状空洞Ｔｈの機械抵抗、ＸTは管状空洞Ｔｈの質量、ｌは管状空洞Ｔｈの長さ、Ｒは管状空洞Ｔｈの有効半径、μは空気の粘性係数（１．８６×１０-5）、ρは空気の密度、Ｓdはスピーカユニット１２の振動板の有効振動面積とする。
【００３３】
気体吸着体１３を内部に配置したキャビネット１１の音響インピーダンスＺCは、式（２）のように示される。
【数２】
0005198959.tif 000003
ただし、ＲCは気体吸着体１３を含めたキャビネット１１の機械抵抗、ＣCは気体吸着体１３を含めたキャビネット１１の機械コンプライアンス、ｃは音速、ＶC’は気体吸着体１３を内部に配置したときのキャビネット１１の等価容積とする。
【００３４】
スピーカユニット１２の音響インピーダンスＺdは、式（３）のように示される。
【数３】
0005198959.tif 000004
ただし、Ｃdはスピーカユニット１２の支持系の機械コンプライアンス、ｍdはスピーカユニット１２の振動板の質量、ｍadはスピーカユニット１２の振動板の付加質量、ｒdはスピーカユニット１２の機械抵抗、ｒadはスピーカユニット１２の放射抵抗とする。
【００３５】
ここで、スピーカ装置全体の音響インピーダンスの最低共振周波数ｆC-dは、ＺCとＺdによって決定される共振周波数と一致し、式（４）のように示される。
【数４】
0005198959.tif 000005
一方、ＺCとＺTによって決定される共振周波数ｆC-Tは、式（５）のように示される。
【数５】
0005198959.tif 000006
管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（６）を満たすように、設定される。
【数６】
0005198959.tif 000007
【００３６】
次に、以上のように構成されたスピーカ装置の動作を説明する。スピーカユニット１２に音響信号が入力されると、スピーカユニット１２の振動板が振動し、キャビネット１１内部の空気の圧力が変化する。しかしながら、キャビネット１１内部の圧力変化は気体吸着体１３の吸脱着作用によって緩和されるので、キャビネット１１は等価的に大きな容積のキャビネットとして動作することになる。これにより、スピーカ装置は、キャビネットが小型であっても、あたかも大型のキャビネットにスピーカユニットを取り付けたかのように動作し、低音再生を可能にする。ここまでの動作は、上述した従来のスピーカ装置と同様である。
【００３７】
ここで、スピーカ装置周囲の気温や気圧が変動すると、キャビネット１１内部に閉じ込められた空気が膨張／収縮する。キャビネット１１内部が完全に密閉された状態であれば、この空気の膨張／収縮によって、キャビネット１１内部の空気の圧力が上昇／低下する。この圧力の変動が極めて大きい場合、スピーカユニット１２の動作を阻害してしまう。
【００３８】
しかしながら、本実施の形態では、キャビネット１１によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。このため、スピーカ装置周囲の気温や気圧の変動のように非常にゆっくりとした変動に対しては、空気は、キャビネット１１内部から外部へ（またはキャビネット１１外部から内部へ）、管状空洞Ｔｈを通じて移動する。このため、スピーカ装置周囲の気温や気圧が変動することによってキャビネット１１内部の空気の圧力が上昇／低下しても、キャビネット１１内部と外部の気圧差はほとんど０に保たれることになり、スピーカユニット１２の動作が阻害されることはない。
【００３９】
一方で、スピーカユニット１２の動作周波数帯域における圧力変動のように非常に速い変動に対しては、管状空洞Ｔｈを通じた、キャビネット１１内部から外部へ（またはキャビネット１１外部から内部へ）の空気の移動は、管状空洞Ｔｈ内の空気の粘性により、大幅に抑制される。つまり、スピーカユニット１２の動作中は、管状空洞Ｔｈを通じた空気の移動が大幅に抑制される。これは、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径が、式（６）を満たすように設定されるからである。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、キャビネット１１によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２は、湿気を通さない材料からなる振動板およびエッジなどの防湿部材で構成される。このため、キャビネット１１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。湿気を通さない振動板の例としては、一部あるいは全体に樹脂を用いた振動板、金属振動板、金属薄膜を表面に蒸着した樹脂振動板などである。湿気を通さないエッジの材料の例としては、ソリッドゴム、独立発泡ゴム、独立発泡ウレタン、樹脂もしくは金属薄膜を表面に蒸着した樹脂などである。
【００４１】
また、本実施の形態では、キャビネット１１が湿気を通さない材料で構成される。このため、キャビネット１１外部からの湿気の流入をさらに抑えることができる。湿気を通さないキャビネットの例としては、樹脂キャビネット、樹脂で表面をコーティングされた木材キャビネット、金属キャビネットなどである。
【００４２】
なお、上述では、密閉方式を採用した例を説明したが、密閉方式に限らず、ドロンコーン方式、ケルトン方式などの他の方式を採用してもよい。なお、ポートを用いた移相反転方式を採用する場合は、例えば、図３に示すようなスピーカ装置を用いてもよい。図３は、ポートを用いた移相反転方式を採用するスピーカ装置の構造断面図である。図３において、スピーカ装置は、キャビネット１４、スピーカユニット１２、気体吸着体１３、仕切板１５、ドロンコーン１６、ポート１７を備える。図３に示すスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット１４に入れ代わり、仕切板１５、ドロンコーン１６、ポート１７をさらに備える点で異なる。仕切板１５は、湿気を通さない材料からなり、キャビネット１４の内部空室をＲ１１とＲ１２とに仕切る。ドロンコーン１６は、湿気を通さない部材で構成され、仕切板１５に取り付けられる。ポート１７は、キャビネット１４の外部と内部空室Ｒ１１とを音響的に連結するように、キャビネット１４に取り付けられる。キャビネット１４は、キャビネット１１に対して、ポート１７を取り付けるための開口部が形成される点のみ異なる。貫通孔１４ｈは、貫通孔１１ｈと同じ長さ、同じ有効半径に設定されている。スピーカユニット１２は、内部空室Ｒ１１と接する位置に配置される。気体吸着体１３は、内部空室Ｒ１２内に配置される。なお、貫通孔１４ｈは、仕切板１５に形成されてもよい。
【００４３】
なお、密閉方式以外の方式を採用する場合であっても、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、管構造Ｔの音響インピーダンスとキャビネット１１の音響インピーダンスとによって決定される共振周波数がスピーカ装置全体の音響インピーダンスの最低共振周波数よりも低くなるように、設定されればよい。
【００４４】
以下、図４を参照して、ドロンコーン方式を採用した場合の管状空洞Ｔｈの長さと有効半径の設定方法について説明する。図４は、ドロンコーン方式を採用したスピーカ装置の機械等価回路を示す図である。管構造Ｔの音響インピーダンスＺTは式（１）のように示され、キャビネット１１の音響インピーダンスＺCは式（２）のように示され、ＺCとＺTによって決定される共振周波数ｆC-Tは式（５）のように示される。
【００４５】
ドロンコーンの音響インピーダンスＺdronは、式（７）のように示される。
【数７】
0005198959.tif 000008
ただし、Ｓdronはドロンコーンの有効振動面積、ｍdronはドロンコーンの質量、ｍadronはドロンコーンの付加質量、ｒdronはドロンコーンの機械抵抗、ｒadronはドロンコーンの放射抵抗、Ｃdronはドロンコーンの支持系の機械コンプライアンスとする。
【００４６】
ここで、スピーカ装置全体の音響インピーダンスの最低共振周波数ｆC-dは、ＺCとＺdronによって決定される共振周波数と一致し、式（８）のように示される。
【数８】
0005198959.tif 000009
管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（９）を満たすように、設定される。
【数９】
0005198959.tif 000010
【００４７】
例えば、直径φ：８０［ｍｍ］のスピーカユニット１２の有効半径を３５［ｍｍ］とすると、有効振動面積Ｓdは３．８４×１０-3［ｍ2］となる。また、キャビネット１１の等価容積Ｖｃ’を１．３×１０-3［ｍ3］する。このとき、管状空洞Ｔｈの有効半径Ｒを０．３×１０-3［ｍ］とし、長さｌを３×１０-3［ｍ］とした場合、共振周波数ｆC-Tは、式（５）より、１２．８［Ｈｚ］となる。また、管状空洞の有効半径Ｒを０．２×１０-3［ｍ］とし、長さｌを８×１０-3［ｍ］とした場合、共振周波数ｆC-Tは、式（５）より、１０．４［Ｈｚ］となる。一方、ドロンコーンの質量ｍdronを１０×１０-3［ｋｇ］、ドロンコーンの付加質量ｍadronを０．４×１０-3［ｋｇ］、ドロンコーンのコンプライアンスＣdronを０．８×１０-3［ｍ／Ｎ］とすると、共振周波数ｆc-dronは、式（８）により、８３［Ｈｚ］となる。このように、いずれの場合も、共振周波数ｆC-Tは、共振周波数ｆc-dronよりも十分低い周波数になっている。
【００４８】
また、上述では、スピーカユニット１２をキャビネット１１に取り付ける具体的な方法について言及していなかったが、スピーカユニット１２を取り付ける部分に、接着剤やシーリング剤を塗布したり、ゴム、シリコン、または発泡ウレタンなどを使用してもよい。これにより、キャビネット１１の取り付け部分からの湿気の流入を防ぐことができる。さらに確実に湿気の流入を防止するために、キャビネット１１に形成された、スピーカユニット１２を取り付けるためのネジ穴や、スピーカユニット１２を取り付けるためのネジ自体に、接着剤やシーリング剤を塗布してもよい。
【００４９】
また、キャビネット１１内部の貫通孔１１ｈ近傍に、キャビネット１１内部に流入した湿気を吸収する吸湿部材を配置してもよい。吸湿部材は、例えば、シリカゲル、塩化カルシウム、生石灰、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、活性無水硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化亜鉛などで構成される。
【００５０】
また、上述では、スピーカユニット１２が１つだけキャビネット１１に取り付けられていたが、スピーカユニット１２が２つ以上キャビネット１１に取り付けられてもよい。
【００５１】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るスピーカ装置の構造断面図である。図５において、スピーカ装置は、ドロンコーン方式のスピーカ装置であり、キャビネット２１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３、ドロンコーン２２を備える。本実施の形態に係るスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット２１に入れ代わり、ドロンコーン２２をさらに備え、管構造Ｔがドロンコーン２２によって構成される点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００５２】
キャビネット２１には、スピーカユニット１２の他にドロンコーン２２が取り付けられ、キャビネット２１は、湿気を通さない材料からなる。
【００５３】
ドロンコーン２２は、図６に示すように、第１振動板２２１、第２振動板２２２、エッジ２２３、固定部材２２４を備える。これらの部材は、湿気を通さない材料からなる。図６は、ドロンコーン２２の詳細な構造を示す図であり、図６（ａ）はドロンコーン２２の構造断面図、図６（ｂ）は点線Ａで囲まれたドロンコーン２２の一部を拡大した図、図６（ｃ）は第１振動板２２１を図６（ａ）の上から見た図、図６（ｄ）は第２振動板２２２を図６（ａ）の下から見た図、図６（ｅ）は固定部材２２４を図６（ａ）の下から見た図である。
【００５４】
図６（ｃ）に示すように、第１振動板２２１には突起部２２１ｐが形成され、突起部２２１ｐで囲まれた領域内には溝２２１ｇが形成される。溝２２１ｇの一方端には、貫通孔２２１ｈが形成される。図６（ｄ）に示すように、第２振動板２２２の外周部には突起部２２２ｐが形成され、突起部２２２ｐで囲まれた領域内には貫通孔２２２ｈが形成される。第２振動板２２２は、図６（ａ）に示すように、貫通孔２２２ｈが溝２２１ｇの他方端と接続されるように、かつ、溝２２１ｇが第２振動板２２２で覆われるように、第１振動板２２１上に取り付けられる。これにより、貫通孔２２１ｈ、溝２２１ｇ、貫通孔２２２ｈによって、管状空洞Ｔｈが形成される。なお、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（９）を満たすように設定される。エッジ２２３の内周部は、第１振動板２２１の外周部上に取り付けられる。固定部材２２４は、エッジ２２３の内周部上に取り付けられ、エッジ２２３の内周部を第１振動板２２１の外周部との間で固定する。
【００５５】
なお、図６（ｂ）に示すように、第２振動板２２２の突起部２２２ｐは、第１振動板２２１の突起部２２１ｐよりも外側に位置し、突起部２２２ｐと突起部２２１ｐとの間には空隙Ｇ１が形成される。また、突起部２２２ｐの高さは突起部２２１ｐよりも低く、突起部２２２ｐの下面と第１振動板２２１の上面との間には空隙Ｇ２が形成される。これらにより、第２振動板２２２を第１振動板２２１上に取り付ける際、突起部２２１Ｐの上面が第２振動板２２２の下面と必ず接触することになるので、確実に管状空洞Ｔｈを形成することができる。なお、第１振動板２２１と第２振動板２２２とを接着する接着剤は、突起部２２１ｐの上面の外周部に塗布されるとよい。これにより、接着剤が空隙Ｇ１から空隙Ｇ２へと流れ易くなるので、管状空洞Ｔｈが接着剤によって塞がれてしまうことを防ぐことができる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態では、ドロンコーン２２によって、式（９）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２、ドロンコーン２２は、それぞれ防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット２１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【００５７】
なお、本発明者らは、音圧周波数特性のシミュレーションや、気体吸着体１３の吸湿量の時間変化の測定することによって、上記本実施の形態の効果を確認した。以下、シミュレーションや測定の結果について詳細に説明する。
【００５８】
図７は、図４に示した機械等価回路を用いて音圧周波数特性をシミュレーションした結果を示す図である。図７では、スピーカユニット（ＳＰ）１２の音圧周波数特性と、直径φ：０．６［ｍｍ］、長さｌ：３［ｍｍ］（有効半径Ｒ：０．３×１０-3［ｍ］、長さｌ：３×１０-3［ｍ］）の管状空洞Ｔｈを出入りする空気の流れによる音圧周波数特性と、直径φ：０．８［ｍｍ］、長さｌ：７０［ｍｍ］（有効半径Ｒ：０．４×１０-3［ｍ］、長さｌ：７０×１０-3［ｍ］）の管状空洞Ｔｈを出入りする空気の流れによる音圧周波数特性とが示されている。また、図４に示す機械等価回路では、直径φ：８０［ｍｍ］のスピーカユニット１２の有効半径を３５［ｍｍ］とし、キャビネット２１の等価容積Ｖｃ’を１．３×１０-3［ｍ3］とする。また、（有効半径Ｒ：０．３×１０-3［ｍ］、長さｌ：３×１０-3［ｍ］）、（有効半径Ｒ：０．４×１０-3［ｍ］、長さｌ：７０×１０-3［ｍ］）は、いずれも式（９）を満たす値である。
【００５９】
図７の結果から、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径が式（９）を満たすように設定された場合、管状空洞Ｔｈからの音の量（ＳＰＬ）が低減されることがわかる。すなわち管状空洞Ｔｈを出入りする空気の量が低減されている。また、管状空洞Ｔｈの長さが長いほど、管状空洞Ｔｈからの音の量がより低減されることがわかる。さらに管状空洞Ｔｈを出入りする音の低減は、逆位相音によるスピーカ装置の再生音の打ち消しを低減して低域再生音圧を向上させること、および、管状空洞Ｔｈの出入り口付近で発生する空気摩擦音によるひずみ音の低減にもつながっている。
【００６０】
図８は、気体吸着体１３の吸湿量の時間変化の測定結果を示す図である。図８では、スピーカ装置を１３［Ｗ］のＤＩＮノイズで駆動させた状態で、スピーカ装置を５５℃、９５％の恒温槽内に配置して、気体吸着体１３の吸湿量の時間変化を測定した。
【００６１】
図８の結果から、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径が式（９）を満たすように設定された場合、気体吸着体１３の吸湿スピードが遅くなっていることがわかる。また、管状空洞Ｔｈの長さが長いほど、吸湿スピードがより遅くなることがわかる。
【００６２】
このように、図７および図８の結果から、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径が式（９）を満たすように設定された場合、スピーカユニット１２の動作周波数帯域において、キャビネット２１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入が抑えられ、湿気の流入が最小限に抑えられることがわかる。また、管状空洞Ｔｈの長さが長いほど、キャビネット２１外部からの湿気の流入がより抑えられることもわかる。
【００６３】
また、本実施の形態では、ドロンコーン方式を採用している。このため、ドロンコーン２２の有効振動重量、エッジ２２３のスティフネス、およびキャビネット２１内部の空気スティフネスの共振により、再生帯域が密閉方式よりも低域に拡大する。
【００６４】
また、ドロンコーン方式では、キャビネット２１、スピーカユニット１２、ドロンコーン２２によって、キャビネット１１内部が外部と仕切られる。このため、単純にキャビネット１１にポートを取り付けた他の移相反転方式と比べ、キャビネット１１内部に配置された気体吸着体１３は、キャビネット１１外部の空気（外気）の湿度の影響を受けにくいというメリットがある。
【００６５】
また、特許文献１では、ドロンコーンに相当するダイヤフラム５がキャビネット１内部を仕切る構造であった。このため、ベント管６によるダイヤフラム５の重量増加によって、低域の音圧が低下してしまうという問題があった。一方、本実施の形態では、ドロンコーン２２をキャビネット２１に取り付ける構造を有している。つまり、ドロンコーン２２の有効振動重量、エッジ２２３のスティフネス、およびキャビネット２１内部の空気スティフネスの共振により、再生帯域を低域に拡大させる構造を有している。この場合、ドロンコーン２２の重量増加によって再生帯域がより低域に拡大するので、低域の音圧が低下するなどの問題は起こらない。さらに、管構造Ｔによってドロンコーン２２の重量が増加するが、この重量増加は、再生帯域をより低域に拡大させることにつながるものである。
【００６６】
なお、上述では、エッジ２２３の内周部を確実に固定すべく、第２振動板２２２と固定部材２２４とを別体で構成していたが、これに限定されず、第２振動板２２２と固定部材２２４とを一体で構成してもよい。
【００６７】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係るスピーカ装置の構造断面図である。図９において、スピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット３１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３、ネジ３２を備える。本実施の形態に係るスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット３１に入れ代わり、ネジ３２をさらに備え、管構造Ｔがキャビネット３１とネジ３２によって構成される点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００６８】
キャビネット３１には、スピーカユニット１２が取り付けられ、キャビネット３１は、湿気を通さない材料からなる。キャビネット３１には、図１０に示すように、ネジ３２のねじ山とねじ溝に応じた内面形状を有する貫通孔３１ｈが形成される。図１０は、図９に示す管構造Ｔを拡大した図である。この貫通孔３１ｈの内面に形成された溝の深さは、ネジ３２のねじ山より深くなっている。このため、ネジ３２をキャビネット３１に挿入した際、ねじ山と貫通孔３１ｈの内面との間に空間が形成される。そして、この空間によって、螺旋状に形成された管状空洞Ｔｈが形成される。なお、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（６）を満たすように設定される。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、キャビネット３１とネジ３２によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット３１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【００７０】
なお、上述では、スピーカ装置は、ネジ３２を備えていたが、ネジ３２の代わりに図１１に示すネジ３３を備えていてもよい。図１１は、スピーカ装置がネジ３３を備えた場合の管構造Ｔを拡大した図である。図１１に示すように、ネジ３３の先端部３３ｐは、キャビネット３１の内面から突出しており、キャビネット３１内部に到達している。また、ネジ３３には、頭部から先端部３３ｐに向かう方向に貫通孔３３ｈが形成されている。この貫通孔３３ｈによって、キャビネット３１の内部と外部と通気させる管状空洞Ｔｈが形成される。このようなネジ３３を用いた場合、キャビネット３１に複雑な内面形状を有する貫通孔３１ｈを形成しなくて済むので、容易に、かつ安定的に管状空洞Ｔｈを形成することができる。
【００７１】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係るスピーカ装置の構造断面図である。図１２において、スピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット４１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３、板状部材４２を備える。本実施の形態に係るスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット４１に入れ代わり、板状部材４２をさらに備え、管構造Ｔがキャビネット４１と板状部材４２によって構成される点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００７２】
キャビネット４１には、スピーカユニット１２が取り付けられ、キャビネット４１は、湿気を通さない材料からなる。キャビネット４１には、貫通孔４１ｈが形成される。
【００７３】
板状部材４２には、図１３に示すように、直線状の溝４２ｇと、溝４２ｇの一方端に配置される貫通孔４２ｈとが形成される。図１３は、板状部材４２の詳細な構造を示す図であり、図１３（ａ）は板状部材４２の斜視図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の線ＢＢにおける構造断面図である。図１３（ａ）では、板状部材４２の、キャビネット４１に取り付けられる面を、上側に記載している。また、板状部材４２は、図１４に示すように、溝４２ｇの他方端と貫通孔４１ｈとが接続されるように、かつ、溝４２ｇがキャビネット４１の上面で覆われるように、点線の矢印に従ってキャビネット４１の上面に取り付けられる。図１４は、板状部材４２をキャビネット４１に取り付ける様子を示した図である。これにより、貫通孔４１ｈ、溝４２ｇ、貫通孔４２ｈが接続され、これらによって管状空洞Ｔｈが形成される。なお、管状空隙Ｔｈは、式（６）を満たすように設定される。
【００７４】
以上のように、本実施の形態では、キャビネット４１と板状部材４２によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット４１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【００７５】
また、近年、スピーカ装置のキャビネット４１が樹脂で構成されるケースが多いが、極めて細くかつ長い管状空洞Ｔｈを樹脂で形成することは困難である。しかしながら、本実施の形態では、貫通孔４２ｈと溝４２ｇが形成された板状部材４２を設けている。このため、極めて細くかつ長い貫通孔を樹脂で形成しなくて済むので、容易に管状空洞Ｔｈを形成することができる。
【００７６】
なお、上述では、板状部材４２には、溝４２ｇと貫通孔４２ｈのみが形成されていたが、これに限定されない。板状部材４２とキャビネット４１を接着する接着剤が管状空隙Ｔｈに流れ込まないようにするための溝を、板状部材４２のキャビネット４１の上面と対向する面であって溝４２ｇと異なる位置にさらに形成してもよい。または、当該溝を、キャビネット４１の板状部材４２と対向する面であって溝４２ｇと対向しない位置に形成してもよい。これにより、管状空洞Ｔｈが接着剤によって塞がれるのを防ぐことができる。
【００７７】
また、上述では、溝４２ｇが直線状に形成された板状部材４２を用いていたが、これに限定されない。図１５および図１６に示すように、キャビネット４１に取り付けられる面から見た溝の形状が渦巻状である板状部材４３を用いてもよい。図１５は、板状部材４３の斜視図であり、図１６は、板状部材４３をキャビネット４１に取り付ける様子を示した図である。図１５では、板状部材４３の、キャビネット４１に取り付けられる面を、上側に記載している。板状部材４３には、図１５および図１６に示すように、渦巻状の溝４３ｇと、溝４３ｇの一方端に配置される貫通孔４３ｈとが形成される。板状部材４３は、図１６に示すように、溝４３ｇの他方端と貫通孔４１ｈが接続されるように、かつ、溝４３ｇがキャビネット４１の上面で覆われるように、キャビネット４１の上面に取り付けられる。このような板状部材４３を用いることで、狭いエリア内で長い管状空洞Ｔｈを容易に形成することができる。
【００７８】
また、貫通孔４３ｈが形成された板状部材４３ではなく、図１７および図１８に示すように、貫通孔４３ｈが形成されない板状部材４４を用いてもよい。図１７は、板状部材４４の斜視図であり、図１７は、板状部材４４をキャビネット４１に取り付ける様子を示した図である。図１７では、板状部材４４の、キャビネット４１に取り付けられる面を、上側に記載している。板状部材４４には、図１７および図１８に示すように、渦巻状の溝４４ｇのみ形成される。溝４４ｇの一方端は、板状部材４４の側面まで到達している。板状部材４４は、図１８に示すように、溝４４ｇの他方端と貫通孔４１ｈが接続されるように、かつ、溝４３ｇがキャビネット４１の上面で覆われるように、キャビネット４１の上面に取り付けられる。このような板状部材４４を用いても、狭いエリア内で長い管状空洞Ｔｈを容易に形成することができる。
【００７９】
なお、図１５〜図１８では、溝４３ｇが渦巻状に形成されていたが、溝４３ｇが蛇行するような形状などの他の形状に形成されてもよい。
【００８０】
（実施の形態５）
図１９は、本発明の実施の形態５に係るスピーカ装置の構造断面図である。図１９において、スピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット５１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３、板状部材５２を備える。本実施の形態に係るスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット５１に入れ代わり、板状部材５２をさらに備え、管構造Ｔがキャビネット５１と板状部材５２によって構成される点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００８１】
キャビネット５１には、スピーカユニット１２が取り付けられ、キャビネット５１は、湿気を通さない材料からなる。キャビネット５１には、図１９および図２０に示すように、直線状の溝５１ｇ、直線状の溝５１ｋ、溝５１ｇの一方端に配置される貫通孔５１ｈが形成される。キャビネット５１の上面は、図２０に示すように、ラウンドしている。図２０は、板状部材５２をキャビネット５１に取り付ける様子を、キャビネット５１の前面から見た図である。
【００８２】
板状部材５２には、図１９および図２０に示すように、貫通孔５２ｈが形成される。板状部材５２は、図２０に示すように、溝５１ｇの他方端と貫通孔５２ｈとが接続されるように、かつ、溝５１ｇが板状部材５２で覆われるように、点線の矢印に従ってキャビネット５１の上面に取り付けられる。これにより、貫通孔５１ｈ、溝５１ｇ、貫通孔５２ｈが接続され、これらによって管状空洞Ｔｈが形成される。なお、管状空隙Ｔｈは、式（６）を満たすように設定される。
【００８３】
以上のように、本実施の形態では、キャビネット５１と板状部材５２によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット５１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、キャビネット５１には溝５１ｋが形成され、かつ、キャビネット５１の上面はラウンドしている。このため、接着剤を用いて板状部材５２をキャビネット５１の上面に取り付ける際、接着剤の余剰分はキャビネット５１と板状部材５２の間に形成される空隙に流れ、溝５１ｇが存在するキャビネット５１の内側ではなく、キャビネット５１の溝５１ｋより外側に流れ込み易くなる。その結果、管状空洞Ｔｈが接着剤によって塞がれるのを防ぐことができる。
【００８５】
なお、上述では、溝５１ｇがキャビネット５１の上面から見て直線状に形成されていたが、渦巻状に形成されてもよいし、蛇行するような形状などの他の形状に形成されてもよい。また、上述では、溝５１ｋをキャビネット５１に形成していたが、これに限定されず、溝５１ｋを板状部材５２に形成してもよい。
【００８６】
（実施の形態６）
図２１は、本発明の実施の形態６におけるスピーカ装置の構造断面図である。図２１において、スピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット６１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３、板状機構６２を備える。本実施の形態に係るスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット６１に入れ代わり、板状機構６２をさらに備え、管構造Ｔがキャビネット６１と板状機構６２によって構成される点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００８７】
キャビネット６１には、スピーカユニット１２が取り付けられ、キャビネット６１は、湿気を通さない材料からなる。キャビネット６１には、溝６１ｇと貫通孔６１ｈが形成される。
【００８８】
板状機構６２は、キャビネット６１の溝６１ｇに埋め込まれ、図２２に示すように、第１板状部材６２１、弾性部材６２２、第２板状部材６２３を備える。図２２は、板状機構６２の分解図である。第１板状部材６２１には、キャビネット６１の貫通孔６１ｈと接続可能な位置に貫通孔６２１ｈが形成される。弾性部材６２２には、直線状の貫通孔６２２ｈが形成される。弾性部材６２２は、貫通孔６２２ｈの一方端と貫通孔６２１ｈとを接続するように、かつ、貫通孔６２２ｈの下側の開口が第１板状部材６２１の上面で覆われるように、第１板状部材６２１の上面に取り付けられる。第２板状部材６２３には、貫通孔６２３ｈが形成される。第２板状部材６２３は、貫通孔６２３ｈと貫通孔６２２ｈの他方端とが接続されるように、かつ、貫通孔６２２ｈの上側の開口が第２板状部材６２３で覆われるように、弾性部材６２２の上面に取り付けられる。なお、第１板状部材６２１および第２板状部材６２３は、弾性部材６２２を圧縮するように、ねじや金具などで互いに固定される。以上の構造により、貫通孔６１ｈと貫通孔６２１ｈ〜６２３ｈが接続され、これらによって管状空洞Ｔｈが形成される。なお、管状空隙Ｔｈは、式（６）を満たすように設定される。
【００８９】
以上のように、本実施の形態では、キャビネット６１と板状機構６２によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット６１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【００９０】
また、本実施の形態では、第１板状部材６２１および第２板状部材６２３は、ねじや金具などで固定される。このため、接着剤を用いる必要がなく、接着剤が管状空洞Ｔｈに流れ込むことを防ぐことができる。
【００９１】
なお、上述では、第１板状部材６２１および第２板状部材６２２をねじや金具などで固定していたが、第１板状部材６２１および弾性部材６２２間、または弾性部材６２２および第２板状部材６２３および間からの空気漏れを確実に防ぐために、これらの間にシーリング材や接着剤を塗布するようにしてもよい。
【００９２】
また、上述した板状機構６２は、実施の形態２で説明したドロンコーン２２にも適用可能である。図２３は、板状機構６２を、実施の形態２で説明したドロンコーン２２に適用した場合の構造を示す図である。図２３は、ドロンコーン２２の詳細な構造を示す図であり、図２３（ａ）はドロンコーン２２の構造断面図、図２３（ｂ）は第１振動板２３１を図２３（ａ）の上から見た図、図２３（ｃ）はエッジ２３２を図２３（ａ）の上から見た図、図２３（ｄ）は第２振動板２３３を図２３（ａ）の上から見た図である。
【００９３】
ドロンコーン２２は、第１振動板２３１、エッジ２３２、第２振動板２３３を備える。これらの部材は、湿気を通さない材料からなる。第１振動板２３１には、貫通孔２３１ｈが形成される。エッジ２３２には、直線状の貫通孔２３２ｈが形成される。エッジ２３２は、貫通孔２３２ｈの一方端と貫通孔２３１ｈとを接続するように、かつ、貫通孔２３２ｈの下側の開口が第１振動板２３１で覆われるように、第１振動板２３１の上面に取り付けられる。第２振動板２３３には、貫通孔２３３ｈが形成される。第２振動板２３３は、貫通孔２３３ｈと貫通孔２３２ｈの他方端とを接続するように、かつ、貫通孔２３２ｈの上側の開口が第２振動板２３３で覆われるように、エッジ２３２の上面に取り付けられる。このように、板状機構６２をドロンコーン２２に適用することで、余分な部品を用いることなく管状空洞Ｔｈを簡易に形成することができる。また、余分な部品による音響的な損失を防ぐこともできる。
【００９４】
なお、上述では、貫通孔６２１ｈ、貫通孔２３２ｈの開口形状を直線状としたが、曲線状や渦巻状などにしてもよい。貫通孔６２１ｈ、貫通孔２３２ｈを曲線状や渦巻状にすることで、直線状にした場合よりも、管状空洞Ｔｈの長さを稼ぐことができる。また、より大きな粘性抵抗が管状空洞Ｔｈで得られるように、貫通孔６２１ｈ、貫通孔２３２ｈの内面に凹凸を設けてもよい。
【００９５】
（実施の形態７）
図２４は、本発明の実施の形態７に係るスピーカ装置の構造断面図である。図２４において、スピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット７１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３、管状部材７２を備える。本実施の形態に係るスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット７１に入れ代わり、管状部材７２をさらに備え、管構造Ｔが管状部材７２によって構成される点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【００９６】
キャビネット７１には、スピーカユニット１２が取り付けられ、キャビネット７１は、湿気を通さない材料からなる。キャビネット７１には、貫通孔７１ｈが形成される。
【００９７】
管状部材７２は、例えば、シリコンチューブ、ゴムチューブ、プラスチックチューブ、金属パイプなどで構成される。管状部材７２は貫通孔７１ｈに挿入され、管状部材７２内部に管状空洞Ｔｈが形成される。なお、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（６）を満たすように設定される。
【００９８】
以上のように、本実施の形態では、管状部材７２によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット７１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【００９９】
また、本実施の形態では、管状部材７２のみによって、管状空洞Ｔｈを形成することができる。このため、実施の形態１のような細長い貫通孔１１ｈを形成する必要がなく、より簡易に管状空洞Ｔｈを形成することができる。また、管状部材７２としてシリコンチューブなどを用いた場合には、管状部材７２内を塞がないように管状部材７２を曲げることで、キャビネット７１が小型であっても、式（６）を満たす管状空洞Ｔｈを容易に形成することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態に係るスピーカ装置は、図２５に示すように、冷却部７３をさらに備えていてもよい。図２５は、冷却部７３を備えたスピーカ装置の構造断面図である。図２５の例では、管状部材７２は、金属パイプで構成される。管状部材７２は、キャビネット７１内部の開口がキャビネット７１外部の開口よりも上側に配置されるように、キャビネット７１に傾いて取り付けられる。冷却部７３は、管状部材７２に取り付けられ、管状部材７２を冷却する。冷却部７３は、管状部材７２の温度を周囲温度よりも低くできる構成であれば、いかなる構成であってもよく、例えばペルチェ素子で構成されてもよいし、内部に水を含む構成であってもよい。
【０１０１】
このような冷却部７３を用いた場合、管状部材７２内を通る空気が局所的に冷やされる。このため、キャビネット７１外部から流入してきた湿気は、管状部材７２内で液化して水になる。管状部材７２内の水は、キャビネット７１外部に面した管状部材７２の開口からキャビネット７１外部へ排水される。これにより、管状部材７２内を通る空気に含まれる湿気の絶対量を減少させることができ、気体吸着体１３の吸湿による性能劣化をさらに防ぐことができる。
【０１０２】
なお、管状部材７２内の構造がハニカム構造であってもよい。この場合、管状部材７２内を通る空気を効率良く冷却することができる。また、キャビネット７１外部に面した管状部材７２の開口から排水される水を貯めるためのタンク（図示なし）を、キャビネット７１外部に取り付けてもよい。この場合、タンクは、キャビネット７１から取り外し可能な構成であるとよい。
【０１０３】
（実施の形態８）
図２６は、本発明の実施の形態８に係るスピーカ装置の構造断面図である。図２６において、スピーカ装置は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット８１、スピーカユニット１２、気体吸着体１３を備える。本実施の形態に係るスピーカ装置は、図１に示したスピーカ装置に対して、キャビネット１１がキャビネット８１に入れ代わり、管構造Ｔがキャビネット８１とスピーカユニット１２によって構成される点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。
【０１０４】
キャビネット８１には、スピーカユニット１２が取り付けられ、キャビネット８１は、湿気を通さない材料からなる。キャビネット８１のスピーカユニット１２と接触する部分に、溝８１ｇが形成される。管状空洞Ｔｈは、溝８１ｇとスピーカユニット１２との間に形成される。なお、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（６）を満たすように設定される。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態では、キャビネット８１とスピーカユニット１２によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット１２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット８１外部から気体吸着体１３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【０１０６】
なお、上述では、キャビネット８１に溝８１ｇを形成していたが、図２７に示すように、スピーカユニット１２のフレーム１２１に溝１２１ｇを形成してもよい。図２７は、溝１２１ｇが形成されたスピーカユニット１２とキャビネット８１との取り付け部分を示した図である。この場合、管構造Ｔは、溝１２１ｇが形成されたスピーカユニット１２とキャビネット８１によって構成され、管状の空洞Ｔｈは、溝１２１ｇとキャビネット８１との間に形成されることになる。
【０１０７】
（実施の形態９）
本実施の形態では、上述した本発明のスピーカ装置を、携帯電話などの携帯端末機器、車両、テレビなどの映像機器に搭載されるスピーカ装置に応用した例について説明する。
【０１０８】
まず、携帯電話などの携帯端末機器に搭載されるスピーカ装置を具体的に説明する。図２８は、携帯電話に搭載されるスピーカ装置の構造断面図である。図２８において、スピーカ装置９０は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット９１、スピーカユニット９２、気体吸着体９３、板状部材９４を備える。キャビネット９１は、筐体９１１とバッフル板９１２からなる。筐体９１１は、一方面が開放された箱状の構造物であり、湿気を通さない樹脂や金属などの材料からなる。筐体９１１には、溝９１１ｇと、溝９１１ｇの一方端に配置される貫通孔９１１ｈとが形成される。バッフル板９１２は、湿気を通さない樹脂や金属などの材料からなり、筐体９１１の開放された一方面を塞ぐように筐体９１１に取り付けられる。スピーカユニット９２は、湿気を通さない材料からなる振動板やエッジなどの防湿部材で構成され、バッフル板９１２に取り付けられ、音孔９２ｈから音を放射する。気体吸着体９３は、上述した気体吸着体１３と同様の材料からなり、筐体９１内部に配置される。
【０１０９】
板状部材９４は、溝９１１ｇが形成された筐体９１１の側面に、溝９１１ｇの他方端のみを覆わないように取り付けられる。以上の構造により、貫通孔９１１ｈと溝９１１ｇによって管状空洞Ｔｈが形成され、空気は、実線の矢印で示されるように管状空洞Ｔｈを移動する。なお、管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（６）を満たすように設定される。
【０１１０】
以上のように、キャビネット９１と板状部材９４によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット９２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット９１外部から気体吸着体９３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【０１１１】
図２９は、図２８に示したスピーカ装置９０を携帯電話に搭載した様子を示す図である。図２９の例では、スピーカ装置９０は、携帯電話９５の下側筐体内部に２つ配置される。図２９に示す実線の矢印は、図２８に示す実線の矢印に相当する。なお、スピーカ装置９０は、携帯電話９５の上側筐体内部に配置されてもよいし、１つだけ配置されてもよい。
【０１１２】
携帯電話９５に搭載されるスピーカ装置は、通常、スピーカユニット９２とバッフル板９１１のみによって構成されるケースが多い。しかしながら、このケースでは、スピーカユニット９２の背面の容積を安定的に確保し難く、音質が安定しない。そこで、図２８のように筐体９１１を設けることで、音質を安定させることができる。
【０１１３】
なお、携帯電話９５は小型化が求められており、スピーカ装置が搭載される携帯電話９５の筐体内部の容積は小さい。そのため、樹脂成型用金型の精度の限界より、細くて精度の高い溝９１１ｇを小型の筐体９１１に形成することは難しい。しかしながら、これについては、溝９１１ｇの幅を或る程度確保しつつ、溝９１１ｇを長くすることで、式（６）を満たす管状空洞Ｔｈを形成するようにすればよい。
【０１１４】
なお、図２９では、板状部材９４で塞がれていない溝９１１ｇの他方端を携帯電話９５外部に向けていたが、携帯電話９５内部に向けてもよい。そしてこの場合において、溝９１１ｇの他方端から湿気がさらに流入し難くなるように、携帯電話９５内の構造物を利用してもよい。または、溝９１１ｇの他方端を、携帯電話９５内の発熱部品の近傍に配置してもよい。この場合、溝９１１ｇの他方端付近の飽和水蒸気量が増大するので、キャビネット９１内部の湿気は、キャビネット９１外部へ放出され易くなる。
【０１１５】
また、溝９１１ｇの他方端は、布や紙などで覆われていてもよい。または、溝９１１ｇの他方端は、金属や樹脂などで構成された、少なくとも１つ以上の貫通孔が形成されたパンチングネットで覆われていてもよい。または、溝９１１ｇの他方端は、通気性と撥水性の両方の特性をもつ、不織布や、織布、紙などで覆われていてもよい。また、スピーカ装置９０は、溝９１１ｇの他方端とスピーカユニット９２の音孔９２ｈとが同一方向を向くように、構成されてもよい。
【０１１６】
次に、車両に搭載されるスピーカ装置を具体的に説明する。ここでは、一例として、スピーカ装置が車体の一部である車両ドアに搭載される例について説明する。図３０は、スピーカ装置を車両ドアに搭載した様子を示す図である。車両ドア９６の筐体内部に、スピーカ装置９７が配置される。スピーカ装置９７は、上述したいずれかの実施の形態に係るスピーカ装置である。スピーカ装置９７で形成された管状空洞Ｔｈは、車両ドア９６に形成された貫通孔９６ｈと接続される。なお、貫通孔９６ｈは、通気性と撥水性の両方の特性をもつ部材で覆われていてもよい。
【０１１７】
車両は、雨などの、湿度が極端に高くなる環境下で使用される場合がある。このため、湿気の流入を最小限に抑えることができる本発明のスピーカ装置を車両に搭載することは、非常に有益である。
【０１１８】
次に、テレビなどの映像機器に搭載したスピーカ装置を具体的に説明する。ここでは、一例として、スピーカ装置が薄型テレビに搭載される例について説明する。
【０１１９】
図３１は、薄型テレビに搭載されるスピーカ装置の構造断面図である。図３１において、スピーカ装置９８は、密閉方式のスピーカ装置であり、キャビネット９８１、スピーカユニット９８２、気体吸着体９８３、管状部材９８４を備える。また、スピーカ装置９８は、図３２に示すように、薄型テレビ９９の下部の筐体内部に２つ配置される。図３２は、図３１に示したスピーカ装置９８を薄型テレビに搭載した様子を示す図である。
【０１２０】
キャビネット９８１には、スピーカユニット９８２が取り付けられ、キャビネット９８１は、湿気を通さない材料からなる。キャビネット９８１の上面には、貫通孔９８１ｈが形成される。スピーカユニット９８２は、湿気を通さない材料からなる振動板やエッジなどの防湿部材で構成される。気体吸着体９８３は、上述した気体吸着体１３と同様の材料からなり、キャビネット９８１内部に配置される。管状部材９８４は、例えば、シリコンチューブ、ゴムチューブ、プラスチックチューブ、金属パイプなどで構成される。管状部材９８４は貫通孔９８１ｈに挿入され、管状部材９８４内には管状空洞Ｔｈが形成される。管状空洞Ｔｈの長さと有効半径は、式（６）を満たすように設定される。管状部材９８４は、薄型テレビ９９内の発熱部品９９１の近傍、または発熱部品９９１と接するように配置される。
【０１２１】
以上のように、管状部材９８４によって、式（６）を満たす長さと有効半径をもつ管状空洞Ｔｈを形成する管構造Ｔが構成される。さらに、スピーカユニット９８２は、防湿部材で構成される。このため、実施の形態１と同様、キャビネット９８１外部から気体吸着体９８３が配置される内部への湿気の流入を最小限に抑えることができる。
【０１２２】
また、薄型テレビ９９には、発熱部品９９１が多く用いられる。このため、この発熱部品９９１を利用して、管状部材９８４内の飽和水蒸気量を増大させることで、キャビネット９８１内部のより多くの湿気を外部へ放出させることができる。
【０１２３】
なお、図３２では、スピーカ装置９８が薄型テレビ９９の下部の筐体内部に２つ配置されるとしたが、１つだけ配置されてもよい。また、スピーカ装置９８は、図３３に示すように、薄型テレビ９９の左右の筐体内部それぞれに１つずつ配置されてもよい。図３３は、薄型テレビ９９の他の搭載例を示した図である。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明に係るスピーカ装置は、オーディオ機器、オーディオ機器以外の家電機器、車両、テレビなどの映像機器、携帯電話などの携帯端末機器など、さまざまな機器に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスピーカ装置の構造断面図
【図２】図１に示したスピーカ装置の機械等価回路を示す図
【図３】ポートを用いた移相反転方式を採用するスピーカ装置の構造断面図
【図４】ドロンコーン方式を採用したスピーカ装置の機械等価回路を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係るスピーカ装置の構造断面図
【図６】ドロンコーン２２の詳細な構造を示す図
【図７】図４に示した機械等価回路を用いて音圧周波数特性をシミュレーションした結果を示す図
【図８】気体吸着体１３の吸湿量の時間変化の測定結果を示す図
【図９】本発明の実施の形態３に係るスピーカ装置の構造断面図
【図１０】図９に示す管構造Ｔを拡大した図
【図１１】スピーカ装置がネジ３３を備えた場合の管構造Ｔを拡大した図
【図１２】本発明の実施の形態４に係るスピーカ装置の構造断面図
【図１３】板状部材４２の詳細な構造を示す図
【図１４】板状部材４２をキャビネット４１に取り付ける様子を示した図
【図１５】板状部材４３の斜視図
【図１６】板状部材４３をキャビネット４１に取り付ける様子を示した図
【図１７】板状部材４４の斜視図
【図１８】板状部材４４をキャビネット４１に取り付ける様子を示した図
【図１９】本発明の実施の形態５に係るスピーカ装置の構造断面図
【図２０】板状部材５２をキャビネット５１に取り付ける様子をキャビネット５１の前面から見た図
【図２１】本発明の実施の形態６におけるスピーカ装置の構造断面図
【図２２】板状機構６２の分解図
【図２３】板状機構６２を実施の形態２で説明したドロンコーン２２に適用した場合の構造を示す図
【図２４】本発明の実施の形態７に係るスピーカ装置の構造断面図
【図２５】冷却部７３を備えたスピーカ装置の構造断面図
【図２６】本発明の実施の形態８に係るスピーカ装置の構造断面図
【図２７】溝１２１ｇが形成されたスピーカユニット１２とキャビネット８１との取り付け部分を示した図
【図２８】携帯電話に搭載されるスピーカ装置の構造断面図
【図２９】図２８に示したスピーカ装置９０を携帯電話に搭載した様子を示す図
【図３０】スピーカ装置を車両ドアに搭載した様子を示す図
【図３１】薄型テレビに搭載されるスピーカ装置の構造断面図
【図３２】図３１に示したスピーカ装置９８を薄型テレビに搭載した様子を示す図
【図３３】薄型テレビ９９の他の搭載例を示した図
【図３４】特許文献１に記載された従来のスピーカ装置の構造断面図
【符号の説明】
【０１２６】
１、１１、１４、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１、９８１    キャビネット
２、１２、９２、９８２    スピーカユニット
３、１３、９３、９８３    気体吸着体
４    支持部材
５    ダイヤフラム
６    ベント管
１５    仕切板
１６、２２    ドロンコーン
１７    ポート
１２１    フレーム
２２１、２３１    第１振動板
２２２、２３３    第２振動板
２２３、２３２    エッジ
２２４    固定部材
３２、３３    ネジ
４２〜４４、５２、９４    板状部材
６２    板状機構
６２１    第１板状部材
６２２    弾性部材
６２３    第２板状部材
７２、９８４    管状部材
７３    冷却部
９０、９７、９８    スピーカ装置
９５    携帯電話
９６    車両ドア
９９    薄型テレビ
９１１    筐体
９１２    バッフル板
９９１    発熱部品
【図１】
0005198959.tif 000011
【図２】
0005198959.tif 000012
【図３】
0005198959.tif 000013
【図４】
0005198959.tif 000014
【図５】
0005198959.tif 000015
【図６】
0005198959.tif 000016
【図７】
0005198959.tif 000017
【図８】
0005198959.tif 000018
【図９】
0005198959.tif 000019
【図１０】
0005198959.tif 000020
【図１１】
0005198959.tif 000021
【図１２】
0005198959.tif 000022
【図１３】
0005198959.tif 000023
【図１４】
0005198959.tif 000024
【図１５】
0005198959.tif 000025
【図１６】
0005198959.tif 000026
【図１７】
0005198959.tif 000027
【図１８】
0005198959.tif 000028
【図１９】
0005198959.tif 000029
【図２０】
0005198959.tif 000030
【図２１】
0005198959.tif 000031
【図２２】
0005198959.tif 000032
【図２３】
0005198959.tif 000033
【図２４】
0005198959.tif 000034
【図２５】
0005198959.tif 000035
【図２６】
0005198959.tif 000036
【図２７】
0005198959.tif 000037
【図２８】
0005198959.tif 000038
【図２９】
0005198959.tif 000039
【図３０】
0005198959.tif 000040
【図３１】
0005198959.tif 000041
【図３２】
0005198959.tif 000042
【図３３】
0005198959.tif 000043
【図３４】
0005198959.tif 000044